JPS6048867A - ポリエステル繊維の巻取方法 - 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】 〔技術分野〕 本発明はパッケージの内、中、外層部間あるいは中央部
と端面部等の巻き位置による内部歪が極めて少なく、均
一で均染な糸質を有し、かつ糸質の経時変化が少なく、
そのまま実用に耐え得るポリエステル繊維の巻取方法に
関するものでちる。

〔従来技術とその問題点〕

一般に実用に耐え得るポリエステル繊維の多くはバーン
形状か又はチーズ形状のパッケージとして市場に供給さ
れる。

しかしながら、これらのポリエステル繊維はパッケージ
の巻き位置により内部歪の違い、特にパッケージの両端
面と中央部の内部歪の差が大きく、織編物用原糸として
使用する場合、周期的なヒケ斑、条斑が発生しやすく織
編物の品位全署しく低下せしめるという問題が生じる。

このため使用用途が限定され汎用性に欠けるきらいがあ
る。

この原因傾ついて検討したところ次の結論を得た。

（１）　チーズ形状のパッケージは巻取時に高速で往復
運動を行なうトラバースガイドで糸を高速トラバースさ
せる必要がある。このためトラバースの両端面では実質
的巻取張力が中央部分のそれより高くなり、糸条に過度
の歪を内在せしめる。しかも急激なトラバースガイドの
折返しのため大きな衝撃力が糸条に加えられるし、両端
面部での糸だまりも発生しやすく、大きな歪が内在しや
すくなる。

したがって巻始めた時点から両端面部は内部歪の大きい
状態になっている。この傾向は巻取速度が高くなるとそ
れに伴ってトラバース速度も速くするためにより増幅さ
れる。

（２）　パーツ形状のパッケージは一般に延伸撚糸機に
よる延伸方式で巻取られる。巻取りに際し、スピンドル
回転数がほぼ一定に近いので、トラベラの回転速度が巻
量に伴って変化するため実巻取張力が変化する。このた
め巻かれた時点で糸条の層別に異なった歪が付与される
。

さらにパーン形状の場合、巻き位置により糸の締め付は
力が異なるため特にパーン両端面部と中央部で巻いた後
の内部歪の緩和速度、量が異なり経時により残留内部歪
の大きさが増幅される。

（３）　巻いた後の内部歪の緩和はパーン形状、チーズ
形状のパッケージとも生じるが、これは巻かれた糸の非
晶部の緊張度合が高いほど、すなわち非晶部配向度が高
い状態で巻かれた糸はど緩和しやすい。

以上の理由から織編物に製編織し熱処理を施す際、固定
された歪が解放され歪量が異なるためヒケ類、集画等の
問題を引起こすのである。

そこでこのような問題点を解決するために種々検討した
ところ、巻取られたパッケージの糸条を ■　原糸の結晶配向度／’ｃ　ｆｃ、≧０８５■　原糸
の非晶配向度ｆａｆａ≦０．５Ｑ■　繊維軸方向に測定
した４％ストレッチ時のストレッチテン／ヨ／値の変動
幅ΔＴが０．４ｇ／ｄシ下 ■　同上ストレノチテ／／ヨン値ノパノケージ中央部分
と端面部分の各々の平均値の差Ｒが０１ｇ／ｄ以下 の物性とすることによって解決できることが判明した。

ところが、上記物性を有し、実用に耐え得るポリエステ
ル繊維を得るには、特殊な巻取条件が必要であることが
わかり、さらに検討した結果本発明に至ったのである。

〔発明の目的〕

すなわち、本発明の目的はパッケージの内、中、外層部
間あるいは中央部と端面部等の巻き位置による内部歪が
極めて少なく均一で均染な糸質を有し、かつ糸質の経時
変化の少ない上記所望の物性を有し実用に耐え得るポリ
エステル繊維の巻取方法を提案することにある。

〔発明の構成〕

つまり、本発明はポリエステル系重合体を溶融紡糸し、
口金から吐出せしめ冷却固化したのち油剤を付与し、糸
条に交絡処理を施しながら実質的に実撚を付与すること
なく巻取る方法において、巻取機としてスピンドルドラ
イブ型の巻取機を用い、巻取中のパッケージは完全に他
トラバースで糸をトラバースさせながら巻取速度５００
０　ｍ　／ｍｉｎ　ＪＪ上で巻取ることを特徴とするポ
リエステル繊維の巻取方法である。

