JP2021536534A - 改善されたテキスタイル後処理のための多成分糸の蒸気ジェットバルキング - Google Patents

Abstract

多成分糸の蒸気ジェットバルキングのためのプロセス、これらのプロセスを介して製造された糸、これらのプロセスを介して製造された巻き付けられた多成分糸のパッケージ、および伸縮性布地、ならびにこれらの糸および伸縮性布地の製品が提供される。【選択図】図１

Description

本開示は、バルク多成分糸の製造方法と、処理された糸に制御された伸縮性パラメータを得るために、本プロセスに従って蒸気テクスチャリングから製造された多成分糸を含む製品とに関する。

伸縮性主成分が非スパンデックス由来の伸縮性布地の製造が、耐久性と、特定のテキスタイル処理方法との適合性とを必要とする用途に望まれる。

これらの伸縮性布地用の繊維の非限定的な例には、ＰＥＴおよびＰＴＴポリマーを含む二成分フィラメント糸などの多成分糸が挙げられる。この従来の二成分糸は、熱を使用して差別的ポリマー収縮を活性化して永久バルクを形成するとき、高度な収縮および退縮を示す。これらの糸を用いる布地の編成および製織プロセスは、糸の長さの減少におけるこの大きい変化が、重量制御を維持し、かつ許容可能な外観および伸縮性を有する布地を作り出すために対応する必要があるため、困難である。糸が中間の変換ステップで処理されない限り、二成分糸は、熱への暴露に際して繊維の長さを実質的に減少させるための糸の自己バルキングを可能にする布地設計を支持する用途に限定される。パッケージ染色作業への二成分糸の直接導入は、チューブコアの潜在的な圧潰および／または、巻き取り条件の故に長さの減少が制限される場合の巻き取り条件下での不十分なバルク発達の故に、非効率的である。さらに、高度な糸収縮が発生すると、パッケージ染色プロセスで一定量の色を得ることは困難である。チューブコアが高圧縮によって圧潰されなければ、チューブ上での糸収縮は、パッケージ密度を、染料がパッケージを通して均一に流れなくなる程度まで増加させる。これにより、パッケージ全体を通して不均一な相対的染料量が生じ、不合格または布地に導入されると横縞をもたらす。

テキスタイル処理会社は、二成分糸をパッケージ染色する際のこれらの課題を認識している。これらの課題に対処するための様々な複雑な装置設計が、英国特許第１１９８０３５号に開示されているようなドラム緩和を含めて、開示されている。効率が大幅に低下し、かつ／または従来とは異なる装置の入手を必要とする、かせ染めなどの方法も開示されている。

スパンデックス以外に由来する代替的な処理済多成分糸と、それらの製造および伸縮性布地における使用の方法とが必要とされる。

本開示は、熱活性化エラストマーフィラメント糸を含む多成分糸のバルキングを開始するために、高度な過給条件を有する直接衝突法で蒸気を使用するプロセスに関する。サーマルコイル生成を伴うエンタングルメントループ生成による、このバルク事前発達により、これらの糸を、編成または製織テキスタイル処理装置において処理して、最終的な布地の伸縮特性に、改善された制御を提供することが可能になる。単成分糸と二成分糸との併用も、下流のプロセスにおいて必要な糸の数を減らし、最終的な糸において生成される伸長の量の制御を追加するために可能である。この様式で処理することができる糸の範囲は、通常のアパレル繊維（＜６００ｄｔｅｘ）および産業用用途（＞２００ｄｔｅｘ）の全範囲を網羅する。プロセスは、糸の多数の端部を撚糸して、バルキング作業においてｄｔｅｘを、供給糸変種の数を減らして所望される最終レベルまで増加させることを可能とする。糸は、糸の編成または製織の前に、糸での着色を必要とする布地用途については、パッケージ染色装置内に直接導入することを可能にする、厚紙チューブまたはプラスチックチューブ上に巻き付けることができる。

したがって、本開示の一態様は、多成分糸の蒸気ジェットバルキングのためのプロセスに関する。プロセスでは、多成分繊維の部分的熱バルキングおよびエンタングルメントテクスチャリングを提供するための流体媒体として１０ｐｓｉｇ以上の圧力の蒸気を使用して、多成分糸をエンタングルメントジェット中に高比率で、例えば３０％よりも大きい過給から３００％を超える上限までで、過給する。

