JPS6088107A - 太細混繊糸の製造方法 - 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】 本発明は、熱可塑性マルチフィラメント糸から成る太細
混繊糸の製造方法に関する。更に詳しくは、単糸デニー
ルが最も細い糸条群の平均単糸デニールと単糸デニール
が最も太い糸条群の平均単糸デニールとの比が２０以上
であるようなデニール差が非常に大きな太細混繊糸を溶
融紡糸法により同一口金を用いて安定して製造する方法
を提供するものである。

従来、混繊糸の製造方法としては異種繊度のフィラメン
トを各々の工程で合糸する方法のほか、同一口金面に異
った大きさの吐出孔を配置１〜だ紡糸口金を用いる方法
などが知られている。

この場合、前者の合糸方法は後者に比較して生産性、操
業性、設備等の面で不利であるため、後者の方法につい
て従来から多数の研究がなされてきた。後者の方法には
、溶融紡糸時に太細繊維間の冷却速度の差や、冷却風の
風圧で吹流される変位の差で単繊維相互間に接触や融着
の現象が生じ、この接触や融着を生じた箇所が紡糸工程
以降の延伸、仮撚加工、製織等の後加工工程で単糸切れ
や全糸切れを生じる原因となり、操業性や製品４位の著
しい低下を招くこと、更に延伸工程では太細繊維間の最
高延伸倍率の差異に起因する瞬間回復率の差異で太単繊
維がループ状のクルミとなり、延伸工程以降でのパーン
解舒性や工程糸道通過性が著しく低下し操業性不良にな
ることなどの困難な問題がある。これらの問題は、特に
太細単糸デニールの比が２．０以上で、しかも総フィラ
メント数が４０以上であるような太細混繊糸の場合は一
層顕著であって、これを通常の単一デニールだけからな
る糸条と同等の操業性で生産可能な技術は未だ確立され
ていないのが現状である。

本発明の目的は、太細単糸デニールの比が２．０以上で
、しかも総フィラメント数が４０以上であるような混繊
糸であっても、紡糸工程で接触や融着を発生することな
く安定して紡糸することができ、延伸工程においても単
繊維がループ状りルミを発生することなくパーン巻上げ
を可能にする太細混繊糸の製造方法を提供せんとするこ
とにある。

上記目的を達成する本発明による太細混繊糸の製造方法
は、最小の平均単糸デニールＤ１と最大の平均単糸デニ
ールＤｎとの比が２．０以上、１０未満であり、総フィ
ラメント数が４０以上である太細混繊マルチフィラメン
トを同一口金から溶融紡糸するに際し、前記口金の吐出
孔配列を最小デニールフィラメントを吐出する吐出孔群
を冷却風の吹出面に最も近くし、順次太デニール（３） を吐出する吐出孔群はど遠くに配置するブロック配列と
し、この口金から溶融紡出したポリマーを温度Ｔ（°Ｃ
）と風速Ｖ（ｍ７分）とがそれぞれ１．０（Ｔ（３５，
１５（Ｖ（４０で、りる冷却Ｊｉ［ｌ”冷却して引取る
ことを特徴とするものである。

本発明の混繊糸はポリエステル系、ポリアミド系、ポリ
オレフィン系等の熱可塑性ポリマーからなり、かつ２以
上の異種デニールのフィラメント群が混繊されたもので
ある。しかも、構成フィラメント群のうち、最小の平均
単糸デニールＤ１と最大の平均単糸デニールＤ。との比
がｚ、ｏ以上、ｘｏ未満で、かつ総フィラメント数が４
０以上である混繊糸が対象である。

最大最小のデニール比が２．０より小さい混繊糸は比較
的製造が容易であり、本発明の方法によっても安定な製
造が可能であるが、ここでは本発明の対象から除外する
。最大最小のデニール比が１０以上のものは、本発明の
方法によっても単糸切れ又は金糸切れを起すことなく、
かつ太単繊維がループ状りルミを発生しないように（４
） 安定して製造することはできない。また、フィラメント
総数が４０より小さい混繊糸も比較的製造が容易であり
、本発明の方法によっても安定な製造が可能であるが、
ここでは本発明の対象から除外する。

