JPS59187618A - ポリエステル繊維およびその製造方法 - 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】 本発明は１適度な強伸度および優れた風合を有する織編
物に好適なポリエステル繊維およびその製造方法に関す
るものであり、さらに工程安定性に優れた製法を提供せ
んとするものである。

従来、ポリエステル繊維はその優れた繊維物性を有する
ために工業的に大量に生産されあらゆる用途に広く用い
られている。このポリエステル繊維は約’＋　５００　
ｍ　７分以下の紡糸速度−Ｃ紡糸して紡２− 糸原糸としたのち１これを別工程で延伸熱処理したのち
に織編物用糸として用いら９″′Ｃきた。しか１−１近
年ポリエステル繊維をより安価に製造する合理化プロセ
スとして、紡糸速度を５，０００ｍ／分以上にすること
によっていったん紡糸原糸として巻取ることなく一挙に
実用可能なポリエステル繊ｇを製造することが可能とな
った。さらに、この方法によると、従来法によって得ら
れたポリエステル繊維はともすれば織編物用糸とした際
に高ヤング率のため風合が他の素材に比べて硬くなると
言う欠点を有していたが１その点がかなりの程度改良で
きることが明らかとなった。そして、紡糸速度を単に５
，０００ｍ／分以上として得られたポリエステル繊維は
沸騰水収縮率（以下Ｗｓｒと略称する）が３多以下、乾
熱収縮率（以下Ｄｓｒと略称する）が４Ｓ以下と非常に
小さく１織編物の加工工程で十分な収縮が入らないため
にしわの修正ができないとかめるいは織編物風合がペー
パーライクになるという欠点があり、ごく限られた分野
にのみ用いられる。

３− これに対して、ポリエステルをノズル−＋＝して紡出し
冷却固化後、それに続く少くとも２対以上のローラ群間
の周速差で延伸し、−挙に紡糸工程内でポリエステル繊
維を得るいわゆるスピンドロ一方式が公知である。たと
えば特開昭５７−　］−６９１３号公報や特開昭５７−
１６９１４号公報で提示された方法は超高速紡糸工程途
中で走行糸条に無加熱下で緊張処理することで熱収縮率
を高め前述の欠点を改良することが示されているが、無
加熱下での緊張処理では糸条の断糸毛羽等が発生し、目
的とするポリエステル繊維を製造するプロセスとしては
成立し難い。さらに、この方法に見られるような改良さ
れた織編物用ポリエステル繊維物性で重要となる加工工
程での十分な収縮について熱収縮応力のピーク温度が１
００℃未満であるこのみでは不十分であり、その応力曲
線の１００℃での応力が重要となり、その応力を一定範
囲内にコントロールすることが必要である。また−万、
かかるスピンドロ一方式を加熱処理下に延伸しつつ行な
う試みも成されており、この方法によると延伸糸４− なみの糸条が得られることは事実である。しかしながら
、いずれのスピンドロ一方式をとるにしろ引取速度が５
．　（ｌ　ＯＯｍ１０を越えると第１引取ローラ上での
糸条間に乱れたとえば隣接糸条との近接による糸切れの
原因となるので１操業性を考えるとなんらかの糸条乱れ
防止機構の設置が望まれる。

このように、ポリエステル繊維のスピンドロ一方式は製
糸工程の抜本的な合理化技術として古くから注目されて
いたにもかかわらず、その糸物性や製造工程上の問題か
ら、未だ一部の産業資材用途のみに限定されている実状
である。

本発明者らは、前述の諸問題を踏まえたうえで、適度な
強伸度および優れた風合を有する織編物に好適なポリエ
ステル繊維の物性をより安価に製造するため鋭意検討し
た結果、本発明に到達したものである。すなわち５本発
明は９０モル係以上がポリエチレンテレフタレート単位
で構成された繊維（添加物１０モル係未満までを有する
ポリエステル繊維）において、その強度３．５ｒ／ｄ以
上、伸度６０％以下、ヤング率５０〜１００　ｆ／ｄ　
、Ｗｓｒ　４５− 〜ｌＯ％、Ｄｓｒ５〜１５％でありかつ１００℃におけ
る熱応力が０．３〜Ｑ、　８ｒ／ｄでそのピーク温度が
１００℃以下であることを特徴とし、このポリエステル
繊維をより効率的に製造する方法として、紡出されたポ
リエステル糸条を冷却同化後少くとも５，０００ｍ／分
の周速で回転している第１引取ローラで引取り、続いて
第１引取ローラに対する周速比が１．０１〜１．３０で
回転している第２引取ローラ間で加熱下に延伸処理した
のちに巻取るものテアル。さらに、最適方法としてポリ
エステル繊維を２つの引取ローラ間での周速差による延
伸処理するに際して、第１０−ラの前または（および）
後に糸条乱れ防止機構を設けてなるものである。

