JP3449839B2 - ポリエステル太細混繊糸の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、衣料用織編物に使
用されるふくらみ感、張り腰が良好であると共に、布帛
にナチュラルな杢調、陰影感を与えるポリエステル太細
混繊糸の製造法に関する。さらに詳しくは、側糸たる太
細糸に延伸斑によるクラックが少なく、熱処理、減量加
工等による劣化が少ないポリエステル太細混繊糸の製法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】繊維の長さ方向に太さ斑を有するシック
アンドシン糸（Ｔ＆Ｔ糸と表記）と呼ばれる太細糸は、
従来からよく知られている。この糸条は、通常、ポリエ
ステル低配向未延伸糸を低温、自然延伸倍率以下の低延
伸倍率（約２．０〜３．０倍）で延伸して得られる。こ
の手法により得られる太細糸は、太繊度部と細繊度部の
差が大きく、強い杢調表現が可能であるが、染色加工時
の熱、アルカリ処理により劣化し強度低下を引き起こす
と同時に、太繊度部が脱落し、粉落ち、穴開きといった
欠点をも発生させるため好ましくない。この劣化は、斑
延伸時に発生する細繊度部と太繊度部の間に発生したひ
ずみによる微細なクラックが熱、アルカリ処理により脆
化したものと考えられる。

【０００３】原料に、ポリエステル高配向未延伸糸を使
用し、延伸倍率を下げ（約１．３〜１．８倍）ひずみを
小さくする手法も知られているが、この場合、太繊度部
と細繊度部の差が小さく、杢調表現に乏しいため好まし
くない。さらに、ポリエステル高配向未延伸糸をヒ−タ
−により弛緩熱処理したものを低温、自然延伸倍率以下
の低延伸倍率で斑延伸する手法も報告されている。この
ポリエステル高配向未延伸糸をヒ−タ−により弛緩熱処
理することは、低配向未延伸糸に戻すことと同じであ
る。従って、杢調の強弱は明確になるが、染色加工時の
熱、アルカリ処理により劣化し強度低下を引き起こし、
太繊度部が脱落、粉落ち、穴開きといった欠点は発生す
ることになり好ましくない。

【０００４】また、ポリエステル未延伸糸に水性液体を
斑付着させ延伸斑を引き起こし太細糸とする手法、ポリ
エステルポリマ−の中に無機微粒子を大量に練り込み延
伸斑を起こし太細糸とする手法も知られている。しか
し、これらの手法は、すべて太い繊維を部分的に延伸
し、太い部分と細い部分を発生させる方法であり、太い
部分と細い部分の間にひずみが生じ、熱、アルカリによ
る劣化、粉落ち、穴開きが発生するため好ましくない。

【０００５】太細糸の強度低下を抑制する目的に、太細
糸と実質的に太細のない糸条を組み合わせる（混繊・交
絡処理等）手法もよく知られている。さらに、この実質
的に太細斑のない糸条を高収縮糸とし、異収縮混繊糸と
してのふくらみ感、張り腰を向上させる手法も良く知ら
れている。この手法は、確かに、実質的に太細のない糸
条が張力を支えるため、引き裂き強度は向上する。しか
しながら、太細糸の熱、アルカリによる劣化、粉落ちは
依然として発生するため好ましくない。また、異収縮混
繊糸として見れば、高収縮糸を芯糸とすることにより多
少のふくらみ感は得られるが、一般的に太細糸は低温延
伸であるため、沸水収縮率が１０％以上と高く、十分な
ふくらみ感とならない。太細糸を熱処理し低収縮化すれ
ばふくらみ感も向上するが、熱処理は太細糸の劣化に繋
がるため好ましくない。十分なふくらみ感を持ちなが
ら、劣化のない太細混繊糸はまだ、得られていない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、上記し
た従来の技術の問題点を改善し、ふくらみ感、張り腰が
良好であると共にナチュラルな質感をも有するポリエス
テル太細混繊糸を提供することである。

