JP4952780B2

JP4952780B2 - コアーヤーン縫糸

Info

Publication number: JP4952780B2
Application number: JP2009296768A
Authority: JP
Inventors: 俊彦木村; 良和辻; 剛司嶋田
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2009-12-28
Filing date: 2009-12-28
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2023-07-29
Also published as: JP2010065377A

Description

本発明は、高速縫製性および自動機縫製性に優れたコアーヤーン縫糸に関するものである。

従来のコアーヤーン縫糸は、長繊維糸条からなる芯糸繊維とドラフトされた短繊維糸条からなる鞘糸繊維を引き揃え精紡機のフロントローラに供給され、複合精紡と下ヨリの撚糸が同時に施された長短複合糸のコアーヤーンを製造し、さらに該コアーヤーンを複数本引き揃えて、複合精紡のヨリ向と逆方向に上ヨリが施されコアーヤーン縫糸が製造されてきた。

該コアーヤーン縫糸の特徴はスパン糸比率が１００％のスパン縫糸に比べて、強力は高くかつ可縫性も良好であることから、近年その生産量が急増してきた。
しかしながら鞘糸に短繊維を用いるために、やはりスパン糸の短繊維端は毛羽状として目立つので、特にフィラメント織物などに使用すると縫目の品位は低く、高級衣料品などへの展開としては品位が不足している。さらに、長繊維を芯糸に用いることからコアーヤーン縫糸の原料代が加算するなどコスト高は避けられないのである。

そこで、すでに下ヨリが施された長繊維糸条とすでに紡績されたスパンとを引き揃えて、合ネン機で上ヨリ合撚してなる合撚構造の複合糸からなる「ポリエステル混撚ミシン糸」（特許文献１参照）が提案されている。このミシン糸は、合理的に製造される混撚ミシン糸であるが、合撚構造上長繊維糸条が外層に配置される場合もあるので縫製性は低く、また長繊維糸条とスパン糸との染色差や光沢差等も生じることから、コアーヤーン縫糸として品位の低いものである。

その他、静電気により電気開繊された芯糸の長繊維糸条が鞘糸となる短繊維群の断面内に均一に分布させ、複合精紡によりコアーヤーンを製造し、さらに該コアーヤーンを複数本引き揃えて上ヨリが施された「複合ミシン糸」（特許文献２参照）が提案されている。この複合ミシン糸は、縫製性や均一染色性に優れているが、電気開繊工程を通過させるので製造コスト高になることや、やはり毛羽が目立つので品位は低いものである。

近年、縫糸の開発やミシン機の高速化や自動機化が進み、縫製品のアイテムによる縫製技術も向上してきた。例えばジーンズなどの縫製について言えば、縫目強力の耐久性が、また薄地ブラウスなどでは縫目の綺麗さが要求されてきている。これは、縫目強力は強く見栄えが良いことであり、これを達成する縫糸の要求特性は、高強力でかつ細番手である。

これらの要求特性を満足させる技術として、コアーヤーン製造装置およびコアーヤーン製造方法（特許文献３参照）や、二層構造糸及びその製造方法（特許文献４参照）が提案されている。これらはノズル軸方向に糸通路が形成された中空ガイド軸体と、その先端部に旋回流を作用させる旋回流発生ノズルとにより構成される紡績部を備え、ドラフトされた短繊維束と共に紡績部に供給された長繊維の周囲に結束巻き付けしつつ製造されてなるコアーヤーン技術である。

しかし、いずれの提案もコアーヤーン紡績の応用技術として、特に縫糸への展開については言及されておらずまた示唆もなく、さらに細繊度で高強力特性を満足しさらに可縫性や品位に優れた縫糸の技術は開発されていないのである。

特開平０２−３３３４１号公報特公昭６３−３９７７号公報特開２００２−６９７６０号公報特開２００２−６９７７４号公報

本発明は、かかる従来技術の背景に鑑み、工業用の本縫いミシン機を用いて縫製するに際し、高速縫製性や、コンピューター制御による自動縫製性およびボタンホール縫製性において、縫製中の糸切れが少なく、縫製条件の調整が容易であるコアーヤーン縫糸を提供せんとするものである。

