JP4115238B2

JP4115238B2 - Method for producing para-aramid crimped yarn

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Publication number: JP4115238B2
Application number: JP2002303420A
Authority: JP
Inventors: 武波多野; 一彦小菅
Original assignee: Du Pont Toray Co Ltd
Current assignee: Du Pont Toray Co Ltd
Priority date: 2002-10-17
Filing date: 2002-10-17
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2022-10-17
Also published as: JP2004137627A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水分率が高いパラ系アラミド繊維を用いることを特長とするパラ系アラミド捲縮糸の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パラ系アラミド繊維は耐熱性および難燃性に優れ、それゆえに、例えば炎や高熱に曝される危険の大きい場面での衣料製品、例えば消防服、自動車レース用のレーシングスーツ、製鉄用もしくは溶接用作業服などに好んで用いられている。さらに、パラ系アラミド繊維は高強度特性をも併せ有するため、引裂き強さと耐熱性を要するスポーツ衣料や作業服、ロープ、タイヤコードなどに利用されており、また刃物によって切れにくいことから作業用手袋などにも利用されている。
【０００３】
従来、パラ系アラミド繊維を用いて衣料製品などの繊維製品を製造する際には、捲縮のないフィラメント糸や紡績糸などの形態で該繊維が利用されているにすぎなかった。しかし、フィラメント糸や紡績糸などの捲縮のない糸条を布地に加工し、かかる布地を利用して消防服、レーシングスーツまたは作業服等の衣料製品を製造した場合、糸条が十分な伸縮性を有していないため該衣料製品は伸縮性に劣っていた。その結果、該衣料製品を着用した場合に、着心地が悪く、また活動しにくいという難点があった。精密部品を取り扱う航空機産業、情報機器産業または精密機械産業で使用される作業手袋においては、従来の非捲縮糸条からなる作業手袋では、着用時の作業性が悪く、作業効率の低下につながっていた。
【０００４】
さらに、紡績糸は一般に３８ｍｍ前後又は５１ｍｍ前後の短繊維を紡いで糸条となしており、ゆえに糸条表面に短繊維端がはみ出して毛羽状となっている。パラ系アラミド繊維からなる紡績糸から作られた作業服や手袋などは使用時の摩擦によって毛羽が脱落するので、クリーンルームや塗装工場での作業服や手袋としては問題がある。クリーンルームでは空気中の埃を極力除去しなければならず、また、塗装工場では塗装面へ付着した埃が製品の商品価値を低下させるからである。そこで、このような作業服や手袋などの繊維製品においては、毛羽や埃の発生しにくいことが求められていた。
このように、パラ系アラミド繊維が本来有する耐熱性、難燃性および高強度特性などの優れた性質を失うことなく、良好な伸縮伸長率および伸縮弾性率と優れた外観とを有し、毛羽や埃の発生しにくい耐熱性捲縮糸が熱望されていた。
【０００５】
そこで、本発明者らは、かかる耐熱性捲縮糸を合成すべく鋭意検討した結果、パラ系アラミド繊維糸条に撚りを加えた後、高温高圧水蒸気処理または乾熱処理により熱セットを行い、次いで前記撚りの解撚を行うことを特徴とするパラ系アラミド捲縮糸の製造方法を開発した（特許文献１）。また、本発明者らは、水分率が高いパラ系アラミド繊維糸条に撚りを加えた後、乾熱処理または湿熱処理により熱セットを行い、次いで前記撚りの解撚を行うことを特徴とするパラ系アラミド捲縮糸の製造方法も開発した（特許文献２）。
しかし、上記製造方法に対しては、生産設備、工程管理、コスト、生産性においてより有利となるよう改善の余地があった。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２４８０２７号公報
【特許文献２】
特願２００１−１９１９７２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、生産性、設備、コストなどの点でより工業的に有利なパラ系アラミド捲縮糸の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記パラ系アラミド捲縮糸の製造方法（特許文献１、２）について、さらに検討を加えた結果、原料として水分率の高いパラ系アラミド繊維を用いれば、約６０〜１５０℃程度の温水で撚りを固定することができるというという思いがけない知見を得た。その結果、高い圧力に耐え得る装置を必要とせず新たに設備投資を行わなくてすみ、製造時の投入エネルギーが減ることから生産コストも低廉化することができる。さらに、製造時の安全管理なども軽減される。
本発明者らは、さらに検討を重ねて本発明を完成した。
【０００９】
すなわち、本発明は、
（１）水分率が１５重量％以上であり、かつ水分率が１５重量％以下に乾燥した履歴をもたないパラ系アラミド繊維に撚りを加えた後、６０〜１５０℃の温水で処理し、次いで前記撚りの解撚を行うことを特徴とするパラ系アラミド捲縮糸の製造方法、
（２）パラ系アラミド繊維に加えられる撚りが、下記式（１）で表される撚り係数Ｋ５，０００〜１１，０００を有することを特徴とする前記（１）に記載のパラ系アラミド捲縮糸の製造方法、
Ｋ＝ｔ×Ｄ^１／２・・・・・式（１）
（式中、ｔは撚り数（回／ｍ）を、Ｄは水分を含む繊度（ｔｅｘ）を表す。）
（３）水分率が１５重量％以上であり、かつ水分率が１５重量％以下に乾燥した履歴を持たないパラ系アラミド繊維で編み地を作成し、この編み地を６０〜１５０℃の温水で処理し、次いでこの編み地を解編することを特徴とするパラ系アラミド捲縮糸の製造方法、
（４）温水が１００〜１３０℃であることを特徴とする前記（１）〜（３）に記載のパラ系アラミド捲縮糸の製造方法、
に関する。
【００１０】
また、本発明は、
（５）撚りを加える前または編み地を作成する前のパラ系アラミド繊維の結晶サイズ（１１０方向）が３０〜４７Åであることを特徴とする前記（１）〜（４）に記載のパラ系アラミド捲縮糸の製造方法、
（６）パラ系アラミド捲縮糸の伸縮伸長率が６％以上、伸縮弾性率が４０％以上であることを特徴とする前記（１）〜（５）に記載のパラ系アラミド捲縮糸の製造方法、
（７）前記（１）〜（６）の記載の製造方法により得られるパラ系アラミド捲縮糸からなる嵩高で伸縮性のある繊維製品、
（８）前記（１）〜（６）に記載の製造方法により得られるパラ系アラミド捲縮糸からなる手袋、
（９）前記（８）に記載の手袋の外面に樹脂を塗布してなる手袋、
に関する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明においては、水分率が約１５重量％以上であり、かつ水分率が約１５重量％以下に乾燥した履歴をもたないパラ系アラミド繊維を用いることが特長である。すなわち、本発明で用いるパラ系アラミド繊維は、本製造方法の第一工程である加撚工程または編成工程までに、水分率が常に約１５重量％以上に保たれており、乾燥により水分率が約１５重量％以下となったことがない。したがって、本発明においては、例えば、乾燥により水分率が約１５重量％以下となった後、水分を付与することにより、水分率が約１５重量％以上となっているパラ系アラミド繊維は除かれる。
【００１２】
本発明で用いるパラ系アラミド繊維としては、中でも、その水分率が、好ましくは約１５〜１００重量％程度、より好ましくは約２０〜６０重量％程度、最も好ましくは約２５〜５０重量％程度である繊維が好適である。繊維内部の構造変化が起こりやすく、その結果として形状が固定しやすいことから、パラ系アラミド繊維の水分率は約１５重量％程度以上であることが好ましい。また、生産に適した速度でのボビンへの糸条の巻き取りやすさ、加撚もしくは編成などの捲縮加工性の観点から、パラ系アラミド繊維の水分率は約１００重量％程度以下であることが好ましい。
