JPH0336934B2 - - Google Patents

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JPH0336934B2
JPH0336934B2 JP56099059A JP9905981A JPH0336934B2 JP H0336934 B2 JPH0336934 B2 JP H0336934B2 JP 56099059 A JP56099059 A JP 56099059A JP 9905981 A JP9905981 A JP 9905981A JP H0336934 B2 JPH0336934 B2 JP H0336934B2
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JP
Japan
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fiber
fibers
polyethylene terephthalate
temperature
dyed
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JP56099059A
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JPS584835A (ja
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Tomio Kuriki
Kenji Kamiide
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、アクリル繊維および羊毛繊維のうち
一種または二種と特定のポリエステル繊維とから
なる新規な紡績糸に関する。 従来、ポリエステル繊維、特にポリエチレンテ
レフタレート繊維は、機械的および熱的性能に優
るための木綿、麻、再生繊維素繊維、羊毛等の天
然繊維または化学繊維と混紡されて、それら天然
繊維または化学繊維の機械的性質の不足を補うと
共に、ポリエステル繊維の欠点である吸水性の不
足を補い合いそれら個々の繊維単独の紡績糸より
もはるかに優れた実用性能を有する紡績糸が作ら
れている。 しかるに、従来のポリエチレンテレフタレート
繊維は、120〜130℃の高温高圧下でないと染色で
きない難染性繊維であてたため、特に羊毛、アク
リル繊維の如き高温高圧下においてその機械的性
質を著るしく低下する繊維との混紡糸の製造には
制限あつた。すなわち、羊毛とポリエチレンテレ
フタレート繊維とが混紡される場合、従来はポリ
エチレンテレフタレート繊維をトウまたはステー
プルの状態で120乃至130℃で染色し、別に羊毛を
バラ毛またはトツツプの状態で100℃で染色した
後、両者を練篠工程で混合し、混紡糸を作るいわ
ゆる先染方法がとられていた。稀には、常法によ
り、先染しない両繊維を紡績後、ポリエチレンテ
レフタレート繊維をo−フエニルフエノール、メ
チルナフタレン、クロロベンゼン、サルチル酸メ
チルなどのキヤリヤーと称する有機物質を、分散
染料を含む染浴に添加し100℃付近の温度で染色
した後、羊毛を酸性染料、含金属染料などで染色
していた。これら従来法のうち、前者の先染方法
では紡績工程において紡績機械が汚れ、色を変え
る場合の清掃に時間を要し、また繊維の損失量が
大きく経済的に不利である。後者のキヤリヤー染
色法を採用する場合は、高温高圧染色より染色濃
度が劣ること、キヤリヤースポツトと称するキヤ
リヤーの乳化不十分が原因となる染斑が発生する
場合があること、キヤリヤー刺激臭があり人体に
有害であるため染色工場の作業環境を悪くするこ
と、染色排水時の処理が困難であること、キヤリ
ヤーが繊維中に残留し除去することが困難である
ため染色物の耐光堅牢度を低下せしめる場合のあ
ること、残留キヤリヤーが刺激臭を発すること、
また着用時に皮膚障害を起すおそれのあること、
キヤリヤー染色によりポリエチレンテレフタレー
ト繊維の力学的性質の変化たとえば強度が低下
し、伸度が増大することなど多くの欠点があつ
た。これら羊毛とポリエステル繊維との混紡糸に
於ける従来技術の欠点はアクリル繊維とポリエス
テル繊維との混紡糸の場合においても同様であつ
た。 また、染色性の改良されたポリエステル繊維と
して金属スルホネート基含有化合物やポリエーテ
ルを共重合したものが知られているが、これら変
性ポリエステルでは染色性は向上するものの、重
合、紡糸が困難であつたり製造コストが非常に増
大したり、あるいはポリエチレンテレフタレート
本来の優れた機械的性質を低下せしめたり、さら
に、染色堅牢度が劣るなどの欠点があつた。ま
た、変性ポリエステルを濃度に染色するにはやは
り105〜110℃という温度で行う必要があるため、
アクリル繊維、羊毛繊維との混紡糸の濃度染色に
おいては依然として高温高圧に伴うアクリル繊
維、羊毛繊維の劣化は避けられない。そのため、
変性ポリエステルをアクリル繊維、羊毛繊維と共
に用いた紡績糸は、変性ポリエステルのもつ欠点
をそのまま有することになり、わざわざポリエス
テルを混紡することの意義が乏しくなる。 本発明者らは、従来の紡績糸のもつ上述のよう
な欠点を改良した新規な常圧染色可能な紡績糸に
ついて研究した結果、本発明を完成した。 本発明に係る常圧染色可能な混紡糸は、アクリ
ル繊維および羊毛繊維のうち一種または二種を95
〜5重量%とポリエステル繊維を5〜95重量%含
有する紡績糸であつて、該ポリエステル繊維が実
質的にポリエチレンテレフタレートのホモポリマ
ーよりなり、ポリエステル繊維の30℃における初
期モジユラスが50g/d以上であり、測定周波数
110Hzにおける力学的損失正接(tanδ)のピーク
温度(Tnax)が105℃以下であり、tanδのピーク
値〔(tanδ)nax〕が0.14以上であり、結晶化度
(Xc)が30%以上であり、(010)面の微結晶の大
きさ(ACS)が35Å以上であり、(010)面の結
晶配向度(CO)が85%以上であり、且つ分散染
料で常圧染色可能であることを特徴とする。 「分散染料で常圧染色可能である」とは、分散
染料シー・アイ・デイスパーズ・ブルー56(C.I.