本発明について詳細に説明する。

巻取速度は５０００ｍ／ｍｉｎり上とする必要がある。

５５００　ｍ　／ｍｉｎり上の巻取速度が好ましい。こ
のような５０００　ｍ　／ｍｉｎ以上の高速紡糸した糸
はその紡糸中の構造発現、形成により、結晶配向度ｆｃ
がｆｃ≧０８５ （好ましくはｆｃ≧０８８） 非晶配向度ｆａがｆａ≦０５０ （好凍しくけ７’ａ≦０４） の内部構造の糸となり、結晶部の分子間力は高く強固で
あるため紡糸した壕まで実用に供することが可能である
。５０００　ｍ　／ｍｉｎ未満だとそのままでは高伸度
、高収縮のため実用に耐え得る糸となり得ない。

このようｆｘ　５０００　ｍ　／ｍｉｎ以上の高速紡糸
された糸を巻取時に極力、歪を付与しないように、又巻
き位置により付与歪量に差を力えないような巻取方法で
巻上ける必要がちる。

このため巻取機としてスピンドルドライブ型の巻取機を
用い、巻取中のパッケージは完全に他のものと非接触の
状態で巻取る必要がある。

スピンドルドライブ型の巻取機であっても、例えば巻取
速度を制御するためパッケージに接触せしめるローラベ
ールのようなものを用いてはならない。他の目的であっ
てもパンケージと接触するローラ状のものが存在すると
パッケージをある大きさの血圧で押えつけるため、巻か
れた糸が互いに押えつけられ巻取時に余分な歪を０力す
ると同時に糸条が過度に重なり合うので解舒性は悪くな
る。つまり、本発明においては巻取中のパッケージは何
ら他の物体と接触しないことが肝要である。このために
巻取速度をコン）ｏ−ルするためには巻取張力を検知し
て、一定張力になるようにスピンドル回転数を巻量に応
じて減少させたり、あらかじめスピンドル回転数の減少
パターンを記憶させ、巻時間に応じて回転数を減少せし
めるプロクラム制御等が適用される。

本発明はこのようなスピンドルドライブ型の巻取機を用
い、パッケージの糸径の増大に伴って巻幅を順次減少さ
せトラバース速度Ｔ（ｍ／バースで巻取る必要がある。

ただし、■は巻取速度（ｍ／ｍ１ｎ）を示す。トラバー
ス速度Ｔが■ （ｃｍ／８ｅＣ）より速い場合はあまりにト　８０ ラバース速度が速すぎてパッケージの両端面での巻取張
力の増大や糸溜りが発生しやすく、折返しの時の衝撃力
が大きすぎて、巻取時に太き（ａｍ　／　ｓθＣ）未満
の場合はパッケージ表面上で、前に巻かれた糸条と次に
巻かれる糸条とのトラバースによるズレが小さく、糸条
が密接に接近しすぎる。このため、解舒時の張力変動が
大きく高次工程で問題を引起こす。トラバース速度■ は前記問題点を確実に解消するために□く８００− Ｔ≦□（ｃｍ／５ｅｅ）の範囲にコントロール００ することが好ましい。

巻幅を糸の巻径の増大に伴って、順次減少することによ
りパッケージに好ましいテーパー角を付与でき、安定し
たパッケージ形態を形成することができる。

また、巻かれる前に糸条に交絡処理を施し、糸条の集束
性を高めることが必要である。紡糸中に交絡処理を行な
うことにより、単糸１本１本に巻取中に異常に高い歪や
応力が付与されるのを防止できる。交絡程度としてはフ
ィラメントが完全に平行で存在しないようにわずかな平
行度の乱れを生じさせるような撹乱を与えることによっ
て達成される。好ましくは水上交絡数評価で１コ／ｍ〜
７０フ／ｍ程度でよい。交絡処理を施す位置は、第１ゴ
デツトロー２前、第１ゴデソ］・ローラと第２ゴデツト
ローラの間あるいは第２ゴデツトローラと巻取機との間
等に目的に応じて任意に選ぶことができる。

