JP3693476B2 - 高反発性布帛の製造に適した交絡糸 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衣料用素材として従来発現できなかった高反発性の布帛の製造に適した交絡糸に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエステル糸を用いたハリ、コシ、フクラミ感のある布帛を製造するための糸条として、従来から、２種以上の収縮率の異なる糸条を交絡してなる異収縮混繊糸や、Δｎの異なる２種以上の紡糸原糸を用いた混繊仮撚加工糸が数多く提案され、例えば、単糸デニールの太い高収縮フィラメントを芯糸とし、単糸デニールの比較的細い低収縮フィラメントを側糸として配置し、交絡点間で糸長差をもたせて糸条にふくらみを出すことが知られている。
また布帛のハリ、コシ感の向上を目的として、芯糸と側糸との単糸デニールの差に注目した技術（特公昭57-32137号公報、特公昭62-57731号公報）や芯糸の収縮値と最大熱応力に注目した技術（特公昭61-36099号公報）、また芯糸の弾性率に注目した技術（特公昭62-49380号公報）が提案されているが、糸条の外側に存在するループ化した側糸の曲げ強さに着目し、ループ化した側糸の高反発性を利用して布帛の風合改良を図った技術はなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はハリ、コシ感のある布帛の供給にあたり、用いる糸条の側面にループ状態で存在する糸の曲げ強さに着目し、従来にないバネ効果の高いループを糸条の側面に存在させることにより、新たなハリ・コシ感，シャリ感を発現させるものである。
【０００４】
ポリエステル繊維において 115〜130℃で湿熱処理された後の糸条の側面に存在する単糸ループに対し、強いバネ効果を付与するには、その曲げ強さを上げることが必要である。そのために、一般に単独ポリマーによる繊維では産業用高強力糸のように高重合度、高配向の糸とすればよいが、かかる高強力糸は染色性に乏しく汎用性の問題が残る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者らは、染色性が良好でかつ湿熱処理後に高い曲げ強さを有する糸を種々検討した結果、芯鞘型複合繊維であって、芯／鞘の極限粘度差と重量比率とが一定の関係を満たし、一定値以上の熱応力を有する複合繊維はバネ効果の強いループを発現することができ、特有のハリ・コシ感，シャリ感を達成することを見出だし本発明に到達した。
【０００６】
すなわち、本発明は、芯成分Ａ，鞘成分Ｂともにポリエチレンテレフタレートを主体とするポリエステルからなり、各々のポリエステルの極限粘度〔η〕_Aと〔η〕_Bとの差Δ〔η〕及び芯成分Ａと鞘成分Ｂとの重量比率Ｒとが下記式（１）を満たし、かつ熱応力Ｓ（ｍｇ／ｄ）が下記式（２）を満たす芯鞘型複合繊維が側面にループ状態で存在し、かつ該複合繊維を３０％以上含有し、３０個／ｍ以上の交絡点を有する交絡糸である。
０．０７≦Δ〔η〕／Ｒ^1/2≦０．３０ （１）
Ｓ≧３００ （２）
ここで、Δ〔η〕＝〔η〕_A −〔η〕_B
Ｒは、芯成分重量＞鞘成分重量なら芯成分重量／鞘成分重量
芯成分重量＜鞘成分重量なら鞘成分重量／芯成分重量
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明においては、複合繊維が芯鞘構造を呈し、しかも芯が高粘度、鞘が低粘度の組合わせであることが必須である。
この組合わせが逆の場合でもある程度バネ効果のあるループとすることができるが、本発明で目的とする強いバネ効果は得られず、また高粘度成分の鞘配置では一般に染色性に乏しく汎用性に欠けるものとなる。
【０００８】
芯鞘構造については、芯成分の〔η〕_Aと鞘成分の〔η〕_Bとの粘度差Δ〔η〕が０．０７以上で、芯／鞘重量比は１／３〜３／１、より好ましくは１／１〜２／１が適当である。粘度差が大きい場合は比較的広い範囲の芯／鞘重量比で本発明の効果が出るが、粘度差が小さい場合には芯／鞘重量比は１／１〜２／１付近に限られる。
