JPH072567B2 - 糸条のチーズ状パッケージおよびその巻取方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱可塑性合成繊維糸条のチーズ状パツケージ
に関する。より詳しくは、形状安定性が良好で、かつパ
ツケージから糸条を直接に編織物に供して優れた品位の
偏織物が得られる熱可塑性合成繊維糸条のチーズ状パツ
ケージに関する。

〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕

近年、熱可塑性合成繊維の製造は生産性向上が強く求め
られるようになり、巻取速度が4000m/分を越える紡糸−
延伸−巻取を連続して行なう高速スピンドロー法（例え
ば、特開昭57−16913号公報など）や、紡糸工程で例え
ば4000m/分を越える高速度の引取速度を用いる高速紡糸
引取法（例えば、特開昭57−143514号公報、同58−2084
16号公報など）による製造が試みられるようになつてき
た。

しかしながら、以上のような利点を充分活用するには、
高速巻取に於て依然として重大な課題が解決されねばな
らない。その一つには、前述の高速スピンドロー法や高
速紡糸引取法によつて得られる熱可塑性合成繊維糸条
は、そのまま編織に使用すると、特に織物にした際、熱
処理によつて「ヒケ」と呼ばれる織物面の微少な光沢斑
が著しく発生し易いという欠点がある。「ヒケ」欠点が
顕在化した織物は、実質的に商品価値が無くなり、実用
上は重大な問題である。

高速巻取に於て、かかる「ヒケ」欠点が発生する原因
は、熱可塑性合成繊維を高速でチーズ状パツケージに巻
取る際に、糸条が受ける発熱、伸長、圧縮などの応力斑
の影響が糸質斑となつて内在されたままパツケージが形
成されている為である。

糸質斑は熱収縮特性に代表され、編織物を約60℃以上で
熱処理した際「ヒケ」として顕在化する。

このような糸質斑は、チーズ状パツケージの両端部に集
中し易い。それは、パツケージの形成に於て、トラバー
スによる綾振りの結果、パツケージのボビン軸方向の両
端部に糸状がより多く積層され、いわゆる耳高の形状と
なり、この耳高部が巻取機の接触ロールと接触すること
によるものと考えられる。

4000m/分以上の高速巻取に於ては、一般に接触ロールを
付設したボビン軸を直接駆動するボビン軸駆動方式の巻
取機が採用されている。このボビン軸駆動方式の巻取機
の巻取機構は、ボビンに糸条が積層されて形成されるパ
ツケージを接触ロールにより押圧しながら形状安定性良
く巻取る。この際、接触ロールの回転に必要な動力は、
全てパツケージと接触ロールとの摩擦接触により伝播さ
れる。（このような接触ロールの駆動方式を「従動方
式」と言う。） このような、従動式接触ロールを付設したボビン軸駆動
方式の巻取機により高速巻取を行なうには、伝播すべき
エネルギーが多大となるために耳高のパツケージ形状以
外では巻取中の正常な形態保持が固難であることが、検
討の結果明らかになつた。特開昭60−209013号公報は、
チーズ状パツケージを得る従来のボビン軸駆動方式の巻
取機によつては、接触ロールを付設することを理由に、
糸質斑の解消が困難であると言及し、その代案として巻
取中パツケージを他のものと接触しないでテーパーパー
ン状に巻取ることを提案している。

従つて、4000m/分以上の高速で巻取られたチーズ状パツ
ケージであつて、形状安定性が良好で、かつ、パツケー
ジから糸条を直接に編織物に供して「ヒケ」欠点を生じ
ない熱可塑性合成繊維糸条のチーズ状パツケージは未だ
見出されていないのが現状である。

本発明は、形状安定性が良好で、かつパツケージから糸
条を直接に編織物に供して「ヒケ」欠点のない優れた品
位の編織物が得られる熱可塑性合成繊維糸状のチーズ状
パツケージの提供を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明者らは、上記問題点を解決するにあたり鋭意検討
を重ねた結果、「ヒケ」を発生させる糸質斑が、チーズ
状パツケージの巻取方法とパツケージの形状に深く関係
することに着眼し、糸条を特定の綾角で積層したパツケ
ージとすることにより、「ヒケ」が完全に解消し得る事
実を見出し、上記問題点を解決したものである。

すなわち本発明は、破断伸度90％以下で実質的に無撚の
合繊糸条を積層してなり、糸条のなす綾角が4.0゜〜5.5
゜であり、かつ耳高部の糸条とそれ以外の部分の糸条を
含む糸条の糸長方向の乾熱収縮応力値差が40mg/d以下で
あることを特徴とする熱可塑性合成繊維糸条のチーズ状
パツケージを提供する。

