JPS6014131B2 - 特殊嵩高糸の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流体乱流処理により、熱可塑性マルチフィラメ
ント糸にループや絡みを形成させ、紡績糸様の風合と外
観を有する嵩高糸を製造する方法の改良に関するもので
ある。

流体乱気流燈拝領城下にマルチフィラメント糸を供聯合
することによって該糸にループや絡みを与ス・マルチフ
ィラメント糸を嵩高化する方法は従来から良く知られて
いる。

しかしながら単にマルチフィラメント糸を流体乱流処理
しただけの嵩高糸は、パッケージからの解錆、編成、製
織などの高次加工工程を通過する間で受ける張力により
絡みがほどけ嵩高性が減少し易い欠点がある。この方法
により得られた嵩高糸は仮撚加工糸のように伸縮性を有
する嵩高糸と異なり嵩高性を回復させる性能がなく、一
旦形成された絡みがほどけてしまうと嵩高性が低下した
ままとなる欠点を有している。この欠点を解決するため
に、ループや絡みを有する嵩高糸に潜在的に嵩高性が向
上する性質を付与し、最終製品の嵩高性を向上させる方
法が試みられ、その方法の一つが持関昭５０一８９６５
９に開示されている。

核方法は、マルチフィラメント糸を低張力下で加熱体に
接触させると共に、全フィラメントに熱が均一に伝わら
ないようにした後、実質的に緊張を与えないで流体乱流
処理を施す方法で、熱処理により大きな嵩高性を発現す
る紡績糸様嵩高糸の製造法である。

この方法により得られる嵩高糸、単にマルチフィラメン
ト糸を流体乱流処理したものに比べると向上した嵩高性
を有する。しかしながら該嵩高糸は、製編、製織などの
高次加工工程で受ける張力により、ループが消失し易く
、ループが消失することによって最終製品の嵩高性と紡
綾糸様の風合が低下する欠点を有しており、単にマルチ
フィラメント糸を流体乱流処理しただけの嵩高糸よりも
向上した嵩高性を示すものの、優れた紡績糸様嵩高糸と
しての性能を発揮するには、まだ嵩高・性が不十分であ
り、紡績糸様の風合と外観もまだ不十分である。

一方、従来マルチフィラメント糸、特に合成繊維からな
るマルチフィラメント糸は編織物の製品外観の均一性を
高めるために、糸の長さ方向の均一性が求められて来た
。

例えばマルチフィラメント糸の長さ方向の太さむらをウ
ースターむらで表わすと通常のマルチフィラメント糸の
ウースタ−むらは０．３〜０．６％であり、高くても１
．２％以下が−般的である。しかしこのような均一なマ
ルチフィラメント糸を供給し、嵩高加工した嵩高糸を用
いて得た縞織物は該糸の表面にループを有するための一
応紡績糸様の風合と外観を呈するものの単調な風合と外
観になり、優れた紡績糸様の風合を有するに至っていな
い。本発明者らは、特に前記した持開昭５０−８９６５
９を検討し、より向上した嵩高性とより優れた紡績糸様
の風合と外観を有する嵩高糸を提供することを目的とし
て鋭意検討を重ねた結果、本発明に到達した。

すなわち、本発明は未延伸部が実質的に存在させず、か
つウ−スターむらが１．４％以上の長さ方向の太さむら
を有する熱可塑性マルチフィラメント糸を５〜６０雌／
ｄの低張力下で加熱体に接触させ、該糸を構成するフィ
ラメントの長さ方向および該糸の同一断面内の各フィラ
メント間に不均一な熱収縮率を与えた後、流体乱流処理
することによりループや絡みを形成させることを特徴と
する特殊嵩高糸の製造方法である。

本発明により得られる嵩高糸はマルチフィラメント糸を
低張力状態で加熱体に接触走行させた後、流体乱流処理
を施したものでありループや絡みを有し、かつ不均一熱
処理を受けているため、同一フィラメントの長さ方向お
よび同一断面内のフィラメント間の熱収縮率がそれぞれ
不均一であり、後工程の熱処理によって大きな嵩が得ら
れるが高いウースターむらを有するマルチフィラメント
糸を供給することによって不均一熱処理の効果が増大し
、一層嵩が向上するものである。

