CN1555433A - 聚酯系复合纤维纬纱管及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供聚酯系复合纤维纬纱管，其特征在于，2种聚酯成分由并列型和偏芯皮芯型贴合在一起的单丝构成，构成该单丝的至少1种聚酯成分90摩尔％以上是由对苯二甲酸丙二醇酯重复单元构成的聚对苯二甲酸丙二醇酯的复合纤维，复合纤维被卷取成纬纱管形状，此复合纤维纬纱管的卷绕量在1Kg以上，圆锥形卷绕角度为15～21度，圆筒部分的卷绕硬度为75～92，复合纤维的热收缩应力显现开始温度为50～80℃。

Description

聚酯系复合纤维纬纱管及其制造方法
技术领域
本发明涉及由2种聚酯组成的复合纤维纬纱管及其制造方法。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(以下简称为PET)纤维是最适合作为衣料使用的合成纤维，在世界上大量生产成为一大产业。
聚对苯二甲酸丙二醇酯(以下简称为PTT)纤维大家已知道了J.Polymer Science：Polymer Physics Edition，Vol.14(1976)P263-274、Chemical Fibers International，Vol.45，April(1995)P110-111、特开昭52-5320号公报、特开昭52-8123号公报、特开昭52-8124号公报、WO99/27168号公报、WO00/22210号公报等的先进技术。
在这些先进技术中发表了具有适当的断裂伸长率、热应力、沸水收缩率的PTT纤维用于编织物时，可以发现低模数的柔软的手感。此外发表了这样的PTT纤维适合于内衣、外衣、运动服、护腿、衬里、泳衣等的衣料使用。
另一方面公知并列型和偏芯皮芯型复合纤维是不经假捻加工具有膨松性的纤维。
此外大家知道具有PTT特有的柔软手感的复合纤维是至少一方的成分使用PTT的复合纤维，或两方的成分使用特性粘度不同的PTT复合纤维(下面称为聚酯系复合纤维)，例如在特公昭43-19108号公报、特开平11-189923号公报、特开2000-239927号公报、特开2000-256918号公报、特开2001-55634号公报、EP1059372号公报、特开2001-40537号公报、特开2001-131837号公报、特开2002-61031号公报、特开2002-54029号公报、特开2002-88586号公报、USP6306499号说明书、WO01/53573号公报等上已发表。在这些文献中发表了，聚酯系复合纤维特征是具有柔软的手感和良好的显现卷曲特性，灵活应用这些特性可以用于弹性编织物或膨松性编织物。
以往，在聚酰胺和聚酯等合成纤维的制造中，同将聚合物熔融纺丝并卷曲未延伸纤维，之后，进行延伸的2阶段得到延伸纤维。在上述的WO00/22210号公报中，记载了该技术。该以2阶段卷曲的延伸纤维的卷曲形状，有筒子纱和纬纱管形状，通常为纬纱管形状。
卷取成纬纱管的纤维直接提供给编织物，或从使布匹具有膨松性和伸缩性的目的考虑，进行假捻加工后提供给编织物。
使用卷取成纬纱管形状的纤维的假捻加工，从纬纱管的解舒性和假捻时的断丝成为障碍，采用加工速度最高100m/分的针板假捻加工法。上述WO00/22210号公报发表的假捻加工法也属于此范畴。可是近年来为了降低加工成本，即使是针板假捻加工法，加工速度也在150m/分以上，要求采用使用圆盘和皮带的加工速度在200～700m/分的高速假捻加工法。
根据本发明人等的研究搞清了在聚酯系复合纤维纬纱管的高速假捻加工中，与PET纤维的假捻加工不同，存在(a)发生解舒断丝；(b)发生假捻加热器断丝；(c)产生假捻加工丝染色斑的问题。特别是考虑到工业生产的情况下，丝卷绕量大的纬纱管中问题更突出。
(a)解舒断丝
PTT纤维弹性回复性优良，因此延伸时受到的延伸应力在卷取成延伸丝纬纱管后，变成收缩力残存下来，卷紧延伸丝纬纱管。延伸丝纬纱管的卷紧从卷取成纬纱管后到实际提供给假捻加工前的时间越长，此外卷绕量越多越显著。
产生卷紧的延伸丝纬纱管卷绕硬度高，从这样的延伸丝纬纱管解舒纤维的话，在丝长方向解舒张力变化大，根据情况会产生超常的高张力，发生解舒断丝。
(b)假捻加热器断丝
聚酯系复合纤维与PET相比，假捻加工温度的适宜值非常窄，必须使加热器温度在150～180℃进行加工。加热器温度小于150℃的情况下，得到的加工丝的卷曲在编织工序和染色工序产生缺陷等，加工丝的卷曲性能恶化，难以得到实际耐用的加工丝。另一方面加热器温度超过180℃的话，在加热器上容易断丝。也就是提供给假捻加工的延伸纤维的热收缩特性对假捻加工性能影响很大，所以严格选择此热收缩特性对聚酯系复合纤维特别重要。
(c)假捻加工丝的染色斑
假捻聚酯系复合纤维得到的假捻加工丝与PTT单独纤维的假捻加工丝相比，容易生成染色斑。其原因还不清楚，估计是上述(a)中叙述的解舒张力的变化或在聚酯系复合纤维中卷曲的显现化，与假捻加工机的导向器类的接触阻力增加，因此假捻加工时的张力变化变大，由这些原因产生的丝条斑对假捻加工的染色品位造成影响。
在聚酯系复合纤维的假捻加工中上述的问题在用PET纤维中是不能预料的，本发明人等研究的结果最先搞清了这一点。因此在上述先进技术中，对于在这样工业生产水平的假捻加工中的实际问题，并没有完全发表或暗示，更何况对它的解决方法完全不了解。
发明内容
本发明的目的是尽管是用2阶段法得到的聚酯系复合纤维纬纱管，也能提供高速假捻加工性优良的聚酯系复合纤维纬纱管。更具体地说就是即使在高速假捻加工中解舒性能也良好，而且加热器温度即使是高温假捻加工时也不会发生断丝和起毛，其结果可以提供染色品位良好的加工丝的聚酯系复合纤维纬纱管及其制造方法。
也就是本发明的课题是要解决从纬纱管的聚酯系复合纤维解舒性能不好、保持卷曲特性良好状态同时提高假捻加工速度时假捻断丝、加工丝起毛和加工丝的染色斑的问题。
本发明人等对要解决的上述课题进行了专心的研究结果发现，在特定卷取条件下卷取成纬纱管形状，再把卷取的纬纱管在特定条件下老化得到的聚酯系复合纤维纬纱管，具有特定的热收缩特性和纬纱管的卷取形状和卷绕硬度，其结果得到没有解舒断丝和假捻时断丝的优良的高速假捻加工性能，而且假捻加工时能够得到优良品位的加工丝。
也就是本发明如下。
1.聚酯系复合纤维纬纱管，其特征在于，2种聚酯成分由并列型或偏芯皮芯型贴合在一起的单丝构成，构成该单丝的至少1种聚酯成分90摩尔％以上是由对苯二甲酸丙二醇酯重复单元构成的PTT的复合纤维，卷取成满足下述(1)～(4)的纬纱管。
(1)复合纤维纬纱管的卷绕量在1Kg以上。
(2)复合纤维纬纱管的圆锥形卷绕角度为15～21度。
(3)复合纤维纬纱管圆筒部分的卷绕硬度为75～92。
(4)复合纤维的热收缩应力显现开始温度为50～80℃。
2.聚酯系复合纤维纬纱管，其特征在于，2种聚酯成分由并列型或偏芯皮芯型贴合在一起的单丝构成，构成该单丝的至少1种聚酯成分90摩尔％以上是由对苯二甲酸丙二醇酯重复单元构成的PTT的复合纤维，卷取成满足下述(1)～(6)的纬纱管。
(1)复合纤维纬纱管的卷绕量在1Kg以上。
(2)复合纤维纬纱管的圆锥形卷绕角度为15～21度。
(3)复合纤维纬纱管圆筒部分的卷绕硬度为80～90。
(4)复合纤维纬纱管圆筒部分的表面凹凸差在250μm以下。
(5)复合纤维的纤维-纤维之间动摩擦系数为0.20～0.35。
(6)复合纤维的热收缩应力显现开始温度为50～75℃。
3.如上述2中所述的聚酯系复合纤维纬纱管，其特征在于，在丝长方向上复合纤维的纤维-纤维之间动摩擦系数的最大值和最小值的差在0.05以内。
4.如上述1～3中任一项所述的聚酯系复合纤维纬纱管，其特征在于，纬纱管的卷绕密度为0.90～1.10g/cm3。