ここで、水分率の測定は、ＪＩＳＬ１０１３化学繊維フィラメント糸試験方法８．１．１水分率に従って、次式から容易に算出できる。
水分率（重量％）＝（Ｗ−Ｗ’）×１００／Ｗ’ （式２）
（式中、Ｗは試料採取時の質量を示し、Ｗ’は試料の絶乾時質量を示す。）
【００１３】
本発明で用いるパラ系アラミド繊維は、さらに結晶サイズ（１１０方向）が、約３０〜４７Å程度、好ましくは約３０〜４２Å程度、より好ましくは約３２〜４０Å程度であることが好適である。なお、結晶サイズは、公知の広角Ｘ線回析（ディフラクトメーター）法で求められる。また、上記結晶サイズは、パラ系アラミド繊維を加撚または編成する前に測定する。
【００１４】
本発明で用いるパラ系アラミド繊維としては、例えばポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維、コポリパラフェニレン−３，４’−オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維、コポリパラフェニレン−３，４’−ジフェニルエーテルテレフタルアミド繊維などが挙げられる。
中でも、特に好ましいのは、ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維である。ポリパラフェニレンテレフタルアミド（以下、ＰＰＴＡと略称する）とは、テレフタル酸とパラフェニレンジアミンを重縮合して得られる重合体であるが、少量のジカルボン酸およびジアミンを共重合したものも使用できる。
【００１５】
上記ＰＰＴＡ繊維は、通常、ＰＰＴＡを濃硫酸に溶解し、その粘性溶液を紡糸口金から押し出し、わずかな空間を経て水中に紡出することによりフィラメント糸状にした後、水酸化ナトリウム水溶液で中和し、水洗した後、約１２０〜５００℃程度の温度下において乾燥・熱処理をして得られる。乾燥・熱処理前のＰＰＡＴ繊維は水分率が約１５〜２００重量％程度、結晶サイズ（１１０方向）が約４８Å未満であり、ホットローラーなどによる乾燥・熱処理後では水分率が約１０重量％以下、結晶サイズ（１１０方向）が約４８Å以上になるのが普通である。
そこで、本発明においては、ホットローラーなどの熱処理条件などを変更することにより、水分率が約１５〜１００重量％程度、繊維の結晶サイズ（１１０方向）が約３０〜４７Å程度のＰＰＴＡ繊維を製造し、かかる繊維を用いるのが好ましい。より具体的にこのような水分率にするには、紡糸したＰＰＴＡ繊維を、約１００〜１５０℃程度で約５〜２０秒間低温乾燥する事が望ましい。ＰＰＴＡ繊維以外のパラ系アラミド繊維についても、同様に水分率を調整することができる。
【００１６】
本発明においては、上記のようなパラ系アラミド繊維の製糸工程と下記する本発明に係る捲縮加工工程を別々に行ってもよいし、両工程を直結して行っても良い。
例えばパラ系アラミド繊維としてＰＰＴＡ繊維を用いる場合は、上述のような製糸工程によって得られる水分率が約１５〜１００重量％程度、繊維の結晶サイズ（１１０方向）が約３０〜４７Å程度のＰＰＴＡ繊維ボビン（筒形の糸巻き）に一旦巻き取って製糸工程を打ち切り、別の工程で下記する捲縮加工を施す方法を採用する方が好ましい。なぜなら、ＰＰＴＡ繊維の製糸速度は１０００ｍ／分前後が可能であるのに対し、捲縮加工速度は１００ｍ／分前後であるので、製糸工程と捲縮加工工程とを別々に行うほうが効率的だからである。
【００１７】
本発明において、パラ系アラミド繊維の製糸工程と下記する本発明に係る捲縮加工工程を別々に行う場合、製糸工程で得られる所定の水分率を有するパラ系アラミド繊維が、捲縮加工までの間に乾燥しないようにすることが好ましい。具体的には、パラ系アラミド繊維を巻き取ったボビンをポリエチレンフィルムなどの防水フィルムで包装するのが好ましい。
【００１８】
本発明において用いるパラ系アラミド繊維の太さは、捲縮加工ができるならばどのような太さであってもよいが、通常は加工のしやすさから約３〜５００ｔｅｘ（乾燥時換算）程度が好ましい。繊維の単糸繊度は約０．０１〜０．６ｔｅｘ（乾燥時換算）程度が捲縮糸のしなやかさの点から好ましい。
【００１９】
本発明に係る製造方法は、（ａ）上述した水分率が約１５重量％以上であるパラ系アラミド繊維に撚りまたは編成などの変形を加えた後、（ｂ）温水処理を行い、前記繊維の形状を固定し、（ｃ）次いで前記撚りの解撚または編み地の解編を行うことを特長とする。上記（ａ）〜（ｃ）の工程に加えて、所望により弛緩熱処理を行ってもよい。弛緩熱処理としては、例えば得られた捲縮糸をある程度伸長させながら加熱する方法などが挙げられる。弛緩熱処理を行うことにより、糸の嵩高性を損なうことなく、トルクを減少させることができるという利点がある。本発明においては、上記工程をバッチ式に行ってもよいし、連続的に行ってもよいが、バッチ式に行うのが好ましい。
【００２０】
本発明に係る製造方法としては、（ａ１）上述した水分率が約１５重量％以上であるパラ系アラミド繊維に撚りを加えた後、（ｂ１）温水処理を行い、前記撚りを固定し、（ｃ１）次いで前記撚りの解撚を行うという製造方法が、好ましい態様として挙げられる。該製造方法をバッチ式に行う場合について以下に詳述する。
該製造方法においては、まず上述した水分率が１５重量％以上であるパラ系アラミド繊維に第１の撚りを加える。第１の撚りは、繊維を適度に捲縮させるとともに撚りをかけすぎることにより繊維の切断を防ぐため、撚り係数Ｋの値が約５，０００〜１１，０００程度、好ましくは約６，０００〜９，０００程度であるのが好適である。なお、撚り係数Ｋは次式により算出される。
Ｋ＝ｔ×Ｄ^１／２（式１）
（式中、ｔは撚り数（回／ｍ）を、Ｄは水分を含む繊度（ｔｅｘ）を表す。）
【００２１】
上記第１の撚りを加える加撚工程では、例えば、リング撚糸機、ダブルツイスターまたはイタリー式撚糸機など自体公知の撚糸機を用いてよい。
得られた撚糸はボビンに巻き上げるのが好ましい。ただし、撚糸時に熱処理に適したボビンに巻き上げた場合は巻き返しの必要はない。ボビンは自体公知のものを用いてよいが、例えばアルミニウムなどの耐熱性素材からなるものが好ましい。
【００２２】
ついで、上記第１の撚りを固定する温水処理を行う。温水処理に用いる水の温度は、約６０〜１５０℃程度、好ましくは約６０〜１３０℃程度、さらに好ましくは約１００〜１３０℃程度である。温水処理にかかる時間を実用的なものとするとともに、加水分解などによる強度低下など繊維の劣化を防止するために、上記範囲が好ましい。
また、上記温水処理は、加圧下で行われてもよいし、常圧下で行われてもよい。しかし、当然１００℃以上の水を用いる場合は、温水処理を加圧下で行う必要がある。しかし、１００〜１５０℃程度の水を用いた処理のために必要な耐圧装置は、当技術分野で常用されており、特段の設備投資を必要としない。
【００２３】
温水処理は、上記温度範囲の温水により上記第１の撚りを固定することができれば、どのような形態をとってもよい。例えば、温水処理としては、上記温度範囲の温水が入っている浴に、加燃されたパラ系アラミド繊維を浸漬するという処理が挙げられる。また、上記温度範囲の温水を、加燃されたパラ系アラミド繊維にスプレーしてもよい。
温水処理の処理時間は、上記第１の撚りが固定される範囲で適宜選択することができるが、例えば約１〜１２０分、好ましくは約１０〜９０分程度である。
【００２４】
次いで、温水処理後、撚り糸に第１の撚りとは逆方向に第２の撚りを与えて、撚り糸を解撚することにより、本発明にかかるパラ系アラミド捲縮糸を製造することができる。解撚時も施撚時と同じように自体公知の撚糸機を用いてよい。解撚前には冷風などにより強制冷却してもよいが、空気冷却に任せるのが好ましい。また、解撚前もしくは解撚後、好ましくは解撚前に、脱水処理を行うことが好ましい。脱水処理は、例えば、延伸脱水、真空脱水または温風脱水などいかなる方法を用いてよい。脱水後の水分率は、織り編みなど後工程での加工のしやすさの観点から、約１０重量％程度以下、好ましくは約７重量％程度以下であることが望ましい。