すなわち、従釆知られている技術、すなわち低張力下で
不均一熱処理後、流体乱流処理した嵩高糸に比べ本発明
で得られる嵩高糸は熱処理後の嵩高度の増加をより大き
くすることが可能で、従って熱処理前後の嵩高度の差を
強調することが可能である。また高いウースタ−むらを
有する嵩高糸から得られる編織物を染色した場合、適度
の染色不均一性が生じ色に深みを与えることが可能で縄
織物の美観をより一層向上させることが可能である。加
熱体処理に供給するマルチフィラメント糸のウースター
むらが１．４％以上でこの効果は発揮され、１．６％以
上で一層大きな効果を与えるものである。従って本発明
においてはマルチフィラメント糸のウースターむらが１
．４％以上であることが必要であり、１．６％以上がよ
り好ましい。熱処理前の嵩高度が低く、かつ熱処理後の
嵩高度が高いほど高次加工工程の通過性が良好で、かつ
編織物の嵩高性が向上するため、嵩高糸の熱処理前の嵩
高度が６〜１５ｃｃ／夕で、かつ熱処理後嵩高度は２０
ｃｃ／タ以上であることが好ましく２２ｃｃ／タ以上が
特に好ましい。

熱処理前の嵩高度を６ｃｃ／タ未満とするにはループ数
を少なくする必要があるため紡績糸様風合と外観が低下
する欠点があり、１５ｃｃ／夕を越えるものとするには
ループ形状の大きなものを形成させなければならないた
め、巻上パッケージからの解籍が不良となる欠点をもつ
。

嵩高糸の高次加工工程の通過性を良好にし、かつ嵩高性
が極めて高い橘織物とするには嵩高糸の熱処理前後での
嵩高度の差が大きい程良く、１０ｃｃ／タ以上であるこ
とが好ましく、１２ｃｃ′タ以上が特に好ましい。ここ
でマルチフィラメント糸中に未延伸部が存在すると加熱
体に接触走行する際、加熱体上で融着が発生したり、そ
れに基づく糸切れを生じたりするトラブルが発生し易く
、また糸切れとならない場合においても嵩高糸中に夫延
伸部が存在する染色後の製品に極端な濃染部が点在し、
美観が低下する懐向があることから未延伸部が存在しな
いことが必要である。本発明で用いるウースターむらの
高いマルチフィラメント糸を得るためには鮫糸工程にお
いて、例えば■ 紙糸糸道を機械的に変化さ、糸に振動
を与える。

