JPS648730B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶融紡糸された合成糸およびその製造
方法に関する。より詳しくは、本発明は、高い嵩
高性とウール様手ざわりとを合せて有する糸に関
する。

異つた収縮率の複数のフイラメントを合わせて
１本の糸とし次いで収縮させ、それにより長い方
のフイラメントが糸からループとして突出するこ
とにより多少嵩高性のある糸を製造することは既
に知られている。これは米国特許第3444681号明
細書に記載のように異つた重合体からフイラメン
トを紡糸するか、またはいくつかの特許明細書に
典型的に示されてるように共通の重合体から異つ
たフイラメント断面積のフイラメントを紡糸する
ことによつて実施することができる。そのような
既知の糸は、通常高い嵩高性を有しておらず、ま
たそれからつくられた布は通常ウールと同様の手
触りを与えない。これは軽く触れた場合、最初硬
い感じであり、強く圧した場合軟らかである。

従来技術における上記の、またその他の難点
は、新規且つ有用な方法および改善された糸生成
物を提供する本発明により排除される。

本発明の第一の主たる観点によれば、第１のタ
イプおよび第２のタイプの各フイラメントからな
る自己捲縮糸を製造する方法が提供されるもので
あり、そしてこの方法は、 (a) それぞれ異つた速度で移動する繊維形成性分
子量の溶融重合体の第１および第２の個々の流
れを生成させ、その個々の流れを並列に収斂さ
せて結合流れを形成させ、そしてこの結合流れ
を冷却して結合フイラメントを形成させること
によつてデニール周期変動を有し且つ非円形断
面形状の前記第１のタイプのフイラメントを紡
糸すること、 (b) 所定の共通の巻取速度において前記結合フイ
ラメントよりも低い収縮率を有するフイラメン
トを与えるように選ばれたオリフイスから繊維
形成性分子量の溶融重合体の第３の流れを押出
しそしてこの第３の流れを冷却してフイラメン
トとすることによつて第２のタイプのフイラメ
ントを紡糸すること、 (c) 2200ｍ／分より大きい共通の巻取り速度でそ
れらの流れからそれぞれのフイラメントを取出
すこと、そして (d) これらのフイラメントを合して糸とすること
からなつている。

別の観点によれば、各流れはポリエステル重合
体からなる。

その他の観点によれば、巻取り速度は糸が20％
以下の収縮率を有するように選ばれる。

その他の観点によれば、巻取り速度は糸が８％
以下の収縮率を有するように選ばれる。

本発明のその他の主たる観点によれば、第１の
タイプおよび第２のタイプのフイラメントからな
るマルチフイラメント糸が提供されるが、この第
１のタイプの各フイラメントは非円形断面形状を
有し、且つ平均値の±15％以上のデニール周期変
動を有し且つ潜在的捲縮を有しており、そして第
２のタイプのフイラメントの各各は第１のタイプ
のフイラメントの収縮率よりも低い収縮率を有し
ている。

その他の観点に従えば、第２のタイプのフイラ
メントの各々は第１のタイプのフイラメントの平
均デニールよりも大なるデニールを有している。

本発明のその他の主たる観点によれば、第１の
タイプおよび第２のタイプのフイラメントからな
るマルチフイラメント糸が提供されるが、この第
１のタイプのフイラメントの各々は非円形断面形
状を有し且つ平均値の±15％以上のデニール周期
変動を有し且つ発現した捲縮を有しており、第２
のタイプの各フイラメントは第１のタイプのフイ
ラメントよりも長くそれによつて第２のタイプの
フイラメントはループとして糸から突出してい
る。

その他の観点によれば、第２のタイプの各フイ
ラメントは第１のタイプのフイラメントの平均デ
ニールよりも大きいデニールを有している。

本発明のこれらおよびその他の観点は一部は本
明細書に以後に記載されており、そして一部は添
付図面に関する次の詳細な説明中に記載されてい
る。

添付図面において、第１図は第１のタイプのフ
イラメントを製造するための紡糸口金オリフイス
の垂直断面図である。第２図は下からみた場合の
第１図のオリフイスの底面図である。第３図は本
発明が基づいている原則を説明するための収縮お
よび紡糸速度（巻取り速度）の関係を示すグラフ
である。第４図は本発明の一つの態様による第１
のタイプのフイラメントの断面図である。第５図
は本発明の一つの態様による第１図の紡糸口金か
ら出てくる第１のタイプの溶融流れの側面図であ
る。第６図は本発明の一つの態様による代表的な
第１のタイプのフイラメントの軸に沿つてのデニ
ールの変動を説明するグラフであり、そして第７
図は本発明の一つの態様による代表的な第１のタ
イプのフイラメント用のマルチオリフイス紡糸口
金に対する第５図に説明されている変動の分布を
説明するグラフである。

