JPS6324100B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は繊維軸方向に濃淡の染着能力差を有す
る改良されたポリエステル特殊加工糸に関するも
のであり、更に詳しくは、残留水分率が1.5％以
下の未延伸糸を出発原料として該未延伸糸を延伸
ピンを用いて不均一延伸し、更に直結した仮撚加
工工程で連続して仮撚加工を行ない潜在的に好ま
しい濃淡の染着能力差を有する改良されたポリエ
ステル特殊加工糸の製造方法に関する。 従来、糸条の長手方向に染着能力差を有するポ
リエステル特殊加工糸の製造方法に関しては、多
数の検討がなされているがそれらの従来技術はい
ずれも繊維軸方向に直径の変化を有する太細糸を
出発原料としたものであり、例えばその１つとし
て特開昭51−147618号公報に記載の方法「繊維方
向に直径の変化を有し、太い部分の複屈折が15〜
80×10^-3で細い部分の複屈折が90〜200×10^-3で
あるポリエステル糸条を加工温度180℃以上、加
撚張力0.05〜0.8ｇ／ｄ、平均加撚張力に対する
加撚張力変動±５〜20％で仮撚加工することを特
徴とする長手方向に染着能力差を有するポリエス
テル加工糸の製造方法」をあげることができる。 特開昭51−147618号公報記載の方法で得られる
加工糸の品質は他の従来技術で得られるものに比
べて、織編物にして染色した際の濃染部と淡染部
の比率および強弱の程度において好ましい霜降り
調を呈する良好なものである。 しかしながら出発原料として太細糸を使用する
ため、太細糸の品質特徴によつて加工糸品質に決
定的な影響を受けやすく、且つ出発原料としての
太細糸自体がその製造時点ですでに太細の周期性
や太細の程度等において本質的に品質変動を生じ
やすい性質を有しているため、加工糸の品質管理
に多大の困難を伴うこと、また、出発原料である
太細糸の製造工程と仮撚加工工程が分離している
ため目的とする加工糸の製造コストが高くなる欠
点があつた。 更に、太細糸製造はドローツイスターと呼ばれ
る延伸装置で行われるため、前記装置の巻上げ工
程で受ける機械的擦過現象により、太細糸中に残
留する未延伸部分または未延伸に近い部分が擦過
され強力低下を生じ、このような太細糸を出発原
料として仮撚加工を施した場合には仮撚加工工程
での糸切れや加工糸毛羽の発生増加が避け難いと
ころとなり、これらの問題点対策として仮撚加工
速度を大巾に下げた条件で加工せざるを得ないの
が実状であつた。 しかも、低速加工条件であつても得られる加工
糸の毛羽数は糸条2000ｍ当りで30〜100個程度発
生するため得られた加工糸を用いて織編物加工す
る際の糸切れ発生原因となり、特に織物工程にお
ける糸切れがひどくウオータージエツトルームと
呼ばれる高速織機の使用が不可能となつている。
このため、延伸工程―仮撚加工工程―織編物工程
での製造コストがきわめて高く付くという決定的
な欠点を有している。 本発明の目的は前述したような公知の染着能力
差を有するポリエステル加工糸の欠点を改善し、
織編物となし染色した場合に好ましい霜降り調が
得られるようなポリエステル加工糸の製造方法の
提供を可能とするものである。このような本発明
の目的は、残留水分率が1.5％以下のポリエステ
ル未延伸糸を延伸ピンを用い、延伸ピン前後で下
記(1)式を満足する張力勾配を与えて、該未延伸糸
の自然延伸比の50〜120％を延伸し、引き続いて
全延伸比の70％以内の範囲で延伸しつつ仮撚加工
を施すことによつて達成することができる。 0.08≦S₂−S₁／Ｄ≦0.40 ………(1) S₁：延伸ピン前の糸条張力（ｇ） S₂：延伸ピン後の糸条張力（ｇ） Ｄ ：未延伸糸デニール 本発明の第１の特徴は残留水分率が1.5％以下
