JPS62238817A - ポリエステルステ−プルフアイバ−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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特殊断面形状を有するポリエステルステープ
ルファイバーの製造法に関するものであり、ざらに詳し
くはπ字形の吐出ノズルを用い紡糸性が良好で、かつ優
れた抗ピル性、吸水性を有する細繊度ステーブルファイ
バーの製造方法に関するものである。

〔従来技術〕

従来、抗ピル性の良好な繊維を得るために低粘度のポリ
マを用いて繊維の強度を低下させたり、強度を低下させ
るに有効な第３成分を共重合したポリマを用いる方法が
知られている。また、例えば特開昭５１−１０９３２０
号公報、特開昭５２−１４８２２１号公報に開示されて
いるように、繊維断面をＵ字形等の異形とすることによ
って抗ピル性の向上をはかっている。

一方、吸水性の良好な繊維を得るためには、吸水性に有
効な第３成分を共重合したポリマを用いたり、繊維表面
に吸水剤を塗布したり、繊維表面にミクロボイドを形成
したり、繊維を中空化したり、またそれらを組合せる方
法が知られてぃ゛る。

また更には、例えば特開昭５５−１２２０７４号公報に
開示されているように繊維断面を異形化することで吸水
性を向上させようとしでいる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前記したいずれの方法においても、実用
上十分な抗ピル性、吸水性を付与することは困難である
。なぜなら、このように繊維に機能性を付与しようとす
ると、繊維の強力低下、フロスティングの発生、染色性
の低下など種々の問題が生じ、また製品のコストアップ
につながってきた。そこで本発明者らは鋭意検討を重ね
た結果、繊維断面を特殊な形状、すなわちπ型とするこ
とで製品のコストアップを最小限に抑え、繊維のもって
いる基本的な性質をそこなうことなく、抗ピル性ばかり
か吸水性をも同時に満足する繊維が得られることを知っ
た。しかしながら、π型断面糸にはこのような優れた性
質がある反面、生産性の向上面から多ホール化した口金
を用いて紡糸すると、融着、糸切れ、糸の太さ斑（繊度
斑）等の問題が生じてしまう。

本発明の目的はこれらの問題を解決し、ノズル形状がπ
字形であるステーブル用多ホールロ金を用い、衣料用布
帛に適した細繊度の繊維を紡糸性（糸切れ、融着、糸斑
）に問題なく安定して紡糸し、衣料用布帛に優れた抗ピ
ル性、吸水性を有するステーブルファイバーの製造方法
を提供することである。

〔問題を解決するための手段〕

前記した本発明の目的は、構成単位の８５モル％以上が
エチレンテレフタレートであるポリエステルからなる直
線状断面部Ａ、Ｂ、Ｃから構成され、直線状断面部Ａに
対して他の２本の直線状断面部Ｂ、　Ｃが直線状断面部
Ａの先端から内側に入った部分の同一側面に接合され、
かつ直線状断面部Ｂ、Ｃの外側面が直線状断面部Ａの先
端部と直線状断面部Ｂ、Ｃの外側面からなる接線の内側
にある特殊断面形状を有する単繊維繊度が２．５デニー
ル以下であるポリエステルファイバーを製造するに際し
、（１）次式を満足するπ型ノズル孔を有する口金を用
い、 ０．０５≦Ｓ≦０．０８　（ｍ） ０、５≦、Ｉ！２Ａ１≦１．２ Ｗ≧０．２０（ｍ） ｈ≧０．３０（履） Ｚ≧０．１０’（履） ７５°≦α≦１００’ （ただし、Ｓニスリット巾 、ｌ１：スリット長さ ｆＪ２　ニスリット高さ Ｗ　：溝巾 ｈ　：溝深ざ Ｚ　：接合位置 α　ニスリット角度とする。） （２〉　ドラフト率≦５００ 孔周長当りの吐出量≧０．０１５　（ｃｍ３／ｓｅｃ−
ｃｍ＞ でポリマ吐出を行ない、 （３）チムニー冷却間始位置が、口金面下３０〜１００
＃であり、かつそのチムニ−冷却長が２００ｍ以上の環
状外部吐出しチムニ−を用いて、３０〜９０ｍ／ｍｉｎ
の風速で冷却することを特徴とするポリエステルステー
プルファイバーの製造法によって達成できる。

本発明において目的とするステープルファイバーの断面
は、第１図に示されるようなπ型断面でおり、使用する
紡糸口金はノズル孔が例えば第２図に示される様な断面
を持つものが好ましく、第３図に示される様にスリット
ｂおよびスリットＣの先端部を円形にするとより好まし
い。従来から知られている異形孔であるＴ１本、Ｈ，Ｌ
Ｊ形では、本発明の目的とする優れた抗ピル性、吸水性
を同時に満足することはできない。また本発明の口金は
ステープル生産用であり、その生産性から当然釜ホール
のものが必要となり、３００ホ一ル以上のものを用いる
ことが好ましい。本発明において用いられる口金の孔サ
イズは、次の範囲を満足する必要がある。

