JP3232737B2 - ポリエステル繊維の製造方法 - Google Patents

ポリエステル繊維の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリエステル繊維を高速
製糸で製造する際に糸道ガイド、ロ−ラなどとの擦過に
対して糸切れ、毛羽発生の少ないポリエステル繊維の製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、合成繊維の製造における製糸技術
の進歩はめざましく、高速ワインダ−の開発にともな
い、製糸速度は益々増大の方向となっており、紡糸した
後、一旦巻取ることなく延伸して巻取る直接紡糸延伸や
紡糸速度5000m/分以上で直接延伸糸とする直接製
糸のプロセスが一般化してきている。しかし製糸速度の
増大に伴い、走行糸条と各種ロ−ラ、糸道ガイド等との
擦過が増大し、単糸切れを誘発して得られる糸の品位を
損なうばかりでなく、断糸等によるロ−ラ巻き付きによ
り生産効率を低下させるという問題があった。
【0003】上記の問題を解決するためには、例えば特
開平4−126874号公報に記載されたように1.0
〜1.5センチポイズの低粘度鉱物油を繊維処理剤に添
加してナイロン6フィラメントに対する油剤の均一付着
性を向上させて擦過等による単糸切れを減少させようと
するものがある。しかしポリエステル繊維の高速製糸に
おいては、かかる低粘度鉱物油を繊維処理剤に添加して
も油剤の均一付着性を向上させることは困難であった。
【0004】一方、巻取速度2000〜4500m/分
の高配向未延伸糸を用いた延伸同時仮撚加工の高速化に
伴い仮撚機ヒ−タの汚れについて、特開昭60−813
75号公報、特開昭60−151385号公報には、ポ
リアルキレンオキサイド変性ポリシロキサンを用いた合
成繊維処理用油剤が提案されている。かかるポリアルキ
レンオキサイド変性ポリシロキサンは、いずれも仮撚加
工での熱処理ヒ−タの汚染防止のため耐熱性のよい変性
ポリシロキサンを用いようとしたものであり、従って変
性ポリシロキサンの平均分子量が2500以上の高いも
のを用いたものである。
【0005】しかし、このように大きな分子量の側鎖変
性シリコ−ン樹脂では繊維処理剤エマルジョンの表面張
力を低くする効果が小さく、紡糸したポリエステル繊維
に繊維処理剤を通常のオイリングロ−ラや給油ガイドな
どで付与して、巻取速度3000m/分以上で製糸する
と、均一な塗布膜形成が難しく、付着斑を小さくするこ
とができなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
の欠点に鑑み、ポリエステル繊維を高速製糸法で製造す
るに際して、糸切れ、毛羽発生の少ないポリエステル繊
維を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記本発明の目的は、ポ
リエステル繊維を3000m/分以上の速度で製糸して
巻取るに際して、下記の一般式(1)で表される、平均
分子量が2500未満で表面張力が25dyne/cm 以下の
ポリアルキレンオキサイド変性ポリシロキサンを1〜2
0重量%含有する繊維処理剤を付与することを特徴とす
るポリエステル繊維の製造方法である。
【0008】
【化2】 式中、R1 は炭素数が3〜4のアルキレン基 R2 は炭素数が1〜8のアルキル基またはH mは0〜5、nは1〜5、aは1〜10、bは1〜10
である。
【0009】即ち本発明は、ポリエステル繊維にポリエ
チレングリコ−ルとポリプロピレングリコ−ルで側鎖変
性したシリコ−ン樹脂を含有した繊維処理剤を付与した
ことを特徴とするポリエステル繊維の巻取速度3000
m/分以上の製造方法である。
【0010】従来、疎水性であるポリエステル繊維の表
面に繊維処理剤を均一に塗布することは極めて困難であ
った。特に紡糸した後、一旦巻取ることなく延伸して3
000m/分以上で巻取る直接紡糸延伸や、紡糸速度5
000m/分以上で直接巻取るような高速製糸において
