JP2002201528A - ポリエステルマルチフィラメントの紡糸直接延伸方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セラミックス微粒子を１質量％以上含有する
ポリエステルマルチフィラメントを紡糸直接延伸法によ
り巻き取るに際し、端面に綾落ちの発生がない良好な巻
き姿のパッケージを得ることができる溶融紡糸方法を提
供する。 【解決手段】 セラミックス微粒子を１質量％以上含有
するポリエステルマルチフィラメントを、溶融紡糸し、
紡糸直接延伸法により2500ｍ／分以上の速度で巻き取る
方法において、延伸熱処理工程の前後に油剤付与装置１
１を設けて走行糸条にエマルジョン油剤を付与するに際
し、延伸熱処理を行う前の糸条の水分付着率（Ｘ）を1.
5質量％以下、延伸熱処理を経て巻き取り機で巻き取ら
れる糸条の水分付着率（Ｙ）を1.0〜3.0質量％とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステルマル
チフィラメントの紡糸直接延伸方法に関するものであ
り、特に酸化チタン等のセラミック微粒子を１質量％以
上含有するポリエステルマルチフィラメントを高速で、
かつ良好な捲き姿で巻き取ることができるポリエステル
マルチフィラメントの紡糸直接延伸方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】ぎらつき感がなく、落ち着いた光沢（ダ
ル調）のポリエステルマルチフィラメントを製造する方
法として、酸化チタン等のセラミックス微粒子を含有す
るポリマーを溶融紡糸する方法が古くから採用されてい
る。特にセラミックス微粒子を１質量％以上含有するポ
リエステルマルチフィラメントは、ダル調の光沢、ドラ
イ感、清涼感を有する素材として、複合繊維や仮撚加工
糸に幅広く用いられている。

【０００３】一方、ポリエステルマルチフィラメント中
に含有されるセラミックス微粒子の量が多くなると、糸
条の摩擦抵抗が小さくなることはよく知られている。こ
れにより、これらの糸条を巻き取り機で巻き取る際、特
に2500m／分以上の高速度で巻き取る場合には、巻き取
り中にマルチフィラメント間での滑りが発生し、巻き取
りパッケージの端面に綾落ちが発生するという問題があ
る。

【０００４】巻き取りパッケージ端面の綾落ちの発生を
防ぐ手段として、従来より引き取りローラと巻き取り機
の間でリラックス処理を施したり、綾振り速度を緩める
等、巻き取り張力を低くする方法が常法的に用いられて
きた。しかしながら、セラミックス微粒子の含有率が１
質量％以上のポリエステルマルチフィラメントの高速紡
糸においては、糸条の摩擦抵抗の低さからこれらの方法
を用いての解決は困難であった。

【０００５】上記の問題を解決するものとして、特開昭
59-53721号公報には、紡糸油剤に水溶性ポリエステルを
添加することによって糸条間の摩擦を大きくし、保持力
を与えて巻き取りパッケージの端面が崩れるのを防止す
る方法が提案されている。しかしながら、この方法は紡
糸油剤に特殊な添加物を特定濃度で配合する必要があ
り、添加剤の濃度が高くなると、延伸熱処理工程で発煙
や加熱ローラの汚れが発生したり、さらには後加工でガ
イドやヒータの汚れが発生し、操業調子や品質へ悪影響
を及ぼす等の問題があり、濃度管理が非常に複雑で困難
であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決し、セラミックス微粒子を１質量％以上含有す
るポリエステルマルチフィラメントを高速度で巻き取る
に際し、端面に綾落ちの発生がない、良好な捲き姿のパ
ッケージに巻き取ることができるポリエステルマルチフ
ィラメントの紡糸直接延伸方法を提供することを技術的
な課題とするものである。

【０００７】

【発明を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために鋭意検討した結果、紡糸直接延伸方
法において、延伸熱処理前及び延伸熱処理を経て巻き取
り機で巻き取られる糸条の水分付着率を特定範囲にする
ことにより、上記の課題を解決できることを見い出し、
本発明に到達した。

【０００８】すなわち、本発明は、セラミックス微粒子
を１質量％以上含有するポリエステルマルチフィラメン
トを溶融紡糸し、紡糸直接延伸法により2500ｍ／分以上
の速度で巻き取る方法において、延伸熱処理工程の前後
に油剤付与装置を設けて走行糸条にエマルジョン油剤を
付与するに際し、延伸熱処理を行う前の糸条の水分付着
率（Ｘ）（質量％）及び延伸熱処理を経て巻き取り機で
巻き取られる糸条の水分付着率（Ｙ）（質量％）が下記
式（１）、（２）を満足するように付与することを特徴
とするポリエステルマルチフィラメントの紡糸直接延伸
方法を要旨とするものである。 Ｘ≦１．５ （１） １．０≦Ｙ≦３．０ （２）

