TW507027B - Pirn of stretched yarn - Google Patents
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Description
507027 A7 B7 五、發明説明(彳) 【技術領域】 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於聚對苯二甲酸丙二酯(以下略稱爲PTT)纖 維之拉伸絲緯紗管及其製造方法。 【技術背景】 聚對苯二甲酸乙酯(以下略稱爲ΡΕΤ)纖維乃以最適合 於衣料用途、而在世界各地被大量生產形成一大產業。 力 ’ Ρ Τ Τ 纖維亦藉(a ) J · Ρ 〇 1 y m e r S c i e n c e : Ρ ο 1 y m e 1* Physics Edition VoL14 P263-274( 1 976)、及,(B)Chemical Fibers International Vol.45,April(1 995) pllO - 111、(C)特開 昭52-5320號公報、(D)特開昭52-8 1 23號公報、(E)特開 昭52-8124號公報、(F)W〇99/ 271 68號公報等之先例文件 爲眾所周知。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 上述先例文件(A)及(B)則記載有關於PTT纖維之應力-伸長特性之基本特性、而啓發PTT纖維之起始模量小且優 於回彈性、適合於衣料用及地毯用。先例文件(C),(D)及 (E)係提案有爲更加改善如上述特徵、促使對於熱之尺寸穩 定性趨向良好並更提昇回彈性之方法。又,先例文件(F)乃 提案有由連續紡紗-拉伸法所得,且適宜斷裂延伸率,應力 ,沸水收縮率、而使用於編織品時可顯現低模量之柔和風 味之PTT纖維。復揭露有此種PTT纖維適合於內衣,外衣 ,體育服,護腿,襯裡,泳裝等衣料用。 【發明之開示】 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2】0X297公釐) 507027 A7 B7 五、發明説明(2 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以往、就聚醯銨或聚酯等合成纖維之製造、即已知將 聚合物予以熔解紡紗,暫時捲取未拉伸紡紗後、再將所獲 未拉伸紡紗捲繞呈筒子或紆子形狀之方法。如此以兩階段 式予以捲繞之拉伸絲緯紗管則原封不動予以供給編織物, 或爲賦予布料膨脹性及伸縮性而經過搓撚加工、再予以供 給編織物。 使用拉伸絲緯紗管之搓撚加工、由於自緯紗管之拉伸 絲舒展性或搓撚時之斷絲形成障礙、致採用加工速度頂多 100m/分之針銷搓撚加工法。 但近來,以減輕加工成本爲目的、雖是針銷搓撚加工 法亦被要求採用150m/分以上之加工法,或使用圓板,輸 送帶之200〜500m/分之高速搓撚加工法。 依據本發明人等之檢討、已明瞭自PTT纖維之拉伸絲( 以下,有時亦以PTT拉伸絲表示之)緯紗管之高速搓撚加工 異於至今之PET纖維之搓撚加工' 乃有會(a)發生舒展斷絲( 舒展時之斷絲)、(b)發生搓撚加熱斷絲(在搓撚加熱器之斷 絲)之問題。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (a )舒展斷絲 PTT纖維受到拉伸時之拉伸應力、當被捲繞於拉伸絲 緯紗管之後係以收縮力殘留、將拉伸絲緯紗管予以捲繞勒 緊。 產生捲繞勒緊之拉伸絲緯紗管其捲繞硬度較高、致欲 自如此拉伸絲緯紗管舒展拉伸絲時、舒展張力大幅變動於 絲長方向、經常發生異常高之張力而產生舒展斷絲。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2】0X297公釐) -5- 507027 A7 ____B7__ 五、發明説明(3 ) (b )搓撚加熱斷絲 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) PTT纖維之搓撚加工溫度適應値比起PET纖維甚窄、 故非在加熱溫度150〜180°C加工不可。加熱溫度未滿150°C 時,所得加工絲之卷曲在編織工程或染色工程會流失、以 致加工絲之卷曲性能低劣無法獲得忍受實際用途之加工絲 。而加熱溫度如超過1 80°C時,在加熱器上會產生斷絲。 因此、PTT纖維如欲獲得良好搓撚加工性、則需特別 嚴密選擇供給搓撚加工之捲繞於緯紗管之拉伸絲熱收縮特 性。 PTT纖維搓撚加工之上述課題、在PET纖維並未料到 者、乃是經本發明人等之硏究結果才發覺。是故、在上述 先例文件(A)〜(F)對於該搓撚加工之實用上課題全然未有記 載亦未有暗示。 本發明之課題係在提供一種具良好舒展性、將搓撚加 工速度予以高速化時較少發生搓撚斷絲或加工絲起毛之 PTT拉伸絲緯紗管。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 亦是提供一種由兩階段法所得、且優於高速搓撚加工 性之PTT拉伸絲緯紗管。 更具體述之、係在提供一種在高速搓撚加工尙具有良 好舒展性、且加熱溫度雖在高溫亦不致發生加工斷絲及起 毛、結果可形成品質優異加工絲之PTT拉伸絲緯紗管及其 製造方法。 