JPS6323291B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は、新規な紡績糸およびその製造方法に
関するものである。更に詳しくは、高伸度低熱収
縮ポリエステル繊維トウを牽切して得られるポリ
エステル短繊維を含む繊維により得られる紡績糸
およびその製造方法に係るものである。 従来技術 従来より、嵩高紡績糸およびそれを製造する方
法は数多く提案されてきた。その代表的なもの
は、収縮差のある２種類以上の原綿を適当な方法
でミツクスして紡績糸とし、この紡績糸を熱処理
して嵩高紡績糸を得る方法である。さらに、この
方法の応用例として、連続繊維からなるトウを牽
切装置にかけて、ステープル繊維とし、このステ
ープル繊維からなるスライバーのうち、ある割合
に当るものを熱処理することのより、低収縮のス
ライバーとし、この低収縮のスライバーと、未処
理のスライバー（高収縮のスライバー）とを混合
して紡績糸を作り、この紡績糸を熱処理して嵩高
紡績糸を得る方法がある。 これらの方法では、熱処理前において、如何に
均一にこれら収縮差のある原綿を混合しても、熱
処理後は高収縮の繊維が中心部に集まる傾向を有
し、外周部にある低収縮繊維が過度にルーズな状
態となり嵩高紡績糸の外観を損ねていた。特に、
この傾向は、前記の低収縮繊維の混合割合が大き
くない場合、又は、高収縮繊維の収縮率が大なる
場合に起り易い。逆に低収縮繊維の混合割合が大
きい場合は、嵩高紡績糸の外観は改良されるが、
中心部に集まつた高収縮繊維の割合が少ないた
め、糸の力学的特性（例えば、強伸度特性）が劣
化するという問題点を持つていた。 これらの問題点を改良するために、切断伸度の
大なるトウを牽切して紡績する方法を特願昭53−
38816号で提案した。この方法によると切断に到
るまでに１本の繊維が受ける歪の状態を様々に変
化させて、繊維の収縮率が無段階に変化するよう
になし、この様な繊維の多数本の集合体である紡
績糸を作り、この紡績糸の嵩高処理の際、複雑な
各繊維の収縮挙動を前記紡績糸内で発現させて、
優れたバルキー効果を得るのである。 しかしながら、特願昭53−38816号に記載され
たような方法では、切断伸度の大なるトウを得る
に際して、従来の紡出速度（例えば500ｍ／分）
で常法に従つて溶融紡糸された未延伸糸を普通延
伸倍率以下の低延伸倍率で処理し、次いで弛緩熱
処理して高伸度トウを得る方法であるから、種々
の欠点を生じることが判明した。 即ち、普通延伸倍率以下で延伸するために、延
伸斑が発生し易く、従つてこれにより得られたト
ウを牽切するに際しては、牽切斑が起り易く、又
染色斑が発生し易い欠点がある。更に、該トウを
高温度（例えば170℃以上）で収縮処理すると、
顕著な強度劣化が生じ、牽切に際して繊維長の短
いものが増加し、得られる紡績糸の品位を害する
という欠点もある。又、前記の延伸倍率を普通延
伸倍率の範囲に取ると充分な伸度が得られず、
又、強度が増大して牽切し難くなると共に、牽切
域において、繊維切断時の切断端のスナツプバツ
クが大となり切断繊維の配列が乱れる等の欠点が
ある。高伸度トウを得るには、このように延伸が
困難なこと、熱処理温度が充分高められないこと
に加えて、多数のフイラメントから構成されるト
ウをかかる延伸条件や熱処理条件により作業をす
るに当り、各フイラメントを均一に処理すること
が、かなり困難となるのである。 発明の目的 本発明の目的は、このような欠点を改良し、牽
切斑や染色斑が発生するのを防止すると共に、高
伸度トウ製造工程を短縮し、優れた反撥性，しわ
