JP2530805B2 - ナイロンの絨緞用繊維の染色性を改善する方法 - Google Patents

ナイロンの絨緞用繊維の染色性を改善する方法

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JP2530805B2 JP60073647A JP7364785A JP2530805B2 JP 2530805 B2 JP2530805 B2 JP 2530805B2 JP 60073647 A JP60073647 A JP 60073647A JP 7364785 A JP7364785 A JP 7364785A JP 2530805 B2 JP2530805 B2 JP 2530805B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はナイロン66と少量のナイロン６とからつくら
れた絨緞糸の染色性を改善する方法に関する。
ポリアミド糸、特にナイロン66は過酷な使用条件にお
ける耐久性及び／又はクリンプ／嵩性の保持特性をもっ
ているため絨緞に使用する糸として極めて好適である。
ナイロン66は多くの他の繊維よりも染色が容易である
が、染色操作には多量の熱エネルギーが必要である。例
えばいわゆるベック（Beck）染色法によりナイロン66絨
緞をバッチ染色する場合には、沸点付近の温度で撹拌し
た染色浴中に絨緞を30〜45分間保ち染料を繊維構造の中
に適切に均一に浸透させなければならない。熱をかけな
いでベック染色を行うことも示唆されているが、工業的
な絨緞染色操作にとって実用的な時間内に均一に染料を
吸収させることはできない。連続染色装置は絨緞を染色
するための近代的な装置である。この種の操作において
は染色浴への浸漬、噴霧またはプリントのような方法に
より、染色を行いながら絨緞を連続的に動かす。次に染
料分子が重合体中に浸漬し重合鎖に結合できる十分な保
持時間を与える速度で絨緞を水蒸気室に通す。従ってベ
ック染色及び連続染色の両方において、絨緞糸に均一で
耐久性をもった色を得るためには多量の熱エネルギーが
必要である。
本発明の目的はナイロン66を含む絨緞を染色するのに
必要な熱エネルギーの量を減少させるこよである。この
目的はナイロン66（ポリヘキサメチレンアジパミド）及
び重合体の全重量に関し６〜12重量％のナイロン６（ポ
リカプロラクタム）の不規則性共重合体から成り、不規
則構造をもつ他にナイロン66セグメントが重合鎖全体を
通じて不規則に分布しており、アミン末端基含量が重合
体1000kg合当り30〜80g当量であり、フィラメントの形
における相対粘度が55〜85である共重合体からつくられ
た絨緞糸を使用することにより達成される。本発明にお
いてはこのような共重合体から紡糸された（押出され
た）糸は飽和水蒸気で重合体の融点付近までの温度に加
熱されると、糸の性質は染色操作中遥かに少量の熱で染
色し得るようになることが見出だされた。例えば下記実
施例からわかるように本発明の糸からつくられた絨緞は
室温において魅力ある色調に染色することができる。
飽和水蒸気で絨緞糸を固定することは絨緞製造業界に
おいて公知である。しかし本発明で規定された温度で飽
和水蒸気による熱固定を行い、またこれと組み合わせて
上記のナイロン66/ナイロン６共重合体を絨緞糸の原料
として使用すると、このような糸からつくられた絨緞の
染色に予想外の利点を与える。本発明を実施する際糸を
その融点付近の温度に加熱するが、この温度は糸の品質
に悪影響を及ぼし絨緞の製造を不満足にするほど高い温
度ではない。この温度は不規則共重合体の組成、特にそ
のナイロン６含有量によって変化する。下記第１表にお
いては飽和水蒸気中の融点がどれくらいか、及び一般に
ナイロン６の含有量が増加するにつれて好適な水蒸気に
よる最低の加熱温度はどのような温度であるかが示され
ている。飽和水蒸気処理を施す糸は連続糸またはステー
プル・ファイバーの形であることができ、絨緞糸の製造
には普通用いられるように嵩性糸でもクリンプ糸でもよ
