JPH05505656A - 高分子量ポリエチレン繊維の紡績方法及び紡績繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 高分子量ポリエチレン繊維の紡績方法及び紡績繊維本発明は、ステープルファイ バをヤーンに紡績すること並びにその結果得られる紡績されたヤーンに関する。

更に詳しく述べると、本発明は、高分子量ポリエチレンのステープルファイバの 紡績並びに高分子量ポリエチレン繊維を紡績するために必要な従来紡績技術の改 変に関する。

２、先行技術 ステープル（不連続長）ファイバの紡績は何世紀にもわたって行われてきた。

天然繊維は不連続長を有し、連続的なり−ンを形成するには紡績する必要がある 。

合成の連続フィラメント繊維は、種々の理由で、ステーブルファイノくに変えて 紡績されている。その理由の一つは、ヤーンの手触りや外観を改善することであ る。

もう一つの理由は、この紡績法か、これまで廃棄されていたような繊維を使用で きるため、良好なり−ンをより安価に製造することである。

高強度ポリエチレン繊維スペクトラ（ＳＰＥＣＴＲ人）のような溶液紡糸により 製造される高分子量ポリエチレン連続フィラメント繊維か出現してからは、その 連続フィラメント繊維を切断してステープルにして、そのステーブルファイノく を紡績してヤーンにする試みがなされるのは時間の問題であった。それを試みる と、その繊維バット（ｂａｔｔ）が滑り易くて通常のフィードロールはカードに 移動することができず、紡毛することは不可能であった。更には、この滑り易さ の問題を繊維の捲縮により克服しようと試みても、この繊維は捲縮状態を維持し ないことが知見された。捲縮を試みたもう一つの理由は、高強度ポリエチレン繊 維は、その他の繊維に関する経験に反して、通常紡績処理時の圧縮された状態か らノ・ネ弾性で元の状態に戻ろうとはしなかったことである。本発明に至るまで 、この問題は解決されなかった。

本発明は、これらの諸問題を克服しようとして開発されたものである。

本発明は、不連続長の高分子量ポリエチレン繊維と、この繊維長の混紡を可能に する十分な量の不連続長の他繊維とを含む紡績されたヤーンである。

ポリエチレンの好適分子量は約３００．０００以上であり、約５００，０００以 上の分子量が更に好適である。

好適な他繊維はメモリーを有するものである。メモリーとは、変形後に元の形状 に戻る能力を意味する。例えば、予かめ捲縮した繊維を真直に伸ばすと、元の捲 縮状態に戻るであろう。

好適な他繊維はフィラメント当たりのの繊度が２０デニール以下のものであり、 それが３以下のものが更に好ましい。

ポリエチレン繊維及び他繊維の好適な不連続長は約３５．６ｃｍ、（１４インチ ）以下であって、約１．９乃至３５．６ｃｍ（（１７５乃至１４インチ）の範囲 の不連続長であると更に好ましい。

ポリエチレン繊維は、紡績された繊維の約５乃至９５重量％を占めることが好ま しく、約５乃至６０重量％であると更に好ましい。

ポリエチレン繊維の極限伸びは温室で約８％未満であることが好ましく、約２乃 至４．５％であると更に好ましい。ポリエチレン繊維のフィラメント当たりの繊 度は２０デニール以下であることが好ましく、約１乃至１５だと更に好ましく、 約１乃至１０が最も好ましい。ポリエチレン繊維のフィラメント当たりの繊度は 約１乃至３デニールであると向夏に好ましい。

好適な他繊維は、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、綿繊維、羊毛繊維、レー ヨン繊維、ポリプロピレン繊維、アラミド繊維、低分子量ポリエチレン繊維、炭 素繊維及びそれらの混合物からなる群から選択される。

他繊維は、紡績繊維の約５乃至９５重量％を占めることが好ましく、メモリーを 有し、フィラメント当たりの繊度が約２０デニール以下であって、不連続長が約 ３５．６ｃｍ　（１，４インチ）以下である特徴を有するものが好ましい。

ポリエチレン繊維は、紡績された繊維の約５乃至９５重量％を占めることが好ま しく、室温での伸びが約８％以下、フィラメント当りの繊維度が約２０デニール 以下であって、不連続長が約３５．６ｃｍ　（１４インチ）以下なる特徴を有す るものが好ましい。

