JPH04194007A - 混繊糸の製造方法 - Google Patents

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、混繊糸の製造方法に関し、さらに詳しくは紡
糸混繊糸の新規な製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、熱処理により嵩高性を呈する混繊糸は、シルキー
素材として種々検討されている。

その製法は、収縮差、デニール差の異なる糸を延伸中、
あるいは延伸後に混繊するいわゆる延伸混繊の方法が主
体となっている。この延伸混繊の方法は、高付加価値商
品を作るということに関しては好ましいが、その反面、
生産プロセスという面で改良の余地がある。そこで、こ
の点を改良する方法として、近年、紡糸工程から混繊糸
を作るいわゆる紡糸混繊の技術が色々と試みられている
。

例えば、■特性の異なる複数の重合体を押し出すポリマ
ー混繊の方法、■孔径の異なる紡糸口金を用いてデニー
ルの異なる繊維を押し出す、異デニールコスパンの方法
、■紡出された繊維群に、例えば収束ガイドあるいはメ
タリングオイル、インターレースなどを組合せることに
より、収束群と非収束群間で空気抵抗差に起因する紡糸
張力差を発生させてこれを収縮差として取り出す、張力
差コアスパンの方法、■ポリマーの吐出面の位置を異な
らしめ、冷却差を付与した突き出し口金を使用する方法
、など多岐にわたる試みがある。

しかしながら、前記■ポリマー混繊の場合は、有用な構
造差（デニール差、収縮差、伸度差など：を付与でき、
延伸混繊に近い風合い、嵩高性のものが得られるが、複
数のポリマーを複合紡糸装置で紡糸する必要があり、生
産コストの面での問題がある。前記■異デニールコスバ
ンの方法は、単一ポリマーで同一口金で可能という、極
めて合理的な方法であるが、実質的には単なる異デニー
ルだけのものであり、充分な構造差がつかず、風合い、
嵩高性の面で不充分である。前記■張力差コスパンの場
合は、張力差による有用な構造差を発現可能な領域が狭
いこと（銘柄、紡速による制約がある。すなわち、張力
差がつきやすい単糸デニールの小さい銘柄に限定され、
紡糸速度も４．５００ｍ／分以上の高紡速が必要）、ま
た収束装置が必要なため、多錘化時の問題もある。

前記■冷却差の方式は、冷却差のコントロールが難しく
、従って品位面のコントロールだけでなく、紡糸時の糸
切れも発生しやすいという問題がある。

このように、生産性、風合い、嵩高性を全て満ｉ　　足
する紡糸混繊の技術は、実質的に存在しながった。

、また、嵩高性が３０ｃｆｆｌ／ｇ以上を示す簡易な紡
糸混繊技術の開発が要求されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、単一ポリマーで、構造差が充分大きく、同一
口金であるため極めて操作性がよく、紡糸時の糸切れが
少なく、多錘化の問題もない紡糸混繊の製造方法を提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、断面積が異なる複数の吐出孔群を有する紡糸
口金を用いて重合体からなる混繊糸を得る方法において
、該紡糸口金の吐出孔群の少なくとも一群の吐出孔の断
面積が連続的に拡大する吐出孔を有する紡糸口金を使用
することを特徴とする混繊糸の製造方法である。

本発明においては、単一ポリマーでかつ操作性がよい混
繊糸を得るという観点から、同−口金内に断面積が異な
る吐出孔を保有させることが必要である。なお、断面の
形状は、丸断面、三角断面、その他各種の形状を挙げる
ことができ、特に限定されるものではない。

