JP4383222B2 - 潜在捲縮性ポリエステル糸条の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、製編織、捲縮発現処理を施せば、優れたナチュラル感、ドライ感を呈し、さらに適度なストレッチ性を有する布帛を得ることができる潜在捲縮性ポリエステル糸条に関するものである。

ポリエステル繊維は、天然繊維や半合成繊維に比べ耐久性・イージーケア等の点で優れており、衣料用・産業資材用など幅広く利用されている。しかしながらポリエステル繊維は、柔らかさやふくらみ感がやや乏しく、また通常は糸長方向の太さや収縮率が均一であるため風合い面での変化に乏しいという欠点を有していた。

これらの問題を解決するため、従来から多くの方法が知られている。例えば、柔らかさやふくらみ感を持たせるために、仮撚加工等の機械的に捲縮を付与する方法や、熱収縮特性の異なるフィラメントを混繊した異収縮混繊糸がよく知られているが、これらの方法で得られる糸条は形態的な不均一さを有していない。

一方、糸長方向に変化を付ける方法として、ポリエステル未延伸糸をガラス転移点以下の温度で、かつ自然延伸領域内の倍率で延伸し、いわゆるシックアンドシンヤーンを得る方法が特許文献１等に開示されている。しかし、シックアンドシンヤーンは太繊度部が未延伸に近い内部構造であるため、染色加工工程での受熱により収縮しやすく、硬くざらついたふくらみ感の乏しい風合いになるという欠点を有していた。

また、特許文献２には、シックアンドシンヤーンを仮撚加工することが提案されているが、この方法は仮撚時の張力変動が大きいため安定性に欠け、またスピンドル等との摩擦抵抗が大きいためシック部が延伸され、十分な太細が得られない。

この他にも、特許文献３には、一定のオーバーフィード率により弛む糸条を負圧吸引・交絡させた後、流体噴射加工を施してスラブを形成する方法が、特許文献４には、糸条に推進力と旋回力を付与する流体噴射ノズルを使用して仮撚捲き付けすることで、太細糸を製造する方法が開示されている。しかし、これらの方法は、糸条を弛緩状態で加工するため張力変動等の外的要因の影響を受けやすく、また加工速度の高速化が困難なため生産性が悪く、コストが高いという欠点を有していた。

さらに、特許文献５には、繊維断面内異方冷却によりポリエステルシックアンドシンヤーンのシン部の断面内複屈折率をフィラメントの中心から偏心させることで潜在捲縮性を付与する方法が開示されている。しかし、この方法は、雰囲気温度の影響を受けやすく、安定した生産ができないことに加え、シック部は異方冷却後はほとんど延伸、細化されないので断面内複屈折率学の偏心が少なく、このためシック部に捲縮が発現しないので、この糸条から得られる布帛は風合いが粗雑なものであった。
特公昭６０−５６８１８号公報 特公平６−８６６９１号公報 特許第３０３６８０１号公報 特公平６−９６８１４号公報 特開２０００−２６５３２４号公報

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、製編織、捲縮発現処理を施せば、優れたナチュラル感、ドライ感を呈し、さらに適度なストレッチ性を有する布帛を得ることができる潜在捲縮性ポリエステル糸条を提供することを技術的な課題とするものである。

本発明は、上記の課題を解決するために、次の構成を有するものである。
（ａ）サイドバイサイド型の潜在捲縮性ポリエステル高配向未延伸糸を、延伸ピンを介して予備延伸し、次に延伸ピンを介してこれをガラス転移点以下の温度下で自然延伸倍率以下の範囲で延伸した後、弛緩熱処理することを特徴とする、潜在捲縮の顕在化後に次の特性を満足する潜在捲縮性ポリエステル糸条の製造方法。
（１）糸条の長手方向に高捲縮部と低捲縮部とが交互に形成され、高捲縮部の長さの割合が２０〜６０％である。
（２）高捲縮部を構成する単フィラメントの断面積が低捲縮部を構成する単フィラメントの断面積より大きい。
（ｂ）高捲縮部と低捲縮部との単フィラメントの断面積比が１．０５〜１．３０であることを特徴とする上記（ａ）記載の潜在捲縮性ポリエステル糸条の製造方法。
（ｃ）潜在捲縮の顕在化前の糸条のウースター斑が２％以上であることを特徴とする上記（ａ）又は（ｂ）記載の潜在捲縮性ポリエステル糸条の製造方法。

