JPH0544129A

JPH0544129A - 嵩高処理された連続フイラメント糸及び低融点結合剤繊維のオンライン式織り交ぜ方法

Info

Publication number: JPH0544129A
Application number: JP3050226A
Authority: JP
Inventors: Vilas G Bankar; ビラス・ガジヤナ・バンカー
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1990-02-27
Filing date: 1991-02-25
Publication date: 1993-02-23
Also published as: DE69101859T2; EP0444637B1; EP0444637A2; DE69101859D1; EP0444637A3; CA2035754A1; AU7192491A; US5032333A; AU625486B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】低融点結合剤繊維を連続フィラメント基材糸と
結合させて良好な嵩高性及び高水準の織り交ぜ性を有す
る複合糸を形成する。【構成】連続フィラメント糸１１を嵩高処理し、それを
低融点結合剤繊維１７と結合させ、結合糸を織り交ぜ
し、次いで織り交ぜを固定することを含んで成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【本発明の技術分野】本発明は低融点結合剤繊維を含む
嵩高処理された（bulked）織り交ぜ（inter-laced)糸の
製造方法に関する。より詳細には、本発明は嵩高処理さ
れた連続フィラメント糸の高速走行する糸条(threadlin
e)中に低融点フィラメントを導入して二種の成分を織り
交ぜ、堅い結節(nodal)構造又はループ状物(loopiness)
を生じることなく高度の混ぜ合い(intermingle)を達成
する方法に関する。

【０００２】

【本発明の技術的背景】タフト(tuft)の状態の保全を向
上させて耐疲労性及び絨毯の寿命を増大させることを目
的として、絨毯糸中に熱活性化結合剤繊維を使用するこ
とはハックラー(Hackler)の公開特許出願ＰＣＴ−ＷＯ
８８／０３９６９及びワット(Watt)及びファウラー(Fow
ler)の英国特許２２０５１１６−Ａに開示されている。
参考に挙げた公開出願は低融点結合剤フィラメント糸を
含む嵩高処理された連続フィラメント(bulked continuo
us filament)（ＢＣＦ）が慣用の製造方法を用いて製造
できることを教示しているが、工程中のどこで、又はど
のようにして結合剤フィラメントが基材である連続フィ
ラメント糸中に混和され混ぜ合わされるかについては記
載又は実例を示していない。

【０００３】従来の技術により示唆された方法は各種の
欠点を有している。結合剤及びＢＣＦ糸はタフト処理の
前に絨毯製作機中で諸撚りできる；しかしこれは各タフ
ト内のフィラメントを結合するよりも個々の単糸の結合
を招く。この方法を用いる一層の欠点は、糸中への結合
剤フィラメントの混和工程が絨毯製作機中で行われるの
で、繊維製造者が最終的な絨毯中のタフトの結合の品質
を確証することができないことである。この方法のもう
一つの短所は結合剤フィラメントがＢＣＦ糸と一緒に撚
られるので、結合剤フィラメントは本質的にＢＣＦ糸束
の外側の周囲を包むことである。これらの糸がサパーバ
(Superba)ヒートセット装置（そこでは典型的に６−２
４本の撚端が可動ベルト上で同時にヒートセットされ
る）中又はオートクレーブ中（そこでは糸かせが使用さ
れる）のように湿熱状態でヒートセットされる時には、
各端は許容し難い程度まで相互に粘着することがある。
かような粘着は束が相互に粘着した時には生産系統を閉
鎖しなければならないサパーバ方式の場合は特に問題と
なる。

【０００４】結合剤フィラメントは基剤連続糸を延伸す
る前に添加され、二種の糸はドホイット(De Howitt)の
米国特許第４,６１２,１５０号に記載された方法と類似
の方法で同時嵩高処理(co-bulked)し、及び織り交ぜる
ことができる。しかしこの場合には結合剤繊維は加熱ロ
ール上で熔融し、工程は操作不能となる。結合剤繊維の
熔融を避けるために加熱ロールの温度を下げることがで
きるが、この場合には得られる絨毯の嵩高処理が不適切
となる。