本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。
「精紡機の供給部の中央に配置した短繊維束と、該短繊維束を挟んであるいは該短繊維束の下方に配置した短繊維束とからなる短繊維束をドラフトし、次いで、ドラフトされた繊維束と長繊維糸条とを引き揃え、旋回空気流を利用した紡績部材に供給して、長繊維からなる芯繊維に該短繊維糸条を絡ませながら空気精紡加工することにより、長繊維糸条からなる芯糸の糸長さ方向に、短繊維糸条からなる鞘糸が筒状に並行に取り囲んで２層構造糸を形成し、さらにその外層に該鞘糸の短繊維糸条の一部によって、巻き付きして結束部が構成されて、該結束部が糸長さ方向と結束巻き付きする方向を挟む角度である巻き付け角度が２０〜５６度の範囲で巻き付けられている３層構造の無ヨリコアヤーンが、複数本引き揃えられて、上ヨリが施されていることを特徴とするコアーヤーン縫糸。」

本発明によれば、高速可縫性及び自動機対応性は優れ、特に縫目強力や品位は市販品より優れており縫目が綺麗に仕上がる縫糸を提供することができる。
縫製対象品としては、一般衣料用から特にジーンズやユニフォームなどの縫目強力の耐久性が要求される用途に好適である。

この図は本発明のコアーヤーンの外観モデルの一例を示す。この図は本発明のコアーヤーン縫糸の外観モデルの一例を示す。

本発明は、前記課題、つまり縫製中の糸切れが少なく、縫製条件の調整が容易であるコアーヤーン縫糸について、鋭意検討し、無ヨリ状コアーヤーンを複数本引き揃えて撚り掛けして縫糸を作ってみたところ、かかる課題を一挙に解決する縫糸を提供することができることを究明したものである。

本発明のコアーヤーン縫糸の構成要件について説明する。

まず、第１の発明について、コアーヤーン縫糸を構成するコアーヤーンは、長短複合糸の無ヨリ状であることが特徴となるのである。該コアーヤーンにおいて、芯部の長繊維糸条に用いる素材は、合成繊維のポリエチレンテレフタレートやポリアミドなどが適しており、高機能性繊維と言われる芳香族ポリアミド繊維やポリエチレン繊維なども容易に適用することができる。

該コアーヤーンの３層構造部について、該芯部の長繊維糸条に、短繊維糸条からなるステープルファイバーの一部が筒状に並行に取り囲み２層構造部を形成し、この２層構造の適宜の箇所を、該ステープルファイバーの残り部が巻き付いて結束部を形成し、３層構造糸となるのである。結束部の断面は中心に芯糸部、鞘糸並行部、該並行部の外層に巻き付き結束部となる、無ヨリ状のコアーヤーンである。本発明のコアーヤーン縫糸は、この無ヨリ状コアーヤーンを用いて、複数本引き揃え、さらに上ヨリが施されて構成されるコアーヤーン縫糸である。

本発明の該結束部の巻き付き状態は、該ステープルファイバーの残り部が糸条の長さ方向と結束巻き付きする方向を挟む角度が２０〜７０度の範囲で巻き付けられている。なお、結束状で巻き付いているので実質ヨリ数はゼロである。

巻き付け角度が平均２０度以下であれば、結束力は低くなって素抜けが生じ紡出性が大きく低下しやすく、また、平均７０度以上になれば結束力は高くなるが、太さムラが生じ、紡出性が低下するので好ましくない。

紡出性や糸形成の最も好ましい巻き付け角度は平均３０〜６０度の範囲である。なお、巻き付け角度の測定は、走査型電子顕微鏡で倍率４０倍にて撮影した糸形態写真から、１インチ当たりに含まれる巻き付き繊維の角度を１０本測定し、その平均値を算出したものである。