Disperse Blue 56;例えばレゾリンブルーFBL
〔ドイツ連邦共和国バイエル社製品名〕)を用い、
染料使用量3%owf、浴比50倍、PH6(酢酸にて
調整)、分散剤(例えば、デイスパーTL〔明成化
学工業社製品名〕)含有量1g/の染浴中で100
℃にて120分間の染色後、繊維に染着した染料の
吸尽率が80%以上であることを云う。ここで染料
吸尽率は次式で表わされる。 染料吸尽率(%) =繊維に染着した染料量(重量)/染浴に添加した染
料量(重量)×100 本発明で使用する、ポリエチレンテレフタレー
トのホモポリマーからなり且つ分散染料で常圧染
色可能なポリエステル繊維は新規な繊維であり、
このような新規なポリエステル繊維とアクリル繊
維および/または羊毛繊維からなる本発明の紡績
糸は従来から公知の紡績糸からは全く予期されな
かつた、極めて顕著な作用効率を有する。 具体的には、従来公知のポリエチレンテレフタ
レート繊維を用いた紡績糸は、ポリエチレンテレ
フタレート繊維自体が、前記と同一染色条件下で
は染料吸尽率が30〜45%しかないために生ずる前
述したような欠点をもつのに対し、本発明では、
そのような欠点がすべて解決される上、変性ポリ
エステル繊維を使用した紡績糸がもつ機械的性質
の低下、耐熱性低下、染色堅牢度の低下といつた
欠点も解決される。特に、本発明の紡績糸は熱水
中での収縮率が著しく小さいと言う特長を有す
る。例えば、従来のポリエチレンテレフタレート
繊維40重量%、アクリル繊維(カシミロン)30
重量%および羊毛30%からなる48番双糸の100℃
×30分熱水処理後の収縮率が8〜10%程度であ
り、また、イソフタル酸・スルホン酸ナトリウム
成分を3重量%含有するエチレンテレフタレート
共重合ポリエステル繊維40重量%、同様なアクリ
ル繊維30重量%および羊毛30重量%からなる48番
双糸の同様な熱水処理後の収縮率が10〜13%程度
であるのに対し、上記従来のポリエチレンテレフ
タレート繊維または共重合ポリエステル繊維を本
発明のポリエステル繊維で置換した組成をもつ48
番双糸の同様な熱水処理後の収縮率は2〜3%程
度に過ぎない。 本発明の紡績糸はアクリル繊維、羊毛繊維のう
ち一種または二種が95〜5重量%、実質的にポリ
エチレンテレフタレートのホモポリマーからな
り、且つ分散染料で常圧染色可能なポリエステル
繊維を5〜95重量%含有することが必須である。
含有率がこの範囲をはずれると、混紡糸としての
優れた力学的性質がかなり劣るなどの難点を生じ
る。 ポリエチレンテレフタレートのホモポリマーか
らなるポリエステル繊維をアクリル繊維および/
または羊毛繊維と混紡して紡績糸として使用する
際に本発明の所期の目的を発揮するためには30℃
における初期モジユラスが50g/d以上(30℃に
おける動的弾性率〔E′30〕を意味する)であり、
測定周波数110Hzにおける力学的損失正接(tanδ)
のピーク温度(Tnax)が105℃以下であり、
(tanδ)のイーク値〔(tanδ)nax〕が0.14以上のも
のを使用する。 非晶領域の構造を表現する特性値としては、同
じ出願人の出願に係る特願昭56−46408号明細書
に詳述したように、上記のTnaxと(tanδ)naxの値
が適切である。Tnaxは通常ガラス転移点の50℃
高温側に位置し、(tanδ)naxは温度Tnaxにおける
熱運動の活性化した無定形領域内分子鎖の量に関
係する。本発明においてTnaxおよび(tanδ)naxは
無定形領域内部の分子鎖のミクロブラウン運動に
原因して発現する力学吸収(αa吸収)に関する
値を意味する。従来のポリエチレンテレフタレー
ト繊維のTnaxは130℃以上、(tanδ)naxは0.13以下
である。 (tanδ)naxが大きくなると形態保持性を繊維す
るために、一般的にはE′30が大きくなることが望
まれる。もしE′30が50g/d未満であれば繊維構
造の熱安定性は低下し、寸法安定性も悪く、繊維
として柔らかくなる。 本発明の混紡糸を構成する分散染料により常圧
染色可能なポリエチレンテレフタレートのホモポ
リマーからなる繊維が紡績原料繊維として充分な
強度(3g/d以上)およに初期モジユラス(50
g/d以上)を有するためには結晶化度(Xc)
が30%以上、(010)面の微結晶の大きさ(ACS)
が35Å以上、(010)面の結晶配向度(CO)が85
%以上のものを使用する。さらに好ましくは、
Xcが70%以上、ACSが50Å以上、COが90%以上
である。なお、従来の紡績原料及び紡績糸に使用
されるポリエチレンテレフタレート繊維はXcが
50〜70%、ACSは30Å以下、COは85%〜95%で
ある。さらに、本発明の混紡糸を構成するポリエ
チレンテレフタレート繊維において、繊維軸方向
に電場ベクトルを持つ偏光の中心屈折率(n(0))
