JPH0424463B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、紡績用ポリエステル繊維に関し、特
にローターの回転数が６万RPM以上の高速オー
プンエンド紡績、および、スピンドルの回転数
が、1.8万RPM以上の高速リング紡績に適した、
高速紡績用ポリエステル繊維に関するものであ
る。 〔従来技術〕 ローター式オープンエンド紡績の基本的なメカ
ニズムは、供給されたスライバーをコーミングロ
ーラで分繊し、空気流でローター室へ移送し、ロ
ーターで連続的に集積、加撚して糸として引き出
すことから成つている。 このようなメカニズムに対応して、オープンエ
ンド紡績用油剤としてはコーミング時の繊維切断
による粉末状スカムの発生の抑制と繊維のコーミ
ングローラへの捲付の防止を主眼とした油剤が提
案されてきた。例えば特公昭52−12838号公報で
は脂肪酸エステルによつて粉末状スカムの発生を
抑制し、脂肪酸ポリアミドによつて繊維のコーミ
ングローラへの捲付を防止する油剤組成が、更に
特公昭56−3465号公報ではPO／EOブロツク共重
合体によつて粉末状スカムの発生を抑制する油剤
組成が、また特公昭57−37707号公報ではPOEア
ルキルエーテル又はPOEアルキルエステルと脂
肪酸エステルによつて粉末状スカムの発生を抑制
し、アルキルホスフエートカリウム塩によつて繊
維のコーミングローラへの捲付を防止する油剤組
成が提案されている。 一方、スピンドル式のリング紡績に於ては、ス
ピンドルの回転数が大きくなると、紡出糸のバル
ーンが大きくなり、糸が隣接錘の糸又は、周囲の
カバー類に当り、糸が破損し、糸切れをおこし、
紡出できなくなつてしまう。これを防ぐため、ア
ンチノードリングが使われている。しかるに、ス
ピンドル回転数が1.8万RPMをこえると、糸張力
の増加が大きくなり、糸とアンチレードリングと
の摩擦およびトラベラーとの摩擦が大きくなつ
て、繊維表面の擦過により可塑化現象が発生す
る。その状態は、前述した高速オープンエンド紡
績の場合と同様である。 このような高速での摩擦力を小さくする油剤組
成としては、鉱物油、高級脂肪酸エステルなどの
中性油を平滑剤として使うことが知られている
が、これまで知られている中性油を用いた合成繊
維の紡績用油剤としては、中性油の比率が10ない
し40重量％のものが用いられている（特開昭48−
33193号特開昭50−40894号、特公昭52−12838
号）。 所で、昨今は生産性を向上させるため、ロータ
ーの回転数が大巾に大きい高速オープンエンド紡
績機が採用されるようになつた。つまりローター
回転数は、従来の３万RPMから、６万ないし８
万RPM、速いものでは、８万ないし10万RPM又
はそれ以上に達している。 しかるに、かかる高速のオープンエンド紡績機
に前述のようなオープンエンド紡績油剤で処理し
たポリエステル原綿を供給すると、通過繊維量の
増加に伴つて、ローター内の粉末状スカムが増加
したり、ローター回転数の上昇に伴ない、ロータ
ーから糸を引き出すためのガイド即ちネーブルと
の摩擦によつて紡出張力が大巾に上昇し、繊維の
表面の一部が、擦過されて可塑化し、表面が溶解
したと同様な形に変形するという現象が生じるこ
とが判明した。その結果、糸切れの増加や、糸の
均整性、均染性、糸強力等に多大の悪影響を及ぼ
すことになる。 一方、かかる高速オープンエンド紡績に適した
ポリエステル繊維は、オープンエンド精紡機まで
の工程、すなわち混打綿、カードおよび練条工程
での紡出調子の不良なものが多く、全ての工程で
良好なポリエステル繊維が望まれている。ここで
紡出調子とは、ラツプ及びスライバーの集束性不
良によるラツプリツキング、コイリングくずれ、
油剤の粘着性、スカム付着によるカードシリンダ
ー捲付、練条ローラ捲付をいう。また、高速オー
プンエンド精紡機のコーミングローラへの繊維の
捲付き防止および、粉末状スカムの発生の抑制も
重要なポイントである。すなわちローター内に３
mm前後の短繊維を含んだ粉末状のスカムが堆積
し、運転時間の経過と共に糸斑が大きくなり、又
糸切れが多発するため、著しい場合は精紡糸を捲
上げ、ドツフイングするまでに１〜３回も運転を
停止して、加撚室内を清掃する必要があつた。又
残りの粉末状スカムのそれほど多くない原綿につ
いては、コーミングローラー部分への捲付により
糸切れが多発するため捲付いた繊維を取除くのに
多くの人手を要すると共に均質な糸が得られなか
つた。更に又これらのうち粉末スカムの発生が多