１つの非限定的な実施形態では、結果として得られる製品は、厚紙またはプラスチックのチューブ上に巻き付けられて、さらなるテキスタイル処理装置内へ直接処理することを可能にする。

いくつかの非限定的な実施形態では、６０℃を超える温度、ほとんどの実施形態では７０〜１００℃の温度を有する加熱水が、エンタングルメントジェットの前に導入される。

いくつかの非限定的な実施形態では、多数の供給糸が、エンタングルメントジェット入口の前のあるポイントで撚糸される。

本開示の別の態様は、多成分繊維の部分的熱バルキングおよびエンタングルメントテクスチャリングを提供するための流体媒体として１０ｐｓｉｇよりも大きい圧力の蒸気を使用して、多成分糸をエンタングルメントジェット中に高比率で過給する、多成分糸の蒸気ジェットバルキングのためのプロセスから調製された多成分糸に関する。

本開示の別の態様は、厚紙またはプラスチックのいずれかのチューブに巻き付けられた多成分糸のパッケージに関する。１つの非限定的な実施形態では、巻き付けられた多成分糸のパッケージは、１５％よりも大きいパーセントバルキング効率（％ＢＥ）を有する熱活性化によってバルクを作り出す。１つの非限定的な実施形態では、巻き付けられた多成分糸のパッケージは、１ｋｇよりも大きいパッケージ重量を有する。

本開示の別の態様は、多成分繊維の部分的熱バルキングおよびエンタングルメントテクスチャリングを提供する流体媒体として１０ｐｓｉｇよりも大きい圧力の蒸気を使用して、多成分糸をエンタングルメントジェット中に高比率で過給する、多成分糸の蒸気ジェットバルキングのためのロセスから調製された多成分糸から編成または製織された伸縮性布地に関する。

本開示のさらに別の態様は、多成分繊維の部分的熱バルキングおよびエンタングルメントテクスチャリングを提供するための流体媒体として１０ｐｓｉｇよりも大きい圧力の蒸気を使用して、多成分糸をエンタングルメントジェット中に高比率で過給する、多成分糸の蒸気ジェットバルキングのためのプロセスから調製された、多成分糸または多成分糸の伸縮性布地を含む、製品に関する。

多成分糸のための蒸気テクスチャリングプロセスに対する本開示の非限定的な実施形態の概略を示す図である。

本開示は、糸のうちの１つが、繊維の直接高圧蒸気衝突によってバルクを発達させるように処理される差別的収縮によって永久バルクを発達させる能力を有する、多成分直接紡糸繊維に関する。

本開示の多成分糸の蒸気ジェットバルキングのためのプロセスは、多成分繊維の熱収縮およびエンタングルメントテクスチャリングによって部分的熱バルキングを提供するための流体媒体および圧力として蒸気を使用して、多成分糸をエンタングルメントジェット中に高比率で過給することを含む。

プロセスに使用される多成分糸は、２つの成分が、熱に暴露されたたときに異なる収縮を示し、収縮が糸にコイル状構造を与える、並置二成分または偏心シース状コア二成分を含み得る。糸の長さが熱収縮によって実質的に減少するエラストマー糸である、糸の１つの成分を含めることが望ましくあり得る。

成分は、材料選択であり、２つの成分間に粘度差があるＰＥＴとＰＥＴ、２つの成分間に粘度差があるＰＴＴとＰＴＴ、２つの成分が異なる配合または粘度を有するＰＴＴとＰＥＴ、ＰＥＴとＰＢＴ、ナイロンとナイロンを含み得、当業者には既知の他の材料の選択もまた使用され得る。二成分糸の使用に加えて、単成分糸を二成分糸と併用して、特別な美的外観を作り出し、かつ下流の編成または製織プロセスにおける給糸器の数を単純化することができる併用糸を製造することができる。一例は、ＰＥＴ単一部分配向糸を二成分ＰＥＴ／ＰＴＴ糸と併用して、制御された伸縮性を有する所望の伸縮性成分含有量を調整することである。第２の例は、黒色ＰＥＴ完全延伸糸を二成分ＰＥＴ／ＰＴＴ糸と併用して、杢糸効果を作り出すことである。

本開示の目的で、エンタングルメントジェットへの多成分糸の供給または過給に関する「高比率」とは、３０％よりも大きい過給の比率を意味する。したがって、本発明の１つの非限定的な実施形態では、多成分糸は、３０％よりも大きい比率で過給される。

