JPS5912771B2 - 紡績糸およびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔本発明の技術分野〕 本発明は、牽切紡績技術に関する。

更に詳しくは繊維構成本数が実質的に一定でムラがなく
、かつ毛羽の構造に特異性を有する紡績技術に関する。

〔従来技術とその問題点〕

従来、紡績糸は、天然繊維、合成繊維あるいは化学繊維
等のステーブル繊維塊をカーディングし、ダブリング、
ドラフトを数回繰り返して、繊維束の太さを均一にする
とともに繊維の配向性を良くし、次いで粗紡、精紡工程
を経て得られる。

またフィラメント状で製造される繊維については、トウ
紡績と言われる方法を採ることがある。

これはトウを牽切したり、刃物で切断したりしてトウか
ら直接ステーブル繊維束を作るのであるが、集団切れと
称するステーブル繊維端の揃った部分ができるため、ダ
ブリング、ドラフトを数回繰り返しステーブル端をラン
ダムに配置しなければならない。

つまり、従来紡績法はランダムスライバーを得ようと努
力しているのである。

しかし従来技術においては、いかなる工夫をこらしても
糸斑率Ｕチ（Ｕ係とはＪ ｌ５−Ｌ−１００８で測定さ
れた値をいう）を８０／ ＶＴ（ｎとは紡績糸の断面構
成本数をいう）以下にすることは不可能であり、通常糸
ムラの少ないものであっても８ｏ７ｆｉの１．５倍程度
の値であった。

この理由は従来法では必ずダブリング・ドラフトを繰り
返すため、紡績糸の長さ方向における構成繊維本数に斑
が生じ、これが前記糸斑率Ｕ％となって測定されていた
のである。

そしてＵ％が前記のように高いため、糸斑が目立ち、外
観を悪くするばかりかこの糸斑が糸強力斑となるため、
必然的に弱い部分があり、紡績工程及びその後の工程に
おいてもたびたび障害となっていた。

また同様な理由により、繊維構成本数ｎが４０以下では
精紡することはできず、現実には５０以上が必要であっ
た。

このため極細番手の精紡糸を得ることはできなかったの
である。

本発明に近似する公知例として特開昭４８−７２４１５
号があるが、本公知例は長さ３傭以下の未延伸部がラン
ダムに存在するポリエステルマルチフィラメント糸（シ
ックアンドシンヤーン）をそのまま使用することを目的
としており、本発明のような牽切ドラフトを行うことに
より完全なる紡績糸と云われる範躊に属する糸を対象と
するものとは全く異なるものである。

しかも、かかる公知例はポリエステル未延伸糸をＴｇ＋
３０≧Ｔ≧Ｔｇ−１０（℃）の温度、具体的には６０℃
〜１００℃程度の温度下に緊張熱処理し、次いで延伸す
るので、このような糸条は牽切しようとしても牽切性は
悪く良好な紡績糸とはなり得ない。

この理由は、結晶化の程度が不足しており、繊維は脆さ
が不足していて延伸されてじまうことによる。

また他の公知技術として「直紡方式」もあるがかかる方
式もダブリング、ドラフトを必然的にくり返さなければ
ならず、前記従来技術の欠点を改善することは不可能で
あった。

〔本発明の目的〕

本発明は前記従来技術の欠点を改善し、均斉で斑のない
紡績糸、およびその合理的な製造方法を提供する。

より具体的には、構成繊維本数にムラがなく、かつ毛羽
端を太くして、紡績糸の風合、外観を良好なものとする
こと、極細番手までの糸とすること、牽切性を極めて優
れたものとすること、未延伸糸から極めそ合理的に効率
よく紡績糸とすることを目的とする。

〔本発明の構成〕 □ 本発明は次の構成からなる。

ｒ（１） ポリエチレンテレフタレート系ステーブル
繊維で構成される紡績糸であって、該ステーブル繊維端
の平均断面積が該ステーブル繊維の平均断面積よりも大
きく、該紡績糸の長さ方向において紡績糸を構成する繊
維本数が実質的に一定であることを特徴とする紡績糸。

