JP4111751B2 - 仮撚加工糸及びその製造法 - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ストレッチ性織物に適した仮撚加工糸に関する。
詳しくは、織物にした際に、沸水処理によっても楊柳調シワやふかつき感がなく、平滑な表面性と高いストレッチ性を発現する仮撚加工糸及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、編織物なかでもストレッチ性能を付与したストレッチ編織物が、その着用感から強く要望されている。
かかる要望を満足するために、例えば、ポリウレタン系の繊維を混繊することにより、ストレッチ性を付与した編織物が多数用いられている。
しかし、ポリウレタン系繊維は、ポリエステル系染料に染まり難くいために染色工程が煩雑になることや、長期間の使用時に脆化し、性能が低下するなどの問題がある。
【0003】
こうした欠点を回避する目的で、ポリウレタン系繊維の代わりに、ポリエステル系繊維の捲縮糸の応用が検討されている。
近年、ポリトリメチレンテレフタレート(以下、PTTと称す)の伸長回復性に着目して、PTT系捲縮糸が提案されている。
特に、2種類のポリマーをサイド−バイ−サイド型または、偏心的に貼合わせて、熱処理後に捲縮を発現させる潜在捲縮繊維が多数提案されている。
【0004】
それについての先行技術として、特公昭43−19108号公報、特開2000−239927号公報、特開2000−256918号公報、特開2001−55634号公報、特開2001−131387号公報、ヨーロッパ特許(EP)1059372号公報、アメリカ特許(US)6306499号公報、特開2001−40537号公報、特開2002−61031号公報、特開2002−54029号公報等がある。これらには、少なくとも一方の成分にPTTを用いるか、両方の成分に固有粘度の異なるPTTを用いたサイド−バイ−サイド型2成分系複合繊維、および偏心鞘芯型複合繊維(以下、両者を含めて、PTT系複合繊維と呼称する)が提案されている。このPTT系複合繊維はソフトな風合いと、良好な捲縮発現特性を有することが特徴である。これらの先行技術には、伸縮性と伸長回復性を有し、この特性を活かして種々のストレッチ編織物、或いはかさ高性編織物への応用が可能であることが記載されている。
【0005】
しかし、PTT系複合繊維は、組織の拘束力の大きい織物などに採用しようとすると、ストレッチ性のもとになる捲縮発現が不十分である。即ち無負荷下での捲縮発現は優れるが、織物中に存在する場合などのように拘束状態で熱処理を受けると捲縮発現が弱く、この分野での使用が制約されている。
2成分の粘度差を拡大したり、破断伸度を延伸可能な限界まで小さくしても、この課題は解消されなかった。
更に、PTT系複合繊維は、平織物の緯糸などに用いると、沸水処理などの熱処理により織物表面に楊柳調のシワが発生し、商品価値を損なう問題がある。
この理由は明らかではないが、PTT系複合繊維は沸水処理により、複合繊維を構成する単糸がまとまって捲縮が顕在化するために、繊維全体としてはラセン捲縮糸となる性質がある。
【0006】
この性質のために、沸水処理によりラセン捲縮の反転部に収縮応力が集中し、織物に楊柳調のシワを発生させるものと推定されている。
このような欠点の発生を回避する目的で、PTT系複合繊維に500〜2000回/m程度の撚りを加えてから織物の緯糸に使用する方法がある。しかし、楊柳調シワが解消される反面、ストレッチ性能が低下する問題があった。
PTT系複合繊維の捲縮発現力の弱さや、楊柳調シワ欠点を解消する目的で、この繊維に仮撚加工を組み合わせることが考えられる。
【0007】
特開2000−256918号公報には、三次元架橋可能な3官能性成分を共重合したPTTを一方の成分とした偏心鞘芯型複合繊維を、高速で巻取った未延伸糸に、仮撚加工温度を140〜200℃で仮撚加工を施して捲縮を顕在化させる提案が開示されている。
しかし、該公報で得られる仮撚加工糸は、平織物の緯糸に使用すると、仮撚加工糸特有のふかつき感があり、平滑な表面性が得られない。
更に、該公報に開示される架橋成分を共重合したPTT繊維は、長期間の紡糸安定性に劣る問題があり、工業的実施が不可能であった。
従って、PTT系複合繊維の特徴を有し、織物にした際に楊柳調のシワが発生することなく、表面平滑性に優れ、しかも、負荷時の捲縮発現力を有し、ストレッチ性と回復性に優れた織物を提供できる、仮撚加工糸の出現が強く求められていた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題の一つは、PTT系複合繊維の欠点である、織物に使用する際の楊柳調シワの発生と、拘束状態での捲縮発現の低下を解消することである。第2の課題は、仮撚加工糸特有のふかつき感を解消することである。
本発明の目的は、織物に使用した際に、沸水処理によっても楊柳調シワの発生やふかつき感がなく、表面平滑性に優れ、高いストレッチ性と回復性を発現するポリトリメチレンテレフタレート系仮撚加工糸及びその製造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題について鋭意研究した結果、驚くべきことに、特定のサイド−バイ−サイド型または、偏心鞘芯型に貼り合わされた単糸から構成される複合繊維に、特定の仮撚加工を施こしたポリトリメチレンテレフタレート系の仮撚加工糸(以下、PTT系仮撚加工糸と呼称する)が、織物にした際に、沸水処理によっても楊柳調のシワやふかつき感がなく、表面平滑に優れ、高いストレッチ性と回復性を発現することを見出し、本発明を完成するに至った。
【0010】
本発明の第1発明は、2つのポリエステル成分がサイド−バイ−サイド型、または偏心鞘芯型に貼り合わされた単糸群からなる複合繊維の仮撚加工糸であって、単糸を構成する少なくとも一方の成分がポリトリメチレンテレフタレートであり、下記(1)〜()の要件を満足することを特徴とするポリトリメチレンテレフタレート系仮撚加工糸。
(1)ラセン捲縮性を有する単糸から構成され、加工糸としては非ラセン捲縮性であり、
(2)沸水処理前の繊維に2×10-3cN/dtex負荷を掛けて測定される顕在捲縮の伸縮伸長率(Vc)が、20〜150%、
(3)3×10-3cN/dtexの負荷荷重下で沸水処理した後に測定される、潜在捲縮の伸縮伸長率(CE)が5〜40%、
(4)沸水処理前の乾熱収縮応力の極値応力が、0.01〜0.2cN/dtex。
【0011】
本発明の第2の発明は、
2成分のポリエステル成分がサイド−バイ−サイド型、または偏心鞘芯型に貼り合わされた単糸群からなり、単糸を構成する少なくとも一方の成分がポリトリメチレンテレフタレートである複合繊維を仮撚加工するに際し、下記(A)〜(C)の要件を満足することを特徴とするポリトリメチレンテレフタレート系複合繊維の製造方法である。
(A)2成分のポリエステルの固有粘度差を0.1〜0.8dl/gで紡糸し て複合繊維となし、
(B)仮撚加工時の糸温度を80〜130℃とし、
(C)かつ、仮撚加工糸の破断伸度が30〜60%となる倍率で仮撚加工また は延伸仮撚加工を行なう。
【0012】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明においては、2つのポリエステル成分がサイド−バイ−サイド型、または偏心鞘芯型に貼り合された単糸群からなる複合繊維の仮撚加工糸で、単糸を構成する少なくとも一方の成分がPTTであるPTT系仮撚加工糸を対象とする。 即ち、PTTと他のポリエステルの組み合わせや、PTT同士の組み合わせを対象とする。
