JPH06158413A - 加熱した糸を延伸するための方法、それにより得られるポリエステル繊維、およびその使用 - Google Patents

加熱した糸を延伸するための方法、それにより得られるポリエステル繊維、およびその使用

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JPH06158413A
JPH06158413A JP5171845A JP17184593A JPH06158413A JP H06158413 A JPH06158413 A JP H06158413A JP 5171845 A JP5171845 A JP 5171845A JP 17184593 A JP17184593 A JP 17184593A JP H06158413 A JPH06158413 A JP H06158413A
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yarn
heat transfer
transfer gas
heating
temperature
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JP5171845A
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Ingolf Jacob
インゴルフ・ヤコブ
Josef Geirhos
ヨーゼフ・ガイロス
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Hoechst AG
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Publication date
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    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J1/00—Modifying the structure or properties resulting from a particular structure; Modifying, retaining, or restoring the physical form or cross-sectional shape, e.g. by use of dies or squeeze rollers
    • D02J1/22—Stretching or tensioning, shrinking or relaxing, e.g. by use of overfeed and underfeed apparatus, or preventing stretch
    • D02J1/224—Selection or control of the temperature during stretching
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 糸の非常に穏やかで、かつ、非常に均一な加
熱が可能な移動する糸を加熱接触することなく延伸する
ための簡単な方法を提供する。 【構成】 加熱装置に接触することなく加熱装置を高速
で通過する糸を加熱し且つ延伸するための方法であっ
て、（ｉ）熱伝達ガスを所望の糸温度よりも高い温度に
予熱し、（ｉｉ）前記熱伝達ガスが、移動する糸の長手
方向に沿って本質的に垂直に衝突して前記糸が前記加熱
装置内で所望の高温に加熱されるように、前記熱伝達ガ
スをヤーンダクト内に供給し、ここで、前記衝突域の長
さは、前記衝突熱伝達ガスによる境界層の連続的な除去
によって前記糸が前記熱伝達ガスと直接接触し且つ極め
て迅速に加熱されるのに十分な長さであり；そして （ｉｉｉ）前記糸が前記加熱装置を通過する際に前記加
熱装置に接触することなく延伸を受けるように、前記糸
にテンションをかける；ことから成るもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高速で移動する糸を迅
速、穏やかに、かつ、断面が均一に所望のの高温になる
ように加熱することのできる新規な方法、本発明の方法
によって製造可能な高強度、高モジュラスおよび低収縮
のポリエステル繊維、ならびに、これらの繊維の強化材
料または編織布製造用への使用に関する。
