JP2005325495A - 複合繊維及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
伸縮性が優れており、熱セット性が改善された複合繊維及びその製造方法を提供する。
【解決手段】
数平均分子量の差が5,000〜50,000で、各々の分子量分布指数が1.5〜2.5である異なる繊維形成性高分子を利用して、捲縮伸張率50%以上、弾性回復率70%以上の高伸縮性を有しながら、無荷重沸騰水処理後の熱セット性が80%以上、熱セット前後10%伸張時の弾性モジュラス及び破断伸度の変化率が20%以下である伸縮性が優れており、熱セット性が改善された複合繊維を製造する。本発明によって製造される複合繊維は、紡糸の際、紡糸パック内での重合体の滞留時間を減じて、分子量減少、原糸物性及び伸縮性の低下を最小化し、紡糸口金下で接合させる工法を利用して、曲面変形指数1.2以下、異形度1.3〜2.5水準のサイドバイサイド型に製造することにより、紡糸時の曲糸問題による工程性、機能性及び物性の低下を最小化した。
【選択図】 図1
Description
重合物をヘキサフルオロイソプロピルアルコール(Hexafluoroisopropyl alcohol,HFIP)に溶解して、米国ウォータース(Waters)社の高温用GPCセットを利用して、ポリスチレン(Polystyrene)を基準物質として数平均分子量(Number average molecular weight,Mn)と重量平均分子量(Weight average molecular weight,Mw)を測定し、次の式(1)から分子量分布指数(Polydispersity Index,PDI)を換算した。
実施例で製造されたクリンプ形成性複合繊維の物性である捲縮伸張率及び弾性回復率を測定するために、下記のように行った。
無荷重下で30分間沸騰水熱処理して自然乾燥した後、自重下で繊維の長さ(T1)を測定した。前記繊維を50%伸張させて固定した後、長さ(T2)を測定した後、乾熱130℃で30分間熱セットした。室温まで冷却した後、固定を解体し、原糸の長さ(T3)を測定して、下記式(4)によって繊維の熱セット性を計算した。
無荷重下で30分間沸騰水熱処理した後、熱セット前後原糸の10%伸張時の弾性モジュラス及び破断伸度を、インストロン社のインストロン5565を利用して、20℃、相対湿度65%、初荷重0.002g/dの条件下で測定した。変化率は、熱セット前10%伸張時の弾性モジュラス及び破断伸度に対する熱セット後10%伸張時の弾性モジュラス及び破断伸度の変化率を百分率(%)で、下記式(5)及び(6)のように表示した。
紡糸口金の直下で合流された糸条が口金表面の直角方向から折られた程度を角度(°)で表示した(図5)。
図2、図3及び図4のように、原糸の断面を走査電子顕微鏡(SEM)で分析した後、下記式(7)及び(8)によって表示した。
伸縮性複合繊維を製造するにおいて、数平均分子量(Mn)12,632、分子量分布指数(PDI)2.2のポリエチレンテレフタレートと、数平均分子量(Mn)19,149、分子量分布指数(PDI)2.4のポリトリメチレンテレフタレートを、重量比5:5の比率で従来の溶融複合紡糸設備を利用して、図2−(a)のサイドバイサイド断面で、紡糸温度270℃、紡糸速度2,600m/分、パック内での滞留時間4分に設定して、曲面変形指数1.10、断面異形度1.7、単糸繊度が3.4デニールになるように、ポリエステル複合繊維を製造した。前記紡糸/巻取して収得された複合繊維を別途の延伸装置を利用して延伸し、単糸繊度2.1デニール級の伸縮性複合繊維を製造した。延伸時の延伸比は1.70、延伸温度85℃、熱固定温度155℃で実施し、その結果を1に示した。得られた繊維は、紡糸時の曲糸変形角が小さく、優れた熱セット性及び伸縮特性を示した。
