JP4366969B2

JP4366969B2 - 仮撚り加工糸の製造方法および製造装置

Info

Publication number: JP4366969B2
Application number: JP2003090086A
Authority: JP
Inventors: 直貴山賀; 俊彦木村
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2023-03-28
Also published as: JP2004293009A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリフェニレンサルファイド繊維の仮撚り加工糸を製造する方法およびその製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ポリフェニレンサルファイドからなるマルチフィラメントの嵩高加工方法として、仮撚り温度と加熱装置上の糸の通過時間、仮撚り数の条件を制限した仮撚り加工方法がある（例えば、特許文献１参照）。しかし、従来技術においては、ポリフェニレンサルファイド糸は剛直性を有するため、糸加工中の糸切れや毛羽の発生あるいは供給装置のエプロンゴムが早期に劣化したり、さらに得られる加工糸の品質特性のばらつきが大きくなるという種々の問題がある。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２７３７９８１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、ポリフェニレンサルファイド繊維の仮撚り加工糸の製造において、糸加工中の糸切れの発生を減らし、さらに品質特性のばらつきが少ない仮撚り加工糸を提供できる仮撚り加工糸の製造方法および仮撚り加工糸の製造装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記した課題を解決する本発明の仮撚り加工糸の製造方法は、ポリフェニレンサルファイドからなるマルチフィラメントの仮撚り加工糸を製造するに際し、駆動型の供給部にて糸を供給するとともに、加撚による撚りが上流側に伝播するのを抑止しながら、加撚−熱固定−解撚の仮撚り加工を行うものであって、前記供給部と前記熱固定を行う加熱装置との間で、加撚による撚りが上流側に伝播するのを抑止するものである。
【０００６】
ここで、解撚後、再熱固定することが好ましい。
【０００７】
また、本発明の仮撚り加工糸の製造装置は、駆動型供給装置、加熱装置、仮撚り具、引き取り装置、巻取り装置からなる仮撚り加工糸の製造装置であって、駆動型供給装置より下流側、かつ、加熱装置より上流側に加撚伝播抑止装置を設けるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に用いるポリフェニレンサルファイドからなるマルチフィラメントは、構成単位の９０％モル以上がポリフェニレンサルファイド単位であるポリフェニレンサルファイドを、予備硬化することなく溶融紡糸したのち該紡糸フィラメントを加熱、延伸して得られる繊維を束状にするものである。
【０００９】
また、本発明における仮撚り加工糸の製造方法は、上記ポリフェニレンサルファイドマルチフィラメントを駆動型の供給部にて糸を供給するとともに、加撚の撚りが上流に伝播するのを抑止しつつ、加撚−熱固定−解撚し、仮撚り加工糸を得るものである。得られる仮撚り加工糸は高い捲縮を有しかつ保温性や耐薬品性に優れた特徴を有する。
【００１０】
本発明の最大のポイントは、ポリフェニレンサルファイド繊維のような剛直性を有する仮撚り加工糸の製造において、供給装置と糸との摩擦を小さくし、糸加工中の糸切れや毛羽の発生を防ぐ観点から、加撚の撚りが供給装置に伝播するのを抑止することにある。加撚の撚りが供給装置まで伝播すると供給装置と糸の摩擦が大きくなることから、毛羽が発生しやすくなる。また、加撚により糸が糸半径方向に滑り供給部から外れやすくなり、糸切れの原因にもなる。
【００１１】
加撚の撚りの伝播を抑止する度合いは加撚数の８０〜１００％、更に言えば９０％以上であることが望ましい。抑止率が８０％未満であると糸と供給装置との摩擦が次第に大きくなり、上記した糸切れなどの問題が発生する確率が高くなるので好ましくない。
【００１２】
本発明に用いるポリフェニレンサルファイドからなるマルチフィラメントは、繊度が５０ｄｔｅｘ〜８００ｄｔｅｘの範囲内のものを用いることが望ましく、さらに望ましくは１００〜４００ｄｔｅｘの範囲内である。繊度が５０ｄｔｅｘ未満であると、高い捲縮が得られず望ましくない。また、８００ｄｔｅｘを超えると、工程通過性が悪く糸切れが多いため望ましくない。
【００１３】
また、本発明の製造方法における加熱温度は、接触型加熱装置では熱板温度が１５０℃〜２４０℃の範囲内であることが望ましく、さらに望ましくは１８０℃〜２２０℃の範囲内である。加熱温度が１５０℃未満であると高い捲縮が得られず望ましくない。また、加熱温度が２４０℃を超えると糸が脆化し仮撚り加工糸の強力が著しく低下するため望ましくない。なお、非接触型加熱装置では熱板温度は２５０℃〜６００℃の範囲内であることが望ましく、さらには３００℃〜４５０℃の範囲内であることが望ましい。