5.如上述1～4中任一项所述的聚酯系复合纤维纬纱管，其特征在于，在复合纤维的伸长-应力测定中，10％伸长应力值的最大值和最小值的差在0.30cN/dtex以内。
6.如上述1～5中任一项所述的聚酯系复合纤维纬纱管，其特征在于，复合纤维的断裂伸长率为30～50％。
7.如上述1～6中任一项所述的聚酯系复合纤维纬纱管，其特征在于，复合纤维上施加3.5×10-3cN/dtex的负荷，测定的卷曲率(CE3.5)的最大值和最小值的差在10％以内。
8.如上述1～7中任一项所述的聚酯系复合纤维纬纱管，其特征在于，复合纤维的异型度为1～5。
9.如上述1～8中任一项所述的聚酯系复合纤维纬纱管，其特征在于，构成复合纤维的单丝的2种成分两个都是或至少90摩尔％以上是由对苯二甲酸丙二醇酯重复单元构成的PTT，复合纤维的热收缩应力为0.1～0.24cN/dtex。
10.把卷取成上述1～9中任一项所述的聚酯系复合纤维纬纱管的聚酯系复合纤维进行假捻加工得到的假捻加工丝。
11.聚酯系复合纤维纬纱管制造方法，其特征在于，把2种聚酯中至少有1种的聚酯是由对苯二甲酸丙二醇酯重复单元构成的PTT的2种聚酯，用熔融纺丝法从纺丝喷丝头吐出，用冷却风冷却固化后延伸，把2种聚酯由并列型和偏芯皮芯型复合纤维贴合在一起的单丝构成的复合纤维卷取成1Kg以上的纬纱管形状时，满足下述(A)～(C)的条件。
(A)使延伸时的张力为0.10～0.35cN/dtex，
(B)以卷取成纬纱管形状时的松弛率为2～5％进行卷取，得到复合纤维纬纱管后，
(C)把此复合纤维纬纱管在25～45℃的气氛中老化10天。
12.如上述11中所述的聚酯系复合纤维纬纱管制造方法，其特征在于，使老化在30～40℃的气氛中进行。
13.聚酯系复合纤维纬纱管制造方法，其特征在于，把2种聚酯中至少有1种聚酯是90摩尔％以上是由聚对苯二甲酸丙二醇酯重复单元构成的PTT的2种聚酯，用熔融纺丝法从纺丝喷丝头吐出，用冷却风冷却固化后延伸，把2种聚酯由并列型和偏芯皮芯型复合纤维贴合在一起的单丝构成的复合纤维卷取成1Kg以上的纬纱管形状时，满足下述(a)～(e)的条件。
(a)使2种聚酯在纺丝喷丝头合流，然后以吐丝孔的孔径和孔长之比在2以上的条件下，从吐丝孔相对垂直方向倾斜10～40度的吐丝孔吐出，
(b)在2种聚酯吐出时的平均特性粘度[η](dl/g)和吐丝线速度V(m/分)的乘积为4～15(dl/g)·(m/分)的条件下熔融纺丝，得到未延伸丝后，
(c)使延伸时的张力为0.10～0.35cN/dtex，
(d)以卷取成纬纱管形状时的松弛率为2～5％进行卷取，得到复合纤维纬纱管后，
(e)把此复合纤维纬纱管在25～45℃的气氛中老化10天。
14.如上述11～13中的任一项所述的聚酯系复合纤维纬纱管制造方法，其特征在于，使吐出的聚酯冷却固化后纤维化，然后添加0.3～1.5wt％的含脂肪酸酯和/或矿物油10～80wt％的整理剂，或含50～98％的分子量1000～20000的聚酯的整理剂，然后在卷取成纬纱管形状之前的任一阶段进行交织和/或加捻。
下面对本发明进行详细说明。
在本发明中聚酯系复合纤维是由2种聚酯成分并列型和偏芯皮芯型贴合的单丝构成，构成此单丝的至少1种聚酯成分是PTT的复合纤维。
2种聚酯成分的配置是沿丝长方向贴合成并列型的复合纤维，或用一方的聚酯成分包住另一方聚酯成分的全部或一部分，而且纤维断面中两者偏芯设置的偏芯皮芯型复合纤维。优选前者的并列型。
2种聚酯成分种一方的成分使用PTT的话，假捻加工后的卷曲显现良好。另一方的成分没有特别的限定，从贴合时与PTT粘接性的观点看，优选从PET、PTT、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等中选择。
最好的组合是2种聚酯成分都是PTT。此外在PTT之间的组合中，优选平均特性粘度为0.7～1.2dl/g，更加优选0.8～1.1dl/g。平均特性粘度在上述范围的话，假捻加工丝的强度约为2cN/dtex以上，可以适用于要求强度的运动服领域。
优选2种PTT的特性粘度差为0.05～0.8dl/g，更加优选0.1～0.4dl/g，最好为0.1～0.25dl/g。特性粘度差在上述范围的话，卷曲显现充分，此外在纺丝工序中，喷丝头正下方的丝弯曲小，不产生断丝等。
在本发明中特性粘度不同的2种聚酯单丝断面中的配合比率优选高粘度成分和低粘度成分的比例为40/60～70/30，更加优选45/55～65/35。比例在上述范围的话，能够得到优良的卷曲性能，此外丝的强度在2.5cN/dtex以上，可以适用于要求强度的运动服等。
在本发明中PTT是90摩尔％以上由聚对苯二甲酸丙二醇酯重复单元构成，10摩尔％以下由其他的酯重复单元构成。也就是含有PTT均聚物和10摩尔％以下的其他酯重复单元的共聚PTT。
作为共聚成分例如可以例举以下物质。
作为酸性成分有以间苯二酸和间苯二甲酸-5-磺酸钠为代表的芳香族二羧酸、以己二酸和衣康酸为代表的脂肪族二羧酸等。作为乙二醇成分有乙二醇、丁二醇、聚乙二醇等。此外羟基苯甲酸等的羟基羧酸也是此示例。把它们很多个进行共聚也可以。偏苯三酸、季戊四醇、均苯四酸等的3官能***联成分有损纺丝稳定性和使假捻加工丝的断裂伸长率降低，假捻加工时有断丝增多的倾向，所以根据情况优选避免共聚。
本发明使用的PTT制造方法没有特别的限定，可以使用已知的方法。例如可以例举的是仅用熔融聚合达到相当于规定特性粘度的聚合度的1阶段法，以及在达到一定特性粘度之前用熔融聚合提高聚合度，随后用固相聚合提高到相当于规定特性粘度的聚合度的2阶段法。
从使环状二聚物含量减少的目的考虑，优选使用使后者的固相聚合组合的2阶段法。
在用1阶段法使聚合度成为规定特性粘度的情况下，优选在提供给纺丝之前利用提取处理，预先使环状二聚物减少。
本发明使用的PTT优选对苯二甲酸丙二醇酯环状二聚物含量为0～2.5wt％，更加优选0～1.1wt％，最好为0～1.0wt％。
此外在本发明中在不妨碍本发明效果的范围内，在聚酯系复合纤维中也可以含有或共聚后含有氧化钛等的退光剂、热稳定剂、防氧化剂、抗静电剂、紫外线吸收剂、抗菌剂、各种颜料等的添加剂。
本发明的聚酯系复合纤维纬纱管卷成纬纱管的形状，复合纤维纬纱管卷绕量在1Kg以上，优选在2Kg以上。卷绕量在1Kg以上的话，在假捻加工等的后加工中，更换纬纱管操作的频率小，效率高，特别是卷绕量在2Kg以上的纬纱管中更显著。
本发明的聚酯系复合纤维纬纱管以15～21度的纬纱管圆锥形卷绕角度进行卷取，优选在18～20度条件下卷取。
聚酯系复合纤维纬纱管是由纬纱管部分和圆筒部分构成。图1表示此形状的一个示例。以往公知的PET纤维纬纱管是在纬纱管圆锥形卷绕角度为23～25度条件下卷取。
与此相反，本发明的特征是聚酯系复合纤维以极低的纬纱管圆锥形卷绕角度卷取，采用上述这样低的纬纱管圆锥形卷绕角度卷取，在高速下解述性良好。在纬纱管圆锥形卷绕角度小于15度条件下，纬纱管卷绕量大约不到1Kg，不经济。纬纱管圆锥形卷绕角度超过21度的话，纬纱管卷取中或其后的使用中，卷容易乱丝，存在有纬纱管形状不稳定的倾向。
从聚酯系复合纤维的平滑性和伸长回复性等的特性考虑，推测仅在这种特别限定的卷角度的情况下，用聚酯系复合纤维纬纱管能实现良好的解舒性。
本发明的聚酯系复合纤维纬纱管圆筒部分的卷绕硬度为75～92，优选80～90，最好82～88。卷绕硬度在75以上的话，输送等的使用时纬纱管的形状不会乱丝。
在一般的聚酯系纤维纬纱管中此卷绕硬度在93以上卷取。与此相反，在本发明中在上述那样低的卷绕硬度下卷取，认为利用在这样低的卷绕硬度下卷取，有效地缓解延伸时受到的延伸应力，回避了在长期保管中的卷紧，可以得到解舒性良好的聚酯系复合纤维纬纱管。
