JP2724214B2 - 分繊用弾性糸及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は整経機、カバリング機、合撚機、コアースパ
ン精紡機、編機などにおいて分繊しながら使用できるポ
リウレタン弾性糸に関する。

（従来技術） 一般にポリウレタン弾性糸は紡糸室下部より出て来た
複数のマルチフィラメントを粘着性のある状態でフィラ
メント相互を接合させた一本の接合マルチフィラメン
ト、あるいは一本のモノフィラメントを一個のパッケー
ジに巻いたものが従来のポリウレタン弾性糸の製品とな
っている。

このようにして巻かれたポリウレタン弾性糸は一個の
ボビンに一本の糸が巻かれたものである為に整経機、コ
アースパン精紡機、カバリング機、合撚機あるいは編機
に直接かける場合、必要な糸の本数だけパッケージの個
数が必要でありパッケージを取付けるクレードル、送り
出しロール、送り出し装置など設備が大がかりなものに
ならざるを得ない。

従来、ナイロンあるいはポリエステル繊維などの非弾
性のフィラメント数十本を一個のボビンに巻き取り、分
繊用に供することがなされていることは周知のところで
ある。しかし高い弾性と粘着性を有するポリウレタン弾
性糸において分繊可能な製品として実用化された例は無
く、特公昭47−17086号公報が唯一知られている。

特公昭47−17086号公報によれば、通常法に従って引
揃えて巻きとる方法では分離性の良い分繊用弾性糸が得
られない為、斜め溝付きガイドにより糸を実質的に並列
に並べて巻き取る特殊な方法を採っている。この為、ガ
イド及びゴデットロールでの糸間距離の制約が多く、紡
糸速度を上げることができない、ゴデットロールとフリ
クションロールが平行に配置されたパラレル型ワインダ
ーは使用できない、斜溝からの糸の飛出し外れや、オイ
リングロール、ゴデットロール上を通過する糸本数が多
数となるため糸切れ確率の増加など多くの問題を有し実
用化に至っていないのが実状である。

近年、加工分野における生産性向上から弾性糸の走行
速度も大巾に上昇し200m/分を超える場合もある。糸間
の相互の分離性は弾性糸の走行速度が増すほど悪くな
り、従来技術では数十m/分では使用可能であったが100m
/分を超える走行速度では使用できなかった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明はこのような従来の分繊用ポリウレタン弾性糸
の製造面又は分離性能面の課題を解決し高速度の使用に
おいても優れた性能を持つ分繊用ポリウレタン弾性糸を
提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） すなわち、本発明は、複数本の接合マルチフィラメン
トあるいはモノフィラメントが１個のボビンに引揃えて
巻かれたポリウレタン弾性糸であって、金属石鹸を0.01
〜0.5％含有すること、及び引揃えて巻かれた接合マル
チフィラメントあるいはモノフィラメントの相互の分離
応力が15mg以下であることを特徴とする分繊用ポリウレ
タン弾性糸、及びポリウレタンの重量に対して0.01〜0.
5％の金属石鹸を加えたポリウレタン溶液を紡糸して複
数本の接合マルチフィラメントあるいはモノフィラメン
トを形成した後、冷却し、該複数本の接合マルチフィラ
メントあるいはモノフィラメントを引揃えて１個のボビ
ンに巻き取ることを特徴とする分繊用ポリウレタン弾性
糸の製造方法である。

本発明でいう弾性糸としては少くとも85％がセグメン
ト重合したポリウレタンである繊維から形成されたいわ
ゆるスパンデックスをあげられる。

接合マルチフィラメントとはフィラメント相互が簡単
に分離しない状態に接着されたマルチフィラメントであ
り、分離応力が20mg以上好ましくは100mg以上であるマ
ルチフィラメントである。

本発明でいう分繊とは複数本の分離しないように接合
したマルチフィラメント、または複数本のモノフィラメ
ントが一個のボビンに引揃えて巻いたものを巻き返しに
より各々に単独のマルチフィラメント又はモノフィラメ
ントとすることである。

