JPS6147807A

JPS6147807A - 捲縮多孔中空繊維及びその製造方法

Info

Publication number: JPS6147807A
Application number: JP16557384A
Authority: JP
Inventors: Mikio Tashiro; 幹雄田代; Shiro Murakami; 村上　嗣郎; Tetsuya Motomiya; 哲也本宮; Kazunori Orii; 折居　一憲
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1984-08-09
Filing date: 1984-08-09
Publication date: 1986-03-08
Also published as: JPH0252004B2

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】（産業上の利用分野）本発明は高度に優れた三次元ｔｉ縮を呈し、優れた嵩高
性、雪回復性、保温性及び柔軟な風合を呈する捲縮多孔
中空繊細及びその製造方法に関する。更に、詳細にはカ
ーペット。

ハイパイル−モケットや衣料用織Ｉ！吻等の他、特に詰
綿に用いたとぎに刺毛調の優れた特性を示す捲縮多孔中
空繊維及びその製造方法に関する。

（従来技術）溶融紡糸方法によって繊維に三次元的捲縮を付与する方
法は従来から提案されているが、実用上滴定できるとは
いい石い。即ち、囚　収縮性の異なる二種のポリマーを
バイメタル型あるいは芯成分を偏心させた芯さや塁に複
合紡糸する方法がある。この方法は紡糸操作がかなり難
しく、品質の安定した製品を得にくく、また紡糸装置が
複雑であるため設ｉ費が高い等の欠点を有する。

（２）溶液紡出糸の片側“を加熱し、断面方向に異方性
を付与する方法、例えば（特公昭４３−１３３５１号公
報参照）がある。この方法は紡糸操作中に各単ｔａ維間
の＠着が起こるため満足な製品を得ることが困難である
。

（Ｑ　ポリマーがノズルから吐出される方向と吐出糸条
の引取方向との間にある角度をもたせ、繊維の断面方向
に不均一構造を生成させる方法（例えば特公昭４３−２
７５３９号公報参照）がある。この方法はノズル出口で
のポリマーの流動状態を極度に乱すため紡糸調子が悪く
、操業性が非常に低い等の欠点を有する。

■　吐出直後の糸条に冷却用気流を吹ｇつもす、断面方
向に複屈折度の異方性を付与して三次元捲縮繊維を得る
方法（例えば特公昭３８−７５１１号公報参照）があり
、この改良法として繊維横断面の実質的中央または偏心
した位置に単一の中空部を設けて、より異方性を高める
方法が特会１８４４−２０４９７号会報、同４５−３６
３３０号公報、同５６−２９００７号公報に記載されて
いる。

更に、横断面形状が略四角形であって。

４ケの中空部を有するナイロン吐出糸条の断面を急冷す
る方法が特開昭５４−１１２２４２号公報に記載されて
いる。

しかしながら、これらの方法によって得られる捲ｍ繊維
では、充分に満足し得る嵩高性、嵩回復性、保温性、及
び風合を呈する捲ｍｒａ維が得られず、しかも最適条件
の範回が非常に狭く、生産性も低い。

（発明の目的）本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、
その目的とするところは、高度に優れた三次元捲縮を呈
し、優れた嵩高性、嵩回復性、保温性、及び柔軟な風合
を呈する捲縮多孔中空ｌ！Ｊｉ維及びその１朶的り製造
方法を提供することにある。

（構成）本発明者等は、前記目的な構成すべく検討した結果、少
くとも１個の中空部を形成し得る中空吐出孔がスリット
を介して連結されているスリットから吐出された多孔中
空繊維の片面を急冷することにより、繊維横断面方向の
異方性が拡大されると共に、得られる捲縮Ｒｍの風合が
柔軟となることを見い出し、本発明に到達した。

