JPS6325097B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔本発明の技術分野〕 本発明は紡績工程・編織工程・染色加工工程・
縫製工程での加工性が良好で、編織物製品の外観
品位、表面風合および摩擦、引張等の強靭性に優
れ、かつ、ピリングの発生とほこり付着の少ない
合成繊維ステープルの製造方法およびその製造装
置に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

合成繊維ステープルからなる紡績糸の編織物は
フイラメント編織物と異なり、表面に毛羽を有す
るためピリングを発生しやすく、ほこりも付着し
やすい。ピリングの発生を抑制する方法としてピ
リングの脱落を促進させることが考えられ、繊維
の強力を低下させることによつて、毛羽およびピ
リングの脱落を促進し、抗ピリング性のある布帛
を得ることはすでに実用化されている。しかし、
この方法には繊維の強力低下に伴なう問題が生じ
る。例えば製糸工程では、ポリマーの重合度を低
下させるためポリマー粘度が低下して糸切れなど
製糸性を悪化させる。また紡績工程では糸切れ・
風綿の発生、編織工程・および縫製工程では糸切
れ・毛羽の脱落などのトラブルが生じやすくな
る。また、染色加工工程では染直しによつて著し
く強力低下しやすい。さらにポリマーの重合度低
下によつて繊維がもろくなり、編織物の弾力性が
失なわれ引裂強力や摩耗強力も低下する。また、
外部摩擦によつて繊維がフイブリル状に割れやす
くなり、染色品の色調を白濁させるような障害を
生ずる。その他ほこり付着とピリングの発生を防
止する方法として、編織物表面を剪毛・毛焼きす
ることも実用化されている。しかし、これらの方
法は毛羽を取り去るためスパン編織物として外
観・風合が著しくそこなわれる。

また本発明に最も近似した従来技術としては特
開昭51―53047号公報があるが、かかる技術はス
タツフアーボツクスの詰め込み密度を周期的に変
え、長さ方向にけん縮部と非けん縮部とを交互に
形成させ、これをカツトしていたので、けん縮部
と非けん縮部との境界部分が長いものとなる上、
スタツフアーボツクスの詰め込み量をごく小さな
ものとしなければ短繊維を製造することができ
ず、品質的にも能率生産的にも劣るものであつ
た。

〔本発明の目的〕

本発明は上記従来技術の欠点を改善することを
目的とする。

すなわち、けん縮付与されたトウを拡開した状
態で加熱エンボスローラで加圧加熱処理し、スト
レート部分を間欠的に形成し、この部分を切断す
ることにより、高能率にステープルを生産する技
術を提案する。そして紡績糸や織編物の表面に出
易いストレート部分の耐熱的形態安定性を向上
し、染色やアイロンがけによつても熱変形しにく
いものとする技術を提案する。

〔本発明の構成〕

本発明は次の構成からなる。

(1) 合成繊維からなる延伸トウを用いて、少なく
とも片末端はストレート部、中央部はけん縮を
有するステープルを製造する方法において、ま
ず延伸トウにけん縮を付与し、次いでトウを拡
開した状態で、かつ張力下で、円周方向に凹部
と凸部とを有する加熱エンボスローラを用いて
間欠加圧熱処理を施し、引続き該トウを集束し
て前記加熱エンボスローラの凸部により実質的
にストレート化された部分をカツトすることを
特徴とする合成繊維ステープルの製造方法。

(2) 少なくとも片末端はストレート部、中央部は
けん縮を有する合成繊維ステープルを製造する
装置において、けん縮付与装置、フイードロー
ラ円周方向に凹部と凸部を有する加熱エンボス
ローラ、トウ集束装置、カツターをこの順序に
配列し、かつトウ拡開装置を前記フイードロー
ラとトウ集束装置との間に設け、加熱エンボス
ローラの表面速度とカツターのトウ引取り速度
を実質的に同速に構成し、更に前記加熱エンボ
スローラの凸部がトウに接触するサイクルと、
カツターのカツトサイクルとを同期連動する構
成としたことを特徴とする合成繊維ステープル
の製造装置。

