JPS62206008A

JPS62206008A - 捲縮多孔中空繊維及びその製造方法

Info

Publication number: JPS62206008A
Application number: JP4402286A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Motomiya; 哲也本宮; Mikio Tashiro; 幹雄田代
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1986-03-03
Filing date: 1986-03-03
Publication date: 1987-09-10
Also published as: JPH0367122B2

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）本発明は高亀に優れた三次元捲縮を呈し、優れた責高性
、嵩回復性、保温性及び柔軟な風合を呈する捲縮多孔中
空繊維及びその製造方法に関する。更に、詳細にはカー
ペット。

ハイバイル、モケットや衣料用織編物等の他、特に詰綿
に用いたときに刺毛調の優れた特性を示す捲縮多孔中空
繊維及びその製造方法に関する。

（従来技術）溶融紡糸方法によって繊維に三次元的捲縮を付与する方
法は従来から提案されているが、実用上満足できるとは
いい難い。即ち、囚　収縮性の異なる二種のポリマーを
バイメタル型あるいは芯成分を偏心させた芯さ中型に複
合紡糸する方法がある。この方法は紡糸操作がかなり雉
しく、品質の安定した製品を得にくく、また紡糸装置が
複雑であるため設備費が高い等の欠点を有する。

（Ｊ３）　　溶液紡出糸の片側を加熱し、断面方向に異
方性を付与する方法、例えば（特公昭４３−１３３５１
号公報参照）がある。この方法は紡糸操作中に各単繊維
間の融着が起こるため満足な製品を得ることが困難であ
る。

（Ｑ　ポリマーがノズルから吐出される方向と吐出糸条
の引取方向との間にある角度をもたせ、繊維の断面方向
に不均一構造を生成させる方法（例えば特公昭４３−２
７５３９号公報参照）がある。この方法はノズル出口で
のポリマーの流動状態を極度に乱すため紡糸調子が悪く
、操業性が非常に低い等の欠点を有する。

■　吐出直後の糸条に冷却用気流を吹きつけ、断面方向
に複屈折度の異方性を付与して三次元捲縮繊維を得る方
法（例えば特公昭３８−７５１）号公報参照）があシ、
この改良法として繊維横断面の実質的中央または偏心し
た位置に単一の中空部を設けて、よシ異方性を高める方
法が特公昭４４−　　（２０４９７号公報、同４５−３
６３３０号公報、同５６−２９００７号公報に記載され
ている。

更に、横断面形状が略四角形であって、４個の中空部を
有するナイロン吐出糸条の断面を急冷する方法が特開昭
５４−１）２２４２号公報に記載されている。

しかしながら、これらの方法によって得られる捲縮繊維
では、充分に満足し得る嵩高性、嵩回復性、保温性、及
び風合を呈する捲縮繊維が得られず、しかも最適条件の
範囲が非常に狭く、生産性も低い。

（発明の目的）本発明は以上の事情を背景として為されたものであシ、
その目的とするところは、高度に優れた三次元捲縮を呈
し、優れた嵩高性、嵩回復性、保温性、及び柔軟な風合
を呈する捲縮多孔中空繊維及びその工業的な製造方法を
提供することにある。

構　　成　）本発明者等は、前記目的を達成すべく検討した結果、１
個の中空吐出孔に、３個の中空吐出孔の夫々が単独でス
リットを介して連結されているノズルから吐出された多
孔中空繊維の片面を急冷することにより、繊維横断面方
向の異方性が拡大されると共に１得られる捲縮繊維の風
合が柔軟となることを見い出し、本発明に到達した。

即ち、本発明は、熱可塑性重合体から成シ、断面形状が
略円形である中空を有する中空部を少くとも４個有する
捲縮多孔中空繊維であって、前記中空部の少くとも１個
の中空部（Ｅｌ）に残余の中空部（Ｅ！〜４）が直接接
合されていると共に、中空部（Ｅ！〜４）の少くとも１
個の中空部が独立して中空部（Ｅｌ）に直接接合され、
且つ断面異方性を有することを特徴とする捲縮多孔性中
空繊維であり、熱可塑性重合体を溶融紡糸して少くとも
４個の中空部（Ｅｌ〜４）を有する多孔中空繊維を製造
するに際し、該中空部（Ｅ＋　）を形成する中空吐出孔
に、中空部（Ｅｘ〜４）を形成する中空吐出孔の夫々が
羊独でスリットを介して連結されているノズルから吐出
された吐出糸条の片側を、前記吐出糸条の走行方向に略
直行する方向から冷風を吹き付けて急速に冷却せしめ、
次いで得られる未延伸糸を延伸してから弛緩熱処理する
ことによって、前記中空部（Ｅｓ〜４）の夫々の中空断
面形状が略円形で捲縮を発現させることを特徴とする捲
縮多孔中空線維の製造方法である。

