【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は優れた嵩高性と独特な風合を有する熱
可塑性複合繊維からなる羽毛調中わた材料の製造
方法に関するものであり、捲縮の発現した部と捲
縮の消滅した部を有する熱可塑性複合繊維からな
るステープルフアイバーで構成された羽毛調中わ
た材料の製造方法に関するものである。
中わた材料を使用した製品としては、一般にふ
とん類、キルテイング製品、その他クツシヨン製
品があげられるが、これらの製品に特に要求され
る特性はその柔軟な風合と優れた嵩高性であり、
特に代表的な製品であるふとんにおいては、これ
らの特性が強く要求される。
従来の中わた材料の中で上記特性面で最も優れ
た素材は水鳥の羽毛である。羽毛ふとんにつかわ
れる羽毛はダウンとスモールフエザーをミツクス
したもので、ダウン50〜70％、スモールフエザー
50〜30％の混合率で使用され、ふとん側へ風送し
製品とする。このようにしてできた羽毛ふとんは
嵩高性、保温性、ドレープ性、吸湿放散性、瞬間
回復性に優れた性質をもつており古くから賞用さ
れてきた。
従来、熱可塑性合成繊維からなる中わた材料と
して一般に使用されているのは、ポリエステル系
繊維をはじめ、ポリオレフイン系繊維、ポリアク
リル系繊維であるが、その中でもポリエステル系
繊維はそのすぐれた圧縮回復性によつて最も性能
的に優れた素材である。一般にはこれらの素材よ
りなる繊維に微細なスパイラル状３次元捲縮ある
いは山形、波形の２次元捲縮を実施したものであ
るが、これら従来の合成繊維においては、その風
合面で著しく羽毛に比して劣るばかりでなく嵩高
性も満足できるものではなかつた。羽毛に近い柔
軟な風合と嵩高性を有する中わた材料として熱可
塑性合成繊維の繊度、捲縮数、捲縮度を所定の範
囲にすることが実公昭55−31021号に提案されて
いる。またシリコン系仕上剤と帯電防止剤を付与
された段面形状が馬てい形を有する羽毛様ポリエ
ステル繊維が特開昭53−90421号に提案されてい
る。しかし、これらの中わた材料は羽毛と比べる
と風合、嵩高性においていまだ十分なものとはい
えない状態である。
本発明者らは、羽毛に近い柔軟な風合と嵩高性
を有する中わた材料について、先に捲縮を有する
部と捲縮を有しない部からなるステープルフアイ
バーで構成されたものについて提案（特開昭58−
87315号）したが、本発明は上記のような羽毛調
中わた材料を効率よくしかも高品質のものを得る
ことができる製造方法を提供するものである。す
なわち本発明は熱可塑性複合繊維の未延伸糸束を
熱延伸した後２mg／Ｄ以上の張力で間欠的に熱処
理して潜在捲縮を間欠的に消滅させ、次いで捲縮
発現処理を行い所定長に切段することを特徴とす
る羽毛調中わた材料の製造方法である。
本発明で用いる熱可塑性合成繊維としては、ポ
リエステル系繊維、ポリオレフイン系繊維、アク
リル系繊維等があげられるが、特にポリエステル
系繊維は優れた圧縮回復性を有するので好ましい
が、この中でも潜在捲縮性を有するポリエステル
複合繊維が優れている。またステープルフアイバ
ーの繊度として通常〜0.5〜15デニールのものが
使用されるが、風合の点から１〜６デニールが望
ましい。捲縮の発現した部の捲縮数は４〜15山／
25mmであれば絡合性の点で優れ、好ましくは６〜
12山／25mmである。捲縮度は15〜40％であり、絡
合性の面からいえば20〜35％が望ましい。また熱
延伸された熱可塑性複合繊維を間欠的に熱処理す
るに際しては、繊維の張力を２mg／Ｄ以上にする
ことが必要であり、張力が２mg／Ｄ未満の場合は
間欠的な熱処理によつて捲縮が発現することがあ
まり好ましくない。更に間欠的な熱処理の間隔
は、間欠的熱処理後捲縮発現処理し、更にカツト
してステープルフアイバーを得たときに捲縮の発
現しなかつた部（消滅した部）ａの長さと捲縮の
発現した部ｂの長さの比ｂ／ａが0.07〜15の範囲
になるように行うのが好ましい。
本発明によつて得られた中わた材料を構成する
ステープルフアイバーは、第１図イ，ロ，ハに示
すように捲縮の発現しなかつた部ａと捲縮の発現
した部ｂを有する構造であり、このような構造を
有するステープルフアイバーはステープルフアイ
バー間の絡合性が適切であるため、カード工程を
通さなくても風送のみで十分解繊できるという特
徴をもつている。
以下第２図に従つて本発明を具体的に説明す
る。
第２図は本発明の製造工程を示す一実施態様例
であり、延伸された複合繊維束Ａは供給ローラ１
から熱歯車２を通り引張ローラ３に供給される。
供給ローラ１と引張ローラ３との間の張力は２
mg／Ｄ以上あり、熱歯車による複合繊維束の熱処
理効果を大にしている。張力が２mg／Ｄ未満の場
合はここで捲縮が実現することがあまり好ましく
ない。更に複合繊維束は捲縮発現ローラ４に供給
され、複合繊維束が捲縮発現ローラ通過直後に潜
在捲縮の発現した部と消滅した部が交互に繰返し
得られる。
交互に繰返し潜在捲縮の発現した部と消滅した
部を有する複合繊維束は弛緩熱処理ゾーン５で潜
在捲縮の発現した部と消滅した部の熱固定をされ
カツター６にて所定の繊維長にカツトされ羽毛調
中わた材料が得られる。
このようにして得られたステープルフアイバー
は１本１本のいずれをとつても捲縮の発現しなか
つた部ａと捲縮の発現した部ｂからなるものであ
るので羽毛と同様に各単糸間での絡合は少なく、
それぞれ分離独立しており、ダウン、スモールフ
エザー、フエザーの性能を知ることができる中わ
た材料である。
なお、特開昭56−118917号では捲縮数が15山／
インチ以上の捲縮トウをその繊維軸に沿つて間欠
的熱セツトによつて捲縮を消失せしめた後、該捲
縮消失部分をカツトすることを特徴とする合成繊
維ステープルの製造方法が提案されている。
しかしながら、この方法では一旦捲縮の付与さ
れたトウは単子間に複雑なからみ合いが生じて均
一な張力を与えるのが困難である。そのために単
糸間に加熱斑が生じやすく、また一定間隔に熱セ
ツトすることも非常に困難である。
一方、本発明の方法では捲縮のかかつていない
トウに対して間欠的熱セツトを行うため、単糸間
の張力の斑もなく、したがつて均一加熱、一定間
隔の熱セツトが可能となる。すなわち、本発明の
方法では複合繊維がもつ潜在捲縮性能に着目し、
潜在捲縮を間欠的に消去することにより、捲縮の
発現を間欠的に抑えるようにしたものである。
実施例
20℃のフエノール／四塩化エタン等重量混合溶
媒中で測定した極限粘度0.65と極限粘度0.60のポ
リエステルを吐出比１：１でサイドバイサイド型
に吐出量400ｇ／min・錘、紡糸温度280℃、紡糸
速度900ｍ／minで350孔のノズルより溶融紡糸
し、25錘分を集束した未延伸糸束を20本集束し、
下記の条件で延伸した。すなわち200万デニール
の未延伸繊維束を延伸温度80℃、延伸比3.3で延
