JPS59116443A - ポリエステルシツクアンドシンヤ−ンの製造方法 - 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】 本発明はポリエステルよりなるシンクアンドシ〉／ヤー
ンの製造方法に関する。

ポリエステルシックアンドシンヤーン、即ちｌａ塵が変
化する単糸よりなるポリエステルヤーンは、それによっ
て得られる布帛が特異な風合を呈し、またこの布帛を染
色すると屈降り状を呈することから、特殊なり−ンとし
て知られている。

従来より、ポリエステルシックアンドシンヤーンの製造
方法として、ポリエステルヤーンの紡糸中又は延伸中に
、溝付ローラ又はガイドとの接触角を変化させてヤーン
張力を変動させる方法、２成分よりなる複合繊維を、紡
糸する際に２成分の吐出割合を変化させる方法等が知ら
れて〜・る。しかしながら、かかる方法では装置が複緋
になり、しかも生産性が悪いため工業的に実施例 また、ポリエステル未延伸糸を適当な低倍率２次転移点
以下の温度で延伸することによってシンクアンドシンヤ
ーンとする方法も知られている。しかしながら、この方
法では、シックアンドシンは、紡糸直後の未延伸糸を使
用した°のでは発現し難く、数日以上経時した未延伸糸
を使用する必要があり、効率の良い生産が出来な〜・と
〜・う欠点を有していた。オたこの方法では紡糸工程及
び延伸工程の２工程が必要であり経７済的な生産方式で
はないため、工秦的にはワンステップで迅速にシックア
ンドシンヤーンを製造できる方法が望まれていた。また
、最近では直接紡糸延伸装置により２次転移点以下の温
度と低い倍率で延伸しワンステップでシンクアンドシン
ヤーンを製造する方法も提案されている（例えば特開昭
５７−１１７６４５号公報参照）。

しかしながらこの直接紡糸延伸装置を用いる方法では２
次転移点以下に設定された加熱ローラの表面にフィラメ
ントヤーンから析出したスカム等が付着し、更にそれが
熱によ′りこびり付くため、該加熱ローラから糸条への
熱伝達に錘内及び錘内の斑が生じ、その結果シンクアン
ドシンのコントラストに斑が生じるという欠点があった
。１だ一方直接紡糸、延伸装置を用いる方法ではローラ
間での不均一延伸であるため規則性の強いシックアンド
シンヤーンが得られ、太細部をよりフィラメント間に分
散、混在させたナチュラルなシンクアンドシン・ヤーン
′が（Ｎられないという問題もあった。

本発明者等は、１工程のみで、安定したコントラストを
持ち且つ天然調のシンクアンドシンヤーンを製造できる
方法について鋭意研究した結果、吐出したポリエステル
糸条を一旦２次転位点以下に冷却した後、特定の温度の
過熱水蒸気でスチームジェット処理を施し高速で捲取る
事により上記目的を達成できることを知り本発明に到達
したものである。

すなわち、本発明は溶融吐出したポリエステルマルチフ
ィラメントヤーンな２次転移点以下の温度まで一旦冷却
したのち、最初の引取りローラに至るまでの位置におい
て一流体噴射孔な糸条の走行方向に向けて開口させた流
体噴射ノズルにより２００〜５５０℃の過熱水蒸気でス
チームジェット処理を施した後、３，０００〜４．５０
０ｍ／分の速度で引取る事を特徴とするシックアンドシ
ンヤーンの製造方法である。

本発明で言うポリエステルとはポリエチレ〉・テレツク
レートを主たる対象とするが、テレフクル酸成分の一部
（通常１５モル係以下）を他の二塩基酸成分、例えばイ
ソフタル酸、５−スルホインフクル酸、アジピン酸等で
ｅき換えてもよく、エチレングリコール成分の一部又は
全部を炭素数３〜１０のアルキレ〉′グリコール、特に
ブチレン・グリコールで置き換えても、また一部であれ
ばポリオキシエチレングリコールの如きポリオキシアル
キレングリコールで廿き換夾てもよい。かかるポリエス
テルの重合度は、ポリエステルの種類、製品のシックア
ンドシンヤーンの用途に応じて適宜選定すべきである。