特に交絡数の均一性、操業性の面から第１ゴデツトロー
ラ前に設置することが好ましい。

このように本発明は所望の物性を有するポリエステル繊
維のパッケージを得るために５０００ｍ／ｍｉｎ以上で
高速紡糸した７ｖ＋をトラバース速度など特定の巻取条
件で巻取ることによってはじめて達つせられる。

これに対して、未延伸糸（低配向低結晶の糸）を供給し
て延伸撚糸機で延伸を行なって延伸糸とする延伸撚糸巻
取法や紡糸と延伸とを連続化した直接紡糸延伸法などで
得られた延伸糸は、その非晶部においても高い配向性を
示した糸となっているため、巻取った後の非晶部の配向
緩和が大きくて経時的にパッケージに応力分布を引起こ
し、前述した問題が起こるので本発明の適用外である。

また、単に巻取速度を５０００　ｍ　／ｍｉｎにしても
本発明で規定する巻取条件で巻取らないと巻取ったパッ
ケージの糸が所望の特性を有しない。

紡糸巻取機として広く使用されている、駆動ａ−ルにパ
ッケージを接触させて巻取るサーフェイスドライブ型の
巻取機やチーズ形状に巻上げるチーズワインダーも本発
明には適用できない。特にチーズ形状に巻取ることは前
述したごとく、高速でトラバースするトラバースガイド
との摩擦抵抗や急激な折返し時の衝撃力のため、パッケ
ージの両端面部で実質的に巻取張力がパッケージの中央
部より高くなり、糸条に過度の歪を付与したわ、パンケ
ージフオームを悪化させる欠点がある。特に、　５００
０　ｍ／ｍｉｎ以上の高速紡糸の巻取りには適用するこ
とができない。

なお、バンケ〜ジに巻かれたポリエステル繊維をより均
一とするためには巻取時の張力とボビン径を配慮すると
より効果的である。すなわちパッケージになってからの
歪の緩和はその締め付は力に依存するため、できるだけ
締め付は力を下げる方向が好ましい。

一般にパッケージの締め付は力　ｐはパッケージの中心
からの距離ｒ点で Ｔ（ｒ） ｐ二□　（Ｔ　（ｒｌ　：巻取張力〕 で表わされるが、このｐの値を小さくする方向が好まし
い。

具体的には巻取張力Ｔ　［ｒ）を下げたり最内層部分の
半径を大きくする。すなわちボビン径を犬きくすること
等が考えられる。

巻取張力Ｔ　（ｒｌはＣ１，５ｇ／ｄ、より好ましくは
’：１３ｇ／ａ以下にする。ボビン径は生産−１：　）
効率から２インチ以上が好ましい。

本発明の巻取方法の実施形態の一例を図をもって説明す
る。

第１図は本発明に係る紡糸巻取工程の一例を示す概略図
である。

口金１から溶融吐出されたポリエステル４Ｙは冷却装置
２を通過する間に冷却固化せしめられ、給油装置６を経
てインターレースノズル６により適度な交絡処理を受け
て５ｏｏｏ　ｍ　／ｍｉｎ以上の周速で回転する１対の
第１ゴデツトローラ４、第２ゴデツトローラ５へ引取ら
れる。第２ゴデツトローラ５がら出た糸は固定されてい
る綾振り支点８と往復運動を行なうドラパルスガイド９
を経て巻取装置１０にでパーン状のバンクー；；１５に
５０００　ｍ／ｍｉｎ以上の速度で巻取られる。

巻取装置１０はスピンドルドライブ型で駆動モータ１１
により単独駆動される。駆動モータは巻取張力を検出す
る張力検出器７とコントロール盤１４を介して制御され
る。巻取張力が一定になるように電力制御器１２、張力
設定器１３からなるコントロール盤１４で駆動モータを
制御し、常に巻取速度が一定になるようにコントロール
される。回転しているパッケージ１５はいかなるものと
も接触せずに回転されている。

