JPH0742629B2

JPH0742629B2 - 混繊マルチフィラメントの製造方法

Info

Publication number: JPH0742629B2
Application number: JP61154755A
Authority: JP
Inventors: 秀夫上田; 邦夫市橋; 和清岩本
Original assignee: 鐘紡株式会社
Priority date: 1986-06-30
Filing date: 1986-06-30
Publication date: 1995-05-10
Anticipated expiration: 2010-05-10
Also published as: JPS6312728A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、優れた風合、色調、光沢を持つ新規なスパン
ライク編織物の製造に適した混繊マルチフィラメントの
製造方法に関するものである。

（従来の技術）従来、合成繊維から成る編織物は風合、色調、光沢があ
まりにも均斉であり、天然繊維製品の如き高級感を得る
ことは困難であった。これらを改善する為に、異形糸に
したり複数ポリマーから成る複合糸、改質材の添加ある
いは異なる糸条から成る混繊糸等多数の方法が提案され
ている。更に後工程に於いても仮撚加工やアルカリ減量
加工等を実施する事によって風合、色調、光沢等の改善
が図られて来た。

通常のマルチフィラメントは風合、色調、光沢等のイレ
ギュラー性が乏しく、合繊的均斉な編織物となりやす
く、天然繊維調のイレギュラー性を与える方法として
は、混繊、シックアンドシン等が提案されている。

例えば混繊糸としては異なる横断面糸、異収縮糸、物性
の異なるポリマーから成るマルチフィラメント、或いは
フィラメントの長さ方向に繊維斑を有し、且つ濃淡効果
があるシックアンドシンも提案されている。しかしなが
ら、いずれも天然繊維の持つ風合、色調、光沢のイレギ
ュラー性にはほど遠いものである。

特公昭48-43566号には、多数配置した紡糸孔を用いてラ
ンダムに局部的に不規則な融着を起こさせ、異形、異繊
度の合成繊維が提案されたが、特異な光沢、風合ではあ
るものの、風合は繊度大なる糸条が多く粗硬的であり、
集束性が良好なるが故にふくらみ感と暖かみに欠け、又
色調も均斉なものであり天然繊維の様なイレギュラー性
に乏しい。

（発明が解決しようとする問題点）本発明者等は、かかる状況に鑑み、天然繊維製品の如
く、イレギュラーな風合、色調、光沢を有し且つ合繊本
来の機能性を備えた合繊フィラメントから成る新規なス
パンライク編織物を工業的に有利な方法で得るべく鋭意
研究の結果、本発明に到達したものである。

（問題を解決するための手段）本発明は、相互親和性を有し溶融粘度を異にする２種の
繊維形成性合成重合体を夫々別個に溶融し、次いでこれ
ら両ポリマーを、重量で1:2〜2:1の範囲で供給し、１〜
４個のエレメントを有する静止系混練素子を通した後円
形紡出孔を４〜５角形の頂点に配列せしめた単位紡出孔
を複数個有する紡糸口金より吐出し、２〜５層の積層型
フィラメントとなした後、部分的に融着させ、該円形紡
出孔から吐出されたフィラメントが融着されることなく
捲き取られた円形の横断面形状を有するフィラメント
と、該円形紡出孔から吐出された複数のフィラメントが
融着して捲き取られた非円形の横断面形状を有するフィ
ラメントを得ることを特徴とする混繊マルチフィラメン
トの製造方法である。

本発明に於て、混繊マルチフィラメントを構成する積層
型複合フィラメントの繊維形成性合成重合体は、相互親
和性を有すると共に物性、特に溶融粘度、染色性を異に
する合成重合体であることが要望される。

繊維形成性合成重合体としては、例えばポリエステル、
ポリアミド、ポリオレフィンを言い、異なった物性を付
与するために共重合体としてもよい。ポリエステルとし
てはポリエチレンフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ート、ポリエチレンオキシベンゾエート、ポリジメチル
シクロヘキサンテレフタレート、ポリピパロラクトンな
どのホモポリエステルや、これらポリエステル成分に酸
成分としてイソフタル酸、スルホイソフタル酸を共重合
させたり、アルコール成分としてプロピレングリコー
ル、ポリメチレングリコールを共重合させたものなどが
挙げられる。また、ポリアミドとしてはナイロン６、ナ
イロン66、ナイロン610、ナイロン11、ナイロン12、ビ
ス（パラアミノシクロヘキシル）メタンとドデカン２酸
との縮合体、これらポリアミド形成性成分の間で共重合
させたもの、ならびに他のジカルボン酸やジアミンを共
重合させたものなどが挙げられる。更にポリオレフィン
としてはポリエチレン、ポリプロピレンなどのホモポリ
オレフィンや少量の第２成分を含むものが挙げられる。

