JPS58220814A - ポリエステル繊維の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特に改善された染色性を有するポリエステル
フィラメントの製造方法に関するものである。

従来より、ポリエステル繊維は優れた物理的性質を有し
くいることから衣料あるいは工業用適に広く用いられて
きたのは周知のことである。

唯、繊維自体剛直な分子特性を有し、且つ染料と親和性
をもつ官能基を欠（・ているため、染着性の点ではボリ
ア！ド繊維やアクレルｍ維等と比較して数段劣っており
、濃色に染色するＫは高温高圧染色法やキャリアー染色
法などの特殊な染色法を採用せざるを得ない。しかるに
、高温高圧染色法は特別な設備を必要とする上、染色の
ためのエネルギーコストも高くなり、さらに羊毛等の天
然繊維との混紡品の染色には適していない。一方、キャ
リア染色法は廃液処理に特別の配慮を必要とする上、染
色のためのエネルギーコストも高くなり、さらに羊毛等
の天然繊維との混紡品の染色には遍していない。更にキ
ャリアー染色法忙おいては、処理に％別の配慮を必要と
するのみならず、染色物中に残存するキャリアーの放つ
悪臭を完全に除去するのが難しいという問題があるため
、昨今は１００　’Ｃ以下常圧、キャリアーなしで濃色
まで染色できる素材が切望されるよ５になった。

この点に関し、本発明者等は、高配向紡糸して巻取った
ポリエステル未延伸繊維を高温で熱処理して高結晶化し
、次いでこれを低温延伸して非晶部の分子鎖密度を低下
させ、染料分子が錯雑内部に拡散、吸着されやすい構造
を形成することＫよりポリエステル繊維の染色性を向上
させる方法を提案した。

然しながら、この方法は高配向紡糸後一旦巻取りを行な
うため、紡糸時忙形成された配向結晶状態が緩和される
ので、前記配向結晶構造を促進させるため熱処理工種に
おいて、より高温あるいは長時間の加熱処理が必要とな
る。しかも、一旦緩和した構造を再び高温結晶化する事
により糸が脆くなって毛羽立ち易くなり、更には、冷却
状態から一挙に高温熱石垣を受けるため、加熱ローラー
上で糸ゆ終が発生する等、製）、、１・ 県費定性が劣るという問題を有していることが判明した
。

本発明は、これらの点に鑑み、更に検討した結果、緒出
糸一旦巻取ることなく連続的に加熱処理することＫよっ
て、紡糸時に形成された配向結晶状態が緩和しな（・間
にさらに該構造を促進させれば、極めて低い加熱温度、
加熱時間で良好な染色性が得られると共に毛羽立ちや加
熱時の糸ゆれが大幅に解消されることを見出し、本発明
の方法に到達した。

即ち本発明は、エチレンテレフタレートを主たる繰り返
し単位とするポリエステルを紡糸後の繊維全体の複屈折
△ｎがＱ、０２５以上になるように高配向溶融紡糸し、
これを一旦巻取ることなく、引き続き１４０℃以上の温
度で加熱処理してから二次転移点温度以下に冷却し、且
つ二次転移点温度以下でその糸の切断限度までの倍率で
延伸することを特徴とするポリエステル繊維の製造方法
である。

本発明忙よるボイル（常圧）可染ポリエステルフィラメ
ント６製造方法を具体的に説明する。

まス、エチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位と
するポリエステルを高速で溶融紡糸して紡糸後の繊維全
体の複屈折率△ｎが０．０２５以上虻なるよ５ＫＮ節す
る。

この場合、用いるポリエステルはエチレンテレフタレー
トを主たる繰り返し単位としている限り、５−ソジウム
スルホイソフタル酸に代表されるような第３成分を共重
合して改質したものでも差し支えない。但し製糸安定性
、染色物の耐光堅牢度等機能性が低下するという問題が
起こるため、改質剤の１は全酸成分に対して、４モル％
までにとどめた方が過当である。

