JPH0335403B2 - - Google Patents

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JPH0335403B2
JPH0335403B2 JP2874982A JP2874982A JPH0335403B2 JP H0335403 B2 JPH0335403 B2 JP H0335403B2 JP 2874982 A JP2874982 A JP 2874982A JP 2874982 A JP2874982 A JP 2874982A JP H0335403 B2 JPH0335403 B2 JP H0335403B2
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JP
Japan
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less
polyester
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spinning
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JP2874982A
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JPS58149323A (en
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Tadayuki Matsumoto
Hideo Ishibashi
Kyoshi Nakagawa
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は発色性の良好なポリエステル繊維を効
率良く製造する方法に関するものである。さらに
詳しくは粒子表面のシラノール基を封鎖した疎水
性乾式法のシリカを含むポリエステルを高速で紡
糸した後、溶剤で表面溶出処理する方法に関す
る。 ポリエステル系繊維の製造工程の典型的な例は
1000m/分前後の紡糸速度で紡出した未延伸糸
を、1度パツケージに巻取つた後、延伸工程にて
3〜4倍に延伸熱処理するものであるが、かかる
方法は紡糸工程と延伸熱処理工程の2工程を要す
るため、近年、生産性の面からあるいは熱エネル
ギーの面から、必ずしも有用なものとは言えなく
なつてきた。 このエネルギーコストの増大を押える方法とし
て紡糸工程のみで実用に耐え得る糸を得ることに
対する要求は極めて強い。 本発明者らはポリエステルを紡糸工程のみで製
造する方法を検討した結果、得られる糸の強度特
性面から5000m/min以上の紡糸速度が必要であ
るが、5000m/min以上の紡糸速度で製糸した糸
は、通常の紡糸・延伸糸に比べ若干の発色性向上
効果があるにもかかわらず、その発色性は未だ満
足できるレベルにはないことを見い出した。その
理由は、通常のポリエステル繊維は他の繊維たと
えばアセテート、レーヨン、羊毛、綿などの繊維
に比べて染色布の発色性(黒の深味あるいは有彩
色の鮮明性)が劣つていたためである。特に該染
色布を構成するポリエステル繊維の単繊維繊度が
1デニール以下の場合には布帛表面での光の表面
反射率が高くなり発色性が劣つていた。 そこで、前記紡糸工程のみで製造した糸の発色
性をさらに向上させるため、アルカリ溶剤による
表面処理(以下アルカリ処理という)により繊維
表面を粗面化する技術について検討を行なつてき
た。 従来、アルカリ処理により繊維表面を粗面化す
る方法としては (1) 平均粒径100mμ以下であるシリカゾルなど
の無機微粒子を0.5〜10重量%含有するポリエ
ステル繊維をアルカリ処理し、特定の表面構造
を付与した繊維(特開昭55−107512号公報) (2) 平均粒径100mμ以下であるシリカゾルなど
の無機微粒子を0.5〜10重量%含有せしめたポ
リエステル繊維をアルカリ処理し、特定の表面
構造を付与せしめた単繊維繊度1デニール以下
の極細繊維(特開昭55−112306号公報) などが提案されている。 しかしながら、前記粗面化技術に使用されてい
たシリカ系の粒子は、いずれも表面シラノール基
の活性のため添加粒子の凝集が起こりやすいとい
う問題があり、凝集粒による粗大粒子のための紡
糸時の糸切れ、層の目づまりによる圧上昇が
激しく、5000m/min以上でポリエステル糸を製
造する際には全く実用に供することができなかつ
た。 また、凝集粒が多いためアルカリ処理後に極端
な粗面化が起り、布帛を摩擦した際、たて長の凹
みが破壊され鏡面になりやすく、部分的に光を反
射しやすくなるため色目がかわるという問題点が
あつた。 本発明者らは上記問題点に鑑み、発色性の良好
なポリエステル繊維を紡糸工程のみで得る際に適
用可能であり、前記凝集による問題のないシリカ
系粒子を見い出し本発明に到達したものである。 すなわち本発明は、平均の一次粒子径が100m
μ以下であり、粒子表面にアルキル基を有し、か
つ粒子表面のシラノール基を30%以上封鎖した疎
水性乾式法のシリカ粒子を0.12重量%以上1.0重
量%以下含有するポリエステルを5000m/min以
上で紡糸した後、該繊維に対し可溶性あるいは分
解性を有する溶剤で表面溶出処理することを特徴
とする発色性の良好なポリエステル繊維の製造方
法である。 本発明におけるポリエステルとは、エチレング
リコールまたは1,4ーブタンジオールを主たる
グリコール成分とし、テレフタル酸またはそのエ
ステルを主たるジカルボン酸成分とするポリエス
テルを対象とする。 このジカルボン酸成分の一部をたとえば5−ス
ルホイソフタル酸のモノアルカリ金属塩、イソフ
タル酸、ジフエニルジカルボン酸、ナフタレンジ
カルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン
二酸なのジカルボン酸またはそのエステル、p−
オキシ安息香酸、p−β−オキシエトキシ安息香
酸などのオキシカルボン酸またはそのエステルで
置き換えても良く、エチレングリコールまたは
1,4−ブタンジオールの一部をたとえば炭素数
2〜10のアルキレングリコール、1,4−シクロ
ヘキサンジメタノール、1,4−ビス(β−オキ
シエトキシ)ベンゼン、ビスフエノールAのビス
グリコールエーテルなどの主グリコール成分以外
のグリコールで置き換えても良い。 さらにペンタエリスリトール、トリメチロール
プロパン、トリメリツト酸、トリメシン酸などの
鎖分岐剤やモノハイドリツクポリアルキレンオキ
サイド、フエニル酢酸などの重合停止剤を少割合
使用することも可能である。 かかる原料からポリエステルを製造するには、
たとえばテレフタル酸ジメチルをエチレングリコ
ールまたは1,4−ブタンジオールでエステル交
換反応せしめるか、テレフタル酸を該グリコール
で直接エステル化反応せしめるか、またはテレフ
タル酸にエチレンオキサイドを付加反応せしめる
かしてテレフタル酸の該グリコールエステルおよ
び/またはその低重合体を合成し、次いで該生成
物を常法により重合反応せしめる方法が最も広く
採用される。 さらに本発明を実施するポリエステルの合成に
当つては、当業界周知の触媒、着色防止剤、艶消
剤、エーテル結合副生防止剤、抗酸化剤、難燃剤
などを適宜使用することができる。 本発明で前記ポリエステル中に含有するシリカ
系粒子は粒子表面にアルキル基を有し、かつ粒子
表面のシラノール基を封鎖した疎水性乾式法のシ
リカ粒子である必要がある。 前記疎水性乾式法のシリカ粒子とは、たとえば
乾式法二酸化ケイ素とジアルキルジクロルシラン
を反応させることによつて得られる粒子表面のシ
ラノール基を30%以上封鎖した酸化ケイ素であ
り、封鎖率を50%以上とするのが好ましい。 なお、本発明におけるシリカ粒子の製造法と
は、たとえば「プラスチツク用およびゴム用添加
剤実用便覧」(化学工業社、昭和45年8月10日発
行)の524ページに記載されているような一般に
ハロゲン化ケイ素を水素および酸素とともに気相
で熱分解させる方法である。 また、本発明におけるシリカ粒子表面のシラノ
ール基を封鎖するアルカリ基は特に限定しないが
メチル基およびエチル基が好ましい。 前記表面をアルキル基で封鎖したシリカ粒子を
使用する理由を以下に述べる。 5000m/min以上で紡糸する際は、従来の紡糸
速度で紡糸する場合に比べ、紡糸パツク口金から
吐出量を多くする必要がある。従つて紡糸パツク
の層での目詰りが従来に比べ多くなるので、紡
糸パツク内圧の上昇を防止するために、ポリエス
テル重合段階からポリマー中に、層で捕捉され
る様な粗大粒子を極力少なくする必要がある。 また、5000m/min以上の高速で紡糸する場合
は、紡糸時の変形、細化が超高速で行なわれるた
め、層を通過して糸に入る粗大粒子による糸切
れが起りやすくなる。そこで糸中に入る粗大粒子
を減少させる必要があり、そのために紡糸パツク
での過を強化する必要がある。 紡糸速度が5000m/min以上の高速では、通常
のポリエステルを使用した場合でも、糸中の異物
等により糸切れが多くなるが、従来発色性改善の
ためポリエステル中に添加していた通常の乾式法
シリカ等では、シリカ粒子の凝集による粗大粒子
のため、5000m/min以上の高速で紡糸するのは
困難であつた。 すなわち、従来の発色性向上技術で使用されて
いたシリカゾル、通常の乾式法シリカ等はポリエ
ステル重合時の凝集が激しく、粗大粒子の生成が
極めて多いため、通常の紡糸パツクの過条件で
は粗大粒子により糸切れが多発し全く紡糸ができ
ない。さらに紡糸パツクの過を強化すると、粗
大粒子が層に目づまりし紡糸パツクの内圧が上
