JPS59106509A

JPS59106509A - 潜在嵩高性繊維の製造方法

Info

Publication number: JPS59106509A
Application number: JP21555982A
Authority: JP
Inventors: Masato Yoshimoto; 正人吉本; Yukikage Matsui; 松井　亨景
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1982-12-10
Filing date: 1982-12-10
Publication date: 1984-06-20

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】本発明は、改善されたポリエステル繊維の製造方法、更
に詳しくは高速で捲きとられ、嵩高性が大きく改善され
九潜在嵩高性ポリエステル繊維の製造方法に関するもの
である。

従来、嵩高糸を得る方法として紡糸速度が、高々ｉ　ｓ
　ｏ　ｏ　ｍ／ｍ程度の低速度で紡糸された未延伸糸を
延伸し、最後に仮撚加工を行なうことは古くからよく知
られている。この場合、加工糸の品質面での安定性はあ
るものの、嵩高糸を得るまでの工程数が多いので製造設
備及び作業者を多く要しなけれはならない事、紡糸速度
及び力ロエ速度が低く、生産性が低い事、未延伸糸が低
紡糸速度で捲きとられるため、未延伸糸の経時変化が速
いので空調設備にも充分に配慮しなければならないとい
う大きな欠点があった。

そこで、上記の欠点を解消する方法として、最近は紡糸
速度３０００〜３５００ｍで捲きとられた未延伸糸（通
常ＰＯＹ　：　Ｐａｒｔｉａｌｌｙ　ｏｒｉｅｎｔｅｄ
　ｙａｒｎ　）を、延伸仮撚を同時に行なう製造方法が
中心となり、延伸仮撚速度も５００〜６００　ｍ／ａｍ
と高速化してきている。一方、これらの方法は、紡糸工
程と延伸・仮撚工程が分離された製造方法でｓｂ、これ
らの工程を一体化した、いわゆる５ＤＴＹについても色
々と検討されている。唯１、これらの方法は、嵩高性を
付与する方法が機械的な方法であるため、捲取速度は３
５００　、、／＝以内にとどまっている。

一方、紡糸速度３５０　Ｇ　＠／ａｍ以上の高速で直接
、テクスチャー加工フィラメントを製造する技術につい
ても、色々と検討されはじめてきている。

紡糸速度３５００　ｍ／−以上で、直接テクスチャー加
工フィラメントを得る方法は、繊維フィラメント中にお
ける、収縮差に起因する嵩高性（クリンプ）を利用した
ものが多い。具体的方法としては、例えば、特公昭５４
−４２１１５号公報等に記載されているように、単一の
紡糸口金を通して２つのポリエステルの流れを紡出し、
口金下で、この２つの流れを衝突・振動させ、これを急
冷して捲き取る方法が記載されている。

又、前記衝突・振動させる２つの流れの速度を色々と変
える方法も、多く提案されている。これらの方法によれ
ば、このクリンプの発生は２つのポリマーの流れの衝突
・振動のみに支配されるため、均一なりリングを得るた
めには、口金の精度が大きく問題になる。例えは、口金
作成時に細心の配慮を払うのはもちろんのこと、口金の
使用回数が増加した場合は、口金が摩耗して製糸上のト
ラブルが多発する。又、クリンプのレベルについても、
従来の方法で得られるものに比べて、そのバルキー感で
満足できるものではなく、より一層の改善の余地が残さ
れていた。

そこで、本発明者達は紙上の欠点を解消するため鋭意検
討した結果、高度に有用なりリングの発生は、単なるポ
リマー流同上の衝突・振動という運動エネルギー的な擬
木だけではなく、衝突・振動時に前記２つの流れを取シ
まく雰囲気温度及び１−″）の流れを形成して固化する
までの雰囲気温度が極めて重要である事を知った。

しかし、２つのポリマーの流れが衝突・振動する時の雰
囲気温度及び単一のポリマーの流れを形成して固化する
までの雰囲気温度をその都度チェックするのは、製造上
極めて頻雑であシ、実用的ではない。そこで、更に検討
した結果、口金下掛なくとも１０３地点迄の雰囲気温度
の測定及び管理によシ、上記の問題が大巾に解決される
こと、更には、衝突・振動後の流れが固化する前のプロ
セスにおいて、急冷あるいは異方冷却プロセスを導入す
るならば、タリンプレベルを飛躍的に向上させることを
究明した。