即ち、本発明は、熱可塑性重合体から成り、且つ長手方
向に連続する中空部が複数個存在する捲縮多孔中空繊維
であって、該繊維の横断面において、外周部に曲線によ
って形成される複数個の凹部な有すると共に、［面異方
性を有することを４Ｉ徴とする捲縮多孔中空繊維であり
、熱可塑性重合体から成る多孔中空繊維を溶融紡糸する
に際し、該多孔中空ｇＬ維の少くとも１個の中空部を形
成する中空吐出孔がスリットを介して複数個連結されて
いるノズルが配置されている紡糸口金から吐出し、引続
ぎ吐出糸条の片側を、前記吐出糸条の走行方向に略直交
する方向から０．２ｍ／秒以上の風速を有する冷却風を
吹き付けることによって冷却せしめ、次いで得られる多
孔中空未延伸糸を延伸した後に化ｌｌ熱処理することを
特徴とする捲縮多孔中空繊維の製造方法である。

本発ｔＪＡにおいていう「ｖＩｒ面異方性」とは、繊維
断面方向に複屈折率差等の物性差が存在することをいう
。

本発明について図面を用いて説明する。

第１図及び第２図は本発明において使用する紡糸口金の
ノズル断面形状、第３図は従来方法において使用する紡
糸口金のノズル断面形状、第４〜６図は第１〜３図に示
されている断面形状のノズルを用いて得られる本発明の
捲縮多孔中空繊維の夫々の横断面形状を夫々示す。

第１図（＆）において５ｌ−５ｓはスリットを示し、中
空部の形成はスリットＳ、とＳｔ　を及びスリットＳ、
とＳｌで成されろう本発明においては、かかるスリン）（８１）（ｓｍ）、
及びスリット（Ｓ、　）（Ｓｔ　）がスリット（Ｓ、）
で連結されていることが大切である。

この第１図（＆）に示すノズルから吐出された繊維は＄
４図（−に示す様に単一中空部（も又は＆）を有する繊
維があたかも接合している如き断面形状を呈し、かかる
断面形状を呈する繊維の片側を急冷することによって容
易に高度な断面異方性を付与することができるのである
。

これに対し、第３図ｋｌ　Ｋ示す従来の丸中空繊維用ノ
ズルから得られる第６図ピ）に示す単一中空繊維では１
片面だけを冷却すべく冷却風を吹き付けても、冷却風は
風下側にも回り込むために均一に冷却され易く、高度な
断面異方性を付与できない。

また、第３図（−に示す特開昭５４−１１２２４２号公
報に示されている多孔中空繊維用ノズルからは第６図（
ロ）に示す略四角形の断面形状を呈する多孔中空繊維が
得られる。

しかしながら、ｇ３図（ロ）に示す様に略四角形の＠面
形状が得られるならば、かかる繊維の片側に冷却風を吹
き付けても、風下側に回り込む冷却風を減少できるため
、かなり高度な断面異方性が付与できるものの、この様
に略四角形の断面形状を得ることは困難であって、実質
的に円形の断面形状となり易い。

本発明で用いるノズル形状としては、第１図（ａｌの他
に、ｆｓ１図＋ｂ）〜（ｃ）に示す如く中空部形成吐出
孔が直線状に連結されており、第４図（ｂ）〜（ｃ）に
示す断面形状を呈する本発明の捲縮繊維が得られるもの
、或いは第１図ｔｄＪ〜（ｇ）に示す如く中空部形成吐
出孔が環状に連結されており、第４図（Φ〜（ｇ）に示
す断面形状な呈する本発明の捲縮繊維が得られるものが
好ましい。中でも、算４図（ｄｌ〜（−に示す断面形状
を呈する本発明の捲ｍ繊維では、中央部忙中空部（Ｅう
が形成されるため、極めて高度な断面異方性を付与でき
好ましい。

また、第１図（扮で示す如く、中空部形成吐出孔を環状
に連結し、これを更に複数個連結したノズルを月いても
よい。かかるノズルからは第４図（民で示す断面形状の
繊維が得られる。この様な断面形状を有する捲縮繊維は
従来の複合紡糸によっては得ることができない。

