JP6273836B2 - 異形断面ポリアミドマルチフィラメント、およびその製造方法 - Google Patents
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Description
(1)マルチフィラメント中にポリビニルピロリドンを3〜7重量%含有し、2つ以上の異なる断面形状の単糸を有している、下記の範囲にあることを特徴とする異形断面ポリアミドマルチフィラメント。
A.単糸繊度が0.2〜1.3dtex
B.1糸条に含まれるフィラメント数が10〜150fil
C.少なくとも1種類の単糸Aが丸断面糸
D.少なくとも1種類の単糸Bが2つ以上の凹部を有した異形断面糸
E.2つ以上の凹部を有する単糸Bのフィラメント数の比率が、マルチフィラメントの全フィラメント数の30〜70%
F.単糸Bのローバル度(LB)が5〜50%
G.単糸B内の各凹部のローバル度バラツキ(変動係数CV%)が10%以下
H.測定器ツェルベガーウスター株式会社製 UT3タイプを用いて糸長150mを速度50m/minで測定した、糸条の繊度ムラが0.80%以下
(2)ポリアミドが、ポリカプロアミド、ポリヘキサメチレンアジパミドから選ばれた少なくとも一種であることを特徴とする(1)に記載の異形断面ポリアミドマルチフィラメント。
(3)2つ以上の凹部を有する異形断面糸である単糸Bにおいて、3〜8つの凹部と同数の凸部を有し、それぞれが等角度間隔の放射状に突起している異形断面であることを特徴とする(1)または(2)に記載の異形断面ポリアミドマルチフィラメント。
(4)異形断面ポリアミドマルチフィラメントの溶融紡糸方法において、ポリビニルピロリドンを3〜7重量%含有するポリアミドポリマーを紡糸口金から溶融吐出し、該紡糸口金の外周部に円周状に配列された吐出孔を有する紡糸口金の中心部から真下に、円周状に配列された吐出孔から吐出された溶融紡糸糸条の内側に溶融紡糸糸条を強制冷却する冷却装置を有しており、且つ下記A〜C項を満足することを特徴とする前記(1)記載の異形断面ポリアミドマルチフィラメントの製造方法。
A.紡糸口金に設けられた1糸条分の吐出孔の配列について、ひとつの吐出孔の中心から最も隣接する吐出孔の中心までの間隔(n)が3mm≦n≦8mm
B.紡糸口金面から冷却装置の冷却開始位置までの距離(L)が10mm≦L≦40mm
C.冷却装置の冷却風吹き出し部の長さ(D)が100mm≦D≦600mm
logZ=C[75k2/(1+1.5kC)+k]
ここで、Zは濃度Cの水溶液の相対粘度、Cは水溶液の濃度を溶液濃度で示したものである。求めたk値を1000倍することでK値が求められる。測定は3回行い、その平均値を用いる。K値が高くなりすぎると、ポリアミド中に練り込む際の粘度上昇が大きくなり、溶融吐出によるチップ化が困難となり、生産性が低下する。一方、K値が20未満である場合には、ポリアミド中に練り込んだ際に、ポリアミド分子鎖とポリビニルピロリドンとの絡み合いが弱く、水溶性の高いポリビニルピロリドンが、ポリマー表面にブリードアウトしやすくなる。
単糸内のローバル度バラツキ(変動係数CV%)は以下の方法で算出する。
また、本発明の異形断面ポリアミドマルチフィラメントの異形断面形状は、2つ以上の凹部を有する異形単糸について、その単糸内にある各凹部のローバル度LBの平均値を算出し、その平均値の単糸間バラツキが変動係数CV%で10%以下となることが好ましい。さらに好ましくは7%以下、より好ましくは5%以下である。単糸間のローバル度LBバラツキが変動係数CV%で10%を越えると、織編物の布帛にした際に粗密感が発生し、安定した吸水速乾性、及び吸放湿性が得られない。