卷绕硬度是用后面讲的维氏硬度计测定的值，数值越小表示卷绕硬度越低。
本发明的聚酯系复合纤维纬纱管的卷绕密度优选0.90～1.10g/cm3，最好是0.92～1.05g/cm3。卷绕密度在上述范围的话，输送等使用时形状不会乱丝，此外从纬纱管的复合纤维解舒张力降低，即使在高速下的解舒也不会产生断丝。
在本发明中聚酯系复合纤维热收缩应力测定中的显现热应力开始温度为50～80℃，优选60～80℃。热应力显现温度在50℃以上的话，即使假捻加热器温度为150～180℃，也不断丝和起毛，可以进行稳定的假捻加工。此外在80以下的话，热收缩应力在0.10cN/dtex以上，得到优良的假捻加工性能。
聚酯系复合纤维的热收缩应力用后面讲的热应力测定仪测定。
图2表示热收缩应力曲线的一个示例。在图2中曲线(i)(实线)为本发明中的聚酯系复合纤维的一个示例，曲线(ii)(虚线)为现有聚酯系复合纤维的一个示例。
也就是其特征是：从室温开始测定的话，用现有的聚酯系复合纤维如图2中曲线(ii)所示，一般从40～50℃开始显现热收缩应力。与此相反，用本发明的聚酯系复合纤维如图2中曲线(i)所示，热应力显现开始温度出现在高温一侧。
在本发明中复合纤维的热收缩应力的极值温度优选140～190℃，最好在145～180℃。热收缩应力的极值温度在上述范围的话，假捻加工时即使加热器温度在150℃以上，在加热中也不会产生松弛，可以稳定地加工，此外利用假捻可以有效地产生卷曲。
在本发明中2种聚酯成分都是PTT的情况下，优选聚酯系复合纤维的热收缩应力为0.1～0.24cN/dtex，最好为0.15～0.24cN/dtex。热收缩应力在上述范围的话，在纬纱管的复合纤维的卷紧程度小，在高速下解舒可以平稳进行，此外卷绕硬度变成在75以上，可以得到稳定的纬纱管形状。
本发明的聚酯系复合纤维纬纱管在圆筒部分的表面凹凸差优选在0～250μm，更优选在50～200μm，最好在60～150μm。优选表面凹凸差越小越好，表面凹凸差在250μm以下的话，即使在高速下解舒其解舒张力也均匀，不发生断丝和染色斑。
圆筒表面的凹凸差是表示聚酯系复合纤维纬纱管表面平坦度的指标，用后述的方法测定。
在本发明中卷成纬纱管的聚酯系复合纤维的纤维-纤维之间动摩擦系数优选0.20～0.35，最好为0.20～0.30。纤维-纤维之间动摩擦系数在上述范围的话，把复合纤维卷取成纬纱管或筒子纱形状时，可以以稳定的形状卷曲，纬纱管不会乱丝，发生断丝等少。此外纤维-纤维之间动摩擦系数优选在丝长度方向上波动小。
在本发明中在丝长方向测定的纤维-纤维之间动摩擦系数最大值和最小值的差优选在0.05以内，更加优选在0.03以内。最大值和最小值的差在0.05以内的话，即使在高速下解舒张力也均匀，不产生断丝。
在本发明中在测定复合纤维的伸长-应力时，在丝长方向上10％伸长应力值的最大值和最小值的差优选在0.30cN/dtex以下，最好在0.20cN/dtex以下。在丝长方向10％伸长应力值的差越小染色越均匀。此在丝长方向10％伸长应力值的差与复合纤维染色均匀性良好对应的关系是本发明人等发现的。10％伸长应力值用后述的方法测定。
在本发明中卷取在纬纱管上的聚酯系复合纤维断裂伸长率优选30～50％，最好为35～45％。断裂伸长率在上述范围的话，假捻加工时即使加热器温度在150℃以上的高温，也不会产生断丝，成为没有纤度不均的均匀的聚酯系复合纤维，得到没有纤度不均、没有染色斑的高品位加工丝。断裂伸长率越大，假捻加工时越可以使加热器温度在高温下进行加工。
断裂伸长率对假捻加工时适合的加工的温度有很大影响，这在用PET纤维时几乎没有见到过，是聚酯系复合纤维特有的现象。因此从关于PET纤维的假捻加工性现有的认识来看，关于假捻加工时的温度，不能预测聚酯系复合纤维的断裂伸长率有一个适当的值。
在本发明中聚酯系复合纤维，其特征在于，利用热处理可以显现高的卷曲。特别是有负荷时的卷曲显现性高。如后面所讲的那样，即使施加3.5×10-3cN/dtex的负荷后进行了热处理的情况下，显示出10％以上的卷曲率，优选显示12％以上的卷曲率。此外丝长方向卷曲率的波动小也是特征之一。
在本发明中聚酯系复合纤维被施加3.5×10-3cN/dtex的负荷后测定的丝长方向卷曲率(CE3.5)最大值和最小值的差优选在10％以内，此最大值和最小值的差在10％以内的话，可以得到没有假捻加工丝的卷曲斑、染色均匀的优良的加工丝。此最大值和最小值的差越小越好，更优选在5％以内，加工丝的染色均匀。
本发明的聚酯系复合纤维的纤维断面的异型度优选1～5，最好为1～4。异型度在5以下的话，即使在高速下从纬纱管解舒时，也可以得到均匀的张力。纤维断面的异型度用垂直纤维轴切断观察的纤维断面的长轴和短轴的比表示。真正的圆断面的异型度为1。
在本发明中聚酯系复合纤维的纤度和单丝纤度没有特别的限定，用于编织物的复合纤维的情况下，优选纤度为20～300dtex，单丝纤度优选0.5～20dtex。
此外为了使聚酯系复合纤维具有平滑性、收敛性、抗静电性，可以加入0.2～2wt％的一般使用的整理剂。
为了提高解舒性和假捻加工时的聚束性，优选也可以进行1～50个/m，最好6～35个/m的单丝交织。
下面对聚酯系复合纤维纬纱管的制造方法进行说明。
在本发明的聚酯系复合纤维纬纱管制造中，除了下述的纺丝喷丝头和延伸条件以外，可以使用公知的具有2轴挤压机的复合纺丝用设备。
图3表示纺丝喷丝头的一个示例。在图3中(a)为分配板，(b)为喷丝头。特性粘度不同的2种聚酯(A)、(B)从分配板(a)提供给喷丝头(b)，在喷丝头(b)合流后从相对于垂直方向倾斜θ度的吐丝孔吐出。吐丝孔的孔径用D表示，孔长用L表示。
在本发明中此吐丝孔孔径D和孔长L之比(L/D)优选在2以上。
为了其组成或特性粘度不同的2种聚酯合流后两成分的结合状态稳定，优选吐丝孔孔径D和孔长L之比L/D在2以上。孔径和孔长之比远小于2的话，结合不稳定，从孔中吐出时产生因聚合物的熔融粘度差造成的摆动，难以使纤度变化值保持在本发明的范围。
吐丝孔孔径D和孔长L之比越大越好，从孔的制作难以程度考虑，优选2～8，最好为2.5～5。
优选本发明用的喷丝头的吐丝孔相对垂直方向有10～40度的倾斜。吐丝孔相对垂直方向的倾斜角是指图3中的角θ(度)。
吐丝孔相对垂直方向倾斜是其组成或特性粘度不同的2种聚酯吐出时，消除熔融粘度差造成的丝弯曲的重要条件。
在吐丝孔没有倾斜的情况下，例如用PTT之间组合，特性粘度越大，越容易发生吐出后的长丝向粘度高的方向弯曲的所谓弯曲现象，难以稳定地纺丝。
在图3中优选把特性粘度高的PTT供给A侧，把特性粘度低的其他聚酯或PTT供给B侧。
例如在PTT在特性粘度差约0.1以上的情况下，为了实现消除弯曲现象而稳定地纺丝，优选吐丝孔相对垂直方向至少倾斜10度以上。在特性粘度更大的情况下，优选倾斜的角度更大。可是倾斜角度超过40度的话，吐出部分成为椭圆形，难以稳定地纺丝。此外孔的制作也困难。优选倾斜角度为15～35度，最好为20～30度。
在本发明中吐丝孔孔径和孔长之比在2以上的组合情况下，此倾斜角度能发挥更有效的作用。孔径和孔长之比小于2的情况下，无论怎么调整倾斜角度，都难以得到稳定的吐丝效果。
在本发明的制造方法中，使用具有上述那样的吐丝孔的纺丝喷丝头，在使2种聚酯合流后的吐出条件为平均特性粘度[η](dl/g)和吐丝线速度V(m/分)的乘积为4～15(dl/g)·(m/分)，最好为5～10(dl/g)·(m/分)的条件下熔融纺丝。此吐出条件对于消除长时间纺丝造成的吐丝孔的污染(孔的周边粘附聚合物造成的污染，俗称“眼屎”。)，使10％伸长应力值的差在本发明规定的范围是重要的。