ここで、本発明においては次の２つの理由から紡糸後の
△ｎを０．０２５以上にすることが必要。

である。即ち、紡糸時に高配向条件を採用することによ
り紡出糸の配向結晶化を促進し、非晶領域の分子鎖密度
が小さくなって、染料が吸着されやすい構造となること
と、もし該フィラメントの△ｎが０．０２５未満では結
晶になり得る核が存在しないために高温で熱処理しても
結晶が生成せず、単繊維が互いに融着し、断糸あるいは
ラップ発生の原因となるためである。

この機な、配向性を得るには、紡糸速度忙して２５００
ｍ／ｍ以上、％Ｋａｚｏｏｍ／ｍ以上にするのが好まし
く、その際急冷紡糸などの配向性向上手段を併用しても
よいことは勿論である。

ここで、紡出糸の配向性が上がれば上がるほどより高温
での熱処理結晶化が可能であり、この意味ではへｎＶＣ
して特に０．０４以上が望ましい。

、、次にとの紡出糸を一旦巻取ることなくこれに１４０
℃以上の温度で連続的に加熱処理を施す。

この加熱処理は前述のよう忙結晶化を促進し、非晶部を
ルーズな構造にするためのものであるので、この処理工
程は紡糸に引き続いて糸が積極的に延伸される様な張力
を付与することなく行なうことが肝要である。

即ち、高配向紡糸或いはこれに他の配向性向上手段を併
用した場合、紡出糸には配向結晶化が起こると共に、一
方では結晶化に至らない程度の分子鎖の引き揃えも進ん
でいるため、紡糸直後に加熱処理することによって容易
に結晶化が起こり、非晶部゛の密度が低下する。これに
対して紡出糸条な一旦巻き取った場合には、引き揃えら
れた分子鎖の緩和が起こり、結晶になり得る核が少な（
なるために、後の加熱処理を高温で且つ極めて長時間行
なう必要が生じる。しかも、この熱処理工程では、一旦
緩和した構造を再び高温結晶化する為毛羽が頻発したり
、単綾維の融着が起りやすくなり、断糸発生の原因とな
る。

この熱処理忙当って採用する加熱手段としては、非接触
ヒーター、接触ヒーター、加熱ローラ等があるが、就中
、加熱ローラーは最も効率がよく有利である。

走行糸の状１１Ｉｋついては、定長、弛緩、緊張状態の
いずれでも良、いが、特に弛緩状態で行なえば加熱時間
が少くても結晶化が早く、緊張状態で行なえば、走行安
定性の面で優れている。

また、定長の場合には前記猛者の間の特長を生じる。唯
、緊張状態の場合には糸を積極的に延伸するほど伸長す
ると配向−晶化して染色性が低下するので、積極的な延
伸が起らない範囲内での緊張にととめなければならない
。その為には緊張の糧度は糸の荷押曲線の一次降伏荷重
以下圧する事が望ましく、素材にもよるが一般に５％以
下の伸長にとどめた方が無難である。

このようにして得られた紡糸熱処理系は非常に高度の染
着性を有しているが、このままでは伸度が大きく実用に
は供し得ない。そのため、　　更に延伸を行なって適正
な伸度な与えることが必要となるが、この時に１従来実
施されているように加熱下で延伸を行なうと紡糸熱処理
によって形成さ庇た構造が変化し染着性が低下する。

この点、氷見−の如く該熱処理系を一旦二次転移点以下
、好ましくは塞温忙まで冷却した後、これを二次転移点
温度以下で延伸を行うことにより該構造を維持しつつ、
延伸後も尚良好な染色性を確保することができるのであ
る。そしてこの冷却、延伸１掻は、その前の紡糸熱処理
系糧に直結しても或いは別工場で実施してもよい。

本発明によって得られたポリエステルフィラメントは１
００℃常圧キャリアーなしで極崇色まで染色可能であり
、通常のポリエステルを高温高圧染色法あるいはキャリ
アー染色法で染色した場合と同等の染着性を呈する。

さらに、本発明によって得られたポリエステルフィラメ
ントを用いれば、これまでのポリエステルには全くみら
れなかったような柔かな風合を有する織物や編物が得ら
れるし、トリコット起毛等の起毛商品では従来用いられ
てきたアセテートやレーヨンと同等の良好な起毛性を示
す利点もある。

