JP2001207328A - 抗ピル繊維 - Google Patents

抗ピル繊維

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JP2001207328A
JP2001207328A JP2000020007A JP2000020007A JP2001207328A JP 2001207328 A JP2001207328 A JP 2001207328A JP 2000020007 A JP2000020007 A JP 2000020007A JP 2000020007 A JP2000020007 A JP 2000020007A JP 2001207328 A JP2001207328 A JP 2001207328A
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Takashi Ochi
隆志 越智
Akira Kidai
明 木代
Mototada Fukuhara
基忠 福原
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、新規な繊維構造を有することにより
強伸度特性に優れた抗ピル繊維を提供するものである。 【解決手段】単繊維の外層部と内層部の配向度差が大き
い、下記(1)〜(5)の特性を有するポリエステルを
主体とする成分からなる抗ピル繊維。 (1) Δnr/R=0.9≧0.120 (2) δΔn=0.030〜0.080 (3) χr/R=0.3≦25% (4) 強度≧3.0cN/dtex (5) 伸度=30〜60% (ここで、r:測定点の繊維中心からの距離(μm) R:繊維半径(μm) Δnr/R=0.9:r/R=0.9の繊維外層部での複屈折
度 Δnr/R=0.3:r/R=0.3の繊維内層部での複屈折
度 δΔn:Δnr/R=0.9−Δnr/R=0.3 χr/R=0.3 :r/R=0.3での結晶化度 を示す)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規な繊維構造を
有することにより優れた抗ピル性および強伸度特性を有
する抗ピル繊維に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリエステル繊維からなる布帛は、機械
的特性、耐シワ性や耐久性をはじめ様々な優れた特性を
有しているため衣料用途に多く利用されている。しかし
ながら、着用しているうちに、摩擦により繊維が布帛の
組織から引き出され、さらに絡み合うことにより毛玉
(ピル)を生じる。特に、ポリエステルのような強伸度
特性に優れる繊維では、生じたピルが脱落し難いため成
長し布帛表面を見苦しくするという欠点があった。
【0003】そのため、例えば特開平1−272816
号公報に記載されているように、ポリエステル繊維を敢
えて低強度、低伸度化することによりピルを脱落させや
すくする方法があった。すなわち、該公報ではポリエス
テルを紡糸速度9500m/分という超高速紡糸するこ
とにより、単繊維の外層部と内層部の配向度差を大きく
することにより、低強度、低伸度のポリエステル繊維を
得ていた。
【0004】しかしながら、該公報記載のように繊維の
強伸度特性を低下させると、布帛の織り編み工程でパー
ンヒケや糸切れ等の重大なトラブルを引き起こすのみな
らず、布帛の引き裂き強力が低く、製品の実用特性が著
しく低下するという欠点があった。
【0005】 そのため、強伸度特性にも優れた抗ピル繊維が望まれて
いた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来の問題点を解消せんとするものであり、強伸度特性
に優れた抗ピル繊維を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的は、単繊維の外
層部と内層部の配向度差が大きい、下記(1)〜(5)
の特性を有するポリエステルを主体とする成分からなる
抗ピル繊維により達成される。
【0008】 (1) Δnr/R=0.9≧0.120 (2) δΔn=0.030〜0.080 (3) χr/R=0.3≦25% (4) 強度≧3.0cN/dtex (5) 伸度=30〜60% (ここで、r:測定点の繊維中心からの距離(μm) R:繊維半径(μm) Δnr/R=0.9:r/R=0.9の繊維外層部での複屈折
度 Δnr/R=0.3:r/R=0.3の繊維内層部での複屈折
度 δΔn:Δnr/R=0.9−Δnr/R=0.3 χr/R=0.3 :r/R=0.3での結晶化度 を示す)
【0009】
【発明の実施の形態】本発明で言うポリエステルとは、
エステル結合を有するポリマーのことを指すが、ポリエ
チレンテレフタレート(PET)が最も汎用的であり好
ましい。また、ジオール成分および酸成分の一部が各々
15mol%以下の範囲で他の共重合可能な成分で置換
されたものであってもよい。また、これらは他ポリマ
ー、艶消剤、難燃剤、帯電防止剤、顔料などの添加物を
含有していても良い。
【0010】本発明では単繊維の外層部と内層部の配向
度差が大きいことが特に重要である。具体的には繊維半
径方向においてδΔn=Δnr/R=0.9−Δnr/R=0.3が、
0.030〜0.080であれば、充分な抗ピル性を発
揮することができる。ここで、r、Rは図1に示すよう
に測定点の繊維中心からの距離(μm)、繊維半径(μ
m)を示すものである。すなわち、Δnr/R=0.9とはr
/R=0.9における単繊維の外層部の複屈折度(Δ
n)を示すものであり、Δnr/R=0.3とはr/R=0.