本發明人等爲了解決上述課題、經銳意硏討結果、乃 發覺藉將拉伸絲之熱收縮特性及捲繞硬度,再加捲繞形狀 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) ~ 507027 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _______ B7五、發明説明(4 ) 控制於所定範圍、則可消除舒展斷絲及搓撚斷絲、而獲得 優於高速搓撚加工性之拉伸絲緯紗管、致完成本發明。又 ,發覺此種拉伸絲緯紗管藉特定之拉伸條件與其拉伸絲之 老化條件、而可適當地獲得。 即,本發明係如下述。 1) 將95摩爾%以上之對苯二甲酸丙二酯重複單位及5 摩爾%以下之其他酯之重複單位所構成、且極限粘度爲0.7 〜1.3dl/g、並可滿足下述(1)〜(3)之PTT拉伸絲以捲繞硬 度80〜90加以捲繞爲特徵之拉伸絲緯紗管。 (1) 熱收縮應力之應力顯現開始溫度爲55°C以上 (2) 熱收縮應力之極値溫度爲150〜190°C (3) 斷裂延伸率爲36〜60% 2) 拉伸絲之斷裂延伸率爲43〜60%之上述1所記載拉 伸絲緯紗管。 3) 拉伸絲之熱收縮應力之應力顯現開始溫度爲60〜80 °C、且極値溫度爲155〜17(TC之上述2所記載拉伸絲緯紗 管。 4) 拉伸絲之熱收縮應力之極値應力爲0.13〜0.21CN/ dtex、且將拉伸絲以捲繞角度15〜21度予以捲繞爲特徵之 上述1所記載拉伸絲緯紗管。 5) 拉伸絲之斷裂延伸率爲43〜60%之上述4所記載拉 伸絲緯紗管。 6) 拉伸絲之熱收縮應力之應力顯現開始溫度爲60〜80 °C、且極値溫度爲155〜170°C之上述2所記載拉伸絲緯紗 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 507027 Α7 Β7 五、發明説明(5 ) 管。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 7) 將95摩爾%以上之對苯二甲酸丙二酯重複單位及5 摩爾%以下之其他酯之重複單位所構成、且極限粘度爲0.7 〜1.3dl/g之PTT所成未拉伸絲一旦予以捲繞後、再拉伸 以製造拉伸絲緯紗管時、係可滿足下述(1)〜(3)之要件爲特 徵之拉伸絲緯紗管製造方法。 (1) 拉伸張力爲0.20〜0.30cN/dtex (2) 捲繞於緯紗管時之膨脹張力爲0.03〜0.20cN/dtex (3) 將拉伸絲於25〜45 °C之環境中、經10天以上之老 化 8) 加以捲繞於紗管時之鬆驰率爲2〜5 %之上述7所 記載拉伸絲緯紗管之製造 方法。 【圖示之簡單說明】 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖1爲本發明拉伸絲緯紗管之製造方法所用、製造未 拉伸絲之紡紗機一例示槪 略圖。 圖2爲本發明拉伸絲緯紗管之製造方法所用、拉伸機 一例示槪略圖。 圖3爲本發明拉伸絲緯紗管之製造方法所用、採用拉 伸銷之拉伸機一例示槪略圖。 圖4爲本發明拉伸絲紗管之~*例示槪略·匱[。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) -8- 507027 A 7 B7 五、發明説明(6 ) 元件對照表 .1:聚合物小球乾燥機 2:擠壓機 3 :彎管 4:旋轉頭 5 :旋轉包 6:紡紗板 7:多纖維絲 8:冷卻空氣 9:修飾劑供應裝置 10,11:導絲輪 1 2:未接伸絲捲裝 13:供料輥 14:熱板 15:拉伸輥 16:拉伸絲緯紗管 17:移動導件 18:拉伸銷 a:緯紗管之推拔部 b:緯紗管之圚筒部 Θ :緯紗管推拔部之角度 c:緯紗管支承體 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 【發明之最佳實施形態】 在本發明之拉伸絲緯紗管、PTT拉伸絲之熱收縮應力 之應力顯現開始溫度爲55 °C以上。該PTT拉伸絲之熱收縮 應力係由下述之熱應力測定器予以測定。 自室溫開始測定時、習知之PTT拉伸絲通常乃自40〜 50 °C開始顯現熱收縮應力。針對之,本發明之應力顯現開 始溫度爲55°C以上。應力顯現開始溫度未滿55°C時、搓撚 加熱溫度如超過150°C、則易多發生斷絲或起毛。應力顯現 開始溫度超過55°C時、雖搓撚加熱溫度爲150〜180°C、尙 可實施穩定之搓撚加工。應力顯現開始溫度雖愈高愈佳、 惟以老化時之捲繞形狀穩定性視之、較佳爲60〜80°C、更 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇>< 297公釐) -9 - 507027 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明(7 ) 佳爲65〜80°C、最佳爲70〜80°C。 本發明之拉伸絲緯紗管、由後述之方法予以測定之 PTT拉伸絲之熱收縮應力之極値溫度爲150〜190°C。熱收 縮應力之極値溫度未滿150°C時、如搓撚加工以150°C以上 加熱溫度予以加工、拉伸絲係在加熱器上產生鬆弛致難進 行穩定之加工。欲實施穩定之加工、則熱收縮應力之極値 溫度爲155°C以上較宜、更佳爲160°C以上。又以抑制拉伸 時之熱處理所引起斷絲及起毛之觀點言之、熱收縮應力之 極値溫度爲190°C以下,更以155〜170°C爲佳。 