第８図は、本発明によつて、第１のタイプのフ
イラメントと第２のタイプのフイラメントからな
る自己捲縮性糸を製造する工程とそのための装置
を示す模式図である。

ポリエステル重合体を使用して本発明を具体的
に例示するが、本発明の態様は溶融紡糸可能な重
合体群に全般的に適用可能であるということを理
解されたい。本明細書に使用されている「ポリエ
ステル」とは、その少くとも85重量％が２価アル
コールとテレフタル酸との反応により製造できる
ような繊維形成性重合体を意味している。ポリエ
ステルは典型的にはエチレングリコールとテレフ
タル酸の直接エステル化によるかまたはエチレン
グリコールとジメチルテレフタレートとの間のエ
ステル交換によつて製造される。

第１および２図は本発明の第１のタイプのフイ
ラメントを得るために使用できる紡糸口金デザイ
ンの好ましい具体例を説明している。紡糸口金は
紡糸口金プレート２２の上側表面２１に形成され
た大きなくり穴２０を有している。小さなくり穴
２４は大きなくり穴２０の底部のそしてその一方
側に形成されている。大きなカピラリー２６が大
きなくり穴の底部からそして小さなくり穴の反対
側から延びていて、プレート２２の下側表面と大
きなくり穴２０の底部とを接続させている。小さ
なカピラリー３０はくり穴２４の底部と表面２８
とを接続させている。カピラリー２６および３０
はそれぞれ垂直から4゜だけ傾いていて、従つて8゜
の角度を有している。くり穴２０は0.113インチ
（2.87mm）の直径を有しており、一方くり穴２４
は0.052インチ（1.32mm）の直径を有している。
カピラリー２６は0.016インチ（0.406mm）の値径
および0.146インチ（3.71mm）の長さを有してお
り、一方カピラリー３０は0.009インチ（0.229
mm）の直径および0.032インチ（0.813mm）の長さ
を有している。ランド３２は表面２８においてカ
ピラリー２６および３０を分離している。このラ
ンドは0.0043インチ（0.109mm）の幅を有してい
る。プレート２２は0.554インチ（14.07mm）の厚
さを有している。カピラリー２６および３０はく
り穴２０および２４と共に、本発明による種々の
新規且つ有用なフイラメントの紡糸のための結合
オリフイスを構成している。

第３図は二つの例示的ジエツト延伸について紡
糸速度（巻取速度）によつてポリエステルフイラ
メントの収縮率がどのように変動するかを示すグ
ラフである。点線の曲線は、0.063インチ（1.6
mm）の直径を有する紡糸口金カピラリーを使用し
て34本のそのようなフイラメントを同時に紡糸
し、そして仮撚り延伸テクスチヤー加工して150
デニールのテクチヤー加工糸を生成させた場合
に、収縮率が3400ypm（約3100ｍ／分）の場合の
約65％から5000ypm（約4500ｍ／分）での約５％
に低下することを示している。実線の曲線は、
0.015インチ（0.38mm）の直径を有する紡糸口金
カピラリーを使用して同様にして34本のそのよう
なフイラメントを同時に紡糸して150デニールの
テクスチヤー加工糸を生成させるように仮撚り延
伸テクスチヤー加工処理した場合に、より高い速
度において収縮率が急に下がることを示してい
る。異つたカピラリー直径を採用するとそこに示
されているカーブの中間、左側および右側に一群
の曲線を形成せしめる。これらの曲線はまた所定
のカピラリー直径に対して重合体の処理量を変化
させることによつてシフトさせることができる。
換言すれば曲線は固化直後の糸速度とカピラリー
中での溶融重合体の平均速度との比率であるジエ
ツト伸長を変化させることによつてシフトさせる
ことができる。すなわち、フイラメントの一方側
が他方側よりもはるかにより高い収縮率を有して
いる単一重合体の複合フイラメントを紡糸するた
めの結合オリフイスを提供することが可能であ
る。これは個々のカピラリーを、異つたジエツト
延伸を与えるように選ぶことにより、そしてまた
個々の流れの一つからの冷却された個別のフイラ
メントが他の個々の流れからの冷却された個別の
フイラメントより少くとも10％だけ一層高い収縮
率を有するように選ぶことによつて実施される。
第３図に示されている紡糸条件下では、5000ヤー
ド／分（約4500ｍ／分）の紡糸速度において、
個々の流れは約25％異つた収縮率を有している。
これらの溶融流れを並列構造に結合させると、捲
縮発現のための糸の延伸なしにその紡糸したまま
の形で高度に捲縮性のフイラメントを与えること
となる。そのような結合は第１図に開示されてい
るのと同様の紡糸口金デザインを使用して実施す
ることができるし、またはこの紡糸口金は表面２
８から２つの流れが出てくる時点かまたはその直
前に２つの流れを結合させるようにすることがで
きる。いずれの場合にも本発明の態様によれば紡
糸口金の面に実質的に一致して二つの流れが結合
する。