本発明によれば、製編織、捲縮発現処理を施せば、優れたナチュラル感、ドライ感を呈し、さらに適度なストレッチ性を有する布帛を得ることができる潜在捲縮性ポリエステル糸条が提供される。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明の潜在捲縮性ポリエステル糸条は、潜在捲縮性を有するポリエステルマルチフィラメントで構成されているが、潜在捲縮性ポリエステルマルチフィラメントとしては、固有粘度が異なるポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）がサイドバイサイド型又は偏心芯鞘型に複合紡糸された糸条が例示される。

本発明において、ポリエステルとは、エチレンテレフタレートを繰り返し単位とするＰＥＴを主たる対象とするが、必要に応じて５−ナトリウムスルホイソフタル酸やアジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール等のジオール成分などの第３成分を共重合したものでもよく、その共重合量は、製糸性の観点から概ね５モル％以下が好ましい。また、艶消剤・抗菌剤・難燃剤等の添加剤を含有してもよい。

本発明の潜在捲縮性ポリエステル糸条は、染色加工等の受熱により捲縮を顕在化したとき、糸条の長手方向に高捲縮部と低捲縮部とが交互に形成されるものである。このように、染色加工等の受熱により捲縮が発現するので、この糸条を使用した布帛に適度なストレッチ性が付与され、また、捲縮は高捲縮性と低捲縮性のものが交互に存在するので、優れたナチュラル感が付与される。なお、高捲縮部の好ましい捲縮率は６０〜１２０％である。

また、高捲縮部の割合は、糸長の２０〜６０％であることが必要であり、高捲縮部が２０％未満になると、布帛にしたときの捲縮差による意匠効果が乏しく、また柄癖が生じやすい。一方、高捲縮部が６０％を超えると、ドライ感とガサつきのない風合いという相反する特性を併せ持つことができない。高捲縮部の特に好ましい割合は、糸長の３０〜５０％である。

また、本発明では、捲縮の顕在化後において、高捲縮部を構成する単フィラメントの断面積が低捲縮部を構成する単フィラメントの断面積より大きいことが必要である。高捲縮部の単フィラメントの断面積が低捲縮部の単フィラメントの断面積より大きいということは、高捲縮部の繊度が低捲縮部より大きいということであり、糸条の長手方向に糸条を構成する単糸繊度と糸条繊度が変動していることを意味する。

前述したように、本発明の潜在捲縮性ポリエステル糸条には、単糸繊度が大きい太繊度部（高捲縮部）に捲縮が発現するが、その理由は次のように推定される。

すなわち、捲縮は断面内の複屈折分布の偏りなどによる熱収縮差により発現するが、熱収縮率の高い部分（太繊度部）でその差は顕著になり、太繊度部に高捲縮部が形成される。また、太繊度部が高捲縮なので、布帛にするとふくらみ感が得られ、太繊度糸特有の粗雑な風合いにはならない。

また、本発明の潜在捲縮性ポリエステル糸条を織編物にして捲縮を顕在化させれば、高捲縮部は布帛の表面に隆起した形状をとるので、隆起部分の単糸繊度を大きくすることでドライ感のある肌触りが得られる。また、高捲縮部は捲縮性が高いため、単糸繊度が大きくなってもガサついた風合いにはならない。

捲縮を顕在化させた後の高捲縮部の単糸繊度は特に限定されるものではないが、２〜７ｄｔｅｘであることが好ましい。単糸繊度が２ｄＴｅｘ未満ではドライ感が得られない場合があり、７ｄｔｅｘを超えると、布帛の風合いを柔らかいものにするために低捲縮部の繊度を十分に小さくする必要があり、高捲縮部と低捲縮部との繊度差が大きくなりすぎるため安定した生産ができ難くなる。高捲縮部と低捲縮部との単フィラメントの好ましい繊度比（断面積比）は１．０５〜１．３０である。