は繊維処理剤の付着斑原因による糸条の毛羽立ち、糸切
れの発生が多かったが、本発明により繊維処理剤の均一
付着が達成でき、糸条の毛羽立ち、糸切れ発生の問題を
解消したものである。
【0011】本発明に用いられる側鎖変性シリコ−ン樹
脂は、主鎖がジメチルポリシロキサンで主鎖末端がメチ
ル基からなる疎水性成分であり、側鎖にR1 が炭素数が
3〜4のアルキレン基からなる側鎖誘導基を介して親水
性成分であるポリエチレングリコ−ルとポリプロピレン
グリコ−ルを有しているため、非イオン性の界面活性剤
としての作用を有しており、かつ全分子量が2500未
満であるため、水への分散性および通常用いられている
繊維処理剤への分散性に優れており、乳化安定性が極め
て良い。さらに繊維表面への拡散浸透の観点から、側鎖
変性シリコ−ン樹脂の25℃における粘度としては15
0センチスト−クス以下とするのがよく、より好ましく
は50センチスト−クス以下とするのがよい。このため
には、鎖変性シリコ−ン樹脂の分子量は2500以下が
好ましい。これは分子量が2500より大きくなると、
側鎖変性シリコ−ン樹脂の粘度が高くなり、繊維表面へ
の拡散浸透速度が低下するためである。側鎖変性シリコ
−ン樹脂の分子量は2500以下、より好ましくは20
00以下がよく、速い拡散浸透速度を得ることができ
る。
【0012】本発明の表面張力とは、25℃の水に側鎖
変性シリコ−ン樹脂を1重量%添加したエマルジョンの
表面張力のことであり、デュ・ヌ−イ表面張力計によっ
て測定したものである。ちなみに、25℃の水の表面張
力は73dyne/cm であるが、この水に本発明で用いる側
鎖変性シリコーン樹脂を1重量%添加した水溶液の表面
張力は20〜25dyne/cm と極めて小さいものとなる。
このため本発明の側鎖変性シリコーン樹脂を添加した水
または繊維処理剤を、ポリエステル繊維に付与すると、
瞬時に均一な塗布膜が形成されるので付着斑を極めて小
さくすることができる。
【0013】本発明の側鎖変性シリコーン樹脂は油剤成
分に対して1〜20重量%添加する必要がある。側鎖変
性シリコーン樹脂の油剤への添加量が1重量%未満では
十分な均一付着性が得られない。側鎖変性シリコーン樹
脂を用いた均一付着性の効果は20重量%の添加で十分
であり、20重量%を越して付与しても、もはや効果は
かわらない。より好ましい添加量の範囲は、5〜15重
量%である。
【0014】本発明の側鎖変性シリコーン樹脂は均一な
塗布膜形成能を有することの他に、側鎖に親水性成分で
あるポリエチレングリコールを有しているため制電性能
も有している。さらに金属に対する平滑性も有している
ため、単に水への分散系エマルジョンで用いることが可
能である。もちろん、一般に公知の繊維処理剤に添加し
て用いることが好ましい。
【0015】上記側鎖変性シリコ−ン樹脂を含有する水
溶液または、繊維処理剤をポリエステル繊維に付着させ
るには任意の方法が採用され、その時期も延伸前・後の
いずれでもよい。さらに、側鎖変性シリコ−ン樹脂を含
有する水溶液を繊維表面に付与した後、一般に公知の繊
維処理剤を付与してもよい。通常は繊維処理剤に添加混
合して5〜15重量%のエマルジョンにして浸漬法、オ
イリングロ−ラ法、ガイド法、スプレ−法等によって付
着させることにより達成される。
【0016】本発明のポリエステル繊維としては、ポリ
エチレンテレフタレ−トよりなるポリエステル繊維を主
たる対象とする。しかし、エチレンテレフタレ−トを主
たる繰り返し単位となし、テレフタ−ル酸成分およびエ
チレングリコ−ル成分以外の第3成分を少割合(通常2
0モル%以下)共重合および/または混合せしめたポリ
エステル繊維であってもよい。また酸成分として、弾性
率の高いポリエチレン−2,6−ナフタレ−トなども用
いることができる。
【0017】本発明の方法は特に直接紡糸延伸、直接製
糸等の高速製糸に好適である。すなわち、従来の未延伸
糸を一旦巻き取った後、延伸する2工程法あるいは高配
向未延伸糸として巻取延伸仮燃を行う方法では巻取後延
伸されるまでに十分な時間があるので繊維処理剤のマイ
