JPS6065131A - ポリエステル仮撚加工糸の製法 - 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】 本発明はポリエステル仮撚加工糸の製法に関し、さらに
詳しくは、高速で巻取ったポリエステル繊維を高速仮撚
加工して、充分な易染性を有する仮撚加工糸を製造する
方法に関する。

従来、易染性を有する仮撚加工糸の製法として、４００
（１ｍ／分以上で巻取られた高速紡糸繊維に対して、加
熱処理と仮撚加工を連続して行なう方法が特開昭５８−
１３７２８号に開示されている。

しかしながら、この方法は、比較的長時間の加熱処理に
よシ、所望の易染糸の製造は可能であるが、高生産性を
意図して、例えば５００ｍ／分以上のような高速仮撚に
適用しようとすれば、熱処理用ヒーターを長大なものに
しなければならないという実用上好ましくない問題を有
している。

本発明の目的は、高速仮撚加工において、充分な易染性
を有する仮撚加工糸を得る方法を提供することにある。

本発明者らは、上述の問題を解決すべく鋭意研究した結
果、高生産性を意図した高速仮撚条件においても、特定
の紡糸条件で紡糸した原糸を用いることにより、実用的
な長さの熱処理ヒーターを用いて、充分な易染性を有す
る仮撚加工糸を安定に製造できることを見出した。

本発明に係るポリエステル仮撚加工糸の製法は、高速仮
撚加工するにあたり、供給原糸として、紡糸時の巻取速
度をＶ（ｍ／分）とし、その平均複屈折率をΔｎとする
とき、（δΔｎ／δＶ）≦０を満足する領域の繊維を使
用し、さらに加熱処理と仮撚加工を連続して行なうこと
を特徴とする。

一般に、ポリエステル繊維、特にポリエチレンテレフタ
レート繊維は、紡糸時の巻取速度（以下、■と呼称する
）を大きくすればする程、得られる繊維の平均複屈折率
（以下、Δｎと呼称する）は上昇し１繊維の内部構造は
より高配向なものになると考えられていた。そして、高
速で巻取ったポリエステル繊維を仮撚加工するにあたっ
ては、特開昭４９−６１４５１号に提案されているよう
に、その仮撚加工時の延伸率は、■とΔｎとの関係を考
慮することなく、Δｎの値を主たる目安として決定され
ていた。

ところが、近年になって、高速で巻き取られたポリエス
テル繊維のΔｎは、■に応じて次のような挙動をとるこ
とがわかった。すなわち、ポリエステル繊維を巻取るに
あたり、巻取速度Ｖを低速側から徐々に大きくしていく
と、得られる繊維のΔｎの値は、第１図に例示するよう
に、ある巻取速度Ｖｐで極大値となり、巻取速度をｖｐ
より大きくすると、Δｎは低下する（Ｖ）Ｖｐのときａ
Δｎ／ａＶ（０となる）ことが判明した。この現象は、
例えば繊維学会誌、３７（４）、１９８１第Ｔ−１３５
頁〜Ｔ−１４２頁（繊維学会発行）にも記載されている
。

上述のように巻取速度ＶがＶｐ以上、すなわち（ａΔｎ
／＆Ｖ）≦Ｏとなる領域のポリエステル繊維は、それ自
身で従来の延伸糸、つまり紡速を１０００〜２０００ｍ
／分付近で巻き取った未延伸糸を３〜５倍に延伸して得
られた糸条に比らべ易染性にやや優れているが、本発明
者等は、さらに研究した結果、（ａΔｎ／ａＶ　）≦０
となる領域の繊維を、さらに加熱処理と仮撚加工を連続
して行なうことによって、初めて高速仮撚加工において
も実用的な長さの熱処理用ヒーターにより充分な易染性
を有する仮撚加工糸が得られることを見い出した。

なお、（ａΔｎ／ｅＶ　）　）　０なる領域で巻取られ
た繊維は、それ自身、易染性がなく、比較的長時間の加
熱処理が必要となり、高速仮撚においては、熱処理用ヒ
ーターを長大なものにしなければならず、ヒーター内の
気流などにより、熱処理工程の不安定化が起きたりして
、均一な加工糸製造が望めず、また糸掛は操作の困難さ
、さらには経済的理由からも好ましくない。