い。加熱はオートクレーブ中においてバッチ式で、或い
は市販の連続熱固定装置を用いて連続的に行うことがで
きる。
第１表には適切、且つ迅速に染色を行える最低の熱固
定温度が示されているが、重合体の融点に対し約10℃以
内の飽和水蒸気による熱固定温度を使用するためには、
糸の嵩性または他の物理的性質の許容できないほどの劣
化やフィラメント相互間の融合のような望ましくない効
果があるかどうかを注意深く検討しなければならない。
飽和水蒸気による処理においては、水蒸気がフィラメン
トのすべての部分に到達し所望の温度まで加熱されるの
に必要な時間以上長く糸を高温に保つ必要はない。これ
を達成するのに要する時間は糸が水蒸気の雰囲気中を通
る際の糸束の密度、及び糸に対する熱伝達の効率に依存
する。第１表に示されていない組成物に対する最低加熱
温度はこのデータを内挿して求めることができる。この
第１表において示されたナイロン６が６％またはそれ以
上の共重合体は市販の装置内で操作し得る最低の熱固定
条件をもっている。ナイロン６が12％より多い共重合体
は次第に強度が低くなり収縮が多くなる。
本発明の好適な具体化例においては、ナイロン６を８
〜10重量％含み、相対粘度が65〜75、アミン末端基が共
重合体1000kg当り40〜70が不規則共重合体を使用する。
ナイロン６が10重量％含まれる共重合体からつくられた
糸は特に好適である。この糸は魅力的な光沢と明度を有
し、普通ナイロン66に存在し色をぼやけさせる原因にな
る球石（snehrulite）をもっていない。
本発明に使用されるナイロン共重合体はナイロンを製
造するための通常の塩配合法によりつくられる。この製
造法では得られた生成物のナイロン66セグメント及びナ
イロン６セグメントが重合鎖の中で不規則に分布してい
る。この不規則な分布は、これらの不規則共重合体がナ
イロン66とナイロン６とを熔融配合してつくったブロッ
ク共重合体よりも速い染色速度をもっている要因の一つ
と考えられる。不規則構造をもっていることの他に、本
発明の共重合体はフィラメントの形の相対粘度が約55〜
85、好ましくは約65〜75でなければならない。このよう
な高い相対粘度は共重合体中においてアミン末端基とカ
ルボキシル末端基とがバランスしており、これによって
染色性が強化され染色速度が速くなっている指標である
と考えられる。共重合体はアミノ末端基の含有量が共重
合体1000kg当り約30〜80g当量でなければならない。共
重合体のアミン末端基の含有量の好適範囲は40〜70g当
量である。相対粘度及びアミン末端基含有量を決定する
方法は米国特許第3,511,815号に記載されている。また
該特許から明らかなように、相対粘度及びアミン末端基
含有量を所望の範囲に収めるために反応原料及び反応条
件を調節する方法は多く知られている。
本発明の共重合体はナイロン66及びナイロン６の他に
ナイロン・フィラメントの製造に使用される通常の添加
剤、例えば可塑剤、艶消し剤、例えばポリエチレンオキ
シド及びTiO2、熱及び光に対する安定剤、静電防止剤、
重合助剤、触媒、含量等を含むことができる。使用され
る紡糸法は絨緞用フィラメントを紡糸するのに通常用い
られる方法である。共重合体のゲル化を防ぐためには、
実用的な最低の紡糸温度を使用しなければならない。通
常紡糸温度は290℃より、好ましくは285℃より低くなけ
ればならない。
大部分の場合、本発明でつくられた糸は室温で染色す
ることができる。式程度の熱をかけることが有利な場合
でも、現在工業的に行われている絨緞の染色操作に比べ
著しく少ない熱で十分である。染色はpH約４またはそれ
以下で行うと有利である。何故ならば、この条件におい
ては染色は迅速に吸収されるからである。しかし特定の
熱固定共重合体が適切な迅速性をもった染色速度をもっ
ていれば、約６以上のpHでも使用できる。
本発明の染色されたフィラメントは満足すべき染料の
吸収度及び均一度をもち、また流出及びオゾンの攻撃に
対する抵抗性をもっている。フィラメントの強度及び収
縮も工業的な許容範囲内にある。
