JPH0466927B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、抗ピリング特性にすぐれたクレバス
状裂け目を有するアクリロニトリル系（以下アク
リル系という）紡績用繊維およびその製造方法に
関するものである。 化学合成繊維はすぐれた機械的性能、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ている。 しかし、衣料用、インテリア用等に広く用いら
れる場合、化学合成繊維はその機能的性能に基づ
くピリングが発生し易く、著しくその外観の美し
さを損なう問題がある。 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、繊維の機械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、ル
ープ強度を低下せしめるものである。しかし、こ
の方法で強力を低下させるには、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
トウから始め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
繊性が悪くネツプが多発する等の問題がある。 また、抗ピリング特性を発揮するための裂け目
を有する繊維を製造する方法としては、特公昭47
−40597号公報、特開昭47−3342号公報がある。 特公昭47−40597号公報には、延伸された合成
繊維をその融点以下でかつ（融点−30℃）以上の
温度範囲で20％以下の伸長状態あるいは定長状態
から瞬間的に伸長あるいは定長状態を開放して自
由収縮させ、繊維表面に微細な亀裂を発生させる
合成繊維の加工法である。この加工法による繊維
の亀裂とは、伸長あるいは定長状態が開放された
ときに生ずる収縮応力により発生した繊維軸に垂
直方向の「シワ」である。また、特開昭47−3342
号公報では、熱可塑性樹脂フイラメントをガラス
転位点＋100〜150℃の媒体で単繊維の内外層に温
度勾配をつけ、次に外層部を冷却し、繊維軸方向
に伸長せしめてなる多孔性フイラメントを製造す
る方法があり、加熱によつて得られる方法があ
る。しかし、加工時において、これらの様に加熱
による加工を施した場合、処理する繊維束の各単
繊維同志の融着が発生する可能性があり、連続工
程を考えた場合、好ましくない。 また、これらの方法により得られた「亀裂」は
それぞれ、その亀裂方向は、概して繊維軸に垂直
方向を有するものがほとんどであり、これらの単
繊維がその後の加工性（特に紡績工程）におい
て、単繊維の軸方向の強度、伸度の低下の度合い
が著しい場合があり、好ましくない。 この発明は上記のごとき従来の抗ピリング繊維
の欠点を解消し、品質が良好で、紡績性、抗ピリ
ング特性に優れたクレバス状裂け目を有するアク
リル系紡績用繊維およびその繊維の製造方法を提
案するにある。 このクレバス状裂け目を有するアクリル系紡績
用繊維はＶ字形をなし内部に切れ込んだ繊維軸繊
維に沿い配向したクレバス状裂け目が、単繊維表
面に繊維長さ100mm当たり５〜50個ランダムに分
布してなり、該単繊維のループ強伸積（ループ強
度〔ｇ／ｄ〕×ループ伸度〔％〕）が４〜15である
ことを特徴とする。他の一つの発明になる製造方
法は、アクリル系の連続繊維の束を−20℃以下の
媒体に接触させつつ、または接触後直ちに、連続
繊維束に単繊維が切れない程度の繊維軸方向の剪
断力を与えて、束を構成する単繊維表面に、Ｖ字
形をなし内部に切れ込んだ繊維軸方向に沿い配向
したクレバス状裂け目を繊維長さ100mm当たり５
〜50個ランダムに発生させることを特徴とする。 従来の抗ピリング特性をもつ繊維は引張強伸度
およびループ強伸度が一様に低いため、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、そのステーブル・ダイヤ
グラムが悪くなる等の問題がある。本発明になる
クレバス状の裂け目を有するアクリル系繊維は、
クレバス状の裂け目が略繊維軸方向に配向し、繊
維長さ100mm当たり５〜50個ランダムに分布させ
て、ループ強伸積を４〜15となすことにより、優
れた抗ピリング性を付与できる。同時にクレバス
状裂け目が繊維軸方向に配向していて、ループ強
伸度に比べ高い引張強伸度を有するために、紡績
工程における繊維の切断、フライの発生量の増大
等を抑制でき、紡績性が優れ、低コストで高品質
の抗ピリング特性をもつた紡績糸の製造を可能と
する。 この発明になるクレバス状裂け目を有するアク
リル系紡績用繊維の製造方法は特殊なポリマー、
重合、紡糸にて繊維の機械的性質を均質に低下さ
せるのではなく、通常の機械特性が良好な連続繊
維の束に物理加工を施し、ランダムにループ強伸
度が低い部分を発生させて製造するものである。
繊維の束としては、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。さらに、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
繊維との混合体を製造原料とすることもできる。 この製造方法は、上記のような連続繊維の束
を、−20℃以下の冷媒に接触させつつ、あるいは
接触させた直後、伸度が極めて低い状態（弾性変
形域）において、連続繊維の束に、単繊維が切れ
ない程度に剪断力を与えて、繊維の束を構成する
各単繊維の繊維軸方向にずり変形を生じせしめ、
繊維軸方向に配向した、クレバス状裂け目を発生
させる。この際に冷却温度と剪断力の強さを調節
し、クレバス状裂け目の発生量を繊維長さ100mm
当たり５〜50個にコントロールし、所望の紡績性
および抗ピリング性を備えた繊維を製造すること