まず第１番目の発明について説明する。

本発明方法においては、未延伸トウ（フイラメ
ントを多数本集めたもの）を延伸した後けん縮を
付与する。けん縮付与手段は通常当業者が用いる
スタツフアボツクス等に押し込んで室温又は加熱
下で座屈させることにより行なう。次いで必要に
応じ座屈させることにより行なう。このような方
法によつて第１図ａ〜ｅの如き座屈けん縮が与え
られる。なお第１図ｆ〜ｊのスパイラルけん縮は
複合紡糸によるコンジユゲート繊維、又は紡糸時
の非対称冷却によつて、まず潜在けん縮を与え、
延伸後リラツクス熱処理により発現させる。第１
図ｋ〜ｏは、上記スタツフアボツクスに代えてギ
アによりけん縮を与えたものである。

しかして上記けん縮付与手段による条件は通常
のものより強くして、けん縮数は15山／インチ、
けん縮度は15％以上とするのがよい。この理由
は、トウに強いけん縮を与えるとバネのような弾
性を有するようになり、後の工程の加圧加熱エン
ボスローラによる間欠熱セツト工程と、カツテイ
ング工程との間においてトウが弛むことがなく、
効率よくステープルを製造できるからである。ま
た両工程においては、間欠熱セツト部分を同期し
て切断することが必要となるが、両工程の処理速
度が少々変化しても、強い弾性けん縮により緩衝
され、両工程を同期連動させることが容易となる
からである。

次に第３図により、けん縮トウ４を、フイード
ローラ５，５′を経て周方向に凸部６ａ，６′
a′と、凹部６ｂ，６′b′を備えた一対の加熱エン
ボスローラ６，６′で繊維軸方向に沿つて凸部６
ａと６′a′の部分で間欠的にけん縮消失熱処理を
施す。このときトウはフイードローラ５，５′と
引取ローラ７，７′の間でストレツチ状態に調節
され、けん縮が一時的に伸びた状態で熱処理され
ることが必要である。この場合のトウ張力は５〜
500mg／ｄ望ましくは50〜500mg／ｄが好ましい。
ステープルの少なくとも一端をストレート化する
ためである。さらに加熱ローラ６，６′の温度は
使用するトウ４のけん縮付与温度以上でかつ融点
未満に保たれることが好ましい。ストレート部分
が染色やアイロンがけ等の後工程の加熱により容
易に変形しないためである。このようにしてけん
縮を間欠的に消失させたトウ８は、集束ガイド９
を通つて連続してカツター１０でけん縮消失部分
を切断する。

上記の加熱エンボスローラにおいては、トウを
拡開した状態で処理することが必要である。拡開
とは拡幅と同義である。トウを拡開した状態で加
熱エンボス処理をすると、トウの厚み方向に熱が
十分に伝達し、ストレート化処理にムラを生じ
ず、均一に行なうことができる。このような拡開
状態を作る手段としては、第３図又は第５図のフ
イードローラ５，５′により押圧したり、第４図
の加熱エンボスローラ６′に示すようにローラ自
身を変形パターンとしたり、あるいは第５図の湾
曲バー１１等を用いることができる。なお第５図
の湾曲バー１１は、加熱エンボスローラ６，６′
の下流側に設置されているが、加熱エンボスロー
ラ６，６′の凹部同士が対面する位置においては、
トウはニツプされないので、トウは上流に遡及し
て幅方向に拡開するのである。無論湾曲バー１１
を加熱エンボスローラの上流に設けることは一向
に差しつかえない。

また、本発明の合成繊維ステーブルの製造にお
いて、カツター前の集束に伴なうトウ中央部と両
端部でのストレート部の位相のずれをなくして切
造むらを少なくするには、加熱ローラの変形パタ
ーンあるいは湾曲バーでトウ中央部と両端部の長
さを一定にすることが好ましい。第４図は切断む
らを少なくできる加熱ローラ６′の変形パターン
の一例を示す平面図であり、加熱ローラは円筒型
で矢印ｐの方向に回転する。