この分繊時に分離応力が15mg以下好ましくは10mg以下
であれば150m/分の走行速度においてもスムーズに糸の
張力むらもなく分離することができる。

分離応力を15mg以下にする手段は、例えば、糸条が紡
糸室を出るとき、又は出たあとに強制的に冷却する方法
を採る。糸条が第１ゴデットロールに到達するまでに静
止ガイドで引揃えて巻取る方法において糸条温度と糸条
相互の分離応力の関係について鋭意検討の結果、糸条温
度が60℃以下では糸条相互に接着性が殆んどなく、発明
の狙いとする分離性の良好な分繊用弾性糸が得られる。
しかし乍ら、糸条の冷却速度は糸条の速度、デニールで
変わるものであり、太いデニールあるいは糸条速度が速
い場合には、第１ゴデットロールまでの間で糸条温度を
60℃以下に冷却するには冷却ゾーンが不足し製造上、支
障が生じる場合がある。

例えば、70デニールで550m/分の紡糸速度の場合、10
℃の冷風で糸条温度を60℃以下に冷却するには、冷却ゾ
ーンが105cm必要となる。一般に紡糸室出口から第１ゴ
デットロールまでの距離は1m前後であり、短い冷却距離
で糸条の冷却を達成できなければならない。

更に、本発明者等は、従来公知の離形剤をポリウレタ
ン重合体の溶液中へ配合し同様の方法で糸条温度と糸条
相互の分離応力について種々検討を行ったところ微量の
金属石鹸を配合することにより糸条温度が75℃以下で本
発明の狙いとする糸条間の分離性能が得られる。

糸条温度が75℃以上で引揃えた場合、糸条相互の接着
現象が現われ分離応力が高くなる。糸条温度を低くする
には紡糸室を出たあとの強制冷却と糸条が紡糸室を出る
段階で出来る丈、糸条温度を低くしておくことが有利で
あり、紡糸室下部からの向流空気量を増すことが好まし
い。

本発明はポリウレタン重合体の溶液への金属石鹸の配
合と糸条を引揃えるときの糸条温度を組合わせる事によ
り分繊用弾性糸としての優れた糸条相互の分離性能と効
率的な製造方法を達成することができる。

ポリウレタン重合体溶液へ配合する好ましい金属石鹸
としては、リチウム、カルシウム、マグネシウム、亜
鉛、アルミニウムなどの金属とラウリン酸、ステアリン
酸などの脂肪酸との組合せが挙げられる。配合する金属
石鹸の量はポリウレタン重量に対し0.01〜0.5％、好ま
しくは0.03〜0.2％の配合が好ましい。

この範囲未満では糸条相互の分離応力が高くなり分繊
用弾性糸としての効果が不充分となる。一方、上記範囲
を超えると糸条相互の分離応力は優れるが弾性糸のもつ
物性の低下、スカムの発生、動摩擦性の低下など後工程
のトラブル発生の原因となる。

本発明の分繊用弾性糸の製造方法の一例を示す。

第１図は３フィラメント接合マルチフィラメントを４
本形成し、４本の糸を２本づつ引揃え２個のボビンに巻
きとる接合マルチフィラメントの分繊用弾性糸の製造方
法である。

金属石鹸を含むポリウレタン重合体の溶液を紡糸室１
に取付けられた紡糸アセンブリー２へ圧入する。紡糸口
金のオリフィス３から溶液が押出され、これに熱風入口
４を通って紡糸室に導入される高温燃焼ガスを並流に当
てる。

ポリウレタン重合体の溶媒は蒸発し連続フィラメント
13が形成される。

連続フィラメントは紡糸室出口に取りつけられた撚糸
機16により撚りがかけられ紡糸室内に撚り点14がくるよ
う調整され接合マルチフィラメント15が形成される。蒸
発した溶媒は高温燃焼ガスとともに熱風出口５より排出
されるが紡糸室１の下部の穴より溶媒が出ないよう通常
導入した高温燃焼ガスと蒸発した溶媒の総量より多く排
出し紡糸室下部より空気が向流に流れるようにしてい
る。

接合マルチフィラメントの糸条温度は紡糸室下部から
の向流空気量で調整されるが、更に接合マルチフィラメ
ントが紡糸室を出たあとスリットより冷風が吹出す冷却
装置６により糸条温度が75℃以下になるよう調整された
後、静止ガイド７で引揃えられ第１ゴデットロール８と
第２ゴデットロール10の中間に設けられた油剤ロール９
により油剤を付与し、フリクションロール11により分繊
用弾性糸12として巻き取られる。