【０００５】別な見解としては、結合剤繊維を加熱され
た延伸ロールの後に、ただし嵩高／織り交ぜジェットの
前に添加することである。しかし加熱された延伸ロール
から来る基剤繊維中の残留熱とジェットに使用される嵩
高処理流体中の熱は結合剤繊維を軟化し融解するのに充
分であり、基剤である連続フィラメント糸の長さに沿っ
て断続的な破断を起こすであろう。破断されたフィラメ
ントはＢＣＦ機械及び撚糸装置の両者の周辺で重大な維
持管理上の問題を起こす。この場合でも破損を無くする
ために嵩高処理温度を下げることができるが、これは嵩
高処理が不十分となる結果を招く傾向がある。更に別な
見解は連続フィラメント糸が嵩高処理／織り交ぜ処理ジ
ェットを通過した後に結合剤繊維を添加することであ
る。しかしＢＣＦ糸はこの時点では充分に織り交ぜられ
ているから、ＢＣＦと結合剤フィラメントの適切な混ぜ
合いを達成することは不可能である。これは撚糸、ニッ
ト・デ・ニット(knit-de-knit)工程又はタフト処理のよ
うな下流の製作機の操作におけるフィラメントの破断を
もたらす。

【０００６】本発明の方法は二つの成分糸の嵩高性と混
ぜ合いの度合を最高とし、低融点成分中のフィラメント
の破断を排除する方法で、基材の連続フィラメント糸中
に結合剤繊維を混和することにより上記の問題を克服す
るものである。更に本発明の利点は最終的な二つの成分
糸の優れた嵩高性及び織り交ぜ性を達成しながら、２０
００ヤード／分（１８２９ｍ／分）以上の高速度で工程
が操作できることである。

【０００７】

【本発明の総括】本発明の方法は高度の織り交ぜ及び嵩
高性を有する複合糸の製造を内容としており、ａ）連続フィラメント糸を嵩高処理し；ｂ）低融点結合剤糸を嵩高な糸と結合させ(combine)て
複合糸を形成し；ｃ）結合剤糸の融点以下の温度で複合糸を織り交ぜ；及
びｄ）複合糸の織り交ぜを固定(fix)する、段階を含んで成る。

【０００８】本発明で使用するための適当な連続フィラ
メント基材糸の例はナイロン６、ナイロン６６、ポリプ
ロピレン及びポリエステルのような重合体から紡糸され
た糸である。低融点結合剤糸は一般に基材糸中に見られ
る重合体の種類のランダム共重合体を用いて製造され、
そして結合剤繊維が慣用の技術による絨毯糸のヒートセ
ットに使用される温度で熔融するように選択される。か
ようなヒートセット温度は一般にサパーバ蒸気ヒートセ
ット装置の場合は約１３０−１４０℃であり、スエッセ
ン(Suessen)乾式ヒートセットの場合は約１９０−２０
５℃である。

【０００９】

【好適な具体化の詳細な説明】本発明の嵩高処理工程
は、殆ど又は全く織り交ぜを有しない嵩高処理された糸
を形成するために、連続糸束のフィラメントにクリンプ
加工するか又は他の方式で組織(texture)を付加するこ
とを含む。この一般的形式の嵩高処理工程はブリーン(B
reen)及びローターバッチ(Lauterbach)の米国特許第３,
８５４,１７７号に開示されており、この開示を参照し
て参考とされたい。一層効果的に結合させ、そして後の
段階で連続基材糸のフィラメントを低融点結合剤繊維の
フィラメントと相互に織り交ぜるために、織り交ぜは最
少限とする。嵩高処理工程は新しく紡糸された連続フィ
ラメント糸の延伸の直後に最も効果的に遂行される。加
熱延伸方法が使用される時には、糸は延伸の間に加熱さ
れ、そして高温が繊維に適当な嵩高性を付与するのに役
立つことになろう。単一衝突(single-impingement)式嵩
高処理ジェット内で糸を流体流と衝突させることによ
り、殆ど又は全く織り交ぜることなく糸に効果的な量の
嵩高性を付与できることが見出された。この形式の特に
有用なジェットは、クーン(Coon)の米国特許第３,５２
５,１３４号に記載された二重衝突(dual-impingement)
式ジェットであって、一つの流体オリフィスが閉塞され
て、作動状態にないものであり、参照して参考とされた
い。かようなジェットが使用される時には、ジェット中
に発現する嵩高性は更に下記に述べられるように固定化
(set)されなければならない。

