JPS60134023A - ポリエステル繊維の直接紡糸延伸法 - 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、ポリエステル繊維の直接紡糸延伸法に関する
ものであり、さらに詳しくＩ／′ｉ４，０００１４以上
の高速で、安定して良好なパッケージを生産性高く得る
ことのできるポリエステル繊維の直接紡糸延伸法に関す
るものである。

従来のポリエステル繊維の直接紡糸延伸法は、加熱した
第１引取りローラ対に糸条を数周回巻き付けて予熱後、
それ以上の表面温度に加熱した第２引取りローラ対に数
周回巻き付け、第１引取りローラ対と第２ヴ（取りロー
ラ対との間で延伸し、第２引取り口〜う対で熱固定する
という方法が一般的であった。この方法により得られる
繊維の物性は好ましいものであるが、第１・第２引取り
ローラ対で糸条を数周回巻き付けるため、第１・第２引
取りローラ対を５，０００〜６、Ｏ００ｆ４）のような
高速にした場合、ローラがおこす気流などによって糸条
が大きく揺れる。

特に、前記ローラ対に４〜１６糸条のような多糸条を多
数周回させた場合には糸揺れにより糸条間の重なりが生
じ、毛羽や糸切れとなったり、あるいはそれを避けるた
め、糸条間隔を大きくとろうとすると、ロール長が長く
なって装置的に高速回転が不可能になるなどの問題点が
あっ０ 従って、本発明の目的は、このような従来のポリエステ
ル繊細の直接紡糸延伸法の問題点を克服し、大きな糸揺
れや毛羽を発生させることなく、内部歪を十分抑制した
糸斑の小さい良好なパッケージを４，０００　％以上の
高速で安定して、かつ設備費や消費電力を低く抑えて、
ポリエステル繊維を製造することのできる直接紡糸延伸
法を提供することにある。

この目的を達成するため、本発明はポリエステル重合体
を溶融紡出し、冷却固化、給油した紡用糸条を、引取り
ロールに１周回未満巻き付けて引き取り、該引取りロー
ルと表面温度がＴり〜（Ｔｍ−２０）’Ｏの延伸ロール
との間で延伸倍率３．０倍以下で延伸し、続いて前記延
伸ロールに１周回未満巻き付けて熱処理した後、少なく
とも１個のリラックス用ゴデーロールＫ１ｆｆ回未満巻
き付け、４，０００　％以上の速度で巻き取るポリエス
テル繊維の直接紡糸延伸法を構成とする。

本発明で温度限定に用いているＴりはポリエステル重合
体のガラス転移温度（℃）であり、例えばポリエチレン
テレフタレートで７０〜８０’０、ポリブチレンテレフ
タレートで３０〜５０℃である。

また、Ｔｍはポリエステル重合体の融解温度（”Ｏ）で
あり、例えばポリエチレンテレフタレ−トで２５５〜２
６５℃、ポリブチレンテレフタレートで２２０〜２８０
℃である。

本発明で用いたリラックス用ゴデーロール（以下リラッ
クスロールという）は、延伸ロール−巻取りの間にある
糸条にリラックスを付与する機能を有するものであるか
ら、延伸ロール以降巻取りまでのロールおよびパッケー
ジの周速度は順次同速以下にする必要がある。すなわち
、延伸ロールの周速度をｖｂとしｎ個（ｎ−自然数）の
リラックスロールの周速度を順次ｖＩ　ｌ　ｖ２１・・
・、　Ｖｎとし、そして巻取りパッケージの周速度をＶ
ｗとした場合、次の関係式が成り立つ。

ｎ−１（７）場合　：　ｖｈ≧ｖ１≧Ｖｗｎ−２の場合
　：　■ｈ≧Ｖ、≧■２≧Ｖｗ−般　に　：　ｖｈ≧Ｖ
、≧ｖ２≧１１≧Ｖｎ≧Ｖｗ以下図全用いて、本発明以
下図中用。

