JPS60104541A - 感湿機能を有する捲縮加工糸の製造方法 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は温湿度特に湿度変化に応答して可逆的に捲縮率
が変化し、木綿と同じように日光による嵩の回復性に優
れ、かつ羊毛と同じように湿潤。

乾燥によっで捲縮が常に更新され−（捲縮の堅牢性に優
れた複合繊維の製造方法に関する。更に詳しくは、本発
明は５−プトリウｌ＼スルホイソフタル酸を共重合させ
た変性ポリエチレンテレフタレートとナイロン６との１
ｙイド・パイ・サイド型複合繊維であって、乾燥によっ
て捲縮率が増大し、他方吸湿あるいは湿潤によって捲縮
率が低下する捲縮複合繊維加工糸の！ｌｌｌｌ法に関す
る。

〈従来技術〉 一般に木綿、羊毛等の天然繊維が湿度変化によって可逆
的に捲縮率が変化することは従来からよく知られている
。これらの天然１１帷は衣料は勿論、ふどん、枕等の詰
綿、防寒衣料等の中入綿として多く使用されているが、
いかんせんこれら繊維は高価であり、しかも虫によって
害され易いという欠点を有し、更に使用している間にへ
たりが大きくなって湿潤により低下した捲縮率が乾燥し
ても充分回復しなくなるという欠点がある。

一方、合成１維からなる捲縮繊維も衣料、詰綿等に使用
されているが、一般に合成捲縮繊維は湿度に対して捲縮
率が非可逆的であり、天然繊緒稈の嵩のへたりはないが
それでも使用と共に徐々にへたつが進み、しかも乾燥に
よって高が回復することはない。

更にアクリル系複合繊維を用いて乾燥することにより、
可逆的に捲縮率が増大する繊維が得られることも知られ
いる（特開昭５５−９３８６０号公報）が、かかるｍｕ
を製造する為には、一方のアクリルを吸湿性のものに変
性することが必要であり、高価であるばかりか、アクリ
ルが本来有しているへたり易いという大きな欠点は依然
として残っている。

最近、ポリエチレングリコールで変性さＩだポリブチレ
ンチレフタレ−１−との２成分複合繊維からなるポリＴ
ステル系複合繊帷を用いて、乾燥することにより可逆的
に捲縮率が増大し、嵩が回復する詰綿が得られることも
知られているが（特開昭５７−６６１６２号公報）が、
かかる詰綿を製造する為には、ポリブチレンチレフタレ
ー１〜を吸湿性に変性することが必要であり、高価であ
るばかりか、得られる捲縮率の可逆的変化量も１〜２％
と低く、木綿の持つ日光回復性にはほど遠いものである
。

〈発明の目的〉 本発明の目的は、合成繊維の持っている機能性、即ち虫
がつかないこと、はこりが出にくいこと。

嵩性が任意に調節できること、繊度の範囲を自由に選択
できること２弾性を有していること等を最大限に利用し
、しかも天然繊維のように湿度変化により可逆的に捲縮
率が大巾に変化すると共に捲縮がへたりにくい捲縮繊維
、特に、主に長ｍ雑の形で使用に供される捲縮加工糸を
提供することにある。

更に本発明の目的は日光回復性に優れた＃Ａ紐という而
から、特に６０℃、３０分間での乾燥後の捲縮率が３０
℃、相対湿度９０％の雰囲気に３０分間放置した後での
捲縮率よりも３，０％以上大きくなるような捲縮率の変
化を呈１゛るような捲縮繊維を提供Ｊ−ることにある。

〈発明の構成〉 本発明者等は１記目的を達成せんとして種々検問した結
果、特定のポリアミド成分とポリエステル成分とをサイ
ド・パイ・サイド型に複合紡糸した未延伸糸条に、成る
限定された範囲の、延伸。

熱処理、更には捲縮弁用処理を施すことにより所望の捲
縮ｕＡＩＭが得られることを知ったのである。

即ち、本発明は、 （１）５−ナトリウムスルホイソフタル酸を１〜７モル
％其重合さけた変性ポリブチレンチレフタレ−１−とナ
イロン６より成るサイド・パイ・サイド型複合繊維を溶
融紡糸し、該繊維を延伸し、次いで１８０℃以下の温度
で緊張熱処理して糸の破断伸度を５０％以下になるＪ：
うに調節し、引き続き加熱流体の温度が１００〜２２０
°Ｃである加熱流体押込ノズルで捲縮発現加Ｔづること
を特徴どづる感湿機能を有する捲縮加工糸の製造方法ぐ
ある。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明の捲縮複合繊維は、５−ナトリウムスルホイソフ
タル酸を共重合させた変性ポリエチレンテレフタレート
とナイロン６より成るサイド・パイ・サイド型複合繊維
である。