本発明をさらに説明すると２本方法に用いられるポリエ
ステルは、改質剤または共重合物を１０モルチ以上含有
せずポリエチレンテレフタレート単位が９０モルチ以上
であることが必要である。

本発明で言う優れた風合を有するポリエステル繊維は、
その物性値として強度が３．５　ｒ／ｄ以上、伸度が６
０％以下であることが必要であり、とくに６− 伸ＩＪｊは２０〜５０多の間であることが望ましい。

伸度が６０％を越えると、繊維性能が不安定で織編物用
としての加工に対して十分耐えることができない。また
ヤング率は５０〜１００　？／ｄであることが必要であ
り、］、ＯＣ１／ｄより高くなると一般のポリエステル
繊維に近づくが硬さが増し優れた風合が損なわれ、５０
ｒ／ｄ未満では織編物として必要とされる腰がなくなり
実用とならない。さらに収縮率はＷ　ｓ　ｒが４〜】０
チ好ましくは６〜１０饅、　Ｄｓｒが５〜１５％好甘し
くはせ〜１３係であることが重要である。すなわち、Ｗ
ｓｒが４％未満、Ｄｓｒが５％未満であると織編物の加
工工程で十分な収縮が入らないためにしわの修正ができ
ないこと、風合がペーパーライクになる欠点がある。し
かし、収縮率を前述の如くの範囲内に制御すると、これ
らの欠点が修正されるばかりか織編地密度がより高くな
り風合は格別にすぐれたものとなる○さらに丑た熱収縮
応力曲線で１００°Ｃにお・ける応力が０．３〜Ｑ、８
ｙ／ｄでかつその曲線におけるピーク温度が１００℃以
下となるようにコントロール＝７− することによって織編物での熱加工二「程でのヒートセ
ット性が良好なものとなる。

述 そして２本発明でとくに重要なことは前蝉のような優れ
た風合を有する織編物用ポリエステル繊維をより円滑か
つ効率的に製造する方法を提供することにある。すなわ
ち、引取速度５．０００　ｍＡ’）以」二の高速紡糸領
域での種々の検討を行なったところ、ポリエステル糸条
の冷却固化過程での細化現象が明瞭に認めらノする速度
では第１引取ローラ後の延伸工程ではネッキング点はも
はや生じなく。

従来のスピンドロ一方式で８凍とされたネッキング点固
定のための手段としてのブリテンション。

ホットビン、加熱１コー　ラ等Ｃま不必要であることが
明らかとなった。その結果、第１引取ローラ後の延伸工
程では糸条の伸展作用を円滑に行なえることのみが重要
となり、同ローラを加熱ローラとすることによって、も
はや第２引取口＝−ラは加熱の必要がない結果となった
。さらに１スピンドロ一方式でしばしば問題となる未延
伸点も前述の方式では全く認められなかった。したが′
つて、スピン８− ドロー装置は非常に単純化されかつ小型なものとなり、
エイ・ルギーコストも著しく低下した。本発明におい一
〇ハ第１引取ロー　ラの周速は５，０００Ｖ分以上とし
、第２引取「ロー　　ラ周速はその周速比を１．０１〜
１．３０とすることにより織鳴物用としてすぐ！した風
合をもつ／こポリエステル繊維がただちＶＣ得ら几る○
ここで、周速比が１．３０を越えると延伸調子が不良と
なり単糸切わ１、毛羽等が多発し好丑しくない。不発明
（ておいてさら（（重要々ことは、第１、第２引取ロー
　ラ間で延伸するとき、その延伸が円滑に行なわｔｑ、
るようにポリエステル繊維のガラス転移点（約７０　’
Ｃ）以−ヒに加熱すること−Ｃある。加熱の方法は第１
引取ローラで加熱しても、おるいは第１．第２引取ロー
ラ間で簡易加熱装置たとえばスナーノ、やエヤー　ジコ
ーットノズルの如き装置ｆ？：用いることができる。糸
条を加熱する温度は７０℃以上であればよいが、糸物性
、風合あるいはエネルギーコストの面から１５０℃以下
であることが好チしい。

次に本発明を添伺図面により説明する。

−〇− 第１図に示す装置は１本発明で用いられるスピンドロー
装置の一例についての略図である。ノズル１から紡糸さ
れたポリエステル糸条２は冷却筒３を通過中に冷却固化
され給油装置４により規定量の油剤全付与された後、第
１引取ローラ５によって引取ら力、る。引取ら力、にポ
リエステル糸条は。