第１・２図は、本発明の紡糸・延伸・巻取工程の一実施
態様の概略を示す横断面図である。

第１図において、ポリエステル重合体を紡糸口金１より
溶融紡出したポリエステル繊維Ｙを、冷却筒２で冷却固
化せしめ、給油装置３によって給油し、第１交絡装置４
で流体交絡する。集束せしめた該糸条を引取りロール５
と加熱された延伸ロール６との間で延伸し、熱処理した
後、リラックスロール（第１リラツクスロール９、第２
リラツクスロール１０）でリラックスした後、巻取機に
巻取り、巻取りパッケージ７とする。

その際、延伸ロールと第１リラツクスロールとの間およ
び／または第１・第２リラックスロール間で流体交絡（
第２交絡疲置８・８′）をせしめてもより。

第２図は第２リラツクスロールを置かず、第１リラツク
スロールを巻取りパッケージより下（口金方向を上とし
て）に位置させたものである。この第１リラツクスロー
ルけ、巻取機に絹み込んでもよい。

第１・２図に示すように、本発明で重要なことは、糸条
を引取りロール、延伸ロールおよびリラックスロールの
各々に１周回以上巻き付けさせないこと、および第１リ
ラツクスロール。

第２リラツクスロールのようなリラックスロールを設け
ることにより、リラックス処理をすることである。この
ことにより、４，０００　％以上の高速で直接紡糸延伸
を行なっても、設備費、消費電力費を低く抑え、かつ糸
揺れによる毛羽・糸切れ発生を抑制することで、製糸性
を良好かつ安定化させ、また、品質的にも良好なパッケ
ージを得ることができるのである。

さらに詳しく、紡糸工程の順に本発明を説明する。

冷却固化しなポリエステル繊維Ｙに給油した後、引取り
ロール５の前で流体交絡を行なっても良い。流体として
は空気が好ましく、圧力としては３に乞ｉ以下が好まし
い。”　’／ｌｅａを越えると、糸条の集束が大きすぎ
るなめ、延伸時における延伸後、また延伸ロールでの熱
処理斑が生じる。

巻取速度は４，０００　％以上、かつ延伸倍率は３．０
倍以下とする必要があり、従って引取りロールの周速度
は１，５００　％以上とする必要がある。

引取りロールの周速度が１，５００　”４）未満の場合
では、引取りロール前における糸条配向が不完全すぎる
ので、該引取りロール前に交絡処理すると、糸斑が生じ
ることになるし、また、引取りロールと延伸ロールとの
間の延伸において、各ロールへの糸条の巻付が１周回未
満であるために延伸張力が高くなり、ロール上でのスリ
ップが生じるので不適当である。

引取りロールの表面は、表面粗さ０．８Ｓ以下の鏡面で
あることが好ましい。また、その表面温度（Ｔｏ℃）は
り［取りロールの周速度（ＶＯ）が５．５００　％以下
の場合、 −０，０２Ｖｏ＋　［０≦Ｔｏ≦Ｔｍ−２０の範囲が好
ましく、ｖｏが５．５０　Ｇ　％に越える場合［Ｔ。≦
Ｔｍ−２０の範囲が好ましい、。Ｖｏが５，５００”４
）以下の場合、Ｔｏが（０，０２Ｖｏ　＋ｉａｏ　）　
’Ｏ朱満では糸条が十分に予熱されないなめ、延伸後や
強度低下が生じ、製品として必要な糸特性が得られない
。また、Ｔｏが（Ｔｍ−２０）℃を越えると、糸条がロ
ール上で融着したり糸強度が低くなり、毛羽が発生する
。

また、Ｔｏが延伸ロールの表面温度（Ｔ　℃）を越える
と、延伸点の固定が不十分なため、延伸後が生じる。

延伸ロールは、表面粗さ１．５Ｓ以下の鏡面であること
が好ましい。さらに、表面粗さ０．８Ｓ以下が好ましい
。１，５Ｓ以上の梨地の場合、ロール上のスリップが発
生して好ましくない。延伸ロールの表面温度（Ｔ℃）は
Ｔｇ〜（Ｔｍ−２０）’０に加熱されているので、この
延伸ロールで延伸および熱処理される。この表面温度が
Ｔｇ℃未満の場合は、熱処理が少なすぎるので、内部歪
が大きく、かつ糸の結晶構造が不完全であるため、糸の
沸騰水収縮率が大きくなって、製品糸としての実用に供
し得ない。また（Ｔｍ−２０）’０を越えると、延伸ロ
ール上で融着したり、糸の強度が低くなったり、また毛
羽が発生したりする。さらに好ましくけ１００〜（Ｔｍ
−５０）℃である。

