JPS60199918A - 紡糸直結延伸ポリエステル糸の製造法 - 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】 イ）発明の要約 本発明は、ポリエステル糸を紡糸直結延伸して捲取る、
いわゆるスピン（紡糸）ドロー（延伸）方式によってポ
リエステル糸を得る方法に関するものであシ、とくに特
徴とするところは、そこで用いる紡糸油剤の濃度および
油剤処理した糸の水分付着率にある。すなわち、油剤濃
度として油剤：水の混合比を３：１０：９７〜９０とし
、糸に対する水分付着率を１０φ以上に設定したもので
ある。

口）従来技術 従来、ポリエステル糸は一般に、未延伸糸をボビンにい
ったん捲取る工程と、そうしていったん捲取った未延伸
糸を延伸して捲取る工程の２工程を経て製造されている
が、近年、この２工程を同一系内に直結してしまって、
紡糸後の未延伸糸を延伸してはじめて捲取る、いわゆる
スピンドロー法が開発されつつある。ところが、かかる
スピンドロー法によって得られる糸は従来からの２工程
方式によって得られる糸の物性に比して、糸の長さ方向
に均整な物性を得がたいことが欠点としてあり、この点
を解決する走めにネルソン型に配した２イＩｇ＋ｉ　Ｉ
対のローラーを４対（ローラー８個）設け、それぞれの
対のローラーに引取ローラー、前延伸ロー２−１１段延
伸ローラーそして２段延伸ローラーとしての機能を持た
せてスピンドロー捲取することが通常行なわれている。

しかし、この方式によると、ローラー対が多く合理的で
ないとともに一般に、それらのうちの一部のローラーは
加熱状態になければならないために保守管理面で操業性
に問題がある。近頃、設備簡略化のためにローラー対を
４対から２対に減らす試みも提案されてはいるが、スピ
ンドローのさらに別の問題としては、かくの如く装置的
に改善を計ってもなお糸質均整化が不充分という点があ
り、この点を油剤組成で解決しようとする試みがたとえ
は特公昭５４−１０６４３号公報に開示されている。

すなわち、同公報には熱可塑性ポリマーのスピンドロー
糸の製造に際して、一定の糸温度（Ｔｒ≦Ｔ≦Ｔｃ）に
おいて糸に水分率１０チ以下、粘度５００Ｃｐ以下の油
剤で処理することを開示し、そうすることによって糸質
の優れた、たとえば梁床のない糸゛を得たとしている。

しかしながら、同公報には熱可塑性ポリマーの種類につ
いてはポリアミドについて記載されているだけで本発明
にかかるポリエステルについては全く触れられていない
。

このように、特公昭５４−１０６４３号公報では油剤含
有率が９０−以上のような高濃度油剤をスピンドロー紡
糸油剤としている点に特徴がある。同公報にはポリアミ
ド糸に適用した実験例について油剤の含水率が１０−以
上の例（３０チとか５０チとか９０％のような例）が報
告されているが、ポリアミド糸のスピンドローにあって
はこれらの低濃度油剤適用の場合にはつ〜スタ斑（Ｕ％
）も梁床も改善されないので不適とされている。

ハ）発明の詳細な 説明のねらいとするポリエステル糸の基本物性は、強度
３．０ｆ／ｄ以上、伸度５０％以下、沸水収龜率３〜１
０％、Ｕ％１％以下の糸であって、かかる糸を断糸なく
高速好ましくは１，８００ｍ／分以上の紡糸速度で得ん
とするものである。本発明の糸のこれら物性のうち糸の
長さ方向の均整度についてはＵ％を以って表わされるも
のであって、これを１％以下、好ましくは０．８％以下
にすることを目標とする。このような糸とすることによ
って、たとえば染色物の梁床の有無として表わされる糸
物性の均整度の優れたスピンドロー糸が得られるのであ
る。