2つのポリエステルの配置は、糸長方向に沿ってサイド−バイ−サイド型に貼り合せたものや、一方のポリエステル成分で他のポリエステル成分の全て、または一部が包みこまれ、且つ繊維断面において両者が偏心的に配置された偏心鞘芯型のいずれかから選択される。より、好ましくは、前者のサイド−バイ−サイド型である。
本発明におけるPTT系仮撚加工糸を構成する単糸の、少なくとも一方はPTTホモポリマーまたは、10モル%以下のその他のエステル繰り返し単位を含む共重合ポリトリメチレンテレフタレートである。
【0013】
共重合成分の代表例は、以下のごときものがあげられる。
酸性分としては、イソフタール酸や5−ナトリウムスルホイソフタル酸に代表される芳香族ジカルボン酸、アジピン酸やイタコン酸に代表される脂肪族ジカルボン酸等々である。グリコール成分としては、エチレングリコール、ブチレングリコール、ポリエチレングリコール等々である。また、ヒドロキシ安息香酸等のヒドロキシカルボン酸もその例である。これらの複数が共重合されていても良い。
PTT系仮撚加工糸を構成する単糸の他のポリエステル成分としては、PTTの他、ポリエチレンテレフタレート(以下PETと称す)、ポリブチレンテレフタレート(以下PBTと称す)、またはこれらに第3成分を共重合させたものを用いられる。
【0014】
共重合成分の代表例は、以下のごときものがあげられる。
第3成分としては、酸性分としてイソフタール酸や5−ナトリウムスルホイソフタル酸に代表される芳香族ジカルボン酸、アジピン酸やイタコン酸に代表される脂肪族ジカルボン酸等々である。グリコール成分としては、エチレングリコール、ブチレングリコール、ポリエチレングリコール等々である。また、ヒドロキシ安息香酸等のヒドロキシカルボン酸もその例である。これらの複数が共重合されていても良い。
トリメリット酸、ペンタエリストール、ピロメリット酸などの3官能性架橋成分は、紡糸安定性を損なうことや、仮撚加工糸の破断伸度が低下し仮撚加工時に糸切れが多発することから、共重合を避けることが好ましい。
【0015】
本発明におけるPTT系仮撚加工糸の平均固有粘度は、0.6〜1.2dl/gの範囲であることが好ましい。
平均固有粘度が0.6dl/g未満では、得られる仮撚加工糸の強度が低く、布帛の機械的強度が低下し強度を要求されるスポーツ用途などへの使用が制約される。
平均固有粘度が1.2dl/gを越えると、仮撚加工糸の製造段階で糸切れが生じ、安定した製造が困難となる。
好ましい固有粘度は、0.7〜1.2dl/gである。
【0016】
本発明に使用するPTTポリマーの製造方法は、公知のもので良い。溶融重合のみで所定の固有粘度に相当する重合度とする1段階法や、一定の固有粘度までは溶融重合で重合度を上げ、続いて固相重合で所定の固有粘度に相当する重合度まで上げる2段階法である。
後者の固相重合を組み合わせる2段階法であることが、環状ダイマーの含有率を減少させる目的から、好ましい。
1段階法で重合度を所定の固有粘度とする場合には、紡糸に供給する以前に抽出処理などにより環状ダイマーを減少させておくことが好ましい。
【0017】
本発明に使用するPTTポリマーは、トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が2.5重量%以下であることが好ましい。トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率は、1.1重量%より少ないことが更に好ましい。更に好ましいトリメチレンテレフタレート環状ダイマー含有率は、1.0重量%以下である。
本発明においては、単糸を構成する成分が2成分ともにPTTであることがより好ましい。成分の両方がPTTであると、優れた瞬間回復速度が発現できる。 両方の成分がPTTである場合には、トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が、いずれも1.1重量%以下のものを使用することが、仮撚加工糸中の環状ダイマー析出による糸切れ低減させる目的から望ましい。
【0018】
また、そのときの両成分の固有粘度差が0.1〜0.8dl/gであることが好ましい。固有粘度差が0.1より小さいと十分な捲縮発現や伸長回復性が得られない。また、固有粘度差が0.8dl/gを越えると、PTT系複合繊維を紡糸する際に、紡口設計や吐出条件を変更しても、吐出時の糸曲がりや孔汚染が十分に解消されず、PTT系仮撚加工糸の繊度変動が大きくなり好ましくない。
好ましい固有粘度差は、0.1〜0.5dl/gであり、さらに好ましくは0.15〜0.30dl/gである。
本発明において、2つのポリエステルの単糸断面における配合比率は、高粘度成分と低粘度成分の比率が40/60〜70/30であることが好ましい。高粘度成分の比率が40%未満になると、糸の強度が2.0cN/dtex未満となり、スポーツ用途などへの使用が制限される。また、高粘度成分の比率が70%より大きいと捲縮性能が低下する。更に好ましい配合比率は、45/55〜65/35である。
【0019】
以下、本発明の第1の発明について説明する。
本発明のPTT系仮撚加工糸は、ラセン捲縮性を有した単糸から構成され、加工糸としては非ラセン捲縮性であることが必要である。
加工糸が非ラセン捲縮性であることにより、織物に使用した際にも、沸水処理で収縮応力が織物全体に分散され、楊柳調シワの発生が解消される。
加工糸を構成する単糸は、ラセン捲縮性を有していることが必要である。このことにより、織物表面が平滑になり、従来の加工糸に特有のふかつき感が解消される。
【0020】
図1に、本発明のPTT系仮撚加工糸を無負荷で沸水処理した後の捲縮形態を示す、電子顕微鏡写真を示す。
図2は、従来のPTT系複合繊維を無負荷で沸水処理した後の、電子顕微鏡写真を示す。
図1からも明らかなように、本発明のPTT系仮撚加工糸は、ラセン捲縮性を有した単糸から構成されながら、加工糸全体としては非ラセン捲縮性である。
【0021】
本発明の仮撚加工糸は、解撚トルクが100回/m以下であることが好ましい。解撚トルクが少ないほど、織物の表面品位が改良される。好ましい解撚トルクは、70回/m以下、更に好ましくは60回/m以下である。
従来公知のポリエチレンテレフタレートやPTT単一成分からなる繊維の、1ヒーター仮撚加工糸の解撚トルクは、約150回/m以上であることから明らかなように、解撚トルクが極めて小さいことも本発明の仮撚加工糸の特徴である。 本発明のPTT系仮撚加工糸は、沸水処理前の繊維に2×10-3cN/dtex負荷を掛けて測定される伸縮伸長率(以下、顕在捲縮の伸縮伸長率Vcと称す)が20〜150%であることが必要である。
沸水処理前に顕在している捲縮の伸縮伸長率が大きいことは、拘束力の大きな布帛においても、沸水処理後に高い捲縮発現を保証する重要な用件である。
【0022】
本発明のPTT系仮撚加工糸を織物の緯糸に使用した場合には、生機即ち、沸水処理以前にもストレッチ性を有している。この性質は、公知の仮撚加工糸や潜在捲縮性の複合繊維では、全く見られなかったことであり、本発明によって初めて実現されたものである。
更に、顕在捲縮の伸縮伸長率Vcが高い性能を有していることの工業的な利点は、編織物の生機から製品に至る過程において、熱処理で大幅な幅入れを施すことなく、ストレッチ性の高い布帛を得ることが可能となり、経済的に利益をもたらすことである。しかも、熱処理による急激な収縮が抑制されることから、編織物の表面に凹凸のシボが生じることがなく、表面品位の良好な編織物が得られるという特長をもたらす。