伸し、更に10mg／Ｄの張力下で215℃に加熱した
熱歯車に密着通過させた後、繊維束にジメチルポ
リシロキサン、アミノシラン化合物及び金属塩か
らなる濃度１％の水性エマルジヨンを付与し、
150℃で10分間弛緩状態で熱処理して32mmにカツ
トした。熱歯車に延伸トウを密着通過させる際に
トウ張力を２mg／Ｄ未満にすると捲縮が発現して
しまい本発明品のものが得られなかつた。比較例
として熱歯車に接触させないことを除いて同一条
件で繊維束を処理した。これらの結果を第１表に
示す。また間欠的な熱処理の長さは22mm10mm、７
mmのそれぞれについて行つた。
本発明品において用いた特性値は次のようにし
て求めたものである。捲縮性能は捲縮の発現した
部分のみ測定するため熱歯車に接触させないで生
産した試料を捲縮測定用試料とする。試料に初荷
重２mg／Ｄを与え長さI0、捲縮数ｎを測定し、次
に50mg／Ｄの荷重にて長さI1を測定、25mm間の捲
縮数Cnと捲縮度C1を算出する。
Cn＝ｎ×25／I0、C1＝（I1−I0）×100／I1
更に本発明品の捲縮数CN1捲縮度CIを求める。
CN＝Cn×〔（繊維長
−捲縮の消滅した部の長さ）／繊維長〕
CI＝C1×〔（繊維長
−捲縮の消滅した部の長さ）／繊維長〕
嵩高性能は初荷重時比容積（c.c.／ｇ）、加重時
Ａ比容積（c.c.／ｇ）、加重時Ｂ比容積（c.c.／ｇ）、
圧縮率（％）からなり、初荷重時比容積は試料40
ｇを20cm×20cmの容器に入れ、0.2ｇ／cm2の加重
後の高さH1（cm）より求められる。
初荷重時比容積＝20×20×H1／40（c.c.／ｇ）
加重時Ａ比容積は初荷重時比容積測定と同様に
１ｇ／cm2加重後の高さh1（cm）より求められる。
加重時Ａ比容積＝20×20×h1／40（c.c.／ｇ）
加重時Ｂ比容積も同様に12.5ｇ／cm2加重後の高
さh2（cm）より求められる。
加重時Ｂ比容積＝20×20×h2／40（c.c.／ｇ）
圧縮率は試料40ｇを20cm×20cmの容器に入れ、
0.2ｇ／cmの加重後の高さH1を求め、更に12.5
ｇ／cm2の荷重で数回除、加重を繰返し、更に12.5
ｇ／cm2の荷重を除去し、１ｇ／cm2の荷重を加えた
ときの高さH2からそれぞれの比容積VH1、VH2
を求め下式より圧縮率を求める。
圧縮率＝（VH1−VH2）×100／VH1（％）
The present invention relates to a method for producing a feather-like filling material made of thermoplastic conjugate fibers having excellent bulk and unique texture. The present invention relates to a method for manufacturing a feather-like filling material made of staple fibers made of composite fibers. Products using filling materials generally include futons, quilted products, and other cushion products, but the characteristics particularly required of these products are a flexible texture and excellent bulk.
These characteristics are particularly strongly required for futons, which are a typical product. Among conventional filling materials, waterfowl feather is the most excellent material in terms of the above characteristics. The feathers used in down comforters are a mixture of down and small feathers, 50-70% down, small feathers.
It is used at a mixing ratio of 50 to 30%, and is blown to the futon side to create a product. The down comforters made in this way have excellent bulkiness, heat retention, drapability, moisture absorption and dissipation, and instant recovery properties, and have been prized for a long time. Traditionally, polyester fibers, polyolefin fibers, and polyacrylic fibers have been commonly used as filling materials made of thermoplastic synthetic fibers, but among these, polyester fibers have excellent compression recovery properties. It is the material with the best performance. Generally, fibers made of these materials are subjected to fine spiral three-dimensional crimps or two-dimensional crimps in chevrons and waves, but these conventional synthetic fibers are significantly less feather-like in terms of texture. Not only was it inferior in comparison, but its bulkiness was also unsatisfactory. Japanese Utility Model Publication No. 55-31021 proposes that the fineness, number of crimps, and degree of crimping of thermoplastic synthetic fibers be set within predetermined ranges as a filling material having a soft feel