グレーションが完了した後に延伸されそのために、繊維
処理剤の付着状態が均一化される。しかし、高速製糸で
は1工程法のため繊維処理剤のマイグレーションが完了
する前に延伸され、巻き取られることになり、繊維処理
剤の付着状態が不均一になりやすいものであった。
【0018】本発明のポリエステル繊維の製造方法では
高速製糸においても繊維処理剤のマイグレ−ションが、
極めて短時間で完了するため均一付着状態を実現しやす
く、このため交絡ノズル、ロ−ラ、集束ガイド、糸道ガ
イド等により繊維が高速度で擦過されても繊維へのダメ
−ジが極めて小さく、毛羽、単糸切れを抑制できるの
で、製品の品位が向上し、生産効率も大幅に向上させる
ことができる。
【0019】
【実施例】
実施例1 図1の装置を使用して、固有粘度0.65、TiO
2 0.5重量%を含有するポリエチレンテレフタレ−ト
を孔径0.25mmφ、孔数36の紡糸口金から紡糸温
度290℃で40g/分の吐出量で吐出し、冷却、固化
後、表1の油剤Aに表2水準1の側鎖変性シリコ−ンを
10:1の割合で添加混合し、濃度10%の混合油剤水
溶液とし、給油装置4(溝幅0.2mmの給油ガイド給
油装置)を用い口金下2mに設置し、繊維表面に0.5
重量% 付与させ、1000m/分の表面速度で回転する
加熱供給ロ−ラ(90℃)に5回半巻付け、引続き38
00m/分の表面速度で回転する加熱延伸ロ−ラ(14
0℃)に5回半巻付けて延伸、熱セットし、巻取張力
0.3g/d、綾角5.6度、巻取速度3700m/分
でドラムに巻取った。
【0020】該ポリエチレンテレフタレート繊維の油剤
付着状態を、エイコー測定器(株)製の走行糸摩擦測定
装置を用いて、以下に述べる条件で摩擦張力の変動幅に
よって測定した。 糸速 :200m/分 摩擦体:外径35mmのクロムメッキ鏡面(表面仕上げ
粗度0.2S) 接触角:90°(糸と摩擦体の接触角) 摩擦体への入側糸張力:5g(入側糸張力の変動幅は±
0.2g以下) 測定時間:10分 測定環境:22℃ 65%RH 上記によって得られた本発明のポリエチレンテレフタレ
−ト繊維は、摩擦張力の変動幅が中心値に対して±2g
の範囲内であり、極めて小さい変動幅であった。これ
は、ポリエチレンテレフタレ−ト繊維の長さ方向で油剤
の均一付着が実現できたことによるものである。ちなみ
に、ここで用いた濃度10%の混合油剤液滴のポリエチ
レンテレフタレ−ト(PET)フィルムに対する接触角
は18°であり、油剤A単独の接触角45°に比較して
著しく小さいものであった。なお同様にして測定した水
の接触角は68°であった。さらに、ドラム端部と中央
部の強伸度をテンシロン型定速引張り試験機で測定した
結果、表3に示したように本発明の製造方法を用いるこ
とで、ドラム端部糸質のドラム中央部糸質に対する劣性
を大幅に改善することができた。
【0021】比較例1 実施例1と同一の紡糸条件でポリエチレンテレフタレ−
トを溶融吐出した。吐出し、冷却、固化後、表1の濃度
10%油剤Aの水溶液を単独で給油装置4(溝幅0.2
mmの給油ガイド)を用い口金下2mに設置し、繊維表
面に0.4重量% 付与させた。他の製糸条件は実施例1
と同一とした。得られた延伸糸の摩擦張力の変動幅は中
心値に対して±6g以上であり、極めて大きい変動幅で
あった。さらに、表3に示したように、ドラム端部の糸
質はドラム中央部の糸質に対して大幅に劣るものであっ
た。
【0022】
【表1】
【表2】
【表3】 実施例2、比較例2 実施例1と同一の紡糸条件でポリエチレンテレフタレ−
トを溶融吐出した。吐出し、冷却、固化後、表1の油剤
に表2水準の側鎖変性シリコ−ンを添加混合し、濃度1
0%の混合油剤を作成し、給油装置4(溝幅0.2mm
の給油ガイド)を用い口金下2mに設置し、繊維表面に
0.5重量% 付与した。他の製糸条件は実施例1と同一
とした。実験内容および実験結果を表4に示した。表4
の実験結果から明らかなように、本発明の方法は混合油
剤の乳化安定性に優れ、かつPETフィルムとの接触角
