JPS5966519A - クレバス状裂け目部を有する不連続繊維の束を製造する方法 - 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】 本発明は連続繊維の束・！」え？ｆ　ト’７や”″チフ
ィラメントから抗ピリング特性＋ＣＩ−ぐれた？レバス
状袋は口部を有する不連続繊維の束を製造する方法に関
する。

更に詳しくは、連続繊維の束を一５℃以下の媒体に接触
させつつ、または接触後直ちに、単繊維が切れない程度
に剪断力を与えて繊維束を構成する各単繊維内部にＶ字
形に切れ込んだフレバス状の裂は口部を発生させ気。こ
れは通、常の、力学的性質に、すぐれた連続繊維の束に
新しい機能を付与するもので各単シｔ、の力学的性、質
を　　　　　。

部分的に低下せしめ抗ピリング特性にすぐれた連続繊維
の束とした後、連続繊維の束に延伸力および／または剪
断力を与えて繊維束を？Ｍ成す斤各単繊讐、−切、断す
る。こつによって、紡績糸曾製造する中間製品で、ある
不連続繊維の束１．つ、ま、’）　、ｖｃｅ　！Ｊ　７
９’特す、１°す、ぐひ“、不４５繊維０束を、１業的
竺利、艷１す０とｙ１能５ず６も０１９・化学竺維はす
ぐれた力学的性能、発色性、良好な風谷いを有しており
衣料をはじめ抽々の繊維製品に広く用、い１ら９てい名
？、二方、−仁素、羽に対する要求は近年、きわめて広
汎で様であ、″′て外観０美し、さ・、機能性が要漕さ
イ、を石きて、１．Ｎ、る・しかし、衣料用、インテリ
ア用管に広く用いられる場会、化学繊維はその力学的性
能に基づくピリングが発生し易すく、著しくジの外観の
美しさを損う問題がある。従来より化学繊維の抗ピリン
グ性を向上させる方法が釉々提案されている。大部分は
繊維の製造段階に＃５いて、特殊なポリマー、重合、紡
糸、後処理を施して、繊維の力学的性質を均質に低下さ
ぜるものであり、製造工程が複雑になるとともに生産性
が低い等、工業的にメリットが極めて小１きいものであ
った。一方、繊に４￥　ｆｆ品に物理的に傷を与えて抗
ピリング性を付与しようとするものに、特公昭３８−５
８６３号公報、特開昭５６−１２８３２４号公報があり
、これらはいずれもアクリロニトリル重合体に関するも
ので繊維を加熱し軟化させた後スタッファ−・ボックス
型タリンパー等を用いて圧力をかけ、事実上その引張９
１１４度を保持しつつ、引掛強度を低下せしめるもので
ある。

しかし、この方法で強度を低下させるにはクリンパ−の
ニップ圧及びボックス圧を、７１ｉ常に強くする必要が
あり、繊維同志の融着、・切れ糸等が生じ、トウの形態
が悪くなり、特にパーロック方式、ターボ方式等のトウ
から始まる紡績工程において集団切れ、スラブやネップ
管が発生する問題がある。才た、トウやマルチフィラメ
ント等の連続繊維の束の強力を低下させた後延伸力等に
よって切断を行ない抗ピリング特性にすぐれた不連続繊
維の束を連続的に製造する方法はなかった。

本発明はこのような従来法の欠点を解決すべく全く新規
な抗ピリング繊維の製造方法を提供するものである。す
なわち、繊維の製造段階において特殊なポリマー、重合
、紡糸にて繊維の力学的性質を均質に低下させるのでは
なく、通當の力学的特性が良好な連続繊維の束に物理加
工を施しランダムに弱い部分を発生させることによって
熱融着等がなく品質が良好でかつ紡績性、抗ピリング特
性にすぐれた不連続繊維の束を高速にて製造する方法を
提供するものである。

