JPH05287609A - ポリエステル繊維の高速製糸方法 - Google Patents

ポリエステル繊維の高速製糸方法

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 製糸工程における毛羽発生や断糸が極めて少
なく、且つ捲姿の良好なパッケージを安定に得ることの
できるポリエステル繊維の高速製糸方法を提供する。 【構成】 ３０００ｍ／分以上の紡糸速度でポリエステ
ルを製糸するに際し、平均分子量が３００〜５００の一
塩基酸エステルを主体成分とし、（ａ）平均分子量が１
０００以上のポリオキシアルキレングリコール共重合体
１〜１５重量％、（ｂ）有機シロキサン化合物又はフル
オロアルキル基含有化合物０．１〜３重量％を含有する
油剤の水系エマルジョンを付与する。 【効果】 高速で走行する糸条への油剤濡れが良好で均
一に付与することができ、また油剤付与時に糸条にかか
る負荷、繊維・繊維間摩擦及び繊維・金属間摩擦を適度
に低下させるので、均質なポリエステル繊維が安定して
高速製糸できる。

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繊維の高速
製糸方法に関する。さらに詳しくは、３０００ｍ／分以
上の高速でも工程安定性が良好で、且つ高品位のポリエ
ステル繊維が得られる高速製糸方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】合成繊維の製糸技術の進歩はめざまし
く、殊に近年、高速ワインダーの開発に伴い、その製糸
速度は益々増大の方向となっている。これらの技術は、
吐出生産性の向上と、その紡糸過程で起きる特有の繊維
微細構造の変化から生ずる特異な素材としての用途展開
に着目し、各種研究開発が推し進められている。
【０００３】しかしながら、製糸速度の増大に伴い、走
行糸条と各種糸導（ローラー、ガイド等）との擦過、及
び走行糸束間内での繊維同士の擦過が増大し、単糸切れ
ひいては糸切れを誘発し、得られた糸の品位をそこなう
ばかりでなく、かえって生産効率を低下せしめることに
もなるという問題を含んでいる。
【０００４】これらの問題解消のためには、紡出糸条へ
の給油用油剤や給油方法に関する提案、並びに、走行糸
条の集束性向上のための糸束への空気処理に関する提案
等についていろいろとなされてきている。しかし、給油
用油剤そのものに関する提案については、いずれをもっ
てしても未だ不適切か不充分なものであり、上記問題点
を高度に解決するものは見出されていないのが現状であ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記背景に
鑑みなされたものであり、その目的とするところは、製
糸工程において生じる単糸切れや糸切れが極めて少な
く、且つ、良好な捲姿を有するパッケージを安定に得る
ことのできるポリエステル繊維の高速製糸方法を提供す
るところにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するべく鋭意検討した結果、高速度で製糸する際
には、特定の油剤組成物からなる処理油剤エマルジョン
を付与することが極めて重要であることを見出し、本発
明に至ったものである。
【０００７】即ち、本発明によれば、３０００ｍ／分以
上の紡糸速度でポリエステル繊維を高速製糸する方法に
おいて、前記ポリエステル繊維に、平均分子量が３００
〜５００の一塩基酸エステルを主体成分とし下記（ａ）
及び（ｂ）を含有する油剤の水系エマルジョンを付与す
ることを特徴とするポリエステル繊維の高速製糸方法、 （ａ）平均分子量が１０００以上のポリオキシアルキレ
ングリコール共重合体１〜１５重量％ （ｂ）有機シロキサン化合物及び／又はフルオロアルキ
ル基含有化合物０．１〜３重量％ が提供される。
【０００８】本発明のポリエステル繊維は、主たる繰り
返し単位がエチレンテレフタレートであるポリエステ
ル、例えばポリエチレンテレフタレートからなる繊維を
主たる対象とし、紡糸速度が３０００ｍ／分以上で紡糸
された繊維、好ましくは３５００〜４０００ｍ／分の速
度で引き取られ次いで延伸される繊維に適用される。
【０００９】紡糸速度が３０００ｍ／分未満の場合に
は、従来汎用されている給油用油剤を用いても前述の工
程調子あるいは品質上の問題は発生しないので、本発明
の対象外であり、本発明にかかる油剤は、３０００ｍ／
分以上の紡糸速度で製糸する際に初めて効果を発現する