第４図の加熱ローラ６′を使用した場合けん縮
トウ４の中央部ｃが両端部Ａ，Ｅより遅れてスト
レート化加熱処理が施されるため、集束後はスト
レート部とけん縮部の位相のずれが少ない。第５
図は切断むらを少なくするための湾曲バー１１を
組み込んだ製造装置の正面図（第５図ａ）と湾曲
バー１１の側面図（第５図ｂ）である。湾曲バー
１１は加熱エンボスローラ６から集束ガイド９ま
でのトウ長さが全ての構成フイラメントについて
等しくなるように中央部トウのタルミを消失し得
る湾曲に形成されているので加熱ローラ６，６′
以降集束ガイド９に至るトウ集束に伴なう切断む
らは少なくなる。

次に本発明方法においては、トウを集束する。
トウの切断を効率よく行うためである。特に本発
明方法においては、ストレート部分を選択的にカ
ツテイングしなくてはいけないので、トウがばら
ばらにならないように、またカツテイング位置を
正確なものとするために必要である。

次に本発明方法で使用するカツターの例を第６
図に示す。第６図ａはスパイラルカツターと呼ば
れるもので、間欠的にストレート部を有するトウ
８は把持ローラ１２とグリツパーホイール１３の
間で把持させながらナイフホイール１４で切断さ
れる。第６図ｂのカツターは円状にナイフ１９を
多数取付けたロータ１５の刃先上にトウ８をまき
付け、押えローラ１６で押込んで切断する方式で
ある。切断されたステープルはロータ１５内に落
下し、軸方向に排出される。第６図ｃのカツター
は供給ローラ１７で供給されたトウ８の回転方向
の異なる２個の回転刃１８，１８′で押切りなが
ら切断する方式である。この中では第６図ｂに示
す方式が最も正確に切断でき、効率がよい。

次に本発明の第２番目の発明である装置につい
て説明する。

本発明の装置は、けん縮付与装置、フイードロ
ーラ、円周方向に凹部と凸部を有する加熱エンボ
スローラ、トウ集束装置、カツターをこの順序に
設ける。そして各装置の作用、機能は前記したと
おりである。またこれに加えてトウ拡開装置をフ
イードローラとトウ集束装置との間に設ける。こ
れは加熱エンボスローラの前又は後にトウ拡開装
置を設ければ、トウは幅方向に拡開するからであ
る。トウが薄く拡開すると加熱エンボスの効果は
向上し、トウのストレート化のための熱セツト効
果が向上する。

次に本発明装置においては加熱エンボスローラ
の表面速度と、カツターのトウ引取り速度とを実
質的に同速に構成することが必要である。トウの
エンボス部のみをカツトするためである。

最後に本発明装置においては、第３図に示すよ
うに、加熱エンボスローラ６，６′の凸部６ａ，
６′a′がトウに接触するサイクルと、カツター１
０のカツトサイクルとを同期連動させることが必
要である。このようにすることにより、トウのス
トレート部分を常に切断することが可能となる。
より具体的には、第３図の加熱エンボスローラ
６，６′の凸部６ａ，６′a′のサイクルピツチと、
例えば第６図ｂのナイフ１９のピツチとを合致さ
せ、しかも両者の回転速度を調整して、ストレー
ト部を正確かつ確実にカツテイングすることが重
要である。

〔本発明の効果〕

本発明においては、トウは拡開した状態で間欠
加熱加圧セツトされるので、熱がトウの内部の繊
維にまで確実に伝達され、ストレート化処理が効
率よく行うことができる。またトウを張力状態で
伸張した状態でセツトするので、ストレート化さ
れた部分は容易に変形せず、紡績、染色、アイロ
ンがけ等によつても変形しない。

また加熱エンボスローラを用いて熱処理するの
で、大量かつ高速で生産することができる。

更に本発明の装置においては、間欠ストレート
部を有するトウを効率よく生産することができる
他、加熱エンボスローラの凸部と、カツターのカ
ツトサイクルとを同期連動させているので、トウ
のストレート部を正確かつ確実にカツテイングす
ることができる。