本発明において、加熱処理温度は、第２図に示す示差熱
走査熱量計（以下、ＤＳＣと称する）の融解ピーク点Ｔ
ｐより１５℃低い温度以上（例えば２４３〜２４５℃以
上）に設定することが易染性の面で好ましい。なお、上
限は繊維の実質的な融点以下であればよい。

また加熱処理を行なうにあだ抄、原糸のフィード率は十
Ａ−〜−５チ（但し、Ａは供給原糸の製水収縮率でＡ〉
０）の範囲とすることが好ましい。

Ａ−を越えるフィード率では、加熱操作が容易に行われ
ず、また−５−未満のアンダーフィード率では、易染性
の低下および加工糸強度の低下などを生じる。

加熱処理に際し、加熱処理用ヒーターは、長大な亀のを
用いる必要はなく、例えばチューブヒーター、スリット
ヒーターなどの通常の長さのものでよい。これらのヒー
ターは、加熱処理およびその後の仮撚加工を良好に行う
ために、非接触式のものが好ましい。

これらのヒーターに糸条を通過させる時間（加熱処理時
間）は、充分な易染性を有する仮撚加工糸を得るために
は、０．１５秒以上であることが望ましい。

さらに本発明における仮撚加工時の延伸率Ｄ（４）は、
下式 ％式％） の範囲とすることが好ましい。この範囲外の延伸率では
、加熱張力不足による糸切れを誘発するおそれがある。

なお、従来、高速で巻き取ったポリエステル繊維の仮撚
時の延伸率の設定方法として、特開昭４９−６１４５１
号には一２５０×Δｎ＋３８≦Ｄ−４−７００Ｘｊｎ＋
１２０が提案されているが、４ｎは、前述のようにＶに
応じて第１図のように変化するため、この設定方式では
、毛羽が多発したり、糸が切断し、不適当であることが
認められた。

本発明でいうポリエステル繊維とは、実質的にポリエチ
レンテレフタレートからなる繊維を指し、このポリエス
テルは公知の重合法で得ることがでキ、通常のポリエス
テルに使用される添加剤、例えば艶消剤、安定剤、制電
剤等を含有していても良ｔ／ｈ。またポリエチレンテレ
フタレートの重合度については、通常の繊維形成用の範
囲であれば特に制限はなく、また本発明の目的を損なわ
ない範囲での少量の他の成分との共重合物またはこれと
の混合物であってもよい。

本発明において、平均複屈折率Δｎは、繊維の中心にお
ける平均屈折率ｎ／１０１とｎＪＪＯｌの差であ抄、平
均屈折率ｎ／１０１とｎ旧Ｏ）は後述する方法で測定さ
れる。

また巻取速度Ｖ（ｍ／分）とは、ポリエステル繊維紡糸
巻取装置の代表的一実施態様を示す概略図である第３図
について言えば、フリクションロール６０表面速度のこ
とである。なお、図中、１はスピンヘッド、２は紡糸口
金、３は紡出フィラメント、４は収束ガイド、５は糸条
パッケージを示す。

延伸率Ｄ（鈎とは、ポリエステル繊維の仮撚加工装置の
代表的一実施態様を示す概略図である第４図について言
えば、仮撚第１０−ル１０と仮撚第２０−ル１３のそれ
ぞれの表面速度をＲ１と礎とす従ってＤ）０のときは実
質的に糸条を引っ張った状態、つまりアンダーフィード
の状態で仮撚することを意味する。なお、図中７は供給
系、８は加熱処理ロール、９は加熱処理用チューブヒー
ター（非接触式）、１１は仮撚第１ヒータ、１２は施撚
体、１４は仮撚第２ヒータ、１５は仮撚第３０−ル、１
６はテークアツプワイングー、１７は撚加工糸を示す。