本発明の溶融紡糸において使用する口金の吐出孔配列を
、最小デニールフィラメントを吐出する吐出孔群を冷却
風の吹出面に最も近くし、順次太デニールを吐出する吐
出孔群はど遠くに配置するブロック配列にすることは、
太細単糸間の接触や接触による融着によって、紡糸工程
以降の後工程で単糸切れや金糸切れを生じるのを未然に
防止すること、および太単繊維がループ状のクルミを生
じることを未然に防止するだめの第１の必須要件である
。

第１図は単繊維デニールと冷却風の風圧で吹流される単
繊維の吹流変位の関係を宍わしだものであり、単繊維デ
ニールが大きくなるほど、又、冷却風の風速Ｖが速くな
るほど吹流変位が増大することを示している。従って、
一定方向から一定速度の冷却風を送って冷却する方式で
は、太デニール糸と細デニール糸がランダムに混在して
吐出される場合には吹流変位の大きい太デニール糸が吹
流変位の小さい細デニール糸に接触又は接触によって融
着する確率が増大するため、吹流変位の最も小さい細デ
ニール糸を吐出する吐出孔（Ｈｌ）から最大デニール糸
を吐出する吐出孔（Ｈｏ）　−・と順次平行ブロック配
列し、冷却風の吹出向に対して（Ｈｌ）ブロックが最も
近く、（Ｈｏ）ブロックが最も遠くなるように取り付け
てポリマー吐出するのが最も理想的である。

第２図は上記口金の吐出孔の配列の一例を示したもので
、１は口金、２は冷却風の吹出面、６は他の口金の紡糸
工程との干渉を防止するために設けた仕切板である。口
金１は、最小デニールのフィラメントを吐出するだめの
最小径を有する吐出孔４の吐出孔群Ｈ３を吹出面２に最
も近く配置し、次に太いデニールのフィラメントを吐出
するだめの吐出孔５の吐出孔群Ｈ２を中間に配置し、か
つ最大デニールのフィラメントを吐出するだめの最大径
を有する吐出孔６の吐出孔群Ｈｎを吹出面２から最も遠
い位置に配置するブロック配列にしである。

さらに異種デニールが多い場合には、第３図のように冷
却風の吹出面２から順次太さの小さい順に吐出孔群Ｈ，
、Ｈ２・・・・・・・・・Ｈ，をブロック配列したもの
にする。

さらに本発明は、上述した口金条件を前提として冷却風
の温度ＴＣＣ）、風速Ｖ　（ｍ７分）を１０（Ｔ（３５
，１５（Ｖ（４０とすることを必須要件である。

すなわち、吐出されたポリマーは冷却〜固化する過程で
分子鎖の配向が進み、紡糸工程以降の延伸、仮撚、製織
等の工程に耐えるタフネスが付与されるが、冷却風の温
度がｉｏ’ｃ以下に低下すると分子鎖の配向が不十分な
状態で固化するため十分なタフネスが付与されない、い
わゆる弱糸傾向糸となる。一方、冷却風の温度が３５°
Ｃ以上に高くなるとポリマー固化が遅れ、その分だけ冷
却風の風圧で単繊維が吹流され接触又（７） は接触により融着する確率が増加し、延伸工程における
単糸切れや全糸切れおよび大半繊維のループ状りルミも
増加する。そのため、冷却風の温度（Ｔ’Ｃ）は上述の
範囲でなければならない。

他方、第１図に示したごとく冷却風の風速■（ｍ７分）
が速くなれば、単繊維の吹流変位が増大し、単繊維間の
接触又は接触による融着の確率が増加し、遅くなれば吹
流変位は減少するが冷却効果が減少し、ポリマーの固化
点が遠ざかるため、接触又は接触による融着の確率が増
加するようになる。このような観点から検討した結果、
本発明が目的とする太細混繊糸を得るためには風速Ｖを
上述した範囲にしなければならないことを見い出したの
である。更に、風速が経時的に変動するようなことがあ
れば、単繊維の吹流変位は脈動し、増幅するので、単繊
維間の接触又は接触により融着する確率は著しく増大す
る。従って、冷却風の風速は風速Ｖを上述した範囲で、
且つ、経時的な変動が大きくても（Ｖ±２　ｍ７分）の
範囲、更に望ましくは（Ｖ±１（８） ｍ７分）の範囲に制御されたもの顛することが望ましい
。

