JP2003527497A - Manufacture of poly (trimethylene) terephthalate woven staples - Google Patents

Manufacture of poly (trimethylene) terephthalate woven staples

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JP2003527497A
JP2003527497A JP2001567836A JP2001567836A JP2003527497A JP 2003527497 A JP2003527497 A JP 2003527497A JP 2001567836 A JP2001567836 A JP 2001567836A JP 2001567836 A JP2001567836 A JP 2001567836A JP 2003527497 A JP2003527497 A JP 2003527497A
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JP
Japan
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ptt
yarn
temperature
shrinkage
pet
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JP2001567836A
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ケイシー,ポール・カロル
ダンガヤク,カイラス
オリベリ,リンダ・ハーベー
シフラー,ドナルド・アルバート
Original Assignee
シエル・インターナシヨナル・リサーチ・マートスハツペイ・ベー・ヴエー
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Publication date
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/62Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters

Abstract

A process for making textile staple fibre from polytrimethylene terephthalate (PTT) which comprises: (a) melt extruding PTT polymer at 245 to 253 DEG C, (b) spinning the extruded PTT into yarn using at least one spinneret, (c) moving the spun yarn to a first takeup roll wherein the distance from the spinneret to the roll is from 16 to 20 feet, (d) cooling the spun yarn to less than 31 DEG C before it reaches the roll, (e) prior to the draw process, preconditioning the yarn under tension at a temperature of at least 60 DEG C, (f) drawing the yarn at a temperature of at least 60 DEG C, (g) allowing the drawn yarn to relax at a temperature of up to 190 DEG C, and (h) crimping the drawn yarn at a temperature of 70 to 120 DEG C, and decreasing the drawn yarn feed denier into the crimper by 10 to 60 percent by denier.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】 (発明の分野) ポリ(トリメチレンテレフタレート)ポリマーは、カーペット、織物及びその
他の熱可塑性樹脂応用で使用するために適している新規なポリエステル樹脂であ
る。ポリ(トリメチレン)テレフタレート(PTT)は、化学的には、1,3−
プロパンジオール(PDO)及びテレフタル酸の重縮合により製造された芳香族
ポリエステル樹脂である。PTTからの織物ステープルの製造は、広範囲の種々
の商業的加工装置で可能である。
FIELD OF THE INVENTION Poly (trimethylene terephthalate) polymers are new polyester resins suitable for use in carpet, textile and other thermoplastics applications. Poly (trimethylene) terephthalate (PTT) is chemically 1,3-
It is an aromatic polyester resin produced by polycondensation of propanediol (PDO) and terephthalic acid. The manufacture of textile staples from PTT is possible on a wide variety of commercial processing equipment.

【0002】 (発明の背景) PET合成繊維ステープル製造は、しばしば、2段階工程に分離される。第一
段階には、未延伸糸の押出が含まれ、この未延伸糸は、第二段階に於ける延伸加
工のために貯蔵される。ステープル製造において使用される二つの主なタイプの
延伸加工、即ち、延伸緩和(Draw−Relax)及び延伸アニール(Dra
w−Anneal)が存在する。これらの二つの加工の間の基本的な差異は、繊
維収縮を如何にして管理するかである。延伸緩和ステープル製造において、収縮
戦略は、繊維を、所望の性能及び特性に捲縮させた後、オーブン内で予備収縮さ
せることである。延伸アニールしたステープル製造において、収縮戦略は、捲縮
の前に繊維を加熱して、一定の長さ結晶化させることである。
BACKGROUND OF THE INVENTION PET synthetic fiber staple manufacturing is often separated into two-step processes. The first stage involves the extrusion of undrawn yarn, which is stored for the drawing process in the second stage. Two main types of drawing processes used in staple manufacturing are draw-relax and draw anneal (Dra).
w-Anneal) exists. The fundamental difference between these two processes is how to manage fiber shrinkage. In the production of stretch-relaxed staples, the shrinking strategy is to crimp the fibers to the desired performance and properties and then pre-shrink in an oven. In draw-annealed staple production, the shrinking strategy is to heat the fiber to crimp it for a length before crimping.

【0003】 ポリエチレンテレフタレート(PET)からステープル繊維が製造されており
、これを実施するための十分に確立された方法が存在している。PTTステープ
ル繊維を既存の装置で製造できることが望ましいであろう。しかしながら、既存
のステープル製造装置での商業的に有用であるPTTのステープル繊維の製造を
困難にするか又は見込みがないようにする、2種のポリマーの間の多数の差異が
存在する。如何にして現存する装置でPTTステープルを製造するかを理解する
ために、幾つかの工程問題に取り組むことが必要である。
Staple fibers have been produced from polyethylene terephthalate (PET) and there are well established methods for doing this. It would be desirable to be able to manufacture PTT staple fibers on existing equipment. However, there are numerous differences between the two polymers that make the production of commercially useful PTT staple fibers in existing staple making equipment difficult or unlikely. In order to understand how to make PTT staples with existing equipment, it is necessary to address several process issues.

【0004】 未延伸糸の延伸挙動を、如何にして特徴付けるか。未延伸糸の延伸挙動は、時
間の経過と共に以下に変化するか。実施例1に記載されたように。
How to characterize the drawing behavior of undrawn yarns. Does the drawing behavior of undrawn yarn change to the following over time: As described in Example 1.

【0005】 押出の間の未延伸糸の特性を如何にして制御するか。実施例2に記載されたよ
うに。
How to control the properties of the undrawn yarn during extrusion. As described in Example 2.

【0006】 未延伸糸のための典型的な延伸性能は何であるか。実施例3及び実施例4に記
載されたように。
What is the typical draw performance for undrawn yarn? As described in Example 3 and Example 4.

【0007】 実施例5に記載されたように、繊維収縮を、未延伸糸製造及び貯蔵の間に如何
にして制御するか。
How to control fiber shrinkage during undrawn yarn production and storage, as described in Example 5.

【0008】 繊維収縮を、ステープル延伸の間及び最終ステープル製品において如何にして
制御するか。実施例6に記載されたように。
How to control fiber shrinkage during staple drawing and in the final staple product. As described in Example 6.

【0009】 ステープル織物紡績糸及び不織布について、下流の商業的工程に於ける表面効
果及び凝集を与えるために、繊維を如何にして捲縮するか。実施例7に記載され
たように。
For staple woven spun yarns and nonwovens, how to crimp the fibers to provide surface effects and agglomeration in downstream commercial processes. As described in Example 7.

【0010】 ステープル繊維のヤング率及び延伸特性を、如何にして熱固定し且つ制御する
か。如何にして、ステープル繊維特性を紡績糸の特性に影響させるか。実施例8
に記載されたように。
How to heat set and control the Young's modulus and draw properties of staple fibers. How to influence staple fiber properties to the properties of spun yarn. Example 8
As described in.

【0011】 上記の初めの六つの工程問題の相互依存性特性に取り組む、現存する装置でス
テープルを製造するための基本的工程は何であるか。このような工程は、本発明
によって提供される。
What is the basic process for making staples on existing equipment that addresses the interdependent nature of the first six process problems above. Such steps are provided by the present invention.

【0012】 (発明の概要) 本発明は、PTTを使用する2段ステープル製造方法を記載する。その第一段
階は、未延伸糸(UDY)の押出である。UDYは、第二延伸製造段階でステー
プル繊維製品に転換される。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention describes a two-stage staple manufacturing method using PTT. The first stage is the extrusion of undrawn yarn (UDY). UDY is converted to staple fiber products in the second draw manufacturing stage.

【0013】 本発明に従って、既存のPET織物ステープル繊維製造装置での、ポリトリメ
チレンテレフタレート(PTT)からの織物ステープル繊維の製造方法であって
、(a)PTTポリマーを、245から253℃、好ましくは245から250
℃で溶融押出する工程、(b)押し出されたPTTを、少なくとも1個の紡糸口
金を使用して、糸に紡糸する工程、(c)紡績糸を第一巻取ロールの方に移動さ
せる工程、ここで、紡糸口金から第一巻取ロールまでの距離は、16から20フ
ィートである、(d)紡績糸を、それが第一巻取ロールに到達する前に、31℃
以下、好ましくは25℃以下、更に好ましくは20℃以下に冷却する工程、(e
)場合によっては、紡績糸を、31℃以下の温度の温度調節室内に貯蔵する工程
(この工程及びこの前の工程の両方は、延伸加工の前に未延伸糸の早すぎる収縮
を最小にするために実施される)、(f)延伸加工の前に、糸を張力下に、60
℃以上、好ましくは60から100℃の温度で前コンディショニングする工程、
(g)糸を60℃以上、好ましくは60から100℃の温度で、任意の好ましい
第二延伸と共に延伸する工程、ここで、全延伸の大部分、最も好ましくは全延伸
の80から85%が第一延伸で起こり、第二及び次の延伸が、糸の融点の実用的
最高温度以下の第一延伸の温度よりも高い温度で、好ましくは60から160℃
、最も好ましくは80から100℃の温度で実施される、(h)延伸糸の初期ヤ
ング率に於ける増加を達成するために、延伸糸を190℃以下、好ましくは10
0から140℃の温度で緩和させる工程(この緩和は、2から25%又は場合に
よりそれ以上であってよいが、好ましくは、2から10%である)並びに(i)
延伸糸を、緩和工程を使用する場合には70から120℃、好ましくは80から
120℃の温度でそして緩和工程を使用しない場合には70から100℃の温度
で捲縮させ、捲縮機への延伸糸供給デニールを、現存する装置において匹敵する
PETステープルを製造するために使用される延伸糸供給速度から、10から6
0デニールパーセント、好ましくは40から60デニールパーセントほど減少さ
せる工程を含む方法が提供される。また、代わりに又は組み合わせて、捲縮機の
体積を、現存する装置においてPETを製造するために使用した捲縮機体積より
も、10から50パーセント、好ましくは20から35パーセントほど増加させ
ることができる。好ましくは、条件の選択は、特別の装置及び所望の収率を基準
にする。
According to the present invention, there is provided a method for producing woven staple fibers from polytrimethylene terephthalate (PTT) in an existing PET woven staple fiber production apparatus, wherein (a) PTT polymer is 245 to 253 ° C., preferably Is from 245 to 250
Melt extruding at ℃, (b) spinning the extruded PTT into a yarn using at least one spinneret, (c) moving the spun yarn to the first winding roll , Where the distance from the spinneret to the first take-up roll is 16 to 20 feet, (d) the spun yarn at 31 ° C. before it reaches the first take-up roll.
Or less, preferably 25 ° C or lower, more preferably 20 ° C or lower, (e
) In some cases, storing the spun yarn in a temperature controlled chamber at a temperature of 31 ° C. or less (both this step and the step before this minimizes premature shrinkage of the undrawn yarn prior to drawing. (F) prior to the drawing process, the yarn is placed under tension, 60
Preconditioning at a temperature above ℃, preferably from 60 to 100 ℃,
(G) drawing the yarn at a temperature of 60 ° C. or higher, preferably 60 to 100 ° C. with any preferred second draw, where most of the total draw, most preferably 80 to 85% of the total draw. Occurring in the first draw, the second and subsequent draws are above the practical maximum temperature of the melting point of the yarn and above the temperature of the first draw, preferably from 60 to 160 ° C.
Most preferably carried out at a temperature of 80 to 100 ° C., (h) in order to achieve an increase in the initial Young's modulus of the drawn yarn, the drawn yarn is below 190 ° C., preferably
Relaxation at a temperature of 0 to 140 ° C. (this relaxation may be 2 to 25% or optionally higher, but is preferably 2 to 10%) and (i)
The drawn yarn is crimped at a temperature of 70 to 120 ° C., preferably 80 to 120 ° C. when the relaxation step is used, and at a temperature of 70 to 100 ° C. when the relaxation step is not used, and the crimping machine Of drawn yarn feed denier from 10 to 6 from the drawn yarn feed rate used to produce comparable PET staples in existing equipment.
There is provided a method comprising the step of reducing by 0 denier percent, preferably 40 to 60 denier percent. Also, alternatively or in combination, the crimper volume can be increased by 10 to 50 percent, preferably 20 to 35 percent, over the crimper volume used to produce PET in existing equipment. it can. Preferably, the choice of conditions is based on the particular equipment and the desired yield.

【0014】 (図面の簡単な説明) 本発明を、添付する図面を参照して実施例の手段によって説明する。[0014]     (Brief description of drawings)   The present invention will now be described by means of embodiments with reference to the accompanying drawings.

【0015】 図1は、その重要な要素を説明する、樹脂から梱包した繊維までの方法工程の
概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of the method steps from resin to packaged fiber illustrating its key elements.

【0016】 図2は、PTTについてのステープル特性の可能な範囲を評価することを補助
する際に有用である、強伸度バランス曲線である。
FIG. 2 is a strength-elongation balance curve that is useful in assisting in assessing the possible range of staple properties for PTT.

【0017】 図3は、紡績糸束についての典型的な応力/歪み曲線を示す。[0017]   FIG. 3 shows a typical stress / strain curve for a spun yarn bundle.

【0018】 図4は、繊維延伸性への押出温度の影響を示す。[0018]   FIG. 4 shows the effect of extrusion temperature on fiber drawability.

【0019】 図5は、未延伸糸紡糸条件の関数としての、異なった温度の水中での未延伸糸
収縮を示す。
FIG. 5 shows undrawn yarn shrinkage in water at different temperatures as a function of undrawn yarn spinning conditions.

【0020】 図6は、繊維収縮の影響を説明する配向概略を示す。[0020]   FIG. 6 shows a schematic alignment explaining the effect of fiber shrinkage.

【0021】 図7は、煮沸収縮への、延伸浴温度及び全配向パラメーターの影響を示す。[0021]   FIG. 7 shows the effect of stretching bath temperature and total orientation parameters on boiling shrinkage.

【0022】 図8は、125℃乾熱収縮への、延伸浴温度及び全配向パラメーターの影響を
示す。
FIG. 8 shows the effect of stretching bath temperature and total orientation parameters on 125 ° C. dry heat shrinkage.

【0023】 図9は、140℃乾熱収縮への、延伸浴温度及び全配向パラメーターの影響を
示す。
FIG. 9 shows the effect of stretching bath temperature and total orientation parameters on 140 ° C. dry heat shrinkage.

【0024】 図10は、175℃乾熱収縮への、延伸浴温度及び全配向パラメーターの影響
を示す。
FIG. 10 shows the effect of stretching bath temperature and total orientation parameters on 175 ° C. dry heat shrinkage.

【0025】 図11は、197℃乾熱収縮への、延伸浴温度及び全配向パラメーターの影響
を示す。
FIG. 11 shows the effect of stretching bath temperature and total orientation parameters on 197 ° C. dry heat shrinkage.

【0026】 図12は、延伸方法緩和係数への、延伸比及び延伸浴温度の影響を示す。[0026]   FIG. 12 shows the effect of draw ratio and draw bath temperature on draw method relaxation factors.

【0027】 図13は、自由緩和1.4全配向パラメーター及び75℃延伸浴温度について
、乾燥機(緩和機)オーブン温度の関数としての予想された乾熱収縮を示す。
FIG. 13 shows the expected dry heat shrinkage as a function of dryer (relaxer) oven temperature for free relaxation 1.4 total orientation parameters and 75 ° C. stretching bath temperature.

【0028】 図14は、100%PTT糸について、175℃乾熱収縮への緩和機オーブン
温度及び適用した糸伸張の影響を示す。
FIG. 14 shows the effect of relaxor oven temperature and applied yarn stretch on 175 ° C. dry heat shrinkage for 100% PTT yarn.

【0029】 図15は、100%PET糸について、175℃乾熱収縮への緩和機オーブン
温度及び適用した糸伸張の影響を示す。
FIG. 15 shows the effect of relaxor oven temperature and applied yarn stretch on 175 ° C. dry heat shrinkage for 100% PET yarn.

【0030】 図16は、二つの糸熱固定温度での、PTT及びPET紡績糸175℃乾熱収
縮の比較を示す。
FIG. 16 shows a comparison of PTT and PET spun yarn 175 ° C. dry heat shrinkage at two yarn heat setting temperatures.

【0031】 図17は、50:50PTT:綿糸について、175℃乾熱収縮への緩和機オ
ーブン温度及び適用した糸伸張の影響を示す。
FIG. 17 shows the effect of relaxor oven temperature and applied yarn stretch on 175 ° C. dry heat shrinkage for a 50:50 PTT: cotton yarn.