次に第４図および第５図により、本発明方法の加熱−仮
撚工程の好ましい実施態様を説明する。

第４図において、従来の一般的な仮撚加工装置は、仮撚
第１０−ル１０、仮撚第１ヒーター１１、施撚体１２、
仮撚第２０−ル１３、仮撚第２ヒーター１４、仮撚第３
０−ル１５およびテークアツプワイングー１６等からな
るが、本発明に用いる加熱−仮撚加工装置では、仮撚第
１０−ル１０の前段に加熱処理ロール８、チューブヒー
ター（非接触式ヒーター）９が設けられている点で従来
の装置とは異なる。図において、（ａΔｎ／ａＶ）≦０
（９） の領域の巻取速度Ｖ（ｍ／分）で巻き取られた供給系７
から解じょされた糸条は、加熱処理ロール８と仮撚第１
０−ルｌＯとの間に設けられたチューブヒーター９の中
心部を非接触状態で走行しながら加熱処理を受ける。次
いで仮撚第１ヒーター１１、施撚体１２および仮撚第２
０−ル１３を連続して通過した後、仮撚第２ヒーター１
４、仮撚第３０−ル１５を通り、テークアツプワイング
ー１６により、仮撚加工糸１７が巻取られる。

次に第５図は、加熱処理用ヒーターとして接触式のプレ
ート型ヒータ１８を用いる以外は、第４図の実施例の装
置と同様な構成とした加熱−仮撚加工装置を示すもので
あるが、易染性は従来のものより向上するものの、第４
図の非接触式ヒータを用い九場合に較べて易染性および
加工糸強度等が低下する傾向が見られた。

以上、本発明によれば、（ａΔｒｖ’ａＶ　）　４０の
領域の巻取速度Ｖ（ｍ／分）で巻取られた供給系を使用
し、さらに加熱処理と仮撚加工を連続して行なうことに
より、高速仮撚加工条件においても、（１０） 充分な易染性を有する仮撚加工糸が得られる。

以下、本発明を実施例および比較例により具体的に説明
するが、本発明における繊維物性の測定方法等は下記の
ようである。

（１）平均屈折率（ｎ／、　ｎｕ　）および平均複屈折
率透過定量干渉顕微鏡（例えば東独カールツアイスイエ
ナ社製干渉顕微鏡インターフアコ）を使用し、干渉縞法
によって、繊維の側面から観察した平均屈折率の分布を
測定することができる。この方法は円形断面を有する繊
維に適用することができる。

繊維の屈折率は、繊維軸に対して平行な電場ベクトルを
持つ偏光に対する屈折率ｎ／と繊維軸に対し垂直な電場
ベクトルを持つ偏光に対する屈折率ｎＪＬＫよって特徴
づけられる。ここに説明する測定は全て緑色光線（波長
λ＝５４９１１μ）を使用して行った。

繊維は、光学的にフラットなスライドガラスおよびカバ
ーガラスを用い、０．２〜２波長の範囲内の干渉縞のず
れを与える屈折率（Ｎ）を有し、かつ（１１） 繊維に対し不活性な封入剤中に単糸が互いに接触しない
ように数本浸漬される。この場合、繊維は、その繊維軸
が干渉顕微鏡の光軸および干渉縞に対して垂直となるよ
うに配置される。この干渉縞のパターンを写真撮影し、
約１５００倍に拡大して解析する。

第６図において、繊維の封入剤の屈折率をＮ。

繊維の外周上の点ｓ’−ｓ’間の屈折率をｎ／（または
ｎｌ）　Ｂ’−Ｂ’間の厚みをｔ１使用光線の波長をλ
、バックグラウンドの平行干渉縞の間隔（１λに相当）
をＤ１繊維による干渉縞のずれをｄとすると、わされる
、なお、図において、１９は繊維、２゜は封入剤による
干渉縞、２１は繊維による干渉縞を示す。

繊維半径をＲとすると、繊維の中心Ｒ，から外周Ｒまで
の各位置での光路差から各位置での繊維の屈折率ｎ／（
ｔたはｎｌ）の分布をめることができる。ｒを繊維の中
心から各位置までの距離とした時、平均屈折率（ｎ／（
０）またはｎ上０））は、Ｘ　＝　ｒ　／　Ｒ＝０、す
なわち繊維の中心における屈折率で定義（１２） される、このＸは外周上において１となり、その他の部
分ではθ〜１の間の値となるが、例えばＸ＝０．８の点
における屈折率はｎ／（ｏｊ）　（またはｎ上（ＯＪＩ
））で表わされる。

また平均屈折率ｎ／Ｔ＠とｎＪｊｏｌから、平均複屈折
率（Δｎ）は、Δｎ　＝　ｎ／（０１−ｎｉｉ鴫で表わ
される。

（２）製水収縮率 ０．１＃／ｄ荷重下での試料長をＬＯとし、荷重を取り
除き沸水中で３０分間処理した後、再度同じ荷重下で測
定した長さをＬとした時、製水収縮率り で表わされる。

