JPS5830408B2 - ポリエステルセンイ ノ セイゾウホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は直接紡糸延伸法によるポリエステル繊維の製造
方法に関し、その目的とするところは通常の水エマルジ
ヨン系油剤を用いて安定した状態で高倍率の延伸操作を
行うことができ、かっ配向度の優れた高強度のポリエス
テル繊維を製造することのできる直接紡糸延伸力法を提
供することにある。

ポリエステル繊維の製造に際し、生産性の向上をはかる
ため溶融紡糸した未延伸糸条を一担捲き取る事なく引き
続いて延伸するいわゆる直接紡糸延伸法が開発されてい
る。

ポリエステル繊維を直接紡糸延伸法により製造するに際
し従来公知の別延伸の紡糸及び延伸条件をそのまま採用
すると、延伸中に毛羽や断糸が多発して安定な状態で延
伸を行なう事が難しく（シかも得られた延伸糸条の品質
も実用性に乏しいという欠点がある。

このために直接紡糸延伸法により合成マルチ繊維を製造
するに際し、紡出糸条を該糸条への水分付着量が１．２
重量係以下となるよう油剤処理し、次いで該糸条に気体
流を衝突させることにより糸条にインターレース度が０
．１〜２個／ｍとなるようにインターレースを付与し、
しかる後所定延伸倍率に延伸する方法が提案されている
（特公昭４８−４３５６４号）。

しかしながらポリエステル繊維を製造するに際し用いら
れる油剤は通常水エマルジョン系であり、かかる油剤を
使用して紡出糸条への水分付着量が１．２重量φ以下と
なるように油剤処理した場合は、繊維に付着する油剤の
絶対量が少いために、該糸条に気体流を衝突させる事に
より、糸条にインターレース度が０．１〜２個／ｍとな
るようにインターレスを付与し、しかる後所定延伸倍率
に延伸しても、繊維間の摩擦、静電気発生、集束性欠如
等の理由によって延伸中に毛羽や断糸が発生し、十分安
定な状態で延伸できるとは云えなかった。

本発明者らは前述の欠点を是正すべく研究を重ねた結果
本発明に到達したものである。

即ち、本発明は直接紡糸延伸法によりポリエステル繊維
を製造するに際し、紡出糸条を該糸条への水分付着量が
２．０〜１０．０重量多となるよう、水エマルジヨン系
油剤で処理し、次いで４０〜１１０℃の加熱ローラに該
糸条を捲回し予熱処理した後気体流を衝突させることに
よりインターレース度が０．１〜２個／ｍとなるように
インターレースを付与し、引続き一担まきとることなく
所定延伸倍率に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。

本発明でいうポリエステル繊維とはポリエチレンテレフ
タレート、又は全構成単位の少なくとも８０％がエチレ
ンテレフタレートからなる実質的に線状の繊維形成可能
の共重合体ポリエステルを云うが、その他の例えばポリ
エチレン２．６−ナフタレートのようなポリエステル繊
維に対しても勿論有利に応用する事が可能である。

本発明ではまず紡出糸条への水分付着量を２．０〜１０
．０重量幅となるよう水エマルジヨン系油剤で処理する
。

水分付着量が１０．０重量φを越えると後記加熱ローラ
温度を１００℃以上の高温に設定しても、実際的に使用
可能な該糸条の加熱ローラへの接触時間が高々１秒程度
であるので充分な予熱処理ができず延伸性が低下し、且
つ該糸条が融着或は自着して延伸性がはるかに低下する
場合が生ずる。

一方紡出糸条へ付着させる水分量が２．０重量幅未満の
場合は糸条に付着する油剤成分の絶対量が少いために単
糸間の摩擦、静電気の発生、集束性の欠如等の理由によ
って延伸性が低下し好ましくない。

予熱処理を実施する加熱ローラ温度については、加熱ロ
ーラの表面温度が４００Ｃ未満では紡出糸条の水分率を
低下させることもその目的の一つである予熱処理効果が
極めて小さく、又１１０℃を越えると紡出糸条が融着或
は自着して延伸性は低下して好ましくない。

次いで該糸条に気体仮撚ノズルを用いて気体流を衝突さ
せ、インターレースを付与する。

この際の糸条張力は例えば０．１０ｇ／ｄｅであり、こ
の糸条張力を未延伸糸条の単糸に無理なく均等に付与す
るためにも該糸条が気体仮撚ノズルに入る前に前記の如
＜４０’Ｃ〜１１０℃、好ましくは６００Ｃ〜１００℃
の加熱ローラにて予熱処理する事が必要である。

該糸条に気体流を衝突させ付与するインターレースの程
度、即ちインターレース度については０．１個／ｍ未満
の場合は糸条の集束性が悪く、延伸性は低く、一方２個
／ｍを越える場合は糸条の集束性は向上するが、各フィ
ラメントに対する延伸張力のかかり方が不均一となり延
伸点の固定が悪くなると同時に未延伸糸条に傷がつき易
くなり延伸性が低下するので好ましくない。