3における繊維内層部の複屈折度(Δn)を示すもので
ある。また、δΔnとはr/R=0.3における単繊維
の内層部とr/R=0.9における外層部の複屈折度の
差を示すものである。δΔnは好ましくは0.040〜
0.060である。
【0011】また、単繊維内層部、すなわちr/R=
0.3での結晶化度(χr/R=0.3)は25%以下であれ
ば充分な抗ピル性を発揮することができる。
【0012】なお、本発明では繊維内層部および外層部
の複屈折度、結晶化度が重要であるが、それらは焦点を
1μmまで絞ったレーザー光のラマン散乱分光を利用し
て決定されるものである。
【0013】本発明により、抗ピル性が発現する理由は
以下のように考えられる。通常、ピルが発生する場合
は、布帛と外的要因との摩擦エネルギーにより糸が布帛
組織から引き出されるのであるが、従来はピルを如何に
簡単に脱落させピルの成長を阻止することに力点が置か
れていた。しかし、本発明ではピルの脱落を促進するの
ではなく、ピルの発生そのものを抑制させる点が従来の
抗ピル繊維と大きく異なる。すなわち、布帛と外的要因
との摩擦エネルギーを単繊維レベルで吸収することによ
り、ピルの発生を抑制するものである。より具体的に
は、単繊維の外層部と内層部の配向度差を大きくとり、
摩擦エネルギーを外層部と内層部との間の層間ズレのよ
うな可逆的な変形や、内層部に存在する低配向低結晶化
度のため拘束力が弱い分子鎖の熱振動エネルギーに変換
して吸収するものである。
【0014】一方、ポリエステル繊維に充分な強伸度特
性を付与するためには、単繊維外層部の分子配向度が高
いこと、すなわちΔnr/R=0.9≧0.120であること
が重要である。また、繊維外層部を高配向度とすること
により、耐フィブリル性も向上することができるのであ
る。
【0015】このように、大きな半径方向の配向度差を
有しながらも繊維外層部は高配向である従来存在しなか
った特殊な繊維構造とすることにより、充分な抗ピル性
と強伸度特性を両立させることが初めて可能となったの
である。
【0016】本発明の抗ピル繊維の強度は充分な工程通
過性、布帛引き裂き強力を得るためには3.0cN/d
tex以上であることが重要である。強度は好ましくは
3.5cN/dtex以上である。また、伸度は抗ピル
繊維の取り扱い性を考慮すると、30〜60%とするこ
とが重要である。伸度は好ましくは35〜50%であ
る。
【0017】また、本発明の糸では糸斑の指標であるウ
ースター斑(U%)は1.5%以下であると、布帛にし
た際、染色斑や収縮斑が発生し難く好ましい。U%は好
ましくは1.0%以下である。
【0018】本発明の抗ピル繊維の断面形状には特に制
限は無く、丸断面、多葉断面、十字型、H型、W型等の
異形断面、中空断面等を採用することができる。ドライ
感やきしみ感を得るためには三葉、六葉、八葉等の多葉
断面が好ましい。さらにシルク様の光沢を強調するため
には三葉断面が特に好ましい。また、単糸繊度も特に制
限はないが、混繊糸の鞘糸に使用する場合を考えると、
単糸繊度は0.3〜5.0dtexが好ましい。より好
ましくは0.6〜3.0dtexである本発明の抗ピル
繊維はたとえば以下のようして得ることができる。すな
わち、鞘部にPETを配し、芯部に伸長粘度の温度依存
性が鞘部に配したPETのそれよりも大きいポリマーを
1〜10重量%用いた芯鞘複合糸となし、それを冷却
後、集束、給油した後インターレースノズルで交絡を付
与し、周速8000〜15000m/分の1対のゴデッ
トローラーで引き取った後、ワインダーで巻き取ること
により得ることができる。
【0019】伸長粘度の温度依存性の大小は、特開平8
−246247号公報記載の方法で選定することができ