通常ポリエチレンテレフタレート′の場合、３５℃の０
−クロルフェノール溶液で測定した値よ°り求めた極限
粘度〔η〕にして０．５５〜０．７のものが好ましい。

本発明を更に詳しく説明すると、第１図は本発明の一実
施態様を示すもので、１工程のみで所望のシックアンド
シンヤーンを製造する装置を示す。第１図において１口
金（図示せず）より溶融押出されたのち冷却紡糸筒Ｃに
より２次転位点以下まで冷却されたポリエステルマルチ
フィラメントヤーン１は、オイリングローラ２により油
剤を伺与され引続き流体噴射ノズル３により高温の過熱
水蒸気でスチームジェット処理を施され、続いて下流の
最初の引取りローラ４及び引をローラ４と同一の周速度
で回転する第２の引取りローラ５により引取られ、次い
で必要に応じて交絡処理ノ゛ズル６に、よって交絡を付
与され、ワインダー７に捲取られる。

ここで重要なことは、先ず流体噴射ノズル３に導かれる
糸条１は、それ迄に２次転移点以下の温度まで一旦冷却
されている事である。糸条１の温度が流体噴射ノズル３
に導入される時に２次転移点より高温の場合は、流体噴
射ノズル３内でフロー延伸が起り、得られた糸の強度低
下が大きく、布帛とした場合の伸び回復性が著しく不良
で実用に耐えないものとなる。次に流体噴射ノズル３は
、流体噴射孔を糸条の走行方向に向けて傾斜して開口さ
せた構造である事が必要である。

第２図及び第３図は、本発明において使用する流体噴射
ノズル３の一例を示す平面図及び縦断面図であり、該ノ
ズルには長手方向に矩形断面の糸条通過孔８が設けられ
、との糸条通過孔８には、糸条１の走行方向に向けて傾
斜させた加熱流体噴射孔９が開口している。流体噴射孔
９が糸条１の走行方向に向けて傾斜して開口していない
場合、例えば通常のインターレースノズルの如く流体噴
射孔が糸条の走行方向に直角に開口している場合は〜単
に糸条に交絡が付与されるのみで、繊度斑が生ぜず、所
望のシックアンドシンヤーンは得られ々い。′流体噴射
孔９と糸条通−尚孔８のなす角度αは６０°以下、好ま
しくは４５°以下がよく、６０°を越えると糸条入口方
向に逆流する加熱流体が増加しシックアンドシン延伸効
′果が劣ったものとなる。１０は糸条通過孔８内におい
て、流体噴射孔９が対面する側の入口に近い位置に設け
た開繊用のビン状ガイドで、糸条通過孔８と直交するよ
うに同着されている。１１は流体噴射ノズルへの糸掛用
スリットである。

次に該流体噴射ノズル３にて使用する流体は一２００〜
５５０°Ｃの過熱水蒸気である事が必要である。即ち、
流体温度が２００℃未漣の場合には噴射ノズル３内での
糸温度が十分上らないため−ノズル内での流体による延
伸が行われず、得られた糸条には繊度斑がなく所望のシ
ックアンドシンヤーンは得られず、更に水蒸気の結露が
起こって却扱い性に問題が生じる。また、布帛にした場
合の伸び回復性が悪く、いわゆる「ヒザヌケ」現象が起
るので不適当である。逆に流体温度が５５０℃より高温
の場合には、水蒸気処理中にポリエステル繊維が融着、
切断するという問題が生じる。この場合の過熱水蒸気の
蒸気圧は、０．５〜１．５に！７／ｄＧ程度Ω範囲が好
適である。

また、同時に、流体噴射ノズル３は最初の引取りローラ
４に至るまでの位置に設置する事が重要であり一該位置
において上記限定された範囲内の温度の鍋熱水蒸気によ
り流体噴射処理な糸条に施すと、糸温度が十分高温とな
りポリエステル分子の可動性が高揚し、かかる状態で糸
条の走行方向に加熱流体噴射処理を受けると、糸条は流
体の引っ張り力により延伸が行われる。

その際、流体臼らが有する振動効果により、糸条の張力
が変動し、そのため、流体噴射ノズル内での糸条の延伸
点が激しく変動を起こし、また一方糸条の張力変動が上
流迄塑及し吐出ポリマー流の固化点にまで及ぶため一層
張力変動が拡大され、糸条の不均一延伸が極めて円滑と
なり、フントラストの良好な所望のシックアンドシンヤ
ーンが得られるのである。従って上記流体噴射ノズルの
位置は口金面から第１引取りローラ４に至るまでの位置
に配設することがＭ要であり、その他の場合、例えば第
１引取りｐ−ラ４と第２引増ローラ５の間や、あるいは
第２引増りローラ６の下流の場合には噴射流体による張
力変動が同化点にまで及ばないため、十分なシックアン
ドシンヤーンが得られず、均一な繊度のものしか得られ
ない。