本発明においていう「断面異方性」とは、繊維断面方向
に複屈折率差等の物性差が存在することを言う。

本発明を図面によシ説明する。

第１図は本発明の多孔中空繊維の断面形状、第２図は第
１図に示す本発明の多孔中空繊維を得るためのノズルの
断面形状、第３図（イ）は従来の多孔中空線維の断面形
状、第３図仲）は第３図０）の多孔中空繊維を得るため
のノズルの断面形状を夫々示す。

第１図及び第３図（イ）において、Ｅｌ’＝Ｉ＋は夫夫
の中空部を示し、点＃は中空部夫々の接合個所を示す。

本発明の多孔中空繊維は、第１図（ａ）に示す如く、断
面形状が略円形である中空を有する中空部（Ｅｔ〜Ｅ４
　）で形成されてお）、中空部（ＥＩ）に３個の中空部
（Ｅｘ　−Ｅａ　）が直接接合していると共に１中空部
（Ｅｘ〜Ｅａ　）の少くとも１個の中空部〔第１図（ａ
）では中空部（Ｅ４　））が独立して中空部（Ｅｔ）と
直接接合しておシ、他の中空部とは接合していないこと
が大切である。

これに対して、第３図（０）　Ｋ示す断面形状のノズル
によって得られる第３図Ｈ）　Ｋ示す従来の多孔中空繊
維では、中空部（Ｅ１）の周囲に中空部（Ｅ！〜Ｅ４　
）が接合しているものの、中空部（Ｅｓ〜Ｅａ　）は互
いに隣接する２個の中空部と接合しているものである。

かかる第３図（イ）に示す特開昭５４−１）２２４２号
公報に示されている多孔中空繊維では、後述する実施例
で示す様に、充分な嵩高性を呈することができない。し
かも、中空部夫々に有する中空の断面形状が長円である
ため、嵩回復性も劣るものとなる。

本発明の多孔中空線維は、第１図６）に示す如く、中空
（Ｅ２〜Ｅａ　）が互いに接合することなく、中空部（
Ｅｌ）と直接接合していたり、又は中空部（Ｅｌ）に接
合する中空部が第１図（ｃ）に示す如く３個以上あって
もよく、むしろ嵩高性を向上できるため好ましい。

この様な本発明の多孔中空繊維は第２図に示す断面形状
のノズルによって得ることができる。

かかるノズルについて、第２図（ｂ）　Ｋ示すノズルを
取り上ばて説明する。

第２図（ｂ）において８１〜Ｓｌｌはスリットを示し、
第１図（ｂ）に示す中空部（Ｅｔ　−Ｅａ　）の形成は
スリットＳ１とＳ！、スリットＳ４とＳｓ。

スリットＳ７と８８＋及びスリット８１０とＳｌｌとで
成される。

そして、スリット（Ｓ４　、Ｓｓ　）　　を中心にスリ
　ッ　ト　（Ｓｓ　　、　　　Ｓｔ　　）、　　ス　リ
　ッ　ト　＜Ｓｔ　　、Ｓｓ　　）。

スリン）　（Ｓ１ｏ、　Ｓｏ）が周囲に配置され、これ
ら周囲に配置されているスリット群はスリン）　８３　
、Ｓｓ　、Ｓｓを介して中心のスリット（Ｓ４゜５ｓ）
Ｋ夫々単独に連結されているため、中空部（Ｅｌ）に中
空部（Ｅｘ〜４　）が直接接合されるのである。

この＃ｇ２図（ｂ）に示すノズルから吐出されたｌＩｉ
維は第１図（ｂ）に示す様に単一中空部を有する繊維が
あたかも接合している如き断面形状を呈し、かかる断面
形状を呈する繊維の片側を急冷することによって容易に
高度な断面異方性を付与することができるのである。