■ 口金吐出孔のＬ／Ｄを１．氏未満にする（但しＬは
口金吐出孔の円筒部長さ、Ｄは口金吐出孔の円筒部直径
）。

■ 紙糸温度を低下させる。

■ 冷却風を吹かないで巻取る。

■ 巻取速度を電気的あるいは機械的に変動させる。

など、種々の紡糸条件によって得られる不均一な未延伸
糸を延伸することにより得られる。

延伸工程においては、例えば ■ 給糸速度および／または延伸速度を電気的あるいは
機械的に変動させ延伸張力を変える。

■ Ｔｇ以下の延伸温度で延伸する。■ 延伸倍率が禾
延伸糸の自然延伸倍率＜延伸倍率＜自然延伸倍率×１．
３の範囲となるように延伸する。

など、種々の延伸条件を用いて延伸することによって得
ることが出来る。

さらには両工程条件を絹合せることによってよりウース
ターむらの高いマルチフィラメント糸を得ることも可能
である。本発明に用いるマルチフィラメント糸とはポリ
エステル、ポリアミド、ポリアクリル、ポリオレフィン
などのホモポリマまたはコポリマの熱可塑性ポリマから
成るものならいずれでもよい。尚、該熱可塑性マルチフ
ィラメント糸中に顔料、制電剤、雛燃剤などが少量含ま
れていてもよい。また本発明に用いるマルチフィラメン
ト糸は加熱体に接触走行させる際の走行安定性および嵩
高性向上の点から灘水収縮率３％以上とするのが好まし
く、５％以上とすることがより好ましい。本発明でいう
フィラメントの長さ方向の熱収縮率が不均一であるとは
次のように定義される。不均一熱処理したマルチフィラ
メント糸から任意の１フィラメントをできるだけ張力を
かけなにいように注意深く取り出し、該フィラメントを
任意の２の固所で約３ｃｍに切断してそれぞれの一端を
ピンクリップで、他端を０．１夕／ｄの荷重で固定し、
０．１タ′ｄの荷重下でピンクリップと０．１夕／ｄ荷
重間のフィラメントの長さＬ，をカセットメーターで読
みとる。この場合Ｌ，は２．０〜２．５伽になるように
する。次いでピンクリップと０．１夕／ｄ荷重間の距離
をフィラメントが熱処理により十分収縮できるようにた
るませた状態で２００つ０で５分間処理し、０．１夕／
ｄの荷重下でピンクリップと０．１夕／ｄ荷重間のフィ
ラメントの長さＬ２をカセットメーターで読みとる。フ
ィラメントの乾熱収縮率を次式によって求め、測定値が
分布を示し、かつ１０本のフィラメントの最大値と最小
値の差の平均が３％以上、好ましくは５％以上あるもの
をフィラメントの長さ方向の熱収縮率が不均一であると
定義する。

フィラメントの葛黄熟収縮率（％）＝ 三；ｘｌｏＯ 本発明でいう同一断面内の各フィラメント間の熱収縮率
が不均一であるとは次のように定義される。

不均一熱処理に対したマルチフィラメント糸を任意の個
所で約３伽に切断し、できるだけ張力をかけないように
して構成しているフィラメント数と等しい数の全フィラ
メントに分離する。

ついで談分離全フィラメントを前記した同一フィラメン
トの長さ方向の乾熱収縮率と同一測定方法で乾熱収縮率
を測定し、測定値が分布を示し、かつ１の固所の測定で
それぞれの断面でのフィラメントの乾熱収縮率の最大値
と最小値の差の平均値が３％以上、好ましくは５％以上
あるものが同一断面の各フィラメント間の熱収縮率が不
均一であると定義する。

以下に本発明の嵩高糸の製造方法を図面によって説明す
る。

第１図は、本発明の好ましい工程を示す概略図でウース
タ−むらが１．４％以上の長さ方向に太さむらを有する
熱可塑性マルチフィラメント糸１を解錆張力の変動を抑
制するテンサ−３を介してローラー４に供給した後、ロ
ーラー４とローラー６の間でオーバーフイード条件下、
５〜６０の９′ｄの低張力状態で加熱体５に接触させて
、フィラメントの長さ方向およびマルチフィラメントの
断面方向のフィラメント間に不均一な熱収縮率を与えた
後、ローラー６とローラー９との間でオーバーフィード
条件下で流体乱流ノズル８により流体処理し、ループや
絡みを形成させた後ワインダー１０にて巻取る。

加熱体５の温度は供給糸の２次転移点以上、融点以下で
あることが必要であるが供給糸の熱収縮応力が最大とな
る温度以上がより好ましい。

また加熱体に接触させる際、ローラー４とローラー６間
のオーバーフィード率Ａ％を４ＳＡＳ１５でかつ享Ｂ≦
Ａ≦（事Ｂ＋８）とすることが加熱体上の走行安定性と
得られる嵩高糸の熱処理後の嵩高度を２０ｃｃ／タ以上
とする点から好ましく、マルチフィラメント糸は５〜６
０雌／ｄの低張力状態で接触させることが必要である（
但しＢはマルチフィラメント糸の沸水収縮率）。５のｏ
′ｄ未満の張力の場合は個々のフィラメントに伝わる熱
の不均一性が増加し熱収縮差が大きくなり、潜在嵩高館
は増大するが走行安定性が悪化るため糸切れが多発する
。