他繊維かアラミド繊維であって、紡績繊維の約５０重量％以下を占めるものは更 に好適である。

この好適な他繊維のアラミドは、ポリ　（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）で ある。

低価格の他繊維を使用すると、混紡ヤーンの費用を下げることかできる。

本発明は、前述の紡績繊維の紡績ヤーンから製造される物品、好ましくはアラミ ド約５０％の紡績繊維から製造される物品も包含する。

本発明は、その繊維長の混紡を可能にする十分な量の不連続長の他繊維を混紡す ることを含む、不連続長高分子量ポリエチレン繊維の紡績方法を包含する。

ポリエチレンの好適並びに更に好適な分子量は、混紡重量パーセント、繊維重量 、他繊維のタイプ、伸び等の好適な値並びに更に好適な値と共に上記した通りで ある。

本発明は、約５０重量パーセント以上の高分子量ポリエチレン繊維の繊維バット （ｆｉｂｅｒ　ｂａｔｔ）を移動させるための回転する手段を含む装置も包含す るものであり、前記の回転する手段は前記の繊維バットと接触しながら回転する 表面を有し、前記表面は、バットが回転する表面と接触した際に移動するよう、 その表面と繊維バットとの間の摩擦を増加させるため、横方向に少なくとも部分 的に改変か施される。

この表面は、前記部分の横方向に接着剤を塗付することにより、前記部分の横方 向に両面テープ（ｄｏｕｂｌｅ−ｂａｃｋｅｄ　ｔａｐｅ）を貼り付けることに より、或いは摩擦を増大させ得る即ち繊維との噛み合いを可能にする布帛（例え ばヴエルクロ（ＷｅＬｃｒｏ）テープ又はエモリークロス（Ｅ＋＊ｏｒｙ　ｃｌ ｏｔｈ）を前記部分に貼り付けることにより改変することが好ましい。

この表面は、粗度８００グリγト（ｇｒｉｔ）又はそれ以上の粗さのサンドペー パーで表面を粗化することによっても改変することができる。

図面の簡単な説明 図１は、先行技術のスライバー製造用綿紡毛プロセスの概念図である。

図２は、図１のカードの詳細図である。

図３は、カードへの供給部の詳細図であり、リツケリン（ｌｉｃｋｅｒｉｎ）へ の供給の様子を強調したものである。

図４は、改変した供給ロール２３の詳細図である。

図５は、トランペット２１の各種図面である。

図５Ａは、図５Ｂに断面を示した先行技術のトランペットの見取り図であり、図 ５０は改変されたトランペットの断面であって、出口に開口部が拡大された様子 を示す。

図５Ｄは、端部の図である。

発明の詳細な説明 図中、同一の数字は同一の装置を示す。図に示したプロセスは以下の実施例で使 用されたものであって、綿ヤーンの紡績システムである。本システムを更に詳し く知りたければ、マービン（Ｊｏｈｎ　Ｌｌ［ａｒｖｉｏ）　、テキスタイル　 プロセツシング（Ｔｅｘｔｉｌｅ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）第１巻（１９７３） −サウス　カロライナ　ステートデ１＜−トメント　オブ　エデュケーション　 オフィス　オブ　ヴオケーシヲナル　エデュケーション（Ｓｏｕｔｈ　Ｃａｒｏ ｌｉｎａ　５ｔａｔｅ　Ｄｅｐｔ、　ｏｆ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　０ｆｆｉｃｅ 　ｏｆ　Ｖｏｃａｔ堰B ノテキスタイル：ファイバー　トウー　７アブリプク（Ｔｅｘｔｉｌｅ：Ｆｉｂ ｅｒ　ｔｏ　Ｆａｂｒｉｃ）　（１９７５）−マグロ−ヒル社（菫ｃＧｒｒａｗ −Ｈｉｌｌ　Ｉｎｃ−）　’１ｊＥ３章、第３５−７１頁を参照されたい。

図４では、不連続繊維長すなわちステープルを作業者が複数のホッパー１１の背 面に配置する。各ホッパー１１の内部では、個々の繊維塊を針付き搬送エプロン （ｓｐｉｋｅｄ　ｃｏｎｖｅｙｉｎｇ　ａｐｒｏｎ）　（図示していない）で小 毛房（ｔｕｆｔ）に破砕し、毛房は針付き搬送エプロンによりコンベアベルト１ ２上に供給されて他のホッパー１１からの繊維毛房と混合される。次に、この混 合繊維はコンベアベルト１２により混合装置１３に供給され、そこで更に小さく 破砕され且つ更に混合される。

この繊維は装置１３からパイプ１５を通り、空気系であるウィッチインアキシー フロー装置ｆｆｈｉｔｉｎ　Ａｘｉ−Ｆｌｏ　Ｕｎｉｔ）　１４を経由して空気 式分配器１６に搬送される。分配器１６は繊維塊を更に開繊してふわふわに膨ら ませた後、繊維を計量してＣＭＣイーブンフィード（Ｅｖｅｖｆｅｅｄ）装置１ ７に搬入し、ＣＭＣイーブンフィード装置１７は繊維２４（当該技術分野では繊 維ラップ（ｆｉｂｅｒ　１ａｐ）と称される）から繊維バット３５の形成を開始 する。図１、図２、図３及び図５を誉照する。繊維バット３５はフィードロール ２３と結合したフィードプレート３７を経由してリッケリン２２に供給される。