有利にはこの紡糸口金は個々の流れの一方がそ
のカピラリー中での他方の流速の2.0〜７倍（好
ましくは3.5〜5.5倍）の速度をカピラリー中で有
するように設計されている。その他の利点は、特
に捲縮度および紡糸安定性の点からみると、二つ
の流れのうちより迅速なものの方が２つの流れの
うちより遅いものよりも小さい断面積を有してい
る場合に得られる。結合フイラメントが30％以下
の収縮率を有するように紡糸口金速度を選んだ場
合に生産性が増し、そして収縮率が10％以下の場
合に最大となる。

溶融紡糸可能な重合体に適用可能な本発明のそ
の他の態様としては２つの流れが紡糸口金の外で
交わる紡糸口金を使用しても本発明が達成可能で
ある。

その例として、通常の繊維製品用の分子量の溶
融ポリエステル重合体を、特に前記した34個の結
合オリフイスを有する紡糸口金を通して290℃の
温度で計量給送する。5200ヤード／分の紡糸速度
（巻取速度）において１フイラメント当り平均４
デニールのフイラメントを生成させるように重合
体の取扱量を調整する。溶融流れは通常横方向に
向いた冷却空気によつてフイラメントに冷却され
てゆく。

これら紡糸条件下では第５図に示したような顕
著な現象が生ずる。紡糸口金体のその幾何学形状
により、より小さいカピラリー３０から流出する
重合体は、より大きいカピラリーを通つて流出す
るものより大きな速度を有している。各結合オリ
フイスから出ていく１組の流れの速度およびモー
メント、およびその流れを紡糸口金の外で収斂さ
せる角度は、１組の流れが最初に接触および結合
する点以後ではより遅い流れ３４が実質的に直線
となつて移動し、一方、より小さいそしてより速
い流れ３６の各々はその関連するより大きな流れ
と接触する点である３８の連続点の間では前後に
曲りくねつているループを形成する。この作用
は、紡糸口金面２８の直下で流れの方に向けたス
トロボスコープ光線を使用して容易に観察するこ
とができる。溶融流れが紡糸口金から加速して遠
ざかるにつれて、より遅い流れは接触点３８の間
で細くなりそしてより速い流れのループは直線化
してそして遂にはより速い流れはより遅い流れに
連続的に接触するようになる。より遅い流れは最
初の接触点におけるよりも接触点の中間において
より細くなる。その結果得られる結合糸はこれら
の点の中間部分におけるよりも最初の接触点でよ
り大きな断面積を有している。生成した結合流れ
は次いで横方向冷却空気によりフイラメント４０
に固化するまでに更にいくらかより細くされる。

各固化フイラメント４０の各々はその長さ方向
に沿つて反復して変動する非円形断面を有してお
りそして低張力下に加熱した後ではこれは大きな
断面積部分では小断面積部分におけるよりも一層
ゆるくコイルした種々のピツチのＳ撚りおよびＺ
撚りのヘリクスコイル部分を有している。第６図
に定性的に示されているように、前記紡糸条件を
使用した場合には、フイラメント断面積は１ｍ当
り約１回の頻度で反復して変動する。しかしなが
らこれは紡糸条件および紡糸口金通路の構造を変
えることによつて変化させることができる。

