JP2005097804A - Method for producing thick and thin yarn - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自然な斑感と杢感を持ち、ソフトでスパン調の風合いを持ち得るポリエステルシックアンドシン糸の製造方法に関する。さらに詳しくは、経済的に有利で操業性に優れ、安定的に供給可能な直接紡糸延伸方法によるポリエステルシックアンドシン糸の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a polyester chic and thin yarn that has a natural patchy feeling and wrinkle feeling and can have a soft and spanned texture. More specifically, the present invention relates to a method for producing polyester chic and thin yarn by a direct spinning drawing method that is economically advantageous, excellent in operability, and capable of being stably supplied.
従来より、ポリエステルの未延伸糸をガラス転移点温度以下で、低延伸倍率で延伸した繊維軸方向に太細斑を有するポリエステルシックアンドシン糸が知られている。該シックアンドシン糸は、自然な斑感及び風合いを出すためには、未延伸糸状態で一定時間エージング処理を施し、延伸処理を行う必要があった。この場合、エージング時間や温湿度等の雰囲気条件にシック部とシン部の発現状態が左右されるため、品位の良い糸条が得られても生産効率が悪く経済的に不利であった。 Conventionally, a polyester thick and thin yarn having thick spots in the fiber axis direction obtained by stretching an undrawn polyester yarn at a glass transition temperature or lower at a low draw ratio has been known. The thick and thin yarn had to be subjected to an aging treatment for a certain period of time in an undrawn yarn state in order to produce a natural texture and texture. In this case, since the appearance state of the chic part and the thin part depends on atmospheric conditions such as aging time and temperature / humidity, even if a high-quality yarn is obtained, production efficiency is poor and economically disadvantageous.
かかる問題を解消するために、経済効率の良い所謂直接紡糸延伸法で製造する方法が従来より提案されている。たとえば、特許文献1では溶融押し出し冷却後に油剤を付与し、その後、第1ゴデッドローラーに導入する直前に流体噴射ノズルにて交絡を付与してから延伸する直接紡糸延伸方法が開示されている。
In order to solve such a problem, a method of producing by a so-called direct spinning drawing method with high economic efficiency has been proposed. For example,
しかしながら、この方法で得られた糸条は、シック部とシン部の繰り返し周期が大きくなり、またシック部とシン部のコントラストが強くなりすぎて、織物にした場合、集中したシック部の強烈な収縮により引きつれによる孔空きが発生するなど品位が低下する問題があった。 However, in the yarn obtained by this method, the repetition cycle of the chic part and the thin part becomes large, and the contrast between the chic part and the thin part becomes too strong. There was a problem that the quality deteriorated, for example, a hole was formed by pulling due to the shrinkage.
また、特許文献2では第1ゴデッドローラーを非加熱の鏡面として、POY糸として引き取り延伸する方法が提案されている。また、特許文献3では溶融押し出し急冷し、加熱筒にて加熱処理後に高速で引き取る方法が提案されている。しかしながら、これらの方法では高速での生産により操業性が劣り、織物の品位が悪いことは特許文献1と同様であった。
Further,
一方、特許文献4では第1ゴデッドローラーと第2ゴデッドローラー間に熱板を設置して、熱板上で延伸を開始することにより自然な斑感のある直接紡糸延伸法が提案されているが、この場合自然な斑感を得ることができるが、高速糸条が熱板に接触するため、生産時間が長くなると摩擦により毛羽が多発するなど製造工程での問題が多くなった。
On the other hand,
安定生産できる方法としては、特許文献5の様に、油剤を付与する前に糸条に流体交絡処理を施し、過剰な油剤を付与して油剤の付着斑を促進させてから、高延伸倍率で延伸する方法が開示されている。 As a method capable of stable production, as in Patent Document 5, fluid entanglement treatment is performed on the yarn before applying the oil agent, and after applying the excess oil agent to promote the adhesion spot of the oil agent, at a high draw ratio. A method of stretching is disclosed.