変動係数CV%=100×Σ/X
ローバル度LBについて説明すると、図1に示す通り、ローバル度LBとは異形断面及びポリアミドマルチフィラメントの異形断面糸の横断面において、隣り合う2つの凸部における接点S1とS2との接線の長さaに対する、それら2つの凸部の間に形成される凹部の低点から該接線におろした垂線の長さbの比の百分率(%)をいう。すなわち、LB(%)=100×b/aで算出される。
SEARCH SEIGYO E.M.CO.LTD社製の繊度変動率測定装置を用い、オートバイブロスコープ法により同一フィラメント内における異形断面を有する単糸10本について、6cmの測定試料に自励的な発振を行わせ、試料の振動から検出された微小な電気的信号を増幅して、これを機械的エネルギーに変換し、再び測定試料に振動を与え異形断面糸の繊度を求め平均した値を単糸繊度の平均値とする。ただし、同一フィラメント内に異形断面を有する単糸が10本未満である場合は同一フィラメント内の全ての異形断面を有する単糸についての平均とする。
パラフィン、ステアリン酸、エチルセルロースからなる包理剤を溶解し、原糸を導入後室温放置により固化させ、包理剤中の原糸を横断面方向に切断したものを東京電子(株)製のCCDカメラ(CS5270)にて繊維横断面を撮影する。ここで、ランダムにフィラメントを選択し、そのフィラメント中でランダムに選定した10本の(単糸数が10以下の場合は全ての)2つ以上の凹部を有する異形単糸についてMicro−MEASURE社製のモニタリング装置(EMM−3100)にて画像処理を行い、三菱電機製のカラービデオプロセッサー(SCT−CP710)にて3000倍でプリントアウトした断面写真を用いた。ローバル度LBの測定や、その平均値、標準偏差、変動係数CV%の算出は前記に記載の通り行った。
繊維試料100mgにヘキサフルオロイソプロパノール3mlとクロロホルム1mlとを加え、繊維を溶解する。得られた溶液に、エタノールを加えてポリマー成分を再沈させ20mlとする。溶液成分を定法により、GC14A(島津製作所(株)製)を用いてガスクロマトグラフィーで分析を実施する。カラムはNB−1(15m)を使用する。ビニルピロリドンの定量は、バレロラクタムの検量線をあらかじめ作成して行う。下記式によりビニルピロリドン含有率を求める。測定は3回行い、その平均値を用いる。
ここで、単位はそれぞれ、ビニルピロリドン含有率が[重量%]、(GCピーク面積/検量線係数)が[mg/ml]、溶液量が[ml]、試料量が[mg]である。
ポリビニルピロリドンを濃度1%の水溶液とし、その相対粘度を測定し、Fikentscher式により、kの値を求める。
logZ=C[75k2/(1+1.5kC)+k]
ここで、Zは濃度Cの水溶液の相対粘度、Cは水溶液の濃度を溶液濃度で示したものである。
糸を繊維長方向に垂直に切断し、この切断面をSEMで観察し、画像としてコンピュータに取り込んだ。写し取られた断面から、略丸断面の単糸のうち、3つを任意に選び出し、それぞれ重心および重心を通る線分のうち、最長のものの長さm1と最短のものの長さm2を求めた。それぞれの単糸から求めたm1とm2からm1/m2を計算し、平均値を求めた。
ウスター繊度斑測定器(測定器ツェルベガーウスター株式会社製 UT3タイプ)を用いて糸長150mを速度50m/minで測定し、得られた繊度斑をハーフイナートで積分処理し、算出した。
短時間での吸湿性の評価として、ΔMR(1hr)を用いた。ΔMR(1hr)は以下によって求めた。
ΔMR(1hr)(%)=[(I−H)/(G−F)]×100