このような両ポリマーを選んだ理由は複合繊維とした場
合の接着性が極めて良好で成分間に剥離が起らないこと
が挙げられる。勿論、複合繊維自体は既に特公昭４５−
２８７２８号公報、特公昭４６−８４７号公報等により
知られているが、これらの複合繊維では、湿度変化によ
る可逆的な捲縮率の変化は極めて不充分であって、本発
明の処理法によってはじめて湿度変化による可逆的な、
実用上必要とする大巾な捲縮率の変化、特に６０℃、３
０分間の乾燥後の捲縮率が３０℃、相対湿度９０％の雰
囲気に３０分間放置した後の捲縮率よりも３．０％以上
犬となるような捲縮率の変化が起こるようになる。

ここで、ナイロン６としては極限粘度［η］（３０℃の
ｍ−クレゾール溶液で測定）が１．０〜１．４のものが
使用され、もう一方の成分である５−ナトリウムスルホ
イソフタル酸変性ポリエチレンテレフタレートとしては
極限粘度［η］（２５℃の０−クロロフェノール溶液で
測定）が０．３５〜０．７０　、５−ナトリウムスルホ
イソフタル酸の共重合量が１５モル％以下のものが使用
される。５−すトリウムスルホイソフタル酸の共重合範
囲どしては１・〜７モル％がり了ましい。１モル％より
少ないとナイロンに対する親和力が低下し、接着性が不
充分であり、又、７モル％より多いと生成した複合ｍａ
の熱及び洲本安定性に悪影響を及ぼす。

これら両成分には必要に応じて第３成分、艶消剤、肴色
剤、帯電防止剤、熱安定剤等を添加することができる。

また、両成分の複合比は任意に選択りることができるが
、通常３０ニア０〜７０：３０の範囲が用いられる。

変性ポリエチレンテレフタレー１へとナイ［］ン６とを
ザイド・ノ別イ・リイド型に複合紡糸するには、従来公
知の任意の紡糸手段を採用することができる。紡糸によ
り得られる未延伸糸条は次いで延伸されるわりであるが
、車装なことは延伸後の切断伸度が５０％以下、好まし
くは２０〜４０％どなるように延伸することである。こ
の切断伸度が５０％を越える場合、ノーイロン６成分の
分子鎖が１−分配向してない為、捲縮発現により得られ
る複合繊維の捲縮性能は劣り、乾燥−吸湿による捲縮率
の変化がかなり小さいものとなるばかりか、物理的応力
に対して極め−Ｃ変化しやすい不安定なものどなる。

尚、延伸温度は通常７０〜９５°Ｃの範囲で採用される
。

本発明において、紡糸と延伸とを連続的に行う紡糸直接
延伸法（いわゆる直延法）、又は紡糸後−且巻取ってか
ら延伸する方法（いわゆる別延汰）を採用するかは特に
限定されるものではないが、直延法によるときは、得ら
れる糸条の捲縮特性はより優れており好ましい。直延法
の場合、紡糸速度が大きい方が捲縮特性は良くなるが、
実用上３００ｍ　／分〜１５００Ｔｎ、／分程度の紡糸
速度を採用Ｊるのが好ましい。いわゆる別延の場合、高
速で紡糸りる程、捲縮特性は良くなるが、特に、１００
０ｍ／分〜３５００ｍ　／分程度の紡糸速度を採用する
のが好ましい。

かくして得られる延伸複合繊維を常室温以」−１８０°
Ｃの温度で緊張状態下で乾熱処理を施す。この熱処理温
度が１８０℃を越えるとナイロンの物性劣化が起こり易
くなり、着色などの原因になる。

この熱処理渇瓜と得られる捲縮加工糸の捲縮率及び吸湿
と乾燥における捲縮率の差（変化量）との関係は一般に
熱処理温度が低い程低下の傾向にあり、又、熱処理温度
が低いことは得られた捲縮加工糸の熱収縮率が大きくな
ることになるので、実用上、熱処理温度は１００〜１７
０℃が好ましい。

