JPH0433893B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はダウンライクの風合、ドレープ性、保
温性、嵩高性を有する吹込成型用合成繊維の製造
方法に関する。 従来より、各種の詰物に鳥類の羽毛が使用され
ている。しかし、天然の羽毛は量的な制約、製造
加工上の複雑さ、品質の不均一、価格が高いこと
等の問題があつて、広汎な用途に利用することは
難しく、これに代る羽毛様の特性を有する詰物素
材の要求が高まつてきた。各種詰物に使用される
羽毛は水鳥の翼の部分から得られるスモールフエ
ザーと胸部から得られるダウンとからなり、ダウ
ンの比率が高いものほどソフトでドレープ性に富
み、嵩高性で高価格な製品として取扱われてい
る。 本発明はダウンライクの柔軟性、嵩高性、保温
性を有する吹込成型用合成繊維の製造方法に関す
るものであり、羽毛に用いられている吹込み成型
機を用いて空気流により側地に直接吹き込むこと
が容易な合成繊維の製造方法を提供しようとする
ものである。 合成繊維を素材とする吹込成型用羽毛様合成繊
維の製造方法は既に提案されている。例えば、特
公昭52−28425号公報、同57−50308号公報に示さ
れるようにシリコーン系油剤を通常の繊維に付着
させて改質する方法は確かにドレープ性は若干改
良できるが嵩が不充分で風合も羽毛と全く異な
り、圧縮回復性の乏しいものしか得られない。ま
た特公昭48−7955号公報、同57−29134号公報に
示されるように繊維集合状態を球状あるいは放射
状にする方法は確かに形態的には特異であるが羽
毛の有する特性を何ら満足すべきものとはなつて
いない。 また、合成繊維として特開昭56−141206号公報
で示されている如くフアインデニールでかつ摩擦
係数の低いステープルフアイバーを用いると風合
が柔軟で保温性が優れ、ドレープ性に富んだ詰綿
が得られることが知られている。単糸繊度が３デ
ニール以下の細デニールでかつ摩擦係数の低い合
成繊維はダウンライクの風合、保温性、ドレープ
性を与えるが単糸繊度が小さくなればなる程、合
成繊維の製造プロセスにおける開繊性が悪くな
る。すなわち、合成繊維そのものの中に貝柱状の
未開繊部分が多く嵩の低いものとなる。そのた
め、天然羽毛の吹込成型機（詰込機）を用いて側
地に細デニールの合成繊維をそのまま吹き込もう
とするとブロアのフアンに合成繊維が巻きついた
り、ブロアやダクトに詰まるなどして詰込作業を
円滑に進めることができない。なんとか詰込作業
を進めることができたとしても側地内の合成繊維
は十分開繊されていず嵩が低く、またダンゴ状の
繊維塊を形成してしまうため詰物表面に凹凸がで
きその凹凸が繊維製品の品位を損うと共に着用時
の風合を損ね違和感を与えるので好ましくない。 ここで開繊性について厳密に考えると２つに定
義される。 １ 均一開繊性…繊維集合体中に単繊維が集団を
形成して貝柱状となつている部分と単繊維同志
が分離している部分が存在し、後者の割合が多
い場合を均一開繊性がよいという。 ２ 嵩高開繊性…繊維集合体において均一開繊性
は悪くすなわち貝柱状集団繊維が比較的多いが
貝柱状集団繊維と分離された多数の単繊維とが
ランダムに分散し嵩高になる場合、嵩高開繊性
がよいという。 また均一開繊性がよければ一般に嵩高開繊性も
よくなる傾向がある。本発明では、均一開繊性の
尺度として開繊率を次式で定義する。 開繊率（％）＝ 全繊維量（ｇ）−貝柱状集団繊維量（ｇ）／全繊維量
（ｇ）×100 嵩高開繊性の尺度として本発明では以下で詳細に
述べるが、開梱後無荷重嵩を採用している。 本発明者らの検討結果から吹き込み成型機の作
業性が良く、かつ得られた詰物の嵩性が良好なの
は均一開繊性と嵩高開繊性とが共に高い場合であ
ることがわかつた。 従来の合成繊維の製造方法では一般に紡糸され
た原糸は、多数本合糸されて10〜300万デニール
のトウとなし、これを適当な延伸倍率で延伸した
後、油剤を付与し捲縮加工したのち捲縮を熱固定
しその後直ちに切断してステープルフアイバーと
なし、これをベールに梱包している。 このような従来の合成繊維の製造方法では、単