１つの非限定的な実施形態では、分析のために多成分糸を蒸気処理するのに使用されるプロセスは、全長の糸を蒸気テーブル上に置き、リラックス状態で最低３０秒間、サンプルを蒸気処理することである。

プロセスで使用される蒸気圧は、１０ｐｓｉｇ〜６０ｐｓｉｇの範囲であり得る。

いくつかの非限定的な実施形態では、プロセスは、結果として得られる製品を厚紙またはプラスチックのチューブ上に巻き付けて、バルキングされた多成分糸をさらなるテキスタイル処理装置内へ直接処理することを可能にすることをさらに含む。

１つの非限定的な実施形態では、プロセスは、蒸気の導入の前に加熱水を導入することによって支援されて、繊維温度を収縮範囲内へ最大化し、エンタングルメント効率を高める。１つの非限定的な実施形態では、水は、７０℃を超える温度まで加熱される。

１つの非限定的な実施形態では、多数の供給糸が、エンタングルメントジェットに入る前のあるポイントで撚糸される。この多数の撚糸の併用により、供給のｄｔｅｘが増加する。例えば、供給糸として使用される、製造された標準製品が、７５ｄｔｅｘ、１５０ｄｔｅｘ、３００ｄｔｅｘを含み、４５０ｄｔｅｘの製品が所望される場合、３００ｄｔｅｘの一端と１５０ｄｔｅｘの一端とが、一緒に加えられ、ジェットへ導入する前に撚糸される。撚糸とは、２つ以上の端部を同じ案内器に通して、残りのプロセスのために１本の糸として一緒に走らせることを指す。

本開示のプロセスに使用することができる装置の非限定的な実施形態を図１に示す。図１に示すように、静止クリール１は、供給糸パッケージを保持し、供給糸を過給ロールに送達する。供給糸２は、単一パッケージとして供給することができ、または多数の撚糸を併用して、供給のｄｔｅｘを高めることができる。被駆動過給ロール３は、ジェット後速度よりも３０％〜４００％速い比率で糸を供給する。アプリケータ４を有する加熱水タンク５が、加熱水を糸に導入する。レギュレータを有する蒸気供給器６が、蒸気圧力を１０ｐｓｉｇ〜６０ｐｓｉｇに制御する。図１に示すように、装置は、空気テクスチャリングジェットなどのエンタングルメントに好適なジェット７をさらに備える。非限定的な実施例には、セラミックもしくは金属のテクスチャリングジェットまたは他のエンタングルメントジェット設計が挙げられる。さらに、装置は、被駆動滑車ロール８と、厚紙またはプラスチックの染料チューブ１０上に低張力で糸を巻き付けることができる標準的巻き取り装置９と、を備える。多成分繊維の部分的熱バルキングおよび蒸気バルキングを提供するための流体媒体および圧力として蒸気を使用して、多成分糸をエンタングルメントジェット中に高比率で過給することが望ましくあり得る。この実施形態では、多成分糸は、熱収縮によって糸の長さが２０％減少するエラストマー糸であることが望ましくあり得る。

しかしながら、本開示を読んだときに当業者には理解されるように、使用される処理条件および装置を変えて、最終的なバルクおよび伸縮の量を制御して、優れた回復特性を有しながら、低〜中程度の伸縮量を維持したい用途に対して、所望の伸縮量に一致させることができる。広範囲の過給および蒸気調節範囲を使用して、意図された最終製品伸縮性要件に一致するように、潜在的なバルク発達量を変えることができる。さらに、巻き取り条件を変えて、直接使用を可能にし、または、テキスタイル布地処理装置内で使用する前に、直接パッケージ染色することができる。

本開示はまた、多成分糸の蒸気ジェットバルキングのための本プロセスから調製された多成分糸と、糸パッケージ、布地、ならびに糸および布地から調製された製品とに関する。

本プロセスから調製される結果として得られる多成分糸は、低収縮性を有する高バルク量を含み、追加の中間プロセスステップなしで、後続のテキスタイル処理を実行することを可能にする。主な利益は、より大きな重量のパッケージをプラスチックまたは厚紙の染料チューブ上に巻き付けて、パッケージ染色装置内に導入することができることである。

