JPH0424464B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明はオープンエンド紡績用ポリエステル繊
維に関し、特に、ローターの回転数が６万RPM
以上の高速オープンエンド紡績に適した高速オー
プンエンド紡績用合成繊維に関するものである。 〔従来技術〕 ローター式オープンエンド紡績の基本的なメカ
ニズムは、供給されたスライバーをコーミングロ
ーラで分繊し、空気流でローター室へ移送し、ロ
ーターで連続的に集積、加撚し糸として引き出す
ことから成つている。 このようなメカニズムに対応して、オープンエ
ンド紡績用油剤としてはコーミング時の繊維切断
による粉末状スカムの発生の抑制と繊維のコーミ
ングローラへの捲付防止を主眼とした油剤が提案
されてきた。例えば特公昭52−12838号公報では
常温で液状の脂肪酸エステルによつて粉末状スカ
ムの発生を抑制し、脂肪酸ポリアミドによつて繊
維のコーミングローラへの捲付を防止する油剤組
成が、更に特公昭56−3465号公報ではPO／EOブ
ロツク共重合体によつて粉末状スカムの発生を抑
制する油剤組成が、また特公昭57−37707号公報
ではPOEアルキルエーテル又はPOEアルキルエ
ステルと脂肪酸エステルによつて粉末状スカムの
発生を抑制し、アルキルホスフエートカリウム塩
によつて繊維のコーミングローラへの捲付を防止
する油剤組成が提案されている。 所で、昨今は生産性を向上させるため、ロータ
ーの回転数が大巾に速い高速オープンエンド紡績
機が採用されるようになつた。つまりローター回
転数は、従来の３万RPMから、６万ないし８万
RPM、早いものでは、８万ないし10万RPM又は
それ以上に達している。 しかるに、かかる高速のオープンエンド紡績機
に前述のようなオープンエンド紡績油剤で処理し
たポリエステル原綿を供給すると、通過繊維量の
増加に伴つて、ローター内の粉末状スカムが増加
したり、ローター回転数の上昇に伴ない、ロータ
ーから糸を引き出すためのガイド即ちネーブルと
の摩擦によつて紡出張力が大巾に上昇し、繊維の
表面の一部が擦過されて可塑化するという現象が
生じることが判明した。その結果、糸切れの増加
や、糸の均整性、均染性、糸強力等に多大の悪影
響を及ぼすことになる。 一方、かかる高速オープンエンド紡績に した
ポリエステル繊維は、オープンエンド精紡機まで
の工程、すなわち混打綿、カードおよび練条工程
での紡出調子の不良なものが多く、全ての工程で
良好なポリエステル繊維が望まれている。ここで
紡出調子とは、ラツプ及びスライバーの集束性不
良によるラツプリツキング、コイリングくずれ、
油剤の粘着性、スカム付着によるカードシリンダ
ー捲付、練条ローター捲付をいう。また、高速オ
ープンエンド精紡機のコーミングローラへの繊維
の捲付き防止及び、粉末状スカムの発生の抑制も
重要なポイントである。すなわちローター内に３
mm前後の短繊維を含んだ粉末状のスカムが堆積
し、運転時間の経過と共に糸斑が大きくなり、又
糸切れが多発するため、著しい場合は精紡糸を捲
上げ、ドツフイングするまでに１〜３回も運転を
停止して、加撚室内を清掃する必要があつた。又
残りの粉末状スカムのそれほど多くない原綿につ
いては、コーミングローラー部分への捲付により
糸切れが多発するため捲付いた繊維を取除くのに
多くの人手を要すると共に均質な糸が得られなか
つた。更に又これらのうち粉末状スカムの発生が
多いものほど糸張力は低い傾向があつた。 以上のことからも明らかなように現状では、高
速オープンエンド精紡機での繊維表面の可塑化現
象がなく、コーミングローラへの捲付きがなく、
混打綿から練条までの紡出調子が良好なポリエス
テル繊維は実現されていないのである。 〔発明の目的〕 本発明の目的はかかる高速のオープンエンド紡
績特有の問題点を改良し、高品質の紡績糸を高能
率で得ることを可能にする高速オープンエンド紡
績に適した合成繊維を提供することにある。 ［発明の構成］ 本発明者等は上記の目的を達成せんとして鋭意
研究した結果、高速、高張力下での繊維表面の油
膜強化と併せて対金属摩擦係数の低下を図ること
により所望の繊維を得るに到つた。 すなわち、本発明は、 (a) 一価又は多価アルコールの脂肪酸エステル、
植物性又は動物性又は鉱油系のワツクス、及び
ポリエチレンワツクスからなる群から選ばれ且
つ30〜150℃の融点を有する中性油の１種又は