【００２５】
次に、本製造方法を連続式に行う方法について述べる。本方法では、図１に示したような装置を用いて、いわゆる仮撚り加工方法を応用して行うことができる。送り出しローラー２によって供給糸条チーズ（巻き芯であるボビンに巻き上げられた糸）から引き出された糸１は、巻き取りローラー６を経て巻き取りボビン７に巻き上げられる。送り出しローラー２と巻き取りローラー６の間には、仮撚りスピンドル３が設置されている。糸１を仮撚りスピンドル３のピンに巻いてつかみ、スピンドルを回転させると送り出しローラー２と仮撚りスピンドル３の間の糸は、例えばＳ撚りが加えられ、これを温水処理装置４内の温水で熱セットし、仮撚りスピンドル３と巻き取りローラー６の間では前記と反対の例えばＺの撚りが加えられることによって解撚されて捲縮糸となる。ここで、温水処理装置４は、温水を糸１にスプレーする構造になっていてもよいし、温水を入れることができる浴であってもよい。また、温水の温度を一定に保つために加熱装置を備えていてもよいし、温水を撹拌するための撹拌装置を備えていてもよい。仮撚りスピンドル３と巻き取りローラー６の間は冷却ゾーンであり、空気冷却に任せるのが好ましい。仮撚りを与える方法には上述の仮撚りスピンドルのほか、糸を高速回転する円筒の内壁や円盤の外周あるいは高速走行するベルトの表面と接触させ、摩擦によって仮撚りを与える方法などが用いられる。
【００２６】
上記仮撚りの際の撚りは、糸を適度に捲縮させるとともに撚りをかけすぎることによる繊維の切断を防ぐため、撚り係数Ｋの値が約５，０００〜１１，０００程度、好ましくは約６，０００〜９，０００程度となるようにすることが好適である。なお、撚り係数Ｋは上記式１により容易に算出できる。
本方法において、上記加撚は、例えばスピンドル法、ニップベルト法等のいずれを用いてもよく、特に限定されるものではない。スピンドル法で撚りを加える場合には、１本ピン（図２）でも良いが、２本ピン以上、好ましくは４本ピン（図３）のスピナを用いても良い。１本ピンの場合は、糸条をピンに１回巻きつけることによって撚りが与えられる。２本以上のピン、特に上２本と下２本の位置をずらして設置した４本ピンのスピナの場合、図３に示したようにピンとピンの間をジグザグ状に糸を通して、糸が上部中心部から入り、下部中心部から出るようにすれば、より効率よく撚りを加えることが可能となる。この場合、糸条はピンとピンの間で屈曲されるので摩擦抵抗で撚りが付与される。
【００２７】
本発明に係る他のパラ系アラミド捲縮糸の製造方法としては、（ａ２）上述した水分率が約１５重量％以上のパラ系アラミド繊維で編み地を作成し、（ｂ２）前記編み地を温水処理し、（ｃ２）次いで該編み地を解編することを特長とする。該製造方法について以下に詳述する。
パラ系アラミド繊維で編み地を作成する際の編み方としては、特に限定されず、例えば、天竺編み（plain stitch）のような丸編み、平編み、ゴム編みもしくはパール編みなどの横編み、シングルデンビー編みもしくはシングルデンビー編みなどの縦編み、またはレース編み等など公知の編み方を用いてよい。なかでも、天竺編みは解編しやすいので好ましい。編み地を作成するときの糸条の撚りは糸条を拘束するので少ない方が良く、撚係数は０〜５００が望ましく、０に近いほうがより望ましい。また、編み地の作成は、公知の編機を用いて容易に行うことができる。
ついで、前記編み地を温水処理する。温水処理は、前記と同一である。ついで、編み地を解編する。ここで、「解編」とは、編み地をほどくことをいう。
【００２８】
本発明では、パラ系アラミド繊維を比較的低温で処理するので、例えば、強度の低下、色調の変化、毛羽立ちまたは糸切れ等の加熱による糸条の劣化が実質的に発生しない。具体的には、例えば、強度の低下がないことの目安として、捲縮糸の強度保持率が約３０％以上、好ましくは約４０％以上、より好ましくは約５０％以上であることが好適である。強度保持率は次式より容易に算出される。
強度保持率（％）＝｛パラ系アラミド捲縮糸の強度（Ｎ／ｔｅｘ）／処理前のパラ系アラミド繊維糸の強度（Ｎ／ｔｅｘ）｝×１００（式３）
なお、式中の強度は、ＪＩＳＬ１０１３：１９９９化学繊維フィラメント糸試験方法８．５．１標準時試験に従って、公知測定機を用いて容易に測定することができる。
【００２９】
本発明の方法により製造されるパラ系アラミド捲縮糸の伸縮伸長率は約６％程度以上、好ましくは約７％〜５０％程度、最も好ましくは約１０〜４０％程度であり、当該捲縮糸の伸縮弾性率は少なくとも約４０％以上、好ましくは約５５〜１００％程度、最も好ましくは約６０〜１００％程度であることが好適である。なお、パラ系アラミド捲縮糸の伸縮伸長率と伸縮弾性率は、ＪＩＳＬ１０１３：１９９９化学繊維フィラメント糸試験方法８．１１伸縮性に従って容易に測定することができる。
【００３０】
また、本発明方法により製造されるパラ系アラミド捲縮糸の強度は、約０．３Ｎ／ｔｅｘ以上、好ましくは約０．５Ｎ／ｔｅｘ以上、さらに好ましくは約０．７Ｎ／ｔｅｘ以上であることが好適である。なお、パラ系アラミド捲縮糸の強度は、ＪＩＳＬ１０１３：１９９９化学繊維フィラメント糸試験方法８．５引っ張り強さおよび伸び率に従って測定し、引っ張り強さを繊度で除することにより、容易に測定することができる。
【００３１】
本発明は、上記パラ系アラミド捲縮糸からなる嵩高で伸縮性のある繊維製品を提供する。該繊維製品は、上記パラ系アラミド捲縮糸のみからなっていてもよいし、それ以外の繊維糸条との混織または混編物であってもよい。但し、繊維製品が前記混織または混編物である場合は、繊維成分の約５重量％程度以上、好ましくは約２５重量％程度以上、より好ましくは約５０重量％程度以上が本発明にかかるパラ系アラミド捲縮糸であることが好ましい。パラ系アラミド捲縮糸以外の繊維糸条としては、特に限定されず自体公知のものを用いてよい。
本発明にかかる繊維製品としては特に限定されず、例えば、上記パラ系アラミド捲縮糸を含む糸条で織編された布帛、該布帛を用いた例えば耐熱安全グローブなどの手袋、消防服、自動車レース用のレーシングスーツ、または製鉄用、溶接用もしくは塗装用作業服などの衣料製品などが挙げられる。また、本発明にかかる繊維製品としては、医療従事者がゴム手袋などの内側にはめて使用するインナー手袋なども挙げられる。
【００３２】
上記繊維製品は自体公知の方法にしたがって容易に製造できる。例えば、手袋は、市販のコンピューター手袋編機ＳＦＧやＳＴＪ（株式会社島精機製作所製）が便宜に採用される。
上記繊維製品を使用する際は、上記繊維製品を単独で用いてもよいし、他の耐熱性または難燃性等を有する製品と組み合わせて用いてもよい。また、自体公知の処理を行ってもよい。例えば、本発明にかかる手袋は、そのまま種々の作業に使用されてもよいし、手袋の一部、特に手のひら側の外面または手袋の外面全面などに樹脂を塗布してもよい。そのための樹脂としては、例えば塩化ビニル樹脂、ラテックス、ウレタン樹脂、天然ゴムまたは合成ゴム等が挙げられる。そのように樹脂を塗布することによって手袋の強度がより強くなるとともに物をつかんだとき滑りにくくなる。樹脂塗布は自体公知の手段に従って行われてよい。また、該本発明にかかる手袋の上にさらにゴム手袋やエラストマー手袋をはめてもよい。
【００３３】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例だけに限定されない。
本実施例において、下記数値は以下のような測定方法で測定した。
（ａ）水分率；「ＪＩＳＬ１０１３：１９９９」に従って上記式２から算出した。
（ｂ）撚りの方向；「ＪＩＳＬ１０１３：１９９９化学繊維フィラメント糸試験方法７．２よりの表示」に従い、Ｓ撚りおよびＺ撚りで表した。
（ｃ）繊度表示；「ＪＩＳＬ０１０１：１９７８テックス方式」によって表した。
（ｄ）繊度；「ＪＩＳＬ１０１３：１９９９化学繊維フィラメント試験方法８．３」に従って測定した。ただし、「絶乾繊度」とは水分を含まない状態の繊度を示し、「水分を含む原糸繊度」とは水分を含んだ状態の繊度を示す。
