JP2004360145A - 伸縮性複合先染糸及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】天然繊維紡績糸本来の良好な特性とともに、伸縮性に優れた伸縮性複合先染糸であって、かつ、伸縮性や染着性の特性が安定して良好な複合糸を提供する。さらにその効率的な製造方法を提供する。
【解決手段】ポリエチレンテレフタレートを主成分とする層及びポリトリメチレンテレフタレートを主成分とする層がサイドバイサイド型複合されたポリエステル系複合繊維と天然繊維紡績糸とが撚り合わされ、かつ染色されてなる伸縮性複合先染糸であって、75〜95℃にてヨリ止めセットした後に染色加工されたものである。上記ポリエステル系複合繊維と天然繊維紡績糸とを撚り合わせ、75〜95℃にてヨリ止めセットした後、染色加工することにより製造される。
【選択図】 なし
【解決手段】ポリエチレンテレフタレートを主成分とする層及びポリトリメチレンテレフタレートを主成分とする層がサイドバイサイド型複合されたポリエステル系複合繊維と天然繊維紡績糸とが撚り合わされ、かつ染色されてなる伸縮性複合先染糸であって、75〜95℃にてヨリ止めセットした後に染色加工されたものである。上記ポリエステル系複合繊維と天然繊維紡績糸とを撚り合わせ、75〜95℃にてヨリ止めセットした後、染色加工することにより製造される。
【選択図】 なし
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伸縮性複合先染糸に関するものである。さらに詳しくは、天然繊維紡績糸の優れた特性を損なわずに伸縮性が付加された伸縮性複合先染糸に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
天然繊維紡績糸の先染糸は先染め加工後の伸縮性が10%以下と小さいので、天然繊維紡績糸使いの布帛に伸縮性を付与するためには、強撚加工による撚りトルクを利用して伸縮性を高める方法や、染色加工時の幅入れ技術を応用して伸縮性を高める方法が採用されてきた。一方、伸縮性フィラメントの代表素材であるスパンデックスまたはポリトリメチレンテレフタレート単独繊維を、天然繊維紡績糸と組み合わせて使用することによって、天然繊維紡績糸に10%以上の伸縮性を付与することができる。
【0003】
しかし、スパンデックスと天然繊維紡績糸とを合撚糸にして染色した先染糸の場合、チーズ染色でもマフ染色でも、巻層別の伸縮特性値および色差の調整が非常に難しいという問題があった。そこで、層別色相差を極力小さくするために、天然繊維紡績糸100%のみで先に糸染めを行った後にスパンデックスと合撚加工して伸縮性先染糸とする方法、もしくは、天然繊維紡績糸とスパンデックスを撚糸加工した後に、巻量600g以下のような小量巻糸体で染色することにより伸縮性先染糸とする方法が採用されてきた。
【0004】
ところが、後者の方法の場合、通常の染色時のチーズ巻量である1.0〜1.2kgの場合と比べ、巻量が小さいために染色コストが約2倍になるという問題がある。また、強いて1.0kg以上の巻糸体で染色すると、巻きの中層部である300〜700gの巻層部分の乾燥が非常に遅くなり、乾燥差に由来する色差違いが著しく大きいという欠点が生じる。
【0005】
また、ポリトリメチレンテレフタレート単独繊維と天然繊維紡績糸とを合撚後に糸染め加工する場合は、加工途中で伸縮特性値が大幅に減殺されてしまい、所望の伸縮性を得ることは難しかった。
【0006】
さらにまた、ポリトリメチレンテレフタレート単独繊維を仮撚り加工して見かけ捲縮を付与し、ポリトリメチレンテレフタレート自体の捲縮性能と相俟って、高捲縮で弾性回復率に優れ、織編物に用いると優れたストレッチ性と脹らみ感を有し、ソフトな風合いとなるチーズ先染糸が特許文献1で開示されている。そこで、このポリトリメチレンテレフタレート単独繊維捲縮糸と、天然繊維紡績糸100%のみで先に糸染めした天然繊維紡績先染糸とを合撚加工する方法も考えられる。しかし、この方法では、伸縮特性は得られるものの加工工程が多く生産管理が煩雑になり、またコスト高になるという問題点があり、工業的生産には適していない。
【0007】
【特許文献1】特開2003−20530号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明では、第一に天然繊維紡績糸に定量的な伸縮性を付加すること、第二に染色後巻糸体において巻層別間の伸縮特性値および染着性の差がなく、安定した品質の先染糸が容易に得られること、生産管理が容易であることについて鋭意検討を重ねた。
【0009】
即ち、本発明は、天然繊維紡績糸本来の良好な特性とともに、伸縮性に優れた伸縮性複合先染糸であって、かつ、伸縮性や染着性の特性が安定して良好な複合糸を提供すること、および、その効率的な製造方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
そして、上記目的を達成するために、本発明の伸縮性複合先染糸は、ポリエチレンテレフタレートを主成分とする層及びポリトリメチレンテレフタレートを主成分とする層がサイドバイサイド型複合されたポリエステル系複合繊維と天然繊維紡績糸とが撚り合わされ、かつ染色されてなる伸縮性複合先染糸であって、75〜95℃にてヨリ止めセットした後に染色加工された先染糸である。また、その製造のために、ポリエチレンテレフタレートを主成分とする層及びポリトリメチレンテレフタレートを主成分とする層がサイドバイサイド型複合されたポリエステル系複合繊維と天然繊維紡績糸とを撚り合わせ、75〜95℃にてヨリ止めセットした後、染色加工することにより伸縮性複合先染糸を製造するものである。
【0011】
このように、本発明においては、天然繊維紡績糸に定量的な伸縮性を付加するために、ポリエチレンテレフタレートを主成分とする層及びポリトリメチレンテレフタレートを主成分とする層がサイドバイサイド型複合されたポリエステル系複合繊維を、天然繊維紡績糸と合糸し撚糸することにし、さらに、染色後の伸縮特性値および染着性のばらつきを抑えるために、合撚糸を特定温度条件下でヨリ止めセットを行った後に糸染色加工を施すことにしたものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について詳しく述べる。実施例などで具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。なお、本発明で用いるポリエステル系複合繊維についての説明中における物性の測定方法は以下の通りである。
【0013】
(1)極限粘度η
オルソクロロフェノール10mlに対し試料0.10gを溶解し、温度25℃においてオストワルド粘度計を用いて測定する。
(2)融点Tm
三田村理研工業株式会社製の一視野式融点測定装置を用いて、JIS・L1013の7.16.1のA法に準じて融点を測定する。
【0014】
(3)沸騰水収縮率
1周1.125mの検尺器で10回巻カセを採取し、12時間放縮させた後、初荷重0.002g/デニールをかけて、その時の長さL0を測定する。次いで、無荷重下で95℃の沸騰水中に15分間浸した後、濾紙の上で12時間以上放置して、乾燥する。乾燥後、初荷重0.002g/デニールをかけ、30秒後の長さLfを測定する。次の式で沸騰水収縮率を求める。
沸騰水収縮率(%)=[(L0−Lf)/L0]×100
【0015】
(4)乾熱収縮率
1周1.125mの検尺器で10回巻カセを採取し、12時間放縮させた後、初荷重0.002g/デニールをかけて、その時の長さL0を測定する。次いで、無荷重下で160℃の恒温乾燥機内に1分間静置処理した後取り出し、12時間以上常温下に放置する。その後、初荷重0.002g/デニールをかけた時の長さL1を測定する。次の式で乾熱収縮率を求める。
乾熱収縮率(%)=[(L0−L1)/L0]×100
【0016】
(5)伸縮伸長率(温熱水伸縮伸長率及び乾熱伸縮伸長率)
1周1.125mの検尺器で10回巻カセを採取し、12時間放縮させる。無荷重下で所定温度の温熱水中または乾熱下にて15分間熱処理を行い、24時間以上常温下に放置し、風乾させる。乾燥後、定荷重0.002g/デニールをかけた時の長さL1を測定する。引き続き、0.1g/デニールをかけたときの長さL2を測定する。次の式で伸縮伸長率を求める。
