JPH07107213B2 - 牽切紡績用極細ポリエステル繊維 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、牽切紡績用極細ポリエステル繊維に関する。
更に詳しくは、ポリエステル繊維とスーパーハイモジュ
ラス繊維とを引揃えて牽切仮撚紡績し、高級綿様風合を
呈する合成繊維糸条をするに適した牽切仮撚紡績用極細
ポリエステル繊維に関する。

（従来技術） 近年、天然繊維のもつ自然な味が好まれる風潮にあり、
合成繊維においてもこれに近ずけるべく改良研究が行わ
れている。なかでも、絹様、羊毛様、麻様などは一応の
成功を修め、既に数多くの有用な商品が実用化されてい
る。しかし、高級綿様に関しては、未だこれといって見
るべきものがなく、前三者に比べて各段に遅れている。

本発明者らの検討によれば、木綿様風合、特に海島綿な
どで代表される高級綿様風合、タッチを有する合成繊維
糸条を得るには、驚くべきことに、全く性質の異なった
繊維、すなわち極細ポリエステル繊維とスーパーハイモ
ジュラス繊維とを組み合わせ牽切仮撚紡績すると良いこ
とを見い出した。しかしながら、従来の極細ポリエステ
ル繊維をそのまま用いたのでは牽切性に問題があり、安
定して製糸することができなかった。

（発明の目的） 本発明は、スーパーハイモジュラス繊維と引き揃え牽切
仮撚紡績して高級綿様風合、タッチを有する合成繊維糸
条を得るに適した、極めて加工性特に牽切性に優れた極
細ポリエステル繊維を提供することにある。

（発明の構成および作用） 本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結
果、極細ポリエステル繊維を構成する単繊維の切断伸度
に分布を持たせると同時に開繊性を良くすれば牽切性が
向上し、安定して製糸できることを見い出し、本発明に
到達した。

すなわち本発明によれば、単繊維繊度が0.9デニール以
下の極細ポリエステル繊維であって、該繊維を構成する
単繊維の平均伸度（EL）が50％以下、その伸度変動係数
（CV）が10％以上であり、該繊維にはラウリルフォスフ
ェートカリウム塩を80重量％以上含有する油剤が繊維重
量に対して高々0.2重量％付着しており、かつ繊維間交
絡数が５個/m以下であることを特徴とする牽切紡績用極
細ポリエステル繊維である。

本発明でいうポリエステルとは、テレフタル酸を主たる
酸成分とし、炭素数２〜６のアルキレングリコール、例
えばエチレングリコール，トリメチレングリコール，テ
トラメチレングリコールを主たるグリコール成分とする
ポリエステルを主たる対象とするが、なかでも主たる繰
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
ルが好ましい。ここで主たるとは85モル％以上であるこ
とを言い、15モル％未満の範囲でテレフタル酸以外の酸
成分及び／又は上記グリコール以外のジオール化合物を
共重合したポリエステルであってもよい。ここで使用さ
れる酸成分としては、例えば、イソフタル酸，ナフタレ
ンジカルボン酸，ジフェニルジカルボン酸，ジフェノキ
シエタンジカルボン酸，β−オキシエトキシ安息香酸,P
−オキシ安息香酸，アジピン酸，セバシン酸,1,4−シク
ロヘキサンジカルボン酸等の芳香族，脂肪族，及び脂環
族のジカルボン酸をあげることができ、更に、５−ナト
リウムスルホイソフタル酸の如きスルホン酸塩基が導入
されたジカルボン酸であってもよい。また、上記グリコ
ール以外のジオール化合物としては、例えば、シクロヘ
キサン−1,4−ジメタノール，ネオペンチルグリコー
ル，ビスフェノールA,ビスフェノールＳの如き脂肪族，
脂環族及び芳香族のジオール化合物をあげることができ
る。これらのポリエステルは、必要に応じて熱安定剤，
艶消剤，帯電防止剤等通常使用される添加剤を含有して
もよい。

よく知られているように、牽切仮撚紡績は、高倍率で引
き千切った後抱合空気ノズルを介して紡績糸様に短繊維
を抱合して糸条にするものである。この場合、繊維束を
構成する単繊維が均斉であればあるほど同時牽切が起り
易くなる。すなわち断糸し易くなる。しかしながら、通
常のポリエステル繊維の製糸条件は、より優れた均斉性
の得られる条件を選定するのが常識であり、牽切仮撚紡
績に適した品質とはいい難いものであった。