本開示の巻き付けられた多成分糸パッケージは、１５％よりも大きいパーセントバルキング効率（％ＢＥ）を有する熱活性化によってバルクを作り出す。％ＢＥは、過剰な追加バルキングおよび収縮が染色プロセスにおいて発生して、チューブの圧潰を引き起こし、または液体流に影響して不均一な染色を引き起こすことなく、製品をパッケージ染色プロセスによって処理できるかどうかを決定する重要な要素である。この値が１５％以上の場合に、成功がもたらされている。５５〜６００ｄｔｅｘのｄｔｅｘ範囲の二成分ＰＴＴ／ＰＴＴ完全延伸供給糸を使用した製品の％ＢＥは、１５〜６７％の範囲の％ＢＥを生み出した。この範囲のパッケージは、パッケージ染色プロセスにおいてうまく染色された。％ＢＥは、さらに処理される糸の最終的な伸長を制御して、製品を所望の布地伸縮値に調整するための相関係数として使用される。

１つの非限定的な実施形態では、パッケージは、１ｋｇよりも大きいパッケージ重量を有する。１つの非限定的な実施形態では、バルキング作業から形成される結果として得られる製品物は、低密度（低硬度）で２キログラム以上の重量である。

本プロセスによって製造された製品は、編成および／または製織プロセスのためのパッケージ染色、ならびに、伸縮特性および布地重量を制御するために、仕上げプロセスを通して低収縮性を有すること、および／または最終布地形態において目標の伸縮特性を取得するために、バルク繊維の伸縮量を調整することが望ましい、直接編成および／または製織プロセスに有用である。１つの非限定的な実施形態では、本開示のプロセスによって製造された糸は、伸縮性布地を編成または製織するために使用される。最終的な布製衣類は、靴、靴下、織り模様のシャツおよびショーツのアパレル最終用途、ならびに伴繊維を熱による損傷から保護するために低温仕上げプロセスを使用する、良好な布地伸縮性および回復性を必要とするものに適用可能である。一実施形態では、布製靴甲部における糸の使用は、高い回復性を有する、制御された伸縮性成分を使用して、スパンデックス糸が伸縮性エンジンとして使用されるときに過度の伸縮性を抑えるための低溶融糸の必要性を排除することを可能とする。バルク糸は、伸縮性成分が、安定していて、かつ耐久性のためにスパンデックス形態ではない必要がある、産業用途の布地にも適用可能である。

本明細書で引用されているすべての特許、特許出願、試験手順、優先文書、論文、出版物、マニュアル、および他の文書は、そのような開示が本発明と矛盾しない範囲まで、およびそのような組み込みが許可されるすべての法域について、参照により完全に組み込まれる。

以下の試験方法および実施例は、本発明およびその使用能力を実証する。本発明は、他のおよび異なる実施形態が可能であり、そのいくつかの詳細は、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な明らかな点において修正および／または置換することが可能である。したがって、実施例は、本質的に例示的であり、および非限定的であるとみなされるべきである。

試験方法
パーセントバルキング効率（％ＢＥ）
糸にバルクを提供するプロセスの結果を適切に定義し、迅速な試験測定方法結果を可能にする試験方法を提供するために、次の式を使用して、パーセントバルキング効率（％ＢＥ）を記述する。
％ＢＥ＝（（ＳＳＬＢ−ＳＳＬＦ）／（ＩＳＬ−ＳＳＬＦ））＊１００
式中：
ＩＳＬ＝すべてのサンプルに対して選択された初期サンプル長
ＳＳＬＦ＝二成分供給糸の蒸気処理収縮長
ＳＳＬＢ＝バルク糸の蒸気処理収縮長

一例として、試験方法は、次の条件下で５０％バルキング効率値を有する。
ＩＳＬ＝３６インチ
ＳＳＬＦ＝９インチ
ＳＳＬＢ＝２２．５インチ
％ＢＥ＝（（２２．５インチ−９インチ）／（３６インチ−９インチ））＊１００＝５０％

実施例１
１６５ｄｔｅｘの二成分ＰＥＴ／ＰＴＴ完全延伸糸は、１１．４インチ×３インチの寸法を有するプラスチック染料チューブにおいて、２ｋｇのパッケージサイズを製造する。％ＢＥは、６０％である。プロセス条件は、次のように確立された。
２８ｐｓｉｇの蒸気圧
３６０ｙｐｍの供給速度
２５０％の過給比率
Ｈｅｂｅｒｌｅｉｎ「Ａ」シリーズセラミックジェット
沸騰水から４０ｍｌ／分で給水。