本發明之拉伸絲緯紗管、自消除高速搓撚時之斷絲現 象之觀點視之、由後述之方法予以測定之PTT拉伸絲之熱 收縮應力之極値應力爲0.13〜0.21cN/dtex較宜。 本發明拉伸絲緯紗管之PTT拉伸絲斷裂延伸率爲3 6〜 60%。未滿36%時、如將搓撚加工時之加熱溫度設於150t 以上之高溫、則易發生搓撚斷裂。 斷裂延伸率帶給搓撚加工時之加工適宜溫度極大影響 之事實係在PET纖維幾乎未曾見過、而是PTT纖維特有之 現象。因此、自PET纖維搓撚加工性有關之見識、實全然 無法料想到PTT拉伸絲之斷裂延伸率究有上述之適宜値。 斷裂延伸率愈大,對搓撚時之加熱溫度可以高溫予以 加工而雖佳。但,斷裂延伸率如超過60%、則PTT拉伸絲 會產生纖度斑點、該纖度斑點在搓撚加工後亦以染斑殘留 、致.損毀加工絲之品位。較佳斷裂延伸率爲43〜60%、更 佳斷裂延伸率爲45〜55%。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -10- 507027 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
五、發明説明(8 ) 本發明之拉伸絲緯紗管係以捲繞硬度80〜90之紆子形 狀被捲繞PTT拉伸絲。捲繞硬度爲後述之維氏硬度計所測 定之數値、數値愈小愈表示捲繞密度低之意。針對通常之 緯紗管以超過90之捲繞硬度予以捲繞、本發明之緯紗管.卻 以低密度被捲繞。如是藉以低密度捲繞於緯紗管、致能緩 和拉伸時所獲之拉伸應力、雖經過長期間之靜態放置亦不 會因捲繞勒緊致阻礙拉伸絲之舒展性、更可推想能獲得具 優異熱應力特性之拉伸絲。捲繞硬度如未滿8 0時、在輸送 等處理時則會發生形狀變形等之障礙。較佳捲繞硬度爲82 〜88 〇 將本發明之拉伸絲緯紗管一例示顯示於圖4。在圖4、 a爲緯紗管之推拔部、b爲緯紗管之圓筒部、c爲緯紗管支 承體、Θ爲對於緯紗管支承體之緯紗管推拔部之角度之表 示。 本發明之拉伸絲緯紗管爲在高速舒展時能實現良好舒 展性、乃將PTT拉伸絲以捲繞角度1 5〜2 1度予以捲繞較宜 。在此、於圖4所示拉伸絲緯紗管之槪略圖,該捲繞角度 係指緯紗管推拔部a之對於緯紗管支承體c之角度θ。比 起習知之PET拉伸絲以捲繞角度23〜25度予以捲繞、15〜 2 1度爲相當低之捲繞角度。捲繞角度未滿丨5度時' 緯紗管 之捲繞質量呈約lkg以下、經濟性頗爲不利。捲繞角度如 超過21度時、在緯紗管之捲繞中或然後之處理過程中有時 會發生捲繞崩潰、致欲穩定維持緯紗管之形狀變爲困難。 其較佳捲繞角度爲1 8〜2 0度。P T T拉伸絲緯紗管由於p T T (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) -11 - 507027 A7 B7 五、發明説明(9 ) 拉伸絲之平滑性及伸長回復性等特性、故可推定捲繞角度 對於舒展性賦予至大影響。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在本發明、PTT拉伸絲之纖度或單絲纖度雖未有特別 之限定、惟,纖度適用20〜300dtex較佳、單線纖度適用 0.5 〜20dtex 較佳。 又,PTT拉伸絲亦可以賦予平滑性,收歛性,制電性 等爲目的、而予以添加通常使用之修飾劑0.2〜2wt%。 更,以提昇舒展性或搓撚加工時之集中性爲目的、而 賦予50個/ m以下之單絲混淆亦可。 在本發明、構成PTT拉伸絲之PTT聚合物係95摩爾% 以上由對苯二甲酸丙二酯重複單位所成、5摩爾%以下由其 他酯之重複單位所成。即、以PTT聚合物包括有PTT均聚 物及含5摩爾%以下其他酯重複單位之PTT共聚物。 共聚合成份之代表例則可舉如下述等者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以酸成份有由異苯二酸或5-鈉磺基異苯二酸所代表之 芳香族二羧酸、由已二酸或衣康酸所代表之脂肪族二羧酸 等等。以甘醇成份則有乙二醇,丁二醇,聚乙二醇等等。 又,羥基苯甲酸等之羥基羧酸亦是其一例。且由該等多數 所共聚合亦可。 又,PTT拉伸絲於不妨害本發明效果之範圍內、亦可 含有氧化鈦等之消光劑、熱穩定劑、抗氧化劑、制電劑、 紫外線吸收劑、防霉劑、各種顏料等之添加劑、或以共聚 合成份予以包含之。 本發明PTT拉伸絲之極限粘度、由拉伸絲之強度顯現 •12- 本紙張尺度適用中.國國家標準(CNS ) A4規格(21〇X 297公釐) 507027 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(1〇) 與抑制紡紗及拉伸時之斷絲,起毛等觀點言之、以0.7〜 1.3dl/g之範圍爲宜、尤其0.8〜l.ldl/g較佳。 本發明之PTT聚合物製造方法係可適用眾所周知之方 法、其代表例爲在所定極限粘度之前以熔融聚合提昇聚合 •度、接著以固相聚合再予以提昇至相當於所定極限粘度之 聚合度之兩階段法。 本發明之PTT拉伸絲緯紗管乃由95摩爾%以上之對苯 二甲酸丙二酯重複單位及5摩爾%以下之其他酯之重複單位 所構成、且將極限粘度爲0.7〜1.3 dl/g之PTT所成未拉伸 絲一旦予以捲繞後、再拉伸欲製造拉伸絲緯紗管時、可滿 足下述(1)〜(3)之要件、而適宜地獲得之。 (1) 拉伸張力爲0.20〜0.30cN/dtex (2) 捲繞於緯紗管時之膨脹張力爲0.03〜0.20cN/dtex (3) 將拉伸絲於25〜451之環境中、經10天以上之老 化 以下,就本發明PTT拉伸絲緯紗管之製造方法例參照 圖1〜圖3加以詳述.。圖1,圖2,圖3之1爲聚合物小球 乾燥機、2爲擠壓機、3爲彎管、4爲旋轉頭、5爲旋轉包 、6爲紡紗板、7爲多纖維絲、8爲冷卻空氣、9爲修飾劑 供應裝置、1 0爲導絲輪、11爲導絲輪、1 2爲未拉伸絲捲裝 、1 3爲供料輥、14爲熱板、1 5爲拉伸輥、1 6爲拉伸絲緯紗 管、17爲移動導件、18爲拉伸銷之表示。 如圖1所示、將由乾燥機1予以乾燥至30ppm以下濕 度之PTT小球供給被設定於25 5〜265°C溫度之擠壓機加以 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) * (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 507027 A7 , _B7 五、發明説明(U ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 溶融。經溶融之PTT、然後經由彎管3被液送至設定於255 〜265 °C溫度之旋轉頭4、並以齒輪幫浦予以計量之。接著 經過裝設於旋轉包5之具多數孔之紡紗板6、以多纖維絲7 被擠出於紡紗室內。擠壓機2及旋轉頭4之溫度乃依據PTT 小球之極限粘度及形狀而自上述範圍選擇最適當者。 被擠出於紡紗室內之PTT多纖維絲7即由冷卻空氣8 加以冷卻至室溫、同時介所定速度轉動之拉引導絲輪1 〇, 1 1予以細化,固化、而以所定纖度之未拉伸絲捲裝1 2捲繞 之。又、未拉伸絲在接觸於拉引導絲輪1 0之前經由修飾劑 供應裝置9賦予修飾劑、且自拉引導絲輪1 1拉出後藉捲繞 機以未拉伸絲捲裝1 2加以捲繞。 在本發明之製造方法、賦予未拉伸絲之修飾劑係宜使 用水乳液型。且以水乳液濃度爲15wt%以上較妥、更佳則 採用20〜35 wt%。 未拉伸絲之製造乃以3000m/分以下之捲繞速度加以繞 取較宜。更佳捲繞速度爲1000〜2000/分、最佳捲繞速度 爲 1200 〜1 800/分。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其次、未拉伸絲被供給拉伸工程、並由如圖2或圖3 之拉伸機予以拉伸。至供給拉伸工程之間,未拉伸絲之保 存環境係予以保持於環境溫度爲10〜25t、相對濕度爲75 〜1 00%爲較妥。且拉伸機上之未拉伸絲於拉伸過程中亦予 以保持於該溫度,濕度爲佳。 如圖2所示、在拉伸機、首先未拉伸絲捲裝1 2係於被 設定爲45〜65 °C之供料輥13上接收加熱、並利用供料輥13 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 507027 A7 B7 五、發明説明(12) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 與拉伸輥1 5之圓周速率比予以拉伸呈所定纖度。纖維於拉 伸後或拉伸中乃接觸於溫度100〜150°c之熱板14運行、而 接受抽伸熱處理。自拉伸輥1 5出來之纖維則由紡錘予以搓 撚捲繞成拉伸絲緯紗管1 6。在此、供料輥1 3之溫度爲50 〜60°C較宜、更佳爲52〜58°C。 供料輥13與拉伸輥15之速度比(即拉伸比)及熱板溫度 係被設定成拉伸張力呈0.20〜0.30cN/dtex。拉伸張力如未 滿0.20cN/dtex、拉伸絲之斷裂延伸率乃超過60%、致無法 達成本發明之目的。拉伸張力如超過未滿〇.30cN/dtex、則 拉伸絲之斷裂延伸率未滿36%、而無法達成本發明之目的 〇 又,拉伸工程依需亦可使用如圖3所示拉伸機予以進 行拉伸。圖3所示拉伸機係在供料輥13與熱板14之間設 有拉伸銷1 8。此時、供料輥1 3之溫度盡量加以嚴密管理於 較佳50〜60°C,更佳52〜58°C爲宜。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 自拉伸輥15出來之拉伸絲則由移動導件17予以形成 氣球並被捲繞於拉伸絲緯紗管1 6。此時之膨脹張力即爲紡 錘之轉動而產生於紡紗之離心力、且由拉伸絲之質量,移 動導件之質量,保持拉伸絲之紡錘轉速予以決定。 本發明之製造方法係將膨脹張力設於0.03〜0.20cN/ dtex。因爲,膨脹張力超過0.20cN/dtex時、由於拉伸絲緯 紗管之捲繞密度變高、結果緯紗管中之拉伸絲鬆弛不充足 、致欲將拉伸絲熱收縮力測定之應力顯現開始溫度或極値 溫度控制於本發明之範圍內較爲困難。 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 507027 A7 B7 五、發明説明(13) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 膨脹張力愈低雖較宜、惟未滿0.03cN/dtex時、卻經 常會發生緯紗管形狀之混亂等。膨脹張力之較佳範圍爲 0_05 〜0.17cN/ dtex 〇 欲獲得如此穩定之低膨脹張力乃將自拉伸輥1 5捲繞至 緯紗管之鬆弛率設爲2〜5 %較宜。鬆驰率如在此範圍、膨 脹張力即呈0.03〜0.20cN/dte;c、而捲繞硬度則爲80〜90。 