【０００７】すなわち、本発明は、複屈折率（Δｎ）が
０．０１５〜０．０７０のポリエステル高配向未延伸糸
を用い、１１０℃以下の温度、１．０１〜２．８０倍の
延伸倍率で延伸した後、引き続いて１１０〜２４０℃の
温度、送り込み率１５％以上で接触型ヒ−タ−にヒ−タ
−上部張力が１〜５ｇ、下部張力が１〜８ｇとなる様に
接触させた弛緩熱処理を行い沸水収縮率を６％以下とし
たポリエステル太細フィラメントＡと、沸水収縮率が７
〜２５％以下の実質的に太細のないポリエステルフィラ
メントＢを引揃えまたは、ＡをＢより−２〜２０％過剰
に供給した流体乱流処理を施すことを特徴とするポリエ
ステル太細混繊糸の製造法である。さらに好ましくは、
ポリエステル太細フィラメントＡが、複屈折率（Δｎ）
０．０３０〜０．０６０のポリエステル高配向未延伸糸
を用い、１００℃以下の温度、１．１０〜１．８０倍の
延伸倍率で延伸した後、引き続いて１３０〜１８０℃の
温度、送り込み率 ２０％以上で接触型ヒ−タ−にヒ−
タ−上部張力が１〜４ｇ、下部張力が１〜６ｇとなる様
に接触させた弛緩熱処理を行い、沸水収縮率を５％以下
であるポリエステル太細混繊糸の製造法である。

【０００８】本発明の最も重要な点は、ポリエステル高
配向未延伸糸を低温で延伸後、熱セットヒ−タ−上下の
張力バランスをとりながら、通常では考えられない大過
剰供給率で弛緩熱処理し、細い部分を部分的に斑収縮さ
せ太繊度部とする点である。すなわち、従来の太繊度糸
を斑延伸し細い部分を作るのに対し、細繊度糸を斑収縮
させ太繊度糸を作る、全く逆の発想である。

【０００９】本発明の太細糸の製造法は、糸条を接触型
ヒ−タ−を使用しヒ−タ−上下の張力バランスを取るこ
とにより斑収縮させる方法である。これを達成するため
には、収縮させる糸条が高収縮である必要がある。高収
縮でなければ、収縮斑が小さく、太繊度部分と細繊度部
分の差が大きくならない。すなわち、繊度差による斑表
現のためには、高収縮でなければならない。この高収縮
を達成するためには、原糸として使用するポリエステル
高配向未延伸糸の複屈折率（Δｎ）は、０．０１５〜
０．０７０でなければならない。複屈折率（Δｎ）が、
０．０１５以下の低配向未延伸糸はどの様に延伸して
も、せいぜい沸水収縮率にして２０％の収縮糸しか製造
できない。また、複屈折率（Δｎ）が、０．０７０以上
の糸条は、高配向未延伸糸というより、超高速紡糸原糸
となり、これをどの様に延伸しても高収縮糸は製造でき
ない。従って、収縮させるための高収縮糸を製造するた
めには、複屈折率（Δｎ）が、０．０１５〜０．０７０
の高配向未延伸糸が必要である。なお、安定した高収縮
糸を製造するためには、複屈折率（Δｎ）が、０．０３
〜０．０６の範囲内にある方がより好ましい。

【００１０】次に、延伸温度は、１１０℃以下の温度で
なければならない。なお、この時のホットピン、また
は、ホットプレ−トへの接触時間は、０．０１〜０．５
秒程度が好ましい。この延伸温度が、１１０℃以上で
は、高収縮糸が製造できないため好ましくない。なお、
この延伸温度は、４０℃以下では室温の影響を受け、温
度ばらつきが発生し易く好ましくない。従って、５０〜
１００℃の範囲内がより好ましい。