and bulkiness similar to that of feathers. Furthermore, a feather-like polyester fiber having a horse-shaped stepped surface and coated with a silicone finishing agent and an antistatic agent has been proposed in JP-A-53-90421. However, compared to feathers, these filling materials still cannot be said to have sufficient texture and bulk. The present inventors have proposed a filling material that has a soft feel similar to feathers and bulkiness, and is composed of staple fibers consisting of a crimped part and a non-crimped part (specially 1978-
No. 87315) However, the present invention provides a method for producing the above-mentioned feather-like filling material with high efficiency and high quality. That is, the present invention heat-draws an undrawn yarn bundle of thermoplastic composite fibers, then heat-treats it intermittently at a tension of 2 mg/D or more to intermittently eliminate latent crimp, and then performs a crimp development treatment to obtain a predetermined length. This is a method for producing a feather-like filling material, which is characterized by cutting into steps. Examples of the thermoplastic synthetic fibers used in the present invention include polyester fibers, polyolefin fibers, acrylic fibers, etc. Polyester fibers are particularly preferred because they have excellent compression recovery properties, but among them, latent crimp Polyester composite fibers with Further, the fineness of staple fibers is usually 0.5 to 15 deniers, but from the viewpoint of texture, 1 to 6 deniers are preferable. The number of crimps in the area where crimps occur is 4 to 15/
If it is 25 mm, it is excellent in terms of entanglement property, preferably 6~
12 peaks/25mm. The degree of crimp is 15 to 40%, preferably 20 to 35% from the viewpoint of entanglement. In addition, when heat-treating hot-drawn thermoplastic composite fibers intermittently, it is necessary to make the tension of the fibers 2 mg/D or more, and if the tension is less than 2 mg/D, intermittent heat treatment is necessary. It is not very desirable for crimp to develop. Furthermore, the interval of intermittent heat treatment is determined by the length of the part a where crimp did not appear (the part where crimp disappeared) and the crimp length when the staple fiber was subjected to crimp development treatment after intermittent heat treatment and further cut to obtain a staple fiber. It is preferable to carry out so that the ratio b/a of the length of the developed part b is in the range of 0.07 to 15. The staple fiber constituting the filling material obtained by the present invention has a structure having a non-crimped area a and a crimped area b, as shown in Fig. 1 A, B, and C. Since the staple fibers having such a structure have appropriate intertwining properties, they have the characteristic that they can be fully defibrated by air blowing alone, without going through a carding process. The present invention will be specifically explained below with reference to FIG. FIG. 2 is an example of an embodiment showing the manufacturing process of the present invention, in which the drawn composite fiber bundle A is fed to the supply roller 1.