が1.70より小さく、かつ、1.65以上であれば適当
の伸度(20〜70%)と染色性を有し、衣料用繊維
としてより好ましいものとなる。最適な(n(0))
の範囲は1.65〜1.68である。 また、平均複屈折率(Δn)は、35×10-3以上
であることが好ましいが、一方熱に対する構造の
安定性からは50×10-3以上であることが望まし
い。また、染色性および染色堅牢度を向上せしめ
る観点から好ましくは120×10-3以下、さらに好
ましくは85×10-3以下である。Δnが120×10-3以
下になると150〜220℃の温度範囲における動的弾
性率(E′)の減少率(150℃、220℃におけるE′の
値をそれぞれE′150、E′220としE′220/E′150で表わ
す)が小さくなり、E′220/E′150は0.75より大きく
なる。すなわち熱に対して構造が安定になる。ま
た染色堅牢度も向上する。さらにΔnが85×10-3
より小さいものは常圧可染性が極めせ優れたもに
なる。 繊維の中心における平均屈折率(n(0))と繊
維の中心から半径の0.8倍の距離の部分における
屈折率n(0.8)またはn(-0.8)の差〔Δ(0.8-0)〕が
10×10-3〜80×10-3であると、充分な強度を有
し、染斑、強伸度斑等が少ない。ここで局所的な
平均屈折率の分布が繊維の中心に対して対称であ
ると云うのは、平均屈折率nの極小値が(n(0)
−10×10-3)以上であり、かつn(-0.8)とn(0.8)
の差が50×10-3以下、より好ましくは、10×10-3
以下の場合を云う。 また、220℃における力学的損失正接
(tanδ220)は小さいほど好ましく、温度上昇によ
る初期モジユラスの低下が小さくなる。tanδ220
が0.25以下の場合、初期モジユラスは著しく小さ
くなる。 分散染料にて常圧染色可能なポリエチレンテレ
フタレートのホモポリマーからなる繊維は、たと
えば、後に実施例において示すように、4000m/
分以上の紡糸速度で紡糸されたポリエチレンテレ
フタレートのホモポリマーよりなる繊維を220℃
乃至300℃の範囲内の温度で乾熱による熱処理を
行なうことにより、または、180乃至240℃の温度
範囲内の過熱水蒸気、飽和水蒸気または熱水によ
り湿熱による熱処理を行なうことによつても得る
ことができる。 なお、本発明の混紡糸を構成するポリエチレン
テレフタレートのホモポリマーよりなる繊維の原
料であるポリエチレンテレフタレートのホモポリ
マーは公知の重合法で得ることができる。また、
通常ポリエステル繊維に使用される添加剤、例え
ば、艶消剤、安定剤、制電剤などを含んでもよ
い。また重合度については通常の繊維形成用の範
囲内であれば特に制限はない。 第1図に本発明の混紡糸を構成するポリエチレ
ンテレフタレートのホモポリマーよりなり分散染
料で常圧染色可能な繊維の製造装置の一例を示し
た。溶融ポリエチレンテレフタレートは加熱され
た紡糸ヘツド2の中の紡糸口金(図示せず)より
紡出され、大気中で冷却されて繊維束1となる。
この紡糸口金下には紡出された繊維束1を取囲む
管状の加熱域3が設けられており、さらにその下
方には、繊維束1を冷却吸引するための流体吸引
装置4が設けられている。繊維束は、油剤付与装
置5を通つた後、引取ローラー6によつて引取ら
れる。本発明で云う「紡速」とはこの引取ローラ
ー6の表面速度を意味する。次に、一対の繊維束
送りローラー7により引出されて、220〜300℃の
温度範囲内の適切な温度に調整された加熱筒8を
通り、一対の繊維束送りローラー9によつて導か
れ、巻取りローラー10によつて巻取られる。こ
の際、繊維束送りローラー7及び9の回転速度を
調節することにより、繊維束1は加熱筒8の中で
適当な伸長率に伸長されて熱処理を受ける。 なお、上述の熱処理方法以外に次の方法によつ
ても熱処理される。すなわち引取りローラー6に
よつて紡速4000m/分以上で巻取つた後、これら
ポリエチレンテレフタレート繊維束を寄せ集めて
トウの形態にした後、熱処理するか、捲縮を与え
た後、切断しステープルの形態にしケンスに入れ
て熱処理するか、ステープルを開繊後、ウエツ
ブ、スライバー、トツプ等の形態で熱処理する方
法も採られる。もちろん、熱処理方法は前述の如
く乾熱による方法、湿熱による方法のいずれでも
行なわれる。 第2図には、紡速4000m/分以上で紡糸された
ポリエチレンテレフタレート繊維のトウまたはス
ライバーを過熱水蒸気で湿熱熱処理するための装
置の一例を示した。第2図において11はトウま
たはスライバーであり、これらは一対のフイード
ローラー12により引上げられガイドローラー1
3に達し、湿熱処理装置15へ導かれる。湿熱処
理装置15の入口はスリツト14、出口にはスリ
ツト14′があり、湿熱処理装置15の内部の温
