JPS6156332B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は捲縮加工糸の製造法に関するものであ
る。更に詳しくはベロア調カツトカーペツト用パ
イル糸として好適なマルチフイラメント捲縮加工
糸（BCF）を製造する方法に関するものであ
る。 近年タフトテツドカーペツトはタフトによる生
産性が良いことからこの需要が急速に伸び、一般
にカーペツト用途へと進展している。この一般カ
ーペツト（家庭用）はそのフアツシヨン性が重要
視され、最近は特にベロア調カツトカーペツトが
愛好されている。このようなベロア調カツトカー
ペツトおいては、その性格上幾つかの高度な要求
がなされている。第１には、カツトカーペツトと
してのベロア感を維持する為、パイル糸として捲
縮率の低い捲縮加工糸が要求される。第２にはカ
ツトパイルの耐久性が悪いと、短期間使用におい
て、カツトパイルのヘタリが生じてしまう為、パ
イル糸の堅牢性すなわち捲縮の堅牢度が要求され
る。更にはタフトパイルがカツトされると方向性
が生じること等により染色後の筋斑が目立ち易く
なることから特に染色性の均一な捲縮加工糸が要
求される。 ベロア調カツトカーペツトのパイル糸として要
求される上記諸特性を満足する捲縮加工糸を製造
するため、従来、一旦捲縮加工された糸条を別工
程において、低張力下、或いは無張力下で５〜20
分間のスチーム処理（熱処理）を行なつている。
ところが、このような方法ではベロア調カツトカ
ーペツトに要求される特性についてはほぼ満足さ
れるものの、別工程でスチーム処理を行うことか
ら設備生産性、コストの面から非常に不利という
欠点がある。さらにチヤンバー処理工程が捲縮加
工工程と別工程となり、斑を生じ易くなる欠点を
も有している。 一方、近年の捲縮加工技術の進歩により、捲縮
加工の高速化が可能なことから、紡糸―延伸―捲
縮加工の工程が連結されたいわゆるSDT（Spin
―Draw―Texturing）工程による捲縮加工糸
（BCF）の製造が行われつつある。このような
SDT工程においては、高速加工性に優れた圧縮
加熱流体による押込捲縮加工法が採用されてい
る。かかる流体押込捲縮加工装置としては例えば
特開昭53−45420号公報に記載されているものが
好適である。ところが、このようなSDT工程に
よる得られた捲縮加工糸はベロア調カツトカーペ
ツト用のパイル糸としては不向きである。すなわ
ち、工程連結（SDT化）により染色性の均一化
は達成されるものの、スチーム等による熱処理工
程を連結することが困難で捲縮の堅牢性が低いこ
と、又従来の単純な流体押込加工方法では得られ
た捲縮加工糸の捲縮率が高過ぎることにより、カ
ツトカーペツトの品位が著しく低下してしまう。
（例えば、パイルのヘタリが生じたり、ベロア感
が失なわれる等） 本発明者等は、加熱圧縮流体を利用した押込捲
縮加工、特に高速度での押込捲縮加工において、
ベロア調カツトカーペツト用パイル糸として好適
な捲縮加工糸を安定に製造すべく、鋭意検討の結
果本発明に到達したものである。すなわち、本発
明は、糸条を加熱流体とともにスタフイング室へ
噴出し該スタフイング室内に糸条を圧縮堆積せし
めて該糸条に捲縮を付与すると共に、スタフイン
グ室の下流側に連設した滞留調節室にて圧縮堆積
糸条を解舒して引取ることにより捲縮加工糸を製
造するに際し、 該滞留調節室内へ加熱流体を供給し、該加熱流
体の少なくとも一部を糸条の進行方向と逆方向に
移動せしめて滞留調節室内の解舒されつつある糸
条又は解舒された糸条を加熱流体により熱処理
し、糸条とともにスタフイング室内へ噴出した加
熱流体は該スタフイング室の周面から糸外へ排出