【００３４】
（ｅ）伸縮伸長率および伸縮弾性率；［ＪＩＳＬ１０１３：１９９９化学繊維フィラメント糸試験方法８．１１伸縮性］に従って測定した。測定前の試料の調整は次のように行った。測定試料をかせ状にしてガーゼに包んだまま、９０℃２０分間の温水処理を行い、室温で自然乾燥させた。
（ｆ）強度および伸び率；「ＪＩＳＬ１０１３：１９９９化学繊維フィラメント糸試験方法８．５引っ張り強さおよび伸び率」に従って測定し、引っ張り強さを繊度で除して強度とした。なお、捲縮糸はフィラメント単糸のゆるみが著しい状態であるので、太繊度糸や高弾性率糸の測定で行われているように、測定時に次式で示す撚りを与えて測定した。
Ｔｍ＝９５７／√Ｄ
（式中、Ｔｍは撚り数（回／ｍ）を、Ｄは繊度（ｔｅｘ）を表す。）
【００３５】
（ｈ）結晶サイズ；広角Ｘ線回折（ディフラクトメーター）法に従い、下記装置を用いて測定した。
Ｘ線回折装置（株）理学電機社製４０３６Ａ２型、Ｘ線原ＣｕＫ α線（Ｎｉフィルター使用）、出力３５ｋＶ、１５ｍＡ
ゴニオメータ（株）理学電機社製スリット２ｍｍφ−１°―１°、検出器シンチレーションカウンター、
計数記録装置（株）理学電機社製ＲＡＤ−Ｃ型
（ｉ）切創抵抗（Cut resistance）；「ＡＳＴＭＦ１７９０―９７ Standard test method for measuring cut resistance of material used in protective clothing」に従って測定した。一定の移動距離で刃が試験片を貫通する（切る）とき、切れにくい素材ほど重い荷重が必要である。刃に加える荷重Ｌにおいて、刃の移動距離２５．４ｍｍ（１インチ）で刃が試験片を貫通する時、荷重Ｌを切創抵抗値とする。刃はAmerican Safety Razor Co.,品番No.88-0121を使用した。数値が大きいほど切れにくいことを示す。
【００３６】
〔実施例１〕
通常の方法で得られたＰＰＴＡ（ηｉｎｈ＝６．５）を９９．９重量％の濃硫酸に溶かし、ポリマー濃度１９．０重量％、温度８０℃の紡糸ドープとし、孔径０．０６ｍｍの細孔数１０００個を有する口金から押し出し、６ｍｍの空気間隔を通した後、４℃の水中に導いて凝固させ、ネルソンローラーに導き、５００ｍ／分の速度で前進させ、１０重量％の水酸化ナトリウム水溶液で中和処理し、水洗後、表面温度１１０℃のホットローラーでわずかに乾燥して耐水性のボビンに巻き取り、フィラメント数２６３からなる、水分率４６重量％の水分込み繊度６４ｔｅｘ（絶乾換算４４ｔｅｘ、絶乾換算単糸繊度０．１６７ｔｅｘ）のＰＰＴＡ繊維糸条Ａを得た。この繊維の結晶サイズ（１１０方向）は３６Åであった。
【００３７】
このＰＰＴＡ繊維糸条Ａに、リング撚糸機で撚り係数７８５７（撚り数９８２ｔ／ｍ）、撚り方向Ｓの撚りを加え、ついで直径４ｍｍの穴が多数あいたアルミニウムの巻き芯に糸量１ｋｇを巻き返し、これに１３０℃の温水による処理を３０分間行って撚りをセットした。次いで、真空脱水して水分率を７重量％とし、その後上記リング撚糸機で撚り方向Ｚの撚りを与えて撚り数０となるよう解撚して、本発明に係るＰＰＴＡ捲縮糸を得た。
こうして得られた本発明に係るＰＰＴＡ捲縮糸の特性は、伸縮伸長率が３２．４（％）、伸縮弾性率が６１．５（％）、強度が１．３２（Ｎ／ｔｅｘ）であった。
【００３８】
〔実施例２〕
実施例１で用いたものと同一のＰＰＴＡ繊維糸条Ａを用いて、編み針１５０本が直径９．１ｃｍの円周状に配列された、筒編み機で天竺編み（Plain stitch）組織の筒編み地を作成した。ついでこれに１３０℃の温水による処理を３０分間行って編み目形状を固定した。次いで、延伸脱水および温風乾燥にて水分率を７重量％とし、その後、編み地を解編し、本発明に係るＰＰＴＡ捲縮糸を得た。得られた本発明に係るＰＰＴＡ捲縮糸の特性は、伸縮伸長率が３４．５（％）、伸縮弾性率が５９．２（％）、強度が１．３０（Ｎ／ｔｅｘ）であった。
【００３９】
〔実施例３〕
実施例１と全く同様の方法で得られた、それぞれＳ撚りおよびＺ撚りからなるＰＰＴＡ捲縮糸２本を引き揃えて残留トルクを相殺し、合計８８ｔｅｘの捲縮糸条をＳＦＧ−１３ゲージタイプの手袋編み機（株式会社島精機製作所製）に供給して１３ゲージの手袋を編み上げた。この手袋の単位面積あたりの重量は３４５ｇ／ｍ^２で、切れ難さを示す切創抵抗（cut resistance）は７．３Ｎ（ニュートン）であった。
一方、比較として上記本発明にかかるＰＰＴＡ捲縮糸の代わりに市販のポリエステルフィラメント捲縮糸１６．５ｔｅｘ（フィラメント単糸数４８本、東レ株式会社製）を６本引き揃えて合計９９ｔｅｘとした糸条を前記と全く同様にして手袋に編み上げ、上記と全く同様にして切れ難さを示す切創抵抗（cut resistance）を測定したところ、３．４Ｎであった。
このように本発明に係る手袋は、切れ難さにおいて優れていることがわかった。また、本発明に係る手袋を自動車の塗装工程において使用したところ、該手袋は伸縮性があり作業がしやすく、かつ毛羽が発生せず、自動車の塗装工程で使用する作業手袋として申し分のないものであった。
【００４０】
〔実施例４〕
実施例３で得られたＰＰＴＡ繊維製手袋を手の形をした金型にはめ、これをポリウレタンエマルジョンの槽に浸し、外周に付着させた。これを取り出して加熱し、その後冷却・硬化させ、金型から外して、本発明に係る樹脂加工手袋を得た。このＰＰＴＡ繊維製樹脂加工手袋をジェットエンジンのタービン組み立て作業に使用したところ、切創抵抗が高く、柔軟で装着感が良く、かかる作業に適したものであった。
【００４１】
【発明の効果】
本発明に係る製造方法により得られる捲縮糸は、パラ系アラミド繊維が本来有する耐熱性、難燃性または高強度特性などの優れた性質とともに、従来のフィラメント糸や紡績糸では得られなかった良好な伸縮伸長率および伸縮弾性率と優れた外観とを有する。また、製造時の熱処理による、例えば、強度の低下、色調の変化、毛羽立ちまたは糸切れなどの品質劣化が実質的に見られない。
【００４２】
その結果、上記パラ系アラミド捲縮糸を用いれば、繊維製品に耐熱性、難燃性または高強度特性のみならず優れた伸縮性を与えることができ、例えば繊維製品が手袋や作業服などの衣類製品の場合は手などの身体によくフィットし、該繊維製品を装着したときの作業性や活動性が格段に向上するとともに、装着感にも優れた製品が提供できる。
また、本発明に係る上記パラ系アラミド捲縮糸は毛羽や埃を発生しにくい。したがって、精密機械産業、航空機産業もしくは情報機器産業におけるクリーンルームでの組み立て作業、またはアルミ建材、家庭電化製品もしくは自動車などの製造時の塗装作業の際に着用するのに適した繊維製品、特に作業服や手袋を提供できる。
【００４３】
本発明に係るパラ系アラミド捲縮糸の製造方法は、温水処理により熱セットを行うことを特長とする。かかる温水処理は通常常圧または若干の加圧下で行うことができるため、特殊な設備を必要としない。また、製造時の投入エネルギーも少なくてすみ、生産コストを抑えることができる。さらに、高圧の気体を扱う場合に比べて安全管理がしやすいという利点もある。このように、本発明にかかる製造方法は、生産設備、工程管理、コスト、生産性において有利な製造方法である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様において使用する装置を示す概略工程図である。
【図２】図１の装置で使用する１本ピンの仮撚りスピンドルを示す概略断面図である。
【図３】図１の装置で使用する４本ピンの仮撚りスピンドルを示す概略断面図である。
【符号の説明】
１供給糸
２送り出しローラー
３仮撚りスピンドル
４温水処理装置
５引取りローラー
６捲取りローラー
７巻き取りボビン
８〜１１ピン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a para-aramid crimped yarn characterized by using para-aramid fibers having a high moisture content.
