JPS5838533B2 - トクシユコンゴウボウシセンイノ セイゾウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は海島構造を有する特殊混合紡糸繊維の製造法に
関するものであり、より詳しくはポリエステルを島成分
、ポリエチレンを海成分とする海島構造繊維を紡糸後急
冷して均斉度のすぐれた海島構造繊維を製造する方法に
関するものである。

海島構造を有する繊維は海成分を抽出除去することによ
り、従来得られなかった極細デニールからなる繊維集合
体が得られるため多くの研究開発が進められており、人
工皮革の基布素材として一部実用化されつつある。

しかし、複雑な海島構造を有する繊維であるため均一な
品質を有するマルチフィラメントを得ることは困難であ
り、従ってテキスタイル用とじて使用した場合には延伸
工程での毛羽の多発や製織、製編工程での毛羽断糸トラ
ブル、さらには最終製品として染色斑、タテすじ等に代
表される問題が発生し、テキスタイル用としては実質的
に使用不可能というのが現状である。

特にポリエステルとポリエチレンを用いる本発明にあっ
ては、とのポリマー系は非常に物性が異なっており、同
一口金から紡出した後の固化が不均一で不安定である。

ポリエステル例えばポリエチレンテレフタレートの融点
（ＭＰ ）は２６０〜２６５℃、ガラス転位点（Ｔｇ）
は７０〜８０℃であるに対して、ポリエチレン例えば高
圧法で製造したものはＭＰが１０５〜１１５℃、Ｔｇが
−２１〜−２４℃であり著しい差がある。

また本発明で用いる特殊混合紡糸法では吐出口前のポリ
マー滞留部が大きいためポリマーの吐出状態が複雑とな
る。

これらの原因により、特殊混合紡糸では紡糸調子が不安
定で繊度むらの大きい繊維が紡糸される問題があった。

本発明者らは上記の特殊混合紡糸繊維の製造において繊
度むらのない均斉度のすぐれた製品を得るべく研究の結
果、本発明に到達したものである。

すなわち本発明は、ポリエステルからなる島成分とポリ
エチレンからなる海成分とを島成分が繊維軸方向に実質
的に連続するように特殊混合紡糸するに際し、ドラフト
を１０〜５００の範囲で紡出しつつ口金下３〜３０ｃｒ
ｒＬにおいて０．４〜４ｍ／ｓｅｅの冷却風を紡出糸に
ほぼ直角に当てて冷却し、しかるのち２〜６倍に延伸す
ることを特徴とする特殊混合紡糸繊維の製造法である。

従来より溶融紡糸繊維を口金直下で急冷することは行な
われていたが、これは−成分ポリマーからなる紡糸繊維
を非対称的に冷却し内部歪を発生させて潜在捲縮性を与
えるもので、繊度のむらの改善とは全く別の目的である
。

本発明においてはポリエステルとポリエチレンからなる
海島構造繊維を急冷することにより繊度むらを非常に減
少させることができるのであり、潜在捲縮性の付与は全
く認められなかった。

これは特殊混合紡糸繊維に特別の知見であり、従来の知
識からは全く予想できないことであった。

本発明に言う特殊混合紡糸とは、島相が繊維軸方向に実
質的に連続するように２者のポリマーを混合して紡糸す
ることを意味し、特公昭４４１８３６９号に代表される
多芯々鞘型混合紡糸、２者のポリマーを別々のギヤポン
プより吐出し、多層化、接合、分割の操作を行って海島
構造繊維を得る紡糸性、及び２者のポリマーをスタチッ
クミキサーを通して海島構造繊維を得る紡糸法等が含ま
れる。

本発明の効果が最も有効に発揮されるのは、多層化→接
合・分割−接合の操作を１または複数回行なったものを
ノズルから吐出する特殊混合紡糸である。

ここに言う多層化とは、ポリエステルからなるポリマー
流とポリエチレンからなるポリマー流とを交互に多層状
に配置する操作であり、接合とはそれらをポリマー留に
集めることにより多層状ポリマー流とする操作である。

分割とは、多層状ポリマー流を層とほぼ直角な方向で該
ポリマー流を分割する操作である。

再多層化とは分割された該ポリマー流のい（つかを層方
向が平行となる如く更に多層化することである。

本発明で用いるポリエステルとは、テレフタール酸、イ
ソフタール酸、ナフタリン−２・６−ジカルボン酸など
の芳香族ジカルボン酸、フタール酸、アジピン酸、セバ
シン酸などの脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステ
ル類と、エチレングリコール、ジエチレングリコール、
１・４−ｙｐンシオール、ネオペンチルクリコール、シ
クロヘキサン−１・４−ジメタツールなどのジオール化
合物とから合成されるポリエステルであり、とくにポリ
エチレンテレフタレートが好ましい。