６０の９／ｄを越える場合、個々のフィラメントにラン
ダムな熱収縮差、糸長差を与える効果が不十分となり、
このため得られる嵩高糸の嵩高度が低下する。

流体乱流処理を行う場合のオーバーフィード率Ｃ％は（
２０一Ａ）≦ＣＳ（６０−Ａ）、流体圧力は３ｋ９／ｃ
椎（Ｇ）以上とするのが好ましく、嵩高糸の嵩高性を向
上させ、かつループの絡みの強さを向上させる点からオ
ーバーフィード率Ｃ％は（２５−Ａ）≦Ｃ≦（５０−Ａ
）、流体圧力は４ｋｇ／の（Ｇ）以上でかつ｛流体圧力
（ｋｇ／ｃ鰭（Ｇ））｝／｛流体乱流処理城への給糸速
度（肌／ｍｉｎ）の平方根｝を０．２３以上とするのが
さらに好ましい。この場合絡み強さは０．７夕／ｄ以上
であることが高次加工工程通過時の張力によるループの
減少が少なく好ましい。なお流体乱流処理前にマルチフ
ィラメント糸に水分を付与させるとループの絡み強さが
向上するため、ローラー６とローラー９の間に水分付与
装置７を設けることが望ましい。本発明の製造方法によ
って得られる嵩高糸は、高いゥースターむらを有するマ
ルチフィラメント糸を供給するため不均一熱処理の効果
が向上し、後工程の熱処理によってより一層嵩高・性が
向上するとともに、該嵩高糸からなる編織物は染色した
場合、均一すぎることなく染色することが可能で、深み
のある染色を与えることが出来る。

すなわち本発明によって得られる嵩高糸は高次加工工程
での工程通過性が良く、極めて大きな嵩高性と深みのあ
る染色が可能であるという特長を有し、優れた紡績糸様
風合と外観を与えるものである。以下実施例によって本
発明を具体的に説明する。ここに於いて嵩高度（熱処理
後、熱処理前）、絡み強さ、ウースターむら、雛水収縮
率の測定法、オーバーフイード率の定義および禾延伸部
の存在の有無の判定法は次の通りである。（熱処理後の
嵩高度）第２図に嵩高度測定装置の見取図、第３図に該
測定装置による測定方法を説明するための見取図を示し
た。

試料台１１の上面に２本の切り込み１６を設け、その外
側綾部間の間隔１７を６肋としこの切り込み１６に幅２
．５弧の柔軟な薄層テープ１２を掛け、その下端に指針
付き金具１３および荷重１４を結合する。金具１３の指
針は、試料を装着しない場合には目盛１５の０位を示す
ようにセットする。

試料は周長１机のかせ取機で８０回巻きのものを０１か
せとし、表示織度に応じ２〜１０かせ用意し、このかせ
を別々に２００±２℃のふんし、気中な５分間無荷重の
状態でつるして熱処理を行い、熱処理後のかせを、表示
織度が４８０００デニールになるようにたとえば、３０
デニールの糸条ならば、３０×８０×２＝４８００、４
８０００÷４８００＝１０で１０かせ、７５デニールの
糸条ならば、７５×８０×２こ１２０００、４８０００
÷１２０００＝４で４かせ）平行にそろえる。

次いで、この引きそろえたかせを、第３図Ａに示すよう
に４つ折りにして試料１８を形成し、これを第３図Ｂの
正面図およびＣの断面図に示すように、薄布テープ１２
と試料台１１との間にさし入れる。荷重１４は、指針付
き金具と合計して５０外こなるようにし、指針の示す値
Ｌ（弧）を読みとる。測定試料１８は、位置を移動させ
て合計３回測定し、平均値Ｌ（伽）を求める。嵩高度Ｍ
は、次式から算出する。

テープ中の体積 Ｖ Ｍ（ｃｃ／の＝テープ中の糸車量一Ｗ Ｖ＝ピＸ２．５ ｗ＝ＤＸ器先ＸＰＸ〇．〇２５×両〇 ここで、Ｄは熱処理前の試料糸の織度（デニール）、Ｐ
はテープ中に平行に入っている糸本数である。