回復性，および嵩性を有する織編物を作る新規な
構造の嵩高紡績糸を可能にする紡績糸およびその
製造方法を提供することにある。 発明の構成 本発明は、平均繊維長が少なくとも100mmであ
るポリエステル短繊維からなる紡績糸において、
該ポリエステル短繊維が、その長さ方向に沿つて
異るデニールおよび異る沸水収縮率を有し、か
つ、定荷重伸長域部分を有しないものであつて、 (イ) 該異デニール部分の最小デニール／最大デニ
ールの比（△Ｄ）が0.7以下であり、 (ロ) 該沸水収縮率の最小値が５％以下であると共
に、沸水収縮率の最大値との差（△BWS）が
少なくとも７％であり、 該ポリエステル短繊維が、糸条中でランダムに
分布して配置されていることを特徴とする紡績糸
にあり、かかる紡績糸は、複屈折△ｎが0.02〜
0.10の範囲にあるポリエステルフイラメントから
なるトウ（以下、ポリエステルフイラメントとい
う）を120℃〜220℃の範囲の温度で、且つ弛緩状
態で熱処理するか、又は前記範囲の温度で、且つ
自然延伸倍率以下の延伸倍率で延伸処理して、切
断伸度が70％以上の高伸度ポリエステルトウとな
し、しかる後、前記トウを牽切域に供給し、一回
のみの牽切により得られたポリエステル短繊維を
用いる紡績方法により得ることができる。 以下、本発明を詳細に説明する。 本発明の紡績糸は、公知の抱合手段により得ら
れるものであつて、抱合手段としては、リングト
ラベラー使用のもの（リング紡績法），オープネ
ンド紡績法によるもの，流体ノズルを使用して仮
撚り又は、交絡により繊維を抱合させたもの等が
しよう出来るが、繊維長が長いこと高い生産性等
の点からは、流体ノズルを使用するものが好まし
い。 本発明の紡績糸を構成している繊維について説
明すれば、それは平均繊維長が100mm以上のポリ
エステル短繊維からなることが必要である。この
平均繊維長が100mm未満の場合は、糸条の強力を
高めるため繊維相互間の摩擦力を強くする必要が
あり、そのため前記の抱合手段において、繊維間
摩擦力を大とすること、即ち繊維間拘束を増大さ
すため、撚数を大とすること、流体ノズルに寄る
抱合を大とさせること等が必要となるが、これに
よりこの紡績糸を使用した織編物の反撥性を損ね
るので好ましくない。織編物の腰や反撥性を良く
するためには、曲げ特性の良好なものを使用する
ことが好ましく、本発明では、曲げ特性の良好な
ポリエステル繊維を使用するのである。織編物の
腰や反撥性を良くするためには、これを構成する
繊維として曲げ特性の良好な前記ポリエステル繊
維を使用し、さらに、繊維間拘束力が最少必要限
度におさえられていることが好ましく、この繊維
間拘束力を下げる１手段として平均繊維長を上記
のごとく100mm以上とするのである。かかる理由
により、更に好ましくは、平均繊維長は150mm以
上をも陥ることが望まれ、繊維長が50mm以下の短
繊維を出来るだけ少なくする（例えば10％以下）
ことが望まれる。 さらに、本発明においては、以下に説明するよ
うに、１本のポリエステル短繊維の中で、長さ方
向に沿つてデニールと沸水収縮率とを変化せしめ
るのであるが、繊維長を前記のように充分長くす
ることによつて、それらの変化を与えやすくして
いるのである。 さらに、前記のポリエステル短繊維は、その長
さ方向に沿つて(イ)異るデニールを有すると共に、
最小デニール／最大デニールの比（△Ｄ）が0.7
いあのものを含有し、さらに(ロ)異る沸水収縮率を
有し、且つ、その最大沸水収縮率差（△BWS）
が少なくとも７％のものを含有する必要がある。
長さ方向に異るデニール，異る沸水収縮率を有す
