JP3134447B2 - エア交絡加工用繊維のための紡糸油剤組成物及びそれを用いたエア交絡加工糸の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エア交絡加工用の熱可
塑性合成フィラメント糸に好適な紡糸油剤組成物、及
び、この油剤組成物を用いてエア交絡加工糸を製造する
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】合成フィラメント糸からなる布帛は天然
繊維からなる布帛に比べ一般に表面がフラットで臘状感
があることから、これらフィラメント糸に捲縮やループ
を付与しスパン糸調の凹凸のある布帛を製造することが
行われている。

【０００３】その１つの加工法として、近年は、走行す
る糸条に高速の流体を吹きつけてフィラメント糸を構成
する単糸どうしをからませてループをつくる流体交絡加
工、いわゆるタスラン加工などが実施されている。

【０００４】この流体交絡加工には、走行する糸条に対
し交叉する方向から流体を吹きつける流体加工ノズルが
用いられる。この交絡を付与する場合、その効率を上げ
るため糸条に水を付与して行なうことが一般に行なわ
れ、これによって、速い給糸速度においても安定度の高
いループの形成が可能となっている（特公昭３６−１３
１２０号公報）。

【０００５】このような水を付着させて行なうエア交絡
加工方式では、特に交絡ノズルの糸道表面に、糸条から
脱落あるいは削り取られたポリマや紡糸油剤の変性物が
付着し易い。これらの付着物は、長時間の加工において
徐々に蓄積し、走行する糸条の走行抵抗を増大させ、そ
の結果、糸の張力変動を引起こし、これがループ形成の
斑を誘発し、ひいては糸の損傷や加工糸切れの増加をも
誘発する。

【０００６】その改善方法として、交絡ノズルの構造を
変えて汚れが蓄積しにくくすること、加工条件（給糸速
度張力など）を調整することなどが行なわれてきている
が、十分な改善効果が得られるには至っていない。

【０００７】また、製糸工程において付与する紡糸油剤
を改善する方法も試みられてはいるが、有効な紡糸油剤
組成物は見出されていなかった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した問
題点を十分に解消することができ、すなわち、水を付着
させてエア交絡加工を行なう際、交絡ノズルの表面に蓄
積する脱落物を減少させ、それによって加工中の張力変
動を軽減させ、得られた加工糸の品位を向上させること
ができる紡糸油剤組成物及びエア交絡加工糸の製造方法
を提供することを主たる目的とする。

【０００９】さらに、その脱落物を減らすことによっ
て、交絡ノズルの洗浄の間隔を長くし、生産効率を高め
ることを目的の一つとする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１のエア交絡加工用繊維のための紡
糸油剤組成物は、３０℃における粘度が１〜４センチポ
イズの低粘性化合物、及び、２５℃における粘度が３〜
１００００センチストークスの、ジメチルポリシロキサ
ン及びメチルフェニルポリシロキサンのうちの１種以上
のポリシロキサンを、それぞれ、油剤組成物全体に対し
て３０〜８０重量％及び０．５〜１５重量％含有し、実
質的に水を含有せず、かつ、油剤組成物全体の３０℃に
おける粘度が２．５〜２５センチポイズであることを特
徴とする。

【００１１】また、請求項２のエア交絡加工糸の製造方
法は、製糸工程において請求項１記載の紡糸油剤組成物
を付与して得られた熱可塑性合成フィラメント糸を、水
が付着した状態でエア交絡加工することを特徴とする。

【００１２】本発明の油剤組成物における低粘性化合物
とは、３０℃における粘度が１〜４センチポイズである
化合物である。最も一般的には低重合度のナフテン系あ
るいはパラフィン系の鉱物油が挙げられるが、分子量が
あまり大きくなければ、ポリプロピレン、ポリブチレン
等のアルキレン化合物、脂肪族エステル、アルコール
類、エーテルエステル類、ハロゲン化炭化水素化合物等
も使用できる。これら低粘性化合物は１種のみを用いて
もよいしまた２種以上の混合体で用いてもよい。

【００１３】その低粘性化合物の配合量は、油剤組成物
全体に対して３０〜８０重量％とする。実際の配合量
は、同時に配合する他の油剤成分とその調合物の粘性に
よって適宜設定すればよい。

【００１４】本発明の油剤組成物における重要な構成成
分の第２は、２５℃における粘度が３〜１００００セン
チストークスの、ジメチルポリシロキサン、メチルフェ
ニルポリシロキサンである。以下、単にポリシロキサン
という。このポリシロキサンは、単独で用いても両者混
合して用いても構わない。