かかる方法によると、安定生産可能であるが、実施例によると残留伸度が30〜40%と低く、フルドロー糸と同等の硬い風合いとなり、ソフトな風合いの糸条を得ることはできない。 According to this method, stable production is possible, but according to the examples, the residual elongation is as low as 30 to 40%, and a hard texture equivalent to that of a full draw yarn is obtained, and a yarn with a soft texture cannot be obtained.
本発明者等は、かかる従来技術の問題点を解消し、布帛とした際に自然な斑感と杢感を持ち、ソフト、スパン調且つふくらみ感の優れたものを得るのに好適なポリエステルシックアンドシン糸を経済的に安価に安定して生産する直接紡糸延伸法による製造方法を提供することを目的とする。 The inventors of the present invention have solved the problems of the prior art, and have a polyester chic suitable for obtaining a soft, spanned and swelled sensation that has a natural mottled and sensation when used as a fabric. An object of the present invention is to provide a production method by a direct spinning drawing method that stably and economically produces an andsin yarn.
本発明は、エチレンテレフタレートを90モル%以上含有するポリエステルを溶融吐出後、冷却した後、予備交絡を付与することなく、糸条を旋回させながら油剤を付与した後、張力制御用非加熱ローラー(PTR)にて引き取り、次いで加熱第1ゴデッドローラー(GR1)とPTRの周速比を1.02〜1.05としてGR1に導入し、次いで熱セット用第2ゴデッドローラー(GR2)間で破断伸度が42〜55%とする延伸熱セットを行うことを要旨とする。特に、第2ゴデッドローラーをテーパー率2〜4%のテーパーローラーとすることによって、さらに安定した生産性を得ることが可能となり、経済効率がよくなる。 In the present invention, a polyester containing 90% by mole or more of ethylene terephthalate is melted and discharged, cooled, and without applying pre-entanglement, after applying an oil agent while turning the yarn, a non-heating roller for tension control ( PTR), and then introduced to GR1 with the peripheral speed ratio of the heated first godged roller (GR1) and PTR set to 1.02 to 1.05, and then between the second godged roller (GR2) for heat setting The gist of the present invention is to perform a stretching heat setting with a breaking elongation of 42 to 55%. In particular, when the second goded roller is a tapered roller having a taper ratio of 2 to 4%, more stable productivity can be obtained, and economic efficiency is improved.
本発明の直接紡糸延伸方法により、チーズ状パッケージでありながら、布帛を形成し染色加工を施すと、コントラストが強過ぎず自然な斑感および杢調感を出し、且つソフトで膨らみ感あるスパン調のシックアンドシン糸を得られる。また、直接紡糸延伸法であるために経済的にも低コストで生産でき、安定した品質のシックアンドシン糸を提供すること
が可能となる。
Even if it is a cheese-like package by the direct spinning drawing method of the present invention, when a fabric is formed and dyeing is performed, the contrast is not too strong, and natural spots and tone are produced, and a soft and swollen span tone. Chic and thin yarn. Further, since it is a direct spinning drawing method, it can be produced economically at low cost, and it becomes possible to provide thick and thin yarn of stable quality.
以下に本発明を詳細に説明する。本発明のシックアンドシン糸はエチレンテレフタレートを90モル%以上含有するポリエステル繊維からなるが、必要に応じて、5−スルフォイソフタル酸ソーダ、アジピン酸、セバシン酸、イソフタル酸などの酸成分や、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、シクロヘキサンジメタノールなどのジオール成分を共重合したものが採用される。また、二酸化チタン、酸化亜鉛などの無機粒子、その他の安定剤などを含有していてもよい。 The present invention is described in detail below. The thick and thin yarn of the present invention is composed of a polyester fiber containing 90 mol% or more of ethylene terephthalate, and if necessary, an acid component such as sodium 5-sulfoisophthalate, adipic acid, sebacic acid, isophthalic acid, Copolymerized diol components such as diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, and cyclohexanedimethanol are employed. Moreover, you may contain inorganic particles, such as titanium dioxide and a zinc oxide, another stabilizer.