本発明者らは、牽切仮撚紡績に際して同時牽切が発生せ
ず（断糸せず）、かつ均斉性に優れネップの発生も少な
いポリエステル繊維について検討した結果、単繊維間の
開繊性及び単繊維間の切断伸度及びそのバラツキが極め
て大きな要因になることを見い出したのである。さらに
は、高級綿様の風合を得るためには、ポリエステル繊維
の特性、特にその単繊維繊度が大きく寄与することをも
見い出したのである。

すなわち、ソフトな風合を得るためにはポリエステル繊
維を極細化をすることが望ましいのであるが、特に高級
綿様のハイソフトタッチを得るためには単繊維繊度を0.
9デニール以下とすることが必要なのである。これが0.9
デニールを越えると、スーパーハイモジュラス繊維との
混率を変えても高級綿様の風合を呈する糸条は到底得ら
れず好ましくない。

一方、ポリエステル繊維の単繊維間切断伸度の変動係数
（CV）は10％以上とする必要がある。CVが10％未満の場
合には、集団牽切が発生して断糸し易いばかりでなく、
牽切斑から得られる糸条のデニール斑も大きく品質の劣
ったものとなるため好ましくない。したがって、CVは大
きい程よく、特に14％以上とするのが好ましい。

また、ポリエステル繊維の伸度は、得られる糸条の風合
に影響を与えるもので、伸度が大きすぎると牽切後の収
縮が大きく、低伸度繊維と引揃えて牽切仮撚紡績する際
に、低伸度繊維が得られる糸条の表面にネップとなって
とび出し易くなる。したがって、ポリエステル繊維の伸
度は50％以下、好ましくは35％以下にする必要がある。

本発明においては、牽切性をさらに良くするために、牽
切時の単繊維間の干渉を少なくすることが効果的なの
で、集束性が少なく、繊維間摩擦が小さく、かつ粘着性
も少ない油剤を用い、加工特性が低減しない範囲で油剤
付着量（OPU）を低くしている。

すなわち、ラウリルホスフェートカリウム塩を80重量％
以上含有する油剤を、繊維重量に対して高々0.2重量％
以下、好ましくは0.1〜0.2重量％付着していることを要
件としているのである。また、単繊維間の交絡数も開繊
性を低減させ牽切性を低減させる要因となるので、５個
/m以下とする必要がある。

次に、本発明の極細ポリエステル繊維を製造するに好適
な方法について説明する。

高級綿様風合を呈する糸条製造に適した上記極細ポリエ
ステル繊維を得るためには、紡糸条件として、溶融紡糸
温度，紡糸口金，口金下のホットゾーン長，冷却条件、
紡糸速度，熱セット温度，繊維間交絡数等が重要であ
り、さらには用いる油剤の種類及びその付着量を適正化
することが大切である。

本発明においては、前述の如く単繊維繊度を0.9de以下
とする必要があるが、牽切仮撚紡績性を向上させるため
に単繊維数を望ましくは1000以上とする。かかるハイマ
ルチの繊維束を得るには、通常スフの製糸技術に代表さ
せるように、低速度で紡糸して捲き取った後、別の延伸
工程に供する方法がとられる。しかしながら、このよう
な別延伸の製糸技術で単繊維繊度0.9デニール以下の極
細ポリエステル繊維を得るには高度な製糸技術を要する
場合が多い。一方、紡糸速度2000m/分、特に3000m/分以
上で高速紡糸すると極細ポリエステル繊維は容易に得ら
れるが、ハイマルチ化といった面で問題がある。ハイマ
ルチ化すると安定した冷却が困難となって、単繊維間の
融着，単糸切れ等が発生し易くなるのである。したがっ
て、高速紡糸により150フィラメント程度の糸条を製糸
した後、合糸して1000フィラメント以上にするのが好ま
しい方法である。

また、本発明においては前述のとおり伸度変動係数（C
V）を10％以上とすることを必須としているが、そのた
めには、特に紡糸温度，口金下のホットゾーン長，熱セ
ット温度等をコントロールするのが効果的である。