糸繊度が３デニール以下の合成繊維で開繊率の高
いものでかつ嵩高なものを得るには限界があるこ
とがわかつた。例えばトウ切断後にエアノズルで
圧空を強く吹きあててステープルフアイバーを開
繊しようとして圧空圧をいくら高めても、その効
果はほとんどない。 また、ステープルフアイバーとした後梱包工程
までエアダクトで空気輸送してもほとんど分離、
開繊されない。さらに、よりダウンライクのソフ
トな風合を得るためトウに柔軟性を与える油剤の
付着量を高めると、剤そのものの粘着力により単
糸同志が粘着し開繊性を悪くすることがわかつ
た。また詰物の嵩性をよくするため捲縮性能を極
度に高めることも開繊性を悪化せしめる。 以上述べたごとく、従来の合成繊維の製造方法
では単糸繊度が３デニール以下で処理剤を付与し
た合成繊維を用いた場合、通常の羽毛吹込成型機
では吹き込みが困難か吹き込みができたとしても
嵩性の低い詰物しか得られなかつた。 本発明の目的は上記の欠点を改良し、単糸繊度
が３デニール以下であつてかつ柔軟剤で処理した
合成繊維でも、吹き込み成型性に優れ極めて嵩高
性で柔軟性に富み、保温性、ドレープ性の良好な
吹込成型用合成繊維の製造方法を提供することに
ある。 すなわち本発明は、「繊維軸方向に連なる１以
上の突起を有し、かつ単糸繊度３デニール以下、
繊維間摩擦係数0.3以下の熱固定した捲縮トウを、
少くともトウの長さ方向に弛緩、緊張を繰返し張
力変動を生ぜしめる工程を通したのち、200mm以
下の繊維長に切断し、ついで直ちに圧空を吹付け
て分離・開繊しめることを特徴とする吹込成型用
合成繊維の製造方法」である。 本発明において使用される合成繊維はポリエス
テル系、アクリル系、ポリアミド系、ポリオレフ
イン系等いずれでもよいが、嵩高性の点からはポ
リエステル系の合成繊維が最も好ましい。 単糸繊度はダウンライクの柔軟な風合、ドレー
プ性、保温性に近ずけるために３デニール以下、
特に１デニール以下が好ましい。 詰物の嵩高性と保温性を高めるために単糸繊度
が0.001〜0.5デニールのものと0.5〜３デニールの
ものとをそれぞれ20：80〜80：20の割合でほぼ均
一に混合した異デニール繊維を混合したものを用
いることは好ましい態様である。 繊維の断面形状は開繊性の点からはトウ開繊時
に繊維間のずれを生じやすいように繊維側面に一
個以上の突起を有する断面のもの、例えば第３図
〜第２２図等の任意の断面形状のものが好まし
く、異型度の高いものがより好ましい。また、保
温性、嵩高性もあわせて向上せしめるには中空率
３〜45％の非円形横断面外周を有する中空繊維が
より好ましい。例えば第４図〜第８図、第１０
図、第２２図などである。 上述如き中空繊維を用いるとトウ開繊時に繊維
横断面形状が外力により大きく変形して、より開
繊し易くなる。 ここでいう繊維間静摩擦係数（以下μsという）
の測定方法はJIS Ｌ−1074に準ずるものであり、
数値が小さいほど繊維間の平滑性は良好である。
本発明においてμsが0.30以下のときトウ開繊時の
開繊性が良好であると共に得られた繊維の風合が
ダウンライクの極めて柔軟なものとなる。μsが
0.30を越えるとトウ開繊時の開繊性が悪化すると
同時に得られた繊維の風合もよくなく好ましくな
い。μsを0.30以下とするにはシリコーン樹脂を主
体とする表面処理剤で処理するのが好ましい。 シリコーン樹脂を主たる成分とするシリコーン
樹脂の具体例としては、繊維表面で反応硬化して
皮膜を形成するメチルハイドロジエンポリシロキ
サン、エポキシ基含有ポリシロキサン、アミノ基
含有ポリシロキサン、オキシアルキレン基含有ポ
リシロキサン、メチルビニルポリシロキサン、ア
ルコキシポリシロキサン及びこれらの混合物、こ
れらにアミノシラン等の架橋剤を混合した反応性
オルガノポリシロキサン系のものが好ましい。こ
れらは溶液状態、エマルジヨン状態で適用するこ
とができる。通常、シリコーン樹脂は帯電防止性
が悪いので少量のカチオンまたはアニオン界面活
性剤を添加して帯電防止性を付与する。シリコー
ン樹脂を主たる成分とする処理剤の付着量は乾燥
時の重量で繊維に対し0.1〜３％が好ましい。0.1
