CN118119742A - 聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维及其制造方法 - Google Patents

聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN118119742A
CN118119742A CN202280069924.XA CN202280069924A CN118119742A CN 118119742 A CN118119742 A CN 118119742A CN 202280069924 A CN202280069924 A CN 202280069924A CN 118119742 A CN118119742 A CN 118119742A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fiber
yarn
ptt
polytrimethylene terephthalate
thermal stress
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280069924.XA
Other languages
English (en)
Inventor
米田泰之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teijin Frontier Co Ltd
Original Assignee
Teijin Frontier Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Frontier Co Ltd filed Critical Teijin Frontier Co Ltd
Priority claimed from PCT/JP2022/038311 external-priority patent/WO2023068178A1/ja
Publication of CN118119742A publication Critical patent/CN118119742A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Artificial Filaments (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)

Abstract

本发明的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维是在温度40～100℃的范围内存在纤维的热应力的峰值且峰值为0.1～0.8cN/dtex、断裂伸长率为60～200％的纤维。而且本发明的纤维的制造方法是使聚对苯二甲酸丙二醇酯熔融固化后，以1000m/分钟以上的卷取速度进行卷取，用玻璃化转变温度±20℃的加热辊加热，并进行1.0～2.0倍拉伸，进一步卷绕于50～150℃的加热辊后，以2000～4800m/分钟的速度进行卷取的制造方法。

Description

聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维及其制造方法
技术领域
本发明涉及加工性优异的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维以及它们的制造方法。更详细而言，涉及以高伸长率具有高收缩应力且加工时的工序通过性优异的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维以及它们的制造方法。
背景技术
使以对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯为代表的对苯二甲酸的低级醇酯与丙二醇(1,3-丙二醇)缩聚而得的聚对苯二甲酸丙二醇酯(以下有时省略为“PTT”)是使利用它的纤维同时具有低弹性模量(柔软触感)、优异的弹性恢复性、易染性之类的与聚酰胺类似的性质、以及耐光性、热固定性、尺寸稳定性、低吸水率之类的与聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下有时省略为“PET”)纤维类似的性能的聚合物，活用此特征而被应用于BCF地毯、刷子、网球线等。
而且，作为用于活用由该聚合物构成的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维(以下有时省略为“PTT纤维”)的上述特性的纤维形态，已知有各种加工纱。其中PTT纤维的假捻加工纱相较具有与PTT纤维类似的分子结构的纤维、例如PET纤维等其它的聚酯纤维而言富有弹性恢复性、柔软性，可期待其作为极其优异的拉伸用原纱。
然而，现有的PTT纤维具有弹性恢复性高、柔软性优异这种本质上的优点，但是存在想要加工时、特别是加工单纤维纤度小的PTT纤维时的工序通过性低的问题。
因此，存在加工方法受限、特别是无法充分提高卷曲性能等加工纱的特征这样的问题。
例如对作为泛用纤维的PET纤维广泛实施利用生产速度高的预取向丝(以下有时省略为“POY”)的各种加工纱的制造方法。特别是拉伸假捻加工(所谓的“POY-DTY加工”)等使用预取向丝的制造方法的生产率也高，可得到卷曲性能优异的加工纱。
因此关于与PET纤维具有类似的性质的PTT纤维，也尝试了各种使用PTT的预取向纤维(以下有时省略为“PTT-POY”)的加工方法。
例如专利文献1中，为了提高该纤维的工序通过性，提出了赋予特定的修整剂、以3300m/分钟进行卷取的双折射率为0.059、伸长率为71％的PTT-POY纤维。另外专利文献2中，公开了赋予特定的修整剂、以3500m/分钟进行卷取的双折射率为0.062、伸长率为74％的PTT-POY。
然而，上述的专利文献中公开的PTT-POY纤维由于在卷取纤维的纱管上纱大幅收缩而紧固纱管使纱管变形，所以存在无法将管纱状的包装从卷取机的锭子取下的问题。而且为了防止这样的变形，即便使用例如强度大的纱管抑制其变形，也会看到纱管的包装侧面膨胀即被称为突起的现象，产生在管纱的内层纱紧固束紧的现象。此外，从纱管解开纱时的张力变高，同时张力变动也变大，在使用PTT-POY纤维的加工时，具有经常发生起毛、断头、或者出现卷曲不均、染色不均的问题。
为了解决这样的课题，在专利文献3中，对在卷取前施加热而减小变形进行了研究。另外在专利文献4中，对降低生产率的低于2500m/分钟的纺纱速度下的预取向丝进行了研究。相反地在专利文献5中，提出了以纺纱速度4500～8000m/分钟的高速拉取且降低热应力的峰值温度的纤维。
然而，上述的PTT纤维的工序通过性均存在问题。而且使用PTT纤维的现有的预取向丝(POY)最终难以制作具有高卷曲性能的加工纱。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-229276号公报
专利文献2：国际公开第1999-39041号小册子
专利文献3：日本特开2001-254226号公报
专利文献4：日本特开2015-7306号公报
专利文献5：日本特开2001-348729号公报
发明内容
本发明是鉴于上述的背景而进行的，其目的在于提供加工性优异的柔软的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维及其制造方法。
本发明的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维的特征在于，是90摩尔％以上由对苯二甲酸丙二醇酯重复单元构成的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维，并且同时满足下述(A)～(C)的要件。
(A)纤维的温度-热应力曲线中，在温度40～100℃的范围内存在热应力的峰值，
(B)(A)的该热应力的峰值为0.1～0.8cN/dtex，
(C)纤维的断裂伸长率为60～200％。
此外，优选纤维的伸长率10％～30％中的最低的弹性模量为0.1～3cN/dtex、和/或、纤维的双折射率(Δn)为0.03～0.08且比重为1.319～1.340。