溶融紡糸における曳糸性は、溶融粘度が高くなると低下
して繊維の均斉性は低下する傾向がある。したがって、
通常は均斉な繊維を得るため、その温度をポリエステル
の融点よりかなり高目に設定している。これに対して本
発明では、単繊維間の伸度差を大きくする、すなわち均
斉性を低下させるため、従来採用されている紡糸温度よ
りも低目の温度を採用するのが好ましい。しかしなが
ら、あまりに低くしすぎると溶融粘度があがりすぎて曳
糸不能となるので、ポリエチレンテレフタレートを用い
る場合を例にすると280℃程度以上とするのが好まし
い。なお、この適性紡糸温度範囲は紡糸速度によっても
幾分変化するもので、例えば紡糸速度が1100m/分程度で
は279〜282℃,3000m/分程度では293〜295℃と極めて狭
い範囲に設定するのが好ましい。

口金から吐出された糸状は、急冷固化する程張力変動の
影響を受けにくくなって均斉性は向上するが、反対に固
化点を遅らせると張力変動の影響を受けて固化点が一定
せず、伸度変動係数は増大する。したがって、極細ポリ
エステル繊維製造で一般に採用されているホットゾーン
長を長めに設定するのが効果的であり好ましいが、あま
りに長くしすぎると曳糸性が低下する傾向があり通常は
150mm以下の範囲で適宜設定される。

紡糸した未延伸繊維は、平均伸度が50％以下となるよう
に延伸処理されるが、高速紡糸された未延伸糸、特に紡
糸速度3000m/分程度以上で紡糸された未延伸糸は、その
ままでも伸度50％以下となっている場合があり、その場
合には延伸処理しなくても良いことはいうまでもない。

紡糸延伸された糸条は、次いで熱セットにより繊維内の
結晶化が促進されて繊維構造が完成される。この際、熱
セット温度を変えると結晶化促進の程度差が発現する。
熱セット温度が低い場合にはこの差が大きくなるので、
単繊維間の伸度変動係数は大きくなって好ましい。しか
し、あまりに低すぎると沸水収縮率（BWS）が増大し、
最終的に得られる布帛の風合を悪化させるので、通常は
このBWSが15％以下となる温度で熱セットするのが望ま
しい。この熱セット温度は紡糸速度にもよるが、110〜1
50℃程度が最適である。

本発明においては、ポリエステル繊維の牽切性を向上さ
せるために、さらに繊維束の開繊性を向上させている。
そのために、油剤としては、集束性の低いラウリルホス
フェートカリウム塩を主成分とする油剤を、製糸工程の
安定性が損なわれない範囲で少量付着させているわけで
ある。しかしながら、油剤付着量を少なくすることは安
定に紡糸するといった面からいうと逆行しており、高速
紡糸、特に極細マルチフィラメントを高速紡糸で製造す
る場合には、マルチフィラメントを集束抱合した状態で
捲取り装置まで導くのが望ましい。そのため単繊維間に
交絡を付与し、油剤の付着量をあげることなく繊維の抱
合性を向上させて捲取るのが好ましい方法である。しか
し、あまり交絡数を多くすると開繊性が低下して牽切性
が低下するので交絡数は５個/m程度が許容限界であり、
３個/m以下とするのが望ましい。

（発明の効果） 本発明のポリエステル繊維は、スーパーハイモジュラス
繊維と複合仮撚紡績することにより、従来得られなかっ
たような高品位の高級綿様風合、タッチを呈する糸条が
得られるほか、高級綿より更に高い機能性を有する織編
物が得られるため、スポーツ衣料分野をはじめとして産
業資材分野にまで広範囲にわたる有用な商品を提供する
ことができる。

（実施例） 以下、実施例によりさらに本発明を詳細に説明する。

実施例１ 固有粘度が0.640のポリエチレンテレフタレートを第１
図に示す紡糸装置を用いて溶融紡糸した。この際、径0.
15mmφの紡糸孔144ホールを有する口金を用い、紡糸温
度295℃で吐出し、長さ90mmのホットゾーンを通過さ
せ、風速50cm/秒の冷却風で冷却させ、120℃に加熱した
ローラー６で引き取った。油剤としてラウリルホスフェ
ートカリウム塩100％からなる油剤（エマルジョン濃度
２％）を付与し、また、流体交絡ノズル８に圧力0.5kg/
cm²の圧空を供給して交絡処理した。得られたポリエス
テル繊維は、80de/144fil,強度3.2g/de,平均伸度36％,C
V14％，油剤付着量0.15％，交絡数３個/m以下であっ
た。この糸条を16本合糸して1280de/2304filとした後、
第５図に示した牽切仮撚紡糸機を用いてパラ系アラミド
繊維（モジュラス7400kg/mm²）1000de/1334filと引揃え
て牽切仮撚加工したところ、牽切性は極めて良好であっ
た。