【0023】
かかる目的を達成するには、顕在捲縮の伸縮伸長率Vcの測定は、2×10-3cN/dtexの負荷を掛けた状態で測定されることが必要である。即ち、この負荷荷重はおよそ生機中の繊維に掛かる応力に相当するものである。
本発明者らは、顕在捲縮の伸縮伸長率Vcが、目的に良く合致することから、この測定法を選定した。
顕在捲縮の伸縮伸長率Vcが20%未満では、布帛加工後の捲縮発現が不十分である。現在の到達技術では、伸縮伸長率Vcが150%以上は、達成が困難である。
顕在捲縮の伸縮伸長率Vcの好ましい値は、30〜150%、更に好ましくは40〜140%である。
【0024】
ポリトリメチレンテレフタレート単独からなる繊維の、1ヒーターまたは2ヒーター仮撚加工糸の顕在捲縮の伸縮伸長率Vcは、約10%以下であることからも、本発明の仮撚加工糸が、高い顕在捲縮の伸縮伸長率Vcを有していることが理解される。
本発明のPTT系仮撚加工糸は、3×10-3cN/dtex負荷荷重下で沸水処理した後に測定される捲縮の伸縮伸長率(以下、潜在捲縮の伸縮伸長率CEと称す)が、5〜50%であることが必要である。
潜在捲縮の伸縮伸長率CEは、織物を熱処理した際に組織拘束に打ち勝ってストレッチ性が発現する性能の指標である。
【0025】
潜在捲縮の伸縮伸長率CEが5%未満では、布帛のストレッチ性が不足する。 潜在捲縮の伸縮伸長率CEが50%を越えると、織物の風合いに従来の仮撚加工糸に見られるふかつき感が現れ、本発明の目的が達成されない。
好ましい潜在捲縮の伸縮伸長率CEは、10〜40%である。
本発明のPTT系仮撚加工糸は、上記要件に加えて、沸騰水処理後の捲縮の瞬間回復速度が15〜40m/秒であることが好ましい。
捲縮の瞬間回復速度は、PTT系仮撚加工糸を無負荷で沸水処理した後に、後述する方法で測定される。即ち、捲縮を一定応力まで伸長した後に繊維を切断し、繊維が瞬間的に回復する際の速度を意味する。この測定法は、本発明によって初めて考案された方法であり、ストレッチバック性を定量的に測定することが可能なった。
【0026】
この捲縮の瞬間回復速度が大きいことが、衣服にした時に素早いストレッチ回復性、即ち優れた運動追随性を発現する。
捲縮の瞬間回復速度は、編物組織では15m/秒以上が、織物組織では20m/秒以上であれば、運動追随性に優れた編織物が得られる。この値未満では布帛にしたときの運動追随性が不足する。好ましい捲縮の瞬間回復速度は、編物用途であれば20m/秒以上、織物用途であれば25m/秒以上である。一方、捲縮の瞬間回復速度が40m/秒より大きいものは現在の技術水準では製造が困難である。
本測定法によれば、公知のポリエチレンテレフタレート仮撚加工糸の捲縮の瞬間回復速度は約10m/秒、PTT単独の繊維の仮撚加工糸は約15m/秒である。公知のスパンデックス系弾性繊維の捲縮の瞬間回復速度が、約30〜50m/秒であることから明らかなように、本発明のPTT系仮撚加工糸がスパンデックス系弾性繊維に匹敵することが理解されるであろう。
【0027】
本発明のPTT系仮撚加工糸は、乾熱収縮応力の極値応力が0.01〜0.20cN/dtexであることが必要である
乾熱収縮応力の極値応力がこの範囲であれば、織物を熱処理した際に、過度な収縮応力によるシボの発生が解消される。好ましい極値応力は、0.02〜0.15cN/dtexである。
本発明のPTT系仮撚加工糸の破断伸度は、30%以上であることが好ましい。破断伸度が30%未満では、加工糸の製造時及び製編織加工時に毛羽発生や糸切れが顕著になる。破断伸度が60%以上では、捲縮斑が生じることがある。破断伸度の更に好ましい範囲は30〜50%である。
【0028】
本発明のPTT系仮撚加工糸の破断強度は2cN/dtex以上であることが好ましい。破断強度が2cN/dtex未満では、編織物に加工したときの強度や耐久性が不十分な分野が存在する。破断強度の更に好ましい範囲は2.2cN/dtex以上である。
本発明のPTT系仮撚加工糸は繊度変動値U%は0.5〜1.5%が好ましい。U%が1.5%より大きいと編織物に加工したとき組織によっては品位が劣る。また、0.5%以下のものは製造が困難である。
【0029】
本発明のPTT系仮撚加工糸は、ポリトリメチレンテレフタレート中のトリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が2.5重量%以下であることが好ましい。
仮撚加工糸に含有されるトリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率は、後述する1 H−NMR法により測定することができる。
トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が2.5重量%を越えると、長時間の連続した仮撚加工を行う際に、PTT系仮撚加工糸から昇華した環状ダイマーが仮撚加工機の糸走行接触部に堆積し、糸切れを発生する。
また、トリメチレンテレフタレート環状ダイマーが2.5重量%を越える場合の障害として、染色トラブルが挙げられる。
【0030】
即ち、チーズ染色などを行う際に、染料液に溶出したトリメチレンテレフタレート環状ダイマーが染色中の仮撚加工糸に付着し、染料液の循環を阻害したり染めの不均一性を発生する。
仮撚加工の糸切れや、染色トラブルを解消するには、トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率が2.2重量%以下であることが好ましい。
より好ましくは、2.0重量%以下である。
本発明のPTT系仮撚加工糸の繊度や単糸繊度は、特に限定されないが、繊度は20〜300dtex、単糸繊度は0.5〜20dtexが使用される。
【0031】
また、単糸断面形状は、丸,Y,W字状の異型断面や、中空断面形状などであってもよい。
また、本発明のPTT系仮撚加工糸には平滑性や収束性,制電性を付与する目的で、仕上げ剤を0.2〜2重量%付与していることが好ましい。
また、必要によって1〜50回/mの交絡が付与されていてもよい。
本発明のPTT系仮撚加工糸は、織物にしても楊柳調シワやシボの発生がなく、ふかつき感のない表面平滑性に優れた良好な品位を有する織物を得ることができる。
【0032】
織物の組織としては、平織組織、綾織組織、朱子織組織をはじめ、それらから誘導された各種の変化組織を適用することができる。
織物には、経糸のみ、緯糸のみまたは、経緯の両方のいずれにも本発明のPTT系仮撚加工糸を使用することができる。
これらの織物は、ストレッチ率が少なくとも10%、好ましくは20%以上、より好ましくは25%以上である。ストレッチ率が20%以上であれば、スポーツ衣料などで使用した場合に、局部的かつ瞬間的な運動変位に対して瞬間的に追随することから、本発明の目的が有効に発現される。
【0033】
織物の回復率は、80〜100%であることが好ましい。より好ましくは85〜100%である。
また、織物を伸長する際の伸長応力が小さいことも本発明の特徴である。
例えば、20%伸長時の応力が150cN/cm以下であれば、着用時の着圧感が小さく好ましい。より好ましくは、50〜100cN/cmである。
本発明のPTT系仮撚加工糸を用いた織物は、着用時の着圧が小さいことから、長時間着用しても疲労し難い。また、運動追随性に優れることから、パンツ(ズボン)やスカートなどに用いると、膝裏や尻回りに発生する折れ皺が発生し難い特長がある。このことから、パンツやスカート、ユニフォームなどに極めて適性がある。
