JPH01104813A - 複合繊維及びその製造方法 - Google Patents

複合繊維及びその製造方法

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JPH01104813A
JPH01104813A JP26044887A JP26044887A JPH01104813A JP H01104813 A JPH01104813 A JP H01104813A JP 26044887 A JP26044887 A JP 26044887A JP 26044887 A JP26044887 A JP 26044887A JP H01104813 A JPH01104813 A JP H01104813A
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fiber
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ave
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JP26044887A
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Nobuo Sayama
佐山 展生
Masahiro Oshida
押田 正博
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Teijin Ltd
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Teijin Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、2種以上のポリマーが繊維軸方向に各成分の
量が変化して連続的に混在している特異な複合繊維並び
にその製造方法に関するものである。
(従来の技術) 糸条に2種以上のポリマーを混在させることにより、制
電性・易染性等の機能性を付与しようとする多種多様な
試みが行われている。
しかしながら、従来技術における糸条のポリマー組成は
、繊維軸方向に均一なものが多く、織物等の製品にした
あとでも単調な外観のものが多かった。
この単調さを解決するものとして、繊維軸方向に断面積
が異なる大細糸が数多く提案されている。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、この大細糸の太い部分は、未延伸部分か
らなっており、濃染化されて霜降り調の高級惑のある繊
維が得られる反面、未延伸部の強度が弱くて毛羽になり
やすく、熱や溶剤にも弱く織編染色加工工程でのトラブ
ルが絶えなかった。
本発明の目的は、上記問題点を解消し、繊維の軸方向に
対し、断面積も強度もほぼ均一で、しかも、濃淡差や光
沢差のある霜降り調の高級感にあふれた繊維を得ること
にある。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、上記目的を達成すべく種々検討を重ねた
結果、2種以上のポリマーが、繊維軸方向に各成分の含
有量が高変動率で変化しており、しかも連続的に混在し
ている複合繊維にすればよいことを見出し本発明に到達
した。
即ち、本願筒1の発明は、2種以上n成分のポリマーが
繊維軸方向に各成分の含有量が変化して連続的に混在し
ている複合繊維であって、該複合繊維の任意の横断面に
おけるi成分の含有率(Ri)の変動率 (Ri  (σ) /Ri (ave) ) )が0.
05以上〔但し、R1+R,+・・・・・・・・・・・
・→−Rn=l、nは2以上の整数、iは1〜nの整数
、Riは繊維断面方向のi成分の含有率、Ri(σ)は
Riの標準偏差、Rt (ave)はRiの平均値であ
る。〕であることを特徴とする複合繊維であり、本願筒
2の発明は、2種以上のポリマーが混在している複合繊
維を、紡糸口金から溶融紡糸するに際し、各ポリマーの
配合割合を、コンピュータによって時間とともに変化さ