実施例２
１６７ｄｔｅｘの二成分ＰＥＴ／ＰＴＴ延伸偽ツイストテクスチャ糸は、１１．４インチ×３インチの寸法を有するプラスチック染料チューブにおいて、２ｋｇのパッケージを製造する。％ＢＥは、５８％である。プロセス条件は次のように確立された。
３５ｐｓｉｇの蒸気圧
５３０ｙｐｍの供給速度
２１５％の過給比率
Ｈｅｂｅｒｌｅｉｎ「Ａ」シリーズセラミックジェット
沸騰水から４０ｍｌ／分で給水

実施例３
１６５ｄｔｅｘのＰＥＴ／ＰＴＴ完全延伸糸の両端を、クリールで撚糸して、１１．４インチ×３インチの寸法を有するプラスチック染料チューブにおいて、２．７ｋｇのパッケージを製造する。％ＢＥは、６０％である。プロセス条件は次のように確立された。
３２ｐｓｉｇの蒸気圧
３９８ｙｐｍの供給速度
２４７％の過給比率
Ｈｅｂｅｒｌｅｉｎ「Ａ」シリーズセラミックジェット
沸騰水から４０ｍｌ／分で給水。

実施例４
１６５ｄｔｅｘの二成分ＰＥＴ／ＰＴＴ完全延伸糸は、１１．４インチ×３インチの寸法を有するプラスチック染料チューブにおいて、２ｋｇのパッケージを製造する。％ＢＥは、１９％である。プロセス条件は次のように確立された。
１６ｐｓｉｇの蒸気圧
４５８ｙｐｍの供給速度
５５％の過給比率
Ｈｅｂｅｒｌｅｉｎ「Ａ」シリーズセラミックジェット
沸騰水から４０ｍｌ／分で給水

実施例５
１６５ｄｔｅｘの二成分ＰＥＴ／ＰＴＴ完全延伸糸の一端を８３ｄｔｅｘのＰＥＴ完全延伸糸の両端と撚糸して、１１．４インチ×３インチの寸法を有するプラスチック染料チューブにおいて、２ｋｇのパッケージを製造する。％ＢＥは、４４％である。プロセス条件は次のように確立された。
３６ｐｓｉｇの蒸気圧
４８２ｙｐｍの供給速度
４５％の過給比率
Ｈｅｂｅｒｌｅｉｎ「Ａ」シリーズセラミックジェット
沸騰水から４０ｍｌ／分で給水

Claims (15)

1. 多成分糸の蒸気ジェットバルキングのためのプロセスであって、前記多成分繊維の部分的熱バルキングおよび蒸気バルキングを提供するための流体媒体および圧力として蒸気を使用して、多成分糸をエンタングルメントジェット中に高比率で過給することを含む、プロセス。
2. 前記エンタングルメントジェットは、エアテクスチャリングジェットである、請求項１に記載のプロセス。
3. 前記多成分糸は、３０％よりも大きい比率で過給される、請求項１に記載のプロセス。
4. 前記圧力は、１０〜６０ｐｓｉｇである、請求項１に記載のプロセス。
5. 結果として得られる製品を、厚紙またはプラスチックのチューブ上に巻き付けて、前記バルキングされた多成分糸をさらなるテキスタイル処理装置内へ直接処理することを可能にすることをさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
6. 前記エンタングルメントジェットを過給する前に、加熱水を前記多成分糸に導入することをさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
7. 前記水は、７０℃を超える温度まで加熱される、請求項５に記載のプロセス。
8. 前記エンタングルメントジェットに入る前のあるポイントで、多数の供給糸が撚糸される、請求項１に記載のプロセス。
9. 請求項１〜７のいずれかに記載の多成分糸の蒸気ジェットバルキングのためのプロセスから調製された、多成分糸。
10. 厚紙またはプラスチックのチューブに巻き付けられた、請求項８に記載の多成分糸のパッケージ。
11. 前記巻き付けられた多成分糸パッケージは、１５％よりも大きいパーセントバルキング効率（％ＢＥ）を有する熱活性化によってバルクを作り出す、請求項９に記載のパッケージ。
12. １ｋｇよりも大きいパッケージ重量を有する、請求項９または１０に記載のパッケージ。
13. 請求項９に記載の多成分糸を含む、伸縮性布地。
14. 請求項９に記載の多成分糸を含む、製品。
15. 請求項１３に記載の伸縮性布地を含む、製品。

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