平均特性粘度[η](dl/g)和吐丝线速度V(m/分)的乘积小于4(dl/g)·(m/分)的情况下，孔的污染减少，而吐丝速度和卷取速度之比变得过大，使10％伸长应力值的差超过在0.30cN/dtex。此外超过15(dl/g)·(m/分)的话，孔的污染增加，难以连续生产。
图4和图5表示用本发明制造方法的复合纤维纺丝设备和延伸机的简图。
首先把一个的成分用干燥机1干燥到含水率20ppm以下的PTT颗粒，提供给温度设定为255～265℃的挤压机2进行熔融。另一个成分也一样，用干燥机3干燥后提供给挤压机4进行熔融。
熔融的聚合物经过弯管接头5和6向设定为250～265℃的旋转头7输送液体，分别用齿轮泵进行计量。然后用具有装在旋转组件8上的多个孔的纺丝喷丝头9使2种成分合流，并列贴合后作为复丝10向纺丝容器内挤出。
向纺丝容器内被挤出的聚酯系复合纤维的复丝10用冷却风12冷却到室温固化，然后用整理剂供给装置16添加整理剂后，利用以规定速度转动的导丝辊13、14被卷取成规定纤度的聚酯系复合纤维的未延伸丝卷装15。
在本发明中优选使吐出的复丝通过设在旋转头正下方的非送风区域。优选非送风区域为50～250mm，最好为100～200mm。通过设置这样的非送风区域来控制特性粘度不同的2种聚酯的结合，特别是抑制特性粘度高的成分向前的取向，可以得到兼有高的显现卷曲和强度、以及小的纤度变化值U％的聚酯系复合纤维。
在本发明的制造方法中在冷却固化的单丝上添加整理剂。整理剂浓度在15wt％以上，最好使用浓度20～35wt％的水系乳剂或净油剂。
作为整理剂优选使用下述的(i)或(ii)。
(i)含有10～80wt％的脂肪酸酯和/或矿物油的整理剂。
(ii)含50～98wt％的分子量1000～20000、最好是2000～10000的聚酯，优选是含60～80wt％的整理剂。
相对于纤维的整理剂添加量优选0.3～1.5wt％，最好为0.5～1.0wt％。
利用添加这样的整理剂可以是纤维-纤维之间动摩擦系数为0.2～0.35，可以得到圆锥角度和圆筒部分表面的凹凸良好的聚酯系复合纤维纬纱管。
在上述(i)的整理剂中，脂肪酸酯和/或矿物油含量在上述范围的话，纤维-纤维之间动摩擦系数在0.35以下，纬纱管圆筒部分表面凹凸良好，此外纤维产生的静电少，所以加工时单丝不会发生散乱等事故。
在上述(ii)的整理剂中，聚酯的分子量在上述范围的话，纤维-纤维之间动摩擦系数在0.35以下，此外加工时不会发生聚酯分离析出等事故。此外聚酯的含量在上述范围的话，纤维-纤维之间动摩擦系数在0.35以下，可以得到形状良好的聚酯系复合纤维纬纱管。
在未延伸丝的制造中，优选使卷取速度在3000m/分以下，更加优选1000～2000m/分，最好为1200～1800m/分。
聚酯系复合纤维的未延伸丝提供给下面的延伸工序，用图5所示的延伸机进行延伸。优选供给延伸工序之前聚酯系复合纤维的未延伸丝保存环境气氛温度为10～25℃、相对湿度为75～100％。此外延伸机上的聚酯系复合纤维的未延伸丝通过延伸过程中，优选保持此温度和湿度。
在延伸机上，聚酯系复合纤维的未延伸丝卷装15在设定为45～65℃的供料辊17上被加热，利用供料辊17和延伸辊20的圆周速度比延伸到规定的纤度。聚酯系复合纤维延伸后或延伸中，与设定为100～150℃的加热板19边接触边输送，进行拉伸热处理。出了延伸辊的复合纤维利用锭子边捻制边卷取聚酯系复合纤维纬纱管。
供料辊温度优选50～60℃，最好为52～58℃。
在本发明中根据需要也可以在延伸辊17和加热板19之间设置延伸针板18。这种情况下优选对延伸辊温度要进行严格管理，使延伸辊温度为50～60℃，最好为52～58℃。
出了延伸辊20的延伸丝利用移动式导向器21形成纬纱管，同时卷取成聚酯系复合纤维纬纱管22。此时气圈张力是锭子转动的离心力，由复合纤维的质量、移动式导向器的质量、保持复合纤维的锭子转数决定。
聚酯系复合纤维纬纱管的卷曲角度，通过调整纬纱管卷绕量和延伸机导丝动程的卷宽来设定。具体说延伸机导丝动程的卷宽调整，用装在延伸机的环形导轨计数控制装置上的“数字开关”的计数输入进行调整。
在本发明的制造方法中，供料辊17和延伸辊20的速度比(也就是延伸比)和加热板温度优选设定为使延伸张力为0.10～0.35cN/dtex、最好为0.15～0.30cN/dtex。延伸张力在上述范围的话，卷绕硬度在75以上，能得到稳定的卷取形状，此外卷绕硬度在92以下，可以得到解舒性良好的聚酯系复合纤维纬纱管。
在本发明的制造方法中，优选使从延伸辊17到卷取成纬纱管的松弛率为2～5％，更加优选2～4％。松弛率在上述范围的话，卷绕硬度为75～92，容易保持纬纱管的形状。现有的PET纤维的松弛率在1％以下，所以本发明的特征是以大的松弛状态卷取。
在本发明的制造方法中，优选使气圈张力为0.03～0.20cN/dtex。气圈张力越小越好，过小的话，由于有时出现纬纱管形状乱等，更优选气圈张力范围为0.05～0.15cN/dtex。气圈张力在上述范围的话，聚酯系复合纤维纬纱管的卷绕密度适当，在纬纱管中复合纤维的松弛充分，热收缩应力测定的应力显现开始温度和极值温度在本发明的范围内。
在本发明的制造方法中，优选把在上述特定条件下制造的聚酯系复合纤维纬纱管，在25～45℃的环境气氛中老化10天以上。
在低卷绕密度卷取成纬纱管的复合纤维利用在这样特定条件下保存，干热收缩应力的显现开始温度在本发明的范围内，改善了假捻加工性能。
保存温度远低于25℃的话，即使再延长老化时间，无论此外以怎样低的卷绕密度卷取，松弛都是不充分的，不能达到本发明的目的。保存温度远高于45℃的话，变成松弛过度，产生卷形状破坏等缺点。优选的保存温度和时间为30～40℃、20天以上。
这样的老化条件如果季节是夏季的话，在仓库等在自然环境条件下就可以达到，而目的是不考虑季节的变化，优选保存在恒温恒湿室中。
在本发明的制造方法中，优选在卷取成纬纱管之前的任何阶段进行交织和/或加捻。例如在图3中，进行交织的阶段可以在添加整理剂后到卷取成未延伸丝卷装之间的任何阶段进行。此外例如在图5中，可以把进行交织装置设置在延伸辊20后。进行交织装置可以采用公知的交织器。
例如在图5中，进行捻制阶段可以通过设定延伸辊20的表面速度和纬纱管转数的比来实施。
交织数和/或捻数优选的范围是2～50个/m，更加优选6～30个/m。
本发明的聚酯系复合纤维纬纱管被提供给假捻加工。作为假捻加工采用一般使用的针板型、摩擦型、夹持带型、空气假捻型等的加工方法。假捻加热器可以是1加热器假捻，也可以是2加热器假捻，为了得到高的拉伸性能，优选用1个加热器假捻。
假捻加热器温度优选设定加热器温度，使在第1加热器的出口后的丝温度为130～200℃，更加优选150～180℃，最好为160～180℃。
优选用1个加热器假捻得到的假捻加工丝的卷曲率(CE3.5)为15～70％，更加优选30～70％，优选伸缩伸长回复率在80％以上。
此外根据需要也可以用第2加热器加热，作成2加热器假捻加工丝。第2加热器温度优选100～210℃，更优选相对于第1加热器出口后的丝温度为-30～+50℃范围。
优选第2加热器内的超喂率(第2超喂率)为+3％～+30％。
在本发明中，把聚酯系复合纤维假捻加工得到的聚酯系假捻加工丝在沸水处理前显现的卷曲的伸缩伸长率在50～300％左右。
沸水处理前显现的卷曲大的情况是保证即使在束缚力大的布匹中，沸水处理后高的卷曲显现性和高的伸长回复性，也就是优良的拉伸性和瞬间回复性的重要条件。
把用本发明得到的聚酯系复合纤维假捻加工丝用于纬丝的织物，即使在沸水处理前的坯布状态也具有拉伸性。这样的性质在公知的假捻加工丝和潜在卷曲性的复合纤维中是完全看不到的。