るようなポリエステル短繊維を得るには、切断伸
度が、70％以上ある連続ポリエステルフイラメン
トにより構成されているトウを牽切域に供給し
て、一回のみの牽切により該連続ポリエステルフ
イラメントトウを切断して得ることが出来る。伸
度が70％以上ある連続ポリエステルフイラメント
を牽切域に供給して、牽切するには、切断に到る
までに大なる牽伸を必要とし、１本のフイラメン
トにその長さ方向に異る牽伸履歴を付与すること
になる。若し、前記連続ポリエステルフイラメン
ト糸の伸度が70％未満の通常に使用されているも
のであれば、大なる牽伸を必要とせず、顕著な牽
伸履歴の変化を付与することが困難となるのであ
る。又、繊維長を100mm以上と長くとることによ
り異る牽伸履歴を付与し易くすることは、前記の
通りである。 かかる牽伸履歴の変化により、異るデニール，
異る沸水収縮率をポリエステル短繊維に付与する
ことが出来るのであつて、この時、最大沸水収縮
率差（△BWS）７％以上のものを含有している
ことが必要である。又、かかる異デニール，異沸
水収縮率を有するポリエステル短繊維の本数は、
紡績糸を構成する全繊維本数の10％以上含むこと
が好ましい。 ここにいう最大沸水収縮率差（△BWS）は、
最大沸水収縮率（BWS₁）と最小沸水収縮率
（BWS₂）との差、△BWS＝BWS₁−BWS₂を意
味する。この最大沸水収縮率が７％以上のものを
含まない場合は本発明紡績糸の狙いの１つである
優れた嵩高性が得られない。 次に、前記のポリエステル短繊維は、定荷重伸
長域部分を含まず、且つ、前記沸水収縮率の最小
値が５％以下であることを必要とする。定荷重伸
長域は、通常未延伸部分と呼ばれる部分を含み、
この未延伸部分は、後の熱処理や、染色工程にお
いて溶着を起し易く、染色斑の原因となり易いの
で好ましくない。ここに、定荷重伸長域とは、第
１図の荷伸曲線を示す図で説明すると、最初の領
域Ａは弾性変形領域と呼ばれ、Ｂ点を過ぎて、Ｃ
の領域では流動部分が局部的に発生し、以後Ｄ領
域では、加重を一定にしても伸度が増加する流動
域となる。この流動域Ｄの終了時の伸長率Ｅが、
延伸における自然延伸倍率に相当するものであつ
て、本発明ではこのＤ領域を定荷重伸長域とい
う。又、沸水収縮率の最小値が５％を超える場合
は、糸全体の沸水収縮率が大となり、又、嵩高性
を損ねるので、この糸で得られる織編物の反撥性
や嵩高性を損ねて好ましくない。 かかるポリエステル短繊維は、下記にのべる連
続ポリエステルフイラメントを１回のみの牽切法
で牽切することにより得られる。 即ち、紡糸速度2000ｍ／分〜6000ｍ／分の高速
で得られる複屈折△ｎが0.02〜0.10の範囲内にあ
るポリエステルトウを120℃〜220℃の範囲の温度
下で自然延伸倍率以下の延伸倍率で延伸して、比
重が1.36以上、切断伸度が70％以上の高伸度ポリ
エステルトウとなし、このトウを牽切して、前記
ポリエステル短繊維を得ることが出来る。尚、こ
こで、△ｎが0.02未満である場合には、従来行な
われて来た普通の紡出速度のポリエステルフイラ
メントの未延伸糸と同様な挙動を示し、本発明方
法のごとく、温度が120℃以上の高温で、且つ、
自然延伸倍率以下の延伸倍率で延伸すると、融着
や、毛羽や、延伸斑が発生し、又、得られたフイ
ラメント強度が1.5ｇ／de以下に劣下し易い。こ
のため、かかるフイラメントからなるトウを牽切
すると50mm以下の短繊維が発生し易く、紡績の操
作が困難なばかりか、紡績糸の品位が著しく悪く
なり、本発明の所期の目的を達成することが出来