せながら紡糸することを特徴とする複合繊維の製造方法
である。
本発明の複合繊維は、2種以上のポリマーが、繊維軸方
向に各成分の含有量が変化して連続的に混在しているこ
とが必要である。ここで「連続的に混在している」とは
、複合繊維の任意の横断面において、必ず2種以上のポ
リマーが混在しており、1種類のポリマーのみから成る
横断面は存在しないことを意味する。2種以上のポリマ
ーが、繊維軸方向に各成分の含有量が変化して混在して
いない場合、あるいは連続的に混在していない場合は、
濃淡差や光沢差が少なく、外観が単調となり、高級惑に
乏しいものとなる。
2種以上のポリマーの混在状態は、各ポリマーが繊維軸
方向に連続して存在している、所謂コンジュゲート繊維
であっても、あるいは、一部のポリマーが他のポリマー
中に非連続的に混在している、所謂ブレンド繊維であっ
てもよい。また、繊維軸方向の各ポリマー成分の含有量
変化は、規則的であっても不規則であってもよい。
更に、複合繊維の任意の横断面におけるi成分の含有率
(Ri)の変動率(Ri  (σ) /Ri (ave
) )は、0.05以上であることが必要である。この
変動率が0.05未満では、特異な外観、風合の高級感
に富んだ繊維が得られない。この変動率は、特に0.1
0以上であることが好適である。
本発明で使用される2種以上のポリマーは、ポリエステ
ル、ポリアミド等の溶融紡糸可能な熱可塑性ポリマーで
あり、各ポリマー間では、ポリマー・構造、分子量、或
いは艶消剤、制電剤、顔料、染料などの添加剤の量等が
異なっているものであるが、特にこれらに限定されるも
のではない。各ポリマーは溶融複合されることから、互
いに相溶性のあるポリマーであることが好ましいが、目
的によっては、特にこれに限定されるものではない。
かかる本発明の複合繊維を製造するには、通常のコンジ
ュゲート紡糸あるいはブレンド紡糸において、各ポリマ
ーの配合割合をコンピュータによって時間とともに変化
させながら紡糸すればよい。
各ポリマーを溶融状態で混合して紡糸口金から紡糸する
ブレンド紡糸の場合は、該混合段階で各ポリマーの配合
割合をコンピュータによって経時的に変化させればよい
し、各ポリマーを溶融状態で紡糸口金へ供給し、該紡糸
口金において各ポリマ−を複合させるコンジュゲート紡
糸の場合は、該紡糸口金への各ポリマーの供給量をコン
ピュータによって経時的に変化させればよい。
以下、図面により本発明を更に詳細に説明する。
第1図は、本発明の複合繊維をブレンド紡糸する紡糸機
の一例の概略図である。
1はポリマーAのペレットを収容するホッパー、2はポ
リマーBのベレットを収容するホッパー、EAはポリマ
ーAのペレットを溶融するエクストルーダー、E、はポ
リマーBのベレットを溶融するエクストルーダー、3は
紡糸口金バンク、Yは紡出糸条である。また、Mは溶融
ポリマーAと溶融ポリマーBとを混合するミキサー、P
Aは溶融ポリマーAを計量ポンプGAに供給するための
配管、PIIは溶融ポリマーBを計量ポンプG、に送る
ための配管、PcはミキサーMで混合されたポリマーA
とBとからなる溶融ポリマーCを紡糸口金パック3へ送
るための配管、Gcはその計量ポンプである。
ミキサーMは、通常、静止混練素子を必要個数連結した
ものを使用する。静止混練素子としては、長方形の坂を
上下180度旋回させたケニックス(Kenics)社
タイプのものが代表的であるが、特にタイプを限定する
ものではない。
ホッパー1から供給されるポリマーAのペレットをエク
ストルーダーEAで、ホッパー2から供給されるポリマ
ーBのベレットをエクストルーダEyrで、それぞれ溶
融し、エクストルーダーEAで溶融されたポリマーAは
、配管Paを経て計量ポンプGAによりミキサーMへ送
られる。
一方、エクストルーダーE8で溶融されたポリマーBは
、配管P、を経て、計量ポンプGIlによりミキサーM
へ送られる。
ミキサーMでは、溶融ポリマーAと溶融ポリマーBとが
混合されて溶融ポリマーCとなり、配管Pcを通って、
計量ポンプGcにより一定量ずつ計量されながら、紡糸
口金パック3へ送られる。