つぎに本発明で見出した知見について説明する。

すなわち、スピンドローにおける紡糸油剤として油剤０
度が３〜】０チの低濃度エマルジョンを用いる点に最大
の特徴があシ、さらに糸に対する水分付着率】０チ以上
とする点がそれに次ぐ特徴である。本発明者は、本発明
で用いる如き低濃度油剤をスピンドローポリエステル糸
の紡糸油剤として用いるという報告は従来なく、新規な
知見であると考える。本発明で用いるかかる低濃度油剤
は従来からの紡糸油剤の技術常識からすると考えられな
いことでアシ、たとえば「新界面活性剤入門」藤本武彦
著、昭和５１年４月１日発行（三洋化成工業株式会社）
の第２５４〜２５５頁「（６）繊維用平滑剤として用い
られるおもな界面活性剤」の項の合繊紡糸油剤（ナイロ
ン、ポリエステル）の紹介においても、油剤９８優に対
して水２％の例が示されているとおシである。このよう
に、本発明で用いられる油剤エマルジョンはその混合量
比的には油剤処理というよシ水エマルジョン処理という
ほうが正しいほどである。

本発明においてこのような低濃度油剤を用い、糸に１０
優以上の水分を付着させることによってＵ％に優れたス
ピンドローポリエステル糸が得られる理由について本発
明者は、糸に対して、水分含有量の多い油剤であるため
に均一付着が成され、丑た同時に延伸が加熱下のそれで
ある／こめＶこ加熱ローラー上で油剤中の水分が加熱さ
れてスチームジェット延伸の如き湿熱加熱効果によって
糸に対する均−子ｒＳが付与され、その結果、延伸点の
固定が均一に成されて糸の長さ方向に均整な物性が与え
られるものと考えている。そして、このように高含水率
油剤を用いるために高速下で均一延伸がでさ、このこと
はロー２−に対する糸の接触時間を短縮できることであ
って、延伸に伴う糸のローラーへの捲付きや糸切れを予
防でき、設備の簡略化も可能である。それ酸１本発明は
１，８００汀し７分以上の紡糸速度におけるスピンドロ
ーにおいてより有効であって、このような高速処理に際
しても均一物性のポリエステル糸がかかる油剤の使用に
よってはじめて得られるところとなった。とくに２．５
’００１１１／市１１を超える高速紡糸速度下でのギア
ポンプ給油方式でその効果が大きい。

これに対して、従来の２工程分離方式にあっては油剤に
対するこのような配慮は概して不要である。なぜならば
、従来方式にあっては糸に対する紡糸油剤の付着が多少
不均一であってもいったん未延伸糸として捲取られ放置
されている間に糸上の油剤過多の部分から少ない部分へ
移行現象（マイグレイジョン）が生じ、結果的に油剤均
一付着未延伸糸に近づき、ついで行なわれる延伸によっ
て均一物性の糸が得られるのである。一方、スピンドロ
一方式とくに高速下のスピンドローにあっては油剤のマ
イグレイジョンが生ずる時間的余裕がないのであり、そ
こに油剤の均一付着のだめの何らかの手段が帛じられね
ばならない。

二）発明の構成の詳細 本発明の主たる構成は上述のと２す、スピンドロ一方式
によるポリエステル糸の製造に際して、油剤：水＝３〜
１０：９７〜９０の油剤エマルジョンを、水に対する水
分付着率が１０％以上となるように付与して加熱延伸す
る点にアシ、とくに水分付着率を好ましくは１２チ以上
とするものである。

このように、糸に対する水分付着率を１０％以上のよう
に多く付着させることによって、前述の油剤のマイグレ
イジョンが生じて均一延伸が可能となる。

ここで、油剤の濃度が３％未満である場合は溶液粘度が
低すぎるために油剤付与装置でのエマルジョンの飛散が
激しく、そのため糸汚れや紡糸機汚れが目立ったり、ま
た紡糸途中のガイド類との平滑性が劣るため毛羽が増え
るので好ましくない。

一方、１０％を越えると、糸に対する水分付着率を１０
％以上と設定した本発明を実現するためには糸に対する
油剤の付与量を通常のオイリングに２ける油剤適正付与
量とされている０、５〜１．４％を上まわる量で付着さ
せなければならないので、そうすると糸に残留する過剰
油剤のために延伸糸を仮撚する場合、仮撚ヒーターの汚
れや織物用途での糊食性、糊落性の悪化を来たすので、
本発明で用いられる油剤濃度は３〜１０％というきわめ
て限定された範囲になければならない。なお、本発明で
規定する糸に対する水分付着率１０チ以上は多いほど好
ましいが、実際的条件としては油剤付与量から押さえら
れてしまうので、その上限は１５％程度である。