伸縮伸長率(%)=[(L2−L1)/L1]×100
【0017】
(6)乾熱収縮応力
カネボウエンジニアリング株式会社製の熱応力測定器を用いて、昇温速度2.2℃/秒にて、乾熱収縮応力(g/デニール)を測定する。サンプルは10cm×2のループ状とした。
【0018】
本発明で用いるポリエステル系複合繊維は、ポリエチレンテレフタレートを主成分とする層と、ポリトリメチレンテレフタレートを主成分とする層とがサイドバイサイド型に複合されたポリエステル系複合繊維である。そして、本発明の伸縮性複合先染糸は、このポリエステル系複合繊維と天然繊維紡績糸とが撚り合わされ、かつ染色されてなるものであって、75〜95℃にてヨリ止めセットした後に染色加工されたものである。好ましくは、このヨリ止めセットの後に、巻き返しを行って、巻き密度0.18〜0.35g/cm2以下の巻糸体とし、チーズ染色またはマフ染色にて染色加工することにより製造されるものである。
【0019】
前記サイドバイサイド型ポリエステル系複合繊維は、ポリエチレンテレフタレートとポリトリメチレンテレフタレートとの組合せで、極限粘度ηの異なる異種重合体が張り合わされているものであるので、紡糸、延伸工程において高粘度側に応力が集中し、2成分間での内部歪みが異なり、潜在捲縮性となっている。そのため、延伸後の弾性回復率差および布帛の熱処理工程での熱収縮差により高粘度側が大きく収縮し、単繊維内で歪みが生じて3次元コイル捲縮の形態が発現する。この3次元コイルの径および単繊維長当たりのコイル数は、高収縮ポリマ層と低収縮ポリマ層との収縮差(弾性回復率差を含む)に大きく依存し、収縮差が大きいほどコイル径が小さく、単位繊維長当たりのコイル数が多くなる。
【0020】
伸縮性素材に要求されるコイル捲縮特性としては、コイル径が小さく、単位繊維長当たりのコイル数が多いこと(伸長特性に優れ、見映えがよくなるので)、コイルの耐へたり性がよいこと(伸縮回数の応じたコイルのへたり量が小さく、伸縮保持性に優れるので)がある。さらには、コイルの伸縮特性には、低収縮成分を支点とした高収縮成分の伸縮特性が支配的となるため、高収縮成分に用いる重合体には高い伸長性および回復性が要求される。
【0021】
ポリエステルの優れた特性を損なうことなく優れたコイル捲縮特性を得るためには、低収縮ポリマ層をポリエチレンテレフタレートを主成分とし、高収縮ポリマ層をポリトリメチレンテレフタレートを主成分とすることが有効である。ポリトリメチレンテレフタレート繊維は、代表的なポリエステル繊維であるポリエチレンテレフタレート繊維やポリブチレンテレフタレート繊維と同等の力学的特性や化学的特性を有しつつ、伸長回復性がきわめて優れているからである。これは、ポリトリメチレンテレフタレートの結晶構造においてアルキレングリコール部のメチレン鎖がゴーシューゴーシュ構造(分子鎖が90度に屈曲)であること、さらにはベンゼン環同士の相互作用(スタッキング、並列)による拘束点密度が低く、フレキシビリティーが高いことから、メチレン基の回転により分子鎖が容易に伸長・回復するためと考えられる。
【0022】
前記サイドバイサイド型ポリエステル系複合繊維における低収縮ポリマ層の主たる構成成分であるポリエチレンテレフタレートは、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マである。すなわち、このポリエチレンテレフタレートは、テレフタル酸を主たる酸成分とし、エチレングリコールを主たるグリコール成分として得られるポリエステルである。ただし、他のエステル結合を形成可能な共重合成分が20モル%以下の割合で含まれるものでもよい。10モル%以下の割合で含まれるものがより好ましい。共重合可能な化合物として、たとえばスルフォン酸、ナトリウムスルフォン酸、硫酸、硫酸エステル、硫酸時エチル、硫酸エチル、脂肪族スルフォン酸、エタンスルフォン酸、クロロベンゼンスルフォン酸、脂環式スルフォン酸、イソフタル酸、セバシン酸、アゼライン酸、ダイマー酸、アジピン酸、シュウ酸、デカンジカルボン酸などのジカルボン酸、p−ヒドロキシ安息香酸、ε−カプロラクトンなどのヒドロキシカルボン酸、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ハイドロキノン、ビスフェノールAなどのジオール類が好ましく使用される。
【0023】
また、必要に応じて、艶消し剤となる二酸化チタン、滑剤としてのシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤としてヒンダードフェノール誘導体、着色顔料などが添加されていてもよい。
【0024】
前記サイドバイサイド型ポリエステル系複合繊維における高収縮ポリマ層の主たる構成成分であるポリトリメチレンテレフタレートは、トリメ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重合体である。すなわち、このポリトリメチレンテレフタレートは、テレフタル酸を主たる酸成分とし、1,3プロパンジオールを主たるグリコール成分として得られるポリエステルである。ただし、他のエステル結合を形成可能な共重合成分が20モル%以下の割合で含まれるものでもよい。10モル%以下の割合で含まれるものがより好ましい。共重合可能な化合物として、例えば、イソフタル酸、コハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、ダイマ酸、セバシン酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸などのジカルボン酸類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのジオール類が好ましく使用される。
【0025】
また、必要に応じて、艶消し剤となる二酸化チタン、滑剤としてのシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤としてヒンダードフェノール誘導体、着色顔料などが添加されていてもよい。
【0026】
本発明で用いるポリエステル系複合繊維は、上記した2種のポリマが、溶融紡糸時にサイドバイサイド型に複合されたものであり、その単糸断面は丸断面でもよいが、変形断面形状であることが好ましい。変形断面形状としては、まゆ形や雪だるま形のような非円形形状や、長円のような変形円形状が挙げられる。まゆ形や雪だるま形断面形状の場合には、略丸形状の各ポリマ層が連接された複合形状がとられる。
【0027】
その複合繊維におけるポリエチレンテレフタレート/ポリトリメチレンテレフタレートの重量比率は、製糸性および繊維長さ方向のコイル寸法均質性の観点から(40/60)〜(60/40)の範囲であることが好ましい。糸条に熱を加えた際に捲縮が顕在化してコイル状捲縮が発現され、糸条に更なる伸縮性を付与するためにはサイドバイサイド複合が適している。このコイル状捲縮を発現させ、編織物を形成した際に所望の伸縮性を得る観点から、ポリトリメチレンテレフタレートの極限粘度は1.0以上であるのが好ましく、1.2以上であるのがより好ましい。
【0028】
その単糸繊度は0.3〜3.3デシテックスであるのが好ましく、トータル繊度は17〜235デシテックスの範囲が好ましい。単糸繊度及びトータル繊度は、用途目的に応じて適宜選択するのが好ましい。また、このポリエステル系複合繊維は、破断強度が3.0〜5.0g/デニールであること、また、破断伸度が15〜40%であるのが好ましい。
【0029】
また、そのポリエステル系複合繊維の熱的特性は、次のようであるものが好ましい。
【0030】
例えば、ポリエステル系複合繊維の融点Tmは220〜230℃の範囲であるのが好ましい。また、その沸騰水収縮率は5〜12%の範囲であるのが好ましく、さらに好ましくは6〜10%である。さらに、その乾熱収縮率は8〜16%であるのが好ましい。さらにまた、その乾熱収縮応力は、例えば50デニール糸条の場合では120℃にて0.3〜0.8g/デシテックスの範囲であるのが好ましい。20〜100℃の範囲内での温熱水処理の場合では、60〜95℃の範囲において温熱水伸縮伸長率がピークに達すること、また、そのときの温熱水伸縮伸長率の値が85〜130%の範囲、さらには110〜130%の範囲であるのが好ましい。40〜190℃の範囲内での乾熱処理の場合では、75〜95℃の範囲において乾熱伸縮伸長率のピークが発現すること、また、そのときの乾熱伸縮伸長率が75〜108%の範囲、さらには90〜100%の範囲であるのが好ましい。