結合オリフイス間の微小な差異、紡糸口金にお
ける温度勾配および各１対の流れに対する厳密に
同一の処理からでも生ずるその他の偏差によつ
て、マルチオリフイス紡糸口金は、複数の流れお
よびフイラメント間にある程度の太細の頻度の差
を生じさせる。この例は第７図に定性的に示され
ており、この第７図は、紡糸口金面の直下で結合
流れをストロボスコープで測定した場合に、複数
のオリフイスがいくらか異つた太細の頻度を生ず
ることを示している。得られるマルチフイラメン
ト糸においては、そのフイラメントはフイラメン
ト長さに沿つて±10％以上変動する非円形断面お
よびＳ撚りおよびＺ撚りの交互になつたヘリクス
捲縮部分を有している。断面積の変動はフイラメ
ントからフイラメントへと位相がずれており、且
つヘリクス捲縮部分はフイラメントからフイラメ
ントへと位相がずれている。

ある種の効果のためには、フイラメントがその
断面積においてその長さ方向に沿つて±25％以上
（好ましくは±30％以上）反復して変動している
のが有利である。この効果は、糸が少くとも2.5
％Ｕのウスター不均一性（Uster unevenness）
を有している場合に特に強調される。ウスター測
定は、ウスター不均一性試験装置型式Ｃをこの装
置のためにインテグレーターITG−101と共に使
用して実施される。糸の速度は182.8ｍ／分（200
ヤード／分）であり、作動セレクターはノルマル
にセツトされそして感度セレクターは12.5％にセ
ツトされる。％Ｕは試料を５分間操作させた後の
インテグレーターから読みとられる。

収縮は次に開示する方法により測定される。一
般的にいつて糸を0.1ｇ／デニールの張力下にお
いて試料糸の最初の長さL₀を測定する。次いで
糸を0.0025ｇ／デニールの張力にかけそして５分
間120℃のオーブンに入れる。次いで糸をオーブ
ンから取出し、再び0.1ｇ／デニールの張力にか
けそしてその長さL₂を測定する。収縮％は L₀−L₂／L₀×100 に等しい。

第２のタイプのフイラメントは、第１のタイプ
のフイラメントが第２のタイプのものより大きな
収縮率を有するように選ばれた紡糸口金オリフイ
スから一定の共通巻取り速度で紡糸することがで
きる。

第１と第２のタイプのフイラメントからなる本
発明のマルチフイラメント糸は、第８図によつて
模式的に示した工程および装置を使用して製造す
ることができる。

その例として、織編物被服用糸のための通常の
分子量の溶融ポリエチレンテレフタレート重合体
を２個の紡糸口金（その一方は前記した34個の結
合オリフイスを有しており、また他方は0.009イ
ンチ（0.229mm）の直径の34個の円形オリフイス
を有している）から同時に押出す。押出割合は、
34本のフイラメントからなる各々のグループが
5600ypm（約5100ｍ／分）の巻取りまたは紡糸速
度においてで77のデニール値を有するように選ば
れる。68本の溶融流れを横方向に向いた空気流に
より冷却してフイラメントとし、そしてこの68本
のフイラメントを収斂させて一つの糸の束とし、
そして5600ypmで154デニールを有する糸として
ボビン上に巻取る。

低い張力下にこの糸を150℃に加熱して第１の
タイプのフイラメント中に潜在的捲縮を発現さ
せ、そしてこれら二つのタイプのフイラメントの
間に収縮率の差を生ぜしめる。別個に巻取られた
第１のタイプのこれらフイラメントは10.6％の収
縮率を有しており、一方別に集められた第２のタ
イプのフイラメントは4.5％の収縮率を有してい
る。合した糸は6.3％の収縮率を有している。第
１のタイプの各フイラメントは約１デニールない
し約４デニールのデニール周期変動を有してお
り、一方第２のタイプのフイラメントは糸の束か
ら比較的大なるループとして突出している。