【0032】 図18は、二つの熱固定温度での、PTT及びPET紡績糸煮沸収縮の比較を
示す。
FIG. 18 shows a comparison of PTT and PET spun yarn boiling shrinkage at two heat setting temperatures.

【0033】 図19は、二つの糸熱固定温度での、PTT及びPET紡績糸5%歪みでの荷
重の比較を示す。
FIG. 19 shows a comparison of loads at 5% strain of PTT and PET spun yarn at two yarn heat setting temperatures.

【0034】 図20は、二つの紡績糸熱固定温度での、PTT及びPET紡績糸2分パーセ
ント応力緩和の比較を示す。
FIG. 20 shows a comparison of PTT and PET spun yarn 2 minute percent stress relaxation at two spun yarn heat set temperatures.

【0035】 図21は、二つの紡績糸熱固定温度での、PTT及びPET紡績糸パーセント
歪み回復(2分伸長)の比較を示す。
FIG. 21 shows a comparison of PTT and PET spun yarn percent strain recovery (2 min extension) at two spun yarn heat set temperatures.

【0036】 (発明の詳細な説明) ポリマー織物ステープルは、現存する設備を使用して実現可能である。異なっ
た会社により使用される装置は大きく異なっているので、方法を実施するやり方
においても差異が存在するであろう。ステープルメーカーがその設定をPTTの
独特の特性に適合させるとき、紡績糸及び不織布において使用するために適した
、広範囲の種々のステープル製品を製造することが可能である。PTTから製造
された織物ステープルは、織物製品において、柔軟度、バルク、ブレンド物中の
相溶性、イージーケア及び形態保持性を与える優れたバルキー性及びドレープを
提供する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Polymer woven staples can be realized using existing equipment. Since the equipment used by different companies is very different, there will also be differences in the way the method is implemented. When staple makers adapt their settings to the unique properties of PTT, it is possible to produce a wide variety of staple products suitable for use in spun yarns and nonwovens. Woven staples made from PTT provide excellent bulkiness and drape that imparts softness, bulk, compatibility in blends, easy care and shape retention in textile products.

【0037】 1.0 ポリマー溶融 1.1 樹脂移動及び乾燥 低エネルギー空気輸送システムは、輸送容器、加工装置及び貯蔵施設から樹脂
を移動させるとき、ダスト生成を最小にする。押出の前に、PTT樹脂は、50
ppm以下の一定水分レベルまで乾燥させなくてはならない。この水分仕様は、
溶融紡糸の間の加水分解による樹脂劣化の影響を最小にする。乾燥させた空気を
使用する商業的乾燥機の多くの種類は、この必要条件に成功裡に適合した。モレ
キュラーシーブス(13X及び4A)、真空システム及び塩化リチウム乾燥剤を
備えた乾燥機は、商業的製品に於ける水分必要条件に適合した。可能であるとき
、130℃に加熱した13Xモレキュラーシーブス乾燥した空気(−40℃以下
の露点)を使用して、4から6時間の乾燥時間で、ポリマーを乾燥させることが
好ましい。乾燥した樹脂を乾燥機から押出機まで移動させるとき乾燥空気を使用
することは、溶融紡糸の間の加水分解を最小にするために必須である。
1.0 Polymer Melting 1.1 Resin Transfer and Drying The low energy pneumatic transportation system minimizes dust formation when transferring resin from shipping containers, processing equipment and storage facilities. Prior to extrusion, the PTT resin should be 50
It must be dried to a constant moisture level below ppm. This moisture specification is
Minimize the effect of resin degradation due to hydrolysis during melt spinning. Many types of commercial dryers that use dried air have successfully met this requirement. A dryer equipped with molecular sieves (13X and 4A), a vacuum system and a lithium chloride desiccant met the moisture requirements of commercial products. When possible, it is preferred to dry the polymer using 13X molecular sieves dried air (dew point below -40 ° C) heated to 130 ° C with a drying time of 4 to 6 hours. The use of dry air when moving the dried resin from the dryer to the extruder is essential to minimize hydrolysis during melt spinning.

【0038】 大きい商業的乾燥機において、押出量と同じ速度を保つことができる速度でP
TTを乾燥することが挑戦されている。この状況において、より高い乾燥機温度
が必要であろう。PTT乾燥機空気温度は165℃を越えてはならない。165
℃の空気を使用するとき、乾燥機滞留時間は4時間を越えてはならない。
In a large commercial dryer, P at a rate that can maintain the same rate as the extrusion rate.
The challenge is to dry the TT. In this situation, higher dryer temperatures would be needed. The PTT dryer air temperature should not exceed 165 ° C. 165
When using air at ° C, the drier residence time should not exceed 4 hours.

【0039】 1.2 未延伸糸(UDY)押出 典型的な溶融物製造システムには、押出機、スピンビーム(spin bea
m)、溶融物ポンプ及びスピンパック(spin pack)が含まれている。
重要なことは、溶融物加工温度及び滞留時間を最小にすることによって、均一で
最適のポリマー溶融粘度を確立することである。二軸スクリュー及び一軸スクリ
ュー押出機の両方によるPTT UDYの商業的製造が、直接的である。二軸ス
クリュー押出機において、ポリマー溶融物の過剰の剪断劣化を回避するために、
押出機溶融物圧力を、(PET条件から)25から50%程度ほど低下させるこ
とが必要であろう。PTT UDYの商業的製造では、245℃から270℃の
範囲内の押出機溶融物温度が使用される。260から270℃の溶融物温度でP
TT UDYを製造するとき、ポリマー溶融物及び次のUDY特性の過剰の劣化
を回避するための注意を払わなくてはならない。PTTについての最適のステー
プル押出溶融物温度は、245から253℃、好ましくは245から250℃で
ある。より低い固有粘度を有する将来のPTT樹脂は、より低い温度を必要とす
ると思われる。図4は、ポリマーを、240℃又は260℃ではなくて250℃
で押し出すとき、より良い延伸性が得られることを示している。
1.2 Undrawn Yarn (UDY) Extrusion A typical melt production system includes an extruder, spin beam.
m), melt pump and spin pack.
What is important is to establish a uniform and optimum polymer melt viscosity by minimizing melt processing temperature and residence time. Commercial production of PTT UDY by both twin-screw and single-screw extruders is straightforward. In a twin-screw extruder, to avoid excessive shear degradation of the polymer melt,
It may be necessary to reduce the extruder melt pressure by as much as 25 to 50% (from PET conditions). In the commercial manufacture of PTT UDY, extruder melt temperatures in the range of 245 ° C to 270 ° C are used. P at melt temperatures of 260 to 270 ° C
When making TT UDY, care must be taken to avoid excessive degradation of the polymer melt and subsequent UDY properties. The optimum staple extrusion melt temperature for PTT is 245 to 253 ° C, preferably 245 to 250 ° C. Future PTT resins with lower intrinsic viscosities would require lower temperatures. Figure 4 shows the polymer at 250 ° C instead of 240 ° C or 260 ° C.
It shows that a better stretchability can be obtained when extruded.

【0040】 2.0 未延伸糸(UDY)紡糸 2.1 スピンビーム、ポンプ及びパック PTTステープルUDYを製造するための一成分及び二成分押出システムを使
用する試みは成功であった。PET用のサイズのスピンポンプ体積及び回転制御
システムは、通常、PTTステープルのための低い位置当たり押出量必要条件に
適合する。濾過媒体は、30ミクロンの最小細孔サイズを有していなくてはなら
ない。しばしば、商業的スピンパックでは、最小量の濾過媒体が使用される。P
TTステープル製造方法を開発する初期段階において、中間/粗い砂(90/1
20メッシュ)の標準的濾過深さを使用することが好ましい。フィラメント直径
均一性の評価が、スピンパック濾過又は押出システム溶融物圧力が最適化を必要
とするかどうかを決定する助けになるであろう。
2.0 Undrawn Yarn (UDY) Spinning 2.1 Spin Beams, Pumps and Packs Attempts to use single component and two component extrusion systems to make PTT staple UDY have been successful. Spin pump volume and rotation control systems sized for PET typically meet the low per position extrusion requirements for PTT staples. The filtration medium should have a minimum pore size of 30 microns. Often, commercial spin packs use a minimum amount of filtration media. P
In the early stages of developing a TT staple manufacturing method, intermediate / coarse sand (90/1
It is preferred to use a standard filtration depth of 20 mesh). An assessment of filament diameter uniformity will help determine whether spin pack filtration or extrusion system melt pressure requires optimization.

【0041】 ステープル押出システムは、樹脂粘度、押出量、溶融物温度及び滞留時間の特
別の範囲について設計される。一般的に、PTTステープルを製造するために必
要な孔押出量は、通常、匹敵するデニールのPET製品についてのものよりも2
0から30%低い。これは必然的に、PETステープル製造装置で押し出される
PTTについて滞留時間を増加させる。溶融物滞留時間に於けるこの増加は、溶
融物温度が260℃よりも高いと、分解に至り得る。移動ライン及びスピンビー
ム加熱システムは、可能であれば押出機出口ポリマー温度に等しくすべきである
The staple extrusion system is designed for specific ranges of resin viscosity, extrusion rate, melt temperature and residence time. Generally, the amount of hole extrusion required to produce PTT staples is usually 2 more than that for PET products of comparable denier.
0 to 30% lower. This necessarily increases the dwell time for the PTT extruded in the PET staple making machine. This increase in melt residence time can lead to decomposition at melt temperatures above 260 ° C. The transfer line and spin beam heating system should, if possible, equal the extruder exit polymer temperature.

【0042】 2.2 紡糸口金 紡糸口金選択は、目標製品デニールに依存し、安定な溶融紡糸のために孔−分
当たりの制限押出量によって決定される。一般的に、PTTステープルは、同様
の製品についての標準的PET紡糸口金設計を使用することができる。しかしな
がら、PTTステープルは、一般的に、PETステープル製造に比較したとき、
低デニール製品についてより小さい毛管直径を必要とする。PTT樹脂は、溶融
物押出条件に依存して丸い断面について、7500から9000秒−1の剪断速
度上限を有する。
2.2 Spinneret The spinneret selection depends on the target product denier and is determined by the limiting extrusion rate per hole-minute for stable melt spinning. In general, PTT staples can use standard PET spinneret designs for similar products. However, PTT staples generally have the following advantages when compared to PET staple manufacturing:
It requires smaller capillary diameters for low denier products. PTT resins have a shear rate upper limit of 7500 to 9000 sec -1 for round cross sections depending on melt extrusion conditions.

【0043】 目標ステープル製品デニールに基づく紡糸口金選択を、表Iに示す。[0043]   The spinneret selection based on target staple product denier is shown in Table I.

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】 長い繊維完成(culmination)帯域(紡糸口金から巻取ロールまで
の距離)を使用することが重要である。これは、この帯域を、PETについての
標準の8から12フィートではなくて、16から20フィートにしなくてはなら
ないことを意味している。方法において、PTT UDYの収縮は比較的高く、
それで方法は、フィラメント全部を一つの大きな延伸工程供給物糸の中に一緒に
する前に、繊維が安定な分子構造を確立するようにしなくてはならない。PET
ステープル繊維の製造において、これは重要な問題ではない。PTTは、一層弾
性の結晶性形態を有し、それでより長い繊維完成リンクによって、糸を安定化す
ることが助けられ、製造は追加の空気コンディショニング費用を回避できる。
It is important to use a long fiber culmination zone (spinneret to take-up roll distance). This means that this band should be 16 to 20 feet rather than the standard 8 to 12 feet for PET. In the method, the contraction of PTT UDY is relatively high,
The method must then ensure that the fibers establish a stable molecular structure before combining all the filaments into one large draw step feed yarn. PET
In the production of staple fibers this is not a significant issue. PTT has a more elastic crystalline morphology, so that longer fiber finished links help stabilize the yarn, and manufacturing avoids additional air conditioning costs.

【0046】 2.3 急冷 十字流及び半径方向急冷システムを使用する試行は成功であった。内側から外
側へ及び外側から内側への空気流による半径方向急冷システムが、成功裡に使用
された。スパンサプライケンス(spun supply cans)内でのU
DY収縮を防止するために、繊維束を急速に且つ均一に急冷しなくてはならない
。8から35℃の範囲内の急冷温度が使用されているけれども、8から25℃の
温度が好ましい。一般的に、急冷空気流速度は、UDY糸通路の運転性により制
限される。位置当たりのフィラメントの数は、350から3500フィラメント
/位置であった。細デニールステープル製造において、最新の半径方向急冷シス
テムで位置当たり6250フィラメント以上を有することが可能であろう。急冷
システムの最適化には、目標UDYクリール特性について、最高の運転性を与え
、最高の伸びパーセントをもたらす条件を決定することが含まれる。
2.3 Quenching Trials using the cross-flow and radial quench system were successful. Radial quench systems with air flow from the inside to the outside and from the outside to the inside have been successfully used. U in the spun supply cans
The fiber bundle must be quenched rapidly and uniformly to prevent DY shrinkage. Although quenching temperatures in the range of 8 to 35 ° C are used, temperatures of 8 to 25 ° C are preferred. Generally, the quench air flow velocity is limited by the operability of the UDY yarn passage. The number of filaments per position was 350 to 3500 filaments / position. In fine denier staple manufacturing, it would be possible to have more than 6250 filaments per position in modern radial quench systems. Optimization of the quench system involves determining the conditions that give the best runnability and the highest percent elongation for the target UDY creel properties.

【0047】 2.4 紡糸油剤 本明細書において、ステープル押出及び延伸製造の間にPTT繊維に適用され
る全ての皮膜は、紡糸油剤として定義される。紡糸油剤は、ステープル製造及び
下流の加工の間に、PTT繊維に潤滑、凝集及び追加の保護を与える繊維皮膜で
ある。多成分リン酸塩及び鉱油をベースにする紡糸油剤の両方が、PTTステー
プルの製造において成功裡に使用された。証明されたPET紡糸油剤化学品及び
適用方法が、初期のPTTステープル製品のために満足される。次いで、紡糸油
剤配合及び適用方法を、ステープル加工についての消費者のフィードバックに基
づいて変更することができる。
2.4 Spinning Oils All coatings applied to PTT fibers during staple extrusion and stretch manufacturing are defined herein as spinning oils. Spinning oils are fiber coatings that provide lubrication, cohesion and additional protection to PTT fibers during staple manufacture and downstream processing. Both multi-component phosphate and mineral oil based spinning fluids have been successfully used in the manufacture of PTT staples. Proven PET spinning oil chemistries and application methods are satisfactory for early PTT staple products. The spinning oil formulation and application method can then be modified based on consumer feedback on stapling.

【0048】 2.5 巻取 商業的PTT UDY製造のために、900から1250メートル/分の範囲
内の巻取速度を使用した。研究装置において、UDYについての巻取速度は50
0から2250メートル/分の範囲であった。トウケンスの中にピッドルする(
piddling)前に、巻取キャプスタンロール(capstan roll
)とサンフラワーホイール(sunflower wheel)との間で、制御
した緩和を設けることが有用である。トウケンス内でのUDY収縮を最小にする
ために、単一の位置内で全てのフィラメントを、25から30℃以下に冷却する
ことが必要である。
2.5 Winding Winding speeds in the range of 900 to 1250 meters / minute were used for commercial PTT UDY production. In the research equipment, the winding speed for UDY is 50
The range was 0 to 2250 meters / minute. Piddle in the Toukens (
Before pendling, the capstan roll is wound up.
It is useful to provide controlled relaxation between the) and the sunflower wheel. In order to minimize UDY shrinkage in the Toukens, it is necessary to cool all filaments to 25-30 ° C or less in a single location.

【0049】 3.0 トウ延伸及び仕上げ 3.1 UDY貯蔵 通常の貯蔵条件下で、PTT UDYは、押出の8時間以内にその熟成工程の
90%以上を完結する。UDY延伸特性は24時間以内に安定化し、延伸特性に
於ける顕著な変化は、一定の温度で2から4ヶ月の貯蔵後に観察されない。PT
T UDYは、PET UDYよりも一層容易に且つ低い温度で収縮する能力を
有する。25から30℃より暖かい貯蔵条件は、それがUDY収縮を引き起こす
ので回避すべきである。理想的には、PTT UDYクリールは、収縮を回避す
ることを助けるために、エアーコンディショニングした環境中で貯蔵される。P
TT UDY収縮を引き起こす正確な温度は、UDY押出、急冷、巻取及び貯蔵
条件に依存する。PTT UDYが収縮する場合でも、このUDYを、製品品質
への最小の影響で、延伸工程の間に第一級商業的ステープル製品に転換させるこ
とが可能である。
3.0 Tow Stretching and Finishing 3.1 UDY Storage Under normal storage conditions, PTT UDY completes 90% or more of its aging step within 8 hours of extrusion. The UDY stretch properties stabilized within 24 hours and no significant changes in stretch properties were observed after 2 to 4 months storage at constant temperature. PT
TUDY has the ability to shrink more easily and at lower temperatures than PET UDY. Storage conditions warmer than 25 to 30 ° C. should be avoided as it causes UDY shrinkage. Ideally, the PTT UDY creel is stored in an air conditioned environment to help avoid shrinkage. P
The exact temperature that causes TT UDY shrinkage depends on UDY extrusion, quenching, winding and storage conditions. Even if the PTT UDY shrinks, it is possible to convert this UDY into a first grade commercial staple product during the drawing process with minimal impact on product quality.