また、延伸ロールθ周長は５Ｑｃｍ以上、該ロールへの
糸条の巻付角度は１２０〜２７０°であることが好まし
い。延伸ロールの周長が５．　Ｑ　Ｃｍ未満の場合は、
糸条に対する熱処理不足となり、内部歪が大きく製品糸
としての実用に供し得ない。糸条の巻付角度が１２０°
未満の場合、糸条にスリップが生じやすいので好ましく
ない。ま？ｚ、２７０°を越える場合、糸条のロールへ
の逆巻きが発生しやすいので好ましくない。

引取りロール５と延伸ロール６との間には引取リロール
の周速度以上で、かつ延伸ロールの周速度以下の周速度
を有する非加熱もしくけ加熱の補助ボデーロールを１個
以上設け、糸条を１周回未満巻き付けても支障はないが
、熱処理斑防止のためには、この補助ボデーロールはな
い方が好ましい。

延伸ロールが鏡面で、かつ第２リラツクスロールがある
場合（第１図）は、第１リラツクスロールは、十分なリ
ラックスを与えるために、梨地ロールとすることが好ま
しい。一方、第２リラツクスロールがなく、第１リラツ
クスロール後に巻き取る場合（第２図）には、第１リラ
ツクスロールは鏡面であることが好ましい。

また、第１リラツクスロール前後に少なくとも１個所で
の流体交絡全付与することができる。

この流体としては空気が好ましく、空気交絡の圧力とし
ては巻取糸に高交絡を与える意味で、２〜６〜であるこ
とが好ましい。ただし、第１リラツクスロールが巻取り
直前のリラックスロールである場合は、第１リラツクス
ロール後の空気交絡は、巻き取られる前の糸に歪を加え
ることになるため好ましくない。

第１リラツクスロールの周速度は、延伸ロールの周速度
よりも速くないことが必要であり、第２リラツクスロー
ルは第１リラツクスロールよりも速くないこと、以下同
様に、順次同速度以下とすることが必要である。延伸ロ
ール、第１リラツクスロール、第２リラツクスロール・
・・　巻取りパッケージの周速度が順次同速度以下にな
っていないと、周速度が速くなるところで歪が加わるこ
とになるので、十分な歪緩和を得ることができない。

第２リラツクスロールより後に、さらにリラックスロー
ルがある場合は、第２リラツクスロールは梨地である方
が好ましいが、第２リラツクスロールが巻取りパッケー
ジ直前のロールの場合では鏡面の方が好ましい。第２リ
ラツクスロールの周速度は第１リラツクスロールの周速
度よりも速くない周速度とする必要がある。

第２リラツクスロールより後に、第８リラツクスロール
、第４リラツクスロール等のリラックスロールを設ける
場合のそれら第８・第４リラックスロール条件は、前記
第２リラックスロール条件と同様にすればよい。これら
リラックスロールは、非加熱であっても加熱であっても
よい。

こうして４，０００　’５’ｔ、＞以上で糸条をパッケ
ージに巻き取るのであるが、延伸ロールと巻取りパッケ
ージとの間の速度差Ｆｉ０．１〜７％、すなわち（ｖｈ
−延伸ロールの周速度、 Ｖｗ−巻取りパッケージの周速度） とスル必要がある。（Ｖｈ−Ｖｗ）／Ｖｗが０００１未
満では、糸条に生じた内部歪の回復を十分に与えること
ができない。一方、０．０７を越えると、延伸ロールと
巻取りパッケージとの間の張力が低くなりすぎて、ロー
ル上への糸条の逆巻きが生じ、製糸不能となる。さらに
、（Ｖｈ−Ｖｗ）／Ｖｗは０．０１〜０．０６とするこ
とが好ましい。