さらに、本発明では、捲縮を顕在化させる前の状態で糸条のウースター斑が２％以上であることが好ましい。ウースター斑を２％以上にすることで、糸長方向の染色性が変化し、この糸条を使用した布帛の意匠性を高めることができるが、ウースター斑が大きすぎると生産が不安定となるので、ウースター斑の特に好ましい範囲は３〜５％である。

次に、本発明の潜在捲縮性ポリエステル糸条の製法例について説明する。

本発明の糸条は、例えば常法により得られたサイドバイサイド型の潜在捲縮性ポリエステル高配向未延伸糸Ｙを、図１に示す延伸機で加工することにより得ることができる。
図１において、供給糸Ｙは、給糸ローラ１を通り、第１ローラ３との間で第１延伸ピン２を介して予備延伸され、引き続き第１ローラ３と第２ローラ５との間で第２延伸ピン４を介してガラス転移点以下の温度で、かつ自然延伸倍率以下で延伸される。その後、第２ローラ５と第３ローラ７との間でヒータ６により弛緩熱処理が施され、目的とする潜在捲縮性ポリエステル糸条としてパーン８に捲き取られる。

上記の製法において、捲縮発現後の高捲縮部と低捲縮部との単フィラメントの繊度比（断面積比）を１．０５〜１．３０としたり、高捲縮部の捲縮率を６０〜１２０％、高捲縮部の割合を糸長の２０〜６０％とするためには、第１ローラ３と第２ローラ５との間の延伸倍率や第２延伸ピン４の温度などを適宜調整すればよい。

また、ヒータ６の好ましい温度は加工速度によって異なるが、例えば加工速度７００ｍ／分でのヒータ６の好ましい温度は１２０〜１５０℃である。ヒータ６の温度が１２０℃未満では糸条の結晶化が殆ど進行せず、そのため熱収縮率が非常に高くなり、硬い風合いの布帛しか得られない。また、１５０℃を超えると、十分に熱セットされるため捲縮発現能力が低下し、所望の捲縮性能を得ることができない。

次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。なお、実施例における各物性は、次の方法により測定した。
（１）断面積と断面積比
糸条を沸騰水中で３０分間熱処理して高捲縮部と低捲縮部とを発現させた後、高捲縮部と低捲縮部それぞれ、糸条を構成する全フィラメントについて、解析に適した倍率に拡大した横断面写真を撮り、画像解析により平均の断面積を求め、断面積比は次式で算出する。

断面積比＝Ｓa／Ｓb
Ｓa：高捲縮部の単フィラメントの断面積、Ｓb：低捲縮部の単フィラメントの断面積
（２）高捲縮部の割合（％）
解析に適した大きさの筒編み地を作製し、沸騰水中で３０分間熱処理して捲縮を発現させた後、面積約１００ｃｍ²について高捲縮部を油性ペンで着色し、画像解析により着色部の面積と非着色部の面積を求め、次式により算出する。

高捲縮部の割合（％）＝着色部面積／（着色部面積＋非着色部面積）×１００
（３）ウースター斑（％）
Ｚｅｌｌｗｅｇｅｒ社製ＵＳＴＥＲ ＴＥＳＴＥＲ ２ ＭｏｄｅｌＣを使用し、捲縮発現前の糸条について、ノーマルモードで測定速度５０ｍ／分で測定した。
（４）捲縮率（％）
糸条を沸騰水中で３０分間熱処理して捲縮を発現させた後、風乾し、高捲縮部、低捲縮部それぞれについて適当な長さでサンプリングしたものを試料とし、ＪＩＳ Ｌ−１０１３ ８．１１に準じて、試料長Ｌ₁及びＬ₂を測定し、下記式により伸縮伸長率（％）を算出し、この値を捲縮率（％）とした。

