JP5340869B2 - 潜在捲縮繊維 - Google Patents
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Description
本発明の複合繊維は、ポリエステル系樹脂Aとポリエステル系樹脂Bを用いて溶融複合紡糸を行い、必要に応じて延伸処理、熱処理等を施すことにより製造することができる。紡糸時の温度や引取り速度、延伸温度、延伸倍率、熱処理温度等の諸条件は、目標とする繊度、収縮率等、原綿物性に応じて適宜選択設定することができる。たとえば、ポリエステル系樹脂Aとポリエステル系樹脂Bを別々の押出機で溶融して、それらの溶融体を複合紡糸パックを有する紡糸装置に導入し、紡糸パック内でサイドバイサイド型に合流複合させて紡糸することによりサイドバイサイド型複合繊維を製造することができる。その際の各重合体の溶融は、通常300℃以下で行い、紡糸温度としては250〜300℃の範囲内の温度が採用される。紡糸後の工程については、紡糸捲取り後、必要に応じて延伸してもよく、得られる繊維の強度や伸度特性等を考慮すると、延伸温度50〜90℃、延伸倍率2〜5倍で延伸することが望ましい。
一方、ジエチレングリコール含有量が10mol%を越えた場合、溶融粘度の低下により、口金吐出時の斜向により紡糸調子が悪くなるだけでなく、熱劣化が進行し、紡糸調子も悪くなるという影響もある。さらに、得られた原綿の耐光性や耐熱性も低下するため好ましくない。従って、本発明の効果を満たすためには、ポリエステル系樹脂B中のジエチレングリコール含有量が2〜10mol%であることが必要で、好ましくは2〜8mol%であり、3〜7mol%であることがより好ましい。
ポリエステル系樹脂Bの重量比率が60%を超えると、紡糸口金から吐出される際の屈曲が大きくなり、吐出したポリマーが口金に付着し、断糸にいたるという問題がある。一方、ポリエステル系樹脂Bの重量比率が40%未満では、先の斜向と逆側への斜向が発生し、先と同様、吐出したポリマーが口金に付着し、断糸にいたるという問題がある。さらに、ポリエステル系樹脂Bの重量比率が40%未満の場合、ポリエステル系樹脂Aとポリエステル系樹脂Bの熱収縮応力差が小さくなるため、110℃の乾熱処理時に発現する捲縮数が繊維長25mmあたり、20個以上80個以下という物性を確保できない。
なお、固有粘度[η]はテトラクロロエタン:フェノール=1:1(重量比)の混合溶媒を用いて30℃でウベローデ型粘度計を用いて測定した固有粘度(dl/g)を示す。
なお、機械捲縮を付与する方法としては、一般的なスタッフィングボックス式、加熱ギヤ式等が採用される。
具体的には、110℃の乾熱処理時に発現する捲縮数が繊維長25mmあたり、20個以上80個以下であることが好ましく、より好ましくは30個以上60個以下である。
捲縮数が20個未満であると、得られる織編物や不織布などの布帛に、良好な嵩高性や伸張回復性を付与することができず、十分な性能を有する布帛を得ることが困難となる。
また、80個を超えた場合、繊維間同士の絡みが強すぎてしまい、風合いが硬くなり良好な布帛を得ることができない。
なお本発明における面積収縮率は、ミニチュアカードを用いて、目付100g/cm2、20cm×20cmのウェブを作成し、縦方向×横方向の長さを予め測定し、面積(A1)を算出する。次いで、測定した試料を所定の温度で1分間乾熱処理を行い、面積(A2)を算出する。面積収縮率を下記式より算出する。
面積収縮率(%)=[(A1−A2)/A1]×100
なお、本発明における乾熱収縮率は、複合繊維を約50cmにカットし、適切な性能をもつ垂下装置を用いて、結び目間隔が35cmとなるように両端を結ぶ。直示天秤を用いて重量を測定し、1デニール当たり50mgの初荷重を付加して、結び目間の糸長を測定する(L1)。次に、初荷重をはずし、熱風乾燥機にて120℃、15分間熱処理を行う。放冷後、再び1デニール当たり50mgの荷重を付加して、結び目間の糸長を測定する(L2)。以下の式で乾熱収縮率を算出して求める。
乾熱収縮率(%)=[(L1−L2)/L1]×100
1H−NMRスペクトロメータ(JEOL社製 500MHz)を用いて測定した。
<IPA含有量 mol%>
サンプルをスライドガラスにはさみ275℃に加熱して薄膜サンプルを作成し、パーキンエルマー社製SYSTEM2000FT−IRを用いIPA含有量を特定した。
<エチレングリコール含有量 mol%>