のポリエステル未延伸糸を出発原料とすることで
ある。 すなわち、従来技術ではいずれも繊維軸方向に
直径の変化を有する太細糸を出発原料として仮撚
加工がなされていたのに対して、本発明では事実
上繊維軸方向に直径の変化を持たない残留水分率
が1.5％以下の未延伸糸を出発原料とすることで、
前記した太細糸の品質変動に基ずく加工糸の品質
変動要因をなくし、加工糸の品質を大巾に改善
し、且つ安定化させるとともに太細糸製造工程中
の巻上げ工程を省略することで工程省略に伴うコ
ストダウンとともに、仮撚加工時の糸切れや加工
糸毛羽の発生がきわめて少なくなつたことによ
り、仮撚加工速度の高速化と織編物加工速度の高
速化が可能となり、大巾なコストダウンを可能な
らしめたのである。 通常、紡糸直後の未延伸糸は３〜４％前後の残
留水分を有し、高速紡糸等の水分が飛散しやすい
方法で巻取られた場合であつても2.5％前後の残
留水分を有するのが普通であるが、このような未
延伸糸を本発明の出発原料とした場合は、延伸ピ
ンを用いて延伸する際に延伸ピン上における糸条
の昇温速度に糸条の長さ方向、および構成単糸間
でバラツキが生じやすく、且つ糸条が延伸を開始
するまでに到達する温度も低くなるため、延伸張
力が高く、且つ張力変動も大きくなり、このよう
な状態で延伸した糸条を仮撚工程へ供給し、仮撚
加工しても得られる加工糸は濃淡差が強すぎた
り、濃染部と淡染部の発生にかたよりが生じやす
く、織編物を染色した際に好ましい霜降り調とは
ならない。 本発明者が鋭意検討した結果、出発原料の残留
水分率を1.5％以下、望ましくは1.0％以下にコン
トロールすることによつて、潜在的にランダムな
染着能力差を有し、織編物となし染色した際に好
ましい霜降り調を示す加工糸が得られることを見
出したのである。 未延伸糸の残留水分を1.5％以下にコントロー
ルする方法としては、風乾による自然乾燥または
温湿度をコントロールしながら強制乾燥する方法
のいずれであつても良い。 本発明で使用するポリエステル未延伸糸とはポ
リエチレンテレフタレートまたはエチレンテレフ
タレート単位を主たる構成成分とするコポリエス
テルからなる未延伸糸をいい、上記ポリエステル
のチツプを押出機より押出して冷却後巻取機によ
り巻取ることによつて得られるものであればすべ
て有効であるが、未延伸糸の複屈折率（Δn）は
該未延伸糸を用いて本発明の目的とする加工糸を
得て、染色した際に生じる濃染部と淡染部の染着
能力差の点で、望ましくは0.010〜0.080、更に望
ましくは0.020〜0.060の範囲が好ましい。 本発明の第２の特徴は前記未延伸糸を延伸ピン
を用い、延伸ピン前後で下記(1)式を満足する特定
張力条件下で該未延伸糸の自然延伸比の50〜120
％の範囲で第１段目の延伸をすることである。 0.08≦S₂−S₁／Ｄ≦0.40 ………(1) S₁：延伸ピン前の糸条張力（ｇ） S₂：延伸ピン後の糸条張力（ｇ） Ｄ ：未延伸糸デニール すなわち前記未延伸糸を出発原料として、前記
特定条件下で第１段目の延伸を実施することによ
り、該未延伸糸は均一に延伸されず、未延伸部分
がマルチフイラメントおよびマルチフイラメント
を構成する全フイラメントの長さ方向にランダム
に残留し、しかも残留未延伸部の長さが35cm以下
で、且つ大部分は20cm以下であるような不完全延
伸糸となる。不完全延伸糸中の残留未延伸部分は
全く延伸されていないか、たとえ延伸されていて
も低倍率延伸となつているため、分子配向が低い
のに対して延伸部分は分子配向が高く、結晶化も
進んだものとなつている。 延伸ピン上の張力勾配は、未延伸糸の特性、延
伸倍率、延伸ピンの表面状態、延伸ピン温度、延
伸ピンへの巻付数等多数の要因で決るが、延伸ピ
