JP4385448B2 - 複合捲縮糸およびその製造方法ならびに布帛 - Google Patents

複合捲縮糸およびその製造方法ならびに布帛 Download PDF

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、2種以上のポリエステル系マルチフィラメントから構成された複合捲縮糸およびその製造方法ならびに布帛に関し、さらに詳しくは、ウール調のソフトなふくらみ感と張・腰を備え、さらに高いドレープ性、適度な伸縮性による良好な可縫性を備えた布帛およびその布帛を構成する複合捲縮糸およびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ポリエチレンテレフタレート(以下PETと略す)を主とするポリエステルは、機械的特性をはじめ、シワになりにくい、プリーツ性に優れる等の特性を有することから衣料用途のみならず産業用、インテリア用等幅広く展開されてきた。また、このようなポリエステル糸を中厚肉地の代表素材であるウールの代替品として使用する試みもあり、今日に至るまで多くのポリエステル素材が代替品として上市されている。その方法として、ポリエステル糸のウーリー加工や、特性の異なる2種類のポリエステルフィラメントの複合仮撚加工等が挙げられ、特に、伸度の異なる2種類の未延伸ポリエステルフィラメントを複合仮撚加工する方法は織物にソフトなふくらみ感と良好なドレープ性を与えた。しかしながら、該手法では加撚によって芯部を形成するマルチフィラメントが拘束され、伸縮性が低くなるという欠点があった。
【0003】
また、伸縮性を高いレベルで保持する方法としては、ポリウレタン系の弾性繊維を混用する方法があるが、ポリウレタンは風合いが硬く、織物の風合いやドレープ性が低下するといった特性を有すると共に、ポリエステル用の分散染料には染まり難く、洗濯時に他衣料を汚染するという問題がつきまとう。また、この問題を回避するため還元洗浄を強化などの方法をとると染色工程が複雑になるばかりか、所望の色彩に染色することが困難になるという欠点も有する。
【0004】
一方、ポリウレタン系繊維や仮撚加工糸を用いない方法として、サイドバイサイド複合を利用した潜在捲縮発現性ポリエステル繊維が種々提案されている。潜在捲縮発現性ポリエステル繊維とは、熱処理により捲縮が発現するか、あるいは熱処理前より微細な捲縮が発現する能力を有するポリエステル繊維のことを言い、通常の仮撚加工糸とは区別されるものである。
【0005】
例えば、特公昭44−2504号公報や特開平4−308271号公報には固有粘度差あるいは極限粘度差を有するPETのサイドバイサイド複合糸が、特開平5−295634号公報にはホモPETとそれより高収縮性の共重合PETのサイドバイサイド複合糸が、特開平5−311533号公報にはPET系サイドバイサイド複合糸と該複合糸よりも糸長が長いPET系マルチフィラメントとの複合仮撚糸が記載されている。
【0006】
このような潜在捲縮発現性ポリエステル繊維を用いれば、確かにある程度の伸縮性を得ることはできるが、織物にした際の伸縮性はまだ不充分である。これは、上記したようなサイドバイサイド複合糸は織物拘束中での捲縮発現能力が低い、あるいは捲縮が外力によりヘタリ易いためである。サイドバイサイド複合糸はポリウレタン系繊維のように繊維自身の伸縮性を利用しているのではなく、複合ポリマ間の収縮率差によって生じる3次元コイルの伸縮を利用している。このため、例えば、ポリマーの収縮が制限される織物拘束下で熱処理を受けるとそのまま熱固定され、それ以上の収縮能を失うためコイルが十分に発現せず、上記問題が発生すると考えられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した従来の問題点を解消することにあり、布帛にしたとき、ウール調のソフトなふくらみ感や腰・張とともに、良好なドレープ性と適度な伸縮性、可縫性を有する複合捲縮糸およびその製造方法ならびに布帛を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記した課題を解決するため本発明の複合捲縮糸は、主として次の構成を有する。すなわち、少なくとも2種類のマルチフィラメントから構成される複合捲縮糸において、その一方は少なくとも1成分がポリトリメチレンテレフタレートを主体とするポリエステルと繊維形成性を有するポリエステルとを繊維長手方向に貼り合わせたサイドバイサイド型複合マルチフィラメントであって、該複合マルチフィラメントを構成する繊維の横断面における複合界面が、繊維表面から中心に向かって深さ2μmの点a、bおよび界面の中心cの3点に接する円の曲率半径R(μm)が10d0.5以上であり、比較的糸の内層側に配置され、また他方は該サイドバイサイド型複合マルチフィラメントよりも糸長が5〜35%長い繊維形成性ポリエステルからなる非サイドバイサイド型捲縮マルチフィラメントであって、比較的糸の外層側に配置され、前記サイドバイサイド型複合マルチフィラメントと非サイドバイサイド型捲縮マルチフィラメントのそれぞれ一部が混繊された形態をとるとともに、撚係数Kが7000〜21200の範囲で加撚されており、該複合捲縮糸の捲縮伸長率が15%以上であることを特徴とする複合捲縮糸である。