又,習知之PET纖維之鬆弛率卻在1 %以下。 捲繞角度係藉調整緯紗管之捲繞量及拉伸機之橫向捲 繞幅度可予以設定。具體說之、拉伸機之橫向捲繞幅度調 整乃對組裝於拉伸機之環形軌道計數控制裝置之「數位開 關」進行計數輸入而調整之。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在本發明之製造方法、如上述特定條件予以製成之拉 伸絲係被於25〜45°C之環境中老化10天以上。藉以此種特 定條件加以老化、拉伸絲緯紗管之捲繞形狀即不致崩潰、 且上述以低捲繞密度捲繞於拉伸絲緯紗管之拉伸絲被鬆弛 、呈爲本發明規定之熱收縮特性紡紗、而形成具優異搓撚 加工性之拉伸絲。老化之環境溫度與期間則以30〜40t 20 天以上爲佳。 拉伸絲之搓撚加工乃採用針銷型、摩擦型、尼普帶型 、氣壓搓撚型等之加工方法。搓撚加熱器雖一加熱器搓撚 ,二加熱器搓撚之任一均可、惟爲獲得高伸展性以一加熱 器搓撚較宜。 搓撚加熱溫度則予以設定於自第一加熱器出口直後之 撚線溫度較佳呈130〜200°C、更佳呈150〜18CTC、最佳呈 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2K)X297公釐) -16- 507027 A7 B7 五、發明説明(14 ) 160〜180°C爲宜。 以一加熱器搓撚所獲搓撚加工絲之伸縮伸長率以100〜 300%較妥、伸縮彈性率以80%爲佳。 又,依需以第二加熱器予以熱調整、形成二加熱器搓 撚加工絲亦可。第二加熱器之溫度爲1 00〜2 1 (TC較妥、更 以對自第一加熱器出口直後之撚線溫度呈—30 °C〜+ 50 °C 之範圍較佳。 第二加熱器內之過度加溫率(第二過度加溫率)設爲+ 3%〜+ 30%爲宜。 以下即舉實施例更加詳細說明本發明、惟不必多言, 本發明並非受實施例所限定。 且,測定方法、評價方向等係如下。 (1) 極限粘度 極限粘度[7?]爲根據次式之定義所求得之値。 [?? ] = lim( 7? 1·— 1)/C C-> 0 式中、77 1·爲將由純度98 %以上之0—氯苯酚所溶解之 ΡΤΤ聚合物稀溶液3 5 °C時之粘度以由相同溫度所測定之上 述溶媒粘度加以除算之値、而以相對粘度定義者。C爲聚合 物濃度(g/l〇〇ml)。 (2) 斷裂延伸率 依據ns — L - 101 3予以測定。 (3) 熱收縮應力之應力開始顯現溫度,極値溫度,極 値應力 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) _ — l·! ! — _ — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -17- 507027 A7 ____B7_ 五、發明説明(15 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 係使用熱應力測定裝置(例如鐘紡工程公司製,商品名 KE - 2)予以測定。將拉伸絲切成20cm長 '並兩端予以連結 成環狀裝塡以測定器。且以初始負荷0.044 cN/dtex、昇溫 速度1 00°C /分之條件加以測定、將熱收縮應力之溫度變化 δ十錄於圖表。 由所計錄圖表、將開始顯現熱收縮應力之溫度設爲應 力開始顯現溫度。熱收縮應力即在高溫區域呈現山型曲線 、則將顯示該熱收縮應力高峰値之溫度設爲極値溫度、並 將該應力之高峰値設爲極値應力。 (4) 搓撚加工絲之伸縮伸長率,伸縮彈性率 依據JIS — L - 1090伸縮性試驗方法(Α法)予以測定。 (5) 拉伸張力 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 拉伸張力之測定乃使用 ROTHSCHILD Mini Tens R-046(Zellweger Uster 公司製、Mini Tens :型式 R-046)張力 計、測定行走於拉伸工程之熱處理裝置近旁(例如在圖2之 供料輥13與熱板14之間、或在圖3之拉伸銷18與熱板14 之間予以測定)之撚線所具張力TKcN)、復以拉伸後之撚線 纖度D(dteX)除算而求出之。
拉伸張力=(cN/dtex)= Ti/D (6) 膨脹張力 如同拉伸張力之測定、將拉伸工程之拉伸輥與緯紗管 間,在圖3之拉伸輥15與移動導件17所形成氣球之張力 T2(cN)加以測定、並復以拉伸後之撚線纖度D(dtex)除算而 求取。 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 507027 A7 B7 16 五、發明説明(