（２）構成繊維本数が４０本以下であることを特徴とす
る前記第（１）項記載の紡績糸。

（３）ポリエチレンテレフタレート系未延伸フィラメン
ト繊維束を、該繊維の結晶化温度以上融解温度以下に加
熱された帯域にて、該繊維の自然延伸倍率以下の倍率に
延伸し、次いで該繊維束を、唯一の牽伸域にて牽切して
ステーブル繊維束となしたのち、ダブリング・ドラフト
を繰返さず、直ちに該繊維束を集束して紡績糸条に形成
することを特徴とする紡績糸め製造方法。

（４）ポリエチレンテレフタレート系未延伸フィラメン
ト繊維束を、該繊維の結晶化温度以上融解温度以下に加
熱された帯域にて、該繊維の自然延伸倍率以下の倍率に
延伸し、次いで該繊維束を熱処理し、しかる後、該繊維
束を、唯一の牽伸域にて牽切してステーブル繊維束とな
したのちダブリング・ドラフトを繰返さず、直ちに該繊
維束を集束して紡績糸条に形成することを特徴とする紡
績糸の製造方法。

」本発明の第１番目の発明について説明する。

本発明において「紡績糸」とは、集束して糸条を彫型し
ているステーブル繊維束で、該ステーブル繊維の長さに
は制御された上限が存在するものを言う。

常識的表現に換言すれば、糸条を構成している繊維の長
さが、該糸条の長さよりも十分短い、予め定めることの
できる長さ以下と言えれば良い。

予め定める長さは、比較的長めに定めて良く、牽切紡績
法で得た紡績糸であれば該牽切域の長さで決定さる。

これに対しマルチフィラメント糸の毛羽加工糸と称され
ているもの、例えば流体流あるいは粗面体に係合させて
単繊維を切断するものは、最大繊維長を制御することは
不可能であるため、紡績糸と言えない。

紡績糸の集束形態は、撚、繊維相互の交絡、単繊維の糸
外用への巻き付き、繊維相互の接融着等いかなる構造で
もよい。

次に本発明の紡績糸においては、構成繊維の繊維端の平
均断面積が他の部分より大きいものとなっているので、
毛羽端は太い繊度となっている。

このため強い反抗性があり、紡績糸の番手に比較して、
太繊度使いの紡績糸の風合を有する。

また嵩高性に優れ、合繊特有のぬめり感も解消される。

更に毛羽端同士の絡み合いも少なくなり、毛玉、ピリン
グの発生は少ないものとなる。

次に本発明の紡績糸においては、糸の長さ方向において
構成繊維本数が実質的に一定である。

ここで繊維本数が実質的に一定であるとは、糸の長さ方
向における繊維本数にバラツキが極めて小さいことを意
味する。

バラツキが極めて小さいという具体的範囲としては、一
次平均において繊維本数（ｎ）のバラツキが、８ｏ／Ｊ
π係以下であることである。

これにより極めて均斉な太さの糸とすることができ、外
観品位は従来見られなかった程すばらしいものとするこ
とができる。

また繊維本数のバラツキが少ないので、極めて細番手の
糸（具体的には繊維本数が４０本以下のもの）も作るこ
とができる。

かかる点従来技術では、紡績におけるダブリング・ドラ
フト工程において斑が発生し、上記太さの均斉な糸は到
底できないのであった。

次に本発明の第２番目の発明について説明する。

本発明においては、前記第１番目の発明において、構成
繊維本数が４０本以下の紡績糸である。

これにより従来法では到底得ることができなかった細番
手１２０番ないしは１４０番以上の細番手の紡績糸とす
ることもできる。

特に従来のポリエステルでは８０番程度が限度であった
。

次に第３番目の発明について説明する。

ポリエチレンテレフタレート系未延伸フィラメント繊維
束を、該繊維の結晶化温度以上融解温度以下に加熱され
た帯域にて、打繊維の自然延伸倍率以下の倍率に延伸す
る。

該繊維は均一に延伸されず太さ斑となる。

太い部分は未延伸あるいは低延伸であるため、分子配向
度が低く、結晶化すると脆くなる。

この脆い部分が該繊維束の長さ方向及び断面でランダム
にできる。

このためには該繊維束の集束性は弱い方が良く、該加熱
帯域は非接触の加熱体が好ましいがｊ接触式でも曲率の
小さい加熱体であれば良いが、゛曲率の大きなもの例え
ば熱ピンと称されている程度のものは延伸点の位置が固
定されてしまい目的を達成できない。