また上記ポリエステル成分に、ポリアルキレングリコー
ル、グリセリン、ペンタエリスリトール、メトキシポリ
アルキレングリコール、ビスフェノールＡ１スルホイソ
フタール酸などを共重合したものでもよい。

さらにオキシカルボン酸の自己縮合により合成されるポ
リエステルおよび反復構造単位の７０％以上がオキシカ
ルボン酸ポリマーであるようなポリエステルも使用でき
る。

本発明で用いるポリエチレンには、高圧法、中圧法及び
低圧法で製造されるすべてのものが含まれるが、より好
ましくは高圧法で製造された密度（ρ）＝０．９１〜０
．９２５でメルトインデックス（ＭＩ）＝１０〜７０の
ものである。

本発明においては、上述のような特殊混合紡糸繊維をト
ラフ）１０〜５００で紡糸する。

ここでドラフトＤは、ノズルよりのポリマーの射出速度
Ｖ、引取速度を■とする時Ｄ＝Ｖ／ｖで与えられる。

ドラフトが１０未満では、いかに冷却条件を選択しても
繊度むらの小さい繊維が得られず、シック・アンド・シ
ン部を多くもち、延伸時にも毛羽が多発する繊維である
。

ドラフトが５００を越える場合は、島成分と海成分の固
化点のバランスが難かしくなり、繊度むらが著しく悪く
なる。

ドラフトのより好ましい範囲は５０〜２００である。

紡出された繊維は口金下３〜３０ＣＩＩＬの範囲で０．
４〜４ ｍ ／ Ｂｅｃの速度をもつ冷却風をほぼ直角
に当てて冷却される。

冷却風が０．４ ｍ ／ Ｂｅｃ未満では目的とする効
果が現われず、４．０ ｍ／ Ｂｅｃを越えると糸ゆれ
が犬となりむしろ繊度むらを増大させることになる。

また、冷却風を当てる位置を口金下３〜３０ＣｒｒＬ以
外の所とすると、目的とする効果が得られない。

冷却風の速度は０．７〜２．０ｍ１ｓｅｃがより好まし
い。

特殊混合紡糸繊維の紡糸は、任意の口金、例えば多数の
吐出口が直線状に配列されたものや、円周状に配列され
たものを用いて行なうことができる。

これらの口金から紡出された繊維に対し、冷却風はほぼ
直角に少なくとも１方向から当てることが必要である。

吐出口が直線状に配列された口金の場合は吐出口の作る
垂直面に相対して、冷却風がほぼ直角に当るような冷却
風吹出部を二面または両面に設ければよい。

また吐出口が円周状に配列された口金を用いる場合は、
該口金の外側に冷却風吹出部を円周状に設けて、繊維に
対しほぼ直角になるように吹き当てればよい。

ノズルが円周状配列した口金を用いる場合、冷却風の風
速に直線状配列の口金の場合に比し多少小さい方が好ま
しい。

これは円周方向から吹出される冷却風が中央部でぶつか
り合い糸ゆれ等を起こしやすいからであり、３ ｍ ／
Ｂｅｃ以下の風速とすることが有利である。

ノズルを円周状に配列した口金を用い該口金の外側から
冷却風を円周状に当てた場合、より良好に本発明の効果
が発揮される。

さらに円周方向から冷却する場合は、糸条を安定させ、
糸ゆれを少なくさせる目的で冷却後の糸条に直角で一方
向より風を当てるとより好ましい結果が得られる。

なお本発明に言う冷却風速とは、冷却風が紡出糸に当た
る所で測定した最大風速である。

上記の方法にて紡糸後急冷された特殊混合紡糸繊維は、
続いて常法により２〜６倍に延伸される。

延伸は公知の方法、例えば、熱水浴延伸、ピン・プレー
ト延伸、ローラー・プレート延伸、ローラー・ローラー
延伸などによって行なう。

延伸を行なった繊維において、島成分の相（以下島相と
する）の平均デニールは約０．０ｃｍ１程度となる。

本発明においては最終工程を経た特殊混合紡糸繊維中の
島相のデニールが０．０ｃｍ１程度となるように紡糸で
のポリマーの割合や混合程度をおよびノズルホール１個
あたりの吐出量、紡糸捲取速度さらに延伸倍率を調整す
る。