これら繊維形成性合成重合体中より前記２種の重合体の
組合せを選ぶには、まず、相互親和性があり、紡糸以降
の各工程や着用中に摩擦により層間剥離を生じない２種
の重合体を組合わせることが必要である。これには、同
系統の重合体で、かつ溶融温度の比較的近い２種の重合
体の組合せを考えるのが好適である。例えばポリエチレ
ンテレフタレートとスルホイソフタル酸を数モル％共重
合したポリエチレンテレフタレートとの組合せ、ポリエ
チレンテレフタレートとポリエチレンテレフタレート成
分にポリエチレングリコールを共重合したブロックポリ
エーテルポリエステルとの組合せ、ナイロン６とナイロ
ン66形成成分にナイロン６成分を共重合したコポリアミ
ドとの組合せ、ポリプロピレンと異粘度ポリプロピレン
との組合せなどが可能である。

なかでも前２者のポリエステル系の組合せは本発明にお
いて最も良好である。更に、本発明はその目的を達する
ためには、異粘度であること、熱収縮挙動に差のあるこ
と、適合する染料の特性に差のあることなどが望まれる
が、本発明では、特に溶融粘度に差のあることが要求さ
れる。そのためには、重合体の重合度を変えたり、共重
合の有無又は比率を変えたりする方法等を適宜選択する
ことが可能である。

溶融粘度をMI値にて表わすと、混繊マルチフィラメント
を構成する２種の重合体の溶融粘度差は紡糸温度に於
て、MI値の差が0.05〜1.5の範囲とする。MI値の差が0.0
5未満であると得られる混繊マルチフィラメントは円形
フィラメントが皆無となり、フィラメント間の繊度差が
少なく同形フィラメントが多数を占めるため、風合、光
沢も変化に乏しく目的とするマルチフィラメントとはな
らない。一方、MI値の差が1.5を越える場合には、口金
表面に吐出重合体が付着し、著しく紡糸操業性が低下す
る。

又、天然繊維様の自然な異色効果を混繊マルチフィラメ
ントに求めるには、染色吸尽速度差、染着座席差、適用
染料部属差などの染色性に差をもった２種の重合体の組
合せを取り入れることが最も好適である。例えば、２種
の重合体の１つをレギュラータイプのポリエステルブラ
イトとし、他の重合体をカチオン可染ポリエステルとす
ることなどによっても容易に得ることができる。

以上のようにして選ばれた２種の繊維形成性合成重合体
を用いて混繊マルチフィラメントは構成されるが、その
紡糸にあたっては通常、複合紡糸方法が適用され、好ま
しい方法として第１図及び第２図にその紡糸装置の概略
を図示した。

以下、同図により紡糸方法の１例を説明するが、紡糸に
あたっては少なくとも次の３つの条件を満足することが
必要である。

即ち、１つは１〜４個のエレメントを有する静止系混練
素子を通すこと、２つは、前記混練素子を通した後、円
形紡出孔を４〜５角形の頂点に配列せしめた単位紡出孔
を複数個有する紡糸口金を用いて紡糸すること、３つ
は、前期２種の重合体の吐出比率が重量で1:2〜2;1の範
囲内にあることである。図示した紡糸装置はこれらの要
件を具備する。即ち、第１図において夫々、別々の押出
機により溶融され、口金パック（１）に導入された重合
体Ａ、Ｂは各々のフィルター部の金網フィルター（13）
（13）により濾過され、格子（２）の導孔（14）（1
4）′を経てその出口（15）（15）′より分配板（３）
に設けられた導孔（16）（16）′を通って混合板（４）
の中央部（17）に達し、それより下面に向かって設けら
れた静止系混練素子（18）（19）により性質の異なる２
種の重合体を２〜６層、好ましくは２〜５層の複合状態
を形成する。そして、この層形成された混合重合体は混
練素子の出口部（20）に達し徐々に同心円状に広がり、
第２図に図示した如く円形紡出孔（22）からなる単位紡
出孔（21）を複数個有する紡糸口金（５）より流出され
混繊マルチフィラメントとして吐出成型される。