更に、第２図（１＞〜（ｋ）に示す如く、複数個の中空
部を形成し得る中空吐出孔を連結したノズルを用いても
よい。これらノズルからは第５図（ｉ）〜（鱒に示すＦ
ｒ？Ｉｆｆ形状の繊維が得られる。

次に、本発明におい【、第１図（＆）に示すノズルから
吐出されたｇ４図（＆）Ｋ示す断面形状の繊維の片側を
急冷すべく、吐出糸条の片側に対し、吐出糸条の走行方
向に直交する方向から０．２ｍ／秒以上の風速を有する
冷却風を吹き付けることが大切である。

ここで、冷却風の吹き付１する方向が吐出糸条の走行方
向に対し著（傾斜していたり、或いは風速が０．２ｍ／
秒未満である場合には、繊維の片側を急冷することがで
きず、高度な断面異方性を付与することができない。

かかる冷却風を吹ぎ付１する方向は、吐出糸条の走行方
向に対して直交する方向であればどの方向からでもよい
が、好ましくは第４図（ｍｌに示す矢印の方向、即ち椴
ｊａ　［面における突起がある方向から吹き付けること
によって、断面異方性をより一層高めることができる。

また、冷却風を吹き付ける位ｔは紡糸口金面に近い程効
果的であるが、良好な操業性を維持するためには紡糸口
金面下１〜３５ｍが好ましい。

尚、冷却風用気体としては空気が最も経済的であるが、
高分子溶融体に対して不活性な気体であれば何でもよく
、その温度はできるだけ低温の方が好ましいが、経済的
見地から１０〜４０°０が好適である。

かくして得られた糸条を叉に延伸し、弛緩熱処理ことに
よって、１＠縮を発現することができる。

この際の延伸条件としては、紡糸工程で付与された高度
の断面異方性が充分に保持される条件、即ち低温低延伸
倍率を採用することが好ましい。

かかる延伸栄件をポリエステルｍ維の場合について具体
的に述べると、延伸温度はＴｇ±２０　’Ｏ（Ｔｇ　：
ポリエステルのガラス転移点）の範囲内の温度が好まし
く、延伸倍率は最高延伸倍率の６５〜９５チが好適であ
る。

延伸方法は液浴延伸、ピン延伸等いかなる方法によって
もよい。

また、弛緩熱処理前ズルは、延伸後の糸条を構成する各
単ｆｆｌ維を可能な限り無拘束状態とし、次いで熱処理
することによってなされる。熱処理温度は１００〜２３
０°Ｃが好ましい。かかる弛緩熱処理はトク状、マルチ
フィラメント状、ステーブル状等いかなる状態で行って
もよく、弛緩熱処理前に機械ｉ縮を付与してもよい。

この様にして得られた捲縮多孔中空繊維の中空率は５〜
６０チが好ましい。

ここで言う「中空率」とは、繊維横断面にお１する中空
部の総面積に対し、前記横断面の外周部で囲まれた面積
に対する比である。具体的に第４図（・）を用いて説明
すると、中空部総面積（Ｓｇ　）とは中空部（Ｅ′、Ｅ
ｌ−４）の合計面積であり、横断面の外周部に囲まれた
面積（ＳＴ　）　　とは前記中空部面積（Ｓｖ　）　　
及び高分子重合体が占める面積（ＳＰ　）　　との合計
である。即ち、中空率は下記式で表わされるものである
。

Ｒ中空率（１％）＝６−＋−５×１００かかる中空率が６０９６を越えると中空部が変形し易く
なる傾向があり、５チ未溝であれば断面方向の異方性を
充分に付与できなくなる傾向がある。