第３の発明について、該コアーヤーンは上述したように実ヨリは存在しないので、通常の縫糸の糸構造とするには、ヨリ割れ防止や糸強度向上目的に施される下ヨリは極めて少なくても構わないのである。このように、該コアーヤーンはすでに強固に結束した３層構造となっているので、通常のリング式紡績によるコアーヤーンに比べて、下ヨリが挿入されないかあるいは多く挿入する必要はないのである。

該コアーヤーンが引き揃えられ上ヨリを施したコアーヤーン縫糸は、該コアーヤーンに挿入される下ヨリ数が少ないほど、該コアーヤーン間の絡み合いは強く、ヨリ戻りやヨリ割れと言われる現象が起こりにくくなり、縫製性におけるバック縫性や自動機縫性が特に優れるのである。そのほか、該コアーヤーンは元々極めて集束性が高いので、コアーヤーン縫糸では糸外観や縫目は美しく仕上がるのである。

該コアーヤーンに施す下ヨリとしては、通常のリング式紡績により製造されるコアーヤーンと同程度に挿入されると、該コアーヤーンは既に集束されていることから、硬化しやすく可縫性を著しく低下させるので好ましくはないが、上ヨリ工程通過性や上ヨリ後の糸筋のさらなる均一性を考慮すれば、ある程度の下ヨリを挿入することは構わない。

つまり、下ヨリ数Ｔは８０００／Ｄ^１／２≧Ｔ≧０（ｔ／ｍ）が挿入されていることが好ましく、なるべく少ない方が可縫性は適している。

ここで、下ヨリ数が８０００／Ｄ^１／２以上挿入されると縫製性の大幅な低下が起こり、特にバック縫性や自動機縫製性において、糸切れが多発したり高速縫製性が低下するので好ましくないのである。

例えば、芯糸７０dtex、鞘糸１４０dtex相当のコアーヤーン２００dtexでは下ヨリ数として５７０Ｔ／ｍ以上では可縫性が著しく低下するが、５００ｔ／ｍ以下になれば、可縫性は向上するのである。好ましい縫製性から言えば下ヨリ数は少ないほど適しており、ゼロつまり下ヨリ数を施さない条件が最も優れているが、上記したように、上ヨリ工程通過性や上ヨリ後の糸筋の均一性を考慮すれば、５０〜１００ｔ／ｍ程度挿入しておくことが実用的に好ましい。

上ヨリについては、通常の縫糸に施されている範囲が適用される。例えば芯糸７０dtex、鞘糸１４０dtex相当のコアーヤーン２００dtexでは５００ｔ／ｍから９００ｔ／ｍの下ヨリ方向とは逆のＺ方向に挿入される。

第４の発明について、コアーヤーン縫糸に挿入されるヨリ方向について、該下ヨリの挿入方向は該短繊維糸条が該フィラメント糸条に巻き付く方向に挿入されている方が糸筋が滑らかになるので好ましく、また上ヨリの挿入方向はトルクバランスが均衡されるので、下ヨリとは逆方向に挿入することが好ましい。

仮に、下ヨリ方向と上ヨリ方向が同方向であれば、撚糸中のヨリ切れや強力低下が大きくなり、さらにはヨリビリを止めるための熱セットを強化しなければならなく、縫糸としての特性が大きく損なわれるのである。

通常、ミシン機の針回転機構から縫糸の下ヨリと上ヨリの組み合わせは、通常下ヨリはＳ方向に上ヨリはＺ方向に撚糸されることが可縫性の点から優れており、上ヨリがＳ方向に成る場合は縫製中の糸切れが多発するので好ましくないのである。

第５の発明について、該芯部の長繊維糸条の単繊維繊度としては、好ましくは３０〜２００dtexの範囲が、単繊維フィラメント本数は１２〜２００本の範囲が適しており、例えば３３dtexでは１２本〜３０本が、７８dtexでは２４本〜７２本が、２００dtexでは５０本〜２００dteの糸構成であるものが好ましく採用される。