【0009】
撚係数K=T×D0.5
T:糸長1m当たりの撚数、D:糸条の繊度(dtex)
また、本発明の複合捲縮糸の製造方法は、主として次の構成を有する。すなわち、
各々の固有粘度(IV)が下記式を満たす、一方がポリトリメチレンテレフタレートを主体としたポリエステル(X)、他方が繊維形成能を有するポリエステル(Y)からなるサイドバイサイド型複合マルチフィラメントと、該サイドバイサイド型複合マルチフィラメントよりも伸度が10〜55%高い繊維形成性ポリエステルからなる非サイドバイサイド型マルチフィラメントとを引き揃えて複合糸とした後、仮撚加工し、サイドバイサイド型複合マルチフィラメントを比較的糸の内層側に配置し、捲縮の付与された非サイドバイサイド型マルチフィラメントを比較的糸の外層側に配置し、かつ捲縮の付与された非サイドバイサイド型マルチフィラメントの糸長をサイドバイサイド型複合マルチフィラメントよりも5〜35%長くすることを特徴とする複合捲縮糸の製造方法である。
【0010】
0.40X≦Y≦0.35X+0.42
X≦1.40
Y≧0.45
X:ポリトリメチレンテレフタレートの固有粘度(IV)
Y:繊維形成性ポリエステルの固有粘度(IV)
また、本発明の布帛は主として次の構成を有する。すなわち、
上記複合捲縮糸を少なくとも一部に用いてなることを特徴とする布帛である。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明の複合捲縮糸は、比較的糸の内層側に配置されるサイドバイサイド型複合マルチフィラメント(以下、フィラメントAと略記する)と、前記フィラメントAと比べて比較的糸の外層側に配置される非サイドバイサイド型捲縮マルチフィラメント(以下、フィラメントBと略記する)から構成される。勿論、サイドバイサイド型複合マルチフィラメントが2種類以上、及び/または非サイドバイサイド型捲縮マルチフィラメントが2種類以上混在されていてもよい。
【0012】
ここで、複合捲縮糸の比較的内層側に配置されるフィラメントAは、ポリトリメチレンテレフタレート(以下PTTと略記する)を主体としたポリエステルと、繊維形成性を有するポリエステルとを繊維長手方向に貼り合わせたサイドバイサイド型複合糸をいう。該フィラメントAを形成する2成分間に粘弾性特性の差を設けることにより、紡糸、延伸時に2成分間に内部歪みの差を生じるため、延伸後の弾性回復率差および布帛の熱処理工程での熱収縮率差が大きくなり、3次元コイル状の捲縮を形成する。この3次元コイルの径と強さは、2成分間の熱収縮と弾性回復率の差によって決まると言ってもよく、差が大きいほど細かく強いコイルとすることができる。
【0013】
ここで、良好な伸縮特性を示すコイル捲縮とは、コイル径が小さく、単位繊維長当たりのコイル数が多い(伸長特性に優れ、見映えが良い)、コイルの耐へたり性が良い(伸縮回数に応じたコイルのへたり量が小さく、捲縮保持率が高い)、さらにはコイルの伸長回復時におけるヒステリシスロスが小さい(弾発性に優れ、フィット感がよい)ことである。これらの要求を全て満足しつつ、ポリエステルとしての特性、例えば適度な張り腰、ドレープ性、高染色堅牢性を有することで、トータルバランスに優れた素材とすることができる。
【0014】
ここで、前記のコイル特性を満足するためには高収縮成分(高粘度成分)の特性が重要となる。コイルの伸縮特性は、低収縮成分を支点とした高収縮成分の伸縮特性が支配的となるため、高収縮成分に用いる重合体には高い伸長率と弾性回復性が要求される。そこで、本発明者らはポリエステルの特性を損なうことなく前記特性を満足させるために鋭意検討した結果、高収縮成分にPTTを主体としたポリエステルを用いることを見出した。PTT繊維は、代表的なポリエステル繊維であるPETやポリブチレンテレフタレート(以下PBTと略記する)繊維と同等の力学的特性や化学的特性を有しつつ、伸長回復性が極めて優れている。これは、PTTの結晶構造においてアルキレングリコール部のメチレン鎖がゴーシュ−ゴーシュの構造(分子鎖が90度に屈曲)であること、さらにはベンゼン環同士の相互作用(スタッキング、並列)による拘束点密度が低く、フレキシビリティーが高いことから、メチレン基の回転により分子鎖が容易に伸長・回復するためと考えている。
【0015】
ここで、本発明のPTTとは、テレフタル酸を主たる酸成分とし、1,3−プロパンジオールを主たるグリコール成分として得られるポリエステルである。ただし、20モル%、より好ましくは10モル%以下の割合で他のエステル結合の形成が可能な共重合成分を含むものであってもよい。共重合可能な化合物として、例えばイソフタル酸、コハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、ダイマ酸、セバシン酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸などのジカルボン酸類、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのジオール類を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。また、必要に応じて、艶消し剤となる二酸化チタン、滑剤としてのシリカやアルミナの微粒子、抗酸化剤としてヒンダードフェノール誘導体、着色顔料などを添加してもよい。