【００１５】本発明の油剤組成物には、上記２種の油剤
成分以外に合成フィラメント糸の紡糸油剤として必要と
される他の油剤成分（以下、油剤成分Ｃという）が同時
に含まれる。この油剤成分Ｃとしては、例えば、平滑
剤、制電剤、乳化剤等の１種以上が用いられる。

【００１６】平滑剤としては、例えば、鉱物油、脂肪酸
エステルのような一般的な平滑剤が用いられる。鉱物油
としては、ナフテン系、パラフィン系などの鉱物油また
はこれらの混合物が挙げられる。また、脂肪酸エステル
としては、ブチルラウレート、ラウリルラウレート、オ
クチルパルミテート、トリデシルパルミテート、トリデ
シルオレート、トリデシルステアレートなどのモノエス
テル、ジオクチルセバケート、ジオレイルセバケート、
ジデシルアジペート、ジトリデシルセバケートなどのジ
エステル、ポリオキシエチレン付加ラウリルオクタノエ
ート、ポリオキシエチレン付加ラウリルラウレート等の
エーテルエステルなどが挙げられるが、これらに限定さ
れるものではない。これらの平滑剤は、単独成分で用い
ても２種以上の混合成分で用いてもよい。

【００１７】静電気の発生を抑制する制電剤としては、
アルキルリン酸エステルあるいはそのアルカリ塩、硫酸
化油、イミダゾリン系化合物などのような一般的な制電
剤が用いられるが、これらに限定されない。

【００１８】乳化剤は、本発明の油剤組成物が水への乳
化や可溶化を伴わないから、必ずしも配合する必要はな
い。しかし、エア交絡加工して得られる繊維製品中に紡
糸油剤が残存することによるマイナス効果（着色、染斑
など）が予想されるときは、その製品からの紡糸油剤の
除去に必要な最少量の乳化剤を配合してもよい。このよ
うな乳化剤としては、一般的な脂肪族アルコールや脂肪
酸のアルキレンオキシド（主としてエチレンオキシド）
付加物が挙げられる。その適正な配合量は、同時に加え
る他の成分によっても変わるが、紡糸油剤の水に対する
乳化性や可溶性があまり高くならないような少量に抑え
ることが本発明の目的を達成する上で必要であり、多く
とも、油剤組成物に対して１０重量％以下、好ましくは
５重量％以下とする。

【００１９】上記した平滑剤、乳化剤、制電剤以外に
も、制電補助剤、集束剤、耐金属磨耗剤、防腐剤などを
同時に配合してもよい。

【００２０】本発明の油剤組成物は、実質的に水を加え
ることなく使用すること、即ち非含水であることが必要
である。これに対し、従来のように水に油剤成分を分散
させた水エマルジョン油剤では、エア交絡時の油剤の脱
落を抑制することが困難であって本発明の目的を達成す
ることができない。

【００２１】さらに本発明の油剤組成物は、油剤組成物
全体の粘度（３０℃）が２．５〜２５センチポイズであ
る。この粘度は、本発明で必須とする２つの成分（即ち
低粘性化合物とポリシロキサン）に加うるに、前記油剤
成分Ｃを混合した組成物の全体の粘度である。この粘度
が２．５センチポイズ未満であれば、紡糸工程において
蒸発・飛散して失われる量が多過ぎて、油剤有効成分の
必要量を糸条に付着させることが難しい。逆に、２５セ
ンチポイズを越えれば紡糸中における給油時の抵抗が大
き過ぎて糸条の切断が頻発する。

【００２２】本発明の合成フィラメント糸は、熱可塑性
合成重合体、例えば、ポリアミド、ポリエステルを溶融
紡糸して得られるフィラメント糸である。

【００２３】本発明において用いるポリアミドは、主と
してポリカプラミド、ポリヘキサメチレンアジパミドで
ある。また、ε−カプロラクタム、アジピン酸、ヘキサ
メチレンジアミン、セバシン酸、パラキシリレンジアミ
ン、ラウロラクタムなどの重合可能なポリアミドモノマ
を、重合あるいは共重合させることによって得られる変
性ポリアミドであってもよい。

【００２４】ポリエステルは、主としてポリエチレンテ
レフタレート、ポリブチレンテレフタレートである。ま
た、イソフタル酸のような他の２塩基酸を共重合させて
なる共重合ポリエステルであってもよい。