【００１０】嵩高処理した連続フィラメント基材糸は次
いで慣用の方法を用いて低融点結合剤繊維と結合され、
複合糸は次いで織り交ぜられる。本文で使用される織り
交ぜ(intelace)という用語は糸束を形成するフィラメン
トの広範囲な絡み合い又は混ぜ合いを称する。従って本
発明の織り交ぜ段階は嵩高処理した基材糸のフィラメン
トを低融点結合剤繊維のフィラメントと効果的に混ぜ合
いしなければならない。これは多重衝突式ジェット中の
多重流体流と糸を衝突させるような、慣用の織り交ぜ方
法を用いて完遂することができる。クーンにより記載さ
れた二重衝突式ジェット（上記の嵩高処理工程の際に記
載された閉塞された変形型を用いない）は特に有用であ
る。

【００１１】複合糸において織り交ぜが固定されること
は重要である。本文で使用される“固定(fixing)”とい
う用語は新しく織り交ぜられた複合糸上の張力を実際に
無張力状態まで減少させるか、又は糸が正常な張力下に
置かれた時に後で抜き出ないように、他の方式で複合糸
中の織り交ぜの度合を定着させる工程を称する。織り交
ぜを固定する一つの方法は、糸が嵩高な“キャタピラ(c
aterpillar)”の形態で事実上張力のない状態に置かれ
ることが可能な、回転するドラムのような可動表面上に
織り交ぜた複合糸を前進させ、それにより織り交ぜを固
定し嵩高性を固定化することである。高温で織り交ぜた
場合は、この段階の間に糸を冷却することができる。ド
ラムの表面は穿孔板又はメッシュ状スクリーンから成っ
ており、板又はスクリーンを通して部分的に真空に引
き、糸を表面に保持し、且つ迅速な冷却効果を挙げる事
が可能である。

【００１２】図１を参照すると、連続フィラメント基材
糸１１が当業者に周知の方法を用いて紡糸、延伸及び加
熱され、なおも加熱条件にある間に単一衝突式嵩高処理
ジェット１２中に進み、そこで著しい織り交ぜを起こす
ことなく糸をクリンプさせるのに充分な温度及び圧力を
有する単一の加熱流体流で処理される。クリンプした糸
はジェット１２を出て矢印で示される方向に回転してい
るドラム１３上に衝突する。ドラムは糸を冷却してクリ
ンプを固定化するスクリーンのような、穿孔された表面
（図示せず）を有する。ジェットとスクリーンの隙間は
０.０４５±０.０１インチ（０.１１±０.０２５ｃｍ）
の範囲である。糸を穿孔表面に保持し、糸の冷却を助け
るために糸を部分的に真空に引くこともできる。ドラム
上にある間、糸は太線１４により示されるような嵩高な
キャタピラの形態をしている。好適には、更に糸の冷却
を助けるためにキャタピラ状物がドラム上にある間に噴
霧状に水（図示せず）をかけて冷却する。ドラムから、
糸条は定置案内ピン１５の下及び別の定置案内ピン１６
の上を通り、そこで低融点結合剤繊維が糸条に添加され
る。

【００１３】次いで結合された糸２０は数巻き(wrap)に
なって電動機駆動補助ロール１８及び関連するセパレー
ター・ロール１９の周囲を廻り、得られた織り交ぜられ
た糸が皺になることなく外観的に平滑であるように、織
り交ぜの前に基材糸及び低融点結合剤フィラメントの両
者に同じ速度と張力が与えられる。補助ロール１８の速
度は嵩高性を適切に固定化するのに必要な長さにキャタ
ピラを保持するように調節される。