巻取速度は、４，０００％以上とする必要があり、さら
には、４，５００　′４Ｆ以上、８，０００　ｆ４以下
が好ましｖｓ　ｏ４，０００　％未満では、延伸張力斑
が大きいので、糸ｉとなりやすく、また、毛羽が発生し
やすいので不適当である。一方、８，０００　％を越え
るほどに高速となると、糸条の収縮応力が大きく、かつ
、随伴気流の空気抵抗による糸張力が大きくなるため、
本発明を適用してもなお、パッケージ形状は実用上十分
とまでは改良し難い０ 本発明で用いるポリエステルとは、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリブチレンテレフタレートおよびそれらを
主成分とする共重合ポリエステルで代表される。また、
該ポリエステルには、酸化チタンなどの艶消剤や酸化防
止剤、制電剤、難燃剤７着色剤などの各種添加剤が少量
含有されていてもよい。

本発明法により、紡糸・延伸・巻取りを行なうと、熱処
理後の糸条に十分なリラックスを付与することができる
ので、形状・糸質ともに優れたパッケージ全高速で安定
して得ることができる。さらに、糸揺れや毛羽がなく、
シかも各ロールへの糸条巻付けが１周回未満と少ないの
で、４糸条以上の如き多糸条化を行なうために本発明は
有効である。また、本発明法による直接紡糸延伸法は、
設備費、消費電力を低く抑えるためにも有効である。

次に、実施例を用いて説明する。この実施例において、
巻取りパッケージの糸質は、次の方法によりめた、４％
ストレッチテンション値の変動幅（ΔＴ）、および、パ
ッケージ中央部分と端面部分とにおける値の差（Ｒ）、
でもって表わした。

（１）４％ストレッチテンション値の変動幅（ΔＴ）：
４％ストレッチテンション値測測定ための装置の概略図
を第３図に示す。パッケージ１１から解舒した被検糸Ｙ
けガイド１２を経て、張力調整装置１３によって一次張
力ｏ、１’７に調整され、等速のローラー４・１６間で
、ダンサ−ローラー５と荷重１７とにより０．２％の荷
重全かけて一定張力に調整された後、１５０四間隔に配
置したローラー６と１９との間で４％伸長しなからロー
ラ１９の表面速度８０）で連続的に走行させる。このと
きの伸長部の張力変動をピックアップ１８で検出し、６
０１のチャートスピードで記録させる。

図中ｆはフリクションレスローラ、Ｓはセパレートロー
ラ、２０は巻取機を示すものである。

第４図は第３図に示す装置によって測定して得られたチ
ャートの一例を示すものである。

任意の部分のチャート長さ１５ｃｍ中の張力の変動幅を
大きいものから５つ選び、それぞれΔＴ１．ΔＴ２＋・
・・、ΔＴ５　として、その平均値ΣΔＴ１１５　をと
り、変動幅ΔＴとする。

−１ （２）　４％ストレッチテンション値のパッケージ中央
部分と端面部分の各々の平均値の差（Ｒ）：ΔＴ測測定
同じ第３図の装置で測定する。

第５図は典型的なストレッチテンションチャートである
が、このチャート中ｔけパッケージの端面部に巻かれた
部分、ｐは中央部分に巻かれた部分である。第５図のよ
うに、端面部分のストレッチテンション値の平均測音Ｘ
ｔとし、中央部分のストレッチテンション値の平均値を
Ｘｐとし、Ｒ−１Ｘｔ−Ｘｐ＋　として計算する。

実　施　例 第１図に示した紡糸・延伸・巻取工程で、極限粘度〔η
）−０，６１のポリエチレンテレフタレートを、紡糸温
度２９０℃で溶融し、（１３ｍｍの直径の孔３６個を有
する口金を用い、巻取系繊度７５Ｄとなる吐出量で紡出
し、冷却固化後、油剤を付与した。該糸条を圧空圧１）
で空気交絡した後、表面温度３５℃で、表面粗度が０．
８８の鏡面引取りロールに半周回させる０該糸条を表面
温度ｉ７０℃に加熱した鏡面表面をもつ延伸ロールに半
周回させ、引取りロールと延伸ロールとの間で延伸せし
め、延伸ロールと同周速度を有する梨地（表面粗度ａｓ
）表面の第１１Ｊラツクスロールに半周回させ、その後
圧空圧５への空気交絡を行なう。該糸条を鏡面表面の第
２リラックスロールに半周回させ、糸道ガイド？介しワ
インダ上に各巻取速度で巻き取った。