ここで、F、G、I、Hの単位はgとする。測定は3回行い、その平均値を用いる。
JIS L1096(1999)「バイレック法」により測定した。
ポリアミドマルチフィラメント原糸をタテ・ヨコ両方に用い、かつヨコ打ち込み長180cmの平織物を作成し、布帛を酸性染料(Mitsui Nylon Black GL)を用いて染色した。ポリエチレンテレフタレート原糸をタテ・ヨコ方向に用いたヨコ打ち込み長の平織物に関しては、分散染料(Dianix Navy S−2G200%)を用いて染色した。染色後の平織物を透視検反機によって検査者(10人)の評価により、長手方向で100m検反し、次の基準で相対評価した。
◎:スジ、濃淡ムラが全くない、
○:弱いスジ、濃淡ムラが多少見られるが実用可能レベル、
△:弱いスジ、濃淡ムラが多く見られ実用可能レベルではない、
×:強いスジ、濃淡ムラが多く見られ実用可能レベルではない。
1t当たりの製糸糸切れについて、次の基準をもって示した。
◎:糸切れ1.0回未満、
○:糸切れ1.0以上4.0回未満、
△:糸切れ4.0以上7.0回未満、
×:糸切れ7.0回以上または製糸不能。
ポリアミドピロリドンを5重量%含有したポリカプロアミドを、環状に6つの凹部を有する吐出孔と、丸断面の吐出孔を配した吐出孔を1糸条としたとき、その2種類の吐出孔数が50%ずつとする。その組み合わせの吐出孔を1口金内に2糸条分配列し、その1糸条分の吐出孔の配列において、ひとつの吐出孔の中心から最も隣接する吐出孔の中心までの間隔を4mmとする。前記紡糸口金より紡糸温度253℃で溶融ポリマーを吐出させ、該ポリマーを、冷却開始位置30mmで鉛直方向の長さが300mmの単体の円筒型冷却装置で外吹きに放射状に吹く冷却風にて冷却する。冷却ゾーンを通過させて冷却固化を行わせ、紡速4500m/minにて紡糸し、延伸倍率1.2倍にて延伸させ44dtex/48フィラメントの図1に示すような6葉/丸断面混繊ポリアミドマルチフィラメントを得た。得られた原糸をタテ・ヨコ両方に用い、かつヨコ打ち込み長180cmの平織物を作成した。
ポリビニルピロリドン含有量を3%とする以外は実施例1と同様の方法にて紡糸を行い、6葉/丸断面混繊ポリアミドマルチフィラメントを得、得られた原糸を用いて実施例1と同様の方法で平織物を作製した。
ポリビニルピロリドン含有量を7%とする以外は実施例1と同様の方法にて紡糸を行い、6葉/丸断面混繊ポリアミドマルチフィラメントを得、得られた原糸を用いて実施例1と同様の方法で平織物を作製した。
ポリアミドマルチフィラメントの単糸繊度を0.25dtexとする以外は実施例1と同様の方法にて紡糸を行い、6葉/丸断面混繊ポリアミドマルチフィラメントを得、得られた原糸を用いて実施例1と同様の方法で平織物を作製した。
ポリアミドマルチフィラメントの単糸繊度を1.25dtexとする以外は実施例1と同様の方法にて紡糸を行い、6葉/丸断面混繊ポリアミドマルチフィラメントを得、得られた原糸を用いて実施例1と同様の方法で平織物を作製した。
ポリアミドマルチフィラメントのフィラメント数を150filとする以外は実施例1と同様の方法にて紡糸を行い、6葉/丸断面混繊ポリアミドマルチフィラメントを得、得られた原糸を用いて実施例1と同様の方法で平織物を作製した。
ポリアミドマルチフィラメントのフィラメント数を10filとする以外は実施例1と同様の方法にて紡糸を行い、6葉/丸断面混繊ポリアミドマルチフィラメントを得、得られた原糸を用いて実施例1と同様の方法で平織物を作製した。
ポリアミドマルチフィラメントの、凹部を有する単糸数の比率を35%とする以外は実施例1と同様の方法にて紡糸を行い、6葉/丸断面混繊ポリアミドマルチフィラメントを得、得られた原糸を用いて実施例1と同様の方法で平織物を作製した。