（３）融解ピーク温度Ｔｐ Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅ１ｍｅｒ社製ＤＥＣ−１ｂ型を用い、
試料量約１．！ＭをＮ２ガス雰囲気中で、約１８０’Ｃ
から昇温速度２０℃／麿で昇温し、融解曲線を測定する
。その融解曲線の最大ピーク点がＴｐである（第２図参
照）。

（４）染色性 （１３） 分散染料レゾリンプリー（Ｒｅｓｏｌｉｎ　Ｂｌｕｅ）
Ｆ　Ｂ　Ｌ　（バイエル社商品名）３重量％（浴比１対
５０）を使用し、分散剤としてＤｉｓｐｅｒ　’ｌ’Ｌ
　（開成化学■商品名）を１１１／ｌ加え、さらに酢酸
によってｐ［＝６に調整し、１００℃で染色した。染着
率（平衡染着率）は、所定時間（１時間）経過後、染液
を採取し、吸光度により残液中の染料量を算出し、これ
を染色に用いた染料量から減じたものを、染着量として
染着率（鉤を計算した。なお、試料としては、原糸を一
口編地とし、スコアロールＦＣ−２５０（花王石鹸■商
品名）２１１／ｌｌを用い、６０℃で２０分槽練し、乾
燥、調温（２０℃Ｘ６５−ＲＨ）Ｌ、たものを用いた。

なお、易染性か否かの評価は、従来の延伸仮撚加工糸を
、上述の染色条件で、１３０℃×６０分染色した場合の
染着量８３チと比較して決定した。

染着量が８３−を超えれば易染性良好と判断される。

（５）糸掛は性 糸掛は操作の容易度を、定性的に３段階法によ（１４） り表示したものである。従来の仮撚加工差みの場合をＯ
印、切断したり毛羽が多発したりして、糸掛けが非常に
困難な場合をＸ印、両者の中間程度をΔ印とした。

実施例１ 第３図に示す巻瑣機によシ、３０００〜１００００ｍ／
分の速度で巻き取って７５デニール／２４フイラメント
の繊維を得た。これらの繊維の測定結果を第１表に示す
。

第　１　表 第１表の結果から、巻取速度ＶとΔｎの関係を図示する
と、第１図のようにな夛、この場合、Δｎが極大となる
Ｖｐは７０００ｍ／分であることがわかった。従って、
これよシ巻取速度賜Ｖｐ、　Ｌａ１ｎ／（１５） ａｖ）≦０となるのは、供給原糸記号Ｅ、Ｆ、Ｇ。

Ｈの場合でおることがわかる。Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの繊維を
、第４図に示すような仮撚加工機を用いて第２表に示す
加工条件で仮撚加工した結果を第３表に示した。

第　２　表 （１６） ４３表 第３表から、（ａΔ−ｖ）≦００領域の供給系を使用し
、さらに加熱処理と仮撚加工を連続して行なうと、高速
仮撚においても、充分な易染性を有（１７） する仮撚加工糸が得られることがわかる。更に仮撚加工
時の延伸率Ｄ℃）が次式８１×Δｎ　−７≦Ｄ≦３８−
２５０ＸΔｎの範囲外においては、糸掛は性が悪化する
傾向にあることがわかった。

なお、総合評価におけるＯ印、Ｘ印の判定基準は％（１
）、糸掛は性○、（２）加工糸強度３．ｏＩＩ／ａ以上
、（３）染着率８３チ以上の３項を全て満足しているも
のについて総合評価を○とし、それ以外は×とした。な
お、総合評価は上述のように厳しい基準で行ったもので
、総合評価が×であるからといって特許請求の範囲外に
なるとは限らず、染着率および加工糸強度の条件を満足
するものは全て本発明の範囲に含まれる。