脆い部分の数、長さは、延伸櫓率、延伸域の長さ、加熱
帯域の温度、加熱体と接触する場合には接触状態等によ
って決定される。

本発明方法において上記「結晶化温度」とは、結晶化が
急激に始まる温度をいい、ポリエチレンテレフタレート
の場合は未延伸糸は通常１１０°Ｃ近辺である。

かかる温度は示差熱分析計（ＤＴＡ又は走査型燃量分析
計（ＤＳＣ）によって、吸熱ピークとして測定すること
ができる。

また「融解温度」とは、ポリエステル未延伸糸の場合２
３０〜２４０℃程度である。

更に上記「自然延伸比」とは、引張り試験機で測定する
ことができる未延伸糸の強度−伸長曲線（Ｓ−Ｓカーブ
）において、破断開始に至る張力の連続増加域にあって
、該領域よりも低い倍率域の最高張力と等しい張力を示
す点の延伸倍率をいう。

従って本発明方法においては、延伸部でランダムな太さ
斑を作ると同時に結晶化を促進させ、脆い部分を積極的
に作り、次いで一発で牽切、紡績となすのである。

よって工程省略化ができ、合理的、効率のよいプロセス
とすることができる。

また前記方法において、延伸後の繊維には予め低強力部
分が作られているので、通常精紡機のドラフト装置程度
のものを牽切装置として用いることができる。

牽伸域あるいはドラフト域等を多段に設けると、浮遊繊
維のコントロールが難しく、従来紡績糸と同程度の糸斑
を作ってしまう。

牽切域を１回だけ通過したステーブル繊維束は、１本の
ステーブル繊維の前後に、ある間隔をおいてそのステー
ブル繊維と牽切前に継がっていたステーブル繊維の存在
が保証されている点、ランダムスライバーよりも太さ斑
が小さくなりうる所以である。

牽伸倍率を小さくすれば太さ斑はより小さくできるので
あり、実際上は２倍程度以下の低牽伸倍率を採用するの
がよい。

小さな牽伸倍率でも、集団切れせずランダムに牽切でき
るのは、牽伸域に供される繊維に低強力部分があるから
である。

次に第４番目の発明について説明する。

第４番目の発明は、第３番目の発明において延伸工程と
牽切工程との間に熱処理工程を設けるにある。

この熱処理工程を設けると、繊維の太い部分の結晶化が
促進され、脆くなり、より切断し易くなる。

更に条件を適正化することにより、前工程でランダムに
形成された繊維の太さ斑のうち、特に繊維の太い部分が
糸長方向の同じ部分に数多く集まった斑部分を分散減少
させる作用、脆い部分と他の部分の強力差を助長する、
対熱寸法安定性を良くする、均斉性を良くする等の効果
がある。

このためには、１度目の延伸熱処理より高温で処理した
方が良く、マルチフィラメント糸内のフィラメント相互
の移動が拘束されていた方が良く、緊張状態で処理した
方が良い。

これには仮撚加工が適しているが、延伸工程に続いてそ
のままの状態で熱処理しても良い。

次に第３番目の発明と第４番目の発明について一実施態
様を図面を用いて説明する。

第１図はポリエステル未延伸糸を延伸する工程を示す。

すなわち巻糸体Ｐ１より引き出した未延伸糸を第１糸送
装置１を通過させて、第１加熱装置２上で加熱しつつ、
延伸する。

従って第１糸送装置１と第２糸送装置間で延伸する。

次いでこの糸条を第２図巻糸体Ｐ２となし、第４糸送装
置８と第５糸送装置９間で牽切し、しかる後、施撚巻取
装置１０にて施撚しつつ巻き取る。

Ｐ３は本発明糸の巻糸体である。

なお第１図において、延伸後の糸条を引き続き第２加熱
装置で加熱し、該加熱域に仮撚装置５にて仮撚を付与し
、第３糸送装置６で引取り、巻取装置７にて巻取体Ｐ２
としてもよい。