次いで延伸熱処即後の複合繊維を加熱流体押込ノズルに
て捲縮発現加工する。本発明に用いる加熱流体押込ノズ
ルとしては、従来より知られた加熱流体噴射ノズルに隣
接して圧縮室を併設したノズルが用られるが、特に安定
して良好な捲縮加工糸が得られるノズルとしては第１図
に示したノズル又はその改良ノズルが好ましい。

即ち、第１図のノズルは下記の（イ）〜（ニ）を順次組
合せたノズルである。

（イ）加熱流体噴射ノズル （ロ）　長手方向にスーツ１〜状の加熱流休出［］を有
する圧縮室 （ハ）冷却流体を半径方向に抽出するための複数の細孔
を長手方向に多段に設りた滞留調節室（ニ）冷却流体を
加熱流体の噴射方向とは直交又は反対方向に供給する装
置 かかるノズルは本発明者等の一人が先に特公昭５６−３
７３３９号公報にて提案したノズルであるが、第１図は
その縦断面概略図である。第１図において１は加熱流体
噴射ノズル、２は加熱流体供給口。

３は糸導孔、４は圧縮室、５は羽根板、６は滞留調節室
、７は中空管状体、８は冷月１流体供給装置。

９は冷却流体供給口、１０は冷却流体溜め、１１は糸条
取出口、１２は冷却流体の排出細孔、Ｙは糸条である。

また、冷却流体を供給する装置に本発明者らの一人が特
開昭５４−１５１６５３号公報で提案している如く、イ
ンターレースノズルの機能をもたせ、糸条に交絡を付与
することも好ましい態様である。

かかるノズル構成となすことにより、加熱流体と冷却流
体とを滞留調節室より別途排出することができ、両流体
の圧力バランスが調整されて押込開始点を一定とするこ
とができるので均質な捲縮糸条が得られる。

かかるノズルにて使用する加熱流体とし−Ｃは空気又は
蒸気が好ましく、騒音、湿度等の観点より空気が特に好
ましい。

また、これら加熱流体温度（ま１００〜２２０℃が好ま
しい。加熱流体温度が１００℃未満の場合、ノズル中で
の捲縮発現が十分でなく優れた嵩高捲縮糸とならないこ
とがある。

また、この温度が２２０°Ｃを越えるとノズル中での特
にナイロンの熱劣化に伴なう糸条の収縮率が大きくなり
、強度低下、高伸度及び捲縮率の低下となり易く、史に
は染斑や融着等好ましくない状１１− 況が発生する場合かある。

〈作用〉 かくしてｊ！）られた捲縮加工糸は、複合繊組特有のい
わゆるスパイラル状の立体捲縮の大部分は消失し、加熱
流体温度加Ｊにより付与された座屈捲縮が児１井上大部
分を占めた、ノントルクの捲縮加工糸である。

しかし、これを、系状態あるいはイ１】帛状態’Ｃ”　
？ｆｉＡ水ないし熱水又はスヂーム等の湿潤雰囲気下で
゛加熱処理すると、潜７１１６縮性を有する複合繊維の
各単糸（単繊紺）はスパイラル状の立体捲縮が顕在化し
て高高どなると共に、第２図に示すようにナイロン６成
分が捲縮の内側に位置して目的とする乾湿機能を有する
糸条が得られる。

この捲縮複合繊維が乾燥づると内側のナイロン６成分Ａ
は放湿により収縮するが、外側の変性ポリエチレンテレ
フタレーｉ〜成分Ｂはほど／ｖど長さ変化をきたさない
為、捲縮率は増大する。一方、吸湿させると内側のナイ
ロン６成分Ａが吸湿に伸長し、外側の変性ポリエチレン
テレフタレー１〜成１２− 分Ｂの長さ変化ははと／Ｖど起こらないので捲縮率は低
下Ｊる。一方、これとは逆にナイロンを外側に位置させ
ることも可能である。この場合、前処ＩＩｒ！温度が１
００°Ｃ以下の場合は、潮水処理に代えて１００℃以上
、１０分前後の乾熱処理を、また熱処理温石を１５０〜
１６０とし、潮水処理に代えて１２０　’ＣＣ上１，０
分前後の乾熱処理を行なえばよい。

