JPH06287810A - ポリブチレンテレフタレート繊維の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】ポリブチレンテレフタレートを主体とするポリ
エステルを７０００ｍ／分以上の速度で紡糸し、引き続
き１００℃以上の温度で熱処理した後、巻き取ることを
特徴とするポリブチレンテレフタレート繊維の製造方
法。 【効果】ＰＢＴ繊維の紡糸速度を７０００ｍ／分以上に
高速化したときの、繊維パッケージにおける繊維長手方
向の周期斑、巻き取り中や搬送中のパッケージ崩れ、あ
るいはパッケージが巻取機から取り外せなくなるなどの
諸問題が解決できる。また、ＰＢＴ繊維の生産性の向上
が図れ、かっ糸質の高強度化を達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はポリブチレンテレフタレ
ート（以下、ＰＢＴと称する）繊維の製造方法に関する
ものである。更に詳しくはＰＢＴの高速紡糸によって、
良好なＰＢＴ繊維の巻取パッケージを得る方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステル繊維は、機械的特性をはじ
めとして様々の特性を有しているため種々の用途に広く
利用されている。またこの中でも、ＰＢＴ繊維は最も汎
用的なポリエステル繊維であるポリエチレンテレフタレ
ート繊維に比較して、伸長回復特性、ソフト性、染色性
および耐湿熱安定性などに優れており、パンスト、水着
などのストレッチ素材やインナーウェア、スポーツウェ
ア、ブラシ、キャンバスなどに適したポリエステル繊維
として、量的拡大や用途展開が期待される素材である。

【０００３】従来、ＰＢＴ繊維を得るためにはＰＢＴを
溶融紡糸し、次いで引伸ばす、いわゆる２工程法が一般
的であった。この方法では、溶融紡糸しただけの繊維は
その繊維の内部構造が発達しておらず、力学的特性や寸
法安定性に劣るため、別工程での引伸ばしによる構造の
形成と固定が必要とされた。その延伸倍率は溶融紡糸条
件、特に引取速度に依存しており、過大な倍率設定は糸
切れや風合いの低下につながるので、延伸倍率には限度
がある。一般に、紡糸工程における生産性は単位時間当
りの吐出量に大きく依存する。所望のデニールの繊維を
得るに際し、前記したごとく延伸倍率に限界があると、
未延伸繊維のデニール、すなわち、紡糸の吐出量は自ず
と制限され、２工程法における生産性向上には限界があ
る。

【０００４】ところで近年、引取速度を５０００ｍ／分
以上と高速にして、引伸ばすことなく、１工程で実用的
な繊維を得る高速紡糸法が工業的に採用されつつある。
しかも、紡糸工程における生産性は、単位時間当りの吐
出量に大きく依存するため、高速にすればするほど１工
程法の生産性は向上する。

【０００５】高速紡糸方法を採用すると、ポリエチレン
テレフタレート繊維などは、６０００〜７０００ｍ／分
付近の紡糸速度で実用上好ましい機械特性を示し、さら
に高速化していくと強伸度が過度に低下し、実用上問題
を生じる。この点、ポリエステルの中でもＰＢＴ繊維
は、特開昭６２−５７９１４号公報、特開昭６３−５０
５２２号公報、特開昭６３−５９４１２号公報に示され
るように、紡糸速度を７０００ｍ／分以上に高速化して
も適度の強伸度が保たれる点で、高速紡糸に適当な素材
と考えられる。

【０００６】ところが、ＰＢＴ繊維の紡糸速度を７００
０ｍ／分以上に高速化していくと、巻き取り後の繊維が
巻取パッケージ上で収縮し、パッケージの表面や端面が
膨れて繊維長手方向の周期斑となったり、巻き取り中や
搬送中にパッケージが崩れたり、パッケージが巻き取り
終了後、巻取機から取外せなくなるなどの諸問題を引き
起こすのである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ＰＢ
Ｔ繊維を７０００ｍ／分以上の高速度で紡糸した際の、
主にＰＢＴ繊維パッケージ上での繊維の収縮に起因する
種々の問題、例えば上述した巻取パッケージ上における
繊維の収縮斑、パッケージの表面や端面の崩れ、パッケ
ージの取扱いや搬送中の崩れなどの諸問題を解消するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、ポリブ
チレンテレフタレートを主体とするポリエステルを７０
００ｍ／分以上の速度で紡糸し、引き続き１００℃以上
の温度で熱処理した後、巻き取ることを特徴とするポリ
ブチレンテレフタレート繊維の製造方法により達成でき
る。