かかる重合体Ａ、Ｂの積層状態を第７図により模式的に
示す。同図に示す如く、重合体Ａ、Ｂは、口金パック
（１）の中央部（17）でサイドバイサイド状に接合され
た後（イ）、静止系混練素子（18）（19）によりサイド
バイサイドの繰り返しの断面形状となる（ロ）（同図で
のエレメント数は４）。その後、出口部（20）で同形状
のまま広がり、単位紡出孔（21）（同図の場合24個の単
位紡出孔を有する）の位置する部分で該形状の一部が紡
出される（ハ）。

かくして、この吐出成型された混繊マルチフィラメント
は合糸後、次に紡糸、巻取を行ない、適正延伸倍率で延
伸される。フィラメントの横断面構造は第３図に例示す
る如く、４個の孔（22）よりなる単位紡出孔（21）の位
置により異なるＡ、Ｂ重合体の接合状態を示し、且つ横
断面形状が円形及び非円形であり、非円形フィラメント
が少なくも２種の異形断面フィラメントからなり、接合
された重合体の成分により、例えばＡ重合体−ポリエス
テルブライト及びＢ重合体−ポリエステルカチオン可染
セミダル等の場合、顕微鏡により明瞭に接合形態の異な
るのが判視される。更に、非円形フィラメントは多種の
断面形状を有し、接合形態及び断面形状の何れにおいて
もイレギュラー性を有している。

本発明は、かようにして接合状態が異なり、且つ横断面
形状が円形及び複数種の非円形からなる混繊マルチフィ
ラメントを製造することが特徴である。

上記紡糸に用いる静止系混練素子とは、例えばケニック
ス社の「スタティックミキサー」、東レエンジニアリン
グ社の「ミキシングユニット」、ROSS ISGミキサー、ス
ルザー社のミキシングエレメント等を言い、更に場合に
よっては特公昭48-23968号公報で開示される多層化装置
も適用可能である。しかし、そのエレメント数は１〜４
個の範囲が適当である。若し、混練素子を全く有しない
ならば単にＡ、Ｂ両重合体が合体層となるに過ぎず、Ａ
又はＢの単独重合体によるフィラメントが頻発して好ま
しくない。一方、５個以上になれば分割層数が多くなり
過ぎて均一多層化ブレンド状態となり、適切な積層型構
造が消失してしまう。従って混練素子は１〜４個が適当
であり、更に好ましくは２又は３個である。もっとも、
ここでいう混練素子１個とは、１段当り２層に分割する
エレメントを言う。例えばROSS ISGミキシングエレメン
トは１段当り分割層数は４であるからこのミキサーは１
段当り２個と見做す。

更に前述の如く本発明で用いる特定配置の紡糸口金は、
円形紡出孔を４〜５角形の頂点に配列せしめた単位紡出
孔を複数個有することが必要であり、孔間距離は0.4〜
1.0mmが好ましく、孔の直径は0.10〜0.30mmが好まし
い。

円形紡出孔の直径が0.10mm未満であれば、紡出孔の詰り
が多く発生し、操業効率が著しく低下する。又0.30mmを
超える場合には、円形フィラメントが得られにくく、太
繊度のフィラメントが多くなり、得られた布帛は粗硬と
なる。

単位紡出孔を構成する円形紡出孔の数は４〜５個が好ま
しく、４角〜５角の頂点に配置させるのが肝要である。
頂点に配置されない場合は、本発明の特徴でもある中空
断面フィラメントを得ることが困難となる。円形紡出孔
が３個では融着が起こりにくく、又融着しても各フィラ
メントの断面形態、繊度差が少なく得られた布帛も特徴
に乏しいものとなる。又円形紡出孔が５個を超える場合
は、円形フィラメントと融着フィラメントの繊度差が大
きく、扁平状フィラメントも多くなり操業効率が低下す
る。

前述の如く、混繊マルチフィラメントを構成する２種の
合成重合体の比率は、重量で1:2〜2:1の範囲である。本
発明の特徴であるイレギュラーな風合、色調、光沢を有
するには２種の合成重合体両者の性質が必要であり、１
方に偏った比率では、目的とする特徴は得られない。本
発明における混繊マルチフィラメントは、全体として前
記比率で実質的に一定となっている。