【0016】
また、フィラメントAのもう一方の成分はPTTとの界面接着性が良好で、製糸性が安定している繊維形成性ポリエステルにより構成される。ただし、力学的特性、化学的特性および原料価格を考慮すると、繊維形成能のあるPTT、PET、PBTが好ましい。さらに両成分を粘度の異なるPTTとすることで後述する捲縮保持性が向上するとともに、よりソフトで弾発性に優れた捲縮特性が得られるのでより好ましい。
【0017】
フィラメントAは、前記したようにPTTの分子鎖内においてメチレン基の回転が容易に起こり、分子鎖が伸縮することで伸縮性が付与される。この変化は可逆的なものであり、本発明者らの実験では結晶化度が高いほど捲縮回復能が高く、捲縮保持性も高くなることがわかっている。したがって、結晶化度は高いほどよく、好ましくは35%以上、より好ましくは40%以上である。ここで、結晶化度の測定はJIS L1013(化学繊維フィラメント糸試験方法)7.14.2の密度勾配管法に従い密度を測定し、結晶化度は次式によって求めた(ただし、dc、daの値はPTTのものであり、2成分ともPTTを配したときの結晶化度である)。
【0018】
Xc[%]={dc×(d−da)}/{d×(dc−da)}×100
Xc:結晶化度(%)、
d:実測糸密度、
dc:完全結晶部の密度
da:完全非晶部の密度
ここで、dc:1.387g/cm3 、da:1.295g/cm3 を用いた。
【0019】
また、両成分の複合比率は製糸性および繊維長さ方向のコイルの寸法均質性の点で、PTT成分:繊維形成性ポリエステル成分=75:25〜35:65(重量%)の範囲が好ましく、65/35〜45/55の範囲がより好ましい。
【0020】
また、本発明の複合捲縮糸において、比較的糸の外層に配置されるフィラメントBとは、非サイドバイサイド型の繊維形成性ポリエステルからなる捲縮を有するマルチフィラメントであり、さらに前記フィラメントAよりも糸長が5〜35%長いと共に、フィラメントAとの間でそれぞれ一部が混繊された形態をとっている。このように、一部が混繊されることにより、フィラメントAの3次元コイル捲縮が個々の構成フィラメント間で位相がずれた状態となるため、加撚後も高い捲縮発現力によって良好な伸縮特性を示す。
【0021】
また、比較的糸の外層に配置されるフィラメントBの糸長がフィラメントAよりも5〜35%長い糸長差△Lを有することにより、フィラメントBがフィラメントAに巻きついた状態となる。すなわち、撚係数Kが7000〜21200の範囲で撚りが与えられる。このように加撚された複合捲縮糸が織物に製織されると、その織物は高い伸縮性とともにウール調のソフトなふくらみ感や張・腰、良好なドレープ性を呈する。
【0022】
フィラメントAを内層に用いない従来の複合捲縮糸においては、前記の加撚による撚りの拘束力によって、内層部の捲縮発現が大幅に抑制されるため、伸縮性が極めて低いものであった。それに対し、本発明の糸構成にすることで、伸縮性が大幅に向上する。
【0023】
ここで、前記糸長差△Lが5%未満の場合には、撚りの拘束力が高くなるために内層部に配置されたフィラメントAの伸縮性が低下する。また、糸長差△Lが35%を越えると、加撚時の張力が増大して外層のフィラメントBとフィラメントAとの拘束力が増大し、捲縮発現を阻害するため伸縮性が低下する。
【0024】
ここで、フィラメントAとフィラメントBとの糸長差△Lは以下に説明する方法によって測定される。すなわち、試料の複合捲縮糸に0.18cN/dtexの荷重を掛け、試料の撚りを解撚した状態で5cmの長さに切断する。次に、試料に撚りが入らないようにビロード板上で分解針等を用いてフィラメントを解す。そして試長目盛りの入っている測長ガラス板上にグリセリンを薄く塗り、その上に解したフィラメントを捲縮が伸びきった状態で貼り付け、糸長を測定する。この時測定したフィラメントAを構成するフィラメントの平均長さをL1、フィラメントBを構成するフィラメントの平均長さをL2とし、次式によって糸長差△Lとする。
【0025】
△L(%)={(L2−L1)/L1}×100
また、本発明の複合捲縮糸は撚係数Kが7000〜21200の範囲で予め撚を与えた後、織物の経糸及び/または緯糸として製織される。そして高次工程で収縮させて捲縮を発現させることで、ソフトなふくらみ、良好なドレープ性とともに優れた伸縮性を有する織物となる。ここで、撚係数Kが7000未満では糸条がフカついているために製織性が低下し、撚係数Kが21200を越えると布帛としての伸縮性が低下してしまう。
【0026】
また、本発明の複合捲縮糸は、撚係数Kが7000〜21200の範囲で撚を与えた状態において捲縮復元率CRが20%以上であることが好ましく、さらに好ましくは25%以上である。捲縮復元率CRが20%未満では、布帛にした際の伸縮性が十分とはいえない。
【0027】