ない。 一方、△ｎが0.10を超える場合には、得られた
トウの伸度が小さくなるため後で熱処理しても高
伸度のフイラメントを有するトウが得られず、前
記のごとき異る牽伸履歴を有するポリエステル短
繊維が得られない。 又、前記延伸処理温度として、温度120℃未満
の場合には、ポリエステルフイラメントの比重が
1.36未満となり、結晶化が不充分なため、第１図
ａに示すように定荷重伸長域部分を有し、牽切に
際しては、牽切が均一に行なわれず、その結果と
して、集団カツトを起すだけでなく、得られたポ
リエステル短繊維は沸水収縮率が、５％を超え、
本発明の所期の目的を達成することが出来ない。 第２図は、前記の延伸処理温度と、沸水収縮率
および比重との関係を示す図である。即ち、複屈
折△ｎ＝0.04のポリエステルフイラメントトウを
延伸倍率1.2で延伸したときの延伸処理温度と延
伸後のポリエステルフイラメントの沸水収縮率，
比重との関係をそれぞれ(B)，(b)に延伸倍率0.8（即
ち、20％の弛緩状態）で延伸したときの延伸処理
温度と延伸後のポリエステルフイラメントの沸水
収縮率，比重の関係をそれぞれ(A)，(a)に示した。
第２図から明らかなように、処理温度が120℃未
満の範囲では、沸水収縮率が充分少なくならず、
比重も1.36未満となり、本発明に用いられるポリ
エステルフイラメントトウは得られない。 更に、本発明方法に於て、延伸倍率として、自
然延伸倍率以上を用いれば高伸度のフイラメント
を有するトウが得られないばかりか、牽切域の長
さにかかわりなく、極く短い繊維長のものが増加
し、紡績操作を困難とするだけでなく、トウを構
成するフイラメントの強度が3.3ｇ／de以上とな
り牽切が難しく、且つ、織編物にした場合にはピ
リングが発生し易等の問題が生ずる。 第１表は、上記に述べたフイラメントトウの製
造条件，処理条件を変化させた場合に、得られる
ポリエステルフイラメントトウの物性、更に、こ
のポリエステルフイラメントトウを牽切し得られ
るポリエステル短繊維の物性、このポリエステル
短繊維による紡績糸を使用した織物の特性を示し
たものである。 第１表における実験No.１，No.２は紡糸速度3000
ｍ／分で紡糸した複屈折率△ｎが0.04のポリエス
テルフイラメントトウを本発明の方法に従つて、
温度180℃の下で延伸倍率として、実験No.１では
1.15，実験No.２では0.85を用いて延伸処理し、し
かる後、１回牽切法によつて牽切し、得られたポ
リエステル短繊維を用いて紡績し織物としたもの
である。尚、紡糸速度3000ｍ／分で、複屈折△ｎ
が0.04であるポリエステルフイラメントの自然延
伸倍率は1.3である。 比較用として、第１表の実験No.３，No.４に紡糸
速度3000ｍ／分で紡糸した複屈折△ｎ＝0.015の
ポリエステルフイラメントトウを用いた場合を示
す。 実験No.３では、自然延伸倍率以下の延伸倍率で
延伸したポリエステルフイラメントトウを温度
170℃で弛緩熱処理したが、自然延伸倍率以下の
延伸であるため未延伸部分が残り、この未延伸部
分が前記温度の熱処理において融着を起し、得ら
れたフイラメントトウの伸度は27％と低く、又、
牽切に際しても牽切斑を生じ、得られたポリエス
テル短繊維の強度も0.8ｇ／deと弱く、且つ、脆
いために品質の良い紡績糸を得ることが出来なか
つた。又、実験No.４では、自然延伸倍率以上の延
伸倍率3.0で延伸し、熱処理温度を130℃とやや低
めにしたため、伸度62％のポリエステルフイラメ
ントトウを得ることが出来たが、このトウによる
ポリエステル短繊維は沸水収縮率の最小値が大