サンプルを10%ヒドラジン/ブタノール溶媒に溶解させ、SHIMADZU社製ガスクロマトグラフGC−8A型、及びCR−6Aクロマトパックを用いて測定した。
<ジエチレングリコール含有量 mol%>
サンプルを10%ヒドラジン/ブタノール溶媒に溶解させ、SHIMADZU社製ガスクロマトグラフGC−8A型、及びCR−6Aクロマトパックを用いて測定した。
ミニチュアカードを用いて、目付100g/cm2、20cm×20cmのウェブを作成し、縦方向×横方向の長さを予め測定し、面積(A1)を算出する。次いで、測定した試料を所定の温度で1分間乾熱処理を行い、面積(A2)を算出する。面積収縮率を下記式より算出した。
面積収縮率(%)=[(A1−A2)/A1]×100
複合繊維を約50cmにカットし、適切な性能をもつ垂下装置を用いて、結び目間隔が35cmとなるように両端を結ぶ。直示天秤を用いて重量を測定し、1デニール当たり50mgの初荷重を付加して、結び目間の糸長を測定する(L1)。次に、初荷重をはずし、熱風乾燥機にて120℃、15分間熱処理を行う。放冷後、再び1デニール当たり50mgの荷重を付加して、結び目間の糸長を測定する(L2)。
以下の式で乾熱収縮率を算出した。
乾熱収縮率(%)=[(L1−L2)/L1]×100
JIS L1015「化学繊維ステープル試験方法(8.12.1)」に準じて評価した。
<捲縮率 %>
JIS L1015「化学繊維ステープル試験方法(8.12.2)」に準じて評価した。
(1)テレフタル酸を50mol%、エチレングリコールを49.2mol%、およびジエチレングリコールを0.8mol%含むポリエステル系樹脂Aと、テレフタル酸を30mol%、IPAを20mol%、とエチレングリコールを46.8mol%、ジエチレングリコールを3.2mol%含むポリエステル系樹脂Bを、複合溶融紡糸装置を用いて丸断面口金にて、紡糸温度295℃、複合比率(A/B)=50/50(重量比)、単孔吐出量0.4g/minでサイドバイサイド型に接合して紡出した。紡出した糸条を冷却固化した後、引取ローラーを介してボビンに捲き取った。
(2)次いで、この捲取糸を延伸温度90℃にて、延伸倍率3倍で熱延伸し、油剤浴にて油剤を付与後、機械捲縮付与処理を施した。機械捲縮付与処理は、通常のスタッファ型捲縮付与装置等の捲縮付与装置を用いて行なった。捲縮付与処理に引き続き、繊維を80℃の熱風で乾燥した後、51mmにカットすることで単糸繊度1.7dtex、捲縮数12個/25mmの短繊維を得た。紡糸性、延伸性ともに良好であった。結果を表1に示す。
(3)次に、上記(2)で得た繊維の120℃乾熱収縮率、110℃乾熱処理後の捲縮数率、およびウェブ作成後の面積収縮率を測定した。結果を表2に示す。
(1)テレフタル酸を50mol%、エチレングリコールを49.2mol%、およびジエチレングリコールを0.8mol%含むポリエステル系樹脂Aと、テレフタル酸を40mol%、IPAを10mol%、とエチレングリコールを47.6mol%、ジエチレングリコールを2.4mol%含むポリエステル系樹脂Bを、複合溶融紡糸装置を用いて丸断面口金にて、紡糸温度295℃、複合比率(A/B)=50/50(重量比)、単孔吐出量0.4g/minでサイドバイサイド型に接合して紡出した。紡出した糸条を冷却固化した後、引取ローラーを介してボビンに捲き取った。
(2)次いで、この捲取糸を延伸温度90℃にて、延伸倍率3倍で熱延伸し、油剤浴にて油剤を付与後、機械捲縮付与処理を施した。機械捲縮付与処理に引き続き、繊維を80℃の熱風で乾燥した後、51mmにカットすることで単糸繊度1.7dtex、捲縮数12個/25mmの短繊維を得た。紡糸性、延伸性ともに良好であった。結果を表1に示す。
(3)次に、上記(2)で得た繊維の120℃乾熱収縮率、110℃乾熱処理後の捲縮数率、およびウェブ作成後の面積収縮率を測定した。結果を表2に示す。
(1)テレフタル酸を50mol%、エチレングリコールを49.2mol%、および、ジエチレングリコールを0.8mol%含むポリエステル系樹脂Aと、テレフタル酸を30mol%、IPAを20mol%、とエチレングリコールを46.8mol%、ジエチレングリコール残基を3.2mol%含むポリエステル系樹脂Bを、複合溶融紡糸装置を用いて丸断面口金にて、紡糸温度295℃、複合比率(A/B)=56/44(重量比)、単孔吐出量0.4g/minでサイドバイサイド型に接合して紡出した。紡出した糸条を冷却固化した後、引取ローラーを介してボビンに捲き取った。
