JPH04281034A - ポリエステルマルチフィラメント糸の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はポリエステルマルチフィ
ラメント糸の製造方法に関するものである。さらに詳し
くはマルチフィラメント糸を構成するフィラメント（以
下単糸という）の総数が４０本以上で単糸繊度が１．５
ｄ以下であるファインデニ―ル糸とよばれる細単糸繊度
の高級シボ織物用マルチフィラメント糸を安定して製造
する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、高級シボ織物用原糸について多く
の研究がなされたが、ポリエステルファインデニ―ル糸
を延伸ピンを用いて延伸（以下ピン延伸という）したも
の、およびポリエステル糸を延伸後、緊張熱処理または
弛緩熱処理して結晶化度を高めたものが最も適している
ことが知られている。

【０００３】しかし、ピン延伸の場合は、マルチフィラ
メント糸を構成する個々の単糸を均一に加熱するのがむ
ずかしく、したがって、加熱ムラが原因で延伸ムラや毛
羽やタルミを発生しやすい欠点があり、この欠点を改善
する方法として、本発明者らが、特公平１−５１５６９
号公報で提案したように、加熱した回転ロ―ラで予熱し
た後、ピン延伸することにより、上記の問題点は画期的
に改善された。しかし、この方法においても単糸数が４
０本以上からなるマルチフィラメント糸を、ピン延伸す
る場合には、個々の単糸がピン上で重なりを生じるため
、延伸速度を高速化すると、単糸の加熱ムラによる延伸
ムラやタルミを生じ、またピン上をスリップしながら延
伸される際に、重なり合った単糸の一方が切断されて生
じる単糸切れや単糸切れが原因となって生じる糸切れを
生じる欠点がある。

【０００４】他方、延伸後、緊張熱処理または弛緩熱処
理して、結晶化度を高める方法としては、特公昭５６−
８１４０号公報や特開昭５５−２２００２号公報記載の
方法がよく知られているが、いずれも延伸後に緊張また
は弛緩熱処理を行うため、熱処理効率が悪く、したがっ
て、高温で長時間または繰り返し熱処理する必要があり
、設備が複雑化するとともに高速での延伸、熱処理が困
難であり、特に弛緩熱処理の場合には、糸条が収縮する
速度が、糸条走行速度の限界となるため、それ以上の速
度では延伸できず、生産性が著しく劣るという欠点があ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ような従来技術の欠点を改善し、実質的に延伸ムラや毛
羽やタルミを有しないばかりか、撚糸工程や製織工程で
の糸切れもなく、良好な風合の高級シボ織物が得られる
単糸数が４０本以上で、かつ単糸繊度が１．５ｄ以下の
ファインデニ―ル糸を８００〜１５００ｍ／分の高速で
安定して製造する方法を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、前記した本発
明の目的は、単糸の総数が４０本以上からなるポリエス
テル未延伸糸を延伸して、単糸繊度が１．５ｄ以下の延
伸糸とするに際し、該未延伸糸を８５〜９５℃の範囲に
加熱したロ―ラに捲回して予熱した後、８００〜１５０
０ｍ／分の速度で下記（１）式を満足する延伸倍率で延
伸しつつ、同時に１４０〜１８０℃の加熱体に下記（２
）、（３）式を満足する条件で接触走行させて熱処理し
た後、流体処理ノズルで下記（４）式を満足する交絡を
施すことを特徴とするポリエステルマルチフィラメント
糸の製造方法によって達成することができる。 　　　　１＋２５００／Ｖ１　＜Ｒ＜１＋３５００／Ｖ
１　　　　　　　　　　　　　……（１）　　　　１５
／Ｖ２　−０．００５＜Ｔ＜１５／Ｖ２　＋０．００５
　　　　……（２）　　　　０．７Ｄ＜Ｆ＜１．３Ｄ　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　……（３）　　　　５＜Ｋ＜１００　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　……（４）ただし、Ｖ１　：
未延伸糸の紡糸速度（ｍ／分）Ｒ　　：延伸倍率 Ｖ２　：延伸速度（ｍ／分） Ｔ　　：熱処理時間（秒） Ｄ　　：延伸糸デニ―ル Ｆ　　：熱処理時の張力（ｇ） Ｋ　　：交絡係数 である。