【0050】 3.2 クリールサイズ PTTステープルについてのクリールサイズは、製造捲縮機のサイズによって
決定される。一般的に、PTTステープルについてのクリールサイズは、PTT
繊維のより高いバルクのために、同等のPETステープル製品のおおよそ60%
である。600,000デニールの延伸トウが、110mm幅×20mm高さの
捲縮機に満足して供給されるであろう。これは、捲縮機サイズが増加し及び/又
は延伸製造速度が100から130メートル/分以上に増加したとき変化するで
あろう。殆どの延伸製造ラインは、250から300m/分の最高ライン速度を
有しているので、捲縮室の体積を増加させることは、延伸ライン生産性を改良す
るための他の手段である。
3.2 Creel Size The creel size for PTT staples is determined by the size of the production crimper. Generally, the creel size for PTT staples is PTT
Approximately 60% of comparable PET staple products due to higher bulk of fiber
Is. 600,000 denier drawn tow would satisfactorily be supplied to a 110 mm wide by 20 mm high crimper. This will change as the crimper size increases and / or the stretch production rate increases from 100 to over 130 meters / minute. Since most stretch production lines have a maximum line speed of 250 to 300 m / min, increasing the volume of the crimping chamber is another means to improve stretch line productivity.

【0051】 3.3 クリール及びトウ製造 UDYトウが均一なロール張力下になるまで、PTT UDYを25℃より上
に加熱することを回避すること。これにより、延伸工程に供給されるPTTの収
縮が最小になり、延伸の間のトウ断面内の全ての点での均一な繊維張力が維持さ
れるであろう。非制御の不均一UDY収縮が許されると、ケンスからケンスへの
配向変化が、延伸工程均一性を制限するであろう。
3.3 Creel and Tow Manufacturing Avoid heating PTT UDY above 25 ° C. until the UDY tow is under uniform roll tension. This will minimize shrinkage of the PTT fed to the drawing process and maintain uniform fiber tension at all points in the tow cross section during drawing. If uncontrolled non-uniform UDY shrinkage is allowed, the can-to-can orientation change will limit the draw process uniformity.

【0052】 延伸前の予備湿潤浴が好ましいが、延伸供給区画の中への張力を最小にするた
めに、駆動及び挟んだロールが設けられていない場合、温度は25℃を越えては
ならない。駆動ロールが利用できない場合、浴は可能な最低均一温度にすべきで
ある。
A pre-wetting bath prior to stretching is preferred, but the temperature should not exceed 25 ° C. if no driven and nip rolls are provided to minimize tension into the stretching feed compartment. If no drive rolls are available, the bath should be at the lowest possible uniform temperature.

【0053】 3.4 延伸工程 PTTステープルを、延伸緩和及び延伸アニール工程配置で製造した。延伸緩
和工程において、ステープルを加熱処理し、ゼロ張力下で乾燥させて、収縮を減
少させる。この工程によって、PTT紡績糸のために並びに羊毛及びアクリルの
ような低モジュラス繊維とブレンドするために適した低モジュラス繊維が製造さ
れる。延伸アニール工程は、トウをロール上で、高い張力下で熱処理し、少量の
レーヨン、綿又は他のより高いモジュラスの繊維とブレンドするために一層適し
た、より高いモジュラスの繊維を製造する。
3.4 Stretching Process PTT staples were manufactured in a stretch relaxation and stretch annealing process arrangement. In the stretch relaxation step, the staples are heat treated and dried under zero tension to reduce shrinkage. This process produces low modulus fibers suitable for PTT spun yarn and for blending with low modulus fibers such as wool and acrylic. The draw anneal step heat treats the tow on rolls under high tension to produce higher modulus fibers that are more suitable for blending with small amounts of rayon, cotton or other higher modulus fibers.

【0054】 第一延伸段階に於けるUDYトウの初期延伸点は、最低60℃、好ましくは6
0から100℃に加熱された水の下で生じさせなくてはならない。延伸点を熱く
保持することによって、製造延伸比への押出条件の影響を顕著に減少させること
によって、延伸工程性能が改良される。所望により、第二延伸段階は、第一延伸
段階よりも熱く、糸の融点の実際的最高値以下、好ましくは、60から160℃
、最も好ましくは、80から100℃である。PETとは違って、PTTは加熱
した延伸浴中で粗い手触りには変わらないであろう。追加の延伸帯域は任意であ
り、通常、全機械延伸比を僅かに伸ばす。主延伸比は第一段階の中に入れなくて
はならない。
The initial drawing point of the UDY tow in the first drawing stage is at least 60 ° C., preferably 6
It must occur under water heated to 0-100 ° C. Holding the draw point hot improves the draw process performance by significantly reducing the effect of extrusion conditions on the production draw ratio. If desired, the second drawing stage is hotter than the first drawing stage and is below the practical maximum of the melting point of the yarn, preferably 60 to 160 ° C.
, Most preferably 80 to 100 ° C. Unlike PET, PTT will not change to a rough texture in a heated drawing bath. The additional draw zone is optional and usually extends the total mechanical draw ratio slightly. The main draw ratio must be included in the first stage.

【0055】 一組の100から130℃のカレンダーロール上で、3%ロール緩和でPTT
ステープルトウをアニール又は緩和させることによって、最終PTTステープル
の初期モジュラスが12から14%ほど増加する。この工程によって、PTT紡
績糸のために並びに綿、レーヨン及びPETのような高モジュラス繊維とブレン
ドするために適した高モジュラス繊維が製造される。初期モジュラスは、ロール
組上での緩和が3%に保持されているとき、130〜150℃から10℃毎に約
4%増加する。150℃以上でPTTをアニールすることは、過剰のフィラメン
ト破断を回避するために、カレンダーロール上での緩和を増加させることを必要
とする。延伸処理中の紡糸油剤損失を補うために、捲縮段階の直前に、浸漬浴又
はフロント/バックキスロール適用を使用して、紡糸油剤をしばしば適用する。
PTT on a set of 100-130 ° C. calender rolls with 3% roll relaxation
Annealing or relaxing the staple toe increases the initial modulus of the final PTT staple by 12 to 14%. This process produces high modulus fibers suitable for PTT spun yarn and for blending with high modulus fibers such as cotton, rayon and PET. The initial modulus increases by about 4% from 130-150 ° C to every 10 ° C when the relaxation on the roll set is held at 3%. Annealing the PTT above 150 ° C. requires increasing relaxation on the calender roll to avoid excessive filament breakage. Spinning oils are often applied using a dipping bath or front / back kiss roll application just prior to the crimping step to compensate for spinning oil losses during the drawing process.

【0056】 3.5 捲縮 PTTトウは、PETトウに比較して非常に容易に曲がり、その低い曲げモジ
ュラスを与える。この低い曲げモジュラスは、また、PTTに優れた風合い及び
柔軟性を与える。更に、PTTは、PETよりも一層バルキーである。低い曲げ
モジュラス及び高いバルクは、捲縮条件において下記の変更を必要とする。 ・ダンサーロール及び捲縮機ロールは、捲縮形状のより多くの制御を与えるため
に減少される。 ・PTTのより高いバルクのために、供給トウデニールを減少させるか又は捲縮
機体積を増加させなくてはならない。PTTの増加したバルキー性は、捲縮機に
供給されるトウデニールの量を、最も好ましくは10から60パーセント、好ま
しくは40から60パーセント(全てデニールで)ほど減少させることによって
評価できる。他の手段は、捲縮機の体積を、10から50パーセント、好ましく
は20から35パーセント(全て体積で)ほど増加させることである。また、こ
れらの二つの方法の組合せを使用することができる。 ・理想的には、捲縮機には、捲縮室温度をより良く制御するために、スチーム及
び紡糸油剤注入を備えなくてはならない。 ・捲縮室内の圧力及び温度制御の正確性を改良することも必要であろう。
3.5 Crimped PTT tow bends very easily compared to PET tow, giving its low bending modulus. This low bending modulus also gives the PTT excellent texture and flexibility. Furthermore, PTT is much more bulky than PET. Low flexural modulus and high bulk require the following modifications in crimp conditions. -Dancer rolls and crimper rolls are reduced to give more control of the crimp shape. • Due to the higher bulk of the PTT, the feed tow denier must be reduced or the crimper volume must be increased. The increased bulkiness of the PTT can be assessed by reducing the amount of toudenier fed to the crimper, most preferably by 10 to 60 percent, preferably by 40 to 60 percent (all in denier). Another means is to increase the crimper volume by 10 to 50 percent, preferably 20 to 35 percent (all by volume). Also, a combination of these two methods can be used. -Ideally, the crimper should be equipped with steam and spinning dosing in order to better control the crimp chamber temperature. -It may also be necessary to improve the accuracy of pressure and temperature control within the crimp chamber.

【0057】 捲縮安定性及び巻取は、捲縮機室が少なくとも85℃及び300kPa(3バ
ール)のゲート圧力であるとき、顕著に改良される。匹敵するPETステープル
よりも、捲縮頻度はより高く、捲縮高さはより低い。捲縮安定性及び巻取は、捲
縮機温度が上昇したとき改良される。捲縮安定性が上昇したとき、カーディング
に於ける欠陥を増大させ得るステープル凝集も増加するので、捲縮機は高すぎる
ほど加熱してはならない。
Crimping stability and winding are significantly improved when the crimper chamber is at least 85 ° C. and a gate pressure of 300 kPa (3 bar). Crimping frequency is higher and crimp height is lower than comparable PET staples. Crimping stability and winding are improved when the crimper temperature is increased. When the crimp stability is increased, the crimper should not be heated too high, as it also increases staple agglomeration, which can increase defects in carding.

【0058】 3.6 乾燥、切断及び包装 一般的なベルトオーブン内でのPTTステープルの緩和(乾燥)は確実である
。しかしながら、捲縮形状及び収縮特性の両方は、オーブン温度が、先行する延
伸工程に於ける最も熱い温度よりも上に上昇するとき変化する。延伸緩和ステー
プル製造において、ステープル繊維及び次の紡績糸乾熱収縮の両方は、乾燥機温
度が上昇するとき減少する。
3.6 Drying, Cutting and Packaging Relaxation (drying) of PTT staples in a typical belt oven is reliable. However, both crimp shape and shrinkage characteristics change when the oven temperature rises above the hottest temperature in the preceding drawing step. In stretch relaxed staple manufacturing, both staple fibers and subsequent spun dry heat shrinkage decrease as dryer temperature increases.

【0059】 延伸アニールステープル製造において、乾燥機として緩和オーブンが使用され
る。トウ乾燥を容易に実施するために、空気流速は比較的高く、そして空気温度
は比較的低い(75から90℃)。これらの条件は、ステープル繊維緩和又は捲
縮形状変化を可能にするために十分に熱くはない。ステープルトウを、商業的製
造において、回転及びパシフィックコンバータ型カッターを改良することなく使
用して切断した。重力及び空気輸送ステープル梱包機の両方により、PTTステ
ープルを商業的試作品に包装した。
A relaxation oven is used as a dryer in the manufacture of stretch annealed staples. The air flow rate is relatively high and the air temperature is relatively low (75 to 90 ° C.) to facilitate tow drying. These conditions are not hot enough to allow staple fiber relaxation or crimp shape change. Staple tows were cut in commercial manufacture using a rotary and Pacific converter type cutter without modification. PTT staples were packaged into commercial prototypes by both gravity and pneumatic transport stapler.

【0060】 4.0 1.7、2.5及び3.33DTEX(1.5、2.25及び3DP
F)ステープルについての一般的製法 3種の典型的なステープル製品についてのドラフト製法を、下記の表に概略記
載する。全てのステープル製造施設は異なっている。PTTステープルについて
の商業的方法を同定するために、通常、一つの商業的ラインで2から3回の試行
が行われる。これらの製法は、小さい商業的製造装置で開発された。これらは、
方法を、より大きい装置及びより高い製造速度にスケールアップするとき、僅か
に変化し得る。UDYは、1100m/分で253℃の溶融物温度を使用して製
造される。これらの延伸比を達成するために、フィラメント直径変動係数が、全
ての紡糸位置で3から5%の間であるような均一な押出条件を必要とする。更に
、これらの延伸比は、非常に良く制御された最新の方法装置で得られる。これら
の延伸比の78から85%のみを達成することは、古い装置について珍しいこと
ではない。
4.0 1.7, 2.5 and 3.33 DTEX (1.5, 2.25 and 3DP
F) General Procedures for Staples Draft recipes for three typical staple products are outlined in the table below. All staple manufacturing facilities are different. In order to identify commercial methods for PTT staples, one commercial line is usually made two to three trials. These manufacturing methods were developed on small commercial manufacturing equipment. They are,
When the method is scaled up to larger equipment and higher production rates, it can vary slightly. UDY is manufactured using a melt temperature of 253 ° C. at 1100 m / min. To achieve these draw ratios, uniform extrusion conditions are required such that the filament diameter coefficient of variation is between 3 and 5% at all spinning positions. Furthermore, these draw ratios are obtained with state-of-the-art process equipment which is very well controlled. Achieving only 78 to 85% of these draw ratios is not uncommon for older equipment.

【0061】 表IIに於ける製法は、また、それぞれの目標ステープルデニールについて高
い及び低い収縮製法を記載する。延伸製造収縮の量は、第一段延伸浴温度が60
℃より上に上昇するとき、顕著に減少する。更に、延伸製造収縮の量は、延伸比
が増加するときわずかに減少する。最後に、捲縮機及び乾燥機内の延伸製造収縮
は、繊維をアニールするためにカレンダーロールを使用するとき、更に減少する
。100から130メートル/分の商業的製品延伸製造速度及び225m/分の
ように高い開発延伸速度を使用した。商業的延伸緩和方法では、典型的に、70
℃の第一延伸及び100℃の第二延伸が使用される。商業的アニールしたステー
プル方法では、典型的に、70℃の第一延伸、100℃の第二延伸及び0.95
緩和での130℃のカレンダーロールが使用される。
The recipes in Table II also describe the high and low shrink recipes for each target staple denier. The amount of shrinkage during the stretching production is 60 at the first stage stretching bath temperature.
There is a significant decrease as it rises above ° C. Furthermore, the amount of stretch manufacturing shrinkage decreases slightly as the stretch ratio increases. Finally, draw-making shrinkage in the crimper and dryer is further reduced when using calender rolls to anneal the fibers. Commercial product stretch production rates of 100 to 130 meters / min and development stretch rates as high as 225 m / min were used. Commercial stretch relaxation methods typically use 70
A first stretch of 0 ° C and a second stretch of 100 ° C are used. Commercially annealed staple methods typically use 70 ° C. first draw, 100 ° C. second draw and 0.95.
A 130 ° C calender roll at relaxation is used.

【0062】[0062]

【表2】 [Table 2]

【0063】 4.1 ステープル特性 引張特性のこの検討は、クリール原料をトウ破壊の90%以内にまで延伸する
ことを想定する。典型的な延伸緩和PTTステープル繊維は、通常、2.7から
3.0cN/dTexの強度及び80から90%の間の伸びを有するであろう。
典型的な商業的延伸アニールしたステープルは、3.4から3.5cN/dTe
x及び60から65%の間の伸びを有するであろう。下記の強度伸びバランス曲
線(図2)は、PTTについてのステープル特性の可能な範囲を評価することを
助ける上で有用である。高い強度低い伸びのPTTステープルは、捲縮条件下で
PTTトウの迅速な緩和のために、製造することに対して非常に挑戦的である。
研究開発装置での単一フィラメント試験結果は、45%伸びで4cN/Texの
ように高い繊維強度を示す。高度に最適化した延伸アニール方法で3.5cN/
Texより大きい強度を有するPTTステープルを製造することができる。この
努力において、捲縮条件の制御は重要であろう。
4.1 Staple Properties This study of tensile properties assumes that the creel raw material is stretched to within 90% of tow fracture. Typical stretch relaxed PTT staple fibers will typically have a strength of 2.7 to 3.0 cN / dTex and an elongation of between 80 and 90%.
Typical commercial stretch annealed staples have 3.4 to 3.5 cN / dTe.
x and will have an elongation between 60 and 65%. The strength elongation balance curve (FIG. 2) below is useful in helping to assess the possible range of staple properties for PTT. High strength, low elongation PTT staples are very challenging to manufacture due to the rapid relaxation of PTT tow under crimped conditions.
Single filament test results on the R & D equipment show fiber strength as high as 4 cN / Tex at 45% elongation. 3.5 cN / with highly optimized stretch annealing method
PTT staples having a strength greater than Tex can be manufactured. In this effort, control of crimping conditions will be important.