で、かつ、定荷重伸長域部分を有するため、製品
である織物にした場合は嵩高性が充分でなく、易
染性，均染性の点でも充分ではなかつた。 実験No.１又はNo.２によるものは、第１表に示す
ごとく、優れた特性を示すが、特に、自然延伸倍
率以下の常識では考えられない低い延伸倍率によ
り延伸しながら、又は、弛緩状態において、熱処
理することにより、強伸度劣化を起すことなく、
高伸度のトウとなすことが出来るのみならず、定
荷重伸長域部分を有しないポリエステル短繊維を
得ることが出来ることである。

【表】 第１表の反撥性（％）は、JIS Ｌ 1079−６・
23・２のＢ法，しわ回復性（％）はJIS Ｌ 1079
−66の方法による。又、第１表の嵩高性（cm³／
ｇ）は、試料として25cm×25cmの布を採り、圧縮
弾性試験機のプレツシヤーフートとして２cm²のも
のを用い、240ｇ／cm²の荷重を10秒間かけ10秒後
の布の厚さｔ（mm）を測る。一方、布の単位当り
の重量Ｗ（ｇ／m²）を測定して、次式 嵩高性（cm³／ｇ）＝ｔ×10³／Ｗ に代入して求める。 高速紡糸しただけのポリエステルフイラメント
は第１図ａに示すように、定荷重伸長域部分Ｄを
有する荷伸曲線を示すが、前記条件で熱処理する
ことにより、実験No.１のものは第１図ｃに、実験
No.２のものは第１図ｂに示すごとく、定荷重伸長
域部分を有しない荷伸曲線を有するポリエステル
フイラメントとすることが出来、これにより反撥
性，しわ回復性の良好な織物を得ることが出来る
のである。 即ち、第１図ａに示すようなポリエステルフイ
ラメントトウはＤで示される定荷重伸長域を有す
るため、自然延伸倍率以下の延伸倍率で延伸処理
すると、完全に延伸過程が終了した状態となら
ず、未延伸部，延伸部が混在した状態であるた
め、本発明のように、伸度大なるポリエステルフ
イラメントの牽切においては、定荷重伸長域部分
−即ち、牽切斑を生じる部分を含むことになるの
で好ましくないが、第１図ｂ，ｃに示すように定
荷重伸長域部分を有しないポリエステルフイラメ
ントでは、牽切斑を生じることがなく、染色性、
特に均染性が改良されるのである。 以上のべたような条件により製造されたポリエ
ステルフイラメントは50％以上の高伸度を有し、
且つ、伸張率30％以上の各伸度における伸張弾性
回復率が18％以下と低いので、このポリエステル
トウを一回牽切法により牽切して得られるポリエ
ステル短繊維の長さ方向に異る沸水収縮率を容易
に付与することが出来るのである。第３図は、ポ
リエステルトウを構成するフイラメントの荷伸曲
線およびその伸張弾性回復曲線を示す図であつ
て、第３図イは本発明に使用するトウを第３図ロ
は第１表実験No.４によるトウの例を示す。第３図
イにおいて、伸張率が点以下の領域では、除重
後、その伸張が殆ど回復し（弾性変形領域），
伸張率が点を超えた領域の点、例えば、点，
点では、除重後、その伸張は完全には回復しな
い（塑性変形領域）。ここに伸張弾性回復率は、
伸張に対して弾性回復した比率を言い、例えば、 （b′−b″）／b″×100％で得られる。 前記の伸張弾性回復率が低い理由としては、本
発明で使用するトウが、複屈折△ｎが0.02〜0.10
の範囲にあるポリエステルフイラメントトウを
120〜220℃の範囲の温度下で自然延伸倍率以下で
延伸しながら、又は弛緩状態で、熱処理するもの
であるから、配向が比較的低い状態で結晶化が進
み、その結果、伸張弾性が低いものとなると推測
されている。 このように、本発明の紡績糸に使用するポリエ
ステル短繊維は、上記に説明したように、低熱収