【０００７】本発明を図面を用いて説明する。図１は本
発明の一実施態様を示す製造工程の概略図である。図１
において、１は未延伸糸を巻いた未延伸糸ドラムで、未
延伸糸３は糸道ガイド２を経て弾性ロ―ラ４と送給ロ―
ラ５で定速解舒されて、加熱ロ―ラ６へ送給される。加
熱ロ―ラ６へ送給された未延伸糸は表面温度が８５〜９
５℃に加熱された加熱ロ―ラ６に数回捲回し予熱した後
、８００〜１５００ｍ／分の定速で回転するドロ―ロ―
ラ７に数回捲回して、加熱ロ―ラ６とドロ―ロ―ラ７の
周速差によって、１＋２５００／Ｖ１　＜Ｒ＜１＋３５
００／Ｖ１　の延伸倍率で延伸されつつ、同時に１４０
〜１８０℃の表面温度に加熱された熱処理熱板８に１５
／Ｖ２　−０．００５＜Ｔ＜１５／Ｖ２　＋０．００５
秒間、（０．７Ｄ）＜Ｆ＜（１．３Ｄ）ｇの張力をかけ
ながら接触走行させて熱処理した後、引き続き、ドロ―
ロ―ラ７とリラックスロ―ラ９との間で、０〜２％リラ
ックスした状態で流体処理ノズル１０で５＜Ｋ＜１００
の交絡加工を施す。そして、糸道ガイド１１をとおり、
延伸糸パ―ン１２に巻上げられて工程は終了する。図２
は本発明に使用する流体処理ノズルの一例を示す断面図
であり、１３は交絡加工を施す糸道、１４は圧空導入孔
を示したものである。

【０００８】本発明においては加熱ロ―ラの温度を８５
〜９５℃とする必要がある。加熱ロ―ラの温度が８５℃
以下では糸条の予熱効果が不十分で８００ｍ／分以上の
高速延伸では、予熱不足による延伸ムラを生じやすく、
他方、９５℃以上では加熱ロ―ラ捲回時の加熱ロ―ラと
セパレ―トロ―ラ間の糸条張力が低下するため、８００
ｍ／分以上の高速延伸では、糸条が加熱ロ―ラへ巻取ら
れやすくなり糸条切れを生じるようになるため、加熱ロ
―ラの表面温度は８５〜９５℃の範囲でなければならな
い。

【０００９】一方、延伸速度と製造コストの関係は、設
備能力の範囲内で速度が速ければ速いほど、コストが低
減する。いわゆる逆比例の関係にある。したがって従来
技術に比べて製造コストの低減効果を得るためには、延
伸速度８００ｍ／分以上が必要であるが、通常仕様の延
伸機の場合には１５００ｍ／分以上の高速になると延伸
機本体の振動発生や、各ロ―ラ回転駆動伝達用の歯車の
摩耗によるトラブル発生率の増加や、糸条切れが増加す
るようになるので、延伸速度は８００〜１５００ｍ／分
の範囲、さらに望ましくは９００〜１３００ｍ／分の範
囲でなければならない。

【００１０】次に延伸倍率Ｒは、未延伸糸を紡糸して得
た際の紡糸速度との関係で、１＋２５００／Ｖ１　＜Ｒ
＜１＋３５００／Ｖ１　とする必要がある。通常、延伸
倍率は未延伸糸の配向レベルと、目標とする延伸糸の品
質面から決定されるものであり、本発明の目標とするフ
ァインデニ―ル糸を得るためには、延伸倍率が、１＋２
５００／Ｖ１　以下では、織物で良好なシボを発現させ
るために必要な熱収縮応力のレベルが低下し、シボ質が
劣悪となり、他方１＋３５００／Ｖ１　以上では、延伸
段階で単糸切れが生じ、毛羽が増加して糸条切れを生じ
たり、撚糸工程や製織工程でのトラブルを誘発しやすく
なるため、延伸倍率は１＋２５００／Ｖ１　＜Ｒ＜１＋
３５００／Ｖ１　の範囲でなければならない。

【００１１】次に本発明では延伸しつつ、同時に１４０
〜１８０℃の加熱体に１５／Ｖ２　−０．００５＜Ｔ＜
１５／Ｖ２　＋０．００５秒間、（０．７Ｄ）＜Ｆ＜（
１．３Ｄ）ｇの張力をかけながら接触走行させて熱処理
する必要がある。すなわち、延伸と同時に熱処理を行う
ことにより、従来技術のように、延伸終了後に熱処理す
る方法に比較して、シボ発現に必要な熱収縮応力レベル
の高いポリエステルマルチフィラメント糸を得ることが
できることを見い出したのである。この理由は明確では
ないが、延伸現象に伴い分子鎖の配向および歪結晶化が
進行しているときに、加熱による熱結晶化が同時に進行
するため、両者の相互作用によって、結晶化が促進され
るとともに、高い張力下の熱処理であるために、非晶部
の分子鎖配向が熱処理で緩和することなく、高い緊張状
態で熱固定されるためではないかと推定される。