又一本发明的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维的制造方法，其特征在于，使90摩尔％以上由对苯二甲酸丙二醇酯重复单元构成的聚对苯二甲酸丙二醇酯熔融固化后，以1000m/分钟以上的卷取速度进行卷取，接着用聚对苯二甲酸丙二醇酯的玻璃化转变温度±20℃的加热辊加热，接下来进行1.0～2.0倍拉伸，进一步卷取于50～150℃的加热辊后，以2000～4800m/分钟的速度进行卷取。
此外，本发明包含使用上述的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维而成的加工纱、该加工纱为假捻加工纱、以及该加工纱的制造方法。
根据本发明，可提供强度和加工性优异的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维及其制造方法。
附图说明
图1是用于说明纤维的温度-热应力曲线中的热应力的极大值的示意图。
图2是用于说明最大卷曲应力和卷曲最大伸长率的测定方法的示意图。
图3是表示异形截面纱形状、异形度的例子的示意图。
图4是表示扁平截面纱形状、异形度的例子的示意图。
具体实施方式
以下，对本发明进行详细说明。
(1)聚合物原料
对本发明中使用的聚合物进行说明。成为本发明的纤维的聚酯聚合物是90摩尔％以上由对苯二甲酸丙二醇酯重复单元构成的聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)。在此PTT是指以对苯二甲酸为酸成分、以丙二醇(1,3-也称为丙二醇)为二醇成分的聚酯。该PTT可以含有10摩尔％以下的其它的共聚成分。
作为这样的共聚成分，可举出间苯二甲酸-5-磺酸钠、间苯二甲酸-5-磺酸钾、3,5-二羧酸苯磺酸四丁基盐、3,5-二羧酸苯磺酸三丁基甲基/>盐、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、己二酸、十二烷二酸、1,4-环己烷二甲酸等酯形成性单体。
另外，根据需要可以共聚或混合各种添加剂，例如消光剂、热稳定剂、消泡剂、整色剂、阻燃剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、成核剂、荧光增白剂等。
本发明中使用的聚合物的特性粘度[η]优选为0.5～1.5，进一步优选为0.75～1.2。在该范围内能够得到强度、纺纱性优异的纤维。特性粘度小于0.5时，由于聚合物的分子量过低，所以容易在纺纱时或加工时产生断头、起毛，并且难以呈现假捻加工纱等所要求的强度。相反地特性粘度超过1.5时，由于熔融粘度过高，所以在纺纱时产生熔体破裂、纺纱不良，故而不优选。应予说明，特性粘度[η]为在发明的实施方式项中后述的测定值。
作为本发明中使用的聚合物的制法，可以直接使用公知的方法。即，将对苯二甲酸或者对苯二甲酸二甲酯和丙二醇作为原料，加入四丁醇钛、乙酸钙、乙酸镁、乙酸钴、乙酸锰、二氧化钛和二氧化硅的混合物之类的金属盐中的1种或者2种以上，在常压下或加压下反应，接着添加四丁醇钛、乙酸锑之类的催化剂，在250～270℃、减压下反应。从提高白度、提高熔融稳定性、可抑制PTT低聚物或丙烯醛、烯丙醇之类的分子量为300以下的有机物的生成的观点考虑，在聚合的任意阶段、优选在缩聚反应前加入稳定剂。作为此时的稳定剂，优选5价和/或3价的磷化合物、受阻酚系化合物。
(2)聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维
本发明的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维(PTT纤维)由上述的90摩尔％以上由对苯二甲酸丙二醇酯重复单元构成的聚合物构成。应予说明，这样的PTT纤维可以通过例如采用后述的方法进行熔融纺纱、拉伸、加热而获得。
而且，本发明的PTT纤维需要同时满足下述(A)～(C)的要件。
(A)纤维的温度-热应力曲线中，在温度40～100℃的范围内存在热应力的峰值。
(B)上述的(A)的该热应力的峰值为0.1～0.8cN/dtex。
(C)纤维的断裂伸长率为60～200％。
首先，本发明的PTT纤维在纤维的温度-热应力曲线中在温度40～100℃的范围内必须存在成为热应力(以下有时称为“热收缩应力”)的极大值(最大值)的峰值。在此，热应力的峰值是指如图1所示描绘纤维的温度-热应力曲线时，与该温度-热应力曲线的微分系数由正向负变化的点对应的热应力的最大(峰)的值。另外，热应力的极大值是指整个温度范围内各峰值变成最大的值。
该热应力的峰值仅在低于40℃的范围时，在纤维卷取后大幅收缩，发生卷紧。另外该热应力的峰值仅在高于100℃的范围时，结晶度过高，即便作为加工纱，也得不到来着PTT纤维的柔软特性。特别是作为假捻加工纱的情况下，难以赋予高的卷曲性。该热应力的峰值存在的优选范围大于50℃且为100℃以下。
应予说明，如上所述，该热应力的峰值只要存在于温度40～100℃的范围即可，例如可以在100℃以上的范围等另外存在1处以上的峰。此时，在100℃以上的范围存在的热应力的峰值可以比在温度40～100℃的范围存在的热应力的峰值大或小，优选温度40～100℃的范围的峰值为各峰的极大值的最大值。
本发明的PTT纤维的上述热应力的峰值需要在0.1～0.8cN/dtex的范围内。进一步优选为0.11～0.6cN/dtex，进一步优选为0.13～0.5cN/dtex，特别优选为0.15～0.4cN/dtex的范围内。如果该热应力的峰值过小，则加工时的张力下降，卷曲等变小。另一方面，该热应力的峰值过大时，加工时的张力过高，成为断头的原因，丧失柔软性。
另外，本发明的PTT纤维的断裂伸长率需要为60～200％。该断裂伸长率小于60％时，伸长率过低，因此在纺纱时、加工时容易发生起毛、断头。另一方面，该断裂伸长率大于200％时，纤维的取向度过低，因此容易经时变化，另外即便在室温下保管，纤维也会变得非常脆。此时无法稳定地得到在工业上品质一定的加工纱。断裂伸长率的优选范围为70～180％，更优选的范围为75～150％，特别优选的范围为80～130％的范围内。
而且本发明的PTT纤维的最大特征是在40～100℃的温度范围内存在0.1～0.8cN/dtex的热应力的峰。本发明的PTT纤维通过在该范围内存在热收缩应力这样的峰，从而与取向度相比较，成为可抑制结晶度的纤维。相反地，如果PTT纤维的结晶度变得过高，则100℃以上的高温侧的热应力的峰变大，另外该热应力峰的值也有超过0.8cN/dtex的趋势。此外在热应力峰的值小于0.1cN/dtex时，取向度少，其后的工序通过性劣化，无法进行充分的加工。特别是假捻加工的卷曲性能成为在实用上不充分的等级。
本发明的PTT纤维通过使热应力的峰温度和应力的值成为适当的范围，不会产生卷紧或其后的加工时的断纱，成为加工性优异的纤维。进而特别是在进行拉伸假捻加工时，成为兼具加工性和卷曲性能的优异纤维。
这样的本发明的PTT纤维的单纤维纤度优选为0.3～6.0dtex，进一步优选为0.5～3.2dtex，特别优选为0.6～3.0dtex。单纤维纤度过大时，单丝较粗而丧失布帛柔软性。另外单纤维纤度小于0.3dtex时，频繁发生断头，难以制造纤维。
此外，作为将本发明的PTT纤维进行纺纱时的长丝数，优选为3～500根，进一步优选为5～300根，特别优选为10～200根。而且作为由这些长丝构成的纱条的总纤度，优选为10～200dtex，进一步优选为20～150dtex。该总纤度过小的情况下，总纤度过细，其后的加工变得困难。另一方面，该总纤度过大的情况下，使用加工后的加工纱的布帛的柔软性丧失，故而不优选。
此外，本发明的PTT纤维在65℃温水中的收缩率优选为1～50％。该65℃温水收缩率过高时，结构不固定，即便在室温下保存，纤维也会变脆。有时无法在不发生起毛、断头的情况下稳定地生产加工纱。另外在65℃温水中的收缩率过低时，由于结晶化进行，所以纤维变脆、或者不易变形，故常发生起毛、断头而难以进行假捻加工。