上記ポリエステルを溶融押し出しするには通常の方法を採用することができるが、得られるシックアンドシン糸の風合い、吸水性などの機能を与えるべく、U型断面、三角断面、Y型断面、W型断面、扁平断面などを形成する口金を用いて繊維の横断面を異型断面とすることができる。 In order to melt and extrude the polyester, a normal method can be adopted. In order to provide functions such as texture and water absorption of the resulting thick and thin yarn, a U-shaped cross section, a triangular cross section, a Y-shaped cross section, and a W type The cross section of a fiber can be made into an atypical cross section using a die that forms a cross section, a flat cross section, or the like.
以下、本発明の直接紡糸延伸装置について図面を用いて説明する。図1は、本発明に用いた直接紡糸延伸装置の一例である。紡糸口金1より吐出された糸条は冷却装置2にて冷却され、旋回装置である旋回ノズル3、油剤付与装置4を経由して張力制御用プリテンションローラー(PTR)5で引き取られる。この際、本願発明では旋回ノズル3、油剤付与装置4の配置を入れ換えもよい。PTRと第1ゴデッドローラー(GR1)6との間で、冷延伸を行い、GR1にてガラス転移点近辺に糸条を加熱する。GR1の温度は、ガラス転移点温度−10〜ガラス転移温度+10の間でよい。GR1にて予熱された糸条は、GR1と第2ゴデッドローラー(GR2)7の間で本願発明の破断伸度となるよう延伸を施し、熱セットする。その後、必要であれば流体交絡装置8にて交絡処理を行い、巻き取る。
Hereinafter, the direct spinning drawing apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an example of a direct spinning drawing apparatus used in the present invention. The yarn discharged from the
本発明の直接紡糸延伸法によるシックアンドシン糸の製造方法における第1の特徴は、交絡を付与することなく糸条に旋回を与える旋回ノズルを油剤付与装置近辺の上流あるいは下流に設置し、図3、あるいは図4に示すように、糸条が油剤付与装置上で旋回しながら油剤が付着される状態を作ることが必要である。 A first feature of the method for producing a thick and thin yarn by the direct spinning drawing method of the present invention is that a swirl nozzle that swirls the yarn without imparting entanglement is installed upstream or downstream in the vicinity of the oil application device. As shown in FIG. 3 or FIG. 4, it is necessary to create a state in which the oil agent is adhered while the yarn is swung on the oil agent applying device.
使用する旋回ノズルは、油剤をマイグレーションするための市販のノズルを採用してもよいが、この場合油剤のマイグレーションを均一化させるために、糸条の流れは図2に示す様にノズル内で幾分乱れが生じ、5コ/m程度の交絡が付与される。交絡が1コ/mでも入ると、シック部とシン部のコントラストが強くなり、品位の劣る布帛となる。よって、例えば仮撚加工時のトルクフリーを目的とした旋回ノズルを採用すれば図3、図4の様に糸条に旋回がかかるだけで交絡数が0コ/mとなり、交絡点による延伸斑から派生するコントラストの強いシックアンドシンが発現せず、旋回しながら油剤が付与されるために単糸間の油剤付着斑による自然な延伸斑が形成される。旋回ノズルの位置は、油剤付与装置の上流でも下流でも良く、油剤付与装置上で糸条が旋回しながら油剤が付与されることが必要である。 The swivel nozzle used may be a commercially available nozzle for migrating the oil. In this case, in order to make the migration of the oil uniform, the flow of the yarn is varied within the nozzle as shown in FIG. Disturbance occurs and confounding of about 5 co / m is given. If the entanglement is even 1 m / m, the contrast between the chic part and the thin part becomes strong, and the fabric is inferior in quality. Therefore, for example, if a swiveling nozzle for the purpose of torque-free during false twisting is adopted, the number of entanglements becomes 0 co / m just by turning the yarn as shown in FIGS. The thick and thin contrast material derived from is not expressed, and the oil agent is applied while turning, so that natural stretch spots are formed due to the oil agent adhesion spots between the single yarns. The position of the swivel nozzle may be upstream or downstream of the oil agent applying device, and it is necessary that the oil agent be applied while the yarn is swiveling on the oil agent applying device.
