JPS60215811A - 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、ポリニスチ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メジ、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２：ｌＯ：９８〜９０とし、糸に対する水分付
着率を１０％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
点を解決するためにネルソン型に配した２個１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、前延伸ローラー、１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２一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ば特公
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、一定の光源ｖｔ＜Ｔｅ≦Ｔ≦Ｔｃ）
において糸に水分率１０％以下、粘度５００　（！ｐ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。たとえば条斑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
ド糸に適用した実駿例について油剤の含水率が１０％以
上の例（３０％とか５０％とか９（ｌのような例ンが報
告されているが、ポリアミド糸のスピンドローにめって
はこれらの低濃度油剤適用の場合にはウースタ斑（Ｕ％
）も条斑も改善されないので不適とされている。

ノ９　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１強
に３．Ｏｆ／ｄ以上、伸度５０％以下、沸水収縮率３〜
ｌＯ％、ｕ％１％以下の糸でるって。

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ろって。

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
ば染色物の条斑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濃
度が２〜１０％の低濃度エマルジョンを用いる点に最−
大の特徴がメジ、さらに糸に対する水分付着率１０％以
上とする点がそれに次ぐ特徴でおる。本発明者は１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ｒ　Ｌ５）　＊雑用平滑剤とし
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
％に対して水２％の例が示されているとおりでるる。こ
のように１本発明で用いられる油剤エマルジョンはその
混合蓋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１１１に油剤を用い。

糸に１０％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。

また同時に延伸が加熱下のそれであるために加熱ローラ
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−予熱が付与
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
均一延伸ができ、このことはローラーに対する糸の接触
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。それ故１本発明は１，８００ｍ／分以上の紡糸
速度におけるスピンドローにおいてよ少有効であって、
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２．５００　ｍ／ｍ　ｉｎを超える高
速紡糸速度下でのギアボング給油方式でその効果が大も
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
不均一でろ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必為ら少ない部分
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ろる。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シ、
そこに油剤の均一付着のための何らかの手段が講じられ
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おり、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。

うに付与して加熱延伸する点にあり、とくに水分付着率
を好ましく祉１２％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、前述の油剤のマイク
レイジョンが生じて均一延伸が可能となる。

こむで、油剤のＳ度が２％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。また、このような低濃度油剤では
糸に対して適正な量の油剤付与がむつかしく、せいぜい
０．２〜０．３チ止まシの付与率となる。この場合、製
品のｕ％は０．８％以下の一見良好な値が得られるが。

晶 染色糸に霜降シ状の条斑が現われるため商店価値はな（
なる。これは、２％未満の低濃度油剤ではエマルジョン
粘度が低すぎるのと、ポリエステルに対するぬれが悪く
、そのため本発明の糸に対する水分付着率１０％以上が
達成されないのでＵ％では検出されないミクロな延伸斑
（配向斑）が発生して条斑になっているものと思われる
。一方、１０％を越えると、糸に対する水分付着率を１
０−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おける油剤適正付
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２〜１０％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％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ｔ
−２対（ローラー＃！ｉＬ４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
のた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シ延伸斑や毛羽が
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太きくなシ均斉度を損
うとともに糸同志が重なシ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シ、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シ延伸斑を生じ
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
ｍ／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．Ｑｆ／ｄ以上、伸度５０％以下、
製水収縮率３〜ｌＯチ好ましくは６〜９％、そして１１
１％以下、好ましくは０．８％以下の均斉な糸である。

これらの物性においてと（Ｋ　ｕ％１チ以下なる性能は
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Ｏ ポリエチレンテレフタレート〔η〕二０．６７’に３６
ホールのノズルから紡糸速度２，７００　ｍ／分子　ｊ
＆　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）に弓１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℃に加熱されておシ、上流のローラーの回転速
度の１．８倍の速度すなわち４，８６０ｍ／分で回転し
ており延伸ローラーの役割を果していｈ＞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憐域で下記の組成の油
剤を糸に対して１、１５　％付着させた０ 油剤組成　油剤６％：水９４％ 油剤　鉱物油　３０チ 脂肪酸エステル　３０％ ノニオン活性剤　３２％ アニオン活性剤　８％ 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ＫＯ，０３８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シ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０ □　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　４．５８ｆ／ｄ 伸度　３２．３％ 製水収縮率　７．８％ Ｕ％　０．７１％（条斑の発生は皆無）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Ｉにおいて、予熱ローラーの温度を４０℃（比較
例３）および９５℃（比較例４）とした場合の実験結果
について表記する。

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−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１における紡糸条件をりぎのとおシ変更して実施
した。

紡糸速度　２，７００ｍ／分→　４，８００１Ｍ／分７
５℃　→　８０℃ 引取速度　４，８６０ｍ／分−＋　５，５７０ｍ／分１
４０℃　→　１３５°Ｃ 延伸倍率　１．８倍→　１．１６倍 本例における油剤組成、付与条件はつぎのとおシとした
。

油剤組成　油剤７チ；水９３チ 油剤　ポリエーテル　６５％ ノニオン活性剤　２０チ アニオン活性剤　５％ 脂肪酸エステル　ｌＯチ 油剤付着率　１．１３チ 水分付着率　１２．６％ その結果、得られたポリエステル糸の物性はつぎのと：
Ｊｉ−シであった。

繊度　７２．９　ｄ／３６ｆ 強度　４．０４ｔ／ｄ 伸藏　４５．７　チ 製水収縮率　７．８　チ Ｕ％　０．７１％（条斑は皆無） 毛羽の発生　なし 特許出願人　株式会社　り　ラ　し 代理人弁理士本多　堅

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 υ　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＝２〜ｌＯ；９８〜９０で
   ある油剤エマルジョンを、糸に対する水分付着率が１０
   ％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１．８００　ｍ７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、加熱温匿が５０〜９０℃でるるこ
   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。 ５）第４項において、２対のローラーの中間に糸を加熱
   する機構を設けたものでる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ｌ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。 ７）第６項において１２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あることを特徴とするポ
   リエステル糸の製造法。