【０００２】
【従来の技術】糸製造および加工の分野において、加熱
は大きな役割を演ずる。したがって、非常に多くの加熱
方法および装置が知られている。
【０００３】これらの方法および装置は、例えば、熱供
給の仕方に従い、分類することができる。例えば、熱伝
達媒体、すなわち、高温の液体または気体を糸に接触さ
せて熱を供給することが慣用的に行われている。また、
高温表面から放射、あるいは、高温表面との接触により
熱を伝達させることも慣用的に行われている。
【０００４】同様に、高速で移動する糸への多数の加工
操作、例えば、延伸、セッテイングは加熱を必要とす
る。これらの操作において、熱は、できるだけ迅速に、
かつ、穏やかに供給する必要があることが一般に知られ
ている。
【０００５】熱伝達の速度は、基本的には、熱供給源と
加熱される対象物との間の温度勾配に依存することが知
られている。熱伝達速度を最大にするためには、加熱媒
体用に可能な限り高温を使用することが一般的である。
しかし、高温すぎると、糸束の一部、例えば、突起型の
個々のフィラメントまたはループを過熱しすぎる。した
がって、非常に迅速で、かつ、穏やかな処理の間には矛
盾がある。
【０００６】DE-A-3,431,831は、ポリエステル糸をイン
ラインに延伸するための方法を開示している。この方法
は、減速された速度で行われる。移動する糸の加熱の詳
細については記載がない。
【０００７】EP-A-114,298は、移動する糸が２バール以
上の飽和蒸気で処理される移動糸用の加熱チャンバーを
開示している。この加熱チャンバーは、良好な密封効果
を奏し、単純な加工を可能とし、加工後、操作状態を迅
速に達成しうる糸の導入および導出用の特殊な形態のシ
ールを特徴とする。この記載によれば、熱伝達は、加熱
チャンバーにおける糸への飽和蒸気の独特な凝縮の形態
を取り、それにより、処理温度が非常に均一となる。し
たがって、加熱チャンバーを離れる糸は、一般に、凝縮
された水を含有し、それが、後続の操作において、再
度、蒸発する。この加熱チャンバーにおける処理温度
は、飽和蒸気の温度に対応するので、容易に変化させる
ことはできない。
【０００８】EP-A-193,891は、クリンプ加工用機械の加
熱手段を開示している。この加熱手段は、その外部表面
において加熱される直立または傾斜した糸ガイドチュー
ブを含む。移動する糸への熱伝達を向上させるために、
糸ガイドチューブの糸導入口側には、空気ノズルが取り
付けられていて、これを通して、糸チューブ内に空気が
ブローされる。この装置は、熱処理をさらに有効にしよ
うとしたものである。空気の事実上の加熱は、加熱手段
それ自体においてのみ行われる。この加熱手段は、糸ガ
イドチューブ内の空気が定まった温度を有しないので、
一定の温度において熱処理を行うために使用することが
できない。
【０００９】DE-A-2,927,032は、高温の空気が流れるヤ
ーンダクト(yarn ducts)内で糸が直接加熱される糸テキ
スチャー装置を開示している。このヤーンダクトには、
高温の空気が供給され、吸引チューブに連結されてい
る。この装置は、高温空気用の導入口と導出口との特殊
な配置、および高温空気用の加熱装置を特徴とし； さ
らに、導入口および導出口受口が糸の供給および排出用
ヤーンダクトに設けられていることを特徴とする。ここ
に記載されている装置は、装置内における正確な温度制
御と高温均一性とを達成しようとしたものである。糸
は、均一な高温空気流によって直接取り囲まれ、糸は確
実に一定の温度と空気速度とに均一に加熱される。この
装置は、別個の吸引チューブを介して使用された高温空
気の吸引を必要とする。
【００１０】ドイツ実用新案83 12 985は、ヤーンダク
ト内で、高温の空気が移動する糸を加熱する加熱装置を
備えた糸テキスチャー装置を開示している。この装置
は、それぞれの場合において、少なくとも２つの高温空
気用戻しライン間に１つの供給ラインを有するヤーンダ
クト内の特殊な空気案内システムを特徴とする。この装
置は、その導入口と導出口との間のヤーンダクト内にお
ける温度降下を最小にすることを意図したものである。
糸は、インジェクターノズル内の一点で高温空気と衝突
し、ついで、糸と空気とは共に同方向または反対方向に
移動し、空気はその熱を伝達する。
【００１１】GB-A-1,216,519は、接触ヒータを用いて熱