油剤の付着量は、特に限定されないが、旋回しながら油剤が付与し付着斑を促進させるためには、油剤付着率を0.8〜1.2%とすればよい。 The adhesion amount of the oil agent is not particularly limited, but the oil agent adhesion rate may be set to 0.8 to 1.2% in order to impart the oil agent while turning and promote adhesion spots.
また、油剤を付与する位置は特に限定されないが、紡糸口金1より押し出された繊維の温度がガラス転移温度に低下する直前とすることにより、より良好なシックアンドシン糸を安定して生産することができる。
In addition, the position to which the oil agent is applied is not particularly limited, but it is possible to stably produce better thick and thin yarn by immediately before the temperature of the fiber extruded from the
そして、油剤付与後に図1の張力制御用非加熱ローラー(PTR)5にて引き取り、PTRに糸条を捲回し、加熱第1ゴデッドローラー(GR1)6との間で、冷延伸する。なお、PTRとGR1の間で張力を付与することにより、旋回による糸条の撚りが解け、より自然な斑感のシックアンドシン糸を得ることができる。PTRを使用しない場合、シックアンドシン糸のコントラストが幾分強くなり、また、旋回ノズルによる捩れが残留するために生産性が悪くなる。 Then, after application of the oil agent, it is taken up by a non-heating roller for tension control (PTR) 5 in FIG. 1, a yarn is wound around the PTR, and cold drawing is performed between the heated first goded roller (GR1) 6. In addition, by applying tension between PTR and GR1, the twist of the yarn due to turning can be unwound, and a more natural spotted thick and thin yarn can be obtained. When PTR is not used, the contrast of the thick and thin yarn becomes somewhat strong, and the productivity is deteriorated because the twist caused by the swivel nozzle remains.
本発明の第2の特徴は、GR1とPTRの周速比は1.02〜1.05とすることである。この範囲であれば、生産性が良く、毛羽糸切れの発生がなく、布帛の品位が良くなる。 The second feature of the present invention is that the peripheral speed ratio between GR1 and PTR is 1.02 to 1.05. If it is this range, productivity will be good, there will be no generation | occurrence | production of a fluff thread, and the quality of a cloth will become good.
本発明の第3の特徴は、シックアンドシン糸の破断伸度を42〜55%とすることが必要である。破断伸度が42%未満では、シックアンドシンの外観は自然な杢感が発現し、生産における操業性も向上するが布帛の風合いが硬くなるという問題がある。破断伸度が55%を超える場合、延伸張力が低くなるため、熱セット用第2ゴデッドローラー(GR2)上で糸条の揺れが大きくなり、4〜8分繊などの多分繊生産をする場合に糸条同士が重なり糸切れ多発するという問題がある。 The third feature of the present invention is that the breaking elongation of the thick and thin yarn needs to be 42 to 55%. If the elongation at break is less than 42%, the appearance of the chic and thin has a natural feeling of sensation and the operability in production is improved, but there is a problem that the texture of the fabric becomes hard. When the elongation at break exceeds 55%, the stretching tension becomes low, so that the yarn sways greatly on the second goded roller (GR2) for heat setting, and the production of fibers such as 4-8 split fibers is likely to be produced. In this case, there is a problem that the yarns overlap each other and the yarn breaks frequently.
熱セット用第2ゴデッドローラー(GR2)は、図5に示すようにテーパー率が2〜4%のテーパーローラーを採用するのが好ましい。ここでテーパー率は、図5に示したローラー長さLと根元径H1と最大径H2とから下記式にて算出されるものである。
テーパー率(%)=(H2−H1)/L×100
本発明の目的の一つである、ソフトでスパン調の布帛を得るためには上記記載の破断伸度にする必要があり、その場合、GR2上での糸揺れが大きくなる傾向がある。テーパー率が2〜4%であれば、糸揺れが少なくより安定した生産が可能となり、糸切れ毛羽発生もないので好ましい。
As the second godged roller (GR2) for heat setting, it is preferable to employ a taper roller having a taper ratio of 2 to 4% as shown in FIG. Here, the taper rate is calculated by the following formula from the roller length L, the root diameter H1, and the maximum diameter H2 shown in FIG.