昇する上に、粗大粒子の一部が層を通過し糸切
れを起こすという問題を有していた。 一方本発明で使用する粒子表面にアルキル基を
有し、かつ粒子表面のシラノール基を封鎖した疎
水性乾式法のシリカ粒子は、表面のシラノール基
が封鎖されているので、ポリエステル重合時の凝
集がほとんど起らず粗大粒子の生成もわずかであ
る。 従つて過を強化しても、紡糸パツク層での
目詰りがほとんどなく、また紡糸パツクを通過し
て糸中へ入る粗大粒子をなくせるので圧上昇、
紡糸糸切れの問題がなく5000m/min以上の高速
紡糸を行なうことができる。 しかも本発明におけるシリカ粒子は、粒子の凝
集がなく均一に分散しているので、表面溶出処理
後の微細凹凸が均一に生成することができ発色性
改善効果が大きい。さらに本発明で使用する前記
シリカ粒子を含有したポリエステルを5000m/
min以上で紡糸した場合、同じポリマーを通常の
方法で紡糸延伸して得た糸より良好な発色性を示
すことがわかつた。 本発明における前記シリカ粒子の平均の一次粒
子径は100mμ以下とする必要があり、好ましく
は50mμ以下、特に好ましくは20mμ以下であ
る。平均の一次粒子径が100mμを越えると発色
性向上効果が低下する欠点がある。一次粒子径が
20mμ以下であると発色性向上効果が最も高くよ
り好ましい。 本発明におけるシリカ粒子の含有率は生成する
ポリエステル組成物に対し0.12重量%以上1.0重
量%以下とする必要があり、0.3重量%以上0.48
重量%以下が特に好ましい。0.12重量%未満で
は、表面に形成される微細凹凸数が不十分であ
り、発色性向上効果が十分でない。また1.0重量
%を越えると得られるポリマー中の粗大粒子数が
増加し、製糸性が悪化し、仮撚加工糸とした場
合、伸縮伸長率(CR値)が低下する欠点がある。
また、得られる染色布のフイブリル化性も悪化す
るので好ましくない。発色性向上効果から0.3重
量%以上がより好ましい。また粗大粒子によるパ
ツク内圧上昇、製糸性の悪化、糸切れの点から
0.48重量%以下がより好ましい。 さらに本発明では、紡糸速度を5000m/min以
上とすることが必要である。5000m/min未満で
は、紡糸工程のみで実用に耐え得る従来の延伸糸
と同等のポリエステル繊維は得られない。 第2図は本発明の工程を示す概略図であり、口
金11から吐出されたポリエステル糸条Yは冷却
装置12を通つて固化された後、油剤付与装置1
3により油剤が付与されて、第1ゴデイロール1
4と第2ゴデイロール15により糸道及び糸速を
規制されて巻取装置16により巻取られる。巻取
装置16の巻取速度5000m/min以上に設定す
る。この場合第2ゴデイロール15の周速は、巻
取装置との間の巻取張力によつて異なつてくる
が、ほぼ巻取速度と等しい速度になる。なお、第
2ゴデイロールと巻取装置の間に必要に応じて糸
条に交絡を与えるインタレース装置17を設置し
てもよい。18は綾振り支点ガイドである。 油剤付与装置13は、第2図に示すようなガイ
ド給油方式の他オイリングローラ給油方式、噴霧
給油方式等であつても何ら構わない。 本発明の方法において油剤付与装置13の位置
は、特願昭56−79265号で提案されている超高速
紡糸に適した位置にするのが好ましい。油剤付与
装置13の設置位置Lを吐出糸条が冷却固化して
糸温度が、室温にまで冷却される位置よりも長く
かつ、4.26×1010×D1.61/V1.39(m)よりも短い範囲 に設定して、かつ巻取り速度を5000m/min以上
として巻取ることが好ましい。 D(cm)…単糸の直径〔異形断面糸の場合は丸断
面に換算したときの相当直径すなわち(断面積
×4)/(周長)とする〕 V(cm/sec)…巻取速度 従来のように糸温度がTgにまで冷却された程
度の位置で油剤付与すると紡糸中に単糸切れが多
発し、そしてTg以降室温までの間で油剤付与し
ても、この紡糸中の単糸切れトラブルは解決され
ない。室温まで冷却せしめてから油剤付与して、
やつとこのトラブルは解決されることが判明し
た。この原因は明確にはわからないが推察するに
糸の温度が室温にまで冷却されるまでは、糸条の
密度が増大するため、糸条の断面積が漸時減少し
てゆくことが問題のようである。このようにわず
かな糸条の断面積の変形過程で油剤付与すると、
紡糸速度が5000m/min以上では紡糸中の単糸切
れの発生が顕著になるのである。 本発明の表面溶出処理は苛性ソーダ、苛性カリ
などのアルカリ金属の水酸化物、水に溶かした時
にアルカリ金属水酸化物の形になるアルカリ金属
化合物、アルカリ金属の炭酸塩など、塩基性アル
カリ金属化合物の水溶液からなる溶剤中で繊維ま
たは織編物を加熱するか、または塩基性アルカリ
金属化合物の水溶液からなる溶剤を織編物にパツ
ト/スチーム処理することなどによつて達成され
るが、取扱性の点からパツト/スチームによる処
理が最も好ましい。 また、アルカリ処理にはセチルトリメチルアン
モニウムブロマイド、ラウリルジメチルベンジル
アンモニウムクロライドなどのアルカリ溶解促進
剤を適宜使用することができる。 本発明におけるアルカリ処理は上述のような処
理法等で減量率を繊維または織編物に対し5〜50
重量%とするのが好ましい。より好ましくは10〜
30重量%である。5重量%未満では発色性向上効
果が十分でないため好ましくなく、また50重量%
を超えると糸の強度が低下しすぎるので好ましく
ない。 本発明のポリエステルにおいて、ポリマー中の
40μ以上の粗大粒子数は、製糸前のポリマー1g
あたり150個以下とすることが好ましく、100個以
下がより好ましい。150個を越える数では本発明
で目的とする5000m/min以上で紡糸を行ないポ
リエステル繊維を製造する際に、通常の過条件
を採用すれば、製糸時の糸切れが発生し、過強
化を行なうと圧上昇が大きくなるという問題が
ある。 また前記ポリエステルのポリマー中の粗大粒子
数が同じでも、従来発色性向上技術に使用されて
いた粒子、例れば乾式法シリカ粒子では、本発明
に好ましく用いられる表面にアルキル基を有し、
かつ粒子表面のシラノール基を封鎖した疎水性乾
式法のシリカ粒子に比べ、圧上昇が大きく、
層へのシリカ成分の目詰りも多い。その理由は前
記アルキル基を有するシリカの凝集粒は層での
シエアーにより粒子が分散しやすいためと考えら
れる。従つて前記表面にアルキル基を有する疎水
性乾式法のシリカ粒子は本発明に好ましく用いる
ことができる。 また、粗大粒子数がポリマー1gあたり100個
以下であれば、圧上昇も小さく、紡糸パツクの
材として通常のモランダムサンド等を使用する
ことができるが、100〜150個の範囲では採用する
条件によつては圧上昇が大きくなるので、メタ
ルサンド、ステンレス製の不織布フイルター等を
用いて圧上昇を防止するのが好ましい。 本発明に用いる発色性向上効果が大きい、シリ
カ粒子の添加量が0.5重量%以上のポリエステル
を通常の方法で重合すると、シリカ粒子の添加量
が多いため粗大粒子の生成が激しく、粗大粒子に
起因する製糸性の悪化、発色性の低下、糸の強力
低下等の問題が起こりやすい。特にこの粗大粒子
の生成はポリマーの重合バツチを継続して行なう
と漸増する傾向がみられる。 前記粗大粒子の生成をポリマー1g当り150個
以下とするためには、粒子種、添加量を適正化す
ると共に、後述するように重合条件の適正化を行
なうのが好ましい。 本発明におけるシリカ粒子の平均の一次粒子径
の3倍以上の径を有する二次粒子の数は10平方ミ
クロンあたり5個以上が好ましい。5個未満では
発色性向上効果が小さくなる傾向がある。この理
由は、繊維をアルカリ処理した際に発生する縦長
の凹みの形態、数などが異なつてくるためと考え
られる。 なお、本発明において平均の一次粒子径の3倍
以上の径を有する二次粒子の数は、ミクロトーム
で100mμに切断した糸サンプルを日立(株)製HU
−12型透過型電子顕微鏡(加速電圧75KV)を用
いて30000倍で撮影した写真を7.3cm×11cmあたり
の二次粒子の数をカウントし、ポリマー10μ2あた
りに換算し、試料20個の平均として求めた値をい
う。 本発明によるポリエステル繊維の極限粘度
[η]は、好ましくは0.36以上であり、特に好ま
しくは0.53以上である。0.36未満の場合用途によ
つては強度、フイブリル化性などが問題となるこ
とがあり、この理由から0.53以上がより好まし
い。 本発明におけるジエチレングリコール(DEG)
含有率は好ましくは2重量%以下、特に好ましく
は1重量%以下である。2重量%を超える量では
後述する様に仮撚加工糸のCR値が低下し、布帛
の風合が悪化する傾向がある。DEG含有率を2
重量%以下とするためには、重合時の条件の選
定、触媒系の選定などで工夫する。 本発明における発色性の良好なポリエステル繊
維の単繊維繊度は特に限定しない。ただし、一般
にポリエステル繊維の単繊維繊度が1デニール以
下の場合は布帛表面での光の反射率が増加し、深
味が低下するため、本発明に単繊維繊度1デニー
ル以下の極細繊維に特に好ましく適用できる。1
デニール以下の極細繊維を製造する場合、一般に
紡糸あるいは延伸時の糸切れなどが多くなり、紡
糸時の過強化が必要となるためポリマー中の粗
大粒子が多いと紡糸時の過を強化する必要があ
るためスタート時の内圧が高く、また紡糸時の
圧上昇も大きくなるという問題がある。 たとえば、特開昭55−112306号公報に開示され
ているような公知の方法では、発色性向上効果は
確かに大きいが、上記のような問題があるため1
デニール以下の極細繊維を安定生産することは困
難であつた。 本発明における粒子種、添加量、粗大粒子数、
平均の一次粒子径の3倍以上の二次粒子の数、極