本発明方法の利点は絨緞にプリントされた模様の色の
明度に現われている。これはフィラメントが迅速且つ完
全に模様の縁において染料を吸収しており、染料が望ま
しくない区域にしみ出すことがないためである。フィラ
メントはまた汚れを防ぐために或種の製品に被覆される
フッ素化合物を容易に且つ完全に吸収し、このような化
合物を強固に保持する。最も驚くべきことは、本発明の
共重合体は染料に対するオゾンの攻撃に対する耐性がナ
イロン66単独の場合よりも良く、またナイロン６単独の
場合に比べて遥かに良いことである。
実施例 下記の実施例により本発明を例示する。これらの実施
例において特記しない限りすべての割合は重量による。
実施例１ 1201ポンドのヘキサメチレンアジパミドと1512ポンド
のアジピン酸とからつくられたナイロン66の52重量％の
水溶液を、100％のヘキサメチレンジアミン13.6ポン
ド、9.09％のヒポ亜燐酸マンガン506ml、発泡防止剤200
ml、及び283ポンドのカプロラクタムと共にエバポレー
ターの中に入れる。固体分含量が80〜85重量％になるま
でエバポレーター中の水を除去する。次にこの混合物を
TiO2の20％水性スラリ39.9ポンドと共にオートクレーブ
に入れ、134分の間生成する重合体の融点よりも僅かに
高い温度まで温度を上昇させる。265℃において不活性
ガスで押出して重合体を冷却水の中に入れ、その温度が
最高60℃になるまで冷却する。次に押出されたリボンを
切断し、1.5時間の間配合器の取り出し部分において冷
却した後貯蔵する。得られた66/6の細片（ナイロン66が
90重量％、ナイロン６が10重量％）の相対粘度は38、ア
ミン末端含有量は86であり、11ppmのマンガンと0.3％の
TiO2を含んでいた。この細片を細片コンディショナーの
中の滞在時間が６〜10時間になるような速度で該コンデ
ィショナーのホッパーに供給し、該滞在時間中106〜180
℃の不活性ガスまたは窒素を細片中に循環させて固相重
合を行い、その相対粘度を増加させる。コンディショニ
ングをした細片を、入口温度区域が205℃に設定され内
部区域が順次260、270、及び280℃に設定されたスクリ
ュー熔融機に供給する。スクリュー熔融機から熔融した
重合体を取り出し、容量が600g/分の回転ポンプにパイ
プで連結された284℃の輸送ラインに移す。添付図面の
第１図を参照すれば、回転ポンプから出た熔融した重合
体は283℃において紡糸口金１を通り紡糸口金の毛細管
１本当り3.9g/分の速度で押出されてフィラメント２に
なり、これは80℃の相対湿度において15.6℃の空気を用
い8.49m3/分の速度で急冷された後、毎分38回転で回転
するロール３により仕上剤を施される。供給ロール４に
より紡糸された糸の速度は750m/分に調節される。斜め
になったロール５の表面温度は190℃、表面速度は2233m
/分である。糸のフィラメント２は斜めのロール５によ
りピン13上で2.9倍に延伸される。断熱された容器６は
ロール５からの熱エネルギーの損失を減少させる。ロー
ル５に７回半巻付けられて糸２は予熱され、温度235
℃、7.4気圧のゲージ圧の空気が供給されるジェット７
へと進められる。糸２はドラム８の上で表面速度71.7m/
分で回転している24メッシュのスクリーンによりジェッ
ト７から取り出され、ドラムの内部に25.4cm水柱の真空
をかけてスクリーン上に保持される。ミスト急冷ノズル
９により約90ml/分の速度で水を噴霧しさらに糸２を冷
却する。表面速度約1784m/分の取り出しロール10により
糸をドラム８のスクリーンから取り出し、第二の仕上剤
賦与ロール11の上を通した後巻取ロール12によって約18
39m/分の速度で糸を管の上に巻取る。得られた三葉状
（trilobal）の断面をもった糸は下記第２表及び第３表
に示す性質をもっていた。
次に本実施例の糸を121〜143℃の温度範囲の飽和水蒸
気中において熱固定した。第２表の最後の主項目からわ
かるように、×10-5/秒の単位で与えられた冷間染色速
度に示される染色性は、つくられたばかりの糸に対する