【0034】
編物に用いる場合には、経編み、横編みなどに代表される多くの編物に適用できる。具体的には、ジャージや水着、ストッキングなどに極めて適性がある。
これらの製品では、スパンデックス繊維に匹敵する、皮膚的感覚の運動追随性を有することが、大きな特長となる。
本発明のPTT系仮撚加工糸を織物に用いる際は、無撚のままでもよく、または収束性を高める目的で、交絡もしくは撚りを付与しても良い。
撚りを付与する場合には、仮撚方向と同方向もしくは異方向に撚りを付与することが採用される。この場合、撚係数を5000以下にすることが好ましい。
撚係数は次式で表される。
撚数T(回/m)=撚係数k/(仮撚加工糸の繊度;dtex)1/2
【0035】
本発明のPTT系仮撚加工糸は、単独で使用しても良く、または、他の繊維と複合して使用しても本発明の効果を発揮できる。
複合する他の繊維としては、例えば他のポリエステル繊維やナイロン,アクリル,キュプラ,レーヨン,アセテート,ポリウレタン弾性繊維などの化合繊や、綿,麻,絹,ウールなどの天然繊維が選ばれるが、これらに限られるものではない。また、複合は長繊維でも短繊維であっても良い。
複合方法としては、交撚や交織や、インターレースによる混繊などの方法が採用できる。
また、短繊維においては、カード段階から混紡しても良い。
【0036】
以下、本発明の第2の発明であるPTT系仮撚加工糸の製造法について説明する。
2成分のポリエステル成分がサイド−バイ−サイド型、または偏心鞘芯型に貼り合わされた単糸群からなり、単糸を構成する少なくとも一方の成分がポリトリメチレンテレフタレートである複合繊維を仮撚加工するに際し、下記(A)〜(C)の要件を満足することを特徴とするポリトリメチレンテレフタレート系仮撚加工糸の製造方法である。
(A)2成分のポリエステルの固有粘度差を0.1〜0.8dl/gで紡糸し て複合繊維となし、
(B)仮撚加工時の糸温度を80〜130℃とし、
(C)かつ、仮撚加工糸の破断伸度が30〜60%となる倍率で仮撚加工また は延伸仮撚加工を行なう
【0037】
本発明の製造法において、PTT系仮撚加工糸を製造する際に、2成分の固有粘度差は、0.1〜0.8dl/gにすることが必要である。
固有粘度差が0.1dl/g未満では、捲縮の発現が不足する。固有粘度差が0.8dl/gを越えると、紡糸時の糸曲りが大きく、安定した紡糸が困難となる。
2種のポリエステルの両方がPTT同士の複合繊維においては、固有粘度差は、0.1〜0.4dl/gであることが好ましい。
更に好ましい固有粘度差は、0.15〜0.35dl/gである。
本発明の製造法においては、PTTとPTTまたは、PTTとPBTの組み合わせからなる複合繊維を用いることにより、本発明の効果をより有利に発現させることができる。
最も好ましい組み合わせは、PTTとPTTからなる複合繊維である。
【0038】
本発明の製造法において、仮撚加工に用いるPTT系複合繊維の平均固有粘度が0.8〜1.2dl/gであることが好ましい。平均固有粘度が0.8dl/g未満であると破断強度、捲縮率を満足するバランスのとれた物性が得られないために、スポーツ用途等への展開に制約が生じる。また、平均固有粘度が1.2dl/gより大きいものは溶融粘度が高いため延伸が困難であり十分な強度が得られない。更に好ましい固有粘度の範囲は0.85〜1.05dl/gである。 本発明の製造方法においては、仮撚加工時の糸温度を80〜130℃で行うことが必要である。
【0039】
PTT単独の繊維の仮撚加工においては、糸温度が、140〜200℃と高温であるのに比較し、本発明では極めて低温で仮撚加工を行うことが重要である。 仮撚加工時の糸温度が130℃を越えると、単糸の断面がいわゆる多角形に変形し、ラセン捲縮性が失われ、織物の風合いにフカツキ感が生じるので、本発明の目的が達成されない。
仮撚加工時の糸温度が80℃未満では、加工時の張力が過度に高くなり、毛羽や糸切れなどが発生して、安定した仮撚加工が困難となる。
好ましい仮撚加工時の糸温度は、90〜110℃である。
本発明では、かかる低温条件で仮撚加工を施すことで、単糸断面の変形を実質的に生じることなく、ラセン捲縮性の単糸から構成されながら、加工糸としては非ラセン捲縮性の仮撚加工糸とすることができる。
【0040】
本発明の製造方法においては、仮撚加工時の張力は、0.2〜1.0cN/dtexであることが好ましい。仮撚加工時の張力を高くすることにより、仮撚加工時の糸走行安定性を維持すると同時に、仮撚加工糸を沸水処理前に2×10-3cN/dtex負荷を掛けて測定される伸縮伸長率の値を大きくすることが可能となる。
仮撚加工時の好ましい張力は、0.3〜0.8cN/dtexである。
本発明の仮撚加工糸を得るための仮撚方法としては、ピンタイプ, フリクションタイプ, ニップベルトタイプ、エアー仮撚タイプ等、いかなる方法によるものでも良い。
【0041】
加熱ヒーターは、接触式ヒーター、非接触式ヒーターのいずれであってもよい。
又、仮撚数(T1)は次式で計算される仮撚数の係数K1の値が21000〜33000であることが好ましく、更に好ましい範囲は25000〜32000である。仮撚数の係数K1の値が21000未満では得られる加工糸の捲縮性が不足し、ストレッチ性能が低下する傾向にあり、33000を超えると仮撚時糸切れが増加する傾向にある。
T1(T/m)=K1/(原糸の繊度:dtex)1/2
【0042】
仮撚加工は、延伸することなく仮撚加工する方法や、延伸と同時に仮撚加工を行う、延伸仮撚加工のいずれでもよい。
また、1ヒータ仮撚加工や2ヒーター仮撚加工のいずれであってもよい。
さらに、本発明の製造法においては、単糸断面の周長Lと断面積Sの比率をL/Sとした場合に、仮撚加工前に対し仮撚加工後のL/Sの増加率が0〜20%となる加工温度及び/または撚数で仮撚加工することが好ましい。該増加率は、好ましくは0〜10%、さらに好ましくしは0〜5%である。該増加率が20%を越えると、織物の風合にふかつき感が現れるので好ましくないことがある。
【0043】
本発明の製造法においては、仮撚加工に際し、下記(a)、(b)、(c)のいずれかから選ばれた複合繊維を用いて仮撚加工することが好ましい。
(a)パーン形状に巻かれており、複合繊維の破断伸度が25〜50%で、乾熱収縮応力の極値応力が0.15〜0.24cN/dtexである複合繊維。
(b)チーズ状パッケージ形状に巻かれており、複合繊維の破断伸度が30〜80%で、乾熱収縮応力の極値応力が0〜0.20cN/dtexである複合繊維。
(c)チーズ状パッケージ形状に巻かれており、末延伸複合繊維の破断伸度が50〜120%で、乾熱収縮応力の極値が0〜0.15cN/dtex、沸水収縮率が1〜10%である未延伸複合繊維。
【0044】
パーン形状に巻かれた複合繊維の破断伸度が25%未満では仮撚加工する際に糸切れが多発する。破断伸度が50%より大きいと原糸のU%が大きいため、得られた加工糸の染め斑が顕著となる。破断伸度の好ましい範囲は30〜45%である。
パーン形状に巻かれた複合繊維の乾熱収縮応力の極値応力が0.15cN/dtex未満だと得られる仮撚加工糸の伸縮伸張率が50%未満となる。乾熱収縮応力の極値応力が0.24cN/dtexより大きい原糸は製造が極めて困難である。
【0045】
チーズ状パッケージ形状に巻かれた複合繊維の破断伸度が30%未満では仮撚加工する際に糸切れが多発する。破断伸度が80%より大きいと原糸のU%が大きいため、得られた加工糸の染め斑が顕著となる。
チーズ状パッケージ形状に巻かれた複合繊維の好ましい破断伸度は、45〜70%である。