限粘度などを最適化することにより、1デニール
以下の極細繊維も好ましく安定生産できるように
することができる。 本発明による発色性の良好なポリエステル繊維
は、たとえば該ポリエステルの重合が完結するま
での任意の段階で平均の一次粒子径が100mμ以
下のシリカ粒子を0.12重量%以上、1.0重量%以
下を添加して重合を完結し、さらに5000m/min
以上で紡糸後、水酸化ナトリウムなどのアルカリ
性水溶液中で加熱し、繊維表面を溶解処理するこ
とによつて得られる。 本発明におけるシリカ粒子は、脂肪族グリコー
ル、脂肪族アルコールあるいは水などに、すでに
公知の方法で分散させ、重合反応が完結する以
前、たとえばエステル化反応、エステル交換反応
または重合反応の任意の段階で添加することがで
きるが、得られるポリマー中の粗大粒子数の面で
エステル交換前またはエステル交換後が特に好ま
しい。 一般にポリエステル重合時にシリカ粒子を添加
する場合、反応速度の低下、増粘等のため、重合
時の仕込量を少なくする必要があり、そのためエ
ステル交換缶中の加熱コイルが反応液面より上に
露出するため粗大粒子が増大するという問題があ
る。 本発明のシリカ粒子を添加したポリエステル
で、ポリマー1g中に存在する40μ以上の粗大粒
子数が200個以上であるポリエステルを得るため
には、本願出願人が既に提案した特願昭56−
144020号記載の方法を用いるのが特に好ましい。
具体的には粗大粒子の生成を防ぐために、原料を
エステル交換缶の加熱コイルが反応液中に埋没す
るように仕込んで、エステル交換反応を行なわせ
る方法を採用するのが特に好ましい。本発明では
シリカ粒子を0.12重量%以上1.0重量%以下添加
する場合に、前記仕込み方法を採用することによ
り粗大粒子生成量をポリマー1g当り200個以下
とすることができる。 なお、本発明におけるシリカ粒子は紡糸工程で
の砂の目詰り、あるいは糸切れなどのトラブル
を防止するため、自然沈降法、遠心分離法など、
一般に良く知られた方法で分級し、粗大粒子をな
るべく除いたものを使用することが好ましい。 また、本発明ではシリカ粒子をグリコール、水
などの分散させる際に、従来公知に分散剤も好ま
しく使用できる。粒子種によつて好適な分散剤は
異なるが、本発明の場合には水酸化テトラエチル
アンモニウムのような第4級アンモニウム化合物
が特に好ましい。 本発明ではエステル交換触媒あるいは重合触媒
は特に限定しないが、本発明の疎水性乾式法のシ
リカ粒子の場合、重合中にDEGが発生しやすい
ため、エステル交換触媒はリチウム、カルシウ
ム、マグネシウム化合物などが好ましく、重合触
媒はアンチモン化合物が特に好ましい。 本発明で得られた繊維の繊維表面の縦長の微細
な凹みの大きさは、最大幅を0.05〜1.5μ、長さ/
最大幅の比を1.5以上とすると繊維の発色性の面
で特に好ましい。なお、縦長の凹みの最大幅と
は、該凹みの横方向の最短距離の最大のものをい
う。たとえば該凹みがだ円形の場合は短径をい
う。また、縦長の凹みの長さとは該凹みの最大直
線距離をいう。たとえば該縦長の凹みがだ円形の
場合は長径をいう。 本発明の効果を以下に述べる。 (1) 表面にアルキル基を有し、かつ表面のシラノ
ール基を封鎖した疎水性乾式法のシリカ粒子を
使用しているので、重合時の凝集が少なく、紡
糸時の糸切れ、紡糸パツク内圧上昇が少ない。 (2) 前記シリカ粒子は均一に分散しているので、
発色性向上に寄与する表面凹凸が均一に形成さ
れ、凝集粒による大きな凹みができないので、
発色性向上効果が高く、強力特性面からも有利
である。 (3) 通常シリカ粒子径が小さい程発色性向上効果
は大きいが、一方粒子の凝集による問題も起こ
りやすい。しかしながら本発明の前記シリカ粒
子は重合時の凝集が少ないので発色性が良好な
粒子径の小さいシリカを使用することができ
る。 (4) 前記シリカ粒子は結晶化核剤として作用し、
5000m/min以上で紡糸する際の結晶化による
糸の内部構造を形成させる効果がある。 以下実施例を挙げて本発明を具体的に説明す
る。 なお、実施例中の部は重量部を、%は重量%を
意味する。 また、以下の実施例における不活性微粒子の平
均の一次粒子径、極限粘度[η]、ジエチレング
リコール(DEG)含有率、粗大粒子数、筒編の
作成方法、発色性評価方法、アルカリ溶解条件、
フイブリル化性評価方法は次のとおりである。 (平均の一次粒子径) シリカ粒子を電子顕微鏡で10万倍に拡大した写
真を撮影し、得られた像から各一次粒子の最長径
を測定し、1000個の平均として求めた値をいう。 (極限粘度[η]の測定法) ポリマーをo−クロルフエノールに溶解し、25
℃で測定した値である。 (ジエチレングリコール(DEG)含有率) ポリマー1gにモノエタノールアミン2.5g加
え還流加熱して解重合する。冷却後メチルアルコ
ール20ml加え、酢酸で中和後ガスクロで定量し、
ポリマーに対する得られるジエチレングリコール
の比(%)で表示する。 (粗大粒子数) ポリエステルチツプを常法で厚さ25μの二軸延
伸フイルムに製膜し、このフイルム25cm2を実体顕
微鏡(60倍)で観察、最大長さ40μ以上の粗大粒
子を測定して試料1gあたりの粗大粒子数を算出
した。 なお、粗大粒子数は1水準あたり10回測定し、
その平均値で表示した。 (筒編の作成方法) 評価すべきフイラメント糸を27ゲージの靴下編
機(小池機械製作所(株)製)により、筒編地を編成
した。 (発色性評価方法) 評価すべき布帛を常法により0.2%のイオン活
性剤[サンデツトG−900(三洋化成(株)製)]と0.2
%のソーダ灰を含む沸騰水中で5分間煮沸精練
し、次いで水洗、乾燥した。 次に180℃に調整したベーキング試験装置[大
栄科学精器製作所(株)製MODEL−DK−IH]を用
いて30秒間無緊張状態で乾燥処理を行ない筒編地
をセツトした。 次いで Sumikaron Black S−BB(住友化学(株)製分散染
料) 10%owf 酢 酸 0.5c.c./ 酢酸ソーダ 0.2g/ からなる浴比1:30の130℃の水溶液中で60分間
染色を行なつた後、常法に従い ハイドロサルフアイト 2g/ 苛性ソーダ 2g/ 非イオン活性剤(サンデツトG−900) 2g/ からなる80℃の水溶液中で20分間還元洗浄を行な
い、水洗、乾燥した。 発色性の評価は、デジタル測色色差計算機[ス
ガ試験機(株)製]で、筒編地を6枚以上重ね照射光
が透過しない状態で測定されるL値で行なつた。
L値は濃色なほど値が小さく、淡色であるほど値
が大きい。 (アルカリ溶解条件) 筒編地1重量部を水酸化ナトリウム(3重量
%)の沸騰水溶液50重量部中に浸漬し、攪拌しな
がら所定時間処理した後水洗し、次いで1%酢酸
水溶液で中和し、さらに水洗および乾燥した。ア
ルカリ溶解処理時間は、あらかじめ予備検討し、
所定の減量率になるように設定した。なお、減量
率の算出は、処理前後の筒編地を100℃の熱風中
で20分間乾燥し、重量を測定[この時の重量を
A、Bとする]して、 式A−B/A×100=減量率(%) より求めた。 (フイブリル化性評価方法) 第1図にフイブリル化試験機の概略図を示す。 湿潤状態の試料(染色した編織物)1を摩擦布
2との摩擦面積が12.5cm2になるように、ヘツド3
にホルダー4を使つて取り付け、その上に荷重5
の和が750gになるようにする。 一方、摩擦台6を滑り止め用のサンドペーパー
7を介して取り付け、85rpmで偏心回転させ、10
分間摩擦を行なつた後、試料1をはずしフイブリ
ル化の程度を肉眼で判定する。 すなわち、フイブリル化が起つている場合には
摩擦された部分が摩擦されていない部分に比べて
白く見えるので、摩擦された部分が白く見える状
態を観察し次の5段階に分けて判定した。 5級:フロステイングが認められない。 4級:わずかにフロステイングが認められる程
度。 3級:ややフロステイングが認められる。 2級:かなりフロステイングが目立つ。 1級:フロステイングが著しく認められる。 以上の中で3級以上を合格レベルとする。 実施例 1 テレフタル酸ジメチル100部、エチレングリコ
ール60部、酢酸マンガン・4水和物0.05部、三酸
化アンチモン0.04部をエステル交換缶に仕込み、
窒素ガス雰囲気下4時間かけて140℃から230℃ま
で昇温して生成するメタノールを連続的に系外へ
留去しながらエステル交換反応を行なつた。エス
テル交換時、加熱コイルが反応液中に埋没するよ
うに原料を仕込んだ。続いて得られた生成物にリ
ン酸トリメチルを0.05部加えた。 さらに第1表に示した各種無機微粒子、水酸化
テトラエチルアンモニウム20%水溶液、エチレン
グリコールの重量比が5:2.5:92.5の混合物を
Janke & Kunkel社製Ultra Turrax T45DX
(10000rpm)で45分間分散せしめたスラリーを無
機微粒子が得られるポリエステルに対して各種の
添加量になるように添加した。次いで系を徐々に
減圧にして1時間30分かけて760mmHgから1mm
Hgまで減圧し、同時に1時間30分かけて230℃か
ら280℃まで昇温した。1mmHg以下の減圧下、重
合温度280℃でさらに2時間、合計3時間30分重
合した。反応終了後水中に吐出し、常法によりポ
リエステルチツプを得た。 得られたポリエチレンテレフタレートを160℃
で4時間減圧乾燥後、36ホール口金、100メツシ
ユサンドおよび絶対過径が20μのステンレス製
不織布フイルターを用いて、紡糸温度305℃、引
取速度6000m/minで第2図に示す装置を用いて
紡糸し、76デニール−36フイラメントの紡糸工程
のみで延伸糸を得た。 得られた延伸糸を用いて、前記の方法により筒