476から143℃において本発明方法により処理した値の76
70に増加している。冷間染色速度の測定値は周囲温度に
おいて糸を染色する能力を示している。第３、５、及び
７表に示された冷間染色速度を決定するために用いた方
法は1982年のナショナル・コンファレンス・オヴ・ザ・
アメリカン・アソシエイション・オヴ・テクスタイル・
ケミスツ・アンド・コロリスツ（Natinal Conference o
f the American Association of Textile Chemists and
Colorists）の論文集においてエイチ・コブサ（H.Kobs
a）により論じられている方法を改良した方法である。
これに比較し第１及び第２表の対照品１及び２として記
載されている糸は同じ条件下において染色してもほとん
ど染料を吸収せず、工業標準により許容できないと判定
された。
絨緞試料を実施例１と同様にしてつくりこれを第４表
に示した条件において143℃で熱固定した。室温におい
てpH4で染色した場合、絨緞は均一に染色され、染料を
固定するために外部からの熱は必要としなかった。
実施例２及び３ これらの実施例の糸は実施例１記載の方法でつくられ
たが、下記の変更を行った。実施例２の糸は４個の空隙
をもったフィラメントであり、急冷用の空気流を11.32m
3/分に増加させた。実施例３の糸は艶消しが施されてお
り（TiO2を含んでいない）、相対粘度64を得るために細
片のコンディショニングを少なくした。得られた糸の性
質を第２及び３表に示し、絨緞の規格を第４表に示す。
実施例４ 実施例４の糸は実施例１の方法でつくったが、ナイロ
ン６の割合を７〜20％に亙って変化させた。また実施例
4A、4B、4C、及び4Eの糸はTiO2をんでいないが、4D及び
4Fの糸は0.3％含んでいた。
試験の結果ナイロン６の割合を増加させるにつれて冷
間染色速度は増加し、引張特性は減少することがわかっ
た。試験データを第５表に示す。＊＊バンド状にした絨
緞試験の結果、実施例４のすべての糸は138℃において
水蒸気により熱固定した後室温において染色可能である
と考えられていることが示された。実施例４から得られ
る魅力的な外観を有する試験絨緞の詳細を第６表に示
す。
実施例５ ナイロンのトウを実施例１の糸製品と同様にナイロン
66 90重量％／ナイロン6 10重量％の共重合体からつく
ったが、TiO2含量は0.0004であった。このトウをつくる
のに使用した方法を第２図及び第３図の模式図を参照し
て説明する。第２図を参照すれば、トウのフィラメント
14は紡糸口金15を通し毛細管１本当り2.78g/分の速度で
押出され、チムニー16において空気により8.49m/分（1
2.8℃）の速度で急冷され、毎分40回転で回転する第一
の仕上剤賦与ロール17の上を通り、供給ロール13（表面
速度1216m/分で回転）の上、供給ロール19（表面速度12
34m/分で回転）の上、引張ロール20（表面速度1361m/分
で回転）の上を通り、ピドラーの缶21に至る。次にこの
トウを第３図に示すように延出しクリンプする。ここで
トウ22は表面速度31.46m/分のロール23の上、31.73m/分
のロール24の上、32.1m/分のロール25の上、32.3m/分の
ロール26の上、33.0m/分のロール27の上、34.02m/分の
ロール28の上、35.85m/分のロール29の上、及び37.77m/
分のロール30の上を通る。次に表面速度100.6m/分で回
転するロール31、32、33、34、35、36、37、及び38、引
張ロール39及びクリンプロール40の上でトウ22を延伸す
る。引張ロール39及びクリンプロール40の速度を表面速
度約88.7m/分において良好な操作性が得られるように調
節し、トウを容器41の中に沈積させる。クリンプされた
トウを次の操作のために繊維長19.05cmに切断する。
上記の方法でナイロン66だけからつくられた他のトウ
製品を対照品として使用した。この実施例のナイロン66
/6及び対照試料（対照品４）の性質を第７表に示す。こ