膨脹張力=(cN/dtex)= T2/D (7) 硬度 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 拉伸絲緯紗管之硬度測定、則使用硬度計(技藝錄克公 司(株)製,GC型- A)、將拉伸絲緯紗管圓筒部表面之上下 方向予以四等分、且沿圓周方向再以各90度予以四等分、 而測定合計1 6處之硬度、以其平均値爲硬度。 (8) 舒展性,搓撚加工性 以下述條件進行搓撚、於1 44錘/台予以連續搓撚加 工、而測定貫施時之每天斷絲次數、以評估舒展性及搓撚 加工性。 搓撚加工機:村田機械製作所(株)製、3 3 Η搓撚機(帶 型) 搓撚條件:搓撚速度;500m/分 搓撚數量;3230T/ m 第一加溫率;—1 % 第一加熱器溫度;17 〇 °c 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1)舒展性 測定自拉伸絲緯紗管至送紗輥入口之間之斷絲次數、 且依據以下基準加以判定。 ◎:舒展斷絲次數未滿1 〇次/天.台爲非常良好 〇:舒展斷絲次數10〜30次/天·台爲良好 X :舒展斷絲次數超過30次/天·台,即難以工業生 產0 -19- 507027 A7 B7 五、發明説明(17) 2)搓撚加工性 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 測定送紗輥以後、在搓撚加熱中斷絲之次數、並依據 以下基準加以判定。 ◎:舒展斷絲次數未滿10次/天·台爲非常良好 〇:舒展斷絲次數10〜30次/天.台爲良好 X :舒展斷絲次數超過30次/天·台,則難以工業生 產。 (9) 加工絲之染色品位 由熟練者加以評估加工絲之染色品位。 ◎:非常良好 〇:良好 X :有染斑,品質不佳 (10) 總和評估 就搓撚時之舒展性、加工性、及加工絲之染色品位全 般、根據以下基準予以判定。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ◎:舒展性、加工性及染色品位均全般非常良好 〇:舒展性、加工性及染色品位之任一非常良好或良 好、而無不良。 X :舒展性、加工性及染色品位之任一爲不良 [實施例1〜4,比較例1及2] 在本實施例及比較例、就膨脹張力,與拉伸絲之熱收 縮應力之應力開始顯現溫度對於加工性帶來之效果加以說 明。 本紙張:尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 17 一 507027 A7 B7 ___ 五、發明説明(18) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 將含氧化鈦0.4wt%之極限粘度0.91dl/g之PTT小球 使用圖1及圖3所示紡紗機及拉伸機予以製成84dtex/36 纖維之PTT拉伸絲。 本實施例及比較例之紡紗條件與拉伸條件乃如下述° (紡紗條件) 小球乾燥溫度及所達到濕度:ll〇°C,25ppm 擠壓機溫度:260°C 旋轉頭溫度:265°C 紡紗板孔徑:0.4 0 m m 聚合物吐出量:28.0g/分 冷卻空氣條件:溫度;22 °C,相對濕度;90%,速度 0.5 m / 秒 拉引速度:1 500 m/分 (未拉伸絲) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 纖度:1 3 1.1 d t e X 雙折射率:0.024 捲繞數量:6.2Kg/繞線管 (拉伸條件)
供料輥溫度:55°C 拉伸銷:有 熱板溫度:13(TC -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210'〆297公釐) 507027 A7 B7 五、發明説明(19) 拉伸輥溫度:未加熱(室溫) 拉伸比:2.3倍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 拉伸張力:0.25 cN/ dtex ' 鬆驰率:2.6 % 捲繞速度· 8 0 0 m /分 捲繞數量:2.5kg/緯紗管 (拉伸絲) 纖度:83.2 dtex 斷裂強度:3.5 cN / dtex 斷裂延伸度:45% 沸水收縮率:1 3.1 % 緯紗管捲繞角度:1 9度 緯紗管捲繞硬度:如表1所示 在捲取拉伸絲時、令移動導件與紡錘轉速變化促成膨 脹張力如表1變異。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再將所獲拉伸絲緯紗管於溫度3 0 °C,相對濕度6 5 %之 恒溫室老化30天。 老化後之拉伸絲及拉伸絲緯紗管之物性,搓撚加工時 之舒展性及搓撚加工則分別顯示於表1。 (搓撚加工絲物性) 纖度:84.5 dtex 斷裂強度:3.3 cN / dtex -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 507027 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _ B7五、發明説明(2〇) 斷裂延伸度:42% 伸縮伸長率:192% 伸縮彈性率:88% 自表1可知、只要膨脹張力在本發明之範圍內、就會g 達成良好之舒展性及搓撚加工性。又,所獲加工絲之染色 品位並無斑紋而良好。又,加工絲之卷曲特性亦良好。 膨脹張力在本發明之範圍外、且張力低時、捲繞中即 產生緯紗管之捲繞崩潰致不得不中斷拉伸。又,膨脹張力 高到0.30 cN/dtex時、捲繞硬度則較高、而易多發生舒展 斷絲或搓撚斷絲。 [實施例5〜8,比較例3及4] 本實施例及比較例係就拉伸張力與斷裂延伸度對於搓 撚加工性之效果加以說明之。 如同實施例1進行紡紗及拉伸。但,本實施例及比較 實施例之紡紗條件及拉伸條件卻如下。 (紡紗條件) 小球乾燥溫度及所達到濕度:110°C,25ppm 擠壓機溫度:260°C 旋轉頭溫度:265°C 紡紗板孔徑:0.4 0 m m 聚合物吐出量:予以調整爲拉伸絲之纖度呈84 dtex 冷卻空氣條件··溫度;22 °C,相對濕度;90%,速度 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -23- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 507027 A7 _B7__ 五、發明説明(21 ) 0.5m / 秒 拉引速度:1500 m/分 (拉伸條件) 供料輥溫度:55°C 拉伸銷:有 熱板溫度:130°C 拉伸輥溫度:未加熱(室溫) 拉伸比:予以調整呈拉伸張力可顯示表2之値 拉伸張力:0.08 cN/ dtex 捲繞速度:800 m/分 捲繞數量:2.5kg/緯紗管 (拉伸絲緯紗管) 緯紗管捲繞角度:1 9度 緯紗管捲繞硬度:如表2所示 在捲取拉伸絲時、令拉伸倍率變異促使拉伸張力顯示 表2所示數値。 再將所獲拉伸絲緯紗管於溫度30°C,相對濕度65%之 恒溫室老化30天、復進行搓撚加工。 老化後之拉伸絲及拉伸絲緯紗管之物性,搓撚加工時 之舒展性及搓撚加工乃分別顯示於表2。 自表2可知、只要拉伸張力在本發明之範圍內、就能 獲得良好之舒展性,搓撚加工性及染色品位。 I ^---1T------^_wl (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -24- 507027 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___B7_五、發明説明(22 ) 拉伸張力在本發明之範圍外、且高時、舒展性及搓撚 加工性不佳。又,拉伸張力在本發明之範圍外、且低時、 雖拉伸絲之裂斷延伸度大、搓撚加工性良好、惟加工絲之 染色品位不良。 [實施例9〜12,比較例5及6] 本實施例及比較例係就拉伸絲緯紗管之老化條件對於 搓撚加工性之效果加以說明之 將在實施例6所得拉伸絲除了自拉伸終了直後以表3 所示條件予以老化之外、其餘如同實施例6進行。 將老化後之拉伸絲及拉伸絲緯紗管之物性,搓撚加工 時之舒’展性及搓撚加工顯示於表3。 自表3可知、老化條件如在本發明之範圍內、就能在 搓撚加工獲得良好之舒展性,搓撚加工性。 [實施例13〜14] 本實施例係就拉伸絲緯紗管之捲繞角度對於搓撚加工 性之效果加以說明之 •在實施例6,除了藉變換拉伸機之環形軌道計數控制裝 置之數位開關、促使拉伸絲緯紗管之捲繞角度如表4所示 予以變異外、其餘如同實施例6進行。 將老化後之拉伸絲及拉伸絲緯紗管之物性,搓撚加工 時之舒展性及搓撚加工顯示於表4。 自表4可知、拉伸絲緯紗管之捲繞角度如在本發明之 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X;297公釐) -25- 507027 Μ Β7 五、發明説明(23 範圍內、就能達成好之搓撚加工性 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇Χ 297公釐) -26- 507027
7 7 A B 五、發明説明(24) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 總合評估 X ◎ ◎ ◎ 〇 X 加工絲 染色品位 1 ◎ ◎ ◎ ◎ 〇 搓撚加工性 1 ◎ ◎ ◎ ◎ X 舒展性 1 ◎ ◎ ◎ 〇 X 熱收縮應力 極値應力 (cN/dtex) 1 On r-H 0.19 0.20 \ '< Oj 0.22 極値溫度 (°C) 由於捲繞崩潰無法採取 s r—I Csl τ H 〇 VD H un r—H 顯現開始溫度 (°C) vo O oo VO cs VO ON 緯紗管之捲繞硬度 Csl oo CO oo oo Csl 膨脹張力 (Cn/dtex) 0.02 0.05 0.10 -1 0.12 0.17 0.30 比較例1 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 比較例2 ----------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、ν'口 Γ ΙΓΙ. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) -27 507027
A B 五、發明説明(25 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 總合評估 X ◎ ◎ ◎ 〇 X 加工絲 染色品位 〇 ◎ ◎ ◎ 〇 X 搓撚加 工性 X ◎ ◎ ◎ ◎ 〇 舒展性 X ◎ ◎ ◎ ◎ 〇 熱收縮應力 極値應力 (cN/dtex) CO CO 〇 | 0.20 0.19 0.17 0.14 0.12 極値溫度 (°C) On \ Η 〇〇 s r—4 s r-H on VO t—H S r—H 顯現開始溫度 CC) ίη S vo oo 緯紗管之 捲繞硬度 CS) oo 5S g r- 斷裂延伸度 (%) 鬆弛率 (%) VO Η o4 CO Csi 拉伸張力 (cN/dtex) 0.38 0.26 0.25 0.23 0.20 0.16 比較例3 實施例5 實施例6 實施例7 實施例8 比較例4 I,1T (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇X297公釐) -28- 507027 五、發明説明(26 )