しかし、該混繊マルチフィラメントも、これを個々の構
成フィラメント間において観察した場合には、各フィラ
メントは夫々長手方向に一定の比率と断面形状を保って
いるが、フィラメント相互の間では接合比率は一定でな
く、0:10から10:0の範囲において分布し、かつ横断面形
状は円形及び非円形であり、中空断面フィラメントを含
み、円形フィラメントと非円形フィラメントの繊度比が
1/2〜1/6で非円形フィラメントの繊度総和が全体の50％
以上である。円形フィラメントは円形紡出孔から吐出さ
れたフィラメントが、融着されることなく捲取られたフ
ィラメントであり、又非円形フィラメントは円形紡出孔
から吐出された複数のフィラメントが融着して捲取られ
たフィラメントである。すなわち、円形、非円形フィラ
メントの繊度比は、単位紡出孔を構成する円形紡出孔の
数により決定される。単位紡出孔が５個の円形紡出孔か
ら成る場合は円形、非円形フィラメントの繊度比は1/2
〜1/6になり、非円形フィラメントの断面形状は８種類
以上の多数種のものからなる。本混繊糸は５種類以上の
断面形状により非円形フィラメントが構成されたものが
好ましい。

以上、混繊マルチフィラメントならびにその製造方法に
ついて詳述してきたが、このようにして得られた混繊マ
ルチフィラメントは、編又は織組織にし、アルカリ減量
又はそのままの状態で染色加工を行なうとき、例えばＡ
ポリマーにポリエステルブライト、Ｂポリマーをカチオ
ン可染ポリエステルにすることで、アルカリ減量する場
合は、アルカリ減量速度差により繊維断面に凹凸を作る
ことができ、アルカリ減量なしの場合でもフィラメント
繊維断面のポリエステルブライトとカチオン可染ポリエ
ステルの表面露出面積のランダム化が染色による異色効
果に良好な状態となる。マルチフィラメントを染色する
にあたり、２種の重合体の染色性を考慮すれば色彩、色
調、光沢凹凸感、風合などのイレギュラー性を発現する
に最も効果を表わす。なかでも色調の部分的な変化は編
織組織においては、玉虫色の色調を発現し、本発明の重
要な効果となる。

上記の場合、染色法としては二色染めの方法を採用する
ことが良好であり、第１段階でカチオン可染ポリマー成
分の染色を行ない、その後ポリエステル側を分散染料で
染色する。例えば最初に、ブルー色により染色し、その
後ポリエステル側を赤色染色すると、紫色の濃淡色調布
帛が得られる。又同浴にて二色染めも染料を選択すれば
可能である。

又、熱収縮率の異なるポリマー、例えば通常熱収縮率の
差が0.1％以上、好ましくは0.2〜10％、更に好ましくは
0.3〜７％のポリマーを使用した場合は、繊維にミクロ
な捲縮が発生し外観、風合に於て優れたものになる。

（発明の効果）本発明により得られた混繊マルチフィラメントを用いれ
ば、異繊度、多種の異形、異なる巻縮性（収縮差）、凹
凸感等の新規な風合をアルカリ減量加工を経ずとも生み
出し、又色調の部分的な変化により玉虫色も可能である
など、自然な風合、色調、光沢に優れたスパンライク編
織物を製造することが可能となる。

（実施例）実施例１固有粘度〔η〕（フェノール：テトラクロールエタン6:
4の混合溶媒中にて、20℃で測定。）が0.64であるポリ
エチレンテレフタレート（ブライト）と、0.60であるカ
チオン染料可染性ポリエステル（ポリエチレンテレフタ
レート繊維形成性成分にスルホイソフタル酸を2.5モル
％共重合したポリエステル）セミダルとを接合比率1:1
にて第１図に示すケニックスミキシングエレメント２個
を有する紡糸装置により紡糸温度295℃にて、第１表に
示した単位紡出孔を24個有する各種紡糸口金を用い、巻
取速度800m/分にて未延伸糸を得、続いて該未延伸糸を
延伸温度85℃熱セット温度150℃にて適性延伸倍率で延
伸し、残伸度30％の75デニールの延伸混繊マルチフィラ
メント糸を得た。

得られた該混繊マルチフィラメント糸を用いて28Gイン
ターロックを製編し、180℃にてプレセットし、120℃で
黒色のカチオン染料Kayacryl Black R−EDと黄色の分散
染料Kayalon Polyester Yellow 5Rを用いて１時間染色
し、160℃で仕上げセットを行なった。