これは単繊維繊度と単繊フィラメント本数に関係し、単繊維フィラメント繊度が太くなると縫糸が硬くなり縫目が生地から浮き出たり、細くなると撚糸工程から最後の仕上げ巻工程までにおいて、毛羽発生したり強力低下を生じるので、この範囲がバランスがとれた条件である。

さらに、単繊維フィラメント糸本数は多い方がコアーヤーンの曲げやネジリ特性が柔らかくなり可縫性が高くなり、縫目のパッカリングが向上するなど好ましい使い方であるが、逆に染色性の濃色が得られにくくなることがある。

もちろん、この範囲外の繊度においても縫糸としては可能であるが、縫目の美しさや耐久性あるいは生地との色合わせなど、諸問題を引き起こす原因につながるので目的や用途におうじて設計することである。

該芯部の長繊維糸条の特性としては、切断強度が高くなれば可縫性が向上するので、少なくとも５cN/dtex以上、さらには７cN/dtex以上であるものが適している。また、沸騰水収縮率としては、縫製後のパッカリングを阻止するには、好ましくは６％以下、より好ましくは３％以下であるものがよい。

次に鞘部の短繊維糸条からなるステープルファイバーについて、素材はフィラメント糸と同様に合成繊維糸条のポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、さらには高機能性繊維といわれる芳香族ポリアミド繊維、ポリエチレン繊維なども可能である。

ステープルファイバーの原綿特性において、単繊維繊度は好ましくは０．１〜３dtexの範囲が、また０．５〜１．５dtexの範囲のものがコアーヤーン紡績性やコアーヤーン縫糸の糸筋の滑らかさ、あるいはコアーヤーン縫糸の柔らかさから高可縫性につながるので、より好ましい範囲である。

ステープルファイバーの短繊維長について、短紡式の２５ｍｍ〜４０mm、長紡式の３８ｍｍ〜７０ｍｍのいずれであっても構わないが、コアーヤーン縫糸の縫製後の綺麗さからは前者が、高強力特性からは後者の紡績方式のものが好ましく、目的により適宜選択することができる。

該短繊維糸条からなる鞘糸が筒状に並行に取り囲む本数および該結束巻き付きする本数は、最低４０本以上とするが上限は特に制限がないものの、衣料用では５００本以下となる。さらに、その本数比率は、９５：５〜６０：４０と、並行に取り囲む本数が、結束巻き付き本数より多くなることが好ましい。

さらに、その中でも該本数比率が、９０：１０〜７０：３０であるのが、強力が高く、糸筋の均整という点から好ましい。

これは、短繊維の繊度にもよるが本発明の好ましい範囲の繊度であれば、鞘糸が必要とする本数は最低４０本以上であり、これ以下は本数が少なく過ぎて、結束力が低下しコアーヤーンの構成が極めて難しくなる。また、５００本以上では本数が多すぎて、結束力が逆に低下するという現象が生じるので、コアーヤーンの構成が極めて難しくなる。

短繊維の繊度よりも短繊維の本数が二層構造糸形成に優先し５０本以上が好ましい範囲である。

例えば、芯糸のマルチフィラメント糸の繊度を３５dtex、鞘糸の短繊維糸の総繊度を約１８０番手相当のステープルを巻き付け、並行に取り囲む本数と結束巻き付きする本数の比率を１対１としたコアーヤーンの７０dtexを製造し、これを２糸条引き揃え２子ヨリコアーヤーン縫糸とすると約１５０dtexの、または３子ヨリのコアーヤーン縫糸とすると２２０dtexとすることができるのである。

図面を用いてコアーヤーン縫糸の構成を詳細に説明するならば、図１は本発明にかかるコアーヤーンの一例を示すモデル図である。
これは下ヨリが施される前の糸形態例であり、１は芯糸の長繊維糸条、２は短繊維糸条が芯糸を筒状に取り囲む鞘糸部を、３は巻き付く結束繊維部を示した。
図２は上記コアーヤーンに下ヨリを施した糸条を２糸条引き揃えて上ヨリを施した２子ヨリ糸とした本発明のコアーヤーン縫糸例であり、４は毛羽、５は弛み、６はループ状態をそれぞれ示したものである。