[0002]
[Prior art]
Para-aramid fiber is excellent in heat resistance and flame retardancy, and therefore, for example, clothing products in high-risk scenes exposed to flames and high heat, such as fire-fighting clothing, racing suits for automobile racing, iron making or welding It is used favorably for work clothes. In addition, para-aramid fibers have high strength characteristics, so they are used in sports clothing, work clothes, ropes, tire cords, etc. that require tear strength and heat resistance. It is also used for.
[0003]
Conventionally, when producing a textile product such as a clothing product using a para-aramid fiber, the fiber has only been used in the form of a filament yarn or a spun yarn without crimping. However, when yarns with no crimp such as filament yarn or spun yarn are processed into fabric and clothing products such as fire clothes, racing suits, or work clothes are manufactured using such fabric, the yarn is fully expanded and contracted. The apparel product was inferior in elasticity due to lack of properties. As a result, when the garment product is worn, there is a drawback that it is not comfortable to wear and is difficult to act. For work gloves used in the aircraft industry, information equipment industry, or precision machinery industry that handle precision parts, work gloves made of conventional non-crimp yarns have poor workability when worn, leading to reduced work efficiency. It was.
[0004]
Further, the spun yarn is generally formed by spinning short fibers of about 38 mm or about 51 mm into yarns, and therefore the ends of the short fibers protrude from the surface of the yarn and become fluffy. Work clothes and gloves made from spun yarn made of para-aramid fibers have a problem as work clothes and gloves in clean rooms and painting factories because the fluff falls off due to friction during use. This is because dust in the air must be removed as much as possible in a clean room, and dust adhering to the painted surface in a painting factory reduces the product value of the product. Therefore, it has been demanded that such textiles such as work clothes and gloves are less likely to generate fuzz and dust.
Thus, without losing the excellent properties such as heat resistance, flame retardancy and high strength properties inherent to para-aramid fibers, it has a good stretch elongation and stretch modulus and an excellent appearance, Heat-resistant crimped yarn that is less likely to generate dust and dust has been eagerly desired.
[0005]
Therefore, as a result of intensive studies to synthesize such heat-resistant crimped yarns, the present inventors added a twist to the para-aramid fiber yarn, then performed heat setting by high-temperature high-pressure steam treatment or dry heat treatment, The manufacturing method of the para type | system | group aramid crimped yarn characterized by performing the twist untwisting (patent document 1). Further, the present inventors have added a twist to a para-aramid fiber yarn having a high moisture content, then heat-set it by dry heat treatment or wet heat treatment, and then untwists the twist. A process for producing aramid crimped yarn was also developed (Patent Document 2).
However, the above manufacturing method has room for improvement so as to be more advantageous in production equipment, process management, cost, and productivity.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2001-248027 A
[Patent Document 2]
Japanese Patent Application No. 2001-191972
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
An object of this invention is to provide the manufacturing method of the para type | system | group aramid crimped yarn more industrially advantageous at points, such as productivity, an installation, and cost.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a result of further investigations on the method for producing a para-aramid crimped yarn (Patent Documents 1 and 2), the present inventors have found that if para-aramid fibers having a high moisture content are used as a raw material, about 60 to 150 are used. The unexpected finding that the twist can be fixed with warm water of about ℃. As a result, no equipment that can withstand high pressure is required, and it is not necessary to make a new capital investment. This reduces the input energy at the time of manufacturing, thereby reducing the production cost. In addition, safety management during manufacturing is reduced.
The present inventors have further studied and completed the present invention.
[0009]
That is, the present invention
(1) After twisting para-aramid fibers having a moisture content of 15% by weight or more and having a moisture content of 15% by weight or less, treatment with hot water at 60 to 150 ° C. Then, a method for producing a para-aramid crimped yarn, characterized by performing untwisting of the twist,
(2) The para-aramid crimp described in (1) above, wherein the twist applied to the para-aramid fiber has a twist coefficient K5,000 to 11,000 represented by the following formula (1): A method for producing yarn,
K = t × D ^1/2 ・・・・・ Formula (1)
(In the formula, t represents the number of twists (times / m) and D represents the fineness (tex) including moisture.)
(3) A knitted fabric is made of para-aramid fibers having a moisture content of 15% by weight or more and a moisture content of 15% by weight or less and having no history of drying, and the knitted fabric is heated at 60 to 150 ° C. with warm water. A process for producing a para-aramid crimped yarn, characterized in that the knitted fabric is processed and then knitted.
(4) Hot water is 100-130 degreeC, The manufacturing method of the para type | system | group aramid crimped yarn as described in said (1)-(3) characterized by the above-mentioned,
About.
[0010]
The present invention also provides:
(5) The para system according to the above (1) to (4), wherein the crystal size (110 direction) of the para system aramid fiber before twisting or before creating the knitted fabric is 30 to 47 mm A manufacturing method of aramid crimped yarn,
(6) The para-aramid crimped yarn according to any one of (1) to (5) above, wherein the stretch elongation of the para-aramid crimped yarn is 6% or more and the elastic modulus of elasticity is 40% or more. Production method,
(7) A bulky and stretchable fiber product comprising a para-aramid crimped yarn obtained by the production method according to the above (1) to (6),
(8) A glove comprising a para-aramid crimped yarn obtained by the production method according to (1) to (6),
(9) A glove obtained by applying a resin to the outer surface of the glove according to (8),
About.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is characterized by using para-aramid fibers having a moisture content of about 15% by weight or more and having no history of drying to a moisture content of about 15% by weight or less. In other words, the para-aramid fiber used in the present invention always has a moisture content of about 15% by weight or more until the twisting step or the knitting step, which is the first step of the production method, and the moisture content is reduced by drying. Never less than about 15% by weight. Accordingly, in the present invention, for example, para-aramid fibers having a moisture content of about 15 wt% or more are removed by applying moisture after the moisture content is about 15 wt% or less by drying. .
[0012]
The para-aramid fiber used in the present invention has a moisture content of preferably about 15 to 100% by weight, more preferably about 20 to 60% by weight, and most preferably about 25 to 50% by weight. Certain fibers are preferred. It is preferable that the moisture content of the para-aramid fiber is about 15% by weight or more because the structure inside the fiber is likely to change and as a result the shape is easily fixed. Further, from the viewpoint of easy winding of the yarn around the bobbin at a speed suitable for production and crimping processability such as twisting or knitting, the moisture content of the para-aramid fiber is about 100% by weight or less. It is preferable.
Here, the measurement of moisture content can be easily calculated from the following equation according to JIS L 1013 chemical fiber filament yarn test method 8.1.1 moisture content.
Moisture content (% by weight) = (W−W ′) × 100 / W ′ (Formula 2)
(In the formula, W represents the mass at the time of sampling, and W ′ represents the mass at the time of absolute drying of the sample.)
[0013]
The para-aramid fiber used in the present invention preferably further has a crystal size (110 direction) of about 30 to 47 mm, preferably about 30 to 42 mm, more preferably about 32 to 40 mm. The crystal size is determined by a known wide-angle X-ray diffraction (diffractometer) method. The crystal size is measured before the para-aramid fiber is twisted or knitted.