ポリアミドマルチフィラメントの、凹部を有する単糸数の比率を65%とする以外は実施例1と同様の方法にて紡糸を行い、6葉/丸断面混繊ポリアミドマルチフィラメントを得、得られた原糸を用いて実施例1と同様の方法で平織物を作製した。
ポリアミドマルチフィラメントの、凹部を有する単糸の凹部の数を3つとする以外は実施例1と同様の方法にて紡糸を行い、3葉/丸断面混繊ポリアミドマルチフィラメントを得、得られた原糸を用いて実施例1と同様の方法で平織物を作製した。
ポリアミドマルチフィラメントの、凹部を有する単糸の凹部の数を8つとする以外は実施例1と同様の方法にて紡糸を行い、8葉/丸断面混繊ポリアミドマルチフィラメントを得、得られた原糸を用いて実施例1と同様の方法で平織物を作製した。
ポリアミドマルチフィラメントの、紡糸口金に設けられた1糸条分の吐出孔の配列について、ひとつの吐出孔の中心から最も隣接する吐出孔の中心までの間隔を3mmとする以外は実施例1と同様の方法にて紡糸を行い、6葉/丸断面混繊ポリアミドマルチフィラメントを得、得られた原糸を用いて実施例1と同様の方法で平織物を作製した。
ポリアミドマルチフィラメントの、紡糸口金に設けられた1糸条分の吐出孔の配列について、ひとつの吐出孔の中心から最も隣接する吐出孔の中心までの間隔を8mmとする以外は実施例1と同様の方法にて紡糸を行い、6葉/丸断面混繊ポリアミドマルチフィラメントを得、得られた原糸を用いて実施例1と同様の方法で平織物を作製した。
ポリビニルピロリドン含有量を2%とする以外は実施例1と同様の方法にて紡糸を行い、6葉/丸断面混繊ポリアミドマルチフィラメントを得、得られた原糸を用いて実施例1と同様の方法で平織物を作製した。
ポリビニルピロリドン含有量を8%とする以外は実施例1と同様の方法にて紡糸を行い、6葉/丸断面混繊ポリアミドマルチフィラメントを得、得られた原糸を用いて実施例1と同様の方法で平織物を作製した。
ポリアミドマルチフィラメントの単糸繊度を0.15dtexとする以外は実施例1と同様の方法にて紡糸を行い、6葉/丸断面混繊ポリアミドマルチフィラメントを得、得られた原糸を用いて実施例1と同様の方法で平織物を作製した。
ポリアミドマルチフィラメントの単糸繊度を1.40dtexとする以外は実施例1と同様の方法にて紡糸を行い、6葉/丸断面混繊ポリアミドマルチフィラメントを得、得られた原糸を用いて実施例1と同様の方法で平織物を作製した。
ポリアミドマルチフィラメントのフィラメント数を155filとする以外は実施例1と同様の方法にて紡糸を行い、6葉/丸断面混繊ポリアミドマルチフィラメントを得、得られた原糸を用いて実施例1と同様の方法で平織物を作製した。
ポリアミドマルチフィラメントのフィラメント数を8filとする以外は実施例1と同様の方法にて紡糸を行い、6葉/丸断面混繊ポリアミドマルチフィラメントを得、得られた原糸を用いて実施例1と同様の方法で平織物を作製した。
ポリアミドマルチフィラメントの、凹部を有する単糸数の比率を25%とする以外は実施例1と同様の方法にて紡糸を行い、6葉/丸断面混繊ポリアミドマルチフィラメントを得、得られた原糸を用いて実施例1と同様の方法で平織物を作製した。
ポリアミドマルチフィラメントの、凹部を有する単糸数の比率を75%とする以外は実施例1と同様の方法にて紡糸を行い、6葉/丸断面混繊ポリアミドマルチフィラメントを得、得られた原糸を用いて実施例1と同様の方法で平織物を作製した。