編地を作成し、次いで精練し、減量率が20%にな
るようにアルカリ処理した後発色性を評価した。 紡糸工程での製糸性、および上記発色性評価結
果を第1表に示した。 なお、第1表におけるメチル基封鎖乾式法シリ
カとは、粒子表面にメチル基を有し、かつ粒子表
面のシラノール基を75%封鎖した乾式法シリカで
ある。 また、糸中の粒子の分散状態とは、平均の一次
粒子径の3倍以上の粒子の数を(個/10μ2)で表
わしたものである。
The present invention relates to a method for efficiently producing polyester fibers with good color development. More specifically, the present invention relates to a method in which polyester containing silica in which the silanol groups on the particle surface are blocked is spun at high speed using a hydrophobic dry method, and then the surface is subjected to surface elution treatment with a solvent. A typical example of the manufacturing process for polyester fibers is
The undrawn yarn spun at a spinning speed of around 1000 m/min is wound up into a package once and is then heat-treated to be stretched 3 to 4 times in the drawing process. Since it requires two steps, in recent years it has become less useful in terms of productivity and thermal energy. As a method of suppressing this increase in energy costs, there is an extremely strong demand for obtaining a yarn that can withstand practical use only through a spinning process. The present inventors investigated a method for manufacturing polyester using only a spinning process, and found that a spinning speed of 5000 m/min or more is required in view of the strength characteristics of the resulting yarn, but it was found that a spinning speed of 5000 m/min or more was required. It has been found that although the yarn has the effect of slightly improving color development compared to ordinary spun/drawn yarn, the color development is still not at a satisfactory level. The reason for this is that ordinary polyester fibers are inferior to other fibers such as acetate, rayon, wool, and cotton in terms of color development (depth of black or sharpness of chromatic colors) of dyed fabrics. In particular, when the single fiber fineness of the polyester fibers constituting the dyed fabric was 1 denier or less, the surface reflectance of light on the fabric surface was high and the color development was poor. Therefore, in order to further improve the color development of the yarn produced only by the above-described spinning process, studies have been conducted on a technique for roughening the fiber surface by surface treatment with an alkaline solvent (hereinafter referred to as alkali treatment). Conventionally, methods for roughening the fiber surface by alkali treatment include (1) alkali treatment of polyester fiber containing 0.5 to 10% by weight of inorganic fine particles such as silica sol with an average particle size of 100 mμ or less, and a specific surface structure (2) Polyester fibers containing 0.5 to 10% by weight of inorganic fine particles such as silica sol with an average particle size of 100 mμ or less are treated with alkali to impart a specific surface structure. Ultrafine fibers with a single fiber fineness of 1 denier or less (Japanese Patent Application Laid-open No. 112306/1983) have been proposed. However, all of the silica-based particles used in the surface roughening technology have the problem that added particles tend to aggregate due to the activity of surface silanol groups, and the agglomerated particles tend to cause coarse particles during spinning. The pressure increase due to yarn breakage and layer clogging was severe, and it could not be put to practical use at all when producing polyester yarn at a speed of 5000 m/min or more. In addition, because there are many aggregated particles, the surface becomes extremely rough after alkali treatment, and when the fabric is rubbed, the vertical depressions are destroyed and it tends to become a mirror surface, which makes it easier to reflect light in parts, causing the color to change. There was a problem. In view of the above-mentioned problems, the present inventors have discovered silica-based particles that can be applied to obtain polyester fibers with good coloring properties only by a spinning process and are free from the problems caused by agglomeration, and have arrived at the present invention. . That is, in the present invention, the average primary particle diameter is 100 m.