【００２５】これらのフィラメント糸の繊度は衣料用に
用い得る範囲であればよい。一般的には２０〜２００デ
ニールであればよい。

【００２６】本発明の油剤組成物は、合成フィラメント
糸を溶融紡糸する途中において糸に付与される。一般に
はその未延伸の段階で付与される。

【００２７】その給油の方法は、通常の方法、例えば、
ローラ給油方式、油剤を定量的にノズルから供給するガ
イド給油方式などを用いればよい。

【００２８】このようにして得られた合成フィラメント
糸は通常のエア交絡ノズルによってエア交絡加工され
る。このエア交絡に際しては、給糸するフィラメント糸
に水を付与させてからエア交絡ノズルに供給する方法を
とる。この水付与により安定性のよい交絡が得られる。
このとき給糸するフィラメント糸は１本でも複数本でも
よい。２本以上の給糸を行なうときは一方を他方よりも
オーバーフィードとする給糸差交絡としてもよい。

【００２９】エア交絡加工した糸の交絡性は糸のループ
の形状と数で判断することができ、本発明では、次の測
定法によるループ数で評価した。

【００３０】ループ数は、交絡糸の繊維軸方向のループ
の数を、５０ｍ／min 、２０秒走行の条件で、光電式毛
羽測定機“ＤＴ−１０４”（東レ（株）製）を用いて測
定したものであり、粗大ループ（Ａループ）はループ高
さが０．６−１．０mmのものを、また、小ループ（Ｂル
ープ）はループ高さが１．０−１．５mmのものをいう。

【００３１】粘度は次の方法で測定した値である。

【００３２】Ｂ型粘度計（（株）東京計器製）を用いて
所定の温度条件（２５℃又は３０℃）で測定する（セン
チポイズの単位）。なお、ポリシロキサンの粘度は、得
られたセンチポイズ単位の値を比重で除しセンチストー
クスの単位で表示する。

【００３３】

【作用】エア交絡加工する際に生じる糸条からの脱落物
は、エア交絡ノズルに付着し加工張力の変動を引起こ
し、ひいては糸切れまでをも誘発する。この糸条からの
脱落物は、ノズル壁との摩擦によってフィラメント糸の
表面が削り取られたもの（糸を構成するポリマ、オリゴ
マ、モノマ、酸化チタンなど）、及び、糸表面の油剤の
変性物から主として構成される。この両者が混ざりあっ
て固化したものが、エア交絡ノズルに付着していく。

【００３４】従来のエア交絡加工においてこの付着物が
多いのは、１つは、紡糸時に付与された油剤組成物がエ
ア交絡加工時に水で洗い流されて脱落し易く、そのた
め、糸の表面平滑性が極度に低下し繊維表面がノズルの
材料（金属とセラミックス）によって容易に削り取られ
ることによる。

【００３５】第２に、水で洗い流されたりエアで吹き飛
ばされた油剤組成物が、その構成成分が変性したり、ま
た水と接触して固形或いは半固形の含水化物（ゲル・ゾ
ル）を形成したりすることによって固形あるいはペース
ト状になり易いことによる。

【００３６】エア交絡加工用フィラメント糸に付与され
る従来の紡糸油剤組成物には、油剤成分を水に分散、乳
化させた水系組成物が用いられてきたが、このような水
系組成物の場合、水に対する親和性を高める成分（乳化
剤等）を多く配合する必要がある。従って、大量の水の
存在下でエア交絡加工する時に、糸に付着した油剤中の
乳化剤が油剤成分の脱落を促進するように作用し、糸付
着油剤は容易に脱落してしまう。

【００３７】これに対し、本発明の紡糸油剤組成物は、
実質的に水を含まない有機溶媒の液で、しかも、疎水性
の高いポリシロキサンを配合しているので、水が付与さ
れてエア交絡加工される際の糸からの油剤脱落は大幅に
低減される。

【００３８】即ち、実質的に水を含まない有機溶媒の液
であるから、乳化剤、乳化補助剤のようう親水性の高い
成分の配合を、従来よりも大幅に減らすことができる。
従って、糸に付着した乳化剤は大幅に少なくなり、エア
交絡加工時に水を接触させても、繊維からの油剤の脱落
は大幅に少なくなり、その結果、糸条の表面潤滑性は交
絡加工時も良好に保持され、糸条表面の削れが大幅に抑
制される。