ミキサーMにおける溶融ポリマーAと溶融ポリマーBの
混合比は、コンピュータでGAとGllの吐出量を制御
することにより行う。このときのGAとGmの吐出量の
具体的な制御例を、2成分系について次に示す、コンピ
ュータから発信される不規則な数値(乱数)をもとに、
その数字を正規化し、あるいはコンピュータに予め設定
した規則的な数式をもとに、ある一定量当たりの吐出量
の平均値が、ポリマーAについてはVa (ave) 
、また、もう一方のポリマーBについてはV s (a
ve)となるように、更に、GAとCIとの吐出量の合
計が一定になるように制御する。
この際に得られる複合繊維断面方向の各成分の含有率は
、 R1+R2=1 〔但し、R+  =Va / (Va +Vm )Rz
 = Vm / (VA + Vl ) )Ri  (
y) /Ri (ave)≧0.05(i=1.2) を満足するものとする。
但し、好ましくは、 Ri  (f) /Ri (ave)≧0.10とする
のがよい。
第2図は、第1図の計量ポンプGA、Gaの代りに、三
方コック4を設けた本発明の他の例を示す要部概略図で
ある。三方コック4は第2図に示すように出口が入口よ
りも広(なっている。
この例では、コンピュータに予め設定した数式あるいは
コンピュータから発信される不規則な数値(乱数)をも
とに、三方コックを刻々左右に回転させる。三方コック
4は、図面に示すようにA側の入口が全開になるとB側
の入口が全開になり、逆にB側の入口が全開になるとA
側の入口が全開になるような構造になっている。また、
コンピュータによる三方コック4の左右の回転限界は、
A側又はB側の入口が全閉となる点よりも小さい範囲に
設定される。
この際得られる繊維断面方向の各成分の含有率は、第1
図の場合と同じである。
尚、繊維軸方向の各ポリマー成分の含有量変化が規則的
である場合は、コンピュータを使用せずに、機械的手段
のみで各ポリマー成分の吐出量を変化させることもでき
る。
一方、第3図は本発明の複合繊維をコンジュゲート紡糸
する紡糸機の一例の概略図である。
■はポリマーAのベレットを収容するホッパー、2はポ
リマーBのベレットを収容するホッパー、Eaはポリマ
ーAのベレットを溶融するエクストルーダー、Ebはポ
リマーBのベレットを溶融するエクストルーダー、3は
コンジュゲート用の紡糸口金パック、Yは紡出糸条であ
る。また、Paは溶融ポリマーAを計量ポンプGa及び
紡糸口金パック3に供給するための配管、pbは溶融ポ
リマーBを計量ポンプGb及び紡糸口金パック3へ送る
ための配管である。
ホッパー1から供給されるポリマーAのベレットをエク
ストルーダーEaで、ホッパー2から供給されるポリマ
ーBのベレットをエクストルーダーEbで、それぞれ溶
融し、エクストルーダーEaで溶融されたポリマーAは
、配管Paを経て計量ポンプGaによりコンジュゲート
用の紡糸口金パック3へ送られる。
一方、エクストルーダーEbで溶融されたポリマーBは
、配管pbを経て、計量ポンプGbによりコンジュゲー
ト用の紡糸口金パック3へ送られる。
コンジュゲート用の紡糸口金パック3では、溶融ポリマ
ーAと溶融ポリマーBとがコンジュゲートされる。
コンジュゲート用の紡糸口金パック3における溶融ポリ
マーAと溶融ポリマーBのコンジュゲート比は、コンピ
ュータでGaとGbの吐出量を制御することにより行う
。このときのGaとcbの吐出量の具体的な制御例を、
2成分系について次に示す。
コンピュータから発信される不規則な数値(乱数)をも
とに、その数字を正規化し、あるいはコンピュータに予
め設定した規則的な数式をもとに、ある一定量光たりの
吐出量の平均値が、ポリマーAについてはV a (a
ve) 、また、もう一方のポリマーBについてはV 
b (ave)となるように、更に、Gaとcbとの吐
出量の合計が一定になるように制御する。
この場合の複合繊維断面方向の各成分の含有率は、前述
のブレンド紡糸の場合と同じ式を満足するものとする。
尚、コンジュゲートの方式は、サイドバイサイド型、シ
ースコア型環目的に応じて、何れの方式また、繊維軸方