すなわち、本発明は溶融紡糸可能な重合体を溶融して、
紡糸口金よ勺吐出して固化させるに当り、２つ以上の溶
融重合体の流れを紡糸口金下で、衝突・振動させて単一
の流れを形成せしめ、次いでこれを口金面よシ少なくと
も１０ｍ下方迄の雰囲気温度が１００〜３００℃の領域
を通過させ、引き続き液体が噴霧された領域を通過させ
た後、冷却領域を通過させて固化せしめ捲き取る事を特
徴とする潜在嵩高性繊維の製造方法である。

本発明において対象とする溶融紡糸可能な重合体とは、
実質的に繰返し単位の８５モルチ以上がエチレンテレフ
タレートから構成されるポリエチレンテレフタレートで
あシ、該ポリマーは艶消、染色性向上、帯電防止等容目
的の添加物質を共重合体又はブレンド体として含んでい
ても差支えない。ポリエチレンテレフタレートの極限粘
度（３５℃オルソクロルフェノール中で測定）は、０．
４５〜１．２０が好ましく、特に０．５０〜１．００が
好ましい。極限粘度が０．４５未満のときは、得られる
繊維の強度レベルが低く好ましくない。また、極限粘・
度が１．２０を越えるときは、紡糸時の溶融粘度が高過
ぎて、溶融温度を高くすることが必要のため、好ましく
ない。

次に、溶融したポリマーを２つの流れに変えるには、従
来から公知の口金内で溶融体を分岐させることで目的が
達せられる。そして分岐された溶融体を対向型の口金よ
シ押し出し、口金下で分岐された溶融体を衝突・振動さ
せれば良い。衝突・振動状態についても公知の方法、例
えば分岐された溶融体が押し出される対向型口金の、口
金の孔径ランド長及び対向角度によシ調整する。同、こ
の衝突・振動は、分岐された溶融体の口金面からの吐出
速度比を徳々変えることによっても達せられる。

又、衝突・振動時に、流れを取シまく雰囲気温度の調整
であるが、口金下から冷却領域の間に加熱筒を設置する
ことによシ、目的は達せられる。加熱筒は、従来の設備
を特に改善を必要とするものではなく、例えばタイヤコ
ード製造時に使用する、紡出された糸条を加熱する方式
で充分である。加熱筒の長さは５〜４０ｃＩｎの範囲に
あればよい。加熱筒自体の長さが５ｃｒｎ未溝の場合は
、加熱筒の長さが短か過ぎ、口金下の雰囲気温度を所望
の程度に維持するのが難しく、得られた繊維においては
構成フィラメントのデニールが均一なものとなシ、又、
フィラメント間の収縮差も極めて少なくなる。一方、加
熱筒の長さが４０ｃ！ｎを越えても、必ずしも加熱長延
長の効果の向上は見られず、又、設備的にも大型になり
、特に利点は見られない。次に雰囲気温度であるが、口
金面よシ少なくとも１Ｏ（７）下方迄の雰囲気温度を１
００〜３００℃の範Ｈに維持する必要がある。雰囲気温
度が１００℃未満の場合は、雰囲気温度が低過ぎ、得ら
れる繊維を構成するフィラメント間のデニール差あるい
は収縮差が小さいものとなシ、高度に有用なりリングは
得られない。一方、雰囲気温度が３００℃を越える場合
は、加熱によシロ金回の温度が極めて高温になるので、
２つ以上のポリマー流が口金面に接触して、口金面が汚
れ、単繊維切れが発生しやすく、文、冷却速度が極めて
遅くなるので、糸揺れによる毛羽断糸が発生し、好まし
くはない。

次に雰囲気温度１００〜３００℃　の領域を通過させた
ポリマー流は同化前に、液体が噴霧された領域を通過さ
せる。液体の構成成分は、実質的に水で充分であシ、種
々の機能を付与する場合は、水塊外の液体を噴霧しても
よい。この噴霧の場合、例えば、液体の成分が水の場合
、加熱蒸気あるいは超音波振動による蒸気で、目的は達
せられる。又、該噴霧領域であるが、口金下１５〜５０
ＬＭの領域で１０〜２０ｃＩｎの広が９で設置するのが
適当である。液体の噴霧類。城口金下１５ｃｒｎ未溝の
場合は、噴霧された液体によシ、口金面近傍が冷やされ
るので、単繊維切れが発生し、好ましくない。一方、口
金下５０副を越える領域に設置した場合、糸条の温度が
かなシ低くなっているので、噴霧による急冷及び異方冷
却効果は発現しない。