る。これの選定方法は特開平8−246247号公報に
記載されているように、ポリマー(A)とポリマー
(B)をそれぞれ溶融紡糸し、紡糸線に沿って糸温度
(T)、糸速度(V)、複屈折度(Δn)をオンライン
で計測する。そして、糸速度から糸変形速度(dV/d
x)、複屈折度から応力光学係数を用いて紡糸応力を
(σ)を求め、変形速度勾配と紡糸応力から伸長粘度
(ηe)を次式で計算する。ここでは、xは口金からの
距離である。
【0020】ηe=σ/(dV/dx) そして、1/T(x)−logηe(x)プロットの傾
きから伸長粘度の温度依存性を求めることができる。例
えばポリスチレン系ポリマー、ポリアクリレート系ポリ
マー、メチルペンテン系ポリマー等が挙げられる。耐熱
性の点からポリスチレン系ポリマーおよびメチルペンテ
ン系ポリマーが好ましく、さらにコストの点からポリス
チレン系ポリマーが最も好ましい。ところで、通常のP
ET糸は比重が1.37程度であるが、ポリスチレンは
比重1.1、ポリメチルペンテンは0.8であるため、
軽量化の効果を得ることもできる。
【0021】ところで、紡糸速度8000〜15000
m/分の超高速紡糸においては、通常PET単独糸では
吐出された繊維は口金下0.2〜0.6mの間で固化す
るが、上記したポリマーの組み合わせによる芯鞘複合糸
では芯ポリマーの作用により固化点が口金から遠ざか
り、口金下0.4〜1.0mの間で繊維が固化する。そ
のため、集束、給油位置は通常PET単独糸の場合より
も下流に位置させることが好ましい。具体的には、口金
下1.2m以上とすると、紡糸が安定し好ましい。一
方、超高速紡糸では大きな空気抵抗により紡糸張力が過
大となってしまい、集束、給油位置が口金から遠ざかる
につれて、繊維が冷却固化後さらに不均一な延伸が発生
し、繊維中に欠陥が生じ、単繊維外層部の配向度が低下
してしまう。そのため、強度、伸度が低下したり、糸斑
が悪化してしまう問題がある。したがって、集束、給油
位置を口金から遠ざける距離には限界があり、具体的に
は口金下2.0m以内とすることが好ましい。
【0022】本発明により得られる抗ピル繊維は織編物
などの布帛となし、ブラウス、スーツ、パンツ、ユニフ
ォーム、コート等の衣料用途に好適に用いられる。
【0023】
【実施例】以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明す
る。なお、実施例中の測定方法は以下の方法を用いた A.極限粘度[η] オルソクロロフェノール中25℃で測定した。 B.メルトフローレート(MFR) ISO R 1133にしたがい、200℃、5kg荷
重で測定した。 C.複屈折度(Δn) まず、繊維をエポキシ樹脂で包埋し、それをミクロトー
ムで繊維縦断面として厚さ1μmのフィルム状に切り出
した(図2)。そして、1μmφまで絞ったレーザー光
を試料にあて、それのラマン散乱スペクトルを測定し
た。そして、繊維軸に平行方向と垂直方向の1615c
-1のラマン散乱強度を用い、式1にしたがい複屈折度
を計算した。
【0024】 式1: Δn=0.275×(R−1)/(R+2) R=I1615平行/I1615垂直 ただし、I1615平行:維軸に垂直方向のラマン散乱
強度 I1615垂直:維軸に垂直方向のラマン散乱強度 測定装置としては以下のものを使用した。
【0025】レーザー光発生装置:Jobin Yvo
n Ramanor T−64000(Ar+ レーザ
ー、514.5nm) 回折格子:1800本/mm 検出器:Jobin Yvon社製 D.結晶化度(χ) Δn測定と同様にして測定を行い、1730cm-1のラ
マン散乱ピークの半値幅(Δν1730)を用い、式2
にしたがい結晶化度を計算した。ただし、密度(ρ)は