本発明における加熱延伸温度にも特徴があシ、本発明の
もつとも好ましい実施態様として２個１対のローラーを
２対（ローラー数４個）用いてスピンドローが行なわれ
るに際し、糸の上流側の１対のローラーは延伸のだめの
予熱ローラーとしての役目を果し、そのときの予熱ロー
ラーの温度は５０〜９０℃とする必要があることも見出
された。

すなわち、５０℃未満では冷延伸となり延伸斑や毛羽が
発生して好ましくなく％　９０℃を越えると糸がローラ
ー上で自発伸長して蛇行し糸ゆれが犬きくなシ均蒼度を
損うとともに糸同志が重なり合うことによる毛羽や糸切
れが生ずるので好ましくない。本発明におけるかかる予
熱（延伸）温度５０〜９０℃は、ポリエステル糸におけ
る一般の加熱延伸温度である２次転化点（Ｔｇ）の温度
（７０〜８０℃）を含んだ広い領域にわたって均斉な延
伸ができることを示しており、商業生産にとっては安定
性が増して有利である。本発明における他の実施態様と
しては２対のローラーをともに加熱してもよいし、２対
のローラー間に加熱機構を設けたものであってもよい。

しかしながら、延伸点を固定させるためには２対のロー
ラーの上流側の１対を加熱するスピンドロ一方式である
。また、２個１対のローラー２対のうち片方１対側のロ
ーラーはフリーローラーであってもよい。

本発明の紡糸油剤を付与された未延伸糸は、予熱ローラ
ー方式によって２対のローラーによって加熱延伸される
に際して、予熱ローラーに対する接触時間も実際上は考
慮されなければならない。

すなわち、延伸点の固定ができなかったり延伸後を生じ
てはいけないので、延伸に際しては専ら延伸点が固定さ
れるように予熱ローラーと接触させる（予熱ローラーに
捲回させる）ことが大切である。かかる接触条件は糸の
繊度や本数、紡糸速度等に左右されるので、肉眼的に予
熱ローラー上での糸のゆれが目立ってくる寸前の状態を
観察し、これによって予熱ローラーに対する糸の捲回数
を決めることができる。

さらに、本発明のスピンドローは紡糸速度が１．８００
　ｍ７分以上、とくに２，５００ｍ／分以上で実施され
るに際してとくに実用上の利点が多い。

ホ）発明の効果 以上のような構成からなる本発明のスピンドローポリエ
ステル糸は、強度３．０ｆ／ｄ以上、伸度５０％以下、
節水収縮率３〜１０％好ましくは６〜９％、そしてＵチ
１％以下、好ましくは０．８チ以下の均斉な糸である。

これらの物性においてとくに０％１％以下なる性能は本
発明の油剤をしてはじめて達成されたものである。

実施例１ 本発明のスピンドローポリエステル糸の製造のうち最適
実施態様である紡糸口金下に２対のローラーを介して紡
糸延伸捲取った場合の実験例を示す。

ポリエチレンテレフタレート〔η］＝０．６７を３６ホ
ールのノズルから紡糸速度２，７００　ｍ７分で最初の
１対のローラー（このローラー対は７５℃に加熱された
予熱ローラーの役割を果している）に引取シ、ついで下
流側のもう１対のローラー（このローラー対は１４０℃
に加熱されており、上流のローラーの回転速度の１．８
倍の速度すなわち４．８　ｅ　ｏ　ｍ７分で回転してお
シ延伸ローラーの役割を果している）に送ったのち捲取
機で捲取った。

この工程において、紡糸された未延伸糸が予熱ローラー
に達する迄の領域で下記の組成の油剤を糸に対して１．
１５チ付着させた。

油剤ボＩＪ成　油剤６％：水９４％ 油剤　鉱物油　３０％ 脂肪酸エステル　３０％ ノニオン活性剤　３２チ アニオン活性痢　８チ このときの糸に対する水分付着率　１３．５％かかる油
剤処理された未延伸糸は、予熱ローラーにｏ、ｏａｓ秒
間接触しくローラーに５回捲かれた）、もう１対のロー
ラーとの間で１．８倍延伸された。