次に重要なのは、該糸条な３，０００〜４，５００ｍ／
分という限られた範囲で、且つ高速で引取る事である。

引取り速度が３．ｏｏｏｍＺ分未泗の場合は、流体噴射
ノズル３に入る前の糸条１の配向が低いため高温のノズ
ル部で融着断糸が発生しやすく、また得られた繊維の配
向も当然低いため、残留伸度が１００係以上と高く布帛
とじぢ場合伸び回復性に劣り、いわゆる「ヒザヌケ」現
象が起り、衣料用として実用上問題がある。一方引仰り
速度が４，５００ｍ／分を越える場合は、太細部の繊度
差が小さくなってくるためコントラストが薄れ、所望の
シックアンドシンヤーンを得る事が出来ない。その理由
を第４図により説明をする。第４図（１）は引取速度が
３．５００７ｉ／分の場合の本発明の方法により得られ
たシックアンドシンヤーンの複屈折率（△ｎ）の分布を
示す図、第４図（２）は引取速度が４，８００ｍ／分の
場合の複屈折率（△ｎ）の分布を示す図である。まず、
引取速度が３，５００’ｍ　７分の場合は、特別な処理
を施さないと糸の複屈折率（△ｎ）は０．０５であるが
、本発明による特殊な高温流体噴射処理を行うと第２図
（１）の如く複屈折率（△ｎ）は０．０５から０．１５
までの極めて広い分布を持った糸が得られている事がわ
かる。

従って極めて低い配向の部分（△ｎ　＝　０．０５　）
と高い配向の部分（△ｎ　−＝　０．１５　）の差が非
常に太き（コントラストの良好なシックアンドシンヤー
ンが得られるのである。この場合、糸の平均複屈折率（
△ｎ）は０．１０と十分太きいため、該シックアンドシ
ーｊ）ヤーンは引続き延伸機などで延伸する必要もなく
、第１図に示した如き紡糸機のみで製造が可能である。

一方、引’ｉ速度が４．８００　ｍ７分の場合は、特別
な処理を施さないと糸の複屈折率（△ｎ）は０．１であ
るが、高温流体噴射処理を行うと第２図（２）の如く複
屈折率（△ｎ）は０．１から０．１５までの分布を持っ
た糸が得られるが、△ｎ　　−△”ｍｉｎの差はだがだ
が０．０５であり、この程度の斑ではコ〉・トラストの
良好なシックアンドシンヤーンは得られないのである。

以上の如く、本発明は、紡出ポリエステルマルチフィラ
メントヤーンを特定の位饅で一特定の流体噴射ノズルに
より限られた範囲の温度の過熱水蒸気によりスチームジ
ェット処理し、更に特定範囲の引取り速度で引取るもの
であり。

かかる条件の組み合せによって、はじめてコ〉／トラス
トの良好なシンクアンドシンヤーンを低コストで得るこ
とに成功したもつである。本発明により、従来紡糸工程
、延伸工程の２工程で製造していたシックアンドシンヤ
ーンが紡糸工程のみで製造可能となり、大巾なコストの
低減を達成することができる。

尚、１工程のみでシックアンドシンヤーンな製造する方
法としては、前述した直接紡糸延伸法によるものが提案
されているが、従来の直接紡糸延伸法によるものに比較
して本発明では高速回転する加熱ローラやセパレートロ
ーラが不要であるという点、及び紡糸吐出量が多いとい
う点ではるかに低コストで製造が可能ど守った。

１だ本発明では、流体噴射ノズル内で各単糸が個々に不
均一延伸を受けるため、太細部がフィラメント間により
分散したナチュラルなシックアンドシンヤーンが伊られ
るという利点もあり、この様な天然調のシックアンドシ
ンヤーンは従来の紡糸−延伸法や直接紡糸延伸法では得
られないものであった。

以下、実施例により本発明を更に説明する。

実施例 極限粘度（η）　＝　０．６４のポリエチレ〉Ｉテレ７
グレートを溶融温度２８５℃にて口金より押出し、第１
図に示した装置により温度２８°Ｃ９湿度６７係の冷却
風を３０ぼ７秒の線速度で長さ’１０００＃ＩＩ＋の冷
却筒から吹付は急冷し、オイリングローラにより油剤を
付与したのち、流体噴射ノズルに導き種々の温度の水蒸
気でスチームジェット処理を施し、引続いて一対の引取
りローラにより引取速度を種々変更して引取り捲取りを
行った。捲つつた糸条は７５デニール、３６フイラメン
トであった。実験条件及び得られたフィラメントの物性
のうち、残留伸度と複屈折率（△ｎ）分布を第１表に示
した。砂質伸度は衣料用途としては９０φ以下である事
が必要であり、複屈折率（Δｎ）分布は、十分なシック
アンドシン効果を得るためには０．０７以上が必要であ
る。尚、ここでいう複屈折率（△ｎ）分布とは伊られた
繊維の複屈折率（Δｎ）をランダムに各２０点測定し、
その中の複屈折率（△ｎ）の最高値と最低値の差を持っ
て複屈折率（Δｎ）分布とした。