度が外部の雰囲気の温度に左右されないようにし
てある。また、湿熱処理装置15はトウまたはス
ライバーの上面及び下面から同時に過熱水蒸気が
当るよう上下に多数のスリツト16が内壁に設け
てある。また、湿熱処理装置15には上下にヒー
ター17を設け過熱水蒸気の温度制御を行なえる
ようにしてある。一方ボイラー24で生成させた
ゲージ圧約10Kg/cm2の飽和水蒸気はバルブ23に
よつて、加熱装置21へ入りヒーター22によつ
て加熱され、温度180〜240℃の過熱水蒸気とな
る。この過熱水蒸気はバルブ20により湿熱処理
装置15へ送られ、ヒーター17により温度低下
のないよう、また温度分布が大きくならないよう
調節され、スリツト16を通してトウまたはスラ
イバー11に当り湿熱熱処理が行なわれる。湿熱
熱処理をうけたトウまたはスライバーはスリツト
14′よりガイドローラー18を通り巻取り装置1
9にて巻取られる。 上述のようにして熱処理されたポリエチレンテ
レフタレートのうち、紡糸直後もしくはトウの形
態で熱処理されたものは常法によりスタツフアー
ボツクス内で捲縮されステープルの形態に切断さ
れ、紡績工程においてアクリル繊維、羊毛繊維、
またはアクリル繊維、羊毛繊維の両者の混り合つ
たものと混紡される。またウエツブ、スライバ
ー、トツプの形態で熱処理されたものは、そのま
ま羊毛トツプ、アクリル繊維のトツプと混条され
常法により混紡糸が作られる。 以下に、本発明の繊維の構造特有の測定法を述
べる。 <力学的損失正接(tanδ)及び動的弾性率(E′)
> 東洋ボールドウイン社製、レオバイブロン
(Rheovibron)DDV−c型動的粘弾性測定装
置を用い、試料約0.1mg、測定周波数110Hz、昇温
速度10℃/分で乾燥空気中にて各温度に於ける
tanδ、及びE′測定する。tanδ−温度曲線からtanδ
ピーク温度(Tnax)(℃)と同ピーク高さ
〔(tanδ)nax〕が得られる。第3図aおよび第3図
bに本発明の繊維A、従来の延伸糸B、未延伸糸
C、部分配向糸Dのそれぞれtanδ−温度曲線、
E′−温度曲線の典型例を模式化した。 <平均屈折率(n、n⊥)、及び平均複屈折率> 透過定量干渉顕微鏡(例えば東独カールツアイ
スイエナ社製干渉顕微鏡インターフアコ)を使用
して干渉縞法によつて、繊維の側面から観察した
平均屈折率の分布を測定することができる。この
方法は円形断面を有する繊維に適用する。 繊維の屈折率は繊維軸に対して平行な電場ベク
トルを持つ偏光に対する屈折率nと、繊維軸に
対し垂直な電場ベクトルを持つ偏光に対する屈折
率n⊥によつて特徴づけられる。 ここに説明する測定は全て緑色光線(波長λ=
549mμ)を使用する。 繊維は光学的にフラツトなスライドガラス及び
カバーガラスを使用し、0.2〜2波長の範囲内の
干渉縞のずれを与える屈折率(N)を有し、かつ繊維
に対し不活性な封入剤中に浸漬される。この封入
剤中に数本の繊維を浸漬し、単糸が互いに接触し
ないようにする。さらに繊維は、その繊維軸が干
渉顕微鏡の光軸及び干渉縞に対して垂直となるよ
うにすべきである。この干渉縞のパターンを写真
撮影し、約1500倍に拡大して解析する。 第4図に示すように、繊維の封入剤の屈折率を
N、繊維の外周上の点S′−S″間の屈折率n(また
はn⊥)、S′−S″間の厚みをt、使用光線の波長を
λ、バツクグランドの平行干渉縞の間隔(1λに
相当)をD、繊維による干渉縞のざれをdとする
と、光路差Rは、R=d/Dλ=(n(またはn⊥) −N)tで表わされる。 繊維の半径をRとすると、繊維の中心R0から
外周Rまでの各位置での光路差から各位置での繊
維の屈折率n(またはn⊥)の分布を求めること
ができる。rを繊維の中心から各位置までの距離
とした時x=r/R=0、すなわち繊維の中心に
おける屈折率を平均屈折率(n(0)またはn⊥(0))
という。xは外周上において1となりその他の部
分では0〜1の間の値となるが、例えばx=0.8
の点に於ける屈折率をn(0.8)(またはn⊥(0.8))と
表わす。また平均屈折率n(0)とn⊥(0)より、平均
複屈折率(Δn)はΔn=n(0)−n⊥(0)で表わされ
る。なお第4図に於いて31は繊維、32は封入
剤による干渉縞、33は繊維による干渉縞をそれ
ぞれ示す。 第5図に従来の延伸糸B及び本発明の繊維Aの
nの分布を示した。図において横軸に中心から
の距離x=r/R、縦軸にnをとつたが、x=
0が繊維の中心、x=1及びx=−1が繊維の外
周上の点である。 <微結晶の大きさ(ACS)> 赤道方向のX線回折強度を赤道反射法により測
定することにより微結晶の大きさ(ACS)を求
めることができる。 X線回折強度は理学電機社製X線発生装置
(RU−200PL)とゴニオメータ(SG−9R)、計
数管にはシンチレーシヨンカウンター、計数部に
