JPH0341573B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は物理的加工により抗ピリング特性にす
ぐれたクレバス状裂け目部を有する繊維を製造す
る方法に関するものである。更に詳しくは、紡績
糸を製造する為の中間製品である不連続繊維の束
を−５℃以下の媒体に接触させつつ、または接触
させた後直ちに、単繊維が実質的に切断されない
程度に剪断力を与えて繊維束を構成する単繊維内
部にＶ字形に切れ込んだクレバス状の裂け目部を
発生させることによる亀裂を有する繊維の製造法
である。この製造法は紡績の前紡、精紡および仕
上工程において、化学繊維および天然繊維からな
る通常の不連続繊維の束に新しい機能を付与する
もので、途中の紡績工程の繊維切断、フライを少
なくする一方、単繊維の力学的性質を部分的に低
下せしめ、抗ピリング特性にすぐれた不連続繊維
の束を工業的有利に得ることを可能にするもので
ある。 化学繊維並びに天然繊維は衣料をはじめ種々の
繊維製品に広く用いられている。一方、繊維素材
に対する要求はきわめて広汎多様であつて外観の
美しさ、機能性が要求されてきている。 しかし、衣料用、インテリア用に広く用いられ
る場合、洗濯、使用をくり返えすとその力学的性
能に基づくピリングが発生し易すく、著しくその
外観の美しさを損う問題がある。 従来より合成繊維の抗ピリング性を向上させる
方法が種々提案されている。大部分は繊維の製造
段階において、特殊なポリマー、重合、紡糸、後
処理を施して、繊維の力学的性質を均質に低下さ
せるものであり、製造工程が複雑になるとともに
生産性が低い等、工業的にメリツトが極めて小さ
いものであつた。一方、繊維製品に物理的に傷を
与えて抗ピリング性を付与しようとするものに、
特公昭38−5863号公報、特開昭56−128324号公報
があり、これらはいずれもアクリロニトリル重合
体に関するもので繊維をトウ状にて加熱し軟化さ
せた後スタツフアーボツクス型クリンパー等を用
いて圧力をかけ、事実上その引張強力を保持しつ
つ、引掛強度を低下せしめるものである。しか
し、この方法で強度を低下させるにはクリンパー
のニツプ圧及びボツクス圧を非常に強くする必要
があり、繊維同志の融着、切れ糸等が生じ、トウ
の形態が悪くなり、特にパーロツク、ターボ方式
等のトウから始まる紡績において集団切れ、スラ
ブやネツプ等が発生する。また、刃物でカツトし
てステーブルにした後通常の紡績工程にとおして
も開繊維が悪くネツブが多発する等の問題があ
る。また、原料段階でこのような加工を施こすと
上記の問題以外に各紡績工程において、繊維切
断、フライの発生が多くなり、紡績糸の品質が低
下する。さらに、機械保全の回数も増加する等の
問題がある。 また、天然繊維として羊毛に物理的に傷を与え
て抗ピリング性を付与しようとするものに、特開
昭57−56539号公報があり、これは羊毛スライバ
ーを圧縮および加熱処理して、羊毛繊維同志の交
叉部に圧痕を与えるものである。 しかし、上記方法では高荷重が必要なうえ、加
工速度を非常に遅くしないと十分な抗ピリング特
性を与えることはできない。また、さらに力学的
性質がすぐれている合成繊維に対して、上記方法
では抗ピリング特性を付与できない。 本発明は、このような従来法の欠点を解決すべ
く全く新規な抗ピリング繊維の製造方法を提供す
るものである。すなわち、繊維の製造段階におい
て特殊なポリマー、重合、紡糸にて繊維の力学的
性質を均質に低下させるのではなく、通常の力学
的特性が良好な不連続繊維の束に紡績の前紡また
は精紡、仕上工程において物理加工を施し、単繊
維にランダムに弱い部分を発生させることによつ
て熱融着がなく、ネツプ、繊維切断、フライ等が
少なく品質、紡績性が良好で、かつ抗ピリング性
にすぐれた不連続繊維の束を高速にて製造する方
法を提供するものである。 本発明の不連続繊維の束としては、ラツプ、ウ
エブ、スライバー、フリース、粗糸、紡績糸が一
般に用いられる。繊維としてはポリアミド系、ポ
リエステル系、ポリアクリル系、ポリ変性アクリ
ル系、ポリウレタン系、ポリ塩化ビニル系、ポリ
ビニルアルコール系等の合成繊維、アセテート系
等の半合成繊維、レーヨン系等の再生人造繊維等
の化学繊維および、羊毛、獣毛、絹、綿等の天然
繊維が用いられるが、ポリアクリル系合成繊維、
羊毛が特に好ましく用いられる。繊維の束として
は例えば単繊維デニール0.1d〜100dから構成され
