JPWO2017014241A1 - 嵩高糸 - Google Patents
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Abstract
Description
1.3次元的な捲縮構造を有する鞘糸、
および該鞘糸との交錯で鞘糸を固定している芯糸からなり、
前記鞘糸が、実質的に破断しておらず、連続的にループを形成している、
合成繊維からなる嵩高糸。
2.そして上記嵩高糸の好ましい態様として以下のものがある。
芯糸と鞘糸の単糸繊度比(鞘/芯)が0.5から2.0の範囲であり、
芯糸と鞘糸との交錯点が嵩高糸の繊維軸方向に1個/mmから30個/mm存在し、
鞘糸の捲縮構造が2mmから30mmの曲率半径をもつ、上記の嵩高糸
3.嵩高糸を構成する繊維の単糸繊度が3.0dtex以上であり、
繊維間静摩擦係数が0.3以下である、上記いずれかに記載の嵩高糸。
4.芯糸が3次元的な捲縮を有している、上記いずれかに記載の嵩高糸。
5.芯糸および鞘糸の両方または一方が中空率20%以上の中空断面繊維である、上記いずれかに記載の嵩高糸。
6.芯糸および鞘糸が同種の単成分繊維である、上記いずれかに記載の嵩高糸。
7.前記いずれかに記載の嵩高糸を少なくとも一部に含む繊維製品。
本発明の嵩高糸は、合成繊維からなり嵩高となる構造を有している。この構造は、ループを形成する鞘糸と、該鞘糸と交錯することで実質的に鞘糸を固定する芯糸とから構成される。そして鞘糸が3次元的な捲縮構造を有していることが特徴である。また、本発明においては、鞘糸が実質的に破断していない。すなわち鞘糸は嵩高糸でほぼ連続している。そして鞘糸は連続的に複数のループを形成している。
この芯糸や鞘糸の確定や、交錯点や単位長さあたりのループの個数を嵩高糸の糸長手方向に連続的に評価するには、光電型の毛羽検知装置を活用することができる。例えば、光電型毛羽測定機(TORAY FRAY COUNTER)を用い、糸速度10m/分、走行糸張力0.1cN/dtexの条件で、加工糸中心線からの距離0.6mmならびに1.0mmを評価する。
中空断面繊維の側面を顕微鏡等の拡大手段で観察し、その画像から丸断面換算の繊維径を測定する。この繊維径と繊維の素材の密度から、中空でない繊維としたときの繊度に対する実測した繊度との比率を中空率として算出することも可能である。
実施例および比較例では、下記の評価を行った。
繊維の100mの質量を測定し、100倍することで繊度を算出した。これを10回繰り返し、その単純平均値の小数点第2位を四捨五入した値をその繊維の繊度(dtex)とした。単糸繊度とは、繊度をその繊維を構成するフィラメント数で除することにより、算出した。この場合も、小数点第2位を四捨五入した値を単糸繊度とした。
繊維をオリエンテック社製引張試験機“テンシロン”(登録商標) UCT−100型を用い、試料長20cm、引張速度100%/minの条件で引張り、応力−歪曲線を求める。破断時の荷重を読みとり、その荷重を初期繊度で除することで破断強度(cN/dtex)を算出する。また、破断時の歪を読みとり、試料長で除した値を100倍することで、破断伸度(%)を算出した。いずれの値も、この操作を水準毎に5回繰り返し、得られた結果の単純平均値を求め、小数点第2位を四捨五入した値である。
試料となる糸にたるみが出ないように0.01cN/dtexの荷重をかけ、図2に例示されるように定長で一対の糸道ガイド4に糸掛けする。糸掛けした嵩高糸の側面を(株)キーエンス社製マイクロスコープVHX−2000にてループを10箇所以上が観察できる倍率で撮影した。この画像から無作為に選定したループ10箇所について、画像処理ソフト(WINROOF)を用いてループ先端の加工糸中心線3からのループ頂点までの距離5(図2)を測定した。この作業を加工糸1本について画像を計10箇所撮影し、加工糸1本あたり合計100箇所のループをミリメートル単位で小数点第2位までを測定する。この数値の平均値を算出し、小数点第2位以下を四捨五入した値を嵩高糸におけるループの大きさとした。