また第２図において、牽切域（ローラ８と９の間に特公
昭２６−９４３に示す如く、多繊条の供給速度以上引取
速度以下の速度にて移行する１対のエプロンで不完全に
把持し、牽切された繊維端の跳ね返りを防止し、更に糸
の太さむらを均一にすることも可能である。

第３図、第４図、第５図および第６図は、上記した本発
明の実施における牽伸工程の態様を示す概略図である。

第３図において、多繊条をバックローラ８にて把持する
点とフロントローラ９にて把持する点との間が牽伸域で
ある。

中ぬき式のエプロンローラ１１と千プロンローラ１１と
同等のエプロンテンサー１２とにエプロン１３を掛け、
エプロン１３の移行速度をバックローラ８の速度以上、
フロントローラ９の速度以下とする。

バックローラ８に把持されている繊維はバックローラ８
の速度で移行し、プロントローラ９に把持されている繊
維はフロントローラ９の速度で移行するよう１対のエプ
ロン１３で不完全に把持するのである。

バックローラ８とフロントローラ９との両方に把持され
た繊維は牽切される。

このとき牽切がエプロンに把持されている間に起こると
跳ね返りが抑えられる。

たとえ跳ね返りが起こっても、上流側端の跳ね返り繊維
はフロントローラ９の速度で高速に移行し、下流側端の
跳ね返り繊維はバックローラ８の速度で低速に移行する
ので、繊維相互のズレ移動によって修正される。

多繊条を１対のエプロンで不完全に把持させる態様は、
上記方式に限られるものではなく、第４図に示す如く、
中ぬき式のエプロンローラ１１と回転体、棒あるいは板
状のエプロンテンサー１２とにエプロン１３を掛けても
良い。

第５図に示す如く、中実のエプロンローラ１１とエプロ
ンテンサー１２とにエプロン１３を掛けても良い。

この場合、エプロンローラ１１とフロントローラ９との
間が牽伸域となる。

エプロンローラ１１はエプロン１３を介して多繊条を把
持することになり、把持力が不足する様な場合には、第
６図に示す如く、エプロンローラ１１の上流にバックロ
ーラ８を設けて、エプロンローラ１１の把持力を助けて
やると良い。

その他いかなる態様でも良く、要するに牽切域の多繊条
を１点ではなく、長さを持って軽く抑えれば良いのであ
る。

し本発明の効果〕 本発明の第１，２番目の発明は次の効果を有する。

イ 極めて細番手の紡績糸となり得る。

口 極めて均斉な紡績糸となり得る。

ハ 単繊維繊度を細くかつ細番手の紡績糸とした場合に
も、紡績糸表面の毛羽は太繊度であるため、あたかも太
繊度使いの紡績糸の風合を有する。

二 紡績糸の毛羽の強力が低いので、布帛にした場合、
毛玉の発生が少ない。

また本発明の第３，４番目の発明は次の効果を有する。

■ 従来紡績工程に比べ、大巾に工程が短縮され、かつ
簡便な装置で行なえるため、安価に紡績糸を製造できる
。

■前述した如きすぐれた性能の紡績糸を得ることができ
る。

■ 従来の牽切紡績にも応用できる。

以下実施例により説明する。

実施例 １ 第１図において、ポリエチレンテレフタレートよる成る
未延伸マルチフィラメント糸を巻糸体Ｐ１から第１糸送
装置１にて引き出し、第２糸送装置３にて延伸しつつ、
該延伸域を第１加熱装置２にて加熱した。

次いで第３糸送装置にて引き取る間に、仮撚装置５にて
仮撚を施し、仮撚加熱域を第２加熱装置４にて加熱した
。

巻取装置７にて一旦巻糸体Ｐ２に巻き取った。

次いで巻糸体Ｐ２を第２図における巻糸体Ｐ′２とし、
巻糸体Ｐ′２から引き出されるマルチフィラメント糸を
第４糸送装置８と第５糸送装置９との間で牽切し、施撚
巻取装置１０にて施撚しつつ巻糸体Ｐ３に巻き取った。