本発明におけるポリエステルとはエチレンテレフタレー
ト単位を主たる繰返し単位とするポリエステルを意味し
、ポリエチレンテレフタレートヲ主たる対象とするが、
８０モル係以上のポリエチレンテレフタレートを含めば
第６成分を共重合させたコポリエステルでもよい。又、
ポリエステル繊維の断面形状は丸断面から種々の公知の
異形断面に適用される。

〔発明の効果〕

本発明の紡糸巻取方法で得られたポリエステル繊維のパ
ッケージは ■　非晶部配向が０．５０より低く、結晶配向度が０８
５より高いので、パッヶ〜ン全体にわたって均斉である
ため、熱セツト効果が高く、■　引取速度５０００　ｍ
／ｍｉｎ以上であるため高い生産性を示し、原糸製造コ
ストを大幅に下けることが可能である。

■　繊維軸方向に測定した４係ストレッチ時のストレッ
チテンション値の変動幅ΔＴが０１ｇ／ｄ以下（好１し
ぐはＯｏ７　ｇ／　ｄ−ｐ）下）で、かつ同」二のスト
レッチテン／コン値のパンケージの中央部分と端面部分
の各々の平均値の差ＲがＯ，ｉｇ／ｄ以下となり極めて
均一な糸となっている。

など所望の特性を有するパッケージが得られる。

以下、本発明をより明確にするため具体的な実施例で討
明するが、実施例中で使用した測定値は次の測定方法で
得た。

（１）　結晶配向度／ｃ　ｆＣについては呉、次作のＴ
化、ビ、９２９（１９３９）に記載されている次式を用
いて計算する。

ここでＨ（ｏ＋ｏ）はＸ線回折法により赤道線上の（ｏ
ｉｏ）回折ピーク位置に検出器をセットし試料を試料面
内で８°／ｍｉｎで回転させることにより測定できる。

（０１０）の強度分布曲線の半価中をＨ（ｏｔｏ）とす
る。

なおＸ線回折条件は次の一般的条件である。

Ｃｕｋα線（Ｒｉミツイルター用） Ｋｖ　藺Ａ 出カニ３５　−１５ 謔φ　。

スリット系：２　ヒンホール ゴニオメータ：理学電機社製 受光スリット＝１×１″ タイムコンスタット：１ｓθＣ 次式で計算する。

ここでΔｎは偏光顕微鏡を用いてコンペンセータ法で測
定した繊維の複屈折率。ただし異形断面糸の場合は特開
昭４８−３５１４２号公報に記載されている干渉顕微鏡
法により測定する。

Ｘｃ：密度法によりめた密度ρがら 一ρ−１ｊ３５ Ｘｃ−□の式を用いて計 １２ 算した結晶化度である。Ｔ　４．０２　を含有する場合
はＴｉＯ２補正を行な う。

ｆｃは（１）項の結晶配向度である。

ΔＴ測測定だめの測定装置のモデル図を第２図に示す。

パッケージ１６から解舒した被検糸１７は、ガイド１８
を経て、張力調整装置１９によって一次張力を０．１ｇ
／ｄＫ調整し、等速のロー２２０．２２間で、ダンサ−
ロー２２１と荷重２１′とＫより０２ｇ／ｄの荷重をか
けて一定張力に調整した後、＋５Ｃ１１ｍ間隔に配置し
たローラ２２，２４間で４％延伸しながらローラ２４の
表面速度８０　ｍ　／ｍｉｎで連続的に走行させる。こ
のときの伸長部の張力変動をピンクアップ２３で検出し
、６０　ｍ　／ｍｉｎのチャートスピードで記録させる
。図中ｆは、フリク／ヨンレスローラ、Ｓはセパレート
ローラ、２５は巻取機を示すものである。

第６図は第２図に示す装置によって測定して得られたチ
ャートの１例を示す。

任意の部分のチャート長さ１５ｃＩｎ中の張力の変動中
を大きいものから５つ選びΔＴ１、ΔＴ２・・　ΔＴ５
としてその平均値ΣΔＴ１／１＝１ ５を変動中ΔＴとする。

（４）４％ストレンチ時のストレッチテンション値のパ
ッケージ中央部分と端面部分の各々の平均値の差Ｒ ΔＴ測測定同じ第２図の装置で測定する。

第４図は典型的なストレッチテン／ジンチャートを示す
が第４図ｔはパッケージの端面部に巻かれた部分、ｐは
中央部分に巻かれた部分である。第４図のように端面部
分のストレッチテン／コン値の平均値をＸｔ　とし中央
部分のストレッチテンション値の平均値をマとしＲ二１
Ｘｔ−ＸＩして計算する。