伸縮性複合繊維を製造するにおいて、数平均分子量(Mn)12,632、分子量分布指数(PDI)2.2のポリエチレンテレフタレートと、数平均分子量(Mn)33,522、分子量分布指数(PDI)2.1のポリトリメチレンテレフタレートを、重量比5:5の比率で従来の溶融複合紡糸設備を利用して、図2−(a)のサイドバイサイド断面で、紡糸温度275℃、紡糸速度2,600m/分、パック内での滞留時間4分に設定して、曲面変形指数1.10、断面異形度1.9、単糸繊度が3.4デニールになるように、ポリエステル複合繊維を製造した。前記紡糸/巻取して収得された複合繊維を別途の延伸装置を利用して延伸し、単糸繊度2.1デニール級の伸縮性複合繊維を製造した。延伸時の延伸比は1.70、延伸温度90℃、熱固定温度160℃で実施し、その結果を表1に示した。得られた繊維は、紡糸時の曲糸変形角が小さく、優れた熱セット性及び伸縮特性を示した。
伸縮性複合繊維を製造するにおいて、数平均分子量(Mn)15,385、分子量分布指数(PDI)2.2のポリエチレンテレフタレートと、数平均分子量(Mn)45,589、分子量分布指数(PDI)2.2のポリトリメチレンテレフタレートを、重量比5:5の比率で従来の溶融複合紡糸設備を利用して、図2−(a)のサイドバイサイド断面で、紡糸温度280℃、紡糸速度2,400m/分、パック内での滞留時間4分に設定して、曲面変形指数1.10、断面異形度1.8、単糸繊度が3.4デニールになるように、ポリエステル複合繊維を製造した。前記紡糸/巻取して収得された複合繊維を別途の延伸装置を利用して延伸し、単糸繊度2.1デニール級の伸縮性複合繊維を製造した。延伸時の延伸比は1.70、延伸温度90℃、熱固定温度160℃で実施し、その結果を表1に示した。得られた繊維は、紡糸時の曲糸変形角が小さく、優れた熱セット性及び伸縮特性を示した。
伸縮性複合繊維を製造するにおいて、数平均分子量(Mn)15,385、分子量分布指数(PDI)2.2のポリエチレンテレフタレートと、数平均分子量(Mn)63,312、分子量分布指数(PDI)2.0のポリトリメチレンテレフタレートを、重量比6:4の比率で従来の溶融複合紡糸設備を利用して、図2−(b)のサイドバイサイド断面で、紡糸温度285℃、紡糸速度2,200m/分、パック内での滞留時間4分に設定して、曲面変形指数1.15、断面異形度1.8、単糸繊度が3.4デニールになるように、ポリエステル複合繊維を製造した。前記紡糸/巻取して収得された複合繊維を別途の延伸装置を利用して延伸し、単糸繊度2.1デニール級の伸縮性複合繊維を製造した。延伸時の延伸比は1.62、延伸温度90℃、熱固定温度180℃で実施し、その結果を表1に示した。得られた繊維は、紡糸時の曲糸変形角が小さく、優れた熱セット性及び伸縮特性を示した。
伸縮性複合繊維を製造するにおいて、数平均分子量(Mn)12,632、分子量分布指数(PDI)2.2のポリエチレンテレフタレートと、数平均分子量(Mn)16,950、分子量分布指数(PDI)2.4のポリトリメチレンテレフタレートを、重量比5:5の比率で従来の溶融複合紡糸設備を利用して、図2−(a)のサイドバイサイド断面で、紡糸温度270℃、紡糸速度2,600m/分、パック内での滞留時間4分に設定して、曲面変形指数1.10、断面異形度1.6、単糸繊度が3.4デニールになるように、ポリエステル複合繊維を製造した。前記紡糸/巻取して収得された複合繊維を別途の延伸装置を利用して延伸し、単糸繊度2.1デニール級の伸縮性複合繊維を製造した。延伸時の延伸比は1.70、延伸温度85℃、熱固定温度145℃で実施し、その結果を表1に示した。得られた繊維は、紡糸時の曲糸変形角は小さかったが、熱セット性及び伸縮特性の低下を示した。
伸縮性複合繊維を製造するにおいて、数平均分子量(Mn)12,632、分子量分布指数(PDI)2.2のポリエチレンテレフタレートと、数平均分子量(Mn)24,411、分子量分布指数(PDI)2.7のポリトリメチレンテレフタレートを、重量比5:5の比率で従来の溶融複合紡糸設備を利用して、図4の偏心芯鞘型断面で、紡糸温度270℃、紡糸速度2,600m/分、パック内での滞留時間8分に設定して、曲面変形指数1.55、断面異形度1.0、単糸繊度が3.4デニールになるように、ポリエステル複合繊維を製造した。前記紡糸/巻取して収得された複合繊維を別途の延伸装置を利用して延伸し、単糸繊度2.1デニール級の伸縮性複合繊維を製造した。延伸時の延伸比は1.70、延伸温度85℃、熱固定温度140℃で実施し、その結果を表1に示した。得られた繊維は、紡糸時の曲糸変形角が大きく、熱セット性及び伸縮特性の低下を示した。