向の各ポリマー成分の含有量変化が規則的である場合は
、コンピュータを使用せずに、機械的手段のみで吐出量
を変化させることもできる。
(実施例) 次に実施例をあげて本発明を更に詳述する。実施例中の
部は重量部であり、〔η〕はオルソクロロフェノール溶
媒中30℃で測定した値から求めた極限粘度である。
実施例に 酸化チタンを含有しない〔η) =0.64のポリエチ
レンテレフタレートポリマーをA成分とし、二酸化チタ
ンを2.5部含有する〔η) =0.64のポリエチレ
ンテレフタレートポリマーをB成分として、第1図に示
した装置を使用し、Ra (ave) =0.5 、R
a  (σ> /Ra (ave)  =0.30とな
るようにコンピュータで連続的に不規則に含有率を変化
させ、直径0.3 vnの紡糸孔30個を有する紡糸口
金を使用して吐出1t80 g / min 、吐出温
度285℃、巻取速度1200m/minで溶融紡糸し
た後、延伸温度85℃、延伸倍率3.5倍、延伸速度1
100m/minで延伸して150デニール/30フイ
ラメントのブレンド複合繊維を得た。
その結果、得られた複合繊維は、霜降り状に二酸化チタ
ンが分散された特°異な光沢の高級感のあふれた繊維で
あった。このときの複合繊維の一部分の繊維軸方向のA
、B各成分の含有率の変化を第4図に示す。
実施例2 5−スルホイソフタル酸ナトリウムを含有しない〔η)
 =0.64のポリエチレンテレフタレートポリマーを
A成分とし、5−スルホイソフタル酸ナトリウムを5部
共重合した〔η) =0.48のポリエチレンテレフタ
レートポリマーをB成分として、実施例Iと同様にして
、ブレンド複合繊維を得た。
この複合繊維をカチオン染料で染色したところ、5−ス
ルホイソフタル酸ナトリウムが霜降り状に分散した特異
な光沢の高級感のあふれた繊維が得られた。
実施例3.4、比較例1 実施例1において、Ra (ave) =O−5とし、
Ra(σ) / Ra (ave)を次表に示すように
種々変更して、ブレンド複合繊維を得た。
得られた複合繊維の外観は次表に示す通りであり、Ra
  (σ) /Ra(ave)が0.05以上の場合(
実施例3.4)は、特異な光沢の高級感のあふれた繊維
であったが、0.05未満の場合(比較例1)は、繊維
軸方向の酸化チタン含有率に差がなく、単調な繊維しか
得られなかった。
(本真、以下余白) 実施例5 実施例1において、下記式を満足するようにコンピュー
タで規則的にA、B各成分の含有率を変化させてブレン
ド複合繊維を得た。
Ra =0.8 X5in  (t /2000)Rh
=1−Ra (t:紡糸開始後の時間(分)) 尚、このときのRa  (a ) / Ra (ave
) =0.28であった。その結果、得られた複合繊維
は、霜降り状に周期的に二酸化チタンが分散した特異な
光沢の高級感のあふれた繊維であった。このときの複合
繊維の一部分の繊維軸方向におけるA、B各成分の含有
率変化を第5図に示す。
実施例6.7、比較例2 実施例2において、下記式を満足するようにコンピュー
タで規則的にA、B各成分の含有率を変化させてブレン
ド複合繊維を得た。
Ra =0.8 X5in  (t /2000)Rh
=1−Ra (t:紡糸開始後の時間(分)) 尚、このときのRa (σ) /Ra (ave)を次
表に示すように変更した。
この複合繊維をカチオン染料で染色した結果は、次表に
示す通りであり、Ra  (y) /Ra (ave)
が0.05以上の場合(実施例6.7)は、5−スルホ
イソフタル酸ナトリウムが周期的に変化して存在するた
め、霜降り状に染色差のある特異な色調の高級感のあふ
れた繊維が得られた。一方、Ra(σ) /Ra (a
ve)が0.05未満の場合(比較例2)は、繊維軸方
向の5−スルホイソフタル酸ナトリウムの含有率変化が
少なく、単調な色調の繊維しか得られなかった。
(本頁、以下余白) 比較例3 実施例5において、コンピュータ制御を行わず、Ra 
=0.5 、Rb =0.5と一定となるようにして、
複合繊維を得た。その結果、得られた複合繊維は、繊維