ここで、捲縮復元率CRとは、JIS L1090(合成繊維フィラメントかさ高加工糸試験方法)に従い測定された値をいう。
【0028】
また、本発明の複合捲縮糸は、捲縮伸長率が15%以上であることが好ましい。 従来捲縮特性の評価方法は、特開平6−322661号公報等に記載されているように、潜在捲縮発現性ポリエステル繊維を無荷重に近い状態で熱処理し、その捲縮特性を測定していたが、織り拘束下での捲縮特性を必ずしも反映できない。そこで本発明者らは、布帛拘束下での捲縮発現力が重要であることに着目し、図1に示すような方法で熱処理を行い、以下に示す式にて捲縮伸長率を定義した。
【0029】
捲縮伸長率(%)=[(L0 −L1 )/L0 ]×100%
L0 :繊維カセに0.9×10-3cN/dtex荷重を吊した状態で沸騰水処理を15分間行い、風乾し、さらに160℃乾熱処理を15分間行った後、前記熱処理荷重を取り除き、180×10-3cN/dtex荷重を吊した時のカセ長
L1 :L0 測定後、L0 測定荷重を取り除いて再び0.9×10-3cN/dtex荷重を吊した時のカセ長
すなわち、布帛内での拘束力に相当する0.9×10-3cN/dtexと同じ荷重を繊維カセに吊して熱処理することで、布帛拘束下での捲縮発現力を繊維カセの捲縮伸長率で表せるとした。この捲縮伸長率が高いほど捲縮発現力が高いことを示しており、15%以上であれば本発明の目的とする適度な伸縮特性を与えることができる。捲縮伸長率は高いほど布帛にしたときの伸縮性能が向上するため、好ましくは20%以上、より好ましくは25%以上である。
【0030】
なお、特公昭44−2504号公報記載のような固有粘度差のあるPET系複合糸、あるいは特開平5−295634号公報記載のようなホモPETと高収縮性共重合PETとの組み合わせでの複合糸では捲縮伸長率は高々10%程度である。
【0031】
また、捲縮による伸縮特性を評価する場合、その捲縮の耐久性も重要な要素のひとつとなる。そこで、前記捲縮伸長率測定の延長として、高荷重(180×10-3cN/dtex)と低荷重(0.9×10-3cN/dtex)とを繰り返し10回負荷してカセ長を測定し、各回にて捲縮伸長率を算出した。そして初回の捲縮伸長率と10回伸長後の捲縮伸長率から、次式によって捲縮耐久性の指標となる捲縮保持率を定義した。
【0032】
捲縮保持率(%)=
(10回伸長後の捲縮伸長率/初回の捲縮伸長率)×100
10回伸長後の捲縮伸長率(%)=[(L0 −L10)/L0 ]×100
初回の捲縮伸長率(%)=[(L0 −L1 )/L0 ]×100
捲縮保持率は、着用耐久性を維持するためにも85%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。なお、特公昭44−2504号公報記載のような固有粘度差のあるPET系複合糸では捲縮保持率は高々80%程度であり、特開平5−295634号公報記載のようなホモPETと高収縮性共重合PETとの組み合わせ複合糸では70%程度でしかない。
【0033】
また、本発明の複合捲縮糸の中でフィラメントAが占める割合は、重量%で30〜70%であることが好ましい。複合比率が30%未満では加撚後の捲縮発現力が小さく、70%を越えると風合い面でソフト性やふくらみ感に欠けるものとなってしまう。
【0034】
また、フィラメントAの単繊維繊度は、良好な捲縮発現力を得るために1.5〜8dtexの範囲が好ましく、フィラメントBの単繊維繊度は、良好なソフト性とふくらみ感を与えるために0.1〜3dtexの範囲とすることが好ましい。
【0035】
また、本発明の複合捲縮糸を構成する各フィラメントの断面形状は、丸断面、三角断面、マルチローバル断面、偏平断面、X型断面、中空断面その他公知の異形断面であってもよく、何等限定されるものではない。また、フィラメントAとフィラメントBの断面形状がそれぞれ異なっていてもよい。
【0036】
また、本発明の複合捲縮糸のフィラメントAの2成分間の複合界面は、繊維断面において直線的であるほうが捲縮発現能が高くなり、捲縮特性も向上する。複合界面の直線性を示す指標としては、図2に示す繊維断面の複合界面において、繊維表面から中心に向かって深さ2μmの点a、bおよび界面の中心cの3点に接する円の曲率半径R(μm)を求め、Rが10d0.5 以上である。ここで、dとは単繊維繊度(dtex)を示す。より好ましくは曲率半径Rは15d0.5 以上である。図3(a)〜(g)はいずれも曲率半径Rが10d0.5 以上であり、本発明に好ましく用いられる繊維断面である。
【0037】
本発明の布帛形態は、織物、編物など、目的に応じて適宜選択でき、シャツ、ブラウス、パンツ、スカート、スーツ、ブルゾン等に好適に用いることができる。
【0038】
次に、本発明の複合捲縮糸の好ましい製法を説明する。
【0039】
本発明の複合捲縮糸において、比較的糸の内層に配置されるフィラメントAは、一方にポリトリメチレンテレフタレートを主体としたポリエステルを配し、他方に繊維形成能を有するポリエステルを配して、例えば図4に示すような口金によって吐出孔上部で合流させ、サイドバイサイド複合流を形成させた後、所望の断面形状を得るための吐出孔から吐出される。吐出された糸条は冷却固化した後、一旦巻き取ってから延伸する2工程法によって製造してもよいし、紡糸引取り後、そのまま延伸する直接紡糸延伸法によって製造してもよい。