その際、特に重要なことは、各種吐出孔群の中に少なく
とも断面積が連続的に拡大する吐出孔群を共存させるこ
とである。これは、極めて大きな紡糸ドラフトを溶融ポ
リマー流に選択的に作用させ大きな構造差を付与し、得
られる混繊糸に大きな嵩高性を付与するためである。こ
れにより、嵩高性も３０ｄ１ｇ以上が可能となる。すな
わち、本発明の方法を用いると、伸度差、配向差（Δｎ
の差）、自然延伸倍率（ＮＤＲ）の差が大きく異なった
混繊糸を同一口金で紡糸段階で得ることができ、さらに
異デニールコスパンでは不可能であった、太デニール成
分と細デニール成分とのＮＤＲを逆転することもできる
。つまり、太デニール成分のＮＤＲが小さく、細デニー
ル成分のＮＤＲが大きく、延伸すると太デニール成分が
中に入り、細デニール成分が外に張り出すという、延伸
混繊糸のもつ長所も本発明の紡糸混繊の方法は有するの
である。

以下、本発明を図面を用いて説明する。

本発明に用いる、「吐出孔の断面積が連続的に拡大する
吐出孔」とは、例えばそのＩＢ様を第１図に示す。もち
ろん、ポリマーの層流状態を乱さなければ段階状であっ
ても本発明に用いることができる。この吐出孔の断面積
をみると、ポリマーの導入部１の終了点である地点２に
おける断面積ＳＡから連続的に拡大し溶融ポリマーが吐
出孔を離れる地点３において最大となる特徴を有してお
り、この点が通常の吐出孔第２図と大きく異なる点であ
る。

一般に、溶融ポリマーに及ぼす紡糸ドラフトの効果は、
溶融ポリマーが吐出される地点の吐出孔の断面積に依存
するが、これもドラフトの程度によるもので、例えば第
２図の場合、確かにみがけ上（計算上）の紡糸ドラフト
は大きくなるが、地点２′の孔径ｆＡＺ＝地点３′の孔
径／！。であるため、／！１．１０を極めて大きくする
と、１Ａｆｆｉとｌｏとの間を流れるポリマーの背圧が
不充分となり、ｌＡｔと１゜との間の流れの状態が不安
定になり、その結果、吐出斑を生じるだけでなく、有効
なドラフトが作用しなくなるため、１０の値を大きくす
ることだけでは限界があった。

一方、本発明の第１図の吐出孔の場合、地点２で絞って
まず大きな背圧をかけておき次第に拡大するため、地点
２の孔径Ｉ！、Ａｌ〜地点３の孔径！１゜の間の背圧は
極めてスムーズに連続的に変化し、しかもその流れの速
度は連続的に減速する。従って、通常の丸孔口金に比べ
て背圧低下の程度が極めて小さくなるため（丸孔口金の
数千倍の背圧アップの効果がある）、ｆＡ＋〜！、１間
のポリマーの流れは極めて安定となり、地点３では有効
な紡糸ドラフトを取り出すことが可能となるのである。

すなわち、本発明はみかけの紡糸ドラフトが少な（とも
１，０００以上、好ましくは数千〜敵方、さらに好まし
くは１０万以上という極めて大きい紡糸ドラフトを用い
ることを特徴とする混繊糸の製造法に関し、高ドラフト
紡糸という概念からみても、本発明の紡糸方法は、ドラ
フト率が高々１．０００までという従来の高ドラフト紡
糸とは一線を画するものである。

本発明の紡糸口金の吐出孔の断面積であるが、地点３の
断面積Ｓ８は０．　７８５０！ａｌｌ”　　（丸孔換算
ｌ□＝１．０ＩＩＩＩｌφ）以上が好ましく、３．１４
００ｍ＋＋”　　（丸孔換算１ｍ＋−２，０ｍｍφ）以
上が特に好ましい結果を与える。

断面積の上限は必ずしも限定されないが、あまり大きく
すると１つの口金のなかの吐出孔の数が少なくなり過ぎ
るので、同一口金を使用する混繊糸という観点から７８
．５００ａｍ”　　（丸孔換算！□＝１０＋ｏφ）程度
に抑えるのが好ましい。