此外，本发明的PTT纤维的纤度变动值U％优选为0～2％。在此PTT纤维的纤度变动值U％是利用Zellweger Uster株式会社制USTER TESTERUT-5在Half Inert模式下由纤维试样的质量变动而求出的值。该装置可以通过在纤维试样通过电极间时的介电常数的变化来测定质量的变动。纤维以一定速度通过该装置时，得到不均曲线，因此根据该结果能够求出纤度变动值U％(hi％)。如果纤度变动值U％(hi％)超过2％，则有时在假捻加工时常发生起毛、断头，或者只能得到染色不均或卷曲不均较大的加工纱。纤度变动值U％(hi％)优选为1.5％以下，进一步优选为1.0％以下。U％越低越好。
另外，本发明的PTT纤维的伸长率10％～30％中的最低的弹性模量优选为0.1～3cN/dtex的范围。进一步优选在0.1～2cN/dtex的范围。伸长率10％～30％中的最低的弹性模量过低时，加工时的张力下降，卷曲变小，或者在纱加工时张力不稳定而成为染色不均的原因，故而不优选。另一方面，该弹性模量过大的情况下，加工时的张力变大，成为断头的原因、或者丧失柔软性，故而不优选。
此外，本发明的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维的双折射率(Δn)优选为0.03～0.08。如果双折射率(Δn)过小，则例如在伴有之后的拉伸的加工中有纱条的工序通过性下降的趋势。而且有假捻加工后的卷曲性能容易变得不充分的趋势。另一方面，如果双折射率(Δn)过大，则容易发生卷紧，纺纱或后加工时的工序通过性下降。
另外，本发明的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维的比重优选为1.319～1.340。应予说明，在此，纤维的比重与结晶度成比例。比重小的情况下，容易发生卷紧。特别是在伴有拉伸的加工中，加工变得困难。另一方面，比重大的情况下，常发生起毛，故而不优选。而且后加工为假捻加工的情况下，有不易卷曲的趋势。
从工序稳定性的观点考虑，本发明的PTT纤维的截面形状优选为实心圆截面，但也可以为异形截面纤维或中空纤维。例如，作为本发明的PTT纤维，也可以由十字型截面、三角截面、或者星形截面等异形截面纤维、或者扁平截面纤维构成，如此可获得独特的质感，故而优选。但是如果异形度或扁平度过大，则有在纺纱时容易发生起毛而使稳定性不良的趋势。
这样的本发明的PTT纤维是热应力的峰值所存在的温度范围或其峰值(极大值)和断裂伸长率在适当的数值范围的纤维，且为兼具适当的非晶部的取向性和结晶度的纤维。这样的本发明的PTT纤维特别优选在包含高速的拉伸加工的后加工中使用。特别是在拉伸假捻加工中能够抑制加工前和加工后的纤维纱条的卷紧。并且通过进行使用PTT纤维的POY-DTY加工，能够获得高卷曲性能的加工纱，可获得加工纱的卷曲在伸长的过程中的弹性模量(最大卷曲应力)大且具有优异的回弹性的假捻加工纱。
此外本发明的PTT纤维即便纤维的单丝纤度下降也能够进行稳定的加工，最适合用于制造质感柔软的布帛。并且本发明的PTT纤维即便在后加工前的预取向丝的状态下也能够长时间保持稳定的物性，在工业上特别有用。
(3)聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维的制造方法
这样的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维(PTT纤维)通过下述方式获得：将熔融后固化的聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)以1000m/分钟以上的卷取速度进行卷取后，用PTT的玻璃化转变温度±20℃的加热辊加热，接下来进行1.0～2.0倍拉伸，卷绕于50～150℃的加热辊后，以2000～4800m/分钟的速度进行卷取。
作为熔融后固化的PTT聚合物从纺纱喷头刚纺出的卷取速度，需要为1000m/分钟以上的速度，进一步优选为1000～4000m/分钟，特别优选为1300～3000m/分钟的速度。此时以低于1000m/分钟进行卷取的情况下，PTT的主要非晶部的取向小，最终无法得到具有充分的预取向的PTT纱。另外原纱的卷紧变大，热收缩应力的极大值也成为较小的值。这种情况下，在之后的假捻加工等中，无法获得高的卷曲性能。
另外将暂时卷取后的PTT纤维在即将拉伸前进行处理的温度需要为在PTT的玻璃化转变温度±20℃的范围的低温加热。进一步优选为玻璃化转变温度减20℃到加10℃的范围，特别优选为玻璃化转变温度减15℃到加5℃的范围。使纤维为低于玻璃化转变温度-20℃的低温时，在拉伸时纤维发生缩颈使拉伸点不稳定，纱不均变大。并且因缩颈而导致纤维发热，有缩颈部分成为超过玻璃化转变温度+20℃的高温的趋势。另一方面，用比玻璃化转变温度+20℃高的温度的加热辊进行加热处理时，拉伸张力下降，行进纱的摆动不稳定，使纱彼此接触，成为断头的原因。应予说明，由于聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)的玻璃化转变温度与相同的聚酯纤维的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)不同，为锯齿状的分子结构，因此为55℃以下的低温。
另外，该本发明的制造方法中的用玻璃化转变温度±20℃的加热辊进行的加热处理中，优选将纤维多次卷绕在自驱动的金属辊上，并设定为稳定且适当的温度范围。
此外，在上述的低温加热辊处理前，优选在使聚合物熔融固化时吹送风进行快速冷却、或者进行油剂附着处理，预先使纤维的温度暂时下降。
另外作为即将进行该拉伸处理之前的低温加热的辊的圆周速度，优选为1000～4000m/分钟的速度，进一步优选为1300～3000m/分钟，特别优选为1700～2500m/分钟的速度。
而且在本发明的PTT纤维的制造方法中，接着该低温加热辊的处理必须是以1.0倍～2.0倍进行拉伸。拉伸倍率小于1.0倍时，即未拉伸的情况下，聚合物的非晶部的取向度变低，产生纤维松弛而无法纺纱等问题。另一方面，拉伸倍率大于2.0倍时，结晶度变得过大，难以进行有效的后加工。例如在拉伸假捻加工中，无法赋予高的卷曲性。而且作为该低温拉伸中的拉伸倍率，优选大于1.03倍且小于2.0倍，进一步优选为1.05倍～1.8倍，特别优选为1.1倍～1.6倍的范围。
本发明的制造方法中，重要的是这样在玻璃化转变温度附近的较低温度下进行拉伸。顺便说明一下，在通常的高温加热拉伸中，聚合物分子的取向或结晶度变高，热应力峰的极大值向100℃以上的高温侧移动。这样的纤维的断裂伸长率变低，有效的后加工、特别是伴有拉伸的假捻卷曲加工等后加工变得困难。
接下来在本发明的制造方法中，在低温下的拉伸后，需要用50～150℃的加热辊加热。在此作为利用加热辊的处理，优选将纤维多次卷绕于自驱动的金属辊上。低于50℃时，结晶度不充分，卷取后的纱松弛，无法进行稳定的卷取。另外在高于150℃的温度下卷绕于加热辊时，结晶度变得过高，纱加工时张力变高，在后加工时无法提高拉伸倍率。例如在拉伸假捻加工中，无法赋予充分的卷曲。
在本发明的PTT纤维的制造方法中，通过连续进行这样的玻璃化转变温度附近的较低温的拉伸和热固定，可提高保存时的稳定性、后加工性。并且得到的PTT纤维具有与一直以来公知的PET-POY类似的性质，成为工序通过性优异的PTT预取向纤维。
此外，作为卷绕于该加热辊后的经熔融后固化的PTT纤维的最终卷取速度，需要为2000m/分钟～4800m/分钟的范围。进一步优选为2200m/分钟～4000m/分钟，特别优选为2400m/分钟～3500m/分钟的范围。该最终的卷取速度小于2000m/分钟时，由于纤维的取向低，所以特别是将纤维保存在高温高湿下的情况下，纤维变脆，纤维的操作或拉伸假捻加工变得困难。另一方面，经熔融后固化的PTT纤维的卷取速度超过4800m/分钟时，进行结晶化，由于纤维的伸长率变得过低，所以不适合后续的各种后加工。并且在纺纱时或假捻加工时容易发生起毛、断头。
另外，卷取时的张力优选为0.02～0.20cN/dtex。如果想要在以往进行的PET或尼龙等的熔融纺纱中以这样低的张力进行卷取，则纱的行进不稳定，纱会从卷取机的横臂(トラバース)脱落而发生断头，或者在用自动络筒机等将卷纱自动切换到下一纱管时发生切换错误。