(2)次いで、この捲取糸を延伸温度90℃にて、延伸倍率3倍で熱延伸し、油剤浴にて油剤を付与後、機械捲縮付与処理を施した。機械捲縮付与処理は、通常のスタッファ型捲縮付与装置等の捲縮付与装置を用いて行なった。捲縮付与処理に引き続き、繊維を80℃の熱風で乾燥した後、51mmにカットすることで単糸繊度1.7dtex、捲縮数12個/25mmの短繊維を得た。紡糸性、延伸性ともに良好であった。結果を表1に示す。
(3)次に、上記(2)で得た繊維の120℃乾熱収縮率、110℃乾熱処理後の捲縮数率、およびウェブ作成後の面積収縮率を測定した。結果を表2に示す。
(1)テレフタル酸を50mol%、エチレングリコールを49.2mol%、および、ジエチレングリコールを0.8mol%含むポリエステル系樹脂Aと、テレフタル酸を30mol%、IPAを20mol%、とエチレングリコールを46.8mol%、ジエチレングリコールを3.2mol%含むポリエステル系樹脂Bを、複合溶融紡糸装置を用いて丸断面口金にて、紡糸温度295℃、複合比率(A/B)=45/55(重量比)、単孔吐出量0.4g/minでサイドバイサイド型に接合して紡出した。紡出した糸条を冷却固化した後、引取ローラーを介してボビンに捲き取った。
(2)次いで、この捲取糸を延伸温度90℃にて、延伸倍率3倍で熱延伸し、油剤浴にて油剤を付与後、機械捲縮付与処理を施した。機械捲縮付与処理は、通常のスタッファ型捲縮付与装置等の捲縮付与装置を用いて行なった。捲縮付与処理に引き続き、繊維を80℃の熱風で乾燥した後、51mmにカットすることで単糸繊度1.7dtex、捲縮数12個/25mmの短繊維を得た。紡糸性、延伸性ともに良好であった。結果を表1に示す。
(3)次に、上記(2)で得た繊維の120℃乾熱収縮率、110℃乾熱処理後の捲縮数率、およびウェブ作成後の面積収縮率を測定した。結果を表2に示す。
テレフタル酸を50mol%、エチレングリコールを49.2mol%、および、ジエチレングリコールを0.8mol%含むポリエステル系樹脂Aと、テレフタル酸を30mol%、IPAを20mol%、とエチレングリコールを46.8mol%、ジエチレングリコールを3.2mol%含むポリエステル系樹脂Bを、複合溶融紡糸装置を用いて丸断面口金にて、紡糸温度295℃、複合比率(A/B)=35/65(重量比)、単孔吐出量0.4g/minでサイドバイサイド型として紡糸を行ったところ、ポリエステル系樹脂Bの重量比の増加により、口金放出時のニーイング(斜向吐出)が激しく、断糸に至るため、捲取りは不可能であった。
(1)テレフタル酸を50mol%、エチレングリコールを49.2mol%、および、ジエチレングリコールを0.8mol%含むポリエステル系樹脂Aと、テレフタル酸を16mol%、IPAを34mol%、とエチレングリコールを42.5mol%、ジエチレングリコールを7.5mol%含むポリエステル系樹脂Bを、複合溶融紡糸装置を用いて丸断面口金にて、紡糸温度295℃、複合比率(A/B)=50/50(重量比)、単孔吐出量0.4g/minでサイドバイサイド型に接合して紡出した。紡出した糸条を冷却固化した後、引取ローラーを介してボビンに捲き取った。
(2)次いで、この捲取糸を延伸温度90℃にて、延伸倍率3倍で熱延伸し、油剤浴にて油剤を付与後、機械捲縮付与処理を施した。機械捲縮付与処理に引き続き、繊維を80℃の熱風で乾燥したところ、乾燥工程にて潜在捲縮が発現した。
(3)上記(2)で得た繊維の、各種熱処理後の物性を表2に示す。120℃乾熱収縮率を測定したところ、IPAの共重合比率が多すぎて繊維間で膠着を発生したため、測定値を得るに到らなかった。同様に、110℃乾熱処理後の捲縮数率も、捲縮発現性能が強すぎるため、測定結果を得るに到らなかった。
(1)テレフタル酸を50mol%、エチレングリコールを49.2mol%、および、ジエチレングリコールを0.8mol%含むポリエステル系樹脂Aと、テレフタル酸を30mol%、IPAを20mol%、とエチレングリコールを38mol%、ジエチレングリコールを12mol%含むポリエステル系樹脂Bを、複合溶融紡糸装置を用いて丸断面口金にて、紡糸温度295℃、複合比率(A/B)=50/50(重量比)、単孔吐出量0.4g/minでサイドバイサイド型に接合して紡出した。紡出した糸条を冷却固化した後、引取ローラーを介してボビンに捲き取った。