複数の口金の場合は、全く限定はされない。

地点２の孔径ｆＡ＋、地点２と地点３間の距離ｆｃ＋お
よびテーパー角θについては、ＳＡくＳｌｌの関係を満
足すればよく、例えばｆＡ＋は０．１０〜０．９０ｓｍ
ｎφ、ｊ２ｃＩは０．２０〜１５ｍ＋程度で充分である
。

本発明は、第１図の吐出孔を含む混繊糸の製造方法に関
するものであり、その吐出孔群の具体的な組合せは、例
えば第３〜５図にその実施態様を示すことができる。

第３図は、丸孔群（Ａ）と断面積が連続的に拡大する拡
大吐出孔群（Ｂ）との組合せ、第４図は断面積が連続的
に縮小する吐出孔群（Ａ）と断面積が連続的に拡大する
拡大吐出孔群（Ｂ）との組合せ、第５図は断面積が連続
的に拡大する吐出孔群（Ａ）、（Ｂ）同士の組合せを示
すモデル図である。第３〜５図では、好ましくは（Ｂ）
孔の断面積が（Ａ）の断面積より大きいということであ
り、そのほか何ら限定されるものではない。

第３〜５図は、丸断面の組合せを示しているが、もちろ
ん異形断面、例えば三角断面、六角断面などとの組合せ
も可能であり、吐出孔群の吐出孔の種類も２種類だけで
なく、３種類以上も可能である。

第６図は、従来の異デニール混繊糸を得るための吐出孔
群の模式図である。

第７図は、本発明の方法で得られる比較的低紡速で巻き
取った混繊糸（未延伸糸）の応力−伸度曲線（ＳＳ曲線
）であり、図中、Ｃは混繊糸全体のＳＳ曲線、Ａは混繊
糸を構成している繊維のうち、例えば第３〜５図で（Ａ
）孔から吐出された成分のＳＳ曲線、Ｂは同じ混繊糸の
うち第３〜５図の（Ｂ）孔から吐出された成分のＳＳ曲
線を示す。これかられかるように、同一口金、同一紡速
で巻き取ったにもかかわらず、（Ａ）孔から吐出された
成分と（Ｂ）孔から吐出された成分とは、伸度、ＮＤＲ
が大きく異なることが分かる。

第８図は、第７図で示す未延伸糸を延伸熱処理して得ら
れる延伸糸のＳＳ曲線であり、図中、Ｃは混繊糸全体の
、Ａ、Ｂはそれぞれ（Ａ）孔、（Ｂ）孔から吐出された
成分のＳＳ曲線を示す。

第８図から明らかなように、本発明の混繊糸は、延伸熱
処理しても大きな構造差を有することが分かる。このた
め、本発明の混繊糸から得られる織編物は、極めて大き
な嵩高性を呈する。

なお、本発明の混繊糸の製造においては、その巻取り速
度、延伸条件といった生産条件、設備、さらに製品のデ
ニールといった物性面においてもなんら限定されるもの
ではなく、従来の公知のものを用いることができる。

本発明に使用する重合体とは、熱可塑性ポリエステル、
ポリアミドを称する。具体的には、ポリエステルとして
は、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレ
フタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリへキサ
メチレンテレフタレートを、ポリアミドとしては、ナイ
ロン６、ナイロン６６、ナイロン４６を挙げることがで
きる。

〔実施例〕

以下、実施例にを用いて本発明を具体的に説明する。

なお、本実施例において、各物性は下記の方法で測定し
たものである。

■混繊糸の強度、伸度 オートグラフ（定速伸長型引張試験機）を用い、つかみ
間隔の距離を２０ｃｍとし、標準初荷重のもとで試料を
とりつけ、引張速度１００％／分で引っ張り、荷重伸長
曲線を描き、前件曲線の最大応力点をその試料の切断強
力および伸度とした。

