JPH0217654B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はポリエステルマルチフイラメントの嵩
高加工糸の製造法更に詳しくはポリエステル高配
同未延伸糸に特定の熱処理と延伸仮撚加工を施し
て新規な形態特性を有する嵩高加工糸を、操業性
良く製造する方法に関するものである。 熱可塑性合成繊維の出現以来、その嵩高性改良
の点から数多くの嵩高加工法が提案されてきてい
る。しかしながら、これらの方法により得られる
嵩高加工糸は最終的には織編物の形で使用される
にも拘らず、加工糸自体は嵩高性の点で満足すべ
きものであつても織編物という糸が束縛された状
態ではその嵩高性の特長が生かされない場合が多
い。例えば熱可塑性合成繊維マルチフイラメント
糸を仮撚加工して得られる従来の捲縮嵩高加工糸
は、加工糸自体即ち無緊張に近い微小張力下にお
いては、著しく嵩高性に富むが、これを織編物に
した場合は、その嵩高性の大半が消失してしまう
欠点がある。 また、通常の仮撚加工糸と緊張による外力に対
して堅牢な糸条とを複合し、仮撚加工糸の捲縮形
状を活用すると共に織編物にした場合にも嵩高性
が維持されるようにした糸条もあるが、かゝる糸
条では、複数の供給糸を必要とする上、複合され
る素材の異質性に起因する混合不良を発生し易い
等の欠点を有している。 本発明は、かかる従来の嵩高加工糸の現状に鑑
み、糸自体も嵩高性に優れ、かつ、織編物におけ
る糸の束縛された状態においても嵩高性の堅牢な
加工糸を操業性を良好にして製造する方法を提供
するものであり、その特徴とするところは、複屈
折率△ｎが15〜80×10^-3であるポリエステル未延
伸糸を弛緩率20％以上で、加熱装置に接触しない
状態で熱処理を行い続いて前記弛緩状態を複元す
る延伸倍率で延伸仮撚加工することにある。 以下、本発明方法を更に詳細に説明する。 先づ本発明方法の第１の構成は使用する供給原
糸にあり、供給原糸は、複屈折率△ｎが15〜80×
10^-3であるポリエステル未延伸糸である。即ち、
本発明方法は後述する如く、弛緩熱処理によつて
糸条を充分収縮させつつ、繊維軸方向の配向度を
大巾には変化させることなく結晶化を進ませ、残
留伸度を充分増大せしめる必要がある。従つて弛
緩熱処理によつて配向度の低下するもの、また例
えばポリアミド繊維の如く、紡糸直後から高結晶
性のものは、本発明方法には適当でない。更に弛
緩熱処理によつて充分収縮させ得ることから、延
伸糸でなく、未延伸糸であつて、しかも延伸仮撚
加工も含めた熱処理加工において熱脆化の問題が
少いこと等から高速紡糸（2500ｍ／min〜5500
ｍ／min）して得られる複屈折率△ｎが15〜80×
10^-3であるポリエステル未延伸糸であることが必
要である。因に、複屈折率△ｎが15×10^-3未満で
は弛緩熱処理に後続する延伸仮撚加工において、
糸条の脆化のため糸切れが多発し、延伸仮撚加工
が困難となり、また80×10^-3を超えると弛緩状態
で充分収縮させながら糸条を走行させることが困
難となるので好ましくない。 次いで本発明方法の第２の構成は熱処理にあ
り、弛緩率20％以上で加熱装置に接触させない状
態で弛緩熱処理を行うことである。ここで弛緩率
とは供給糸速Y_RFと引取糸速Y_RDとの差の引取糸
速Y_RDに対する割合を百分率で表わしたもの （〔Y_RF−Y_RD／Y_RD〕×100）を云う。本発明方法
においては、このように仮撚加工に先立つて、20
％以上100％にも及ぶ弛緩率で熱処理することを
必須要件とするものであり、弛緩率が20％未満で
は、後述する延伸仮撚加工によつて糸条に嵩高ク
リンプ部と緊締集束部とを付与することが難しく
なるので好ましくない。 この弛緩熱処理における走行糸条の張力は、糸