ン温度は望ましくは40〜90℃、延伸ピンへの巻付
数は望ましくは1/2〜２回巻の範囲がよく、その
他いかなる条件の組合せであつても前記(1)式を満
足する張力勾配の範囲であればよい。前記(1)式で
S₂−S₁／Ｄの項が0.08未満の場合は不完全延伸糸の 残留未延伸部と延伸部の発生に周期性が生じて、
ランダム性が損われたり、あるいは発生にかたよ
りが生じて好ましい染着能力差を有する加工糸が
得られない。 一方、0.40を越える場合は、不完全延伸糸中の
残留未延伸部分の比率が小さくなり加工後は染着
能力差の小さい加工糸となるため、好ましい霜降
り調の織編物が得られなくなる。従つて延伸ピン
上の張力勾配は前記(1)式を満足する範囲で設定し
なければならない。更に、前記した第１段目の延
伸工程で延伸倍率の設定は最も重要な要件の１つ
である。 すなわち延伸倍率が前記未延伸糸の自然延伸比
の50％未満の場合は、不完全延伸糸中に占める残
留未延伸部の比率が高くなることから仮撚加工工
程での糸切れや加工糸の毛羽も増加するととも
に、得られる加工糸の染着能力差が増大して好ま
しい霜降り調の織編物が得られない。一方、自然
延伸比に対する比率が120％を越えると不完全延
伸糸中に残留する未延伸部の比率が極端に減少
し、且つ残留する未延伸部もかなりの程度まで延
伸された状態となることから得られる加工糸の染
着能力差がきわめて小さなものとなり、好ましい
霜降り調の織編物が得られなくなる。従つて、第
１段目の延伸倍率は該未延伸糸の自然延伸比の50
〜120％の範囲望ましくは80〜110％の範囲に設定
しなければならない。 第１図は本発明における自然延伸比および全延
伸比を求めるために、テンシロンと呼ばれる引張
試験機を用いて試長lo（cm）の未延伸糸を引張速
度V₁（cm／分）、引張試験機と連動した記録計の
チヤート速度V₂（cm／分）の条件下で試料が破断
するまで引き伸した際に記録計に描かれた張力伸
長曲線Ａを示したものである。すなわち、第１図
において伸長量に張力が正比例して上昇する領域
l₁（cm）、張力の極大値Ｂを通る水平線と張力伸長
曲線Ａの交点Ｃで定義される張力がほぼ一定の領
域l₂（cm）、前記交点ｃから張力が上昇し切断点Ｄ
に達するまでの領域l₃（cm）を求め、これらの数
値を下記(2)〜(5)式へ代入して算出された値を本発
明で用いる自然延伸比、自然延伸倍率、全延伸比
および全延伸倍率とする。 自然延伸比：（V₁／l₀×V₂）（l₁＋l₂） ……(2) 自然延伸倍率：（V₁／l₀×V₂）（l₁＋l₂）＋１ ……(3) 全延伸比：（V₁／l₀×V₂）（l₁＋l₂＋l₃） ……(4) 全延伸倍率：（V₁／l₀×V₂）（l₁＋l₂＋l₃）＋１ …(5) 本発明の第３の特徴は前記した第１段目の延伸
工程を終了することによつて得られた不完全延伸
糸を前記延伸工程に直結した仮撚加工工程へ連続
して供給し、全延伸倍率が前記未延伸糸の全延伸
比に対する比率で70％以内の範囲で第２段目の延
伸をしつつ仮撚加工を施すことである。 すなわち、仮撚加工工程へ供給される前記不完
全延伸糸を全延伸比の70％以内の範囲で延伸しつ
つ仮撚加工を施すことにより、該不完全延伸糸の
延伸糸部分はさらに結晶化が進行するのに対して
残留未延伸糸部分は選択的に追加延伸されるた
め、残留未延伸糸部分は消滅するかあるいは分割
され、且つ追加延伸されると同時に仮撚変形を受
けるため得られる仮撚加工糸は見掛上長さ方向に
直径の変化を持たないか、あるいは直径の変化を
有していても出発原料である末延伸糸の直径以下
で且つ、大部分は延伸部の直径に近ずいたものと
なり、配向も進んだものとなる。 従つて、従来技術で得られる「繊維軸方向に染
着能力差を有する太細糸」、あるいは「繊維軸方