第１引取ローラ寸たは簡易加熱装置］、ＯＫよりそのガ
ラス転移点以上の温度に１で昇温され、第１引取ローラ
の周速に対（〜てｉ、０１〜１．３０倍の周速で回転し
ている第２引取ロー　ラ６により延伸され、綾振り固定
ガイド８を通１，７巻取機９によりボビンに巻取られる
。甘た。ポリエステル繊維の用途によっては糸条の集束
性を同士させる意味でイ〕ツタ−レース装Ｍ７を任意の
場所（で取付けてもよい。ここで５ポリ工ステル糸条を
ガラス転移点以上捷で剖温するための簡易加熱装［１０
を取付けた場合、第１引取ローラ５には加熱装置を設け
る必要はなく、逆（で第１引取りローラに加熱装Ｗを取
付ければ（第１引取ローラぞね自体が加熱されてもよい
）簡易加熱装置は不必要となる。さらに１０− 本発明の好適な実施態様としては第１引取ローラの近傍
の前″！、りは（および）後に１１として示される糸条
乱れ防止機構を設けることである。かかる機構としては
、たとえば糸条１本１本を溝状の押さえ具によって区分
することによって隣接する糸条と物理的に接触する機会
を持ち得ない構造のものが好適であるが、単なるバー（
棒状物）による押さえ具であっても糸条乱れ防止機構を
付設しない場合より操業性は優れたものとなることがわ
かる。すなわち、引取速度が５．　ＯＯＯｍ７分以上に
なるとそれ以下の場合には長時間運転でほとんど皆無に
近かった隣接する糸条同時が時として引つつき合いその
ためにその部分が糸切れして毛羽となることが観察され
た。たとえば、引取速度５．０００ｍ／分で８本の糸条
のスピンドローについて運転開始後に最初の糸切れが観
察されるまでの時間を比較したところ５本発明で最適な
実施態様として先述した糸条乱れ防止機構として凹凸状
（ソロパン玉を複数個つなげたような形状のもの）の押
さえ具を第１引取ローラの直後に設けた場合は５３時間
め、乱れ防止機構として単なるバーてよる押さえ具の場
合には４７時間め１そして何も付設しない場合は３６時
間めであったように、本発明の実施に際しては糸条乱れ
防止機構の設置が望ましい。

かかる方法に加えて引取ローラとくに第１引取ローラと
して糸条進行方向に向かって鏡面仕上部に次いで粗面仕
上部（梨地加工）としたローラとくに前者の仕上部が半
分以上である引取ロー、５を用いることによってローラ
表面での糸条の浮き現象が少なくなるのでより好ましい
。さらに本発明の実験によると、引取速度５，０００〜
５，５００ｍ／分程度までは引取ローラにおけるフリー
ローラ（第１図１７）５．　６における小さいほうのロ
ーラ）はオイルベアリングで実施可能であるが、それ以
上の引取速度にあってはエアーベアリングに切替える必
要がらることがわかった。

第２図は１本発明のポリエステル繊維の物性値の１つで
あるＷｓｒと延伸倍率との関係を表わしている。図から
明らかのように、第１引取ローラ、第２引取ローラの周
速比で表わされる延伸倍率によって好ましいＷｓｒ値を
選択することが可能である。第３図は１本発明のポリエ
ステル繊維の物性値の１つである熱（収縮）応力の曲線
であり、図中の１〜７はテストＡｌ〜７を示す。

以下に本発明で用いられる物性値の測定法について述べ
る。

強伸度およびヤング率：インストロン引張り試験機を用
いて、試料長２０ｃｒｎ、引張り速ｆｉｔ　２０ｃｍ１
分、初荷重３４ｒ／ｄの条件下で測定１−たものである
。

ヤング率は前述の方法によって得られたＳ−Ｓカーブか
ら５％伸度時の荷重（ｉｉ’／ｄ）を読み取り２０倍し
た値である。

沸騰水収縮率（Ｗｓｒ）　：周長１１１１のかせ機Ｋ１
０回巻き、Ｑ、ｌｒ／ｄの加Ｍをかけ原長４０を測定し
た後。

１００℃沸騰水中で１０分間処理し、乾燥後に０．１４
／ｄの加重をかけて試料長１１を測定し次式によって収
縮率を表わす。

乾熱収縮率（１）ｓｒ）　：　Ｗｓｒと同一方法で試料
を作成１３− し２００℃恒温乾燥機で１０分間処理したのちＷｓｒと
同一式により算出する。

熱応力曲線：カネボウエンジニアリング製熱応力測定器
を用い１測定する原糸のテニールＸ０．１の初加重をか
けて調整した後、２０αの試料をループにして１０ｍと
し、昇温速度８０　℃／ｍｉｎ　で昇温し熱応力曲線を
求める。この曲線から応力のピークを与える温度をピー
ク温度とする。