然而，PTT纤维即便以极低的张力进行卷取也不会发生这样的问题，而且通过设为低张力，能够在无卷紧的情况下得到更良好的卷绕姿态的管纱状包装。但是，如果张力过低，则有由卷取机的横动(綾振り)所引导的横动变得困难，发生突起等包装不良，或者纱从横臂脱落而发生断头的趋势。相反地如果张力过高，则有经时而卷紧变强的趋势。卷取时的张力进一步优选为0.025～0.15cN/dtex，特别优选为0.03～0.10cN/dtex。
本发明中，在纺纱过程中可以根据需要进行交织处理(interlace)。交织处理可以在修整剂赋予前、热处理前、卷取前的任意阶段、或者多处进行。
作为本发明中使用的卷取机，可以为锭子驱动方式、触摸辊驱动方式、锭子和触摸辊这两者驱动的方式中的任一种卷取机，由于锭子和触摸辊这两者驱动的方式的卷取机可卷取大量纱，所以优选。仅由触摸辊或锭子任一者驱动的情况下，由于另一者靠来自驱动轴的摩擦而旋转，所以安装于锭子的纱管与触摸辊会因滑动而使表面速度不同。因此纱从触摸辊卷绕于锭子时，纱被拉长、或者松弛而张力发生变化使卷绕姿态劣化，或者纱摩擦而容易受到损伤。通过由锭子和触摸辊这两者来驱动，能够控制触摸辊与纱管的表面速度差，减少滑动，使纱的品质或卷绕姿态良好。
卷取纤维时的卷绕角优选为3.5～11°。低于3.5°时，纱彼此反而无法交叉而容易滑动，容易发生跳纱或突起。另外如果超过11°，则卷绕于纱管的端部的纱量变多，所以端部的直径比中央部更大。因此卷取时仅端部与触摸辊接触而使纱品质劣化，并且将已卷取的纱解开时的张力变动变大，常发生起毛、断头。卷绕角进一步优选为4～10°，特别优选为5～9°。如此可得到由本发明的特定的聚酯纤维构成的管纱状包装。
通过这样的本发明的制造方法得到的PTT纤维成为构成纤维的聚合物分子适当取向的被称为所谓的预取向纤维(POY)的纤维。在通常的聚酯纤维的POY的制造方法中，熔融喷出后仅能以拉取速度(纺纱速度)为2500m/分钟以上的高速纺纱进行，通常无法进行伸长率下降的拉伸处理。但是在本发明中为了提高PTT的保存稳定性、加工性，将玻璃化转变温度附近的较低温的拉伸和更高温的热处理作为必需要件。本发明的制造方法中，在这样低温下的拉伸后紧接着立即进行热处理，具有提高PTT纤维的保存稳定性的效果。
(4)由聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维构成的加工纱
本发明的加工纱是使用上述的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维(PTT纤维)而成的加工纱。该本发明的加工纱更优选为假捻加工纱。
而且作为本发明的一个优选方式的假捻加工纱，优选满足下述物性。
即，作为聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻加工纱(以下有时称为“PTT假捻加工纱”)，优选由90摩尔％以上由对苯二甲酸丙二醇酯重复单元构成的聚对苯二甲酸丙二醇酯所构成，并且同时满足下述(1)～(6)的要件。
(1)单纤维纤度：3.2dtex以下
(2)断裂强度≥2.5cN/dtex
(3)断裂伸长率：20～80％
(4)最大卷曲伸长率≥150％
(5)最大卷曲应力≥0.020cN/dtex。
本发明的PTT假捻加工纱的单纤维纤度进一步优选为3.2dtex以下。进一步优选为0.1dtex以上，优选为0.3～3.2dtex，更优选为0.5～3.0dtex，进一步优选为0.6～2.4dtex。该单纤维纤度大于3.2dtex时，由于单丝较粗而丧失布帛柔软性。并且该单纤维纤度过小时，常发生断头而无法制造纤维。
另外，本发明的PTT假捻加工纱的断裂强度优选为2.5cN/dtex以上。更优选为2.5～4.0cN/dtex的范围，特别优选为2.7～3.7cN/dtex的范围。该断裂强度小于2.5cN/dtex时，实用上的使用变得困难。
另外，本发明的PTT假捻加工纱的断裂伸长率优选为20～80％。进一步优选为22～70％，特别优选为26～60％的范围。该断裂伸长率小于20％时，伸长率过低，因此有在纺纱时或假捻加工时容易发生起毛、断头的趋势。另一方面，该断裂伸长率大于80％时，纤维的塑性变形变得过大，有形态稳定性变差的趋势。
另外，本发明的PTT假捻加工纱的最大卷曲伸长率优选为150％以上。该最大卷曲伸长率低于150％时，有卷曲伸长率低而得不到充分的拉伸性的趋势。
另外，本发明的PTT假捻加工纱的最大卷曲应力优选为0.020cN/dtex以上。该最大卷曲应力小于0.020cN/dtex时，有卷曲应力变低、回弹性变弱的趋势。
以往，无法获得这样细腻质感或肌肤触感优异的PTT纤维，且无法获得卷曲特性优异、断裂伸长率大的稳定品质的PTT纤维加工纱。本发明中，通过在后加工中使用热应力的极大值存在的温度范围或其极大值、和断裂伸长率在适当的数值范围的PTT纤维，首次能够获得这样的物性的后加工纱。可获得属于PTT纤维特征的即便在低载荷下也容易拉伸的伸缩性优异的聚酯加工纱。
此外，本发明的PTT假捻加工纱的纤度变动值U％(normal％)优选为2.0％以下。该纤度变动值U％(normal％)大于2.0％时，特别是在假捻加工时常发生起毛、断头，有成为染色不均或卷曲不均较大的假捻加工纱的趋势。U％(normal％)优选为1.5％以下。该U％越低越好。
此处的假捻加工纱的纤度变动值U％(normal％)是利用Zellweger Uster株式会社制USTER TESTER UT-5由纤维试样的质量变动求出的值。该装置可以利用纤维试样通过电极间时的介电常数的变化求出质量的变动。以一定速度通过该装置时，得到不均曲线。可以根据该结果求出纤度变动值U％(normal％)。
此外，本发明的PTT假捻加工纱的总纤度优选为10～200dtex，进一步优选为15～150dtex，特别优选为20～60dtex的范围。该总纤度小于10dtex时，总纤度过细，难以制成加工纱。另一方面，该总纤度大于200dtex时，丧失布帛的柔软性，故而不优选。
另外，本发明的PTT假捻加工纱也可以由十字型截面、三角截面、或星形截面等异形截面纤维构成，如此能够得到独特的质感，故而优选。在此如图3所示，异形截面纤维的异形度是通过测定纤维截面的最大内切圆直径r和最小外切圆直径R，并根据异形度＝R/r算出的值，本发明中，异形度＝R/r的值优选为1.15～10.0，进一步优选为1.2～10.0。该异形度小于1.15时，与圆截面的差变小，故而不优选。另外，如果异形度大于10.0，则纺纱时在纱截面形状外侧与内侧的取向差等变大，得到的纱有很多起毛·松垂，有时不适合加工，故而不优选。
另外，本发明的PTT假捻加工纱也可以由扁平截面纤维构成，如此能够得到独特的质感，故而优选。在此如图4所示，扁平截面纤维的扁平度是通过描绘与纤维截面外切的长方形，测定其长边L和短边H，根据扁平度＝L/H算出的值，本发明中，扁平度＝L/H的值优选为2.0～10.0。该扁平度小于2.0时，与圆截面的差变小，故而不优选。另外，如果该扁平度大于10.0，则纺纱时容易发生起毛使稳定性变得不良，故而不优选。
(5)由聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维构成的加工纱的制造方法
如上所述的本发明的PTT加工纱可以通过经由上述的本发明的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维(PTT纤维)进行加工而制造。并且作为本发明的加工纱，优选经由本发明的PTT纤维进行假捻加工而制造的假捻加工纱。
即本发明的PTT加工纱可以通过对由90摩尔％以上由对苯二甲酸丙二醇酯重复单元构成的聚对苯二甲酸丙二醇酯构成且同时满足下述(A)～(C)的要件的PTT纤维进行后加工而获得。
(A)纤维的温度-热应力曲线中，在温度40～100℃的范围存在热应力的极大值
(B)(A)的该热应力的极大值为0.1～0.8cN/dtex
(C)伸长率10％～30％中的最低的弹性模量为0.1～2cN/dtex。
上述(A)～(C)的各要件与先前说明的本发明的PTT纤维的构成要件相同。
并且在本发明的PTT加工纱的制造方法中，优选具有先前说明的PTT加工纱的物性。
本发明中，通过将上述的PTT纤维在例如下述的条件下进行假捻加工，能够得到目标PTT假捻加工纱。
·假捻条件
假捻机的类型：TMT机械株式会社制HTS-15V(圆盘假捻方式)
圆盘(disk)转速：1000～20000rpm(圆盘直径3～10cm)