し、一方滞留調節室内へ供給した加熱流体は該滞
留調節室の周面から糸外へ排出すると共に、該滞
留調節室から引取つた捲縮加工糸を、更に０〜20
％のオーバーフイード状態でパイプ状チヤンバー
へ導入し、該チヤンバー内で加熱流体にて後熱処
理することにより、ベロア調カツトカーペツトの
パイル糸として好適な低捲縮性の捲縮加工糸を高
い生産性にて安定に製造するようにしたものであ
る。 以下、図面により本発明を詳細に説明する。 第１図は本発明に用いられる流体押込捲縮加工
装置の一実施態様を示す簡略化した縦断面図であ
る。また第２図は本発明を紡糸―延伸―捲縮加工
を直結したSDT工程に適用した実施態様を示す
直接紡糸延伸捲縮加工装置の概略側面図、第３図
は本発明で使用するパイプ状チヤンバーの一実施
態様を示す縦断面図である。 第１図において、糸条Ｙは加熱流体噴射ノズル
１に導入され、該ノズル１の加熱流体吹出孔２
ａ，２ｂから供給される圧縮加熱流体と共に噴射
され、スタフイング室５へ送られる。このスタフ
イング室５はその中心から外周方向に向つて放射
状に配置した複数枚の羽根板４で囲まれた円柱状
あるいは円錐台状の空間より成つている。なお各
羽根板４は上端がフランジ３ａ，３ｂに固定され
ている。このスタフイング室５内で加熱流体は糸
条から分離され、羽根板４の間隙にて形成された
放射状スリツトを通じて系外へ排出され、一方糸
条はすでに堆積している糸条塊に衝突し捲縮が付
与され、自らも座屈堆積して糸条塊を形成する。
続いて該糸条塊は滞留調節室６へ移送され、ここ
で糸条塊は解舒されて引取られる。 本発明では、この滞留調節室６の下流側に流体
吹出孔８ａ，８ｂを設け、ここから滞留調節室内
へ糸条熱処理用の加熱流体を吹込み、その少なく
とも一部を滞留調節室内を糸条の進行方向と逆方
向に（即ち上流側に向つて）該加熱流体を移動さ
せて、ここで解舒されつつある糸条或いは解舒さ
れた糸条の熱処理を行う。そして該加熱流体は滞
留調節室６の周面に設けた多数の加熱流体排出孔
７から系外へ排出される。 ここで加熱流体排出孔７を設けず熱処理用加熱
流体の排出を行わない場合は、熱処理用加熱流体
が糸条と共に下流側に噴出するか、或いは堆積糸
条塊の移動に逆らつてスタフイング室５に入り該
室の周面から排出されることになり、堆積糸条塊
の移動（走行）が不安定となるばかりでなく、加
工斑を生じるので好ましくない。 なお、上述の方法において、噴射ノズル１に供
給する捲縮加工用の加熱流体及び吹出孔８ａ，８
ｂから滞留調節室６内へ吹込む糸条熱処理用の加
熱流体は、高温（100〜300℃）の空気やスチーム
が用いられる。後者の加熱流体としては熱処理効
率の良いスチームが好ましく、特に、十分な熱処
理効果を達成するには過加熱スチームが最適であ
り、その温度は180〜220℃がよい。 上述の如きスタフイング室５の下流側に滞留調
節室６を連設した流体押込捲縮加工装置は、特開
昭53−45420号公報或いは特開昭54−156846号公
報に記載されているが、これらの公報に示される
如く滞留調節室で冷却空気又は水等で糸条の冷却
を行えば、糸条に捲縮歪が残存し、本発明の目的
とは逆に高捲縮糸しか得られない。ところが、上
述の如く滞留調節室６の下流側から加熱流体を吹
込んで堆積糸条塊から解舒されつつある糸条又は
解舒された糸条を該加熱流体により熱処理するこ
とにより、押込み堆積時に付与された高度の捲縮
及び財存する歪が除去され、捲縮加工糸は捲縮度
の低いものが得られる。しかも、前記加熱流体の
流量、温度等を選定することによつてその捲縮加
工糸の捲縮度を比較的容易に調整することが出来
る。 更に、本発明においては、前記の如く、捲縮加