【００３９】また、この油剤組成物は、水を実質的に含
有せずしかも乳化成分も少ないから、水に殆ど乳化分散
することができず、水と接触したとき互いに分離し、複
合の含水化物（ゲル・ゾル）を形成することがなく、こ
れによる障害を発生させることもない。

【００４０】さらにまた、ポリシロキサンは、油性の高
い油剤組成物と混り易くかつ疎水性が高いから、大量の
水が存在するエア交絡加工においても水に洗い落とされ
ることが少なく、しかも、少量でも高い潤滑性をもつこ
とから、糸条とエア交絡ノズルとの動摩擦抵抗の増大を
抑制でき、繊維表面の削れ防止に寄与する。

【００４１】低粘性化合物は、実質的に水を含まない油
剤組成物を用いるときに重大な問題となる組成物の高い
粘性を下げるために寄与する。この低粘性化合物によっ
て油剤組成物全体の粘度（３０℃）を２．５〜２５セン
チポイズまで低くしているので、非含水系の紡糸油剤と
しても紡糸性良く溶融紡糸することができるのである。

【００４２】このような本発明の油剤組成物を合成フィ
ラメントの製造時に付与することによって、水を付着さ
せたエア交絡加工において、交絡ノズル汚れが極めて少
なくなり、汚れに原因する加工張力の変動が少なく、さ
らに、汚れの除去のための交絡ノズルの洗浄間隔が長く
できる。そして、交絡ループの安定性のよい加工糸が得
られるのである。

【００４３】

【実施例】

［実施例１］市販のナイロン６（９８％硫酸での相対粘
度が２．６０）をエクストルーダ型紡糸機に供給し、紡
糸口金から溶融吐出したあと４，０００ｍ／min で引取
り、給油したのち、１．３倍に延伸し、１９０℃のホッ
トローラを介して熱セットしたのち、巻上げて７０デニ
ール２４フィラメントと７０デニール６８フィラメント
の２種類のフィラメント数の異なるナイロン６フィラメ
ント糸をそれぞれ製糸した。

【００４４】給油した油剤組成物は、ポリシロキサン、
粘度２．５センチポイズの鉱物油（低粘性化合物）、及
び、それ以外の油剤成分Ｃ（他の平滑剤、制電剤、乳化
剤など）のうちの２者あるいは３者から構成され、表１
に示す種々の組成からなるものであった。エア交絡加工
に同時に供する２４フィラメント糸と６８フィラメント
糸には同一の油剤組成物を付与した。

【００４５】ポリシロキサンとしては、粘度が２０セン
チストークスのジメチルポリシロキサン（DiMe）、また
は、粘度が５０センチストークスのメチルフェニルポリ
シロキサン（MePh）を用いた。

【００４６】また、油剤成分Ｃには、次の組成物を用い
た。

【００４７】 平滑剤（粘度１６センチポイズの鉱物油） ７５重量％ 〃 （デシルステアレート） ８重量％ 制電剤（ポリオキシエチレンラウリルホスフェートＫ塩） １０重量％ 乳化剤（ポリオキシエチレンラウリルエーテル） ７重量％ これらのフィラメント糸をエア交絡加工機（東レ（株）
製）で交絡処理（ダブルタスラン加工）した。６８フィ
ラメント糸を４３％オーバーフィードしつつ、２４フィ
ラメント糸に水を付着させながら交絡ノズル（ヘバーラ
イン社（株）製の“ヘマジェット”Ｔ−３１１型）に給
糸し、６kg／cm² の空気圧でエア交絡させた（ No.２
〜５）。

【００４８】連続６日間加工し、加工時の糸切れ回数
（１日あたりの糸切れ％）、交絡ノズル汚れのためにフ
ィラメント糸の糸切れが頻発するまでの期間（即ち、ノ
ズル洗浄を要するまでの期間）、及び、得られた交絡糸
のループ特性を、表１に示した。

【００４９】また、比較のため、下記組成の油剤成分
Ｃ′から水エマルジョン系紡糸油剤を作成し、これを紡
糸時に付与して得たフィラメント糸について同様のエア
交絡加工を実施した（ No.７、８）。

【００５０】その水エマルジョン系紡糸油剤用の油剤成
分Ｃ′は次の組成からなっていた。

【００５１】 平滑剤（粘度１６センチポイズの鉱物油） ５０重量％ 〃 （デシルステアレート） １０重量％ 制電剤（ポリオキシエチレンオレイルホスフェートＮａ塩）１０重量％ 乳化剤（ポリオキシエチレンオレイルエーテル） ２５重量％ 乳化補助剤（ポリオキシエチレンヒマシ油エーテル） ５重量％