重量％未満では前記の如くダウンライクの柔軟性
を付与することができない。また3.0重量％以上
付与しても平滑性、柔軟性はそれほど向上しな
い。 本発明の方法により処理されるトウは捲縮を付
与され80℃以上で熱固定された捲縮トウである。
捲縮トウの捲縮性能は捲縮数が５山／25mm以上、
捲縮度が５％以上であることが望ましい。 捲縮数が５山／25mm以上であると嵩高性や圧縮
回復性が優れているので好ましく、又、詰物製品
着用中に側地から繊維が抜け出る度合が少なく、
側地の通気量が比較的大きい目の荒い側地、すな
わち安価な側地を使用することが可能であり好ま
しい。捲縮数が５山／25mm未満でも本発明の方法
を用いることはできるが単糸繊度が細いことと相
俟つて、嵩高性や圧縮回復性が若干低下する。 捲縮率が５％未満では詰物として十分な嵩高
性、圧縮回復性が十分満足できるレベルに達しな
い。捲縮率が５％以上ならば良好な嵩高性、圧縮
回復性が得られ好ましい。捲縮形態は押込捲縮方
式によるジグザグ状の平面捲縮でも複合紡糸や非
対称冷却紡糸により繊維断面に異方性を付与し潜
在捲縮を発現させる立体捲縮でも、あるいは両者
の混合されたものでもよい。 つぎに、熱固定された捲縮トウに弛緩、緊張を
繰返し張力変動を生ぜしめることが必要であり、
たとえばこの弛緩、緊張はトウの長さ方向、巾方
向に施してもよいが、少なくとも長さ方向には施
す必要がある。 この具体例としてほぼ等速で回転する一対のフ
イードローラー及び一対の引取ローラーの間にト
ウの供給速度よりも速く回転する一対のローラー
を設け、該ローラーの少なくとも片側のローラー
を軸にそつてカツトしたカツトローラーとし、こ
れによりトウに緊張と弛緩を交互に与えるように
する方法などを利用してもよい（実公昭47−
14169号公報）。 また別の具体例として、速度が周期的に変動し
て回転する一対のフイードローラー及び等速で回
転する一対の引取ローラーを設け、これによりト
ウに緊張と弛緩を交互に与えるようにする方法な
どを利用してもよい。この場合、フイードローラ
ーと引取ローラーとの間にわん曲したバーをトウ
巾方向に該バーの凸部がトウに接触するように設
けるとトウはその巾方向により大きく拡開され、
このようなわん曲バーを併用するのは好ましい態
様である。開繊されたトウは開繊前のトウ巾に対
し約２倍となつており、これを一旦集束してカツ
トする。トウをカツトする方法は、グルグルカツ
ター、ギロチンカツターなどいずれの方法でもよ
い。 繊維長は200mm以下が好ましい。特に20〜76mm
が好ましい。200mmを越えると吹込成型性が悪化
し、エアブロアのフアンに捲付くなどのトラブル
を生じ吹込性が低下するので好ましくない。 通常の４〜８デニールの単糸繊度の合成繊維を
用いた場合は繊維長は35mm以下でなければ実用可
能な吹込成型性が得られないが、本発明において
は３デニール以下という細デニールにもかかわら
ず、繊維長をを200mmまで長くしても吹込成型が
可能である。200mm以下にカツトされた繊維はノ
ズルから噴射された圧空によりカツト後直ちに分
離開繊される。 前述の如く、この圧空のみで繊度が３デニール
以下の通常の捲縮短繊維を十分開繊しようとして
も不可能である。繊維間摩擦係数0.3以下の捲縮
トウをトウの長さ方向に弛緩、緊張を繰返し張力
変動を生ぜしめることによつてはじめて従来の方
法では得られなかつた十分な分離、開繊が可能と
なるのである。さらに、トウ開繊されてカツトさ
れた合成繊維の方向をランダム化してより嵩高性
の詰物となすためにカツト直後の圧空吹付けによ
る分離、開繊が必要である。 以下、図面に基づき本発明の方法を説明する。 第１図は従来のトウ捲縮工程以降の製綿方法を
示す。捲縮トウ１は熱処理機２で熱固定された後
にカツター３でステープルフアイバー４にカツト
される。第２図は本発明に係る製造装置の１態様
例の概要を示す側面概略図である。第２図におい
て、捲縮トウ１は熱処理機２で熱固定された後に
ガイドローラー５を通つて一連のトウ把持移送ロ
ーラー、６，８に供給され、該ローラー６と８と