実施例 極限粘度〔η〕二〇。６１のポリエチレンテレフタレー
トを紡糸温度２９０℃で溶融し、０３馴の直径の孔２４
個を有する口金を用い、巻取糸のトータルデニールが５
０デニールになるような吐出量で溶融紡糸した。紡糸巻
取装置は第１図のものを用い巻取速度、巻取ｌ・ラバー
ス速度を第１表のとおり種々変更し、交絡圧力５　ｋｇ
／ｃｆＡテパーン状に巻取った。テーパ角２磨巻取張力
０．１５ｇ／ｄと一定にした。条件と得られたパッケー
ジの糸物性を第１表に示した。

表において水準扁１．６および９は本発明の効果を明確
にするだめの比較例である。水準２．４〜８が本発明で
あり、所望の物性を有するパッケージが得られた。

比較例 極限粘度〔η）＝０．６１のポリエチし・ンテレフタレ
ートを紡糸温度２９０℃で溶融し、０．３藺の直径の孔
２４個を有する口金を用いて引取糸のデニールが５０デ
ニールになるような吐出量で種々の条件で溶融紡糸−巻
取を行なって試料１．２を得た。

〈試料１〉 口金から吐出された糸条を冷却固化せしめ、油剤を付与
し、８５℃に加熱された１対のネルノン型加熱ローラで
１０００　ｍ　／ｍｉｎの速度で引取り、次いで１６０
℃に加熱された１対のネルノン型加熱ローラで６５倍に
延伸した後、実施例１と同様なスピンドルドライブ型巻
取機で、トラバース速度１０（ｚ／ｓｅｃで３５００ｍ
／ｍｉｎ、テーパー角２０°のパー７形状に巻取った。

〈試料２〉 巻取機Ｖ外は第１図で示した装置で巻取速度６０００ｍ
／ｍｉｎの高速紡糸を実施した。

巻取機として、東しエンジニアリング（株）製ＴＷ　６
０１チーズワインダを用いた。引取速度６０００　ｍ　
／ｍｉｎでトラ・く−ス速度５２３０　ｃｐｍで巻取っ
た。

得られた糸物性を第２表に示す。

第２表 試料１は得られた糸の７ａが大きすぎる、また経口後の
Ｒが大きくなっていわゆるノく一ンビケとなって織物品
位を下げる。

試料２は高速のトラバース速度で糸に衝撃を付与するた
め糸のＲが大きくなる。

このように紡糸条件と巻取条件がともに満足しない場合
は良好な品位の織物を得ることはできなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る紡糸巻取工程の一例を示す概略図
である。第２図は本発明におけるΔＴおよびＲ測定のだ
めの測定装置のモデル図、第３図は第２図に示す装置に
よってΔＴを測定して得られたチャートの一例を示す。 第４図はＲを計算するだめの、第２図に示す装置によっ
て測定されたストレツヂテンンヨンのチャー１・を示す
。 １：口　金 ２：冷却装置 ６：給油装置 ４：第１ゴデツトローラ ５：第２ゴデツトローラ ６：インタレースノズル ７：張力検出器 ８：綾振り支点ガイド ９：ｌ・ラバースガイド １０：巻取装置 １１：モータ １２：を力制御器 １３：張力設定器 １４：コントロール盤 １５：パンケージ 特許出願人　東し株式会社 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリエステル系重合体を溶融紡糸し、口金から吐出せし
   め冷却固化したのち油剤を付与し、糸条に交絡処理を施
   し寿から実質的に実撚を付与することなく巻取る方法に
   おいて、巻取機としてスピンドルドライブ型の巻取機を
   用い巻取中のパッケージは完全に他のものと非接触とし
   、パースさせながら巻取速度５０００　ｍ　／ｍｉｎ以
   上で巻取ることを特徴とするポリエステル繊維の巻取方
   法。