２種以上を35〜60重量％と、 (b) 25℃における粘度が、１万センチストークス
以上のジメチルポリシロキサンを５〜25重量％
と、 (c) カチオン界面活性剤を５〜30重量％と、 (d) 残部が乳化剤 とからなる油剤が付着されていることを特徴とす
る高速オープンエンド紡績用ポリエステル繊維で
ある。 更に、本発明について述べる。 ローターから糸がひき出される際、ネーブルと
の摩擦により、紡出張力が上昇し、接触部の温度
も上昇する。ローターの回転速度が大きくなるほ
ど、この温度と張力は上昇し張力と温度があいま
つて、ついに繊維の表面の一部が擦過により可塑
化現象をおこし、メルトした状態に到る。この
際、繊維表面の油剤が融解し、融解潜熱を奪うこ
とにより、繊維表面の温度の上昇を妨げ、可塑化
現象を防ぐことが可能である。融点が高すぎると
繊維表面の温度が下らないので、融点は150℃以
下が好ましい。勿論、対金属の高速での摩擦が小
さいことも重要である。この効果を示す油剤成分
としては、融点が30〜150℃の一価又は多価アル
コールの脂肪酸エステル、植物性又は動物性又は
鉱油性のワツクス、およびポリエチレンワツクス
が挙げられる。一価及び多価アルコールの脂肪酸
エステルとしては、ステアリン酸ステアリル、フ
タル酸ジステアリル、ジステアリルアジピン酸エ
ステル、ソルビタンベヘネート等があげられる。
植物性又は動物性又は鉱油系のワツクスとして
は、カルナウバワツクス、木ロウ、密ロウ、セラ
ツクロウ、パラフインワツクス、モンタンワツク
ス等があげられる。ポリエチレンワツクスとして
は、エチレンチーグラー法で得られたポリエチレ
ンワツクス等があげられる。 これらの高融点ワツクス類を多量に用いると、
ローターでの繊維表面のダメージは少なくなる
が、前紡の通過性が劣り、特にカードでのシリン
ダー捲付がふえる傾向があり好ましくない。この
欠点を改善すべく検討した結果、驚くべきこと
に、高粘度のシリコーンを少量混合使用すること
により、ローターでの繊維表面のダメージと、カ
ードでのシリンダー捲付を同時に減少させること
が可能であることが見い出された。 ここで云うシリコーンは、ジメチルポリシロキ
サンをいい25℃における粘度が高い程少量で効果
が大きく、１万センチスクトークス以上が好まし
い。シリコーンは、一般に他の成分と均一に混合
したエマルジヨンを得ることが困難であつたが、
近年発達した乳化重合タイプのシリコーン（例え
ば特公昭61−7214号公報）を使うことにより、均
一なエマルジヨンを得ることが可能であることも
判明した。 シリコーンの割合は、５重量％以上、25重量％
以下が好ましく５重量％未満では、カードでの捲
付が多く、25重量％を超えると、値段が高すぎて
経済的でなく、静電気も発生し易くなる。 シリコーンは高速での平滑性を向上させる効果
もあるため、ワツクス類の割合はシリコーンが入
らない場合よりも少なくてすみ、35重量％以上、
60重量％以下が好ましい。35重量％未満では、高
速平滑性が充分得られず、オープンエンド工程で
の繊維表面の損傷を防ぐことができず、また60重
量％を超えるとエマルジヨンとして使用する場合
乳化剤の量と制電剤のバランスが充分とれない。
そのため、安定したエマルジヨンが得られず沈で
んが発生するか、乳化剤の量をふやしてエマルジ
ヨンを安定化すると制電剤の量が不足し、静電気
が発生するなどの問題が発生し好ましくない。 シリコーン及びワツクス類をこのような割合で
用いた時の制電剤として、カチオン活性剤を５重
量％以上、30重量％用いることにより、オープン
エンド工程での繊維表面の損傷とカード工程での
捲付をおこすことなく、全工程で静電気の発生が
ないポリエステル繊維を得ることが可能である。
この量が５重量％より少くなると、静電気の発生
がふえ、30重量％を超えると、高速平滑性が劣
り、オープンエンド工程での繊維の損傷がふえて
好ましくない。 カチオン活性剤としては、例えば高級アルキル
アミン塩及びエチレンオキサイド付加物、イミダ
ゾリル型カチオン活性剤、サパミンＡ型カチオン
活性剤、アーコベルＡ型カチオン活性剤、アルキ
ルトリメチルアンモニウム塩型カチオン活性剤、
サパミン型第４級アンモニウム塩型カチオン活性
剤等があげられるが、ポリエステル繊維の制電性
に大きな効果を示す第４級アンモニウム塩型カチ
オン活性剤が好ましい。 以上述べた成分は通常、乳化剤を配合すること