比較例１ 紡糸温度を300℃，ホットゾーン長を30mm,加熱ローラー
の温度を160℃，引取速度3800m/分とし、交絡ノズルに
供給する空気圧0.6kg/cm²とする以外は実施例１と同様
にして80de/144fil,強度4.0g/de,平均伸度30％,CV6％，
油剤付着量0.12％，交絡数２〜３個/mのポリエステル繊
維を得た。この繊維を実施例１と同様にパラ系芳香族ア
ミド繊維と引揃え牽切仮撚加工したところ、ポリエステ
ル繊維が集団牽切を起こし加工安定性が悪かった。しか
も得られた糸条の品質も不満足なものであった。

実施例２ 固有粘度0.642のポリエチレンテレフタレートを、第２
図に示す直接紡糸延伸設備を用いて溶融紡糸した。この
際、実施例１と同じ口金を用い、紡糸温度293℃で吐出
し、長さ90mmのホットゾーンを通し、3000m/分の速度で
引取り、引取りローラー５と160℃に加熱された延伸ロ
ーラー６との間で1.15倍に延伸するとともに熱処理し
た。付与した油剤及び交絡ノズルに供給した圧空圧は、
実施例１と同じとした。得られた繊維の物性は第１表に
示す通りであり、牽切仮撚加工性も良好であった。

比較例２〜５ 引取速度，紡糸温度，ホットゾーン長，交絡ノズルに供
給する圧空圧力，熱処理温度，油剤の種類及び油剤の付
着量を第１表に記載の通り変更する以外は実施例１と同
様にしてポリエステル繊維を得た。得られた繊維の物性
及び牽切仮撚加工性の結果は、あわせて第１表に示す。

実施例３ 固有粘度0.640のポリエチレンテレフタレートを第３図
に示す紡糸機を用いて溶融紡糸した。この際、紡糸口金
としては径0.3mmφ,596ホールの紡糸孔を有する口金を
用い、紡糸温度281℃，ホットゾーン長20mm,引取速度11
50m/分で引き取った。この際、油剤は実施例１と同じも
の（但しエマルジョン濃度は0.2％）を用いた。次いで
合糸して6300de/2384filのトウを得た後、第４図に示す
延伸装置を用いて、90℃の温水で加熱し1.5倍で延伸
し、さらに200℃の非接触ヒーターで加熱しつつ3.0倍で
延伸した。得られたポリエステル繊維の原糸物性及び牽
切加工性は第１表に示す通り良好であった。

以上の結果から明らかなように、ポリエステルの製造方
法には関係なく、本発明のポリエステル繊維は、スーパ
ーハイモジュラス繊維と引揃えて牽切仮撚加工する際の
加工性に極めて優れるものであった。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の繊維を得るための装置に関するものであ
る。第１図は溶融紡糸機の１例を示す正面略図であり、
第２図は直接紡糸延伸機の１例を示す正面略図であり、
第３図は溶融紡糸機の他の１例を示す正面略図である。
第４図は延伸機の１例を示す側面略図であり、第５図は
牽切加工機の１例を示す側面略図である。 １は紡糸口金、２はホットゾーン ３は紡糸冷却装置、４はオイリング装置 ５は第１引取ロール、６は第２引取ロール ７は延伸ロール、８は流体交絡ノズル ９は引取装置、10はフィードロール 11は第１加熱装置、12は第１延伸ロール 13は第２加熱装置、14は第２延伸ロール 15は巻取装置、16はヤーンガイド 17はフィードロール、18はシューター 19は牽切ロール、20は吸引ノズル、 21は抱合ノズル、22はデリベリーロール 23はオイリング装置、24は巻取装置 A,Bは巻糸体 である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】単繊維繊度が0.9デニール以下の極細ポリ
   エステル繊維であって、該繊維を構成する単繊維の平均
   伸度（EL）が50％以下、その伸度変動係数（CV）が10％
   以上であり、該繊維にはラウリルフォスフェートカリウ
   ム塩を80重量％以上含有する油剤が繊維重量に対して高
   々0.2重量％付着しており、かつ繊維間交絡数が５個/m
   以下であることを特徴とする牽切紡績用極細ポリエステ
   ル繊維。