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明におけるポリエステルとは、セラミックス
微粒子を１質量％以上含有する、主にエチレンテレフタ
レート単位を主たる繰り返し単位とするポリエステルを
いうが、その性質を本質的に変えない範囲で、第３成分
としてイソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル
酸等のジカルボン酸、プロピレングリコール、１，４−
ブタンジオール、ジエチレングリコール、ポリエチレン
グリコール等のジオール類を共重合したコポリエステル
でもよい。また、着色剤や難燃剤等を添加したものでも
よく、極限粘度〔η〕は0.55〜0.75のものが好ましい。

【００１０】また、本発明でいうセラミックス微粒子と
は、成形、焼成等の工程を経て得られる非金属無機材料
を微粒化したものをいい、主に艶消し剤として用いられ
る酸化チタン、酸化珪素などの無機酸化物微粒子が代表
的であって、ポリエステルの界面における表面張力が小
さく、溶融時に凝縮し難いものが好適に用いられる。

【００１１】本発明では、上述したポリエステルを溶融
紡糸し、紡糸直接延伸法により2500ｍ／分以上の高速度
で巻き取るが、この時、延伸熱処理工程の前後に油剤付
与装置を設けて走行糸条にエマルジョン油剤を付与す
る。そして、延伸熱処理前の糸条の水分付着率を1.5質
量％以下、また、延伸熱処理を経て巻き取り機で巻き取
られる糸条の水分付着率を1.0〜3.0質量％となるように
エマルジョン油剤を付与する必要がある。

【００１２】延伸熱処理前の糸条の水分付着率が1.5質
量％を超えると、熱処理時の熱効率が悪くなり、延伸斑
が発生して染色品位が低下する。

【００１３】また、延伸熱処理を経て巻き取り機で巻き
取られる糸条の水分付着率が1.0質量％未満になると、
糸条間の摩擦が小さくなり、保持力が低下して、巻取り
パッケージ端面に綾落ちが発生する。一方、水分付着率
が3.0質量％を超えると、巻取りパッケージ端面の綾落
ちは抑制できるものの、巻取りローラやトラバースガイ
ドとの接触抵抗が高くなり、糸条がダメージを受け、物
性や染色品位等が低下する。

【００１４】上述のように、セラミックス微粒子を１質
量％以上含有するポリエステルマルチフィラメントは、
糸条間の摩擦抵抗が小さく、高速度で巻き取る際に巻き
取りパッケージの端面に綾落ちが発生しやすいため、本
発明では、糸条の水分付着率を高くし、糸条間の摩擦抵
抗を大きくすることによってパッケージ端面での保持力
を与えることを目的としている。ただし、延伸熱処理前
の糸条の水分付着率を高くしすぎると、延伸熱処理時に
加熱ローラ等での熱効率が悪くなり、延伸斑が発生して
染色品位等を低下させる原因となるため、延伸熱処理前
の糸条の水分付着率をある程度まで抑え、延伸熱処理後
に低濃度の油剤等を用いて多量の水分を付与する必要が
ある。

【００１５】また、この時の糸条の油分付着率について
は、延伸熱処理前後ともに0.3〜1.5質量％とすることが
好ましい。油分付着率が0.3質量％未満になると、単糸
間の集束性やガイド類との平滑性が悪くなり、巻取りパ
ッケージに毛羽やループ（たるみ糸）、綾落ちが発生し
たり、２次加工等の後工程で毛羽や糸切れの発生原因と
なる。一方、油分付着率が1.5質量％を超えると、延伸
熱処理ローラや後工程でのヒータの汚れ、発煙といった
トラブルが発生しやすい。

【００１６】次に、本発明を図面を用いて説明する。図
１は、本発明のポリエステルマルチフィラメントの紡糸
直接延伸方法の一実施態様を示す概略工程図である。図
１において、１は紡糸口金であり、ここから吐出された
糸条Ｙは冷却装置２で冷却、固化され、油剤付与装置３
で油剤を付与された後、交絡付与装置４で集束される。
集束された糸条Ｙは、加熱ローラ５、６により、引取
り、延伸、熱セットされ、油剤付与装置１１で再度油剤
付与された後、巻き取り機１２で巻き取られる。

【００１７】本発明でいう延伸熱処理は、図１に示すよ
うな加熱ローラ５、６間で延伸熱処理する方法が好まし
い。加熱ローラ５、６には、これと対をなすセパレート
ローラ７、８が設けられており、さらにこれら一対のロ
ーラは保温箱９、１０の中に配設されるのが一般的であ
る。また、油剤付与装置１１と巻き取り機１２の間には
交絡付与装置（図示せず）が設けられていてもよい。