【００１４】結合された糸２０は定置ピン又はより好適
には回転ピンであることができる一対の案内ピン２１及
び２２の上を通り、そして二重又は多重衝突式ジェット
２３中に進み、そこで効果的にフィラメントを織り交ぜ
するような方式で配向され、そして充分な温度及び圧力
を有する多重液体流で処理される。連続フィラメント糸
をクリンプ又は嵩高とするが、それを大きく織り交ぜし
ない単一衝突式ジェットとは対照的に、二重（又は多
重）衝突式ジェットにおける二つ（又は多数）の液体流
は多大なフィラメントの混ぜ合い及び絡み合いを引き起
こし、所望の高水準の織り交ぜが得られる結果をもたら
す。

【００１５】フィラメントの破断を避けるために、ジェ
ット２３中の液体流の温度は低融点結合剤フィラメント
の軟化点以上の温度まで複合糸を加熱しないような温度
でなければならない。絡み合った複合糸はジェット２３
を出て、回転するスクリーン状ドラム１３の表面のよう
な運動する穿孔された表面に対して低張力で糸が衝突し
て第二のキャタピラ１４’を形成することにより織り交
ぜが固定される。キャタピラをドラムの表面に保持し、
冷却を助けるように部分的な真空をこのキャタピラにか
けることもできる。嵩高処理されたキャタピラ１４の場
合のように、冷却のために噴霧急冷を使用することも可
能である。始めの嵩高処理段階で使用されたものと同じ
箱(chest)及びドラムを使用して結合された糸を織り交
ぜることが好適であるが、別法としてこの目的のために
第二の箱及びドラムを使用することもできる。

【００１６】クーンに記載されたような形式の織り交ぜ
ジェットを使用する時には、二重衝突式ジェット２３を
単一衝突式ジェットで代用すること、又は織り交ぜを固
定するために何か他の適当な手段が用いられないことが
あれば、織り交ぜは不適切となる。今や織り交ぜられ
（即ち、高度のフィラメントの絡み合いを有する）、並
びに嵩高処理された糸はドラムから案内ピン１５の下を
通り、その速度がキャタピラ１４′の長さを制御してい
る引取りロール２４及びそれに関連するセパレーター・
ロール２５に進み、次いで所望の梱包形態に巻き上げる
巻取装置２６（図示せず）に進む。

【００１７】この方法によって製造された複合糸は良好
な嵩高性及び織り交ぜ性を呈し、前記の技術的背景の節
に記載したようなフィラメントの相互の粘着による許容
し難い多数の生産系統の停止を起こすことなく、サパー
バ式（又は他の形式の）湿式ヒートセット装置中でヒー
トセットすることができる。ヒートセットに続いて絨毯
としてタフト処理されれば、絨毯は優れたタフトの先端
の鮮明性(tip definit-ion)及び良好な摩耗保留性を呈
する。

【００１８】試験方法下記に記載される複合結合剤／基材フィラメント糸中の
織り交ぜの度合はヒット(Hitt)の米国特許第３,２９０,
９３２号に記載されたＡＰＤＣ法を用いて測定された。
使用された特定の試験条件は３０±５ｇの糸張力、３１
８ｃｍ／分の糸速度、及び８０±５ｇのトリップ(trip)
力であった。融点及び軟化点は示差走査熱量計(Differe
ntial Scanning Calorimetry)を用いて測定された。