[0014]
Examples of the para-aramid fiber used in the present invention include polyparaphenylene terephthalamide fiber and copolyparaphenylene-3,4. ' -Oxydiphenylene terephthalamide fiber, copolyparaphenylene-3,4'-diphenyl ether terephthalamide fiber, and the like.
Among these, polyparaphenylene terephthalamide fiber is particularly preferable. Polyparaphenylene terephthalamide (hereinafter abbreviated as PPTA) is a polymer obtained by polycondensation of terephthalic acid and paraphenylenediamine, but a copolymer obtained by copolymerizing a small amount of dicarboxylic acid and diamine can also be used.
[0015]
The PPTA fiber is usually made into filament yarn by dissolving PPTA in concentrated sulfuric acid, extruding the viscous solution from a spinneret and spinning in water through a small space, and then neutralized with an aqueous sodium hydroxide solution. After washing with water, it is obtained by drying and heat treatment at a temperature of about 120 to 500 ° C. The PPAT fiber before drying / heat treatment has a moisture content of about 15 to 200% by weight and a crystal size (110 direction) of less than about 48 mm. The moisture content after drying / heat treatment with a hot roller or the like is about 10% by weight or less. The crystal size (110 direction) is usually about 48 mm or more.
Therefore, in the present invention, PPTA fibers having a moisture content of about 15 to 100% by weight and a fiber crystal size (110 direction) of about 30 to 47 mm are manufactured by changing heat treatment conditions such as a hot roller. However, it is preferable to use such fibers. More specifically, in order to obtain such a moisture content, it is desirable to dry the spun PPTA fiber at a temperature of about 100 to 150 ° C. for about 5 to 20 seconds. The moisture content can be similarly adjusted for para-aramid fibers other than PPTA fibers.
[0016]
In the present invention, the above-described para-aramid fiber spinning process and the crimping process according to the present invention described below may be performed separately, or both processes may be directly connected.
For example, when PPTA fiber is used as the para-aramid fiber, the PPTA fiber having a moisture content of about 15 to 100% by weight obtained by the above-described spinning process and a fiber crystal size (110 direction) of about 30 to 47 mm. It is preferable to adopt a method in which the bobbin (cylindrical bobbin) is wound once, the yarn making process is terminated, and the crimping process described below is performed in another process. This is because the PPTA fiber spinning speed can be around 1000 m / min, while the crimping speed is around 100 m / min, so it is more efficient to perform the spinning process and the crimping process separately. is there.
[0017]
In the present invention, when performing the para-aramid fiber spinning process and the crimping process according to the present invention described below separately, the para-aramid fiber having a predetermined moisture content obtained in the spinning process is up to the crimping process. It is preferable not to dry in between. Specifically, it is preferable to package the bobbin around which the para-aramid fiber is wound with a waterproof film such as a polyethylene film.
[0018]
The thickness of the para-aramid fiber used in the present invention may be any thickness as long as it can be crimped, but usually about 3 to 500 tex (converted when dried) for ease of processing. Is preferred. The single yarn fineness of the fiber is preferably about 0.01 to 0.6 tex (in terms of drying) from the viewpoint of the flexibility of the crimped yarn.
[0019]
In the production method according to the present invention, (a) the above-described para-aramid fiber having a moisture content of about 15% by weight or more is subjected to deformation such as twisting or knitting, and then (b) hot water treatment is performed. The shape is fixed, and (c) the twisting or the knitting of the knitted fabric is then performed. In addition to the above steps (a) to (c), relaxation heat treatment may be performed if desired. Examples of the relaxation heat treatment include a method in which the obtained crimped yarn is heated while being stretched to some extent. By performing the relaxation heat treatment, there is an advantage that the torque can be reduced without impairing the bulkiness of the yarn. In the present invention, the above steps may be performed batchwise or continuously, but it is preferably performed batchwise.
[0020]
As a manufacturing method according to the present invention, (a1) after adding a twist to the above-mentioned para-aramid fiber having a moisture content of about 15% by weight or more, (b1) performing hot water treatment to fix the twist, c1) Next, a production method in which the twist is untwisted is a preferred embodiment. The case where the production method is performed in a batch manner will be described in detail below.
In the production method, first, a first twist is added to the above-described para-aramid fiber having a moisture content of 15% by weight or more. In the first twist, the value of the twist coefficient K is about 5,000 to 11,000, preferably about 6,000 to prevent the fiber from being cut by appropriately crimping the fiber and applying too much twist. It is preferably about 9,000. The twist coefficient K is calculated by the following equation.
K = t × D ^1/2 (Formula 1)
(In the formula, t represents the number of twists (times / m) and D represents the fineness (tex) including moisture.)
[0021]
In the twisting step of adding the first twist, a known twister such as a ring twister, a double twister, or an Italy twister may be used.
The obtained twisted yarn is preferably wound up on a bobbin. However, there is no need for rewinding when winding on a bobbin suitable for heat treatment during twisting. A bobbin known per se may be used, but a bobbin made of a heat resistant material such as aluminum is preferable.
[0022]
Next, hot water treatment for fixing the first twist is performed. The temperature of the water used for the hot water treatment is about 60 to 150 ° C, preferably about 60 to 130 ° C, more preferably about 100 to 130 ° C. The above-mentioned range is preferable in order to make the time required for the hot water treatment practical and to prevent the deterioration of the fiber such as strength reduction due to hydrolysis or the like.
Moreover, the said warm water process may be performed under pressure and may be performed under a normal pressure. However, when using water of 100 ° C. or higher, it is necessary to perform the hot water treatment under pressure. However, the pressure device required for the treatment using water at about 100 to 150 ° C. is commonly used in this technical field, and does not require special capital investment.
[0023]
The hot water treatment may take any form as long as the first twist can be fixed by hot water in the above temperature range. For example, the warm water treatment includes a treatment of immersing the combusted para-aramid fiber in a bath containing warm water in the above temperature range. Moreover, you may spray the hot water of the said temperature range on the combusted para-aramid fiber.
The treatment time for the hot water treatment can be appropriately selected within a range in which the first twist is fixed, and is, for example, about 1 to 120 minutes, preferably about 10 to 90 minutes.
[0024]
Next, after the hot water treatment, the para-aramid crimped yarn according to the present invention can be produced by applying a second twist to the twisted yarn in the direction opposite to the first twist and untwisting the twisted yarn. A known twisting machine may be used at the time of untwisting as well as at the time of twisting. Before untwisting, forced cooling may be performed with cold air or the like, but it is preferable to leave it to air cooling. Moreover, it is preferable to perform a dehydration treatment before or after untwisting, preferably before untwisting. For the dehydration treatment, any method such as stretching dehydration, vacuum dehydration or hot air dehydration may be used. The water content after dehydration is about 10% by weight or less, preferably about 7% by weight or less, from the viewpoint of ease of processing in a subsequent process such as weaving and knitting.
[0025]
Next, a method for continuously performing this manufacturing method will be described. In this method, it is possible to apply a so-called false twisting method using an apparatus as shown in FIG. The yarn 1 drawn from the supply yarn cheese (the yarn wound on the bobbin that is a winding core) by the feeding roller 2 is wound on the winding bobbin 7 via the winding roller 6. A false twist spindle 3 is installed between the feed roller 2 and the take-up roller 6. When the yarn 1 is wound around the pin of the false twisting spindle 3 and is rotated, the yarn between the feed roller 2 and the false twisting spindle 3 is subjected to, for example, S twist, and this is heated with hot water in the hot water treatment device 4. Heat setting is performed, and between the false twist spindle 3 and the take-up roller 6 is untwisted, for example, by applying a Z twist opposite to the above, to become a crimped yarn. Here, the hot water treatment device 4 may have a structure in which hot water is sprayed onto the yarn 1 or may be a bath in which hot water can be put. Moreover, in order to keep the temperature of warm water constant, the heating apparatus may be provided, and the stirring apparatus for stirring warm water may be provided. A space between the false twist spindle 3 and the take-up roller 6 is a cooling zone, and it is preferable to leave it to air cooling. In addition to the above-described false twist spindle, a method of imparting false twist by bringing the yarn into contact with the inner wall of a cylinder that rotates at high speed, the outer periphery of a disk, or the surface of a belt that travels at high speed is used.