縮高伸度で、且つ、伸張弾性回復率が低いポリエ
ステルフイラメントのトウを牽切して得られるか
ら、その長さ方向に異る沸水収縮率を容易に付与
されたものであつて、このようなポリエステル短
繊維からなる本発明の紡績糸は、糸条の断面方向
に異収縮の繊維をランダムに混在せしめてなるも
のである。 通常、紡績糸を構成している繊維は、その１本
の繊維に着目して見るに、或る部分では、糸条の
内部に、又、他の部分では糸条の外層部に位置
し、他の繊維と交絡しながら、集束し糸条を形成
している。本発明の紡績糸は、前記１本の繊維に
長さ方向に異る収縮率を付与せしめたものであつ
て、糸条の或る断面を考えた場合、その断面方向
に異収縮の繊維をランダムに混在せしめることに
なり、かかる糸条は、その後の嵩高加工により特
異な構造となりこの糸条を織編物に使用した場合
に優れた嵩高性，反撥性を得ることが出来るので
ある。 前記嵩高加工による特異な糸構造は、糸条の断
面方向に異デニールの繊維をランダムに混在せし
めることにより一層効率よく得られる。それは、
異デニール繊維を混在せしめることにより、嵩高
加工の前においてさえ、繊維間の空隙を大とし、
前記の異収縮繊維のそれぞれ異る収縮が容易に起
り、特異な糸構造を容易に得ることが出来るもの
と推測されている。 以上述べたように、本発明により、牽切斑，染
色斑がよく改良された紡績糸とすることが出来、
更に、この紡績糸を用いて得られる織編物は、優
れた反撥性，しわ回復性および嵩高性を有してい
る。又、本発明の方法により、ポリエステルフイ
ラメントを紡糸し、一旦延伸して得たトウをさら
に熱処理して高伸度トウとする工程を短縮し、紡
糸後、熱処理するだけで、充分使用に耐える高伸
度トウを得ることが出来、工程の短縮化にも役立
つものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ポリエステルトウを構成しているフ
イラメントの荷伸曲線を示す図、第２図は、延伸
処理温度と沸水収縮率および比重との関係を示す
図、第３図は、ポリエステルトウを構成するフイ
ラメントの荷伸曲線およびその伸張弾性回復曲線
を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 平均繊維長が少なくとも100mmであるポリエ
   ステル短繊維からなる紡績糸において、該ポリエ
   ステル短繊維が、その長さ方向に沿つて異るデニ
   ールおよび異る沸水収縮率を有し、かつ、定荷重
   伸長域部分を有しないものであつて、 (イ) 該異デニール部分の最小デニール／最大デニ
   ールの比（△Ｄ）が0.7以下であり、 (ロ) 該沸水収縮率の最小値が５％以下であると共
   に、沸水収縮率の最大値との差（△BWS）が
   少なくとも７％であり、 該ポリエステル短繊維が糸条中でランダムに分
   布して配置されていることを特徴とする紡績糸。 ２ 複屈折率△ｎが0.02〜0.10の範囲にあるポリ
   エステルフイラメントからなるトウを120℃〜220
   ℃の範囲の温度で、且つ弛緩状態で熱処理する
   か、又は前記範囲の温度で、且つ自然延伸倍率以
   下の延伸倍率で延伸処理して、切断伸度が70％以
   上の高伸度ポリエステルトウとなし、しかる後、
   前記トウを牽切域に供給し、一回のみの牽切によ
   り得られたポリエステル短繊維であつて、該ポリ
   エステル短繊維がその長さ方向に沿つて異るデニ
   ールおよび異る沸水収縮率を有し、かつ定荷重伸
   長域部分を有しないものを用いることを特徴とす
   る紡績糸の製造方法。