さらに本発明は糸条を4000m/分以上で、ボビン軸駆動方
式の巻取機によりチーズ状パツケージとして巻取るに際
し、自己駆動式接触ロールを有する巻取機を用い、巻取
綾角を4.0゜〜5.5゜とし、かつ3Kg/パツケージ以下の接
圧で巻取ることを特徴とする熱可塑性合成繊維糸条の巻
取方法を提供する。

本発明でいう高速巻取は、巻取速度4000m/分以上で熱可
塑性合成繊維糸条を巻取るものであつて、代表的には、
特開昭57−16913号公報、同57−143514号公報、同58−2
08416号公報等に開示される方法の高速巻取に適応され
る。

本発明でいう熱可塑性合成繊維糸条とは、ポリエチレン
テレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等に代表
される熱可塑性ポリエステル、ポリヘキサメチレンアジ
パミド、ポリカプロアミド等に代表される熱可塑性ポリ
アミド、ポリプロピレン、ポリエチレン等の熱可塑性ポ
リオレフインなど繊維形成性の熱可塑性重合体から得ら
れる合成繊維糸条をいう。

本発明の熱可塑性合成繊維糸条は、紡糸・冷却後一旦巻
取られることなく、延伸または延伸することなくボビン
に巻取られるものであり、実質的に撚を有しない無撚で
ある。巻返し等による解舒撚を有するものと区別され
る。

糸条をパツケージから取出し、直接に編織物に供する関
係から、糸条は編織工程の取扱いに耐えうる十分な機械
的物性を有していることが好ましい。代表的な、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリヘキサメチレンアジパミ
ド、ポリカプロアミド等の汎用のものにあつては、例え
ば、強度3g/d以上、伸度90％以下であることが望まし
い。

本発明のパツケージは、糸条のなす綾角が4.0゜〜5.5゜
であることが必要である。

糸条のなす綾角とは、第１図に示すパツケージの模式図
に於て、パツケージに積層される糸状の綾角（θ゜）で
ある。高速巻取に於て、殊にパツケージの巻量を数キロ
グラムないし十数キログラムの多量巻のチーズ状パツケ
ージを巻形状安定性良く得るうえで、綾角の設定は極め
て重要である。

すなわち、綾角が低くなると、巻取中の正常な形状維持
が困難となり、いわゆる巻崩れを生じる。また、巻取後
もパツケージの移動、運搬などの際巻崩れを生じること
が多い。かかる理由により、高速巻取のパツケージにあ
つては、糸状のなす綾角は６゜以上が採用され、通常は
７゜〜８゜で積層されている。他方、このように高い綾
角で糸条が積層された場合、得られるパツケージは、顕
著な耳高の形状となり、糸質斑により「ヒケ」の発生が
著しくなることが明らかになつた。

本発明は、後述する特殊な巻取方法の採用により得られ
た、糸条の綾角4.0゜〜5.5゜で巻形状安定性が良好でか
つ耳高の少ないチーズ状パツケージである。

糸条の綾角が4.0゜未満では、いかに巻取条件を変更し
ても巻形状安定なパツケージとなり得ない。綾角が5.5
゜を超えると、耳高が目立ち、均一な糸質のパツケージ
が得られない。巻形状安定性と、糸質斑をなくす目的か
ら、更に好ましい綾角は、4.0゜〜5.5゜である。

かかる特定の綾角とすることにより、数キログラムの巻
量はもちろん、十数キログラムの多量巻に於ても、極め
て良好な巻形状安定性と耳高の減少を可能とした。

本発明のチーズ状パツケージは、上述の綾角に加えて、
耳高部の糸条とそれ以外の部分の糸条とを含めた糸条の
糸長方向の乾熱収縮応力値差（_１−_２）が40mg/d以
下であることを第２の特徴としている。

本発明者らは、「ヒケ」欠点の発生とパツケージの糸条
の糸質斑との対応を種々慎重に検討した結果、パツケー
ジの糸条の乾熱収縮応力値の糸長方向での斑が「ヒケ」
の発生と良く対応することを見出した。更に検討を進め
た結果、巻取中のパツケージと接触ロールとの接触部分
の糸条が、非接触部分の糸条よりも乾熱収縮応力値が高
くなる傾向にあり、この応力値差がある値以下であれ
ば、「ヒケ」が発生しないことを見出した。本発明のパ
ツケージは、後述する方法で測定される耳高部の糸条と
それ以外の部分の糸条とを含めた糸条の糸長方向の乾熱
収縮応力値差が40mg/d以下で形成されている。なお「ヒ
ケ」を一層軽減させる効果から、前記収縮応力値差が望
ましくは20mg/d以下、更に望ましくは15mg/d以下である
とよい。