【００１４】
また、本発明の製造方法における加熱装置上の通過時間は０．３秒〜１．０秒が望ましく、さらに望ましくは０．４秒〜０．８秒である。加熱装置上の通過時間が０．３秒未満であると熱固定が十分でなく高い捲縮が得られず望ましくない。また、通過時間が１．０秒を超えると加熱による脆化が著しく仮撚り加工糸の強力が低下するため望ましくない。
【００１５】
また、本発明の製造方法における加撚数は、繊度が２００ｄｔｅｘならば１８００Ｔ／ｍ〜２５００Ｔ／ｍが望ましく、さらに望ましくは２０００Ｔ／ｍ〜２３００Ｔ／ｍである。加撚数が１８００Ｔ／ｍ未満であると高い捲縮が得られず望ましくない。また加撚数が２５００Ｔ／ｍを超えると張力が高くなりすぎて仮撚り加工糸の強力が低下するため望ましくない。
【００１６】
また、本発明の製造方法における加工速度は３０ｍ／ｍｉｎ〜２５０ｍ／ｍｉｎが望ましくさらに望ましくは１２０ｍ／ｍｉｎ〜１７０ｍ／ｍｉｎである。加工速度が３０ｍ／ｍｉｎ未満であると加熱工程に留まる時間が長くなるため、加熱による脆化の割合が大きくなりやすく、また生産性も悪くなるため望ましくない。また、加工速度が２５０ｍ／ｍｉｎを超えると加熱時間が短く高い捲縮が得られ難いため望ましくない。
【００１７】
また、本発明の製造方法は、上記ポリフェニレンサルファイドマルチフィラメントを加撚の撚りが上流に伝播するのを抑止しつつ加撚−熱固定−解撚し、その後、オーバーフィード状態で再熱固定することも好ましい。得られる加工糸は、嵩高で熱的寸法安定性に優れ伸縮性の小さい特徴を持つ。
【００１８】
ここで、再熱固定温度は、１２０℃〜３００℃の範囲内であることが望ましく、さらに望ましくは１８０℃〜２３０℃の範囲内である。再熱固定温度が１２０℃未満であると熱固定が十分でなく嵩高な糸が得られないため望ましくない。また、再熱固定温度が３００℃を超えると加熱による脆化が著しく仮撚り加工糸の強力が低下するため望ましくない。
【００１９】
以下、本発明を図面に基づいて更に詳細に説明する。
【００２０】
図１は本発明に適用する仮撚り加工糸の製造方法の一実施態様を示す工程図である。ポリフェニレンサルファイドマルチフィラメント１は駆動型供給装置２から、加熱装置４で熱固定を施し、加撚伝播抑止装置３で抑止された状態で仮撚り具５で加撚・解撚を行い、第１引き取り装置６から引き出す連続仮撚り加工である。駆動型供給装置２と加撚伝播抑止装置３の間で加撚による撚りが抑止されながら仮撚り加工が施されることがポイントである。次いで、巻き取り装置９にて巻き取られる。また、このとき、第１引き取り装置６から引き出された糸を再加熱装置７で再熱固定を施し、第２引き取り装置８より引き出してもよい。
【００２１】
本発明でいう駆動型供給装置２とは、モーター等により駆動することができ、任意に速度を変更し糸の供給量を調整できるものである。
【００２２】
また、本発明でいう駆動型供給装置２、第１引き取り装置６、第２引き取り装置８には、ゴムローラータイプやエプロンタイプなどがあり、任意に選択できる。
【００２３】
また、加撚伝播抑止装置３としては、上流側への撚りの伝播を抑える装置として、スターホイル型や回転ローラー型などの回転型撚り止め装置や、ディスク型などの非回転型撚り止め装置などを用いることができるが、撚り止めの効果が最も大きく、かつ糸との摩擦が少ないスターホイル型を用いることが最も望ましい。
【００２４】
加熱装置４、再加熱装置７としては、接触型と非接触型とがあり、任意に選択できる。
【００２５】
仮撚り具５としては、スピンドル方式やベルトニップ方式、フリクション方式などで使われる従来公知の仮撚り具が任意に選択できるが、高い捲縮糸が得られる点や糸加工性に優れている点から、スピンドル方式の仮撚り具を用いることが望ましい。
【００２６】
巻き取り装置９による巻き取り形状は、ドラム形状やパーン形状等任意に選択できる。
【００２７】
また、本発明の製造装置に用いる加撚伝播抑止装置の位置は、仮撚り具５より上流側の加撚領域、好ましくは駆動型供給装置２と加熱装置４の間に設ける。それ以外の領域に加撚伝播抑止装置３を設けると、加撚による撚りを抑止する効果が得られにくく、駆動型供給装置２と糸の摩擦が大きくなり、糸加工中の糸切れや毛羽発生、駆動型供給装置２の早期劣化の原因となる。また、高捲縮性を有する加工糸を得ることが困難である。
【００２８】
本発明の製造方法および製造装置によって得られる仮撚り加工糸は、織物や編物にすることで化学作業服やガソリンスタンドの作業服など耐薬品性を必要とする用途に適している。また、カーシートのパイル地に用いることで難燃性の高い製品を得ることができる。
【００２９】
【実施例】
以下に本発明の実施例、および比較例により本発明を更に具体的に説明する。なお、実施例および比較例中の評価方法、測定方法は以下の方法を用いた。
糸切れ数Ｂ（回／３．０ｋｇ）
３．０ｋｇ巻きの仮撚り加工糸を得る際に発生した糸切れの回数を測定した。
平均破断強力ｘ（ｃＮ）
強力変動率ＣＶ_a（％）
計測器工業（株）製ＳＴＡＴＩＭＡＴＭＥによりつかみ長２００ｍｍ、引っ張り速度１００％／ｍｉｎ、ｎ＝５０の測定を行いｘを求め、下記式よりＣＶ_aを算出する。
【００３０】
【数１】