工及び熱処理を施した糸条を滞留調節室から引取
り、０〜10％のオーバーフイード状態でパイプ状
チヤンバへ導入し、該チヤンバー内で加熱流体に
て後熱処理する。 この際、パイプ状チヤンバーでの後熱処理は、
その効率を高めるため比較的密閉系での熱処理が
望ましく、特に該チヤンバーの糸条導入孔及び排
出孔の内径（dmm）を捲縮加工糸の繊度De（デ
ニール）に応じ適当に選ぶことが好ましい。即
ち、本発明者らの研究によれば、パイプ状チヤン
バーの糸条導入孔及び排出孔の内径（dmm）が
捲縮加工糸の繊度（De）に対し、 0.023√≦ｄ≦0.023√＋0.5 但し 400≦De≦6000 を満足するものが好ましく、前記ｄが、捲縮加工
糸の繊度（De）に対して、小さ過ぎると糸条の
走行が円滑でなくなり、逆に大き過ぎると熱処理
用加熱流体の洩れにより十分な熱処理を行えなく
なる傾向が認められる。 パイプ状チヤンバーの熱処理用加熱流体として
はその熱セツトを向上させる為、スチームを用い
ることが好ましく、ここでは飽和スチームでも過
加熱スチームでも良く、この熱処理効果に大差は
ない。ただし、飽和スチームは発生するドレンの
為の温度・圧力変動による斑の発生が懸念される
ので、過加熱する方が好ましい。該チヤンバー内
での後熱処理時間は短時間（例えば0.01〜0.1秒
程度）で十分である。 また、パイプ状チヤンバーでの後熱処理に際
し、流体押込捲縮加工装置から取り出された捲縮
加工糸を０〜10％のオーバーフイード状態で熱処
理することが必要である。ドラフト状態では熱処
理の均斉性については良好であるが、糸条が歪を
受た状態でセツトする為、その歪が残存してしま
い、例えば得られた捲縮加工糸の沸水収緒が高く
なる等の欠点を生じる。逆に10％以上の高オーバ
ーフイードでは糸条がたるんでしまい、糸が引き
取れなくなつてしまう。望ましいオーバーフイー
ド範囲は１〜５％である。このようなオーバーフ
イード状態で後熱処理すれば押込加工時に生じた
捲縮加工糸の歪を除去することができ、捲縮率が
低下し、寸法安定性の面からも非常に良好であ
る。 このような本発明の方法は、高速で捲縮加工す
る場合に有用であり、その高速加工性を生かす意
味でも、紡糸―延伸―捲縮加工の各工程を直結し
たSDT工程により捲縮加工糸を製造する場合に
適用すると特に有利である。この場合、捲縮加工
速度は2000〜400ｍ／分の高速となるが、糸条に
十分な熱処理効果を与えることが出来、捲縮率が
低くベロア調カツトカーペツト用パイル糸として
好適な捲縮加工糸とすることが可能となる。 第２図は、このようなSDT工程の一例を示す
ものであり、紡出糸条Ｓはオイリングローラー１
１により油剤処理され、紡糸引取りローラー１２
及び分離ローラー１２′に数回巻回され引取られ
る。引続き該ローラー１２，１２′と一対の延伸
ローラー１３，１３′に数回巻回され、ローラー
１２とローラー１３，１３′との間で３〜５倍の
所定延伸倍率に延伸される。ローラー１３，１
３′は糸条を熱処理し且つ捲縮加工の予熱を行う
ため160〜210℃に加熱するのが好ましい。延伸熱
処理に続いて糸条は流体押込捲縮加工装置１４へ
15〜40％のオーバーフイード状態で導入され、こ
こで捲縮が付与される。この流体押込捲縮加工装
置１４は第１図に示す如く滞留調節室内へ加熱流
体を吹込むようになつており、該装置１４で捲縮
付与後に熱処理が行われる。このようにして捲縮
加工された糸条は第１引取ローラ１５及び分離ロ
ーラー１５′によつて引取られ、次いで該ローラ
ー１５，１５′と第２引取ローラー１７及び分離
ローラー１７′との間に設置されたパイプ状チヤ
ンバー１６に導入され、ここで加熱流体により後