此外聚酯系复合纤维的假捻加工丝明显的特征在于，例如在3×10-3cN/dtex的负荷下沸水处理后测定的卷曲率为30％以上，显示出高的卷曲显现性。与一般的PTT单独的纤维进行假捻加工得到的假捻加工丝在相同条件下卷曲率为10％左右相比，可以认为显示出非常高的卷曲性能。
此聚酯系复合纤维的假捻加工丝沸水处理后的伸长回复速度为20～50m/秒，瞬间回复性优良是一个重要特征。
伸长回复速度是表示把聚酯系复合纤维的假捻加工丝，在无负荷下沸水处理后，在一定的应力下使其卷曲伸长，然后切断纤维，纤维瞬间回复时的速度。此测定方法是本发明人等最先研究的测定方法，用此方法可以定量地测定回弹性。
此伸长回复速度大表示做成衣服时快速回复性，也就是优良的运动跟随性。
伸长回复速度在编物的情况下在15m/秒以上，织物的情况下在20m/秒以上的话，可以说是运动跟随性优良的编织物。伸长回复速度远小于上述的值的话，做成布匹时有运动跟随性不足的倾向。优选用于编物的话伸长回复速度在20m/秒以上，在用于织物的话在25m/秒以上。另一方面用现有技术还难以制造伸长回复速度大于50m/秒的材料。
采用上述测定方法的话，公知的聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻加工丝的伸长回复速度约为10m/秒，PTT单独纤维的假捻加工丝的伸长回复速度约为15m/秒。鉴于公知的斯潘德克斯系弹性纤维的伸长回复速度约为30～50m/秒，可以认为利用本发明得到的聚酯系复合纤维的假捻加工丝具有与斯潘德克斯系弹性纤维大体相当的伸长回复速度。
附图说明
图1为表示复合纤维纬纱管一个示例的简图。在图1中α表示圆锥部分、β表示圆筒部分、γ表示纬纱管卷取角度。
图2为表示热收缩应力曲线一个示例的图示。在图2中(i)表示曲线、(ii)表示曲线、(iii)表示基线。
图3为使用本发明制造的纺丝喷丝头的吐丝孔的一个示例。在图3中a表示分配板、b表示纺丝喷丝头、D表示孔径、L表示孔长、θ表示倾斜角。
图4为表示使用本发明制造的纺丝设备一个示例的简图。
图5为表示使用本发明制造的延伸机一个示例的简图。
在图4、图5中的标号表示如下。
1：聚合物片干燥机、2：挤压机、3：聚合物片干燥机、4：挤压机、5：弯管接头、6：弯管接头、7：旋转头、8：旋转组件、9：纺丝喷丝头、10：复丝、11：非送风区域、12：冷却风、13：导丝辊、14：导丝辊、15：未延伸丝卷装、16：整理剂供给装置、17：供料辊、18：延伸针板、19：加热板、20：延伸辊、21：移动式导向器、22：延伸丝纬纱管
实施发明的最佳方式
下面例举实施例对本发明进行更详细的说明，不用说本发明不会因实施例而有任何的限定。
测定方法、测定条件如下。
(1)特性粘度
特性粘度[η]是用下式定义求出的值。
[ η ] = lim C → 0 ( ηr - 1 ) / C
式中ηr为用纯度98％以上的邻氯苯酚溶解的PTT稀释溶液在35℃的粘度，除以同一温度下测定的上述溶液粘度的值，被定义为相对粘度。C是用g/100ml表示的聚合物浓度。
(2)断裂伸长率
以JIS-L-1013为基础测定。
(3)10％伸长应力值
以JIS-L-1013为基础测定。
在丝长方向测定100次复合纤维的伸长—应力，测定了10％伸长应力(cN)。读取测定值的最大值和最小值，把此差用纤度(dtex)去除，成为10％伸长应力值差(cN/dtex)。
(4)热收缩应力
用热应力测定装置(KE-2：钟纺工程技术公司制)测定。把复合纤维切成20cm长，把它的两端连接做成圈，装填到测定器上。在开始负荷为0.044cN/dtex、升温速度为100℃/分的条件下测定，把热收缩应力随温度的变化画成图。
在得到的图上热收缩应力开始显现的温度，也就是应力从基线上升的温度作为热应力显现开始温度。热收缩应力在高温区域描绘成山型曲线，把此峰值作为极值应力值(cN)读出，从读出的极值应力值(cN)的1/2用纤度(dtex)去除的值减去开始负荷得到的值作为热收缩应力值。
热收缩应力值(cN/dtex)＝{读出的值(cN)/2}/{纤度(dtex)}-开始负荷(cN/dtex)
(5)纤维—纤维之间的动摩擦系数
把690m的纤维卷在圆筒四周，在以15度络筒交叉夹角施加大约15g的张力，在此圆筒上挂上长30.5cm的与上述相同的纤维。此时此纤维挂在与圆筒的轴垂直方向上。然后把相当于挂在圆筒上的纤维总纤度的0.04倍的负荷(g)的重物连接在挂在圆筒上的纤维的一端，使应变仪连接在另一端上。
然后以18m/分的圆周速度使此圆筒旋转，用应变仪测定张力。用下式从这样测定的张力求出纤维—纤维之间的动摩擦系数。
f＝(1/π)×ln(T2/T1)
其中T1为挂在纤维上的重物的重量(g)，T2为至少测定25次时的平均张力(g)，ln是自然对数，π表示圆周率。此外测定是在25℃下进行。
丝长方向波动的测定纤维质量约每100g测定10次，求出最大值和最小值的差。
把用上述的测定得到的平均值作为纤维—纤维之间的动摩擦系数。
(6)卷曲率(CE3.5)
把丝用周长1.125m的检尺器绞纱10圈，在施加3.5×10-3cN/dtex的负荷状态下在沸腾的水中热处理30分钟。然后挂上同样的负荷在180℃的干热气氛中进行15分钟的干热处理。处理后在无负荷状态下在JIS-L-1013规定的恒温恒湿室静置一昼夜。
然后在绞纱上施加以下负荷后测量绞纱的长度，从下式测定卷曲率。
卷曲率(CE3.5)＝{(L1-L2)/L2}×100
其中L1为施加1×10-3cN/dtex的负荷时的绞纱长度，L2为施加0.18×10-3cN/dtex的负荷时的绞纱长度。
卷曲率(CE3.5)在丝长方向上每100g复合纤维测定10次，求出它的平均值和最大值、最小值。
(7)纬纱管卷绕硬度
延伸丝纬纱管卷绕硬度的测定使用硬度计(GC型-A：得乐公司(株)制)，把复合纤维纬纱管的圆筒部分表面上下方向分成4等分，在圆周方向间隔90度分成4等分，总计测定16个部位的硬度，取它的平均值作为其硬度。
(8)表面的凹凸差
延伸丝纬纱管的凹凸差的测定使用三维测定仪(型式：PA800A型：东京精密(株)制)，从纬纱管圆筒部分的上端到下端扫描，把凹的部分和凸的部分的差的最大值(μm)作为凹凸差。
(9)假捻加工丝的弹性伸长率、伸缩弹性率
以JIS-L-1090伸缩性试验方法(A)法为准进行测定。
(10)伸长回复速度
把丝用周长1.125m的检尺器绞纱10圈，在沸腾的水中热处理30分钟。对沸水处理后的假捻加工丝以JIS-L-1013为准进行以下测定。
沸水处理后的假捻加工丝在无负荷状态下静置1昼夜。
用拉伸试验机拉伸假捻加工丝，在应力到0.15×10-3cN/dtex的伸长状态下停止拉伸，保持3分钟后用剪子把下部夹持点正上方的丝剪断。
用高速摄象机(分辨率：1/1000秒)拍摄的方法求出用剪子剪断的假捻加工丝收缩速度。以毫米单位为标准间隔10mm并列放置固定假捻加工丝，把焦点放在切断的假捻加工丝的切断的前端，拍摄切断的前端的情况。回放高速摄象机，读取单位时间假捻加工丝切断的前端位置的变化(mm/毫秒)，求出回复速度(m/秒)。
(11)延伸张力
延伸张力的测定使用张力计(ROTHSCHILD Min TensR-046)，在延伸时测定施加在供料辊和热处理装置之间位置(图5中延伸针板18和加热板19之间)输送的纤维上的张力T1(cN)，用延伸后的丝的纤度D(dtex)去除来求出。
延伸张力(cN/dtex)＝T1/D
(12)气圈张力
与测定延伸张力相同，在延伸时测定施加在延伸辊和纬纱管之间位置(图5中延伸辊20和移动式导向器21之间)输送的纤维上的张力T2(cN)，用延伸后的丝的纤度D(dtex)去除来求出。
气圈张力(cN/dtex)＝T2/D
(13)解舒性、假捻加工性