条自体の熱収縮応力に相当するので、その張力は
極めて微小であり、従つて、このような微小な張
力下で、安定して糸条を走行せしめるには、糸条
を加熱装置に接触させない非接触式とすることが
必要である。 また前記弛緩熱処理における処理温度は、一般
に熱可塑性合成繊維を加熱下で、一定弛緩率で走
行させた場合、走行張力は特定の加熱温度におい
て極大値を示す。そして、この特定の加熱温度を
超えるに従つて仮撚加工後の糸条はいずれの断面
においても嵩高クリンプ部と緊締集束部とを有し
た糸条とすることが容易である反面、弛緩熱処理
時の走行張力が小さくなり操業性が不良となる。
従つて弛緩熱処理における処理温度としては、前
記の特定温度以上であつて操業性に支障のない範
囲で、出来るだけ高温とすることが好ましい。 本発明方法の第３の構成は延伸仮撚加工にあ
り、前記弛緩熱処理時の弛緩状態を復元する倍率
で延伸仮撚加工を行うことである。即ち、本発明
方法の延伸仮撚加工においては前記弛緩熱処理時
における糸条の収縮量に略相当する丈延伸して仮
撚加工するもので前記弛緩熱処理時の供給糸速
Y_RFと引取糸速Y_RDとの速度比（Y_RF／Y_RD）を延
伸倍率とするものである。この場合、弛緩熱処理
時における糸条の収縮量を大巾に越える延伸倍率
で延伸仮撚加工を行うと、弛緩熱処理時に付与さ
れた糸条の特性が延伸仮撚加工によつて打消され
るのみならず、弱糸、単糸切れの発生が著しくな
り操業性が不良となる。また逆に弛緩熱処理時の
収縮量を大巾に下廻る延伸倍率で延伸仮撚加工を
行うと、加工が困難となると共に、得られる加工
糸が僅かな緊張下においてもそのクリンプ形状が
塑性変形を起す不安定な糸条となるので好ましく
ない。 なお、上記延伸倍率は使用する供給原糸の物性
等に応じて、熱処理時の供給糸速Y_RFと引取糸速
Y_RDとの速度比（Y_RF／Y_RD）を中心値として若干
変動することもできる。第３図はかかる延伸加工
時の延伸倍率D_Tの弛緩熱処理時における供給糸
速と引取糸速との速度比（Y_RF／Y_RD）に対する
比率（D_T／（Y_RF／Y_RD）、以下延伸倍率指数と云
う）と後述する加工糸の嵩高変化率Ｂの格付値と
の関係の一例を示すグラフである。この場合、嵩
高変化率Ｂの格付値は大きい程良好であり、格付
基準は後述する第３表によつた。 また第４図は前記延伸倍率指数と延伸仮撚加工
時における単糸切れ毛羽発生程度の格付値との関
係の一例を示すグラフである。なお、この場合も
その格付基準は第３表によつた。 更に第５図は、上記第３図及び第４図の結果を
綜合したものであり、嵩高変化率Ｂの格付値と単
糸切れ毛羽発生程度の格付値とを乗じて、これを
綜合格付値とし、この綜合格付値と延伸倍率指数
との関係の一例を示すグラフである。なお、この
綜合格付値は前記両者の格付値を乗じ、これを５
で除し、小数点以下を四捨五入して整数値とし
た。 上記第３図、第４図及び第５図から明らかな如
く、延伸倍率指数を1.0即ち延伸倍率が弛緩熱処
理時の速度比（Y_RF／Y_RD）と同じにした場合を
中心にして±0.05の範囲で変更した場合、過大側
においても、過小側においても綜合格付値が低下
しており、綜合格付値を良好ならしめるには弛緩
率が著しく低い場合、即ち弛緩率が20％以下の場
合を除いて弛緩率の大小に拘わらず延伸倍率を熱
処理時の速度比（Y_RF／Y_RD）とするのが良く、
かくして本発明の目的とする加工糸を操業性よく
製造し得ることが判る。 また、延伸仮撚加工における仮撚数は弛緩熱処
理後、仮撚ゾーンへ供給される糸条の繊度Ｄに対
し23000／√〜39000／√の範囲とすることが
好ましい。仮撚数が少な過ぎると得られる糸条の
断面における緊締集速部の占める比率が高くな