上記コアーヤーン縫糸の製造方法について説明する。紡績工程の練条工程後のステープルファイバーつまり短繊維束を用いて、精紡機の供給部の中央に配置した短繊維束と、該短繊維束を挟んであるいは該短繊維束の下方に配置した短繊維束とからなる短繊維束をドラフトし、次いで、ドラフトされた繊維束と長繊維糸条とを引き揃え、旋回空気流を利用した紡績部材に供給して、長繊維からなる芯繊維に該短繊維糸条を絡ませながら空気精紡加工することによりコアーヤーンを製造するのである。

この精紡加工速度は従来のリング式精紡機より１０〜３０倍の速度で合理的に製造することができ、大幅な製造コストダウンを図ることができる方法である。得られた該コアーヤーンを複数糸条引き揃えて、旋回空気流で巻き付いた方向とは逆方向に上ヨリを加えるか、もしくは、得られた該コアーヤーンを旋回空気流で巻き付いた方向と同じ方向に下ヨリを施し、得られたコアーヤーンを複数糸条引き揃え、下ヨリ方向と逆方向の上ヨリを施すことによって、本発明のコアーヤーン縫糸を製造することができる。

上ヨリが施された後、収縮止めあるいは上ヨリ後の残留トルク消滅を目的に熱セットが施される場合がある。引き続きソフト巻きを施したチーズを作成し、チーズ状でチーズ染色加工が施され、コアーヤーン縫糸が製造されるのである。

以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明する。

測定方法
（１）繊度、強度、伸度、熱水収縮率
ＪＩＳＬ１０９０に準ずる
（２）縫製性
Ｔ／Ｃブロード布を用いて、ミシン機の針回転数変更し前進縫いとバック縫いおよび自動機縫製性をテストした。

（縫製評価方法）
高速可縫性：T/Cブロード生地１０枚重ねを２ｍ縫製可能なミシン機の
最高回転数（針／分）
１０００〜５０００（針／分）の範囲をテスト
バック縫性：T/Cブロード生地４枚重ねを1500（針／分）で１ｍ縫製における
糸切れ回数（平均回数／ｎ数＝１０）
×；縫製不可
△；２〜５
○；１〜２
◎；０
自動機対応性：T/Cブロード生地４枚重ねを1500（針／分）で２ｍ縫製可能な
張力範囲
×；縫製不可
△；縫製可能（張力範囲不定）
○；１００〜２００
◎；５０〜３００ｇ
縫目強力：縫幅１インチ当たりの引き裂き強力（Ｎ）
縫目品位：目視評価
△；毛羽を発見できる
○；ほとんど目立たない
◎；毛羽なし
取囲み量：１インチ長さのコアーヤーン縫糸を芯糸と鞘糸に分解し、短繊維糸条の取り囲み繊維重さ（ｇ）を測定する。

巻付き量：１インチ長さのコアーヤーン縫糸を芯糸と鞘糸に分解し、短繊維糸条の巻き付き繊維重さ（ｇ）を測定する。

取り囲み量と巻き付き量の重量比を算出したものである。

実施例１、２
ムラタ・ボルテックススピナー機械（村田機械（株）製）を用いて、芯糸となる長繊維糸条の強度が６．１ｃＮ／ｄｔｅｘのポリエステルマルチフィラメント４４ｄｔｅｘ１８フィラメントの糸条と、鞘糸となる短繊維糸条のポリエステル原綿の繊度が１．２dtex、繊維長が３８ｍｍのスライバーをもちいて、紡速２７０ｍ／ｍｉｎ、ノズル圧力０．５５Ｍpa、スピンドル径φ１．２、オーバーフィード率１〜２％、メインドラフト４０倍、トータルドラフト１４０倍、ノズルゲージ２１ｍｍにてＳ方向巻き付けのコアーヤーンを製造した。