得られた糸のストレッチテンションと織物品位ｆｔ第１
表に示しな。

すなわち、巻取速度が４，０００％未満では（ＡＩ　）
、ストレッチテンションの斑が大きく、織物品位が悪か
った。また、（Ｖｈ−Ｖｗ）／ＶＷ＜０．００１あるい
はｖｈ≦■２　の場合（Ａ４・Ａ６６）は、糸の内部歪
が大きく、ストレッチテンション斑が大きく、織物で巻
取りパッケージでの端面周期班が生じた。また、 （ｖｈ　−ＶＷ　）　／ＶＷが０．０７　を越える場合
（Ａ５）テハ、リラックスロールへの逆巻きが生じ、製
糸が不可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１・２図は、本発明の紡糸・延伸・巻取工程の一実施
態様の概略を示す横断面図である。 第３図は、得られた糸条の４％ストレッチテンション値
測測定装置概略図であり、第４・５図は、そのチャート
の一例を示すものである。 １：紡糸口金 ５　：　引取りロール ６：延伸ロール ７　：　巻取りパッケージ ４・８・８′：交絡装置 ９番１０　：　リラックスロール 特許出願人　東　し　株　式　会　社 第４図 第Ｓ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　ポリエステル重合体を溶融紡出し、冷却固化、
   給油した紡出糸条を、引取りロールに１周回未満巻き付
   けて引き取り、該引取りロールと、表面温度（Ｔ℃）が
   Ｔｇ〜（Ｔｒｎ　−２０）　’０の延伸ロール七の間で
   、延伸倍率３．０倍以下で延伸し、続いて前記延伸四−
   ルに１周回未満巻き付けて熱処理した後、少なくとも１
   個のリラックス用ゴデーロールに１周回未満巻き付け、
   ４，０００″４以上の速度で巻き取ることを特徴とする
   ポリエステル繊維の直接紡糸延伸（２）　前記延伸ロー
   ルの周速度（ｖｈ）、前記巻取時のパッケージ周速度（
   Ｖｗ）とを次式の範囲内とすることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のポリエステル繊維の直接紡糸延伸
   法。 （３）前記延伸ロールと巻取り直前のボデー四−ルとの
   間で、糸条に流体交絡を付与することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のポリエステル繊維の直接紡糸延
   伸法。 （４）　前記延伸ロールの表面が鏡面であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のポリエステル繊維の
   直接紡糸延伸法。 （５）巻取り直前のボデーロールの表面が鏡面であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のポリエステ
   ル繊維の直接紡糸延伸法。 （６）前記ボデーロールが２個以上であり、かつ前記延
   伸ロール直後のボデーロールの表面が梨地であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のポリエステル繊
   維の直接紡糸延伸法。 （７）　前記延伸ロールの前で糸条に流体交絡を付与す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のポリエ
   ステル繊維の直接紡糸延伸法。 （８）　前記り［取りロール、延伸ロールおよびボデー
   ロールの同一の系に、４糸条以上の多糸条全巻き付ける
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のポリエス
   テル繊維の直接紡糸延伸法。 （９）前記引取りロールの表面温度（１８℃）および表
   面速度（ｖｏ論、）が次の範囲ニ ーＯ，０２Ｖｏ　＋’Ｉ８０　≦　Ｔｏ≦　Ｔｍ”２０
   　（Ｖｏ　≦５，５００１て一！（）、ンＴｏ≦Ｔｍ−
   ’１０　（ＶＯ〉５，５００　％　）Ｔｏ≦Ｔ にあること全特徴とする特許請求の範囲第１項記載のポ
   リエステル繊維の直接紡糸延伸法。