尚、液体の付与であるが、液体状で付与するよシ噴霧状
で付与するのがよい。これは、液状で付与する場合は、
口金下５０ｍを越える領域でないと糸切れが多発して、
製造条件としては適用できないからである。

又、口金下５０ｃｒｎを越える場合は、糸温度がかなシ
低下しているので、充分な効果が得られないこともある
。噴霧状で付与した場合は、上記の欠点が解消されるわ
けで、極めて有用である。

最後に液体が噴霧された領域を通過させた糸条は、通常
の紡糸の場合と同様な方法で固化させる。例えば、温度
２６℃、湿度６５％の空気にて、横吹き紡糸筒で風量３
１’Ｊ　ｙ／／ｓｍの条件下で固化させ、オイリングロ
ーラ−でオイルを付与した後捲き取る。

伺、捲き取シ速度であるが、３５００　ｍ／馴〜ｓ　ｏ
　ｏ　ｏ　ｍ／―の範囲が好ましい。捲き取シ速度３５
００　ｍ／−未満の場合は、紡糸速度が低いため力学的
性質で充分満足するような繊維は得る事ができず、一方
、紡糸速度が５０００　ｍ／ｗＲが越える時は配向結晶
化が進み、高度に有用なりリングを得ることは難しい。

本発明によれば、２つ以上の流れを、衝突・振動させて
単一のポリマー流を形成するに当シ、衝突・振動前後の
雰囲気温度をちる温度範囲に加温し、引き続き、前記単
一のポリマー流が固化する前に１液体が噴霧された領域
を通過させて急冷及び異方冷却処理を施した後捲き取シ
、高度に有用なりリングを極めて容易に得ることが出来
る。

この理由としては、２つ以上のポリマーの流れの衝突・
振動時の流れを取シまく雰囲気温度がある温度範囲の場
合は、得られる繊維を構成するフィラメント間に充分な
収縮差を写える事ができ、更に衝突・振動後の流れが固
化する前に、液体が噴霧された領域を通過させることに
よシ急冷及び異方冷却効果が加わシ、クリングレベルが
相乗的に向上するものと考えられる。

そして液体が噴霧状の場合は、液状の場合に比べてポリ
マー流の温度が高い状態で付与できるので、効果が大き
いわけである。

更には、液体が噴霧状であることは、糸条のミクロ的な
冷却を可能にし、又、走行している糸条を揺らすことも
ないので、製糸性も良好である。

以上の如く本発明は、高速で捲き取られ高度に有用なり
リングを有し、かつ力学的性質が大きく改善されたポリ
エステル繊維を提供するものである。しかも、かかる繊
維の製造に当っては、クリング発生を口金の精度だけに
依存することなく、加熱された領域及び液体が噴霧され
た領域の形態が設備的にも簡単なもので充分に大きな効
果を得ることが可能であること、又、製造時の管理の容
易性を考えると、紡糸速度３５００　ｍ／−以上で直接
テクスチャー加工フィラメントを製造する方法として、
その工業的価値は極めて高いものである。

以下、実施例を掃けて本発明を詳述する。該例において
嵩高性は、クリンプ・収量率を評価項目とした。又、力
学的性質は得られる繊維の強伸度、１次降伏応力よシ評
価した。各項目の測定方法は以下の方法による。

更に、（Ｉ）クリンプ、収縮率は以下の方法による。試
料で１５００デニールの「カセ」をつくる。

このカセに１００＋＋ｙ／ｄｅの荷重をかけ、その時の
「カセＪの長さを１０とする。ついで１Ｏ０ｔｑ　／　
ｄ　ｅの荷重を取シ除き、２．５ｓｖ／ｄｅの荷重をか
け、１２０℃に保った乾燥機中で５分間処理する。処理
されたＵカセ」を５分間空気中に放置した後、「カセ」
の長さを求める。この値を石とする。次に２．５ｑ／ｄ
ｅの荷重を取シ除き、１００　＋ｙ／ｄｅの荷重をかけ
、この時の長さをｔ２とする。これらの値よシ、以下の
式にクリンプ。