これに対し、第３図０）の多孔中空繊維が得られるノズ
ルとして、前述の特開昭５４−１）２２４２号公報には
、第３図（ロ）に示す形状のノズルが示されている。

しかしながら、第３図（ロ）に示す様に略四角形の断面
形状が得られるならば、かかる繊維の片側に冷却風を吹
き付けても、風下側に回り込む冷却風を減少できるため
、かな）高度な断面異方性が付与できるものの、この様
に略四角形の断面形状を得ることは困難であって、実質
的に円形の断面形状となり易い。

このため、冷却風は風下側にも回夛込むために均一に冷
却され易く、高度な断面異方性を付与できないのである
。

また、第２図（ｂ）に示す４個の中空吐出孔が直列に連
結されているノズルでは、吐出糸条の片側から冷却ノ虱
を吹き付けると、吐出糸条の曲りが極めて大きくなり、
融着等が発生し易くなるため紡糸が極めて困難となる。

一方、前記４個の中空吐出孔が環状に配置され、且つ互
いに隣接する中空吐出孔と連結されているノズルでは、
得られる多孔中空繊維の嵩回復性が劣るものとなる。

本発明で用いるノズルとしては、第２図（ｂ）の他に、
第２図（ａ＞又は（ｃ）に示すノズルも用いることがで
き、夫々第１図（ａ１）又は（ｃ）　＆て示す断面形状
の多孔中空繊維を得ることができる。

次に、本発明において、第２図に示すノズルから吐出さ
れた第１図に示す断面形状の９維の片側を急冷すべく、
吐出糸条の片側に対し、吐出糸条の走行方向に直交する
方向から冷却風を吹き付けて急速に冷却することが大切
である。

ここで、冷却風の吹き付ける方向が吐出糸条の走行方向
ＩＣ対し着く傾斜している場合には、Ｎ１．維の片側を
急冷することができず、高度な断面異方性を付与するこ
とができない。

かかる冷却風の風速は、０．２　ｍ／　Ｆ＋ｅＣ以上特
に１）ｒＬ／　ｓａｃ以上が好ましく、冷却風を吹き付
ける位置は紡糸口金面に近い程効果的であるが、良好な
操業性を維持するためには紡糸口金面下１〜３５Ｃ１ｌ
ｌが好筐しい。

同、冷却風用気体としては空気が鐘も経済的であるが、
高分子溶融体く対して不活性な気体であれは何でもよく
、その温度はできるだけ低温の方が好ましいが、経済的
見地から１０〜４０℃が好適である。

かくして得られた糸条を更に延伸し、弛緩熱処理するこ
とによって、捲縮を発現することができる。

この除の延伸条件としては、紡糸工程で付与された高度
の断面異方性がア分に保持される条件を採用することが
好ましい。

かかる延伸条件をポリエステル繊維の場合について具体
的に述べると、延伸温にはＴｇ士２０℃（Ｔｇ：ポリエ
ステルのガラス転移点）の範囲内の温度が好ましく、延
伸倍率は最高延伸倍率の６５〜９５褒が好適である。

延伸方法は液浴延伸、ビン延伸等いかなる方法によって
もよい。

また、弛緩熱処理としては、延伸後の糸条を構成する各
単繊維を可能な限シ無拘束状態とし、次いで熱処理する
ことによってなされる。熱処理温度は１００〜２３０℃
が好ましい。かかる弛緩熱処理はトウ状、マルチフィラ
メント状、ステープル状等いかなる状態で行ってもよく
、弛緩熱処理前に機械捲縮を付与してもよい。

この様にして得られた捲縮多孔中空繊維の中空率は５〜
６０チが好ましい。

ここで言う「中空率」とは、繊維横断面における中空部
の総面積に対し、前記横断面の外周部で囲まれた面積に
対する比である。具体的に第１図（ｂ）を用いて説明す
ると、中空部総面積（ＳＥ）とは中空部（ａｔ〜４）の
合計面積であシ、横断面の外周部に囲まれた面積（ＳＴ
）とは前記中空部面積（ＳＥ）及び熱可塑性重合体が占
める面積（ＳＰ）との合計である。

即ち、中空率は下記式で表わされるものである。

ＳＥ＋ＳＰかかる中空率が６０％を越えると中空部が変形し易くな
る傾向があυ、５チ未満であれば断面方向の異方性を充
分に付与できなくなる傾向がある。

この中空率は多孔中空繊維を形成する中空部夫々がｔデ
ぼ等しい値になることが好ましい。

尚、本発明でいう熱可塑性重合体とは、溶融紡糸可能な
重合体のことであって、かかる重合体の例としては、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
ト等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレンな
どのポリオレフィン類、ナイロン６、ナイロン６６など
のポリアミド類およびこれらを主とする共重合物や重合
混合物である。％Ｋ。