尚、本発明でい５熱可塑性重合体とは、溶融紡糸可能な
重合体のことであって、かかる重合体の例としては、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
ト等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレンな
どのポリオレフィンｆＡＩナイｐン６．ナイｐン６６な
どのポリアミド類およびこれらを主とする共重合物や重
合混合物である。特に、エチレンテレフタレート単位が
８５モルチ以上であるポリエステルを用いると熱的性質
が良好で好ましい。そして、かかるポリエステルは２５
°０−クローフェノール中で測定した粘度から算出した
ｒＡ限粘度が０．３５〜０，９０であるものが好ましい
。

尚、前記重合体にはつや消削、接着剤、帯電防止剤、防
炎剤等の添加剤を含有していてもよい。

（作用）従来より知られている第３図（イ）（ロ）に示すノズル
から吐出される繊維の片面を冷却する方法では、新面異
方性を充分に付与することができないため、スタッフィ
ングボックスや流体処理ノズル等の物理的なｔ８縮加工
を併用しなげれば、充分な捲縮が得られないのである。

この点、本発明においては、吐出された繊維の断面形状
を冷却風によって均一に冷却され難い形状としたため、
冷却風が風下側に回り込み難いのでＨｌ、維断面の風上
側と風下側との温度差を従来のものに比して著しく大き
くすることができ、従来のものに比較して高度な断面異
方性を有することができるのである。

そして、かかるａｍに弛緩熱処理を施して捲縮を発現す
る結果、大きな捲縮を呈し、優れた嵩高性、嵩回復性を
呈することができ。

多孔中空繊維であるため良好な保温性及び柔軟な風合も
呈することができる。

しかも、均一性の良好な捲縮繊維を得るための最適条件
の範囲も従来の方法に比較して広くとれるため、生産性
が良好で生産＝ストを低下することができる。

（発明の効果）本発明の製造方法によって得られる捲縮繊維は、カーペ
ット＋／Ｓイパイル、モケットや衣料用紙絹物等の他、
特に語線に用いたときに刺毛調の優れた特性を示す製品
が得られる。

（実施例）更に、実施例により本発明を更に説明する。

実施例１〜３．比較例１２５°００−クーロフェノール中で測定した極限粘度が
０．６５のポリエチレンテレフタレートを第１表に示す
断面形状のノズルから２８０°０で溶融吐出し、’１５
０ｍ１ｍで巻き取り、単繊ａｔＲ度２５デニールの未馬
伸糸を得た。吐出県東の冷却は、口金面下１．５〜１ｓ
ｔＭ１の位置で２５°０の冷却用空気を１．０　ｙｔ　
／　ｓｅｃの流速で糸条の進向方向に対して垂直な方向
から吹きつけることにより行った。このようにして得ら
れた未延伸糸を集束して７０万デニールのトウにしたも
のを６５°０の水浴中で３．５倍に延伸した後トク状で
乾燥して１３０°０雰囲気中で弛緩熱処理を行い、捲縮
発現後６４襲に切断した。かくして得られたステープル
ファイバーわカードに通してクエツブをつくりふとん綿
としその性能を測定した。結果を第１表に併せて示す。

第１表に示す如く比較例１に比し、本発明の方法によっ
て得られた繊維を用いたふとん綿は比容ｆｉ１１０ｃｄ
／１９以上、圧縮率６０チ以上、回復率９０％以上の優
れた嵩高性、酎へタリ性でソフトな風合を呈する。実施
例１〜３はいずれも紡糸調子は良好であったが、比較例
は紡糸単繊維切れが発生した。

尚、第１表に示す捲縮数はＪＩＳ−Ｌ１０７４により測
定した値であり、比容積、圧縮率、回復率はＪＩＳ−Ｌ
１０９７により測定した値である。

実施例４．比較例−２２５°Ｃｍ−クレゾール中で測定した極限粘度が１．１
のナイｐン６を第１図（ｈ）に示すノズルを通して２６
０　’Ｏで溶融吐出し、　１５００Ｈ＠／ｍｔ　で引取
り、単繊＃！繊度３０デニールの未延伸糸を得た。この
未延伸糸の横断面は第４図（ｈ）の如き多孔中空断面で
あった。吐出糸条の冷却は口金面下１．５〜１０αの位
置で２５°Ｃの冷却用空気を０．８ｍ／ｓ６ｃの流速で
糸条の進行方向に対して＊直な方向から吹きつけること
により行った。