ウール様の手触りをより一層出すために、第２
のタイプのフイラメントのデニール／フイラメン
ト値を増大させることができる。約５〜9dpfの範
囲が特に適当である。

【図面の簡単な説明】

添付図面において、第１図は第１のタイプのフ
イラメントを製造するための紡糸口金オリフイス
の垂直断面図であり、第２図は下からみた場合の
第１図のオリフイスの底面図であり、第３図は本
発明が基づいている原則を説明するための収縮お
よび紡糸速度の関係を示すグラフであり、第４図
は本発明の１つの態様による第１のタイプのフイ
ラメントの断面図であり、第５図は本発明の一つ
の態様による第１図の紡糸口金から出てくる溶融
流れの側面図であり、第６図は本発明の一つの態
様による代表的な第１のタイプのフイラメントの
軸に沿つてのデニールの変動を説明するグラフで
あり、そして第７図は本発明の一つの態様による
代表的な第１のタイプのフイラメント用のマルチ
オリフイス紡糸口金に対する第５図に説明されて
いる変動の分布を説明するグラフである。第８図
は本発明によつて第１のタイプのフイラメントと
第２のタイプのフイラメントからなる自己捲縮性
糸を製造する工程と装置を示す１つの模式図であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１および第２のタイプのフイラメントから
   なる自己捲縮性糸を製造するにあたり、 (a) それぞれ異つた速度で移動する繊維形成性分
   子量の溶融重合体の第１および第２の個個の流
   れを生成させ、前記個々の流れを並列に収斂さ
   せて結合した流れを形成させ、そして前記の結
   合した流れを冷却してデニール周期変動を有す
   る結合非円形断面形状フイラメントを形成させ
   ることによつて前記第１のタイプのデニール周
   期変動を有する結合非円形断面形状フイラメン
   トを紡糸すること、 (b) 所定の共通の巻取速度において、前記結合非
   円形断面形状フイラメントよりも低い収縮率を
   有するフイラメントを与えるように選ばれたオ
   リフイスから繊維形成分子量の溶融重合体の第
   ３の流れを押出し、そしてこの第３の流れを冷
   却してフイラメントとすることによつて前記の
   第２のタイプのフイラメントを紡糸すること、 (c) 2200ｍ／分より大きい前記の共通の巻取り速
   度で前記両流れから前記両フイラメントを取出
   すこと、そして (d) 前記両フイラメントを合して糸とすることを
   特徴とする、方法。 ２ 前記の各流れがポリエステル重合体の流れで
   あることを特徴とする、前記第１項記載の方法。 ３ 前記巻取り速度が、前記糸が20％以下の収縮
   率を有するように選ばれることを特徴とする、前
   記第２項記載の方法。 ４ 前記巻取り速度が前記糸が８％以下の収縮率
   を有するように選ばれることを特徴とする、前記
   第３項記載の方法。 ５ 前記巻取り速度が4572〜5486ｍ／分（5000〜
   6000ヤード／分）であり、そして前記第１のタイ
   プの各フイラメントがポリエステルであることを
   特徴とする、前記第１項記載の方法。 ６ (a) 第１のタイプのフイラメントが溶融重合
   体の２つの流れが結合した非円形断面形状を有
   し且つ平均値の±15％以上のデニール周期的変
   動を有しておりそして潜在的な捲縮を有してい
   ること、および (b) 第２のタイプのフイラメントが前記第１のタ
   イプのフイラメントの収縮率よりも低い収縮率
   を有していること、 を特徴とする、第１のタイプおよび第２のタイプ
   のフイラメントからなるマルチフイラメント糸。 ７ 前記第２のタイプのフイラメントが前記第１
   のタイプのフイラメントの平均デニールよりもよ
   り大きいデニールを有していることを特徴とす
   る、前記第６項記載の糸。 ８ 前記第１のタイプのフイラメントがポリエス
   テルであることを特徴とする、前記第６項記載の
   糸。 ９ (a) 第１のタイプのフイラメントが溶融重合
   体の２つの流れが結合した非円形断面形状を有
   し且つ平均値の±15％以上のデニール周期的変
   動を有しておりそして発現された捲縮を有して
   いること、そして (b) 第２のタイプのフイラメントが前記第１のタ
   イプのフイラメントより長くそれによつて前記
   第２のタイプのフイラメントが糸からループ状
   で突出していること を特徴とする、第１のタイプおよび第２のタイプ
   のフイラメントからなるマルチフイラメント糸。 １０ 前記第２のタイプのフイラメントが前記第
   １のタイプのフイラメントの平均デニールよりも
   より大きなデニールを有していることを特徴とす
   る、前記第９項記載の糸。 １１ 前記第１のタイプのフイラメントがポリエ
   ステルであることを特徴とする、前記第９項記載
   の糸。