【0064】 実施例1:押出及び貯蔵の間の未延伸糸の収縮を制御すること 二つの異なった場所で、広範囲の種々の異なった条件下で紡糸したPTT U
DYの、未延伸糸収縮の評価。試験結果は、図5に示されるように、2から3%
より大きい過剰の収縮を回避するために、31℃以下でPTT UDYを貯蔵す
ることが最善であることを示している。このチャートは、数個の温度、−30℃
、31℃、32℃及び35℃の水浴中に浸漬した未延伸糸中の収縮パーセントを
示す。紡糸条件は、0.8から4.5dpfの範囲の延伸した製品デニール/フ
ィラメント(dpf)の範囲並びに一つは位置Aで及び他は位置Bで、異なった
開発ステープル製造ラインについて押出量及び巻取速度の運転範囲をカバーした
。このチャートは、また、PTT UDY収縮が、急冷空気温度よりも一層、紡
糸条件の関数であることも示している。位置Aは25℃の急冷空気を使用し、位
置Bは16℃の急冷空気を使用する。過剰の未延伸糸収縮は、適切に制御されな
い場合、それがステープル製品変動性を増大させ得るので望ましくない。
Example 1: Controlling shrinkage of undrawn yarn during extrusion and storage PTT U spun at two different locations under a wide variety of different conditions.
Evaluation of undrawn yarn shrinkage of DY. The test result is 2 to 3% as shown in FIG.
It has been shown that it is best to store PTT UDY below 31 ° C. to avoid larger excess shrinkage. This chart shows several temperatures, -30 ° C
, Percent shrinkage in undrawn yarns immersed in water baths at 31 ° C, 32 ° C and 35 ° C. The spinning conditions were in the range of drawn product denier / filament (dpf) ranging from 0.8 to 4.5 dpf and one at position A and the other at position B, with extrusion rate and winding for different development staple production lines. Covered the operating range of take-up speed The chart also shows that PTT UDY shrinkage is more a function of spinning conditions than quench air temperature. Position A uses 25 ° C. quenching air and position B uses 16 ° C. quenching air. Excessive undrawn yarn shrinkage is undesirable because it can increase staple product variability if not properly controlled.

【0065】 実施例2:ステープル工程延伸PTTリボンの収縮 概要及び結論 60℃よりも上の浴中での延伸は、延伸したままの繊維収縮への紡糸誘導構造
の全ての影響を排除する。
Example 2: Stapling Process Stretched Stretched PTT Ribbon Shrinking Summary and Conclusion Stretching in a bath above 60 ° C. eliminates all effects of spin-induced structure on as-stretched fiber shrinkage.

【0066】 延伸繊維収縮は、延伸浴温度を上昇させると共に減少するが、その影響は、6
0℃よりも上の温度でまずまず小さい。収縮は、また、全配向(延伸比)を増加
させると共に減少するが、その影響は、より高い延伸浴温度で非常に小さい。延
伸収縮が紡糸及び延伸設定に鈍感であるとき、捲縮は一層安定になり、製品は変
動し難くなる。60℃よりも上の温度での延伸が推奨され、安定な捲縮運転をも
たらすであろう。
Stretched fiber shrinkage decreases with increasing stretching bath temperature, but its effect is 6
It is reasonably small at temperatures above 0 ° C. Shrinkage also decreases with increasing total orientation (draw ratio), but the effect is much less at higher draw bath temperatures. When the draw shrinkage is insensitive to spinning and draw settings, the crimp becomes more stable and the product less volatile. Stretching at temperatures above 60 ° C is recommended and will result in stable crimping operation.

【0067】 乾燥機/緩和温度の関数としての捲縮及び乾燥/緩和についての予想される緩
和係数を、収縮データから作成した。曲線の形状は正しく、既知データの外挿の
ために使用することができるけれども、係数の大きさが高すぎるように見える。
The crimp as a function of dryer / relaxation temperature and the expected relaxation coefficient for drying / relaxation were generated from the shrinkage data. The shape of the curve is correct and can be used for extrapolation of known data, but the coefficient magnitudes appear to be too high.

【0068】 乾燥機/緩和温度の関数としての製品収縮を、PTTについての収縮データか
ら予想できることは、疑わしく見える。
It seems questionable that product shrinkage as a function of dryer / relaxation temperature can be predicted from shrinkage data for PTT.

【0069】 序論 ここで使用したパイロット延伸ラインで試験した紡糸条件の範囲は、下記の通
りであった。
Introduction The range of spinning conditions tested in the pilot draw lines used here was as follows:

【0070】 ・240から260℃のブロック温度 ・0.432から0.865g/孔・分(0.4mm毛管) ・1000から2000m/分の紡糸速度 これらの供給物を、3種の延伸比で延伸した。[0070]   Block temperature of 240 to 260 ° C   -0.432 to 0.865 g / hole-min (0.4 mm capillary)   ・ Spinning speed of 1000 to 2000 m / min   These feeds were drawn at three draw ratios.

【0071】 ・破壊延伸比(BODR)マイナス0.1 ・BODR−0.2 ・BODR−0.4 これは、スパン配向に於ける大きい変動と結合して、大きい範囲のスパン配向
を与える。
Break Stretch Ratio (BODR) minus 0.1 BODR-0.2 BODR-0.4 This, combined with large variations in span orientation, gives a large range of span orientations.

【0072】 3種のステープル延伸浴温度を使用した。[0072]   Three staple drawing bath temperatures were used.

【0073】 ・40℃ ・55℃ ・70℃ これは、装置についての最高実用運転可能範囲であった。[0073]   ・ 40 ° C   ・ 55 ℃   ・ 70 ℃   This was the highest practical operating range for the device.

【0074】 延伸したリボンを完全にキャラクタリゼーションした。収縮結果は、下記のよ
うに分析される。
The drawn ribbon was fully characterized. Shrinkage results are analyzed as follows.

【0075】 PTT、PET及びその他の溶融紡糸したポリマーにおいて、強度及び伸びが
主として、全配向の関数であるのとは違って、収縮は繊維構造の一層精巧なプロ
ーブであり、配向により、更に重要なことに結晶化度により影響を受ける。
Unlike PTT, PET and other melt-spun polymers, where strength and elongation are primarily a function of overall orientation, shrinkage is a more elaborate probe of the fiber structure, and orientation makes it even more important. Especially, it is affected by the crystallinity.

【0076】 実験のこの部分の目的は、方法設計のための重要性のそれらの順序で示される
下記の収縮問題に答えることである。
The purpose of this part of the experiment is to answer the following shrinkage problems, presented in their order of importance for method design.

【0077】 1.紡績糸構造に於ける差異が、延伸を通して持続しているか又は延伸工程が
それらを消去するか。これは、紡糸工程及び手順の設計において、重要な意味を
有する。
1. Are the differences in spun yarn structure persistent throughout the draw or is the draw process eliminating them? This has important implications in the design of spinning processes and procedures.

【0078】 2.延伸浴温度は収縮にどのように影響するか。延伸後の残留収縮は、繊維を
如何に容易に捲縮することができるかに影響を与える主要な要因である。一般的
に、高い収縮を有する繊維は、容易に捲縮する。収縮が延伸浴温度及び配向の強
い関数である場合、変化する延伸条件を反映して、捲縮機をしばしば再均衡化さ
せなくてはならず、捲縮はあまり均一ではない。
2. How does the drawing bath temperature affect shrinkage? Residual shrinkage after drawing is a major factor affecting how easily fibers can be crimped. In general, fibers with high shrinkage are easily crimped. If the shrinkage is a strong function of the drawing bath temperature and orientation, the crimping machine must often be rebalanced, reflecting varying drawing conditions, and the crimps are less uniform.

【0079】 3.繊維を延伸し、捲縮させたとき、どの程度収縮が起こるか、そしてそれは
紡糸及び延伸条件によりどのような影響を受けるか。この情報は、紡糸モデルで
の緩和係数を計算するために使用される。
3. How much shrinkage occurs when a fiber is drawn and crimped, and how is it affected by spinning and drawing conditions? This information is used to calculate the relaxation factor in the spinning model.

【0080】 4.繊維を所定の温度でオーブン内で自由緩和させたとき、より高い温度でど
んな追加の製品収縮が存在するか。
4. What additional product shrinkage is present at higher temperatures when the fibers are allowed to relax in the oven at a given temperature.

【0081】 PETのために有用であると証明されたモデルは、下記の前提を有する。[0081]   A model that has proven useful for PET has the following assumptions.

【0082】 ガラス転移温度より高く加熱したとき、抑制しないと、繊維は、全ての無定形
領域が脱配向されるまで収縮するであろう。
When heated above the glass transition temperature, unless suppressed, the fibers will shrink until all amorphous regions have been deoriented.

【0083】 温度がガラス転移温度より上に上昇したとき、追加の配向した無定形領域は、
結晶溶融物として現れる。これらの新たに作られた無定形領域は、次いで、脱配
向して、追加の収縮を与える。そこで、一般的に、温度が高くなるほど、収縮が
高くなる。
When the temperature rises above the glass transition temperature, the additional oriented amorphous regions become
Appears as a crystalline melt. These newly created amorphous regions are then deoriented to provide additional shrinkage. Therefore, generally, the higher the temperature, the higher the contraction.

【0084】 事実上幾らか回りくどい幾つかの定義が、いま必要である。ガラス転移温度は
、熱力学の第二法則によって要求されるように、抑制されていない無定形鎖が脱
配向に対して自由である温度として定義される。無定形領域は結晶性でないもの
である。結晶性領域は、この温度で脱配向しないものである。結晶性領域を、T
GA曲線、X線挙動、密度などの項目で定義するための多数の手段が存在し、全
て、結晶化度%の項目で、多少異なっているが関連している答えを与える。この
検討の目的のために、本発明者らは、結晶を、温度での配向を保持するそれらの
能力の項目で定義する。
Some definitions, which are somewhat roundabout in nature, are now needed. The glass transition temperature is defined as the temperature at which unrestrained amorphous chains are free to deorient as required by the second law of thermodynamics. The amorphous region is not crystalline. The crystalline regions are those that do not deorient at this temperature. The crystalline region is T
There are numerous means to define in terms of GA curves, X-ray behavior, density, etc., all giving somewhat different but related answers in terms of% crystallinity. For the purposes of this discussion, we define crystals in terms of their ability to retain their orientation at temperature.

【0085】 ロープを熱処理すると、結晶性溶融及び繊維脱配向になるのみであるという仮
定は、このモデルにおいて固有である。短い滞留時間で工程において緩和された
PET糸について、このモデルはよく機能する。これは、数分の滞留時間を含む
ステープル処理のために正しくよく機能するが、PTTについてのその有効性は
、本発明より以前には知られていなかった。
The assumption that heat treating the rope only results in crystalline melting and fiber deorientation is unique in this model. This model works well for PET yarns that have been relaxed in the process with short residence times. This works well for staple processing involving dwell times of a few minutes, but its effectiveness for PTT was not known prior to the present invention.

【0086】 図6に於ける長さ、配向線図を、この工程を示すために使用することができる
。この線図は、繊維を、ゼロ複屈折でその長さからサンプル繊維長さ、lまで
延伸したとき起こることを表している。この繊維を温度Tまで加熱するとき、
全ての無定形領域は脱配向し、Tに対して安定でない全ての結晶は、溶融し、
また脱配向するので、それはlまで長さを失う。
The length, orientation diagram in FIG. 6 can be used to illustrate this process. This diagram, fibers, sample fiber length from the length at zero birefringence represents what happens when stretched to l f. When heating this fiber to a temperature T 1 ,
All amorphous regions are deoriented, all crystals that are not stable to T 1 melt,
Since it also deorients, it loses length up to l 1 .

【0087】 Tで安定である結晶がなお存在するので、繊維は完全には脱配向しない。温
度がTまで上昇するとき、追加の結晶が溶融し、無定形になり、脱配向し、そ
して長さが更に減少する。ゼロ複屈折延伸比1.0まで完全に収縮することが可
能であると思われるであろうが、実際には、融点まで及び融点を越えて安定であ
る幾らかの結晶が存在する(これが、PET重合において問題を起こす)。これ
らは脱配向せず、それで再配向は決して完結し得ない。
The fibers are not completely deoriented, as there are still crystals that are stable at T 1 . When the temperature rises to T 2, additional crystals melt, become amorphous, and disorientation, and is further reduced length. Although it would seem possible to completely shrink to a zero birefringence stretch ratio of 1.0, in practice there are some crystals that are stable up to and above the melting point (which It causes problems in PET polymerization). These do not deorient, so the reorientation can never be completed.

【0088】 本発明者らに続いて上記の序論により、実験的問題に取り組むことが可能であ
る。 紡績糸構造に於ける差異は、延伸を通して持続するか。
It is possible to tackle experimental problems by the following introductions following the inventors. Do differences in spun yarn structure persist through drawing?

【0089】 収縮は、失われる配向を与えるものであるので、収縮は延伸比の強い関数であ
るはずと予想される。PETでは、これはある程度まで真実であるが、この影響
は、配向が増加し、結晶性領域を形成する能力が増加するとき、配向増加に抵抗
する影響が存在するという事実によって、全体的に影が薄れる。またPETにお
いて、上昇した延伸浴温度で、紡糸の全ての記憶は、収縮が関係する限りにおい
て消去される。配向は、全配向パラメーター(TOP)(デニール延伸比/固有
延伸比)として近似させることができる。
It is expected that shrinkage should be a strong function of draw ratio, as shrinkage is what gives the orientation that is lost. In PET this is true to some extent, but this effect is totally overshadowed by the fact that there is an effect of resisting the increased orientation as the orientation increases and the ability to form crystalline regions increases. Fades. Also in PET, at elevated drawing bath temperatures, all memory of spinning is erased as long as shrinkage is concerned. Orientation can be approximated as a total orientation parameter (TOP) (denier stretch ratio / specific stretch ratio).

【0090】 固有延伸比を計算するために、再現可能な結果を与える研究室装置及び技術に
ついての適切な歪み速度を決定することが必要である。40#/時、240℃及
び1500m/分で紡糸した単チューブを、200から800%/分の歪み速度
で試験した。3回の反復測定を、一つのグラフ上に描いた曲線で実施した。結果
は、全ての歪み速度で非常に再現性があり、良好な研究室技術及び装置を示した
。全ての決定は図3に示される特徴的な曲線を与えた。固有延伸比は、これらの
プロットから下記のようにして容易に計算することができる。
In order to calculate the intrinsic stretch ratio, it is necessary to determine the appropriate strain rate for laboratory equipment and techniques that give reproducible results. Single tubes spun at 40 # / hr, 240 ° C. and 1500 m / min were tested at strain rates of 200 to 800% / min. Three replicate measurements were performed with the curve plotted on one graph. The results were highly reproducible at all strain rates, indicating good laboratory technology and equipment. All determinations gave the characteristic curve shown in FIG. The intrinsic stretch ratio can be easily calculated from these plots as follows.

【0091】 NDR=1+(S/100) (1) (式中、Sは、固有延伸歪みでの歪み%である) これは、 NDR=l/l (2) (式中、lは、固有延伸変曲点での長さであり、lは、紡糸したサンプルの
長さである) 第一段階は、どの変数が、所定の温度で収縮を予想する際に統計的に有意であ
るかを確立することである。手順は、受入のためのF>4.0及び拒絶するため
のP<0.05でのシグマスタット(Sigma Stat)2.0で段階的前
方及び段階的後方回帰手順を使用することであった。
NDR = 1 + (S n / 100) (1) (where S n is the strain% at the intrinsic stretching strain) This is: NDR = l d / l s (2) (where l d is the length at the intrinsic stretch inflection point and l s is the length of the spun sample) The first step is which variables are statistical in predicting shrinkage at a given temperature. Is to establish what is significant to. The procedure was to use a stepwise anterior and stepwise posterior regression procedure with Sigma Stat 2.0 with F> 4.0 for acceptance and P <0.05 for rejection. .