可塑性の糸を加熱する方法を開示している。この方法に
おいては、連続的に移動する糸がキャピラリー形態でヤ
ーンダクトを通過する。ヤーンダクトの内径は、流体が
このダクト内を自由に移動することができないが、ヤー
ンダクトがキャピラリーであるために、シーリング効果
を奏するような大きさである。このヤーンダクトには、
加圧された加熱流体、例えば空気、超過熱蒸気または飽
和蒸気が充填され、それが糸とともに糸の移動方向に加
熱ダクト内を移動し、接触により、糸を可塑化する。こ
の装置の構成により、浸漬温度勾配がヤーンダクト内に
糸の移動方向に生ずると仮定する必要があり、ヤーンダ
クトのキャピラリー内の加熱流体が少量であるために、
所望の糸温度よりもはるかに高い加熱流体温度で操作す
る必要がある。
【００１２】DE-C-967,805は、移動糸を仮より(false t
wisted)となるように設定するための方法および装置を
開示している。この方法は、表面を湿潤化された高より
糸(high-twist yarn）を高温空気を保有する加熱装置内
に接触することなく通すことからなる。仮よりは、高温
空気と移動する糸との間の高相対運動を用いることによ
り調節することができる。この記載によれば、この方法
は、高い温度勾配が高温空気と糸との間に形成されるよ
うに行われ； したがって、表面の湿潤が、糸を熱損傷
から保護するように設定される。
【００１３】DE-B-1,908,594は、糸が中空加熱シリンダ
内を通過する緩和合成糸(relaxed synthetic yarns)を
熱処理するための装置を開示している。糸導入口は、加
熱ガスの主ガス流によって駆動される環状ノズル形態の
インジェクターと、副ガス流用のさらなる導入口とを備
えている。この装置は、副ガス流用のさらなる導入口が
糸の移動方向から見てインジェクター導出口の後方の一
点で加熱シリンダ内の主ガス流と合流するように配置さ
れていることを特徴とする。この装置は、加熱シリンダ
内において渦の形成を回避することを意図したものであ
り、処理される糸の質が向上する。主ガス流が比較的高
速で加熱シリンダに入り、そこで、緩やかとなるので、
渦を起こすことは危険である。
【００１４】DE-A-2,347,139は、音速で加熱手段を通過
した高温蒸気により、より糸をセッッティングすること
による熱可塑性の糸をテキスチャーする方法を開示して
いる。ここで、加熱媒体は、同様に、環状ノズルによ
り、加熱装置の糸導入点で供給される。この方法は高生
産性のために貴重である。糸の加熱は、比較的少量の蒸
気と移動する糸の所望の最終温度に比べ高温の速い乱流
で接触させることにより行われる。
【００１５】最後に、DE-A-3,344,215は、加熱された糸
トンネル(heated yarn tunnel)を含む糸ヒータを開示し
ている。このヒータは、それが糸の導入口領域でこのト
ンネルに沿って移動する糸に加熱媒体が衝突する手段を
含むことを特徴とする。ここで、加熱媒体は、同様に、
環状ノズルにより供給される。このヒータは、従来慣用
的であったヒータよりも短いヒータを使用することがで
きるように、加熱力を増大させることを意図したもので
ある。ヤーンダクト内の温度コースの詳細は明らかでは
ない。
【００１６】上記従来技術の方法は、例えば、加熱媒体
内で乱流が生ずるので、高速で移動する糸を含まない
か、あるいは、高速で移動する糸を含む場合でも、場合
によっては、短い滞留時間内に移動糸に所望の温度が達
成されるように非常に高温に設定された加熱ユニット
か、あるいは、加熱手段のヤーンダクト内で達成される
比較的大きな温度勾配で行われる方法である。必然的
に、加熱は、糸または糸束の外から内に向かって不均一
となる。したがって、処理された糸または糸束の質は、
一般に所望のものとはならない。一般に、大きすぎる温
度差を有する迅速な加熱は、糸束の各部が不均一に加熱
されるので、糸の強度を損なうか、あるいは、糸の不均
一な染料吸収性を生ずる。
【００１７】その他の従来技術の加熱方法は、ヤーンダ
クト内における糸の加熱の不均一性を最大にするもので
あり、加熱媒体を案内する特殊な形態を必要とし、用具
が高価である。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、糸の
非常に穏やかで、かつ、非常に均一な加熱が可能な移動
する糸を加熱接触することなく延伸するための簡単な方