本発明の連続繊維の束としては、トウ、マルチフィラメ
ントが一般に用いられる。連続繊維としてはポリアミド
系、ポリエステル系、ポリアクリル系、ポリ変性アクリ
ル系、ポリウレタン系、ポリ塩化ビニル系、ポリビニル
アルコール系等の合成繊維、アセテート系等の半合成繊
維、レーヨン系等の再生人造繊維停が用いられるが、ア
クリル系合成繊維がｌ持にｔＥｆ：Ｊ、しく用いられる
。繊維の束としては例えば単繊維デニール０．１ｄ〜１
００ｄから構成されるトー・Ｖル、デニールろＱａ〜２
００万ｄにいたるフィラメント、ラージフィラメントお
よびトウが一般に使用される。更に、上ＩＧ　：ｌ！Ｉ
ｓ続繊維の束と短棚」、（代からなる繊維束との７昆合
体、他種繊維との混１千体にも適用できる。この連続繊
維の束は一５℃以下の媒体に吸触さぜることによって、
繊維の伸度が極めて低い状態となる。本発明では、この
ような状態で単繊維が切れない程度の剪断力を与えて繊
維の束を構成する各単繊維の繊維軸方向にフレバス状袋
は目部を発生させる。裂は目部は一５℃以下の媒体に接
触させつつ、才たは接触後直ちに、剪断力を与えて発生
させる。

−５℃をこえ、常温（２０℃近辺）に近づくに従って、
繊維の伸度が高くなり、そのため、剪断力を与えて剪断
変形を生じせしめても繊維に裂は目部は発生しない。ま
た、切断に除しても、繊維の残留ひずみが増太し、低収
縮率の紡績糸を得ることが困難となる。

本発明の効果をより十分に発揮させるためには、−２０
℃以下が好ましく、より好ましくは一４０℃以下である
。

ここで、従来の抗ピリング特性をもつ繊維は引掛強伸度
が均一に低いため、紡績工程をはじめとする後工程での
繊維切断、フライの発生が多くなるとともに、そのステ
ーブル、ダイヤグラムが悪くなる等の問題がある。本発
明はこれらの問題を解決するためにも伸度特性の高い原
綿を用いても第５図に示すように一５℃以下で行うこと
によって繊維にフレバス状袋は目部を発生させることが
可能となった。その後延伸力を与えて切断し不連続繊維
の束を製造することができた。また、−２０℃以下にす
ると、その発生量が増加し、剪断応力が小さくても容易
に用蜂、目的に応じたフレ、１＜ス林裂は口部貧有する
繊維を得ることがツ能牛な”？　ｊ；　ｏ　雪の後延伸
力を４木て切断Ｔる。こ寺子よ？て低怪にＨａｄ、不連
峰繊維の束全１．鴫ること力、、Ｓ、　’ｅｒＪ能とな
？た。　　　　。

更に、−４０℃以、下ζうすることによ、°２てフレバ
ス状の裂は目ＷＩＳ　ｃｙ４　？　ｔ４量は高くびり、
きわめて安定した状態で抗ピリ、ング懸性をモ、・デ不
連酵繊維の束を得ることが可能となる。ま、た、重度の
下限は一対零率まマウるが、それマは使ハ１媒体のコろ
ト、装面に問題があり、−２０℃〜−１９５℃が好ま、
しい。１　　　。

本発明に使用される冷却媒体とし〔゛は、−５℃Ｍ下や
ものであれば使用可能で西、６がアンモニア、二酸化炭
素、空気、酸素、窒＊静の竿体または気化ガスおよび寒
剤として、アルコールやエーテル等と一体無水炭酸との
混什物のほか、氷と塩化亜鉛・、塩イけＩ−ＩＪ、　’
７　Ａ等！塩化ソ硝酸・硫酸化合物と″）半合−を使用
する０とが７きる・まゞ・電気的に冷却丙る方竺を使用
することもできる。

この冷却媒体に接触膏、せる時門は繊蝉の種類、集給方
、法、媒体の種類や温度等に、より異な、るが、一般、
には、　ｑ、ｊ秒、〜１．０．分程度が用いられる。？
冷却媒体との接触方法は特に限定されないが、冷却や体
、の表面に鳩続繊：維の車を、接継させる方法、気体夢
囲気、中や液体、中に連続、竺維の束を通過させる方法
１．冷却媒体を連続繊維の束に滴下さする方法等があや
。

剪断力はある接圧をもった上下対をな′！老而面度の異
なるローラー間を通過さ、せる方法、一対ｐ加圧ローラ
ーの間をスリップさせな４Ｓら、通過させる不法、やる
、接圧をもった上下対、曾りずラビング・ロー？−の間
を通過さする方法等を用いることができる。これらの他
に別の剪断力を併用し、でも差しつかえない。　　　、
　　。