【００１１】延伸倍率は、１．０１〜２．８０倍の範囲
が必要である。延伸倍率が１．０１倍以下、すなわち、
延伸しない条件では、高配向未延伸糸であるＰＯＹは高
収縮糸であり、次工程の大過剰供給率による弛緩熱処理
（斑収縮）も可能であるが、製造された糸条の太繊度部
は、低配向未延伸糸であり、ガイド等による接触に弱
く、毛羽が多発し次工程以降の工程通過性に乏しいため
好ましくない。さらに、延伸倍率は、２．８０倍以下で
なければならない。２．８０倍以上の延伸倍率は、実際
に使用する高配向未延伸糸の適正延伸倍率を越え、毛羽
を多発させ、断糸を起こすため好ましくない。延伸倍率
は、使用する高配向未延伸糸によるが、次工程以降の工
程通過性（毛羽の抑制）を考慮すれば、１．１０〜１．
８０倍がより好ましい。

【００１２】続いて、弛緩熱処理温度は、１１０〜２４
０℃の温度でなければならない。この熱処理温度は、収
縮させる力、率を決定すると共に側糸である太細糸の沸
水収縮率を決定する上で重要である。熱処理温度が１１
０℃以下では、側糸の低収縮化が不十分であり、異収縮
混繊糸としてのふくらみ感が不足するため好ましくな
い。また、収縮させる力が弱く斑収縮を起こすに不十分
であり、太細効果が弱いため好ましくない。さらに、熱
処理温度が２４０℃以上では、太繊度部が劣化し毛羽多
発となると共に、膠着、融着が発生するため好ましくな
い。なお、実際に試験してみると、最も収縮する温度と
いうものが存在する。高温であれば、より一層収縮する
と考えられがちであるが、糸条には熱収縮応力があり、
このピ−ク温度、すなわち、最も収縮力の大きい温度近
辺で最も収縮するのである。この温度は、前段階の延伸
条件により変化すが、本発明糸条は基本的に低温延伸で
あるため、このピ−ク温度も低く凡そ１３０〜１５０℃
近辺である。従って、工程通過性を考慮した安定収縮領
域温度、太細糸の沸水収縮率の設定のためには１３０〜
１８０℃の温度範囲がさらに好ましい。

【００１３】弛緩熱処理時の送り込み率は、１５％以上
でなければならない。この送り込み率は、太細の差を決
定する上で重要である。この１５％は平均値であるた
め、実際の斑収縮では、それ以上の太細の差が発生す
る。例えば、１：１の比率で、０％収縮と３０％収縮が
起こったとすれば、０％収縮が細繊度部、３０％収縮が
太繊度部となるのである。この送り込み率が１５％以下
では太細の差が小さく、斑として認識し難いため好まし
くない。なお、この送り込み率は、１５％から、糸条が
最も収縮できる限界収縮より３〜５％程度小さい値まで
に設定する。この限界収縮とは、ヒ−タ−上で大きな糸
揺れが発生し断糸する限界を意味する。また、送り込み
率は、低収縮化にも影響を与える。すなわち、送り込ん
だ量だけ収縮したことになるからである。この低収縮化
を実施するためには、送り込み量２０％以上であれば、
なお好ましい結果を与える。

【００１４】この弛緩熱処理時に重要なのは、接触型ヒ
−タ−を使用する事とヒ−タ−上下の張力バランスを取
ることである。すなわち、斑収縮させるためには、その
収縮を均一にさせない障害物が必要である。その障害物
としては、接触型ヒ−タ−が最も好ましい。ヒ−タ−以
外に、ガイドの挿入等が考えられるが、ガイド前後での
張力が高くなり過ぎるため、十分な送り込みが不可能に
なるばかりか、ロ−ラ−への巻き付き、断糸が多くなる
ため好ましくない。また、接触型ヒ−タ−であってもそ
のヒ−タ−上下の張力が高過ぎれば、ガイドと同様に十
分な送り込みが不可能になり、低過ぎれば斑収縮が起り
難く好ましくない。数値的に、ヒ−タ−上部の張力は、
１〜５ｇ、下部張力は、１〜８ｇでなければならない。
なお、十分な送り込みを達成するためには、この接触型
ヒ−タ−の糸道は上から下でなけれなならない。下から
上では、送り込みによる糸条が自重により垂れ下がり、
巻き付きを多発させると共に、１５％以上、特に、２０
％以上の送り込みを達成するのが困難である。ヒ−タ−
上部の張力は、主に、送り込み量、ヒ−タ−温度により
決定されるが、張力が１ｇ以下では糸が緩み過ぎ断糸す
るため好ましくない。また、５ｇ以上は、糸道の屈曲、
ガイド摩耗を意味しており十分な収縮を付与できないた
め好ましくない。また、ヒ−タ−下部張力が１ｇ以下で
は、ヒ−タ−の障害物としての効果が弱く斑収縮ができ
ない、または、過剰供給量が大き過ぎ断糸するため好ま
しくない。さらに、８ｇ以上では、ヒ−タ−の障害物と
しての効果が強過ぎ、十分な収縮を付与できないため好
ましくない。なお、この張力は、ヒ−タ−上部で１〜４
ｇ、下部で１〜６ｇがより好ましい。このヒ−タ−上下
の張力バランスを達成するためには、ヒ−タ−上下に位
置するガイド位置、ヒ−タ−の傾き、ヒ−タ−長及び表
面状態の調整等により実現するものである。