Taper rate (%) = (H2−H1) / L × 100
In order to obtain a soft and spanned fabric, which is one of the objects of the present invention, it is necessary to achieve the breaking elongation described above, and in this case, the yarn sway on GR2 tends to increase. A taper ratio of 2 to 4% is preferable because there is little yarn swinging and more stable production is possible, and there is no occurrence of yarn breakage.
以下、実施例によって本発明を更に詳しく説明する。尚、以下の実施例のおける特性値は、次に示す方法によって測定したものである。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. The characteristic values in the following examples are measured by the following method.
(1)極限粘度
極限粘度[η]は、フェノール/テトラクロロエタン=6/4の混合溶剤中20℃にて常法により測定した。
(1) Intrinsic viscosity The intrinsic viscosity [η] was measured by a conventional method at 20 ° C. in a mixed solvent of phenol / tetrachloroethane = 6/4.
(2)熱水収縮率(BWS)
荷重を2mg/dtex掛けた試料長500mmの糸を沸騰水中に15分間浸漬し、次いで風乾した後に次式により収縮率を求める。
BWS(%)=(初期試料長―収縮後の試料長)/初期試料長×100
(2) Hot water shrinkage (BWS)
A yarn having a sample length of 500 mm multiplied by a load of 2 mg / dtex is immersed in boiling water for 15 minutes and then air-dried.
BWS (%) = (initial sample length−sample length after shrinkage) / initial sample length × 100
(3)延伸前の糸条交絡数
糸条を図1の張力制御ローラー(PTR)5に巻き付け、採取した糸条1mの単糸間にピンを通し、引っ掛かりが生じる個所を交絡点とし、1mに何個の交絡点があるかを測定した。
(3) Number of yarn entanglement before drawing The yarn is wound around the tension control roller (PTR) 5 in FIG. 1, a pin is passed between the single yarns of the collected yarn 1m, and the point where the catch occurs is 1m. We measured how many confounding points there are.
(4)破断強度、破断伸度
JIS−L1015に準じて測定した。
(4) Breaking strength, breaking elongation It measured according to JIS-L1015.
(5)U%
USTER TESTER 4−CX(Zellwegar社製)を用い、測定速度50m/分にて通常の方法で測定した。
(5) U%
Using USTER TESTER 4-CX (manufactured by Zellwegar), the measurement was performed by a usual method at a measurement speed of 50 m / min.
(6)シックアンドシン外観、及び風合い
84dtex/36fのポリエステル延伸糸を経糸に用い、本発明の実施例にて製造したシックアンドシン糸に1200T/Mの撚りを掛けて、緯糸に打ち込み15%のアルカリ減量処理後に、染色加工を施して得られた布帛を織物の風合いのベテラン技術者が評価した。
(6) Thick and Thin Appearance and Texture Using a stretched polyester yarn of 84 dtex / 36f as the warp, the thick and thin yarn produced in the example of the present invention was twisted at 1200 T / M and driven into the weft 15% After the alkali weight reduction treatment, the fabric obtained by dyeing was evaluated by a veteran engineer of fabric texture.