【００３１】
伸度変動率ＣＶ_b（％）
上記ＣＶ_aと同様の測定方法から平均破断伸度ｙを求め、下記式よりＣＶ_bを算出する。
【００３２】
【数２】

【００３３】
伸縮復元率ＣＲ（％）
ＪＩＳＬ−１０９０に準拠して測定した。
【００３４】
実施例１
２２０ｄｔｅｘ、５０フィラメントのポリフェニレンサルファイドマルチフィラメントに図１の仮撚り加工装置（ただし、再加熱装置７と第２引き取り装置８を有しない）を用い、駆動型供給装置２、第１引き取り装置６にはエプロンタイプを使用し、加工速度を１５０ｍ／ｍｉｎ、フィード率を−２％として、加撚伝播抑止装置３にはスターホイル型を使用し、加熱装置４には接触型を使用し、加熱温度を２００℃として、仮撚り具５にはスピンドル式仮撚りユニットを使用し、仮撚り数を２１００Ｔ／ｍとして、巻き取り装置７にて約３．０ｋｇのドラム巻きの加工糸を得た。
【００３５】
実施例２
実施例１と同様のポリフェニレンサルファイドマルチフィラメントに図１の仮撚り加工装置を用い、駆動型供給装置２、第１引き取り装置６、第２引き取り装置８にはエプロンタイプを使用し、加工速度を１１０ｍ／ｍｉｎ、駆動型供給装置２と第１引き取り装置６のフィード率を−１．５％として、加撚伝播抑止装置３にはスターホイル型を使用し、加熱装置４には接触型を使用し、加熱温度を２２５℃として、仮撚り具５にはスピンドル式仮撚りユニットを使用し、仮撚り数を２３００Ｔ／ｍとして、第１引き取り装置６と第２引き取り装置８のフィード率を１２％として再加熱装置７の加熱温度を２１５℃として、巻取り装置９にて約３．０ｋｇの加工糸を得た。
【００３６】
比較例１
駆動型供給装置２と加熱装置４の間に加撚伝播抑止装置３を設けないこと以外は実施例１と同様の条件で加工し、約３．０ｋｇの加工糸を得た。
【００３７】
比較例２
駆動型供給装置２の代わりに糸の走行により回転する張力制御装置を設けたこと以外は実施例１と同様の条件で加工し、約３．０ｋｇの加工糸を得た。
【００３８】
以上の実施例、比較例での評価結果、測定結果を表１に示す。
【００３９】
【表１】