収縮率を算出した。

クリンプ（％）＝ノ肛二仏×１００２収縮率（％）＝ｔｏ−ｔ２Ｘ　１００ｔ。

（ＩＩ）強度は、定速伸長型の引張シ試験機を用いて、
初荷重１／３０９／ｄｅ、試料長１００．２０℃。

６５％ＲＨの雰囲気で、伸長速度２００　ｍ１ｍの条件
下で求めた破断強力を試料のデニールで割った値であシ
、（荀伸度は上記条件下の試料の破断伸度を示す。又、
ＣＦ／）　１次降伏応力とは繊維のモジュラス・配向度
に対応するものでアシ、強伸度測定時に荷重−伸度曲線
に観測される最初の降伏強力を、試料のデニールで割っ
た値である＾実施例１極限粘度０．６４のポリエチレンテレフタレート（艶消
剤として、ＴｌＯ２を０．５％含有する。）を溶融して
、紡糸口金内で流れを分岐させ、一方は孔径０．２０ｍ
＋　ランド長が０．６０．の丸孔、他方は孔径０．３５
＋ａ＋ｓｙランド長３．Ｏｕの丸孔よｐｌそれぞれ５°
の角度の対向をもって押し出し、口金下で衝突・振動さ
せた。岡、口金下には、長さ１５譚の加熱筒を設置し、
該加熱筒内に口金下１０ｔＭの位置の地点に温度検出端
を挿入し、口金下１０譚地点の雰囲気温閾を検出した。

更には、該加熱筒下方で、口金下２０ｃＭの地点には、
市販の超音波型加湿器より発生した水の粒子を広さｌＯ
〜２０６ｎに渡って噴霧した。尚、噴霧量は水換算で４
００ｃｃ／ｈｒであった。加熱領域・噴霧領域を通過し
てきた、７２本から構成される糸条を、紡糸口金より６
０の下方に設置された、長さ８０ｅＭの横吹き型紡糸筒
で冷却固化した後、オイリングローラ−で油剤を付与し
た後捲き取シ、１６０　ｄｅ／７２　ｆ目の繊維を得た
。同、捲き取シに際し加熱筒内温度について色々変更し
、又、加湿器のスイッチの０Ｎ−ＯＦＦによる水粒子の
噴霧の有無、更には捲き取シ速度を色々変更して捲き取
った。得られた繊゛維の嵩高性・力学的性能の測定結果
を表−工に示す。

表　　−Ｉ水粒子の噴雰霧及び加熱筒内温度上昇は、それぞれクリ
ンプ向上に有効に作用する。そして両者を併用した場合
は、その効果が倍増され、クリンプレベルが著しく向上
し、史には４５００ｙｌ　／ｌ１ｉｌ＋以上の高紡速で
も、高度に有用なりリングを得ることができた。

同、紡糸速度が５０００　ｍ／ｍｒを越える場合は、配
向結晶が進むので、高度に有用なりリングは得られなか
った。

比較例１加熱筒内温度を３４０℃に設定し、かつ、水粒子を噴霧
した状態で、実施例１と同様にして紡糸速度４５００　
ｍ／ｍで捲き取シを行なったが、紡糸調子が極めて不調
で、単繊維切れによる断糸が多発した。

又、得られた繊維は毛羽が混入しており、好ましくはな
かった。

比較例２加熱筒内温度を２５０℃に設定し、かつ、水粒子を噴霧
した状態で、実施例１と同様にして紡糸速度３３００ｍ
／−で捲き取った。得られた繊維は伸度が１３０％、強
度が２．２　ｆ／ｄｅと力学的性質の低いものとなり、
そのままでは実用に供し得なかった。

特許出願人　帝人株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　溶融紡糸可能な重合体を溶融して、紡糸口金
よシ吐出して固化させるに当シ、２つ以上の溶融重合体
の流れを紡糸口金下で、衝突振動させて単一の流れを形
成せしめ、次いでこれを口金面よ多少なくとも１０伽下
方迄の雰囲気温度が１００〜３００℃の領域を通過させ
、引き続き液体が噴霧された領域を通過させた後、冷却
領域を通過させて固化せしめ、捲き取る事を特徴とする
潜在嵩高性繊維の製造方法。
（２）　　捲き取り速度が３５００〜５０００ｍ／Ｍｉ
Ｒである特許請求の範囲第１項記載の製造方法。
（３）　　溶融紡糸可能な重合体がポリエステルである
特許請求の範囲第１項記載の製造方法。
（４）　　液体の成分が水である、特許請求の範囲第１
項記載の製造方法。