5000 m/min or more of polyester containing 0.12% by weight or more and 1.0% by weight or less of hydrophobic dry-method silica particles that have an alkyl group on the particle surface and block 30% or more of the silanol groups on the particle surface. This is a method for producing polyester fibers with good color development, which is characterized in that after spinning the fibers, the fibers are subjected to surface elution treatment with a solvent that is soluble or decomposable. The polyester in the present invention refers to a polyester containing ethylene glycol or 1,4-butanediol as the main glycol component and terephthalic acid or its ester as the main dicarboxylic acid component. A part of this dicarboxylic acid component is, for example, a monoalkali metal salt of 5-sulfoisophthalic acid, a dicarboxylic acid such as isophthalic acid, diphenyldicarboxylic acid, naphthalene dicarboxylic acid, adipic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, or an ester thereof, p-
Oxycarboxylic acids such as oxybenzoic acid and p-β-oxyethoxybenzoic acid or esters thereof may be substituted, and a portion of ethylene glycol or 1,4-butanediol may be replaced with, for example, alkylene glycol having 2 to 10 carbon atoms, 1 , 4-cyclohexanedimethanol, 1,4-bis(β-oxyethoxy)benzene, bisglycol ether of bisphenol A, and the like may be substituted with glycols other than the main glycol component. Furthermore, it is also possible to use a small proportion of a chain branching agent such as pentaerythritol, trimethylolpropane, trimellitic acid or trimesic acid, or a polymerization terminator such as monohydric polyalkylene oxide or phenylacetic acid. To produce polyester from such raw materials,
For example, dimethyl terephthalate is transesterified with ethylene glycol or 1,4-butanediol, terephthalic acid is directly esterified with the glycol, or terephthalic acid is added with ethylene oxide to produce terephthalic acid. The most widely used method is to synthesize the glycol ester and/or its low polymer, and then subject the product to a polymerization reaction by a conventional method. Furthermore, in synthesizing the polyester for carrying out the present invention, catalysts, color inhibitors, matting agents, ether bond by-product inhibitors, antioxidants, flame retardants, etc., which are well known in the art, can be appropriately used. In the present invention, the silica particles contained in the polyester need to be hydrophobic dry-processed silica particles having an alkyl group on the particle surface and blocking silanol groups on the particle surface. The hydrophobic dry-processed silica particles are silicon oxide obtained by, for example, reacting dry-processed silicon dioxide with dialkyldichlorosilane, with 30% or more of the silanol groups on the particle surface blocked, and the blocking rate is 50%. % or more is preferable. The method for producing silica particles in the present invention refers to the general method described on page 524 of "Practical Additives for Plastics and Rubber" (Kagaku Kogyosha, published on August 10, 1970). This is a method in which silicon halide is thermally decomposed together with hydrogen and oxygen in the gas phase. Furthermore, the alkali group that blocks the silanol groups on the surface of the silica particles in the present invention is not particularly limited, but methyl groups and ethyl groups are preferred. The reason for using the silica particles whose surfaces are blocked with alkyl groups will be described below. When spinning at a speed of 5,000 m/min or more, it is necessary to increase the discharge amount from the spinning pack spinneret compared to when spinning at a conventional spinning speed. Therefore, clogging in the layers of the spinning pack increases more than before, so in order to prevent an increase in the internal pressure of the spinning pack, it is necessary to minimize the amount of coarse particles trapped in the layers in the polymer from the polyester polymerization stage. There is a need. In addition, when spinning at a high speed of 5000 m/min or higher, deformation and thinning during spinning are performed at extremely high speeds, which makes yarn breakage more likely to occur due to coarse particles passing through the layers and entering the yarn. Therefore, it is necessary to reduce the amount of coarse particles that enter the yarn, and for this purpose it is necessary to strengthen the filter in the spinning pack. At high spinning speeds of 5,000 m/min or higher, even when regular polyester is used, yarn breakage occurs frequently due to foreign matter in the yarn. With silica, etc., it is difficult to spin at a high speed of 5000 m/min or more because the particles are coarse due to agglomeration of silica particles. In other words, the silica sol used in conventional coloring property improvement technology, the ordinary dry process silica, etc., cause severe aggregation during polyester polymerization and produce extremely large numbers of coarse particles. The yarn breaks frequently and cannot be spun at all. Furthermore, when the filtration of the spinning pack is strengthened, coarse particles clog the layers, increasing the internal pressure of the spinning pack, and a portion of the coarse particles pass through the layers, causing yarn breakage. On the other hand, the hydrophobic dry process silica particles used in the present invention have an alkyl group on the particle surface and block the silanol groups on the particle surface.Since the silanol groups on the surface are blocked, aggregation during polyester polymerization is prevented. This hardly occurs and the generation of coarse particles is also slight. Therefore, even if the fiber is strengthened, there is almost no clogging in the spinning pack layer, and since coarse particles that pass through the spinning pack and enter the yarn can be eliminated, pressure increases and
There is no problem of yarn breakage, and high-speed spinning of 5000 m/min or more can be performed. Moreover, since the silica particles in the present invention are uniformly dispersed without particle aggregation, fine irregularities can be uniformly formed after the surface elution treatment, and the effect of improving color development is large. Furthermore, the polyester containing the silica particles used in the present invention was
It was found that when spun at a speed of min or more, the yarn exhibited better color development than yarn obtained by spinning and drawing the same polymer using a conventional method. The average primary particle diameter of the silica particles in the present invention must be 100 mμ or less, preferably 50 mμ or less, particularly preferably 20 mμ or less. If the average primary particle diameter exceeds 100 mμ, there is a drawback that the effect of improving color development is reduced. The primary particle size is
When it is 20 mμ or less, the effect of improving color development is the highest and is more preferable. The content of silica particles in the present invention must be 0.12% by weight or more and 1.0% by weight or less, and 0.3% by weight or more and 0.48% by weight based on the polyester composition to be produced.
Particularly preferred is % by weight or less. If it is less than 0.12% by weight, the number of fine irregularities formed on the surface will be insufficient, and the effect of improving color development will not be sufficient. Moreover, if it exceeds 1.0% by weight, the number of coarse particles in the obtained polymer will increase, the spinning properties will deteriorate, and when it is made into a false-twisted yarn, there will be a drawback that the stretch elongation rate (CR value) will decrease.
Furthermore, the fibrillation properties of the dyed fabric obtained are also deteriorated, which is not preferable. It is more preferably 0.3% by weight or more in view of the effect of improving color development. In addition, from the viewpoints of increased pack internal pressure due to coarse particles, deterioration of yarn reeling properties, and yarn breakage,
More preferably, it is 0.48% by weight or less. Furthermore, in the present invention, it is necessary to set the spinning speed to 5000 m/min or more. If the speed is less than 5000 m/min, polyester fibers equivalent to conventional drawn yarns that can withstand practical use cannot be obtained by just the spinning process. FIG. 2 is a schematic diagram showing the process of the present invention, in which the polyester yarn Y discharged from the nozzle 11 is solidified through the cooling device 12, and then the oil agent applying device 1
3, the oil agent is applied, and the first Godeyroll 1
4 and the second Godey roll 15 to regulate the yarn path and yarn speed, and the yarn is wound up by a winding device 16. The winding speed of the winding device 16 is set to 5000 m/min or more. In this case, the circumferential speed of the second Godey roll 15 will vary depending on the winding tension between it and the winding device, but will be approximately equal to the winding speed. Note that an interlacing device 17 for interlacing the yarn may be installed between the second Godey roll and the winding device if necessary. 18 is a traverse fulcrum guide. The lubricant applying device 13 may be of a guide lubricating type as shown in FIG. 2, an oiling roller lubricating type, a spray lubricating type, or the like. In the method of the present invention, the position of the oil applying device 13 is preferably a position suitable for the ultra high speed spinning proposed in Japanese Patent Application No. 79265/1982. The installation position L of the oil application device 13 is longer than the position where the discharged yarn is cooled and solidified and the yarn temperature is cooled to room temperature, but shorter than 4.26×10 10 ×D 1.61 /V 1.39 (m). It is preferable to set the winding speed to 5000 m/min or higher and wind the winding speed at 5000 m/min or more. D (cm)...Diameter of single yarn [In the case of irregular cross-section yarn, it is equivalent diameter when converted to a round cross section, that is, (cross-sectional area x 4) / (periphery)] V (cm/sec)... Winding speed If oil is applied at a position where the yarn temperature has cooled to Tg as in the past, single fiber breakage will occur frequently during spinning, and even if oil is applied after Tg to room temperature, the single yarn during spinning will The cutting problem is not resolved. After cooling to room temperature, apply oil,
It turns out that this problem can be solved. The cause of this is not clearly known, but the problem seems to be that until the temperature of the yarn cools down to room temperature, the density of the yarn increases, so the cross-sectional area of the yarn gradually decreases. It is. When the oil is applied during the process of slight deformation of the cross-sectional area of the yarn,
When the spinning speed is 5,000 m/min or more, single fiber breakage becomes noticeable during spinning. The surface elution treatment of the present invention can be applied to basic alkali metal compounds such as alkali metal hydroxides such as caustic soda and caustic potash, alkali metal compounds that form alkali metal hydroxides when dissolved in water, and alkali metal carbonates. This can be achieved by heating the fibers or woven or knitted fabric in a solvent consisting of an aqueous solution, or by subjecting the woven or knitted fabric to a pat/steam treatment with a solvent consisting of an aqueous solution of a basic alkali metal compound. Pat/steam treatment is most preferred. Further, in the alkali treatment, an alkali dissolution promoter such as cetyltrimethylammonium bromide or lauryldimethylbenzylammonium chloride can be used as appropriate. The alkali treatment in the present invention uses the treatment method described above to reduce the weight loss rate to 5 to 50 for fibers or woven or knitted fabrics.
Preferably, it is expressed as % by weight. More preferably 10~
It is 30% by weight. If it is less than 5% by weight, the effect of improving color development is not sufficient, so it is not preferable, and if it is less than 5% by weight,
Exceeding this is not preferable because the strength of the yarn decreases too much. In the polyester of the present invention,
The number of coarse particles of 40 μ or more is 1 g of polymer before spinning.
The number is preferably 150 or less, more preferably 100 or less. If the number exceeds 150 and normal excessive conditions are used when spinning at 5000 m/min or more, which is the objective of the present invention, to produce polyester fibers, thread breakage will occur during spinning, resulting in excessive reinforcement. There is a problem that the pressure rise becomes large. Further, even if the number of coarse particles in the polyester polymer is the same, particles conventionally used in color development improvement technology, such as dry process silica particles, have alkyl groups on the surface that are preferably used in the present invention.