【0031】
そのポリエステル系複合繊維の染色特性は、35℃以上にて分散染料の吸着が始まり、104〜135℃の温度範囲で、さらには120℃で飽和吸着に至る特性を有しているのが好ましい。
【0032】
本発明で使用される天然繊維紡績糸は、木綿、羊毛、麻、絹等の天然繊維からなるステープルの1種以上が単独で紡績されたもの、もしくは他の繊維と混紡されたもののいずれであってもよい。天然繊維紡績糸の種類および態様は、用途目的に応じて適宜選択するのが好ましく、繊度は、目的に応じて0.5〜2.75デニールの範囲が好ましい。さらに天然繊維紡績糸を構成する単糸の直径は、用途に応じて、例えば、綿繊維は3.0〜4.5マイクロメートル、羊毛は18〜40マイクロメートルの範囲が好ましい。ただし、使用できる天然繊維紡績糸は綿繊維、羊毛に限るものではない。
【0033】
本発明の伸縮性複合先染糸を構成するポリエステル系複合繊維と天然繊維紡績糸との混用比率(繊度比)は、(0.07/0.93)〜(0.48/0.52)であることが好ましい。
【0034】
本発明の伸縮性複合先染糸は、前記したポリエステル系複合繊維と天然繊維紡績糸とを撚り合わせ、75〜95℃にてヨリ止めセットし、その後に好ましくは巻き返しを行って巻き密度0.18〜0.35g/cm2の巻糸体とした後、チーズ染色またはマフ染色で染色加工することにより製造されるものである。この撚糸、ヨリ止めセット、巻き返し、染色加工の各工程について以下説明する。
【0035】
ポリエステル系複合繊維と天然繊維紡績糸とを合糸した後の撚糸は、通常の方法でS撚り又はZ撚りで行ええばよく、その撚糸に用いる撚糸機としては、カバリング機、ダウンツイスタ、ダブルツイスタ等が好ましい。
【0036】
そのヨリ方向は、天然繊維紡績糸が短紡糸(インチ紡)や梳毛紡糸(2インチ紡及び3インチ紡以上)の場合には、その紡績糸の解撚方向(一般にS方向)の撚りでも、又は、その紡績糸の追撚方向(一般にZ方向)の撚りのいずれでもよい。天然繊維紡績糸が特殊獣毛(ラムやカシミヤ等)を含む紡毛糸である場合は、その紡績糸の解撚方向(一般にS方向)の撚りを付与するのが好ましい。
【0037】
その撚糸時のヨリ数は、天然繊維紡績糸が短紡糸(インチ紡)や梳毛紡糸(2インチ紡及び3インチ紡以上)の場合では、S方向またはZ方向共に番手に関係なく、天然繊維紡績糸自体のヨリ数(下撚り数)の80〜120%の範囲の撚り数であるのが好ましい。また、天然繊維紡績糸が紡毛糸の場合も、天然繊維紡績糸自体のヨリ数(下撚り数)の80〜120%の範囲の撚り数であるのが好ましい。
【0038】
ポリエステル系複合繊維と天然繊維紡績糸とを撚り合わせて得られる合撚糸は、次いでヨリ止めセットされる。このヨリ止めセットは75〜95℃の温度で行われるものであり、スチームセッターにて二次真空方式で行うのが好ましい。
【0039】
このヨリ止めセットは、合撚糸中のポリエステル系複合繊維の原糸収縮能を減殺することを目的にするものであり、緊張状態でスチームによって熱処理することによって行われる。このように、染色前にポリエステル系複合繊維の収縮能を事前に減殺させることによって、チーズ染色やマフ染色時にポリエステル系複合繊維の収縮能によって生じる不都合を解消することができる。例えば、ポリエステル系複合繊維の収縮力によって巻芯が潰れたり、収縮して糸密度が大きくなることによって染料や熱の浸透度に差が発生して、染色ムラ即ち染着性の不均一や乾燥ムラや伸縮ムラを生じるという不都合が解消できるのである。
【0040】
ヨリ止めセットの温度を75〜95℃の範囲に設定するのは、次の理由による。ヨリ止めセット温度が75℃未満の場合、得られる伸縮性複合糸の先染糸の伸長率がセット温度によって大きく乖離することになる。即ち、図1に示すセット無しから70℃までの場合において、応力150cNでの伸長率は45〜70%と伸長率の差が大きい。つまり、ヨリ止めセット後にソフト巻にて巻き返しを実施しても、糸条が過剰に収縮し、ボビンの変形が発生し、さらに外層部と内層部とで伸縮特性や染着性のばらつきが発生することになる。即ち、1本のボビン内での品質が安定しないことになる。これに対し、本発明のヨリ止めセット温度範囲(75〜95℃)内では、応力150cNでの伸長率は約14%となり、温度による乖離が小さく、安定したヨリ止めセット効果が得られる。また、ヨリ止めセット温度が95℃を超える場合には、スチームにより天然繊維紡績糸が黄化したり劣化したりという懸念があるため、避ける方が良い。
【0041】
ヨリ止めセットの一次真空セットは5〜10分間で、二次真空セットは10〜20分間で行うのが好ましい。
【0042】
合撚糸の後にヨリ止めセットした後、染色加工する前に、染液を均等に浸透させることを目的として、巻き返しを施し、染色前の巻き密度を0.18〜0.35g/cm2の範囲にすることが好ましい。この染色前の巻き密度は、その範囲内で、かつ、染色加工後の巻き密度が所望範囲内(例えば0.3〜0.5g/cm2、さらに好ましくは0.38〜0.46g/cm2)になるような水準に設定するのが好ましい。巻き返して得られた巻糸体は、次に、チーズ染色またはマフ染色によって染色加工される。
【0043】
チーズ染色は、チーズを染色スピンドルに挿入して行われるが、染液の流れを均一化するためには、その挿入の際に、ボビンの長さ方向にボビンが30〜40%の範囲を圧縮し、積層糸間の空隙を排除することが好ましい。また、マフ染色は、ボビン上に巻かれた巻糸体をボビンから抜き取り、ボビン径よりも小さい径の染色スピンドルに挿入して行われるが、染液の流れを均一化するためには、その挿入時に、積層糸間の空隙がなくなるまで圧縮するのが好ましい。
【0044】
染色加工は、チーズ染色及びマフ染色共に、精錬後の染色で染液温度を30〜100℃とする場合には、染液の昇温速度を1.5〜2.0℃/分の範囲とすることが好ましい。また、染液温度が100〜135℃の範囲の場合には2〜3℃/分で昇温するのが好ましい。
【0045】
染色に使用する染料および均染剤、pH調整剤等は、従来のポリエステル/羊毛、ポリエステル/綿、ポリエステル/麻等のポリエステル/天然繊維の複合糸に使用するものと同等のものを使用すればよい。また、仕上げ剤として使用する柔軟剤、平滑剤、静電防止剤等についても、従来と同等の薬剤を使用すればよい。
【0046】
この染色加工工程ではパッケージ染色機で代表される染色機が使用される。染色後の乾燥には、熱風乾燥機、遠赤外線乾燥機および高周波乾燥機等が用いられるが、層別の乾燥速度を合わせる観点から、遠赤外線乾燥機または高周波乾燥機を用いるのが好ましい。
【0047】
【実施例】
実施例及び比較例における伸縮性複合先染糸の特性は、次の方法で測定した。
(1)強伸度特性
JIS法L1013の7.5に準じて応力−伸長率曲線を測定し、この曲線から伸長率毎の応力値を求めた。また、この曲線から応力40g時の伸長率を求めた。測定時の初荷重は0.01g/デニール、試長は500mm、引張速度は500mm/分とし、インストロン社製引張試験機を用いて測定した。
(2)染色特性
糸条のチーズから層別にサンプリングした先染糸の色差をColor MasterのC光源にて通常の方法で、L値、a値、b値、ΔE値を測定した。
【0048】
[実施例1]
羊毛からなる梳毛糸1/48(撚り数800t/m)と、ポリエチレンテレフタレートとポリトリメチレンテレフタレートとが複合割合50/50でサイドバイサイド型複合されたポリエステル系複合繊維(単糸断面形状まゆ形)からなるフィラメント糸(56デシテックス、フィラメント数24本)(東レ株式会社製T−400)とを準備して、次の方法で伸縮複合先染糸を作製した。
【0049】
なお、上記ポリエステル系複合繊維は、融点が225℃、沸騰水収縮率が7.9%、乾熱収縮率が10.7%、温熱水伸縮伸長率のピーク時温度67℃、ピーク時伸縮伸長率122%、乾熱伸縮伸長率のピーク時温度80℃、ピーク時伸縮伸長率95%、120℃での乾熱収縮応力0.48g/dであった。
【0050】
まず、村田機械株式会社製の合糸機#607を用いて、上記羊毛の梳毛糸の1本と上記複合繊維のフィラメント糸の1本とを、糸速300m/分、張力12g/本の条件で合糸した。引き続き、村田機械株式会社製のダブルツイスター#363を用いて、回転数9800rpm、Z方向へのヨリ数750T/Mにて、撚糸を行って巻き上げた。このとき、得られる交撚糸の巻糸体は巻量980gとした。