法を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】驚くべきことに、加熱装
置内を高速で接触することなく移動する糸が所望の高温
に加熱され、穏やかに延伸されることが判明した。
【００２０】本発明の方法は、 （ｉ）熱伝達ガスを所望の糸温度よりも高い温度に予熱
し； （ｉｉ）前記熱伝達ガスが、移動する糸の長手方向に沿
って本質的に垂直に衝突して前記糸が加熱装置内で所望
の高温に加熱されるように、前記熱伝達ガスをヤーンダ
クト内に供給し、ここで、前記衝突域の長さは、前記衝
突熱伝達ガスによる境界層の連続的な除去によって前記
糸が前記熱伝達ガスと直接接触し且つ極めて迅速に加熱
されるのに十分な長さであり；そして （ｉｉｉ）前記糸が前記加熱装置を通過する際に前記加
熱装置に接触することなく延伸を受けるように、前記糸
にテンションをかける；各工程を含む方法である。
【００２１】本発明の方法において、均一に加熱された
熱伝達ガスは、糸上ある長さにわたって衝突し、その熱
移動プロセスは、温度勾配による熱伝達というよりも熱
伝達ガスの移動（対流）によるものである。この衝突形
態は、かなりの長さにわたって糸の空気断熱境界層を取
り除き、高温の熱伝達ガスの熱を糸に迅速、かつ、均一
に放出する。このため、熱伝達ガスの温度は、糸温度よ
りもわずかに高くなければならない。何故ならば、大量
の熱が対流空気運動により伝達され、温度勾配によって
は比較的少量比の熱が移動するだけであるからである。
この熱伝達の対流形態は、非常に有効であり、さらによ
いことには、糸材料の過熱が回避され、事実、穏やかで
均一な加熱が起こるからである。
【００２２】本発明の目的に対して、“糸(yarn)”とい
う用語は、マルチフィラメント糸を含むのみならず、ス
テープル糸およびモノフィラメントを含むものである。
使用分野に応じて、糸は、通常、線密度５０〜２，５０
０dtex、好ましくは、布目的には、５０〜３００dtex、
工業用目的には、２００〜２，０００dtexを有する。
【００２３】本発明の目的に対して、“繊維(fiber)"と
いう用語は、その最も広義の意味において使用され、例
えば、糸およびステープルファイバーを含むものであ
る。
【００２４】繊維形成材料に関しては、本発明の方法
は、何ら制限を受けない。無機材料製の糸、例えば、ガ
ラス、カーボンまたは金属糸のみならず、有機材料製の
糸、例えば、脂肪族または芳香族ポリアミド、ポリエス
テル、特に、ポリエチレンテレフタレート、またはポリ
アクリロニトリル主体の糸を使用することもできる。
【００２５】本発明の目的のための“高速(high speed)
とは、３００m/min以上、好ましくは、４００〜６，０
００m/min、特に好ましくは４００〜３，０００m/minを
表し、これらの速度は、加熱装置を離れる瞬間における
糸の速度に関するものである。
【００２６】使用される熱伝達ガスは、特別の処理条件
下で、加熱される糸に対して不活性であれば、いかなる
ガスであってもよい。このタイプのガスの例としては、
窒素、アルゴンおよび特に空気がある。ガスは、添加
物、例えば、一定の水分含量を含有してもよい。しか
し、水分含有は、加熱装置内で糸に著しい凝縮を生ずる
ほど高くある必要はない。
【００２７】熱伝達ガスは、従来の様式で、例えば、熱
交換器との接触により、加熱された管内を通過させるこ
とにより、または加熱スパイラルを介して直接加熱する
ことにより予熱される。予熱された熱伝達ガスの温度
は、所望される個々の糸温度よりも高く、熱伝達ガス
は、好ましくは、所望される糸温度よりも２０℃まで高
い温度を有し、予熱と実際の糸の加熱との間に著しい温
度降下が生じないようにすることが好ましい。
【００２８】高温熱伝達ガスは、いずれの所望の位置に
おいてもヤーンダクトに導入することができる。熱伝達
ガスがヤーンダクト全体に沿って糸と接触することがで
きるように、高温熱伝達ガスを導入することが好まし
い。衝突域の長さは６cm以上とするのが好ましく、特
に、６〜２００cmの長さにするのが好ましい。加熱装置
を延伸操作に組み込む場合、衝突域は、好ましくは６〜
２０cmの長さである。加熱装置をセッテイング操作に組
み込む場合には、衝突域は、好ましくは、６〜１２０cm
であり、特に６〜６０cmの長さが好ましい。
【００２９】熱伝達ガスは、好ましくは、糸の移動方向
に垂直にヤーンダクト内に導入され、一方において、熱