によつて水性エマルジヨンとして使用するのが好
ましいが、更に防錆剤、酸化防止剤、防腐剤、乳
化安定剤など各種添加剤を加えることもできる。 乳化剤としては非イオン活性剤を主体として使
用するのが望ましい。 非イオン活性剤としてはポリオキシエチレンア
ルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフ
エニルフエノール、ポリオキシエチレン脂肪酸エ
ステル、ヒマシ油のエチレンオキサイド付加物、
グリセリンの脂肪酸モノエステル又はソルビタン
の脂肪酸モノエステルおよびこれらのエチレンオ
キサイド付加物などがある。非イオン活性剤につ
いても融点が高い方が好ましいが、その効果は、
脂肪酸エステルおよびワツクス類程ではない。 これらの配合油剤は、水性エマルジヨンとして
通常用いられる如き浸漬法によつて処理する場合
には、通常0.5〜５重量％の濃度のエマルジヨン
として用いるのが適当であるが、これはローラー
接触法又はスプレー法によつても処理され得るも
ので特に処理法によつて限定されるものではな
い。更に本発明油剤の合成繊維への付与は合成繊
維製造工程の任意の位置で行なうことができる。
又浸漬法によつて油剤を付与した後に処理繊維を
乾燥熱処理し、その後再度スプレー法により再追
油することもできる。 本発明油剤の合成繊維に対する付着量は0.08
（重量）％〜0.30（重量）％の範囲におさえるのが
好ましい。付着量が0.08（重量）％より低い場合
には十分な平滑性が得られず、オープンエンド精
紡工程での粉末状スカムの発生が多くなり、繊維
表面の可塑化が多くなる。更に帯電防止能が不足
し、前紡工程で静電気によるトラブルが発生し好
ましくない。 一方、付着量は多いほど粉末状スカムの発生を
少なく押えることができ、通常0.25重量％あれば
十分であり、0.3重量％を超えるとコーミングロ
ーラーへの捲付が増え、更に前紡工程でカードシ
リンダーへの沈み、ウエブの乱れ、練条工程のロ
ーラー捲付も著しく増大するため、これ以上は必
要でない。 尚、本発明においてポリエステルとは主として
ポリエチレンテレフタレートを指称する。紡績糸
にあつてはポリエステル100％での使用はもちろ
んのこと、コツトンとの混紡および、レーヨンと
の混紡においても所期の目標は達成される。 ［発明の作用・効果］ 以上の如く、融点が高い脂肪酸エステルまたは
ワツクス類と特定のシリコーン含む油剤で処理し
た紡績用ポリエステル繊維はコーミングローラー
を用いて開繊、ドラフトして加撚室へ送り込む方
式によるドラム回転式オープンエンド紡績機に適
用した場合、ローターを高速で回転させても、繊
維表面の可塑化現象が発生せず、粉末スカムの発
生とコーミングローラーへの捲付が少なく、長時
間の連続運転が可能であり、且つ紡出された糸も
一般のリング式精紡糸に比べて均斉であり、該オ
ープンエンド精紡機の特徴を十分に発揮すること
ができる。 従つて、本発明によれば、高速でのオープンエ
ンド精紡機での繊維表面の可塑化現象がなく、コ
ーミングローラーへの捲付がなく、且つ前紡での
紡出調子が良好なポリエステル繊維が提供される
ものである。 ［実施例］ 次に、本発明を実施例により具体的に説明する
が、勿論本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。 実施例 １ オルソクロロフエノール溶液で測定した極限粘
度が0.65の延伸されたポリエステル繊維（単糸デ
ニール1.2デニール）をトウの状態で、200℃に加
熱したホツトローラで乾燥・熱処理を行なつた
後、次表に示す各油剤の水溶液中に浸漬処理し、
油剤付着量が0.14重量％になるように絞り、次い
で捲縮を付与し、110℃で30分間の熱風乾燥処理
を行つた。このトウを35mmの長さに切断して得た
紡績用原綿を通常の方法で開綿し、カードを通し
たスライバーを練条機に２回通すことによつて、
300ゲレン／６ヤードのスライバーを作成し、こ
れを高速オープンエンド機にかけた所、次表に示
す結果を得た。 ここで、高速オープンエンド精紡機はシユラフ
オースト社製のオートコロを用いて、コーミング
ローラー回転数８，000RPM、ローター径40mm、
ローター回転数９万RPMの条件で、撚係数4.0で
英式16番手の糸を１台（192錘）で、５時間紡出
した。この間に糸切れが起つた時、直ちに糸継ぎ
を行ない、全糸切れの回数を１台、１時間当りに