第２図は複数のモノフィラメントが１個のチーズに巻
かれたモノフィラメント分繊用弾性糸の製造方法を示し
たものである。

第２図では、６本のモノフィラメント13を形成し、お
互いのフィラメントが接触しない状態で紡糸室１を引出
し６本のフィラメントを３本づつ２個のボビンに巻きと
る方法を例示してある。モノフィラメントの分繊用弾性
糸を作る場合は第１図に示される紡糸室下部の撚糸機を
必要としない。紡糸室から引出されたフィラメントは静
止ガイド７で引揃えられ巻き取られる。この場合もフィ
ラメント相互の分離応力を15mg以下にする為に静止ガイ
ド７で引揃えられる時の糸条温度は接合マルチフィラメ
ントと同様、75℃以下に調整される。

冷却装置６は５〜15℃の冷風を糸が乱れない程度の吹
出し量で調整される。糸条温度、デニールにより冷却速
度が早く、紡糸室の下部からの向流空気量調整と紡糸室
外の雰囲気温度のみで糸条温度を75℃以下に調整できる
場合は冷却装置６を使用しなくても本発明を達成するこ
とができる。

静止ガイド７は、摩擦抵抗の小さいアルミナ、チタン
等のセラミックガイドが好ましく、引揃えた糸条が外れ
ない構造のものがあれば良い。

本発明において静止ガイドで引揃えられた糸条は、第
１ゴデットロールと第２ゴデットロールの中間で油剤を
付与し巻き取られる。

油剤の種類は、一般に使用されるジメチルポリシロキ
サン、あるいは、ステアリン酸マグネシウムを分散配合
したジメチルポリシロキサンが好ましい。

本発明で用いた測定方法について説明する。

分離応力の測定は東洋ボールドウィン社製のテンシロ
ン引張試験機によって行った。２本の接合マルチフィラ
メント又はモノフィラメントの場合、長さ方向にまず分
離しテンシロン試験機のクランプに把持し50cm/分の速
度で引離し分離に要した応力を測定する。

２本以上の接合マルチフィラメント又はモノフィラメ
ントの場合は、まず一本を手で分離し、これと残る複数
本の群とを上記方法でクランプに把持し測定しすべてが
分離される迄くり返し測定する。

第３図に走行時の分離試験装置の概略図を示した。

送り出しロール17上に分繊用弾性糸12を接し、これよ
り糸を引き出して、糸条を分離し巻き取りロール19上に
接したボビン18へ分離した糸条を巻付け巻き返す装置で
ある。

途中、スネルガイド20を設け分離した糸と糸とのなす
角（θ）は10度にセットしてある。

走行時の分離性はこの装置を使用して送り出し速度15
0m/分、巻取り速度225m/分の条件で判断した。

実施例１ ポリエーテル系ポリウレタン重合体のジメチルアセト
アミド溶液にこのポリウレタンに対し0.2重量パーセン
トのステアリン酸マグネシウムを配合し真空脱泡後、口
径0.2mm孔数８ホールのノズルから230℃の燃焼ガスを流
した紡糸室に抽出し10デニールの８本フィラメントを形
成し、紡糸室の下部に設けた冷却装置で表−１に示した
糸条温度に冷却した後、静止ガイドで２本づつ引揃えジ
メチルポリオキシロキサンを主成分とした油剤を糸に対
し５％付与しながら500m/分の紡速で４個のボビンに巻
き取ったモノフィラメントの分繊用弾性糸を得た。

得られた分繊用弾性糸の分離液流と走行分離試験装置
で150m/分の速度で10分間走行させた時に発生した糸切
れ回数を表−１に示した。

本発明で得られた分繊用弾性糸は分離応力がきわめて
小さく走行分離試験でも糸切れは認められなかった。

実施例２ ポリエステル系ポリウレタン重合体のジメチルアセト
アミド溶液にポリウレタンに対し０％、0.05％、2.0
％、6.0％のステアリン酸カルシウムを配合し真空脱泡
後、口径0.2mm、孔数32ホールのノズルから250℃燃焼ガ
スを流した紡糸室に押出し紡糸室下部のエアージェット
撚糸機でフィラメント４本づつ束ねて撚りをかけ８本の
40デニールの接合マルチフィラメントを形成した。