なお、測定回数は５回とし、平均値を求めた。

また、強度（ｇ）は、デニールあたりの強さを求めて強
度（ｇ／デニール）とした。

さらに混繊糸を構成する個々の成分については、混繊糸
を分繊して測定した。

■清水収縮率 軽荷重（１／３０　ｇ／デニール）をかけ、処理前の試
長（２，）をスケール板上で測定したのち、沸騰水中で
３０分間処理し、１時間放置後、軽荷重をかけて処理径
長（ｌ、）を測定し、下記式より収縮率を求めた。

■自然延伸倍率（ＮＤＲ） 未延伸糸の応力−伸度曲線より、第７図に示すように応
力が立ち始める点の伸度から求めた。

■紡糸ドラフト 巻取り速度（Ｖ）とポリマーの吐出線速度（Ｔ）の比Ｖ
／Ｔより求めた。

■Δｎ（複屈折率） 特公昭６１−８１７１号公報記載の方法にて求めた。

■染色性および風合い 得られた混繊糸を筒編みし、分散染料で常圧染色し、水
洗乾燥後、１８０°Ｃで１分間セットし、評価用試料と
した。

評価は、肉眼、触感によって実施した。

■嵩高性 糸条をかせ（周長１．２５ｍ）に３２０回転とり、２つ
折りにし、その一端に６ｇの荷重を吊るし、乾熱１８０
℃で５分間処理し、冷却後、一定の重量（Ｗｇ）の堆積
（Ｖｃｉｌｌ）を６．４ｇの荷重下で測定し、以下の式
で算出した。

嵩高性（ｃｄ／ｇ）　＝Ｖ　（ＣＩ＋り　／Ｗ　（ｇ）
実施例１ 極限粘度〔η〕が０．６４のポリエチレンテレフタレー
ト（艷消剤として０．０７重量％の酸化チタンを含む）
を溶融し、第４図に示す吐出形状の組合せを有する紡糸
口金〔各（Ａ）、（Ｂ）の吐出孔数は、それぞれ１２ホ
ール（Ｈ）である〕を用いて３０ｇ／分の吐出量で押し
出した。

使用した吐出孔の各部の寸法を第１表に示す。

第１表 なお、紡糸口金の（Ａ）孔群としては吐出断面積が連続
的に減少するタイプを、（Ｂ）孔群としては吐出断面積
が連続的に拡大するタイプを使用した。

次に、押し出されたポリマー流に温度２６”Ｃ１湿度６
０％の冷却風を３０ｃｍ／秒の線速度で吹きつけ、冷却
固化させたのち、オイリングローラ−で油剤を付与し、
引取り速度１，５００ｍ／分で巻取り、１８０デニール
／２４フイラメントのマルチフィラメントを得た。

得られた未延伸糸を分繊し、（Ａ）孔群および（Ｂ）孔
鮮から吐出された糸の特性を調べた。

結果を第２表に示す。

第２表 （Ａ）孔鮮から吐出されたフィラメントおよびＣＢ）孔
群から吐出されたフィラメント〔第２表中それぞれ（Ａ
）孔群、ＣＢ）孔群と表示〕ともに同じデニールであっ
たが、（Ａ）孔群の未延伸糸と（Ｂ）孔群の未延伸糸の
間には伸度、ＮＤＲ１Δｎともに極めて大きい差がある
ことが分かる。

すなわち、同一口金、同一紡速で巻き取ったにもかかわ
らず、紡糸ドラフトを（Ｂ）孔群にのみ太き（作用させ
ることができ、その結果、大きい構造差を生じせしめた
のである。

次に、この未延伸糸を下記の条件で延伸熱処理し、７２
デニール／２４フイラメントの延伸糸を得た。

延部ｌ目し一ト綻住 予熱温度；　　　　　９５°Ｃ 熱セツト温度（スリットヒーター温度）；１８０°Ｃ 延伸倍率ｉ　　　　　　２．５０ 延伸速度；　　　　　　５００ｍ／分 得られたマルチフィラメントを分繊し、（Ａ）孔鮮から
得られたフィラメントおよび（Ｂ）孔群から得られたフ
ィラメントの特性を調べた。