従来の綾角６゜以上による巻取で得られる耳高パツケー
ジは、耳高部の糸条とそれ以外の部分の糸条とを含む糸
条の糸長方向の感熱収縮応力値差が40mg/d以下には成り
得ないことから見ても、本発明のパツケージの特長は明
らかである。なおこのような熱収縮応力特性はパツケー
ジの巻取始めから巻終りまで満足されている。

以下、本発明のチーズ状パツケージの製造方法について
述べる。

本発明のパツケージは、高速巻取に於て、巻取綾角を4.
0゜〜5.5゜として巻取るにあたり、自己駆動接触ロール
を有した巻取機を使用することにより初めて得ることが
可能となつた。

以下本発明のパツケージの製造方法を実施するための巻
取機の一例等を示す添付図面を参照して詳述する。

第２図に本発明による巻取方法を実施するための巻取機
の要部構成を示す。第２図に基づいて本発明の巻取方法
を説明するに先立の、第３図を参照して従来の巻取方法
における問題点を明らかにする。

第３図は糸条を巻取つている巻取機の全体構成を示す。
第３図に於いてヤーンガイド14を経て供給される巻取中
の糸条13は、綾振装置10により、接触ロール５の軸線方
向に綾振りされながら、回転中の接触ロール５を介し
て、回転中のボピン軸１の装着されたボビン２の外周に
チーズ状のパツケージ３を形成しながら巻取られる。綾
振装置10により往復運動された糸条13はパツケージ３の
両端部にて、耳高部11を形成する。従つて、パツケージ
３は、接触ロール５と、耳高部11のみ、で接触すること
になり、パツケージ３の中間表面は、隙間△ｈを有した
状態となる。接触ロール５には、この耳高部11を介し
て、回転力が伝達しており、高速巻取時は、この回転伝
達力が、耳高部11の糸条13を伸長、発熱ぜしめ、巻糸体
13の中間部12と、耳高部11の糸条に糸質差を生じさせて
いる。

接触ロール５とパケージ３でスリツプを発生することな
く、回転力を伝達する為には、周知の通り、過大な接圧
力が必要であり、その接圧力は耳高部11にかかり、押潰
し力となる巻形状を悪くすると同時に糸質斑を増加す
る。

第２図に示すように、本発明による巻取方法を実施する
ための装置の一実施例においては、ボビン軸１は、ボビ
ン軸駆動装置４と連結しており、更に、ボビン軸駆動イ
ンバータ８により、ボビン軸１に装着したボビン２の表
面に巻取るパツケージ３の表面周速が一定になる様に周
波数制御をしながら、駆動される。一方接触ロール５
は、伝動装置６を介して、接触ロール駆動装置７と連結
しており、更に、接触ロール駆動インバーター９によ
り、パツケージ３の表面周速に一致した接触ロール５の
回転に必要な周波数及び駆動力を供給される。したがつ
て本発明に用いられる接触ロールは自己駆動式接触ロー
ルである。

ボビン軸の駆動インバーターと接触ロールの駆動インバ
ーターは、特開昭52−21438号公報に示されるような相
互に調整し合う機構であつても良いが、糸質斑をより完
全に解消する意味から、接触ロールの速度制御精度の高
い、両者の駆動インバーターが互いに独立して制御され
る機構であることが好ましい。

この場合は、パツケージの巻経増加に伴なうボビン軸回
転数を漸減させる制御方式として、漸減速度をコンピュ
ーターに記憶させ制御する方式、糸条にかかる張力の変
化をフイードバツクして制御する張力制御方式、接圧ロ
ールまたは巻糸体の周速の変化をフイードバツクして制
御する周速制御方式などが採用される。

本発明のパツケージの製造方法の巻取機に用いる接触ロ
ール駆動装置９は高速三相誘導モーターを使うのが好ま
しい。このモーターの連結方式は、実施例に限定される
ことなく、接触ロールの軸に直結しても良く、又は、接
触ロールに内蔵して、アウターローター型でも実施可能
である。更には、モーターを用いずエアータービン駆動
とすることも出来る。