以下に本発明方法および装置により得られるス
テープルについて説明する。

第１図において本発明で得られるステープル１
はけん縮部２とストレート部３とで構成される。
このステープルを紡績糸にした場合繊維未端部の
ストレート部３は第２図に示すごとく紡績糸表面
に突出してストレートな毛羽を形成する。この糸
構造は編織物とした場合、毛羽同志のからみ合い
や、ほこりとのからみが少ないので、抗ピリング
性を与え、かつほこり付着を少なくすることがで
きる。しかも、けん縮部は紡績工程で繊維束に絡
合性を与え工程通過性を容易にして糸にかさ高性
をもたせ、また編織物中の紡績糸から毛羽が引き
出されてピリングが成長することをおさえるのに
重要な効果を有する。

従つて、繊維一本あたりでは紡績工程通過性に
最適なけん縮数を与え、しかも紡績糸中の毛羽の
滑脱抵抗を高めるため本発明で得られるステープ
ルのけん縮部は通常の合成繊維ステープルのけん
縮数より多くして15〜30山／インチが好ましく、
更に好ましくは15〜25山／インチのけん縮数とす
ることがある。

また、第１図のｂ，ｇ，ｌはけん縮部の中央部
がけん縮部の両端部よりけん縮数の高いステープ
ルであり、このようなステープルを30％以上好ま
しくは50％以上含む紡績糸を使用した編織物は特
に毛羽が滑脱しても現われた部分のけん縮数が少
なく、抗ピリング性と抗ほこり付着性に良い結果
を与える。前記第１図ａ〜ｏの如き本発明で得ら
れるステープルに前述のけん縮数と併せて編織物
により大きなかさ高性と抗ピリング性を与えるた
めにはステープルのけん縮部のけん縮度を15％〜
30％望ましくは15％〜25％にすることが好まし
い。従来、合成繊維ステープルからなる紡績糸の
かさ高性を増大させる手段としてステープルのけ
ん縮数・けん縮度を高める方法が採られている
が、従来の如く繊維全体がけん縮を有するステー
プルでは繊維同志の絡合性が強くなりすぎ、紡績
工程で均一なドラフトができなくなりネツプ・ス
ラブを発生しやすい等の問題を生じる。本発明で
得られるステープルは、通常の合成繊維ステープ
ルよりけん縮数、けん縮度の大きいけん縮部を有
するが、ステープルの少なくとも片側の未端部は
けん縮を有しないので繊維一本あたりのけん縮
数・けん縮度は少なくなり紡績工程通過性も良好
となる。

次に本発明で得られるステープルはストレート
部の収縮率（△ｓ）とけん縮部の収縮率（△Ｓ）
が△ｓ＜△Ｓの関係を有している。すなわち、従
来収縮率の異なる２種以上のステープルを混紡し
てかさ高性編織物を得る場合、低収縮繊維が糸の
表面近くに位置し、しかもかさ高で拘束の少ない
構造をとるため毛羽が引き出されやすくなり、抗
ピリング性を低下させるが、本発明で得られるス
テープルは一本の繊維が軸方向に収縮差の異なる
ストレート部とけん縮部をもち、かつ、けん縮部
の収縮率がストレート部の収縮率より大きいた
め、けん縮部が糸の中央部に位置するようにな
り、各繊維の一部が相互に拘束され毛羽滑脱によ
るピリングの成長を防止する。

その上ストレート部分の収縮率はけん縮部の収
縮率より相対的に小さいので、染色やアイロンが
けなどによつてもストレート部分は変形しにく
く、形態安定性がよいものとなる。

本発明において使用できる合成繊維は種類を問
わず特に限定されないが、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を主成分
とするポリエステル系繊維、ナイロン６、ナイロ
ン66等を主成分とするポリアミド系繊維、および
ポリアクリロニトリルを主成分とするポリアクリ
ル系繊維等が好ましく用いられる。

以上、本発明によつて得られた非けん縮部とけ
ん縮部を有する合成繊維ステープルは、従来の全
面けん縮を有するステープルでは困難であつた紡
績工程・このステープルの紡績糸を用いた編織工
程・染色加工工程・縫製工程での一連の加工性が
良好となり、かつ編織物製品の外観品位、風合に
優れピリングの発生と、ほこり付着が著しく少な
いという効果を有している。