各部条件下記の通り。

第１糸送装置１の糸送速度 １６０ ｍ／ｍ１ｙｔ第２
糸送装置３の糸送速度 ３００ ｍ／ｍｊｌｔ第３糸送
装置６の糸送速度 ３００ ｍ ／７ｆＭ！１第１加熱
装置２の温度 １５０°Ｃ 第２加熱装置４の温度 ２１０℃ 仮撚撚置５装仮撚数 １６００回／ｍ施撚巻取装
置の施撚数 ４５０回／ｍ未延伸フィラメント糸の
自然延伸倍率は２．０で繊度４デニールのものを用いた
。

未延伸マルチフィラメント糸のフィラメント本数（Ｎ）
と牽伸率（第５糸送装置９の糸送速度／第４糸送装置８
の糸送速度）とを種々変更して、断面構成平均繊維本数
３６本の紡績糸にして、そのＵ％を測定した。

その結果を次表に示す。一方、ランダムスライバーを仮
定しての理論斑は、 である。

第２糸送装置３から送り出されてくるマルチフィラメン
ト糸を採取して、両手に持ち牽伸すると各フィラメント
が順次切断されるのがわかる。

第３糸送装置６から送り出されてくるマルチフィラメン
ト糸についても同様である。

得られた紡績糸は、長さ方向において繊維本数のバラツ
キは前記Ｕ％に該当する数字と同じであり、均斉な太さ
のものとなった。

また毛羽端は繊度は太く、風合、外観とも優れたもので
あった。

比較実施例 １ ・ 直紡法における条件および結果を下記する。

供給繊維束 １．５ｄＸ３０００本−４５００Ｄ紡出番
千 ３０Ｓ−１７７、ＩＤへ１１８本Ｘ １．５ ｄド
ラフト率 ２５４倍 以上の結果よりＵ％は１４．６〜１６．１％となり前記
本発明の実施例の５．２〜１２．９％に比較すると極め
て均斉度が悪いものであった。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明の一実施態様を示す概略
図である。 第３〜６図は本発明の牽切工程における他の実施態様を
示す概略図である。 Ｐｌ ｊ Ｐ２ ＞ Ｐ２ｊＰ３・・・・・・巻糸体、
１・・・・・・第１糸送装置、２・・・・・・第１加熱
装置、３・・・・・・第２糸送装置、４・・・・・・第
２加熱装置、５・・・・・・仮撚装置、６・・・・・・
第３糸送装置、７・・・・・・巻取装置、８・・・・・
・第４糸送装置、９・・・・・・第５糸送装置、１０・
・・・・・施撚巻取装置、１１・・・・・・エプロンロ
ーラ、１２・・・・・・エプロンローラ、１３・・・・
・・エプロン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリエチレンテレフタレート系ステーブル繊維で構
   成される紡績糸であって、該ステーブル繊維端の平均断
   面積が該ステーブル繊維の平均断面積よりも大きく、該
   紡績糸の長さ方向において紡績糸を構成する繊維本数が
   実質的に一定であることを特徴とする紡績糸。 ２ 構成繊維本数が４０本以下であることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の紡績糸。 ３ ポリエチレンテレフタレート系未延伸フィラメント
   繊維束を、該繊維の結晶化温度以上融解温度以下に加熱
   された帯域にて、該繊維の自然延伸倍率以下の倍率に延
   伸し、次いで該繊維束を、唯一の牽伸域にて牽切してス
   テーブル繊維束となしたのちダブリング・ドラフトを繰
   返さず、直ちに該繊維束を集束して紡績糸条に形成する
   ことを特徴とする紡績糸の製造方法。 ４ ポリエチレンテレフタレート系未延伸フィラメント
   繊維束を、該繊維の結晶化温度以上融解温度以下に加熱
   された帯域にて、該繊維の自然延伸倍率以下の倍率に延
   伸し、次いで該繊維束を熱処理し、しかる後、該繊維束
   を、唯一の牽伸域にて牽切してステープル繊維束となし
   たのちダブリング・ドラフトを繰返さず、直ちに該繊維
   束を集束して紡績糸条に形成することを特徴とする紡績
   糸の製造方法。