伸縮性複合繊維を製造するにおいて、数平均分子量(Mn)12,632、分子量分布指数(PDI)2.2のポリエチレンテレフタレートと、数平均分子量(Mn)31,290、分子量分布指数(PDI)2.8のポリトリメチレンテレフタレートを、重量比5:5の比率で従来の溶融複合紡糸設備を利用して、図2−(a)のサイドバイサイド断面で、紡糸温度275℃、紡糸速度1,400m/分、パック内での滞留時間8分に設定して、曲面変形指数1.20、断面異形度1.7、単糸繊度が6.0デニールになるように、ポリエステル複合繊維を製造した。前記紡糸/巻取して収得された複合繊維を別途の延伸装置を利用して延伸し、単糸繊度2.1デニール級の伸縮性複合繊維を製造した。延伸時の延伸比は2.90、延伸温度75℃、熱固定温度145℃で実施し、その結果を表1に示した。得られた繊維は、紡糸時の曲糸変形角は小さかったが、熱セット性及び伸縮特性の低下を示した。
Claims (10)
- 第1成分はポリエチレンテレフタレートで、第2成分はポリトリメチレンテレフタレートからなる複合繊維であって、無荷重沸騰水処理時の捲縮伸張率が50%以上、弾性回復率が70%以上、熱セット性が80%以上であり、熱セット前後10%伸張時の弾性モジュラス及び破断伸度の変化率が20%以下であることを特徴とする熱セット性及び伸縮性の優れた複合繊維。
- 断面の形態がサイドバイサイド形態で、曲面変形指数が1.2以下、断面の異形度(a/b)が1.3〜2.5であることを特徴とする請求項1記載の熱セット性及び伸縮性の優れた複合繊維。
- 1種の重合物はポリエチレンテレフタレートで、その数平均分子量が10,000〜20,000、分子量分布指数が1.5〜2.5であり、他の1種の重合物はポリトリメチレンテレフタレートで、その数平均分子量が15,000〜70,000、分子量分布指数が1.5〜2.5であり、二つの重合物の数平均分子量の差が5,000〜50,000であることを特徴とする請求項1記載の熱セット性及び伸縮性の優れた複合繊維。
- (A)1種の重合物はポリエチレンテレフタレートで、その数平均分子量が10,000〜20,000、分子量分布指数が1.5〜2.5であり、他の1種の重合物はポリトリメチレンテレフタレートで、その数平均分子量が15,000〜70,000、分子量分布指数が1.5〜2.5であり、二つの重合物の数平均分子量の差が5,000〜50,000である2種のポリエステルを溶融させる工程と、
(B)前記溶融物を紡糸パック内での滞留時間が5分以下になるように、紡糸パックを通過させた後、2,200〜4,000m/分の紡糸速度で、サイドバイサイド形態で、曲面変形指数が1.2以下、断面の異形度(a/b)が1.3〜2.5である複合糸に引取した後、延伸及び熱固定する工程とを含む方法によって製造される熱セット性及び伸縮性の優れた複合繊維の製造方法。 - 前記延伸工程が部分配向−延伸/仮撚工法によって製造されることを特徴とする請求項4記載の熱セット性及び伸縮性の優れた複合繊維の製造方法。
- 前記延伸温度が85〜95℃で、熱固定温度が130〜200℃であることを特徴とする請求項4記載の熱セット性及び伸縮性の優れた複合繊維の製造方法。
- 紡糸間紡糸口金の直下、口金表面の直角方向からの曲糸変形角が20°以下であることを特徴とする請求項4記載の熱セット性及び伸縮性の優れた複合繊維の製造方法。
- 請求項1記載の伸縮性複合繊維から製造され、撚数(TM:Twist/meter)が150〜2,000であることを特徴とする加工糸。
- 請求項1記載の伸縮性複合繊維と、伸度50%以上、沸騰水収縮率15%以上の高収縮特性の原糸が混繊されていることを特徴とする混繊糸。
- 請求項1記載の熱セット性及び伸縮性の優れた複合繊維を含んでいることを特徴とする布帛。
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