ものである。
【００１０】本発明においては、高速紡糸されたポリエ
ステル繊維には、高速で走行する糸条に抵抗なく付着せ
しめるといった観点より、油剤は水で希釈した水系エマ
ルジョンを付与する必要がある。いわゆる水を含まない
ストレート型では油剤の粘度が高く、走行糸条への濡れ
が悪くなって毛羽が発生し易くなったり、オイリング時
走行糸条に負荷がかかりすぎて単糸切れが発生し易くな
ったりするので好ましくない。
【００１１】次に、本発明で用いられる油剤の主体成分
である一塩基酸エステル化合物は、油剤の有効成分に対
して５０重量％以上、好ましくは５０〜７５重量％以上
が必要であり、５０％未満の場合には３０００ｍ／分以
上といった高速紡糸に要求される潤滑性を付与すること
ができなくなって、毛羽及び糸切れの発生が増大するた
め好ましくない。
【００１２】かかる一塩基酸エステルは、一価の脂肪族
カルボン酸と一価の脂肪族アルコールとから得られるモ
ノエステル化合物であって、その分子量が３００〜５０
０、好ましくは３５０〜４５０である必要がある。具体
的には、オクチルパルミテート、オクチルステアレー
ト、ラウリルラウレート、２―エチルヘキシルステアレ
ート、イソトリデシルパルミテート、イソステアリルカ
プリレート等が好ましく用いられる。
【００１３】ここにおいて、分子量が５００を越える一
塩基酸エステル、または二価以上の多塩基酸エステルを
用いた場合には、製糸時の走行糸と糸導の摩擦が増大し
て、毛羽、糸切れが発生することになり好ましくない。
一方分子量が３００未満の一塩基酸エステルでは、製糸
に続いて行なわれる延伸又は熱処理の段階の熱により発
煙を生じ易く、作業環境汚染の問題を引き起こすため好
ましくない。
【００１４】本発明で用いられる油剤のもう一つの必須
成分であるポリオキシアルキレングリコール共重合体
は、油膜強度を高め、糸に耐摩耗性、耐擦過性を付与す
るものである。これらの特性向上の効果により、高速製
糸過程中の糸と糸導、あるいは糸同士の耐摩耗性に有効
に働き、毛羽が極めて少ない糸が断糸することなく効率
よく製糸できるといったことが見い出されたのである。
かかる油膜強度向上により糸の耐摩耗性を向上すること
は、従来より硬化ヒマシ油の高重合物、多価アルコール
のポリエステル等を添加する方法が提案されているが、
これらの方法ではある程度の効果は得られるものの、高
速製糸で要求される程度の効果を得るためには量的に多
くする必要がある。このため、逆に繊維間摩擦が低下し
すぎ、高速で捲き取る原糸のパッケージの捲姿が不安定
なものとなり、操業性の低下や後加工工程での原糸の解
舒性不良等の問題を引き起こすことになる。
【００１５】本発明者らは、かかる問題について鋭意研
究した結果、パッケージの捲姿は比較的低荷重下でうけ
る繊維間静摩擦との相関があり、一方高速製糸時にうけ
る耐摩擦性は高温、高荷重下での繊維間静摩擦との相関
があることを見い出した。そして後者の静摩擦の低減効
果が大きく且つ前者の静摩擦はあまり低減させない油剤
成分について検討した結果、ある程度の分子量をもつポ
リオキシアルキレングリコール共重合体を特定量配合す
ることが有効であることを見い出したのである。
【００１６】すなわち、本発明で用いられる油剤のもう
一つの必須成分は、平均分子量が１０００以上ポリオキ
シアルキレングリコール共重合体であり、油剤の有効成
分に対して１〜１５重量％含まれる必要がある。添加量
が１重量％未満の場合には、油膜強度向上の効果は不充
分であり、一方１５重量％を越える場合には、油剤の粘
度増加により走行糸条の動摩擦係数が増大して毛羽が発
生し易くなり、静摩擦係数は逆に低下してパッケージの
捲姿が悪化し易くなるので好ましくない。さらに、後加
工工程での糊付において、糊皮膜を軟化せしめて糊付効
果を低減したり、糊落ちを引き起こして製織効率を低下
せしめるといった問題がある。また平均分子量が１００
０未満の場合には、該剤の凝集力が不充分で、油膜強度
向上効果が不充分となり本発明の目的は達成できなくな
る。
【００１７】かかるポリオキシアルキレングリコール共
重合体としては、例えば側鎖としてアルキル基を有する
エチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合体、
側鎖を有さないエチレンオキサイド／テトラヒドロフラ
ン共重合体（エチレンオキシ単位・テトラメチレンオキ
シ単位からなる共重合体）等をあげることができ、これ
らの末端水酸基は、アルキル基、アリール基、アシル基