伝達ガスは、移動する糸によりそれに沿って運ばれ、糸
導出口を介して移動する糸とともに加熱装置を離れ、他
方において、糸の移動方向と反対の方向に移動し、糸導
入口を介して加熱装置を離れる。
【００３０】好ましい実施態様においては、熱伝達ガス
は、ヤーンダクトの中央部の小開口から前記ダクト長さ
の約１／４〜１／２の長さにわたって前記糸に垂直にブ
ローされ、前記糸の移動方向およびそれと反対の方向に
おいてヤーンダクトから出る。この実施態様の同様に好
ましい変形例においては、ガスは、糸を横断するように
吹き込まれ、反対側に吸引される。
【００３１】移動する糸の加熱装置内における熱伝達ガ
スとの接触は、糸が加熱装置内で所望の高温に加熱さ
れ、熱伝達ガスが加熱装置内で実質的にごくわずかのみ
冷却するような条件の下で起こる。
【００３２】当業者であれば、これらの要件を達成する
ためには、多数の方策があるであろう。例えば、単位時
間当たりにヤーンダクト内を移動する糸の重量に比較し
て、単位時間当たり比較的高重量で熱伝達ガスをヤーン
ダクト内に通し、糸への熱伝達が有効で、迅速であるに
もかかわらず、熱伝達ガスはわずかにのみ冷却するだけ
である。事実上、一点における移動糸への衝突と違っ
て、一定の帯域に沿っての衝突は、加熱ガスと糸との特
に強い相互作用を保障する。何故ならば、糸と周囲の媒
体との間の境界層は、連続的にこの帯域から取り除かれ
るからである。このようにして、ガスの温度のごくわず
かの変化でも糸の有効な加熱を達成することが可能であ
る。さらに、熱伝達ガスの温度コースは、ガスの熱容量
またはその流速を介して従来のように制御することがで
きる。
【００３３】特別な実施態様においては、加熱は、前記
糸の近傍の１以上のセンサを用いて制御回路を介して前
記加熱を制御することにより前記糸が所定の温度となる
ように、シングルロケーションまたはグループコントロ
ールにより制御される。電子制御回路の時定数は１秒以
下であるので、これらは、非常に短い始動相(start-up
phase)を達成し、オフスペックスタートアップ(off-spe
c start-up)材料の量比を低減し、ワインデイングウエ
イスト(winding waste)およびシール可能なパッケイジ
へのスイッチの必要性をなくすことが可能である。
【００３４】一般に、操作条件下での加熱装置内の熱伝
達ガスの温度変化は無視できる。したがって、このガス
は、加熱装置を通過する際に、その温度に著しい変化を
受けない。これは、装置のガス案内部分の適切な断熱に
よって達成することができる。
【００３５】上記温度制御システムが加熱装置と糸との
間の熱損失を無視できることは特に長所である。何故な
らば、加熱装置は、糸に近い温度に従い制御されるから
である。これは、加熱装置と糸との間のエアーダクト内
の高価なウオールヒーテイングを回避することを可能と
する。断熱効果における局所的な変動はこの制御形態に
より除去することが可能である。
【００３６】強度が向上しそして高寸法安定性を有する
繊維を製造することを可能とするのは本発明の延伸方法
の特に長所である。熱伝達ガスの温度の上限は、本発明
の方法においてあまり重要でない。何故ならば、圧縮さ
れた糸は、その熱含量によって直ちには加熱ガス温度に
従わないからである。したがって、糸材料の融点以上の
熱伝達ガス温度でさえも操作することが完全に可能であ
る。
【００３７】加熱装置を通る熱伝達ガスの処理速度の適
当な値は、ｘL値によって評価することができる。この
ｘL値は、過剰であることが好ましい。この値は以下の
式：
【数４】 上記式中、ｘL ＝ ガス処理量（標準m3/h) ｖ ＝ 糸の速度（m/min) ｆｄ ＝ 糸線形密度（dtex) ｃpf ＝ 糸材料の熱容量（kJ/Kg × K) ｑL ＝ 熱伝達ガスの密度（kg/m3) ｃp1 ＝ 熱伝達ガスの熱容量(kJ/Kg× K） によって計算される。
【００３８】糸材料と熱伝達材料との一定の組み合わせ
についての好ましいｘL値は、上記式によって計算され
た値とその値の４倍の値との範囲で変化させることがで
きる。通常、ｘL値は、２．２標準状態m3/hである。
【００３９】特に好ましい態様においては、本発明の方
法は、高強度のマルチフィラメント糸、好ましくは、ポ
リエステルを主体とする、特に好ましくは、ポリエチレ
ンテレフタレートを主体とするマルチフィラメント糸の
製造に使用することができる。