各々の条件下で得られた混繊マルチフィラメント糸中の
中空断面フィラメント本数、非円形フィラメントの種類
数と非円形フィラメント繊度の総和が占める全繊度に対
する割合（％）と、該混繊マルチフィラメント糸から得
られた布帛の色調風合を評価した結果を第１表に示す。

尚、同表中の非円形フィラメント種類は、円形紡出孔よ
り紡出された各成分の融着状態に応じて計数したもの
で、例えば４個の円形紡出孔によって単位紡糸孔が構成
された実験No.1において、非円形フィラメント種類が５
であるとは、円形紡出孔より紡出された２つの成分が融
着したもの、３つの成分が融着したもの、４つの成分が
多角形状に融着したもの、４つの成分が融着し中空形状
になったもの、４つの成分が直線又は曲線状に融着した
ものの５つを指す。このように、主に融着した成分の個
数で計数し、円形紡出孔より紡出された成分の多くが融
着し、しかも明らかに形状の差異がみられるものは別種
類として計数する。

本発明の方法により得られた編物は、従来にないスパン
ライクな風合であり、自然な光沢を有する玉虫色の色調
であり優れた布帛であった。比較例の編物では、実験N
o.4は粗硬でスパン調でなく、実験No.5では凹凸感に乏
しくイレギュラー性も低く何ら特徴のない編物であっ
た。なお、得られた混繊マルチフィラメントは、２〜５
層の積層であった。また、中空断面フィラメントはマル
チフィラメント中に、No.1は５本、No.2は４本、No.3は
２本、No.4は11本、No.5は０本、存在した。

また、実験No.1〜３で得られた混繊マルチフィラメント
の光学顕微鏡写真を第４〜６図に示す。

実施例２実施例１において、実験No.1で使用した繊維形成性重合
体、すなわちポリエチレンテレフタレート（ブライト）
とカチオン染料可染性ポリエステル（セミダル）の接合
比率及びケニックスミキシングエレメント数を変化させ
た場合の結果を第２表に示す。

上記各表にて判る如く、本発明では混練素子数は４以下
であり、２種の繊維形成性重合体の接合比率が一方にあ
まりに偏らず、円形フィラメントが多数を占めないもの
が、操業性良好であり、外観、風合共に自然なイレギュ
ラー感を有するスパンライク調布帛を与える。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明で使用する紡糸装置の口金部の断面
図、第２図は、単位紡出孔の例である。第３図は、実施
例１の実験No.1で得られた混繊マルチフィラメント糸の
横断面図であり、（ａ）は円形フィラメント、（ｂ）、
（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は非円形フィラメントを示し、
（ｅ）は中空フィラメントである。また、第４図は実験No1で得られた混繊マルチフィラメ
ント、第５図は実験No2で得られた混繊マルチフィラメ
ント、第６図は実験No3で得られた混繊マルチフィラメ
ントの横断面の光学顕微鏡写真（200倍）であって、繊
維の形状を示すものである。第７図は、口金パック内の
重合体の積層状態を示す模式図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】相互親和性を有し溶融粘度を異にする２種
の繊維形成性合成重合体を夫々別個に溶融し、次いでこ
れら両ポリマーを、重量で1:2〜2:1の範囲で供給し、１
〜４個のエレメントを有する静止系混練素子を通した後
円形紡出孔を４〜５角形の頂点に配列せしめた単位紡出
孔を複数個有する紡糸口金より吐出し、２〜５層の積層
型フィラメントとなした後、部分的に融着させ、該円形
紡出孔から吐出されたフィラメントが融着されることな
く捲き取られた円形の横断面形状を有するフィラメント
と、該円形紡出孔から吐出された複数のフィラメントが
融着して捲き取られた非円形の横断面形状を有するフィ
ラメントを得ることを特徴とする混繊マルチフィラメン
トの製造方法。
【請求項２】別々に溶融した２種の繊維形成性合成重合
体が、ポリエステルである特許請求の範囲第１項記載の
方法。
【請求項３】別々に溶融した２種の繊維形成性合成重合
体がポリアミドである特許請求の範囲第１項記載の方
法。
【請求項４】孔間距離が0.4〜1.0mmである紡糸口金を用
いる特許請求の範囲第１項記載の方法。
【請求項５】孔の直径が0.10〜0.30mmである紡糸口金を
用いる特許請求の範囲第１項記載の方法。