リッケリン２２は、バット３５に対して回転する複数のワイヤ５０（針布（ｃａ ｒｄ　ｃｌｏｔｈ）　）を有し、バット３５からばらばらの繊維を引っ張って並 べ、それをカードシリンダ３３を被う針布５０に移し、カーディングプレート又 はフラット２５により更に配向させて操作を加える（ブラシかけ／櫛けずり）。

ドツファ−３０も針布で被われており、カード１８からの配向された繊維の蓄積 シートを取り除いて、その繊維シートを取り出し点まで運搬する。取り出し点で は、コーム２８で取り出すことができる。次に、この繊維シートをトランペット ２１に供給すると、トランペット２１はシートが円形アパーチャ５４を通過でき るように細くする。スライバー２０（細くした繊維シート）はアパーチャ５４か ら巻き取りカン１９にゆっくり入り、そこで緩く巻き取られる。

図４に改変したフィードロール２３を示す。これは、図に示すように、両面接着 テープ５２をロール２３の周囲にらせん巻きしたものである。このテープのよう な接着剤やその他の表面改変を施さないと、高強度、高分子量ポリエチレンステ ーブルファイバの処理の際、特に高分子量ポリエチレンが５０％以上の混合物を 処理する際には、フィードロールは適正に機能しない。すなわち、このような改 変を施さぬ場合は、繊維バットは滑って逆行して塊を形成し、従って繊維を紡毛 できないので機械を止めなければならない。

図２．３．４及び５は、先行技術プロセスを更に詳細に提示するものであって、 フィードロール２３及び周囲部材を更に詳しく示す。

図２は、フィードプレート３７、カードシリンダ３３、突出するワイヤ５ｏを有 するスクリーン３８、リッケリンスクリーン４０、バックプレート３４、フラッ ト２５用のらせんブラシ３１、フロントプレート２９を示す。カレンダーロール ２７がスライバー２０をトランペット２１からホルダー２６上のスライノく−カ ン１９に運搬する。クリアラー（ｃｌｅａｒｅｒ）　４３はフィードロール２３ を掃除する。

ラップガイド４５はラップをフィードロール２３へと案内する。モツトナイフ４ ８はラップから蓄積するモット（＊ｏｔｅ）を切り取る。

図５は、種々の角度からトランペット２１を示すものである。図５Ａは見取り図 であり、図５Ｂは出口開口部５４を示す断面図であって、図５Ｄは外周５５と出 口５４とを有するトランペット２１の先端図である。図５０は、本発明の紡績繊 維の生産に必要な拡大された出口開口部５７を示す図である。以下の一般的議論 に関しては、前記のテキスタイル　プロセッシング第１巻を参照されたい。

前述のように、図面に示したシステムのみを用いて高分子量ポリエチレンステー ブルファイバを紡績しようとしても、フィードロール２３はバット３５をリツケ リンの方向へと前進させることができない。二つの改変を行った。後はど更に詳 しく説明するが、この繊維を他繊維と混合し、かつ、フィードロール２３を図４ に示すように表面に両面マスキングテープをらせん状に巻き付けて改変した。

この両面テープはバット３５と接触しながら回転し、バット３５を前進させるの である。フィードロール２３上に配置してロール表面とバット３５との摩擦特性 を高めるものは何れも受入れ可能であり、バット１８がそれで動かされる限り、 全ロール軸の表面に拡がるものであっても、ロール表面の一部に分布されたもの であってもよい。例えば、ヴエルクロ（Ｖｅｌｃｒｏ）型テープ、エメリークロ ス（Ｅ璽ｅｒｙ　ｃｌｏｔｈ）　、粗化した表面、接着剤、両面テープ等を使用 することができる。

トランペット２１には別の問題もあった。この繊維は捲縮を保つことができない ため、変形後にバネ弾性で元に戻らない。トランペット２１のアパーチャ５４で 細くすると、スライバー２０は棒状になって、ぐずぐずでき難くなる。従って、 スライバー２０の寸法を大にし：スライバがゆっくりと進行できる程度までスラ イバーの圧縮を減少乃至制限するために十分な大きさ穴をトランペット２１にあ けるのである（図５０を参照されたい）。　。

細くされたスライバーのカンを集めて、練篠機（ｄｒａｗ　ｆｒａ■ｅ）に移す 。実施例ではサコローウエル（Ｓａｃｏ　Ｌｏｗｅｌｌ）の４１５練篠機（ｆｏ ｕｒ　ｏｖｅｒ　ｆｉｖｅ　ｄｒａｗ　ｆｒａｍｅ）を用いて、数本の個別スラ イバーを混ぜて更に細く延伸した。