本発明の太細混繊糸を構成する個々のフィラメントの断
面形状は円形断面、異形断面（３角。

５角、８角等）のいずれでもよく、まだ、構成フィラメ
ント群の一群又は、複数群が円形断面糸で、他の一群又
は複数群が異形断面糸であってもよい。

本発明の熱可塑性ポリマーは前述の通り、ポリエステル
系、ポリアミド系、ポリオレフィン系等を主成分とする
ものであればいずれでもよく、また、それぞれのポリマ
ーに第３成分を共重合したポリマーや添加物を加えだポ
リマーで、高収縮性を有するポリマーや易染性を有する
ポリマーを用いてもよい。更に、太細混繊糸を構成する
個々のフィラメント群の一群又は、複数群が他のフィラ
メント群に対して、高収縮性ポリマーや易染性ポリマー
からなるものであってもよい。

特に、太細混繊糸がポリエステル系マルチフィラメント
である場合に、高収縮性ポリマーとして用いる共重合ポ
リエステルに加える第３成分としては、シュウ酸、セバ
シン酸などの脂肪族ジカルボン酸、イソフタル酸、フタ
ル酸などの芳香族ジカルボン酸、■、２シクロブタンジ
カルボン酸などの脂環をもつジカルボン酸等を３モル係
以上、１５モルチ以下共重合したものが有効である。易
染性ポリマーとして用いる共重合ポリエステルに加える
第３成分としては、ポリエチレンオキサイド、ポリプロ
ピレンオキサイドなどのポリアルキレンオキサイドやポ
リエチレンクリコール、ｍ−フェノールスルホン酸ナト
リウム、ｍ−（β−オキシエトキシ）ベンゼンスルホン
酸ナトリウム、３，５−ジカルボメトキシベンゼンスル
ホン酸ナトリウム、ジメチル−５−ナトリウムスルホイ
ソフタレート、ビス（β−ヒドロキシエチル）−５−ナ
トリウムイソフタレート等を１モル係以上、１０モルチ
以下共重合したものが有効である。ツヤ消し効果又は製
糸性改善効果等を目的として加えられる酸化チタンの添
加量は５ｗｔ％以下の範囲であり、使用目的に応じて任
意に変更可能である。もちろん添加量が０ｗｔ％のもの
であってもよい。

上述したように、本発明による太細混繊糸の製造方法は
、最大最小のデニール比が２０以上で、しかも総フィラ
メント数が４０以上のものであっても、単一デニールか
らなる糸条なみの操業度で生産を可能にすることができ
る。以下にこれを具体的な実施例により説明する。

実施例１ ポリエチレンテレフタレートチップを紡糸温度２９５°
Ｃ１紡糸引取速度１４００ｍ／分で、第１表記載の条件
により紡糸し、平均固有粘度０．６３５の５６０Ｄ　−
５４フイラメント未延伸糸（１４４Ｄ−２４Ｆ／１７６
Ｄ−１８Ｆ／２４０Ｄ　−１２Ｆ　）を得た。該未延伸
糸を延伸倍率３．２倍、延伸速度３５０ｍ／分で、加熱
ピンを用いた通常の延伸方式で延伸し、２．ＯＫ９巻の
パーンに巻き上げた。しかる後、この延伸糸を仮撚加工
した。上記延伸糸および仮撚加工糸をそれぞれ織物にし
て評価した。

（１１） 第１表に於て、実験／Ｉ６１．３．４．５．８．９およ
び１２は本発明の効果を明確にするだめの比較例である
。

実験／Ｉ６１は吐出孔配列の効果を確認する目的で、通
常口金の配列同様に外径１００ｍｍの口金に等間隔ラン
ダム配列した口金を用いて紡糸したものである。その溶
融紡糸状態はポリマー吐出後、固化するまでの冷却ゾー
ンで単糸間、特に太細単糸間で接触による配向ムラや融
着現象が頻発して、操業性が著しく低下するとともに、
得られた織物の品位も劣悪なものとなシ、本発明の目的
とする混繊糸は得られなかった。一方、実験／１６２は
、外径１００ｍｍφの口金に吐出孔を平行ブロック配列
した口金を用いて本発明の方法により紡糸したものであ
る。安定した操業性と良好な織物品位を有する太細混繊
糸が得られた。