チーズ状パッケージ形状に巻かれた複合繊維の乾熱収縮応力の極値応力は、0〜0.20cN/dtexであることが好ましい。
チーズ状パッケージ形状に巻かれた複合繊維の乾熱収縮応力の極値応力が0.20より大きい原糸は、巻形状が不良となり、製造が困難である。好ましい乾熱収縮応力の極値応力は0.03〜0.15cN/dtexである。
【0046】
チーズ状パッケージ形状に巻かれた未延伸複合繊維の破断伸度は、50〜120%であることが好ましい。
チーズ状パッケージ形状に巻かれた未延伸複合繊維の破断伸度が50%未満では仮撚加工する際に糸切れが多発する。破断伸度が120%より大きい複合繊維は、製造が困難である。
チーズ状パッケージ形状に巻かれた未延伸複合繊維の乾熱収縮応力の極値応力は、0〜0.15cN/dtexであることが好ましい。
【0047】
未延伸複合繊維の乾熱収縮応力の極値応力が、0.15cN/dtexより大きい原糸は、巻形状が不良となり、製造が困難である。好ましい乾熱収縮応力の極値応力は0.01〜0.10cN/dtexである。
チーズ状パッケージ形状に巻かれた未延伸複合繊維の沸水収縮率は、1〜10%であることが好ましい。沸水収縮率が10%を越えると、保管温度が高温になった場合にパッケージ形状が崩れるなどの問題が生じる。沸水収縮率が1%以下は、製造が困難である。
【0048】
以下、本発明の仮撚加工に用いる複合繊維の製造法について、図をもって詳細に説明する。
本発明の仮撚加工糸を製造する際に選択される複合繊維の製造には、以下に述べる紡糸口金および延伸条件以外は、公知の2軸押出機を有する複合紡糸用設備を用いて製造することができる。
本発明の製造方法に用いる紡糸口金(以下、単に「紡口」ということがある。)の例を模式図を図4に示す。
図3において、(イ)は分配板で、(ロ)は紡糸口金である固有粘度の異なるA,Bのポリトリメチレンテレフタレートは、分配板(イ)から紡口(ロ)に供給される。
【0049】
紡口(ロ)で、両者が合流した後、鉛直方向に対してθ度の傾斜を有した吐出孔より吐出される。吐出孔の孔径はD、孔長はLで示される。
本発明においては、この吐出孔径Dと孔長Lの比L/Dが、2以上であることが好ましい。
吐出孔径Dと孔長Lの比L/Dは、組成または固有粘度の異なる2種のポリエステルが合流した後に、両成分の接合状態が安定するにはこの比L/Dは2以上であることが好ましい。孔径と孔長の比L/Dが2未満では、接合が不安定となり孔から吐出する際にポリマーの溶融粘度差に起因する揺らぎが生じ、繊度変動値を本発明の範囲に維持することが困難となる。
【0050】
吐出孔径と孔長の比L/Dは、大きい程好ましいが、孔の製作が困難となることから2〜8であることが好ましい。より好ましくは、2.5〜5である。
本発明に用いる紡糸口金の吐出孔は、鉛直方向に対し10〜40度の傾斜を有していることが好ましい。
吐出孔の鉛直方向に対する傾斜角とは、図3中でθ(度)を指す。
鉛直方向に対して孔が傾斜していることは、組成または固有粘度の異なる2種のポリエステルを吐出する際に、溶融粘性差に起因する糸曲りを解消する重要な要件である。
【0051】
吐出孔が傾斜を有していない場合には、例えばPTTどうしの組み合わせで固有粘度差が拡大する程、吐出直後のフィラメントが固有粘度の高い方向へ曲がる、いわゆるベンデイ ング現象が発生し、安定した紡糸が困難となる。
図3においては、固有粘度の高いPTTポリマーをA側に、固有粘度の低い他のポリエステルまたはPTTポリマーをB側に供給して吐出することが好ましい。
例えば、PTTポリマー同士で、固有粘度差が約0.1以上においては、ベンデイ ングを解消し安定した紡糸を実現するには、吐出孔が鉛直方向に対して少なくとも10度以上傾斜していることが好ましい。固有粘度差を拡大する場合には、傾斜角度は更に大きくすることが好ましい。しかし、傾斜角度が40度を越えると、吐出部が楕円形となり安定した紡糸が困難となる。また、孔の製作そのものにも困難を伴う。 好ましい傾斜角度は15〜35度、更に好ましくは20〜30度である。
【0052】
本発明では、この傾斜角度は吐出孔の孔径と孔長の比L/Dが2以上の組み合わせの場合により有効に効果を発揮する。孔径と孔長の比L/Dが2未満では、傾斜角度をいかに調整しても吐出の安定効果を得ることは難しくなる。
本発明の仮撚加工糸を製造する際に選択される、パーン形状に巻かれた複合繊維の紡糸設備の模式図を図4示す。
まず、一方の成分を乾燥機1で20ppm以下の水分率までに乾燥されたPTTペレットを250〜290℃の温度に設定された押出機2に供給し溶融する。他方の成分を同様にして、乾燥機3および押出機4により溶融する。
【0053】
溶融PTTは、その後ベンド5及び6を経て250〜290℃に設定されたスピンヘッド7に送液され、ギヤポンプで別々に計量される。その後、スピンパック8に装着された複数の孔を有する紡糸口金9で2種の成分が合流し、サイド−バイ−サイド型に貼り合わせた後、糸10として紡糸チャンバー内に押し出される。
紡口直下に設けた非送風領域11を通過した後、紡糸チャンバー内に押し出されたPTT糸10は、冷却風12によって室温まで冷却され固化し、所定の速度で回転する引取ゴデットロール13、14によって所定の繊度の未延伸糸パッケージ15として巻き取られる。
【0054】
紡口より吐出した糸は、100〜250mmの非送風領域11を通過した後、冷却風により室温まで固化して一旦未延伸糸として巻取ることが好ましい。
この非送風領域11を設けることにより、高固有粘度成分の前配向が抑制され高い強度を得ることができる。
非送風領域11が100mm未満では、前配向の抑制が十分でない。非送風領域11が250mmを越えると、前配向の抑制が過度となり、糸揺れが大きくなり繊度変動が大きくなり好ましくない。
未延伸糸15は、引取ゴデットロール13に接する前に、仕上げ剤付与装置16によって仕上げ剤が付与される。
【0055】
未延伸繊維に付与する仕上げ剤は、水系エマルジョンタイプが使用される。
仕上げ剤の水系エマルジョンの濃度は、15重量%以上好ましくは20〜35重量%が採用される。
未延伸糸15の製造においては、巻取速度を2000m/分以下で巻き取ることが好ましい。より好ましい巻取速度は、1000〜2000m/分であり、更に好ましくは1200〜1800m/分である。
未延伸糸15は、次に延伸工程に供給され、図5のような延伸機で延伸される。延伸工程に供給するまでに、未延伸糸15の保存環境は、雰囲気温度を10〜25℃、相対湿度75〜100%に保っておくことが好ましい。 また、延伸機上の未延伸繊維は延伸中を通してこの温度、湿度に保持することが好ましい。
【0056】
延伸機上では、まず未延伸糸パッケージ15は45〜65℃に設定された供給ロール17上で加熱され、供給ロール17と延伸ロール20との周速度比を利用して所定の繊度まで延伸される。繊維は延伸後あるいは延伸中に、100〜150℃に設定されたホットプレート19に接触しながら走行し、緊張熱処理を受ける。延伸ロール20を出た繊維はスピンドルによって撚りをかけられながら、延伸糸パーン22として巻取る。
より好ましくは、供給ロール温度は50〜60℃、更に好ましくは52〜58℃である。
【0057】
また、必要に応じて、延伸ロール20とホットプレート19の間に延伸ピン18を設け、延伸を行っても良い。
この場合には、延伸ロール温度を50〜60℃、より好ましくは52〜58℃になるように厳密に管理することが良い。