細くされ、混合されたスライバーのカンを引き続き練紡機（ｒｏｖｉｎｇ　ｆｒ ａｍｅ）に移して更に細くし、極めて低水準の撚りを加える。このスライバは紡 績できる状態にあり、紡績機のフィーダーパッケージであるボビン上に巻き取ら れる。

ボビンは紡績機、好ましくは環状紡績機上に取り付けられており、そこで個々の スライバを再度細＜シ撚りを入れてヤーンに紡績する。次に、紡績されたヤーン をパブケージ又は更なる処理のために巻き取るのである。

米国特許第４．４５７．９８５号明細書は一般に高分子量ポリエチレンについて 論議しており、これを引用する。ポリエチレンの場合、好適な繊維は分子量が約 １５０゜０００以上、好ましくは約３００．０００以上、更に好ましくは約５０ ０．０００以上のものであり、約１００万を超える分子量のものが最も好適であ る。このような長鎖ポリエチレン（ＥＣＰＥ）の繊維は、米国特許第４．１３７ ．３９４号明細書又は米国特許第４．３５６．１３８号明細書（これらの特許を 引用する）に記載されているように溶液中で成長させるか、或いはドイツ特許公 開第３．００４．６９９号明細書及び英国特許第２．０５１．６６７号明細書、 米国特許ＩＥ４．５５１．２９６号明細書（これらの特許も引用する）に記載さ れているように、溶液からフィラメントを紡糸してゲル構造物を形成する。本発 明で使用するポリエチレンなる語は、主鎖炭素１００当り５以下の少量の鎖分岐 変性単位すなわちコモノマーを含有し、かつ、一種以上のポリマー添加物たとえ ばアルケン−１ポリマー、特に低密度ポリエチレン、ポリプロピレン又はポリブ チレン、生モノマーとしてモノオレフィンを含むコポリマー、酸化されたポリオ レフィン、グラフトポリオレフィンコポリマー及びポリオキシンメチレン、或い は低分子量添加剤たとえば潤滑剤、着色料、フィラー及び文猷に広く引用される 類似物を約５０重量パーセント以下混合・含有する専ら線状のポリエチレン材料 を意味する。生成技術、延伸比及び延伸温度並びにその他の条件に応じて、各種 性質をこれらのフィラメントに付与することができる。フィラメントの強靭性（ ｔｅｎａｃｉｔｙ）は８ｇ／ｄ以上でなければならず、約８乃至４５ｇ／ｄの範 囲が好ましく、約２５乃至３５ｇ／ｄの範囲が最も好ましい。同様に、フィラメ ントの引張りモジュラスは、インストロン引張り試験機で測定して約１６０ｇ／ ｄ以上であり、約１５０乃至３３００ｇ／ｄの範囲か好ましく、約１゜２００乃 至２．５００ｇ／ｄの範囲が最も好ましい。これら引張りモジュラス及び強靭性 の最高値は、一般に、溶液成長ゲルフィラメントプロセスすなわち溶液紡糸法を 用いたときのみ達成することができる。

このポリエチレン繊維のインストロン引張り試験による極限伸びは、室温すなわ ち約２５℃で８％以下でなければならず、２乃至４．５％の範囲内であることが 好ましい。フィラメント当たりのの繊度は２０デニール以下が好ましく、１乃至 １５デニールが更に好ましく、１乃至１０デニール、更には１乃至３デニールで あることが最も好ましい。アパレル用の混紡には、このフィラメント繊維の繊度 は更に小さい方が望ましい。コーデージ、ロープ又は重織布（ｈｅａｖｙ　ｆａ ｂｒｉｃ）用には、フィラメント繊維の繊度はより大きめである方が良好である 。

混紡中のポリエチレン繊維の量は約５乃至９５％の範囲であって、主繊維として は約２０乃至８０重量％、側繊維としては約５乃至４０重量％であることが好ま しい。

担持繊維は、他繊維すなわち全説明した高分子量ポリエチレン繊維を除いて如何 なる繊維であってもよい。その繊維例は米国特許出願第６２．９９８号明細書（ １９８７年７月１３日出願）に表記されており、それを引用する。その一部には 、アラミド、綿、炭素、ポリエステル、ポリアミド、羊毛、レーヨン、ポリプロ ピレン、低分子量ポリエチレン等が含まれる。

担持繊維は以下の特性を有するものが好ましい。すなわち、メモリーを有し、永 久的に捲縮される繊維であること：フィラメント当たりの繊度は、アパレル用に は２０デニール以下、好ましくは０．５乃至３デニールであって、ロープ、コー デージ及び重織有用には３乃至２０デニールなることである。