実験／１６３および４は、口金取付方向の効果を確認す
るものである。本発明に↓り吐出孔を平行ブロック配列
した口金を本発明の取付方向（第２図および第３図で示
した方法）に対して、９０゜（１２） および１８０°回転させて取り付け、紡糸したが、いず
れも溶融紡糸時に太細単糸間の接触現象が生じ、延伸工
程の糸切れが増加した。また、延伸糸パーン表面のルー
プ状りルミも発生し、仮撚加工工程での糸切れも増大し
た。

実験Ａ５．６．７および８は、冷却風の温度の効果を確
認したものである。実験Ａ６および７が各工程の操業性
、品質面において問題ないレベルであったのに対して、
７ｇ６５は温度が低すぎるため、ポリマーの配向が進む
前に急冷されて弱糸傾向糸となり、延伸および仮撚工程
での操業性が低下した。織物品位も劣悪なものとなった
。実験／１６．８は温度が高すぎるため冷却効果が減少
し、ポリマーの固化点が下方へ移動するため、固化する
前に太細単糸間で接触する機会が増加した。そのため延
伸および仮撚工程での操業性が低下し、織物品位も低下
した。

実験／４６９．１０．１１および１２は、冷却風の風速
の効果を確認したものである。実験／％ｌＯおよび１１
が各工程の操業性、品質面において問題ないレベルであ
ったのに対して、実験廓９は風速が遅いため冷却効果が
不十分で、実験／１６８と同様の理由から各工程での操
業性、織物品位とも低下した。壕だ実験／１６１２は風
速が速すぎるため、風圧による各単糸の吹流変位が増大
し、太細単糸間の接触が生じるようになり、操業性、織
物品位とも低下した。

実験Ａ　１．３　、１４および１５は、ポリエステルポ
リマー中の酸化チタンの含有量の効果を確認したもので
ある。いずれも安定した操業性と良好な品質の太細混繊
糸が得られた。

実験Ａ　Ｉ６．１．７および１８は断面形状の効果を確
認したものである。いずれも安定した操業性で、特に得
られた織物は絹様の光沢と風合を有する高品位の織物で
あった。

実験／ｌ６１９は複合紡糸機を用いて、４５Ｄ−２４Ｆ
および５５Ｄ−１８Ｆ側に通常のポリエステルポリマー
中、７５Ｄ−１２Ｆ側にイソフタル酸を９モルチ共重合
した高収縮性ポリエステルポリマーを供給し、その他の
条件は実験／Ｉ６２と同−条件で紡糸、延伸、仮撚加工
を行なった。製織評価した結果、操業性は問題ないレベ
ルに安定しており、得られた織物は嵩高性に富み、ソフ
トで暖か味が有り、且つ、張シ腰を有する良好なもので
あった。

実験／ｌ６２０は複合紡糸機を用いて、４５Ｄ−２４Ｆ
および７５Ｄ　−１２１”’側に通常のポリエステルポ
リマーを、５５Ｄ　−ｉｓＦ’側にジメチル−５−ナト
リウムスルホイソフタレートを２５モルチ共重合した易
染性ポリエステルポリマーを供給し、その他の条件は実
験／１６２と同一条件で紡糸、延伸。

仮撚加工を行なった。製織評価した結果、操業性は問題
ないレベルに安定していた。得られた織物を酸性染料で
染色し、更に別色のカチオン染料で染色したところ、酸
性染料で染色した段階でも多重明度を有する深味のある
色相となり極めて好ましい製品が得られた。更にカチオ
ン染料で染色することにより、５５Ｄ　−１８Ｆが選択
的に染色されることから、玉虫調の色調効果を有する極
めて好ましい製品が得られた。

（１５） 実験／ｌ６２１は、実験／Ｉ６２で用いた口金の４５Ｄ
−２４Ｆの吐出孔をトライローバル形、５５Ｄ　−１８
Ｆおよび７５Ｄ　−１２Ｆの吐出孔を円形とした口金を
用いて、通常のポリエステルポリマーを実験扁２と同一
条件で紡糸、延伸、仮撚加工を行なった。製織評価した
結果、操業性は問題ないレベルに安定しており、得られ
た織物はシルクライクな光沢と風合を有し、嵩高性もあ
る良好なものであった。