【００１２】加熱体の表面温度が１４０℃以下では、得
られたポリエステルマルチフィラメント糸の熱固定が不
十分なため、沸収率が高くなりすぎてシボ発現が低下し
、１８０℃以上では、熱結晶化の進行が速くなるためと
考えられる理由で８００〜１５００ｍ／分の高速延伸で
は延伸時の単糸切れや糸条切れが増加するため、加熱体
の表面温度は１４０〜１８０℃の範囲でなければならな
い。また、加熱体への接触走行時間は延伸現象に伴う分
子鎖の配向および歪結晶化と熱結晶化の微妙な相互作用
の関係で、１５／Ｖ２　−０．００５秒以下では、ポリ
エステルマルチフィラメント糸の熱固定が不十分であり
、他方、１５／Ｖ２　＋０．００５秒以上では、熱によ
る結晶化の影響が大きくなりすぎるため、延伸時の単糸
切れや糸条切れが増加するとともに、製造コスト的にも
、加熱体の全長を長くするか、延伸速度を低くする等の
不利益が生じるため、加熱体への接触走行時間は１５／
Ｖ２　−０．００５＜Ｔ＜１５／Ｖ２　＋０．００５秒
の範囲でなければならない。

【００１３】さらに、加熱体への接触走行時の糸条張力
は延伸現象に伴なう分子鎖の配向および歪結晶化と熱結
晶化の相互作用による構造安定化と非晶部の分子鎖配向
が熱処理によって、緩和することなく、高い緊張状態を
維持することが重要であり、そのためには高張力下で熱
処理するのが最も効果的な方法である。（０．７Ｄ）ｇ
以下の張力では、シボ発現に必要な高い熱収縮応力を有
するポリエステルマルチフィラメント糸が得られず、他
方（１．３Ｄ）ｇ以上の張力では、張力が高すぎるため
、非晶部の構造破壊に起因すると考えられる単糸切れや
糸条切れが発生するため、加熱体への接触走行時の糸条
張力は（０．７Ｄ）＜Ｆ＜（１．３Ｄ）ｇの範囲でなけ
ればならない。

【００１４】次に本発明では、延伸熱処理したポリエス
テルマルチフィラメント糸に流体処理ノズルで交絡を施
す。交絡を施す目的は本発明のポリエステルマルチフィ
ラメント糸が４０本以上の単糸からなり、かつ単糸繊度
が１．５ｄ以下のファインデニ―ル糸であるために、マ
ルチフィラメント糸の集束性を高め、高い集束性を維持
することが、パ―ン巻上げ時および撚糸工程での単糸切
れや糸条切れを未然に防止することになるためである。 マルチフィラメント糸の集束性のレベルを示す交絡係数
が５以下では、単糸切れや糸条切れを未然に防止するた
めの十分な効果が得られず、他方、１００以上では、単
糸切れや糸条切れを防止する効果は十分に得られるが、
交絡レベルと交絡付与のための経済コストは比例関係に
あり、交絡を付与するための圧空の消費量増加や流体処
理ノズルの性能向上のための製作費が増加する。したが
って、交絡係数は５＜Ｋ＜１００の範囲が必要であり、
望ましくは７＜Ｋ＜８０の範囲である。

【００１５】本発明は、単糸の総数が４０本以上からな
るポリエステル未延伸糸を延伸して、延伸後の単糸繊度
が１．５ｄ以下の延伸糸とするに際し、最も有効に適用
できるが、上記以外のポリエステル未延伸糸の延伸に際
しても良好に応用可能である。

【００１６】本発明で用いるポリエステル未延伸糸とは
、たとえばテレフタル酸を主要な二塩基酸とし、グリコ
―ルとしてはエチレングリコ―ルまたはシクロヘキサン
ジメタノ―ルを主要なグリコ―ルとして用いられたもの
、またはエチレンオキシベンゾエ―トを用いたものであ
り、種々のエステル形成性化合物を共重合して得られる
ポリエステル系ポリマ―を溶融紡糸して得られるもので
あり、艶消し効果や遠赤外線輻射効果等の目的でポリマ
―中に酸化チタンや各種セラミックの微粒子を０〜５％
含有するものも良好に用いることができる。