担持繊維の必要最小量は紡績繊維の約５重量％であり、９５重量％まで許容され る。その好適量は約２０乃至５０重量％の範囲である。この量はポリエチレン繊 維の繊度の関数であって、例えばフィラメント繊度２０デニールのポリエチレン 繊維を紡績するには約３０重量％の担持繊維が必要であり、フィラメント繊度が それより小さなポリエチレン繊維の紡績にはそれより少なくてよい。

担持繊維及びポリエチレン繊維は共に綿糸系（ｃｏｔｔｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ）で は約３５６ｃｍ（１４インチ）以下、好ましくは５．７２ｃｍ（２，２５インチ ）以下の不連続長から形成される（１．９乃至５．１ｃｍ（０，７５乃至２イン チ）が更に好ましい。） 担持繊維の個々の混紡は、紡績繊維に望まれる性質に関係する。ポリエステル及 び／又は綿とポリエチレンとの混紡は触感を良好にする。ポリプロピレンは顔料 添加用として混紡することができ、アラミド特にケブラー（Ｉｅｖｌｅｒ）やノ ーメツクスｆｆｏｒｍｅｘ）は難燃性を高めるために含めることができて、ヘキ ストーセラニーズ社（ｌｌｏｅｃｈｓｔ−ＣｅＬａｎｅｓｅ）から販売されてい るポリベンズイミダゾール（ＦＢＩ）は水分率が高いので難燃性や触感を向上さ せるため含ませることが可能であり、繊維用の炭素は強度及び靭性を必要とする 複合物用に含ませることができる。

化学吸着保護用には、活性な炭素繊維を使用することができる。

図１の装置を用いてアライドシグナル社（Ａｌｌｉｅｄ−５篠ｇｎａｌ　Ｉｎｃ 、　）の５０８ｃｍ（２インチ）のスペクトラ９００繊維を紡績したか成功しな かった。この繊維はフィードロール上で滑ってフィード機構内で塊を形成するの で、機械を止めねばならなかった。次に、前記のスペクトラ１０ｄｐｆ　（フィ ラメント当りのデニール値）繊維７０％と１．２ｄｐｆのコーゲル（にｏｄｅｌ ）ポリエステル３．８１ｃｍ（１，５インチ）ステーブル３０％との混合繊維を 用いて第二の試行を行った。ｔｏａｐｒのスペクトラ５．０８ｃｒｎ（２インチ ）ステーブル７０％と１゜２ａｐ　ｒのコーゲル３．ＬＬｃｍ（１，５インチ） ポリエステルステーブル３０％の混合物を調製してカードフィーダに装荷した。

ポリエステル繊維か互いにからまって繊維の小球を形成したので、この混合繊維 の紡毛は約３０分後に困難になった。イーブンフィード装置内のスクリーンはス ペクトラ繊維のバットとポリエステル繊維の球をカードの主シリンダに向けて移 動させることができなかった。

この繊維は滑り易くフィーダー機構で移動できなかったのである。試行を停止し てカードフィーダーを清掃した。

１０ｄｐｆのスペクトラ９００の５．０８ｃｍ　（２，０インチ）ステーブル７ アイハ６０重量％とり、５ｄｐｆのケブラー３．　８１ｃｍ　（１，５インチ） ステーブルファイバ４０重量％とのブレンドを用いて第二の試行を行った。図４ に示すように、フィードロール２３の周囲に一定長の両面接着テープをらせん状 に巻き付けた。開繊維ｄｐｆの差のため、この混合物を如何に良好に混合して紡 毛するかが問題となったが深刻ではなかった。しかしながら、この方法を最適に するには、繊維のｄｐｆ値を同様にしておくことが望ましい。

スペクトラ／ケブラー繊維混合物を全体で２２．７ｋｇ　（５０ポンド）製造し た。静電気抑のため、雑貨店からステイガード（Ｓｔａｙ　Ｇｕａｒｄ）静電防 止スプレーを購入した。繊維を開繊して混合する際に、この静電スプレーを開繊 機内の繊維に添加した。静電気問題は生じなかった。

紡毛時の主な問題は、スペクトラ繊維をカードの主シリンダに装荷することであ った。この問題は、ｄｐｆ値がより小さい繊維を使用することにより、或いは特 殊繊維処理を開発することにより解決することができる。カードフラットにより 多量のスペクトラ繊維も除去された。カードフラットは主シリンダに対して回転 して、その清浄化を補助する。この問題は、シリンダ装荷問題が解決されれば消 滅するであろう。