ができる。 −20℃以上となり、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
断力を与えてずり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。 この製造方法の効果をより充分に発揮させるた
めには、−40℃以下が好ましい。 従来の抗ピリング特性をもつ繊維は引張強伸度
およびループ強伸度が一様に低いので、前記のよ
うに多くの問題点があつたが、この製造方法は、
実施例１の如く伸度特性の高い原綿を用いても第
３図に示すように−20℃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、比較的に
高い引張強伸度を残存した状態でループ強伸度の
みを低下せしめることにより、従来の抗ピリング
繊維の欠点の解決を図り得たものである。−20℃
以下に冷却すると、剪断応力が小さくても容易に
用途、目的に応じたクレバス状裂け目を有する繊
維を得ることが可能となる。さらに、−40℃以下
にすることによつて、クレバス状裂け目の発生量
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できる。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℃〜−80
℃が好ましい。 クレバス状裂け目発生量に対する冷却温度と剪
断力の関係は実施例で詳述するところであるが、
その概要は次の通りである。すなわち、第３図は
実施例１（ニツプロールの上下速度比＝1.05）の
裂け目発生量と冷却温度との関係グラフであつ
て、−20℃以下とすると発生量は急速に増大する。
また、実施例２の結果３および第４図に示すよう
に、冷却温度−40℃では、ニツプロール速度比を
1.05〜1.20に調節することにより、裂け目発生量
を広い範囲にコントロールすることが可能とな
る。 この製造法に使用される冷却媒体としては、−
20℃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、アルコールもし
くは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、硝酸ナトリ
ウム、硫酸ナトリウム等の塩酸、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0.1〜100秒程度が用いられる。 冷却媒体との接触方法は特に限定されないが、
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、冷却物体の表面に連続繊維の束を接触させ
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す
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。これらの他の別
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２図Ａ，Ｂの如き、繊維内部
へＶ字型に切れ込み略繊維軸方向に配向したクレ
バス状の裂け目が発生する。 第２図Ａは、単繊維３０の側面図で繊維軸方向
に長いクレバス状裂け目３１が存在する。Ｂは、
Ａ―Ａ断面図であり、裂け目３１は繊維内部にＶ
字型に切れ込んでいる。 裂け目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、単糸切れが生じる。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。 本発明においては、単繊維表面に長さ１〜
100μ、最大幅0.1〜3μの裂け目をランダムに発生
させる条件を選択する。 このクレバス状裂け目を有するアクリル系紡績
用単繊維の試料長20mmにおける引張強伸度、ルー
プ強伸度について調べると実施例１、２の結果１
の如く、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、ループ
強伸度の低下が著しく現れる。この裂け目の発生
量は、抗ピリング特性からみると100mm当たり５
個以上で多い程良好であるが、紡績工程における
繊維切断及びフライより50個以下であり、いい換
えればループ強度×ループ伸度が15以下４以上で
なければならない。 冷却域に供給するトウまたはフイラメント等の
状態は、一定の巾に均一に単繊維を分繊しながら
厚みを整えたものが好ましい。このようにして製
造された連続繊維の束としては、具体的には、抗
ピリング加工したトウ、フイラメント、直紡用マ
ルチフイラメント等がある。 第４図は、冷却媒体−40℃における上下ローラ
ーの速度比と裂け目の発生量を示す。このグラフ
から明らかなように、本発明によれば速度比を変
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。 次に、本発明の例を図面により説明する。第１
図は、この製造方法の一実施例態様例を示す工程
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と上下の表面速度がことなる一対
のフロント・ローラー４，４′の間に設けた低温
槽２において−20℃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、フロント・ローラー４，４′にて加圧する
と同時に上下の速度比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を発生
させ振り込み機５にてケンス６に収納するもので
ある。 実施例 １ アクリル系合成繊維３デニールｄで構成される