尚、本発明における通常の水エマルジヨン系油剤とは、
従来合成マルチ繊維を紡糸して該繊維が冷却固化した後
に塗布するいわゆる紡糸油剤のいかなるものでも使用す
ることができ、かかる油剤としては例えば非イオン活性
剤或は非イオン活性剤と例えば鉱物油、動植物油、高級
脂肪酸エステル、ポリグリコール誘導体、シリコン油等
の中性油との混合物等を水をベースとするエマルジョン
の形にしたものである。

又本発明において用いる気体仮撚ノズルとは特公昭４８
−４３５６４号公報に記載されている気体仮撚ノズルで
あり、気体噴出器から噴出される気体の少くとも５０％
、好ましくは少くとも６０φが糸条の仮撚に作用し、４
０φ以下好ましくは３０φ以下がインターレースに作用
するように設計した気体仮撚ノズルである。

より具体的には本発明においては該ノズル中の糸条と気
体噴出路からの気体流との交点において糸条通路の断面
積が気体噴出路の断面積の４．５〜１０倍になる如く設
計されており、かつ糸条の進行方向に対して、直角方向
又は直角方向に対して±３００好ましくは±１５°で気
体流が糸条に衝突せしめられるようになっている気体仮
撚ノズルを使用するのである。

前記気体仮撚ノズルを用いて気体流を衝突させる事によ
り糸条に付与するインターレースの程度、即ちインター
レース度（交絡度）は英国特許第９２４０８９号明細書
に記載されているフックドロップテストによって本発明
においては測定する。

即ち、糸条をこの糸条のデニールの０．２０倍のダラム
（但しＩｏＯｇを越えない）の重さによって提供される
張力下に垂直に懸垂し、該糸条を構成する単糸の平均デ
ニールと等しいグラム数の総重量（但し、１０グラムを
越えない）を有するフックを該糸条の任意の箇所に挿入
し、１〜２ｃｍ／ｓｅｅの速度で該フックを降下が不可
能となって停止する位置即ち停止点（ｐ）をゝ−交絡“
とし、この停止点（ｐ）の直ぐ下から更に上記と同じフ
ック試験を繰返して該糸条の１ｍを基準とする上記停止
点（ｐ）の数を測定して、その数を２インタ一レース度
（交絡度）“とする（英国特許９２４０８９号明細書２
頁４４〜５７行参照）。

従って、インターレース度の単位は個／ｍである。

又、本発明において用いられる延伸装置としては従来公
知の如何なるものでも良い。

−例えば延伸ピン、プレート、ヒーター、加熱ローラ等
如何なるものも使用し得るが、加熱又は非加熱のローラ
を用いるローラ延伸を行うのが好ましく、又ヒーターを
用いる場合は非接触式のもの、例えばスリットヒーター
の使用が好ましい。

以上の如く本発明に拠れば極めて良好な延伸性を保持し
つつ強度の高いポリエステル繊維を高生産性の下に得る
ことが可能である。

なお、実施例中固有粘度は３５℃Ｏ−クロロフェノール
溶液から求めた値である。

又、糸条の切断強伸度はショツパータイプ引張試験を用
い試長２．５ＣｒｆＬ１ 引張速度３０ ｃｔｒｔ／ｍ
１ｔｔで測定した。

以下実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。

実施例 １〜４、比較例 １〜７ 固有粘度０．６５のポリエチレンテレフタレートを紡糸
温度２９５℃、紡糸速度４００ ｍ／ｙｎｉｎで溶融紡
糸し、冷却固化せしめた紡出未延伸糸条を油剤成分濃度
１５％の水エマルジヨン油剤液で処理し、この約５５０
０ｄｅ／ １９２ ｆｉｌの未延伸糸条を一旦スプール
等に捲取る事なく直ちに延伸機に直結させた。

先ずこの未延伸糸条を周速度４００ｍ／ｍｉｎの第１表
に示す種々の表面温度の第１０−ラに接触させ、次いで
気体仮撚ノズルを用いて糸条に空気を衝突させて第１表
に示す交絡度を付与し、次いで表面温度９５℃の第２０
−ラに０．６０秒接触させ室温の第３０−ラとの間で所
定の延伸倍率で一段延伸を行ない、配向されたポリエチ
レンテレフタレート糸条を製造した。

前記油剤としてはステアリルオレエート７５重量部とポ
リオキシエチレンオレイルエーテル２５重量部とからな
るものを使用し、又オイリングローラの回転数を変化さ
せて紡出糸条の水分付着量を調節した。

前記気体仮撚ノズルとしては米国特許第３００９３０９
号明細書第２２図の流体仮撚ノズルのものとほぼ同じ構
造を有しており、かつ該ノズルの糸条通路の直径が２．
５ ｍｍであり、糸条と気体噴出路からの気体流との交
点における該装置中の糸条通路の断面積が６倍であるも
のを使用した。

そして該ノズル中への空気噴出圧力はＯ〜５に９／ｆｆ
ｌ、並びに該ノズルを通過するポリエステル未延伸糸条
の張力は０．０７〜０．２５ｇ／ｄｅにて該ノズルを通
過する糸条にインターレースを付与した。