いものほど糸強力は低い傾向があつた。 また、リング紡績においても生産性を向上させ
るため、スピンドルの回転数を大巾に速くした高
速リング紡績機が採用されるようになつた。つま
りスピンドルの回転数は、従来の１万ないし1.7
万RPMから、1.8万ないし2.5万RPM、速いもの
では３万RPMに達している。 しかるに、かかる高速リング紡績機に前述のよ
うなリング紡績油剤や、オープンエンド油剤で処
理したポリエステル原綿を供給すると、スピンド
ル回転数の増加につれ、通過繊維量がふえ、ロー
ラーへ巻きついたり、バルーンが大きくなり紡出
張力の増加により、アンチノードリングやトラベ
ラーとの摩擦が大きくなり、スピンドルの回転数
が1.8万RPMをこえると、前述の高速オープンエ
ンドでの可塑化現象と同じ状態が発生し、糸切れ
の増加や、糸の均整性、均染性、糸張力等に多大
の悪影響を及ぼすことになる。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、かかる高速のオープンエンド
紡績及びリング紡績特有の問題点を改良し、高品
質の紡績糸を高能率で得る事を可能にする高速オ
ープンエンド及び高速リング紡績に適したポリエ
ステル繊維を提供することにある。 〔発明の構成・作用〕 本発明者等は上記の目的を達成せんとして鋭意
研究した結果、高速、高張力下での繊維表面の油
膜強化と併せて対金属摩擦係数の低下を図ること
により、所望の繊維を得るに到つた。 すなわち、本発明は、 (a) 一価又は多価アルコールの脂肪酸エステル、
植物系又は動物系又は鉱油系のワツクス、およ
びポリエチレンワツクスなる群から選ばれ且つ
30〜150℃の融点を有する中性油の１種又は２
種以上を40〜85重量％と、 (b) カチオン界面活性剤を５〜30重量％と、 (c) 残部が乳化剤 とからなる紡績用油剤が付着されていることを特
徴とする紡績用ポリエステル繊維である。 オープンエンド紡績においてはローターから糸
がひき出される際、ネーブルとの摩擦により、紡
出張力が上昇し、接触部の温度も上昇する。ロー
ターの回転速度が大きくなるほど、この温度は上
昇し張力と温度があいまつて、ついに繊維の表面
の一部が可塑化現象をおこす状態に到る。この
際、繊維表面の油剤が融解し、融解潜熱を奪うこ
とにより、繊維表面の温度の上昇を妨げ、可塑化
現象を防ぐことが可能である。融点が高すぎると
繊維表面の温度が下らないので、融点は150℃以
下が好ましい。この効果を示す油剤成分として
は、融点が30〜150℃の、一価又は多価アルコー
ルの脂肪酸エステル、植物性又は動物性又は鉱油
系のワツクス、およびポリエチレンワツクスが挙
げられる。一価及び多価アルコールの脂肪酸エス
テルとしては、ステアリン酸ステアリル、フタル
酸ジステアリル、ジステアリルアジピン酸エステ
ル、ソルビタンベヘネート、等があげられる。植
物性又は動物性又は鉱油系のワツクスとしては、
カルナウバワツクス、木ロウ、密ロウ、セラツク
ロウ、パラフインワツクス、モンタンワツクス、
等があげられる。ポリエチレンワツクスとして
は、エチレンチーグラー法で得られたポリエチレ
ンワツクス等があげられる。 これらの成分の割合は、オープンエンド工程で
の繊維表面の可塑化防止のためには、多い方が好
ましいが、混打綿から練条までの前紡工程では、
少い方が好ましく、全工程のナランスをとるため
には、エステルまたはワツクス類の中性油40〜85
重量％とカチオン系界面活性剤を５〜30重量％の
割合で使用することにより、本発明の目的が達成
される。中性油は、高速平滑性に優れているが、
制電性に劣り、カチオン活性剤は、全く逆の関係
にある。しかるにこの中性油とカチオン活性剤を
上記割合で混合使用するとき驚くべきことに、高
速平滑性及び制電性ともに優れた油剤が得られる
ことが判明した。この理由は未だ明らかでないが
一応このように推定される。即ち、ここで使用す
る中性油は、融点が高いために、繊維表面で結晶
状になり、カチオン活性剤と遊離して存在し、し
かも中性油の比率が多いため、繊維表面はほゞ中
性油の結晶でおおわれ、他物体との摩擦は殆んど
この中性油が当ることになる。一方、摩擦帯電し
た静電気は中性油の結晶の間に存在するカチオン
活性剤によつて、除去されると考えられる。 このことから、油剤中において、中性油の割合
が40重量％未満になると、高速平滑性が劣り、85
重量％を超えると、乳化剤の量が多くなり、カチ
オン活性剤を５重量％以上用いることができず、
制電性が劣り問題ーなる。また、カチオン活性剤
の量が30重量％をこえると高速平滑性が損われ好