【0092】 表IIIに要約する結果は、下記のことを示す。[0092]   The results summarized in Table III show that:

【0093】 ・両方の手段は全般的に一致した。[0093]   -Both measures were generally the same.

【0094】 ・60℃以上の延伸温度で、紡糸変数は、延伸繊維収縮において重要な役割を
演じない。
• At draw temperatures above 60 ° C, spinning variables do not play a significant role in drawn fiber shrinkage.

【0095】 ・全配向パラメーター及び驚くべきことにブロック温度は、45℃の延伸温度
で収縮において僅かに顕著な要因であった。
• All orientation parameters and, surprisingly, block temperature were a slightly significant factor in shrinkage at a draw temperature of 45 ° C.

【0096】 製品収縮への全ての紡糸影響を一掃するために、60℃以上の延伸温度を使用
すべきであることが結論付けられる。このデータは、PETと同様に、Tgより
も著しく高い延伸温度を使用すると、紡糸構造が一掃されるという仮説を支持し
ている。r>0.5との相関関係のための回帰式を、下記の表に報告する。T
>=60℃についてはこのようなことが無いことに注目されたい。
It is concluded that a draw temperature of 60 ° C. or higher should be used to eliminate any spinning effect on product shrinkage. This data, like PET, supports the hypothesis that using a drawing temperature significantly higher than Tg clears the spinning structure. The regression equation for correlation with r 2 > 0.5 is reported in the table below. T
Note that this is not the case for> = 60 ° C.

【0097】[0097]

【表3】 [Table 3]

【0098】 延伸浴温度は、収縮にどのように影響するか。図7から11は、三つの使用し
た延伸浴温度について、煮沸収縮(Boil Off Shrinkage)並
びに125℃、140℃、175℃及び197℃での乾熱収縮のプロットである
。45℃と試験した次のより高い温度である60℃との間に、大きい機構変化が
存在することが明らかである。60℃より高い温度で、収縮は、配向に殆ど無関
係で、浴温度に対して比較的鈍感である。
How does the drawing bath temperature affect shrinkage? FIGS. 7 to 11 are plots of Boil Off Shrinkage and dry heat shrinkage at 125 ° C., 140 ° C., 175 ° C. and 197 ° C. for the three draw bath temperatures used. It is clear that there is a large mechanical change between 45 ° C. and the next higher temperature tested, 60 ° C. At temperatures above 60 ° C., shrinkage is largely independent of orientation and relatively insensitive to bath temperature.

【0099】 より高い浴温度では、収縮能力が少量低下するが、捲縮能力又はおそらく製品
性能の項目では顕著ではない。
At higher bath temperatures, the shrinkage capacity is reduced by a small amount, but not in terms of crimping capacity or perhaps product performance.

【0100】 捲縮機運転が非常に単純化されるので、60℃以上の温度での運転が推奨され
る。これらの条件下での捲縮機調節は、デニール密度を捲縮機に補正する(デニ
ール/直線捲縮機インチ、dtex/直線捲縮機cm)以外は必要ない。
Operation at temperatures above 60 ° C. is recommended as the crimper operation is greatly simplified. Crimper adjustment under these conditions is not necessary except to correct the denier density to the crimper (denier / linear crimp inch, dtex / linear crimp cm).

【0101】 紡糸及び延伸浴温度は、緩和係数にどのように影響するか。図7から11及び
変数の解析は、試験した最低温度である45℃を除いて、延伸したロープの収縮
能力が、紡糸条件に無関係であり、配向に僅かに依存するのみであることを示し
ている。
How does spinning and drawing bath temperature affect the relaxation coefficient? Figures 7 to 11 and analysis of the variables show that, except for the lowest temperature tested, 45 ° C, the shrinkage capacity of the drawn rope is independent of spinning conditions and only slightly dependent on orientation. There is.

【0102】 図12は、延伸したロープについて、オーブン温度と緩和係数との間の関係を
示している。60℃より高い延伸浴温度で、データ点の上部のグループを通過す
る直線が緩和係数を近似するであろう。これは良好な出発点であるが、この収縮
方法は小重量のサンプルを使用し、それで、それが典型的なプラント乾燥機/緩
和機内にあるように、それは緩和に対して完全に自由ではないので、値は高すぎ
る(収縮が低すぎる)であろう。
FIG. 12 shows the relationship between oven temperature and relaxation coefficient for drawn ropes. At stretching bath temperatures above 60 ° C., the straight line passing through the group above the data points will approximate the relaxation coefficient. This is a good starting point, but this shrinking method uses a small weight of sample so it is not completely free to relax as it is in a typical plant dryer / relaxer So the value will be too high (shrinkage too low).

【0103】 しかしながら、曲線は正しい形状を有し、それで、一層機械特異的なデータが
得られるとき、温度影響を外挿するために十分に良好であろう。
However, the curve has the correct shape, so when more machine-specific data is obtained, it will be good enough to extrapolate temperature effects.

【0104】 緩和した製品収縮を、リボン収縮データから予測できるか。[0104]   Can relaxed product shrinkage be predicted from ribbon shrinkage data?

【0105】 図3及びPETについての簡単な収縮モデルを参照して、lの繊維をT
オーブン内に入れる場合、それは無定形配向を失い、結晶の幾らかは溶融しそし
て脱配向し、その長さは長さlまで減少するであろう。同様に、長さlのサ
ンプルを、Tよりも高いTのオーブン内に入れる場合、結晶性材料のより多
くが、より高い温度で溶融するので、それはより多く収縮し、長さlまで収縮
するであろう。
[0105] With reference to simple shrinkage model for 3 and PET, if you put the fibers of l f in an oven at T 1, it will lose amorphous orientation and some melts and disorientation of the crystal , Its length will decrease to length l 1 . Similarly, when a sample of length l f is placed in an oven with T 2 higher than T 1 , it shrinks more as more of the crystalline material melts at the higher temperature, and length l f Will shrink to 2 .

【0106】 数学的には、収縮は下記の方法によって表すことができる。[0106]   Mathematically, shrinkage can be represented by the following method.

【0107】 Φ=Tでの収縮%/100 (1) Φ=Tでの収縮%/100 (2) とする。[0107] the percent shrinkage at Φ 1 = T 1/100 ( 1) Φ 2 = percent shrinkage at T 2/100 (2).

【0108】 次いで、乾熱収縮の定義から Φ=(l−l)/l=1−l/l (3) Φ=1−l/l (4) Tで自由に緩和したサンプルを試験する場合、それはTでの収縮について
何を起こすか。第一収縮工程の間に、溶融及び脱配向以外の結晶性成長又は変化
が起こらない場合、それはlまで収縮するであろう。
[0108] Then, dry heat from the definition of shrinkage Φ 1 = (l f -l 1 ) / l f = 1-l 1 / l f (3) Φ 2 = 1-l 2 / l f (4) T 1 What does it do with shrinkage at T 2 when testing a sample relaxed freely at? If no crystalline growth or changes other than melting and deorientation occur during the first shrinking step, it will shrink to l 2 .

【0109】 次いで、第一収縮は、繊維が緩和機内で経験するものであり、第二収縮は、緩
和された製品中の残留収縮である。ある程度まで、PETはこれらの仮定に従い
、それで、延伸したリボンの乾熱収縮から、緩和された製品収縮を推定すること
が可能である。
The first shrinkage is then what the fiber experiences in the relaxor and the second shrinkage is the residual shrinkage in the relaxed product. To some extent PET is able to follow these assumptions, so it is possible to deduce the relaxed product shrinkage from the dry heat shrinkage of drawn ribbons.

【0110】 これを行うために計算しなくてはならないものは、Tで収縮された製品が、
での第二回に収縮される収縮である。これは、下記のように収縮の定義及び
図3を使用することによって行うことができる。
What must be calculated to do this is that the product shrunk at T 1 is
A contraction that is contracted a second time at T 2 . This can be done by using the contraction definition and FIG. 3 as follows.

【0111】 Φps=(Tで収縮したときTで収縮したサンプルの収縮%)/100
(5) Φps=(l−l)/l=1−l/l (6) 二つの異なった温度で測定された乾熱収縮の項目で、l及びlを推定するた
めに、式3及び4を使用すると、これは下記のようになる。
Φ ps = (% shrinkage of sample shrunk at T 1 when shrunk at T 2 ) / 100
(5) Φ ps = (l 1 −l 2 ) / l 1 = 1−l 2 / l 1 (6) Estimate l 1 and l 2 in terms of dry heat shrinkage measured at two different temperatures. Using Equations 3 and 4 to do this,

【0112】 Φps=1−(1−Φ)/(1−Φ) (7) これ及び測定された収縮から、Tでオーブン緩和した後のTでの予想され
る製品収縮を計算することができる。
Φ ps = 1− (1−Φ 2 ) / (1−Φ 1 ) (7) From this and the measured shrinkage, the expected product shrinkage at T 2 after oven relaxation at T 1 is calculated. Can be calculated.

【0113】 図13は、高い配向及び高い浴温度の技術的に有用な場合についての予想され
る収縮のプロットである。所定のオーブン緩和の後の予想される繊維収縮が非常
に低すぎることが明らかである。これは、単純な脱配向に加えて顕著な結晶性変
化が乾燥機/緩和機内で起こることを示している。
FIG. 13 is a plot of expected shrinkage for technically useful cases of high orientation and high bath temperature. It is clear that the expected fiber shrinkage after a given oven relaxation is too low. This indicates that in addition to simple deorientation, significant crystallinity changes occur in the dryer / relaxation.

【0114】 実施例3:加熱した歪み条件下でのPTT紡績糸特性上の特性上のPTTステ
ープル繊維熱固定の評価:評価した糸には、PTT、PTT/PETブレンド物
、PTT/綿ブレンド物及びPETが含まれる(表IV) PTT合成繊維の押出の間のフィラメントの破断は、製品生産性及び製品品質
を厳しく制限する。0.55から1.0の範囲内のIVを有するPTT樹脂が好
ましく、0.675から0.92のIV範囲を有するものが更に好ましく、0.
72から0.82のIV範囲を有するものが最も好ましい。0.72から0.8
2の固有粘度範囲を有するPTT合成繊維を製造することは、最終繊維特性に於
ける顕著な低下無しに、合成繊維製造運転性及び製品品質を改良することを助け
る。
Example 3: Evaluation of PTT staple fiber heat setting on properties of PTT spun yarn properties under heated strain conditions: evaluated yarns include PTT, PTT / PET blends, PTT / cotton blends And PET are included (Table IV) Filament breakage during extrusion of PTT synthetic fibers severely limits product productivity and product quality. PTT resins having an IV within the range of 0.55 to 1.0 are preferred, those having an IV range of 0.675 to 0.92 are more preferred, and
Most preferred are those having an IV range of 72 to 0.82. 0.72 to 0.8
Producing PTT synthetic fibers with an intrinsic viscosity range of 2 helps improve synthetic fiber production runnability and product quality without a significant reduction in final fiber properties.

【0115】 PTTの固有粘度を低下させることは、下記のことを助ける。[0115]   Reducing the intrinsic viscosity of PTT helps:

【0116】 1.押し出された繊維の粘度に比較して、チップの粘度に於ける変化の量を減
少させる。
1. It reduces the amount of change in the viscosity of the tip as compared to the viscosity of the extruded fiber.

【0117】 2.スピンパック中のポリマー溶融物の均一性を改良する。0.92のIVを
有するPTT樹脂は、押出に於ける限界収率を維持するために、一層厳しいスピ
ンパック濾過システムを必要とする。
2. Improve the homogeneity of the polymer melt in the spin pack. PTT resin with an IV of 0.92 requires a more stringent spin pack filtration system to maintain marginal yield in extrusion.

【0118】 3.製造の間の破断されたフィラメントの数を減少させることにより、製造運
転性を改良する。
3. Improves manufacturability by reducing the number of broken filaments during manufacture.

【0119】 4.2より小さいデニール/フィラメントを有する押し出されたフィラメント
について、より低温の押出温度で製品を流すことを可能にする。PTTは、26
0℃より高い溶融押出温度で分解することが知られている。0.92IVの樹脂
を使用して微細なデニールの合成フィラメント(2より小さいdpfを有するフ
ィラメント)を製造するとき、押出の間にフィラメントを破断させる、過剰の溶
融物流乱流及び溶融物分解を回避するために十分に、溶融粘度を減少させるため
に、溶融押出温度を上昇させなくてはならない。
For extruded filaments having a denier / filament of less than 4.2, it is possible to run the product at lower extrusion temperatures. PTT is 26
It is known to decompose at melt extrusion temperatures above 0 ° C. When producing fine denier synthetic filaments (filaments with dpf less than 2) using 0.92IV resin, avoiding excessive melt stream turbulence and melt decomposition, which breaks the filaments during extrusion. In order to sufficiently reduce the melt viscosity, the melt extrusion temperature must be increased.

【0120】 5.製品繊維に於ける収縮の量を減少させて、延伸工程及び/又はステープル
糸包装物への巻付けを容易にする。
5. The amount of shrinkage in the product fibers is reduced to facilitate the drawing process and / or wrapping into a staple yarn package.

【0121】 PTTから製造されたステープル糸は、驚くほど弾性であり、元の糸長さの1
5から25%以下に伸張させたとき回復可能な弾性を有する。この弾性は、また
、PTTが重量及び/又は長さ基準で主繊維成分である緊密な及び非緊密な繊維
ブレンド物から製造されたステープル糸中にも存在する。更に、この弾性は、数
百サイクルの後でも回復可能である。この弾性は、PTTステープル糸及びブレ
ンドしたステープル糸から製造された織物布の形状保持特性を増強するために十
分である。適切に構成され、仕上げられた、大部分のPTTステープル紡績糸を
含有する(長さパーセントの重量基準)布は、織布及び編布で驚くほど高い弾性
回復を有することができる(手により500サイクル以上及び装置により200
サイクルで試験した)。本発明は、全ての方法による撚糸構造へのステープルの
転換による、ステープル紡績糸の形成をカバーする。紡績糸は、手、紡績ホイー
ル、リング式精紡、オープンエンド精紡、エアージェット精紡又は他の形式のス
テープルから糸への転換装置によって製造することができる。
Staple yarns made from PTT are surprisingly elastic and have 1% of the original yarn length.
It has recoverable elasticity when stretched from 5 to 25% or less. This elasticity is also present in staple yarns made from tight and non-tight fiber blends in which PTT is the main fiber component on a weight and / or length basis. Moreover, this elasticity is recoverable after hundreds of cycles. This elasticity is sufficient to enhance the shape retention properties of woven fabrics made from PTT staple yarns and blended staple yarns. Properly constructed and finished, most PTT staple spun yarn containing fabrics (by weight percent length) can have surprisingly high elastic recovery in woven and knitted fabrics (500 by hand). 200 cycles or more and depending on equipment
Cycle tested). The present invention covers the formation of staple spun yarn by conversion of staples into a twisted yarn structure by all methods. Spun yarn can be produced by hand, spinning wheel, ring spinning, open end spinning, air jet spinning or other types of staple to yarn conversion equipment.

【0122】 綿、羊毛、アクリル、PETから製造されたステープル糸は弾性ではない。こ
れらの繊維から、弾性であるステープル糸を製造するために、工業では一般的に
、弾性連続フィラメントを、糸又は布に内部的に添加して、最終織物製品に弾性
特性を付与しなくてはならない。これらの解決は、PTTから製造された基本的
ステープル紡績糸よりも一層高価である。本発明の価値は、基本的ステープル紡
績糸技術を有する人々が、一層高価な核となる紡績糸装置に投資するか又は布構
造の中に弾性連続フィラメントを含有させる(これは、次いで、布を染色し、仕
上げる方法を複雑にする)ことなく、商業的価値のある弾性紡績糸を製造できる
ことである。
Staple yarns made from cotton, wool, acrylic, PET are not elastic. In order to produce staple yarns that are elastic from these fibers, it is common in the industry to add elastic continuous filaments internally to the yarn or cloth to impart elastic properties to the final textile product. I won't. These solutions are more expensive than the basic staple spun yarn made from PTT. The value of the present invention is that people with basic staple spun yarn technology either invest in more expensive core spun yarn equipment or include elastic continuous filaments in the fabric structure, which in turn It is possible to produce elastic spun yarns of commercial value without complicating the dyeing and finishing process.