式3により計算を行った。
【0026】 式2: χ(%)=100×(ρ−1.335)/(1.501−1.33 5) 式3: ρ(g/cm3)=(305−Δν1730)/209 E.強度および伸度 JIS L1013にしたがい測定した。 F.ウースター斑(U%) Zellweger社製 USTER TESTER
1 ModelCを使用し、200m/分の速度で糸を
給糸しながらノーマルモードで測定を行った。 G.抗ピル性 得られた繊維を合糸し、トウ状として機械捲縮を付与
し、長さ38mmのステープル状に切断して紡績用短繊
維とする。この短繊維を30番手紡績糸とし、これを手
編み機(18ゲージ)で編み立てた後、JIS L10
76の方法で試験する。評価は視覚判定により行い、ピ
ルの発生状況を下記の基準により評価する。4級以上を
合格とした。
【0027】 5級:ピルの発生および外観の変化がほとんど、認めら
れないもの 4級:ピルの発生および外観変化が軽度のもの 3級:ピルの発生および外観変化が中程度のもの 2級:ピルの発生および外観変化が相当認められるもの 1級:ピルの発生および外観変化が極めて顕著に認めら
れるもの 実施例1 酸化チタンをPETに対し0.35重量%含む[η]=
0.63のホモPETを290℃で溶融し、また旭化成
工業(株)社製ポリスチレンである“スタイロン”82
59(MFR=1.1)を230℃で溶融し、それぞれ
絶対濾過径5μmのステンレス製不織布フィルター2を
用い濾過を行った後、孔数36の丸孔口金3からポリス
チレンを芯部に配した同心円芯鞘複合糸として紡糸温度
295℃で吐出した(図3)。この時、ポリスチレンの
複合比は5重量%であった。そして、口金下1.7mで
ガイド給油装置6により集束給油した後、紡糸速度を1
0000m/分として糸条を引き取り、84dtex、
36フィラメントのポリエステル繊維を巻き取った(図
3)。この時の第1ローラー8および第2ローラー9の
周速は同一とし、これを紡糸速度とした。表1に示すよ
うに、これは、δΔnが大きく充分な抗ピル性と強伸度
特性を兼ね備えたものであった。
【0028】
【表1】
【0029】実施例2 ポリスチレンを旭化成工業(株)社製ポリスチレンであ
る“スタイロン”685(MFR=2.1)とし、ポリ
スチレンの複合比を7重量%として実施例1と同様にし
て紡糸速度10000m/分で84dtex、36フィ
ラメントのポリエステル繊維を巻き取った。表1に示す
ように、これは、δΔnが大きく充分な抗ピル性と強伸
度特性を兼ね備えたものであった。
【0030】実施例3 ポリスチレンの複合比を2重量%、紡糸速度を8500
m/分として実施例1と同様にして、84dtex、3
6フィラメントのポリエステル繊維を巻き取った。表1
に示すように、δΔnが若干小さいため、実施例1に比
較すると抗ピル性は一歩譲るものであった。
【0031】実施例4 紡糸速度を15000m/分として実施例1と同様にし
て、84dtex、36フィラメントのポリエステル繊
維を巻き取った。表1に示すように、強度が若干低いた
め、実施例1に比較すると工程通過性は一歩譲るもので
あった。
【0032】実施例5 実施例1で使用したホモPETに5−ナトリウムスルホ
イソフタル酸を全酸成分に対し12mol%およびイソ
フタル酸を8mol%共重合した、[η]=0.66の
改質PETを8重量%添加し、両者を2軸押し出し機に
て290℃で溶融混練したブレンドPETを紡糸パック
に導き、絶対濾過径5μmのステンレス製不織布フィル
ター2を用い濾過を行った後、孔数36の丸孔口金3か
ら吐出した。そして、口金下1.5mでガイド給油装置
6により集束給油した後、紡糸速度を9000m/分と