Moreover, the pressure rise is larger than that of silica particles produced using a hydrophobic dry method, in which the silanol groups on the particle surface are blocked.
The layer is often clogged with silica components. The reason for this is thought to be that the agglomerated particles of silica having the alkyl group are easily dispersed by shearing in the layer. Therefore, the hydrophobic dry-processed silica particles having an alkyl group on the surface can be preferably used in the present invention. In addition, if the number of coarse particles is 100 or less per 1 g of polymer, the increase in pressure will be small and ordinary morundum sand etc. can be used as the material for the spinning pack. In some cases, the pressure increase may be large, so it is preferable to prevent the pressure increase using metal sand, a stainless steel nonwoven filter, or the like. When a polyester containing 0.5% by weight or more of silica particles, which has a large effect of improving coloring properties used in the present invention, is polymerized by a normal method, coarse particles are generated violently due to the large amount of silica particles added. Problems such as deterioration in yarn spinning properties, decrease in color development, and decrease in yarn strength are likely to occur. In particular, the production of coarse particles tends to gradually increase as polymerization batches are continued. In order to reduce the generation of coarse particles to 150 or less per gram of polymer, it is preferable to optimize the particle type and amount added, as well as to optimize the polymerization conditions as described below. The number of secondary particles having a diameter three times or more the average primary particle diameter of the silica particles in the present invention is preferably five or more per 10 square microns. If the number is less than 5, the effect of improving color development tends to be small. The reason for this is thought to be that the shape, number, etc. of the vertically long depressions that occur when the fibers are treated with alkali differ. In addition, in the present invention, the number of secondary particles having a diameter that is three times or more the average primary particle diameter is determined by cutting a yarn sample into 100 mμ pieces with a microtome using a HU manufactured by Hitachi, Ltd.
- The number of secondary particles per 7.3cm x 11cm was counted using a photograph taken at 30,000 times using a 12-type transmission electron microscope (acceleration voltage 75KV), and the number was calculated as the average of 20 samples per 10μ 2 of polymer. The value obtained as . The intrinsic viscosity [η] of the polyester fiber according to the present invention is preferably 0.36 or more, particularly preferably 0.53 or more. If it is less than 0.36, strength, fibrillation, etc. may become a problem depending on the application, and for this reason, it is more preferable that it is 0.53 or more. Diethylene glycol (DEG) in the present invention
The content is preferably 2% by weight or less, particularly preferably 1% by weight or less. If the amount exceeds 2% by weight, the CR value of the false twisted yarn tends to decrease and the feel of the fabric tends to deteriorate, as described below. DEG content rate 2
In order to keep the amount below % by weight, the selection of polymerization conditions and catalyst system must be considered. In the present invention, the single fiber fineness of the polyester fiber having good coloring properties is not particularly limited. However, in general, when the single fiber fineness of polyester fiber is 1 denier or less, the light reflectance on the fabric surface increases and the depth of the fabric decreases. can. 1
When producing ultrafine fibers of denier or less, there are generally many fiber breakages during spinning or drawing, and over-reinforcement during spinning is required.If there are many coarse particles in the polymer, it is necessary to over-reinforce during spinning. Therefore, there is a problem that the internal pressure at the start is high and the pressure rise during spinning is also large. For example, the known method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 112306/1986 does have a great effect on improving color development, but it has the problems mentioned above.
It has been difficult to stably produce ultrafine fibers of denier or less. Particle type, amount added, number of coarse particles in the present invention,
By optimizing the number of secondary particles that are three times or more the average primary particle diameter, the intrinsic viscosity, etc., it is possible to preferably and stably produce ultrafine fibers of 1 denier or less. The polyester fiber with good color development according to the present invention can be obtained by adding 0.12% by weight or more and 1.0% by weight or less of silica particles with an average primary particle size of 100 mμ or less at any stage until the polymerization of the polyester is completed. Polymerization is completed at 5000m/min.
After spinning as described above, it is obtained by heating in an alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide to dissolve the fiber surface. The silica particles in the present invention are dispersed in aliphatic glycol, aliphatic alcohol, water, etc. by a known method, and are dispersed at any stage of the esterification reaction, transesterification reaction, or polymerization reaction before the polymerization reaction is completed. Although it can be added, it is particularly preferable to add it before or after transesterification in terms of the number of coarse particles in the resulting polymer. Generally, when adding silica particles during polyester polymerization, it is necessary to reduce the amount of silica particles added at the time of polymerization because it slows down the reaction rate, increases viscosity, etc. Therefore, the heating coil in the transesterification tank is exposed above the reaction liquid level. Therefore, there is a problem that coarse particles increase. In order to obtain a polyester to which the silica particles of the present invention are added, in which the number of coarse particles of 40 μ or more present in 1 g of polymer is 200 or more, the applicant of the present application has already proposed a patent application filed in 1983-
Particularly preferred is the method described in No. 144020.
Specifically, in order to prevent the formation of coarse particles, it is particularly preferable to adopt a method in which the raw material is charged in a transesterification can such that the heating coil is submerged in the reaction liquid, and the transesterification reaction is carried out. In the present invention, when 0.12% by weight or more and 1.0% by weight or less of silica particles are added, the amount of coarse particles produced can be reduced to 200 or less per gram of polymer by employing the above-mentioned charging method. In addition, in order to prevent problems such as sand clogging or thread breakage during the spinning process, the silica particles in the present invention can be prepared using natural sedimentation methods, centrifugation methods, etc.
It is preferable to use a material that has been classified by a generally well-known method to remove coarse particles as much as possible. Further, in the present invention, when dispersing silica particles in glycol, water, etc., conventionally known dispersants can also be preferably used. Suitable dispersants vary depending on the particle type, but in the case of the present invention, quaternary ammonium compounds such as tetraethylammonium hydroxide are particularly preferred. In the present invention, the transesterification catalyst or polymerization catalyst is not particularly limited, but in the case of the silica particles of the hydrophobic dry process of the present invention, DEG is likely to be generated during polymerization, so the transesterification catalyst may be a lithium, calcium, magnesium compound, etc. Preferably, the polymerization catalyst is particularly preferably an antimony compound. The size of the longitudinal fine depressions on the fiber surface of the fibers obtained by the present invention is determined by the maximum width of 0.05 to 1.5μ and the length/
It is particularly preferable for the maximum width ratio to be 1.5 or more in terms of color development of the fiber. Note that the maximum width of the vertically long recess refers to the maximum width of the recess in the horizontal direction. For example, when the recess is oval, it is referred to as the short axis. Further, the length of the vertically long recess refers to the maximum straight distance of the recess. For example, if the vertically elongated recess is oval, it is referred to as the major axis. The effects of the present invention will be described below. (1) Hydrophobic dry-processed silica particles with alkyl groups on the surface and blocked silanol groups on the surface are used, so there is less aggregation during polymerization, resulting in less yarn breakage during spinning and increased pressure inside the spinning pack. Less is. (2) Since the silica particles are uniformly dispersed,
The surface unevenness that contributes to improved color development is uniformly formed, and large depressions caused by agglomerated particles are not created.
It has a high effect of improving color development and is also advantageous in terms of strong strength. (3) Normally, the smaller the silica particle size, the greater the effect of improving color development, but on the other hand, problems are likely to occur due to particle aggregation. However, since the silica particles of the present invention have little agglomeration during polymerization, it is possible to use silica with a small particle size and good coloring properties. (4) the silica particles act as a crystallization nucleating agent;
It has the effect of forming the internal structure of the thread by crystallization when spinning at 5000 m/min or more. The present invention will be specifically explained below with reference to Examples. In addition, parts in Examples mean parts by weight, and % means weight %. In addition, the average primary particle diameter, intrinsic viscosity [η], diethylene glycol (DEG) content, number of coarse particles, method for creating tube knitting, color development evaluation method, alkaline dissolution conditions,
The fibrillation property evaluation method is as follows. (Average primary particle diameter) This is the value obtained by taking a photograph of silica particles magnified 100,000 times with an electron microscope, measuring the longest diameter of each primary particle from the obtained image, and taking the average of 1000 particles. (Measurement method of intrinsic viscosity [η]) Dissolve the polymer in o-chlorophenol,
Values measured in °C. (Diethylene glycol (DEG) content) Add 2.5 g of monoethanolamine to 1 g of polymer and heat under reflux to depolymerize. After cooling, add 20ml of methyl alcohol, neutralize with acetic acid, and quantify by gas chromatography.
It is expressed as the ratio (%) of diethylene glycol obtained to the polymer. (Number of coarse particles) A polyester chip was formed into a biaxially stretched film with a thickness of 25μ by a conventional method, and this 25cm2 film was observed with a stereomicroscope (60x magnification) to measure coarse particles with a maximum length of 40μ or more. The number of coarse particles per gram of sample was calculated. The number of coarse particles was measured 10 times per level.