【0040】
該フィラメントAを安定して製造するためには、各成分の固有粘度および、各成分間の固有粘度差が重要となってくる。複合繊維といえども、片側成分の粘度が低すぎて繊維形成能がなかったり、逆に高すぎて特殊な紡糸装置が必要になるようでは実用的ではない。また、各成分間の粘度差により、吐出孔直下での糸条のベンディング(曲がり現象)の度合いが決まり、それが製糸性に大きく影響する。そのため、各成分の固有粘度(IV)は、次式を満たす組み合わせであることが好ましい。
【0041】
0.40X≦Y≦ 0.35X+0.42
X≦1.40
Y≧0.45
ここで、Xはポリトリメチレンテレフタレートの固有粘度(IV)、Yは繊維形成性ポリエステルの固有粘度(IV)である。
【0042】
なお、本発明でいう粘度とは固有粘度(IV)であり、オルソクロロフェノール中に試料を溶かして測定した値である。
【0043】
複合紡糸を行う際、該繊維形成性ポリエステルの固有粘度(IV)が0.45未満であると重合度が低すぎるため繊維形成能が乏しく、製糸性が不良で、得られる糸の強度が低いといった問題が発生するため好ましくない。一方、該ポリトリメチレンテレフタレートの固有粘度(IV)が1.40を越えると、紡糸機において安定した溶融押出が困難となるので好ましくない。
【0044】
また、2成分の固有粘度の組み合わせとして、Yの値が0.40Xよりも小さい場合は、得られる糸の捲縮特性は良好であるものの、紡糸糸条が高粘度成分側に過度にベンディングするため、長時間に渡って安定して製糸することができず、好ましくない。一方、Yの値が0.35X+0.42よりも大きい場合は、製糸性は良好であるものの、得られる糸の捲縮特性が目的とするレベルに達しないため、好ましくない。
【0045】
また、紡糸温度は繊維形成性ポリエステルがPTTやPBTの場合で250〜270℃、PETの場合で270〜285℃とすることが好ましい。
【0046】
また、外層に配置されるフィラメントBは、複合仮撚加工する前の原糸として、内層に配置されるフィラメントAよりも伸度が10〜55%高いものにしておくことが好ましい。このように伸度差をつけることにより、複合仮撚加工の際に伸度の低いフィラメントAが選択的に内層に配置され、伸度の高いフィラメントBが加撚により捲縮を与えられながら外層に配置される。伸度差が10%未満の場合には、本発明の内外層を構成するマルチフィラメント間の糸長差△Lを5%以上にすることが困難であり、伸度差が55%を越えると糸長差△Lが大きくなりすぎると共に加撚時の張力が増大して外層のフィラメントBとフィラメントAとの拘束力が増大し、捲縮発現を阻害するため伸縮性が低下する。伸度差は、40%以内にすると複合仮撚加工後のフィラメントAとフィラメントBとで適度なマイグレーションが生じ、さらに好ましい。
【0047】
さらに外層に配置されるフィラメントBは、複合仮撚加工する前の原糸としてシックアンドシンヤーンを用いることが好ましい。シックアンドシンヤーンを用いることで、シック部とシン部とで複合仮撚加工する際の延伸挙動が異なり、シン部が内層に配置されているフィラメントAと良好なマイグレーションを起こす。そのため、フィラメントAの3次元コイル捲縮が個々の構成フィラメント間で位相がずれた状態となり、伸縮性の発現効果を一層高めることができる。これは、一般にシックアンドシンヤーンのシック部が半延伸状態で伸長されやすく、シン部が延伸状態で伸長されにくいという構造をもつことから、複合仮撚加工の際にシック部が複合捲縮糸の外層部に、シン部は内層のフィラメントA側に配置されるように作用し、結果としてフィラメントAとフィラメントB間で一部混繊された複合捲縮糸になるのである。ここで言うシックアンドシンヤーンとは、ウースター斑試験機によって測定されるU%(Normal Test)が2〜20%のマルチフィラメントである。
【0048】
また、本発明の複合捲縮糸を得るための仮撚加工装置は両マルチフィラメント間の糸長差△Lを意図的に小さくしたいのであればスピンドル方式を用いるのが良いが、糸長差△Lを大きくしたい場合にはフリクション方式が好ましい。
【0049】
図5は本発明に係る複合捲縮糸を得るための複合仮撚加工工程の一例を示すものである。図5において1は高配向未延伸糸であり、2は予め延伸されたフィラメントAである。高配向未延伸糸1は供給ローラー3と延伸ローラー5との間で低倍率で熱処理されながら不均一延伸され、フィラメントAの伸度よりも10〜55%高い伸度でシックアンドシンヤーンの形態をとる。さらに供給ローラー6に前記シックアンドシンヤーンとフィラメントAが引き揃え供給され、両マルチフィラメントは交絡ノズル7により適度に交絡処理された後、ローラー8とローラー11との間に設けられた仮撚ヒーター9と仮撚スピンドル10により仮撚加工され、複合捲縮糸として巻取られる。伸度の高いマルチフィラメント(シックアンドシンヤーン)は仮撚ゾーンにおいて伸長され、伸度の低いフィラメントAとの間に糸長差△Lを生じることにより、図6に示すような複合捲縮糸となる。