在下述条件下进行假捻加工，以96纺锭/台连续实施假捻加工时，以每天断丝的次数评价解舒性和假捻加工性。
假捻加工机：村田机械制作所(株)制；33H假捻机(带型)
假捻条件：
丝速度：500m/分
假捻数：3230T/m
第1进料率：-1％
第1加热器温度：170℃
1)解舒性
根据从延伸丝纬纱管到供料辊入口断丝的次数判定如下。
◎：解舒断丝次数小于10次/天·台  非常好
○：解舒断丝次数10～30次/天·台  良好
×：解舒断丝次数超过30次/天·台  难以工业生产
2)假捻加工性
根据从供料辊以后在加热器中断丝的次数判定如下。
◎：断丝次数小于10次/天·台  非常好
○：断丝次数10～30次/天·台  良好
×：解舒断丝次数超过30次/天·台  难以工业生产
(14)加工丝的染色品位
加工丝的染色品位由熟练的人判定。
◎：非常好
○：良好
×：有染色不均，不好
(15)纺丝稳定性
使用装有每锭4个丝头的纺丝喷丝头的熔融纺丝机，对各实施例进行2天的熔融纺丝，然后进行延伸。
从此期间产生的断丝次数和得到的延伸丝纬纱管上存在的起毛的频率(起毛纬纱管的数的比例)判定如下。
◎：断丝0次、起毛纬纱管比例在5％以下
○：断丝2次以下、起毛纬纱管比例在10％以下
×：断丝3次以上、起毛纬纱管比例在10％以上
(16)综合评价
对假捻时的解舒性、加工性和加工丝的染色品位全部判定如下。
◎：解舒性、加工性和染色品位都非常好
○：解舒性、加工性和染色品位都非常好，但某个为良好
×：解舒性、加工性和染色品位中某一个不好
[实施例1～5、比较例1和2]
在本实施例中就延伸张力和断裂伸长率对假捻加工性能的作用进行说明。
在本实施例和对比实施例中的纺丝条件和延伸条件如下。
高粘度成分：PTT；特性粘度＝1.3
低粘度成分：PTT；特性粘度＝0.9
高粘度成分和低粘度成分的聚合物配合比率为50∶50(wt比)。延伸后的复合纤维为84dtex/24f。
(纺丝条件)
颗粒干燥温度和达到的含水率：110℃、15ppm
挤压机温度：A轴260℃、B轴260℃
旋转头温度：265℃
纺丝喷丝头孔径：φ0.50mm
          孔长：1.25mm(L/D＝2.5)
孔的倾斜角度：35度
聚合物吐出量：设定每个条件，使延伸丝的纤度为84dtex
[η]×V：5.5～6
非送风区域：225mm
冷却风条件：温度：22℃、相对湿度：90％
            速度：0.5m/秒
整理剂：由脂肪酸酯55wt％、聚醚10wt％、非离子性表面活性剂30wt％、防静电剂5wt％构成的整理剂的水系乳剂(浓度30wt％)
牵引速度：1500m/分
(延伸条件)
延伸机供料辊：55℃
延伸针板：无
加热板温度：130℃
延伸辊温度：非加热(室温)
延伸比：延伸张力按第1表设定
松弛率：2.6％
气圈张力：0.08cN/dtex
卷取速度：800m/分
卷绕量：2.5Kg/l纬纱管
(延伸纤维物理特性)
纤度：83.2dtex
沸水收缩率：13.1％
整理剂附着率：0.8wt％
交织数：8个/m
纬纱管圆锥形卷绕角度：19度
延伸时使延伸倍数不同，使延伸张力如表1所示的值。
得到的聚酯系复合纤维纬纱管在温度35℃、相对湿度65％的恒温室老化30天，然后进行假捻加工。老化后的聚酯系复合纤维纬纱管的物理特性和假捻加工性能示于表1。
从表1可以看出，延伸张力在本发明范围的话，可以得到具有良好解舒性、假捻加工性能和加工丝的染色品位。
延伸张力高到本发明范围外的情况下，解舒性、假捻加工性能不好。另一方面延伸张力低到本发明范围外的情况下，复合纤维的断裂伸长率大，加工性能良好，加工丝染色品位不好。
表1
  比较例1   实施例1   实施例2   实施例3   实施例4   实施例5   比较例2
延伸张力(cN/dtex)     0.40     0.29     0.26     0.20     0.18     0.10     0.04
纬纱管卷绕硬度     94     89     84     82     81     80     73
纬纱管卷绕密度(g/cm3)     1.11     1.00     0.98     0.97     0.96     0.95     0.89
圆筒部分表面凹凸差(μm)     300     170     80     70     90     130     140
纤维-纤维间动摩擦系数     0.25     0.26     0.26     0.25     0.24     0.26     0.27
动摩擦系数最大和最小的差     0.04     0.04     0.03     0.03     0.04     0.04     0.04
热应力显现开始温度(℃)     47     62     70     74     76     77     82
热收缩应力极值温度(℃)     145     148     150     152     153     154     166
断裂伸长率(％)     26     32     35     40     43     50     70
10％伸长应力值的差(cN/dtex)     0.10     0.07     0.05     0.08     0.10     0.17     0.33
热收缩极值应力(cN/dtex)     0.35     0.27     0.24     0.22     0.20     0.10     0.04
卷曲率(CE3.5)(％)     19     15     14     12     11     10     3
卷曲率最大和最小的差(％)     4     4     3     3     3     3     4
解舒性     ×     ○     ◎     ◎     ◎     ◎     ○
假捻加工性     ×     ◎     ◎     ◎     ◎     ◎     ○
加工丝染色品位     ○     ○     ◎     ◎     ◎     ○     ×
综合评价     ×     ○     ◎     ◎     ◎     ○     ×
[实施例6～9、比较例3和4]
在本实施例中，就卷取时的松弛率和复合纤维的热收缩应力显现开始温度对加工性能的作用进行说明。
本实施例和比较例中的延伸条件如下。
(延伸条件)
延伸机供料辊：55℃
延伸针板：无
加热板温度：130℃
延伸辊温度：非加热(室温)
延伸张力：0.25cN/dtex
卷取速度：500m/分
卷绕量：2.5Kg/l纬纱管
(复合纤维纬纱管的物理特性)
纤度：83.2dtex
断裂强度：2.7cN/dtex
断裂伸长率：37％
10％伸长应力值的差：0.05cN/dtex
沸水收缩率：13.2％
整理剂附着率：0.7wt％
交织数：7个/m
纬纱管圆锥形卷绕角度：19度
卷取复合纤维时，使移动式导向器和旋转头转数改变，改变气圈张力，使松弛率如表2所示那样有差别。
得到的聚酯系复合纤维纬纱管在温度30℃、相对湿度65％的恒温室老化30天。
假捻加工丝的解舒性和假捻加工性能示于表2。
从表2可以看出，松弛率在本发明范围的话，可以达到良好的解舒性和假捻加工性。此外，加工丝的染色品位良好，没有染色斑。此外加工丝的卷曲特性也良好。
松弛率在本发明范围之外，在松弛率大的情况下，卷取中会产生纬纱管卷乱丝，不得不使延伸中断。另一方面松弛率小的情况下，卷绕硬度高，容易发生解舒断丝和假捻断丝。
假捻复合纤维得到的假捻加工丝具有如下优良的卷曲特性。