(2)次いで、この捲取糸を延伸温度90℃にて、延伸倍率3倍で熱延伸し、油剤浴にて油剤を付与後、機械捲縮付与処理を施した。機械捲縮付与処理に引き続き、繊維を80℃の熱風で乾燥したところ、乾燥工程にて潜在捲縮が発現した。
(3)上記(2)で得た繊維の各種熱処理後の物性を表2に示す。120℃乾熱収縮率を測定したところ、ジエチレングリコールが多すぎるため、高収縮繊維となった。
(1)テレフタル酸を50mol%、エチレングリコールを49.2mol%、および、ジエチレングリコールを0.8mol%含むポリエステル系樹脂Aと、テレフタル酸を42mol%、IPAを8mol%、とエチレングリコールを48.1mol%、ジエチレングリコールを1.9mol%含むポリエステル系樹脂Bを、複合溶融紡糸装置を用いて丸断面口金にて、紡糸温度295℃、複合比率(A/B)=50/50(重量比)、単孔吐出量0.4g/minでサイドバイサイド型に接合して紡出した。紡出した糸条を冷却固化した後、引取ローラーを介してボビンに捲き取った。
(2)次いで、この捲取糸を延伸温度90℃にて、延伸倍率3倍で熱延伸し、機械捲縮付与後に51mmにカットすることで単糸繊度1.7dtex、捲縮数12個/25mmの短繊維を得た。
(3)上記(2)で得た繊維の、各種熱処理後の物性を表2に示す。IPAの共重合比率が少ないため、低収縮原綿となった。
(1)テレフタル酸を50mol%、エチレングリコールを49.2mol%、および、ジエチレングリコールを0.8mol%含むポリエステル系樹脂Aと、テレフタル酸を30mol%、IPAを20mol%、とエチレングリコールを46.8mol%、ジエチレングリコールを3.2mol%含むポリエステル系樹脂Bを、複合溶融紡糸装置を用いて丸断面口金にて、紡糸温度295℃、複合比率(A/B)=50/50(重量比)、単孔吐出量0.4g/minで、ポリエステル系樹脂Aを鞘成分に、ポリエステル系樹脂Bを芯成分に接合して紡出した。紡出した糸条を冷却固化した後、引取ローラーを介してボビンに捲き取った。
(2)次いで、この捲取糸を延伸温度90℃にて、延伸倍率3倍で熱延伸し、油剤浴にて油剤を付与後、機械捲縮付与処理を施した。機械捲縮付与処理は、通常のスタッファ型捲縮付与装置等の捲縮付与装置を用いて行なった。捲縮付与処理に引き続き、繊維を80℃の熱風で乾燥した後、51mmにカットすることで単糸繊度1.7dtex、捲縮数12個/25mmの短繊維を得た。紡糸性、延伸性ともに良好であった。得られた繊維の各種熱処理後の物性を表2に示す。
そのため、低温で潜在捲縮を発現する繊維と比較して、開繊処理前に発現する潜在捲縮による開繊機への巻きつきのおそれが無いという利点を有している。
また、潜在捲縮の発現に要する温度は120℃未満の熱処理で充分なため、高温処理による繊維間の融着や、熱劣化のおそれが無いという利点も有している。
また本発明の繊維は高温での熱処理による繊維の熱劣化が発生せず、低コストで安定した不織布が得られるという利点を有する。
さらに本発明の複合繊維から構成される、繊維集合体は、各種の緩衝材、例えば、クッション材や保護材のための基材として利用でき、具体的には家具、寝具、車両等のクッション材や、被服、履物などの保護材として有効に使用できる。
Claims (3)
- ポリエステル系樹脂Aとポリエステル系樹脂Bとからなるサイドバイサイド型の複合繊維であって、前記ポリエステル系樹脂Aとポリエステル系樹脂Bとの重量比が40:60〜60:40の範囲であり、かつポリエステル系樹脂Bがイソフタル酸を10〜30mol%、およびジエチレングリコールを2〜10mol%含み、ポリエステル系樹脂Bの融点が200〜230℃であることを特徴とし、単繊維長が10〜150mm、単繊維繊度が0.5〜10dtexであり、ミニチュアカードを用いて該複合繊維で作成した目付100g/cm 2 、20cm×20cmのウェブを、1分間90℃で乾熱処理した場合の面積収縮率が50%未満、かつ1分間110℃で乾熱処理した場合の面積収縮率が70%以上であることを特徴とする複合繊維。
- 110℃の乾熱処理時に発現する捲縮数が、繊維長25mmあたり20個以上80個以下であり、かつ110℃の乾熱処理時に発現する捲縮率が20%以上50%以下である、請求項1に記載の複合繊維。
- 請求項1または2に記載の複合繊維から構成される繊維集合体。
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