加工糸から無作為に選んだ10箇所において、(株)キーエンス社製マイクロスコープVHX−2000にて、単糸の捲縮形態が確認できる倍率で観察した。この10画像において、芯糸10本、鞘糸10本を観察してらせん状に旋回した形態(スパイラルな構造)を有している場合には、3次元的な捲縮構造有り(各実施例、比較例の説明ならびに表1、表2および表3においては「有り」と記載)と判定し、そうでない場合には捲縮構造無し(各実施例、比較例の説明および各表においては「無し」と記載)と判定した。また、同じ画像から、画像処理ソフト(WINROOF)を用いて、捲縮した単糸の湾曲6(図3)の半径を測定した。前述の通り無作為に選んだ芯糸100本、鞘糸100本をミリメートル単位で小数点第2位までを測定し、この単純平均の小数点第2位を四捨五入した値を、3次元的な捲縮構造の曲率半径とした。
レーダー式摩擦係数試験機により、JIS L 1015(2010年)に準じた方法で測定した。なお、開繊等の前処理は行わず、試料を円筒に平行に並べることで評価するものである。
加工糸を500m以上巻き付けたドラムをクリールに仕掛け、ドラムの断面方向に30m/min速度で5分間解除し、ファスナー現象による糸の踊り、引っ掛かり等を目視により確認し、下記の4段階で評価した。
A:糸の踊りが見られず、良好に解舒できる。
B:わずかに糸の踊りが見られる問題なく解舒できる。
C:糸の踊り及びわずかに引っ掛かりが見られるが解舒はできる。
D:糸の踊り及び引っ掛かりが起こり解舒できない。
加工糸を500m以上巻き付けたドラムをクリールに仕掛け、ドラムの断面方向に検尺機を用いて、糸を解舒して巻き形態とすることで10mの糸カセとした。糸カセの一箇所を固定して風合い評価用サンプルを作成した。このサンプルを握った場合の触感を下記の4段階で評価した。
A:嵩高性及び柔軟性に優れ、異物感を感じない優れた風合い。
B:嵩高性及び柔軟性を有した良好な風合い。
C:嵩高性を有し、かつ異物感を感じない程度の良好な風合い。
D:嵩高性がなく、異物感を感じる不良な風合い。
25℃の温度の純度98%以上のo−クロロフェノール10mL中に、評価するポリマーを0.8g溶かし、25℃の温度でオストワルド粘度計を用いて固有粘度(IV)を求めた。
ポリエチレンテレフタレート(PET:IV=0.65dl/g)を290℃で溶融後、計量し、紡糸パックに流入させ、図6に示す3つのスリット17(幅0.1mm)が同心扇状に配置された中空断面用吐出孔から吐出した。吐出された糸条に20℃の冷却風を100m/minの流れで片側から吹き付けて冷却固化した。糸条に非イオン系の紡糸油剤付与し、紡糸速度1500m/minで未延伸糸を巻き取った。引き続き、巻き取った未延伸糸を90℃と140℃に加熱したローラ間で延伸速度800m/minで3.0倍延伸し、繊度78dtex、フィラメント数12、中空率30%の延伸糸を得た。
得られた中空断面糸を図4に示すように、2個の供給ローラにそれぞれ1本ずつ中空断面糸を供給し、一方の供給ローラを速度50m/min、他方を速度1000m/minとして、サクションノズルへ吸引した。サクションノズルでは走行糸条に対して20°で気流速度を400m/sになるように圧縮空気を噴射し、芯糸と鞘糸が交錯しないように随伴気流とともにノズルから糸条を噴出させた。ノズルから噴射した糸条を気流と共に1.0×10−4秒間走行させ、セラミックガイドを利用して糸道を変更し、鞘糸からなるループが形成された加工糸とし、引取ローラで50m/minで引き取った。