【表１】 本発明で特定した油剤組成を満足する場合（ No.３、
４、５）は順調に紡糸でき、さらに、エア交絡加工時に
おいて、交絡ノズルの汚れが極めて少なく、加工時糸切
れも少なく、かつノズル洗浄周期が水エマルジョン系油
剤やポリシロキサンなしの非含水油剤に比し２倍以上と
大幅に延長できた。

【００５２】低粘度鉱物油を含まない No.１の油剤組成
物の場合、油剤組成物全体の粘度が高過ぎるために給糸
張力が高くなり過ぎて紡糸を継続することができなかっ
た。低粘度鉱物油の含有量が少な過ぎる No.２の油剤組
成物の場合も、油剤組成物全体の粘度が高過ぎ紡糸性が
悪かった。

【００５３】また、低粘度鉱物油が多過ぎる場合（ No.
９）は、紡糸中の油剤の飛散とホットローラにおける発
煙が多過ぎて工業生産を継続できなかった。

【００５４】さらにまた、水エマルジョン系油剤組成物
を付与した場合（No．７、８）は、紡糸は順調にできた
が、交絡加工時のノズル汚れが多く、交絡加工時の糸切
れも多かった。また、この水エマルジョン系油剤にジメ
チルポリシロキサンを添加しても汚れ軽減効果は殆ど得
られなかった（No．８）。

【００５５】さらに、これら水エマルジョン系油剤を付
与した交絡加工糸を織物の緯糸に用い、経糸に７０デニ
ール２４フィラメントのナイロン６フィラメント糸を用
いて製織したところ、織物表面に交絡時の粗いループが
目立ち、品位が劣っていた。

【００５６】［実施例２］市販のナイロン６６（９８％
硫酸での相対粘度が２．７２）を実施例１と同様の方法
で溶融紡糸して、４０デニール１３フィラメントのフィ
ラメント糸と４０デニール３４フィラメントのフィラメ
ント糸とを得た。

【００５７】紡糸時に給油した油剤は表２に示すよう
に、実施例１の油剤成分Ｃは同一で、ジメチルポリシロ
キサンの粘度が異なるものを、また、低粘度化合物とし
て粘度の異なる鉱物油を、それぞれ用いた。

【００５８】

【表２】 表２に示すように、ジメチルポリシロキサンの粘度が高
過ぎる場合（ No.１６）は、紡糸糸切れが多かったし、
さらに、加工時の糸切れはあまり改善されず多かった。

【００５９】低粘性化合物の粘度が高過ぎる場合（ No.
１７）は、油剤組成物全体の粘性が高くなり過ぎて実質
的に紡糸することができなかった。

【００６０】

【発明の効果】本発明の紡糸油剤組成物を紡糸時に付与
して得られたフィラメント糸を用いると、水を付着させ
てエア交絡加工する際の交絡ノズル表面への汚れの蓄積
を減少させることができ、それによって加工中の張力変
動が軽減され、得られた加工糸の品位が向上される。

【００６１】さらに、その脱落物が減ることによって、
交絡ノズルの洗浄の間隔が長くなり、生産効率が高めら
れる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−34228（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−81375（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−53093（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−241073（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−161164（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−75676（ＪＰ，Ａ) 特公 昭36−13120（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D06M 13/00 - 15/72 D01F 11/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３０℃における粘度が１〜４センチポイ
   ズの低粘性化合物、及び、２５℃における粘度が３〜１
   ００００センチストークスの、ジメチルポリシロキサン
   及びメチルフェニルポリシロキサンのうちの１種以上の
   ポリシロキサンを、それぞれ、油剤組成物全体に対して
   ３０〜８０重量％及び０．５〜１５重量％含有し、実質
   的に水を含有せず、かつ、油剤組成物全体の３０℃にお
   ける粘度が２．５〜２５センチポイズであることを特徴
   とする、エア交絡加工用繊維のための紡糸油剤組成物。
2. 【請求項２】 製糸工程において請求項１記載の紡糸油
   剤組成物を付与して得られた熱可塑性合成フィラメント
   糸を、水が付着した状態でエア交絡加工することを特徴
   とするエア交絡加工糸の製造方法。