軸方向の酸化チタン含有率の差がなく、単調な繊維しか
得られなかった。
実施例8 二酸化チタンを含有しない〔η) =0.64のポリエ
チレンテレフタレートポリマーをA成分とし、二酸化チ
タンを2.5部含有する〔η) =0.64のポリエチ
レンテレフタレートポリマーを日成分として、第3図に
示した装置を使用し、Ra (ave) =0.5 、
Ra  (iF) /Ra (ave) =0.30と
なるようにコンビ豊−夕で連続的に不規則に含有率を変
化させ、紡糸孔30個を有するサイドバイサイド型コン
ジュゲート用の紡糸口金を使用して総吐出量80g/m
in、吐出温度285℃、巻取速度1200 m /慣
inで溶融紡糸した後、延伸温度85℃、延伸倍率3゜
5倍、延伸速度110Qm/minで延伸して150デ
ニール/30フイラメントのコンジュゲート複合繊維を
得た。その結果、得られた複合繊維は、霜降り状に二酸
化チタンが分散した特異な光沢の高級感のあふれた繊維
であった。このときの複合繊維の一部分の繊維軸方向の
A、B各成分の含有率の変化を第6図に、また第6図に
おけるX、Y、Z部分に対応する複合繊維の横断面図を
第8図に示す。
実施例9.10、比較例4 5−スルホイソフタル酸ナトリウムを含有しない〔η)
 =0.64のポリエチレンテレフタレートポリマーを
A成分とし、5−スルホイソフタル酸ナトリウムを5部
共重合した〔η) =0.48のポリエチレンテレフタ
レートポリマーをB成分として、実施例8と同様にして
、コンジュゲート複合繊維を得た。
この際、Ra  (σ) /Ra(ave)を次表に示
すように変更した。この複合繊維をカチオン染料で染色
した結果は、次表に示す通りであり、Ra(σ) / 
Ra (ave)が0.05以上の場合(実施例9.1
0)は、5−スルホイソフタル酸ナトリウムが霜降り状
に分散した特異な色調の高級感あふれた繊維が得られた
。一方、Ra (σ) /Ra(ave)が0.05未
満の場合(比較例4)は、繊維軸方向の5−スルホイソ
フタル酸ナトリウムの含有率変化が少なく、単調な色調
の繊維しか得られなかった。
実施例11 〔η) =0.70のポリエチレンテレフタレートポリ
マーをA成分とし、〔η) =0.40のポリエチレン
テレフタレートポリマーをB成分として、実施例9と同
一条件でRa (ave) =0.5 、Ra  Ce
)/ Ra (ave) =0.30となるようにコン
ピュータで連続的に不規則に含有率を変化させて複合繊
維を得た。その結果、得られた複合繊維は、不規則に巻
縮のかかった特異な風合の高級感のあふれた繊維であっ
た。
比較例5 実施例8において、Ra (ave) =0.5 、R
a(σ) / Ra (ave)  −0,03となる
ようにコンピュータで連続的に不規則に含有率を変化さ
せその他の条件は実施例8と同じにしてコンジュゲート
複合繊維を得た。その結果、得られた複合繊維は、繊維
軸方向の酸化チタンの含有率の差が少なく、単調な繊維
しか得られなかった。
実施例12.13、比較例6 実施例8においてRa (ave) −0,5で、下記
式を満足するようにコンピュータで、規則的にA、B各
成分の含有率を変化させてコンジュゲート複合繊維を得
た。
Ra =0.8 X5in  (t /2000)Rb
=1−Ra (t:紡糸開始後の時間(分)) 尚、このときのRa (ct) /Ra(ave)を次
表に示すように変更した。
得られた複合繊維の外観は次表に示す通りであり、Ra
  (σ) /Ra(awe)が0.05以上の場合(
実施例12.13)は、特異な光沢の高級感のあふれた
繊維であったが、0.05未満の場合(比較例6)は、
繊維軸方向の酸化チタンの含有率に差がなく、単調な繊
維しか得られなかった。
尚、実施例12における複合繊維の一部分の繊維軸方向
のA、Bの各成分の含有率変化を第7図に、また第7図
におけるx、y、z部分に対応する複合繊維の横断面図
を第9図に示す。
実施例14 5−スルホイソフタル酸ナトリウムを含有しない〔η)
 =0.64のポリエチレンテレフタレートポリマーを