延伸ロール20を出た延伸糸は、トラベラーガイド21によりバルーンを形成しつつ延伸糸パーン22に巻き取られる。
延伸後の複合繊維は、パーン形状に巻取るにあたり、バルーンニング張力を0.03〜0.15cN/dtexとすることが好ましい。
【0058】
バルーニング張力は、顕在捲縮複合繊維の捲縮特性を長期間の保管に亘っても安定に維持するのに好ましい要件である。
バルーニング張力が0.15cN/dtexを越えると、パーン硬度が90を越え、長期間の保管によって顕在捲縮性が低下することがある。
バルーニング張力が0.03cN/dtex未満では、パーン硬度が80未満となり、輸送時にパーン形状が荷崩れするなどの障害が生じることがある。
好ましいバルーニング張力は、0.05〜0.10cN/dtexである。
【0059】
複合繊維に撚りおよび/または交絡を付与するには、例えば図5に例示する方式の延伸機を採用する場合には、延伸ロール20の速度と、延伸パーン22の回転数の比によって設定することができる。
また、延伸ロール20の下部に公知の交絡付与設備を設置して、交絡を付与することができる。この場合、交絡数は1〜60個/mの範囲であることが好ましい。
本発明の仮撚加工糸を製造する際に選択される、チーズ状パッケージの複合繊維の紡糸設備を図6に示す。
チーズ状パッケージの製造としては、紡糸―延伸を連続して行う直接紡糸延伸法あるいは、高速で延伸することなく未延伸糸を巻き取るPOY方法が採用される。
【0060】
直接紡糸延伸法においては、未延伸を一旦巻取ることなく連続して延伸が行われる。必要に応じて、延伸の前もしくは後に交絡付与ノズル23により、交絡を付与することも可能である。直接紡糸延伸法においては、引取ロール24の速度は1000〜3000m/分が好ましい。また、引取ロール24の温度は50〜90℃が好ましい。延伸ロール25の温度は100〜160℃が好ましい。巻取張力は0.03〜0.15cN/dtexが好ましい。
【0061】
高速で未延伸糸を巻き取るいわゆるPOY方法で製造する場合は、引取ロール24の速度は2000〜3000m/分が好ましい。また、引取ロール24の温度は40〜100℃が好ましい。引取ロール24と同速度で回転するロール25の温度は40〜100℃が好ましい。引取ロール24もしくはロール25で、未延伸糸を熱処理することにより、未延伸糸の沸水収縮率を1〜10%とすることができる。巻取張力は0.03〜0.15cN/dtexが好ましい。
ロールの数は、必要に応じて、2対〜3対から選択されることが好ましい。
ロール25の後、チーズ状パッケージ26として巻き取られる。
【0062】
【発明の実施の形態】
以下に実施例をもって本発明を更に詳細に説明するが、言うまでもなく本発明は実施例により限定されるものではない。
なお、実施例において行った物性の測定方法及び測定条件を次に説明する。
以下に示す表1〜4では、下記の顕在捲縮の伸縮伸長率(Vc)、潜在捲縮の伸縮伸長率(CE)、捲縮の瞬間回復速度、乾熱収縮応力の極値応力値、加工糸の破断強度、破断伸度、トリメチレンテレフタレート環状ダイマー含有率、単糸の断面変形の増加率、織物のストレッチ率と回復率は、夫々「顕在捲縮 Vc」、「伸縮伸長率 CE」、「瞬間回復速度」、「極値応力値」、「加工糸強度」、「加工糸伸度」、「Cダイマー」、「L/Sの増加率」、「緯ストレッチ率」、「ストレッチ回復率」と表記する。
【0063】
(1)固有粘度
固有粘度[ η] (dl/g)は、次式の定義に基づいて求められる値である。
[ η] =lim(ηr −1)/C
C→0
定義中のηr は純度98%以上のo−クロロフェノール溶媒で溶解したPTTポリマーの稀釈溶液の35℃での粘度を、同一温度で測定した上記溶媒の粘度で除した値であり、相対粘度と定義されているものである。Cはg/100mlで現されるポリマー濃度である。
複合繊維を測定する場合は、各成分に分割することが不可能なため、その平均値を求めることになる。
【0064】
(2)顕在捲縮の伸縮伸長率(Vc)
糸を周長1.125mの検尺機で10回かせ取りし、JIS−L−1013に定められた恒温恒湿室に無負荷のまま一昼夜静置した。
次いで、かせに以下に示す荷重を掛けてかせ長を測定し、以下の式から顕在捲縮の伸縮伸長率を測定する。
伸縮伸長率%=(L2−L1)/L1 ×100
L1=2×10-3cN/dtex荷重付加時のかせ長
L2=0.18cN/dtex荷重付加時のかせ長
【0065】
(3)潜在捲縮の伸縮伸長率(CE)
糸を周長1.125mの検尺機で10回かせ取りし、3×10-3cN/dtexの荷重を掛けた状態で、沸騰水中で30分間熱処理する。ついで、同荷重を掛けたまま乾熱180℃で15分間乾熱処理する。処理後、JIS−L−1013に定められた恒温恒湿室に一昼夜静置した。次いで、かせに以下に示す荷重を掛けてかせ長を測定し、以下の式から潜在捲縮の伸縮伸長率を測定する。
潜在捲縮の伸縮伸長率(%)
=(L4−L3)/L3×100
但し、 L3=1×10-3cN/dtex荷重付加時のかせ長
L4=0.18cN/dtex荷重付加時のかせ長
【0066】
(4)捲縮の瞬間回復速度
糸を周長1.125mの検尺機で10回かせ取りし、沸騰水中で30分無負荷で熱処理する。沸水処理後の仮撚加工糸について、JIS−L−1013に準じて以下の測定を行った。
沸水処理後の仮撚加工糸は、無負荷で1昼夜静置した。
仮撚加工糸を引っ張り試験機を用いて、0.15cN/dtexの応力まで伸長した状態で引っ張りを停止し、3分間保持した後に、下部の把持点の真上でハサミにより糸を切断した。
ハサミにより切断された仮撚加工糸が収縮する速度は、高速ビデオカメラ(分解能 1/1000秒)を用いて撮影する方法により求めた。ミリ単位の定規を仮撚加工糸と10mmの間隔を置いて並列に固定し、切断した仮撚加工糸の切片先端に焦点をあてて、この切片先端の回復の様子を撮影した。高速ビデオカメラを再生し、仮撚加工糸切片先端の時間当たりの変位(mm/ミリ秒)を読み取り、回復速度(m/秒)を求めた。
【0067】
(5)トリメチレンテレフタレート環状ダイマー含有率
1 H−NMR法によりトリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率を測定した。
測定装置、条件は以下のようにした。
測定装置 : Bruker社製 FT−NMR DPX−400
溶媒 : 重水素化トリフロロ酢酸
試料濃度 : 2.0重量%
測定温度 : 25℃
化学シフト基準: tetramethylsilane(TMS)を0pp mとした。
積算回数 : 256回
待ち時間 : 3.0秒
【0068】
繊維を水洗した後室温で24時間乾燥したものを試料とし、各測定試料の1 H −NMRスペクトルを測定した。
トリメチレンテレフタレート環状ダイマーのベンゼン環由来のシグナルを用いて、PTT及び/または他のポリエステルのベンゼン環由来のシグナルとの積分値の比率より、トリメチレンテレフタレート環状ダイマーの含有率を求めた。
測定は、各試料について3回行って平均値を求めた。
【0069】
(6)加工糸の破断強度,破断伸度
JIS−L−1013に基づいて測定した。
(7)乾熱収縮応力の極値応力値
熱応力測定装置(カネボウエンジニアリング社製、商品名KE−2)を用いて測定した。
繊維を約20cm長の長さに切り取り、これの両端を結んで輪をつくり測定器に装填する。初荷重0.05cN/dtex、昇温速度100℃/分の条件で測定し、熱応力の温度変化をチャートに書かせる。熱収縮応力は、高温域で山型の曲線を描く。このピーク値の読み取り値(cN)から、下記式で求められる値を極値応力値とした。