紡毛されたスライバーを６篠に分割し、それをサクロ−ウェル４１５練篠機に供 給した。この練篠機は黒色被覆したゴムロールを走らせていた。この黒色ロール はスライバーのラップ（ｗｒａｐ）巻き付き傾向を最小にするように思われた。

この練篠機は紡毛されたスライバーを更に混合し、スライバー重量を約５０％減 少させた。

サコローウェル練紡機で粗糸（ｒｏｖｉｎｇ）を製造した。粗糸の形成時には何 等の問題も生じなかった。

この粗糸を環状紡ｍｇａで紡績ヤーンに変えた。速廖と諸条件を変えて特殊番手 を有するヤーンを製造した。第一ヤーンは２０番手になるよう試みた。

２０番手ヤーンの紡績は、ヤーンが始終破断するので極めて困難であった。計算 によると、繊維径から２０番手ヤーンの形成は物理的に不可能な端部上でなされ ることか判明した。（理論的には、８８本以上の繊維が紡績ヤーンの断面に必要 とされる。スペクトラ繊維のｄｐｆ値から紡績ヤーンの断面内に十分な繊維を含 めることは不可能であり、このヤーンは２０番手にするには小さすぎる。）製造 された二本の紡績ヤーンの番手は１０番手と５番手であった。このヤーンは両方 共容易に紡績できる。仕上げヤーンの物理的諸性實のバランスを最良にするには 最適化か必要である。

実施例２ 下記の繊維を装荷して実施例１を繰り返した。

３ｄｐ　ｆのスペクトラ＊　５．０８ｃｍ　（２”）　ステーブル　７０％１． ２ｄｐｆのコーデルポリエステル ３、　８１　ｃｍ　（１，５”）ステーブル　３０％下記の４種の紡績ヤーンが うまく製造できた。

１０番手単糸（ｓｉｎｇｌｅ）　、１０番手双糸（ｔｗｏ−ｐｌｙ）２０番手単 糸、　２０番手双糸。

＊このスペクトラ繊維は約６乃至８の低い固有粘度を有し、分子量は約７００゜ ０００であると推定された。

実施例３（比較例） １００％スペクトラ繊維を実施例１の未改変装！上で紡績を試みても成功しなか った。ウーステッド紡績システムで試みても同様であった。

スペクトラ／アラミド混紡ヤーンの手袋実施例１のスペクトラ繊維とケブラー繊 維との混合物から製造された物品は良好な難燃性と絶縁性を示した。織布（この 場合は編み手袋）をライターの炎に露出すると、織布表面上の露出されたポリエ チレン繊維は融解して織布内に戻り、それでも織布の表面にアラミド繊維が残っ ていた。この織布は着火も燃焼もしなかった。スペクトラ繊維は十分熱くなれば 燃焼するポリオレフィンなので、これは驚くべきことである。手袋の内部は冷え たままであった。炎の反対側にある織布便のスペクトラ繊維は融解したようには 見えなかった。スペクトラ繊維とアラミド繊維との混合物から製造した織布を意 図的に着火させようと試みても、織布は自己消化性挙動を呈して燃焼を容易に支 持しなかった。（オレフィン繊維の燃焼は既知なので驚くべきことである。）ス ペクトラ繊維は、（この手袋の場合）アラミド繊維の耐摩耗性を改善し、その物 品の使役寿命を長くすると思われる。繊維混合物から製造される織布は、アラミ ド繊維か表面の滑らかさを低下させるので、良好な手触りを有し、且つまた織布 表面の摩擦的特性は全スペクトラの織布よりも改善されたのである。この摩擦特 性の改善は、対象物を良好に把握する必要から手袋に望ましいことであろう。

要　約　書 高分子量ポリエチレン繊維の紡績方法及び紡績繊維不連続長（ステープルンの高 分子量（１５０，０００以上）ポリエチレン繊維を紡績する方法並びにその結果 得られる紡績繊維を開示する。この方法は、高分子量ポリエチレン繊維長に（担 体として）紡績を可能にする十分な量の不連続長の他繊維を混合するステップを 包含する。この結果得られる紡績ヤーンは、フィラメント当りの繊度が２０デニ ール以下、室温における究極伸びが８％以下であることを特徴とする不連続長の 高分子量ポリエチレン繊維を約５乃至９５重量パーセント含有し、フィラメント 当りの繊度が２０デニール以下であって永久的に捲縮されるか若しくはメモリー を有することを特徴とする不連続長の他繊維を約５乃至９５重量パーセント含有 することが好ましい。担持繊維又は担持繊維混合物は、紡績繊維に特定の性質を 付与するように選択される。例えば、手触りを良くするにはポリエステル又は綿 ：着色には顔料添加ポリプロピレン：Ｍ燃性の付与にはアラミド及びポリベンズ イミダゾール（ＦＢＩ）；化学吸着や化学耐性及び強度と靭性を必要とする複合 物には炭素を、等々である。この紡績繊維は、複合物用、産業用、医療用及び／ 又はアパレル用として有用である。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成　４年　９月１４日 １、特許出願の表示 ＰＣＴ／ＵＳ９１１０１５６１ 、発明の名称 モーリスタウン、コロンビア・ロード　１０１゜ピー・オー・ボックス　２２４ ５ 名　称　アライド−シグナル・インコーホレーテッド４、代理人 住　所　東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手町ビル　２０６区 明　細　書 高分子量ポリエチレン繊維の紡績方法及び紡績繊維ヨ　発明の背景 ｌ１発明の分野 本発明は、ステーブルファイバをヤーンに紡績すること並びにその結果得られる 紡績されたヤーンに関する。更に詳しぐ述べると、本発明は、高分子量ポリエチ レンのステーブルファイバの紡績並びに高分子量ポリエチレン繊維を紡績するた めに必要な従来紡績技術の改変に関する。