【0123】 ステープル繊維熱固定特性が、PTTステープル及び綿とブレンドしたPTT
ステープル及びPETステープルとブレンドしたPTTステープルから製造され
た糸の挙動にどのように影響を与えるかを簡潔に特徴付けるための努力がなされ
た。表IVに記載されたように、PET及び綿ブレンド糸は、異なった緩和機温
度で製造され、顕著に異なった捲縮を有する数種のPTTステープル供給物から
製造した。それで、他の繊維とブレンドすることの影響は、明確に確認すること
はできない。それで、これらの実験から正確なブレンドレベル影響を推量する際
に注意を払わなくてはならない。この実験は、実施例糸のそれぞれを、収縮、モ
ジュラス、応力緩和及び回復の項目で調べる。これらの要因は一般的に独立であ
り、この仕事では別々に研究した。
Staple fiber heat setting properties of PTT staple and PTT blended with cotton
Efforts have been made to briefly characterize how the behavior of yarns made from PTT staples blended with staples and PET staples is affected. As described in Table IV, PET and cotton blend yarns were made at different relaxor temperatures and made from several PTT staple feeds with significantly different crimps. So the effect of blending with other fibers cannot be clearly identified. Therefore, care must be taken in inferring the exact blend level effect from these experiments. This experiment examines each of the example yarns in terms of shrinkage, modulus, stress relaxation and recovery. These factors are generally independent and were studied separately in this work.

【0124】[0124]

【表4】 [Table 4]

【0125】 要約及び結論 紡績糸175℃乾熱収縮について: ・紡績糸乾熱収縮は、試験した全てのブレンド物(100%PTT、100%
PET、50/50PTT/PET及び50/50PTT/綿)について、オー
ブン温度と共に減少した。
Summary and Conclusions On Spun Yarn 175 ° C. Dry Heat Shrinkage: Spun yarn dry heat shrinkage was measured for all blends tested (100% PTT, 100%).
PET, 50/50 PTT / PET and 50/50 PTT / cotton) decreased with oven temperature.

【0126】 ・乾熱収縮は、試験した全てのブレンド物について、適用した伸張(又は緩和
)の各%について約1/2%増加する。
Dry heat shrinkage increases by approximately 1/2% for each% of stretch (or relaxation) applied for all blends tested.

【0127】 ・PTT紡績糸収縮は、PET糸よりも2から2+1/2%小さかった。[0127]   • PTT spun yarn shrinkage was 2 to 2 + 1/2% less than PET yarn.

【0128】 ・PTTデータは、収縮についての無定形脱配向モデルに近接して従った。[0128]   • The PTT data closely followed the amorphous deorientation model for shrinkage.

【0129】 ・紡績糸煮沸収縮について ・煮沸収縮は、試験した全てのブレンド物について、オーブン温度と共に減少
した。
• On Spun Yarn Boil Shrinkage • Boil shrinkage decreased with oven temperature for all blends tested.

【0130】 ・煮沸収縮は、試験した全てのブレンド物について、適用した伸張の各1%に
ついて約0.4%増加する。
• Boil shrinkage increases by about 0.4% for each 1% of stretch applied for all blends tested.

【0131】 ・PTT紡績糸は、PTTが延伸緩和方法により製造され、他方PETサンプ
ルは延伸アニールであったので、煮沸収縮においてPET糸よりも約1%小さか
った。
The PTT spun yarn was about 1% smaller in boiling shrinkage than the PET yarn because the PTT was produced by the stretch relaxation method, while the PET sample was stretch annealed.

【0132】 5%歪み(伸張)での紡績糸荷重について: 布は、その長さを顕著な量変化させるために、非常に小さい力を必要とすると
き、「伸びやすい」として感知される。試行のこの設定において、本発明者らは
、布を5%歪ませるために必要な力を観察することによって伸張を特徴付けるこ
とを選択する。試験した全てのブレンド物に影響を与える主な変数は、適用した
伸張であった。オーブン温度はあまり重要ではなく、この評価は下記のことを示
す。
On Spun Yarn Load at 5% Strain (Extension): A fabric is perceived as “stretchable” when it requires very little force to change its length by a significant amount. In this setting of trials, we choose to characterize the stretch by observing the force required to strain the fabric by 5%. The main variable affecting all blends tested was the stretch applied. Oven temperature is not very important and this rating shows that:

【0133】 ・PTTは、5%引き伸ばす(より大きい伸張)ために、PETよりも3から
4倍小さい力を示した。
• PTT showed 3-4 times less force than PET to stretch 5% (greater stretch).

【0134】 ・PTTの伸張の量は、適用した伸張と共に減少し、PETのものの1/10
である(0.01gpd増加/1%伸張対0.1)。それで、適用した伸張を、
大きい糸伸張不利益無しに糸特性を修正するために、PTTについて使用するこ
とができる。
The amount of stretch of PTT decreases with the stretch applied, being 1/10 of that of PET
(0.01 gpd increase / 1% stretch vs. 0.1). So the applied stretch is
It can be used with PTT to modify yarn properties without large yarn extension penalties.

【0135】 ・100%PTT糸の伸張は、熱固定条件に対して比較的鈍感であった。[0135]   The elongation of 100% PTT yarn was relatively insensitive to heat setting conditions.

【0136】 紡績糸応力緩和 所定の時間の長さの間、所定の歪みに付した後に、糸又は布がどれだけ回復す
るかは、下記の二つの要件に依存する。
Spun Yarn Stress Relaxation How much the yarn or fabric recovers after being subjected to a given strain for a given length of time depends on two requirements:

【0137】 1.歪みが維持されている間に、どれだけ応力緩和が起こるか。[0137]   1. How much stress relaxation occurs while strain is maintained.

【0138】 2.応力が開放された後の回復の量。[0138]   2. The amount of recovery after the stress is released.

【0139】 これらの要因は、一般的に独立であり、この仕事では別々に研究した。[0139]   These factors are generally independent and were studied separately in this work.

【0140】 ・PTT応力緩和は熱固定温度に無関係であり、適用した伸張が増加すると共
に直線的に減少した(応力緩和に於ける0.5%減少/熱固定に於ける1%適用
した伸張)。
PTT stress relaxation was independent of heat setting temperature and decreased linearly with increasing applied elongation (0.5% decrease in stress relaxation / 1% applied elongation in heat setting) ).

【0141】 ・PET応力緩和は、オーブン温度が上昇すると共に、そして適用した伸張が
増加すると共に直線的に減少した。適用した伸張影響は、PTTよりも著しく強
い(−0.9%/適用した伸張%)。
-PET stress relaxation decreased linearly with increasing oven temperature and with increasing applied stretch. The stretch effect applied is significantly stronger than PTT (-0.9% /% stretch applied).

【0142】 ・PTT及びPETは、大体同じ量の応力緩和を示した。[0142]   -PTT and PET showed roughly the same amount of stress relaxation.

【0143】 ・PTT/PETブレンド物糸は、−0.7%減少/適用した伸張%で、対応
する純粋の糸の間のほぼ中間程度で挙動した。
• The PTT / PET blend yarn behaved approximately half way between the corresponding pure yarns with -0.7% reduction /% elongation applied.

【0144】 ・PTT/綿ブレンド物糸応力緩和は、熱固定温度に無関係である。[0144]   • PTT / cotton blend yarn stress relaxation is independent of heat setting temperature.

【0145】 紡績糸回復 このサンプル組からのPTT糸についての回復は、98%回復を有する最近試
験した市販前の糸サンプルについて観察されたものよりも、遙かに小さかった。
これについての原因は、繊維処理で使用した100℃乾燥機オーブンであろう。
試験した全てのサンプルについて回復に影響を与える主要な熱固定変数は、適用
した伸張であり、適用した伸張が増加すると共に、回復が増加した。
Spun Yarn Recovery The recovery for PTT yarns from this sample set was much smaller than that observed for the recently tested pre-marketed yarn samples with 98% recovery.
The cause for this would be the 100 ° C dryer oven used in the fiber treatment.
The major heat setting variable affecting recovery for all samples tested was applied stretch, with increasing stretch applied and recovery increasing.

【0146】 ・PTT回復は、0.9%/1%適用した伸張で増加する。[0146]   -PTT recovery increases with stretch applied 0.9% / 1%.

【0147】 ・PTTは、一般的に、PETよりも5から10%高い回復を有した。[0147]   -PTT generally had a recovery of 5-10% higher than PET.

【0148】 ・PTT/綿ブレンド物データは、非常に不安定であったが、純粋の糸と同じ
一般的傾向を示した。
The PTT / cotton blend data was very unstable but showed the same general trend as the pure yarn.

【0149】 収縮原理 顕著な配向を有する半結晶性ポリマー繊維において、配向は、二つの領域、即
ち、結晶性領域と結晶性範囲に連結された無定形領域内に存在する。通常、結晶
サイズの範囲が存在し、結晶性領域の配向は変化し得る。
Shrinkage Principle In a semi-crystalline polymer fiber with a pronounced orientation, the orientation lies in two regions, a crystalline region and an amorphous region connected to the crystalline range. Usually, there is a range of crystal sizes and the orientation of crystalline regions can change.

【0150】 繊維をガラス転移温度よりも低い温度に曝露したとき、長さ変化は非常に遅く
、クリープと呼ばれる。一般的に、有用な織物繊維は全て、荷重の不存在下で低
いクリープ速度を有する。繊維をTgより上の温度に加熱するとき、無定形領域
は移動性になり、抑制力の不存在下で、それらが等方性状態(優先配向ではない
)であるように近く脱配向する。等方性状態は、熱力学の第二法則により扱われ
る。これは、通常、収縮になるが、希な例で、結晶性領域はそれ自体でつぶれ、
「負の」配向が存在し、それで繊維が成長する。このような繊維は、自己伸び性
と呼ばれる。それらがPTTから製造できる場合、このことは知られていない。
結晶性領域は移動性ではなく、脱配向しない。
When the fibers are exposed to temperatures below the glass transition temperature, the length change is very slow and is called creep. Generally, all useful textile fibers have a low creep rate in the absence of load. When the fibers are heated above the Tg, the amorphous regions become mobile and, in the absence of restraining forces, deorientate closer so that they are in the isotropic state (not the preferred orientation). The isotropic state is treated by the second law of thermodynamics. This usually results in shrinkage, but in the rare case the crystalline region collapses on itself,
There is a "negative" orientation in which the fibers grow. Such fibers are called self-stretching. This is not known if they can be manufactured from PTT.
The crystalline region is not mobile and does not deorient.

【0151】 繊維の温度を上昇させ続けるとき、より小さい結晶は溶融し、それらの範囲は
無定形になる。ここで、これらは脱配向し、追加の収縮が起こる。これが、半結
晶性ポリマーについて、収縮が一般的に、温度の上昇と共に増加する理由である
。そこで、繊維収縮を減少させるための下記の二つの戦略が存在する。
As the temperature of the fiber continues to rise, the smaller crystals melt and their range becomes amorphous. Here, they deorient and additional shrinkage occurs. This is why, for semi-crystalline polymers, shrinkage generally increases with increasing temperature. Thus, there are two strategies for reducing fiber shrinkage:

【0152】 1.繊維を安定であるようにさせたい温度に予備収縮させる。[0152]   1. Pre-shrink the fiber to the temperature at which it is desired to be stable.

【0153】 2.繊維を収縮させたくない温度で、結晶を安定にする温度で、加熱及び張力
下で結晶化させる。
2. The fibers are allowed to crystallize under heat and tension at a temperature at which they do not want to shrink and at a temperature at which they stabilize the crystals.

【0154】 商品のPET繊維について、問題が、紡糸及び製織効率並びに糸強度である場
合、本発明者らが後で述べるように、予備収縮によって繊維モジュラスが低下す
るので、第二のルートが排他的に使用される。特殊繊維、特に羊毛ブレンド物に
ついて、強度及びモジュラスは重要な問題ではないので第一のルートが使用され
るが、ルート1によって与えられるより良い染色性が利点である。この際、PT
Tについてより良いルートはどちらであるか明らかではない。
For commercial PET fibers, if the problem is spinning and weaving efficiency and yarn strength, the second route is exclusive because preshrinkage reduces the fiber modulus, as we will see later. Is used for. For specialty fibers, especially wool blends, the first route is used because strength and modulus are not important issues, but the better dyeability afforded by route 1 is an advantage. At this time, PT
It is not clear which is the better route for T.

【0155】 繊維を伸張する場合、その非晶配向が増加し、そうして収縮を起こす。PET
非撚連続フィラメント糸において、しばしば、ほぼ1対1対応(5%伸張が収縮
を5%増加させる)が存在する。
When a fiber is stretched, its amorphous orientation increases, thus causing shrinkage. PET
In non-twisted continuous filament yarns, there is often a one-to-one correspondence (5% stretch increases shrinkage by 5%).

【0156】 これまで、本発明者らは、単一未捲縮繊維を検討してきた。紡績糸についての
状況は、下記の理由のために一層複雑である。
So far, the inventors have investigated single uncrimped fibers. The situation for spun yarns is more complicated for the following reasons.

【0157】 ・繊維はらせん角度で撚られ、これによって糸での繊維収縮の効果が減少する
• The fibers are twisted at a helix angle, which reduces the effect of fiber shrinkage on the yarn.

【0158】 ・繊維は、糸の外側から中央に移動する。[0158]   -The fibers move from the outside to the center of the yarn.

【0159】 ・繊維は、糸内で滑り得る。[0159]   The fibers can slip in the yarn.

【0160】 ・異なった収縮を有するブレンド繊維の存在により、アセンブリの収縮が変化
し得る。
• The presence of blended fibers with different shrinkage can change the shrinkage of the assembly.

【0161】 これらの複雑さがあっても、本発明者らは、熱固定条件に対する紡績糸の応答
を予測するために、単純なモデルを使用することができる。
Despite these complications, we can use a simple model to predict the response of spun yarn to heat setting conditions.

【0162】 1.糸を加熱し、自由緩和させる場合、これは脱配向し、結晶化度は増加する
であろう。両方の要因は収縮を減少させる。一定のオーブン温度で、収縮減少は
緩和と共に直線的であろう。収縮は、オーブン温度が上昇すると共に減少するで
あろう。
1. If the yarn is heated and allowed to relax, it will deorient and the crystallinity will increase. Both factors reduce contraction. At constant oven temperature, shrinkage reduction will be linear with relaxation. Shrinkage will decrease with increasing oven temperature.

【0163】 2.糸を加熱し、一定の長さに保持する場合、脱配向は存在しない。収縮は、
糸処理オーブン温度が、繊維製造に於ける自由乃至緩和工程の間に繊維が経験し
たものよりも高い限り、オーブン温度の上昇と共に減少する。
2. When the yarn is heated and held at a constant length, there is no deorientation. Contraction is
As long as the yarn processing oven temperature is higher than that experienced by the fibers during the free-making and relaxation steps in fiber production, it decreases with increasing oven temperature.

【0164】 3.糸を加熱し、伸張する場合、配向が増加し、それで収縮するであろう。収
縮は適用した伸張と共に直線的に増加し、オーブン温度が繊維加工の間に見られ
るものよりも高い限り、オーブン温度が上昇すると共に減少する。
3. If the yarn is heated and stretched, the orientation will increase and it will contract. Shrinkage increases linearly with applied elongation and decreases with increasing oven temperature as long as the oven temperature is higher than that seen during fiber processing.

【0165】 適切にこれを基礎にして、本発明者らは、糸収縮への熱固定条件の影響を解析
するための準備ができている。
Properly based on this, we are ready to analyze the effect of heat setting conditions on yarn shrinkage.

【0166】 175℃紡績糸乾熱収縮 図14に示されるように、PTTは、全配向モデルの全ての規則に従う素晴ら
しい支持体である。
175 ° C. Spun Yarn Dry Heat Shrink As shown in FIG. 14, PTT is an excellent support that follows all the rules of the full orientation model.

【0167】 0%の適用した伸張で、100℃で緩和させた対照は、正確に、100℃で処
理した糸と同じ収縮を有する。より高い温度で処理するとき、なお一定の長さで
、収縮が減少する。
The control relaxed at 100 ° C. with 0% applied stretch has exactly the same shrinkage as the yarn treated at 100 ° C. When treated at higher temperatures, shrinkage is still reduced for a given length.

【0168】 長さが、適用した伸張又は収縮によって変化するとき、収縮は適用した伸張と
共に直線的に増加し、勾配はオーブン温度と共にほぼ一定である。所定のオーブ
ン温度176℃で、乾熱収縮は1%適用した伸張当たり約0.46%増加する。
When the length varies with applied stretch or contraction, the contraction increases linearly with applied stretch and the slope is nearly constant with oven temperature. At a given oven temperature of 176 ° C, dry heat shrinkage is increased by about 0.46% per 1% applied stretch.