【００１９】特に断らない限り、総ての百分率は重量を
基準としている。

【００２０】

【実施例１】本実施例は本発明による方法を示してい
る。６２の相対粘度を有するポリヘキサメチレンアジパ
ミドを、押出されたフィラメント上に５０°Ｆ（１０
℃）及び３００ｆｔ³／分（８.４９ｍ³／分）で冷却空
気を吹き付ける、急冷チムニー(chimney)中に２９０℃
で熔融紡糸（３５ポンド／時間、８０フィラメント、三
裂片状断面）した。７６１ヤード／分（６９２ｍ／分）
で回転する供給ロールにより急冷区域を通過し、潤滑化
仕上げロール上を経てフィラメントを引っ張った。２２
８３ヤード／分（２０８８ｍ／分）で回転し、加熱箱中
に囲い込まれた、２１５℃に加熱された延伸ロール上で
３.０の延伸比でフィラメントを延伸し、次いで空気オ
リフィスの一方を不作動とするために栓を詰めた以外
は、クーンの米国特許第３,５２５,１３４号に記載され
た二重衝突式ジェットに類似した単一衝突式ジェット中
に前進させた。単一衝突式ジェット中において２２５℃
及び１１０±５ｐｓｉの圧力で糸を加熱空気の嵩高作用
に暴露し、そしてジェットを出てから６０ｒｐｍで回転
している１５インチ（３８ｃｍ）のスクリーン式ドラム
上に衝突させた。冷却を助け、且つ安定なキャタピラを
得るために、ドラムを水柱約１５インチ（３.７４ｋＰ
ａ）の真空に引き、ドラム上のキャタピラに室温の噴霧
水急冷を適用した。次いで嵩高処理された糸を３６％の
ナイロン６及び６４％のナイロン６,６のランダム共重
合体（空気中の融点２０１℃及び軟化点約１８４℃）で
ある結合剤フィラメント糸（１００デニール(１１１dte
x）、３４フィラメント）と結合させ、そして結合した
糸を２０４５ヤード／分（１８７０ｍ／分）で回転して
いる補助ロールの周囲を廻し、回転する案内ピン上を経
てクーンにより記載された形式の二重衝突式嵩高処理ジ
ェット中に前進させ、そこで糸を織り交ぜし、そして温
度１８０℃及び圧力１１０±５ｐｓｉで熱空気を用いて
更に嵩高処理した。結合した混合糸はジェットを出て、
上記のように回転するスクリーン式ドラム上に衝突して
張力のない第二のキャタピラを形成し、そこで織り交ぜ
が固定され、糸が冷却された。次いで２０１５ヤード／
分（１８４３ｍ／分）の表面速度で回転する引取りロー
ルにより定置ピンの周囲を引っ張られ、次いで巻取られ
てパッケージを形成した。得られる糸は公称１３２５デ
ニール（１４７２dtex）で５.３ｃｍのＡＰＤＣ値を有
し、高度の織り交ぜ性及び嵩高性を備えていた。

【００２１】

【比較実施例Ａ】本実施例は、基材糸３１及び結合剤フ
ィラメント３３が二重衝突式ジェット３２中で一段階で
同時嵩高処理及び混ぜ合い処理される、図２に略図的に
示されている方法が本発明に対して有する不利な点を示
すために記載される。工程条件は単一衝突ジェットが除
外された以外は上記で使用された条件と同一である。ラ
ンダム共重合体結合剤糸３３は一定した速度を確保する
ために補助ロール３４及びその関連するセパレーター・
ロール３５の周囲に触れ及び巻き付いて走行し、次いで
基材であるナイロン６,６連続フィラメント糸３１と、
それが加熱箱を出た時、ただし二重衝突式ジェット３２
に入る前に結合した。複合糸を２２５℃の加熱空気によ
り二重衝突式ジェット中で嵩高処理し、及び混ぜ合わせ
た。キャタピラ３８の形態でジェットを出ると、糸がピ
ン４０を通り、巻取装置４３（図示せず）に誘導され
る、引取りロール４１及び４２に進む以前の、回転スク
リーン式ドラム３９上にある間に、糸を冷却してクリン
プを固定化した。融点が低い（空気中で２０１℃）ため
に結合剤フィラメントは粘着性となり、嵩高処理の間に
破断した。破断した端は包装上でも嵩高処理後の糸を撮
った写真中でも目視可能である。嵩高処理された糸は
２.２ｃｍのＡＰＤＣ値を有し、それは通常は高度の織
り交ぜ性を示すものである；しかしこの場合には糸を検
査すると、小さいＡＰＤＣ値は高度の織り交ぜ水準に関
連するものではなく、むしろ熔融した結合剤フィラメン
トによるフィラメントの熔融によるものであった。