は波高分析器を用い、ニツケルフイルターで単色
化したCu−Kα線(波長λ=1.5418Å)で測定す
る。繊維試料の繊維軸がX線回折面に対して垂直
となるようにアルミニウム製サンプルホルダーに
セツトする。この時、試料の厚みは0.5mm位にな
るようにセツトする。30kV、30mAでX線発生
装置を運転し、スキヤンニング速度1゜/分、チヤ
ート速度10mm/分、タイムコンスタント1秒、ダ
イバージエンススリツト1/2゜、レシービングス
リツト0.3mm、スキヤツタリングスリツト1/2゜
において2θが35゜から7゜まで回折強度を記録する。
記録計のフルスケール内にはいるように設定す
る。 ポリエチレンテレフタレート繊維は一般に赤道
線の回折角2θ=17゜〜26゜の範囲に3つの主要な反
射を有する(低角度側から(100)、(010)、(11
0)面)。第6図にポリエチレンテレフタレート
繊維のX線回折強度曲線の一例を示す(図中aは
結晶部、bは非結晶部を示す)。ACSを求めるに
は、例えばL.E.アレキサンダー著「高分子X線回
折」化学同人出版、第7章のシエラー
(Scherrer)の式を用いる。 2θ=7゜と2θ=35゜の間にある回折強度曲線間を
直線で結びベースラインとする。回折ピークの頂
点からベースラインに垂線を下しピークにベース
ライン間の中点を記入する。中点を通る水平線を
回折強度曲線回折ピークの間に引く。主要な反射
がよく分離している間には曲線のピークの二つの
肩と交差するが、分離が悪い場合には一つの肩の
みと交差する。このピークの幅を測定する。一方
の肩としか交差しない場合は交差した点と中点間
を距離を測定し、それを二倍する。また二つの肩
と交差する場合は両肩間の距離を測定する。これ
らの測定値をラジアン表示に換算し、ラインの幅
とする。更にこのライン幅を次式で補正する。 β=√2−2 Bは測定したライン幅、bはブロードニング定
数でSi単結晶の(111)面反射のピークのラジア
ンで表示したライン幅(半値幅)である。微結晶
の大きさ(ACS)は次式 ACS(Å)=K・λ/βcpsθ によつて与えられる。ここでKは1、λはX線の
波長(1.5418Å)、βは補正されたライン幅、θ
はブラツグ角で2θの1/2ある。 <結晶化度(Xc)> 微結晶の大きさの測定と同様にして得られたX
線回折強度曲線より、2θ=7゜と2θ=35゜の間にあ
る回折強度曲線間を直線で結びベースラインとす
る。2θ=20゜付近の谷を頂点とし、低角側及び高
角側のすそに沿つて直線で結び、結晶部と引結晶
部に分離し、次式に従つて面積法で求める。 Xc=結晶部の散乱強度/全散乱強度×100 <結晶配向度(CO)> 理学電装社製X線発生装置(RU−200PL)、繊
維試料測定装置(FS−3)、ゴニオメーター
(SG−9)、計数管にはシンチレーシヨンカウン
ター、計数部には波高分析器を用い、ニツケルフ
イルターで単色化したCu−Kα線(波長λ=
1.5418Å)で測定する。ポリエチレンテレフタレ
ート繊維は一般に赤道線上に三つの主要な反射を
有するが、結晶配向度(CO)の測定には(010)
面反射を使用する。使用される(010)面反射の
2θは赤道線方向の回折強度曲線から決定される。 X線発生装置は30kV、80mAで運転する。繊
維試料測定装置に試料を単糸同志が互に平行にな
るように揃えて取付ける。試料の厚みが0.5mm位
になるようにするのが適当である。赤道方向の回
折強度曲線から決定された2θ値にゴニオメーター
をセツトする。対称透過法を用いて方位角方向を
−30゜〜+30゜走査し方向角方向の回折強度を記録
する。更に−180゜と+180゜の方位角方向の回折強
度に記録する。この時スキヤンニング速度4゜/
分、チヤート速度10mm/分、タイムコンスタント
1秒、コリメーター2mmφ、レシービングスリツ
ト縦幅19mm、横幅3.5mmである。 得られた方位角方向の回折強度曲線からCOを
求めるには、±180゜で得られる回折強度の平均値
を取り、水平線を引きベースラインとする。ピー
クの頂点からベースラインに垂線をおろし、その
高さの中点を求める。中点を通る水平線を引き、
これと回折強度曲線との二つの交点間の距離を測
定し、この値を角度(゜)に換算した値を配向角
H(゜)とする。結晶配向度は次式 CO(%)=180゜−H/180゜×100 によつて与えられる。 <ポリエチレンフタレート繊維の染色性> 染色性は平衡染着率によつて評価した。 分散染料レゾリンブルー(Resoline Blue)
FBL(バイエル社商品名)を使用し、3%owf、
浴比1対50で100℃で染色した。分散剤として
DisperTLを1g/加え、さらに酢酸によつて
PH=6に調整する。染着率は所定時間(2時間)
経過後、染液を採取し、吸光度より残液中の染料