【０００９】本発明において、ＰＢＴを主体とするポリ
エステルとは、１，４−ブタンジオールを主たるグリコ
ール成分とし、テレフタル酸を主たる酸成分として、こ
れらを重縮合して得られるものであり、グリコール成分
および酸成分の一部が各々１５モル％以下の範囲で他の
共重合可能な成分で置換された共重合ＰＢＴや、上記Ｐ
ＢＴを主体とするポリエステルに他の熱可塑性ポリマー
を１５重量％以下の範囲で混合したものであってもよ
い。また、これらのポリエステルには、艶消剤、難燃
剤、帯電防止剤、顔料などの添加剤を含有させることも
できる。

【００１０】本発明では、該ポリエステルを７０００ｍ
／分以上の速度で紡糸することにより、得られるポリエ
チレンテレフタレート繊維に対して、高強度を達成する
ことができる。またこの際ＰＢＴ繊維の生産性を向上す
るための紡糸速度は、好ましくは８０００ｍ／分以上、
より好ましくは１００００ｍ／分以上を採用することが
できる。

【００１１】なお、ここでいう紡糸速度とは、該ポリエ
ステルを溶融吐出し、冷却した後、その後の熱処理まで
の間における糸条の最高の速度をいい、引取ローラを用
いてその後に熱処理する場合には、第１引取ローラの周
速度を、引取ローラ以前の段階で熱処理する場合や、引
取ローラを用いずに直接、巻取機に巻き取る場合には、
熱処理前の糸条の速度をいう。

【００１２】本発明においては、７０００ｍ／分以上の
速度で紡糸した後、該糸条を巻き取るまでの間で１００
℃以上の温度で熱処理することが必要がある。この熱処
理は、１００℃以上に加熱した水蒸気や空気などの気体
を充満した筐体雰囲気中を通過させる方法、１００℃以
上に加熱した加熱ローラや加熱板に接触させる方法な
ど、従来公知の方法が採用される。熱処理法としては、
該糸条に対して熱伝達率の極めて高い加圧飽和水蒸気を
用いる方法が、処理長を短くでき、また非接触で処理で
きるため好ましく採用される。この場合、処理長および
処理温度は処理効果、設備費用を考慮して、好ましくは
それぞれ０．１〜１．０ｍおよび１００〜１６０℃であ
る。本発明の目的である、ＰＢＴ繊維の紡糸速度を７０
００ｍ／分以上に高速化していったときの、繊維長手方
向の周期斑、巻き取り中や搬送中のパッケージ崩れ、あ
るいはパッケージが巻取機から取外せなくなるなどの問
題は、このような１００℃以上の熱処理を巻き取り前に
施すことにより、はじめて解決することができる。

【００１３】本発明のＰＢＴ繊維の製造方法の一例を、
図面を参照しながら詳細に説明する。 図１において、
ＰＢＴは溶融された後、口金１から吐出され、チムニー
２により冷却後、口金１下１ｍに設置した給油ガイド３
により給油、集束後、さらに０．５ｍ下流の交絡付与装
置４により交絡を付与して、口金１下３ｍに設置した第
１引取ローラ５により７０００ｍ／分以上の速度で紡糸
する。紡糸した糸条は第１引取ローラ５と第２引取ロー
ラ６a の間に設置した加熱装置７を通過し、第２引取ロ
ーラ６a を経て、張力計８により張力を測定しつつ巻取
張力が一定になるように巻取機９の回転数を制御して巻
き取る。加熱装置７には加圧飽和水蒸気が充満してお
り、これにより糸条は１００℃以上の温度で熱処理され
る。また、第２引取ローラ６a の周速度を第１引取ロー
ラ５の周速度に対して、同一かあるいは０％から２０％
の範囲で高速ないしは低速とすることにより、弛緩ない
しは緊張処理することができる。巻取張力は紡糸速度が
７０００ｍ／分では、０．１〜０．３ｇ／ｄ、紡糸速度
が８５００ｍ／分では、０．２〜０．４ｇ／ｄ、紡糸速
度が１００００ｍ／分では、０．４〜０．６ｇ／ｄ程度
が好ましい。

【００１４】また、図２は他の熱処理装置例として加熱
ローラを用いたものであり、図１と同様にして第１引取
ローラ５により７０００ｍ／分以上の速度で紡糸し、該
糸条を１００℃以上に加熱した第２引取ローラ６b によ
り熱処理して、巻取機９により巻き取る。