纤度：84.5dtex
断裂强度：2.3cN/dtex
断裂伸长率：42％
卷曲率(CE3.5)：50％
伸缩弹性率：92％
伸长回复速度：32m/秒
表2
  比较例3   实施例6   实施例7   实施例8   实施例9  比较例4
卷取时松弛率(％) 7 5 6 3 2 1
气圈张力(cN/dtex) 0.02 0.05 0.10 0.12 0.17 0.33
纬纱管卷绕硬度 由于卷乱丝不能用 80 82 83 85 94
纬纱管卷绕密度(g/cm3) 0.94 0.94 0.96 0.97 1.11
圆筒部分表面凹凸差(μm) 90 70 70 100 280
热应力显现开始温度(℃) 73 70 65 62 45
热收缩应力极值温度(℃) 154 152 150 145 140
热收缩极值应力(cN/dtex) 0.23 0.23 0.24 0.24 0.26
捻数(次/m)     8     10     11     13     16
解舒性     ◎     ◎     ◎     ◎     ×
假捻加工性     ◎     ◎     ◎     ◎     ×
加工丝染色品位 ◎ ◎ ◎ ◎ ○
综合评价   ×     ◎     ◎     ◎     ◎     ×
[实施例10～13、比较例5～7]
在本实施例中，就复合纤维纬纱管老化条件对假捻加工性能的作用进行说明。
在从延伸终了后到在表3所示条件保持后，对与实施例2相同条件下纺丝的复合纤维进行复合纤维的热收缩应力的测定和假捻加工。
从表3可以看出，老化条件在本发明范围的话，在假捻加工中可以得到良好的解舒性和假捻加工性能。
表3
  比较例5   比较例6   比较例7   实施例10   实施例11   实施例12   实施例13
老化温度(℃)     15     15     15     30     35     35     40
老化天数(天)     1     10     20     20     10     20     10
纬纱管卷绕硬度     87     87     87     88     89     90     91
纬纱管卷绕密度(g/cm3)     0.93     0.94     0.95     0.96     0.97     0.97     0.98
圆筒部分表面凹凸差(μm)     80     80     80     84     85     100     106
纤维-纤维间动摩擦系数     0.25     0.25     0.25     0.26     0.26     0.27     0.27
动摩擦系数最大和最小的差     0.04     0.04     0.04     0.03     0.03     0.03     0.03
热应力显现开始温度(℃)     45     47     48     60     70     72     75
热收缩应力极值温度(℃)     145     146     147     152     158     160     165
热收缩极值应力(cN/dtex)     0.24     0.24     0.24     0.23     0.22     0.21     0.20
10％伸长应力值的差(cN/dtex)     0.07     0.07     0.06     0.05     0.04     0.04     0.05
解舒性     ×     ○     ○     ◎     ◎     ◎     ○
假捻加工性     ×     ×     ×     ◎     ◎     ◎     ◎
加工丝染色品位     ○     ○     ○     ◎     ◎     ◎     ◎
综合评价     ×     ×     ×     ◎     ◎     ◎     ○
[实施例14和15、比较例8和9]
在本实施例中，就复合纤维纬纱管的卷取角度对假捻加工性能的作用进行说明。
与实施例2同样的纺丝，延伸后卷取时，利用改变延伸机的环形导轨计数控制装置上的“数字开关”，使复合纤维纬纱管的卷取角度如表4所示那样有差异。
从表4可以看出，复合纤维纬纱管的卷取角度在本发明范围的话，能够达到良好的假捻加工性能。
另一方面如比较例8和9所示，复合纤维纬纱管卷取角度比本发明范围高的情况下，卷容易产生卷乱丝，难以高速假捻。
表4
实施例14 实施例15 比较例8        比较例9
圆锥形卷绕角度(度)     18     21     23   25
纬纱管卷绕硬度     83     83     84 延伸中卷形状乱丝，不能延伸
纬纱管卷绕密度(g/cm3) 0.95 0.95 0.96
解舒性     ◎     ◎     ×
假捻加工性     ◎     ◎     ×
加工丝染色品位     ◎     ◎     ○
综合评价     ◎     ◎     ×   ×
[实施例16～18、比较例10]
在本实施例中，对复合纤维的成分不同的情况进行说明。
与实施例2同样得到复合纤维。
但是在实施例16中高粘度成分使用特性粘度1.3的PTT，低粘度成分使用2摩尔％共聚间苯二甲酸-5-磺酸钠的特性粘度0.7的PTT。在实施例17中高粘度成分使用特性粘度1.30的PTT，低粘度成分使用特性粘度0.9的PBT。实施例18中高粘度成分使用特性粘度1.3的PTT，低粘度成分使用特性粘度0.51的PET。比较例10使用特性粘度0.72和特性粘度0.5的PET。
得到的复合纤维的物理特性和假捻加工丝的品位示于表5。
用比较例10得到的复合纤维纬纱管解舒性和假捻加工性能良好，假捻加工丝施加负荷时的伸缩伸长率在30％以下，伸长回复速度为12m/秒，是不好的。
表5
    实施例16  实施例17  实施例18  比较例10
 聚合物组成     PTT/共聚PTT    PTT/PBT   PTT/PET   PET/PET
 纬纱管卷绕硬度     83    82   84   93
 纬纱管卷绕密度(g/cm3)     0.96    0.96   1.05   1.12
 圆筒部分表面凹凸差(μm)     90    90   90   80
 纤维-纤维间动摩擦系数     0.27    0.28   0.27   0.35
 动摩擦系数最大和最小的差     0.03    0.04   0.04   0.04
 热应力显现开始温度(℃)     67    65   65   48
 热收缩应力极值温度(℃)     151    146   145   166
 热收缩极值应力(cN/dtex)     0.24    0.24   0.30   0.37
 断裂延伸率(％)     36    37   37   27
 10％伸长应力值的差(cN/dtex)     0.12    0.08   0.16   0.23
 卷曲率(CE3.5)(％)     14    13   11   2
 卷曲率最大和最小的差(％)     3    3   4   2
 解舒性     ◎    ◎   ◎   ○
 假捻加工性     ◎    ◎   ◎   ○
 加工丝染色品位     ◎    ◎   ◎   ◎
 加工丝的卷曲率(CE3.5)(％)     52    48   15   5
 加工丝的伸长回复速度(m/秒)     26    22   20   12