以下に測定法を述べる。

けん縮数およびけん縮度 ステープルのけん縮数は２mg／ｄ荷重下で測定
した繊維長１インチあたりのけん縮山数である。
けん縮厚は２mg／ｄ荷重時の試長(A)と規定荷重下
で30秒後の長さ(B)から次式で算出する。

けん縮度＝100（Ｂ−Ａ）／Ｂ（％） ただし、規定荷重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・ポリアクリロ
ニトリル・ポリプロピレンからなる繊維が300
mg／ｄ、ポリアミド繊維は150mg／ｄである。

収縮率 完全な弛緩状態で沸とう水で20分間処理したと
きの、処理前に対する長さの変化率で求める。

紡績性 紡績工程通過性および紡績糸の糸質から、次の
１〜４級に分けて判定する。

４：非常に良好である。

３：良好である。

２：満足できない。

１：実用に供しない。

外観品位および風合 編織物の外観品位と風合を次の１〜４級に分け
て判定する。

４：表面がなめらかである。風合はソフトで十
分なかさ高性がある。

３：表面が比較的なめらかである。風合はソフ
トでかさ高性もある。

２：表面の毛羽立ちがやや目立ち“ざらつき”
感がある。風合はやや硬くかさ高性も比較
的少ない。

１：表面の毛羽立ちが目立ち“ざらつき”感が
強い。風合は粗硬でペーパライクである。

抗ピリング性 JIS Ｌ―1076に準じる。すなわち編織物をICI
型ピリングテスターにて60r.p.m.で編地は５時
間、織物は10時間試験し、ピリンググレードを５
級〜１級に分けて判定する。５級が最も良く１級
が最も悪いことを示し、実用上は３級以上が必要
である。

抗ほこり付着性 JIS Ｌ―1076記載のランダムタンブル型試験機
に編地とともに５mmの長さに切断したエジプト綿
500mgを入れ1200rpmで２分間試験する。ついで
編地にからみついている余分の木綿を真空掃除機
で除去し、編地１m²あたりに付着している残木綿
重量を求める。

実施例 １ 通常の方法で紡糸延伸後スタツフアボツクスで
けん縮山数17山／インチ、けん縮度15％の座屈け
ん縮―けん縮セツト付与された50万Ｄのポリエチ
レンテレフタレートけん縮トウに、50mg／ｄの張
力を与えながら第３図記載の加熱エンボスローラ
でトウの長さ方向に34mm長のけん縮部と30mm長の
ストレート部が交互に存在するように210℃で３
秒間の間欠的なストレート部の熱セツトを行な
い、さらに該ストレート部を切断して正量繊維
3.0d、平均繊維長64mmのステープルとした。なお
上記において、けん縮付与直後のトウは幅約７
cm、厚さ約４mmであつたが、拡開装置によりトウ
の幅を25cmに拡げた後、加熱エンボス処理した。
またトウの加熱エンボス形成サイクルとカツター
のカツトサイクルとを同期連動させて、トウをカ
ツテイングした。

得られたステープルは紡績し、30S／２の紡績
糸となし、天竺組織の編物とした。紡績性は４級
であり、外観品位は４級、抗ピリング性は４、５
級、抗ほこり付着性は10mg／m²であり優れてい
た。また編物は130℃染色したうえ、180℃で幅出
しセツトし、しかも縫製後はアイロンによつて形
を整えたが、ストレート部分の変形はなく好まし
いものであつた。

なお前記ステープルのストレート部分の沸とう
収縮率は２％、けん縮部の同収縮率は５％であつ
た。

実施例 ２ 実施例１の方法において45万Ｄのナイロン６け
ん縮トウに100mg／ｄの張力を与えながらトウの
長さ方向に59mm長のけん縮部と30mm長の非けん縮
部が交互に存在するように170℃の間欠部分的な
ストレート熱セツトを行ない、さらにストレート
部の中央を切断して正量繊度3.0d、平均繊維長89
mm、けん縮部のけん縮数が18山／インチ、けん縮
度が18％のステープルを得た。このステープルを
ウールと50％混紡し1/40番の紡績糸となし、染色
温度を100℃とした以外は実施例１と同様に編物
を得た。紡績性は４級、抗ピリング性は4.5級、
抗ほこり性は41mg／m²であり、優れた編物が得ら
れた。