して糸条を引き取り、84dtex、36フィラメント
のポリエステル繊維を巻き取った。表1に示すように、
これは、δΔnが大きく充分な抗ピル性と強伸度特性を
兼ね備えたものであった。
【0033】比較例1 実施例1で使用したホモPETを290℃で溶融し、絶
対濾過径5μmのステンレス製不織布フィルター2を用
い濾過を行った後、孔数36の丸孔口金3からホモPE
T単独糸として紡糸温度295℃で吐出した。そして、
紡糸速度10000m/分で実施例1と同様にしてポリ
エステル繊維を巻き取った。
【0034】しかし、強度および伸度が低いため、工程
通過性が悪いものであった。
【0035】比較例2 紡糸速度6000m/分として実施例1と同様にして8
3dtex、36フィラメントのポリエステル繊維を巻
き取った。しかし、δΔnが低いため抗ピル性に劣るも
のであった。 比較例3 ガイド給油位置を口金下2.5mとした以外は実施例2
と同様にして紡糸速度10000m/分で84dte
x、36フィラメントのポリエステル繊維を巻き取っ
た。しかし、強度および伸度が低く工程通過性に劣るも
のであった。さらに、U%値が2.5%と高く糸斑が過
大となり品位に劣るものであった。
【0036】
【発明の効果】本発明は、上記構成の、新規な繊維構造
を有することにより強伸度特性に優れた抗ピル繊維を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】rおよびRの説明を示す図である。
【図2】レーザーラマン散乱測定のために調整されたサ
ンプルの概略図を示すものである。
【図3】紡糸、巻き取り装置を表す図である。
【符号の説明】
1:スピンブロック 2:不織布フィルター 3:口金 4:チムニー 5:糸条 6:給油ガイド 7:インターレースノズル 8:第1ローラー 9:第2ローラー 10:巻取糸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4L035 BB34 DD01 EE08 EE10 EE20 JJ05 4L041 AA09 BA02 BA05 BA21 BC20 BD20 CA06 CA47 DD01 DD08 DD14

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】単繊維の外層部と内層部の配向度差が大き
    い、下記(1)〜(5)の特性を有するポリエステルを
    主体とする成分からなる抗ピル繊維。 (1) Δnr/R=0.9≧0.120 (2) δΔn=0.030〜0.080 (3) χr/R=0.3≦25% (4) 強度≧3.0cN/dtex (5) 伸度=30〜60% (ここで、r:測定点の繊維中心からの距離(μm) R:繊維半径(μm) Δnr/R=0.9:r/R=0.9の繊維外層部での複屈折
    度 Δnr/R=0.3:r/R=0.3の繊維内層部での複屈折
    度 δΔn:Δnr/R=0.9−Δnr/R=0.3 χr/R=0.3 :r/R=0.3での結晶化度を示す)
  2. 【請求項2】ポリエステルを鞘部に配し、伸長粘度の温
    度依存性が鞘部ポリエステルのそれよりも大きいポリマ
    ーを芯鞘複合糸全体の重量に対し1〜10重量%芯部に
    配した芯鞘複合糸であることを特徴とする請求項1記載
    の抗ピル繊維。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105908273A (zh) * 2016-07-05 2016-08-31 雷鸣 一种高抗起毛起球和高耐磨的双组份复合纤维及其制备方法

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