【００４０】ポリエチレンテレフタレートマルチフィラ
メント糸の場合には、熱伝達ガスの温度を介して制御さ
れる延伸／セッティング温度は、通常、１６０〜２５０
℃、好ましくは、２１０〜２４０℃の範囲内に設定され
る。延伸張力は、最終線形密度基準で、通常、１．５〜
３．０cN/dtexであり、好ましくは、２．３〜２．８cN/
dtexである。
【００４１】このようにして延伸・セッティングされる
ポリエステルマルチフィラメント糸は、驚くべきこと
に、従来の熱源を用いて延伸されるポリエステルマルチ
フィラメントよりも約５〜１０cN/tex高い靭性を有す
る。
【００４２】本発明の方法（例えば、その中間に加熱装
置を有する供給および引取ゴデット間の延伸）による単
一工程で延伸されたポリエステル繊維は、予期しえなか
ったことに、非常に高度のセッティングおよび非常に高
度の結晶化を示し、低い残留収縮値を有し、したがっ
て、高度の寸法安定性を有する。この単一工程延伸に続
いて、これらの繊維は、工業的に低収縮繊維として使用
可能であり、１８０℃で８％未満の収縮率を有する。
【００４３】従来の方法により低収縮率のポリエステル
繊維を製造するためには、収縮の一部が高温で緩和され
る第２の工程を必要とする。収縮するにつれて配向が減
少するので、これらの糸は、さらなる加工の途中におい
て引き伸ばしやすい。対照的に、本発明に従い製造され
るポリエステル繊維は、低収縮率と非常に高度の分子配
向が組合わされている。この組み合わせにより、それに
続く延伸は事実上不可能である。このようにして得られ
る繊維は、靭性指数［tenacity index(ＴＩ)］と分子配
向（ＭＯ）との条件、あるいは、コンプライアンス（Ｃ
ＯＭ）と貯蔵モジュラス指数（ＳＭＩ）との条件で特徴
付けることができる。
【００４４】したがって、本発明は、また、本発明の延
伸方法によって得られ、以下の諸性質、すなわち、靭性
指数ＴＩが５０以上、特に、５８〜６５、分子配向ＭＯ
が２０以上、特に、２５〜３５、若しくは、コンプライ
アンスＣＯＭが１２以下、特に、２〜８、および貯蔵モ
ジュラス指数ＳＭＩが１００以上、特に、１１５〜１５
０、又は、パラメータＴＩ、ＭＯ、ＣＯＭおよびＳＭＩ
の組み合わせが上記特定範囲であり、ＴＩ、ＭＯ、ＣＯ
ＭおよびＳＭＩが、それぞれ、次式：
【数５】 ［式中、ａ1＝１×（tex/cN)、ａ2＝１×(1/%)、ａ3＝
１０×(sec/km)およびａ4＝１０×(1/%)であり、Ｔが靭
性でcN/texであり、ＢＥが破断伸びで％であり、Ｓが空
気循環オーブン中２００℃で測定した％収縮率であり、
ＳＳが２５℃で測定した音速でkm/secであり、ＣＡＯが
Hermann配向関数で表される％微結晶軸配向であり、Ｄ
Ｃが密度勾配管法によって測定された％結晶化度であ
る。］で表されるポリエステル繊維、特に、マルチフィ
ラメントを提供する。
【００４５】ＴＩ、ＭＯ、ＣＯＭおよびＳＭＩについて
の上記定義に従う量は以下のようにして決定される。
【００４６】靭性Ｔおよび破断伸びＢＥは、DIN 53834
に従い決定される。
【００４７】収縮率Ｓは、空気循環オーブン中、２００
℃、滞留時間５分の熱処理によって開始され、ついで、
出発糸５００mの重量に相当する負荷の下で測定され
る。
【００４８】音速ＳＳは、Morgan & Co./Massachusetts
USA製のダイナミックモジュラステスターPPM-5を用い
て１cN/dtexの負荷の下で測定される。
【００４９】結晶化度ＤＣは、非晶質相の密度を１．３
３１g/cm3と、結晶質相の密度を１．４５５g/cm3と仮定
する２相モデルによる密度から決定される。この密度
は、勾配法により、塩化亜鉛／水中で測定される。
【００５０】結晶軸配向ＣＡＯは、Hermann 配向関数ｆ
c＝１／２×(３×＜ｃｏｓ2(θ)＞-1)によって表され
る。測定されるのは、ポリエチレンテレフタレートの
（−１，０，５）反射の方位角強度分布であり、上記特
定された式によりｆcを計算するために使用される。Sie
mens社製のD 500 Ｘ線回折測定器を用い、Biangardi, S
chriftenreiheの“Kunststoff-Forscung" 1, TU-Berlin
の方法に従い、Ｘ線回折解析を行った。
【００５１】本発明のポリエステル繊維は、高強度、高
モジュラスおよび低収縮繊維が使用されるこれら全ての
領域において使用するのに長所を有する。