比較実施例 １ 特開昭51―53047号公報の方法により両端スト
レート部を有するステープルを製造した。すなわ
ち、延伸トウをスタツフアーボツクスに導入して
折りたたみけん縮を付与するに際し、スタツフア
ーボツクスの詰め込み密度を周期的に変えて、ス
トレート部とけん縮部を作り、ストレート部のみ
をカツトした。なおスタツフアーボツクスは充填
量の極めて小さなものとし、けん縮部の長さとス
トレート部分のピツチを、けん縮部が56mm、スト
レート部が20mmとなるようにし、ストレート部分
の中央をカツトした。

この結果、スタツフアーボツクスの充填圧力を
周期的に変化させるので、ストレート部とけん縮
部が規則正しく形成できないばかりでなく、能率
は極めて悪いもので、本発明の方法に比べて1/20
以下の生産速度しか得られなかつた。

またこの方法によつて得られたステープルは、
実施例と同一の方法により紡績糸となし、さらに
編物とした。その結果、熱を受けていない編物の
抗ピリング性は３級であつたが、染色処理後の抗
ピリング性は２級に低下した。この理由は、染色
処理によりストレート部の形態が変化し、ストレ
ート状を維持しておらず、けん縮部と同様に変形
していることがわかつた。またこの物は抗ほこり
性、風合、外観品位も好ましいものとならなかつ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で得られる合成繊維ステープル
の形態図、第２図は本発明で得られる合成繊維ス
テープルを使用した紡績糸、第３図〜第６図は本
発明の製造方法および装置に関する実施態様の一
例であつて、第３図は本発明の概要図、第４図は
本発明の変形パターンを有する加熱エンボスロー
ラ、第５図は本発明の湾曲バーの使用形態、第６
図は本発明のカツターを示す。 １…ステープル、２…けん縮部、３…ストレー
ト部、４…けん縮トウ、５，５′…フイードロー
ラ（トウ拡開装置）、６，６′…加熱エンボスロー
ラ、６ａ，６′a′…加熱ローラ凸部、６ｂ，６′
b′…加熱ローラ凹部、７，７′…引取ローラ、８
…間欠的にストレート部を有するトウ、９…集束
ローラ、１０…カツター、１１…湾曲バー、１２
…把持ローラ、１３…グリツパーホイール、１４
…ナイフホイール、１５…ロータ、、１６…押え
ローラ、１７…供給ローラ、１８…回転刃、１９
…ナイフ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 合成繊維からなる延伸トウを用いて、少なく
   とも片末端はストレート部、中央部はけん縮を有
   するステープルを製造する方法において、まず延
   伸トウにけん縮を付与し、次いでトウを拡開した
   状態で、かつ張力下で、円周方向に凹部と凸部と
   を有する加熱エンボスローラを用いて間欠加圧熱
   処理を施し、引続き該トウを集束して前記加熱エ
   ンボスローラの凸部により実質的にストレート化
   された部分をカツトすることを特徴とする合成繊
   維ステープルの製造方法。 ２ 少なくとも片末端はストレート部、中央部は
   けん縮を有する合成繊維ステープルを製造する装
   置において、けん縮付与装置、フイードローラ円
   周方向に凹部と凸部を有する加熱エンボスロー
   ラ、トウ集束装置、カツターをこの順序に配列
   し、かつトウ拡開装置を前記フイードローラとト
   ウ集束装置との間に設け、加熱エンボスローラの
   表面速度とカツターのトウ引取り速度を実質的に
   同速に構成し、更に前記加熱エンボスローラの凸
   部がトウに接触するサイクルと、カツターのカツ
   トサイクルとを同期連動する構成としたことを特
   徴とする合成繊維ステープルの製造装置。