２、先行技術 ステープル（不連続長）ファイバの紡績は何世紀にもわたって行われてきた。

天然繊維は不連続長を有し、連続的なり−ンを形成するには紡績する必要がある 。

合成の連続フィラメント繊維は、種々の理由で、ステーブルファイバに変えて紡 績されている。その理由の一つは、ヤーンの手触りゃ外観を改善することである 。

もう一つの理由は、この紡績法が、これまで廃棄されていたような繊維を使用で きるため、良好なり−ンをより安価に製造することである。

高強度ポリエチレン繊維スペクトラ（ＳＰＥＣＴＲＡ）のような溶液紡糸により 製造される高分子量ポリエチレン連続フィラメント繊維が出現してからは、その 連続フィラメント繊維を切断してステープルにして、そのステーブルファイバを 紡績してヤーンにする試みがなされるのは時間の問題であった。それを試みると 、その繊維バット（ｂａｔｔ）が滑り易（て通常のフィードロールはカードに移 動することができず、紡毛することは不可能であった。更には、この滑り易さの 問題を繊維の捲縮により克服しようと試みても、この繊維は捲縮状態を維持しな いことが知見された。捲縮を試みたもう一つの理由は、高強度ポリエチレン繊維 は、その他の繊維に関する経験に反して、通常紡績処理時の圧縮された状態から バネ弾性で元の状態に戻ろうとはしなかったことである。本発明に至るまで、こ の問題は解決されなかった。本発明は、これらの諸問題を克服しようとして開発 されたものである。

他の繊維と混合されたポリオレフィン繊維を公表したものは存在するが、これら の公表物に高分子量ポリエチレンのステーブルファイバーに焦点を当てたものは １つもはかい。例えば、ＥＰ−Ａ−０３１０２０２号明細書には、ポリオレフィ ンのフィラメント又はヤーンを高い湿潤、接着力を有するフィラメント又はヤー ンと組み合わせることが記載される。これらのフィラメント又はヤーンはコア紡 績（ｃｏｒｅ　ｓｐｉｎｎｉｎｇ）又は加熱により組み合わされるもので、紡績 されたヤーンがこの組み合わせのステーブルファイバーから形成され得るだろう ことの記載は全くない。ＧＢ−Ａ−２１５２５４３号明細書には、オレフィン繊 維と天然産の繊維、例えば綿又は羊毛とを含む高嵩高性のオレフィン混合ヤーン が開示されるが、これには溶液紡糸又はゲル紡糸された高分子量ポリエチレン繊 維についての記載はない。

請　求　の　範　囲 １、　不連続長の少なくとも２つの異なるタイプの繊維を含んで成る紡績された ヤーンにおいて、一方のタイプの繊維が分子量がａｏｏ、ｏｏｏ以上である溶液 紡糸又はゲル紡糸されたポリエチレン繊維であり、第二のタイプの繊維又は繊維 類がこれらの異なるタイプの繊維の混合物の紡績を可能にするのに十分な量で存 在する任意の他の繊維であることを特徴とする前記紡績ヤーン。

２、　該他繊維がメモリーを有する請求の範囲第１項に記載のヤーン。

３、ｍ他繊維が約２０デニール以下のフィラメント当りの繊度を有する請求の範 囲第１項に記載のヤーン。

４、　該他繊維がポリエステル繊維、ポリアミド繊維、綿繊維、羊毛繊維、レー ヨン繊維、ポリプロピレン繊維、アラミド繊維、低分子量ポリエチレン繊維、炭 素繊維及びそれらの混合物からなる群から選択される請求の範囲第１項に記載の ヤーン。