【００１５】なお、上述の加工を実施し製造したポリエ
ステル太細フィラメントの沸水収縮率は６％以下でなけ
ればならない。これは、異収縮混繊糸としてふくらみ感
を得るために重要である。なお、この沸水収縮率は、上
述加工のすべての工程で調整可能であり、一該にどの工
程を調整するものかは言えない。芯糸が高収縮であれ
ば、異収縮混繊糸としてふくらみ感が発現するが、十分
なふくらみ感を得るためには、側糸が低収縮である必要
がある。すなわち、芯糸が超高収縮で側糸との収縮差が
大きく存在しても、側糸の収縮率が大きい場合、十分な
糸長差、ふくらみ感が発現しないことが判明してきたの
である。これは、特に織物において発生する現象であ
る。織物中では、糸条は各々経糸、緯糸により拘束され
るため、例え芯糸が超高収縮であっても十分に収縮でき
ず、逆に側糸は芯糸の収縮により発生する空間のため十
分に収縮できる。そのため、収縮差が小さくなりふくら
み不足となるのである。通常の異収縮混繊糸の場合、側
糸の沸水収縮率が６％以上では収縮が高過ぎて十分なふ
くらみ感は得られない。最近では、沸水収縮率が０％以
下、いわゆる自発伸長糸と呼ばれる糸条を側糸に用いる
ことが主流である。これに対し本発明糸条の側糸は、そ
の収縮の仕方、熱の加わり方の差により太細が発現する
太細糸である。従って、その太細部の沸水収縮率は異な
る。沸水収縮率が６％とはト−タルで６％であり、太部
と細部では沸水収縮率が異なるため、この太細糸自体が
１つの異収縮混繊糸である。この太細糸の異収縮効果
は、糸条ト−タルの沸水収縮率が大きい程効果は大き
く、ト−タル沸水収縮率が小さい場合は効果が小さい。
本発明糸条は、この芯糸−側糸の収縮差によるふくらみ
感と側糸自体の異収縮によるふくらみ感のバランスによ
りふくらみ感を発現させている。このバランスを各種検
討した結果、２つの異収縮効果の内、芯糸−側糸の収縮
差による効果の方が太細糸の異収縮効果より大きいこと
が判明した。側糸である太細糸の沸水収縮率が６％以下
であれば、芯糸−側糸の異収縮効果と太細糸の異収縮効
果により十分なふくらみ感が得られる。なお、太細糸の
沸水収縮率が４％以下であっても芯糸−側糸の異収縮効
果が大きく出て十分なふくらみ感が得られ好ましい。

【００１６】芯糸を構成する実質的に太細のないポリエ
ステルフィラメントＢの沸水収縮率は７〜２５％でなけ
ればならない。異収縮混繊糸としてふくらみ感を満足さ
せるには、芯糸の沸水収縮率を高くしなければならない
ことは、公知の事である。芯糸超高収縮の異収縮混繊糸
を使用した布帛は、その高収縮特性から、引っ張りによ
る塑性変形を起こし、“わらい”と言われるパッカリン
グを発生させる欠点がある。さらに、超高収縮糸を使用
した織編物は、その生機に使用する糸量が大きくなり、
コストアップに繋がるという欠点をも持っている。従っ
て、本発明糸条の沸水収縮率は２５％以下でなければな
らない。また、異収縮混繊糸としてのふくらみ感を付与
するためには、沸水収縮率は５％以上でなければならな
い。沸水収縮率が７％以下では側糸の超低収縮化、太細
による異収縮混繊効果を持ってしても十分なふくらみ感
は得られないためである。