エチレンテレフタレート単位が８５モルチ以上であるポ
リエステルを用いると熱的性質が良好で好ましい。かか
るポリエステルにおいて、１５モルチ未満の他の成分、
例えば５−ソジウムスルホイソフタル酸、イソフタル酸
。

アジピン酸、ジエチレングリコール、ポリエチレングリ
コール、ポリアルキレングリコール等の成分が共重合さ
れていてもよく、特に５−ソジウムスルホイソ７タル酸
成分が共重合されているものが好ましい。また、この様
なポリエステルの固有粘度（２５℃のＯ−クロロフェノ
ール中で測定した粘度から求める）は０．３５〜０．９
０のものが好ましい。

！細、前記重合体には艷消剤、接着剤、帯電防止剤、防
炎剤等の添加剤を含有していてもよい。

（作　用）従来より知られている第３図（ロ）に示すノズルから吐
出される繊維の片面を冷却する方法では、断面異方性を
充分に付与することができないため、スタッフィングボ
ックスや流体処理ノズル等の物理的な捲縮加工を併用し
なければ、充分な捲縮が得られないのである。

更に、第３図（ロ）Ｋ示すノズルを用いて得られる多孔
中空繊維は、第３図（イ）Ｋ示す如く、中空の断面形状
が長円であシ、且つ中空部が最密状態に接合されている
。

これに対し、本発明においては、吐出された繊維の断面
形状を冷却風によって均一に冷却され難い形状としたた
め、冷却風が風下側に回シ込み難いので繊維断面の風上
側と風下側との温度差を従来のものく比して著しく大き
くすることができ、従来のものに比較して高度な断面異
方性を有することができるのである。

そして、かかる繊維に弛緩熱処理を施して捲縮を発現す
る結果、大きな捲縮を呈することができ、多孔中空繊維
であるため良好な保温性及び柔軟な風合も呈することが
できる。

しかも、均一性の良好な捲縮繊維を得るための最適条件
の範囲も従来の方法に比較して広くとれるため、生産性
が良好で生産コストを低下することができる。

更に、本発明の多孔中空繊維は、断面形状が略円形であ
る中空を有する中空部で形成され、且つ中空部の接合状
態も最密状態ではないため、繊維自体の剛性及び中空率
を向上でき、且つ繊維間の空隙も増大できる。

このため、本発明の捲縮多孔中空繊維は、屈曲等による
「中空つぶれ」又は「へたシ」の発生を防止できるため
、優れた嵩回復性を呈することができ、更に前記捲縮と
相俟って優れた嵩高性を呈することができるのである。

（発明の効果）本発明の捲縮繊維は、カーペット、ハイパイル、モケッ
トや衣料用織編物等の他、特に詰綿に用いたときく羽毛
調の優れた特性を示す製品が得られる。

（実施例）更に、実施例によシ本発明を更に説明する。

実施例１〜３．比較例１２５℃の０−クロロフェノール中で測定した固有粘度が
０．６５のポリエチレンテレフタレートを第１表に示す
断面形状のノズルから２８０℃で溶融吐出し、７５０ｍ
／■で巻き取シ、単繊ｍ繊度２５デニールの未延伸糸を
得た。吐出糸条の冷却は、口金面下１．５〜１！ｌｕｌ
＋の位置で２５℃の冷却用空気を１．０　ｍ　／　ｓｅ
ｅの流速で糸条の進向方向に対して俳直な方向から吹き
付けることにより行った。このようにして得られた未延
伸糸を集束して７０万デニールのトウにしたものを６５
℃の水浴中で、３．５倍に延伸した後トウ状で乾燥して
１３０℃雰囲気中で弛緩熱処理を行い、捲縮発現後６４
．に切断した。かくして得られたステープルファイバー
をカードに通してウェッブをつくりふとん綿としその性
能を測定した。結果を第１表に併せて示す。

第　　　　１　　　　表第１表に示す如く比較例１に比し、本発明の方法によっ
て得られた繊維を用いたふとん綿は比容積１）０　ｃｒ
ｄ／　１以上、圧縮率６０チ以上、回復率９０％以上の
優れた嵩高性、耐ヘタリ性でソフトな風合を呈する。実
施例１〜３はいずれも紡糸調子は良好であったが、比ｉ
２＞例は紡糸単繊維切れが発生した。