喂料速度：500～1000m/分钟
第1喂料率：-5.0～+5.0％
第1加热器温度(非接触式)：200～300℃
第2加热器温度(非接触式)：150～250℃
第2喂料夹持辊速度：600～1500m/分钟
第2喂料率：-5.0～+5.0％
卷取前喂料率：-5.0～+5.0％
除上述的圆盘型的拉伸假捻加工以外，带夹持型等摩擦型的假捻加工机也适合活用本发明的PTT纤维的特征的生产率高的高速下的拉伸假捻加工。应予说明，也可以使用以往型的销型、空气加燃型等的假捻加工机。
先前说明的本发明的PTT纤维是热应力的峰值所存在的温度范围或其峰值和断裂伸长率在适当的数值范围的纤维，且为兼具适当的取向性和结晶度的纤维。因此使用该PTT纤维的加工纱的制造方法，即便是PTT纤维，也可充分抑制其起毛的发生等，成为后续的工序通过性优异的制造方法。特别适合包括高速下的拉伸加工的例如拉伸假捻加工的制造方法。另外，也可以获得工序通过性通常困难的单丝纤度小的PTT加工纱。
该本发明的PTT加工纱的制造方法中，在加工工序中产生充分的热应力，成为稳定的加工。因此PTT加工纱的卷曲在伸长的过程中的弹性模量变大，其结果，能够得到最大卷曲应力大且具有优异的回弹性的PTT假捻加工纱。
这样的本发明包含下述的发明。
1.一种聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维，其特征在于，是90摩尔％以上由对苯二甲酸丙二醇酯重复单元构成的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维，并且同时满足下述(A)～(C)的要件。
(A)纤维的温度-热应力曲线中，在温度40～100℃的范围内存在热应力的峰值，
(B)(A)的该热应力的峰值为0.1～0.8cN/dtex，
(C)纤维的断裂伸长率为60～200％。
2.根据上述1所述的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维，其中，纤维的伸长率10％～30％中的最低的弹性模量为0.1～3cN/dtex。
3.根据上述1或2中任一项所述的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维，其中，纤维的双折射率(Δn)为0.03～0.08，且比重为1.319～1.340。
4.一种聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维的制造方法，其特征在于，使90摩尔％以上由对苯二甲酸丙二醇酯重复单元构成的聚对苯二甲酸丙二醇酯熔融固化后，以1000m/分钟以上的卷取速度进行卷取，接着用聚对苯二甲酸丙二醇酯的玻璃化转变温度±20℃的加热辊加热，接下来进行1.0～2.0倍拉伸，进一步卷绕于50～150℃的加热辊后，以2000～4800m/分钟的速度进行卷取。
5.一种加工纱，是使用上述1～3中任一项所述的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维而成的。
6.根据上述5所述的加工纱，其中，加工纱为假捻加工纱。
7.一种上述5所述的加工纱的制造方法。
8.一种聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻加工纱，其特征在于，由90摩尔％以上由对苯二甲酸丙二醇酯重复单元构成的聚对苯二甲酸丙二醇酯构成，并且同时满足下述(1)～(6)的要件。
(1)单纤维纤度：3.2dtex以下，
(2)断裂强度≥2.5cN/dtex，
(3)断裂伸长率：20～80％，
(4)最大卷曲伸长率≥150％，
(5)最大卷曲应力≥0.020cN/dtex。
9.根据上述8所述的聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻加工纱，其中，总纤度为10～200dtex。
10.根据上述8或9所述的聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻加工纱，其中，聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻加工纱由异形截面纤维构成，该异形截面纤维的异形度为1.15～10.0。
11.根据上述8～10中任一项所述的聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻加工纱，其中，聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻加工纱由扁平截面纤维构成，该扁平截面纤维的扁平度为2.0～10.0。
12.一种加工纱的制造方法，其特征在于，对上述1～3中任一项所述的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维进行加工。
13.一种假捻加工纱的制造方法，其特征在于，对上述1～3中任一项所述的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维进行假捻加工。
实施例
接下来对本发明的实施例和比较例进行详细说明，但本发明不限于这些实施例和比较例。应予说明，实施例中的各测定项目通过下述的方法进行测定。
(1)特性粘度[η]
特性粘度[η]是使用奥氏粘度计，将35℃在邻氯苯酚中的比粘度ηsp与浓度C(g/100毫升)的比ηsp/C外插至浓度零，根据下式(1)求出。
[η]＝limC→0(ηsp/C)···(1)
(2)比重
基于JIS-L-1013 8.17.1的浮沉法测定试样的比重。
(3)双折射率(Δn)
依据纤维手册-原料篇，p.969(第5版，1978年丸善株式会社发行)，使用光学显微镜和补偿器，由在纤维的表面观察到的偏振光的延迟求出。
(4)热应力的极大值所存在的温度和热应力的极大值
使用钟纺工程公司制的KE-2。以初始载荷0.044cN/dtex、升温速度100℃/分钟进行测定。将得到的数据以横轴为温度、纵轴为热应力(热收缩应力)作图而绘制温度-热应力曲线。求出该温度-热应力曲线的微分系数由正变化为负的点的温度、热应力(热收缩应力)，将应力除以纤度，求出最大应力。
(5)65℃温水收缩率(HWS)
基于JIS-L-1013，使热水温度为65℃，求出绞纱尺寸变化率，作为在65℃的温水中的收缩率。
使用框架周长1.125m的尺寸测量仪，施加0.27cN/dtex的初始载荷以120次/分钟的速度退绕，制作卷绕次数40次的小绞纱，施加为初始载荷20倍的载荷并测量绞纱长度L0(mm)。接着卸除载荷，将试样在65℃的温水中浸渍3g0分钟后取出，自然干燥后再次施加为初始载荷20倍的载荷并测量绞纱长度L1(mm)，根据下式算出温水收缩率。
HWS(％)＝(L0-L1)/L0×100。
(6)纤度
根据JIS-L-1013测定复丝的纤度。并且将该值除以复丝的单丝数而求出单纤维纤度。
(7-1)纤度变动值U％(PTT纤维；hi％)
使用Zellweger Uster公司制USTER TESTER UT-5，在Half Inert模式下按照下述条件进行测定。
供纱速度：400m/分钟
测定纱长度：2000m。
(7―2)纤度变动值U％(加工纱；normal％)
使用Zellweger Uster公司制USTER TESTER UT-5，按照以下的方法进行测定。
测定条件
模式：标准模式
纱速度：200m/分钟
捻数：10000次/分钟S捻
张力范围：10
测定纤维长度：2000m
供纱速度：400m/分钟
测定纱长度：2000m。
(8)断裂强度、断裂伸长率(纤维断裂强度、纤维断裂伸长率)
基于JIS-L-1013，使用作为定速伸长型拉伸试验机的ORIENTEC株式会社制TENSILON，以夹具间隔20cm、拉伸速度20cm/分钟进行测定。
(9)伸长率10％～30％中的最低的弹性模量
基于JIS-L-1013，使用作为定速伸长型拉伸试验机的ORIENTEC株式会社制TENSILON，以夹具间隔20cm、拉伸速度20cm/分钟进行测定。求出伸长率10％～30％中的SS曲线的切线中斜率最小的切线的斜率作为弹性模量。
(10)玻璃化转变温度