紡糸室下方の排気口より導入した高温燃焼ガスと蒸発
した溶剤の総量の1.7倍の排出を行ない紡糸室の下部か
らの向流空気で糸条を冷却した後、エアージェット撚糸
機の下部に設けた冷却装置により接合マルチフィラメン
トの糸条温度を75℃に冷却し静止ガイドで２本づつ引揃
え、２％のステアリン酸マグネシウムを分散配合せしめ
たジメチルポリシロキサン主成分とした油剤を糸に付し
４％付与しながら550m/分の紡速で４個のボビンに巻き
取った接合マルチフィラメントの分繊用弾性糸を得た。

得られた分繊用弾性糸の分離応力と走行分離試験装置
で150m/分の速度で分離させながら10分間走行させた時
の発生した糸切れ回数及びスカム発生量を表−２に示し
た。

スカム発生量の測定は糸をフイード速度25m/分で３倍
に延伸し走行させ、途中安全カミソリの刃を直角に当て
カミソリ刃に蓄積するスカム量を測定した。

本発明で得られた分繊用弾性糸は分離応力が低く、走
行時の分離もスムーズであり、糸切れも少ない。実験N
o.4のステアリン酸カルシウムを配合しなかった場合は
分離応力が高くなり糸切れも多い。一方、ステアリン酸
カルシウムを多く配合した実験No.6、７は分離応力、糸
切れ回数とも良好であるがスカムが多く発生する欠点が
ある。

（本発明の効果） 本発明は複数本の接合マルチフィラメントあるいはモ
ノフィラメントを一個のボビンに巻かれるため一個の紡
糸室および捲取機から数倍の本数の糸を同時に巻きとる
ことが可能となり生産性を著しく向上させる。

複数本を同時に引揃える点から140デニール以下の細
デニール、特に５デニール〜70デニールの分繊用弾性糸
において特に有利性を発揮することができる。

又、ポリウレタン重合体溶液への金属石鹸の配合と糸
条を引揃えるときの糸条温度を組合わせる事により優れ
た分離性能が得られる為に第１ゴデットロール以前で引
揃えるだけで製造が可能となり従来技術の特殊ガイドの
使用、糸用ピッチの制約など問題点を解決することがで
き、更に分離性能の優れた分繊用弾性糸が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図：接合マルチフィラメントの分繊用弾性糸の製造
装置概略図、第２図：モノフィラメントの分繊用弾性糸
の製造装置概略図、第３図：分離試験装置概略図。 １……紡糸室、２……紡糸アセンブリー、３……オリフ
イス、４……熱風入口、５……熱風出口、６……冷却装
置、７……静止ガイド、８……第１ゴデットロール、９
……油剤ロール、10……第２ゴデットロール、11……フ
リクションロール、12……分繊用弾性糸、13……連続フ
ィラメント、14……撚り点、15……接合マルチフィラメ
ント、16……撚糸機、17……送り出しロール、18……ボ
ビン、19……巻き取りロール、20……スネルガイド。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数本の接合マルチフィラメントあるいは
   モノフィラメントが１個のボビンに引揃えて巻かれたポ
   リウレタン弾性糸であって、金属石鹸を0.01〜0.5％含
   有すること、及び引揃えて巻かれた接合マルチフィラメ
   ントあるいはモノフィラメントの相互の分離応力が15mg
   以下であることを特徴とする分繊用ポリウレタン弾性
   糸。
2. 【請求項２】ポリウレタンの重量に対して0.01〜0.5％
   の金属石鹸を加えたポリウレタン溶液を紡糸して複数本
   の接合マルチフィラメントあるいはモノフィラメントを
   形成した後、冷却し、該複数本の接合マルチフィラメン
   トあるいはモノフィラメントを引揃えて１個のボビンに
   巻き取ることを特徴とする分繊用ポリウレタン弾性糸の
   製造方法。