【００１８】本発明では、延伸熱処理を経て巻き取り機
で巻き取られる糸条の水分付着率を1.0〜3.0質量％と高
くする必要があるため、油剤付与装置１１では、低濃度
の油剤エマルジョンを付与する必要がある。このとき、
油剤エマルジョンの濃度は、特に限定されるものではな
いが、付与すべき水分量及び巻き取りパッケージの油分
付着量から考えると、５質量％以下とすることが好まし
い。なお、場合によっては水分のみを付与してもよい。

【００１９】本発明において油剤を付与する方法として
は、オイルバスに油剤を供給し、これに浸漬したローラ
を回転させ、ローラ表面に形成される油膜を糸条に接触
させることによって給油するローラオイリング法、定量
ギヤポンプで油剤を計量し、セラミック等で作られた、
吐出孔を有する糸道ガイドから給油するガイドオイリン
グ法、圧縮空気中に油剤を混入させ、糸条に噴霧するア
トマイザー式オイリング法等、任意の油剤付与方法を用
いることができる。

【００２０】また、本発明に用いられる油剤の種類は、
目的、用途に応じて適宜選定すればよいが、一般的なス
ピンドロー法で用いられる油剤であって、たとえばオク
チルパルミテートやオクチルステアレート等の脂肪酸エ
ステルを主成分とする耐熱油剤が好適に用いられる。

【００２１】また、図１には延伸熱処理工程前後で、各
１段階づつの油剤付与として、油剤付与装置３と１１が
示されているが、必要に応じて２段階以上の油剤付与と
してもよい。例えば、延伸熱処理工程の前で油剤付与装
置を２段階に配設し、紡出糸条の集束点となる１段目の
油剤付与装置では、流体摩擦抵抗による単糸へのダメー
ジを少なくするために低濃度の油剤を用い、２段目の油
剤付与装置では後工程で必要な油分付着率を確保するた
めに高濃度の油剤を付与する方法を採用してもよい。

【００２２】本発明で溶融紡糸されるマルチフィラメン
トは、単一成分のポリエステル及び複数成分のポリエス
テルからなるもののいずれでもよく、複数成分のポリエ
ステルで構成する場合は、例えばサイドバイサイド、芯
鞘等の複合繊維が挙げられる。また、フィラメントの断
面形状は丸断面に限定されるものではなく、三角や偏平
等の異形断面、さらには中空断面等でもよい。

【００２３】

【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、実施例における油分付着率、水分付着率の測
定、巻取りパッケージの欠点評価、染色品位の評価は次
のようにして行った。 （ａ）油分付着率 巻取りパッケージから糸条を２ｇかせ取りし、10mlのエ
タノールに１分間浸して油分を抽出した。その後、油分
を含んだエタノールを75℃で蒸発させ、残った残査の質
量Ｐ（ｇ）を秤量し、次の式で算出した。 油分付着率（％）＝（Ｐ／２）×100 （ｂ）水分付着率 次の式で巻取り糸条の油水分付着率Ｃ（％）を算出し、
上記（ａ）で算出した油分付着率をＡ（％）とし、水分
付着率Ｂ（％）は、Ｂ＝Ｃ−Ａで求めた。 Ｃ（％）＝〔（Ｄ×ＳＳ／10000−Ｑ）／Ｑ〕×100 ただし、Ｄ ：糸条の実繊度（Ｄｔｅｘ） ＳＳ：紡糸速度（ｍ／分） Ｑ ：吐出量（ｇ／分） また、延伸熱処理前の糸条の油分付着率及び水分付着率
については、オンラインでの測定ができないため、加熱
ローラ５、６間で延伸熱処理を行わない状態、すなわち
加熱ローラのヒータを切り、延伸倍率を1.0とし、延伸
熱処理工程後の油剤付与装置１１での油剤付与を行わな
い条件でパッケージを巻き取り、上記（ａ）、（ｂ）の
方法により算出した値を用いた。さらに、油水分付着率
Ｃの測定については、巻取りパッケージの経時、例え
ば、巻取りパッケージの表層部での水分の蒸発、巻取り
糸条間での油水分のマイグレーション等により付着量が
変化するため、紡糸巻き取り直後のパッケージを用いて
実施した。 （ｃ）巻取りパッケージの欠点評価 24錘で10日間の紡糸を行い、綾落ちの発生したパッケー
ジの割合を次の４段階で評価した。 （ｄ）染色品位の評価 得られた糸条を筒編地とし、分散染料（Ｔｅｒａｓｉｌ
ＮａｖｙＢｌｕｅ）３％の水溶液中で、温度１００
℃、染色時間１時間の条件で染色し、得られた染色筒編
地の染色斑を目視で確認し、次の３段階で評価した。 ランク 染色評価 ○・・・染色斑なし △・・・部分的に色差はあるが、製品化が可能である。 ×・・・濃淡の色差がはっきり見え、製品化が不可である。