ましくない。 カチオン活性剤としては、例えば高級アルキルア
ミン塩及びエチレンオキサイド付加物、イミダゾ
リン型カチオン活性剤、サバミンＡ型カチオン活
性剤、アーコベルＡ型カチオン活性剤、アルキル
トリメチルアンモニウム塩型カチオン活性剤、サ
バミン型第４級アンモニウム塩型カチオン活性
剤、等があげられるが、ポリエステル繊維の制電
性に効果の大きい第４級アンモニウム塩型カチオ
ン活性剤が好ましい。 以上述べた成分は通常、乳化剤を配合すること
によつて水性エマルジヨンとして使用するのが好
ましいが、更に防錆剤、酸化防止剤、防腐剤、乳
化安定剤など各種添加剤など各種添加剤を加える
こともできる。乳化剤としては非イオン活性剤を
主体として使用するのが望ましいが、アニオン活
性剤をカチオン活性剤とのコンプレツクスによる
沈でん発生、高速平滑性増大に結びつかない程度
に少量混合使用することもある。 非イオン活性剤としてはポリオキシエチレンア
ルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフ
エニルフエノール、ポリオキシエチレン脂肪酸エ
ステル、ヒマシ油のエチレンオキサイド付加物、
グリセリンの脂肪酸モノエステル又はソルビタン
の脂肪酸モノエステルおよびこれらのエチレンオ
キサイド付加物などがある。非イオン活性剤につ
いても融点が高い方が好ましいが、その効果は、
脂肪酸エステルおよびワツクス類程ではない。 これらの配合油剤は、水性エマルジヨンとして
通常用いられる如き浸漬法によつて処理する場合
には、通常１〜10重量％の濃度のエマルジヨンと
して用いるのが適当であるが、これはローラー接
触法又はスプレー法によつても処理され得るもの
で特に処理法によつて限定されるものではない。
更に本発明油剤の合成繊維への付与はポリエステ
ル繊維製造工程の任意の位置で行なうことができ
る。又浸漬法によつて油剤を付与した後に処理繊
維を乾燥熱処理し、その後再度スプレー法により
再追油することもできる。 本発明油剤の合成繊維に対する付着量は0.10
（重量）％〜0.40（重量）％の範囲におさえるのが
好ましい。付着量が0.10（重量）％より低い場合
には十分な平滑性が得られず、オープンエンド精
紡工程での粉末状スカムの発生が多くなり、繊維
表面の可塑化現象も多くなる。また、リング紡績
での、アンチノードリングやトラベラーとの擦過
が増加する。更に帯電防止能が不足し、前紡工程
で静電気によるトラブルが発生し好ましくない。 一方、付着量は多いほど粉末状スカムの発生を
少なく押えることができるが、通常0.30重量％あ
れば十分であり、0.40重量％を超えるとコーミン
グローラーへの捲付が増え、更に前紡工程でカー
ドシリンダーへの沈み、ウエブの乱れ、練条粗
紡、及び精紡工程のローラー捲付も著しく増大す
るため、これ以上は必要でない。 本発明において、ポリエステルとは主としてポ
リエチレンテレフタレートを指称する。紡績糸に
あつてはポリエステル100％での使用はもちろん
のこと、コツトンとの混紡およびレーヨンその他
との混紡においても所期の目標は達成される。 〔発明の効果〕 本発明は、高速でのオープンエンド精紡機及び
リング精紡機での、繊維表面の可塑化現象がなく
を抑えつつ充分な制電効果を奏するので前紡での
紡出調子が良好なポリエステル繊維を提供するも
のである。 〔実施例〕 次に、本発明を実施例により具体的に説明する
が、勿論本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではない。 実施例 １ オルソクロロフエノール溶液で測定した極限粘
度が0.65の延伸されたポリエステル繊維（単糸デ
ニール1.2デニール）をトウの状態で、200℃に加
熱したホツトローラで乾燥・熱処理を行なつた
後、次表に示す各油剤の水溶液中に浸漬処理し、
油剤付着量が0.15重量％になるように絞り、次い
で捲縮を付与し、110℃で30分間の熱風乾燥処理
を行つた。このトウを35mmの長さに切断して得た
紡績用原綿を通常の方法で開綿し、温湿度が25℃
×65％RH、シリンダー速度が250RPM、ドツフ
アー速度が15RPM、スライバーゲレンが300ゲレ
ン／６ヤードの条件でカードを通し、ドラフト８
倍、250ｍ／mmにて高速練条機に２回通すことに
よつて、300ゲレン／６ヤードのスライバーを作
成し、これを高速オープンエンド機にかけた所、
次表に示す結果を得た。 ここで、高速オープンエンド精紡機はシユラフ
オースト社製のオートコロを用いて、コーミング