【0051】
得られた交撚糸を、株式会社ヤマジマ製の全自動SB型より止めセット機を用いて、真空圧力760mmHgで、一次真空ヨリ止めセット(95℃、5分間)、次いで二次真空ヨリ止めセット(95℃、15分間)を行って、巻上げた。引き続き、ソフト・ワインドでの巻き返しを、株式会社神津製作所製のスピンドル・タイプ巻上機を用いて、糸速280m/分で行ない、巻密度0.19g/cm2となるように巻量800gのチーズ状に巻上げた。
【0052】
巻き返しを行って得られたチーズを、株式会社ベルテクノ製チーズ染色機を用いて糸染め加工した。その糸染め加工は次の条件で行った。
まず、上記チーズを40℃の温水中に入れ、2℃/分の昇温速度で60℃まで昇温し、20分間の精練を行った。次いで、水洗しながら徐々に冷却し、40℃まで低下したところで、分散染料と保護剤を添加し、1.5℃/分の昇温速度で110℃まで昇温し、複合繊維部分を黒色に染色した。さらに水洗しながら徐々に冷却し、40℃まで低下したところで、クロム染料を加え、2℃/分の昇温速度で96℃まで昇温し、羊毛部分を黒色に染色した。
【0053】
糸染色したチーズは、株式会社ベルテクノ製のIブロア型脱水乾燥機を用いて20気圧で脱水率50%までブロア脱水を行った後、90℃の熱風で120分間乾燥を行った。この時の最終巻密度は0.39g/cm2であった。
得られた伸縮性複合先染糸のチーズの巻層別に、先染糸をサンプリングし、応力−伸長率及び色差を測定した。その結果を表1及び表2に示す。なお、巻層別サンプルは、最内層(巻始めから15gの部分)、内層(200gの部分)、中層(400gの部分)、外層(600gの部分)、最外層(800gの部分)とした。
【0054】
表1に示す通り、得られた伸縮性複合先染糸は、応力−伸長率の関係にチーズ巻層別の差は認められなかった。また、天然繊維紡績糸を含む複合先染糸でありながら、いずれの層でも伸長率が40%以上あり、天然繊維紡績糸に定量的伸縮性を、巻層別差なく付加することができた。
【0055】
また、表2に示す通り、得られた伸縮性複合先染糸にはチーズ層別の色差は認められず、安定した染着性が再現できた。
なお、得られた伸縮性複合先染糸におけるポリエステル系複合繊維と羊毛糸との混用比率は、羊毛糸1/48は187.5デニールの繊度であることから計算して、21/79(繊度比)であった。
【0056】
【表1】
【0057】
【表2】
【0058】
[実施例2]
羊毛からなる梳毛糸1/72(撚り数1000t/m)と、実施例1で用いたと同じポリエステル系複合繊維フィラメント糸とを準備して、次の方法で伸縮複合先染糸を作製した。
まず、村田機械株式会社製の合糸機#607を用いて、上記羊毛の梳毛糸の1本と上記複合繊維のフィラメント糸の1本とを、糸速300m/分、張力8.5g/本の条件で合糸した。引き続き、村田機械株式会社製のダブルツイスター#363を用いて、回転数9800rpm、S方向へのヨリ数900T/Mにて、撚糸を行って巻き上げ、巻密度0.44g/cm2の交撚糸の巻糸体とした。
【0059】
得られた交撚糸を、株式会社ヤマジマ製の全自動SB型より止めセット機を用いて、真空圧力を760mmHg、一次真空ヨリ止めセット(80℃、5分間)、次いで二次真空ヨリ止めセット(80℃、15分間)を行って、巻上げた。引き続き、ソフト・ワインドでの巻き返しを、株式会社神津製作所製のスピンドル・タイプ巻上機を用いて、糸速280m/分で行ない、巻密度0.21g/cm2となるようにチーズ状に巻上げた。
【0060】
巻き返しを行って得られたチーズを、株式会社ベルテクノ製チーズ染色機を用いて糸染め加工した。その糸染め加工は、実施例1の場合と同様に、チーズ染色の2浴染にて黒色に染色することにより行い、その後の乾燥は90℃の熱風で120分間行った。
得られた伸縮性複合先染糸のチーズから巻層別にサンプリングし、荷重40gでの伸長率と色差を測定した。その結果を表3及び4に示す。また、チーズの外層からサンプリングした先染糸の応力−伸長率の関係を図1に示す。
【0061】
得られた伸縮性複合先染糸は、一定荷重(40g)時の伸長率に巻層別(巻量別)の差は認められなかった。また、巻層別(巻量)の色差も認められなかった。即ち、天然繊維紡績糸に定量的伸縮性を付加し、染着性が安定的な複合糸を得ることができた。
なお、得られた伸縮性複合先染糸におけるポリエステル系複合繊維と羊毛糸との混用比率は、28.6/71.4(繊度比)であった。
【0062】
[実施例3]
ヨリ止めセット温度を95℃とした以外は、実施例2と同一条件で伸縮性複合先染糸を作製した。得られた伸縮性複合先染糸について、巻層別の荷重40gでの伸長率と色差を測定した結果を表3及び表4に示す。また、応力−伸長率の関係を図1に示す。
【0063】
得られた伸縮性複合先染糸のチーズから巻層別にサンプリングし、一定荷重(40g)時の伸長率と色差を測定した。その結果は、表3及び4に示すとおり、巻層別(巻量別)の伸長率差は認められなかった。また、巻層別(巻量)の色差も認められなかった。即ち、天然繊維紡績糸に定量的伸縮性を付加し、染着性が安定的な複合糸を得ることができた。
【0064】
[比較例1]
ヨリ止めセットを省略した以外は、実施例1と同一条件で伸縮性複合先染糸を作製した。得られた伸縮性複合先染糸について、巻層別の荷重40gでの伸長率と色差を測定した結果を表4及び表5に示す。また、応力−伸長率の関係を図1に示す。
得られた伸縮性複合先染糸の一定荷重(40g)時の伸長率は巻層によって異なり、また、巻層による色差が認められた(ΔEが0.50以上)。即ち、天然繊維紡績糸に伸縮性を付加することはできたが、伸縮性および染着性はチーズ1本内でばらつきがあり、特性が安定的ではなかった。
【0065】
[比較例2]
ヨリ止めセット温度を60℃とした以外は、実施例1と同一条件で伸縮性複合先染糸を作製した。得られた伸縮性複合先染糸について、巻層別の荷重40gでの伸長率と色差を測定した結果を表4及び表5に示す。また、応力−伸長率の関係を図1に示す。
得られた伸縮性複合先染糸の一定荷重(40g)時の伸長率は巻層によって異なり、また、巻層による色差が認められた。即ち、天然繊維紡績糸に伸縮性を付加することはできたが、伸縮性および染着性はチーズ1本内でばらつきがあり、特性が安定的ではなかった。
【0066】
[比較例3]
ヨリ止めセット温度を70℃とした以外は、実施例1と同一条件で伸縮性複合先染糸を作製した。得られた伸縮性複合先染糸について、巻層別の荷重40gでの伸長率と色差を測定した結果を表4及び表5に示す。また、応力−伸長率の関係を図1に示す。
得られた伸縮性複合先染糸の一定荷重(40g)時の伸長率は巻層によって異なり、また、巻層による色差が認められた。即ち、天然繊維紡績糸に伸縮性を付加することはできたが、伸縮性および染着性はチーズ1本内でばらつきがあり、特性が安定的ではなかった。
【0067】
【表3】
【0068】
【表4】
【0069】
【表5】
【0070】
【発明の効果】
本発明の伸縮性複合先染糸は、天然繊維紡績糸本来の良好な特性とともに、優れた伸縮性を有するものであり、さらに、伸縮性や染着性の特性が安定して良好な複合先染糸である。また、この複合先染糸は本発明法により効率的に製造することができる。
このようにして製造される本発明の伸縮性複合先染糸は、天然繊維の有する優れた外観、風合、特性とともに、伸縮性を有するので、各種の衣料品等の広範囲な用途に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例2、3、比較例1〜3で得られた伸縮性複合先染糸の応力(cN))と伸長率(%)との関係を示すグラフである。
【発明の属する技術分野】
本発明は、伸縮性複合先染糸に関するものである。さらに詳しくは、天然繊維紡績糸の優れた特性を損なわずに伸縮性が付加された伸縮性複合先染糸に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