It was expressed as the average value. (Method for Creating a Tube Knit) The filament yarn to be evaluated was used to knit a tube knit fabric using a 27-gauge sock knitting machine (manufactured by Koike Kikai Seisakusho Co., Ltd.). (Color development evaluation method) The fabric to be evaluated was mixed with 0.2% ionic activator [Sandet G-900 (manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd.)] using a conventional method.
% of soda ash for 5 minutes, then washed with water and dried. Next, using a baking test device [MODEL-DK-IH manufactured by Daiei Kagaku Seiki Seisakusho Co., Ltd.] adjusted to 180°C, drying was performed in a non-tensioned state for 30 seconds to set the cylindrical knitted fabric. Next, dyeing was carried out for 60 minutes in an aqueous solution of Sumikaron Black S-BB (disperse dye manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) at 130°C in a bath ratio of 1:30 consisting of 10% owf acetic acid 0.5cc/sodium acetate 0.2g/. Thereafter, according to a conventional method, reduction cleaning was performed for 20 minutes in an aqueous solution of 80 DEG C. containing 2 g of hydrosulfite, 2 g of caustic soda, and 2 g of a nonionic activator (SANDET G-900), followed by washing with water and drying. The color development was evaluated using a digital colorimetric color difference calculator [manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.] using the L value measured in a state where six or more tube knitted fabrics were stacked and no irradiation light was transmitted.
The darker the color, the smaller the L value, and the lighter the color, the larger the value. (Alkali dissolution conditions) 1 part by weight of the tubular knitted fabric was immersed in 50 parts by weight of a boiling aqueous solution of sodium hydroxide (3% by weight), treated for a predetermined time with stirring, washed with water, and then neutralized with a 1% aqueous acetic acid solution. Then, it was further washed with water and dried. The alkali dissolution treatment time should be examined in advance.
It was set to have a predetermined weight loss rate. In addition, to calculate the weight loss rate, dry the tubular knitted fabric before and after treatment in hot air at 100℃ for 20 minutes, measure the weight [the weights at this time are designated as A and B], and use the formula A-B/A. Calculated from ×100=reduction rate (%). (Fibrillation property evaluation method) Fig. 1 shows a schematic diagram of a fibrillation tester. The wet sample (dyed knitted fabric) 1 is placed on the head 3 so that the friction area with the friction cloth 2 is 12.5 cm 2 .
Attach it using holder 4 and place load 5 on it.
Make sure that the sum is 750g. On the other hand, the friction table 6 was attached via sandpaper 7 to prevent slipping, and eccentrically rotated at 85 rpm.
After rubbing for a minute, sample 1 is removed and the degree of fibrillation is visually determined. That is, when fibrillation occurs, the rubbed part looks whiter than the unrubbed part, so we observed the state in which the rubbed part looked white and judged it in the following five stages. Grade 5: Frosting is not allowed. Grade 4: Slight frosting is observed. Grade 3: Slight frosting is observed. Grade 2: Frosting is quite noticeable. Grade 1: Significant frosting is observed. Of the above, grades 3 and above are considered passing levels. Example 1 100 parts of dimethyl terephthalate, 60 parts of ethylene glycol, 0.05 part of manganese acetate tetrahydrate, and 0.04 part of antimony trioxide were charged into a transesterification can.
The temperature was raised from 140° C. to 230° C. over a period of 4 hours under a nitrogen gas atmosphere, and the transesterification reaction was carried out while the generated methanol was continuously distilled out of the system. During transesterification, the raw materials were charged so that the heating coil was submerged in the reaction solution. Subsequently, 0.05 part of trimethyl phosphate was added to the obtained product. Furthermore, a mixture of various inorganic fine particles shown in Table 1, a 20% aqueous solution of tetraethylammonium hydroxide, and ethylene glycol in a weight ratio of 5:2.5:92.5 was added.
Janke & Kunkel Ultra Turrax T45DX
(10,000 rpm) for 45 minutes, and the slurry was added to the polyester from which inorganic fine particles were obtained in various amounts. The system was then gradually depressurized from 760mmHg to 1mm over 1 hour and 30 minutes.
The pressure was reduced to Hg, and at the same time the temperature was raised from 230°C to 280°C over 1 hour and 30 minutes. Polymerization was carried out for an additional 2 hours at a polymerization temperature of 280° C. for a total of 3 hours and 30 minutes under reduced pressure of 1 mmHg or less. After the reaction was completed, the mixture was discharged into water and polyester chips were obtained by a conventional method. The obtained polyethylene terephthalate was heated to 160℃
After drying under reduced pressure for 4 hours, the material was spun using the apparatus shown in Figure 2 at a spinning temperature of 305°C and a take-up speed of 6000 m/min using a 36-hole spinneret, 100 mesh sand, and a stainless steel nonwoven filter with an absolute diameter of 20 μ. , a drawn yarn was obtained only by the spinning process of 76 denier-36 filament. Using the obtained drawn yarn, a tubular knitted fabric was prepared by the method described above, and then it was scoured and treated with alkali so that the weight loss rate was 20%, and then the coloring property was evaluated. Table 1 shows the spinning properties in the spinning process and the above color development evaluation results. Note that the methyl group-blocked dry process silica in Table 1 is dry process silica that has methyl groups on the particle surface and has 75% of the silanol groups on the particle surface blocked. Further, the state of dispersion of particles in the thread is the number of particles having a diameter three times or more the average primary particle size, expressed as (particles/10μ 2 ).

【表】【table】

【表】 第1表における実験No.1、7、10、11および12
は本発明の効果を明確にするための比較例であ
る。 比較例である実験No.1は添加粒子量が0.12重量
%未満であり、平均の一次粒子径の3倍以上の粒
子の数も少なく、発色性も不良であつた。 また、同じく比較例である実験No.7は粒子添加
量が1.0重量%を越えているため、製糸性が悪く、
パツク内圧上昇も大きい。 同じく比較例である、実験No.10は粒子の平均一
次粒子径が100mμを越えており、平均の一次粒
子径の3倍以上の粒子の数も少なく発色性が不十
分である。 比較例である実験No.11および12は表面のシラノ
ール基を封鎖していないシリカを使用しているた
め発色性向上効果は認められるが製糸性が悪く、
パツク内圧上昇も大きい。 一方、本発明例である、実験No.2、3、4、
5、6、8および9は製糸性も良好であり、発色
性も十分なレベルであつた。 さらに実験No.4の延伸糸を用いて、タフタ、強
撚織物、仮撚加工糸織物、仮撚加工糸強撚織物、
トリコツト、丸編などに製編織後アルカリによる
減量処理を行ない、さらに通常の方法により染
色、捺染を行なつた。 得られた布帛は淡色から濃色および黒染のいず
れも同一ポリマーで通常の紡糸・延伸を行なつて
得た延伸糸を使用した場合より良好な発色性を示
した。 実施例 2 実施例1の実験No.5および12で使用したポリマ
ーを用いて、72ホールの口金および絶対過径が
15μのステンレス製不織布フイルターを使用し
5500m/minで引取つた以外は実施例1と同一条
件で紡糸し、75デニール−72フイラメントの延伸
糸を得た。 得られた延伸糸を用いて、前記した方法によ
り、筒編地とし発色性および評価した。 紡糸工程での製糸性および発色性評価結果を第
2表に示した。
[Table] Experiment No. 1, 7, 10, 11 and 12 in Table 1
This is a comparative example for clarifying the effects of the present invention. In Experiment No. 1, which is a comparative example, the amount of added particles was less than 0.12% by weight, the number of particles with an average primary particle diameter of 3 times or more was small, and the color development was poor. In addition, in Experiment No. 7, which is also a comparative example, the amount of particles added exceeds 1.0% by weight, so the spinning property was poor.
The increase in pack internal pressure is also large. In Experiment No. 10, which is also a comparative example, the average primary particle diameter of the particles exceeds 100 mμ, and the number of particles that are three times or more the average primary particle diameter is also small, resulting in insufficient color development. Experiment Nos. 11 and 12, which are comparative examples, use silica that does not block the silanol groups on the surface, so although the effect of improving color development is observed, the spinning property is poor.
The increase in pack internal pressure is also large. On the other hand, Experiment Nos. 2, 3, and 4, which are examples of the present invention,
Samples Nos. 5, 6, 8, and 9 had good spinning properties and a sufficient level of color development. Furthermore, using the drawn yarn of Experiment No. 4, taffeta, strongly twisted fabric, false twisted textured yarn fabric, false twisted textured yarn strongly twisted fabric,
After knitting and weaving, tricots, circular knits, etc. were subjected to weight reduction treatment with alkali, and further dyed and printed using conventional methods. The resulting fabrics, dyed from light to dark colors and dyed black, showed better color development than when drawn yarns obtained by conventional spinning and drawing of the same polymer were used. Example 2 Using the polymers used in Experiment Nos. 5 and 12 of Example 1, a 72-hole cap and an absolute overdiameter were
Uses a 15μ stainless steel non-woven filter
Spinning was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the yarn was drawn at 5500 m/min to obtain a drawn yarn of 75 denier-72 filaments. The obtained drawn yarn was made into a tubular knitted fabric by the method described above, and its color development and evaluation were evaluated. Table 2 shows the evaluation results of spinning properties and coloring properties in the spinning process.