の間に一方がカツトローラー７′、他方が普通の
ローラー７″からなる開繊体７（この一対のロー
ラーを開繊ローラーと呼ぶ）が設けられている。
３デニール以下の繊度の異形断面繊維で特に外周
部に突起を有する断面のもの、例えば第３図〜第
２２図の断面のものは繊維間の接触面積が小さい
ため、ずれが生じ易いので比較的開繊性が良好で
あり、このような断面の合成繊維を用いると上述
の開繊体７と把持移送ローラー６，８を用いて開
繊率80％以上の良好な開繊が可能である。 これに加えて中空断面のものは伸縮時に横断面
の変形が容易に起るので、より開繊し易く好まし
い。 開繊体７の周速度はトウの移送速度、即ちロー
ラー６，８の周速度より通常1.5〜７倍速くなる
ように設定されている。 カツトローラー７′の非カツト面と普通の円筒
ローラー７″の間で一時的に捲縮トウが把持され
たとき、ローラー６と開繊体７との間の捲縮トウ
は緊張状態となり、開繊体７とローラー８との間
では弛緩状態となる。またカツトローラー７′の
カツト面と普通のローラー７″の間では一時的に
捲縮トウが把握されないのでローラー６からロー
ラー８まで捲縮トウ全体が弛緩状態となる。この
緊張、緩和の繰り返し作用を受けて捲縮トウはト
ウ巾方向にも広く、かつより均一に、開繊され
る。 第２図において、単糸繊度が３デニール以下で
あつて突起を有しない円形断面糸の繊維では上述
の開繊体７と把持移送ローラー６，８のみの構成
のものでは十分な開繊がなされにくい。本発明の
方法により十分な分離、開繊がされるためには、
熱固定された捲縮トウ繊維の断面は例えば第３図
〜第２２図に例示したごとく繊維軸方向に沿つて
１以上の突起を有するものに限られる。 このようにして開繊されたトウはローラー９を
経て集束され、カツター３に供給され所望の繊維
長に切断され、カツターの近傍に設けられたエア
ノズル１０により分離、開繊される。このエアノ
ズル１０による開繊は短繊維が一旦開繊体７で開
繊されているので容易に分離、開繊するのであ
る。 従つて本発明の方法により処理した綿の開梱後
の無荷重嵩は35cm³／ｇ以上で極めて嵩高性であ
り、吹込成型方式における通過性は通常の吹込機
を用いた場合に極めて良好であり、詰物の嵩性、
ドレープ性、保温性、風合も極めて良好であり、
スモールフエザー20％以下、ダウン80％以上の高
級天然羽毛に類似した特性を有する。 尚、本発明の方法により得られた合成繊維は羽
毛と混合して使用することも可能である。本発明
の方法において捲縮トウを熱固定する前、あるい
は捲縮トウを熱固定し開繊したのち、公知の吸
湿、吸水、防炎、防汚加工処理などを施してもさ
しつかえない。 以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 実施例 １ ｏ−クロロフエノールに溶解し25℃で測定した
固有粘度（I.V.）が0.65であるポリエチレンテレ
フタレートを第４図の糸断面形状で中空率が15％
を与える240個の紡糸口金から紡糸温度280℃で紡
糸速度1000ｍ／minで紡糸し、これを延伸糸デニ
ールに換算して約30万デニールになるように集束
してトウとなし、75℃の熱水延伸浴を用いて延伸
速度100ｍ／minで延伸倍率3.2で延伸しジメチル
ポリシロキサンとメチルハイドロジエンポリシロ
キサンとの混合液を乾燥時の重量で繊維に対して
0.3％となるように付与した後押込捲縮機で捲縮
を付与し、140℃で30分間熱固定した。 このようにして得られたトウを第２図に示す如
きトウ開繊装置を用いてトウ開繊した。第２図の
開繊体７の直径はカツトローラー７′、円筒ロー
ラー７″とも15cmで、カツトローラーは切削部４
カ所のものを用いた。この開繊体７の周速度はト
ウ把持移送ローラー６，８の周速度に対し４倍と
した。このようにして開繊したトウを再び集束し
た状態で38mmに切断し直ちに圧空により分離開繊
した。得られた繊維の物性は第１表の実施例の欄
に示す通りである。第１表の如く、開繊率は極め
て高いものであつた。これを2.5cm³／ｇの比容積
まで圧縮してベールに梱包した。これを約20日間