ローラー回転数８，000RPM、ローター径40mm、
ローター回転数10万RPMの条件で、撚係数4.0で
英式16番手の糸を１台（192錘）で、５時間紡出
した。この間に糸切れが起つた時、直ちに糸継ぎ
を行ない、全糸切れの回数を１台、１時間当りに
換算した値を糸切れ数（本／台、Hr）とした。
一方、粉末状スカムの発生は５時間紡出後、ロー
ター内のスカムの量を任意の20錘を選び肉眼で判
定した。 更にこの糸切れの原因がコーミングローラーの
捲付に起因するものの本数を１台×１時間当りに
換算してC.R捲付数（本／台×hr）とした。 また糸強力は、任意の20錘の平均値で判定し、
繊維表面の可塑化現象は、次の方法で判定した。
紡績糸を直径10cmの筒状のメリヤス編にし、各水
準のサンプルを、縦方向に順番に、10cmずつ編み
こんでいく。 次いで、該メリヤス編を、分散染料
（Eastman Polyester Blue GLF）の１％owfで、
100℃で60分間染色を行なう。しかる後、光学顕
微鏡にて倍率10ないし30倍で、メリヤス編の表面
を観察し、可塑化して濃く染つている部分をカウ
ントし、糸長１ｍ当りの濃色部の個数で判定を行
なう。 前紡の紡績性は、カードでの静電気発生量と、
練条でのローラ捲付数で表わした。 静電気発生量は、カードのドツフアー部で、ウ
エブから10cm離れた位置で測定した。ローラ捲付
数は、練条機に２回通した時のトータル捲付数
を、１台、１時間当りに換算して表した。 第１表における中性油は、125〓パラフインワ
ツクス（融点52℃）であり、カチオンは、アルキ
ルジメチルエチルアンモニウムエトサルフエート
（アルキル基は、炭素数18を主体としたもの）を
用い、ノニオンは、ポリエチレングライコール
（分子量1000〜2000）のモノ・ジバルミテート及
びモノ・ジステアレート、ポリオキシエチレン付
加（付加モル数５〜40）ノニルフエノールエーテ
ルを用いた。 この結果、中性油が少く、ノニオンの多い比較
例Ａは、粘着性が多く、平滑性が少いために、前
紡及びオープンエンドでの捲付が多く、紡出糸の
可塑化現象が多かつた。また、中性油が90重量％
を超えた比較例Ｆは、乳化が困難で不均一なエマ
ルジヨンしか作成できなかつたため、前紡及びオ
ープンエンド紡績性とも不充分な結果となつた。 カチオンが、多く40％の比較例Ｉは、平滑性が
劣り、可塑化現象が多かつた。カチオンが少く３
％の比較例Ｊは、制電性が劣り、カードでの静電
気発生が多く、スライバーが採取できず、後の工
程を中止した。 中性油が40〜85重量％、カチオンが５〜30重量
％、残部ノニオンの実施例Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｇ，
Ｈは、前紡およびオープンエンドでの調子及び糸
質において、良好な結果が得られた。

【表】 実施例 ２ 実施例１のＣにおいて、中性油の種類と融点を
変えたものを用いる以外は、実施例１と同一条件
で比較を行つた。

【表】

【表】 上記の如く、中性油のうち融点の高いものは、
いずれも良好な結果が得られた。 実施例 ３ 実施例１において、練条のスライバーを粗紡機
にて250ゲレン／30ヤード粗糸としてリング精紡
機のスピンドル回転数18，000RPM、リフト８イ
ンチリング径41mmトラベラーは金井重要工業KK
のZS／hr、2/0撚係数3.2の30番手の紡績糸を作成
したところ、実施例１と同様な結果を得た。 実施例 ４ 実施例１において、コツトンのスライバーを第
２練条機でポリエステルとの混率が、ポリエステ
ル／コツトン＝65/35となるようにする以外は、
実施例１と同一条件で行つたところ、実施例１と
同様な結果を得た。 実施例 ５ 実施例３において、コツトンのスライバーを第
２練条機でポリエステルとの混率が、ポリエステ
ル／コツトン＝65/35となるように混合し、リン
グ精紡機のスピンドル回転数22，000RPM、番手
を45番手とする以外は、実施例３と同一条件で行
つたことろ、実施例１と同様な結果を得た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 一価又は多価アルコールの脂肪酸エステ
   ル、植物系又は動物系又は鉱油系のワツクス、
   およびポリエチレンワツクスなる群から選ばれ
   且つ30〜150℃の融点を有する中性油の１種又
   は２種以上を40〜85重量％と、 (b) カチオン界面活性剤を５〜30重量％と、 (c) 残部が乳化剤 とからなる紡績用油剤が付着されていることを特
   徴とする紡績用ポリエステル繊維。