JPH0341574B2 - - 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、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、繊維軸に対して0°＜θ≦90°の
角度（θ）をもつて連続繊維の束に単繊維が実質
的に切断されない程度に剪断力を与えて繊維束を
構成する各単繊維内部に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。この製造法は通常の
連続繊維の束に新しい機能を付与するもので、各
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。 化学繊維はすぐれた力学的性能、発色性、良好
な風合いを有しており衣料をはじめ種々の繊維製
品に広くい用いられている。一方、繊維素材に対
する要求は近年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れいる。 しかし、衣料用、インテリア用等に広く用いら
れる場合、化学繊維は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
リツトが際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、事実上その引張強度
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、着れ糸等が生
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工程において集
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プルにした後通常の紡績工
程にとおしても開繊性が悪くネツプが多発する等
の問題がある。 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
的特性が良好な連続繊維の束に物理加工を施しラ
ンダムに弱い部分を発生させることによつて熱融
着等がなく品質が良好でかつ紡績性、抗ピリング
特性にすぐれた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。 本発明の連続繊維の束としては、トウ、マルチ
フイラメントが一般に用いられる。連続繊維とし
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が用いられるが、アクリ
ル系合成繊維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30d〜200万ｄに
いたるフイラメント、ラージフイラメントおよび
トウが一般に使用される。更に、上記連続繊維の
束と短繊維からなる繊維束との混合体、他種繊維
との混合体にも適用できる。この連続繊維の束は
−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、繊維軸に対してて0°＜θ≦
90°の角度（θ）をもつて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各単繊維の
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、
引掛け強伸度が均一に低いため、紡績工程をはじ
めとする後工程での繊維切断、フライの発生が多
くなるとともに、そのステープル・ダイヤグラム
が悪くなる等の問題がある。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繊維を用い
ても第３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、窒素等の気化ガス
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。また、
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連続繊維の束を通過
させる方法、冷却媒体を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
過させる方法、補助装置にて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。 角度θは連続繊維の束の走行方向と剪断力の作
用線とで形成される角度で、相互に補角関係にあ
る小さい方の角度とする。よつて常に角度は0°≦
θ≦90°となる。 θ＝０の場合は昭和57年特許願第97299号明細
書に記載しているように連続繊維の束の繊維軸方
向に表面速度の異なる上下１対のローラーにより
剪断力を与える方法に該当する。しかし、θ＝０
の場合は単繊維の切断がおこり易いという問題点
がある。 本発明は0°＜θ≦90°とすることによりこの問
題を解決したものであつて、好ましくは30°＜θ
＜90°である。 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３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
には裂け目部が大きく、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、必要に応じて所望の剪断力、剪断方法、冷却
媒体の温度は実験的に決めることが望ましい。 例えば、第５図は上下対をなすラビング・ロー
ラーにてラビング運動を繊維軸に対して直角、す
なわちθ＝85°で作用させた場合で、−40℃におけ
るラビングストローク長（mm）と裂け目部の発生
量を示すが、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部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
（Ｃ／min）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。 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の試料
長20mm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
強伸度の低下か著しく現われる。この裂け目部の
発生量は抗ピリング特性からみると20mm当り１個
以上が好ましく、本発明の方法によりえられる連
続繊維束の任意の20mmに対して少くとも半数は裂
け目部を有することが好ましい。紡績工程におけ
る繊維切断及びフライ発生を抑制する点から10個
以下がより好ましい。このようにして製造された
連続繊維の束の形態としてはトウ、フイラメン
ト、直紡用マルチフイラメント等がある。 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。一定の巾に均一に単繊維を分離しながら厚
みを整えた連続繊維の束１を供給し、バツク・ロ
ーラー３とフロント・ローラー４の間に設けた低
温槽２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、連続繊維の束１に対してθ＝80°に設け
たラビング・ローラー５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、連続繊維の束
１を構成する各単繊維に裂け目部を発生させ振り
込み機６、振り込み筒７によつてケンス８に収納
するものである。 第２図はラビング・ローラー５を連続繊維の束
の進行方向、すなわち繊維軸に対して角度θをも
つて設けたものであつて、本発明にかかる一実施
態様例を示す工程図である。 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50万ｄのトウを第１，２図の装置に仕
掛けて、０〜−120（℃）の冷却媒体に接触させ下
記条件にて紡出した後の単繊維の特性を示す。 冷却媒体 液体窒素 低温槽内雰囲気温度 ０〜−120（℃） 滞留時間 30（sec） 紡出速度 50（ｍ／min） ラビングサイクル 1000（Ｃ／min） ラビングストローク長 ７（mm） ラビング角度（θ） 80°