天然繊維紡績糸の先染糸は先染め加工後の伸縮性が10%以下と小さいので、天然繊維紡績糸使いの布帛に伸縮性を付与するためには、強撚加工による撚りトルクを利用して伸縮性を高める方法や、染色加工時の幅入れ技術を応用して伸縮性を高める方法が採用されてきた。一方、伸縮性フィラメントの代表素材であるスパンデックスまたはポリトリメチレンテレフタレート単独繊維を、天然繊維紡績糸と組み合わせて使用することによって、天然繊維紡績糸に10%以上の伸縮性を付与することができる。
【0003】
しかし、スパンデックスと天然繊維紡績糸とを合撚糸にして染色した先染糸の場合、チーズ染色でもマフ染色でも、巻層別の伸縮特性値および色差の調整が非常に難しいという問題があった。そこで、層別色相差を極力小さくするために、天然繊維紡績糸100%のみで先に糸染めを行った後にスパンデックスと合撚加工して伸縮性先染糸とする方法、もしくは、天然繊維紡績糸とスパンデックスを撚糸加工した後に、巻量600g以下のような小量巻糸体で染色することにより伸縮性先染糸とする方法が採用されてきた。
【0004】
ところが、後者の方法の場合、通常の染色時のチーズ巻量である1.0〜1.2kgの場合と比べ、巻量が小さいために染色コストが約2倍になるという問題がある。また、強いて1.0kg以上の巻糸体で染色すると、巻きの中層部である300〜700gの巻層部分の乾燥が非常に遅くなり、乾燥差に由来する色差違いが著しく大きいという欠点が生じる。
【0005】
また、ポリトリメチレンテレフタレート単独繊維と天然繊維紡績糸とを合撚後に糸染め加工する場合は、加工途中で伸縮特性値が大幅に減殺されてしまい、所望の伸縮性を得ることは難しかった。
【0006】
さらにまた、ポリトリメチレンテレフタレート単独繊維を仮撚り加工して見かけ捲縮を付与し、ポリトリメチレンテレフタレート自体の捲縮性能と相俟って、高捲縮で弾性回復率に優れ、織編物に用いると優れたストレッチ性と脹らみ感を有し、ソフトな風合いとなるチーズ先染糸が特許文献1で開示されている。そこで、このポリトリメチレンテレフタレート単独繊維捲縮糸と、天然繊維紡績糸100%のみで先に糸染めした天然繊維紡績先染糸とを合撚加工する方法も考えられる。しかし、この方法では、伸縮特性は得られるものの加工工程が多く生産管理が煩雑になり、またコスト高になるという問題点があり、工業的生産には適していない。
【0007】
【特許文献1】特開2003−20530号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明では、第一に天然繊維紡績糸に定量的な伸縮性を付加すること、第二に染色後巻糸体において巻層別間の伸縮特性値および染着性の差がなく、安定した品質の先染糸が容易に得られること、生産管理が容易であることについて鋭意検討を重ねた。
【0009】
即ち、本発明は、天然繊維紡績糸本来の良好な特性とともに、伸縮性に優れた伸縮性複合先染糸であって、かつ、伸縮性や染着性の特性が安定して良好な複合糸を提供すること、および、その効率的な製造方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
そして、上記目的を達成するために、本発明の伸縮性複合先染糸は、ポリエチレンテレフタレートを主成分とする層及びポリトリメチレンテレフタレートを主成分とする層がサイドバイサイド型複合されたポリエステル系複合繊維と天然繊維紡績糸とが撚り合わされ、かつ染色されてなる伸縮性複合先染糸であって、75〜95℃にてヨリ止めセットした後に染色加工された先染糸である。また、その製造のために、ポリエチレンテレフタレートを主成分とする層及びポリトリメチレンテレフタレートを主成分とする層がサイドバイサイド型複合されたポリエステル系複合繊維と天然繊維紡績糸とを撚り合わせ、75〜95℃にてヨリ止めセットした後、染色加工することにより伸縮性複合先染糸を製造するものである。
【0011】
このように、本発明においては、天然繊維紡績糸に定量的な伸縮性を付加するために、ポリエチレンテレフタレートを主成分とする層及びポリトリメチレンテレフタレートを主成分とする層がサイドバイサイド型複合されたポリエステル系複合繊維を、天然繊維紡績糸と合糸し撚糸することにし、さらに、染色後の伸縮特性値および染着性のばらつきを抑えるために、合撚糸を特定温度条件下でヨリ止めセットを行った後に糸染色加工を施すことにしたものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について詳しく述べる。実施例などで具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。なお、本発明で用いるポリエステル系複合繊維についての説明中における物性の測定方法は以下の通りである。
【0013】
(1)極限粘度η
オルソクロロフェノール10mlに対し試料0.10gを溶解し、温度25℃においてオストワルド粘度計を用いて測定する。
(2)融点Tm
三田村理研工業株式会社製の一視野式融点測定装置を用いて、JIS・L1013の7.16.1のA法に準じて融点を測定する。
【0014】
(3)沸騰水収縮率
1周1.125mの検尺器で10回巻カセを採取し、12時間放縮させた後、初荷重0.002g/デニールをかけて、その時の長さL0を測定する。次いで、無荷重下で95℃の沸騰水中に15分間浸した後、濾紙の上で12時間以上放置して、乾燥する。乾燥後、初荷重0.002g/デニールをかけ、30秒後の長さLfを測定する。次の式で沸騰水収縮率を求める。
沸騰水収縮率(%)=[(L0−Lf)/L0]×100
【0015】
(4)乾熱収縮率
1周1.125mの検尺器で10回巻カセを採取し、12時間放縮させた後、初荷重0.002g/デニールをかけて、その時の長さL0を測定する。次いで、無荷重下で160℃の恒温乾燥機内に1分間静置処理した後取り出し、12時間以上常温下に放置する。その後、初荷重0.002g/デニールをかけた時の長さL1を測定する。次の式で乾熱収縮率を求める。
乾熱収縮率(%)=[(L0−L1)/L0]×100
【0016】
(5)伸縮伸長率(温熱水伸縮伸長率及び乾熱伸縮伸長率)
1周1.125mの検尺器で10回巻カセを採取し、12時間放縮させる。無荷重下で所定温度の温熱水中または乾熱下にて15分間熱処理を行い、24時間以上常温下に放置し、風乾させる。乾燥後、定荷重0.002g/デニールをかけた時の長さL1を測定する。引き続き、0.1g/デニールをかけたときの長さL2を測定する。次の式で伸縮伸長率を求める。
伸縮伸長率(%)=[(L2−L1)/L1]×100
【0017】
(6)乾熱収縮応力
カネボウエンジニアリング株式会社製の熱応力測定器を用いて、昇温速度2.2℃/秒にて、乾熱収縮応力(g/デニール)を測定する。サンプルは10cm×2のループ状とした。
【0018】
本発明で用いるポリエステル系複合繊維は、ポリエチレンテレフタレートを主成分とする層と、ポリトリメチレンテレフタレートを主成分とする層とがサイドバイサイド型に複合されたポリエステル系複合繊維である。そして、本発明の伸縮性複合先染糸は、このポリエステル系複合繊維と天然繊維紡績糸とが撚り合わされ、かつ染色されてなるものであって、75〜95℃にてヨリ止めセットした後に染色加工されたものである。好ましくは、このヨリ止めセットの後に、巻き返しを行って、巻き密度0.18〜0.35g/cm2以下の巻糸体とし、チーズ染色またはマフ染色にて染色加工することにより製造されるものである。
【0019】
前記サイドバイサイド型ポリエステル系複合繊維は、ポリエチレンテレフタレートとポリトリメチレンテレフタレートとの組合せで、極限粘度ηの異なる異種重合体が張り合わされているものであるので、紡糸、延伸工程において高粘度側に応力が集中し、2成分間での内部歪みが異なり、潜在捲縮性となっている。そのため、延伸後の弾性回復率差および布帛の熱処理工程での熱収縮差により高粘度側が大きく収縮し、単繊維内で歪みが生じて3次元コイル捲縮の形態が発現する。この3次元コイルの径および単繊維長当たりのコイル数は、高収縮ポリマ層と低収縮ポリマ層との収縮差(弾性回復率差を含む)に大きく依存し、収縮差が大きいほどコイル径が小さく、単位繊維長当たりのコイル数が多くなる。
【0020】
伸縮性素材に要求されるコイル捲縮特性としては、コイル径が小さく、単位繊維長当たりのコイル数が多いこと(伸長特性に優れ、見映えがよくなるので)、コイルの耐へたり性がよいこと(伸縮回数の応じたコイルのへたり量が小さく、伸縮保持性に優れるので)がある。さらには、コイルの伸縮特性には、低収縮成分を支点とした高収縮成分の伸縮特性が支配的となるため、高収縮成分に用いる重合体には高い伸長性および回復性が要求される。