伸縮伸長率（％）＝（Ｌ₂−Ｌ₁）／Ｌ₁×１００
ただし、Ｌ₁は、試料に０．１７６ｍＮ×表示テックス数の荷重を掛けて３０秒後の試料長、Ｌ₂は、試料に８．８２ｍＮ×表示テックス数の荷重を掛けて３０秒後の試料長である。測定は、高捲縮部、低捲縮部それぞれ3回行い、その平均値を採用した。
（５）風合い
試料（糸条）に撚係数１１２００の撚糸を施し、８５℃の撚り止めセットを行ない、この試料を経糸及び緯糸に用いてサテン組織の織物を作成した。織成時の糸密度は経糸が１７５０×糸条繊度（dtex）^1/2（本／２．５４ｃｍ）、緯糸が８７５×糸条繊度（dtex）^1/2（本／２．５４ｃｍ）とし、得られた生機に次のような加工を施した。

まず、液流染色機にて１３０℃×３０分のリラックス精練を行なって捲縮を発現させ、乾燥させた後、１９０℃で中間セットを行なう。次いで、常法により１５％のアルカリ減量を行なった後、常法により１３０℃で染色を行なった。

得られた織物のストレッチ性、ドライ感、ナチュラル感について、それぞれ官能評価により次の３段階で評価した。

○：良好、 △：やや不良、 ×：不良
（６）極限粘度
フェノールとテトラクロロエタンの等質量混合溶媒を用い、温度３０℃で測定した。
（実施例１〜２、比較例１〜２）
極限粘度が０．４８ｄｌ／ｇのＰＥＴと極限粘度が０．６５ｄｌ／ｇのＰＥＴを、質量比５０：５０として紡糸速度３２００ｍ／分でサイドバイサイド型に複合紡糸し、１６５ｄｔｅｘ／２４ｆｉｌの高配向未延伸糸を得た。得られた高配向未延伸糸の強度は１．７２ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度は１０８％であった。

この高配向未延伸糸を使用し、図１に示した装置を用いて表１に示す条件で延伸、弛緩熱処理を行った。得られた糸条の特性値を表１に示す。

表１から明らかなように、実施例１、２で得られた糸条は、ストレッチ性、ドライ感及びナチュラル感が良好なものであった。
一方、比較例１は、弛緩熱処理温度が高すぎて、得られた糸条は捲縮発現処理を施しても捲縮をほとんど有さないため、ストレッチ性のないものであった。また、比較例２は、第2延伸倍率とその温度が高かったため、得られた糸条は断面積の変化がなく、ストレッチ性は有するものの、単調でドライ感とナチュラル感がないものであった。

本発明の潜在捲縮性ポリエステル糸条の製法例を示す概略工程図である。

符号の説明

１ 給糸ローラ１
２ 第１延伸ピン
３ 第１ローラ
４ 第２延伸ピン
５ 第２ローラ
６ ヒータ
７ 第３ローラ

Claims (3)

1. サイドバイサイド型の潜在捲縮性ポリエステル高配向未延伸糸を、延伸ピンを介して予備延伸し、次に延伸ピンを介してこれをガラス転移点以下の温度下で自然延伸倍率以下の範囲で延伸した後、弛緩熱処理することを特徴とする、潜在捲縮の顕在化後に次の特性を満足する潜在捲縮性ポリエステル糸条の製造方法。
   （１）糸条の長手方向に高捲縮部と低捲縮部とが交互に形成され、高捲縮部の長さの割合が２０〜６０％である。
   （２）高捲縮部を構成する単フィラメントの断面積が低捲縮部を構成する単フィラメントの断面積より大きい。
2. 高捲縮部と低捲縮部との単フィラメントの断面積比が１．０５〜１．３０であることを特徴とする請求項１記載の潜在捲縮性ポリエステル糸条の製造方法。
3. 潜在捲縮の顕在化前の糸条のウースター斑が２％以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の潜在捲縮性ポリエステル糸条の製造方法。

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