ここにおける予熱ローラーに対する′捲回数は、ローラ
ー上での延伸点が肉眼観察によって固定されている（ロ
ーラー上での糸のゆれが起り始める捲回数で判定できる
）ことを確認したことによって設定された。もちろん、
スピンドロ一時にローラー上での糸のスリップや毛羽の
発生等のトラブルは全く観察されていない。

かくして得られたポリエステル糸の物性はつぎのとおシ
であった。

繊度　７２．５　ｄ／３６ｆ 強度　４．５８り／ｄ 伸度　３２．３　％ 節水収縮率　７．８　％ Ｕチ　０．７１チ（梁床の発生は皆無）比較例１〜２ 実施例１において、油剤組成を本発明の範囲外とした場
合の実験結果について表記する。

実験条件 実験結果 比較例３〜４ 実施例Ｊにおいて、予熱ローラーの温度を４０６（比較
例３）および９５℃（比較例４）とした場合の実験結果
について表目己する。

実験結果 比較例５ 実施例１の油剤を用いて、油剤付与量を０．６５条に少
なくし糸に対する水分付着率を９．０５％とした場合の
実験結果について表記する。工程性は、ローラー上での
糸ゆれが激しく糸切れが観察された。

実験結果 実施例２ 実施例】における紡糸条件をつさ゛のとおり変更して実
施した。

紡糸速度　２，７ｏｏｍ／分→　４，８００ｍ／分７５
℃→　８０℃ 引取速度　４．ｓ６ｏｍ／分→　５，５７０ｍ／分１４
０℃→　１３５℃ 延伸倍率　１．８倍→　１．１６倍 本例における油剤組成、付南条件はつぎのとおりとした
。

油剤組成　油剤７チ：水９３％ 油剤　ポリエーテル　６５擾 ノニオン活性剤　２０％ アニオン活性剤　５ヂ 脂肪酸エステル　１０％ 油剤付着率　１．１３係 水分付着率　１２．６チ そのＸＩＩ＋果、得られたポリエステル糸の物性はつぎ
のと２りであった。

繊肛　７２．９　ｄ／３６ｆ 強度　４、Ｑ４ｒ／（１ 伸度　４５．７　％ 池水収縮率　７．８　チ ｕ％　ｌ］、７１％（梁床は皆無） 毛羽の発生　なし 特許出願人　株式会社　り　ラ　し 代理人　弁理士水炎　堅

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）紡糸後のポリエステル糸を直結して延伸するに際し
   、延伸に先立って、油剤：水＝３〜１０：９７〜９０で
   ′ある油剤エマルジョンを、糸に対する水分付着率が１
   ０チ以上となるように付与したのち加熱延伸し捲取るこ
   とを特徴とする紡糸直結延伸ポリエステル糸の製造法。 ２）第１項において、紡糸速度が１，８００ｍ／分以上
   であることを特徴とするポリエステル糸の製造法。 ３）第１項において、加熱温度が５０〜９０℃であるこ
   とを特徴とするポリエステル糸の製造法。 ４）第１項において、紡糸後のポリエステル糸が２個１
   対のローラーを２対経て延伸捲られるものであることを
   特徴とするポリエステル糸の製造法。 ｒ−）ｒ＊　Ａ　ＴＷｉ　Ｉｆ＜ｓ　ｌへイＱ　Ｑ、ｔ
   　／７）ｌ”ｌ　；　−小山１１−Ｎ　ｒ糸を加熱する
   機構を設けたものでめることを特徴とするポリエステル
   糸の製造法。 ６）第４項において、２対のローラーの少くとも１対の
   ローラーが加熱状態にｂることを特徴とするポリエステ
   ル糸の製造法。 ７）第６項に２いて、２対のローラーのうち糸の上流側
   の１対のローラーが加熱状態にめることを特徴とするポ
   リエステル糸の製造法。