【0021】
ポリエステルの優れた特性を損なうことなく優れたコイル捲縮特性を得るためには、低収縮ポリマ層をポリエチレンテレフタレートを主成分とし、高収縮ポリマ層をポリトリメチレンテレフタレートを主成分とすることが有効である。ポリトリメチレンテレフタレート繊維は、代表的なポリエステル繊維であるポリエチレンテレフタレート繊維やポリブチレンテレフタレート繊維と同等の力学的特性や化学的特性を有しつつ、伸長回復性がきわめて優れているからである。これは、ポリトリメチレンテレフタレートの結晶構造においてアルキレングリコール部のメチレン鎖がゴーシューゴーシュ構造(分子鎖が90度に屈曲)であること、さらにはベンゼン環同士の相互作用(スタッキング、並列)による拘束点密度が低く、フレキシビリティーが高いことから、メチレン基の回転により分子鎖が容易に伸長・回復するためと考えられる。
【0022】
前記サイドバイサイド型ポリエステル系複合繊維における低収縮ポリマ層の主たる構成成分であるポリエチレンテレフタレートは、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マである。すなわち、このポリエチレンテレフタレートは、テレフタル酸を主たる酸成分とし、エチレングリコールを主たるグリコール成分として得られるポリエステルである。ただし、他のエステル結合を形成可能な共重合成分が20モル%以下の割合で含まれるものでもよい。10モル%以下の割合で含まれるものがより好ましい。共重合可能な化合物として、たとえばスルフォン酸、ナトリウムスルフォン酸、硫酸、硫酸エステル、硫酸時エチル、硫酸エチル、脂肪族スルフォン酸、エタンスルフォン酸、クロロベンゼンスルフォン酸、脂環式スルフォン酸、イソフタル酸、セバシン酸、アゼライン酸、ダイマー酸、アジピン酸、シュウ酸、デカンジカルボン酸などのジカルボン酸、p−ヒドロキシ安息香酸、ε−カプロラクトンなどのヒドロキシカルボン酸、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ハイドロキノン、ビスフェノールAなどのジオール類が好ましく使用される。
【0023】
また、必要に応じて、艶消し剤となる二酸化チタン、滑剤としてのシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤としてヒンダードフェノール誘導体、着色顔料などが添加されていてもよい。
【0024】
前記サイドバイサイド型ポリエステル系複合繊維における高収縮ポリマ層の主たる構成成分であるポリトリメチレンテレフタレートは、トリメ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重合体である。すなわち、このポリトリメチレンテレフタレートは、テレフタル酸を主たる酸成分とし、1,3プロパンジオールを主たるグリコール成分として得られるポリエステルである。ただし、他のエステル結合を形成可能な共重合成分が20モル%以下の割合で含まれるものでもよい。10モル%以下の割合で含まれるものがより好ましい。共重合可能な化合物として、例えば、イソフタル酸、コハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、ダイマ酸、セバシン酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸などのジカルボン酸類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのジオール類が好ましく使用される。
【0025】
また、必要に応じて、艶消し剤となる二酸化チタン、滑剤としてのシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤としてヒンダードフェノール誘導体、着色顔料などが添加されていてもよい。
【0026】
本発明で用いるポリエステル系複合繊維は、上記した2種のポリマが、溶融紡糸時にサイドバイサイド型に複合されたものであり、その単糸断面は丸断面でもよいが、変形断面形状であることが好ましい。変形断面形状としては、まゆ形や雪だるま形のような非円形形状や、長円のような変形円形状が挙げられる。まゆ形や雪だるま形断面形状の場合には、略丸形状の各ポリマ層が連接された複合形状がとられる。
【0027】
その複合繊維におけるポリエチレンテレフタレート/ポリトリメチレンテレフタレートの重量比率は、製糸性および繊維長さ方向のコイル寸法均質性の観点から(40/60)〜(60/40)の範囲であることが好ましい。糸条に熱を加えた際に捲縮が顕在化してコイル状捲縮が発現され、糸条に更なる伸縮性を付与するためにはサイドバイサイド複合が適している。このコイル状捲縮を発現させ、編織物を形成した際に所望の伸縮性を得る観点から、ポリトリメチレンテレフタレートの極限粘度は1.0以上であるのが好ましく、1.2以上であるのがより好ましい。
【0028】
その単糸繊度は0.3〜3.3デシテックスであるのが好ましく、トータル繊度は17〜235デシテックスの範囲が好ましい。単糸繊度及びトータル繊度は、用途目的に応じて適宜選択するのが好ましい。また、このポリエステル系複合繊維は、破断強度が3.0〜5.0g/デニールであること、また、破断伸度が15〜40%であるのが好ましい。
【0029】
また、そのポリエステル系複合繊維の熱的特性は、次のようであるものが好ましい。
【0030】
例えば、ポリエステル系複合繊維の融点Tmは220〜230℃の範囲であるのが好ましい。また、その沸騰水収縮率は5〜12%の範囲であるのが好ましく、さらに好ましくは6〜10%である。さらに、その乾熱収縮率は8〜16%であるのが好ましい。さらにまた、その乾熱収縮応力は、例えば50デニール糸条の場合では120℃にて0.3〜0.8g/デシテックスの範囲であるのが好ましい。20〜100℃の範囲内での温熱水処理の場合では、60〜95℃の範囲において温熱水伸縮伸長率がピークに達すること、また、そのときの温熱水伸縮伸長率の値が85〜130%の範囲、さらには110〜130%の範囲であるのが好ましい。40〜190℃の範囲内での乾熱処理の場合では、75〜95℃の範囲において乾熱伸縮伸長率のピークが発現すること、また、そのときの乾熱伸縮伸長率が75〜108%の範囲、さらには90〜100%の範囲であるのが好ましい。
【0031】
そのポリエステル系複合繊維の染色特性は、35℃以上にて分散染料の吸着が始まり、104〜135℃の温度範囲で、さらには120℃で飽和吸着に至る特性を有しているのが好ましい。
【0032】
本発明で使用される天然繊維紡績糸は、木綿、羊毛、麻、絹等の天然繊維からなるステープルの1種以上が単独で紡績されたもの、もしくは他の繊維と混紡されたもののいずれであってもよい。天然繊維紡績糸の種類および態様は、用途目的に応じて適宜選択するのが好ましく、繊度は、目的に応じて0.5〜2.75デニールの範囲が好ましい。さらに天然繊維紡績糸を構成する単糸の直径は、用途に応じて、例えば、綿繊維は3.0〜4.5マイクロメートル、羊毛は18〜40マイクロメートルの範囲が好ましい。ただし、使用できる天然繊維紡績糸は綿繊維、羊毛に限るものではない。
【0033】
本発明の伸縮性複合先染糸を構成するポリエステル系複合繊維と天然繊維紡績糸との混用比率(繊度比)は、(0.07/0.93)〜(0.48/0.52)であることが好ましい。
【0034】
本発明の伸縮性複合先染糸は、前記したポリエステル系複合繊維と天然繊維紡績糸とを撚り合わせ、75〜95℃にてヨリ止めセットし、その後に好ましくは巻き返しを行って巻き密度0.18〜0.35g/cm2の巻糸体とした後、チーズ染色またはマフ染色で染色加工することにより製造されるものである。この撚糸、ヨリ止めセット、巻き返し、染色加工の各工程について以下説明する。
【0035】
ポリエステル系複合繊維と天然繊維紡績糸とを合糸した後の撚糸は、通常の方法でS撚り又はZ撚りで行ええばよく、その撚糸に用いる撚糸機としては、カバリング機、ダウンツイスタ、ダブルツイスタ等が好ましい。
【0036】