【0169】 PETは、同様の方式で挙動する、図15。これはアニールされた繊維であり
、緩和された繊維ではないので、対照糸の収縮は100℃であってもオーブン温
度が上昇すると共に減少する。これは高いモジュラスであるので、高い伸張及び
低いオーブン温度で、繊維は伸張しないが、糸内で滑って、収縮増加はPTTに
ついてのように大きくはない。130℃を越えるオーブン温度について、PET
乾熱収縮は1%適用した伸張当たり約0.55%増加する。これはPTTよりも
幾らか高いが、両方についての良好な経験則は、伸張1%について1/2%収縮
増加である。
PET behaves in a similar fashion, FIG. Since this is annealed fiber, not relaxed fiber, the shrinkage of the control yarn decreases with increasing oven temperature even at 100 ° C. Since this is a high modulus, at high stretch and low oven temperature the fiber does not stretch but slips in the yarn and the increase in shrinkage is not as great as for PTT. For oven temperatures above 130 ° C PET
Dry heat shrinkage is increased by about 0.55% per 1% applied stretch. This is somewhat higher than PTT, but a good rule of thumb for both is a 1/2% shrinkage increase for 1% stretch.

【0170】 図16は、最高及び最低熱固定温度についてのPTT及びPET糸収縮を比較
する。PTTは、同等オーブン条件について、PETよりも約2から21/2%
低い乾熱収縮を有する。前記のように、両方は、適用した伸張で大体同じの収縮
に於ける増加を有する。
FIG. 16 compares PTT and PET yarn shrinkage for the highest and lowest heat setting temperatures. PTT is about 2 to 21/2% more than PET for equivalent oven conditions
Has low dry heat shrinkage. As noted above, both have approximately the same increase in contraction with applied stretch.

【0171】 PTT/綿ブレンド物は、PETブレンド物と同様であり(図17)、収縮は
オーブン温度の低下と共に増加し、適用した伸張と共に増加する。適用した伸張
と共の増加は明白に直線状であり、収縮は1%適用した伸張当たり大体0.47
%増加する。綿ブレンド物の収縮は、同様の条件についてPETブレンド物より
も約1%小さい。このサンプル組について、良好な経験則は、1%適用した伸張
が、乾熱収縮を1/2%増加することである。
The PTT / cotton blend is similar to the PET blend (FIG. 17) with shrinkage increasing with decreasing oven temperature and increasing with applied stretch. The increase with applied stretch is clearly linear with shrinkage being approximately 0.47 per 1% stretch applied.
%To increase. The shrinkage of the cotton blend is about 1% less than the PET blend for similar conditions. For this sample set, a good rule of thumb is that 1% applied stretch increases the dry heat shrinkage by 1/2%.

【0172】 紡績糸煮沸収縮 煮沸収縮は、利用可能な無定形配向が、繊維中に存在するものプラスガラス転
移と100℃との間で溶融する全ての結晶であること以外は、乾熱と同じ方式で
挙動し、それでこれは乾熱収縮よりも遙かに低い。水の可塑化効果が高い幾つか
の繊維において、この収縮は顕著であり得る。100℃より高い緩和温度で延伸
緩和方法により製造された繊維は、一般的に、非常に低い煮沸収縮を有する。ア
ニールした繊維は、一般的に、これらは張力下で加熱され、常に無定形配向が存
在するので、比較的高い煮沸収縮を有する。
Boiled Shrinkage Boiled shrinkage is the same as dry heat except that the available amorphous orientations are all crystals present in the fiber plus the glass transition and 100 ° C. melting. Behaves in a manner so that it is much lower than dry heat shrinkage. This shrinkage can be significant in some fibers where the plasticizing effect of water is high. Fibers produced by the stretch relaxation method at relaxation temperatures above 100 ° C generally have very low boiling shrinkage. Annealed fibers generally have a relatively high boiling shrinkage because they are heated under tension and there is always an amorphous orientation.

【0173】 これらのサンプルは、一般的に、これらの原則に従う。全てのブレンド物は、
乾熱収縮と同様の方式で挙動し、収縮はオーブン温度が上昇すると共に減少し、
適用した伸張と共に増加する。
These samples generally follow these principles. All blends are
It behaves in a manner similar to dry heat shrinkage, where shrinkage decreases with increasing oven temperature,
Increases with applied stretch.

【0174】 PTT対照糸は、その中に進んだ繊維が、100℃でオーブン緩和されても、
2%の収縮を有していた。これは、幾らかの冷延伸が、加工の際、おそらくカー
ディングの間に起こったことを示している。これは、予想されず、PTTの低い
モジュラスを与える。PTT糸収縮は、1%適用した伸張当たり約0.38%増
加した。対照PET糸は、それがアニール方法で製造されるので、PTTよりも
顕著に高い収縮(4.5対2%)を有していた。糸収縮は、1%適用した伸張当
たり約0.47%増加した。一般的に、PTT糸は、PET糸よりもほぼ1%低
い乾熱収縮を有し、同様の糸熱固定条件を与える(図18)。
[0174] The PTT control yarns have the following properties:
It had a shrinkage of 2%. This indicates that some cold stretching occurred during processing, probably during carding. This is unexpected and gives a low PTT modulus. PTT yarn shrinkage increased by about 0.38% per 1% applied stretch. The control PET yarn had significantly higher shrinkage (4.5 vs. 2%) than PTT, as it was made by the annealing method. Yarn shrinkage increased about 0.47% per 1% applied stretch. Generally, PTT yarns have a dry heat shrinkage that is almost 1% lower than PET yarns, giving similar yarn heat setting conditions (FIG. 18).

【0175】 PTT/PETブレンド物糸は、1%適用した伸張当たり0.44%の収縮増
加を有し、PTT/綿糸は、0.417の増加を有していた。煮沸収縮について
の良好な経験則は、試験した全ての条件について、それが1%適用した伸張当た
り約0.4%増加することである。
The PTT / PET blend yarn had a shrinkage increase of 0.44% per 1% applied stretch and the PTT / cotton yarn had an increase of 0.417. A good rule of thumb for boiling shrinkage is that for all conditions tested, it increases by about 0.4% per 1% applied stretch.

【0176】 100%PTT紡績糸について、5%歪みでの荷重は、オーブン温度に殆ど無
関係であり、適用した伸張に対して直線的に関係し、適用した伸張に於ける1%
増加当たり約0.01gpd増加する。これは、糸を熱固定の間に延伸するとき
、糸伸張が減少することを意味する。PTTデータについて、100100%で
緩和させた繊維から製造された対照糸が、0伸張及び100℃で熱固定したもの
と本質的に同じ5%歪みでの荷重を有することに注目されたい。
For 100% PTT spun yarn, the load at 5% strain is almost independent of oven temperature and is linearly related to the applied stretch and 1% at the applied stretch.
About 0.01 gpd increase per increase. This means that the yarn stretch is reduced when the yarn is drawn during heat setting. Note for the PTT data that the control yarn made from 100100% relaxed fiber has essentially the same 5% strain load as 0 stretch and heat set at 100 ° C.

【0177】 PET糸は、同様の方式で挙動した。この場合に、供給繊維をアニールし、緩
和させなかったので、対照糸対100℃及び0の適用した伸張で熱固定した糸に
ついて、顕著な変化が存在した。5%伸びでのPET荷重は、適用した伸張でP
TTよりも一桁高く、1%適用した伸張当たり0.1gpd増加する。
PET yarn behaved in a similar manner. In this case, there was a significant change for the control yarn versus the yarn heat set at 100 ° C. and 0 applied stretch, as the feed fiber was annealed and not relaxed. PET load at 5% elongation is P at applied elongation
An order of magnitude higher than TT, an increase of 0.1 gpd per 1% applied stretch.

【0178】 図19は、PTT及びPETの挙動を比較し、PTTの伸張利点は顕著に明ら
かである。5%歪みについて、適用した伸張無しで、力はより低い3の係数を必
要とするのみならず、適用した伸張に対する応答は非常に低く、これは、適用し
た伸張を、糸伸張に過剰の価格を支払うこと無しに、PTT糸を熱固定する際に
使用できることを意味している。興味のあることに、最高の適用した伸張PTT
品目(7.5%)は、7.5%緩和させたPETサンプルよりも5%歪みで45
%低い力を必要とする。
FIG. 19 compares the behavior of PTT and PET and the stretching advantage of PTT is clearly evident. For 5% strain, with no stretch applied, the force not only required a lower coefficient of 3, but the response to the stretch applied was also very low, which means that the applied stretch is over-priced to the yarn stretch. It means that it can be used for heat setting of PTT yarn without paying. Interestingly, the best applied stretch PTT
Item (7.5%) is 45% at 5% strain compared to the 7.5% relaxed PET sample.
% Requires low power.

【0179】 紡績糸応力緩和 歪ませ、一定の長さで、ある時間保持した後、糸又は布の歪みがどれくらい回
復するかは、下記の二つの要因に依存する。
Spun Yarn Stress Relaxation How much the strain in the yarn or cloth recovers after being strained and held at a constant length for a certain time depends on the following two factors.

【0180】 サンプルを一定の長さで保持しながら、応力緩和がどれくらい起こるか。極端
な場合、全ての応力が失われると、回復はゼロであろう。
How much stress relaxation occurs while holding the sample at a constant length. In the extreme case, if all the stress is lost, the recovery will be zero.

【0181】 試験時間の後で、歪みはどれくらい回復するか。[0181]   How well will the strain recover after the test time?

【0182】 この紡績糸応力緩和実験には、糸を5%歪ませ、次いで紡績糸を2分間ある長
さに保持し、そして糸をゼロ応力に回復させることが含まれていた。応力緩和は
、試験チャートから手動で計算し、コンピュータによる解析方法から機械計算し
た数値よりも幾らか正確性が低い。応力緩和と回復とは、二つの異なる現象であ
り、別々に検討する。
This spun yarn stress relaxation experiment involved straining the yarn by 5%, then holding the spun yarn at a length for 2 minutes and allowing the yarn to recover to zero stress. The stress relaxation is somewhat less accurate than the values calculated manually from the test chart and machine-calculated from the computer analysis method. Stress relaxation and recovery are two different phenomena and will be considered separately.

【0183】 100%PTT糸の応力緩和は、オーブン温度に無関係であり、適用した伸張
と共に直線的に減少する。直観的に、応力緩和は適用した伸張と共に増加するで
あろうと信じられるけれども、この関係についてのrは非常に高い。PTT応
力緩和は、適用した伸張%当たり約0.5%減少する。明確なオーブン温度影響
が存在するけれども、PET糸は同様の方式で挙動し、適用した伸張単位当たり
の減少(0.9%緩和/1%適用した伸張)は、PTTのものの殆ど2倍である
。図20は、PTT応力緩和とPET応力緩和とを比較する。一般的に、PET
は低い適用した伸張でより高く、高いオーブン温度及び適用した伸張でPTTよ
りも低い。PTT/PETブレンド物の挙動は、二つの純粋な繊維の間の半分で
あり、より低いオーブン温度感受性であり、1%適用した伸張当たり0.7%の
応力緩和が減少する。PTT/綿ブレンド物についての応力緩和は、熱固定温度
に無関係であった。
The stress relaxation of 100% PTT yarn is independent of oven temperature and decreases linearly with applied stretch. Intuitively, it is believed that stress relaxation will increase with applied stretch, but r 2 for this relationship is very high. PTT stress relaxation is reduced by about 0.5% per% stretch applied. Although there is a definite oven temperature effect, PET yarn behaves in a similar manner and the reduction per applied stretch unit (0.9% relaxed / 1% applied stretch) is almost double that of PTT. . FIG. 20 compares PTT stress relaxation with PET stress relaxation. Generally PET
Is higher at low applied stretch and lower than PTT at high oven temperature and applied stretch. The behavior of the PTT / PET blend is half that between two pure fibers, lower oven temperature sensitivity, and a 0.7% reduction in stress relaxation per 1% applied stretch. Stress relaxation for PTT / cotton blends was independent of heat setting temperature.

【0184】 紡績糸回復 PTT回復は、オーブン温度により影響を受けず、増加する適用した伸張と共
に直線的に増加した(0.9%回復/1%適用した伸張)。PET回復は、オー
ブン温度の上昇と共に少し増加したが、主な影響は適用した伸張であった。その
応答は、PTTについてよりも遙かに顕著であり、各1%適用した伸張について
2.2%回復の増加である。図21に示されるように、PETが高温度オーブン
内で適用した伸張の高いレベルを有していた場合を除いて、PTTは一般的に、
PETよりも5から10%高い回復を有する。PTT/PETブレンド物糸はオ
ーブン温度依存性ではなく、適用した伸張に対して強い応答(各1%適用した伸
張について1.7%の回復に於ける増加)で、純粋のPTTと同様に応答した。
PTT/綿ブレンド物結果は、回復を増加する、より高いオーブン温度及びより
高い適用した伸張で不安定であった。
Spun Yarn Recovery PTT recovery was unaffected by oven temperature and increased linearly with increasing applied stretch (0.9% recovery / 1% applied stretch). PET recovery increased slightly with increasing oven temperature, but the main effect was applied stretch. The response is much more pronounced than for PTT, an increase of 2.2% recovery for each 1% applied stretch. As shown in FIG. 21, the PTT generally has the exception that the PET had a high level of extension applied in a high temperature oven.
It has a recovery of 5 to 10% higher than PET. The PTT / PET blend yarns were not oven temperature dependent and had a strong response to applied stretch (an increase in 1.7% recovery for each 1% applied stretch), similar to pure PTT. did.
The PTT / cotton blend results were unstable at higher oven temperatures and higher applied stretch, which increased recovery.

【0185】 紡績糸熱固定に於ける特性相殺 この仕事をするための主な理由の一つは、「その収縮を減少させるために糸を
熱固定した場合、伸張、回復及び応力緩和はどれくらい低下するか。」という質
問に回答することである。このデータ組についてこの質問に回答するために、こ
れらの変数をお互いに対してプロットすることが必要である。全ての変数は独立
変数であるので、この関係は、このデータ組及び本発明者らがここで行ったもの
と同じ方式で独立変数を変化させた他の組についてのみ、真実を保持する。この
注意を払って、応答を観察しよう。
Characteristic Offsets in Spun Yarn Heat Set One of the main reasons for doing this work is: "How much the elongation, recovery and stress relaxation decreases when the yarn is heat set to reduce its shrinkage. Do you want to do that? ". In order to answer this question for this data set, it is necessary to plot these variables against each other. Since all variables are independent variables, this relationship holds true only for this data set and other sets that have changed the independent variables in the same manner as we did here. Pay attention to this and observe the response.

【0186】 伸張/乾熱収縮相殺について、伸張(5%歪み低下での荷重)は、乾熱収縮が
減少したとき増加する。糸を収縮させることによって収縮を減少させることによ
り支払うべき伸張ペナルティーが存在しないので、これは有利な取引である。r は0.47で非常に低いけれども、全ての点が含まれることを考慮して、この
データはおそらく、信頼できる傾向ガイドである。5%での荷重は、収縮に於け
る各1%低下について0.01gpd減少する。
[0186]   About the stretch / dry heat shrinkage offset, the stretch (load at 5% strain reduction)
It increases when it decreases. By reducing the shrinkage by shrinking the thread
This is an advantageous deal as there is no extension penalty to pay. r Two Is very low at 0.47, but considering that all points are included, this
The data are probably a reliable trend guide. Load at 5% is due to shrinkage
0.01 gpd decrease for each 1% decrease.

【0187】 回復/乾熱収縮相殺は、有利ではない。回復は、乾熱収縮に於ける各1%低下
について1.3%減少する。このデータについてのrは、かなりのもので0.
64であった。
Recovery / dry heat shrinkage cancellation is not advantageous. Recovery is reduced by 1.3% for each 1% decrease in dry heat shrinkage. The r 2 for this data is significant and is 0.
It was 64.

【0188】 応力緩和/乾熱収縮相殺は有利ではなく、乾熱収縮において各1%適用した伸
張について応力緩和は0.9%増加する。応力緩和に於けるこの増加は、回復に
於ける減少の原因であると信じられる。何れにしても、乾熱収縮は、最終使用者
により必要とされる最小量に減少させなくてはならない。
The stress relaxation / dry heat shrinkage offset is not favorable, increasing the stress relaxation by 0.9% for each 1% applied stretch in dry heat shrinkage. This increase in stress relaxation is believed to be responsible for the decrease in recovery. In any case, dry heat shrinkage should be reduced to the minimum amount required by the end user.