【００１５】本発明で得られたＰＢＴ繊維は、生糸のま
まで、あるいは撚糸、仮撚加工糸として、パンスト、タ
イツ、水着、靴下などのストレッチ素材や、インナーウ
ェア、スポーツウェア、ブラシ、キャンバスなどの従来
の用途、裏地、スラックス、ブルゾン、ブラウスなどの
衣料用途や、リボン、テープ、ベルトなどの資材用途な
どに好適に用いることができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、本例中の測定方法は、以下の方法を用いた。 Ａ．強伸度 オリエンテック社製引張試験機で試料長２００mm、引張
速度２００mm／分の条件で強力伸長曲線を求め、破断時
の強伸度を初期の繊度で割って求めた。 Ｂ．巻取機の取り外し状況 巻き取りパッケージが巻取機から取り外せた場合を○、
取り外せなかった場合を×とした。 Ｃ．繊維長手方向の周期斑 東レエンジニアリング社製連続熱収縮斑測定システムＦ
ＴＡ−５００により、測定温度１００℃で連続湿熱応力
を測定した。糸速度は１０ｍ／分、チャート速度は６cm
／分とした。

【００１７】実施例１ オルソクロロフェノール中２５℃で測定した極限粘度
［η］が０．８６のＰＢＴを溶融し、絶対濾過径１０μ
のステンレス製不織布フィルタにより濾過した後、孔径
０．３３mm、孔深度０．６mm、孔数１２の口金から吐出
した。紡糸温度は２８０℃、吐出量は表１に示す。吐出
した糸条は、図１に示すように、吐出後、風速１０ｍ／
分の室温での冷却風で冷却し給油ガイド３により給油、
集束した。さらに０．５ｍ下流に設置した交絡付与装置
４により交絡を付与して、口金下３ｍに設置した第１引
取ローラ５により表１に示す速度で引き取った。紡糸し
た糸条を第１引取ローラ５と第２引取ローラ６a の間に
設置した、処理長０．５ｍで表１に示す温度（表中、Ｒ
Ｔは水蒸気を放出せず加熱装置内を室温としたもの）の
飽和水蒸気が充満した加熱装置７を通過させ、第２引取
ローラ６a を経て、張力計８により測定する巻取張力が
一定になるように巻取機９の回転数を制御して、１kgの
パッケージを得た。第１引取ローラ５と第２引取ローラ
６a の速度は同一とし、紡糸速度として表１に示す。得
られたパッケージの巻取機の取り外し状況、得られた繊
維の強伸度を表１に示す。

【００１８】また、ポリエステルを［η］が０．６５の
ポリエチレンテレフタレート（表１中ではＰＥＴと表
記）とし、紡糸温度を３００℃とした以外は実験Ｎｏ．
１〜３と同様にして紡糸した結果を、実験Ｎｏ．１３〜
１５として表１に示した。

【００１９】表１において、実験Ｎｏ．２〜６が本発
明、それ以外は比較例であるが、これらからわかるよう
に、ＰＢＴ繊維は紡糸速度が７０００ｍ／分以上の場
合、所定の熱処理を行なうことなく巻き取ったものは、
いずれも巻取機からパッケージを取り外すことができな
かったが、本発明のものは問題なく取り外すことができ
た。これ以外に、繊維長手方向の周期斑を測定したとこ
ろ、巻取機での取外し状況が×のものにはパッケージの
端面周期斑がはっきりと現れたが、巻取機での取外し状
況が○のものは周期斑は認められなかった。

【００２０】また、紡糸速度が７０００ｍ／分以上の場
合、ＰＢＴ繊維の強度はポリエチレンテレフタレート繊
維に比べて高くなることがわかる。また、紡糸速度を８
５００ｍ／分以上、さらには１０００ｍ／分以上とする
ことで強度をさらに向上させることができた。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、従来技術の欠点であっ
たＰＢＴ繊維の紡糸速度を７０００ｍ／分以上に高速化
していったときの、繊維パッケージにおける繊維長手方
向の周期斑、巻き取り中や搬送中のパッケージ崩れ、あ
るいはパッケージが巻取機から取り外せなくなるなどの
諸問題が解決できる。また、ＰＢＴ繊維を生産性良く製
造できるとともに、高強度化を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＰＢＴ繊維の製造方法の一例を示す概
略図である。

【図２】本発明のＰＢＴ繊維の製造方法の他の例を示す
概略図である。

【符号の説明】

５：第１引取ローラ ６a ：第２引取ローラ ６b ：加熱した第２引取ローラ ７：加熱装置 ８：張力計 ９：巻取機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリブチレンテレフタレートを主体とする
   ポリエステルを７０００ｍ／分以上の速度で紡糸し、引
   き続き１００℃以上の温度で熱処理した後、巻き取るこ
   とを特徴とするポリブチレンテレフタレート繊維の製造
   方法。