【００２２】

【比較実施例Ｂ】本実施例は許容し得る織り交ぜを達成
するためには、二重衝突式ジェットに続いて回転スクリ
ーン式ドラム（又は類似の張力のない状態を提供する装
置）を使用する必要性を示している。本方法は図３に略
図的に示してある。工程条件は実施例１で使用された条
件と同一であり、連続フィラメントナイロン６,６糸５
１が加熱箱から進んで単一衝突式ジェット５２に至り、
そこを出てキャタピラ５４を形成し、それが回転スクリ
ーン式ドラム５３上で冷却され、その後案内ピン５５の
廻りを廻って案内ピン５６に進み、そこで低融点共重合
体結合剤糸５７と結合され、その速度及び張力は補助ロ
ール５８及び関連するセパレーター・ロール５９を用い
て調節される。しかし本実施例においては、二重衝突式
ジェットは嵩高処理箱の外側に位置しており、それと連
動するスクリーン式ドラムを有していないので、そのた
め糸がジェットを出て引取りロール６２及び６３に向か
い、そして巻取り装置６４まで進む前に雄鶏の尾(roost
er tail)の形状６１を形成した。結合剤糸は破断を呈さ
ず、得られるＢＣＦ束全体に亙って連続的であったが、
基材糸と良く織り交ぜられておらず、容易に基材糸フィ
ラメントから分離するループを形成した。織り交ぜの程
度の小さいことは１３.２ｃｍのＡＰＤＣ値に反映して
いる。

【００２３】本発明の主なる特徴及び態様は以下の通り
である。

【００２４】１．下記段階：ａ）連続フィラメント糸を嵩高処理すること；ｂ）低融点結合剤繊維を嵩高処理された糸と結合させて
複合糸を形成すること；ｃ）結合剤糸の融点以下の温度で複合糸を織り交ぜるこ
と；及びｄ）複合糸の織り交ぜを固定することを含んで成る嵩高処理された織り交ぜられた複合糸の製
造方法。

【００２５】２．該連続フィラメント糸がナイロン６,
６、ナイロン６、ポリエチレンテレフタレート、及びポ
リプロピレンから成る部類から選択された重合体を用い
て製造される、上記１に記載の方法。

【００２６】３．該連続した繊維が製造されている重合
体のランダム共重合体を用いて該低融点結合剤繊維が製
造される、上記２に記載の方法。

【００２７】４．該連続フィラメント糸がナイロン６,
６を用いて製造され、及び該低融点結合剤繊維がナイロ
ン６及びナイロン６,６のランダム共重合体である、上
記３に記載の方法。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の好適な方法の略図である。

【図２】図２は連続フィラメント基材繊維及び低融点結
合剤フィラメントが慣用の方法のように同時嵩高処理さ
れ、織り交ぜられる方法の略図である。

【図３】図３は連続フィラメント基材繊維及び低融点結
合剤フィラメントが織り交ぜを固定することなく織り交
ぜられる方法の略図である。

【符号の説明】

１１連続フィラメント基材繊維１２ジェット装置１３ドラム１４嵩高処理されたキャタピラ状繊維１４′第二の嵩高処理されたキャタピラ状繊維１５、１６定置案内ピン１８、１９ロール２０結合された糸２１、２２案内ピン２３多重ジェット装置２４、２５ロール２６巻取装置３１連続フィラメント基材繊維３２ジェット装置３３低融点結合剤フィラメント３８キャタピラ状繊維３９ドラム４０ピン４１、４２ロール４３巻取装置５１連続フィラメント基材繊維５２ジェット装置５３ドラム５４キャタピラ状繊維５５、５６ピン５７低融点結合剤フィラメント５８、５９ロール６１雄鶏の尾の形状の複合糸６２、６３ロール６４巻取装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記段階：ａ）連続フィラメント糸を嵩高処理すること；ｂ）低融点結合剤繊維を嵩高処理された糸と結合させて
複合糸を形成すること；ｃ）結合剤糸の融点以下の温度で複合糸を織り交ぜるこ
と；及びｄ）複合糸の織り交ぜを固定することを含んで成る嵩高処理された織り交ぜられた複合糸の製
造方法。