またＳＨは乾熱処理時の収縮率であり、嵩高測定に用い
るかせを熱処理前および熱処理後に４のｐ／ｄに相当す
る荷重で測定して求め百分率で表示した値である。

（熱処理前の嵩高度） 前記熱処理後の嵩高度測定法において、２００００での
熱処理操作を省略すること、算出式中のＳＨ＝０とする
こと以外は同じ操作、算出を行なう。

（絡み強さ）試料のＳ−Ｓ曲線において、その位置での
張力に対して１０％以上の張力の瞬間的低下を示す最低
の点を降伏点とし、該降伏点の応力（夕／ｄ）を絡み強
さとして表わす。

すなわち、第４図は降伏点応力が０．７夕／ｄのものの
Ｓ−Ｓ曲線であり、図中Ｙ点が降伏点である。

Ｙ点より前に２個所凹凸が見られるが、これは１０％未
満の瞬間的張力の低下であり、前述した降伏点の定義に
より降任ら点とは見なされないものである。

当然のことながら降伏点は高い程望ましいものであり、
最も好ましいものとしてはＳ−Ｓ曲線が実線的になめら
かなものと言うことが出来るが、このような場合は降伏
点は破断点に一致する。なお、Ｓ−Ｓ曲線の測定はイン
ストロン型の測定器を用い、試料長２０弧、引張速度１
０弧／分で測定を行ない、適当な記録用紙に記録する。

この際繰り返して測定を３回行ない、平均値で表わす。
また降伏応力を算出するために用いるデニールは、嵩高
加工後の糸では嵩高性があるためその程度により値が変
動するので流体乱流ノズルに入る直前の糸の表示デニー
ルを用いる。（ウースターむらの測定方法） 測定器としては市販のＵｓにて ＥｖｅｎｎｅｓｓＴｅ
ｓｔｅｒ（計測器工業株式会社製）を使用する。

糸のトータルデニールによって使用する測定用スロット
ルを選択し、糸速を８肌／ｍｉｎとし仮撚機で約１５０
仇ｐｍの回転を与えて仮撚しつつハーフィナートテスト
にて測定する。ウースターむら％は付属のインテグレー
ターで３分間の糸むらとして値を読みとる。ウースター
むら％は３分間の測定を１回として任意の部分を５回測
定しその平均値で表わす。（雛水収縮率） 試料延伸糸を周長１肌のかせ取機で１０回巻きしたかせ
に、狐夕（Ｄは延伸糸デニール）の荷重をかけたときの
原長をＬとする。

次に無荷重下織水中で１５分間処理した後、狐夕の荷重
をかけたときの長さをＬ２とすると次式で示される。

沸水鰯率（％）ｉ千三ＸＩ。

。（オーバーフイード率） 過剰供給状態で糸を走行させる際、給糸ローフーの表面
速度をＶ，、取出しローラーの表面速度をＶ２とした時
、次式から計算する。

オ−バーフイード率（％）＝羊三ごＸ・ｏｏ（未延伸部
存在有無の判定法）試料延伸糸１０００のを平織機で打
ち込み、得られた平織布を精練−不袴染分散染料による
染色−還元洗浄の工程で常法により染色する。

得られた染色布を約１５ｏに額斜させた黒色板上に載せ
、５００〜６００ルックスとなる蜜光灯下において肉眼
判定を行なう。染色布中に極端な濃染部が確認されない
場合、試料延伸糸に未延伸部が存在しないと判定する。
実施例 １ ０ 表１に示す如くウースターむらを有するポリエチレ
ンテレフタレートからなる１５０デニール、６０フィラ
メントのマルチフィラメント延伸糸を第１図に示す装置
を用い、以下の条件で加工を行なった。