０．０５≦Ｓ≦０．０８　（ｍ） ０．５≦ρ２／ρ１≦１．２ Ｗ２Ｏ，２０（ｍ＞ ｈ≧０．４：Ｏ（ｍｍ） Ｚ≧０．１０（ｍｍ） ７５°　≦α≦１００゜ 口金の孔サイズについて第２図を用いて更に説明する。

本願発明においては、スリット巾Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３はい
ずれも０．０５〜０．０８（ｍ）の範囲でなければなら
ない。０．０５ｍより狭くなると、ポリマ中の異物およ
び分解物でノズル詰りを発生しやすくなる。一方、０．
０８ｍより大きくなるとドラフト率の増加を招いて糸斑
の増大、糸切れ発生の原因となる。口金製作上の精度を
考慮すると、好ましくは０．０６〜０．０８Ｉｒｕｎで
あり、またＳｌ、Ｓ２、Ｓ３がすべて等しいことが好ま
しい。

スリット高さとスリット長さの比ρ２／９１は０．５〜
１．２の範囲でなければならず、好ましくは０．６〜１
．０で必る。、１！　２／、Ｑ　１が本発明の範囲を越
えると、本発明の目的の断面形状をもったステーアルフ
ァイバーは得られない。Ｎ２／１１が０．５より小さく
なると、得られるファイバーの繊維断面形状が略ダ円状
となり、吸水性の効果は失われる。ｇ２／ρ１が１．２
より大きくなると、紡糸時の中空化の危険が大きくなり
糸切れ発生の原因となる。

また溝巾Ｗと溝深ざｈはそれぞれ０．２０ｍ、０．３０
ｍ以上とする必要がある。好ましい溝巾Ｗは０．２〜１
．０ｍｍ、溝の深さは０．３〜１゜Ｏｒｒｍの範囲であ
り、更に好ましくは、それぞれ０゜２〜０．８Ｉｒｖｒ
ｔ、０．３−０．７＃の範囲である。

溝巾Ｗを０．２０Ｍ未満にすると、スリットｂ、Ｃから
ポリマが吐出される際に融着をおこしやすくなる。また
スリットｂ、ｃで構成される溝深ざｈは０．３８以上に
することにより、紡糸条件特に温度を変更しても安定し
て目標の繊維断面の溝の深さを得ることができる。

また、スリットａに対するスリットｂＳｃの接合位置Ｚ
１、Ｚ２はスリットなの先端部より０゜１ｍ以上内側に
接合することが必要であり、好ましくは０．１〜０．２
５Ｍの範囲である。０．１ｍより小ざくすると、吐出時
のバラ〉ス効果によって先端部より内側に接合された本
発明の断面形状を有するステーアルファイバーを得るこ
とは困難となる。

次に、スリットａに対してスリットｂ、ｃが接合されて
なすスリット角度αは７５°〜１００”の範囲で設定し
てよいが、吐出ポリマの安定性の点で９０”に設定する
のが最も好ましい。αが１００°を越えるとステープル
ファイバーが中空化され、吸水性が落ちる。また７５°
より小さくなると偏平断面に近くなり、吸水性が落ちて
しまう。

本発明の口金としては、上記ノズル孔サイズを満足する
ものであれば第２．３図の形状に限定されず使用可能で
あるが、前記ノズル孔サイズをもツロ金ノ上部ニ、更に
５０〜１５ｏ（×１ｏ５ｄｙｎｅ／ＣＩＡ）の範囲のズ
リ応力を有する孔形が円形であるノズル孔をもつ口金を
使用する方が、紡出糸の繊度斑を小ざくするうえでより
好ましい。

上記ノズル孔を有する口金を用いて紡糸する時の条件と
しては、通常に採用される条件を採用可能であるが、本
発明によって得られるステープルファイバーは優れた抗
ピル性、吸水性を発揮できる衣料用分野に使用されるこ
とから、その繊度は２．５デニール以下でおり、その設
定繊度となるような吐出条件にすべきであり、また紡糸
時の糸切れ、糸斑の減少をはかるためノズル孔の孔周長
当りの吐出量を０．０１５　（ｃｍ３／ｓｅｃ　−ｃｍ
＞以上とする必要があり、好ましくは０．０１５≦孔局
長当りの吐出量≦０．０３７５であり、更に好ましくは
０．０１５≦孔周長当りの吐出量≦０゜０３０である。