紡糸調子は全（問題なかった。この未延伸糸条は単繊維
数７０本からなり、この未延伸糸条を５０°０の延伸温
度で３．５倍にピン活伸した後、１３０°０雰囲気中で
弛緩熱処理して連続的に巻取った。得られた延伸熱処理
系をＪＩＳ−Ｌ１０７４に従って捲縮性能を測定したと
ころ捲縮数１２．５ケ／　２５　ｔｘ　、捲縮弾性ｙ４
９０チの良好な捲縮を有していた。尚、第３図（ロ）に
示すノズルを用いて同様に片面急冷し、延伸後弛緩熱処
理した場合の捲縮数及び捲縮弾性率はそれぞれ４．５ケ
ア　２５　ｍ　ｔ　５５％となり非常に劣るものであっ
た。また紡糸時単ＱＭ切れが発生した。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明において使用する紡糸口金の
ノズル断面形状、第３図は従来方法において使屈する紡
糸口金のノズル断面形状、第４〜６図は第１〜３図に示
されている断面形状のノズルを用いて得られる繊維の夫
々の横断面形状を夫々示す。第１因（ＣＬ＞　　　　　　　　　（ｂｊ　　　　　　　　　
　　　　（こ、（圧）（ｅ）　　　　　　　（１）（ｃｌ）＜ｈ）第８図（−°）第３図（イ）　　　　　　　　　　　（Ｏ）第４図（））（ｈ）第５図（ｋ）第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）熱可塑性重合体から成り、且つ長手方向に連続す
る中空部が複数個存在する捲縮多孔中空繊維であつて、
該繊維の横断面において、外周部に曲線によつて形成さ
れる複数個の凹部を有すると共に、断面異方後を有する
ことを特徴とする捲縮多孔中空繊維。
（２）捲縮多孔中空繊維の横断面における中空部の総面
積が前記横断面の外周部に囲まれた面積に対して５〜６
０％である特許請求の範囲第（１）項記載の捲縮多孔中
空繊維。
（３）熱可塑性重合体がポリエチレンテレフタレートで
ある特許請求の範囲第（１）項記載の捲縮多孔中空繊維
。
（４）熱可塑性重合体から成る多孔中空繊維を溶融紡糸
するに際し、該多孔中空繊維の少くとも１個の中空部を
形成する中空吐出孔がスリツトを介して複数個連結され
ているノズルが配置されている紡糸口金から吐出し、引
続き吐出糸条の片側を、前記吐出糸条の走行方向に略直
交する方向から０．２ｍ／秒以上の風速を有する冷却風
を吹き付けることによつて冷却せしめ、次いで得られる
多孔中空未延伸糸を延伸した後に弛緩熱処理することを
特徴とする捲縮多孔中空繊維の製造方法。
（５）捲縮多孔中空繊維の横断面における中空部の総面
積が前記横断面の外周部で囲まれた面積に対して５〜６
０％である特許請求の範囲第（４）項記載の捲縮多孔中
空繊維の製造方法。
（６）中空吐出孔が直線状に連結されている特許請求の
範囲第（４）項記載の捲縮多孔中空繊維の製造方法。
（７）中空吐出孔が環状に連結されている特許請求の範
囲第（１）項記載の捲縮多孔中空繊維の製造方法。
（８）中空吐出孔が複数個の中空部を形成し得る特許請
求の範囲第（４）項記載の捲縮多孔中空繊維の製造方法
。
（９）熱可塑性重合体がポリエチレンテレフタレートで
ある特許請求の範囲第（４）項記載の捲縮多孔中空繊維
の製造方法。