該嵩高糸では連続的なループを形成する鞘糸が3次元的な捲縮構造を有しており、繊維間静摩擦係数0.3であり、嵩高糸の解舒性は問題なく、引っ掛かりなどを起こすことなくスムーズに巻き取ったドラムから解舒することができた(解舒性:B)。また、本発明の特異的な構造に由来した嵩高性を有した良好な風合いを有したものであった(風合い:B)。結果を表1に示す。
実施例1で採取した嵩高糸に、ポリシロキサンが濃度8質量%で含まれたシリコーン系油剤を、最終的なポリシロキサン付着量が嵩高糸に対して1質量%になるようにスプレーで均一に散布し、165℃の温度で20分間熱処理しで嵩高糸を採取した。
実施例2においては、シリコーンによる皮膜を形成したことにより、実施例1の嵩高糸と比較して、触感が滑らかになり、嵩高糸の嵩高性と相まって心地よいヌメリ感を有したものであった。この嵩高糸の繊維間静摩擦係数は0.1であり、実施例1と比較して更に低下したものであることが分かった。シリコーン処理したことによる嵩高糸の形態に対する影響を調べたところ、実施例1の形態特性と概ね一致しており、その他機能は維持されていた。解舒性及び風合いも優れたものであった。
本発明の嵩高加工の効果を検証するため、圧縮空気の噴射角度を90°に変更したノズルを用い、セラミックガイドによる旋回点を設けないこと以外は全て実施例1と同様に実施した。ただし、比較例1においては、実施例1と同様の圧縮空気流量では、芯糸と鞘糸の絡み合いが過剰で、ノズル詰まりにより、安定した糸加工が困難であったため、気流速度を実施例1の半分の200m/sに低下させたところ、糸の走行が可能となったため、得られた加工糸を採取し、特性を評価することとした(比較例1)。
比較例1の加工糸を用いて、実施例2で行った処理と同様にシリコーン処理を行い、加工糸を得た。
本発明の嵩高加工の効果を検証するため、圧縮空気の噴射角度を60°に変更したノズルを用い、ノズルの吐出孔直後に糸が排出できるようにセラミックガイドを配置したこと以外は全て比較例3にしたがい実施した。
供給速度を、実施例3では芯糸50m/min、鞘糸500m/min、実施例4では芯糸20m/min、鞘糸1000m/minと変更したこと以外は全て実施例2と同様に実施した。
実施例4では、実施例2と比較してループのサイズが59mmと大きくなったものの、ループのたるみはほとんどないものであった。風合いに関しては、柔軟性を有した優れた嵩高性を有したものであるものの、鞘糸の切断や、たるみも抑制された構造であったため、解舒性も良好なものであった。結果を表3に示す。
用いる紡糸口金を6ホールに変更して、中空率20%になるように製糸し、単糸繊度及び中空率を変更した延伸糸を採取した(繊度78dtex、フィラメント数6(単糸繊度13dtex)、中空率20%)。該延伸糸を鞘糸として使用したこと以外は全て実施例1にと同様に実施した。
幅0.1mmのスリットが4つ同心円状に配置された中空断面用吐出孔が24ホール穿設された紡糸口金に変更して製糸し、単糸繊度及び中空率を変更した延伸糸を採取した(繊度78dtex、フィラメント数24(単糸繊度3.3dtex)、中空率40%)。該延伸糸を鞘糸として使用したこと以外は全て実施例1にと同様に実施した。
一般的な丸断面繊維となるように用いる丸孔が12ホール穿設された紡糸口金に変更し、実施例1と同様に20℃の冷却風で片側から過剰に冷却して紡糸し、その他の条件は同様にして延伸糸を採取した。採取した延伸糸の熱処理後の捲縮形態は実施例1と比較して緩やかな形態となり、捲縮の曲率半径は28mmであった。該延伸糸を鞘糸として使用したこと以外は全て実施例2にしたがい実施した。