実施例２ 実施例１で用いた通常のポリエチレンテレフタレートチ
ップを実施例１と同様の条件で、外径１００朋φの口金
に、吐出孔径、吐出孔長および吐出孔数を種々変更した
口金を用いて、第２表の条件で紡糸した。さらに実施例
１と同一条件で延伸および仮撚加工を行ない、得られた
延伸糸および仮撚加工糸をそれぞれ製織して評価した。

第２表において、実験Ｓ、　２２　、２３　、２４およ
び２５は実施例１における実験／１６１〜１２に比較し
く１６） て、太細混繊糸を構成する全フィラメント数が減少した
場合の効果を確認したものである。実験廃２２は口金孔
配列がランダム配列であるため、太細単繊維間の接触に
よる融着現象が多発し、操業性が著しく低下した。しか
も延伸糸パーンのループ状りルミが多発し、織物の品位
も劣悪であった。実験／ｌ６２３は本発明の方法で紡糸
した結果、操業性および織物品位とも極めて良好なもの
が得られた。一方、実験／ｌ６２４および２５は実施例
１の実験／Ｉ６８および１２に対応するものである。実
施例１の実験／Ｉ６．８および１２が、本発明の目的と
する太細混繊糸を得られなかったのに対して実施例２の
実験、％２４および２５は、フィラメント数が減少し、
冷却ゾーンでの冷却効果が向上したことや、太細単繊維
間の接触の機会が減少したことが原因で、操業性および
品質とも実用上許容される範囲のものであった。

実験！２６，２７．２８および２９は、太細混繊糸を構
成する太繊維と細繊維の単糸デニールの大きさの比率を
変えた場合の効果を確認したものである。実験Ａ２６お
よび２７は太細比率が小さいため、本発明の方法を適用
すれば、より望ましいことは言うまでもないが、本発明
の方法をかならずしも適用しなくても操業性および品質
面で許容される範囲のものが得られたのに対して、実験
Ａ２８は太細比率が大きくなったため、本発明の方法を
適用しても延伸糸パーンのループ状タルＳがやや増加傾
向を示した。更に実験／１６２９は、太細比率が大きす
ぎるため、本発明の方法を適用しても、延伸糸パーンの
ループ状りルミ発生が許容範囲以上に増加し、従って、
仮撚加工時の糸切れ率も増加して、織物の品位も劣悪な
ものとなった。

（本頁以下余白） （１９）

【図面の簡単な説明】

第１図は紡糸工程における単繊維デニールと冷却風によ
る単繊維の吹流変位との関係を示す関係図、第２図およ
び第３図はそれぞれ本発明の方法を実施するときの口金
の一例を下面から見た概略図である。 １・・・口金、２・・・吹出面、４，５．６・・・吐出
孔。 代理人　弁理士　小　川　信　− 弁理士　野　１］　賢　照 弁理士　斎　］ζ　和　彦 （２２） 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　最小の平均単糸デニールＤ１と最大の平均単糸デ
   ニールＤ。との比が２０以上、１０未満であり、総フィ
   ラメント数が４０以上である太細混繊マルチフィラメン
   トを同一口金から溶融紡糸するに際し、前記口金の吐出
   孔配列を最小デニールフィラメントを吐出する吐出孔群
   を冷却風の吹出面に最も近くし、順次太デニールを吐出
   する吐出孔群はど遠くに配置するブロック配列とし、こ
   の口金から溶融紡出したポリマーを温度Ｔ（’Ｃ）と風
   速Ｖ（ｍ／分）とがそれぞれ１０〈Ｔ＜３５．１５＜Ｖ
   ＜４０である冷却風で冷却して引取ることを特徴とする
   太細混繊糸の製造方法。 ２、　混繊糸を構成する太細フィラメント群の少なくと
   も一群が変形断面糸である特許請求の範囲第１項記載の
   太細混繊糸の製造方法。 ３、　混繊糸を構成する太細フィラメント群の少なくと
   も一群が他のフィラメント群より収縮性の高い高収縮性
   ポリマーからなる特許請求の範囲第１項記載の太細混繊
   糸の製造方法。 ４　混繊糸を構成する太細フィラメント群の少なくとも
   一群が易染性ポリマーからなる特許請求の範囲第１項記
   載の太細混繊糸の製造方法。 ５、　太細混繊糸がポリエステルマルチフィラメントで
   あって、酸化チタン含有量が０〜５％である特許請求の
   範囲第１．２．３又は４項記載の太細混繊糸の製造方法
   。