向に染着能力差を有する加工糸」に比べて、本発
明の加工糸は残留未延伸部の繊維強度が大巾に向
上していることから、加工時の糸切れや加工糸毛
羽の発生もきわめて少なくなると同時に得られる
加工糸の濃淡差も従来品のように濃淡のコントラ
ストが強く、且つ単調なものではなくマルチフイ
ラメントおよびマルチフイラメントを構成する
個々のフイラメントの長さ方向に、未延伸糸の染
着能力に近い染着能力を有する部分と、延伸糸の
染着能力に近い染着能力を有する部分および両者
の中間に連続的に存する様々な染着能力を有する
部分がランダムに存在することとなり、この加工
糸を織編物となし、染色した際に複雑で深みのあ
るきわめて上品な霜降り調が得られるのである。 本発明の方法を図面を用いて説明する。 第２図は本発明における繊維軸方向に濃淡の染
着能力差を有する改良されたポリエステル特殊加
工糸を製造するための好ましい製造工程を示す概
略図である。 第２図において、未延伸糸パツケージ１から引
き出されたポリエステル未延伸糸Y₁をデリベリ
ローラ２と第１延伸ローラ４の間でこの間に設け
られた延伸ピン３へ1/2〜２回巻付けて、前記し
た延伸条件下で該未延伸糸の自然延伸比の50〜
120％の範囲で延伸し、該未延伸糸の長さ方向に
未延伸部分がランダムに残留し、且つ残留未延伸
部分の長さが35cm以下でその大部分は20cm以下で
あるような不完全延伸糸Y₂となし、前記Y₂は第
１延伸ローラ４から直結した仮撚加工工程に連続
して供給され、第１延伸ローラ４と第２延伸ロー
ラ７の間で全体として全延伸比の70％以内の範囲
で延伸されると同時に仮撚装置６によつて最良の
捲縮性を示す撚数に加撚され、熱板５により熱セ
ツトされ仮撚装置６と第２延伸ローラ７の間で解
撚されて加工糸Y₃を得、巻取ローラ９で巻取ら
れ、チーズ１０を形成するか、または第２延伸ロ
ーラ７からリラツクスローラ８を経て巻取ローラ
９で巻取られてチーズ１０を形成して工程は完了
する。仮撚装置６は仮撚スピンドル機構または摩
擦仮撚機構を採用することができる。 なお、リラツクスローラ８を使用する場合は第
２延伸ローラ７とリラツクスローラ８との間にヒ
ーターを設けて形態固定することや第２延伸ロー
ラ７とリラツクスローラ８の間、またはリラツク
スローラ８と巻取ローラ９の間へ流体乱流ノズル
を設けて単糸間の相互交絡性を高めることもでき
る。 本発明は、以上説明したように延伸工程と仮撚
加工工程を直結するに際し、残留水分率が1.5％
以下のポリエステル未延伸糸を出発原料とし、延
伸ピン前後で前記(1)式を満足する張力勾配を与え
て該未延伸糸の自然延伸比の50〜120％の範囲を
延伸することにより、未延伸部分がマルチフイラ
メントおよびマルチフイラメントを構成する全フ
イラメントの長さ方向にランダムに残留した不完
全延伸糸とすることができた。そして、該不完全
延伸糸を連続して仮撚加工工程へ供給して仮撚加
工工程で、全体として全延伸比の70％以内の範囲
で延伸しつつ仮撚加工を施すことによつて、潜在
的に糸条の繊維軸方向に染着能力差を有する加工
糸を製造し、該加工糸を織編物となし染色するこ
とにより濃淡差がきわめて上品で好ましい霜降り
調を呈する加工糸を安定して生産可能ならしめる
ものである。しかも延伸後の巻取工程を省略する
ことができたので、工程省略に伴う大巾なコスト
ダウンを達成するとともに、従来同工程で糸条が
受けていた機械的擦過作用を除去できたことによ
り、加工工程での糸切れや加工糸の毛羽発生など
のトラブルを未然に防止でき、仮撚加工速度およ
び織編物加工速度を高速化可能となし、更大巾な
コストダウンを可能ならしめる効果を奏する。 実施例 ポリエチレンテレフタレートを仮撚加工後のデ
ニールが150Dになるように吐出量を調整して溶