るトータル・デニール45d〜450万ｄにいたるラ
ツプ、ウエブ、スライバー、フリース、粗糸およ
び紡績糸が一般に使用される。更に、上記不連続
繊維の束とフイラメント等の連続繊維の束との混
合体、他種繊維との混合体にも適用できる。この
不連続繊維の束は−５℃以下の媒体に接触させる
ことによつて、繊維の伸度が極めて低い状態とな
る。本発明では、このような状態で単繊維が切れ
ない程度の剪断力を与えて繊維の束を構成する単
繊維の繊維軸方向にクレバス状裂け目部を発生さ
せる。裂け目部は−５℃以下の媒体に接触させつ
つ、または接触後直ちに、剪断力を与えて発生さ
せる。 −５℃をこえ、常温（20℃近辺）に近づくに従
つて、繊維の伸度が高くなり、そのため、剪断力
を与えてせん断変形を生じせしめても繊維に裂け
目部は発生しない。さらに、繊維の残留ひずみが
増大し、低収縮率の紡績糸を得ることが困難とな
る。 本発明の効果をより充分に発揮させるために
は、−20℃以下が好ましく、より好ましくは−40
℃以下である。 ここで、従来の抗ピリング特性をもつ繊維は、
引掛強伸度が均一に低いため、紡績工程において
繊維切断、フライ、毛羽の発生が多くなり、紡績
糸の品質が低下するとともに、機械保全の回数も
増加する等の問題がある。本発明はこれらの問題
を解決するためにも伸度特性の高い原綿を用いて
も第５図に示すように−５℃以下で行なうことに
よつて繊維にクレバス状裂け目部を発生させるこ
とが可能となつた。また、−20℃以下にすると、
その発生量が増加し、剪断応力が小さくても容易
に用途、目的に応じた発生量をもつクレバス状裂
け目部を有する繊維を得ることが可能となる。更
に、−40℃以下にすることによつてクレバス状の
裂け目部の発生量は高くなり、きわめて安定した
状態で収縮の発現がない不連続繊維の束を得るこ
とが可能となる。また、温度の下限は絶対零度ま
であるが、それでは使用媒体のコスト、装置に問
題があり、−20℃〜−195℃が好ましい。 本発明に使用される冷却媒体としては、−５℃
以下のものであれば使用可能であるが、アンモニ
ア、二酸化炭素、空気、酸素、窒素の気化ガスま
たは液体および寒剤として、アルコールやエーテ
ル等と固体無水炭酸との混合物のほか、氷と塩化
亜鉛、塩化ナトリウム等の塩化、硝酸、硫酸化合
物との混合物を使用することができる。他に、電
気的に冷却する方法を使用することもできる。 この冷却媒体に接触させる時間は繊維の種類、
供給方法、媒体の種類や温度等により異なるが、
一般には0.1秒〜10分程度が用いられる。 冷却媒体との接触方法は特に限定されないが、
冷却物体の表面に不連続繊維の束を接触させる方
法、気体雰囲気中や液体中に不連続繊維の束を通
過させる方法、冷却媒体を不連続繊維の束に滴下
させる方法等がある。 剪断力はある接圧をもつた上下対をなす表面速
度の異なるローラー間を通過させる方法、一対の
加圧ローラーの間をスリツプさせながら通過させ
る方法、ある接圧をもつた上下対をなすラビン
グ・ローラーの間を通過させる方法、一対の加圧
ラビング・ローラーの間をスリツプさせながら通
過する方法、補助装置にて不連続繊維の束に衝撃
を与える方法等を用いることができる。これらの
他に別の剪断力を併用しても差し支えない。 このような条件で繊維に剪断力を与えることに
より、単繊維表面に第４図Ａ，Ｂの如き、繊維内
部へＶ字形に切れ込んだクレバス状の裂け目部を
発生させる。 第４図Ａは単繊維３０の側面図でクレバス状裂
け目部３１が存在する。ＢはＡ−A′断面図であ
り、裂け目部３１は繊維内部にＶ字形に切れ込ん
でいる。 裂け目部３１の長さ、幅、深さ、数は剪断力の
大きさ、冷却媒体の温度により変化する。一般に
は裂け目が大きく、多くなるに従つて抗ピリング
性が向上するが、ある限度を越えると紡績に際し
てフライの多発、単繊維切れが生じる。従つて、
必要に大じて所望の剪断力、剪断方法、冷却媒体
の温度を決めることが望ましい。 本発明においては、単繊維表面に長さ１〜
100μ、最大幅0.1〜3μの裂け目部をランダムに発
生させる条件を実験的に選択することが望まし
い。 このクレバス状裂け目部を有する単繊維におけ
る引張強伸度、引掛強伸度について調べると、そ
の引張強伸度の低下は少ないが裂け目が内部まで
Ｖ字形に切れ込んでいるため、引掛強伸度の低下
が著しく現われる。この裂け目部の発生量は抗ピ
リング特性からみると単繊維１本当り１個以上が