等で封鎖されていてもよく、また未封鎖のままでもよ
い。これらのなかでエチレンオキサイド／プロピレンオ
キサイド共重合体を用いる場合には、平均分子量が９０
００以上のもの、特に共重合比が２０／８０〜８０／２
０（ＥＯ／ＰＯ重量比）の共重合体で分子量が９０００
〜３００００のものを４〜１５重量％用いることが望ま
しく、一方エチレンオキサイド／テトラヒドロフラン共
重合体を用いる場合には、共重合比が２０／８０〜８０
／２０（重量比）で平均分子量が１０００〜７０００の
ものを１〜１０重量％、特に１〜５重量％用いることが
望ましい。なかでも側鎖を有さないエチレンオキサイド
／テトラヒドロフラン共重合体を用いる場合には、油膜
強度向上の効果が大きいためと推定され、高速製糸時の
毛羽、断糸の抑制効果が極めて大きく好ましい。
【００１８】なお、ポリオキシアルキレングリコール共
重合体の平均分子量の上限は特に限定するものでない
が、あまりに大きい場合には油剤の粘度が増大して高速
走行糸条の動摩擦を高めてしまう傾向があり、また油剤
エマルジョンの安定性も低下してスカムとして堆積し易
くなるので、用いるポリオキシアルキレングリコール共
重合体に応じて適宜変更することが望ましい。
【００１９】また本発明で用いられるもう一つの必須成
分である有機シロキサン化合物及び／又はフルオロアル
キル基含有化合物の配合量は、０．１〜３重量％、好ま
しくは０．５〜２重量％の範囲とする必要がある。かく
することにより、油剤エマルジョンの表面張力が減少し
て高速度で走行する糸条への油剤均一付着性が向上する
とともに、走行糸条が該油剤エマルジョンに接する際に
受ける抵抗も低下して、糸の均質性及び製糸の工程調子
が著しく改善される。特に油剤エマルジョンの表面張力
が３０dyne／cm以下となる場合には、油剤の均一付着性
が極めて向上するとともに油剤付与時の接触応力も低下
するため、３０００ｍ／分以上といった高速製糸に有効
である。配合量が０．１重量％未満では上記効果が得ら
れず、一方３重量％を越えると油剤エマルジョンの安定
性が低下したり、染色時に染色斑が発生し易くなるので
好ましくない。
【００２０】かかる表面張力を低下させる有機シロキサ
ン化合物としては、アミノ変性シリコーン、ポリエーテ
ル変性シリコーン、ポリエステル変性シリコーンなど各
種変性シリコーン及び、例えば３０cst （２５℃）以下
のような低粘度ジメチルシリコーンなど有機シロキサン
化合物をあげることができ、またフルオロアルキル基含
有化合物としてはパーフルオロアルキルエーテル、パー
フルオロスルホネート、パーフルオロスルホン酸アミド
などのフッ素化合物をあげることができる。なお、表面
張力の値は、ウィルヘルミー法によって３０℃で測定し
た値である。
【００２１】本発明で用いる油剤は上記３成分を必須成
分として構成されていることが重要であるが、この他に
一般の乳化剤、高級アルコール、高級脂肪酸、グライコ
ール類、及び少量の有機もしくは無機化合物の添加剤、
及び帯電防止剤、脂肪酸のジエタノールアマイド等のア
マイド化合物を加えてもよい。
【００２２】以上のように、本発明においては、上記３
成分を必須成分とする油剤エマルジョンを、３０００ｍ
／分以上の高速紡糸の際に付与することにより、前述の
如く従来にない顕著な作用効果を奏し得たものであり、
これらのいずれかが欠けても、本発明の優れた効果を奏
することはできない。
【００２３】なお、本発明の油剤エマルジョンを付与す
るには、紡糸糸条が固化した時点以降であればいずれの
時点でもよいが、通常は引取ローラより前の時点で糸条
に付与する。付与する好ましい手段としては、本発明の
油剤エマルジョンを、計量オイリングノズルを介して油
剤純分量が糸重量に対して、例えば０．３５〜１．０重
量％になるように付与することにより達成されるが、こ
れに限定されるものではない。
【００２４】
【発明の作用・効果】３０００ｍ／分以上といった高速
度の紡糸速度のもとでは、第一引取ローラに至るまでの
走行糸条にはできるだけ無理な張力負担をかけることな
く、高速度で走行する糸条に油剤を均一付着させること
及び高速度で走行する糸条の摩擦を低下させることが、
均質な糸を安定に製糸する上で重要なポイントである。
【００２５】本発明においては、上述の如く油剤を水系
エマルジョンとして粘度を低下させるとともに特定のシ
ロキサン化合物又はフッ素含有化合物を併用してエマル
ジョン表面張力を低下させているため、高速度で走行す