このような条件で繊維惇剪断〃を与えることにより、豐
竺維表面に第４図（ハ（Ｂ）の如き、繊維内部へＶ！：
ｆ−ｆｆｐ督切れ込んだフレバス竺の＊ｌ目が発生する
。

第４図（Ａ）は単繊維３０の側面図でフレバス状。

裂は口部６１が存在する。ＣＢ）はＡ−Ａ’断面図であ
り、裂は口部３１は繊維内部にＶ字形に切れ込んでいる
。

裂は口部６１の長さ、幅、深さ、数は、剪断力の大きさ
、冷却媒体の温度により、変、化す、る。

一般には裂は目が大きく、多くなるに従って抗ピリング
特性が向上するが、ある陰蔽を越叉ると紡績時ζ６繊維
切断、フライの発生が多くなる。

従って、必要に応じて所望の剪断力、剪断方法、冷却媒
体の温度は実験的に決めるこ午が望膚しい０　　　　　
　　　　　　　、　・・、：・本発明においては、単繊
維の表面に長さ１〜１００μ、最大幅０．１〜３μの裂
け・目をランダム□ 景２０鋼にお萌る引張強伸度、引壮１強伸ＩＷについて
ａ１４べると、その？１張強伸度の徒下□は少麗）が裂
は目が内部までＶ字形ζこ切れ込んでいるため、引掛甥
伸度寮低下が著しく現われる。この裂は口部の発生益は
本発明の方法で製造された不連続繊維の少なくとも半数
に単繊維１本、当り１〜１０ケ、の裂は口部を有するこ
とが好まじり、。

抗ピリング特性からみると２０ｗＩ！１１当り１．個以
上が好ましく、連続繊維束の任意の２０−に、対して少
くとも半数は裂は口部を有することが好ましい。紡・績
工程における繊維切断及びフライ、の多発を考えると１
０個以、下、がより好ましい。

連続繊維の束の切断は、低収縮率の紡績、糸を得る為に
は、フレバス状の裂は目を発生させた後直ちに行うのが
好ましいが所望の収縮率に応じて冷却媒体、に接触させ
つつ行ってもよい１、接触１後行ってもよい。中〜高収
縮率の紡績糸を得たい場、合は、前取って、連続繊維の
車を熱延伸し収縮を付与、した後、冷却媒体に接触させ
フレバス状の・裂は目を発生させた後直ちに切断しても
よいし、また、必要に応じてフレバス状の裂は目を発生
させた後、常温または加熱雰囲気中において切断するこ
ともできる。

・切断は、連続繊維の束に延伸力及び／または剪断力を
、与えて、各単繊維を切断する。これらの他に別の切断
力を併用しても′差しうかえない。

かくしてえられた不連続繊維あ束と１７ては、具体的に
は、スライバ□−２粗糸、１Ｍｆ／ｊＪ’＋Ｍ、紡績糸
Ｘ等がある。　　　　　　　′　　□ 第７図は集がｉｉ２□の結電をグララ化したもので、フ
レバス状袋は目を□有する単繊ｘ、＋ｍを１１００ｒｎ
／　ｄ　の荷重下で各温度逼姪体に接触させつつ切断を
行った場合の冷却媒体あ温度と単繊維の収縮率の関係を
示す図である。このグラフから明らかなように本発明に
よれば低収縮率から高収縮率迄任意に達成が可能である
。（グラフＡ）切断に際して、所望の媒体撫度が設定さ
れた場合、第７図に示す如く、その温度ＪＣ二対応した
単繊維の収縮率か決定される。

す図である。Ｂはクレノ’にス状の裂け１１゛を与える
前の単繊維の切断強力を示す曲線である。これかられか
るように、常温でもクレバ・−状の裂は目を与えたもの
Ａは、与えないものＪｌに比べて約２０％の切断に要す
る張力が減委する。−２０℃ｍ下あ媒体に接触させるこ
とによって、牟分以下とｄ）う少な（ζ張力で切断する
ことが可能となる。また切断された繊維の先端の形状は
６０℃以上の雰囲気温度下モ切断しても尖端を有するこ
とがわかった。ここではｉ而が円型を用いたので斜切円
柱形であった。