【0050】
また、本発明の複合捲縮糸で構成される布帛をアルカリ減量処理することによって、さらに新しい特性を付与することができる。たとえば、前記のようにフィラメントBとしてシックアンドシンヤーンを用いた場合、アルカリ減量処理において減量率を制御することでシック部のみを溶断させることができ、均質性の高い毛羽を発生させ、スパン調織物とすることが可能となる。
【0051】
また、別の方法として、前記したフィラメントBの原糸として通常のPET高配向未延伸糸とカチオン可染型高配向未延伸糸の互いに伸度の異なる混繊糸を使用しても、アルカリ減量加工によってスパン調織物を得ることができる。
【0052】
【実施例】
以下、本発明を実施例で詳細に説明する。なお、実施例中の測定方法は以下の方法を用いた。
A.固有粘度
オルソクロロフェノール(以下OCPと略記する)10ml中に試料ポリマを0.8g溶かし、25℃にてオストワルド粘度計を用いて相対粘度ηrを下式により求め、IVを算出した。
【0053】
ηr=η/η0 =(t×d)/(t0 ×d0
IV=0.0242ηr+0.2634
ここで、η:ポリマ溶液の粘度、η0 :OCPの粘度、t:溶液の落下時間(秒)、d:溶液の密度(g/cm3 )、t0 :OCPの落下時間(秒)、d0 :OCPの密度(g/cm3 )である。
B.強伸度特性
オリエンテック(株)社製TENSILON UCT−100で測定した。
C.捲縮復元率
JIS L1090(合成繊維フィラメントかさ高加工糸試験方法)に示される条件で測定した。
D.捲縮伸長率
繊維カセに0.9×10-3cN/dtex荷重を吊した状態で沸騰水処理を15分間行った後、風乾させ、さらに160℃乾熱処理を15分間行う。熱処理が完了したら処理荷重を取り除き、180×10-3cN/dtex荷重を吊して30秒間保持後、カセ長L0 を測定し速やかに荷重を取り除き、5分間保持した後、0.9×10-3cN/dtex荷重を吊して30秒間保持後、カセ長L1 を測定する。得られたカセ長L0 、L1 より、下記式にて捲縮伸長率を求める。
【0054】
捲縮伸長率(%)=[(L0 −L1 )/L0 ]×100
E.捲縮保持率
捲縮伸長率測定でL1 測定後、同じタイムサイクルで高荷重(180×10-3cN/dtex)と低荷重(0.9×10-3cN/dtex)の繰り返し負荷を9回追加し、合計10回伸長・回復させた後、低荷重を吊した時のカセ長L10を測定し、10回伸長後の捲縮伸長率(%)を下記式にて求め、初回の捲縮伸長率との比によって捲縮保持率を求める。
【0055】
捲縮保持率(%)=(10回伸長後の捲縮伸長率/捲縮伸長率)×100
10回伸長後の捲縮伸長率(%)=[(L0 −L10)/L0 ]×100
F.結晶化度
JIS L1013(化学繊維フィラメント糸試験方法)7.14.2の密度勾配管法に従い密度を測定し、結晶化度は次式によって求めた。
【0056】
Xc[%]={dc×(d−da)}/{d×(dc−da)}×100
Xc:結晶化度(%)、
d:実測糸密度、
dc:完全結晶部の密度
da:完全非晶部の密度
ここで、dc:1.387g/cm3
da:1.295g/cm3 を用いた。
G.ウースター斑
ツェルベガーウスター(株)社製USTER TESTER MONITORCで測定した。測定条件は、糸速度8m/分、ツイスト:S1.5、糸張力:1.5、測定時間:2.5分、測定モードはノーマルで平均偏差率(U%)を測定した。
実施例1
固有粘度(IV)が1.18のホモPTTと固有粘度(IV)が0.65のホモPTTをそれぞれ別々に溶融し、紡糸温度260℃で図4に示す構造を有する12孔の複合紡糸口金から複合比(重量%)50:50で吐出し、紡糸速度1400m/分で引取り217dtex、12filamentのサイドバイサイド型複合マルチフィラメント未延伸糸(繊維断面は図3a)を得た。さらにホットロール−熱板系延伸機(熱板長:20cm、表面粗度:3S)を用い、ホットロール温度70℃、熱板温度145℃、延伸倍率3.1倍で延伸して70dtex12フィラメント(単繊維繊度d:5.8dtex)、伸度40%のフィラメントA延伸糸を得た。紡糸、延伸とも製糸性は良好であり、糸切れは発生しなかった。
【0057】
他方、ホモPETを紡糸温度285℃で溶融紡糸し、紡糸速度3000m/分で引き取り、85dtex48フィラメント、伸度160%の高配向未延伸糸を得た。 さらに前記サイドバイサイド型複合フィラメントと高配向未延伸糸を図5の仮撚加工機に掛け、高配向未延伸糸は仮撚加工ゾーンに供給する前に延伸温度110℃、延伸倍率1.4倍で不均一延伸し、60dtex48フィラメントのシックアンドシンヤーンとした。シックアンドシンヤーンの伸度は85%であり、前記フィラメントAとの伸度差は45%であった。また、ウースター斑U%は約8%であった。
【0058】
両マルチフィラメントは引き揃えた後に圧空圧0.3MPaで交絡処理を施し、次いで通常のフリクション方式により撚数2500t/m、温度180℃、オーバーフィード率1%で仮撚加工を行った。
【0059】