以下、実施例により本発明を説明する。

なお、例中における１ｍ、維全体の複屈折△ｎ　は繊維
軸に平方な方向の屈折率〜と直角な方向の屈折率ん−と
の差即ち、△ｎ　”　ｎ、−Δ土で表わしペレックコン
ペンセータを装着した偏光顕微鏡を用い、浸液としてト
リクレジル７オスフエートを使用して常法により測定し
たものである。

実施例１ エチレンテレフタレートを主たる繰返し単位とするポリ
エステルを速度３３００ＷＩ／ｍで溶融紡糸し、繊度が
９６デニール、△ｎが０．０３５゜二次転移温度が６７
℃のマルチフィラメントとし、引き続いてこのフィラメ
ントを表面温度が１８０℃の加熱ローラーＫ　（！、　
０９秒間接触させた後巻會取った。次いでこの未延伸フ
ィラメントを室温Ｋまで冷却した後、加熱することなく
１．３倍まで延伸した。得られたフィラメントは分散染
料にて濃色まで常圧ボイル染色が可能である上、毛羽数
も１００万ｍ当り３本と普通の非易染性ポリエステルと
大差外いレベルのものであった。

比較実施例１ 実施例１ｉＣ於て溶融紡糸を２０００　＠　／　ＭＭの
速度で行ない、紡出糸の△ｎを０．０１９として同様に
熱処理延伸したところ加熱ローラー上で糸の融着が起こ
り、巻取ることはで針なかった。

そこで、加熱ローラーの温度を１３０℃に下げたところ
、得られたフィラメントは、淡色までしかボイル染色す
ることが出来ず、中〜濃色に染色するには高温高圧染色
が必要であった。

比較実施例２ 実施例ＩＫ於いて延伸を９０℃で熱延伸した場合も濃色
で染めるには高温高圧染色又はキャリヤー吟を必要であ
った。

比較実施例３ 実施例ＩＫ於いて紡出糸を熱処理する事なく一旦捲き取
った後これを別工程で熱処理する方式１ｃｍＣＪＩＪｔ
造した場合には、同一染着レベルを得るのに約４倍の熱
処理時間を必要とし、且つ得られた糸の屯羽数も１００
万ｍ当り２１本と増え゛、普通織機では問題なく織れた
が、ウォータールームでは停台数が多く問題であった。

□・ｆ。

、１ 実施例２ エチレンテレフタレートを主たる繰り返し単位とし、Ｂ
ｗソジウムスルホインフタル酸成分を全酸成分に対して
３．３モル％共重合させたポリエステルを速度４ｏｏｏ
ｍ／麿で溶融紡糸し、峻度８０デニール、△ｎが０．０
４のマルチフィラメントとし、引き続いてこのフィラメ
ントを表面温度が１５０℃の加熱ローラー１１［０，０
４５秒間接触させた後巻取り、室温まで冷却後加熱す′
　ることなく１．１倍まで延伸した。得られたフィラメ
ントはカチオン染料にて常圧キャリアーなし″ｔ’ｆｆ
ｌ濃色まで染色可能であった。また、この工程は生産性
も安定しており、普通ポリエステル糸製造工程に比べて
特に遜色はなかった。

比較実施例４ 溶融紡糸後、一旦巻き取ってから加熱処理すること以外
実施例２と同様の操作を行なった。

この場合、得られたフィラメントは中色までしかボイル
染色、、、、、ｊ、ることかできず、極虐色まで染める
には高温高圧染色が必要であった。また、加熱−−ラー
の温度を２１０℃まで上げると極濃色までボイル染色が
可能となったが、加熱ａ−ラー上の糸ニレのためＫｍ糸
が起こり完ＩＩｋ卓がｌ／Ｘに減少した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　エチレンテレフタレートを主たる繰り返し単
   位とするポリエステルを紡糸後の繊維全体の複屈折Δｎ
   がｏ、ｏｓｓ以上になるように高配向溶融紡糸し、これ
   を一旦巻取ることなく引き絖＠ｉ４ｏ℃以上の温度で糸
   を積極的に延伸する事なく加熱処理してから二次転移点
   温度以下に冷却し、且つ二次転移点温度以下にてその糸
   の切断限度までの倍率で延伸することを特徴とするポリ
   エステル繊維の製造方法。