量を算出し、これを染色に用いた染料量から減じ
たものを染着量として染着率(%)を計算した。
なお、試料はスコアロールFC2g/を用い60℃
で20分精練し、乾燥、調湿(20℃×65%RH)し
たものを用いた。 <ポリエチレンテレフタレート繊維の染色堅牢度
> 染料濃度を1%owfにし、染色時間を90分とす
る以外は染色性評価と同様の方法で染色した試料
をハイドロサルフアイト1g/、水酸化ナトリ
ウム1g/、界面活性剤(サンモールRC−
700)1g/を用い、浴比1対50、80℃で20分
間還元洗浄したものを評価した。 染色堅牢度は耐光堅牢度(JISL−1044に準ず
る)、摩擦堅牢度(JISL−0849に準ずる)、ホツ
トプレツシング堅牢度(JISL−0850に準ずる)
について評価した。 <初期モジユラス> 前出の動的粘弾性試験のE′の30℃に於ける値を
初期モジユラスとした。 <強伸度> 東洋ボールドウイン社製TENSILON UTM−
−20型引張試験機により初長5cm、引張速度20
mm/minで測定した。 <沸水収縮率> 0.1g/d荷重下での試料長をL0とし、荷重を
取除き沸水中で30分間処理した後、再度同じ荷重
下で測定した長さをLとした時、沸水収縮率は 沸水収縮率(%)=L0−L/L×100 で表わされる。 以下に本発明を実施例について説明する。 実施例 1 フエノール/テトラクロルエタンの2/1混合
溶媒中で、35℃における固有粘度〔η〕(以下
〔η〕と表わす)が0.63のポリエチレンテレフタ
レートを紡糸温度300℃で、孔径0.35mmφ、孔数
600の紡糸口金より紡出し、繊維の全周囲から繊
維の走行方向に平行に供給される22℃の空気の流
れによつて、冷却固化させた後、油剤を附付し、
4600m/分の速度で巻取つて1800d/600fの繊維
束を得た。この繊維束を100本づつ集束し、18万
デニールのトウとし、櫛形のガイドを通して平板
状にし、第1図に示す乾熱処理装置8を用いて、
その内部の温度を246℃に調節し、デニール当り
0.08gの張力をかけながら1秒間熱処理した。こ
のトウより単繊維を抜き出し、物性値を測定した
結果を熱処理前の単繊維についての測定値と併記
して第1表に示す。 このトウを常法によりスタツフアーボツクス内
で捲縮を施し、次にグルグルカツターにて76mmの
長さに切断し常法により梳毛式紡績でエステルト
ツプを作つた。このトツプと未染色の羊毛トツプ
と混条してエステル50%、羊毛50%の混率の60番
手双糸を得た。この紡績糸を枠周1mで綛重量
150gの綛を作り、液循環式綛染機中で常圧下に
おいて、分散染料ミケトンポリエステルレツド
FN(三井化学社製品名C.I.Disperse Red113)0.8
%(対被染物)、及び酸性染料カヤノールミリン
グレツトRS(日本化薬社製品名C.I.Acid Red
114)0.4%(対被染物)、酢酸0.5g/、浴比
1:60の染浴で、25℃より徐々に昇温し99℃まで
50分かけ、99℃にて70分間染色した。次に染色液
を捨て、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム
1g/の浴で70℃にて20分間洗浄し、水洗を2
回行ない脱水して80℃にて40分間乾燥した。得ら
れた染色糸は濃赤色に着色し、且つ良好な風合の
ものであつた。 第1表の結果より、熱処理されたトウは処理前
のものより大幅に易染化し、常圧染色可能にな
り、力学的性能も充分であることが判る。
【表】
【表】 実施例 2 〔η〕が0.65のポリエチレンテレフタレート
を、紡糸温度298℃で、孔径0.35mmφ、孔数600の
紡糸口金より紡出し、繊維の全周囲から繊維の走
行方向に平行に供給される20℃の空気の流れによ
つて冷却固化させた後、油剤を付与し、5100m/
分の速度で巻取つて1800d/600fの繊維束を得た。
この繊維束を200本集束し36万デニールのトウに
した後、スタツフアーボツクスを使用し常法によ
り巻縮を付与した後、グルグルカツターにて76mm
の長さに切断しステープルとした。このステープ
ルを側面に多数の孔を有するケンスに見掛密度
1.8Kg/m3で詰め、オートクレーブ状の釜に投入
した。次に真空ポンプで該オートクレーブ状の釜
の内部を10mmHgの圧力まで減じて空気を抜き、
188℃の過熱水蒸気を吹込み45秒間湿熱熱処理し
た。再度、減圧による釜内の蒸気の抜取り後、
188℃の過熱水蒸気を吹込み45秒間湿熱による熱
処理をした。この湿熱による熱処理前後の該ステ
ープルの諸物性の測定値を第2表に示す。第2表
の結果より、湿熱熱処理を施したステープルは常
圧可染化し、力学的性質も紡績原料として充分な
ことが判る。 次に、このステープルを用いて常法により梳毛
式紡績でエステルトツプを作つた。このエステル