A B 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 總和評價 X X X 〇 ◎ ◎ ◎ 加工絲染色品位 〇 〇 〇 ◎ ◎ ◎ ◎ 搓撚加工性 X X X 〇 ◎ ◎ ◎ 舒展性 X 〇 〇 ◎ ◎ ◎ ◎ 熱收縮應力 極値應力 (cN/dtex) 0.22 1 0.22 0.22 r-H 0.20 0.19 oo H 極値溫度 CC) 11 cni r < 〇〇 H s 顯現開始溫度 CC) On C0 cn cs s 老化 日數 (日) 〇 o o CNJ 〇 溫度 (°c) to CNl cn cn 比較例5 比較例6 比較例7 實施例9 實施例10 實施例11 實施例12 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
I "tv -— ...¾ · 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -29 507027 A7 B7 五、發明説明(27 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
總合評價 ◎ ◎ 加工絲染色品位 ◎ ◎ 搓撚加工性 ◎ ◎ I舒展性 ◎ ◎ 捲繞硬度 捲繞角度(度) 〇〇 CO ! 1 "< IK ί IK (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
I 、-s-t> 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -30- 507027 A7 B7 五、發明説明(28) 【產業上之可利用性】 本發明之拉伸絲緯紗管係可應付搓撚加工速度之高速 化。又,其PTT拉伸絲優於高速度之搓撚加工性、所獲得 加工絲具有良好卷曲特性及染色品位、適合於衣料。 本發明拉伸絲緯紗管之製造方法乃是在PTT纖維之兩 階段製造法、亦即紡紗-位拉伸絲捲取,其繼續之拉伸所 成製造方法、將拉伸時之拉伸張力及捲繞時之膨脹張力, 更是拉伸絲以特定條件加以老化爲特徵之方法、且藉如此 方法而可獲得搓撚加工性優異之拉伸絲。 丨 ί -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 經濟部智慧財產局g(工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(21〇X297公釐)
Claims (1)
- 507027 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 1 1. 一種拉伸絲緯紗管、係由95摩爾%以上之對苯二甲 酸丙二酯重複單位及.5摩爾%以下之其他酯之重複單位所構 成、且極限粘度爲0.7〜1.3 dl/g、並以捲繞硬度80〜90被 捲繞可滿足下述(1)〜(3)之P T T拉伸絲爲特徵。 (1) 熱收縮應力之應力顯現開始溫度爲55°c以上 (2) 熱收縮應力之極値溫度爲150〜190°C (3) 斷裂延伸率爲36〜60% 2. 如申請專利範圍第1項之拉伸絲緯紗管、其中上述拉 伸絲之斷裂延伸率爲43〜60%。 3. 如申請專利範圍第2項之拉伸絲緯紗管、其中上述拉 伸絲之熱收縮應力之·應力顯現開始溫度爲60〜80°C、且極 値溫度爲155〜170°C。 4. 如申請專利範圍第1項之拉伸絲緯紗管、其中上述拉 伸絲之熱收縮應力之極値應力爲0.13〜0.21 cN/ dtex、且將 拉伸絲以捲繞角度15〜21度予以捲繞。 5. 如申請專利範圍第4項之拉伸絲緯紗管、上述拉伸絲 之斷裂延伸率爲43〜60%。 6·如申請專利範圍第5項之拉伸絲緯紗管、上述拉伸絲 之熱收縮應力之應力顯現開始溫度爲6〇〜80。(:、且極値溫 度爲155〜170°C。 7 · —種拉伸絲緯紗管之製造方法、將由9 5摩爾%以上 之對苯二甲酸丙二酯重複單位及5摩爾%以下之其他酯之重 複單位所構成、且極限粘度爲0.7〜1.3 dl/ g之PTT所成未 拉伸絲一旦予以捲取後、再進行拉伸以製造拉伸絲緯紗管 本紙張尺度適用中國國家榇準(CNS^) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -32- 507027 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 時、係可滿足下述(1)〜(3)之要件爲特徵。 (1)拉伸張力爲0.20〜0.30cN/dtex U)捲繞於緯紗管時之膨脹張力爲0.03〜〇.2〇CN/dtex (3)將拉伸絲於25〜45 °C之環境中、經10天以上之老 化 8.如申請專利範圍第7項之拉伸絲緯紗管之製造方法、 其中予以捲繞於緯紗管時之鬆弛率爲2〜5%。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -33 -
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