【００１７】さらに、側糸である太細糸Ａと、芯糸Ｂを
引揃えまたは、ＡをＢより−２〜２０％過剰に供給した
流体乱流処理を施さなければなない。これは、流体乱流
処理により芯糸と側糸の染色差によるパタリングを除く
と共に、後加工工程通過性を良くするために必要であ
る。本発明の太細を有する糸条Ａは、ヒ−タ−に接触さ
せているため、その抵抗によりフィラメント間での位相
のズレが起り、ル−プ、たるみが発生する。このル−
プ、たるみは、ＷＪＬでの製織には欠点となり好ましく
ない。このル−プ、たるみを解消し、ＷＪＬでの製織性
を向上させるためには、側糸たるフィラメントＡを芯糸
たるフィラメントＢより若干アンダ−フィ−ド下でイン
タ−レ−ス処理する必要がある。数値的には約２％以下
のアンダ−フィ−ド（芯糸Ｂの方が側糸Ａより２％過剰
供給）条件である。これに対し、ふくらみ感を強調し、
多少のル−プ、たるみをレピア織機で製織してしまうこ
とを目標とすれば、側糸たるフィラメントＡは、芯糸た
るＢより糸長が長い必要がある。数値的には、太細を有
する糸条Ａを芯糸たる高収縮糸Ｂより０〜２０％過剰供
給して流体乱流処理をしなければならない。なお、この
過剰供給率は２０％以下でなければならない。この過剰
供給率が大きい程、芯糸と側糸の糸長差が大きい。すな
わち、糸条表面にル−プたるみが発生することであり、
このル−プ、たるみが過大な場合、解舒性を含め後工程
通過性（特に製織工程）が極度に低化するため好ましく
ない。後工程通過性を考慮すれば過剰供給率は最大２０
％以下でなければならない。また、本発明の太細糸は接
触ヒ−タ−という障害物に擦りつけて収縮させるため毛
羽の発生が多く工程通過性に問題が発生し易い。従っ
て、この流体乱流処理による毛羽の解消、軽減化が重要
である。数値的に示せば交絡数 ３０個／ｍ以上が必要
である。この交絡数が３０個／ｍ以下では、毛羽による
後工程通過性が著しく不良になるため好ましくない。な
お、この交絡処理は、一般的にインタ−レ−ス、タスラ
ンといわれる処理を意味している。タスラン処理を施し
た糸条は、インタ−レ−ス処理した糸条と異なり明確な
交絡数の測定はできないが、便宜的には、糸条中心部へ
針を通し、その針を糸条長手方向に移動させ、それ以上
針が動かない点を交絡部として測定しおよその目安とす
るのが好ましい。

