JP3898784B2 - ポリアミドシックアンドシンヤーンの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，糸条の長手方向に太細斑と濃淡染着性差を有するポリアミドシックアンドシンヤーンの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
糸条の長手方向に太細斑や濃淡染着性差を有するポリアミドシックアンドシンヤーンを製造する試みは種々なされている。例えば，ポリアミド未延伸糸を延伸するに際し，表面温度に分布を持つ熱板を用い，未延伸糸を所定の周期で熱板上をトラバースさせたり，あるいは熱板を垂直方向に振動させることにより，延伸時に繊維に与える熱を周期的に変化させてシックアンドシンヤーンを得る方法（特公昭37-10856号公報）や，ポリアミド未延伸糸を延伸する前に，未延伸糸を加熱表面と冷却表面とを交互に有するローラに接触させて間歇的な熱処理を行うことにより，糸条の長手方向に結晶化部分と非結晶化部分を交互に形成させた後, 延伸してシックアンドシンヤーンを得る方法（特公昭49-17612号公報）等がある。
【０００３】
しかしながら，上記のような方法では，延伸工程前や延伸工程で特殊な熱処理装置が必要であり，シックアンドシンヤーンを市場に供給するには実用的な方法ではないばかりか，熱処理装置が機械的に制御されるものであるため，得られるシックアンドシンヤーンの太細斑に周期性があり，布帛にした場合モアレや規則的な太細パターンが現れやすいという問題があった。
【０００４】
このような問題を解決し，安価な方法でシックアンドシンヤーンを得る方法として，例えば，ポリアミド未延伸糸をネッキングポイントが残るに十分な低倍率で延伸するに際し，80℃以上の二次転移温度を有する熱可塑性重合体を混合したポリアミドを紡糸して得た未延伸糸を供給糸とする方法（特開昭58-36210号公報）や，ポリアミド未延伸糸に非水系油剤を付着させて交絡処理を行った後，不完全延伸を行う方法（特開平３−199442号公報）等が提案されている。
【０００５】
しかしながら，このような方法で得られるシックアンドシンヤーンは太部と細部の境界が不明瞭であり，この糸条から得られる布帛は，いわゆる霜降り調の杢外観であり，メリハリのある明瞭なかすり調外観が得られないばかりか，人工的な杢パターンになる場合が多く，自然な癖のない杢外観が得られない等の問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は，このような現状に鑑み，製編織して染色すれば，明瞭なかすり調の外観を呈する布帛となるポリアミドシックアンドシンヤーンを，特別な装置を使用することなく，安価に製造できる方法を提供することを技術的な課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは，上記の課題を解決するために鋭意検討した結果，本発明に到達した。
すなわち，本発明は，複屈折率（Δn)が15×10^-3〜35×10^-3であるポリアミド未延伸糸を交絡処理し, 次いで，温度 110〜 200℃，フィード率−20〜＋20％で熱処理した後，延伸倍率1.20〜3.00倍で延伸することを特徴とするポリアミドシックアンドシンヤーンの製造方法を要旨とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下，本発明について詳細に説明する。
本発明では，供給糸として複屈折率（Δn)が15×10^-3〜35×10^-3のポリアミド未延伸糸を用いることが必要である。本発明でいうポリアミドとしては，ナイロン６，ナイロン66，ナイロン69，ナイロン46等, あるいはこれらの共重合体等があげられる。複屈折率（Δn)が15×10^-3未満のポリアミド未延伸糸を使用すると，熱処理によって脆化し，後続の延伸時に糸切れが発生するので好ましくない。また，複屈折率（Δn)が35×10^-3を超えるポリアミド未延伸糸を使用すると，熱処理後に延伸しても，ネッキングを伴った不均一延伸とならず，その結果, 本発明の目的とするポリアミドシックアンドシンヤーンが得られない。
【０００９】