が大幅に小さくなることから、ポリエステル繊維に対す
る親和性が大きくなることがわかる。この本発明の混合
油剤を繊維に付与することで摩擦張力の変動幅が±4g
以下となり、比較に用いたNo3,4,7よりも大幅に
小さくなった。これは本発明の方法によってポリエステ
ル繊維に対する親和性が向上したことと合わせて、混合
油剤のポリエステル繊維への拡散浸透性が極めて良好と
なり、混合油剤のポリエステル繊維への均一付着性が向
上したためである。
【0023】
【表4】 混合油剤乳化安定性:混合油剤を長さ16cmのガラス
製試験管に入れて室温で7日間静置して白色エマルジョ
ンの分離の有無を肉眼で観察した。 ○……分離せず ×……分離する PETフィルムとの接触角:PETフィルム上へ混合油
剤からなる液滴1滴をピペットを用いて高さ5mmより
滴下して、30秒後に、ビデオマイクロスコ−プで倍率
20倍で側面より撮影し、写真から接線法で測定した。
【0024】実施例3、比較例3 図2の装置を使用して、固有粘度0.65で0.5重量
%のTiO2 を含有するポリエチレンテレフタレ−トを
孔径0.25mmφ、孔数24の紡糸口金から紡糸温度
290℃で33.3g/分の吐出量で吐出し、冷却、固
化後表1の油剤Bに表2の側鎖変性シリコ−ンを10:
1の割合で添加混合し、濃度10%の混合油剤水溶液と
し、給油装置4(溝幅0.2mmの給油ガイド)を用い
口金下2mに設置し、繊維表面に0.4重量% 付与し、
溶融紡糸した。このときの巻取速度を6000m/分に
設定して、第1ゴディロ−ラと第2ゴディロ−ラとの間
で緊張率を10%、巻取張力を0.3g/dに設定して
紡糸を行った。
【0025】上記によって得られた本発明のポリエチレ
ンテレフタレ−ト繊維は、摩擦張力の変動幅が中心値に
対して±3gの範囲内であり、極めて小さい変動幅であ
った。一方、比較例3として、側鎖変性シリコ−ンを添
加しない油剤Bを付与したポリエチレンテレフタレ−ト
繊維を実施例3と同様に製糸して6000m/分で巻取
った。この比較例3の摩擦張力変動幅は中心値に対して
±8gであり、油剤付着斑の大きいものであった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で用いた直接紡糸延伸装置の一例であ
る。
【図2】本発明で用いた直接製糸装置の一例である。
【符号の説明】
1:紡糸口金 2:糸条 3:冷却装置 4:給油装置 5:加熱供給ロ−ラ(第1ゴディロ−ラ) 6:加熱延伸ロ−ラ(第2ゴディロ−ラ) 7:巻上げドラム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−81375(JP,A) 特開 昭52−96297(JP,A) 特開 昭49−117800(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D01F 11/08 D06M 13/00 - 15/72

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリエステル繊維を3000m/分以上の
    速度で製糸して巻取るに際して、下記の一般式(1)で
    表される、平均分子量が2500未満で表面張力が25
    dyne/cm 以下のポリアルキレンオキサイド変性ポリシロ
    キサンを1〜20重量%含有する繊維処理剤を付与する
    ことを特徴とするポリエステル繊維の製造方法。 【化1】 式中、R1 は炭素数が3〜4のアルキレン基 R2 は炭素数が1〜8のアルキル基またはH mは0〜5、nは1〜5、aは1〜10、bは1〜10
    である。
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CN104975494A (zh) * 2015-08-07 2015-10-14 太仓市隆纺油剂有限公司 高效渗透性、防飞溅的锦纶dty油剂及其制造方法

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