熱処理（ポスト・ヒートセツト）が施される。こ
の際、ローラー１５，１５′とローラー１７，１
７′との間で０〜10％（好ましくは１〜５％）の
オーバーフイード（弛緩）が与えられ、糸条は若
干の収縮を伴つて後熱処理される。かくして多段
熱処理された糸条は必要に応じ冷却空気、冷却水
等で十分冷却したのち、ワインダー１８にて巻取
られる。 第３図は、このようなパイプ状チヤンバー１６
の一例を示す縦断面図であり、該チヤンバーは両
端に上述の条件を満たす内径dmmの糸条導入孔
１６ａ及び糸条排出孔１６ｂが設けられ、側面に
加熱流体導入孔１６ｃが設けられている。なお、
このチヤンバー１６は糸通し作業を容易にするた
め、縦方向に半分ずつ分割できる半割り構造とす
ることが好ましい。 このような本発明の方法が適用される糸条とし
ては、ポリアミドマルチフイラメント糸、なかで
も捲縮加工後のデニールが400〜6000deとなるも
の、が好ましいが、他の合成繊維マルチフイラメ
ント糸でもよい。また、該マルチフイラメント糸
は、染色性、フイラメント断面形状、デニール等
の相異なる単繊維を含むものでもよい。単繊維は
トライローバル形、三角形、四角形等非円形断面
を有するものが好ましい。 以上の如き本発明によれば、ベロア調カツトカ
ーペツトのパイル糸として好適な捲縮特性をもつ
捲縮加工糸（BCF）を高速で安定に製造するこ
とが出来、従来の長時間熱処理に比べ、大幅なコ
ストダウン、品質の均一化を達成することが出来
る。 次に、本発明を更に詳しく説明するため実施例
及び比較例を示す。ここで「捲縮率」「捲縮堅牢
性」「オーバーフイード率」は次の如く定義され
る値である。 (1) 捲縮率（TC₀）、捲縮堅牢性（TC₅） 捲縮率TC₀及び捲縮堅牢性TC₅は次のように
して求めた。すなわち捲縮糸条を一定長とり、
この試料を沸水中で20分間処理を行い乾燥後
0.1ｇ/deの荷重をかけた際の長さを_１とし、
次いで２mg/deの荷重をかけた際の長さを_２
とした場合 TC₀＝_１−_２／_１×100（％） の式より求めた値である。 又TC₅は沸水中で20分間の処理を行う場合、
TC₁では処理中の糸条に荷重をかけないのに対
して、TC₅は５mg/deの荷重をかけた状態で行
なつたものである。 (2) オーバーフイード率 流体押込捲縮加工ノズルへのオーバーフイー
ド率（OF₁）は下記の式による値である。 第１図における延伸ローラー１３，１３′の
速度をＲ_v3とし第１引取りローラー１５の速度
をＲ_v5とすると オーバーフイード率（OF₁） ＝Ｒ_ｖ３−Ｒ_ｖ５／Ｒ_ｖ５×100（％） 又、パイプ状チヤンバーでのオーバーフイー
ド率（OF₂）は上述と同様に更に下流にある第
２引取りローラー１７の速度をＲ_v7とすると オーバーフイード率（OF₂） ＝Ｒ_ｖ５−Ｒ_ｖ７／Ｒ_ｖ７×100（％） で定義した。 実施例 １ 第２図の直接紡糸延伸捲縮加工装置を用い、ポ
リ―ε―カプロアミドを紡糸後、紡出糸を延伸速
度2750ｍ／分で延伸を行い、1300de／68filの糸
条となし、引続き第１図の流体押込捲縮加工装置
へ25％のオーバーフイード率で供給し捲縮加工を
行なつた。該装置の滞留調節室６での加熱流体
（スチーム）の圧力は4.0Kg/cm²、温度は200℃であ
つた。続いて第３図のパイプ状チヤンバーへ糸条
を４％のオーバーフイード率で供給し、加熱流体
（スチーム）の圧力3.5Kg/cm²、温度200℃の条件で
ポスト・ヒートセツトを行なつた。得られた捲縮
加工糸の捲縮率はカツトカーペツト用として適正
なものが得られ、捲縮の堅牢性、寸法、安定性共
良好なものであつた。これをタフトして得られた