又、延伸にあたっては、最高延伸倍率を求めた。

ここでいう最高延伸倍率とは前記延伸装置において表面
温度９５℃の第２０−ラの周速度を固定した上で糸条を
延伸ローラたる第３０−ラに送り、第３０−ラの回転周
速度を１０ｍ／秒の上昇速度で上昇させた際に糸条が完
全に切断するに至ったときの延伸倍率のことである。

上記の如くして最高延伸倍率をまず測定した後、次に測
定された最高延伸倍率に０．９を乗じた延伸倍率（工業
的に安定して延伸できる最大の延伸倍率）で延伸を行い
延伸糸条を得、この糸条の強伸度を測定した。

また別個に延伸倍率５．０で延伸し延伸性を調べた。

上記実験で採用した各種条件及び得られた結果を第１表
に示す。

第１表から明らかな如く、紡出糸条の水分率が本発明で
特定している２、０〜１０．０重量係であり、且つ本発
明で特定している範囲の表面温度４０〜１１０℃の加熱
ローラに該糸条を捲回して予熱処理を行ない。

次いで本発明に特定している範囲のインターレース度０
．１〜２個／ｍを付与した場合（実施例１〜４）はその
範囲をはずれている場合（比較例１〜７）に比較して最
高延伸倍率が高くなり、その最高延伸倍率に０．９を乗
じて求めた延伸倍率も高くなり、それに伴ってより高い
強度を有する糸条を安定に得ることができる。

延伸倍率５．０時の断糸数に見られる如く、本発明の条
件に従う時は直接紡糸延伸法によって強度の高い糸条を
延伸時に殆んど断糸を伴うことなく、極めて良好な延伸
調子で安定に製糸できることが認められた。

実施例 ５ 固有粘度０．９６の粒状ポリエチレンテレフタレートを
紡糸温度３００℃、吐出速度３６０ｇ／Ｍ２５０孔の紡
糸口金より押し出し、冷却固化後油剤成分濃度１５饅の
水エマルジヨン油剤をオイリングローラにより付与し、
水分率４．３係とし、３７０ ｍ ／ｍｉｎの紡糸速度
で約８５００ｄｅ／２５０ ｆ ｉ ｌの未延伸糸条と
し、この糸条を一旦スプール等に巻取る事なく直ちに延
伸機に直結させた。

先ず、この未延伸糸条を周速度３７０／ｍ＃の表面温度
９０℃の第１０−ラに約０．２５秒間接触させ、次いで
第１０−ラ及び第２０−ラ間で０．１５９／ｄｅの糸条
張力下で圧空圧５ｋｇ／−の気体仮撚ノズルにて約０．
８個／ｍの交絡度を付与し、次いで表面温度９０℃の第
２０−ラに０．７０秒間接触させ、表面温度１１０℃の
第３０−ラとの間で３．６０倍に延伸し、次いで表面温
度１９０℃の第４０−ラとの間で１．６２倍延伸し、２
１６０ｍ／跪にて捲き取った。

使用した油剤及び気体仮撚ノズルは実施例１〜４と同じ
である。

得られ延伸糸条は強度９．５９７’ｄｅ伸度１０．８優
であり、又延伸調子は第４０−ラ上の単糸切れ回数はｏ
、ｏｏｓ回７１０ｋｇ、断糸回数は０．００３回／１０
ｋｐと極めて良好であった。

これに比較して実施例５と同一の未延伸糸条を周速度３
７０扉で細の表面温度３０℃の第１０−ラに約０．２５
秒間接触させ、次いで第１０−ラ及び第２０−ラ間で０
．１５ ｇ／ｄｅ糸条張力下で圧空圧５ｋｇ／ｃｒｊ、
の気体ノズルにて約０．８個／ｍの交絡度を付与し、次
いで表面温度９０℃に第２０−ラに約０，９５秒間接触
させ、表面温度１１０’Ｃの第３０−ラとの間で３．６
０倍に延伸し、次いで表面温度１９０℃の第４０−ラと
の間で１．６２倍延伸し２１６０ｍ／ｍで捲き取った。

使用した油剤および気体仮撚ノズルは実施例５と同一で
ある。

得られた延伸糸条の強度は９．３ ｇ／ｄｅ、伸度１０
．３１％であり、延伸調子は第４０−ラ上の単糸切れ回
数０．１回／１０ｋｇ、断糸回数０．０５５回／１０ｇ
であった。

断糸回数は０．０５回７１０ ｋｇであった。これらの
結果から前者の方法が優れている事は明らかである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 直接紡糸延伸法によりポリエステル繊維を製造する
   に際し、紡出糸条を該糸条への水分付着量カ２．０〜１
   ０．０重量係となるよう水エマルジヨン系油剤で処理し
   、次いで４０〜１１０℃の加熱ローラに該糸条を捲回し
   、予熱処理した後気体流を衝突させることにより糸条に
   インターレース度が０．１〜２個／ｍとなるようにイン
   ターレースを付与し、引続き一担巻取ることなく所定延
   伸倍率に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。