結果を第３表に示す。

第３表から明らかなように、延伸熱処理しても、（Ａ）
孔鮮から吐出されたフィラメントと（Ｂ）孔鮮から吐出
されたフィラメントとの間に大きい伸度差、さらには収
縮差も存在することが判明した。

また、マルチフィラメントの嵩高性は４０ｄ／ｇと極め
て大きかった。

次に、前記マルチフィラメントを筒編みし、下記条件で
分散染料で染色した。

染色矢作 染料；　Ｐｏ１ｙｅｓｔｅｒ　Ｅａｓｔｍａｎ　Ｂｌｕ
ｅ染料比；筒編み重量に対して４％ 助剤；モノゲン（花王製）０．５重量％／！浴比；１／
１００ 温度Ｘ時間；１００℃×６０分 染色した筒編み（試料）を水洗乾燥後、１８０℃で１分
間熱セツトした。

このようにして得られた試料は、均一で染色性良好なも
ので、また風合いはソフトで腰があり、嵩高性のあるも
のであった。

実施例２ 紡糸口金の吐出孔の組合せが実施例１の場合と同じで、
各部の寸法を第４表に示すとおりにしたことおよびポリ
エチレンテレフタレートの吐出量を４５ｇ／分とした以
外は、実施例１と同じ要領で２７０デニール／２４フイ
ラメントの未延伸糸を得た。

なお、（Ａ）孔群の吐出断面積が連続的に縮小し、（Ｂ
）孔群の吐出断面積が連続的に拡大するタイプであるこ
とは実施例１と同じである。

得られた未延伸糸を分繊し、（Ａ）孔鮮から吐出された
フィラメントおよび（Ｂ）孔鮮から吐出されたフィラメ
ントの特性を調べた。

結果を第５表に示す。

第５表 第５表から明らかなように、驚くべきことに太デニール
成分の方が低伸度でＮＤＲも小さいという、従来の紡糸
混繊とは逆の現象も実現可能であることが分かった。

次に、このマルチフィラメントを実施例１と同じ要領で
延伸し、１０８デニール／２４フイラメントの延伸糸を
得た。得られた延伸糸を分繊し、（Ａ）孔鮮から吐出さ
れたフィラメントおよび（Ｂ）孔鮮から吐出されたフィ
ラメントの特性を調べた。結果を第６表に示す。

第６表 第６表から明らかなように、延伸熱処理しても、大デニ
ール成分が低伸度でかつ高収縮という、従来は延伸混繊
でしかできなかったことも可能であることが分かった。

また、嵩高性も４２ｃＩｉ！／ｇと極めて大きかった。

次に、実施例１と同じ要領で風合いを評価したが、腰が
あり、かつソフトな風合いであった。

比較例１ 第６図に示す吐出孔の形状の組合せを有する紡糸口金を
用い、吐出量４５ｇ／分とした以外は実施例１と同じ要
領で実施し、２７０デニール／２４フイラメントの未延
伸糸を得た。使用した吐出孔の各部の寸法を第７表に示
す。

第７表 なお、紡糸口金は（Ａ）孔群、（Ｂ）孔群とも吐出孔の
断面積に変化のないタイプであった。

得られた未延伸糸を分繊し、（Ａ）孔鮮から吐出された
フィラメントおよび（Ｂ）孔鮮から吐出されたフィラメ
ントの特性を調べた。

結果を第８表に示す。

第８表から明らかなように、細デニール成分が低伸度、
低ＮＤＲであり、大きい構造差がみられなかった。

次に、前記マルチフィラメントを延伸倍率を３．０とし
た以外は、実施例１と同様な要領で延伸し、９０デニー
ル／２４フイラメントの延伸糸を得た。

得られたマルチフィラメントを分繊し、（Ａ）孔群から
吐出されたフィラメントおよび（Ｂ）孔群から吐出され
たフィラメントそれぞれの特性を調べた。結果を第９表
に示す。