本発明では，まず，上記のポリアミド未延伸糸に交絡処理を施す。この交絡処理により糸条の長手方向に交絡部と非交絡部がランダムに形成され，そのため，後続の延伸時に延伸度合いを糸条の長手方向で変化させることができる。ここで，ポリアミド未延伸糸に交絡処理を施す方法としては，インターレーサやエアージェットノズル等を使用した公知のエアー加工方法を用いることができる。また，交絡の程度を示す交絡数は，使用するポリアミド未延伸糸の繊度や要求されるシックアンドシンのピッチにより異なるため特に限定されるものではないが，５〜40個／ｍの範囲にあることが好ましい。交絡数が５個／ｍ未満では，後続の延伸時に交絡部がほどけやすく，目的とするシックアンドシンヤーンが得られない場合があるので好ましくない。また，交絡部が40個／ｍを超えると，シックアンドシンのピッチが細かくなり，布帛にした際，明瞭なかすり調の外観が得られない場合があるので好ましくない。
【００１０】
本発明では，上記で交絡処理を施した未延伸糸に，温度 110〜 200℃，好ましくは 130〜 180℃，フィード率−20〜＋20％, 好ましくは−５〜＋５％で熱処理を施す。熱処理温度が 110℃未満では，繊維の結晶化度を上げることができず, 結果としてシックアンドシンを発現させることができない。一方，熱処理温度が 200℃を超えると繊維の融化が起こり，糸切れや脆化が発生しやすくなる。ここで，本発明でいう熱処理温度とは，交絡処理を施した未延伸糸が受熱して到達する糸条自体の温度であり，糸条とヒータとの間に十分な接触長がある接触型ヒータを用いる場合は，概ね接触型ヒータの温度と受熱した糸条の温度が同じになるが，非接触型ヒータを用いる場合は，糸条の温度が本発明の範囲を満足するようにヒータ温度を高温に設定する必要がある。なお，非接触型ヒータを用いた糸条の到達温度の測定法の一例としては，ＦＩＢＥＲＴＥＭＰ（アメリカ，トランスメット社製）による測定があげられる。
【００１１】
また，熱処理時のフィード率が−20％未満になると，この時点で強い伸長作用を受け，後続の延伸時に不均一延伸の現象が現れなくなるので好ましくない。一方，フィード率が＋20％を超えると，繊維の熱収縮率以上の過供給となって糸条にたるみが生じ，その結果熱処理斑が発生したり，後続の延伸での糸条の工程通過性が著しく低下するので好ましくない。
【００１２】
本発明では，交絡処理した後，熱処理した未延伸糸を，延伸倍率1.20〜3.00倍で延伸することで不均一延伸現象を発生させ，糸条の長手方向に太細斑を形成したポリアミドシックアンドシンヤーンを得る。ここで，延伸倍率が1.20倍未満では，不均一延伸の現象が明瞭に現れず，たとえ，不均一延伸部分が部分的に形成されたとしても, 明瞭な太細斑を有する糸条は得られない。また，延伸倍率が3.00倍を超えると，強い伸長作用により本来太部となる部分も延伸されるため, 均一な糸条しか得られない。
【００１３】
上記した延伸時の温度は特に限定されるものではないが，不均一延伸現象により明瞭な太細斑を形成させるために，比較的低温で行うことが好ましく，特に室温下で行うのが好ましい。延伸温度がポリアミド未延伸糸のガラス転移温度より20℃以上高くなると，明瞭な太細斑を形成し難くなりやすい。
【００１４】
【作用】
本発明によれば，延伸時に特別な装置を用いることなく，製編織して染色すれば，明瞭なかすり調の外観を呈する布帛となる，太細斑と濃淡染着性差を有するポリアミドシックアンドシンヤーンを容易に得ることが可能となるが，その理由は，次のように推測される。
ポリアミド未延伸糸に交絡処理を施すことなく前述の条件で熱処理と延伸を施せば，熱処理でポリアミド未延伸糸の結晶化度の増加，結晶サイズの増大が起こるので，延伸時に分子鎖の解きほぐしがスムーズに行われず均一な延伸が妨げられ，その結果，比較的応力集中の受けやすい部分を中心にネッキングが発生し，個々のフィラメントの長手方向に太細斑が形成される。しかしながら，この場合，太細斑は個々のフィラメントにランダムに形成されるため，糸条全体として見た場合，明瞭な太細斑が発現せず，このため，布帛にしても，霜降り調の外観しか得られず，本発明の目的であるかすり調の外観を有する布帛となるポリアミドシックアンドシンヤーンは得られない。
また，ポリアミド未延伸糸を熱処理することなく前述の条件で交絡処理と延伸を行うと，まず交絡処理により未延伸糸に交絡部と非交絡部が形成され，次いで，交絡部が延伸の初期段階でほどけ，結果として延伸の完了時には均一な延伸がなされ，糸条に太細斑は形成されない。
【００１５】
一方，本発明のように，ポリアミド未延伸糸に前述した条件で交絡処理−熱処理−延伸処理を行うと，まず，交絡処理で未延伸糸に形成された交絡部と非交絡部が熱処理を受けるが，交絡部と非交絡部では受熱効果が異なるので，結晶化度，結晶サイズ等の物性が異なってくる。次いで，この未延伸糸が延伸されると，交絡部と非交絡部との境界部がネッキングポイントとなって不均一延伸が行われ，その結果，糸条全体として見た場合，各フィラメント間に太部と細部との位相差がなく，明瞭な太細斑と濃淡染着性差が発現するものと認められる。