実施例7においては、鞘糸の捲縮形態が緩やかになったことにより、鞘糸のループが房状の形態となり、適度な反発性を有した優れた風合いを奏でるものであった。結果を表4に示す。
実施例7で用いた丸断面繊維を鞘糸に加えて芯糸にも用いたこと以外は全て実施例7にしたがって実施した。
芯糸及び鞘糸の3次元的な捲縮形態の効果を検証するため、実施例2の条件から、芯糸及び鞘糸を変更して、糸加工を実施した。
まず、芯糸においては、実施例7で使用した一般的な丸断面繊維用の紡糸口金とし、鞘糸においては、実施例1で使用した幅0.1mmのスリットが3つ同心円状に配置された中空断面用吐出孔を具備した紡糸口金とし、冷却風の速度は20m/minに変更した。それ以外の条件は実施例1と同様にして延伸糸を採取した。芯糸用及び鞘糸用の延伸糸は、繊度78dtex、フィラメント数12であり、いずれも熱処理後にも本発明で言う3次元的な捲縮形態を発現しないものであった。これらの延伸糸を利用したこと以外は、全て実施例1にしたがい、加工糸を採取した。
比較例5では、鞘糸が3次元的な捲縮を発現しないにもかかわらず、ループを形成していることもあって、実施例1と比べると鞘糸同士の絡み合いが起こりやすく、解舒の際には糸の引っ掛かりが多数見られるものであった。また、ドラムから解除した加工糸は、圧縮変形を受けたことで、ループがヘタリ、且つ横にスライド移動されたまま、固定されたことで嵩高性は低下したものであった。結果を表4に示す。
IV=0.51dl/gの低粘度PETとIV=1.20dl/gのポリトリメチレンテレフタレート(3GT)を準備し、280℃で溶融後、低粘度PET/3GT=50/50に複合されるように計量し、貼り合せ型複合口金が組み込まれた紡糸パックに流入さて、複合ポリマー流を吐出した。その後、糸条に20℃の冷却風を20m/min吹き付けて、冷却固化し、油剤を付与した後に紡糸速度1500m/minで未延伸糸を巻き取った。引き続き、巻き取った未延伸糸を90℃と130℃に加熱したローラ間で延伸速度800m/minで3.0倍延伸し、繊度78dtex、フィラメント数12、サイドバイサイド複合繊維の延伸糸を採取した。該延伸糸を鞘糸、比較例5で用いた丸断面繊維を芯糸として用いたこと以外はいずれも比較例1にしたがって加工糸を採取した。
2 芯糸
3 加工糸中心線
4 糸ガイド
5 加工糸中心線からループ頂点までの距離
6 3次元的な捲縮
7 供給ローラ
8 合成繊維
9 サクションノズル
10 旋回点
11 加工糸
12 引取ローラ
13 ヒータ
14 デリバリーローラ
15 ワインダ
16 圧空の噴射角度
17 スリット状吐出孔
Claims (7)
- 3次元的な捲縮構造を有する鞘糸、
および該鞘糸との交錯で鞘糸を固定している芯糸からなり、
前記鞘糸が、実質的に破断しておらず、連続的にループを形成している、
合成繊維からなる嵩高糸。 - 芯糸と鞘糸の単糸繊度比(鞘/芯)が0.5から2.0の範囲であり、
芯糸と鞘糸との交錯点が嵩高糸の繊維軸方向に1個/mmから30個/mm存在し、
鞘糸の捲縮構造が2mmから30mmの曲率半径をもつ、請求項1に記載の嵩高糸。 - 嵩高糸を構成する繊維の単糸繊度が3.0dtex以上であり、
繊維間静摩擦係数が0.3以下である、請求項1または2に記載の嵩高糸。 - 芯糸が3次元的な捲縮を有している、請求項1から3のいずれか1項に記載の嵩高糸。
- 芯糸および鞘糸の両方または一方が中空率20%以上の中空断面繊維である、請求項1から4のいずれか1項に記載の嵩高糸。
- 芯糸および鞘糸が同種の単成分繊維である、請求項1から5のいずれか1項に記載の嵩高糸。
- 請求項1から6に記載される嵩高糸を少なくとも一部に含む繊維製品。
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