【００２４】実施例１〜４ 極限粘度〔η〕（フェノールと四塩化エタンとの等重量
混合物を溶媒とし、温度20℃で測定した）が0.68で、艶
消剤として酸化チタンを2.0質量％含有したポリエチレ
ンテレフタレートを図１の工程に従い、紡糸孔を36個有
する紡糸口金を用いて吐出量27.0ｇ／分、紡糸速度（加
熱ローラ５の表面速度）3000ｍ／分で引き取り、延伸速
度（加熱ローラ６の表面速度）5100ｍ／分で1.7倍に延
伸、120℃（加熱ローラ６の表面温度）で熱セットを行
った後、56dtex/36fの糸条を巻き取った。なお、このと
き加熱ローラ５の表面温度は90℃であった。この時、延
伸熱処理前の油剤付与装置３にはローラ式オイリング装
置を用い、延伸熱処理後の油剤付与装置１１にはガイド
式オイリング装置を用いて、各々の油剤濃度、ローラの
回転数や油剤の吐出量を表１に示すように変更しなが
ら、オクチルパルミテートとオレイルラウレートを主成
分とする水性エマルジョン油剤を付与した。得られた糸
条の油分付着率、水分付着率、巻取りパッケージの欠点
評価、染色品位の評価結果を併せて表１に示す。

【００２５】比較例１〜３ 油剤付与装置３及び１１での油剤付与条件を表１に示す
条件に変更した以外は、実施例１と同様の方法で56dtex
/36fの糸条を巻き取った。得られた糸条の油分付着率、
水分付着率、巻取りパッケージの欠点評価、染色品位の
評価結果を併せて表１に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】表１から明らかなように、実施例１〜４で
は、綾落ちのない捲き姿の良好な巻き取りパッケージを
得ることができ、得られた繊維は、染色品位を損なうこ
とのない良好なものであった。一方、比較例１では、延
伸熱処理後の糸条の水分付着率が低かったために、糸条
間の摩擦抵抗が小さく保持力がないため、巻き取りパッ
ケージ端面に綾落ちが発生した。比較例２では、延伸熱
処理後の糸条の水分付着率が高すぎたために、巻き取り
パッケージ端面での綾落ちの発生はなかったものの、巻
き取りの際に糸条がダメージを受け、染色品位が低下し
た。比較例３では、延伸熱処理を行う前の糸条の水分付
着率を高くし過ぎたために、加熱ローラでの熱効率が悪
くなり、延伸斑が発生して染色品位が悪かった。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、セラミックス微粒子を
１質量％以上含有するポリエステルマルチフィラメント
を溶融紡糸し、紡糸直接延伸法により2500ｍ／分以上の
速度で巻き取るに際して、綾落ちの発生のない良好な巻
き姿のパッケージを得ることができ、後工程での解舒不
良や糸切れといった障害の発生を飛躍的に低減すること
が可能となり、しかも得られた繊維は染色品位等の高い
良好なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のポリエステルマルチフィラメントの紡
糸直接延伸方法の一実施態様を示す概略工程図である。

【符号の説明】

１ 紡糸口金 ２ 冷却装置 ３ 油剤付与装置 ４ 交絡付与装置 ５、６ 加熱ローラ ７、８ セパレートローラ ９、１０ 加熱ローラの保温箱 １１ 油剤付与装置 １２ 巻き取り機 Ｙ 糸条

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 セラミックス微粒子を１質量％以上含有
   するポリエステルマルチフィラメントを溶融紡糸し、紡
   糸直接延伸法により2500ｍ／分以上の速度で巻き取る方
   法において、延伸熱処理工程の前後に油剤付与装置を設
   けて走行糸条にエマルジョン油剤を付与するに際し、延
   伸熱処理を行う前の糸条の水分付着率（Ｘ）（質量％）
   及び延伸熱処理を経て巻き取り機で巻き取られる糸条の
   水分付着率（Ｙ）（質量％）が下記式（１）、（２）を
   満足するように付与することを特徴とするポリエステル
   マルチフィラメントの紡糸直接延伸方法。 Ｘ≦１．５ （１） １．０≦Ｙ≦３．０ （２）