り、嵩高性が充分に得られない。逆に仮撚数が多
過ぎると、得られる糸条の断面における緊締集束
部の占める比率が低くなり嵩高性に富む半面、嵩
高性の外力に対する堅牢性が得られない。 前記延伸仮撚加工における加工温度は、延伸仮
撚加工に先立つて行われる弛緩熱処理時の温度に
関係し、弛緩熱処理時の温度が相対的に高いとき
は、延伸仮撚加工時の温度も相対的に高くするこ
とが好ましく、かくして糸条のいずれの断面にお
いても緊締集束部と嵩高クリンプ部とを共に有
し、嵩高性に富み、しかも嵩高性の外力に対する
堅牢性に優れた加工糸とすることができる。弛緩
熱処理時の温度が充分でないと嵩高性が不充分と
なり、一方延伸仮撚加工時の温度が充分でない
と、嵩高性の外力に対する堅牢度が不充分となる
ので、延伸仮撚加工時の加工温度は弛緩熱処理時
の温度との兼合いで適宜選定することが望まし
い。 第１図はかかる本発明方法の製造工程の一例を
示す工程概略図であり、高配向ポリエステル未延
伸糸スプール１より引き出された糸条Ｆは第１フ
イードローラー２，２′を経て弛緩ゾーンに送り
込まれて弛緩状態で、第１ヒーター３により非接
触状態で熱処理され、続いて第２フイードローラ
ー４，４′を経て延伸仮撚ゾーンに送り込まれ、
第２フイードローラー４，４′とデリベリローラ
ー７，７′との間で延伸されると同時に、仮撚ス
ピンドル６により加撚されつつ第２ヒーター５に
より熱固定され、デリベリローラー７，７′を出
てパツケージ８に捲き取られる。 また第２図は本発明方法の他の製造工程を示す
工程概略図であり、第２図においては延伸仮撚ゾ
ーンにおけるデリベリローラーは、熱処理ゾーン
における第１フイードローラー２，２′の一方の
ローラー２を兼用して、ローラー２，２″から構
成されている以外は第１図と同じであり、又作用
も第１図の場合と同様である。 上記本発明方法による加工糸は、そのいずれの
断面においても緊締集束部と嵩高クリンプ部を有
し、かつ適度の嵩高性と、該嵩高性の外力に対す
る堅牢性を有する加工糸となる。 今、嵩高性の評価及び嵩高性の外力に対する堅
牢性の評価をその測定精度を向上させるため、甘
撚りを施撚し、所定の荷重下で緊張させた場合の
糸条の形状（直径）をもつて評価すると本発明方
法により得られる嵩高加工糸の特徴が明確にな
る。 ここで、甘撚りとは、該施撚によつて糸条の形
状（直径）には殆んど影響を及ぼすことなく微弱
な集束性を付与し糸条の外観を整える程度の撚を
云い、具体的には2500／√糸条の繊度の撚数
（Ｔ／Ｍ）を云う。なお、施撚時の張力は施撚後
において糸条の形状（直径）を測定する場合の緊
張の程度を越えない範囲とする。 また、施撚後の糸条に掛ける荷重は、糸条が直
線状をなす最小緊張状態とする荷重を２mg／ｄ、
また織編物において糸条が束縛された状態に相当
する緊張状態（又はそれ以上）とする荷重を100
mg／ｄとし、加工糸を２mg／ｄの荷重下で緊張さ
せたときの直径をD₁（mm）、加工糸を100mg／ｄの
荷重下で緊張させたときの直径D₂（mm）、また直
径D₁（mm）に対応するポリエステル未延伸糸の直
径をD₀（mm）として嵩高性を示す特性値として嵩
高度Ａ＝D₁／D₀、嵩高性の外力に対する堅牢性
を示す特性値として嵩高変化率Ｂ＝（D₁−D₂）／
D₁を用いて表わすと、本発明方法による嵩高加
工糸は嵩高度Ａ＞1.3、嵩高度変化率Ｂ＜0.15と
なる。 このように本発明方法による嵩高加工糸は嵩高
度Ａ＞1.3となるから加工糸自体の嵩高効果が期
待でき、仮撚捲縮加工糸としての特徴を発揮し得
ると共に、嵩高変化率Ｂ＜0.15となるから織編物
における糸条の束縛された状態においても充分、
その嵩高性を維持することができる。 第６図及び第７図はかかる本発明方法による加