 综合评价     ◎    ◎   ◎   ×
[实施例19～22、比较例11～13]
在本实施例中，对在复合纤维纺丝时2种聚酯成分合流后，吐丝孔附近的吐出条件的作用进行说明。
在实施例2的纺丝中如表6所示，使吐丝孔的孔径和孔长的比(L/D)、吐丝孔相对于垂直方向的倾斜角度、吐出时的平均特性粘度[η](dl/g)和吐出线速度V(m/分)的乘积不同，进行熔融纺丝。
纺丝性能和得到的复合纤维纬纱管的假捻加工性能、加工丝的染色品位示于表6。
从表6可以看出，在本发明范围内的话，可以得到良好的纺丝性能、加工性能和假捻加工丝的染色品位。
表6
  比较例11   实施例19   实施例20   实施例21 比较例12   实施例22   比较例13
吐丝孔孔径(mm)     0.3     0.4     0.5     0.5     0.5     0.6     0.7
吐丝孔倾斜角度(度)     30     30     40     30     0     20     30
L/D     2.5     2.5     2.5     2.5     2.5     4.0     1.0
平均特性粘度[η](dl/g)     0.95     0.95     0.95     0.95     0.95     0.95     0.95
[η]×V(dl/g·m/分)     16.0     9.0     5.8     5.8     5.8     4.0     2.9
纺丝性能     ×     ◎     ◎     ◎     ×     ○     ×
10％伸长应力卷的差(cN/dtex) 0.32 0.07 0.10 0.10 由于丝弯曲不能使用 0.23 0.35
解舒性     ○     ◎     ◎     ◎     ○     ○
假捻加工性     ◎     ◎     ◎     ◎     ◎     ○
加工丝染色品位     ×     ◎     ◎     ◎     ○     ×
综合评价     ×     ◎     ◎     ◎     ×     ○     ×
产业上利用的可能性
本发明提供适合作为衣料的聚酯系复合纤维纬纱管及其制造方法的发明，本发明的聚酯系复合纤维纬纱管假捻加工性能优良，可以供高速假捻加工使用。此外得到的加工丝具有良好的卷曲特性和染色品位，具有适合用于编织物使用的特性。
本发明的制造方法是对至少有1种聚酯成为是由PTT构成的复合纤维用2阶段法制造的方法，也就是由纺丝、未延伸复合纤维的卷取工序、随后的延伸工序组成的聚酯系复合纤维纬纱管制造方法，利用使延伸时的延伸张力、卷取纬纱管时的松弛率等在特定范围，此外在特定条件下使复合纤维老化，可以得到假捻加工性能优良的聚酯系复合纤维纬纱管。

Claims (14)

1.聚酯系复合纤维纬纱管，其特征在于，2种聚酯成分由并列型和偏芯皮芯型贴合在一起的单丝构成，构成该单丝的至少1种聚酯成分90摩尔％以上是由对苯二甲酸丙二醇酯重复单元构成的聚对苯二甲酸丙二醇酯的复合纤维，卷取成满足下述(1)～(4)的纬纱管：
(1)复合纤维纬纱管的卷绕量在1Kg以上；
(2)复合纤维纬纱管的圆锥形卷绕角度为15～21度；
(3)复合纤维纬纱管圆筒部分的卷绕硬度为75～92；
(4)复合纤维的热收缩应力显现开始温度为50～80℃。
2.聚酯系复合纤维纬纱管，其特征在于，2种聚酯成分由并列型和偏芯皮芯型贴合在一起的单丝构成，构成该单丝的至少1种聚酯成分90摩尔％以上是由对苯二甲酸丙二醇酯重复单元构成的聚对苯二甲酸丙二醇酯的复合纤维，卷取成满足下述(1)～(6)的纬纱管：
(1)复合纤维纬纱管的卷绕量在1Kg以上；
(2)复合纤维纬纱管的圆锥形卷绕角度为15～21度；
(3)复合纤维纬纱管圆筒部分的卷绕硬度为80～90；
(4)复合纤维纬纱管圆筒部分的表面凹凸差在250μm以下；
(5)复合纤维的纤维-纤维之间动摩擦系数为0.20～0.35；
(6)复合纤维的热收缩应力显现开始温度为50～75℃。
3.如权利要求2所述的聚酯系复合纤维纬纱管，其特征在于，在丝长方向上复合纤维的纤维-纤维之间动摩擦系数的最大值和最小值的差在0.05以内。
4.如权利要求1～3中任一项所述的聚酯系复合纤维纬纱管，其特征在于，纬纱管的卷绕密度为0.90～1.10g/cm3。
5.如权利要求1～4中任一项所述的聚酯系复合纤维纬纱管，其特征在于，在复合纤维的伸长-应力测定中，10％伸长应力值的最大值和最小值的差在0.30cN/dtex以内。
6.如权利要求1～5中任一项所述的聚酯系复合纤维纬纱管，其特征在于，复合纤维的断裂伸长率为30～50％。
7.如权利要求1～6中任一项所述的聚酯系复合纤维纬纱管，其特征在于，复合纤维上施加3.5×10-3cN/dtex的负荷，测定的卷曲率(CE3.5)的最大值和最小值的差在10％以内。
8.如权利要求1～7中任一项所述的聚酯系复合纤维纬纱管，其特征在于，复合纤维的异型度为1～5。
9.如权利要求1～8中任一项所述的聚酯系复合纤维纬纱管，其特征在于，构成复合纤维的单丝的2种成分两个都是或至少90摩尔％以上是由对苯二甲酸丙二醇酯重复单元构成的聚对苯二甲酸丙二醇酯，复合纤维的热收缩应力为0.1～0.24cN/dtex。
10.一种假捻加工丝，把卷取成上述1～9中任一项所述的聚酯系复合纤维纬纱管的聚酯系复合纤维进行假捻加工而得到。
11.聚酯系复合纤维纬纱管制造方法，其特征在于，把2种聚酯中至少有1种的聚酯90摩尔％以上是由对苯二甲酸丙二醇酯重复单元构成的聚对苯二甲酸丙二醇酯的2种聚酯，用熔融纺丝法从纺丝喷丝头吐出，用冷却风冷却固化后延伸，把2种聚酯由并列型和偏芯皮芯型复合纤维贴合在一起的单丝构成的复合纤维卷取成1Kg以上的纬纱管形状时，满足下述(A)～(C)的条件：
(A)使延伸时的张力为0.10～0.35cN/dtex，
(B)以卷取成纬纱管形状时的松弛率为2～5％进行卷取，得到复合纤维纬纱管后，
(C)把此复合纤维纬纱管在25～45℃的气氛中老化10天。
12.如权利要求11中所述的聚酯系复合纤维纬纱管制造方法，其特征在于，使老化在30～40℃的气氛中进行。
13.聚酯系复合纤维纬纱管制造方法，其特征在于，把2种聚酯中至少有1种聚酯90摩尔％以上是由聚对苯二甲酸丙二醇酯重复单元构成的聚对苯二甲酸丙二醇酯的2种聚酯，用熔融纺丝法从纺丝喷丝头吐出，用冷却风冷却固化后延伸，把2种聚酯由并列型和偏芯皮芯型复合纤维贴合在一起的单丝构成的复合纤维卷取成1Kg以上的纬纱管形状时，满足下述(a)～(e)的条件：
(a)使2种聚酯在纺丝喷丝头合流，然后以吐丝孔的孔径和孔长之比在2以上的条件下，从吐丝孔相对垂直方向倾斜10～40度的吐丝孔吐出，
(b)在2种聚酯吐出时的平均特性粘度[η](dl/g)和吐丝线速度V(m/分)的乘积为4～15(dl/g)·(m/分)的条件下熔融纺丝，得到未延伸丝后，
(c)使延伸张力为0.10～0.35cN/dtex，
(d)以卷取成纬纱管形状时的松弛率为2～5％进行卷取，得到复合纤维纬纱管后，
(e)把此复合纤维纬纱管在25～45℃的气氛中老化10天。
14.如权利要求11～13中任一项所述的聚酯系复合纤维纬纱管制造方法，其特征在于，使吐出的聚酯冷却固化后纤维化，然后附加0.3～1.5wt％的含脂肪酸酯和/或矿物油10～80wt％的整理剂，或含50～98％的分子量1000～20000的聚酯的整理剂，然后在卷取成纬纱管形状之前的任一阶段附加交织和/或加捻。
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