次に、本発明の例を図面により説明する。第１図は本発
明にがかる一実施態様例を示す工程図である。一定の幅
に均一番と単繊維を雰繊しながら厚みを整えた連続繊維
の束１を供給し、バック・ローラー３と上下の表□面速
度□比が−なる１対のミドル・ローラー４．４′の間に
設けた低温槽２において一５℃以下の冷却媒体に接触さ
せることによって繊維の伸度が極めて低６１状態に保ち
つつ、ミドル・ローラー４．４′にて力１圧すると同時
に上下の速度比によって剪断力を□与えることによって
連続繊維の束１を構成する各単繊維にフレバスを□発生
させ後、ミドル・ローラー４４１とフロント・ローラー
５の間で繊維の束に引張応力を与えて切断し、不連続繊
鼾１の束６とした後、コイラー７にてケンス８に収納す
るものである。第２′図はミドル争ローラ・・−４，４
Ｉとフロント・ローラー５の間に補助切断装置１０を設
けたものであり、ミドル・ローラー４．４’で連続繊維
の束１を構成する各単繊維にフレバスを発生させた後、
補助切断装置１０にて切断し不連続繊維の束６にするも
のである。第６図は任意の収縮をもつ不連続繊維の束６
を製造するに適した工程図であり、ミドル・ローラー４
．４１で連続繊維の束１を構成する各単繊維にフレバス
を発生させた優、恒温槽１１にて所望の収縮に応じて、
冷却または加熱を行うと同時に引張応力を与えて切断し
、不連続繊維の束６とするものである。より高い収縮を
得たい場イヤはフィード・ローラー１２とバック・ロー
ラ・−５の間に熱板１５を設けて熱延伸を与えることも
できる。

実施例１ ポリアクリロニトリル繊維３デニ・−ル（Ｃ１）で構成
される５０万ｄのトウを第１図の装置に仕掛けて、０〜
１２０℃の冷却媒体に接触させ下記条件にて紡出した後
の単繊維の特性を第１表に示す。

冷却媒体　　　　　窒素ガス 低温槽内雰囲気温度　　　２５〜−１２０℃フロント・
ローラー　　　１．０５ 上下の速度比 ブレーク・ドラフト　　　２．０４（７２０〜−１２０
℃）２．５６　（０〜２５℃） 紡出速度　　　　　　５０ｍ／ｍｉｎ 第１表 この表あ１ら明らかなように、トー・タル・デニール５
０万の通常の均質なｍ１面をも・〕たトウを冷却させる
とともに裏面速度め異１なる上下一対のフロント・ロー
ラ」１こて加圧・剪断することにより、繊維に容易をと
クレレイス状袋は目整廃生させることができた。その後
直ちにＩｊ１張応力を与えて切断したが、従来のストレ
゛ツ子・ブレーキング方式に比べて、２．０４と小さい
ブレーク・ドラフトで切断できた。得られたスライバー
も収縮率が少なく、平行度、ネップ、Ｕ％とも□優れた
品質をもつスライバーを高速にて製造することができた
。またフレバス状袋は目のはいった繊維の切断された先
端は尖端を有しており、その発生率は一２０℃でも８０
チを越えるものであった。

次に、上６１スライバーを通常の紡績工程を経て、１／
４０メートル番手、撚数５００　Ｔ／ｍのリング紡績糸
を得、これを２本合わせ′ＩＴ′ジャージを編成し、Ｊ
工５Ｌ−１０７６工０工法（５ｈ）にて測定した謹果を
第２表で示す。

第２表 常温（２５℃）および０℃に対して一２０℃以下では小
さな剪断変形で容易にフレバス状袋は目が発生し、単繊
維の引掛強度が低下するミー１２０℃に関しては剪断変
形量が相対的に高く一物性低下によるフライが多かった
。この場・合％□フロン・ト・ローラー上下の速度比は
さらに低くず名のが望ましい。紡績、糸の物性は十分な
強ブｊ、伸度を有するものであり、でき上がった製品の
ピリング特性は一２０℃以下では４〜・５′級□と：良
好であった。このように、紡績性、糸物性並びにピリン
グ特性のすぐれた製品を工業的有利に得ることが可能と
なった。