ここで本発明の捲縮複合繊維（加工糸）は任意の繊度、
断面形状、複合形態をとることができる。

第３図は本発明の捲縮加工糸のいくつかの例を示Ｊ拡人
横断面図であり、八がナイロン６成分、Ｂが変性ポリ］
ニチレンデレフタレート成分である。

通常は紡糸性を考慮して（イ）ｌ（：ｌ）、（ハ）のよ
うな横断面の繊維が用いられるが、湿度に対する感度を
にぶくする必要があるとぎには（ニ）のようにナイロン
６成分Ａを変性ポリエチレンテレフタシー１−成分Ｂ　
’ｒ包みこむような横断面にするのが効果的である。又
、（勾とは逆に変性ポリエチレンテレフタシー１〜成分
を）−イロン６成分で包みこむような横断面にすれば湿
度に対する応答の早い複合繊維となる。更に（ホ）のよ
うな中空複合繊維にすると湿度に対する感度も大きく、
かつ、嵩性も大ぎくなる。

〈効果〉 本発明は温湿度変化に応答して可逆的に捲縮率が変化し
木綿等の天然繊維と同様に嵩の回復性に優れた合成繊維
糸条を提供する。即ち、互いに接着性のよい５−ナトリ
ウムスルホイソフタル酸を共重合させた変性ポリ■ヂレ
ンテレフタレートとナイロン６とをサイド・パイ・号イ
ド型に複合した未延伸糸条を前述の如ぎ条ｆ１下で、延
伸、熱処理し、更に高温流体加工を施すことにより、本
発明の目的とする感湿機能を有する捲縮加工糸を得るこ
とができる。

従来、嵩高捲縮加工糸を得る手段どしては、いわゆる仮
撚加圧法が主流となっているが、かかる加工法は加Ｔデ
ニールによつ”Ｃは加二［速度に限界があり、生産性が
低く、また得られた捲縮糸はトルクを有し取扱いが煩雑
であるという問題がある。

一方、本発明に用いる加熱流体加工は高速加工が可能で
あり、更に得られる加工糸もノントルクという利点を併
せ有している。しかも、加工デニールは特に限定されず
、単糸綴紐デニールで２〜３０テ″ニール、糸条デニー
ルで７５〜３０００デニールの範囲でも加工可能という
特徴を有している。従って、加熱流体加工を採用するこ
とによって本発明の複合捲縮繊維がもたらす、機能上の
最大の特徴である感湿機能を何ら損うことなく、広範囲
のデニールの捲縮加工糸を高速下に得ることができる。

かくして得られた捲縮加工糸は乾燥によって捲縮率が増
大し、吸湿によって捲縮率が低下するといった、乾燥吸
湿で嵩↑！［が大きく変化する特異な性質を示すことが
わかる。従って、この捲縮加工糸を布帛等に使用した場
合、使用、特に吸湿によって嵩性が低下しても日光干し
等による乾燥によって嵩ｆ１ｔが大きく回復するという
極めて好ましい効果を奏することができる。尚、この捲
縮加工糸は単独で用いても、又、他の合成繊維あるいは
天然ＩＩＭｉとＲＫでもよく、更に使用形態としては主
にフィラメントの形で人別から非衣料の巾広い分野にお
いてその有用性を見い出すことができる。

１５− 以下実施例により本発明を更に説明するが、実施例に示
す捲縮率（王Ｃ）は次の方法により測定したものである
。

捲縮率（ＴＣ） 捲縮加工糸に２＃１ｇ／ｄｅの荷重をかり洲本中で２０
分間処理し、この状態で４０℃以下で乾燥後、２００ｍ
ｇ／ｄｅの荷重を掛けて１分後の長さをρ１とする。

ぞの後２ｍ９／ｄｅの荷重下で１分放置後の長さΩ２を
測定して、次式により捲縮率（Ｔ　Ｃ）を算出する。

ＴＣ（％）　”　Ｃ（Ｊｌ！＋−夏２）／夏、　］　ｘ
　１００尚、実施例において吸湿捲縮率という場合は、
１−記Ｕ２を３０℃、相対湿度９０％の雰囲気に３０分
放置した後、測定した捲縮率を、又、乾燥捲縮率という
場合は、上記磨２を６０℃で３０分間乾燥した後測定し
た捲縮率を意味し、乾燥及び吸湿捲縮率共５回測定した
平均（１１Ｃ示す。