次に該繊維を織物とし、得られた紗布に通常の染色、仕
上げ処理を施し得られた製品のシンクアンドシンのコン
トラストについて評価した。

濃淡差の大きい霜降調のものが得られた場合は○、濃淡
差の不十分なものについてはとで第１表のコントラスｈ
ｆＪＫ示した。また織物の引張り試験を行い、伸びが回
復しないいわゆる「ヒザヌケ」と同様の現象が観察され
た場合は×−良好な場合は○をそれぞれ伸び回復性の欄
に示した。

糸条の流体噴射ノズルに導入される直前での糸条温度の
変更は、該流体噴射ノズルの設置位置を口金面側へ接近
させる事により行った（実験陽１８〜２２）。

また、該流体噴射ノズルの設置場所を第１゜第２引取ｐ
−ラの中間に移した場合を実験陽２３として、また第２
引取ローラより下流に設置した場合を実験陽２４として
あわせて第１表に示した。

尚、実敗阻３〜８．１３〜１６．１８〜２０は本発明に
よる実施例であり、実験陽１〜２゜９〜１２，１７．２
１〜２４は本発明によらない場合の比較例でおる。

第１表からも明らかなようＫ、本発明方法によった場合
（実験ｔね３〜８，１３〜１６　、１８〜２０）は、複
屈折率（八〇）分布の値が大きく、染色布のコ）′トラ
ストも十分でちり、残留伸度も小さく、染色布の伸び回
復性も良好である。

しかし、過熱水蒸気温度が２００℃未満である場合（実
験Ｎ［１１，２）は、複屈折率（△ｎ）分布の値が小さ
くて、残留伸度が大きく々り一染色布のコントラスト、
伸び回復性が共に劣ったものとなる。一方一過熱水蒸気
温度が５５０℃を越える場合（実験陽９）は、紡糸中に
断糸が多発して、満足な紡糸が行なえない。また、紡糸
引取速度が３，０００７７１／分未満で′ある場合（実
験ｍｌｌ、１２）は、残留伸度が大きくなりすぎて、染
色布の伸び回復性が不良となろう特に引取速度２，００
０７１１７分のように低い場合（実験階１０）は、紡糸
中に断糸が多発して紡糸不能である。一方、引取速度が
４，５ＱＯｍ／分を越えると複屈折率（△ｎ）分布の値
が小さくなり染色布のコントラストが不良となる。更に
、紡出マルチフィラメントの湿度が２次転移点以下の温
度まで下らないうちにスチームジェット処理を施した場
合（実験Ｎ！１１２１．２２）は、残留伸度が大きくな
りすぎて、染色布の伸び回復性が不良となる。また、流
体噴射ノズルを？Ｐ、１引皐ローラよりも下流側に設け
た場合（実験陽２３．２４）は、残留伸度が大きくなり
、拶屈折率差はほとんど認められず、染色布のコントラ
スト、伸び回復性共に不良である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のを実施するに適した装置の一例な示す
概略図、第２図は本発明で使用する流体噴射ノズルの一
実施態様を示す平面図、第３図は第２図のＡ−Ａ矢視断
面図、第４図（］）は本発明により得られた糸条の複屈
折率（△ｎ）の分布図−第４図（２）は比較例における
糸条の複屈折率（Δｎ）の分布図である。 １・・・ポリエステルマルチフィラメントヤーン３・・
・流体噴射、−ズル ４・・・第１引増ｐ−ラ ９・・・流体噴射孔 第１図 倒　搦 ・寝特 ２４７−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶融吐出したポリエステルマルチフィラメントヤーンを
   ２次転移点以下の温度まで一旦冷却したのち、最初の引
   取りローラーに至るまでの位置において、流体噴射孔を
   光栄の走行方向に向けて傾斜して開口させた流体噴射ノ
   ズルにより２００〜５５０℃の過熱水蒸気でスチームジ
   ェット処理を施した後、３，０００’−４，５００ｍ７
   分の速度で引取る事を特徴とするシックアンドシンヤー
   ンの製造方法。