芯鞘構造で本発明の効果がでるのは、芯鞘で粘度差のある芯鞘型複合繊維を延伸する際に、芯の高粘度ポリエステルも鞘の低粘度ポリエステルも同じドラフトで延伸されるために、芯鞘で配向差が生じる事を利用したものであり、その芯鞘の配向差に起因する潜在的な収縮差により、熱処理後の糸に曲げに強い特性を付与することが出来る。
よって、本発明においては粘度差のある芯鞘構造は不可欠であり、粘度差Δ〔η〕が０．０７未満では本発明の主旨とするハリコシある布帛は得られない。
【０００９】
また芯鞘比率についても、いくら粘度差があっても芯／鞘重量比が１／３未満の細い芯の構造や、また芯／鞘重量比が３／１よりも高い薄い鞘の構造では同様に本発明の強いバネ効果は得られない。
また極端な粘度差では芯鞘形成が困難になり、芯鞘構造の形成のために、粘度差には上限が存在する。
【００１０】
以上の知見より芯、鞘各ポリマーの粘度差と芯鞘重量比率の適正範囲を探った結果、下記式（１）を満たすことが必要であると判明した。
０．０７≦Δ〔η〕／Ｒ^1/2≦０．３０ （１）
【００１１】
本発明の複合繊維の芯成分Ａ、鞘成分Ｂに用いるポリエステルの〔η〕のレベルは通常の溶融紡糸可能な範囲から選ぶことが出来るが、Δ〔η〕≧０．０７の必要性から芯成分ポリエステルは0.6〜1.0，鞘成分ポリエステルは0.5 〜0.9の範囲から選ぶのが適当である。
【００１２】
さらに、本発明において使用されるポリエステルの種類はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の他に、例えばイソフタル酸、５−ナトリウムイソフタル酸等のジカルボン酸や、ブタンジオール，ビスフェノールＡ等のジオール成分を共重合したポリエチレンテレフタレートでもよく、エチレンテレフタレート単位が85％以上のＰＥＴ主体のポリエステルであれば差支えない。
また必要に応じて各種の無機微粒子（酸化チタン、酸化ケイ素、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、アルミナ，カオリン等）や着色剤、抗菌剤、消臭剤、防虫剤、難燃剤など各種機能剤を練り込んだものも用いることができる。
【００１３】
本発明においては、さらに、上記の芯鞘構造に加えて、熱応力Ｓ(mg/d)が下記式（２）を満たすことが必要である。本発明の強いバネ効果を有するループを作るためには、３００mg/d以上の熱応力Ｓが必要条件になる。
Ｓ≧３００ （２）
この熱応力Ｓの値は通常のＰＥＴの溶融紡糸において６００〜３０００ｍ／分の引取り速度で得られた紡糸原糸を、その破断伸度の６０％以上のドラフトで延伸，熱処理して得られる値である。原糸破断伸度６０％未満の低ドラフトでは、熱応力Ｓも低レベルとなり、３００mg/dを越えない。また原糸破断伸度の６０％以上の延伸でも延伸，熱固定後に一定以上の制限収縮を施すと熱応力Ｓの値が３００mg/d以上とならないので制限収縮処理を行なう場合は熱応力が300mg/d未満にならないような条件で行なわなければならない。
【００１４】
また、本発明における複合繊維の芯鞘構造は、鞘成分が単繊維全表面を被覆すべく芯成分と複合されていなければならない。芯成分と鞘成分とは実質的に同心的に配置されている必要があり、その偏芯度が一定以上になるとコイルクリンプ化し、風合的に異なったものとなるため、例えば、円形断面の単芯芯鞘構造の複合繊維であれば、下記式（３）で表される偏芯度が１．２以下であることが好ましい。
T=｛鞘成分の最も厚い部分の厚み(a)/鞘成分の最も薄い部分の厚み(b)} （３）
【００１５】
本発明においては、芯鞘構造は、単芯に限らず２芯以上の多芯構造も採用でき，断面形状も円に限定されず、楕円、Ｙ型，Ｘ型，△型，多角型等の異形断面，中空断面も採用できる。このような場合においては、偏芯度が求めにくい場合があるが、上述のように実質的に潜在捲縮性を有さないような複合形態を採用すべきである。
【００１６】
本発明の複合繊維を使用して糸加工するにあたっては、出来上がり糸条の側面に本発明糸条の単糸ループ(糸長差によるもの)が存在するような糸形状であれば，空気乱流による交絡処理やタスラン交絡処理，仮撚処理等、種々の加工方法で交絡糸とすることができる。交絡処理の際に、単糸ループの固定のために、３０個／ｍ以上の交絡点が必要になる。３０個／ｍ未満の交絡点では、単糸ループの固定が困難になり、本発明の目的とする強いバネ効果を持つ側糸ループが形成されにくい。