実施例２ 本発明法と従来法とで、切断に要する引張張力を比較す
る為に、ポリアクリロニトリル繊維３ｄからな７５３０
０１１（７）繊維束Ｂ　ｃ’、　上１１＋４　Ｓ　ａ　
Ｔ構成される５０万ｄのトウを第１図の４４１ｆに仕掛
けて、下記糸外にて紡出しミドル・ローラー４．４′の
出口で取り出したフレバス状袋は目を有するトウから得
られた３００ｄの繊維束Ａを下記雰囲気温度にてテンシ
ロン引張試験機で引張り、切断に要する引張張力の温度
分散並びに、その温度による収縮率を検討した。結果は
第６．７図に示す。

装置４条件 冷却媒体　　　　窒素ガス 低温槽内雰囲気温度　　　　−４０℃ Ｙ）１？留時間　　　　　　１２秒 フロント−ローラー　　　　１．０５ 上下の速度比 テンシロン東件 冷却媒体　　　　　　　窒素ガス 雰囲気温度　　５０℃〜−１２０℃ 滞留時間　　　６０秒 初期荷重　　　１００ｑ／ｄ 本発明はこのように一５℃以下の媒体に接触させつつ、
または接触後直ちに連続繊維の束に剪断力を与えてフレ
バス状袋は目を発生させた後、延伸力及び／ま、たは剪
断力を与えて各単繊維を！断する０と！０よりてり″゛
７７状裂を有する不連続繊維の束を製造するものである
から、 １）　冷却媒体の温度および剪断力を変えることにより
、用途、目的に応じて任意のフレバス状袋け、目を発生
させることができる？２）　通常のす□ぐれた力学的性
能をもった連続繊維の束にフレバス状袋は目を発生させ
、抗ピリング特性を付与することができる。

６）　フレバスを発生させた後切断することによって、
容易に低収縮の紡績糸を得ることができる。

４）　フレバスを発生させた後切断し′ＣＣ不達連続繊
維束壬製造する場合、切断□に伴・５エネル：ギーが：
極めて少ない。

５）　冷却媒体の温度を変えることにより低収縮から高
収縮に室る任意の収縮率をもつ紡績糸の製造が可能とな
る。

６）　切断に先立って、熱延伸処理をｒｒｔうことによ
り、収縮率を任意に変更することが可能となる。

７）　捲縮のある連新繊維の束を一５Ｃ以下で切断する
ことによって切断層も捲縮を有する不連続繊維の束を得
ることができる６Ｉ という顕著な作用効果を示す。

【図面の簡単な説明】

第１〜６図は、本発明を実施するに適した態様の一例を
示す工程図である。第４図は本発明によって得られるフ
レバス状袋は目を示すモデル図で（Ａ）は側面図、（Ｂ
）は（Ａ）のＡ−Ａ’断面図である。第５図は実施例１
の結果Ｘをグラフ化したもので冷却媒体温度と、フレバ
ス状袋は目９発生量を示す図、第６．７．、図は実施鉋
２の結果であり。 第６図は切断憾際し、工の冷、却媒体温度と切断強係を
示す図である。。、、。 １・・連続繊維の束、２・・低温槽、３・・バック・ロ
ーラー％　４，４１１　・ミドル・ローラー、５・・フ
ロント・ローラー、６・−不連続繊維の束、７・・コイ
ラー、８．・・ケンス、１０・・補助切断装置、１１・
・恒温槽、１２・・フィード・ローラー、１３−−熱板
、３０・−単繊維、全１・・フレバス状袋−口部。 第１図 第３図 ９２− 第４図 （Ｅ３） ｎ −第５図 □　冷却媒体温度（℃゛） （６）イ睡麻隣□ Ｌｒ１　　Ｑ　　　ｈ　　　ＯＷ　　　Ｏのらへ＋− （％）十四痴■粂重ＯＪ昭葬□

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）連続繊維の束を一５℃以下の媒（采に接触させつ
   つ、または接触後直ちに、連続繊維の束に単繊維が切れ
   ない程度の剪断７３　；−＃えて、繊維の束をイｎ成す
   る単繊維にＹ′４″、形をなし内、部に切れ込んだり″
   ゛３状裂状袋＋　１４部を発生、實す？４・延伸ブｊ及
   ０′／ま“６１　’６”Ｊ−３を与え１繊維の束をイ１
   琴成する各単繊維を切断することを特徴とするクレバ、
   ス状袋り目、部を有する不、連続繊維の束禿製造する方
   法。、。