の実施例の撚りをかけ熱固定した糸から魅力的なカット
・パイル試験絨緞をつくった。その構成の詳細を第８表
に示す。
第６表 実施例４の糸を用いた絨緞の構成 形式 カット・パイル タフター・ゲージ 1/8″ パイル高さ 5/8″ 坪量、オンス／平方ヤード 30 一次裏地 タイパー（Typar） 二次裏地 ジュウト（Jute） 染料の種類 C.I.アシッド・ブルー40 色 青 染色方法 ベック染色 染料濃度 2.0％ 浴比 40:1 染料温度 25℃ pH調節 ８〜４ 糸の撚り（単糸） 3.5Z 糸の撚り（合糸）（TPI） 3.5Sオートクレーブの熱固定温度138℃ 第８表 実施例５の糸を用いた絨緞の構成 形式 カット・パイル タフター・ゲージ 1/8″ パイル高さ 9/32″ 坪量、オンス／平方ヤード 32 一次裏地 タイパー（Typar） 二次裏地 ジュウト（Jute） 染料の種類 C.I.アシッド・ブルー40 色 青 染色方法 ベック染色 染料濃度 2.0％ 浴比 40:1 染料温度 25℃ pH調節 ８〜４ 糸の撚り（単糸） 4.75Z 糸の撚り（合糸）（TPI） 4.50Sオートクレーブの熱固定温度 132℃
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明方法により水蒸気で熱固定される絨緞糸
を製造するために使用される紡糸／延伸／嵩性化方法の
模式図であり、第２図は本発明方法により水蒸気で熱固
定される絨緞糸を製造するために使用される別の紡糸方
法の模式図であり、第３図は本発明方法により水蒸気で
熱固定される絨緞糸を製造するために使用される延伸及
びクリンプ化方法の模式図である。
フロントページの続き (72)発明者 ウイリアム・トマス・ウインドレイ アメリカ合衆国デラウエア州19973シー フオード・ノースウイレイストリート 418 (56)参考文献 特開 昭57−112423（ＪＰ，Ａ) 特公 昭45−26567（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭47−43768（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ナイロン重合体を押出してナイロンの絨緞
    糸のフィラメントをつくり、このようにしてつくられた
    フィラメントを高温において処理して嵩性化またはクリ
    ンプ化を行い、該フィラメントをステープル・ファイバ
    ーまたは連続糸の形で飽和水蒸気を用いて固定すること
    により絨緞糸を製造する方法において、ナイロン66と約
    ６〜12重量％のナイロン６とから成る共重合体1000kg当
    り30〜80g当量のアミン末端基を含みフィラメントの形
    の相対粘度が55〜85である不規則共重合体からフィラメ
    ントをつくり、飽和水蒸気中の重合体の融点付近の温度
    より低く、しかもそのナイロン66及びナイロン６の含量
    に関し下記表 で与えられる温度よりも低くない温度において飽和水蒸
    気を用いてフィラメントを熱固定することを特徴とする
    改良された絨緞糸の製造方法。
  2. 【請求項２】ナイロン66とナイロン６との共重合体は８
    〜10重量％のナイロン６を含み、共重合体1000kg当りの
    アミン末端含基量は40〜70g当量であり、相対粘度は65
    〜75である特許請求の範囲第１記載の方法。
  3. 【請求項３】ナイロン66とナイロン６との共重合体は８
    〜10重量％のナイロン６を含み、約122〜160℃の範囲の
    温度においてフィラメントを熱固定する特許請求の範囲
    第２記載の方法。
JP60073647A 1984-04-12 1985-04-09 ナイロンの絨緞用繊維の染色性を改善する方法 Expired - Lifetime JP2530805B2 (ja)

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