また、ドラフト率は繊度、孔内ズリ応力の点から５００
以下にする必要があり、１００〜５００とすることが好
ましい。

紡糸温度はポリマの軟化点より３０℃以上高目で紡出す
ることが好ましい。紡出された糸条は環状外部吹出しチ
ムニ−を用い冷却される。環状外部吹出しチムニ−とは
、第４．５図に示すような糸条の外周部から内周部に向
は整流された冷却風が均一に吹き出すチムニ−である。

本発明におけるπ字形の断面を冷却する場合は、特に全
体を均一に冷却することが必要であり、また斑の発生を
極力おさえるため、糸条をできるだけゆらすことなく冷
却しなければならない。そのためには、糸条の外周部よ
り冷却できる環状外部吹出しチムニ−が必要となる。冷
却風の吹き出しは口金面下３０〜１００ｍの位置から開
始し、かつその下２００＃以上の範囲で糸条の外面周囲
から吹き付ける必要がある。好ましくは、口金面下３５
〜８Ｃ）ｓから冷却を開始し、２００〜１０００ｍの範
囲で吹き付けることが好ましい。口金直下３０ｍｍ以内
の位置で冷却を開始すると口金をも冷却され、紡糸性悪
化の原因となる。また冷却開始位置が口金面下１００ｍ
ｍを越えると均一冷却の効果が十分でなくなる。冷却は
風速３０〜９０　ｍ／ｍｉｎの範囲で行なう必要があり
、３０〜７０ｍ／ｍｉｎが好ましい。３０ｍ／ｍｉｎ未
満で行なうと糸条の冷却が不足し融着がおこりやすく、
９０７Ｆ’Ｌ／ｍｉｎを越えると糸条のゆれが大きくな
り、繊度斑の原因や糸切れが発生しやすくなる。

糸断面に対する冷却方向としては、紡糸安定のためスリ
ットｂ、ｃの先端方向からスリットａにむかって行なう
のが好ましい。

上記したような方法で得られた未延伸糸は延伸、ケン縮
付与、熱セット、カット工程を経てステーアルファイバ
ーとする。延伸、ケン縮付与、熱セット、カット工程の
条件は通常採用される条件を用いることができるが、紡
績性を向上させる観点からケン縮付与については、ケン
縮付与前にトウ温度をスチーム処理によって７０℃以上
となし、クリンパ−内で９０℃以上０．５秒以上熱処理
することでケン縮度を向上させることが好ましい。

クリンパ−内での熱処理としてはスチーム処理が特に好
ましい。本発明のπ断面糸は、それ自身吸水性を有する
が、更に吸水性を向上させる意味でアルカリ処理を５〜
２５％の範囲で行なうことが好ましい。

本発明におけるポリエステルとは構成単位の８５モル％
以上がエチレンテレフタレートであり、従来公知のイソ
フタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、トリメリット酸
などのカルボン酸およびその誘導体、ジエチレングリコ
ール、ポリエチレングリコールあるいはその他の共重合
成分の１種又は２種以上を全共重合成分量として１５モ
ル％を越えない範囲で含んでいてもよい。またオルソ−
クロロフェノール２５℃中で求めたポリエステルの固有
粘度は紡糸時にシャープなπ断面形状を保持させるため
にも０．６以上あることが望ましい。

［実施例］ 以下実施例をあげて本発明を具体的に説明する。

尚、繊度変動率、抗ピル性、吸水高さ、抗７０スティン
グ性は次の方法で求めた。

Ａ、繊度変動率 測定器ＤＥＮＩＥＲＣＯＭＰＵＴＥＲＤＣ−１１８（サ
ーチ制御電殿有限会社）を使用し、試料長２５ｍ、初荷
重０゜１　ｇ／ｄの条件で単繊維４０本を測定した値を
用いた。

Ｂ、抗ピル性 ＩＣＩ法５時間で判定した。

Ｃ０吸水高さ バイシック法で長さ２０ｃｍ、巾１　ｃｍの短冊状サン
プルの下端を水中に浸漬し、１０分後の吸水高ざを測定
した。

Ｄ、抗フロスティング性 アピアランスリテンションテスターを用い、２枚のサン
プル片を荷重７５０ｇ下で直径３　ｃｍの円状に接触さ
せ、１０分間回転擦過させた後、変色程度を変退色グレ
ースケールで１〜５級の等級判定をした。

実施例１ ２５℃オルソクロロフェノール溶液中で測定した固有粘
度０．６６のポリエチレンテレフタレートを、１７０顛
φの口金に最内径１２０Ｍφ、最外径１４６＃φとの間
に５００のノズル孔が環状に配列された第１表に示す孔
サイズをもつ口金を用い、次の条件で紡糸を行なった。