融紡糸し、複屈折率（Δn）が0.042、紡糸直後の
残留水分率が2.7％で、48フイラメントからなる
高配向未延伸糸を得て紡糸巻取後の放置条件を変
えることにより、残留水分率の異なる各種未延伸
糸を得た。 前記未延伸糸を第２図の装置を用い、表１およ
び表２の条件で延伸仮撚加工を行ない、表２の結
果を得た。 表２に於いて、実験No.１〜５は出発原料である
未延伸糸の残留水分率の効果を検討したものであ
る。No.１および２は残留水分率が高いため延伸ピ
ン前後の張力勾配および張力変動が大きくなり、
加工時の糸切れや加工糸毛羽の発生が多く、且つ
加工糸を織編物となし染色した際の霜降り状態も
極めて不均一で濃淡差の少ないものとなつた。 これに対してNo.３は、霜降りの濃淡差がやや弱
いが実用可能であり、No.４および５は糸切れや加
工糸毛羽の発生もほとんどなく、極めて上品で好
ましい霜降り調を呈した。 実験No.６〜11は該未延伸糸の自然延伸比に対す
る第１段目の延伸倍率比の効果を検討したもの
で、No.６は糸切れや加工糸毛羽の発生が多く、濃
染部の比率も高く、且つ濃淡差の大きいものとな
り、好ましい霜降り調が得られず、他方No.11は逆
に濃染部の比率がきわめて少なく濃淡差も小さい
ものとなり、好ましい霜降り調が得られなかつ
た。これに対してNo.７および10は霜降り状態にや
や問題があるが実用可能なレベルであり、No.８、
９は糸切れや加工糸毛羽の発生もほとんどなく、
上品で好ましい霜降り調が得られた。 実験No.12〜15は該未延伸糸の全延伸比に対する
第１段目および第２段目の合計延伸倍率比の効果
を検討したもので、No.12は糸切れや加工糸の毛羽
発生もほとんどなく、霜降り状態も上品で好まし
いものであり、他方、No.13および14は糸切れや加
工糸毛羽の発生がやや増加し、染色後の濃淡差も
やや弱いものとなつたが実用可能なものであつ
た。これに対して、No.15は糸切れや加工糸毛羽の
発生が多く、また染色度の濃淡差も弱く本発明の
目的とする加工糸が得られなかつた。 No.16〜21は延伸ピン温度、表１における延伸ピ
ンへの糸条の巻付数等を変更することにより、延
伸ピン前後の張力勾配を変更し、その効果を検討
したものであり、No.16および21は好ましい霜降り
調が得られなかつたのに対してNo.17、18、19およ
び20は糸切れや加工糸毛羽の発生も少なく、良好
な霜降り調の織編物を得ることができた。

【表】

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における自然延伸比および全延
伸比を説明するための未延伸糸の張力伸長曲線を
示すグラフである。第２図は本発明におけるポリ
エステル特殊加工糸を製造するための好ましい製
造工程の概略図を示したものである。 １：未延伸糸パツケージ、２：デリベリロー
ラ、３：延伸ピン、４：第１延伸ローラ、５：熱
板、６：仮撚装置、７：第２延伸ローラ、８：リ
ラツクスローラ、９：巻取ローラ、１０：チー
ズ、Y₁：未延伸糸、Y₂：不完全延伸糸、Y₃：加
工糸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 残留水分率が1.5％以下のポリエステル未延
   伸糸を延伸ピンを用い、延伸ピン前後で下記(1)式
   を満足する張力勾配を与えて該未延伸糸の自然延
   伸比の50〜120％を延伸し、引き続いて全延伸比
   の70％以内の範囲で延伸しつつ仮撚加工を施すこ
   とを特徴とするポリエステル特殊加工糸の製造方
   法。 0.08≦S₂−S₁／Ｄ≦0.40 ………(1) S₁：延伸ピン前の糸条張力（ｇ） S₂：延伸ピン後の糸条張力（ｇ） Ｄ ：未延伸糸デニール