該コアーヤーンを２子ヨリ縫糸に製造するため、下ヨリ数を０ｔ／ｍ、４００ｔ／ｍとし、上ヨリ数をいずれもＺ方向に８６６ｔ／ｍ施し、２子ヨリのコアーヤーンを製造した。

２子ヨリのコアーヤーンをチーズに巻き上げヨリ止め処理として、１１０℃で２０分間スチームセットを施し、続いてソフトチーズに巻き上げ、水洗・湯先を６０℃で１０分行い、１３０℃で４０分間のチーズ染色を行い、還元洗浄、湯洗・水洗し黒色に仕上げ、巻き付け角度の平均が５４〜５５度、取囲み量と巻付き量の比率が８５対１５のコアーヤーン縫糸を製造した。

コアーヤーン縫糸特性および可縫性評価結果を表１に示した。

下ヨリ数０Ｔ／ｍの実施例１は比較例２，３に比べて、高速可縫性、自動機対応が優れている。下ヨリ数４００Ｔ／ｍの実施例２は実施例１に比べると高速化縫性、自動機対応性がやや低くなるが、実施例３，４に比べるとやはりバック縫性、縫目強力、自動機対応性、がやや優れている。

実施例３，４
実施例１と同様の紡績機械と原糸・原綿を用い、同条件にてコアーヤーンを製造した。

該コアーヤーンに８０００／Ｄ^１／２≧Ｔ≧０（ｔ／ｍ）式で示される範囲より多くの下ヨリ数Ｔとして８００ｔ／ｍ、１１００ｔ／ｍを挿入し、さらに上ヨリ数としてＺ方向に８６６ｔ／ｍを挿入し、２子ヨリのコアーヤーンを製造した。

以下、実施例１と同条件にてコアーヤーン縫糸を製造し、縫糸特性および評価結果を表１に示した。

下ヨリ数を多くした実施例３，４は高速可縫性およびバック縫性が極めて低くなったが、縫目強力や縫目品位は実施例１，２とほぼ同程度である。

比較例１
ポリエステルフィラメント原糸とポリエステル原綿を用いて、リング精紡機により製造された２子ヨリのコアーヤーン縫糸の市販品として、米国ＣＯＡＴＳ社製”ＥＰＩＣ”（Ｒ）（ＡｒｔＮ５２９Ｔｋｔ１５０Ｔｅｘ２１ＷＨＴ）を用いた評価結果を表１に示した。

代表的な市販品であるが、実施例１，２に比べると縫目強力が低く、縫目品位もやや低いものであった。

１：芯糸部の長繊維糸条
２：芯糸に筒条に並行に取り囲む鞘糸の短繊維糸条
３：２層目の外層に結束巻き付きした鞘糸の短繊維糸条
４．毛羽
５：弛み
６：ループ

Claims

精紡機の供給部の中央に配置した短繊維束と、該短繊維束を挟んであるいは該短繊維束の下方に配置した短繊維束とからなる短繊維束をドラフトし、次いで、ドラフトされた繊維束と長繊維糸条とを引き揃え、旋回空気流を利用した紡績部材に供給して、長繊維からなる芯繊維に該短繊維糸条を絡ませながら空気精紡加工することにより、長繊維糸条からなる芯糸の糸長さ方向に、短繊維糸条からなる鞘糸が筒状に並行に取り囲んで２層構造糸を形成し、さらにその外層に該鞘糸の短繊維糸条の一部によって、巻き付きして結束部が構成されて、該結束部が糸長さ方向と結束巻き付きする方向を挟む角度である巻き付け角度が２０〜５６度の範囲で巻き付けられている３層構造の無ヨリコアヤーンが、複数本引き揃えられて、上ヨリが施されていることを特徴とするコアーヤーン縫糸。
該コアーヤーンに、下記式を満足する下ヨリ（Ｔ）が施されていることを特徴とする請求項１に記載のコアーヤーン縫糸。
８０００／Ｄ１／２≧Ｔ≧０（ｔ／ｍ）
ただし、Ｄ＝複合糸条の繊度（ｄｔｅｘ）である。