５、　該他繊維がアラミド繊維であって、紡績された繊維の約５０重量％以下を 占める請求の範囲第２項に記載のヤーン。

２項に記載のヤーン。

７、　不連続長の少なくとも２つの異なるタイプの繊維を含んで成る紡績された ヤーンにおいて、一方のタイプの繊維が分子量が約３００．０００以上である溶 液紡糸又はゲル紡糸されたポリエチレン繊維であり、第二のタイプの繊維又は繊 維類がこれらの異なるタイプの繊維の混合物の紡績を可能にするのに十分な量で 存在する任意の他の繊維であることを特徴とする前記紡績ヤーンから製造される 物品。

８、　不連続長の少なくとも２つの異なるタイプの繊維を紡績する方法であって 、（ａ）５乃至９５重量％の、分子量が３００．０００以上である、不連続長の 、溶液紡糸又はゲル紡糸されたポリエチレン繊維を、得られる混合物の紡績を可 能にするのに十分な量の不連続長の他の任意の繊維と混合し；そして（ｂ）得ら れた混合物を紡績してヤーンを形成することを特徴とする前記紡績法。

９、　該他繊維がポリエステル繊維、ポリアミド繊維、綿繊維、羊毛繊維、レー ヨン繊維、ポリプロピレン繊維、アラミド繊維、低分子量ポリエチレン繊維、炭 素繊維及びそれらの混合物からなる群から選択される請求の範囲第８項に記載の 方法。

１０、高分子量ポリエチレン繊維が少なくとも約５０重量パーセントである繊維 バット（３５）と接触しながら回転する表面を有する回転手段（２３）、及び該 繊維バット（３５）をスライバー（２０）となすトランペット（２１）と−直線 に整列されたカード（１８）を含む該繊維バット（３５）の移送装置であって、 該表面の少なくとも一部分は該表面と該繊維バット（３５）との間の摩擦を高め るように改変されていることを特徴とし、かつ該トランペット（２１）は該スラ イバー（２０）用のが拡大された出口（５７）を有することを特徴とする前記移 送装置。

国際調査報告

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．不連続長の高分子量ポリエチレン繊維と、その繊維長の混合物の紡績を可能 にする十分な量の不連続長の他繊維とを含み、但し該ポリエチレンの分子量が約 ３００，０００以上であるような紡績されたヤーン。
2. ２．該他繊維が２０デニール以下のフィラメント当りの繊度を有する請求の範囲 第１項に記載のヤーン。
3. ３．該ポリエチレン繊維と該他繊維の不連続長が約３５．６ｃｍ（１４インチ） 以下である請求の範囲第１項に記載のヤーン。
4. ４．該他繊維がポリエステル繊維、ポリアミド繊維、綿繊維、羊毛繊維、レーヨ ン繊維、ポリプロピレン繊維、アラミド繊維、低分子量ポリエチレン繊維、炭素 繊維及びそれらの混合物からなる群から選択される請求の範囲第１項に記載のヤ ーン。
5. ５．該他繊維がアラミド繊維であって、紡績された繊維の約５０重量％以下を占 める請求の範囲第２項に記載のヤーン。
6. ６．該他繊維がポリ（ｐ−フエニレンテレフタルアミド）である請求の範囲第２ 項に記載のヤーン。
7. ７．請求の範囲第３項の紡績されたヤーンから製造される物品。
8. ８．請求の範囲第１項の紡績されたヤーンから製造される物品。
9. ９．不連続長の高分子量ポリエチレン繊維を紡績する方法であって、該繊維長の 混合物の紡績を可能にする十分な量の不連続長の他繊維を混合することを含み、 該ポリエチレンの分子量が約３００，０００以上であり、かつ、該ポリエチレン 繊維が該混合物の約５乃至９５重量％を占めることを特徴とする方法。
10. １０．該他繊維がポリエステル繊維、ポリアミド繊維、綿繊維、羊毛繊維、レー ヨン繊維、ポリプロピレン繊維、アラミド繊維、低分子量ポリエチレン繊維、炭 素繊維及びそれらの混合物からなる群から選択される請求の範囲第９項に記載の 方法。
11. １１．低分子量ポリエチレン繊維が約５０重量パーセント以上の繊維バットを移 動させる装置であって、回転する手段を含み、前記の回転する手段が前記の繊維 バットと接触しながら回転する表面を有し、前記表面は、該バットが回転する表 面と接触した際に移動するよう該表面と該繊維バットとの間の摩擦を高めるため 、横方向に少なくともその一部が改変されていることを特徴とする、繊維バット を移動させるための装置。
12. １２．出口開口部を拡大する改変を施したトランペットを有するカード上で該繊 維バットを更に処理して、該バットをスライバーにするような請求項第１１項記 載の装置。