玻璃化转变温度如下测定：将规定量的聚合物粒片封入铝样品盘中，根据用差示扫描量热仪(DSC)在氮气氛下以升温速度10℃/分钟从室温升温至300℃的升温曲线测定玻璃化转变温度。
(11)卷曲性能
将聚酯假捻加工纱的样品在0.044cN/dtex的张力下卷取于绞纱框，制作粗度约3300dtex的绞纱(绞丝)。在该绞纱的一端负荷0.00177cN/dtex和0.177cN/dtex的2个载荷，测定经过1分钟后的长度S0(cm)。
接下来，在从绞纱除去0.177cN/dtex的载荷的状态下，在100℃的沸水中处理20分钟。沸水处理后，从该绞纱除去0.00177cN/dtex的载荷，在24小时无载荷自由的状态下进行自然干燥，再次对该绞纱负荷0.00177cN/dtex和0.177cN/dtex的载荷，测定经过1分钟后的长度S1(cm)。
接着从该绞纱除去0.177cN/dtex的载荷，测定经过1分钟后的长度S2，根据下述算式算出卷曲率，算出10次的测定值的平均值。
卷曲率(％)＝[(S1-S2)/S0]×100
如果此时的卷曲率为30％以上，则可以说具有高的卷曲性能，记为〇，如果卷曲率小于30％，则不能说卷曲性能高，记为×。
(12)假捻加工纱的最大卷曲应力和卷曲最大伸长率
按照以下的方法·条件测定假捻加工纱的应力-伸长率曲线。
a.将假捻加工纱在沸腾水中处理30分钟后取出，在常温空气中放置4小时以上进行干燥。接着，依据JIS-L-1013(拉伸试验法)，绘制全应力直至0.882cN/dtex为止的应力-伸长率曲线。
b.在按照上述的方法·条件进行测定而得的应力-伸长率曲线上，如图1所示，求出卷曲伸长的过程(初始)的曲线的切线与纤维本身伸长的过程的曲线的切线的交点。将与该交点对应的应力除以加工纱的纤度而得的值作为最大卷曲应力。另外，将与该交点对应的伸长率作为最大卷曲伸长率。
[实施例1]
以1：2的摩尔比投入对苯二甲酸二甲酯和1,3-丙二醇，并加入与对苯二甲酸二甲酯的0.1重量％相当的四丁醇钛，在常压下以加热器温度240℃完成酯交换反应。接着进一步添加理论聚合物量的0.1重量％的四丁醇钛、理论聚合物量的0.5重量％的二氧化钛，在270℃反应3小时。得到的聚合物由对苯二甲酸丙二醇酯重复单元100摩尔％构成，其特性粘度为1.0。
另外，得到的聚合物的玻璃化转变温度为51℃。
通过常规方法将得到的聚合物干燥，在水分达到50ppm后，在265℃使其熔融，通过直径0.27mm的36个孔开口的单层排列的纺纱口以25.9g/分钟的喷出量挤出。
对挤出的熔融复丝吹送风速4.0m/分钟的风进行快速冷却而变成固体复丝后，使用导向喷嘴(guide nozzle)，将包含硬脂酸辛酯60重量％、聚氧乙烯烷基醚15重量％、磷酸钾3重量％的油剂制成浓度10重量％的水乳液修整剂，使其以油剂附着量成为0.6重量％的方式附着于纤维。
接着，将固体复丝卷绕于加热至55℃的圆周速度2100m/分钟的辊上后，按照以1.3倍进行拉伸的方式卷绕于80℃的加热辊，其后使用驱动锭子和触摸辊这两者的方式的卷取机，以卷取速度2600m/分钟进行卷取，得到100dtex/36根(f)的纤维卷绕的管纱状包装。将得到的纤维物性记于表1中。测定得到的纤维的热应力，结果热应力的第1峰为61℃，是热应力0.20cN/dtex的较大值，第2峰为191℃，是0.08cN/dtex以下的较小值。
另外使用上述得到的纤维，实施假捻加工，以得到的加工纱的伸长率成为40％的方式按照以下条件进行拉伸至1.3倍的拉伸假捻加工。将得到的假捻加工纱的卷曲特性一并示于表1。
·假捻条件
假捻机的类型：TMT机械株式会社制HTS-15V(圆盘假捻方式)
圆盘转速：5900rpm(圆盘直径5.8cm)
喂料速度：462m/分钟
第1喂料率：±0％
第1加热器温度(非触式)：280℃
第2加热器温度(非接触式)：180℃
第2喂料夹持辊速度：600m/分钟
第2喂料率：1.0％
卷取前喂料率：3.0％。
[实施例2]
变更聚合物的喷出量、附着油剂后的热处理和拉伸倍率，除此之外，与实施例1同样地实施，得到100dtex/36根(f)的纤维卷绕的管纱状包装。
即，将固体复丝卷绕于加热至55℃的辊的速度由圆周速度2100m/分钟增速至2300m/分钟，使拉伸倍率由1.3倍变为1.2倍，其后卷绕于100℃的加热辊来代替80℃的加热辊。其后使用驱动锭子和触摸辊这两者的方式的卷取机，以卷取速度2650m/分钟进行卷取。应予说明，为了匹配最终的纤度，调整聚合物喷出量。
将得到的纤维物性记于表1中。测定得到的纤维的热应力，结果热应力的第1峰为61℃，是热应力0.17cN/dtex的较大值，第2峰为191℃，是0.08cN/dtex以下的较小值。
另外使用上述得到的纤维，实施假捻加工，以得到的加工纱的伸长率成为40％的方式在与实施例1同样的条件下，进行拉伸至1.3倍的拉伸假捻加工。将得到的假捻加工纱的卷曲特性一并示于表1。
[实施例3]
变更聚合物的喷出量、附着油剂后的热处理和拉伸倍率，除此之外，与实施例1同样地实施，得到100dtex/36根(f)的纤维卷绕的管纱状包装。
即，将固体复丝卷绕于加热至55℃的辊的速度由圆周速度2100m/分钟增速至2500m/分钟，使拉伸倍率由1.3倍变为1.1倍，其后卷绕于100℃的加热辊来代替80℃的加热辊。其后使用驱动锭子和触摸辊这两者的方式的卷取机，以卷取速度2700m/分钟进行卷取。应予说明，为了匹配最终的纤度，调整聚合物喷出量。
将得到的纤维物性记于表1中。测定得到的纤维的热应力，结果热应力的第1峰为60℃，是热应力0.13cN/dtex的较大值，第2峰为191℃，是0.08cN/dtex以下的较小值。
另外使用上述得到的纤维，实施假捻加工，以得到的加工纱的伸长率成为40％的方式在与实施例1同样的条件下，进行拉伸至1.35倍的拉伸假捻加工。将得到的假捻加工纱的卷曲特性一并示于表1。
[实施例4]
变更聚合物的喷出量，并将聚对苯二甲酸丙二醇酯聚合物的特性粘度由实施例1的1.0变为1.3，除此之外，与实施例1同样地实施，得到附着有油剂的固体复丝。
其后，卷绕于加热至55℃并增速至圆周速度2160m/分钟的辊上，进一步以1.2倍进行拉伸的方式卷绕于80℃的加热辊，其后使用驱动锭子和触摸辊这两者的方式的卷取机，以卷取速度2500m/分钟进行卷取，得到100dtex/36根(f)的纤维卷绕的管纱状包装。应予说明，为了匹配最终的纤度，调整聚合物喷出量。得到的聚合物的玻璃化转变温度温度由实施例1的51℃变为52℃。
将得到的纤维物性记于表1中。测定得到的纤维的热应力，结果热应力的第1峰为63℃，是热应力0.30cN/dtex的较大值，第2峰为191℃，是0.08cN/dtex以下的较小值。
另外使用上述得到的纤维，实施假捻加工，以得到的加工纱的伸长率成为40％的方式在与实施例1同样的条件下，进行成为1.2倍的拉伸倍率的拉伸假捻加工。将得到的假捻加工纱的卷曲特性一并示于表1。
[实施例5]
变更聚合物的喷出量，附着油剂后的热处理温度、即拉伸处理时的纤维温度，除此之外，与实施例1同样地实施，得到100dtex/36根(f)的纤维卷绕的管纱状包装。
即，将卷绕固体复丝的加热辊的温度由55℃变为40℃，将速度由圆周速度2100m/分钟减速至2000m/分钟，将拉伸倍率维持在1.3倍，其后卷绕于100℃的加热辊来代替80℃的加热辊。其后使用驱动锭子和触摸辊这两者的方式的卷取机，以卷取速度2550m/分钟进行卷取，得到100dtex/36根(f)的纤维卷绕的管纱状包装。应予说明，为了匹配最终的纤度，调整聚合物喷出量。
将得到的纤维物性记于表1中。测定得到的纤维的热应力，结果热应力的第1峰为61℃，热应力0.22cN/dtex，比实施例1大。另外与实施例1同样地，第2峰为191℃，是0.08cN/dtex以下的较小值。
另外使用上述得到的纤维，实施假捻加工，以得到的加工纱的伸长率成为40％的方式在与实施例1同样的条件下，以成为1.35倍的拉伸倍率的条件进行拉伸假捻加工。将得到的假捻加工纱的卷曲特性一并示于表1。与实施例1对比，虽然假捻加工纱的强度降低，但卷曲性能比实施例1更优异。
[实施例6]
变更聚合物的喷出量，附着油剂后的热处理温度、即拉伸处理时的纤维温度，除此之外，与实施例1同样地实施，得到100dtex/36根(f)的纤维卷绕的管纱状包装。