カツトカーペツトは極めて良好な品位品質のもの
であり、筋斑のないものであつた。得られた捲縮
加工糸（ナイロンBCF）の捲縮率（TC₀）、捲縮
堅牢性（TC₅）及びカツトカーペツトの評価結果
を第１表に示す。 実施例 ２〜４ 実施例１とは第１図の装置における滞留調節室
６での加熱流体（スチーム）の温度・圧力を除い
ては全く同じ条件で製糸及び捲縮加工を行なつ
た。その結果を第１表に示す。加熱流体の温度は
飽和温度では熱処理効果が若干低く、得られた捲
縮加工糸の捲縮率が稍高くなつており、カーペツ
ト特性も稍低品質であつた。しかし、過加熱の温
度では捲縮率が十分低くなり又、圧力を変えた効
果も比較的小であつた。 実施例 ５〜９ 実施例１とはパイプ状チヤンバーのスチーム温
度・圧力を除いては全く同じ条件で製糸及び捲縮
加工を行なつた。その結果を第１表に示す。第１
表より明らかな如くパイプ状チヤンバーのスチー
ム温度は飽和でも、過加熱でもその熱処理効果へ
の寄与は小さい。これに対し、スチームの圧力の
効果は顕著であり、得ようとする捲縮加工糸の特
性により異なるが、ベロア調カツトカーペツト用
捲縮加工糸を得ようとする場合3.5Kg/cm²程度が良
いことが判つた。 比較例 実施例１とは流体押込捲縮加工装置の滞留調節
室で加熱流体を用いなかつた以外は全く同じ製糸
加工条件で行つた。ここで得られた捲縮加工糸は
第１表に示す如く捲縮率が高く、カーペツトの品
質は不良であつた。 【表】

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明で使用する流体押込捲縮加工
装置の一例を示す簡略化した縦断面図であり、１
は加熱流体噴射ノズル、５はスタフイング室、６
は滞留調節室、８ａ，８ｂは糸条熱処理用加熱流
体吹込孔である。 第２図は、本発明をSDT工程に適用した一例
を示す直接紡糸延伸捲縮加工装置の概略側面図で
あり、１３，１３′は延伸ローラー、１４は流体
押込捲縮加工装置、１５は第１引取ローラ、１６
はパイプ状チヤンバー、１７は第２引取ローラで
ある。 第３図はパイプ状チヤンバーの一例を示す縦断
面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 糸条を加熱流体とともにスタフイング室へ噴
   出し該スタフイング室内に糸条を圧縮堆積せしめ
   て該糸条に捲縮を付与すると共に、スタフイング
   室の下流側に連設した滞留調節室にて圧縮堆積糸
   条を解舒して引取ることにより捲縮加工糸を製造
   するに際し、 該滞留調節室内へ加熱流体を供給し、該加熱流
   体の少なくとも一部を糸条の進行方向と逆方向に
   移動せしめて、滞留調節室内の解舒されつつある
   糸条又は解舒された糸条を加熱流体により熱処理
   し、糸条とともにスタフイング室内へ噴出した加
   熱流体は該スタフイング室の周面から系外へ排出
   し、一方滞留調節室内へ供給した加熱流体は該滞
   留調節室の周面から系外へ排出すると共に、該滞
   留調節室から引取つた捲縮加工糸を、更に０〜10
   ％のオーバーフイード状態でパイプ状チヤンバー
   へ導入し、該チヤンバー内で加熱流体にて後熱処
   理することを特徴とする捲縮加工糸の製造法。 ２ 滞留調節室内へ供給する加熱流体としてスチ
   ームを使用する特許請求の範囲第１項記載の製造
   法。 ３ パイプ状チヤンバーの糸条導入孔及び糸条排
   出孔の内径（dmm）を、捲縮加工糸の繊度
   （De）に対して、次式を満足する範囲内に調整す
   る特許請求の範囲第１項記載の製造法。 0.023√≦ｄ≦0.023√＋0.5 〔但し、400≦De≦6000〕