そのヨリ方向は、天然繊維紡績糸が短紡糸(インチ紡)や梳毛紡糸(2インチ紡及び3インチ紡以上)の場合には、その紡績糸の解撚方向(一般にS方向)の撚りでも、又は、その紡績糸の追撚方向(一般にZ方向)の撚りのいずれでもよい。天然繊維紡績糸が特殊獣毛(ラムやカシミヤ等)を含む紡毛糸である場合は、その紡績糸の解撚方向(一般にS方向)の撚りを付与するのが好ましい。
【0037】
その撚糸時のヨリ数は、天然繊維紡績糸が短紡糸(インチ紡)や梳毛紡糸(2インチ紡及び3インチ紡以上)の場合では、S方向またはZ方向共に番手に関係なく、天然繊維紡績糸自体のヨリ数(下撚り数)の80〜120%の範囲の撚り数であるのが好ましい。また、天然繊維紡績糸が紡毛糸の場合も、天然繊維紡績糸自体のヨリ数(下撚り数)の80〜120%の範囲の撚り数であるのが好ましい。
【0038】
ポリエステル系複合繊維と天然繊維紡績糸とを撚り合わせて得られる合撚糸は、次いでヨリ止めセットされる。このヨリ止めセットは75〜95℃の温度で行われるものであり、スチームセッターにて二次真空方式で行うのが好ましい。
【0039】
このヨリ止めセットは、合撚糸中のポリエステル系複合繊維の原糸収縮能を減殺することを目的にするものであり、緊張状態でスチームによって熱処理することによって行われる。このように、染色前にポリエステル系複合繊維の収縮能を事前に減殺させることによって、チーズ染色やマフ染色時にポリエステル系複合繊維の収縮能によって生じる不都合を解消することができる。例えば、ポリエステル系複合繊維の収縮力によって巻芯が潰れたり、収縮して糸密度が大きくなることによって染料や熱の浸透度に差が発生して、染色ムラ即ち染着性の不均一や乾燥ムラや伸縮ムラを生じるという不都合が解消できるのである。
【0040】
ヨリ止めセットの温度を75〜95℃の範囲に設定するのは、次の理由による。ヨリ止めセット温度が75℃未満の場合、得られる伸縮性複合糸の先染糸の伸長率がセット温度によって大きく乖離することになる。即ち、図1に示すセット無しから70℃までの場合において、応力150cNでの伸長率は45〜70%と伸長率の差が大きい。つまり、ヨリ止めセット後にソフト巻にて巻き返しを実施しても、糸条が過剰に収縮し、ボビンの変形が発生し、さらに外層部と内層部とで伸縮特性や染着性のばらつきが発生することになる。即ち、1本のボビン内での品質が安定しないことになる。これに対し、本発明のヨリ止めセット温度範囲(75〜95℃)内では、応力150cNでの伸長率は約14%となり、温度による乖離が小さく、安定したヨリ止めセット効果が得られる。また、ヨリ止めセット温度が95℃を超える場合には、スチームにより天然繊維紡績糸が黄化したり劣化したりという懸念があるため、避ける方が良い。
【0041】
ヨリ止めセットの一次真空セットは5〜10分間で、二次真空セットは10〜20分間で行うのが好ましい。
【0042】
合撚糸の後にヨリ止めセットした後、染色加工する前に、染液を均等に浸透させることを目的として、巻き返しを施し、染色前の巻き密度を0.18〜0.35g/cm2の範囲にすることが好ましい。この染色前の巻き密度は、その範囲内で、かつ、染色加工後の巻き密度が所望範囲内(例えば0.3〜0.5g/cm2、さらに好ましくは0.38〜0.46g/cm2)になるような水準に設定するのが好ましい。巻き返して得られた巻糸体は、次に、チーズ染色またはマフ染色によって染色加工される。
【0043】
チーズ染色は、チーズを染色スピンドルに挿入して行われるが、染液の流れを均一化するためには、その挿入の際に、ボビンの長さ方向にボビンが30〜40%の範囲を圧縮し、積層糸間の空隙を排除することが好ましい。また、マフ染色は、ボビン上に巻かれた巻糸体をボビンから抜き取り、ボビン径よりも小さい径の染色スピンドルに挿入して行われるが、染液の流れを均一化するためには、その挿入時に、積層糸間の空隙がなくなるまで圧縮するのが好ましい。
【0044】
染色加工は、チーズ染色及びマフ染色共に、精錬後の染色で染液温度を30〜100℃とする場合には、染液の昇温速度を1.5〜2.0℃/分の範囲とすることが好ましい。また、染液温度が100〜135℃の範囲の場合には2〜3℃/分で昇温するのが好ましい。
【0045】
染色に使用する染料および均染剤、pH調整剤等は、従来のポリエステル/羊毛、ポリエステル/綿、ポリエステル/麻等のポリエステル/天然繊維の複合糸に使用するものと同等のものを使用すればよい。また、仕上げ剤として使用する柔軟剤、平滑剤、静電防止剤等についても、従来と同等の薬剤を使用すればよい。
【0046】
この染色加工工程ではパッケージ染色機で代表される染色機が使用される。染色後の乾燥には、熱風乾燥機、遠赤外線乾燥機および高周波乾燥機等が用いられるが、層別の乾燥速度を合わせる観点から、遠赤外線乾燥機または高周波乾燥機を用いるのが好ましい。
【0047】
【実施例】
実施例及び比較例における伸縮性複合先染糸の特性は、次の方法で測定した。
(1)強伸度特性
JIS法L1013の7.5に準じて応力−伸長率曲線を測定し、この曲線から伸長率毎の応力値を求めた。また、この曲線から応力40g時の伸長率を求めた。測定時の初荷重は0.01g/デニール、試長は500mm、引張速度は500mm/分とし、インストロン社製引張試験機を用いて測定した。
(2)染色特性
糸条のチーズから層別にサンプリングした先染糸の色差をColor MasterのC光源にて通常の方法で、L値、a値、b値、ΔE値を測定した。
【0048】
[実施例1]
羊毛からなる梳毛糸1/48(撚り数800t/m)と、ポリエチレンテレフタレートとポリトリメチレンテレフタレートとが複合割合50/50でサイドバイサイド型複合されたポリエステル系複合繊維(単糸断面形状まゆ形)からなるフィラメント糸(56デシテックス、フィラメント数24本)(東レ株式会社製T−400)とを準備して、次の方法で伸縮複合先染糸を作製した。
【0049】
なお、上記ポリエステル系複合繊維は、融点が225℃、沸騰水収縮率が7.9%、乾熱収縮率が10.7%、温熱水伸縮伸長率のピーク時温度67℃、ピーク時伸縮伸長率122%、乾熱伸縮伸長率のピーク時温度80℃、ピーク時伸縮伸長率95%、120℃での乾熱収縮応力0.48g/dであった。
【0050】
まず、村田機械株式会社製の合糸機#607を用いて、上記羊毛の梳毛糸の1本と上記複合繊維のフィラメント糸の1本とを、糸速300m/分、張力12g/本の条件で合糸した。引き続き、村田機械株式会社製のダブルツイスター#363を用いて、回転数9800rpm、Z方向へのヨリ数750T/Mにて、撚糸を行って巻き上げた。このとき、得られる交撚糸の巻糸体は巻量980gとした。
【0051】
得られた交撚糸を、株式会社ヤマジマ製の全自動SB型より止めセット機を用いて、真空圧力760mmHgで、一次真空ヨリ止めセット(95℃、5分間)、次いで二次真空ヨリ止めセット(95℃、15分間)を行って、巻上げた。引き続き、ソフト・ワインドでの巻き返しを、株式会社神津製作所製のスピンドル・タイプ巻上機を用いて、糸速280m/分で行ない、巻密度0.19g/cm2となるように巻量800gのチーズ状に巻上げた。
【0052】
巻き返しを行って得られたチーズを、株式会社ベルテクノ製チーズ染色機を用いて糸染め加工した。その糸染め加工は次の条件で行った。
まず、上記チーズを40℃の温水中に入れ、2℃/分の昇温速度で60℃まで昇温し、20分間の精練を行った。次いで、水洗しながら徐々に冷却し、40℃まで低下したところで、分散染料と保護剤を添加し、1.5℃/分の昇温速度で110℃まで昇温し、複合繊維部分を黒色に染色した。さらに水洗しながら徐々に冷却し、40℃まで低下したところで、クロム染料を加え、2℃/分の昇温速度で96℃まで昇温し、羊毛部分を黒色に染色した。
【0053】
糸染色したチーズは、株式会社ベルテクノ製のIブロア型脱水乾燥機を用いて20気圧で脱水率50%までブロア脱水を行った後、90℃の熱風で120分間乾燥を行った。この時の最終巻密度は0.39g/cm2であった。
得られた伸縮性複合先染糸のチーズの巻層別に、先染糸をサンプリングし、応力−伸長率及び色差を測定した。その結果を表1及び表2に示す。なお、巻層別サンプルは、最内層(巻始めから15gの部分)、内層(200gの部分)、中層(400gの部分)、外層(600gの部分)、最外層(800gの部分)とした。
【0054】