即，将卷绕固体复丝的加热辊的温度由55℃变为60℃，将速度由圆周速度2100m/分钟减速至2000m/分钟，将拉伸倍率维持在1.3倍，其后卷绕于100℃的加热辊来代替80℃的加热辊。其后使用驱动锭子和触摸辊这两者的方式的卷取机，以卷取速度2550m/分钟进行卷取，得到100dtex/36根(f)的纤维卷绕的管纱状包装。应予说明，为了匹配最终的纤度，调整聚合物喷出量。
将得到的纤维物性记于表1中。测定得到的纤维的热应力，结果热应力的第1峰为63℃，热应力0.13cN/dtex，为与其它的实施例同样的值。但是第2峰温度同样为191℃，但其热应力为0.09cN/dtex的高值。
另外使用上述得到的纤维，实施假捻加工，以得到的加工纱的伸长率成为40％的方式在与实施例1同样的条件下，以成为1.35倍的拉伸倍率的条件进行拉伸假捻加工。将得到的假捻加工纱的卷曲特性示于表1。与实施例1对比，假捻加工纱的卷曲性能下降，但具有比比较例更优异的卷曲性能。
[比较例1]
除了聚合物的喷出量、在附着油剂后不进行拉伸以外，与实施例1同样地实施，得到100dtex/36根(f)的纤维卷绕的管纱状包装。应予说明，为了匹配最终的纤度，调整聚合物喷出量。
即，通过与实施例1同样的方法得到附着有油剂的固体复丝后，将该固体复丝卷绕于加热至55℃的圆周速度2510m/分钟的辊上，其后不进行拉伸，以卷取速度2500m/分钟进行卷取，得到管纱状包装。
将得到的纤维物性记于表1中。双折射率为0.047，较小，热应力的最大值也为0.05cN/dtex的较低值。并且为温水收缩率高、保存时的稳定性差的纤维。
使用上述得到的纤维，实施假捻加工，想要以得到的加工纱的伸长率成为40％的方式在与实施例1同样的条件下使拉伸倍率为1.3倍进行拉伸假捻，但在拉伸假捻工序中常发生断纱，无法采集样品。
[比较例2]
在附着油剂后不进行拉伸，但加快卷取速度，提高纤维的取向度，除此之外，与实施例1同样地实施，得到100dtex/36根(f)的纤维卷绕的管纱状包装。应予说明，为了匹配最终的纤度，调整聚合物喷出量。
即，通过与实施例1同样的方法得到附着有油剂的固体复丝后，将该固体复丝卷绕于加热至50℃的圆周速度3010m/分钟的辊上，其后以卷取速度3000m/分钟进行卷取，得到管纱状包装。
将得到的纤维物性记于表1中。双折射率由比较例1的0.047提高至0.052，但热应力的最大值为0.06cN/dtex的较低值。并且为温水收缩率高、保存时的稳定性差的纤维。
使用上述得到的纤维，实施假捻加工，以得到的加工纱的伸长率成为40％的方式在与实施例1同样的条件下使拉伸倍率为1.3倍进行拉伸假捻。虽然为发生断纱等，能够采集样品，但是卷曲性能差。
[比较例3]
除在附着油剂后进行高倍率拉伸以外，与实施例1同样地实施，得到100dtex/36根(f)的纤维卷绕的管纱状包装。
即，通过与实施例1同样的方法得到附着有油剂的固体复丝后，将该固体复丝卷绕于加热至55℃的圆周速度900m/分钟的较低速的辊上，其后进行3.1倍的高倍率拉伸，以卷取速度2800m/分钟进行卷取，得到管纱状包装。
将得到的纤维物性记于表1中。双折射率为0.065，较高，热应力的最大值温度为190℃、0.20cN/dtex的较高值。另外，100℃以下的温度范围的热应力值低。
另外使用上述得到的纤维，实施假捻加工，以得到的加工纱的伸长率成为40％的方式在与实施例1同样的条件下，使拉伸倍率为1.05倍进行拉伸假捻加工，结果虽然没有发生断纱等，能够采集样品，但是卷曲性能差。
[比较例4]
除在附着油剂后不进行拉伸和热处理，但使卷取速度比比较例2更快，提高纤维的取向度以外，与实施例1同样地实施，得到100dtex/36根(f)的纤维卷绕的管纱状包装。
即，通过与实施例1同样的方法得到附着有油剂的固体复丝后，将该固体复丝卷绕于圆周速度5650m/分钟的辊上，其后以卷取速度5500m/分钟进行卷取，得到管纱状包装。
将得到的纤维物性记于表1中。双折射率为0.082，较高，纤维聚合物的比重为1.332，较高。并且是断裂伸长率为较低的55％、纤度变动值也高的纤维。
使用上述得到的纤维，实施假捻加工，以得到的加工纱的伸长率成为40％的方式在与实施例1同样的条件下，使拉伸倍率为1.1倍进行拉伸假捻加工，结果虽然没有发生断纱等，能够采集样品，但是卷曲性能差。
[实施例7]
与实施例1同样地，以1：2的摩尔比投入对苯二甲酸二甲酯和1,3-丙二醇，得到由对苯二甲酸丙二醇酯重复单元100摩尔％构成且其特性粘度为1.0的聚合物。
通过常规方法使得到的聚合物干燥，在水分达到50ppm后，在265℃使其熔融，通过直径0.27mm的48个孔开口的单层排列的纺纱口挤出。
对挤出的熔融复丝吹送风速2.0m/分钟的风进行快速冷却而变成固体复丝后，使用导向喷嘴，将包含硬脂酸辛酯60重量％、聚氧乙烯烷基醚15重量％、磷酸钾3重量％的油剂制成浓度10重量％的水乳液修整剂，使其以油剂附着量成为0.6重量％的方式附着于纤维。
接着，将固体复丝卷绕于加热至50℃的圆周速度2300m/分钟的辊上后，以1.2倍进行拉伸的方式卷绕于加热到80℃的辊，其后使用驱动锭子和触摸辊这两者的方式的卷取机，以卷取速度2700m/分钟进行卷取，得到73dtex/48根(f)的纤维卷绕的管纱状包装。
接着，使用得到的纱，在与实施例1同样的条件下，通过圆盘假捻方式以拉伸倍率1.3制造假捻加工纱。将得到的加工纱的物性示于表2。
[实施例8]
变更纺纱喷头，通过直径0.27mm的24个孔开口的单层排列的纺纱口挤出，除此之外，与实施例7同样地实施，得到73dtex/24根(f)的纤维卷绕的管纱状包装。
接着，将得到的纤维在与实施例7同样的条件下进行假捻加工，得到假捻加工纱。将得到的加工纱的物性示于表2。
[实施例9]
变更纺纱喷头，通过直径0.27mm的62个孔开口的单层排列的纺纱口挤出，除此之外，与实施例7同样地实施，得到56dtex/62根(f)的纤维卷绕的管纱状包装。
接着，将得到的纤维在与实施例7同样的条件下进行假捻加工，得到假捻加工纱。将得到的加工纱的物性示于表2。
[实施例10]
变更纺纱喷头，通过直径0.20mm的72个孔开口的单层排列的纺纱口挤出，除此之外，与实施例7同样地实施，得到73dtex/72根(f)的纤维卷绕的管纱状包装。
接着，将得到的纤维在与实施例7同样的条件下进行假捻加工，得到假捻加工纱。将得到的加工纱的物性示于表2。
[实施例11]
变更纺纱喷头，用狭缝的宽度为0.6mm、长度为1.2mm的十字截面形状的喷头，通过24个孔开口的单层排列的纺纱口挤出，除此之外，与实施例7同样地实施，得到73dtex/24根(f)的纤维卷绕的管纱状包装。得到的异形截面纱的异形度为2.2。
接着，将得到的纤维在与实施例7同样的条件下进行假捻加工，得到假捻加工纱。将得到的加工纱的物性示于表2。
[实施例12]
变更纺纱喷头，用狭缝的宽度为0.06mm、长度为0.5mm的狭缝以120℃的角度从中心向3个方向延伸的三角截面形状的喷头，通过24个孔开口的单层排列的纺纱口挤出，除此之外，与实施例7同样地实施，得到73dtex/24根(f)的纤维卷绕的管纱状包装。得到的异形截面纱的异形度为1.6。
接着，将得到的纤维在与实施例7同样的条件下进行假捻加工，得到假捻加工纱。将得到的加工纱的物性示于表2。
[实施例13]
变更纺纱喷头，用狭缝的宽度为0.14mm、长度为1.4mm的扁平截面形状的喷头，通过24个孔开口的单层排列的纺纱口挤出，除此之外，与实施例7同样地实施，得到73dtex/24根(f)的纤维卷绕的管纱状包装。得到的扁平截面纱的扁平度为3.4。
接着，将得到的纤维在与实施例7同样的条件下进行假捻加工，得到假捻加工纱。将得到的加工纱的物性示于表2。
[比较例5]
除在附着油剂后不进行拉伸以外，与实施例7同样地实施，得到73dtex/48本(f)的纤维卷绕的管纱状包装。
即，在与实施例7同样的条件下进行熔融纺纱，将固体复丝卷绕于加热至50℃的圆周速度2510m/分钟的辊上后，不拉伸直接以卷取速度2500m/分钟进行卷取，得到管纱状包装。
得到的纤维的热应力峰为55℃，峰时的热应力为0.08cN/dtex。另外纤维的伸长率10％～30％中的最低的弹性模量为0cN/dtex。