【００５２】本発明のポリエステル繊維は、好ましく
は、プラスチック用または編織布、例えば、織布、編物
用の強化材料として使用される。
【００５３】本発明のポリエステル繊維の使用の好まし
い領域は、弾性体、特に、自動車タイヤまたはコンベヤ
ベルト用の強化材料としての使用である。
【００５４】本発明のポリエステル繊維のさらに好まし
い使用は、寸法安定性の編織布、例えば、防水布の製造
である。
【００５５】以下の実施例は、本発明を説明するための
もので、本発明を何ら限定するものではない。ＴＩ、Ｍ
Ｏ、ＣＯＭおよびＳＭＩについてこれらの実施例に報告
された値は、上記定義に従い決定され、Ｔ，ＢＥ、Ｓ、
ＳＳ、ＣＡＯおよびＤＣについての測定値である。以下
の実施例における粘性データは、ポリエステルのｏ−ク
ロロフェノール溶液中、２５℃で測定された固有粘度に
関するものである。
【００５６】
【実施例１〜７】供給および引取ゴデットを含む単一工
程の延伸システムを用い、ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）を従来のように、溶融紡糸および延伸した。
実施例１〜６は、本発明の加熱装置を使用する実施例を
記載するもので、実施例７は、本発明の加熱装置を使用
しない市販の高強度および高モジュラスＰＥＴ糸に関す
るものである。
【００５７】以下の表１、２および３は、プロセス条件
および得られた糸の性質を示すものである。
【００５８】また、表３の結果を図１及び２に図示す
る。
【００５９】
【表１】
【表２】
【表３】
【図面の簡単な説明】
【図１】表３に示した結果をグラフの形態で表したもの
である。
【図２】表３に示した結果をグラフの形態で表したもの
である。

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 加熱装置に接触することなく加熱装置を
    高速で通過する糸を加熱し且つ延伸するための方法であ
    って、 （ｉ）熱伝達ガスを所望の糸温度よりも高い温度に予熱
    し、 （ｉｉ）前記熱伝達ガスが、移動する糸の長手方向に沿
    って本質的に垂直に衝突して前記糸が前記加熱装置内で
    所望の高温に加熱されるように、前記熱伝達ガスをヤー
    ンダクト内に供給し、ここで、前記衝突域の長さは、前
    記衝突熱伝達ガスによる境界層の連続的な除去によって
    前記糸が前記熱伝達ガスと直接接触し且つ極めて迅速に
    加熱されるのに十分な長さであり；そして （ｉｉｉ）前記糸が前記加熱装置を通過する際に前記加
    熱装置に接触することなく延伸を受けるように、前記糸
    にテンションをかける；各工程を含む前記方法。
  2. 【請求項２】 更に前記ヤーンダクトが加熱される請求
    項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 使用される前記熱伝達ガスが窒素、アル
    ゴン、または、特に、空気である請求項１に記載の方
    法。
  4. 【請求項４】 前記熱伝達ガスが前記加熱装置内の前記
    糸の本質的に全通路に沿って前記糸に適用される請求項
    １に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記熱伝達ガスが外から内へと放射状に
    前記移動糸に衝突する請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記熱伝達ガスが、ヤーンダクトの中央
    部の小開口から前記ダクト長さの約１／４〜１／２の長
    さにわたって前記糸に垂直にブローされ、前記糸の移動
    方向およびそれと反対の方向においてヤーンダクトから
    出る請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記糸の近傍の１以上のセンサを用いて
    制御回路を介して前記加熱を制御することにより前記糸
    が所定の温度となるように、前記加熱がシングルロケー
    ションまたはグループコントロールにより制御される請
    求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
  8. 【請求項８】 標準状態m3/hで、前記加熱装置を通過す
    る前記熱伝達ガスの処理量が次式： 【数１】 ［式中、ｖは、糸の速度でm/minであり、ｆｄは、糸の