接触ロールの駆動に供給する駆動力は、巻取を行なわず
に、接触ロールをボビン軸に非接触の状態に於て測定さ
れる接触ロールの周速と、所望する巻糸体の周速が同速
の時の駆動力を100％とした場合、75％〜125％の範囲内
であれば、良好な巻姿と均一な糸質を有するパツケージ
を得る本発明の目的が十分達し得る。

通常は100％が採用される。（以下、特定しない限り100
％を示す。）但し周波数については、設定巻取速度に見
合う計算上の周波数に対して０から10％を上廻る範囲に
すべきである。

本発明に特定する、綾角4.0゜〜5.0゜のチーズ状パツケ
ージは、以上の巻取機により初めて得ることが可能とな
つた。すなわち、従来の従動式接触ロールを付設した巻
取機によつては、かかる低綾角のパツケージを形状安定
性良く得ることは不可能であつた。

本発明は、以上の巻取機を使用すると同時に、巻取中の
接圧をパツケージ当り3Kg以下にして巻取ることが必要
である。接圧がパツケージ当り3Kgを超えると、自己駆
動接触ロールの回転数をいかに精度良く制御しても、パ
ツケージの巻形状安定性と糸質斑の両方を同時に解決す
ることが困難である。

本発明は、以上のような巻取方法と綾角の組合せによつ
て、巻形状安定でかつ、耳高部の糸条とそれ以外の部分
の糸条を含む糸条の糸長方向の乾熱収縮応力値差が40mg
/d以下の均一な糸質のチーズ状パツケージを得ることに
成功した。

更に、本発明では、高速巻取では不可能と考えられてい
た、パツケージ当り2Kg以下の低接圧巻取を実現するこ
とが可能となり、前記乾熱収縮応力値差を20mg/d以下ま
で達成し得たものである。

本発明のチーズ状パツケージは、糸条を直接に編織物に
供して良好な品位を得ることが出来る。これは本発明者
らの知見によれば、 自己駆動式接触ロールの効果で、パツケージと接触ロ
ールの接触部で駆動エネルギーの伝達がなくなり、発熱
・応力発生が抑制され、巻取中、接触ロールで押圧され
た部分の形状および糸質変化が生じない。

更に、パツケージに低綾角で積層された糸条が、両端
部で巻取後に緩和され易く、一層の均一化が達成され
る。

ことになり、初めて本発明に特定した乾熱収縮応力値差
を有するパツケージとなり、「ヒケ」の発生が解消し得
たものと推察される。

〔実施例〕

以下、実施例によつて本発明を更に詳細に説明する。な
お本発明に於て、使用される各特性値の評価方法は次の
通りである。

＜乾熱収縮応力値差＞ 錘紡エンジニアリング社製熱応力測定器KE−２型を用
い、試料長10cmとし、初荷重10mg/dをを掛けた後、昇温
速度150℃／分で昇温し乾熱収縮応力曲線を描かせた。
この曲線の最大値（読み取り値を試料デニール×２で除
した値）をもつて乾熱収縮応力値（F mg/d）とした。

糸長方向の乾熱収縮応力値差は、パツケージの糸条を、
必ず耳高部が測定されるようにして、１トラバース（一
方の端部から他方の端部まで）方向に数点（例えば１ト
ラバースの糸長が約1.5mの場合は７〜８点となる）の熱
応力値を測定する。この測定を５トラバース分実施し
た。得られた測定結果で、耳高部の乾熱収縮応力値の平
均値を₁mg/dとし、耳高部以外の測定値の中で、値の
小さいものから耳高部と同数を抽出しその平均値を求め
₂mg/dとした。

糸長方向の乾熱収縮応力値差は次式で求めた。乾熱収縮
応力値差（△Ｆ）＝_１−_２（mg/d） ＜巻形状＞ 第４図に於て示すバルジ（ａ）をバルジ率（ａ％）とし
て示した。

バルジ率（ａ％）は、10％以下であることが必要で５％
以下であれば良好である。

＜緯「ヒケ」（Ｗ）の表示＞ 緯「ヒケ」の欠点レベルを４段階に区分し、Ｗ＝０〜１
を合格とした Ｗ＝0:ヒケ全くなし、 Ｗ＝1:極めて微小なヒケあり、 Ｗ＝2:ヒケあり、 Ｗ＝3:強いヒケあり、 実施例１、比較例１ 極限粘度〔η〕＝0.58のポリエチレンテレフタレートを
295℃で溶融紡糸し、冷却後、細化完了点の下方15cmの
位置で全フイラメントを集束給油し、延伸することなく
75d/36fの糸条として7000m/分の速度で巻取機により巻
取り、巻量10Kgのチーズ状パツケージを得た。糸条の物
性は、破断強度4.1g/d、伸度40％であつた。