以下実施例によって本発明を説明する。

実施例１ 第１図の装Ｍ、（ただし、番号１０として示される簡易
加熱装置および番号７として示されるインターレース装
置は付設せず、また番号５として示される第１引取ロー
ラの直後に糸条乱れ防止機構として凹凸状押さえ具を付
設）を用いて、ポリエチレンテレフタレートを口金孔径
０．２　ｗｎ　＊孔数３６個、吐出量４５９／ｆｋ、紡
糸温度２９５℃で溶融紡糸し、冷却同化後に油剤を付与
し、周速５．０００ｍ１０で回転している第１引取ロー
ラ（糸条進行方向に向かって６／１０が鏡面仕上げ、４
／４ｏが梨地１４− 加工びれ／ζローラ）で引取り、ついで周速比１．Ｏ１
〜１．３５で回転している第２引取ローラ間で延伸し、
第２引取ロー　ラ周速よりも］楚低い巻取速反に設定し
／ζ巻取機でボビンに巻取った。この時１第］引取ロー
　ラ温度に１７０℃に設定した。前述の条件下で第２引
取ロー　ラの周速を変更して種々の延伸倍率と［−／て
時の品質結果を表１に示した。表１に示され／こテスト
扁２〜６が本発明を満足する染付および品質であり、テ
ス）　Ａ　］および７は比較例の結果を示すもの−Ｃβ
る。

実施例２ 実施例１と同一方法によって紡出ざｈたポリエステル糸
条を第１引取ローラで引取り、ついで周速比１．１０で
回転している第２引取ローラ間で延伸するＶＣ際し、第
１引取ロー　ラの設定温度を種々変更］２／ζ。各設定
温匿下で得られた糸品質について表１のテスｌ□　ノア
ｉ；　８．９１１０に示した。引取ローラ温度を室温と
じた場合（テスト扁８）、延伸時の毛羽が多発しローラ
への糸巻付が増加した。

１５−

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する一つの態様について示すもの
であって、５が第１引取ロー　ラ、６が第２引取ローラ
、１１が糸粂乱れ防止機構である。 第２図はＷｓｒと延伸倍率の対応を、第３図は熱応力曲
線である。 特許出願人株式会社り　ラ　し 代理人弁理士本多　堅 １７− ｆｏ　　　　　に１０　　　１２０　　　　（３０圧伸
ル 第　３　図 警Ｏ１８ ≧ や 皆 盃 Ｏ，ダ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　７０
・３１Ａ Ｏ粕　　　　Ｉｎｎ　　　　　（イ。　　　、Ｄ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）９０モル係以上がポリエチレンテレフタレート単位
   で構成された繊維であって、強度３．５ｐ／ｄ以上、伸
   度６０％以下、ヤング率５０〜１００９／ｄ、沸騰水収
   縮率（Ｗｓｒ）　　４〜１０％、乾熱収縮率（Ｄｓｒ）
   　５〜１５　％であり、かつ１００°Ｃにおける熱応力
   が０．３〜０．８　’ｌｉ’／ｄでそのピーク温度が１
   ００°Ｃ以下であることを特徴とするポリエステル繊維
   。 ２）９０モルチ以上がポリエチレンテレフタレート単位
   で構成されたポリエステルをノズルを通して紡出し、冷
   却同化後の尚該ポリエステル糸条を５，０００　ｍ７分
   以上の周速で回転している第１引取ローラで引取り、つ
   いで第１引取ローラに対する周速比が１．０１〜１．３
   ０で回転している第２引取ローラとの間でガラス転移点
   以上に加熱しつつ延伸処理したのちに巻取ることを特１
   − 徴トスる９０モル嘱以上がポリエチレンテレフタレート
   単位で構成された繊維であって５強度３．５ｆ／ｄ以上
   、伸度６０％以下、ヤング率５０〜１００７／ｄ、沸騰
   水収縮率（Ｗｓｒ　）　４〜１０％１乾熱収動率（Ｄｓ
   ｒ）５〜１５％であり、かつ１００℃における熱応力が
   ０．３〜０．Ｂｙ、”ａでそのピーク温度が１００℃以
   下であるポリエステル繊維の製造方法。 ３）前項において、第１引取ローラの前または（および
   ）後に糸条乱れ防止機構を設けることを％徴とする製造
   方法。