トツプとアクリル短繊維の3d、76mmのステープ
ルより常法により作られた未染色のアクリルトツ
プ、及び未染色の羊毛トツプを混条により混紡し
48番手双糸の混紡糸を得た。この混紡糸の混用率
(重量%)はエステル40%、アクリル35%、羊毛
25%であつた。次にこの混紡糸を綛周1mで重量
200gの綛を作り、液循環式染色機中にて、分散
染料ダイヤニツクスブラツク(Dianix Black
BG−FS、三菱化成社製品名)4%(対被染物)、
PH6(酢酸にて調整)、浴比1:70で20℃より徐々
に昇温し99℃まで35分間かけ、99℃にて90分間染
色した。20分間で70℃まで冷却し、染料液を排出
した後、水洗し、次に20%アンモニア水1g/
、ハイドロサルフアイト0.5g/の浴で70℃
にて15分間洗浄した。その後水洗を2回繰返した
後、カチオン染料アイゼンカチロンブラツク
BXH(保土谷化学社製品名)1.8%(対被染物)、
PH3.5(ギ酸にて調節)、浴比1:70の浴中にて70
℃より徐々に昇温し99℃まで30分間かけ99℃にて
80分染色した。次に95℃まで染浴を冷却し、クロ
ム染料エリオクロムブラツクEriochrome Black
P2B(スイス国チバガイギー社製品名C.I.
Mordant Black 7)1.4%(対被染物)に相当
する量、及び沈澱防止剤ダイデスパーCD(一方社
油脂社製品名)2%(対被染物)に相当する量を
該染浴に加え10分間で99℃まで昇温した。99℃ま
で昇温後70分間染色し、重クロム酸ナトリウムを
0.6%(対被染物)加えて30分間クローミングし
た後染色液を70℃まで30分間かけて冷却し排出し
た。次に水洗し、その後アルキルベンゼンスルホ
ン酸ナトリウムを0.5g/含む浴にて75℃にて
15分間洗浄し、水洗を3回繰返した。次に綛をと
り出し脱水後、80℃にて35分間乾燥した。得られ
た染色糸は黒色に着色し、強度は403gを示し、
且つ良好な風合のものであつた。 なお比較として、従来のポリエチレンテレフタ
レート繊維の3d×76mmのステープル及びイソフ
タル酸スルホン酸ナトリウムをポリエチレンテレ
フタレートのテレフタル酸の10モル%の代りに共
重合した易染化ポリエステルの3d×76mmのステ
ープルを用い、夫々同じアクリル短繊維及び羊毛
トツプより同条件で同じ混率の48番手双糸の混紡
糸を作り綛周1mで重量200gの綛を夫々作つた。 分散染料でポリエステル繊維側を染色する場合
のみ耐圧型液噴射式綛染機中で、従来のポリエチ
レンテレフタレート繊維を混紡したものは130℃
まで昇温し、イソフタル酸スルホン酸ナトリウム
共重合ポリエステル繊維を混紡したものは110℃
まで昇温し、他の染色条件はすべて同様にして染
色した。得られた染色糸は本発明の染色糸に比べ
ていずれも風合が粗硬で強度は130℃染色のもの
の強度は302gであり、110℃染色のものは357g
であり、本発明のものより各々25%、11%低下し
ていた。 染色後の収縮率は本発明の混紡糸は2.8%、従
来のポリエチレンテレフタレート使用のものは
9.7%、コポリマーエステル使用のものは12.5%
であつた。
【表】
【表】 実施例 3 〔η〕が0.67のポリエチレンテレフタレートを
実施例1の場合と同様な紡糸方法で4700m/分の
紡速で紡糸し、1800d/600fの繊維束を得た。こ
の繊維束を第2図に示す混熱処理装置を用い、
0.1g/dの張力をかけながら205℃の過熱水蒸気
中で0.5秒間湿熱熱処理を施した。熱処理前後の
繊維束の諸物性の測定値を第3表に示す。第3表
の結果より湿熱による熱処理を施した繊維束は、
処理前の繊維束より大幅に易染化し常圧染色可能
になつていること、また力学的性能も紡績原料と
して充分であることが判る。 次に、上記繊維束を100本集束し、18万dのト
ウとし、常法により捲縮を施し、76mmに切断し
た。次に常法によりこのステープルより梳毛式紡
績にてエステルトツプを作り、実施例2で用いた
未染色のアクリルトツプと混条しエステル40%、
アクリル60%の混率の60番双糸の混紡糸を得た。
この混紡糸を枠周1mで重量250gの綛とし、液
循環式綛染機中で常圧下において、分散染料レゾ
リンブルーFBL(ドイツ連邦共和国バイエル社製
品名C.I.Disperse Blue 56)1.5%(対被染物)、
カチオン染料カヤクリルブルーGRL(日本化薬社
製品名C.I.Basic Blue 41)2%(対被染物)、沈
澱防止剤ダイデスパーCD(一方社油脂社製品名)
2%(対被染物)、PH4(酢酸にて調節)、浴比
1:65の染浴で70℃より徐々に昇温し99℃まで45
分かけ99℃で60分間染色した。染色後染色液を70
℃まで20分間かけて冷却し、水洗後、アルキルベ
ンゼンスルホン酸ソーダ0.5g/の浴にて70℃
にて20分間洗浄し、水洗を3回行つた。次に脱水