工糸を示したものであり、第６図は２mg／ｄの荷
重下（甘撚施撚後）また第７図は100mg／ｄの荷
重下（甘撚施撚後）における外観概略図である。 また第８図及び第９図は従来の仮撚加工糸を示
したものであり、夫々２mg／ｄの荷重下（甘撚施
撚後）及び100mg／ｄの荷重下（甘撚施撚後）の
外観概略図である。 即ち、本発明方法による加工糸は第６図及び第
７図に示した如く、両者の糸条外観において殆ん
ど変化が認められないのに対し、従来の仮撚加工
糸は第８図及び第９図に示した如く両者の糸条外
観に明らかな差異が認められる。このことは、本
発明方法による加工糸は、従来の仮撚加工糸に比
較して嵩高性の外力に対する堅牢性が改良されて
いることを示しており、織編物における糸が束縛
された状態においても嵩高性を反映し得ることが
判る。 なお、本発明方法による加工糸の嵩高クリンプ
部とは仮撚捲縮加工による単糸フイラメントの微
細なクリンプ、スナール形状の部分をいい、緊締
集束部とは単糸フイラメントが微細なクリンプ、
スナール形状を示さず、収縮して太繊度となり、
相互に緊締して集束した状態の部分を云う。緊締
集束部は剥離し得る程度若しくは数本単位でフイ
ラメント相互が融接着されていてもよい。 本発明方法におけるポリエステルとは、ポリエ
チレンテレフタレートで代表される分子鎖中にエ
ステル結合を含有するポリエステルを総称し、イ
ソフタル酸、パラオキシ安息香酸などの第３成分
を含有する変性ポリエステルをも包含する。 なお、本発明方法に供する未延伸糸は同一重合
体を原素材とした実質的に単一な糸条であればよ
く、無撚若しくは無撚に近い状態（供給未延伸糸
に2500／√供給未延伸糸の繊度以下の撚数（Ｔ／
Ｍ））の糸条を予め２本以上引揃えた状態の糸条
であつてもよい。 また複屈折率△ｎは偏光顕微鏡、コンペンセー
ターによる干渉縞計測法により測定したものであ
る。 以上述べた如く本発明方法は上記構成からなる
ものであり、本発明方法によれば、糸条のいずれ
の断面においても緊締集束部と嵩高クリンプ部を
共に有し、嵩高クリンプ部によつて糸自体嵩高性
に優れ、しかも緊締集束部によつて織編物におけ
る糸の束縛された状態においても、その嵩高性を
充分反映し得る嵩高加工糸を得ることができる。
特に本発明方法は延伸仮撚加工における延伸倍率
を延伸仮撚加工に先立つて行う弛緩熱処理時の弛
緩状態を復元する倍率とするものであるから、加
工時の操業性を良好ならしめ得ると共に未延伸糸
の供給糸速と加工糸の引取糸速が同一であるので
両者の糸条供給装置を単一装置で兼用でき、装置
を簡略化し得る効果がある。また同じ理由により
得られる加工糸の繊度は嵩高化加工条件の如何に
拘わらず、供給糸の繊度と等しいので、織編物布
帛の設計が容易であるという利点を有する。 更に本発明方法によつて得られる加工糸は、(a)
仮撚加工によつて嵩高化するものであるので単糸
フイラメントの捲縮形状は空気噴射加工法等によ
つて得られる加工糸のクルノード状のループ形状
等より均一で細かいアーチ状とすることができ、
パツケージからの解舒不良や、布帛表面同士のい
わゆるフアスナー現象等の問題がないこと、(b)仮
撚加工時の熱加工によつて嵩高化するものである
ので、布帛形成以降の染色仕上加工工程などにお
いて熱加工を受けても、例えば熱収縮差を利用し
て嵩高化した加工糸を用いた布帛の如き布帛の形
状寸法に大巾な変化がなく、布帛の設計が容易で
あること、(c)単一の素材を供給糸として製造する
ものであるから、例えば異つた複数の素材の組合
せによる製法等に比して製造コストが安価で、か
つ、それらが遭遇し易い異質素材の分離による混
合不良等の問題がない等の利点を有する。 以下本発明方法を実施例により具体的に説明す