From there, it passes through a thermal gear 2 and is supplied to a tension roller 3 .
The tension between supply roller 1 and tension roller 3 is 2
mg/D or more, which greatly enhances the effect of heat treatment of composite fiber bundles using a thermal gear. If the tension is less than 2 mg/D, it is less desirable for crimp to occur. Further, the composite fiber bundle is supplied to a crimp roller 4, and immediately after the composite fiber bundle passes through the crimp roller 4, regions where latent crimp has developed and regions where latent crimp has disappeared are repeatedly obtained. The composite fiber bundle having alternately repeated areas where latent crimp has developed and areas where latent crimp has disappeared is heat-set in a relaxation heat treatment zone 5 where latent crimp has developed and where latent crimp has disappeared, and cut into a predetermined fiber length by a cutter 6. A feather-like filling material is obtained by cutting. The staple fibers obtained in this way consist of a part a where no crimp occurs and a part b where crimp occurs, so each single fiber is separated from the other fibers in the same way as feathers. There is little entanglement between
Each is separate and independent, and it is a filling material that allows you to know the performance of down, small feather, and feather. In addition, in JP-A-56-118917, the number of crimps is 15/
A method for producing a synthetic fiber staple is proposed, which comprises making a crimped tow of inch or more in size disappear by intermittent heat setting along its fiber axis, and then cutting the part where the crimping disappears. ing. However, in this method, once the tow is crimped, complicated interlocking occurs between the single particles, making it difficult to apply uniform tension. For this reason, uneven heating tends to occur between the single yarns, and it is also very difficult to heat set them at regular intervals. On the other hand, in the method of the present invention, since intermittent heat setting is performed on tows that have never been crimped, there is no uneven tension between the single yarns, and uniform heating and heat setting at regular intervals are possible. That is, the method of the present invention focuses on the latent crimp performance of composite fibers,
By intermittently eliminating latent crimp, the appearance of crimp is intermittently suppressed. Example Polyester with an intrinsic viscosity of 0.65 and 0.60 measured in a mixed solvent of equal weight of phenol/tetrachloroethane at 20°C was discharged side-by-side at a discharge ratio of 1:1 with a discharge rate of 400 g/min, weight, and a spinning temperature of 280 °C. Melt-spun through a 350-hole nozzle at a spinning speed of 900 m/min, and bundled 20 undrawn yarn bundles of 25 spindles.