表1に示す通り、得られた伸縮性複合先染糸は、応力−伸長率の関係にチーズ巻層別の差は認められなかった。また、天然繊維紡績糸を含む複合先染糸でありながら、いずれの層でも伸長率が40%以上あり、天然繊維紡績糸に定量的伸縮性を、巻層別差なく付加することができた。
【0055】
また、表2に示す通り、得られた伸縮性複合先染糸にはチーズ層別の色差は認められず、安定した染着性が再現できた。
なお、得られた伸縮性複合先染糸におけるポリエステル系複合繊維と羊毛糸との混用比率は、羊毛糸1/48は187.5デニールの繊度であることから計算して、21/79(繊度比)であった。
【0056】
【表1】
【0057】
【表2】
【0058】
[実施例2]
羊毛からなる梳毛糸1/72(撚り数1000t/m)と、実施例1で用いたと同じポリエステル系複合繊維フィラメント糸とを準備して、次の方法で伸縮複合先染糸を作製した。
まず、村田機械株式会社製の合糸機#607を用いて、上記羊毛の梳毛糸の1本と上記複合繊維のフィラメント糸の1本とを、糸速300m/分、張力8.5g/本の条件で合糸した。引き続き、村田機械株式会社製のダブルツイスター#363を用いて、回転数9800rpm、S方向へのヨリ数900T/Mにて、撚糸を行って巻き上げ、巻密度0.44g/cm2の交撚糸の巻糸体とした。
【0059】
得られた交撚糸を、株式会社ヤマジマ製の全自動SB型より止めセット機を用いて、真空圧力を760mmHg、一次真空ヨリ止めセット(80℃、5分間)、次いで二次真空ヨリ止めセット(80℃、15分間)を行って、巻上げた。引き続き、ソフト・ワインドでの巻き返しを、株式会社神津製作所製のスピンドル・タイプ巻上機を用いて、糸速280m/分で行ない、巻密度0.21g/cm2となるようにチーズ状に巻上げた。
【0060】
巻き返しを行って得られたチーズを、株式会社ベルテクノ製チーズ染色機を用いて糸染め加工した。その糸染め加工は、実施例1の場合と同様に、チーズ染色の2浴染にて黒色に染色することにより行い、その後の乾燥は90℃の熱風で120分間行った。
得られた伸縮性複合先染糸のチーズから巻層別にサンプリングし、荷重40gでの伸長率と色差を測定した。その結果を表3及び4に示す。また、チーズの外層からサンプリングした先染糸の応力−伸長率の関係を図1に示す。
【0061】
得られた伸縮性複合先染糸は、一定荷重(40g)時の伸長率に巻層別(巻量別)の差は認められなかった。また、巻層別(巻量)の色差も認められなかった。即ち、天然繊維紡績糸に定量的伸縮性を付加し、染着性が安定的な複合糸を得ることができた。
なお、得られた伸縮性複合先染糸におけるポリエステル系複合繊維と羊毛糸との混用比率は、28.6/71.4(繊度比)であった。
【0062】
[実施例3]
ヨリ止めセット温度を95℃とした以外は、実施例2と同一条件で伸縮性複合先染糸を作製した。得られた伸縮性複合先染糸について、巻層別の荷重40gでの伸長率と色差を測定した結果を表3及び表4に示す。また、応力−伸長率の関係を図1に示す。
【0063】
得られた伸縮性複合先染糸のチーズから巻層別にサンプリングし、一定荷重(40g)時の伸長率と色差を測定した。その結果は、表3及び4に示すとおり、巻層別(巻量別)の伸長率差は認められなかった。また、巻層別(巻量)の色差も認められなかった。即ち、天然繊維紡績糸に定量的伸縮性を付加し、染着性が安定的な複合糸を得ることができた。
【0064】
[比較例1]
ヨリ止めセットを省略した以外は、実施例1と同一条件で伸縮性複合先染糸を作製した。得られた伸縮性複合先染糸について、巻層別の荷重40gでの伸長率と色差を測定した結果を表4及び表5に示す。また、応力−伸長率の関係を図1に示す。
得られた伸縮性複合先染糸の一定荷重(40g)時の伸長率は巻層によって異なり、また、巻層による色差が認められた(ΔEが0.50以上)。即ち、天然繊維紡績糸に伸縮性を付加することはできたが、伸縮性および染着性はチーズ1本内でばらつきがあり、特性が安定的ではなかった。
【0065】
[比較例2]
ヨリ止めセット温度を60℃とした以外は、実施例1と同一条件で伸縮性複合先染糸を作製した。得られた伸縮性複合先染糸について、巻層別の荷重40gでの伸長率と色差を測定した結果を表4及び表5に示す。また、応力−伸長率の関係を図1に示す。
得られた伸縮性複合先染糸の一定荷重(40g)時の伸長率は巻層によって異なり、また、巻層による色差が認められた。即ち、天然繊維紡績糸に伸縮性を付加することはできたが、伸縮性および染着性はチーズ1本内でばらつきがあり、特性が安定的ではなかった。
【0066】
[比較例3]
ヨリ止めセット温度を70℃とした以外は、実施例1と同一条件で伸縮性複合先染糸を作製した。得られた伸縮性複合先染糸について、巻層別の荷重40gでの伸長率と色差を測定した結果を表4及び表5に示す。また、応力−伸長率の関係を図1に示す。
得られた伸縮性複合先染糸の一定荷重(40g)時の伸長率は巻層によって異なり、また、巻層による色差が認められた。即ち、天然繊維紡績糸に伸縮性を付加することはできたが、伸縮性および染着性はチーズ1本内でばらつきがあり、特性が安定的ではなかった。
【0067】
【表3】
【0068】
【表4】
【0069】
【表5】
【0070】
【発明の効果】
本発明の伸縮性複合先染糸は、天然繊維紡績糸本来の良好な特性とともに、優れた伸縮性を有するものであり、さらに、伸縮性や染着性の特性が安定して良好な複合先染糸である。また、この複合先染糸は本発明法により効率的に製造することができる。
このようにして製造される本発明の伸縮性複合先染糸は、天然繊維の有する優れた外観、風合、特性とともに、伸縮性を有するので、各種の衣料品等の広範囲な用途に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例2、3、比較例1〜3で得られた伸縮性複合先染糸の応力(cN))と伸長率(%)との関係を示すグラフである。
Claims (9)
- ポリエチレンテレフタレートを主成分とする層及びポリトリメチレンテレフタレートを主成分とする層がサイドバイサイド型複合されたポリエステル系複合繊維と天然繊維紡績糸とが撚り合わされ、かつ染色されてなる伸縮性複合先染糸であって、75〜95℃にてヨリ止めセットした後に染色加工された先染糸である伸縮性複合先染糸。
- ポリエステル系複合繊維中におけるポリエチレンテレフタレートを主成分とする層とポリトリメチレンテレフタレートを主成分とする層との複合割合が、重量比率で(40/60)〜(60/40)である請求項1記載の伸縮性複合先染糸。
- ポリエステル系複合繊維が変形断面を有する複合繊維である請求項1又は2に記載の伸縮性複合先染糸。
- ポリエステル系複合繊維と天然繊維紡績糸との混用比率が、(48/52)〜(7/93)である請求項1〜3のいずれかに記載の伸縮性複合先染糸。
- 天然繊維紡績糸が短紡糸及び/又は梳毛紡糸であり、ポリエステル系複合繊維と天然繊維紡績糸との撚り合わせ方向がS方向またはZ方向であり、かつ、その撚り数が、天然繊維紡績糸の撚り数の80〜120%である請求項1〜4のいずれかに記載の伸縮性複合先染糸。
- 天然繊維紡績糸が紡毛糸であり、かつ、ポリエステル系複合繊維と紡毛糸との撚り合わせ方向が、紡毛糸の撚り方向とは逆の方向である請求項1〜4のいずれかに記載の伸縮性複合先染糸。
- ポリエステル系複合繊維と紡毛糸との撚り数が、紡毛糸の撚り数の80〜120%である請求項6に記載の伸縮性複合先染糸。
- ポリエチレンテレフタレートを主成分とする層及びポリトリメチレンテレフタレートを主成分とする層がサイドバイサイド型複合されたポリエステル系複合繊維と天然繊維紡績糸とを撚り合わせ、75〜95℃にてヨリ止めセットした後、染色加工することにより伸縮性複合先染糸を製造する伸縮性複合先染糸の製造方法。
- ヨリ止めセットした後かつ染色加工する前に巻き返しを行って巻き密度0.18〜0.35g/cm2の巻糸体とした後、チーズ染色またはマフ染色で染色加工する請求項8に記載の伸縮性複合先染糸の製造方法。
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2003
- 2003-06-09 JP JP2003163325A patent/JP2004360145A/ja active Pending
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