(実施例1〜2、比較例1〜2)
極限粘度[η]=0.637で、TiO2含有量が1.4wt%のポリエチレンテレフタレートを紡糸温度293℃で断面形状がU型となる紡糸口金より吐出し、風速0.4m/秒にて冷却した。その後、実施例1は油剤付与装置(O/N)を経由してから旋回ノズルに通して糸条に旋回を掛けながら油剤を付与した。実施例2はO/Nと旋回ノズルの位置を逆転させた。また、比較例1、2は実施例1及び2で使用した旋回ノズルを、市販のマイグレーションノズル(M/N)に変更した。その後、非加熱の張力制御用プリテンションローラー(PTR)にて1504m/分で引き取り、1.5回周巻き付け、70℃に加熱した周速度1580m/分の第1ゴデッドローラー(GR1)との間で、1.05倍の冷延伸を施し、GR1と110℃に加熱した周速度3500m/分の第2ゴデッドローラー(GR2)の間で延伸し、空気交絡を施して200dtex/96fのU型断面シックアンドシン糸を巻き取った。各物性及び性能を表1に記載した。
(Examples 1-2, Comparative Examples 1-2)
A polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity [η] = 0.638 and a TiO 2 content of 1.4 wt% is discharged from a spinneret having a U-shaped cross section at a spinning temperature of 293 ° C., and at a wind speed of 0.4 m / sec. Cooled down. Thereafter, in Example 1, the oil agent was applied while passing through the swirling nozzle through the oil agent applying device (O / N) and swirling the yarn. In Example 2, the positions of the O / N and the swivel nozzle were reversed. In Comparative Examples 1 and 2, the swivel nozzle used in Examples 1 and 2 was changed to a commercially available migration nozzle (M / N). Then, it is taken up at 1504 m / min with a non-heated tension control pretension roller (PTR), wound around 1.5 times, and heated to 70 ° C. with a first godged roller (GR1) at a peripheral speed of 1580 m / min. Between the GR1 and the second goded roller (GR2) with a peripheral speed of 3500 m / min heated to 110 ° C. and subjected to air entanglement to 200 Utex of 200 dtex / 96 f. The cross-section thick and thin yarn was wound up. Each physical property and performance are shown in Table 1.
(実施例3〜6、比較例3〜7)
PTR、GR1/PTR周速比、GR1の周速度、GR2の周速度、GR2のテーパー率を表3記載の条件とする以外は、実施例1と同様にしてシックアンドシン糸を巻き取った。比較例3、4は破断伸度が本願発明範囲外であり、シックアンドシンの発現状態が思わしくなかった。比較例5〜7はGR1/PTRの周速度比が外れており、比較例5,6はコントラストが強いシックアンドシンとなり、比較例7はPTRとGR1の間で糸切れし、資料が採取できなかった。実施例5は、シックアンドシンの発現は良好であるが、GR2上での糸揺れによる糸切れが生じることがあった。実施例6は、シックアンドシンの発現は良好であるが、GR2上での張力が高すぎて、糸切れ毛羽が生じることがあった。
(Examples 3-6, Comparative Examples 3-7)
The thick and thin yarn was wound up in the same manner as in Example 1 except that PTR, GR1 / PTR peripheral speed ratio, GR1 peripheral speed, GR2 peripheral speed, and GR2 taper ratio were the conditions described in Table 3. In Comparative Examples 3 and 4, the elongation at break was out of the scope of the present invention, and the expression state of thick and thin was not satisfactory. In Comparative Examples 5 to 7, the peripheral speed ratio of GR1 / PTR is out, Comparative Examples 5 and 6 are thick and thin with high contrast, and in Comparative Example 7, the yarn breaks between PTR and GR1, and materials can be collected. There wasn't. In Example 5, although the expression of thick and thin was good, yarn breakage sometimes occurred due to yarn swinging on GR2. In Example 6, the expression of thick and thin was good, but the tension on GR2 was too high, and thread breakage could occur.
1 紡糸口金
2 冷却装置
3 旋回ノズル
4 油剤付与装置
5 プリテンションローラー(PTR)
6 第1ゴデッドローラー(GR1)
7 第2ゴデッドローラー(GR2)
8 インターレ―スノズル
9 マイグレーションノズル
11 GR2ローラーシェル
L ローラー長さ
H1 ローラー根元径
H2 ローラー最大径
DESCRIPTION OF
6 First Godled Roller (GR1)
7 Second Godled Roller (GR2)
8
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