A成分とし、5−スルホイソフタル酸ナトリウムを5部
共重合した〔η) −0,48のポリエチレンテレフタ
レートポリマーをB成分として、実施例12と同様にし
て、コンジュゲート複合繊維を得た。
この複合繊維をカチオン染料で染色したところ、5−ス
ルホイソフタル酸ナトリウムが周期的に変化して存在す
るため、霜降り状に染色差のある特異な色調の高級感の
あふれた繊維が得られた。
実施例15 (η) =0.70のポリエチレンテレフタレートポリ
マーをA成分とし、〔η) −0,40のポリエチレン
テレフタレートポリマーをB成分として、Ra(ave
)  =0.5 、Ra  (F) /Ra (ave
)  −0,30となるようにコンピュータで連続的、
規則的にA、B各成分の含有率を変化させ、その他の条
件は実施例工2と同じにして、コンジュゲート複合繊維
を得た。その結果、得られた複合繊維は、巻縮のかかっ
た特異な風合の高級感のあふれた繊維であった。
実施例16 実施例12において、コンピュータで連続的、規則的に
下記式を満足するようにA、B各成分の含有率を変化さ
せてコンジュゲート複合繊維を得た。
Ra −0,05Xsin  (t /2000)Rb
=1−Ra (t:紡糸開始後の時間(分)) 尚、このときのRa (a ) / Ra (ave)
 =0.05であった。
その結果、得られた複合繊維は、霜降り状に周期的に二
酸化チタンが分散された特異な光沢の繊維であった。
(発明の効果) 本発明によれば、従来の大細糸に見られるような欠点が
なく、濃淡差、光沢差などのある霜降り調の高級感にあ
ふれた繊維を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明を実施するためのブレンド複合紡糸装
置の一例を示す概略図、第2図は、第1図の計量ポンプ
の代りに三方コックを設けた装置の例を示す要部概略図
、第3図は、本発明を実施するためのコンジュゲート複
合紡糸装置の一例を示す概略図、第4図〜第7図は、本
発明の複合繊維の繊維軸方向のA、B各成分の含有率変
化を示すグラフ、第8図及び第9図は、それぞれ第6図
及び第7図に対応する本発明の複合繊維の横断面図であ
る。 EAlEm 、Ea% Eb・・・・・・エクストルー
ダー、G As G I % G a s G b S
G C・” ”・計量ポンプ、PAlPISPalPb
、PC・・・・・・配管、M・・・・・・ミキサー、 1.2・・・・・・ホッパー、 3・・・・・・紡糸口金バック、 4・・・・・・三方コック。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、2種以上n成分のポリマーが、繊維軸方向に各成分
    の含有量が変化して連続的に混在している複合繊維であ
    って、該複合繊維の任意の横断面におけるi成分の含有
    率R_iが下記式を満足することを特徴とする複合繊維
    。 R_i(σ)/R_i(ave)≧0.05R_1+R
    _2+R_i+・・・・・・+R_n=1〔但し、nは
    2以上の整数、iは1〜nの整数、R_iは繊維断面方
    向のi成分の含有率、R_i(σ)はR_iの標準偏差
    、R_i(ave)はR_iの平均値を表す。〕 2、2種以上のポリマーが混在している複合繊維を、紡
    糸口金から溶融紡糸するに際し、各ポリマーの配合割合
    を、コンピュータによって時間とともに変化させながら
    紡糸することを特徴とする複合繊維の製造方法。 3、各ポリマーを溶融状態で混合して紡糸口金から紡糸
    し、該混合段階で各ポリマーの配合割合を変化させる特
    許請求の範囲第2項記載の複合繊維の製造方法 4、各ポリマーを溶融状態で紡糸口金へ供給し、該紡糸
    口金において各ポリマーを複合させ、該紡糸口金への各
    ポリマーの供給量を変化させる特許請求の範囲第2項記
    載の複合繊維の製造方法。
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