【００１８】本発明の混繊糸の製造に使用する装置の一
例を図１に示した、図中、１は芯糸、２は鞘糸、３は第
１フィ−ドロ−ラ−、４は第２フィ−ドロ−ラ−、５は
ホットピン、６は第３フィ−ドロ−ラ−、７は接触型ホ
ットプレ−ト、８は第４フィ−ドロ−ラ−、９は流体乱
流ノズル、１０は第１デリベリロ−ラ−、１１はワイン
ダ−を示すものである。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を実施例で具体的に説明する
が、本発明は何等これらに限定されるものではない。 実施例１ 常法により得られたポリエチレンテレフタレ−トを、紡
糸速度 ２１００ｍ／分で紡糸し、次いで巻取る事なく
延伸を施し、沸水収縮率＝１２．９％のＳＤ７５ｄ／１
６ｆの高収縮糸を得た。次ぎに、紡糸速度 ３３００ｍ
／分で紡糸し複屈折率０．０３７、破断伸度 １４３％
のＳＤ９０ｄ／４８ｆの高配向紡糸原糸を得た。これら
の糸条を、第１図で示した装置、以下の条件でタスラン
加工した。 高配向未延伸糸の延伸倍率：１．４５倍、ホットピン温
度：９０℃、接触型ヒ−タ−による弛緩熱処理温度：１
６０℃、送り込み率：１６０％、タスラン：芯糸ＯＦ率
５％、側糸ＯＦ率 ８％、エア−圧 ６．０ kg/cm² 糸加工速度：２００ｍ／ｍｉｎ 接触型ホットプレ−トは、長さ６０ｃｍで垂直方向に設
置され、上部張力 １〜２ｇ、下部張力 ２〜３ｇであ
った。得られた混繊糸の芯糸と鞘糸の交絡数は、９６個
／ｍ、鞘糸の沸水収縮率は−０．８％であった。この混
繊糸を用いて織物にしたところ、工程通過性は良好であ
り、自然なふくらみ、張り腰を有すると共に、良好な杢
調を有する優れたものとなった。また、染色加工による
劣化、粉落ちも少なく、使用に十分可能なレベルであっ
た。

【００２０】比較例１〜５、実施例２〜７ 芯糸たる高収縮糸は実施例１と同一であり、加工条件、
側糸たる高配向未延伸糸を表１の通りに変更した試験を
行った。

【００２１】

【表１】

【００２２】比較例６ タスラン条件を芯糸ＯＦ率 ５％、側糸ＯＦ率 ２８％
とした他は、実施例１と同様の加工を施した。この糸条
を用いて織物を製織しようとしたが、ル−プ、たるみが
多発しており製織不能であった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造法に使用される製造装置の一例を
示す該略図である。

【符号の説明】

１：芯糸 ２：鞘糸 ３：第１フィ−ドロ−ラ− ４：第２フィ−ドロ−ラ− ５：ホットピン ６：第３フィ−ドロ−ラ− ７：接触型ホットプレ−ト ８：第４フィ−ドロ−ラ− ９：流体乱流ノズル １０：第１デリベリロ−ラ− １１：ワインダ−

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D02G 1/00 - 3/48 D02J 1/00 - 13/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複屈折率（Δｎ）が０．０１５〜０．０
   ７０のポリエステル高配向未延伸糸を用い、１１０℃以
   下の温度、１．０１〜２．８０倍の延伸倍率で延伸した
   後、引き続いて１１０〜２４０℃の温度、送り込み率
   １５％以上で接触型ヒ−タ−にヒ−タ−上部張力が１〜
   ５ｇ、下部張力が１〜８ｇとなる様に接触させた弛緩熱
   処理を行い、沸水収縮率を６％以下としたポリエステル
   太細フィラメントＡと、沸水収縮率が７〜２５％の実質
   的に太細のないポリエステルフィラメントＢを引揃えま
   たは、ＡをＢより−２〜２０％過剰に供給した流体乱流
   処理を施すことを特徴とするポリエステル太細混繊糸の
   製造法。
2. 【請求項２】 ポリエステル太細フィラメントＡを、複
   屈折率（Δｎ） ０．０３０〜０．０６０のポリエステ
   ル高配向未延伸糸を用い、１００℃以下の温度、１．１
   ０〜１．８０倍の延伸倍率で延伸した後、引き続いて１
   ３０〜１８０℃の温度、送り込み率 ２０％以上で接触
   型ヒ−タ−にヒ−タ−上部張力が１〜４ｇ、下部張力が
   １〜６ｇとなる様に接触させた弛緩熱処理を行い、沸水
   収縮率を５％以下とした請求項１記載のポリエステル太
   細混繊糸の製造法。
3. 【請求項３】 ポリエステル太細フィラメントＡと、実
   質的に太細のないポリエステルフィラメントＢを交絡処
   理後、１３０〜２００℃の温度で熱処理することを特徴
   とする請求項２記載のポリエステル太細混繊糸の製造
   法。