温　　　　　度　　　３００’Ｃ 吐　　出　　１ｋ　　　　２８２ｇ／ｍｉｎ紡　　　　
　速　１１００ＴｒＬ／ｍｉｎチ　ムニ　−　　環状外
部吹出しチムニー冷却間始位置　　口金面下６０ｍ 冷却風速　５０ｍ／ｍｉｎ 冷　　却　　長　　　６００履 紡糸状況と１ｑられた未延伸糸の繊度変動率を併せて第
１表に示す。

第　　１　　表 更に、実験Ｎα２と５で得られた未延伸糸をそれぞれ５
０万デニールのトウとした。そして９５°Ｃの液浴で３
．３倍に延伸し、引続き２００℃の熱板で８秒間定長熱
処理した後、１〜つ温度をスチーム処理によって７２°
Ｃとなし、クリンパ−内で９２℃でスチーム処理しなが
らケン縮付与した。９５°Ｃで乾燥後３８Ｍにカットし
てステープルファイバーとした。得られたそれぞれのス
テーアルファイバーと、比較用として１．５デニールで
カット長３８ｍの丸断面のポリエステルステープルファ
イバーおよび木綿を用いて通常の紡績を行ない、綿番手
として３０５の紡績糸を得た。この糸を使用しインター
ロックニットを作製した。引続き通常行なわれるような
条件を用い、精練、染色、仕上げセットを実施した。尚
、木綿以外のインターロックニットは精練後アルカリ処
理し、１５％減最した後、染色、仕上げセットした試料
も作成した。得られた編物の特性を第２表に示す。

第　　２　　表 第１表、第２表から明らかな通り、本発明の方法によれ
ば、紡糸性良く、未延伸糸の繊度斑の小ざい、吸水性、
抗ピル性、抗フロスティング性の優れたポリエステルス
テーブルファイバーが得られることがわかる。

実施例２ 第３表に示したように、冷却条件を変更した以外は実施
例１、実験Ｎｏ、　２と同様にして紡糸を行なった。

結果を第３表に併せて示す。

第３表から、口金の孔サイズが本発明の範囲におっても
冷却条件が適正でないと、糸切れ、融着、繊度斑が発生
し、また本発明における断面のシャープさを保てないこ
とがわかる。

〔発明の効果〕

本発明の方法によって、特殊な形状のπ断面形状の繊維
を紡糸性等の製造上の問題なり１ｑられ、また得られた
ステーブルファイバーを衣料用布帛として用いた時、優
れた抗ピル性、吸水性を発揮するものでおる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で得られた糸の横断面図の一例である。 第２．３図は本発明で使用するノズル孔の例である。 第４図は本発明で使用する環状外部吹出しチムニ−の−
例の側面図で、第５図はそのＭ−Ｎ断面図でおる。 １、口金 ２、糸条 ３、ＩＭ状外筒吹出しチムニ− ４、冷却風 特許出願人　　東　し　株　式　会　社第１図 第２図　　　　　　第３図 第４図　　　　　　　第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 構成単位の８５モル％以上がエチレンテレフタレートで
   あるポリエステルからなる直線状断面部Ａ、Ｂ、Ｃから
   構成され、直線状断面部Ａに対して他の２本の直線状断
   面部Ｂ、Ｃが直線状断面部Ａの先端から内側に入った部
   分の同一側面に接合され、かつ直線状断面部Ｂ、Ｃの外
   側面が直線状断面部Ａの先端部と直線状断面部Ｂ、Ｃの
   外側面からなる接線の内側にある特殊断面形状を有する
   単繊維繊度が２．５デニール以下であるポリエステルス
   テープルファイバーを製造するに際し、 （１）次式を満足するπ型ノズル孔を有する口金を用い
   、 ０．０５≦５≦０．０８（ｍｍ） ０．５≦ｌ＿２／ｌ＿１≦１．２ Ｗ≧０．２０（ｍｍ） ｈ≧０．３０（ｍｍ） Ｚ≧０．１０（ｍｍ） ７５°≦α≦１００° （ただし、Ｓ：スリット巾 ｌ＿１：スリット長さ ｌ＿２：スリット高さ Ｗ：溝巾 ｈ：溝深さ Ｚ：接合位置 α：スリット角度とする。） （２）ドラフト率≦５００、 孔周長当りの吐出量≧０．０１５（ｃｍ＾３／ｓｅｃ・
   ｃｍ） でポリマー吐出を行ない、 （３）チムニー冷却間始位置が、口金面下３０〜１００
   ｍｍであり、かつそのチムニー冷却長が２００ｍｍ以上
   の環状外部吐出しチムニーを用いて、３０〜９０ｍ／ｍ
   ｉｎの風速で冷却することを特徴とするポリエステルス
   テープルファイバーの製造法。