なおいずれの延伸糸も沸水収縮率が１１．５〜１２ク％
の範囲のものを使用した。ローラー４の表面速度：３０
０ｃｃ′ｍｉｎ加熱ピンの接触走行城でのオーバーフィ
ード率：９％加熱ピン径：２５肌？ ０加熱ピン温度：２１０午０ 加熱体接触張力：２０の９′ｄ 水分付与：１０ｃｃ／ｍｊｎ 流体乱流域でのオーバーフィード率：２５％圧空の圧力
：６．５ｋ９′の（Ｇ）タ巻取張力：２０夕 流体乱流ノズル：特開昭５０−１１６７４５第４図記載
のノス・／レ得られた嵩高糸の嵩高度（熱処理前、熱処
理後）熱処理前後の嵩高度の差を表１に示した。

表 １表１中、実験Ｎｏ．１、２および３はいずれも本
発明の効果を明確にするための比較例である。

ウースターむら１．４％未満のマルチフィラメント糸で
は本発明の効果は発揮できない。表１から明らかなごと
〈ウースターむら１．４％以上から熱処理前後の嵩高度
の差が大きくなり、１．６％以上では顕著に増大してい
ることを示している。

また、本発明の要件を満足する実験Ｎｏ．４〜８の嵩高
糸からは極めて良好な紡績糸様風合を有する編織物が得
られ、かつ適度の染色不均一性によって視覚的にもより
紡績糸様外観を呈する編織物が得られた。

実施例 ２ ポリエチレンテレフタレートからなる１５０デニール、
６０フィラメントのマルチフィラメント延伸＊糸を第１
図に示す装置を用い、表２に示した変更条件の他、以下
の条件で加工を行なった。

なお供給する延伸糸はウースターむら１．６％、沸水収
縮率１１％のものを用いた。ローラー６の表面速度：２
８０の／ｍｉｎ加熱ピン径：２５側め 加熱ピン温度：２１０ｑｏ 水分付与；１０ｃｃ／ｍｉｎ 流体乱流域でのオーバーフイード率：２５％圧空の圧力
：６．５ｋｇ／の（Ｇ）巻取張力：２０夕 流体乱流ノズル：樽関昭５０一１１６７４５第４図記載
のノス−′レ加工性及び得られた嵩高糸の嵩高度（熱処
理前、熱処理後）、熱処理前後の嵩高度の差を表２に示
した。

表 ２ 尚、表２中実験Ｎｏ．９おむび１３は本発明の効果を明
確にするための比較例である。

表２の実験Ｎｏ．９に示すように加熱ピン接触走行城の
張力が５の９／ｄ未満では糸条の走行安定性が悪化し糸
切れが多発するため、安定な操業性が得られなかった。

また実験Ｎｏ．１３に示すように加熱ピン接触走行城の
張力が６０のｏ／ｄを越えると、個々のフィラメントに
ランダムな熱収縮差、糸長差を与える効果が不十分とな
るため、得られた嵩高糸の嵩高度が低く、本発明の目的
とするため高度な嵩高・性が得られなかった。一方本発
明の要件を満足する実験Ｎｏ．１０〜１２の嵩高糸から
は極めて良好な紡績糸様風合を有する編織物が得られ、
かつ適度な染色不均一性によって視覚的にもより紡績糸
様外観を呈する糠織物が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましい工程概略図、第２図は嵩高度
測定装置の概略図、第３図は該嵩高度の測定方法を説明
するための概略図、第４図ループの絡み強さを説明する
ためのＳ−Ｓ曲線図である。 １：熱可塑性マルチフィラメント糸、２：ガイド、３：
テンサー、４，６，９：ローラー、５：加熱体、７：水
分付与装置、８：流体乱流ノズル、１０：ワインダー。 オー図矛２図 矛３図（Ａ） 外３図【Ｂ） 矛３図【Ｃ） 外４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 未延伸部が実質的に存在せず、かつウースターむら
   が１．４％以上の長さ方向の太さむらを有する熱可塑性
   マルチフイラメント糸を５〜６０ｍｇ／ｄの低張力下で
   加熱体に接触させ、該糸を構成するフイラメントの長さ
   方向および該糸の同一断面内の各フイラメント間に不均
   一な熱収縮率を与えた後、流体乱流処理することにより
   ループや絡みを形成させることを特徴とする特殊嵩高糸
   の製造方法。