換算した値を糸切れ数（本／台、Hr）とした。
一方、粉末状スカムの発生は５時間紡出後、ロー
ター内のスカムの量を任意の20錘を選び肉眼で判
定した。 更にこの糸切れの原因がコーミングローラーの
捲付に起因するものの本数を１台×１時間当りに
換算して、C.R捲付数（本／台×hr）とした。 また糸強力は、任意の20水の平均値で判定し、
繊維表面の可塑化現象は、次の方法で判定した。
紡績糸を直径10cmの筒状のメリヤス端にし、各水
準のサンプルを、縦方向に順番に、10cmずつ編み
こんでいく。 次いで、該メリヤス編を、分散染料
（Eastman Polyester Blue GLF）の１％owfで
100℃の60分間染色を行なう。しかる後、光学顕
微鏡の倍率10ないし30倍で、メリヤス編の表面を
観察し、可塑化して濃く染まつている部分をカウ
ントし、糸長１ｍ当りの濃色部の個数で判定を行
なう。 前紡紡績性は、カードでの静電気発生量と、シ
リンダーへの捲付の程度で表した。（温湿度：25
℃×60％RH）12オンス／ヤードのラツプをフラ
ツトガードに供給し、テーカイン350RPM、シリ
ンダー250RPM、ドツフアー15RPM、シリンダ
ー〜トツプのゲーシ15/1000インチの条件で400ゲ
レン／ヤードのスライバーを得た。 静電気発生量は、ドツフアー部のウエブから10
cm離れた位置で、春日式静電気測定機で測定し
た。

【表】 第１表におけるWax類は、125〓パラフインワ
ツクス（融点52℃）であり、シリコーンは10万セ
ンチストロークのジメチルポリシロキサン（エー
テル系ノニオンを５重量％使用した乳化重合タイ
プ）、カチオンはアルキルジメチルエチルアンモ
ニウムエトサルフエート（アルカル基は炭素数18
を主体としたもの）、ノニオンはポリエチレング
ライコール（分子量1000〜2000）のモノ・ジパル
ミテート及びモノ・ジステアレート、ポリオキシ
エチレン付加（付加モル数５〜40）ノニルフエノ
ールエーテルポリオキシエチレン付加水添ヒマシ
油エーテル（付加モル数６〜12）を用いた。 この結果、Wax類が少い比較例Ａは、高速平
滑性が劣るため、繊維の損傷が多く、ローター内
のスカムが多いために糸切れも多く。Wax類が
多い比較例Ｅはノニオンの量が少なく、安定した
エマルジヨンが得られず、評価を中止した。シリ
コーン量の少い比較例Ｆは、カード捲付が多く、
糸切れも多かつた。シリコーン量の多い比較例Ｈ
は、制電性が不足し、カードで静電気によるシリ
ンダー捲付が発生し、コーミングローラでの捲付
と糸切れが多かつた。カチオン量の少い比較例Ｉ
は、カードで静電気が大量に発生し、スライバー
を採取することができなかつた。逆にカチオン量
の多い比較例Ｊは、カチオンの高速平滑性が悪い
ために、繊維の損傷が多く、ローター内のスカム
が多く糸切れも多い。 Wax類が35〜60重量％、シリコーンが５〜25
重量％、カチオン活性剤が５〜30重量％、残部ノ
ニオン活性剤の実施例Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｇは、前紡お
よびオープンエンドでの調子及び糸質において、
良好な結果が得られた。 実施例 ２ 実施例１のNo.CにおいてWax類の125〓パラ
フインワツクスの代りに、中性油の種類と融点を
変えたものを用いる以外は、実施例１と同一条件
で比較を行つた。 第２表の如く、Wax類及び脂肪酸エステルの
うち融点の高いものは、いずれも良好な結果が得
られた。

【表】 実施例 ３ 実施例１のNo.Cにおいて、シリコーンの粘性
を変える以外は、実施例１と同一条件で比較を行
つた。 第３表の如く、ジメチルポリシロキサンの粘度
が高いほど、良い結果が得られた。

【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 一価又は多価アルコールの脂肪酸エステ
   ル、植物性又は動物性又は鉱油系のワツクス、
   及びポリエチレンワツクスからなる群から選ば
   れ且つ30〜150℃の融点を有する中性油の１種
   又は２種以上を35〜60重量％と、 (b) 25℃における粘度が、１万センチストークス
   以上のジメチルポリシロキサンを５〜25重量％
   と、 (c) カチオン界面活性剤を５〜30重量％と、 (d) 残部が乳化剤 とからなる油剤が付着されていることを特徴とす
   る高速オープンエンド紡績用ポリエステル繊維。