    線密度でdtexであり、ｃpfは、糸材料の熱容量でkJ/(kg
    × K)であり、ｑLは、熱伝達ガスの密度でkg/m3であ
    り、ｃplは、熱伝達ガスの熱容量でkJ/(kg× K)であ
    る。］によって決定される少なくともｘLである請求項
    １に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記加熱装置を通過する前記熱伝達ガス
    の処理量がｘLと４×ｘLとの間である請求項８に記載の
    方法。
  10. 【請求項１０】 前記糸が、ポリエステル、特に、ポリ
    エチレンテレフタレートを主体とするマルチフィラメン
    トであり、前記熱伝達ガスが１６０〜２５０℃の温度に
    予熱され、前記延伸張力が、最終線密度基準で、１．５
    〜３．０cN/dexであり、好ましくは２．３〜２．８cN/d
    exである請求項１に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記糸の延伸が単一工程で行われる請
    求項１の方法。
  12. 【請求項１２】 次式： 【数２】 ［式中、ａ1＝１×（tex/cN)、ａ2＝１×(1/%)、および
    ａ3＝１０×(sec/km)であり、Ｔが靭性でcN/texであ
    り、ＢＥが破断伸びで％であり、Ｓが空気循環オーブン
    中２００℃で測定した収縮率で％であり、ＳＳが２５℃
    で測定した音速で、km/secである。］で表される靭性指
    数ＴＩが５０以上、分子配向ＭＯが２０以下を有する、
    特にマルチフィラメント糸であるポリエステル繊維。
  13. 【請求項１３】 次式： 【数３】 ［式中、ａ1＝１×(tex/cN)、ａ2＝１×（1/%)、ａ3＝
    １０×(sec/km)およびａ4＝１０×(1/%)であり、Ｔが靭
    性でcN/texであり、ＢＥが破断伸びで％であり、Ｓが空
    気循環オーブン中２００℃で測定した収縮率で％であ
    り、ＳＳが２５℃で測定した音速でkm/secであり、ＣＡ
    ＯがHermann配向関数で表される微結晶軸配向で％であ
    り、ＤＣが密度勾配管法によって測定された結晶化度で
    ％である。］で表されるコンプライアンスＣＯＭが１２
    以下および貯蔵モジュラス指数ＳＭＩが１００以上を有
    する、特にマルチフィラメント糸であるポリエステル繊
    維。
  14. 【請求項１４】 ＴＩ、ＭＯ、ＣＯＭおよびＳＭＩが、
    それぞれ、請求項１２及び１３で定義されたものを表す
    場合において、靭性指数ＴＩが５０以上、分子配向ＭＯ
    が２０以上、コンプライアンスＣＯＭが１２以下および
    貯蔵モジュラス指数ＳＭＩが１００以上を有する請求項
    １２または１３に記載の、特にマルチフィラメント糸で
    あるポリエステル繊維。
  15. 【請求項１５】 ＴＩが５８〜６５であり、ＭＯが２５
    〜３５であり、ＣＯＭが２〜８であり、そして、ＳＭＩ
    が１１５〜１５０である請求項１２〜１４のいずれか１
    項に記載のポリエステル繊維。
  16. 【請求項１６】 前記ポリエステルがポリエチレンテレ
    フタレートである請求項１２〜１５のいずれか１項に記
    載のポリエステル繊維。
  17. 【請求項１７】 プラスチックの強化材料又は編織布製
    造用としての請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の
    ポリエステル繊維の使用方法。
  18. 【請求項１８】 ポリエステル繊維を弾性体の強化材料
    として使用する請求項１７に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 ポリエステル繊維を自動車タイヤまた
    はコンベヤベルトを製造するために使用する請求項１８
    に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 ポリエステル繊維を寸法安定性の編織
    布、特に、防水布を製造するために使用する請求項１７
    に記載の方法。
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