本発明の複合繊維は単独で加工して交絡糸としてもよいし、他種糸条との混繊交絡処理を施してもよい。他種の糸条との交絡処理の際には、本発明の糸条の含有量は最低３０％は必要である。３０％未満では強いバネ効果を持つ側糸ループの存在が稀薄となり、風合的に不満足なものとなる。
【００１７】
【実施例】
以下に本発明を実施例により説明するが、本発明は何らこれらの実施例に限定されるものでない。
極限粘度〔η〕は、ポリエステルをフェノール／テトラクロルエタン＝１／１（重量比）の溶媒に溶解し、３０℃にて粘度を測定して求めた値である。ヤーンを構成する単繊維の芯成分の極限粘度は、鞘成分のみをあらかじめ１００℃水酸化ナトリウム５％水溶液により溶解し、芯成分のみを残して前記方法で測定して求めた。
熱応力Ｓ（mg/d)は乾熱収縮応力のことであり、オートグラフに20cmのヤーンを取り付け、50mg/dの初荷重をかけた後、１℃／分の昇温速度で昇温し発現する力を初荷重を加えた値として検出した。
【００１８】
実施例１
芯成分Aとして、酸化チタンを0.1重量%含有する〔η〕_A＝0.75のポリエチレンテレフタレートを用い、鞘成分Ｂとして〔η〕_B＝0.56の５−ナトリウムスルホイソフタル酸にて1.5mol％変性したポリエチレンテレフタレートを用い、芯／鞘重量比率＝１／１にて芯鞘構造とし、紡糸速度900m/minにて常法により溶融紡糸を行い原糸を得た。次いでこの原糸の破断伸度の７０％の延伸倍率にて延伸温度80℃で延伸し、150℃のホットプレート上を走行させ熱固定を行い150d-48filの糸条を得た。
【００１９】
当該糸条を５％のオーバーフィードにてタスラン交絡処理を施した後1500t/mの撚糸後、撚止めセット行い、側面ループを有する糸条（Ｉ）を得た。この糸条を経糸および緯糸の用いてタフタを製織し、常法のリラックス精練を行い、布帛の反発感，ハリコシを評価した。（風合評価▲１▼）
【００２０】
また、当該糸条に対しレーヨン100d-36filを引き揃え供給し、空気乱流による交絡処理を施し、1200t/mの撚糸後、撚止めセット行い、側面ループを有する糸条（II）を得た。この糸条を経糸および緯糸の用いてタフタを製織し、常法のリラックス精練を行い、布帛の反発感、ハリコシを評価した。（風合評価▲２▼）
【００２１】
表１に複合繊維の芯成分、鞘成分、それらの極限粘度、芯鞘重量比率、偏芯率熱応力、Δ〔η〕／R^1/2、交絡数、風合評価を示す。風合評価は比較例１を対照とした相対評価で、◎＝非常に良好、○＝良好、△＝今一歩、×＝変わりなし、を表わす。
【００２２】
【表１】

表中の鞘ＰＥＴのａ〜ｅは下記の通りのポリエステルを示す。
a：5-ナトリウムスルホイソフタル酸 : 1.5mol変性PET
ｂ：BaSO₄ : 5.0wt％ 含有PET
ｃ：5-ナトリウムスルホイソフタル酸 : 2.5mol変性PET
ｄ：SiO₂ : 3.0%含有PET
ｅ：TiO₂ : 0.1% 含有PET
【００２３】
実施例２〜４、比較例１〜４
複合繊維の芯成分、鞘成分、それらの極限粘度、芯鞘重量比率、偏芯率を表1に示すように変更すること以外は、実施例1と同様にして複合繊維を得、最終的に布帛としての風合評価を行なった。評価結果を表1に示した。

Claims (1)

1. 芯成分Ａ，鞘成分Ｂともにポリエチレンテレフタレートを主体とするポリエステルからなり、各々のポリエステルの極限粘度〔η〕_Aと〔η〕_Bとの差Δ〔η〕及び芯成分Ａと鞘成分Ｂとの重量比率Ｒとが下記式（１）を満たし、かつ熱応力Ｓ（ｍｇ／ｄ）が下記式（２）を満たす芯鞘型複合繊維が側面にループ状態で存在し、かつ該複合繊維を３０％以上含有し、３０個／ｍ以上の交絡点を有する交絡糸。
   ０．０７≦Δ〔η〕／Ｒ^1/2≦０．３０ （１）
   Ｓ≧３００ （２）
   ここで、Δ〔η〕＝〔η〕_A −〔η〕_B
   Ｒは、芯成分重量＞鞘成分重量なら芯成分重量／鞘成分重量
   芯成分重量＜鞘成分重量なら鞘成分重量／芯成分重量