放置後開梱したところ、無荷重嵩が40cm³／ｇと極
めて高く、これを通常の羽毛吹込成型機に通した
ところ、全く問題なく吹込作業を行うことができ
た。 実施例 ２ 実施例１において繊維長を38mmから192mmに変
更した以外は実施例１と同様に実施した結果を第
１表の実施例２に示した。繊維長が200mm以下な
らば吹込成型性は良好である。 比較例 １，２，３，４，５ 実施例１において、断面を円形としトウ開繊を
行なわずに試験した結果を第１表の比較例１に示
した。トウ開繊を行なわない場合には開繊率が低
く、開梱後の無荷重嵩も低く吹込成型性が悪く、
吹込成型機の詰まりを頻繁に生じ吹込み不可能で
あつた。 実施例１において、断面を円形とし捲縮熱固定
を行なわずに試験した結果を第１表の比較例２に
示した。この場合シリコーン樹脂が反応せず摩擦
係数が高く、押込捲縮加工時に捲縮を高めておい
てもトウ開繊工程で捲縮がヘタリ、開梱後の無荷
重嵩は低く吹込成型性は不良であつた。風合もガ
サツキが有りよくなかつた。実施例１において断
面を円形とし、押込捲縮を付与するときに捲縮
数、捲縮率がやや低目となるように設定した結果
を第１表の比較例３に示した。捲縮数、捲縮率が
低いために開梱後の無荷重嵩が低く、吹込み不可
能であつた。 実施例１において繊維長を38mmから228mmに変
更した結果を第１表の比較例４に示した。繊維長
が200mmを越えると吹込成型性は悪化する。 実施例１において切断直後の圧空による分離、
開繊を行なわなかつた結果を第１表の比較例５に
示した。開梱後の無荷重嵩も十分でなく吹込成型
性は不良であつた。 実施例 ３ 実施例１において断面を第３図のごとき形状と
なした以外は実施例１と同様に実施した。結果を
第１表の実施例３に示した。実施例１と同様、開
繊率ならびに開梱後の無荷重嵩は高く、吹込作業
も問題なく行うことができた。 比較例 ６，７ 実施例３においてシリコーン樹脂のかわりにオ
クチルフオスフエートカリを用いた以外は実施例
３と同様に実施した結果を第１表の比較例６に示
した。摩擦係数が高いために比較例２と同様、開
梱後無荷重嵩は低く、風合はガサツキ傾向であつ
た。 実施例３において単繊維繊度を本発明の範囲外
の６デニールとし、トウ開繊せずに38mmにカツト
して直ちに圧空により開繊した結果を第１表の比
較例７に示した。開繊も吹込成型性も一応可能で
あつたが、風合のガサツキが強く羽毛のダウンと
はほど遠いものであつた。 【表】

【図面の簡単な説明】

第１図は捲縮トウを熱固定したのち切断する従
来の製綿工程図、第２図は本発明の製綿工程図、
第３図〜第２２図は異型断面の例を示す図であ
る。 １は捲縮トウ、２は熱処理機、３はカツター、
４はカツト後のステープルフアイバー、５はガイ
ドローラー、６，８，１０はトウ把持移送ローラ
ー、７は第１開繊ローラー、７′はカツトローラ
ー、７″は普通のローラー、９は第２開繊ローラ
ー、９′は第２開繊上ローラー、９″は第２開繊下
ローラー、１１はガイドローラー、１２はエアノ
ズル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 繊維軸方向に１以上の突起を有し、かつ単糸
   繊度３デニール以下、繊維間摩擦係数0.30以下の
   熱固定した捲縮トウを少くともトウの長さ方向に
   弛緩、緊張を繰返し張力変動を生ぜしめる工程を
   通したのち、200mm以下の繊維長に切断し、つい
   で直ちに圧空を吹付けて分離、開繊せしめること
   を特徴とする吹込成型用合成繊維の製造方法。 ２ 繊維軸方向に１以上の突起を有し、かつ中空
   率が３〜45％の異型中空糸である特許請求の範囲
   第１項記載の製造方法。 ３ シリコーン樹脂を主成分とする表面処理剤が
   乾燥繊維重量に対し、0.1〜3.0重量％付与された
   捲縮トウである特許請求の範囲第１項乃至第２項
   のいずれかに記載の製造方法。 ４ 繊維がポリエチレンテレフタレート繊維であ
   る特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに
   記載の製造方法。