好ましく、不連続繊維束を構成する単繊維の少く
とも半数が裂け目部を有していることが好まし
い。紡績工程における繊維切断及びフライの防止
という点から単繊維１本当り10個以下が好まし
い。このようにして製造された不連続繊維の束と
しては具体的には抗ピリング加工したラツプ、ウ
エブ、スライバー、フリース、粗糸および紡績糸
等がある。 この剪断力を作用させる工程は、紡績の前紡、
精紡および仕上のどの工程においても可能であ
る。しかし、特に糸規格、編織の組織、規格等に
よりピリングが発生しやすい繊維製品たとえば撚
数が低く、編目の粗な組織である等高度の抗ピリ
ング加工が必要な場合、紡績の始期段階で高度の
抗ピリング加工を施こすと前紡での繊維切断、フ
ライが多くなるため、できるだけ前紡、精紡、仕
上の最終段階で行なうのが望ましい。 第６図は上下対をなすラビング・ローラにてラ
ビング運動を繊維の束の走行方向に対して直角に
作用させた場合で、−40℃におけるラビングスト
ローク長（mm）と裂け目部の発生量を示す、この
グラフから明らかなように本発明によればラビン
グストローク長を変更することによつても容易に
裂け目の発生量を決定できる。 また、ラビングローラー圧、ラビングサイクル
等の剪断力の要素を変更することによつても容易
に裂け目部の発生量を決定できる。 次に、本発明の例を図面により説明する。第１
図は本発明にかかる一実施態様例を示す工程図で
ある。最終ギル工程において、通常の力学的性質
にすぐれた単繊維からなるスライバーを数本ダブ
リングした不連続繊維の束１を供給し、バツク・
ローラー３とフロント・ローラー４の間において
ギルヘツド２によるくしけずりと所定のドラフト
を与えて所定の重量とした後、低温槽６において
−５℃以下の冷却媒体に接触させることによつて
繊維の伸度が極めて低い状態に保ちつつ、ラビン
グ・ローラー７にて加圧すると同時にラビング運
動によつて剪断力を与え、フリース５を構成する
単繊維に裂け目部を発生させコイラー８にてケン
ス９に収納するものである。 第２図は粗紡工程で抗ピリング加工を行うもの
である。通常の力学的性にすぐれた単繊維からな
るスライバー等の不連続繊維の束１を低温槽６に
おいて−５℃以下の冷却媒体に接触させることに
よつて繊維の伸度が極めて低い状態に保ちつつバ
ツク・ローラー３、ミドル・ローラ１０とフロン
ト・ローラー４の間においてドラフトを行ない所
定の重量とした後、ラビング・ローラー７にて剪
断力を与え、フリース５を構成する単繊維に裂け
目部をさせると同時に、粗糸の形成を行いボビン
１１に巻き取るものである。 第３図は精紡工程で抗ピリング加工を行うもの
である、通常の力学的性質すぐれた単繊維からな
る粗糸又はスライバー等の不連続繊維の束１を低
温槽６において−５℃以下の冷却媒体に接触させ
ることによつて繊維の伸度が極めて低い状態に保
ちつつ、上下対をなす表面速度の異なるローラー
１２，１２′にて加圧することによつて剪断力を
与え、不連続繊維の束１を構成する単繊維に裂け
目部を発生させた後、バツク・ローラー３、ミド
ル・ローラー１０とフロント４にて所定をドラフ
トを行ない、次にリング・トラベラー方式にて撚
を与え紡績糸１３とした後紙管１４に巻き取るも
のである。 実施例 １ ポリアクリロニトリル繊維３デニールｄで構成
されるスライバーを第１図の装置に仕掛けて、０
〜−120（℃）の冷却媒体に接触させて下記条件に
て紡出した後の単繊維の特性を第１表に示す。 ドラフト 9.0 紡出スライバー重量 7.5（ｇ／ｍ） 紡出速度 50（ｍ／mm） 冷却媒体 液体窒素 低温槽内雰囲気温度 ０〜−120（℃） 滞留時間 10（sec） ラビングサイクル 1000（Ｃ／mm） ラビングストローク長 15（mm）

【表】 第１表から明らかなように、紡績の最終ギル工
程において、通常の均質な断面をもつた、力学的
性質のすぐれた単繊維からなるスライバーを冷却
させるとともに上下１対のラビング・ローラーに
て加圧、剪断することにより、繊維に容易にクレ
バス状裂け目部を発生させることができ、単繊維
切れ、繊維の融着がなく、単繊維が１本、１本分
繊された均整な不連続繊維の束を紡出することが
できた。また、冷却温度が低い程、その剪断力は
小さくてよいことが解る。 次に、通常の紡績工程を経て、1/40メートル番
手、撚数500T／ｍのリング紡績糸を得、これを
２本合わせてジヤージを編成し、JIS Ｌ−1076