【表】 この表から明らかなように、トータル・デニー
ル50万の通常の均質な断面をもつたトウを冷却さ
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た。単繊維10
cm当りでみると、−40℃以下ではほぼすべての単
繊維に少くとも１つのクレバスが認められた。１
ｍ当りでみると−20℃は少くとも３つのクレバス
があつた。また単繊維切れ、繊維の融着等がな
く、単繊維が１本、１本分繊されたトウ形態の良
好な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、上記連続繊維の束をカツターにて所定の
ダイヤグラムを有するステープルにした後、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）にて測定した。

【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が
多かつた。この場合、ラビングによる剪断力をさ
らに低くするのが望ましい。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 ポリアクリロニトリル繊維３デニール(d)で構成
される50万ｄのトウを第１，２図の装置に仕掛け
て下記条件のもとに、冷却媒体に接触させた後ラ
ビングストローク長０〜40（mm）にて紡出した後
の単繊維の特性及びその紡績糸からなる偏地のピ
リング性の結果を第３表に示す。 冷却媒体 液体窒素 低温槽内雰囲気温度 −40（℃） 滞留時間 30（秒） 紡出速度 50（ｍ／min） ラビングサイクル 1000（Ｃ／min） ラビングストローク長 ０〜40（mm） ラビング角度（θ） 45°

【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
部を発生させることができる。しかし、ラビン
グ・ストローク長が長くなると単繊維切れおよび
トウの形態の乱れが発生する。 実施例 ３ ポリエステル繊維3dで構成されるトータル45
万ｄのトウを第１図の装置に仕掛け下記条件にて
紡出したのち、紡績糸となし、その偏地のピリン
グ性を測定した。 紡出条件 冷却媒体 窒素ガス 低温槽内雰囲気温度 −120（℃） 滞留時間 30（秒） 紡出速度 20（ｍ／min） ラビングサイクル 1000（Ｃ／min） ラビングストローク長 10（mm） ラビング角度（θ） 70（°） ポリエステル繊維の場合、アクリルに比べて強
靭であるが上記条件で行つたところ、クレバス状
の裂け目部が、単繊維長20mmあたり4.1ケあり、
編地のピリング性も４級が得られた。 本発明はこのように−５℃以下の媒体に接触さ
せつつ、または接触後直ちに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えることに
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) 通常のすぐれた機械性能をもつた連続繊維の
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) クレバス状裂け目部を有する連続繊維の束
は、そのトウおよびステープルの紡績性、品質
はきわめて良い。 (4) さらに、このクレバス状裂け目部を有する連
続繊維の束を従来のトウ紡績として知られてい
るパーロツク方式、ターボ方式に適用した場合
にも、切断に伴うエネルギーが極めて少なくて
すむ。 という顕著な作用効果を示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するに適した態様の一例
を示す工程断面図、第２図は第１図の平面図、第
３図は冷却媒体温度とクレバス状裂け目部の発生
量を示す図、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′断面図、第５図はラビング・ス
トローク長とクレバス状裂け目部の発生量を示す
図である。 １……連続繊維の束、２……低温槽、３……バ
ツク・ローラー、４……フロント・ローラー、５
……ラビング・ローラー、６……振り込み機、７
……振り込み筒、８……ケンス、３０……単繊
維、３１……クレバス状裂け目部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 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、繊維軸に対して0°＜
   θ≦90°の角度（θ）をもつて、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の剪
   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方法。