[0026]
The twist during the false twisting appropriately crimps the yarn and prevents cutting of the fiber due to excessive twisting, so that the value of the twist coefficient K is about 5,000 to 11,000, preferably about 6 It is suitable to be about 000 to 9,000. The twist coefficient K can be easily calculated by the above formula 1.
In this method, the twisting may be carried out by any method such as a spindle method or a nip belt method, and is not particularly limited. When twisting is applied by the spindle method, a single pin (FIG. 2) may be used, but a spinner having two pins or more, preferably four pins (FIG. 3) may be used. In the case of a single pin, the twist is given by winding the yarn once around the pin. In the case of a spinner with two or more pins, especially a four-pin spinner with the upper two and lower two positions shifted, as shown in FIG. If it enters from the center part and exits from the lower center part, it becomes possible to add twist more efficiently. In this case, since the yarn is bent between the pins, the twist is given by the frictional resistance.
[0027]
As another method for producing a para-aramid crimped yarn according to the present invention, (a2) a knitted fabric is made of the para-aramid fibers having a moisture content of about 15% by weight or more, and (b2) the knitted fabric is (C2) Next, the knitted fabric is knitted. The production method will be described in detail below.
The method of knitting when creating a knitted fabric with para-aramid fibers is not particularly limited. For example, circular knitting such as plain stitch, flat knitting, flat knitting such as rubber knitting or pearl knitting, single knitting, etc. Known knitting methods such as warp knitting such as denby knitting or single denby knitting, or lace knitting may be used. Of these, tengu knitting is preferred because it is easy to disassemble. The twist of the yarn when creating the knitted fabric is better because the yarn is constrained, and the twist coefficient is preferably 0 to 500, more preferably close to 0. The knitted fabric can be easily created using a known knitting machine.
Next, the knitted fabric is treated with warm water. The hot water treatment is the same as described above. Next, the knitted fabric is disassembled. Here, “disassembly” means unraveling the knitted fabric.
[0028]
In the present invention, the para-aramid fiber is processed at a relatively low temperature, and therefore, deterioration of the yarn due to heating such as a decrease in strength, a change in color tone, fluffing, or yarn breakage does not substantially occur. Specifically, for example, as a measure of the absence of a decrease in strength, it is suitable that the strength retention of the crimped yarn is about 30% or more, preferably about 40% or more, more preferably about 50% or more. is there. The strength retention is easily calculated from the following equation.
Strength retention (%) = {strength of para-aramid crimped yarn (N / tex) / strength of para-aramid fiber yarn before treatment (N / tex)} × 100 (Formula 3)
In addition, the intensity | strength in a type | formula can be easily measured using a well-known measuring machine according to JISL1013: 1999 chemical fiber filament yarn test method 8.5.1 standard time test.
[0029]
The stretch elongation of the para-aramid crimped yarn produced by the method of the present invention is about 6% or more, preferably about 7% to 50%, and most preferably about 10 to 40%. It is suitable that the elastic modulus of the yarn is at least about 40% or more, preferably about 55 to 100%, and most preferably about 60 to 100%. In addition, the expansion / contraction elongation rate and expansion / contraction elastic modulus of the para-type aramid crimped yarn can be easily measured according to JIS L 1013: 1999 Chemical Fiber Filament Yarn Test Method 8.11 Elasticity.
[0030]
The strength of the para-aramid crimped yarn produced by the method of the present invention is about 0.3 N / tex or more, preferably about 0.5 N / tex or more, more preferably about 0.7 N / tex or more. Is preferred. The strength of para-aramid crimped yarn is easily measured by measuring according to JIS L 1013: 1999 Chemical Fiber Filament Yarn Test Method 8.5 Tensile Strength and Elongation, and Dividing Tensile Strength by Fineness. can do.
[0031]
The present invention provides a bulky and stretchable fiber product comprising the para-aramid crimped yarn. The fiber product may be composed only of the para-aramid crimped yarn, or may be a mixed woven or knitted product with other fiber yarns. However, when the fiber product is the above-mentioned mixed woven or knitted fabric, about 5% by weight or more, preferably about 25% by weight or more, more preferably about 50% by weight or more of the fiber component is a parameter according to the present invention. It is preferable that it is a system aramid crimped yarn. Fiber yarns other than the para-aramid crimped yarn are not particularly limited, and those known per se may be used.
The fiber product according to the present invention is not particularly limited. For example, a fabric woven and knitted with a yarn containing the above-described para-aramid crimped yarn, a glove such as a heat-resistant safety glove, a fire fighting suit, and an automobile using the fabric. Examples include a racing suit for racing, or clothing products such as iron, welding or painting work clothes. Moreover, as a textile product concerning this invention, the inner glove etc. which a medical worker uses by putting inside rubber gloves etc. are mentioned.
[0032]
The fiber product can be easily produced according to a method known per se. For example, a commercially available computer glove knitting machine SFG or STJ (manufactured by Shima Seiki Co., Ltd.) is employed for convenience.
When using the fiber product, the fiber product may be used alone or in combination with other products having heat resistance or flame retardancy. In addition, a process known per se may be performed. For example, the glove according to the present invention may be used for various operations as it is, or a resin may be applied to a part of the glove, particularly the outer surface of the palm side or the entire outer surface of the glove. Examples of the resin for that purpose include vinyl chloride resin, latex, urethane resin, natural rubber, and synthetic rubber. By applying the resin in such a manner, the strength of the glove becomes stronger and it becomes difficult to slip when grasping an object. The resin coating may be performed according to a method known per se. Further, rubber gloves or elastomer gloves may be further put on the gloves according to the present invention.
[0033]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited only to these examples.
In this example, the following numerical values were measured by the following measuring methods.
(A) Moisture content: calculated from the above formula 2 according to “JIS L 1013: 1999”.
(B) Twisting direction: According to “JIS L 1013: 1999 Chemical Fiber Filament Yarn Test Method 7.2”, it was expressed as S twist and Z twist.
(C) Fineness display; represented by “JIS L 0101: 1978 Text System”.
(D) Fineness: Measured according to “JIS L 1013: 1999 Chemical fiber filament test method 8.3”. However, the “absolutely fineness” indicates the fineness in a state not containing moisture, and the “original yarn fineness including moisture” indicates the fineness in a state containing moisture.
[0034]
(E) Stretch elongation rate and stretch modulus; measured according to [JIS L 1013: 1999 Chemical Fiber Filament Yarn Test Method 8.11 Stretchability]. The sample was adjusted before measurement as follows. While the measurement sample was skeined and wrapped in gauze, it was treated with warm water at 90 ° C. for 20 minutes and naturally dried at room temperature.
(F) Strength and Elongation Rate: Measured according to “JIS L 1013: 1999 Chemical Fiber Filament Yarn Test Method 8.5 Tensile Strength and Elongation Rate”, and the tensile strength was divided by the fineness to obtain strength. The crimped yarn is in a state where the looseness of the filament single yarn is remarkable, so that it was measured by applying a twist represented by the following formula at the time of measurement, as performed in the measurement of a thick yarn and a high elastic modulus yarn.
Tm = 957 / √D
(In the formula, Tm represents the number of twists (times / m) and D represents the fineness (tex).)
[0035]
(H) Crystal size: Measured according to the wide-angle X-ray diffraction (diffractometer) method using the following apparatus.
X-ray diffractometer manufactured by Rigaku Corporation 4036A2 type, X-ray source CuK α ray (using Ni filter), output 35 kV, 15 mA
Goniometer, manufactured by Rigaku Corporation, slit 2mmφ-1 ° -1 °, detector scintillation counter,
Counting recording device RAD-C type manufactured by Rigaku Corporation
(I) Cut resistance; measured according to “ASTM F1790-97 Standard test method for measuring cut resistance of material used in protective clothing”. When the blade penetrates (cuts) the test piece at a certain moving distance, a material that is hard to cut requires a heavier load. In the load L applied to the blade, when the blade penetrates the test piece with the blade moving distance of 25.4 mm (1 inch), the load L is defined as a cutting resistance value. The blade used was American Safety Razor Co., Part No. 88-0121. The larger the value, the harder it is to cut.