巻取に際しては、第２図に示す自己駆動式接触ロールを
付設したスピンドル駆動の巻取機を使用し、パツケージ
当りの接圧を2Kg一定としてパツケージに積層する糸条
の綾角を第１表に示す如く異ならせたパツケージを得
た。

本実施例に於ける他の条件は、以下のとおりである。

ボビン外径;140mmφ トラバースストローク;160mm 巻取張力;0.20g/d 自己駆動接触ロールの制御方式；周速制御方式 次いで、これらのパツケージから、糸条の全量を直接
に、日産ウオータージエツトルーム（LW−51型）に供給
して製織し、経密度100本/in、緯密度80本/inの規格の
平織物とした。この平織物の生機を精練・プレセツト後
130℃で染色し、緯「ヒケ」の品位を判定した。

第１表に、100Kg巻パツケージの形状の特徴であるバル
ジ率（ａ％）と、表層部分の熱収縮応力値差（△Ｆ）、
これに対応する織物品位を示す。

第１表から明らかなように、本発明により得られたチー
ズ状パツケージは、良好な巻形状安定性と共に、直接に
織物の緯糸に使用して良好な品位を得ることが可能であ
つた。

比較例２ 実施例１と同様の紡糸・巻取を行うに際して、自己駆動
力を有しない従来の従動式接触ロールを付設したスピン
ドル駆動の巻取機により、実施例１における、綾角5.4
゜と4.6゜の例について巻取を試みたが、巻取途中で形
状が崩れ、パツケージを得ることが出来なかつた。

綾角6.5゜で巻取つたパツケージは、乾熱収縮応力値差
が54mg/dと大きく、織物の品位は、緯「ヒケ」Ｗ＝３と
極めて不良なものであつた。

実施例２ 綾角を5.0゜一定とし、巻取時の接圧を第２表に示すよ
うに異ならせる外は、実施例１と同じ条件で巻取を行な
い、織物の品位を調べた。

第２表から明らかなように、パツケージ当りの接圧を3K
g以下、更には2Kg以下として得られたパツケージは、良
好な巻形状と、織物品位が得られる。

実施例３ 90％ギ酸に8.4重量％のポリマー濃度で測定した相対粘
度（VR）40のポリヘキサメチレンアジパミドを300℃で
溶融紡糸し、冷却後、延伸することなく40d/13fとして
第３表に示す速度で巻取を行ない、8Kg巻のチーズ状パ
ツケージを得た。巻取に際しては、第２図に示す自己駆
動式接触ロールを付設した巻取機を使用し、パツケージ
当りの接圧を1Kg一定として、綾角4.8゜で巻取を行なつ
た。

得られたパツケージから、経糸として通常のポリヘキサ
メチレンアジパミド糸を使用し、前記巻取方法で巻取つ
たポリヘキサメチレンアジパミド糸をパツケージから直
接に緯糸として使用し、緯糸密度110本/inとする以外は
実施例１と同様にして平織物とした。精練・プレセツト
後100℃で染色した織物の緯「ヒケ」品位を第３表に示
す。

第３表から明らかなように、本発明によつて得られたチ
ーズ状パツケージは、製織後良好な品位の織物が得られ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は、パツケージに積層される糸条の綾角を示す模
式図であり、第２図は、本発明のパツケージの製造に用
いる巻取機の一実施例図、第３図は、巻取の模様を示す
模式図である。第４図はパツケージの形状の一例を示す
断面図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】破断伸度90％以下で実質的に無撚の合繊糸
   条を積層してなり、糸条のなす綾角が4.0゜〜5.5゜であ
   り、かつ耳高部の糸条とそれ以外の部分の糸条とを含む
   糸条の糸長方向の乾熱収縮応力値差が40mg/d以下である
   ことを特徴とする熱可塑性合成繊維糸条のチーズ状パツ
   ケージ
2. 【請求項２】糸条を4000m/分以上で、ボビン軸駆動方式
   の巻取機によりチーズ状パツケージとして巻取るに際
   し、自己駆動式接触ロールを有する巻取機を用い、巻取
   綾角を4.0゜〜5.5゜とし、かつ3Kg/パツケージ以下の接
   圧で巻取ることを特徴とする熱可塑性合成繊維糸条の巻
   取方法