たとえば、最終工程を得た混合紡糸繊維中の島デニール
が０．１のものを得ようとすれば、たとえば２戒分のポ
リマーの混合割合を海成分のポリエチレンが５０重量％
、島成分のポリエチレンテレフタレートが５０重量％と
なるようにし、混合程度はノズルホール１ホールあたり
の島の本数が１５本になるようにし、ノズルホール１個
あたりの吐出量を１１／分、紡糸捲取速度を１０００ｍ
／分とし、さらに延伸倍率を３．０倍に調整すればよい
。

このようにすることによって、延伸後の混合紡糸フィラ
メントのデニールは３デニールになり、そのうちの島成
分は重量比で５０％であるから１．５デニールとなり、
これが１５本の島相を形成しているので、結局１本の島
は０．１デニールとなる。

延伸後の繊維はさらに必要に応じて定長、制限収縮又は
弛緩熱処理などを行なってもよい。

本発明によって得られる海島構造繊維は、多数本を合糸
して加熱し、低融点成分のポリエチレンで単糸を相互融
着して、無糊付糸として使用したり、ポリエチレンの溶
剤、例工ばパークレーンやトルエン等でポリエチレンを
抽出し、島成分のポリエステルからなる極細マルチフィ
ラメントとして使用することができる。

以下実施例により本発明を説明する。

実施例 １ ■〕（フェノールとテトラクロロエタンの等量混合溶媒
を用い３０℃の恒温槽中でウツペローデ型粘度計を使用
した極限粘度の値： （ｄｌｌ？ ）０．７０のポリエ
チレンテレフタレートチップと、高圧法で製造されたメ
ルトインデックス（ＭＩ ）−３０の低密度ポリエチレ
ンチップとを２台のエクストルダーより各々押出し、多
層化−接合・分割→接合後にノズルより吐出する特殊混
合紡糸法により、島相が実質的に連続しその数が１５〜
１６の海島構造を有するフィラメント１２本からなるマ
ルチフィラメントを温度２７５℃の口金より紡糸した。

紡糸ドラフトは１２０であった。冷却風は口金下４〜２
４ｃｍの範囲でふきつけ、最大風速を口金下１７ＣｒＩ
Ｌのところで１胤／ｓｅｅとした。

得られた未延伸糸をローラ温度６０℃、フレート温度９
０℃で３．７５倍に延伸し、島相の平均デニールが０．
４ｄｒの特殊混合紡糸繊維を得た。

紡糸は２０錘で連続７日間紡糸した。

期間中、ビス落ち断糸は一度もなく紡糸調子は非常に良
好であった。

未延伸糸の繊度むら（Ｕ％）はすべて０．６〜０．８％
の範囲にあった。

延伸調子も非常に良好であり、毛羽は全くなかった。

延伸糸のＵ％も０．５〜０．９％であった。このフィラ
メントからタフタ織物を作り、ポリエチレンをパークレ
ンで抽出後、染料としてＥａｓｔｍａｎ Ｐｏｔｙｅｓ
ｔｅｒ Ｒｅｄ Ｂ を用い、１３０℃で９０分間染
色した。

染色物は均一に染った色調の良いものであった。

比較例 １ 実施例１と冷却風の条件以外は同じにして紡糸、延伸を
行った。

冷却風は口金下５〜１５０ｃｍの範囲で風速分布は、口
金下８０Ｃ７７１の所が最大で０．４胤／ｓｅｅであっ
た。

紡糸は実施例１と同様２０錘で行ったがＵ％はすべて１
％以上であり、平均１．８％となったので１日間の連続
運転で中止した。

さらにドラフトを１０〜７００まで、口金温度を３００
℃〜２６５℃まで変更したが効果がなかった。

１日間のビス落ちは平均２５回／１錘、断糸は１３回／
２０錘であった。

この未延伸糸を延伸したが、予熱フィードローラーに毛
羽が多発し満足な延伸糸はほとんど得られなかった。

このものをヨコ糸にのみ使用してタフタ織物を作り、パ
ークレーンでポリエチレンを抽出後染色したら、ヨコ筋
だらけの全く商品価値のないものとなった。

未延伸糸を調べたところ繊維の長手力向にコブ状の部分
が多数あり、この部分が延伸時に毛羽となりローラーに
巻きつくか、あるいは未延伸部となって延伸糸に混入し
ていたことがわかった。