【００１７】なお、本発明における交絡加工でのリラッ
クス率の定義および交絡加工後の交絡係数の測定法は次
のとおりである。 ＜リラックス率＞ リラックス率（％）＝｛（ドロ―ロ―ラ速度−リラック
スロ―ラ速度）／ドロ―ロ―ラ速度｝×１００＜交絡係
数＞長さが少なくとも１００ｃｍあるマルチフィラメン
ト糸の試料を、ｃｍ単位で目盛られている垂直物指しの
前に吊す。糸の下端に糸の全繊度の０．２倍に等しく、
１００ｇを超えない荷重をクリップ固定する。 単糸繊度の２倍で１０ｇを超えない重量を持ち、その先
端は厚さ０．４ｍｍの鋼製針で１２０度に曲げられてい
るフックをマルチフィラメント糸の中心にできるだけ近
い所に挿入する。このとき、単糸数の少なくとも１／４
は針の一方にくるようにする。フックを手で２ｃｍ／秒
の速さで十分注意しながら下げる。針は単糸が強くから
み合っている点に達するまで落下する。測定を５０回繰
り返し、落下距離の平均値Ｘから、下式により交絡係数
を算出する。 交絡係数＝１００／Ｘ

【００１８】

【実施例】以下実施例によりさらに具体的に説明する。 実施例１固有粘度０．６５（２５℃オルトクロロフェノ
―ル中で測定）のポリエステルチップを溶融紡糸で吐出
孔７２孔の丸孔口金を用いて紡速１６５０ｍ／分で、延
伸後のデニ―ルが７５Ｄになるように吐出量を調整して
紡糸し、未延伸糸を得た。得られた未延伸糸を図１の製
造工程で表１の製造条件により延伸し、得られた延伸糸
の品質を評価するとともに、ダブルツイスタ―撚糸機で
３０００Ｔ／ｍの強撚を施し、織物の緯糸に使用して、
シボ立て加工した際のシボ立ち性を評価し、表２の評価
結果を得た。なお、本発明で規定するＲ、Ｔ、Ｆおよび
Ｋは、それぞれ２．５１５＜Ｒ＜３．１２１、０．０１
０＜Ｔ＜０．０２０、５２．５＜Ｆ＜９７．５、および
５＜Ｋ＜１００である。

【００１９】表１、２において、実験Ｎｏ．１，５，６
，１０，１１，１６，１７，２１，２２，２５，２６お
よび２９は、本発明の効果を明確にするための比較例で
ある。

【００２０】実験Ｎｏ．１〜５は加熱ロ―ラ温度の効果
を確認したものであるが、Ｎｏ．１は温度が低すぎるた
めに、延伸ムラや整経毛羽の発生があったのに対して、
Ｎｏ．２〜４は本発明の範囲内にあるため、延伸性、延
伸糸の品質、織物のシボ立ち性とも良好で、特にＮｏ．
３は極めて良好であったのに対して、Ｎｏ．５は温度が
高すぎるため、延伸時の糸切れが増加し、整経毛羽も増
加した。

【００２１】実験Ｎｏ．６〜１０は延伸速度の効果を確
認したもので、Ｎｏ．６〜８は延伸性、延伸糸の品質、
織物のシボ立ち性とも良好であったが、Ｎｏ．６の場合
は、延伸速度が７００ｍ／分と遅いため、製造コストが
高くなる欠点があった。Ｎｏ．９は延伸機の振動が生じ
るものの、未だ許容範囲であったのに対して、Ｎｏ．１
０は振動が急激に増大し糸条切れが増加するため安定製
造条件としては不都合であった。

【００２２】実験Ｎｏ．１１〜１６は加熱体温度の効果
について、Ｎｏ．１１〜１３は、延伸速度８００ｍ／分
で、Ｎｏ．１４〜１６は延伸速度１３００ｍ／分で確認
したものである。Ｎｏ．１１は温度が低すぎるため、熱
収縮応力が低く、織物のシボ立ち性が不良であったが、
Ｎｏ．１２〜１５は本発明の範囲にあるため、良好な結
果が得られたのに対して、Ｎｏ．１６は温度が高すぎる
ため、延伸時の糸条切れや整経毛羽が増大した。