後、75℃にて10分間乾燥した。得られた染色糸は
濃青色に着色し強度は505gを示し、良好な風合
をしていた。 なお比較として、従来のポリエチレンテレフタ
レート繊維の3d×76mmのステープル及びイソフ
タル酸スルホン酸ナトリウムをポリエチレンテレ
フタレートのテレフタル酸の7モル%の代りに共
重合した易染化ポリエステルの3d×76mmのステ
ープルを用い、夫々同じアクリルトツプと混条
し、同じ混率の60番双糸の混紡糸を作り綛周1m
で、250gの重量の綛を作つた。分散染料でポリ
エステル繊維側のみ染色する場合、耐圧型液噴射
式綛染機中で、従来のポリエチレンテレフタレー
ト繊維を混紡したものは130℃まで昇温し、イソ
フタ酸スルホン酸ナトリウム共重合ポリエステル
繊維を混紡したものは110℃まで昇温し、他の染
色条件はすべて同様にして染色した。得られた染
色糸は本発明の染色糸に比べていずれも風合が粗
硬で強度は130℃染色のものの強度は394gを示
し、110℃染色のものは448gを示した。本発明の
ものより各々22%、11%低下していた。なお本発
明の混紡糸の染色後の収縮率は2.5%、従来のポ
リエチレンテレフタレート繊維使用のものは8.7
%、コポリマーエステル使用のものは10.7%であ
つた。
【表】
【表】 【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の混紡糸を製造するための原料
繊維の紡糸および熱処理装置の一例を示す概略図
である。図において1は繊維束、2は紡糸ヘツ
ド、3は管状加熱域、4は流体吸引装置、5は油
剤付与装置、6は引取りローラー、7は繊維束送
りローラー、8は熱処理用加熱筒、9は繊維束送
りローラー、10は繊維束巻取りローラーをそれ
ぞれ示す。 第2図は本発明の実施例で用いた過熱水蒸気に
よる熱処理装置の一例を示す概略図である。図に
於いて11は繊維束、トウまたはスライバー、1
2はフイードローラー、13はガイドローラー、
14および14′は湿熱処理装置15内の過熱水
蒸気の過剰な洩れを防ぎ温度の変動を抑制するた
めのスリツト、15は湿熱処理装置、16は湿熱
処理装置内壁に設けられた過熱水蒸気噴出用のス
リツト、17は湿熱処理装置15の内部の過熱水
蒸気の温度低下を防ぎ且つ温度分布が少なくなる
ように加熱するためのヒーター、18はガイドロ
ーラー、19は繊維束、トウまたはスライバーを
巻取る装置、20はバルブ、21は過熱水蒸気発
生装置、22はヒーター、23はバルブ、24は
ボイラーをそれぞれ示す。 図a及び第3図bはそれぞれ力学的損失正接
(tanδ)−温度曲線、動的弾性率(E′)−温度曲線
を模式化して表したグラフである。図において、
Aは本発明で使用する繊維、Bは従来の延伸され
た繊維、Cは未延伸繊維、Dは部分配向繊維の値
を示す。 第4図は繊維の断面内半径方向屈折率(nま
たはn⊥)分布の測定に用いた干渉縞のパターン
の一例である。図においてaは繊維の断面図、b
は干渉縞パターンの図で、31は繊維、32は封
入剤による干渉縞、33は繊維による干渉縞であ
る。 第5図は本発明で使用するポリエチレンテレフ
タレート繊維Aおよび従来のポリエチレンテレフ
タレート延伸繊維Bの半径方向の屈折率(n)
分布の一例を示すグラフである。第6図はポリエ
チレンテレフタレート繊維のX線回折強度曲線の
一例を示すグラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 アクリル繊維および羊毛繊維のうち一種また
    は二種を95〜5重量%とポリエステル繊維を5〜
    95重量%含有する紡績糸であつて、該ポリエステ
    ル繊維が実質的にポリエチレンテレフタレートの
    ホモポリマーよりなり、ポリエステル繊維の30℃
    における初期モジユラスが50g/d以上であり、
    測定周波数110Hzにおける力学的損失正接(tanδ)
    のピーク温度(Tnax)が105℃以下であり、tanδ
    のピーク値〔(tanδ)nax〕が0.14以上であり、結
    晶化度(Xc)が30%以上であり、(010)面の微
    結晶の大きさ(ACS)が35Å以上であり、(010)
    面の結晶配向度(CO)が85%以上であり、且つ
    分散染料で常圧染色可能であることを特徴とする
    常圧染色可能な混紡糸。 2 ポリエステル繊維が、4000m/分以上の紡速
    で紡糸された後、220℃乃至300℃の温度で乾熱熱
    処理されるかまたは180℃乃至240℃の温度で湿熱
    熱処理されたものである特許請求の範囲第1項に
    記載の混紡糸。
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