極値応力値(cN/dtex)=
(ピーク値の読み取り値 cN)/(dtex×2)−初荷重(cN/dtex)
【0070】
(8)単糸の断面変形の増加率
繊維を構成する単糸の断面写真により算出した。
撮影された断面写真を、単糸ごとに周長Lと断面積Sを求め、各単糸ごとにL /Sを算出した。全単糸の平均のL/Sを求めた。
単糸の断面変形の増加率=
仮撚加工前の全単糸のL/Sの平均値/仮撚加工後の
全単糸のL/Sの平均値 ×100 (%)
【0071】
(9)糸温度
非接触温度計により、仮撚加工時の糸温度を測定した。
測定器
日本電子(JEOL)(株)製
サーモビュア(THERMOVIEWER) JTG−6200型
(10)仮撚加工性
以下の仮撚条件で144錘、48時間加工したときの糸切れ状態を評価した。 仮撚加工機 村田機械製作所(株)製 33H仮撚機
第1ヒーター温度 実施例に記載
仮撚速度 400m/min
(仮撚加工性)糸切れ数により以下のように評価した。
◎ ; 糸切れ10回未満
○ ; 糸切れ11〜20回
× ; 糸切れ21回以上
【0072】
(11)織物のストレッチ率と回復率
布帛の作成は以下のように行った。
経糸に56dtex/24fのPTT単一の繊維(旭化成 「ソロ」)の無撚糊付け糸を用い、緯糸に本発明の各実施例および比較例の84dtex/24f仮撚加工糸または、複合繊維を用いて平織物を作成した。
経密度 97本/インチ
緯密度 80本/インチ
織機 津田駒工業社製 ウオータージェットルームZW−303
製織速度 450回転/分
得られた生機を、液流リラクサーにて95℃でリラックス精練後、液流染色機にて120℃で染色を行った。 次いで、170℃で仕上、幅だし熱セットの一連の処理を行った。仕上げ後の織物の経緯の密度は、以下であった。
経密度 160本/インチ
緯密度 93本/インチ
【0073】
得られた織物を用い以下の方法でストレッチ率と回復率を評価した。
島津製作所(株)製の引張試験機を用いて、つかみ幅2cm、つかみ間隔10cm、引張速度10cm/分で、試料を緯方向に伸長させたときの2.94N/cmの応力下での伸び(%)をストレッチ率とした。その後、再び同じ速度でつかみ間隔10cmまで収縮させた後、再度応力−歪み曲線を描き、応力が発現するまでの伸度を残留伸度(A)とする。回復率は以下の式によって求めた。
なお、織物のストレッチ率は10%以上なければ多用途に使用できない。
また、織物の回復率は、80%以上なければストレッチバック性に劣る。
回復率=〔(10−A)/10〕×100%
【0074】
(12)織物の表面品位
織物の表面品位を5人のパネラーにより観察し、以下のように判定した。
楊柳調シワなし ◎
楊柳調シワ微小 ○
楊柳調シワ有り ×
(13)織物の風合い
織物の風合いを5人のパネラーにより観察し、以下のように判定した。
ふかつき感なし ◎
ふかつき感微小 ○
ふかつき感有り ×
【0075】
【実施例】
(実施例1〜4)、(比較例1〜3)
本実施例は、仮撚加工時の糸温度の効果について説明する。
仮撚用原糸の製造
本実施例においては、仮撚用原糸としてはパーン巻形状のものを使用した。
仮撚用原糸の製造にあたり、高粘度成分及び低粘度成分の両方にPTTを使用し、両者ポリマーの固有粘度及びポリマー中に含有されるトリメチレンテレフタレート環状ダイマー含有率を下記に示すように異ならせて、サイド−バイ−サイド型複合繊維を製造した。高粘度成分と低粘度成分の配合比率は、50/50とした。
(ポリマー組成)
粘度[η](dl/g) 環状ダイマー含有率(wt%) 高粘度成分 1.26 0.9
低粘度成分 0.92 1.1
粘度差 0.34
【0076】
複合繊維の製造は以下のように行った。
(紡糸口金)
孔径 0.45mmφ
吐出孔径と孔長の比 2.0
孔の鉛直方向に対する傾斜角 35度
孔数 24
(紡糸条件)
ペレット乾燥温度及び到達水分率 110℃、15ppm
押出機温度 250℃
スピンヘッド温度 265℃
溶融時間 12分間
ポリマー吐出量 延伸糸の繊度が84デシテック
スとなるように各条件ごとに設

非送風領域 125mm
冷却風条件 温度 22℃、相対湿度 90%
速度 0.5m/sec
仕上げ剤 ポリエーテルエステルを主成分とす
る水系エマルジョン濃度20重量%
引取速度 1100m/分
【0077】
(未延伸糸)
繊度 延伸糸の繊度が84デシテック
スとなるように設定
水分含有率 0.5重量%
保管温度 22℃
(延伸条件)
延伸倍率 延伸糸の繊度が84デシテック
スとなるように設定
延伸速度 800m/分
スピンドル回転数 8000回/分
延伸ロール温度 55℃
ホットプレート温度 130℃
バルーニング張力 0.07cN/dtex
【0078】
(延伸繊維パーン)
巻量 2.5kg
撚数 10回/m
交絡数 2ヶ/m
パーン硬度 84
(延伸繊維物性)
繊度/フィラメント 84dtex/24f
破断強度 2.7cN/dtex
破断伸度 37%
顕在捲縮の伸縮伸長率 Vc 2%
潜在捲縮の伸縮伸長率 CE 5%
(仮撚条件)
仮撚加工機 村田機械製作所(株)製 33H仮撚機
仮撚条件 糸速度 400 m/分
仮撚数 3230 T/m
延伸比 1.01
【0079】
仮撚加工時の糸温度を、表1に示すように異ならせて、加工糸を得た。
得られた仮撚加工糸の物性を表1に示した。
表1から明らかなように、本発明のPTT系仮撚加工糸は、高い捲縮発現力を有し、織物においても楊柳調シワがない良好な表面性を有し、ふかつき感がなく、しかも優れたストレッチ性と捲縮の瞬間回復性を示す。
また、実施例1〜4の仮撚加工糸を無負荷で沸水処理した後の捲縮形態は、いずれもラセン捲縮を有する単糸から構成され、加工糸としては非ラセン捲縮を有していた。
実施例2の仮撚加工糸を沸水処理した後に、電子顕微鏡で観察した写真を図1に示す。
比較例1は、延伸繊維に仮撚加工を施すことなく緯糸に使用した。
【0080】
得られた織物には、楊柳調のシワが発生し、商品性が損なわれた。
比較例1の延伸繊維を沸水処理した後に、電子顕微鏡で観察した写真を図2に示す。
比較例2は、仮撚加工時の糸温度が低いため、仮撚加工糸の顕在捲縮の伸縮伸長率が小さく、織物のストレッチ性が不足し、楊柳調のシワが発生していた。
比較例3は、仮撚加工時の糸温度が高いため、織物にフカツキ感があり、平滑な表面性が得られなかった。
【0081】
【表1】
【0082】
(実施例5〜)、(比較例4)
本実施例では、仮撚加工糸を構成するポリマーの固有粘度の効果について説明する。
仮撚用原糸の製造
本実施例においては、仮撚用原糸としてはパッケージ形状に巻かれた複合繊維延伸糸を使用した。
仮撚用原糸の製造にあたり、高粘度成分及び低粘度成分の両方にPTTを使用し、両者ポリマーの固有粘度及びポリマー中に含有されるトリメチレンテレフタレート環状ダイマー含有率を表2に示すように異ならせて、サイド−バイ−サイド型複合繊維を製造した。高粘度成分と低粘度成分の配合比率は、50/50とした。
図6に示す紡糸―延伸―巻取機を用いて、チーズ状パッケージの製造を行った。
【0083】
紡糸条件は、実施例1と同様にして、巻取条件を以下のように実施した。
(複合延伸繊維の巻取条件)
第1ゴデットロール速度 2000m/分
温度 55℃
第2ゴデットロール速度 延伸繊維の破断伸度が50%となる
ように調整
温度 120℃
【0084】
(複合延伸繊維の物性)
繊度/デシテックス 84dtex/24f
破断伸度 50%