る。 実施例 高速紡糸して得た高配向ポリエステル未延伸糸
（複屈折率△n46×10^-3、密度ρ1.346、切断伸度
120％）230d／48を、先ず内径10mmの中空ヒ
ーター（ステンレススチール製、有効長60cm）内
を非接触状態で第１表に示す条件で弛緩熱処理
し、引続き、第１表及び第２表に示す条件で延伸
仮撚加工を行い嵩高加工糸を作成した。

【表】

【表】

【表】 これらの嵩高加工糸について嵩高変化率Ｂの格
付、毛羽発生程度の格付及び両者の綜合格付を行
つて評価したところ第２表に示す如き結果を得
た。なお格付の基準は第３表に拠り、綜合格付は
嵩高変化率の格付値と毛羽発生程度の格付値とを
乗じてこの値を５で除し小数点以下を四捨五入し
て整数値としたものである。

【表】 これら嵩高加工糸のうち、弛緩熱処理時の供給
糸速Y_RFと引取糸速Y_RDとの速度比（Y_RF／Y_RD）
を延伸倍率とする本発明方法による試料1C及び
2Cの加工糸、いずれの断面においても緊締集束
部と嵩高クリンプ部を有しており、嵩高度Ａは
2.0、1.7と共に1.3よりも大きく、かつ嵩高変化率
Ｂは0.03、0.01といずれも0.15より小さく外力に
対して堅牢な嵩高性能を有するものであつた。こ
れらの試料に対して弛緩熱処理時の速度比
（Y_RF／Y_RD）を延伸倍率とするものであつても弛
緩率が11.1％と本発明方法の要件を外れた試料3C
は弛緩熱処理後の残留伸度が大きく微小張力下に
おいても塑性変形を起すため、嵩高度Ａは1.5と
高いものであつたが嵩高変化率Ｂは0.20と外力に
対する嵩高性に劣るものであつた。 また第２表から明らかな如く試料1C及び2Cは
延伸仮撚加工時における毛羽発生程度の格付及び
変化率の格付と毛羽発生程度の格付を綜合した綜
合格付において最も良好な結果が得られるのに対
し、弛緩熱処理時の速度比（Y_RF／Y_RD）を大巾
に超える延伸倍率及び大巾に下廻る延伸倍率の試
料はいずれも綜合格付が劣り延伸仮撚加工におい
て、これに先立つ弛緩熱処理時の弛緩状態を復元
する延伸倍率で延伸仮撚加工を行うことにより糸
自体も嵩高性に優れ、かつ外力に対して嵩高性の
堅牢な加工糸を操業性を良好にして製造し得るこ
とが判る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の製造工程の一例を示す工
程概略図、第２図は本発明方法の他の製造工程を
示す工程概略図、第３図は延伸倍率指数と嵩高変
化率の格付との関係を示すグラフ、第４図は延伸
倍率指数と毛羽発生程度の格付との関係を示すグ
ラフ、第５図は延伸倍率と綜合格付との関係を示
すグラフ、第６図は本発明方法による加工糸の２
mg／ｄの荷重下（甘撚施撚後）における外観概略
図、第７図は同加工糸の100mg／ｄの荷重下（甘
撚施撚後）における外観概略図、第８図は従来の
仮撚加工糸の２mg／ｄの荷重下（甘撚施撚後）に
おける外観概略図、第９図は同加工糸の100mg／
ｄの荷重下（甘撚施撚後）における外観概略図で
ある。 １……ポリエステル未延伸糸スプール、２，
２′……第１フイードローラー、３……第１ヒー
ター、４，４′……第２フイードローラー、５…
…第２ヒーター、６……仮撚スピンドル、７，
７′……デリベリローラー、８……パツケージ、
Ｆ……糸条。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複屈折率△ｎが15〜80×10^-3であるポリエス
   テル未延伸糸を弛緩率20％以上で、加熱装置に接
   触しない状態で熱処理を行い、続いて前記弛緩状
   態を復元する延伸倍率で、延伸仮撚加工すること
   を特徴とするポリエステル特殊嵩高加工糸の製造
   法。