50万ｄのトウを第１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
した時の単繊維物性を示す。 冷却媒体 窒素ガス 低温槽内雰囲気温度 ０〜−120（℃） 滞留時間 12（秒） フロント・ローラー 上下の速度比 1.05 紡出速度 100（ｍ／min）

【表】 第５図は結果１の雰囲気温度−80℃で紡出した
アクリル系繊維（クレバス状裂け目を43.2h／100
mm有する）側面の電子顕微鏡写真（1800倍））で
ある。 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
せるとともに表面速度の異なる上下一対のフロン
ト・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を発生させることが
でき、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判る。 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ブルにした後、通常
の紡績工程を経て、１／40メートル番手、捲数
500T／ｍのリングを紡績糸を得、これを２本合
わせてジヤージを編成し、JISL―1076 ICI 法
〔5h）にて測定した。

【表】 ０（℃）に対して、−20（℃）以下では小さなず
り変形で容易にクレバス状裂け目が発生し、単繊
維のループ強伸度が低下する。−120℃に関しては
ずり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、フロント・ローラー上
下の速度比は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
績性、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 アクリル系合成繊維３デニール(d)で構成される
50万ｄのトウを第１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つつフロント・ロ
ーラーの上下比１〜1.2倍にて紡出した時の単繊
維の特性を結果３で示す。 冷却媒体 窒素ガス 低温槽内雰囲気温度 −40（℃） 滞留時間 12（秒） フロント・ローラー 上下の速度比 1.0〜1.2 紡出速度 50（ｍ／min）

【表】 上下のフロント・ローラー表面速度比によつて
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。しかし、速度比が高くなると単繊維切
れおよびトウの形態の乱れが発生する。 この発明は以上の通りであり、この発明になる
クレバス状裂け目を有するアクリル系紡績用繊維
は、抗ピリング特性が優れ、同時に従来の抗ピリ
ング繊維に比べ紡績工程における繊維の切断、フ
ライの発生を低減でき、高品質の抗ピリング紡績
糸を低コストで製造することが可能となる。 また、このアクリル系紡績用繊維の製造方法は
−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
裂け目を有するアクリル系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、目的に応じてクレバス状裂け目
の発生をコントロールすることができる。 ２） 通常のすぐれた繊維性能をもつたアクリル
系連続繊維の束にクレバス状裂け目を発生さ
せ、抗ピリング特性を付与することができる。 ３） クレバス状裂け目を有する連続繊維の束は
トウ形態が良好であり、そのトウおよびステー
ブルの紡績性、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、ターボ方式に仕掛けたとこ
ろ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図はこの発明になるアクリル系紡績用繊維
の製造方法の好適な態様の一例を示す工程図、第
２図はこの発明になるクレバス状裂け目を有する
アクリル系紡績用繊維のモデル図であり、Ａは側
面図、ＢはＡのＡ−Ａ断面図、第３図は実施例１
の結果１をグラフ化したもので冷却媒体温度とク
レバス状裂け目の発生量を示し、第４図は実施例
２の結果３のグラフ化したもので、ローラー表面
速度比とクレバス状裂け目の発生量を示すもので
あり、第５図は実施例２で得られたクレバス状裂
け目を有するアクリル系繊維側面の電子顕微鏡写
真（1800倍）である。 １…連続繊維束、２…低温槽、３…バツクロー
ラー、４，４′…フロント・ローラー、５…振り
込み機、６…ケンス、３０…単繊維、３１…クレ
バス状裂け目。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｖ字形をなし内部に切り込んだ繊維軸方向に
   沿い配向したクレバス状裂け目が、単繊維表面に
   繊維長さ100mm当たり５〜50個ランダムに分布し
   てなり、該単繊維のループ強伸積（ループ強度
   〔ｇ／ｄ〕×ループ伸度〔％〕）が４〜15であるこ
   とを特徴とするクレバス状裂け目を有するアクリ
   ル系紡績用繊維。 ２ アクリル系の連続繊維の束を−20℃以下の媒
   体に接触させつつ、または接触後直ちに、連続繊
   維束に単繊維が切れない程度の繊維軸方向の剪断
   力を与えて、束を構成する単繊維表面に、Ｖ字形
   をなし内部に切れ込んだ繊維軸方向に沿い配向し
   たクレバス状裂け目を繊維長さ100mm当たり５〜
   50個ランダムに発生させることを特徴とするクレ
   バス状裂け目を有するアクリル系紡績用繊維の製
   造方法。