第９表から明らかなように、（Ａ）孔鮮から吐出された
フィラメントと（Ｂ）孔鮮から吐出されたフィラメント
の間にデニール差はあるものの、収縮差、伸度差はほと
んどなくマルチフィラメントとしての嵩高性も１Ｂｃｄ
／ｇと小さいものであった。

また、このマルチフィラメントを用い、実施例１と同様
にして筒編みを作成しこれを染色後、風合いを調べたが
、ペーパーライクなものであった。

〔発明の効果〕

本発明の方法によると、ある特定の吐出孔群に極めて大
きい紡糸ドラフトを作用させることができるため、作業
性がよいのはもちろん、あたかも延伸混繊糸で得られる
ような大きい構造差を紡糸段階で付与することが可能と
なり、合理性と高付加価値性が両立した混繊糸の製造が
可能となり、その工業的意義は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の混繊糸の製造に用いる、断面積が連
続的に拡大する吐出孔の１つの模式図である。図中、１
はポリマーの導入部、２はポリマー導入部の終了点、３
は吐出孔の断面積が最大となる点、ｆＡＩ、Ｐ□はそれ
ぞれ２．３における孔径、ｆｃ＋は２〜３の距離、θは
ｊ２ＡＩ、！□、！。。 で決められるテーパーの角度を示す。 第２図は、従来の混繊糸の製法に用いる吐出孔の模式図
で、図中、１′、２′、３′はそれぞれ第１図の１．２
．３に対応し、ｐａｔ、１ｍ□、！ｃ！はそれぞれｆｆ
１ＡＩ、ｌ□、Ａｃｔに対応する。 第３〜５図は、本発明の混繊糸の製造方法に使用できる
吐出孔の組合せを示すもので、第３図は断面積が変化し
ない吐出孔（Ａ）と断面積が連続的に拡大する吐出孔（
Ｂ）との組合せ、第４図は断面積が連続的に縮小する吐
出孔（Ａ）と断面積が連続的に拡大する吐出孔（Ｂ）と
の組合せ、第５図は断面積が両者とも連続的に拡大する
吐出孔の組合せを示す。 第６図は、従来の紡糸混繊糸の製法に用いられる吐出孔
の組合せで、断面積が変化しない孔径が小さい（Ａ）と
断面積が変化しない孔径が大きい（Ｂ）の組合せを示す
。 第７図は、本発明の方法で得られる混繊糸（未延伸糸）
の応力・伸度曲線で、曲線Ｃは混繊糸全体の応力・伸度
曲線、曲線Ａは混繊糸を構成する成分で、第３〜５図の
吐出孔Ａから吐出されたフィラメントの応力・伸度曲線
を、Ｂは混繊糸を構成する成分で、第３〜５図の吐出孔
Ｂから吐出されたフィラメントの応力・伸度曲線を示す
。 第８図は、第７図の混繊糸（未延伸糸）を延伸熱処理し
て得られる混繊糸の応力・伸度曲線で、曲線Ｃは混繊糸
全体の応力・伸度曲線を、曲線ＡおよびＢばそれぞれ第
７図の曲線ＡおよびＢで示される成分の応力・伸度曲線
を示す。 特許出願人　　帝　人　株式会社 代理人　弁理士　白　井　重　隆 第１図 第２図 第３図 （Ａ）　　　　　　　　　　（Ｂ） 第７図 伸度

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）断面積が異なる複数の吐出孔群を有する紡糸口金
   を用いて重合体からなる混繊糸を得る方法において、該
   紡糸口金の吐出孔群の少なくとも一群の吐出孔の断面積
   が連続的に拡大する吐出孔を有する紡糸口金を使用する
   ことを特徴とする混繊糸の製造方法。
2. （２）断面積が連続的に拡大する吐出孔において、最大
   となる断面積が少なくとも０．７８５０ｍｍ＾２である
   請求項１記載の混繊糸の製造方法。
3. （３）重合体がポリエステルおよび／またはポリアミド
   である請求項１記載の混繊糸の製造方法。