【００１６】
【実施例】
次に，本発明を実施例によってさらに具体的に説明する。なお，実施例における太細比と濃淡染着性差の評価は，次の方法で行った。
(1) 太細比
糸条の太部と細部の断面, それぞれ30個所を光学顕微鏡で写真撮影し，太部の断面積の平均値を細部の断面積の平均値で除した値（太部の断面積の平均値／細部の断面積の平均値）である断面積比で評価した。
(2) 濃淡染着性差
試料である繊維を経糸と緯糸に使用した織物を作成し, この織物に通常の精練，プレセットを行った後，Nylosan Blue Ｆ−Ｌ（サンド株式会社製，酸性染料）１％owf にて染色し, 目視で次の三段階で評価した。
○：かすり調の外観
△：霜降り調の外観
×：濃淡染着差なし
【００１７】
実施例１
ｍ−クレゾール溶媒中，濃度0.５g/dl，温度20℃で測定した相対粘度2.６のナイロン６を紡糸して得た，複屈折率（Δn)が19.5×10^-3のナイロン６マルチフィラメント未延伸糸 205ｄ／48ｆを供給糸とし, まず，デュポン社製インターレーサーＪＤ−１を用いて，空気圧2.０kg/cm²で空気交絡処理を施し，25個／ｍの交絡を付与した。次いで，接触型ヒータを用い，フィード率＋1.５％，温度 140℃，時間1.36秒で熱処理を行った後，延伸倍率2.50倍，延伸速度500m／分で加熱せずに延伸処理を行い，本発明のポリアミドシックアンドシンヤーン80ｄ／48ｆを得た。
【００１８】
比較例１
供給糸として複屈折率（Δn)が36.7×10^-3のポリアミド未延伸糸を用いる以外は, 実施例１と同様にしてポリアミド延伸糸を得た。
【００１９】
比較例２
空気交絡処理を施さない以外は, 実施例１と同様にしてポリアミド延伸糸を得た。
【００２０】
比較例３
熱処理を施さない以外は, 実施例１と同様にしてポリアミド延伸糸を得た。
【００２１】
比較例４
熱処理温度を80℃に変更した以外は, 実施例１と同様にしてポリアミド延伸糸を得た。
【００２２】
比較例５
熱処理時のフィード率を−25％に変更した以外は, 実施例１と同様にしてポリアミド延伸糸を得た。
【００２３】
上記比較例１〜５以外に，供給糸として複屈折率（Δn)が13.4×10^-3のポリアミド未延伸糸を用いる以外は, 実施例１と同様にして加工しようとしたが，延伸時に糸切れが多発して, 延伸糸を採取できなかった。また，熱処理温度を 210℃に変更する以外は，実施例１と同様にして加工しようとしたが，糸切れが多発して, 延伸糸を採取できなかった。さらに, 熱処理時のフィード率を＋1.５％から＋30％に変更する以外は，実施例１と同様にして加工しようとしたが，糸条にたるみが発生し, 後続の延伸加工を施すことができなかった。さらにまた，延伸倍率を1.15倍と3.20倍に変更する以外は，実施例１と同様にして加工したが，いずれも太細斑を有する糸条は得られなかった。
【００２４】
実施例１と比較例１〜５における加工条件と，得られたポリアミド延伸糸の性状を併せて表１に示す。
【００２５】
【表１】

【００２６】
表１より明らかなように，実施例１で得られたポリアミドシックアンドシンヤーンは太細斑が明瞭であり，また，織物にして染色すると，濃淡染着差が明瞭なかすり調の外観を有するものとなった。
【００２７】
一方，空気交絡処理を施さない以外は, 実施例１と同様にして得られた比較例２のポリアミド延伸糸に太細斑は認められたが，その値は小さく，そのため織物にしても，霜降り調の外観を呈するものしか得られなかった。
また，供給糸の複屈折率（Δn)が本発明より大きい未延伸糸を用いた比較例１，熱処理を施さなかった比較例３，熱処理温度を80℃に変更した比較例４，熱処理時のフィード率を−25％に変更した比較例５では，いずれも太細斑のある糸条が得られず，そのため，織物にしても，濃淡染着差がないものしか得られなかった。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば，糸条の長手方向に明瞭な太細斑と濃淡染着性差を有し，製編織して染色すれば，明瞭なかすり調の外観を呈する布帛となるポリアミドシックアンドシンヤーンを，特別な装置を使用することなく，安価に製造することが可能となる。

Claims (1)

1. 複屈折率（Δn)が15×10^-3〜35×10^-3であるポリアミド未延伸糸を交絡処理し, 次いで，温度 110〜 200℃，フィード率−20〜＋20％で熱処理した後，延伸倍率1.20〜3.00倍で延伸することを特徴とするポリアミドシックアンドシンヤーンの製造方法。