得られた複合捲縮糸は130dtex60フィラメントであり、フィラメントAが主として内層側に配置され、外層側に配置されたフィラメントBの一部がフィラメントAに混繊した形態になっていた。引き続き、前記複合捲縮糸にダブルツイスターによりS方向に撚数1000t/mの撚(撚係数K:11400)を施し、136dtexの加撚糸にした。この加撚された複合捲縮糸の両マルチフィラメント間の糸長差△Lは26%であった。この複合捲縮糸の物性値を表1に示すが、いずれの項目も優れた捲縮特性を示した。
【0060】
次いで、この複合捲縮糸を経糸と緯糸とに使用し、生機密度95本/インチ×75本/インチの平織物を作製し、リラックス精練、中間セットの後、アルカリ減量加工により18%減量し、さらに染色、仕上げセットを行い、織密度112本/インチ×96本/インチの織物を得た。
【0061】
得られた織物はソフトなふくらみ感と張・腰、優れたドレープ性を有しており、かつ織物の伸縮伸長率が経・緯方向ともに15%以上であった。また、従来品と比較して可縫性に優れており、優れた仕立て映えであった。
実施例2
フィラメントAを紡糸する際のポリマ組み合わせを固有粘度が1.18のホモPTTと固有粘度が0.52のホモPETとし、紡糸温度275℃とした以外は実施例1と同様の方法で評価した。結果を表1に示す。
【0062】
実施例2で得られた複合捲縮糸の捲縮特性は実施例1同様優れており、織物の張・腰は実施例1よりも優れていた。
比較例1
実施例1で使用したフィラメントAの代わりに、70dtex12フィラメントのホモPETからなる延伸糸を使用した以外は実施例1と同様の方法で評価した。この複合捲縮糸の捲縮復元率は13.0%、捲縮伸長率は2.5%であり、伸縮性が極めて低いものであった。また、この捲縮複合糸を実施例1同様に織物にして評価した結果、伸縮性がほとんどなく、可縫性も悪いため、パッカリングが生じて仕立て映えの悪いものとなった。
比較例2
フィラメントAを紡糸する際のポリマ組み合わせを固有粘度(IV)が0.85のホモPETと固有粘度(IV)が0.60のホモPETの組み合わせとし、紡糸温度295℃とした以外は実施例1と同様の方法で評価した。結果を表1に示す。比較例2で得られた複合捲縮糸の捲縮特性は、捲縮復元率26%、捲縮伸長率13.8%、捲縮保持率83.3%であり、いずれの捲縮特性も実施例1、実施例2よりも劣っていた。
比較例3
実施例1で使用した高配向未延伸糸の代わりに、85dtex48フィラメントで伸度が105%の高配向未延伸糸を用い、仮撚加工ゾーンに供給する前に延伸倍率1.4倍で延伸し、60dtex48フィラメント、伸度46%、U%0.8%とした以外は実施例1と同様の方法で評価した。この複合捲縮糸は仮撚加工工程でフィラメントAとフィラメントBとが内層と外層に選択的に配置されず、単繊維繊度の太いフィラメントAが所々表層まで突出しているため、織物にしたときの表面品位が悪く、ソフト性やふくらみ感も欠けるものであった。
比較例4
実施例1で使用した高配向未延伸糸の代わりに、85dtex48フィラメントで伸度が180%の高配向未延伸糸を用い、仮撚加工ゾーンに供給する前に延伸倍率1.4倍で延伸し、60dtex48フィラメント、伸度98%、U%10.7%とした以外は実施例1と同様の方法で評価した。比較例4の複合捲縮糸は、捲縮復元率が26.2%、捲縮伸長率が14.5%であり、実施例1と比較して伸縮性が劣るものであった。そのため織物にしても伸縮伸長率が経・緯方向ともに10%未満であり、やや伸縮性に欠けるものであった。
実施例3、実施例4
実施例2の仮撚加工で得られた複合捲縮糸(130dtex60フィラメント)に、ダブルツイスターによりS方向に撚数650t/mの撚(撚係数K:7410)、または1850t/mの撚(撚係数K:21090)を施し、2種類の複合捲縮糸を得た。この加撚された複合捲縮糸の捲縮特性は、前者(実施例3)で捲縮復元率33.4%、捲縮伸長率19.6%、後者(実施例4)で捲縮復元率26.0%、捲縮伸長率16.8%であり、いずれも優れた伸縮性を有していた。
比較例5、比較例6
実施例2の仮撚加工で得られた複合捲縮糸(130dtex60フィラメント)に、ダブルツイスターによりS方向に撚数500t/mの撚(撚係数K:5700)と2000t/mの撚(撚係数K:22800)を施し、2種類の複合捲縮糸を得た。この加撚された複合捲縮糸の捲縮特性は、前者(比較例5)で捲縮復元率35.1%、捲縮伸長率20.2%、後者(比較例6)で捲縮復元率23.7%、捲縮伸長率14.4%であった。比較例5の複合捲縮糸は外層のフィラメントBがフカついていたため、高速での製織ができなかった。また、比較例6の複合捲縮糸はやや伸縮性に乏しく、織物としての伸縮性も低いものであった。実施例5
実施例1で得られた平織物を、リラックス精練、中間セットの後、アルカリ減量加工により28%減量し、さらに染色、仕上げセットを行い、織密度114本/インチ×97本/インチの織物を得た。実施例5の織物表面には毛羽が発生しており、スパンライクな織物であった。また、織物の伸縮伸長率は実施例1と同様、経・緯方向ともに15%以上であり、高い伸縮性を示した。
【0063】
【表1】
【0064】