実施例２ 実施例１で用いた供給系Ｅを用い、第４表に示す仮撚条
件で加工した。その結果を第５表に示す。

以下余白 （１８） 第　４　表 第　５　表 （１９） なお、加工糸の測定項目覧の一印は、加工性不良のため
、加工糸が得られなかったことを示す。

第５表から加熱処理温度がＴｐ−１５℃以上、加熱処理
時間が０．１５秒以上、加熱処理時のフィード率が＋Ａ
〜−５チ（２〜−５チ）の範囲内にあると、易染性、染
着率、加工糸強度等の優れた仮撚加工糸が得られること
がわかる。これに対して加熱処理温度が低い場合（比較
例８）や、加熱処理時間が充分でない場合（比較例１１
）は、易染性不充分となり、また加熱処理時のフィード
率が十Ａチ〜−５−の範囲外（比較例９．１０）では、
加工性不良または加工糸強度が極端に低く、実用に耐え
ないことがわかる。なお、総合評価の○印×印の基準は
、実施例１に準する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ポリエステル繊維の巻取速度ＶとΔｎの関係
を示す図、第２図は、ＤＳＣの融解曲線をモデル的に示
す図、第３図は、ポリエステル繊維の一般的な紡糸巻取
装置の一実施態様を示す概略図、第４図は、本発明を非
接触式ヒーターを用（２０） いて実施する場合の仮撚加工装置の一実施態様を示す概
略図で第５図は、本発明方法を接触式プレートヒーター
を用いて実施する場合の一実施態様を示す概略図、第６
図は、繊維の断面内半径方向屈折率（ｎ／またはｎ土）
分布の測定に用いた干渉縞のパターンの一例を示す図で
ある。 １・・・スピンヘッド、２・・・紡糸口金、３・・・紡
出フィラメント、４・・・収束ガイド、５・・・糸条パ
ッケージ、６・・・フリクションロール、７・・・供給
系、８・・・加熱処理ロール、９・・・加熱処理用チュ
ーブヒーター（非接触式）、１０・・・仮撚第１０−ル
、１１・・・仮撚第１ヒータ、１２・・・施撚体、１３
・・・仮撚第２０−ル、１４・・・仮撚第２ヒータ、１
５・・・仮撚第３０−ル、１６・・・テークアツプワイ
ングー、１７・・・仮撚加工糸。 代理人　弁理士　川　北　武　長 （２１） 第１図 第２図 第４図 手続補正書 昭和５９年　９月１７日 ２、発明の名称 ポリエステル仮撚加工糸の製法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　大阪府大阪市北区堂島浜１丁目２番６号名　称
　（００３）旭化成工業株式会社代表者　宮　崎　輝 ４、代理人〒１０３ 住　所　東京都中央区日本橋茅場町−丁目１１番８号（
紅萌ビルディング）電話０３　（６３９）　５５９２番
氏　名（７６５８）弁理士　川　北　武　長５、補正命
令の日付　自発 ６、補正の対象　明細書の発明の詳細な説明の欄。 ７、補正の内容 （１）明細書の第１４頁第１行目の「レゾリンブリー」
を「レゾリンブルーｊに改める。 （２）明細書第１７頁第３表中の中段の加工糸強度の欄
のｒ　３．８　Ｊを’　３．　ＯＪに改める。 （３）明細書第１９頁第４表の最上欄の「第５図」を「
第４図」に改める。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ポリエステル繊維を高速仮撚加工するにあたり、
   紡糸時の巻取速度をＶ（ｉｌ／分）とし、その平均複屈
   折率をΔｎとするとき、ａΔｎ　／　ａ　Ｖ≦０を満足
   する領域のポリエステル繊維を供給原糸とし、該繊維の
   加熱処理と仮撚加工を連続して行なうことを特徴とする
   ポリエステル仮撚加工糸の製法。 （２、特許請求の範囲（１）において、加熱処理温度が
   示差熱走査熱量針（ＤＳＣ）の融解ピーク点より１５℃
   低い温度以上で、かつそのフィード率が十Ａ−〜−５１
   であるポリエステル仮撚加工糸の製法（但しＡは供給原
   糸の製水収縮率）。 （３）特許請求の範囲（１）または（２）　において、
   加熱処理が非接触処理であるポリエステル仮撚加工糸の
   製法。 （４）特許請求の範囲（１）ないしく３）のいずれかに
   おいて、加熱処理時間が少なくとも０．１５ＳＩＫであ
   るポリエステル仮撚加工糸の製法。 （５）特許請求の範囲（１）ないしく４）のいずれかに
   おいて、延伸率Ｄ（イ）が下記の式 ％式％ を満足する条件下で仮撚加工することを特徴とするポリ
   エステル仮撚加工糸の製法。