【００４０】
表１に示すように、実施例１および実施例２の製造方法および製造装置では加工中の糸切れがなく、加工による強力の低下も抑えられ、かつ強力および伸度のばらつきが小さい糸が得られることがわかる。また、多錘駆動が可能であり、加工条件の制御も容易である。対して、比較例１では加工中に糸が駆動型供給装置から外れることがあり加工中の糸切れが多く、糸と駆動型供給装置の摩擦が大きいため得られる加工糸も強力が低く、品質特性のばらつきが多い。比較例２は加撚の撚りを完全に抑止しているが、張力の変動が大きいため品質特性のばらつきが大きく、また、張力制御装置を取り付けると錘毎に手動で調整しなければならず、従って生産性が低い。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る仮撚り加工糸の製造方法は、糸の供給部と前記熱固定を行う加熱装置との間で加撚による撚りが上流側に伝播するのを抑止しながら、加撚−熱固定−解撚の仮撚り加工を行うので、加工中の糸切れが発生せず、かつ加工張力の変動が小さいため強伸度のばらつきの小さい仮撚り加工糸が得られる。また、本発明の請求項２に係る仮撚り加工糸の製造方法は、解撚後、さらに再熱固定するので、加工中の糸切れが発生せずに嵩高で低収縮な仮撚り加工糸が得られる。
【００４２】
また、本発明に係る仮撚り加工糸の製造装置によると、駆動型供給装置、加熱装置、仮撚り具、引き取り装置、巻取り装置からなる仮撚り加工糸の製造装置において、駆動型供給装置より下流側、かつ、加熱装置より上流側に加撚伝播抑止装置を設けるので、ポリフェニレンサルファイド繊維からなるマルチフィラメントの仮撚り加工中の糸切れを防ぎ、かつ強力が高く品質特性のばらつきが小さい加工糸を量産的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施態様を示す仮撚り加工工程の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
１．ポリフェニレンサルファイドマルチフィラメント
２．駆動型供給装置
３．加撚伝播抑止装置
４．加熱装置
５．仮撚り具
６．第１引き取り装置
７．再加熱装置
８．第２引き取り装置
９．巻き取り装置

Claims

ポリフェニレンサルファイドからなるマルチフィラメントの仮撚り加工糸を製造するに際し、駆動型の供給部にて糸を供給するとともに、加撚による撚りが上流側に伝播するのを抑止しながら、加撚−熱固定−解撚の仮撚り加工を行う仮撚加工糸の製造方法であって、前記供給部と前記熱固定を行う加熱装置との間で、加撚による撚りが上流側に伝播するのを抑止することを特徴とする仮撚加工糸の製造方法。
解撚後、再熱固定することを特徴とする、請求項１に記載の仮撚り加工糸の製造方法。
駆動型供給装置、加熱装置、仮撚り具、引き取り装置、巻取り装置からなる仮撚り加工糸の製造装置であって、駆動型供給装置より下流側、かつ、加熱装置より上流側に加撚伝播抑止装置を設けることを特徴とするポリフェニレンサルファイドマルチフィラメントの仮撚り加工糸の製造装置。