ポリアミドマルチフィラメントの、紡糸口金に設けられた1糸条分の吐出孔の配列について、ひとつの吐出孔の中心から最も隣接する吐出孔の中心までの間隔を2mmとする以外は実施例1と同様の方法にて紡糸を行い、6葉/丸断面混繊ポリアミドマルチフィラメントを得、得られた原糸を用いて実施例1と同様の方法で平織物を作製した。
ポリアミドマルチフィラメントの、紡糸口金に設けられた1糸条分の吐出孔の配列について、ひとつの吐出孔の中心から最も隣接する吐出孔の中心までの間隔を9mmとする以外は実施例1と同様の方法にて紡糸を行い、6葉/丸断面混繊ポリアミドマルチフィラメントを得、得られた原糸を用いて実施例1と同様の方法で平織物を作製した。
ポリアミドマルチフィラメントの、紡糸冷却部について、紡糸口金の吐出孔配列を口金内に均一して配列し、また幅300mm、縦1000mmの板状の冷却風発生装置を設け、吐出されたポリマーに対し一方方向に冷却風を発生とする以外は実施例1と同様の方法にて紡糸を行い、6葉/丸断面混繊ポリアミドマルチフィラメントを得、得られた原糸を用いて実施例1と同様の方法で平織物を作製した。
2:紡糸口金
3:フィラメント
4:冷却装置
5:冷却風
6:環状型ガイド
7:糸条収束位置
8:油剤供給用スリット
9:環状型ガイド
L:口金下面から冷却開始位置までの距離
D:冷却風吹き出し部の長さ
H:口金下面から糸条収束位置までの距離
Claims (4)
- マルチフィラメント中にポリビニルピロリドンを3〜7重量%含有し、2つ以上の異なる断面形状の単糸を有している、下記の範囲にあることを特徴とする異形断面ポリアミドマルチフィラメント。
(1)単糸繊度が0.2〜1.3dtex
(2)1糸条に含まれるフィラメント数が10〜150fil
(3)1種類の単糸Aが丸断面糸
(4)1種類の単糸Bが2つ以上の凹部を有した異形断面糸
(5)2つ以上の凹部を有する単糸Bのフィラメント数の比率が、マルチフィラメントの全フィラメント数の30〜70%
(6)単糸Bのローバル度(LB)が5〜50%
(7)単糸B内の各凹部のローバル度バラツキ(変動係数CV%)が10%以下
(8)測定器ツェルベガーウスター株式会社製 UT3タイプを用いて糸長150mを速度50m/minで測定した、糸条の繊度ムラが0.80%以下 - ポリアミドがポリカプロアミド、ポリヘキサメチレンアジパミドから選ばれた少なくとも一種であることを特徴とする請求項1に記載の異形断面ポリアミドマルチフィラメント。
- 2つ以上の凹部を有する異形断面糸の単糸Bについて、3〜8つの凹部と同数の凸部を有し、それぞれが等角度間隔の放射状に突起している異形断面であることを特徴とする請求項1または2に記載の異形断面ポリアミドマルチフィラメント。
- 異形断面ポリアミドマルチフィラメントの溶融紡糸方法において、ポリビニルピロリドンを3〜7重量%含有するポリアミドポリマーを紡糸口金から溶融吐出し、該紡糸口金の外周部に円周状に配列された吐出孔を有する紡糸口金の中心部から真下に、円周状に配された吐出孔から吐出された溶融紡糸糸条の内側に溶融紡糸糸条を強制冷却する冷却装置を有しており、且つ下記A〜C項を満足することを特徴とする請求項1に記載の異形断面ポリアミドマルチフィラメントの溶融紡糸方法。
A.紡糸口金に設けられた1糸条分の吐出孔の配列について、ひとつの吐出孔の中心から最も隣接する吐出孔の中心までの間隔(n)が3mm≦n≦8mm
B.紡糸口金面から冷却装置の冷却開始位置までの距離(L)が10mm≦L≦40mm
C.冷却装置の冷却風吹き出し部の長さ(D)100mm≦D≦600mm
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