【表】 第2表における実験No.14は本発明の効果を確認
するための比較例である。 比較例である実験No.14は過を強化したにもか
かわらず製糸性が不十分であり、内圧上昇も大き
かつた。 本発明例である実験No.13は発色性、製糸性共に
満足されるレベルであつた。 実施例 3 実施例1実験No.4のポリマーの重合時間を変更
し、重合度の異なるポリマーを得た。 得られたポリマーを実施例1と同様に紡糸し、
75デニール−36フイラメントの延伸糸を得た。 得られた延伸糸をヒーター長110cmのスピンド
ル式仮撚加工機を用いてヒーター温度210℃、仮
撚加工速度100m/min、仮撚数3450tpm、3%
のアンダーフイード率で仮撚加工し、次いで前記
方法で編製およびアルカリ溶解処理を実施した後
発色性を評価した。 得られた仮撚加工紙の伸縮伸張率(CR値)と
アルカリ溶解処理後の筒編地のフイブリル化性を
第3表に示した。
[Table] Experiment No. 14 in Table 2 is a comparative example for confirming the effects of the present invention. In Experiment No. 14, which is a comparative example, although the fiber was strengthened, the spinning properties were insufficient and the internal pressure increased significantly. Experiment No. 13, which is an example of the present invention, had satisfactory levels of both color development and thread-spinning performance. Example 3 The polymerization time of the polymer in Experiment No. 4 of Example 1 was changed to obtain polymers with different degrees of polymerization. The obtained polymer was spun in the same manner as in Example 1,
A drawn yarn of 75 denier-36 filaments was obtained. The obtained drawn yarn was processed using a spindle-type false twisting machine with a heater length of 110 cm at a heater temperature of 210°C, a false twisting speed of 100 m/min, a number of false twists of 3450 tpm, and a 3%
The fabric was false-twisted at an underfeed rate of , and then subjected to knitting and alkali dissolution treatment using the method described above, and then evaluated for color development. Table 3 shows the expansion/contraction elongation rate (CR value) of the obtained false-twisted paper and the fibrillation property of the tubular knitted fabric after the alkali dissolution treatment.

【表】 第3表において実験No.19〜21は本発明の効果を
明確にするための比較例である。 実験No.19は重合度が低いためフイブリル化性が
低目である。 また、実験No.20、21はDEGが2.0重量%を越え
ており仮撚加工系CRが低目である。 実験No.15〜18は仮撚加工糸のCR値も高く、抗
フロステイング性も良好であり、この仮撚加工糸
を用いた織物をアルカリ減量処理後染色した結
果、良好な発色性が得られた。
[Table] In Table 3, Experiment Nos. 19 to 21 are comparative examples for clarifying the effects of the present invention. Experiment No. 19 had a low degree of polymerization, so the fibrillation property was low. In addition, in Experiment Nos. 20 and 21, the DEG exceeded 2.0% by weight, and the CR of the false twisting process was low. In Experiment Nos. 15 to 18, the CR value of the false-twisted yarn was high and the anti-frosting property was also good, and as a result of dyeing the fabric using this false-twisted yarn after alkali weight reduction treatment, good color development was obtained. It was done.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はフイブリル化性を測定する装置の概略
図である。第2図は本発明の紡糸プロセスの好ま
しい実施形態例を示す概略図である。 11:口金、12:冷却装置、13:油剤付与
装置、14:第1ゴデイロール、15:第2ゴデ
イロール、16:巻取装置、Y:糸条。
FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus for measuring fibrillation. FIG. 2 is a schematic diagram showing a preferred embodiment of the spinning process of the present invention. 11: Mouthpiece, 12: Cooling device, 13: Oil applying device, 14: First Godey roll, 15: Second Godey roll, 16: Winding device, Y: Yarn.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 平均の一次粒子径が100mμ以下であり、粒
子表面にアルキル基を有し、かつ粒子表面のシラ
ノール基を30%以上封鎖した疎水性乾式法のシリ
カ粒子を0.12重量%以上1.0重量%以下含有する
ポリエステルを5000m/min以上で紡糸した後、
該繊維に対し可溶性あるいは分解性を有する溶剤
で表面溶出処理することを特徴とする発色性の良
好なポリエステル繊維の製造方法。 2 シリカ粒子の平均の一次粒子径が50mμ以下
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の発色性の良好なポリエステル繊維の製造方
法。 3 シリカ粒子の平均の一次粒子径が20mμ以下
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の発色性の良好なポリエステル繊維の製造方
法。 4 シリカ粒子の含有率が0.3重量%以上0.48重
量%以下であることを特徴とする特許請求の範囲
第1項ないし第3項記載の発色性の良好なポリエ
ステル繊維の製造方法。 5 ポリエステル1g中に存在する40μ以上のシ
リカ粒子の数が150個以下であることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項ないし第4項記載の発色
性の良好なポリエステル繊維の製造方法。 6 シリカ粒子の平均の一次粒子径の3倍以上の
径を有する二次粒子が10平方ミクロンあたり少な
くとも5個存在することを特徴とする特許請求の
範囲第1項ないし第5項記載の発色性の良好なポ
リエステル繊維の製造方法。 7 ポリエステルの極限粘度が0.36以上であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第5
項記載の発色性の良好なポリエステル繊維の製造
方法。 8 ポリエステルの極限粘度が0.53以上であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第6
項記載の発色性の良好なポリエステル繊維の製造
方法。 9 ポリエステルにおけるジエチレングリコール
の含有率が2重量%以下であることを特徴とする
特許請求の範囲第1項ないし第8項記載の発色性
の良好なポリエステル繊維の製造方法。 10 ポリエステルにおけるジエチレングリコー
ルの含有率が1重量%以下であることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項ないし第8項記載の発色
性の良好なポリエステル繊維の製造方法。 11 表面溶出処理後の単繊維繊度が1.0デニー
ル以下であることを特徴とする特許請求の範囲第
1項ないし第10項記載の発色性の良好なポリエ
ステル繊維の製造方法。 12 繊維の溶剤が苛性ソーダ溶液であることを
特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第11項
記載の発色性の良好なポリエステル繊維の製造方
法。
[Claims] 1. 0.12% by weight of hydrophobic dry-processed silica particles having an average primary particle diameter of 100 mμ or less, having an alkyl group on the particle surface, and blocking 30% or more of the silanol groups on the particle surface. After spinning polyester containing 1.0% by weight or less at 5000 m/min or more,
1. A method for producing polyester fibers with good color development, which comprises subjecting the fibers to surface elution treatment with a solvent that is soluble or decomposable. 2. The method for producing polyester fibers with good coloring properties according to claim 1, wherein the average primary particle diameter of the silica particles is 50 mμ or less. 3. The method for producing polyester fibers with good coloring properties according to claim 1, wherein the average primary particle diameter of the silica particles is 20 mμ or less. 4. The method for producing polyester fibers with good coloring properties according to claims 1 to 3, characterized in that the content of silica particles is 0.3% by weight or more and 0.48% by weight or less. 5. The method for producing polyester fibers with good color development properties according to claims 1 to 4, characterized in that the number of silica particles of 40 μ or more present in 1 g of polyester is 150 or less. 6. Color development according to claims 1 to 5, characterized in that there are at least 5 secondary particles per 10 square microns having a diameter that is three times or more the average primary particle diameter of the silica particles. A good method for producing polyester fiber. 7 Claims 1 to 5, characterized in that the intrinsic viscosity of the polyester is 0.36 or more
A method for producing a polyester fiber with good coloring properties as described in Section 1. 8 Claims 1 to 6, characterized in that the intrinsic viscosity of the polyester is 0.53 or more
A method for producing a polyester fiber with good coloring properties as described in Section 1. 9. The method for producing polyester fibers with good color development according to claims 1 to 8, characterized in that the content of diethylene glycol in the polyester is 2% by weight or less. 10. The method for producing polyester fibers with good color development according to claims 1 to 8, characterized in that the content of diethylene glycol in the polyester is 1% by weight or less. 11. The method for producing polyester fibers with good coloring properties according to claims 1 to 10, wherein the single fiber fineness after surface elution treatment is 1.0 denier or less. 12. The method for producing polyester fibers with good coloring properties according to claims 1 to 11, characterized in that the solvent for the fibers is a caustic soda solution.
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