【００２３】実験Ｎｏ．１７〜２１は延伸倍率および熱
処理張力の効果を確認したもので、Ｎｏ．１７は延伸倍
率および熱処理張力が低すぎるため、延伸糸の熱収縮応
力が低く、したがって、織物のシボ立ち性も不良であっ
たのに対して、Ｎｏ．１８〜２０は延伸倍率および熱処
理張力ともに本発明の範囲内にあるため、延伸性および
熱収縮応力とも良好で織物のシボ立ち性も良好であった
が、Ｎｏ．２１は延伸倍率および熱処理張力ともに高す
ぎるため、延伸時の糸条切れや整経毛羽が増大する欠点
があった。

【００２４】実験Ｎｏ．２２〜２５は熱処理時間の効果
を確認したものであるが、Ｎｏ．２２は熱処理時間が短
かすぎるため熱収縮応力が低く織物のシボ立ち性も不良
であり、Ｎｏ．２３および２５は、本発明の範囲内のた
め、延伸性、延伸糸の品質、織物のシボ立ち性とも許容
範囲内であったのに対して、Ｎｏ．２５は熱処理時間が
長すぎるため、延伸時の糸条切れおよび整経毛羽が増大
した。

【００２５】実験Ｎｏ．２６〜２９は交絡係数の効果を
確認したもので、Ｎｏ．２６は交絡をまったく施してい
ないため、延伸時の糸条切れおよび整経毛羽が増加し、
撚糸時の糸切れも増加したのに対して、Ｎｏ．２７〜２
９は延伸性、延伸糸の品質、織物のシボ立ち性ともに良
好であったが、Ｎｏ．２９の場合は交絡付与のための圧
空の消費量が増大し、製造コストが高くなるため、工業
生産条件としては不適当であった。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】

【発明の効果】（１）本発明は上記の構成を採用するこ
とにより、マルチフィラメント糸を構成する単糸の総数
が４０本以上で、単糸繊度が１．５ｄ以下のファインデ
ニ―ル糸を８００〜１５００ｍ／分の高速延伸で安定し
て製造することができる。 （２）本発明の方法で製造したポリエステルマルチフィ
ラメント糸は、熱収縮応力が高く、したがって強撚シボ
織物に用いた場合は、シボ発現能力に優れ、良好な風合
とシボ質を有する高級シボ織物となすことができる。 （３）また、本発明の方法で製造すれば単糸数が４０本
以上のファインデニ―ル糸でありながら、毛羽やタルミ
のない、集束性に優れたポリエステルマルチフィラメン
ト糸が得られる。したがって該糸は撚糸加工工程や製織
工程で糸条切れを生じることなく良好に用いることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の一実施態様を示す製造工程の概略
図である。

【図２】　　本発明に使用する流体処理ノズルの１例を
示す断面図である。

【符号の説明】

３：未延伸糸 ５：送給ロ―ラ ６：加熱ロ―ラ ７：ドロ―ロ―ラ ８：熱処理熱板 ９：リラックスロ―ラ １０：流体処理ノズル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　フィラメントの総数が４０本以上から
   なるポリエステル未延伸糸を延伸して、単糸繊度が１．
   ５ｄ以下の延伸糸とするに際し、該未延伸糸を８５〜９
   ５℃の範囲に加熱したロ―ラに捲回して予熱した後、８
   ００〜１５００ｍ／分の速度で下記（１）式を満足する
   延伸倍率で延伸しつつ、同時に１４０〜１８０℃の加熱
   体に下記（２）、（３）式を満足する条件で接触走行さ
   せて熱処理した後、流体処理ノズルで下記（４）式を満
   足する交絡を施すことを特徴とするポリエステルマルチ
   フィラメント糸の製造方法。 　　　　１＋２５００／Ｖ１　＜Ｒ＜１＋３５００／Ｖ
   １　　　　　　　　　　　　　……（１）　　　　１５
   ／Ｖ２　−０．００５＜Ｔ＜１５／Ｖ２　＋０．００５
   　　　　……（２）　　　　０．７Ｄ＜Ｆ＜１．３Ｄ　
   　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
   　　　　　　……（３）　　　　５＜Ｋ＜１００　　　
   　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
   　　　　　　　　　　　　……（４）ただし　　Ｖ１　
   ：未延伸糸の紡糸速度（ｍ／分）Ｒ　　：延伸倍率 Ｖ２　：延伸速度（ｍ／分） Ｔ　　：熱処理時間（秒） Ｄ　　：延伸糸デニ―ル Ｆ　　：熱処理時の張力（ｇ） Ｋ　　：交絡係数