〈実施例〉 極限粘度［η］が１．０　（３０°Ｃのｍ−クレゾール
溶液で測定〉のＪイロン６と極限粘度［η１が　１６− ０．４（２５℃の０−クロロフェノール溶液で測定）で
あり、２．６モル％の５−ナトリウムスルホイソフタル
酸を共重合させた変性ポリエチレンテレフタレー１〜と
を常法に」二り、紡糸温度２８０℃２両成分の複合比１
：１（重量比）で第３図（イ）に示すような横断面形状
が得られる紡糸口金（４８孔）を用いて紡速５００ｍ　
／分でサイド・パイ・サイド型に複合紡糸し、引き続き
、連続して８０°Ｃの温度で３．５倍に延伸し、緊張状
態で熱処理した後、連続して第１図に示す加熱流体押込
ノズルに通して捲縮発現加工を施し、捲縮加工糸として
巻き取った。

ここで、延伸熱処理湿態加熱流体加工条件を種々変更し
て実験を行ない、得られた捲縮加工糸について乾燥及び
吸湿捲縮率の結果を次表に示す。

尚、本実施例では加工糸のデニールが約２５０Ｄｅにな
るように吐出量を調整し、又、延伸糸の切断伸度はいづ
れも２５〜３５％の範囲にあった。

（以下余白） 標　儒　坤 Ｍ　扛　１ 丼 償斧　０００くＯ○○○× 会 幼そ　し 簗忰　Ｏ◎００＜０◎Ｏ〈　孟 罪　薯 ご 寸 Ｏ８如 Ｓ′−″　囲 ぐＧｏ　Ｃ′Ｊ″′　冑のゝ叩ＯＧ 架＝　♀＝＝°′″♀：′″−一　値 陽ん 金′−′　Ｋ × Ｑ訴 ＨのぐへトへののＣ−’）　、Ｑ　ｌ Ｃ０ゝ０噂ＣＱトゝ　二　の 陶、ｔ−′ｒ 邸−ヰ　１ 皇 輔 Ｃ訴　輛 トーＯ，ｃ′Ｊ、二ニモ呪巳−一　− ゝＣ”Ｊ　ｅｌ：ｌ　Ｃｏ　！　ＣＯ０ｕｆｆｉ　ゞ　
◎曖ｄ 囚！ 脅　伸 斧 伏目ρ　悴 出″−″　呂　ミ　８°０Ｃ：５００　ＩＦ添　−−−
へＮ　如 足　圏 上表から明らかな」；うに、本発明の条件のもとで、は
じめて加工糸としての充分な捲縮性能を持ち、しかも、
感湿機能を（Ｊｆ　ｌ！持つ捲縮加工糸が得られるので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で用いる加熱圧空押込ノズル装置の一例
を示ｔ　ｌＩｉ断面概略図、第２図は本発明の捲縮複合
ｍ維の捲縮部分の拡大斜視図、第３図は本発明の捲縮複
合ｍ維の例を示Ｊ横断面図である。 第１〜第３図にお【する記号は下記の成分及び部分を表
わす。 １：加熱流体哨用ノズル、２：加熱流体供給口。 ３；糸導孔、　４：圧縮至、　５：羽根板。 ６：浦留調節室、７：中空管状体。 ８：冷部流体供給装置、　９：冷却流体供給１」。 １０；冷却流体溜、１１：糸条取出口。 １２：冷却流体の排出細孔。 Ｙ：糸条。 Ａ：ナイ［］ン６成分。 Ｂ：変性ポリエチレンテレフタレート成分１９− 第１図 ブ 穿２図 β 茅３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）５−ナトリウムスルホイソフタル酸を１〜７モル
   ％共重合させた変性ポリエチレンテレフタレートとナイ
   ロン６Ｊ：り成る４」イド・パイ・υイド型複合繊維を
   溶融紡糸し、該繊維を延伸し、次いで１８０℃以下の温
   度で緊張熱処理して糸の破断伸度を５０％以下になるよ
   うに調節し、引き続き加熱流体の温度が１００〜２２０
   ℃である加熱流体押込ノズルで捲縮発現加工することを
   特徴とづる感湿機能を有する捲縮加工糸の製造方法。 （２）加熱流体押込ノズルが下記（イ）〜（ニ）を順次
   組合せてなるノズルである特許請求の範囲第１項記載の
   捲縮加工糸の製造方法。 （イ）加熱流体噴射ノズル （０）　長手方向にスリット状の加熱流体出口を有する
   圧縮室 （ハ）冷却流体を半径方向に排出するための複数の細孔
   を長手方向に多段に設けた滞留調節室。 （ニ）　冷却流体を加熱流体の噴射方向とは直交又は反
   射方向に供給する＊Ｗ。