得られた複合繊維を、実施例2と同様に仮撚加工した。この時の、仮撚加工性を表2に示した。
表2から明らかなように、本発明のPTT系仮撚加工糸は、加工性も良好であった。
比較例4は、2つの成分間の粘度差が小さく、顕在捲縮の伸縮伸長率Vc及び潜在捲縮の伸縮伸長率CEが低いために、織物のストレッチ性能が低いものであった。
【0085】
【表2】
【0086】
(実施例8〜12)、(比較例4〜5)
本実施例では、仮撚加工糸の破断伸度の効果について説明する。
仮撚用原糸の製造
本実施例においては、仮撚用原糸としてはチーズ状パッケージ巻形状の複合未延伸繊維を使用した。
(複合未延伸繊維の巻取条件)
第1ゴデットロール速度 2600m/分
温度 60℃
第2ゴデットロール速度 2600m/分
温度 120℃
【0087】
(複合未延伸繊維の物性)
繊度/フィラメント数 90dtex/24f
破断伸度 68 %
破断強度 2.0cN/dtex
顕在捲縮の伸縮伸長率 Vc 0 %
潜在捲縮の伸縮伸長率 CE 1 %
表3から明らかなように、本発明の仮撚加工糸は、仮撚加工性に優れ、しかも、楊柳調シワの発生やふかつき感のない、優れたストレッチ性と回復性を有していた。
比較例5は、仮撚加工糸の破断伸度が小さく、仮撚加工安定性に欠けていた。
【0088】
【表3】
【0089】
(実施例13〜15)、(比較例6)
本実施例では、高粘度成分と低粘度成分のポリマー種類の効果について説明する。
高粘度成分と低粘度成分を表4に示すように組み合わせて、実施例1に準じてサイド−バイ−サイド型複合繊維を得た。
なお、実施例14、15、比較例6においては、溶融温度を280℃とした。実施例1と同様に仮撚加工を行い、得られた仮撚加工糸の物性を表4に示す。
表4からも明らかなように、本発明のPTT系仮撚加工糸は、優れたストレッチ性と回復性を有していた。
PTTを用いない比較例6は、ストレッチ性及び捲縮の瞬間回復性に劣るものであり、織物に楊柳調のシワが発生した。
【0090】
(比較例7)
本比較例は、PTT単一繊維の仮撚加工糸について説明する。
PTT単一の繊維として、84T/24f(旭化成 商品名「ソロ」)を、仮 撚加工時の糸温度を190℃とする以外は、実施例1と同様に仮撚加工した。 仮撚加工糸は、解撚トルク167回/mであった。この仮撚加工糸を、実施例1と同様にして織物を得た。仮撚加工糸および織物の物性を表4に示す。
比較例7は、織物に楊柳調のシワが発生し、風合いもふかつき感を有していた。
【0091】
【表4】
【0092】
【発明の効果】
本発明によれば、楊柳調のシワ発生やふかつき感がなく、拘束力の大きな編織物に用いても、大きな伸縮性及び捲縮の瞬間回復性を発現し、卓越したストレッチ性と、素早いストレッチ回復性即ち優れた運動追随性を有する編織物を与えることができるPTT系仮撚加工糸、及びその工業的に安定な製造法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のPTT系仮撚加工糸の沸水処理後の繊維の形状を示す電子顕微鏡写真である。
【図2】 従来の仮撚加工を施さないPTT複合繊維を沸水処理した後の繊維の形状を示す電子顕微鏡写真である。
【図3】 本発明の製造に使用する紡糸口金の吐出孔の模式図を示す。
【図4】 本発明の製造に使用する紡糸設備の模式図である。
【図5】 本発明の製造に使用する延伸機の模式図である。
【図6】 本発明の製造に使用する紡糸−延伸設備の模式図である。
【符号の説明】
1:ポリマーチップ乾燥機
2:押出機
3:ポリマーチップ乾燥機
4:押出機
5:ベンド
6:ベンド
7:スピンヘッド
8:スピンパック
9:紡糸口金
10:糸
11:非送風領域
12:冷却風
13:引取ゴデットロール
14:引取ゴデットロール
15:未延伸パッケージ
16:仕上げ剤付与装置
17:供給ロール
18:延伸ピン
19:ホットプレート
20:延伸ロール
21:トラベラーガイド
22:延伸パーン
23:交絡付与装置
24:引取ゴデットロール(1GD)
25:延伸ゴデットロール(2GD)
26:延伸または未延伸パッケージ

Claims (9)

  1. 2つのポリエステル成分がサイド−バイ−サイド型、または偏心鞘芯型に貼り合わされた単糸群からなる複合繊維の仮撚加工糸であって、単糸を構成する少なくとも一方の成分がポリトリメチレンテレフタレートであり、下記(1)〜(4)の要件を満足することを特徴とするポリトリメチレンテレフタレート系仮撚加工糸。
    (1)ラセン捲縮性を有する単糸から構成され、加工糸としては非ラセン捲縮性であり、
    (2)沸水処理前の繊維に2×10-3cN/dtex負荷を掛けて測定される顕在捲縮の伸縮伸長率(Vc)が、20〜150%、
    (3)3×10-3cN/dtexの負荷荷重下で沸水処理した後に測定される、潜在捲縮の伸縮伸長率(CE)が5〜40%、
    (4)沸水処理前の乾熱収縮応力の極値応力が、0.01〜0.2cN/dtex。
  2. 沸水処理前の繊維に2×10-3cN/dtexの負荷を掛けて測定される顕在捲縮の伸縮伸長率(Vc)が、30〜150%であることを特徴とする、請求項1に記載のポリトリメチレンテレフタレート系仮撚加工糸。
  3. 解撚トルクが100回/m以下であることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載のポリトリメチレンテレフタレート系仮撚加工糸。
  4. 沸水処理後に測定される、捲縮の瞬間回復速度が15〜40m/秒であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のポリトリメチレンテレフタレート系仮撚加工糸。
  5. 破断強度が2cN/dtex以上であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のポリトリメチレンテレフタレート系仮撚加工糸。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載のポリトリメチレンテレフタレート系仮撚加工糸を、経糸及び/または緯糸の一部または全部に用いた織物。
  7. 2つのポリエステル成分がサイド−バイ−サイド型、または偏心鞘芯型に貼り合わされた単糸群からなり、単糸を構成する少なくとも一方の成分がポリトリメチレンテレフタレートである複合繊維を仮撚加工するに際し、下記(A)〜(C)の要件を満足することを特徴とするポリトリメチレンテレフタレート系仮撚加工糸の製造方法。
    (A)2成分のポリエステルの固有粘度差を0.1〜0.8dl/gで紡糸して複合繊維となし、
    (B)仮撚加工時の糸温度を80〜130℃とし、
    (C)かつ、仮撚加工糸の破断伸度が30〜60%となる倍率で仮撚加工または延伸仮撚加工を行う。
  8. 単糸断面の周長Lと断面積Sの比率をL/Sとした場合に、仮撚加工前に対し仮撚加工後のL/S増加率が0〜20%となる加工温度及び/または撚数で仮撚加工することを特徴とする請求項7に記載のポリトリメチレンテレフタレート系仮撚加工糸の製造方法。
  9. 両方の成分に固有粘度差が0.1〜0.5dl/gのポリトリメチレンテレフタレートホモポリマーを用い、かつ紡糸口金吐出孔が鉛直方向に対し10〜40度の角度で傾斜した孔から吐出して製造された複合繊維を仮撚加工することを特徴とする、請求項7又は請求項8に記載のポリトリメチレンテレフタレート系仮撚加工糸の製造法。
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