表中「A糸のポリマ構成」とは「サイドバイサイド型複合マルチフィラメントのポリマ構成」、「A糸の繊度構成」とは「同フィラメント延伸糸の繊度およびフィラメント数」を、「A糸の伸度」とは、「同フィラメント延伸糸の伸度」を、「B糸のポリマ」とは「非サイドバイサイド型捲縮マルチフィラメントのポリマ」を、「B糸の繊度構成」とは「同フィラメントの仮撚加工前延伸糸の繊度およびフィラメント数」を、「B糸の伸度」とは、「同フィラメントの仮撚加工前延伸糸の伸度」を、「B糸のU%」とは、「同フィラメントの仮撚加工前延伸糸のウースター斑ノーマルテスト値」を、「伸度差」とは「B糸の伸度−A糸の伸度」を、「複合界面R」とは「サイドバイサイド型複合マルチフィラメントの繊維横断面における複合界面の曲率半径R」を示す。
【0065】
また、「総合評価(4段階)」とは、布帛の官能評価において「極めて優れている」を「◎」、「優れている」を「○」、従来品並を「△」、「従来品よりも劣る」を「×」とした。
【0066】
【発明の効果】
本発明の複合捲縮糸からなる布帛は、ソフトなふくらみ感や適度な張・腰、優れたドレープ性を有しつつ、高い捲縮伸長率および捲縮保持率を有し、さらにその伸縮性により可縫性が良好であるため、仕立て映えの良い縫製を行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】捲縮伸長率の測定方法を説明するための図である。
【図2】本発明の複合捲縮糸の内層に配置されるフィラメントAの複合界面の曲率半径Rを説明するためのモデル図である。
【図3】本発明の複合捲縮糸の内層に配置されるフィラメントAの繊維横断面形状の例を示す図である。
【図4】本発明の複合捲縮糸の内層に配置されるフィラメントAを製造するために好ましく用いられる口金の縦断面図である。
【図5】本発明の複合捲縮糸の製造方法の一例を示す複合仮撚加工工程図である。
【図6】本発明の複合捲縮糸の仮撚加工後および加撚(追撚)後の糸側面形態の一例を示すモデル図である。

Claims (5)

  1. 少なくとも2種類のマルチフィラメントから構成される複合捲縮糸において、その一方は少なくとも1成分がポリトリメチレンテレフタレートを主体とするポリエステルと繊維形成性を有するポリエステルとを繊維長手方向に貼り合わせたサイドバイサイド型複合マルチフィラメントであって、該複合マルチフィラメントを構成する繊維の横断面における複合界面が、繊維表面から中心に向かって深さ2μmの点a、bおよび界面の中心cの3点に接する円の曲率半径R(μm)が10d0.5以上であり、比較的糸の内層側に配置され、また他方は前記サイドバイサイド型複合マルチフィラメントよりも糸長が5〜35%長い繊維形成性ポリエステルからなる非サイドバイサイド型捲縮マルチフィラメントであって、比較的糸の外層側に配置され、前記サイドバイサイド型複合マルチフィラメントと非サイドバイサイド型捲縮マルチフィラメントのそれぞれ一部が混繊された形態をとるとともに、撚係数Kが7000〜21200の範囲に加撚されており、該複合捲縮糸の捲縮伸長率が15%以上であることを特徴とする複合捲縮糸。
    撚係数K=T×D0.5
    T:糸長1m当たりの撚数、D:糸条の繊度(dtex)
    捲縮伸長率(%)=[(L0−L1)/L0]×100
    L0:繊維カセに0.9×10 −3 cN/dtex荷重を吊した状態で沸騰水処理を15分間行い、風乾し、さらに160℃乾熱処理を15分間行った後、前記熱処理荷重を取り除き、180×10 −3 cN/dtex荷重を吊した時のカセ長
    L1:L0測定後、L0測定荷重を取り除いて再び0.9×10 −3 cN/dtex荷重を吊した時のカセ長
  2. 捲縮復元率が20%以上であることを特徴とする請求項1に記載の複合捲縮糸。
  3. 繰り返し10回伸長後の捲縮保持率が85%以上であることを特徴とする請求項1または2項に記載の複合捲縮糸。
  4. 各々の固有粘度(IV)が下記式を満たす、一方がポリトリメチレンテレフタレートを主体としたポリエステル(X)、他方が繊維形成能を有するポリエステル(Y)からなるサイドバイサイド型複合マルチフィラメントと、該サイドバイサイド型複合マルチフィラメントよりも伸度が10〜55%高い繊維形成性ポリエステルからなる非サイドバイサイド型マルチフィラメントとを引き揃えて複合糸とした後、仮撚加工し、サイドバイサイド型複合マルチフィラメントを比較的糸の内層側に配置し、捲縮の付与された非サイドバイサイド型マルチフィラメントを比較的糸の外層側に配置し、かつ捲縮の付与された非サイドバイサイド型マルチフィラメントの糸長をサイドバイサイド型複合マルチフィラメントよりも5〜35%長くすることを特徴とする複合捲縮糸の製造方法。
    0.40X≦Y≦0.35X+0.42
    X≦1.40
    Y≧0.45
    X:ポリトリメチレンテレフタレートの固有粘度(IV)
    Y:繊維形成性ポリエステルの固有粘度(IV)
  5. 請求項1〜のいずれか1項に記載の複合捲縮糸を少なくとも一部に用いてなることを特徴とする布帛。
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