[0036]
[Example 1]
PPTA (ηinh = 6.5) obtained by a normal method is dissolved in 99.9% by weight concentrated sulfuric acid to form a spinning dope having a polymer concentration of 19.0% by weight and a temperature of 80 ° C. Extruded from a base having several thousand pieces, passed through an air interval of 6 mm, guided into water at 4 ° C., solidified, guided to a Nelson roller, advanced at a speed of 500 m / min, and 10% by weight sodium hydroxide aqueous solution After neutralization with water, washed with water, dried slightly with a hot roller having a surface temperature of 110 ° C., wound on a water-resistant bobbin, and composed of 263 filaments with a moisture content of 46 wt. PPTA fiber yarn A having 44 tex and an absolutely dry converted single yarn fineness of 0.167 tex) was obtained. The crystal size (110 direction) of this fiber was 36 mm.
[0037]
To this PPTA fiber yarn A, a twisting factor 7857 (twisting number 982 t / m) and twisting in the twisting direction S were added with a ring twisting machine, and then the amount of yarn 1 kg was wound around an aluminum winding core having many holes with a diameter of 4 mm, This was treated with warm water at 130 ° C. for 30 minutes to set the twist. Subsequently, the water content was reduced to 7% by weight by vacuum dehydration, and then twisted in the twisting direction Z by the above-described ring twisting machine and untwisted so that the number of twists was 0, to obtain a PPTA crimped yarn according to the present invention. .
The properties of the PPTA crimped yarn according to the present invention thus obtained were as follows: stretch elongation 32.4 (%), stretch elastic modulus 61.5 (%), and strength 1.32 (N / tex). It was.
[0038]
[Example 2]
Using the same PPTA fiber yarn A as used in Example 1, 150 knitting needles are arranged in a circumferential shape having a diameter of 9.1 cm, and a tubular knitted fabric of a plain stitch structure on a cylindrical knitting machine It was created. Next, this was treated with warm water at 130 ° C. for 30 minutes to fix the stitch shape. Subsequently, the moisture content was adjusted to 7% by weight by drawing dehydration and hot air drying, and then the knitted fabric was knitted to obtain the PPTA crimped yarn according to the present invention. The properties of the obtained PPTA crimped yarn according to the present invention were as follows: stretch elongation was 34.5 (%), stretch elastic modulus was 59.2 (%), and strength was 1.30 (N / tex). .
[0039]
Example 3
Two PPTA crimped yarns each made of S twist and Z twist obtained in the same manner as in Example 1 are aligned to cancel the residual torque, and a total of 88 tex crimped yarns are SFG-13 gauge type To 13 glove knitting machine (manufactured by Shima Seiki Seisakusho Co., Ltd.). The weight per unit area of this glove is 345 g / m. ² The cut resistance indicating the difficulty of cutting was 7.3 N (Newton).
On the other hand, as a comparison, instead of the PPTA crimped yarn according to the present invention, a commercially available polyester filament crimped yarn of 16.5 tex (48 filament single yarns, manufactured by Toray Industries, Inc.) is aligned to a total of 99 tex. Was knitted into a glove in exactly the same manner as described above, and the cut resistance indicating the difficulty of cutting was measured in the same manner as above to find 3.4 N.
Thus, it turned out that the glove which concerns on this invention is excellent in the difficulty of cutting. In addition, when the glove according to the present invention is used in an automobile painting process, the glove is stretchable and easy to work with, and does not generate fluff and is a perfect working glove for use in an automobile painting process. Met.
[0040]
Example 4
The PPTA fiber glove obtained in Example 3 was fitted into a hand-shaped mold, which was immersed in a polyurethane emulsion tank and adhered to the outer periphery. This was taken out and heated, then cooled and hardened, removed from the mold, and a resin-treated glove according to the present invention was obtained. When this PPTA fiber resin processed glove was used for a turbine assembly work of a jet engine, it had high cutting resistance, was flexible and had a good feeling of wearing, and was suitable for such work.
[0041]
【The invention's effect】
The crimped yarn obtained by the production method according to the present invention was not obtained with conventional filament yarn or spun yarn, along with excellent properties such as heat resistance, flame retardancy or high strength properties inherent to para-aramid fibers. It has a good stretch elongation and stretch elasticity and an excellent appearance. Further, there is substantially no quality deterioration due to heat treatment at the time of manufacture, for example, a decrease in strength, a change in color tone, fluffing or thread breakage.
[0042]
As a result, if the above-mentioned para-aramid crimped yarn is used, the fiber product can be given not only heat resistance, flame retardancy, or high strength properties but also excellent stretchability. In the case of a garment product, it is possible to provide a product that fits well to the body such as a hand, greatly improves workability and activity when the textile product is worn, and is excellent in wearing feeling.
Further, the para-aramid crimped yarn according to the present invention hardly generates fluff and dust. Therefore, textile products, especially work clothes, that are suitable for use in clean room assembly work in the precision machinery industry, aircraft industry or information equipment industry, or during painting work during the manufacture of aluminum building materials, home appliances or automobiles, etc. And gloves can be provided.
[0043]
The method for producing a para-aramid crimped yarn according to the present invention is characterized in that heat setting is performed by hot water treatment. Such hot water treatment can be usually carried out at normal pressure or slightly under pressure, so that no special equipment is required. In addition, less energy is consumed during production, and production costs can be reduced. Furthermore, there is an advantage that safety management is easy compared to the case of handling high-pressure gas. Thus, the manufacturing method according to the present invention is an advantageous manufacturing method in terms of production equipment, process management, cost, and productivity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic process diagram showing an apparatus used in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a single pin false twist spindle used in the apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a four-pin false twist spindle used in the apparatus of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
1 Supply yarn
2 Feeding roller
3 false twist spindle
4 Hot water treatment equipment
5 Take-up roller
6 Roller
7 Winding bobbin
8-11 pins

Claims

After twisting para-aramid fibers that have a moisture content of 15% by weight or more and do not have a history of drying to a moisture content of 15% by weight or less, they are treated with hot water (excluding water vapor) at 60 to 150 ° C. Then, the method for producing a para-aramid crimped yarn, wherein the twist is untwisted.

The method for producing a para-aramid crimped yarn according to claim 1, wherein the twist added to the para-aramid fiber has a twist coefficient K5,000 to 11,000 represented by the following formula (1). .
K = t × D ^1/2 Equation (1)
(In the formula, t represents the number of twists (times / m) and D represents the fineness (tex) including moisture.)

A knitted fabric is made of para-aramid fiber having a moisture content of 15% by weight or more and a moisture content of 15% by weight or less, and has no history of drying. The knitted fabric is heated at 60 to 150 ° C. (excluding water vapor). And then knitting the knitted fabric.

Hot water is 100-130 degreeC, The manufacturing method of the para type | system | group aramid crimped yarn as described in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.

The para-aramid according to any one of claims 1 to 4 , wherein the crystal size (110 direction) of the para-aramid fiber before adding a twist or before creating a knitted fabric is 30 to 47 mm. A method for producing crimped yarn.

The production of para-aramid crimped yarn according to any one of claims 1 to 5 , wherein the stretch elongation of the para-aramid crimped yarn is 6% or more and the elastic modulus of elasticity is 40% or more. Method.

A polyparaphenylene terephthalamide fiber, a copolyparaphenylene-3,4'-oxydiphenylene terephthalamide fiber having a moisture content of 15% by weight or more and having no history of drying to a moisture content of 15% by weight, or A para-aramid crimped yarn characterized in that after twisting copolyparaphenylene-3,4'-diphenyl ether terephthalamide fiber, it is treated with hot water at 60 to 150 ° C., and then the twist is untwisted. Production method.

Polyparaphenylene terephthalamide fiber, copolyparaphenylene-3,4'-oxydiphenylene terephthalamide fiber, or copoly having a moisture content of 15% by weight or more and having no history of drying to a moisture content of 15% by weight or less A para-aramid cocoon characterized in that a knitted fabric is made of paraphenylene-3,4'-diphenyl ether terephthalamide fiber, the knitted fabric is treated with hot water at 60 to 150 ° C., and then the knitted fabric is knitted. A method for producing crimped yarn.