ICI法（5h）にてピリング特性を測定した結果を
第２表に示す。

【表】 ０（℃）に対して−20℃以下では小さな剪断変
形で容易にクレバス状裂け目部が発生し、単繊維
の引掛強伸度が低下する。−120℃に関しては剪断
変形量が相対的に高く、物性低下によるフライの
発生が心配されたが、本発明の如く前紡の後段階
で抗ピリング加工をすると、原糸、原綿段階で抗
ピリング加工したものに比べて、前紡工程での繊
維損傷および損傷の拡大がなく、繊維切断、フラ
イの少ない良好な紡績性を得ることができる。紡
績糸の物性は十分な強力、伸度を有するものであ
り、でき上がつた製品のピリング特性は−20℃以
下では４〜５級と良好であつた。このように、紡
績性にすぐれているとともに、紡績糸、糸物性並
びにピリング特性のすぐれた製品を工業的有利に
得ることが可能となつた。 実施例 ２ 羊毛質番60^Sで構成されるスライバーを第２図
の装置に仕掛けて、冷却媒体に接触させた後、下
記条件にて紡出した。 供給スライバー重量 7.5（ｇ／ｍ） 冷却媒体 液体窒素 低温槽内雰囲気温度 −40（℃） 滞留時間 40（sec） ドラフト 7.5（倍） 紡出速度 50（ｍ／mm） ラビングサイクル 1000（Ｃ／mm） ラビングストローク長 ０〜40（mm） ラビング角度 90（°） 次に、上記スライバーを常温にて仕掛け同一の
機械条件にて紡出を行ない、その結果について比
較した。 次に、通常の紡績工程を経て、1/40メートル番
手、撚数500T／ｍのリング紡績糸を得、これを
２本合わせてジヤージを編成し、JIS Ｌ−1076
ICI法（5h）にてピリング特性を測定した結果を
第３表に示す。

【表】 上下１対のラビング・ローラーのラビングスト
ローク長によつて容易にその剪断力を変更でき、
冷却温度を下げることなく機械的に容易に裂け目
を発生させることができる。また、ボビナー工程
で行うことによつて、強いピリング加工を施して
も紡績工程でのフライ、繊維切断が少なく、ピリ
ング特性にすぐれた紡績糸を製造することができ
る。 本発明はこのように紡績工程において−５℃以
下の媒体に接触させつつ、または接触後直ちに不
連続繊維の束に剪断力を与えてクレバス状裂け目
部を有する繊維を製造するものであるから、 (1) 冷却媒体の温度および剪断力を変更すること
により、用途、目的に応じて任意のクレバス状
裂け目部を発生させることができる。 (2) 通常のすぐれた力学的性質をもつた化学繊
維、天然繊維からなる不連続繊維の束にクレバ
ス状裂け目部を発生させ、抗ピリング特性を付
与することができる。 (3) 紡績の最終段階で抗ピリング加工を施こすこ
とによつて、従来法による抗ピリング加工に比
べて紡績工程でのフライ、繊維切断を少なくな
る一方、より高度の抗ピリング特性をもつ繊維
製品を安定して製造することが可能となつた。 といつた顕著な作用効果を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は夫々本発明を実施す
るには適した態様の一例を示す工程図であり、第
１図は最終ギル工程、第２図は粗糸（ボビナー）
工程、第３図は精紡工程において抗ピリング加工
を行なう場合を示す図である。第４図は本発明に
よつて得られるクレバス状裂け目部を示すモデル
図でＡは側面図、ＢはＡのＡ−A′における断面
図である。第５図は実施例１と第１表をグラフ化
したもので冷却媒体温度とクレバス状裂け目部の
発生量を示すグラフである。第６図は実施例２の
第３表をグラフ化したもので、ラビング・ストロ
ーク長とクレバス状裂け目部の発生量を示すグラ
フである。 １……不連続繊維の束、２……ギルヘツド、３
……バツク・ローラー、４……フロント・ローラ
ー、５……フリース、６……低温槽、７……ラビ
ング・ローラー、８……コイラー、９……ケン
ス、１０……ミドル・ローラー、１１……ボビ
ン、１２，１２′……上下対をなす表面速度の異
なるローラー、１３……紡績糸、１４……紙管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 不連続繊維の束を−５℃以下の媒体に接触さ
   せつつ、または接触後直ちに、不連続繊維の束を
   構成する単繊維が実質的に切断されない程度に剪
   断力を与えて単繊維にＶ字形をなし内部に切れ込
   んだクレバス状裂け目部を発生させることを特徴
   とする亀裂を有する繊維の製造法。