実施例２〜６および比較例２〜６ ■−〇、６８のポリエチレンテレフタレートチップとＭ
Ｉ ＝２０のポリエチレンチップを実施例１と同様に特
殊混合紡糸し、島相が繊維軸方向に実質的に連続し、そ
の数が３８〜４０の海島構造を有するフィラメント６本
からなるマルチフィラメントを口金温度２８０℃で紡糸
した。

フィラメントに対し両面からほぼ直角に冷却風をあてて
冷却※※した。

冷却風の条件及びドラフトを種々変更して未延伸糸を得
、これを延伸、染色することにより第１表の結果を得た
。

最大風速が０．３ ｍ ／ ｓｅｅの比較例２は、毛羽
が１．５回／ ｈｒ と多く、Ｕ％もｉ、ｓ％であり
、染色斑も犬であった。

冷却風の当てる範囲が１〜１５αである比較例３は、毛
羽が５．３回／ ｈｒ と多くＵ％も太き（染色斑も
犬であった。

ドラフトが８の比較例４は毛羽が多発した。

冷却風の範囲が１０〜５０ｃＩｆＬ１ＸｍａＸ＝３５Ｃ
ｎｌの比較例５は紡糸時の糸ゆれが非常に大きく、延伸
毛羽も多発した。

最大風速が４．２ ｍ ／ ｓｅｃと強すぎる比較例６
も毛羽が多発した。

一方、本発明の実施例はいずれも良好な結果が得られた
。

特に実施例３．４は延伸毛羽は全くなかった。

実施例 ７〜１１ ■＝０．６５のポリエチレンテレフタレートチップとＭ
Ｉ＝３０のポリエチレンチップを多層化→接合・分割→
接合の操作を行ない、直径４０ｍＷの円周状に配列した
１２個のノズルより紡出する特殊混合紡糸を行ない、島
相が繊維軸方向に実質的に連続する海島構造を有する１
２本のマルチフィラメントを外側円周方向よりマイクロ
ボンフイルター（プラスチック製多孔質フィルター、富
士フィルターＫＫ製）から出る均一な風速の風で糸条に
直角方向から冷却した。

口金の温度は２８５℃である。

冷却風の条件及びドラフトを種々変更して未延伸糸を得
、この未延伸糸をローラ一温度 ※※６５℃、プレート
温度９０℃で３．８７倍に延伸し、島相の平均デニール
が０．６ｄｒの特殊混合紡糸繊維を得た。

結果を第２表に示す。

本発明の実施例７〜１０は特に良好な結果が得られてお
り、実施例１〜６のノズル直線配列、側方冷却のものよ
りさらに良好である。

実施例１１は冷却風速が３．５ ｍ ／ ｓｅｅと大き
いためやや劣る結果となっている。

実施例 １２ イソフタール酸を１０モル％共重合したポリエチレンテ
レフタレートチップ（ＣｙｉＪ＝ ｏ、 ７ｃｕ／ｆ
）とメルトインデックスＭＩ＝２０のポリエチレンを実
施例９と同様の特殊混合紡糸及び延伸を行なった（紡糸
、冷却及び延伸の条件は全く同一である）。

紡糸時間は２４時間である。この間の紡糸調子は良好で
あった。

続く延伸時の毛羽は、平均０．０２回／ ｈｒであった
。

Ｕ％は０．５〜０．８であり、染色斑は全くなかった。

次に上記の糸条に円周外方向から冷却した後、その下方
でｘ＝４０〜９０ｍの所に片面から糸条に直角方向から
Ｑ、３ｍ／ｍｍの風を当て同様に２４時間紡糸した。

紡糸時の糸ゆれは全くなく調子良好であった。

延伸時の毛羽は全くなくなりＵ％も０．３〜０．４％と
向上した。

もちろん染色斑は全（なかった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポリエステルからなる島成分とポリエチレンからな
   る海成分とを島成分が繊維軸方向に実質的に連続するよ
   うに特殊混合紡糸するに際し、ドラフトを１０〜５００
   の範囲で紡出しつつ口金下３〜３０ｃＩｒＬにおいて０
   ．４〜４ ｍ ／ ｓｅｃの冷却風を紡出糸にほぼ直角
   に当てて冷却し、しかるのち２〜６倍に延伸することを
   特徴とする特殊混合紡糸繊維の製造方法。