同、第１表に示す捲縮数はＪＩＳ−Ｌ１０７４により測
定した値であり、比容積、圧縮率、回復率はＪＩＳ−Ｌ
ｉ２Ｏ２によシ演１ｊ定したｆ直である。

実施例４．比較例２２５℃ｍ−クレゾール中で測定した極限粘度が１．１の
ナイロン６を第２図（Ｃ）に示すノズルを通して２６０
℃で溶融吐出し、１５００　ｍｌ−で引取り、単ｌｌａ
雑ｏ度３０デニールの未延伸糸を得た。この未延伸糸の
横断面は第４図（ｈ）の如き多孔中空断面であった。吐
出糸条の冷却は口金面下１．５〜１（１ｍの位置で２５
℃の冷却用空気を０．８７ｒＬ／　！ｌｅｅの流速で糸
条の進行方向に対して垂直な方向から吹きつけることに
よシ行りた。紡糸調子は全く問題なかった。この未延伸
糸条は単繊維数７０本からなシ、この未延伸糸条を５０
℃の延伸温度で３．５倍にピン延伸した後、１３０′Ｃ
＄囲気中で弛緩熱処理して連続的に巻取った。得られた
延伸熱処理系をＪＩＳ−Ｌ１０７４に従って倦縮性能を
測定したところ捲縮数１３．０ケ／２５關、捲縮弾性率
９１％の良好な捲縮を有していた。同、第３図（ロ）に
示すノズルを用いて同様に片面急冷し、延伸後弛緩熱処
理した場合の捲縮数及び捲縮弾性率はそれぞれ４．０ケ
／　２５　ａｓ　、　５３　％となシ非常に劣るもので
あった。また紡糸単繊維切れが発生した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の多孔中空繊維の断面形状、第２因は第
１図に示す本発明の多孔中空繊維を得るだめのノズルの
断面形状、第３図（イ）は従来の多孔中空繊維の断面形
状、第３図（ロ）は第３図（イ）の多孔中空繊維を得る
ためのノズルの断面形状を夫々示す。第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）熱可塑性重合体から成り、断面形状が略円形であ
る中空を有する中空部を少くとも４個有する捲縮多孔中
空繊維であつて、前記中空部の少くとも１個の中空部（
Ｅ＿１）に残余の中空部（Ｅ＿２〜＿４）が直接接合さ
れていると共に、中空部（Ｅ＿２〜＿４）の少くとも１
個の中空部が独立して中空部（Ｅ＿１）に直接接合され
、且つ断面異方性を有することを特徴とする捲縮多孔性
中空繊維。
（２）中空部（Ｅ＿２〜＿４）の夫々が独立して中空部
（Ｅ＿１）に接合されている特許請求の範囲第（１）項
記載の捲縮多孔中空繊維。
（３）熱可塑性重合体がポリエチレンテレフタレートで
ある特許請求の範囲第（１）項記載の捲縮多孔中空繊維
。
（４）熱可塑性重合体を溶融紡糸して少くとも４個の中
空部（Ｅ＿１〜＿４）を有する多孔中空繊維を製造する
に際し、該中空部（Ｅ＿１）を形成する中空吐出孔に、
中空部（Ｅ＿２〜＿４）を形成する中空吐出孔の夫々が
単独でスリットを介して連結されているノズルから吐出
された吐出糸条の片側を、前記吐出糸条の走行方向に略
直行する方向から冷風を吹き付けて急速に冷却せしめ、
次いで得られる未延伸糸を延伸してから弛緩熱処理する
ことによつて、前記中空部（Ｅ＿１〜＿４）の夫々の中
空断面形状が略円形であつて、且つ中空部（Ｅ＿２〜＿
４）の少くとも１個が独立して中空部（Ｅ＿１）に直接
接合している繊維に捲縮を発現させることを特徴とする
捲縮多孔中空繊維の製造方法。
（５）中空部（Ｅ＿２〜＿４）の夫々が独立して中空部
（Ｅ＿１）と接合されている特許請求の範囲第（４）項
記載の捲縮多孔中空繊維の製造方法。
（６）熱可塑性重合体がポリエチレンテレフタレートで
ある特許請求の範囲第（４）項記載の捲縮多孔中空繊維
の製造方法。