【0189】 実施例4:樹脂PTTの樹脂IVを0.92から0.82まで低下させること
によって、PTTステープル製造に於ける改良された押出信頼性が得られる。
Example 4: Reducing Resin IV of Resin PTT from 0.92 to 0.82 provides improved extrusion reliability in PTT staple manufacturing.

【0190】 PTT合成繊維の押出の間のフィラメントの破断は、生産性及び製品品質を厳
しく制限する。0.72から0.82の固有粘度範囲を有するPTT合成繊維を
製造することは、最終繊維特性に於ける顕著な低下無しに、合成繊維製造運転性
及び製品品質を改良することを助ける。
Filament breakage during extrusion of PTT synthetic fibers severely limits productivity and product quality. Producing PTT synthetic fibers with an intrinsic viscosity range of 0.72 to 0.82 helps improve synthetic fiber production runnability and product quality without a significant reduction in final fiber properties.

【0191】 PTTの固有粘度を低下させることは、押し出された繊維の粘度に比較して、
チップの粘度に於ける変化量を減少させることを助ける。これはまた、スピンパ
ック内のポリマー溶融物の均一性を改良する。0.92のIVを有するPTT樹
脂は、押出に於ける限界収率を維持するために、一層厳しいスピンパック濾過シ
ステムを必要とする。これはまた、製造の間の破断したフィラメントの数を減少
させることにより、製造運転性を改良する。これは、2より小さいデニール/フ
ィラメントを有する押し出されたフィラメントのために、より低い押出温度で製
品を走らせることを可能にする。PTTは、260℃より高い溶融押出温度で分
解することが知られている。0.92IVの樹脂を使用して微細デニール合成フ
ィラメント(2より小さいdpfを有するフィラメント)を製造するとき、押出
の間にフィラメントが破断を起こす結果になる、過剰の溶融物流乱流及び溶融物
分解を回避するために十分に、溶融粘度を低下させるために、溶融押出温度を上
昇させなくてはならない。これはまた、製品繊維に於ける収縮の量を減少させ、
延伸工程及び/又はステープル糸パッケージへの巻取を容易にする。
Reducing the intrinsic viscosity of PTT is compared to the viscosity of extruded fibers by
Helps reduce the amount of change in chip viscosity. It also improves the homogeneity of the polymer melt in the spin pack. PTT resin with an IV of 0.92 requires a more stringent spin pack filtration system to maintain marginal yield in extrusion. It also improves manufacturing runnability by reducing the number of broken filaments during manufacturing. This allows the product to run at lower extrusion temperatures due to extruded filaments having denier / filament less than 2. PTT is known to decompose at melt extrusion temperatures above 260 ° C. When making fine denier synthetic filaments (filaments having dpf less than 2) using 0.92 IV resin, excessive melt flow turbulence and melt decomposition resulting in filament breakage during extrusion. The melt extrusion temperature must be increased in order to reduce the melt viscosity sufficiently to avoid. This also reduces the amount of shrinkage in the product fiber,
Facilitates the drawing process and / or winding into a staple yarn package.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

本発明を、添付する図面を参照して実施例の手段によって説明する。   The present invention will now be described by means of embodiments with reference to the accompanying drawings.

【図1】 その重要な要素を説明する、樹脂から梱包した繊維までの方法工程の概略図で
ある。
FIG. 1 is a schematic diagram of method steps from resin to packaged fiber illustrating its key elements.

【図2】 PTTについてのステープル特性の可能な範囲を評価することを補助する際に
有用である、強伸度バランス曲線である。
FIG. 2 is a strength-elongation balance curve useful in aiding in assessing the possible range of staple properties for PTT.

【図3】 紡績糸束についての典型的な応力/歪み曲線を示す。[Figure 3]   3 shows a typical stress / strain curve for a spun yarn bundle.

【図4】 繊維延伸性への押出温度の影響を示す。[Figure 4]   The effect of extrusion temperature on fiber drawability is shown.

【図5】 未延伸糸紡糸条件の関数としての、異なった温度の水中での未延伸糸収縮を示
す。
FIG. 5 shows undrawn yarn shrinkage in water at different temperatures as a function of undrawn yarn spinning conditions.

【図6】 繊維収縮の影響を説明する配向概略を示す。[Figure 6]   An orientation outline explaining the influence of fiber shrinkage is shown.

【図7】 煮沸収縮への、延伸浴温度及び全配向パラメーターの影響を示す。[Figure 7]   The influence of the drawing bath temperature and all orientation parameters on the boiling shrinkage is shown.

【図8】 125℃乾熱収縮への、延伸浴温度及び全配向パラメーターの影響を示す。[Figure 8]   3 shows the influence of stretching bath temperature and total orientation parameters on 125 ° C. dry heat shrinkage.

【図9】 140℃乾熱収縮への、延伸浴温度及び全配向パラメーターの影響を示す。[Figure 9]   3 shows the effect of drawing bath temperature and total orientation parameters on 140 ° C. dry heat shrinkage.

【図10】 175℃乾熱収縮への、延伸浴温度及び全配向パラメーターの影響を示す。[Figure 10]   Figure 3 shows the effect of drawing bath temperature and total orientation parameters on 175 ° C dry heat shrinkage.

【図11】 197℃乾熱収縮への、延伸浴温度及び全配向パラメーターの影響を示す。FIG. 11   3 shows the effect of stretching bath temperature and total orientation parameters on 197 ° C. dry heat shrinkage.

【図12】 延伸方法緩和係数への、延伸比及び延伸浴温度の影響を示す。[Fig. 12]   The influence of the stretching ratio and the stretching bath temperature on the relaxation coefficient of the stretching method is shown.

【図13】 自由緩和1.4全配向パラメーター及び75℃延伸浴温度について、乾燥機(
緩和機)オーブン温度の関数としての予想された乾熱収縮を示す。
FIG. 13: Free relaxation 1.4 For all orientation parameters and 75 ° C. stretching bath temperature, dryer (
(Relaxer) shows the expected dry heat shrinkage as a function of oven temperature.

【図14】 100%PTT糸について、175℃乾熱収縮への緩和機オーブン温度及び適
用した糸伸張の影響を示す。
FIG. 14 shows the effect of relaxor oven temperature and applied yarn stretch on 175 ° C. dry heat shrinkage for 100% PTT yarn.

【図15】 100%PET糸について、175℃乾熱収縮への緩和機オーブン温度及び適
用した糸伸張の影響を示す。
FIG. 15 shows the effect of relaxor oven temperature and applied yarn stretch on 175 ° C. dry heat shrinkage for 100% PET yarn.

【図16】 二つの糸熱固定温度での、PTT及びPET紡績糸175℃乾熱収縮の比較を
示す。
FIG. 16 shows a comparison of PTT and PET spun yarn 175 ° C. dry heat shrinkage at two yarn heat setting temperatures.

【図17】 50:50PTT:綿糸について、175℃乾熱収縮への緩和機オーブン温度
及び適用した糸伸張の影響を示す。
FIG. 17 shows the effect of relaxor oven temperature and applied yarn stretch on 175 ° C. dry heat shrinkage for a 50:50 PTT: cotton yarn.

【図18】 二つの熱固定温度での、PTT及びPET紡績糸煮沸収縮の比較を示す。FIG. 18   Figure 3 shows a comparison of boiling boiling shrinkage of PTT and PET spun yarn at two heat setting temperatures.

【図19】 二つの糸熱固定温度での、PTT及びPET紡績糸5%歪みでの荷重の比較を
示す。
FIG. 19 shows a comparison of loads at 5% strain PTT and PET spun yarn at two yarn heat setting temperatures.

【図20】 二つの紡績糸熱固定温度での、PTT及びPET紡績糸2分パーセント応力緩
和の比較を示す。
FIG. 20 shows a comparison of PTT and PET spun yarn 2 minute percent stress relaxation at two spun yarn heat set temperatures.

【図21】 二つの紡績糸熱固定温度での、PTT及びPET紡績糸パーセント歪み回復(
2分伸長)の比較を示す。
FIG. 21: PTT and PET spun yarn percent strain recovery at two spun yarn heat set temperatures (
2 minutes extension) is shown.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF ,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW, ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ, MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM, AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK ,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE, GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR ,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK, MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ, VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 ダンガヤク,カイラス アメリカ合衆国、テキサス・77079、ヒユ ーストン、ウインドブレイク・トレイル・ 755 (72)発明者 オリベリ,リンダ・ハーベー アメリカ合衆国、テキサス・77450、ケイ テイ、ランハム・ドライブ・23042 (72)発明者 シフラー,ドナルド・アルバート アメリカ合衆国、ノース・カロライナ・ 28504、キンストン、ハーデイ・ロード・ 1700 Fターム(参考) 4L035 BB55 BB87 BB89 BB96 EE01 4L036 MA05 MA33 PA01 PA03 PA28 PA36 RA04 UA07 4L048 AA22 AA33 AA43 AA47 AA50 AA55 AB01 AC11 AC12 CA03 CA04 DA02 DA03 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, I T, LU, MC, NL, PT, SE, TR), OA (BF , BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, G M, KE, LS, MW, MZ, SD, SL, SZ, TZ , UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, B Z, CA, CH, CN, CR, CU, CZ, DE, DK , DM, DZ, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, J P, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR , LS, LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NO, NZ, PL, PT, R O, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ , TM, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW (72) Inventor Dangayak, Kailas             United States, Texas77079, Burrow             Uston, Windbreak Trail             755 (72) Inventor Oliveri and Linda Harvey             Kay, Texas 77450, United States             Tay, Lanham Drive 23042 (72) Inventor Schiffler, Donald Albert             United States, North Carolina             28504, Kinston, Hardy Road             1700 F-term (reference) 4L035 BB55 BB87 BB89 BB96 EE01                 4L036 MA05 MA33 PA01 PA03 PA28                       PA36 RA04 UA07                 4L048 AA22 AA33 AA43 AA47 AA50                       AA55 AB01 AC11 AC12 CA03                       CA04 DA02 DA03

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 既存のPET織物ステープル繊維製造装置での、ポリトリメ
チレンテレフタレート(PTT)からの織物ステープル繊維の製造方法であって
、 (a)PTTポリマーを、245から253℃で溶融押出する工程、 (b)押し出されたPTTを、少なくとも1個の紡糸口金を使用して、糸に紡
糸する工程、 (c)紡績糸を第一巻取ロールの方に移動させる工程、ここで、紡糸口金から
第一巻取ロールまでの距離は、16から20フィートである、 (d)紡績糸を、それが第一巻取ロールに到達する前に、31℃より低温に冷
却する工程、 (e)場合によっては、紡績糸を、31℃以下の温度で貯蔵する工程、 (f)延伸加工の前に、糸を張力下に、60℃以上の温度で前コンディショニ
ングする工程、 (g)糸を60℃以上の温度で延伸する工程、 (h)場合によっては、延伸糸を190℃以下の温度で緩和させる工程、並び
に (i)延伸糸を、70から120℃の温度で捲縮させ、そして延伸糸供給速度
を、匹敵するPETを製造するために使用される延伸糸供給速度から、10から
60デニールパーセントほど減少させる工程を含む方法。
1. A method for producing woven staple fibers from polytrimethylene terephthalate (PTT) in an existing PET woven staple fiber production apparatus, comprising: (a) melt extruding a PTT polymer at 245 to 253 ° C. A step of: (b) spinning the extruded PTT into a yarn using at least one spinneret; (c) moving the spun yarn toward a first winding roll, where: The distance from the spinneret to the first take-up roll is 16 to 20 feet. (D) cooling the spun yarn to a temperature below 31 ° C. before it reaches the first take-up roll, (e) ) Optionally storing the spun yarn at a temperature below 31 ° C., (f) pre-conditioning the yarn under tension at a temperature above 60 ° C. before stretching, (g) 60 ℃ or more Drawing at a temperature, (h) optionally relaxing the drawn yarn at a temperature of 190 ° C. or lower, and (i) crimping the drawn yarn at a temperature of 70 to 120 ° C. and drawing yarn feed rate From the drawn yarn feed rate used to produce comparable PET by 10 to 60 denier percent.
【請求項2】 PTTの固有粘度が0.55から1.0である、請求項1記
載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the intrinsic viscosity of PTT is 0.55 to 1.0.
【請求項3】 PTTの固有粘度が0.72から0.82である、請求項2
記載の方法。
3. The intrinsic viscosity of PTT is 0.72 to 0.82.
The method described.
【請求項4】 紡績糸を、それが第一巻取ロールに到達する前に、25℃よ
り低温に冷却する、請求項1、2又は3記載の方法。
4. The method according to claim 1, 2 or 3, wherein the spun yarn is cooled to below 25 ° C. before it reaches the first winding roll.
【請求項5】 緩和工程を使用せず、捲縮温度が70から100℃である、
請求項1記載の方法。
5. The crimping temperature is 70 to 100 ° C. without using a relaxation step.
The method of claim 1.
【請求項6】 緩和工程を使用し、捲縮温度が80から120℃である、請
求項1記載の方法。
6. The method according to claim 1, wherein a relaxation step is used and the crimping temperature is 80 to 120 ° C.
【請求項7】 工程(i)に、更に、匹敵するPETを製造するために使用
される捲縮機の捲縮機体積よりも10から50パーセント大きい捲縮機体積を使
用することが含まれる、請求項1〜6のいずれか1項記載の方法。
7. Step (i) further includes using a crimper volume that is 10 to 50 percent greater than the crimper volume of the crimper used to produce comparable PET. 7. The method according to any one of claims 1-6.
【請求項8】 延伸糸供給速度を40から60パーセント低下させる、請求
項1〜7のいずれか1項記載の方法。
8. The method of claim 1, wherein the drawn yarn feed rate is reduced by 40 to 60 percent.
【請求項9】 既存のPET織物ステープル繊維製造装置での、ポリトリメ
チレンテレフタレート(PTT)からの織物ステープル繊維の製造方法であって
、 (a)PTTポリマーを、245から253℃で溶融押出する工程、 (b)押し出されたPTTを、少なくとも1個の紡糸口金を使用して、糸に紡
糸する工程、 (c)紡績糸を第一巻取ロールの方に移動させる工程、ここで、紡糸口金から
第一巻取ロールまでの距離は、16から20フィートである、 (d)紡績糸を、それが第一巻取ロールに到達する前に、31℃より低温に冷
却する工程、 (e)場合によっては、紡績糸を、31℃以下の温度で貯蔵する工程、 (f)延伸加工の前に、糸を張力下に、60℃以上の温度で前コンディショニ
ングする工程、 (g)糸を60℃以上の温度で延伸する工程、 (h)場合によっては、延伸糸を190℃以下の温度で緩和させる工程、並び
に (i)延伸糸を、70から120℃の温度で、匹敵するPETを製造するため
に使用される捲縮機の捲縮機体積よりも10から50パーセント大きい捲縮機体
積を使用して捲縮させる工程を含む方法。
9. A method for producing woven staple fibers from polytrimethylene terephthalate (PTT) in an existing PET woven staple fiber production apparatus, comprising: (a) melt extruding a PTT polymer at 245 to 253 ° C. A step of: (b) spinning the extruded PTT into a yarn using at least one spinneret; (c) moving the spun yarn toward a first winding roll, where: The distance from the spinneret to the first take-up roll is 16 to 20 feet. (D) cooling the spun yarn to a temperature below 31 ° C. before it reaches the first take-up roll, (e) ) Optionally storing the spun yarn at a temperature below 31 ° C., (f) pre-conditioning the yarn under tension at a temperature above 60 ° C. before stretching, (g) 60 ℃ or more Drawing at a temperature, (h) optionally relaxing the drawn yarn at a temperature of 190 ° C. or less, and (i) at a temperature of 70 to 120 ° C. to produce a comparable PET. A method comprising crimping using a crimp volume which is 10 to 50 percent greater than the crimp volume of the crimper used.
【請求項10】 工程(g)に少なくとも2回の延伸が含まれ、第一を60
℃以上で実施し、第二及び存在する場合次の延伸を、糸の融点以下の第一よりも
高い温度で実施する、請求項1〜9のいずれか1項記載の方法。
10. Step (g) includes at least two stretches, 60 for the first.
10. A method according to any one of claims 1 to 9, wherein the method is carried out at a temperature above C and the second and, if present, subsequent drawing is carried out at a temperature above the melting point of the yarn and above the first.
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