It was stretched under the following conditions. Specifically, an undrawn fiber bundle of 2 million denier is drawn at a drawing temperature of 80°C and a drawing ratio of 3.3, and then closely passed through a thermal gear heated to 215°C under a tension of 10 mg/D. , applying an aqueous emulsion with a concentration of 1% consisting of an aminosilane compound and a metal salt,
It was heat treated at 150°C for 10 minutes in a relaxed state and cut into 32 mm pieces. If the tow tension was less than 2 mg/D when the stretched tow was closely passed through the thermal gear, crimping occurred and the product of the present invention could not be obtained. As a comparative example, a fiber bundle was treated under the same conditions except that it was not brought into contact with a thermal gear. These results are shown in Table 1. In addition, the length of intermittent heat treatment is 22mm 10mm, 7
This was done for each mm. The characteristic values used in the product of the present invention were determined as follows. Since the crimp performance is measured only in the area where crimp occurs, a sample produced without contacting the thermal gear is used as the sample for crimp measurement. Apply an initial load of 2 mg/D to the sample, measure the length I 0 and the number of crimp n, then measure the length I 1 with a load of 50 mg/D, and measure the number of crimp Cn and crimp degree C between 25 mm. Calculate 1 . Cn=n×25/I 0 , C 1 =(I 1 −I 0 )×100/I 1 Furthermore, the crimp number CN 1 of the product of the present invention and the crimp degree CI are determined. CN=Cn×[(Fiber length - Length of the crimped part)/Fiber length] CI=C 1 × [(Fiber length - Length of the crimped part)/Fiber length] The bulk performance is Specific volume at initial load (cc/g), A specific volume at load (cc/g), B specific volume at load (cc/g),
Compression ratio (%), specific volume at initial load is sample 40
g is placed in a 20 cm x 20 cm container, and the height H 1 (cm) after applying a load of 0.2 g/cm 2 is calculated. Specific volume at initial load = 20 x 20 x H 1 /40 (cc/g) A specific volume at load is determined from 1 g/cm 2 Height after loading h 1 (cm) in the same way as the specific volume measurement at initial load It will be done. Specific volume of A when loaded = 20 x 20 x h 1 /40 (cc/g) Specific volume of B when loaded is similarly determined from 12.5 g/cm 2 height h 2 (cm) after loading. B specific volume when loaded = 20 x 20 x h 2 /40 (cc/g) The compression ratio is calculated by placing 40 g of the sample in a 20 cm x 20 cm container,
Find the height H 1 after applying 0.2g/cm, and then add 12.5
Divide several times with a load of g/cm 2 , repeat the loading, and then 12.5
Respective specific volumes VH 1 and VH 2 from the height H 2 when a load of g/cm 2 is removed and a load of 1 g/cm 2 is added
Find the compression ratio using the formula below. Compression ratio = (VH 1 − VH 2 ) × 100/VH 1 (%)
【表】【table】
【表】【table】
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図は本発明により得られた羽毛調中わた材
料を構成するステープルフアイバーの一例を示し
たものであり、第２図は本発明の製造工程を示す
一実施態様例を示す。
１は供給ローラ、２は熱歯車、３は引張ロー
ラ、４は捲縮発現ローラ、５は弛緩熱処理ゾー
ン、６はカツター、ａは捲縮の発現しなかつた
部、ｂは捲縮の発現した部である。
FIG. 1 shows an example of staple fibers constituting the feather-like filling material obtained by the present invention, and FIG. 2 shows an example of an embodiment showing the manufacturing process of the present invention. 1 is a supply roller, 2 is a heat gear, 3 is a tension roller, 4 is a crimp developing roller, 5 is a relaxation heat treatment zone, 6 is a cutter, a is a part where crimp does not occur, b is a part where crimp is developed Department.