る糸条への油剤均一付着性が向上し、且つ油剤付与装置
と糸条との接触時発生する負荷応力も低下している。
【００２６】また、特定量のポリオキシアルキレングリ
コール共重合体が配合されているため油剤系全体として
の油膜強度が向上し、３０００ｍ／分以上といった高速
度の製糸条件下でも走行糸条に負荷される応力に油膜が
充分耐えられるようになり、潤滑特性の低下がなくなっ
ている（極圧潤滑特性の低下が少ない）。
【００２７】さらに特定の一塩基酸エステルからなる平
滑剤を油剤の主体成分としているので、油剤全体として
の粘度が低下して高速製糸時の走行糸条と糸導等との摩
擦も低下している。
【００２８】上記効果が組み合わされることによって、
その理由は定かではないが、毛羽が少ない高品位のポリ
エステル繊維が安定に製糸することが可能となり、且つ
得られるパッケージの捲姿も良好になるものと推定され
る。
【００２９】本発明の方法により得られる繊維は、金属
・繊維間及び繊維・繊維間の擦過耐久性に優れているた
め製編織時にトラブルも発生し難く、また高速製糸され
たものであるため良好な織物風合を呈するものが得られ
る。
【００３０】
【実施例】以下、本発明を実施例によって更に説明す
る。なお、実施例において用いる原糸毛羽、耐擦過性
は、それぞれ下記の方法によって求めたものである。
【００３１】（１）原糸毛羽 原糸を１６０本採取して、各々４０万ｍ間の毛羽（単糸
切れ）の個数をカウント積算し、これから１０6 ｍ当た
りの毛羽個数を求め、表１に示す三段階で評価した。
【００３２】
【表１】
【００３３】（２）耐擦過性 繊維と金属（Ｆ／Ｍ）、及び繊維と繊維（Ｆ／Ｆ）との
それぞれの耐擦過性の評価を表２の測定法により行っ
た。
【００３４】
【表２】
【００３５】
【実施例１】固有粘度［η］が０．６４のポリエチレン
テレフタレートを溶融吐出して、３６フィラメントの糸
条となした。この糸条の固化後計量オイリングノズルを
介して、表３に示す油剤純分を１０％水系エマルジョン
となし、糸重量に対して有効成分として０．４重量％と
なるように付与した。その後、表面速度４０００ｍ／分
の引取ローラを介して引き取り、引き続き引取ローラと
延伸ローラ間で１．５倍に延伸して、５０ｄ／３６ｆの
延伸糸を得た。この時得られた原糸をもって、前述の測
定法により評価した結果を表３にまとめた。
【００３６】なお、表中、表面張力は、３０℃の温度に
保って協和科学（株）製の表面張力計で測定した。
【００３７】
【表３】
【００３８】本結果から明らかなように、本発明の製造
法は、毛羽の少ない耐摩耗性に優れたポリエステル繊維
を高速で生産するに極めて顕著な効果が得られることが
わかる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０６Ｍ 15/647 Ｄ０６Ｍ 15/647

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ３０００ｍ／分以上の紡糸速度でポリエ
    ステル繊維を高速製糸する方法において、前記ポリエス
    テル繊維に、平均分子量が３００〜５００の一塩基酸エ
    ステルを主体成分とし下記（ａ）及び（ｂ）を含有する
    油剤の水系エマルジョンを付与することを特徴とするポ
    リエステル繊維の高速製糸方法。 （ａ）平均分子量が１０００以上のポリオキシアルキレ
    ングリコール共重合体１〜１５重量％ （ｂ）有機シロキサン化合物及び／又はフルオロアルキ
    ル基含有化合物０．１〜３重量％
  2. 【請求項２】 ポリオキシアルキレングリコール共重合
    体が平均分子量９０００以上のエチレンオキサイド・プ
    ロピレンオキサイド共重合体であり、油剤中の含有量が
    ４〜１５重量％である請求項１記載のポリエステル繊維
    の高速製糸方法。
  3. 【請求項３】 ポリオキシアルキレングリコール共重合
    体が平均分子量１０００〜７０００のオキシテトラメチ
    レン単位とオキシエチレン単位との共重合体であり、油
    剤中の含有量が１〜１０重量％である請求項１記載のポ
    リエステル繊維の高速製糸方法。
  4. 【請求項４】 油剤の水系エマルジョンの表面張力が３
    ０dyne／cm以下である請求項１ないし３のいずれか１項
    に記載のポリエステル繊維の高速製糸方法。
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