接着，想要将得到的纤维在与实施例7同样的条件下进行假捻加工而得到加工纱，但是由于断头而无法得到加工纱。
[比较例6]
由比较例5变更纺纱喷头，通过直径0.30mm的12个孔开口的单层排列的纺纱口挤出，除此之外，与实施例7同样地实施，得到108dtex/12根(f)(单丝纤度9.0dtex)的纤维卷绕的管纱状包装。
得到的纤维的热应力峰为55℃，峰时的热应力为0.08cN/dtex。另外纤维的伸长率10％～30％中的最低的弹性模量为0cN/dtex。
接着，将得到的纤维在与实施例1同样的条件下进行假捻加工，得到假捻加工纱。虽然能够得到卷曲高的假捻加工纱，但单丝纤度粗，质感硬。将得到的加工纱的物性示于表2。
[比较例7]
由实施例7变更纺纱喷头，通过直径0.30mm的36个孔开口的单层排列的纺纱口挤出。接着，卷绕于加热至50℃的圆周速度1500m/分钟的辊上后，以2.0倍进行拉伸后，卷绕于130℃的加热辊，其后使用驱动锭子和触摸辊这两者的方式的卷取机，在卷取速度2900m/分钟、拉伸倍率约2倍的条件下进行卷取，得到95dtex/36根(f)的纤维卷绕的管纱状包装。
得到的纤维的热应力峰为190℃，峰时的热应力为0.20cN/dtex。另外，100℃以下的温度范围的热应力值低。
另外纤维的伸长率10％～30％中的最低的弹性模量为3.3cN/dtex。
通过热拉伸使结晶度、取向度均有进展，以实施例7的圆盘假捻方式无法实施假捻。因此，按照以下的假捻条件进行假捻加工，得到假捻加工纱。此时，相对于实施例7的600m/分钟，加工速度只能为100m/分钟的加工速度。将得到的加工纱的物性示于表2。
·假捻条件
假捻机的类型：三菱重工业公司制LS-2(销假捻方式)
锭子转速：27500rpm
假捻数：3840T/m
第1喂料率：±0％
第1加热器温度(接触式)：160℃第2加热器温度(非接触式)：150℃第2喂料率：+15％
/>
产业上的可利用性
根据本发明，可得到对加工时的工序张力有耐性且高伸长率的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维及其制造方法。并且，可得到加工时不易发生断头且具有高卷曲性能的聚对苯二甲酸丙二醇酯加工纱，其工业价值极大。
符号说明
R最小外切圆半径
r最大内切圆半径
L外切的长方形的长边
H外切的长方形的短边

Claims (7)

1.一种聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维，其特征在于，是90摩尔％以上由对苯二甲酸丙二醇酯重复单元构成的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维，并且同时满足下述(A)～(C)的要件：
(A)纤维的温度-热应力曲线中，在温度40～100℃的范围内存在热应力的峰值，
(B)(A)的该热应力的峰值为0.1～0.8cN/dtex，
(C)纤维的断裂伸长率为60～200％。
2.根据权利要求1所述的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维，其中，纤维的伸长率10％～30％中的最低的弹性模量为0.1～3cN/dtex。
3.根据权利要求1所述的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维，其中，纤维的双折射率(Δn)为0.03～0.08、且比重为1.319～1.340。
4.一种聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维的制造方法，其特征在于，使90摩尔％以上由对苯二甲酸丙二醇酯重复单元构成的聚对苯二甲酸丙二醇酯熔融固化后，以1000m/分钟以上的卷取速度进行卷取，接着用聚对苯二甲酸丙二醇酯的玻璃化转变温度±20℃的加热辊加热，接下来进行1.0～2.0倍拉伸，进一步卷绕于50～150℃的加热辊后，以2000～4800m/分钟的速度进行卷取。
5.一种加工纱，是使用权利要求1～3中任一项所述的聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维而成的。
6.根据权利要求5所述的加工纱，其中，加工纱为假捻加工纱。
7.一种权利要求5所述的加工纱的制造方法。
CN202280069924.XA 2021-10-19 2022-10-14 聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维及其制造方法 Pending CN118119742A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-170677 2021-10-19
JP2021189867 2021-11-24
JP2021-189867 2021-11-24
PCT/JP2022/038311 WO2023068178A1 (ja) 2021-10-19 2022-10-14 ポリトリメチレンテレフタレート繊維およびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN118119742A true CN118119742A (zh) 2024-05-31

Family

ID=91212375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280069924.XA Pending CN118119742A (zh) 2021-10-19 2022-10-14 聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维及其制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN118119742A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1175521B1 (en) Partially oriented poly(trimethylene terephthalate) yarn
KR101610682B1 (ko) 폴리에스테르 모노필라멘트 및 폴리에스테르 모노필라멘트의 제조 방법
US6620505B1 (en) Poly(trimethylene terephthalate) modified cross-section yarn
EP1172467B1 (en) Poly(trimethylene terephthalate) fiber
JP3249097B2 (ja) 仮撚加工に適したポリエステル繊維及び製造方法
JP4571123B2 (ja) 紡糸アニールしたポリ（トリメチレンテレフタレート）糸
JP3599707B2 (ja) 延伸糸パーン
CN118119742A (zh) 聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维及其制造方法
JP7277680B1 (ja) ポリトリメチレンテレフタレート繊維およびその製造方法
EP1219733A1 (en) Poly(trimethylene terephthalate) multifilament yarn
JP2001254226A (ja) 部分配向ポリエステル繊維
JPH0931749A (ja) ポリエステル繊維の製造方法
JP2002061038A (ja) ポリトリメチレンテレフタレート繊維
JP7051323B2 (ja) 無捲縮短繊維の製造方法
JP2003129337A (ja) ポリトリメチレンテレフタレート繊維及びその製造方法
JP2024082716A (ja) ポリトリメチレンテレフタレート複合糸およびその製造方法および布帛
JP2002129427A (ja) ポリトリメチレンテレフタレート繊維の製造方法
JP2001262435A (ja) 未延伸繊維、延伸繊維及びその製造方法
JP2006188787A (ja) 分繊用ポリエステルマルチフィラメント、およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination