【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は延伸仮撚加工に最適なポリエステル繊維およびポリエステル繊維の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半延伸糸（ＰＯＹ）のポリエステル繊維を製造する場合は、図５に示されるようなポリエステル溶融ポリマ１００を吐出する紡糸装置１と、吐出された繊維１１０が集束されて糸１２０の状態になったものを所定の速度で引き取る引き取りローラ２と、引き取りローラ２から送られる糸１２０をパッケージ１３０として巻き取る巻取装置３とにより構成するポリエステル繊維製造設備が使用されている。
【０００３】
紡糸装置１はスピンビーム５と、冷却装置６と、油剤付与ガイド７とにより構成され、スピンビーム５には紡糸口金１０、フイルタ材（図示せず）等が内装された紡糸パック９と、ポリエステル溶融ポリマー１００を該紡糸パック９に送るポリマー管８と、ポリエステル溶融ポリマー１００を紡糸口金１０より吐出させるためのポンプ（図示せず）等を内装しこれ等を所定の温度に加熱するようになっている。該紡糸パック９はポリマー管８の先端部に着脱自在に取り付けられている。
【０００４】
該冷却装置６は冷却部本体１１と、冷却用風を整流して吹き出す整流体１２と、送風用のブロァ１３と、該ブロァ１３と冷却部本体１１とを連結する送風管１４とにより構成し、紡糸口金１０から吐出された繊維１１０に該繊維の走行方向と直交する方向から冷却用風を吹き出してガラス転移点以下に冷却するようになっている。
【０００５】
油剤付与ガイド７は油剤貯留槽と油剤供給用のポンプと油剤送り用管と油剤付与用のガイド等により構成し冷却部本体１１機台等に取り付けられており、繊維１１０が集束され１本の糸１２０の状態になったものに所定の油剤を付与するようになっている。
【０００６】
引き取りローラ２は第１引き取りローラ１５と第２引き取りローラ１６とにより構成され、糸１２０が弛み、揺れ等を生じない状態で走行させるようになっている。
【０００７】
巻取装置３は糸巻取用のボビンを保持するスピンドル１７と、糸を綾振りさせるトラバス機構１８と、スピンドル１７またはスピンドル１７上に巻き取られた糸に所定の面圧で接触する接触ローラ１９とを備え、スピンドル１７が１本の構成、複数本のスピンドル１７がターレット部材に取り付けられ、該スピンドル１７が巻取位置と玉揚げ位置に順次移動する構成の何れかを使用する。
【０００８】
上述のポリエステル繊維製造設備に使用して１繊維当たりポリマー吐出量を１．２ｇ／ｍｉｎになるようにし、第１引き取りローラ１５と第２引き取りローラ１６の引き取り速度と巻取装置３の巻取速度を３０００ｍ／ｍｉｎ、３５００ｍ／ｍｉｎ、４０００ｍ／ｍｉｎ、４５００ｍ／ｍｉｎ、５０００ｍ／ｍｉｎの条件でポリエステル溶融ポリマー１００を紡糸口金１０から吐出して冷却装置６からの冷却風によりガラス転移点以下に冷却し、ポリエステル繊維１１０を集束して糸１２０の状態で油剤付与ガイド７により所定の油剤を付与た後、第１引き取りローラ１５、第２引き取りローラ１６で弛み、揺れ等のない状態で引き取り次いで巻取装置４によりパッケージ１３０として巻き取った場合、繊度（ｄｔｘ）および破断伸度（％）、複屈折率（△ｎ）、比重（ｇ／ｃｍ3）等の物性値を測定したところ表１に示す通りであった。
【０００９】
【表１】
【００１０】
表１からポリエステル繊維は物性値の破断伸度が８０％以上、複屈折率（Δｎ）が０．０７以下のものは引き取り、巻き取りの速度が４０００ｍ／ｍｉｎ以下の速度であり、比重が１．３５ｇ／ｃｍ3以下のものは引き取り、巻き取りの速度が４５００ｍ／ｍｉｎ以下の速度になっていることが判る。
【００１１】
上述の引き取り速度と巻取速度が４０００ｍ／ｍｉｎの条件で得られた破断伸度が９３％、複屈折率（△ｎ）が０．０６８、比重が１．３３８ｇ／ｃｍ3の物性値を有するポリエステル繊維１１０（サンプル１−３）を図６に示されるようなパッケージ１３０から糸１２０を引き出して所定の速度で送る第１送りローラ５１と、糸１２０を所定の温度に加熱する接触型あるいは非接触型の加熱装置５２と、冷却装置５３、糸１３０に撚りを付与する仮撚装置５４と、第１送りローラ５１より高速度回転し糸１２０を延伸する第２送りローラ５５と、延伸仮撚加工された嵩高加工糸１４０を巻き取る巻取装置５６とがこの順序で設置された延伸仮撚機を使用し、加工速度が１０００ｍ／ｍｉｎ、延伸倍率が１．５４、加工張力が４９ｃＮと、加工速度が１４００ｍ／ｍｉｎ、延伸倍率が１．６０、加工張力が５７ｃＮの条件で延伸仮撚加工を行ったところ得られた嵩高加工糸１４０の残留伸度が２５．５％と１９．７％であり、表５、表６に比較例として表示する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような比重が１．３３８ｇ／ｃｍ3のような物性値を有する半延伸糸のポリエステル繊維（サンプル１−３）の場合には加工速度が１０００ｍ／ｍｉｎ、加工張力が４９ｃＮのような条件で延伸仮撚加工されると得られた嵩高加工糸１４０（表５のサンプル１−３）の残留伸度は２５．５％となり、加工速度が１４００ｍ／ｍｉｎ、加工張力が５７ｃＮのような高速度、高張力の状態で延伸仮撚加工されると得られた嵩高加工糸１４０（表６のサンプル１−３）の残留伸度は１９．７％と低下し、加工速度の高速度化、高張力化に対処することができないという問題がある。
【００１３】
また、伸度の低い嵩高加工糸１４０ではその後の織布工程や編みたて工程において糸切れの増加、布品質の低下を生じるという問題がある。
【００１４】
本発明は延伸仮撚加工する工程において高速度化、高張力化を行なっても伸度低下を生じないポリエステル繊維を得ることを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を達成するために本発明のポリエステル繊維は請求項１に記載にように複屈折率（Δｎ）が０．０７以下、破断伸度が８０％以上、比重が１．３５ｇ／ｃｍ3以上の物性値を有している。
【００１６】
また、本発明のポリエステル繊維の製造方法は請求項２に記載にように紡糸口金より溶融吐出されたポリエステル繊維を冷却装置によりガラス転移温度以下に冷却し、前記繊維が集束されて糸状になったものを引き取りローラの引き取り速度が３０００ｍ／ｍｉｎ以上４０００ｍ／ｍｉｎ以下の状態で、引き取りローラあるいは引き取りローラの下流に設置された加熱装置によりガラス転移温度以上に昇温した後巻き取り、複屈折率（Δｎ）が０．０７以下、破断伸度が８０％以上、比重が１．３５ｇ／ｃｍ3以上の物性値を有するポリエステル繊維を得るようにしてある。
【００１７】
本発明のポリエステル繊維の製造方法は請求項３に記載にように紡糸口金より溶融吐出されたポリエステル繊維を筒状の空気整流体で形成された冷却部と、該冷却部の下流に設けられた繊維の走行方向の気流と共に繊維が走行する応力緩和部においてガラス転移温度以下に冷却し、引き取りローラあるいは引き取りローラの下流に設置された加熱装置によりガラス転移温度以上に昇温した後巻き取り、複屈折率（Δｎ）が０．０７以下、破断伸度が８０％以上、比重が１．３５ｇ／ｃｍ3以上の物性値を有するポリエステル繊維を得るようにしてある。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明のポリエステル繊維は繊維軸方向の複屈折率（Δｎ）が０．０７以下、破断伸度が８０％以上、比重が１．３５ｇ／ｃｍ3以上の物性値を有することを特徴とするもである。
【００１９】
延伸仮撚機により複屈折率（Δｎ）が０．０７より高くかつ破断伸度が８０％以下の半延伸糸（ＰＯＹ）のポリエステル繊維を延伸仮撚加工すると、複屈折率（Δｎ）、破断伸度（％）および糸に付着させた油剤等に僅かなばらつきがあっても延伸仮撚工程の加工張力が大きく変動し著しく糸切れが増加するため生産性が低下し好ましくない。
【００２０】
そこで糸切れを増加させることなく、延伸仮撚工程において加工速度を増加し加工張力を増加したときに嵩高加工糸の残留伸度（％）が低下する問題を解決するため、鋭意検討の結果、複屈折率（Δｎ）が０．０７以下、破断伸度が８０％以上であるという条件を満たし、かつ比重を１．３５ｇ／ｃｍ3以上に高めることによって、延伸仮撚加工における加工張力を高めても、嵩高加工糸の残留伸度（％）が低下しないことを見出して本発明のポリエステル繊維に至ったものである。
【００２１】
本発明のポリエステル繊維の製造方法を実施するするためのポリエステル繊維製造設備の構成の第１の実施例の概略図は図１に示す通りである。
【００２２】
該ポリエステル繊維製造設備はポリエステル溶融ポリマ１００を吐出する紡糸装置１と、吐出された繊維１１０が集束されて糸１２０の状態になったものを所定の速度で引き取る引き取りローラ２と、引き取りローラ２から送られる糸１２０をパッケージ１３０として巻き取る巻取装置３と、引き取りローラ２における第１引き取りローラ１５と第２引き取りローラ１６の間に設置された加熱装置４とにより構成されている。
【００２３】
この内紡糸装置１、引き取りローラ２、巻取装置３は図５に示される従来のポリエステル繊維製造設備の構成と同一であるため説明を省略する。
【００２４】
加熱装置４は図２、図３に示されるように覆い部２０ａと給電用ケーブルを有するコネクタ２０ｂ、２０ｃと取り付け用ブラケツト２０ｄとを備えた加熱装置本体２０と、該コネクタ２０ｂ、２０ｃ間に取り付けられたハロゲンランプ２０とにより構成され、ハロゲンランプ２１から所定の間隔をもって走行する糸１２０をガラス転移温度以上に加熱するようになっている。
【００２５】
該加熱装置４は従来の延伸仮撚機に設置されているようなシーズヒータによって加熱されたブロックに糸が接触した状態で走行して加熱される接触型加熱装置、あるいは該ブロックから離れた位置を走行して加熱される非接触型加熱装置を使用することができる。
【００２６】
また、上述の加熱装置４に代えて第１引き取りローラ１５と第２引き取りローラ１６の少なくとも一方を加熱ローラにして糸１２０を加熱する構成にできることは言うまでもない。
【００２７】
【実施例１】
上述の第１のポリエステル繊維製造設備を使用して１繊維当たりポリマー吐出量が１．２ｇ／ｍｉｎ、加熱装置４の設定温度が１８０℃、第１引き取りローラ１５と第２引き取りローラ１６の引き取り速度および巻取装置３の巻取速度が３０００ｍ／ｍｉｎ、３５００ｍ／ｍｉｎ、４０００ｍ／ｍｉｎ、４５００ｍ／ｍｉｎ、５０００ｍ／ｍｉｎの条件でポリエステル繊維を製造する。
【００２８】
紡糸口金１０から吐出されたポリエステル溶融ポリマー１００は冷却装置６からの冷却風によりガラス転移温度以下に冷却される。このとき第1引き取りローラ１５の引き取り速度まで繊維１１０は加速されて所定の太さに細化され、複数の繊維１１０が油剤付与ガイド７を通過することによって集束されて糸１２０の状態で次行程に送られる。第1引き取りローラ１５を出た糸１２０は加熱装置４のハロゲンランプ２１の発光熱によってガラス転移温度以上の温度に加熱される。加熱された糸１２０は周囲の空気で冷却されながら第２引き取りローラ１６に至り、該第２引き取りローラ１６を出た糸１２０は巻取装置３によりパッケージ１３０として巻き取られる。
【００２９】
該第1引き取りローラ１５と第２引き取りローラ１６と巻取装置３の回転速度は糸１２０が弛み、揺れ、糸切れ等のない状態で走行するように調整する必要がある。
【００３０】
上述の各引き取り、巻き取り速度条件で得られたポリエステル繊維１１０の繊度（ｄｔｘ）および破断伸度（％）、複屈折率（△ｎ）、比重（ｇ／ｃｍ3）等の物性値を測定したところ表２に示す通りであった。
【００３１】
【表２】
【００３２】
該表２から引き取り速度と巻取速度が３０００ｍ／ｍｉｎ〜４０００ｍ／ｍｉｎの範囲においては破断伸度が８０％以上、複屈折率（Δｎ）が０．０７以下、比重が１．３５ｇ／ｃｍ3以上の物性値のポリエステル繊維（サンプル２−１〜２−３）を得られることが判る。
【００３３】
なお、引き取り速度と巻取速度が３０００ｍ／ｍｉｎ以下になると、加熱装置４によりガラス転移温度以上の温度に加熱しても比重が１．３５ｇ／ｃｍ3以下にしかならず、引き取り速度と巻取速度が４０００ｍ／ｍｉｎ以上になると、破断伸度が８０％以下になる。
【００３４】
これ等のことから引き取り速度と巻取速度は３０００ｍ／ｍｉｎ以上、４０００ｍ／ｍｉｎ以下にする必要がある。
【００３５】
次に、本発明のポリエステル繊維の製造方法を実施するするためのポリエステル繊維製造設備の構成の第２の実施例の概略図は図４に示す通りである。
【００３６】
該ポリエステル繊維製造設備はポリエステル溶融ポリマ１００を吐出する紡糸装置２２と、吐出された繊維１１０が集束されて糸１２０の状態になったものを所定の速度で引き取る引き取りローラ２と、引き取りローラ２から送られる糸１２０をパッケージ１３０として巻き取る巻取装置３と、引き取りローラ２における第１引き取りローラ１５と第２引き取りローラ１６の間に設置された加熱装置４とにより構成されている。
【００３７】
この内、紡糸装置２２におけるスピンビーム５と油剤付与用ガイド７、引き取りローラ２、巻取装置３等は従来のポリエステル繊維製造設備における装置の構成と同一であり、加熱装置４は図１〜図３に示される第１のポリエステル繊維製造設備における各装置の構成と同一であるため説明を省略する。
【００３８】
紡糸装置２２はスピンビーム５と、冷却装置２３と、油剤付与ガイド７とにより構成されている。
【００３９】
冷却装置２３はスピンブロック５の下方に位置するように機台（図示せず）に設置された冷却部本体２４と、紡糸パック９と同心状になるよう冷却部本体２４に取り付けられ冷却用風を整流して繊維１１０に向かって円周方向から吹き出す環状の整流体２５と、送風用のブロァ２６と、該ブロァ２６と冷却部本体２４とを連結する送風管２７とにより冷却部を構成し、紡糸口金１０から吐出された繊維１１０に該繊維の走行方向と直交する方向から冷却用風を吹き出してガラス転移点以下に冷却する冷却部を形成すると共に、冷却部本体２４の下部に一体的に取り付けられた応力緩和部本体２８と、整流体２５の下部に一体的に取り付けられた円錐状の連結部と所定長さの円筒部からなる気流用内筒２９と、該気流用内筒２９の円筒部の外周と所定の間隔を有するように応力緩和部本体２８の底部に取り付けられた気流用外筒３０と、送風用のブロァ３１と、該ブロァ３１と応力緩和部本体２８とを連結する送風管３２とにより構成し、気流用内筒２９と気流用外筒３０とによりエジェクタ機構を成して繊維１１０の走行方向と同方向の平行気流を繊維１１０に作用させて該繊維１１０がガラス転移点の状態で張力が減少されるような応力緩和部を形成するようになっている。
【００４０】
【実施例２】
上述の第２のポリエステル繊維製造設備を使用して１繊維当たりポリマー吐出量が１．２ｇ／ｍｉｎ、第１引き取りローラ１５と第２引き取りローラ１６の引き取り速度および巻取装置３の巻取速度が３０００ｍ／ｍｉｎ、３５００ｍ／ｍｉｎ、４０００ｍ／ｍｉｎ、４５００ｍ／ｍｉｎ、５０００ｍ／ｍｉｎ、加熱装置４の設定温度が１８０℃、冷却装置２３における応力緩和部の平行気流速度が１２００ｍ／ｍｉｎの条件でポリエステル繊維を製造する。
【００４１】
上述の各引き取り、巻き取り速度条件で得られたポリエステル繊維１１０の繊度（ｄｔｘ）および破断伸度（％）、複屈折率（△ｎ）、比重（ｇ／ｃｍ3）等の物性値を測定したところ表３に示す通りであった。
【００４２】
【表３】
【００４３】
該表３から引き取り速度と巻取速度が４０００ｍ／ｍｉｎ〜４５００ｍ／ｍｉｎの範囲においては破断伸度が８０％以上、複屈折率（Δｎ）が０．０７以下、比重が１．３５ｇ／ｃｍ3以上の物性値のポリエステル繊維（サンプル３−１、３−２）を得られることが判る。
【００４４】
なお、引き取り速度と巻取速度が５０００ｍ／ｍｉｎ以上の場合には、得られたポリエステル繊維（サンプル３−３）の破断伸度が８７％の状態であった。
【００４５】
【実施例３】
実施例２における条件の内の冷却装置２１における応力緩和部の平行気流速度を２４００ｍ／ｍｉｎに変更し、他の条件はそのままでポリエステル繊維を製造したところ、上述の各引き取り、巻き取り速度条件で得られたポリエステル繊維１１０の繊度（ｄｔｘ）および破断伸度（％）、複屈折率（△ｎ）、比重（ｇ／ｃｍ3）等の物性値を測定したところ表４に示す通りであった。
【００４６】
【表４】
【００４７】
該表４から引き取り速度と巻取速度が４０００ｍ／ｍｉｎ〜５０００ｍ／ｍｉｎの範囲において破断伸度が８０％以上、複屈折率（Δｎ）が０．０７以下、比重が１．３５ｇ／ｃｍ3以上の物性値のポリエステル繊維（サンプル４−１〜４−３）を得ることができ、応力緩和部における平行気流速度を増加させると破断伸度（％）が高値に推移することが判る。
【００４８】
上述の実施例１、２、３において引き取り、巻取速度が４０００ｍ／ｍｉｎの条件で得られたポリエステル繊維（サンプル２−３、３−１、４−１）を図６に示されるような延伸仮撚機を使用し、加工速度が１０００ｍ／ｍｉｎ、延伸倍率が１．５４、加工速度が１４００ｍ／ｍｉｎ、延伸倍率が１．６０の条件で延伸仮撚加工を行ない得られた嵩高加工糸１４０の残留伸度（％）は表５、表６の通りであった。
【００４９】
【表５】
【００５０】
【表６】
【００５１】
該表５から本発明のポリエステル繊維（サンプル２−３、３−１、４−１）は何れも加工速度が１０００ｍ／ｍｉｎ、加工張力が５４ｃＮ〜５８ｃＮの場合では得られた嵩高加工糸１４０の残留伸度は何れも２６％以上であることが判る。
【００５２】
また、表６からサンプル４−１は加工速度が１４００ｍ／ｍｉｎ、加工張力が６２ｃＮの場合でも得られた嵩高加工糸１４０の残留伸度は２６％以上であり、他のサンプル２−３、４−１の場合も得られた嵩高加工糸１４０の残留伸度は２３％以上を維持していることが判る。
【００５３】
これに対して従来のポリエステル繊維（サンプル１−３）では加工速度が１０００ｍ／ｍｉｎ、加工張力が４９ｃＮの場合は得られた嵩高加工糸１４０の残留伸度は２５．５％であり、加工速度が１４００ｍ／ｍｉｎ、加工張力が５７ｃＮの場合は得られた嵩高加工糸１４０の残留伸度は１９．７％である。
【００５４】
これ等のことから本発明のポリエステル繊維の場合は高加工速度、高張力の条件で延伸仮撚加工を行っても残留伸度（％）が高い嵩高加工糸を得ることができる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明のポリエステル繊維は請求項１に記載にように複屈折率（Δｎ）が０．０７以下、破断伸度が８０％以上、であり、比重が１．３５ｇ／ｃｍ3以上の物性値を有しているため、高速度、高張力で延伸仮撚加工しても高残留伸度の嵩高加工糸を得ることができる。
【００５６】
また、本発明のポリエステル繊維の製造方法は請求項２に記載にように紡糸口金より溶融吐出されたポリエステル繊維を冷却装置によりガラス転移温度以下に冷却し、前記繊維が集束されて糸状になったものを引き取りローラの引き取り速度が３０００ｍ／ｍｉｎ以上４０００ｍ／ｍｉｎ以下の状態で、引き取りローラあるいは引き取りローラの下流に設置された加熱装置によりガラス転移温度以上に昇温した後巻き取り、複屈折率（Δｎ）が０．０７以下、破断伸度が８０％以上、比重が１．３５ｇ／ｃｍ3以上の物性値を有するポリエステル繊維を得るようにしているため、従来のポリエステル繊維と比較して延伸仮撚工程において加工速度が高速度化した場合、加工張力が増加した場合であっても嵩高加工糸の破断伸度（％）を高伸度に保つことができる。
【００５７】
本発明のポリエステル繊維の製造方法は請求項３に記載にように紡糸口金より溶融吐出されたポリエステル繊維を筒状の空気整流体で形成された冷却部と、該冷却部の下流に設けられた繊維の走行方向の気流と共に繊維が走行する応力緩和部においてガラス転移温度以下に冷却し、引き取りローラあるいは引き取りローラの下流に設置された加熱装置によりガラス転移温度以上に昇温した後巻き取り、複屈折率（Δｎ）が０．０７以下、破断伸度が８０％以上、比重が１．３５ｇ／ｃｍ3以上の物性値を有するポリエステル繊維を得るようにしているため、延伸仮撚工程において加工速度が１４００ｍ／ｍｉｎのような高速度で、加工張力が６２ｃＮと高張力の場合でも１０００ｍ／ｍｉｎ、加工張力が４９ｃＮで加工した嵩高加工糸の破断伸度（％）より高伸度に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるポリエステル繊維の製造装置の構成の第１の実施例を示す概略図である。
【図２】図１における加熱装置の構成の第１の実施例を示す概略図である。
【図３】図２におけるＩ−Ｉ矢視図である。
【図４】本発明におけるポリエステル繊維の製造装置の構成の第２の実施例を示す概略図である。延伸仮撚工程の説明図である。
【図５】従来のポリエステル繊維の製造装置の構成の一実施例を示す概略図である。
【図６】延伸仮撚機の構成の一実施例を示す概略図である。
【符号の説明】
１、２２ 紡糸装置
２ 引き取りローラ
３ 巻取装置
４ 加熱装置
５ スピンビーム
６、２３ 冷却装置
７ 油剤付与ガイド
８ ポリマー管
９ 紡糸パック
１０ 紡糸口金
１１、２４ 冷却部本体
１２、２５ 整流体
１３、２６、３１ ブロァ
１４、２７、３２ 送風管
１５ 第１引き取りローラ
１６ 第２引き取りローラ
１７ スピンドル
１８ トラバース機構
１９ 接触ローラ
２０ 加熱装置本体
２１ ハロゲンランプ
２８ 応力緩和部本体
２９ 気流用内筒
３０ 気流用外筒
１００ 溶融ポリマー
１１０ 繊維
１２０ 糸
１３０ パッケージ
１４０ 嵩高加工糸
２０ａ 覆い部
２０ｂ、２０ｃ コネクタ
２０ｄ 取り付け用ブラケット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a polyester fiber that is optimal for drawing false twisting and a method for producing the polyester fiber.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when producing a polyester fiber of semi-drawn yarn (POY), the spinning device 1 that discharges the polyester melt polymer 100 as shown in FIG. 5 and the discharged fiber 110 are converged into a state of the yarn 120. A polyester fiber manufacturing facility is used, which includes a take-up roller 2 that takes up the product at a predetermined speed, and a take-up device 3 that winds the yarn 120 fed from the take-up roller 2 as a package 130.
[0003]
The spinning device 1 includes a spin beam 5, a cooling device 6, and an oil agent application guide 7. The spin beam 5 includes a spinneret 10 in which a spinneret 10, a filter material (not shown) and the like are incorporated, and a polyester. A polymer pipe 8 for sending the molten polymer 100 to the spin pack 9 and a pump (not shown) for discharging the polyester molten polymer 100 from the spinneret 10 are installed, and these are heated to a predetermined temperature. ing. The spinning pack 9 is detachably attached to the tip of the polymer tube 8.
[0004]
The cooling device 6 includes a cooling unit main body 11, a rectifying body 12 that rectifies and blows cooling air, a blower 13 for blowing, and a blower pipe 14 that connects the blower 13 and the cooling unit main body 11. The cooling air is blown from the direction perpendicular to the traveling direction of the fibers 110 discharged from the spinneret 10 to cool below the glass transition point.
[0005]
The oil agent application guide 7 is composed of an oil agent storage tank, an oil agent supply pump, an oil agent feed pipe, an oil agent application guide, and the like, and is attached to the cooling unit main body 11 and the like. A predetermined oil agent is applied to the thread 120.
[0006]
The take-up roller 2 is constituted by a first take-up roller 15 and a second take-up roller 16 and is made to run in a state in which the yarn 120 does not slack and shake.
[0007]
The winding device 3 includes a spindle 17 that holds a bobbin for winding the yarn, a traverse mechanism 18 that traverses the yarn, and a contact roller 19 that contacts the spindle 17 or the yarn wound on the spindle 17 with a predetermined surface pressure. The spindle 17 has one configuration, and a plurality of spindles 17 are attached to the turret member, and the spindle 17 sequentially moves to a winding position and a doffing position.
[0008]
Using the above-mentioned polyester fiber production equipment, the polymer discharge rate per fiber is 1.2 g / min, the take-up speed of the first take-up roller 15 and the second take-up roller 16 and the take-up speed of the take-up device 3. The polyester melt polymer 100 is discharged from the spinneret 10 under the conditions of 3000 m / min, 3500 m / min, 4000 m / min, 4500 m / min, 5000 m / min, and cooled to below the glass transition point by the cooling air from the cooling device 6. After the polyester fiber 110 is bundled and a predetermined oil agent is applied by the oil agent application guide 7 in the state of the yarn 120, the first take-up roller 15 and the second take-up roller 16 are loosened, taken up without shaking, and then wound up. When wound as a package 130 by the device 4, the fineness (dtx) and the breaking elongation (%) Birefringence (△ n), were as shown in Table 1 was measured for physical properties such as specific gravity (g / cm 3).
[0009]
[Table 1]
[0010]
From Table 1, polyester fibers having physical properties of breaking elongation of 80% or more and birefringence (Δn) of 0.07 or less are taken up, the winding speed is 4000 m / min or less, and the specific gravity is 1. It can be seen that those of .35 g / cm 3 or less are taken up and the winding speed is 4500 m / min or less.
[0011]
It has physical property values of 93% at break, a birefringence (Δn) of 0.068, and a specific gravity of 1.338 g / cm 3 obtained under the conditions of the take-up speed and the take-up speed of 4000 m / min. A first feed roller 51 that draws the yarn 120 from the package 130 as shown in FIG. 6 and feeds the polyester fiber 110 (sample 1-3) at a predetermined speed, and a contact type or a non-contact type that heats the yarn 120 to a predetermined temperature. A contact-type heating device 52, a cooling device 53, a false twisting device 54 that twists the yarn 130, a second feed roller 55 that rotates at a higher speed than the first feed roller 51 and extends the yarn 120, and a drawn false twist Using a drawing false twisting machine in which the winding device 56 for winding the processed bulky processed yarn 140 is installed in this order, the processing speed is 1000 m / min, the draw ratio is 1.54, the work tension is 49 cN, Addition When the drawing false twisting was performed under the conditions of a speed of 1400 m / min, a draw ratio of 1.60, and a working tension of 57 cN, the residual elongation of the bulky processed yarn 140 was 25.5% and 19.7%. Yes, it is displayed in Tables 5 and 6 as a comparative example.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In the case of a semi-drawn polyester fiber (sample 1-3) having physical properties such as the above-described specific gravity of 1.338 g / cm 3 , the processing speed is 1000 m / min and the processing tension is 49 cN. The residual elongation of the bulky processed yarn 140 (sample 1-3 in Table 5) obtained by drawing and twisting at 2 is 25.5%, the processing speed is 1400 m / min, and the processing tension is as high as 57 cN. The residual elongation of the bulky processed yarn 140 (sample 1-3 in Table 6) obtained by drawing and twisting in a state of high speed and high tension decreases to 19.7%, and the processing speed is increased. There is a problem that high tension cannot be dealt with.
[0013]
In addition, the bulky processed yarn 140 having low elongation has a problem in that the yarn breakage increases and the fabric quality deteriorates in the subsequent weaving and knitting processes.
[0014]
An object of the present invention is to obtain a polyester fiber that does not cause a decrease in elongation even when the speed and tension are increased in the drawing false twisting process.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned problems, the polyester fiber of the present invention has a birefringence (Δn) of 0.07 or less, a breaking elongation of 80% or more, and a specific gravity of 1.35 g / cm 3 as described in claim 1. It has the above physical property values.
[0016]
Further, in the method for producing a polyester fiber according to the present invention, the polyester fiber melted and discharged from the spinneret as described in claim 2 is cooled to a glass transition temperature or lower by a cooling device, and the fibers are converged into a yarn shape. When the take-up speed of the take-up roller is 3000 m / min or more and 4000 m / min or less, the take-up roller or a heating device installed downstream of the take-up roller is heated up to the glass transition temperature or more, and then taken up, and the birefringence ( A polyester fiber having a physical property value Δn) of 0.07 or less, a breaking elongation of 80% or more, and a specific gravity of 1.35 g / cm 3 or more is obtained.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for producing a polyester fiber, comprising: a cooling portion formed of a cylindrical air rectifier, the polyester fiber melted and discharged from a spinneret as described in claim 3; and a downstream portion of the cooling portion. Cooling below the glass transition temperature at the stress relaxation part where the fiber travels along with the airflow in the fiber traveling direction, raising the temperature above the glass transition temperature by a take-up roller or a heating device installed downstream of the take-up roller, and then winding up A polyester fiber having physical properties of a refractive index (Δn) of 0.07 or less, a breaking elongation of 80% or more, and a specific gravity of 1.35 g / cm 3 or more is obtained.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The polyester fiber of the present invention is characterized in that the birefringence (Δn) in the fiber axis direction is 0.07 or less, the elongation at break is 80% or more, and the specific gravity is 1.35 g / cm 3 or more. It is.
[0019]
When a stretched false twisting process is performed on a semi-stretched yarn (POY) polyester fiber having a birefringence (Δn) higher than 0.07 and a breaking elongation of 80% or less by a drawing false twisting machine, the birefringence (Δn), breaking Even if there is a slight variation in the elongation (%) and the oil agent adhered to the yarn, the processing tension in the drawing false twisting process fluctuates greatly and the yarn breakage increases remarkably, so that the productivity is lowered, which is not preferable.
[0020]
Therefore, in order to solve the problem that the residual elongation (%) of the bulky processed yarn decreases when the processing speed is increased and the processing tension is increased in the drawing false twisting process without increasing yarn breakage, By satisfying the conditions that the birefringence index (Δn) is 0.07 or less and the breaking elongation is 80% or more and the specific gravity is increased to 1.35 g / cm 3 or more, the working tension in the drawing false twisting is increased. However, it has been found that the residual elongation (%) of the bulky processed yarn does not decrease, and has led to the polyester fiber of the present invention.
[0021]
A schematic diagram of a first embodiment of a configuration of a polyester fiber manufacturing facility for carrying out the method for manufacturing a polyester fiber of the present invention is as shown in FIG.
[0022]
The polyester fiber manufacturing equipment includes a spinning device 1 that discharges the polyester melted polymer 100, a take-up roller 2 that picks up the discharged fiber 110 in a bundled state at a predetermined speed, and a take-off roller 2 The winding device 3 is configured to wind the yarn 120 to be fed as a package 130, and the heating device 4 is disposed between the first take-up roller 15 and the second take-up roller 16 in the take-up roller 2.
[0023]
The inner spinning device 1, the take-up roller 2, and the winding device 3 are the same as those of the conventional polyester fiber manufacturing facility shown in FIG.
[0024]
As shown in FIGS. 2 and 3, the heating device 4 is attached between the connector 20b and 20c, and the heating device main body 20 including the cover 20a, connectors 20b and 20c having power supply cables, and a mounting bracket 20d. The yarn 120 is configured to be heated to a glass transition temperature or higher. The yarn 120 travels from the halogen lamp 21 at a predetermined interval.
[0025]
The heating device 4 is a contact-type heating device that runs and heats in a state where the yarn is in contact with a block heated by a sheathed heater as installed in a conventional drawing false twister, or a position away from the block It is possible to use a non-contact type heating device that travels and is heated.
[0026]
Needless to say, the yarn 120 can be heated by using at least one of the first take-up roller 15 and the second take-up roller 16 as a heating roller instead of the heating device 4 described above.
[0027]
[Example 1]
Using the above-mentioned first polyester fiber production facility, the polymer discharge rate per fiber is 1.2 g / min, the set temperature of the heating device 4 is 180 ° C., the take-up speeds of the first take-up roller 15 and the second take-up roller 16 The polyester fiber is manufactured under the conditions that the winding speed of the winding device 3 is 3000 m / min, 3500 m / min, 4000 m / min, 4500 m / min, 5000 m / min.
[0028]
The polyester molten polymer 100 discharged from the spinneret 10 is cooled to a glass transition temperature or lower by cooling air from the cooling device 6. At this time, the fibers 110 are accelerated up to the take-up speed of the first take-up roller 15 to be reduced to a predetermined thickness, and the plurality of fibers 110 are converged by passing through the oil application guide 7 and are then processed in the state of the yarn 120. Sent to. The yarn 120 exiting the first take-up roller 15 is heated to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature by the light emitted from the halogen lamp 21 of the heating device 4. The heated yarn 120 reaches the second take-up roller 16 while being cooled by ambient air, and the yarn 120 that has exited the second take-up roller 16 is taken up as a package 130 by the take-up device 3.
[0029]
The rotational speeds of the first take-up roller 15, the second take-up roller 16 and the winding device 3 need to be adjusted so that the yarn 120 travels without slacking, shaking, yarn breakage or the like.
[0030]
Measure physical properties such as fineness (dtx) and elongation at break (%), birefringence (Δn), specific gravity (g / cm 3 ), etc. of polyester fiber 110 obtained under the above-mentioned take-up and winding speed conditions. As a result, it was as shown in Table 2.
[0031]
[Table 2]
[0032]
From Table 2, when the take-up speed and the take-up speed are in the range of 3000 m / min to 4000 m / min, the elongation at break is 80% or more, the birefringence (Δn) is 0.07 or less, and the specific gravity is 1.35 g / cm 3. It can be seen that polyester fibers (samples 2-1 to 2-3) having the above physical properties can be obtained.
[0033]
When the take-up speed and the take-up speed are 3000 m / min or less, the specific gravity is only 1.35 g / cm 3 or less even if the heating device 4 is heated to a temperature higher than the glass transition temperature, and the take-up speed and the take-up speed are reduced. When it is 4000 m / min or more, the elongation at break becomes 80% or less.
[0034]
For these reasons, the take-up speed and the take-up speed must be 3000 m / min or more and 4000 m / min or less.
[0035]
Next, a schematic diagram of a second embodiment of the configuration of the polyester fiber manufacturing facility for carrying out the method for manufacturing a polyester fiber of the present invention is as shown in FIG.
[0036]
The polyester fiber manufacturing equipment includes a spinning device 22 that discharges the polyester melted polymer 100, a take-up roller 2 that picks up the discharged fiber 110 in a bundled state at a predetermined speed, and a take-off roller 2 The winding device 3 is configured to wind the yarn 120 to be fed as a package 130, and the heating device 4 is disposed between the first take-up roller 15 and the second take-up roller 16 in the take-up roller 2.
[0037]
Among them, the spin beam 5, the oil agent application guide 7, the take-up roller 2, the take-up device 3, etc. in the spinning device 22 are the same as those in the conventional polyester fiber manufacturing facility, and the heating device 4 is shown in FIGS. Since it is the same as the structure of each apparatus in the 1st polyester fiber manufacturing equipment shown by 3, description is abbreviate | omitted.
[0038]
The spinning device 22 includes a spin beam 5, a cooling device 23, and an oil agent application guide 7.
[0039]
The cooling device 23 is mounted on the cooling unit main body 24 so as to be concentric with the spinning pack 9 and the cooling unit main body 24 installed on the machine base (not shown) so as to be positioned below the spin block 5. The cooling section is configured by an annular rectifying body 25 that rectifies and blows out toward the fiber 110 from the circumferential direction, a blower 26 for blowing, and a blower pipe 27 that connects the blower 26 and the cooling section main body 24. A cooling part is formed on the fiber 110 discharged from the spinneret 10 by blowing cooling air from a direction perpendicular to the traveling direction of the fiber to cool below the glass transition point, and is integrated with the lower part of the cooling part main body 24. An airflow inner cylinder 29 comprising a stress relaxation portion main body 28 attached to the lower end of the rectifying body 25, a conical connecting portion integrally attached to the lower portion of the rectifying body 25, and a cylindrical portion having a predetermined length, and the airflow inner cylinder 29. The outer circumference of the cylindrical part An airflow outer cylinder 30 attached to the bottom of the stress relaxation part main body 28 so as to have a predetermined interval, a blower 31 for blowing, and a blower pipe 32 connecting the blower 31 and the stress relaxation part main body 28. The ejector mechanism is formed by the airflow inner cylinder 29 and the airflow outer cylinder 30, and a parallel airflow in the same direction as the traveling direction of the fiber 110 is applied to the fiber 110 so that the fiber 110 is in a glass transition point state. A stress relaxation portion is formed so that the tension is reduced.
[0040]
[Example 2]
Using the above-mentioned second polyester fiber production facility, the polymer discharge rate per fiber is 1.2 g / min, the take-up speed of the first take-up roller 15 and the second take-up roller 16 and the take-up speed of the take-up device 3 are as follows. Polyester fiber under the conditions of 3000 m / min, 3500 m / min, 4000 m / min, 4500 m / min, 5000 m / min, the set temperature of the heating device 4 is 180 ° C., and the parallel air velocity of the stress relaxation portion in the cooling device 23 is 1200 m / min. Manufacturing.
[0041]
Measure physical properties such as fineness (dtx) and elongation at break (%), birefringence (Δn), specific gravity (g / cm 3 ), etc. of polyester fiber 110 obtained under the above-mentioned take-up and winding speed conditions. As a result, it was as shown in Table 3.
[0042]
[Table 3]
[0043]
From Table 3, when the take-up speed and the take-up speed are 4000 m / min to 4500 m / min, the elongation at break is 80% or more, the birefringence (Δn) is 0.07 or less, and the specific gravity is 1.35 g / cm 3. It can be seen that polyester fibers (samples 3-1, 3-2) having the above physical properties can be obtained.
[0044]
When the take-up speed and the take-up speed were 5000 m / min or more, the breaking elongation of the obtained polyester fiber (Sample 3-3) was 87%.
[0045]
[Example 3]
Of the conditions in Example 2, the parallel air flow velocity of the stress relaxation portion in the cooling device 21 was changed to 2400 m / min, and the polyester fiber was produced with the other conditions as they were. The physical properties of the obtained polyester fiber 110, such as fineness (dtx), elongation at break (%), birefringence (Δn), specific gravity (g / cm 3 ), were measured and as shown in Table 4. .
[0046]
[Table 4]
[0047]
From Table 4, when the take-up speed and the take-up speed are in the range of 4000 m / min to 5000 m / min, the elongation at break is 80% or more, the birefringence (Δn) is 0.07 or less, and the specific gravity is 1.35 g / cm 3 or more. It can be seen that polyester fibers (samples 4-1 to 4-3) having physical properties of 1 to 4 can be obtained, and that the elongation at break (%) transitions to a high value when the parallel air flow velocity in the stress relaxation part is increased.
[0048]
The polyester fibers (samples 2-3, 3-1, 4-1) obtained in the above Examples 1, 2, and 3 under the condition that the winding speed is 4000 m / min are stretched as shown in FIG. Using a false twisting machine, a bulky processed yarn 140 obtained by performing drawing false twisting under the conditions of a working speed of 1000 m / min, a draw ratio of 1.54, a work speed of 1400 m / min, and a draw ratio of 1.60. Table 5 and Table 6 show the residual elongation (%).
[0049]
[Table 5]
[0050]
[Table 6]
[0051]
From Table 5, the polyester fibers of the present invention (Samples 2-3, 3-1, 4-1) are all bulky processed yarns 140 obtained when the processing speed is 1000 m / min and the processing tension is 54 cN to 58 cN. It can be seen that the residual elongation is 26% or more.
[0052]
Further, from Table 6, Sample 4-1 has a residual elongation of 26% or more of the bulky processed yarn 140 obtained even when the processing speed is 1400 m / min and the processing tension is 62 cN. It can be seen that the residual elongation of the bulky processed yarn 140 obtained in the case of -1 is maintained at 23% or more.
[0053]
On the other hand, in the case of the conventional polyester fiber (sample 1-3), when the processing speed is 1000 m / min and the processing tension is 49 cN, the bulky processed yarn 140 obtained has a residual elongation of 25.5%. Is 1400 m / min and the working tension is 57 cN, the residual elongation of the bulky processed yarn 140 obtained is 19.7%.
[0054]
For these reasons, in the case of the polyester fiber of the present invention, a bulky processed yarn having a high residual elongation (%) can be obtained even if the drawing false twisting is performed under the conditions of high processing speed and high tension.
[0055]
【The invention's effect】
As described in claim 1, the polyester fiber of the present invention has a birefringence (Δn) of 0.07 or less, a breaking elongation of 80% or more, and a specific gravity of 1.35 g / cm 3 or more. Therefore, a bulky processed yarn having a high residual elongation can be obtained even if drawn and twisted at a high speed and high tension.
[0056]
Further, in the method for producing a polyester fiber according to the present invention, the polyester fiber melted and discharged from the spinneret as described in claim 2 is cooled to a glass transition temperature or lower by a cooling device, and the fibers are converged into a yarn shape. When the take-up speed of the take-up roller is 3000 m / min or more and 4000 m / min or less, the take-up roller or a heating device installed downstream of the take-up roller is heated up to the glass transition temperature or more, and then taken up, and the birefringence ( Δn) is 0.07 or less, the elongation at break is 80% or more, and the specific gravity is 1.35 g / cm 3 or more, so that the polyester fiber is obtained. When the processing speed is increased in the twisting process, the breaking elongation (%) of the bulky processed yarn is increased even when the processing tension is increased. Can keep.
[0057]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for producing a polyester fiber, comprising: a cooling portion formed of a cylindrical air rectifier, the polyester fiber melted and discharged from a spinneret as described in claim 3; and a downstream portion of the cooling portion. Cooling below the glass transition temperature at the stress relaxation part where the fiber travels along with the airflow in the fiber traveling direction, raising the temperature above the glass transition temperature by a take-up roller or a heating device installed downstream of the take-up roller, and then winding up Since a polyester fiber having physical properties of a refractive index (Δn) of 0.07 or less, a breaking elongation of 80% or more, and a specific gravity of 1.35 g / cm 3 or more is obtained, the processing speed in the drawing false twisting process Breakage elongation of a bulky processed yarn processed at 1000 m / min and a processing tension of 49 cN at a high speed such as 1400 m / min and a processing tension of 62 cN. The degree of elongation can be kept higher than the degree (%).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a first embodiment of a configuration of a polyester fiber production apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing a first embodiment of the configuration of the heating device in FIG. 1;
3 is a view taken in the direction of arrows I-I in FIG. 2;
FIG. 4 is a schematic view showing a second embodiment of the configuration of the polyester fiber manufacturing apparatus in the present invention. It is explanatory drawing of an extending | stretching false twist process.
FIG. 5 is a schematic view showing an example of the configuration of a conventional polyester fiber production apparatus.
FIG. 6 is a schematic view showing an example of the configuration of a drawing false twister.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,22 Spinning device 2 Take-up roller 3 Winding device 4 Heating device 5 Spin beam 6, 23 Cooling device 7 Oil agent application guide 8 Polymer tube 9 Spin pack 10 Spinneret 11, 24 Cooling body 12, 25 Rectifier 13, 26 , 31 Blower 14, 27, 32 Blower tube 15 First take-up roller 16 Second take-up roller 17 Spindle 18 Traverse mechanism 19 Contact roller 20 Heating device main body 21 Halogen lamp 28 Stress relaxation part main body 29 Airflow inner cylinder 30 Airflow outer cylinder 100 Molten polymer 110 Fiber 120 Yarn 130 Package 140 Bulky processed yarn 20a Cover portion 20b, 20c Connector 20d Mounting bracket
