JP2000073230A

JP2000073230A - ポリエステル繊維の製造法

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Publication number: JP2000073230A
Application number: JP10236840A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Hashimoto; 和典橋本; Koji Kakumoto; 幸治角本
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 1998-08-24
Filing date: 1998-08-24
Publication date: 2000-03-07
Anticipated expiration: 2018-08-24
Also published as: JP4009370B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ポリトリメチレンテレフタレートを主体とす
る柔軟性に優れたポリエステル繊維を、生産性よく、工
業的に安定に製造することができるポリエステル繊維の
製造法を提供する。【構成】ポリトリメチレンテレフタレートを主体とす
るポリエステルを、紡糸口金より溶融紡出し、紡糸した
糸条Ｙを一旦冷却固化した後、内部雰囲気温度が１２０
〜２２０℃の筒状加熱装置３を通過させて熱処理し、再
び冷却した後、３０００ｍ／分以上の引取速度で糸条を
引き取り、弛緩率４〜１２％で弛緩熱処理を施し、捲き
取ることを特徴とするポリエステル繊維の製造法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリトリメチレン
テレフタレート（ＰＴＴ）を主体とするポリエステル繊
維を、筒状加熱装置を用いて製造する方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ＰＴＴは、溶融成形性に優れたポリエス
テルの一種であり、溶融紡糸法により得られる繊維は、
弾性に優れ、柔軟であり、広範な用途に適用可能であ
る。ＰＴＴは、ポリエチレンテレフタレートを主とする
汎用のポリエステル繊維と同様に、溶融紡糸した糸を熱
延伸することで実用的な物性の繊維とすることができ
る。

【０００３】しかしながら、ＰＴＴは、延伸熱処理時に
断糸しやすいため、安定に採取するには熱処理温度を高
くすることができない。したがって、熱収縮率を低くす
ることが困難であり、布帛としたときには寸法安定性の
劣ったものとなりやすい。また、捲き取り直後の収縮が
大きいため、パッケージに捲き取った際の捲き姿が不良
となりやすく、捲き量に制約があるなど種々の問題点が
あった。

【０００４】これらの問題を解決するために、特開昭５
２−８１２３号公報では、紡糸直後の糸条を冷却するこ
となく、かつ高配向の糸条となるようにして引き取り、
その糸条を延伸、熱処理する方法が提案されており、特
開昭５２−８１２４号公報では、延伸熱処理を２段以上
で行う方法が提案されている。また、特開昭５８−１０
４２１６号公報では、引取速度を２０００ｍ／分以上と
して高配向の糸条を得、この高配向の未延伸糸を熱延伸
する方法が提案されている。

【０００５】これらの方法によれば、ある程度の延伸操
業性は改善されたが、捲き取り時の問題点は解消され
ず、また、いずれも、紡糸工程と延伸工程を別工程で行
い、低速で熱延伸した例しか示されておらず、特に、紡
糸と延伸を一工程で行う高速延伸時においては、延伸及
び捲き取り時の問題を解消することはできなかった。

【０００６】さらに、特公平５−４５６８３号公報で
は、引取速度が９０００ｍ／分以上の超高速紡糸による
方法が提案されているが、この方法では単糸切れ等の発
生が多く、操業的安定性に欠けると同時に、引取速度の
みで糸条の物性を制御するため、物性の制御が困難であ
り、用途に応じた物性を有する繊維を得ることができな
いという問題があった。他にも、ＰＴＴを主体とした繊
維の製造方法に関する提案が種々行われているが、十分
に満足できるような物性を有するＰＴＴ繊維を、単糸切
れ等の発生がなく、安定して生産することができる製造
方法は未だ確立されていない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
問題点を解決するものであって、ＰＴＴを主体とする柔
軟性に優れたポリエステル繊維を、高速一工程法によっ
て、延伸、熱処理時の断糸がなく、良好な捲姿のパッケ
ージに巻き取ることができ、安定して生産することがで
きるポリエステル繊維の製造法を提供することを技術的
な課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、ポリトリメチレンテレフタレート
を主体とするポリエステルを、紡糸口金より溶融紡出
し、紡糸した糸条を一旦冷却固化した後、内部雰囲気温
度が１２０〜２２０℃の筒状加熱装置を通過させて熱処
理し、再び冷却した後、３０００ｍ／分以上の引取速度
で糸条を引き取り、弛緩率４〜１２％で弛緩熱処理を施
し、捲き取ることを特徴とするポリエステル繊維の製造
法を要旨とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を用いて詳細
に説明する。図１は、本発明の一実施態様を示す概略工
程図である。まず、紡糸口金１からポリエステル糸条Ｙ
を溶融紡糸し、冷却風吹付装置２によって糸条を冷却固
化した後、筒状加熱装置３の中を通過させて熱処理す
る。加熱装置を通過した糸条を自然冷却後、油剤付与装
置４により油剤付与と同時に集束し、第１ローラ（引取
ローラ）５により引き取り、第２ローラ６を介して弛緩
熱処理を施し、捲取装置７で捲き取る。

【００１０】本発明においては、筒状加熱装置を用い、
糸条が筒状加熱装置３内を空気抵抗を受けながら高速で
通過することにより、集束された時点で低速延伸糸と同
様に配向と結晶化が促進されており、しかもこの間、糸
条に接触するものはないため、断糸の頻度は極めて低
く、非常に安定して加熱延伸を施すことができる。

【００１１】筒状加熱装置３の内部雰囲気温度は１２０
〜２２０℃の範囲に設定することが必要である。１２０
℃未満では加熱効果が乏しく、２２０℃を超えると、糸
条が壁面に接触したときに融着が生じる。

【００１２】また、筒状加熱装置３の加熱装置の有効加
熱長は、５０〜２００ｃｍとすることが好ましい。５０
ｃｍより短いと、加熱延伸が不十分となりやすく、２０
０ｃｍより長いと、口金から集束位置までの距離が長く
なるため、糸揺れに起因した糸斑が発生しやすく、好ま
しくない。

【００１３】次に、筒状加熱装置３で加熱延伸した糸条
を、自然冷却した後、引取速度３０００ｍ／分以上、さ
らに好ましくは、３０００〜５５００ｍ／分の引取速度
で引き取る。図１においては、引取速度は第１ローラ５
の速度である。引取速度が３０００ｍ／分より低いと、
加熱装置内で延伸に必要な空気抵抗が十分に加わらず、
延伸が不十分となる。一方、５５００ｍ／分より高い
と、加熱装置内の通過時間が短くなり、加熱効果が不十
分となる。

【００１４】引き取った糸条は、そのまま捲き取っても
実用的な物性を有する繊維が得られるが、多量の捲量を
パッケージに安定に捲き取るために、引き続き、弛緩率
４〜１２％で弛緩熱処理を施す。図１においては、第２
ローラ６と捲取装置７との間で弛緩熱処理を施す。この
際、糸条の加熱方法は、第２ローラ６を表面温度が１２
０〜１８０℃の加熱ローラとする方法や、第２ローラ６
と捲取装置７との間に加熱蒸気等の加熱気体による熱処
理装置を設置し、糸条温度が１００℃以上になるように
することが好ましい。

【００１５】ＰＴＴからなる糸条は、通常、捲き取り直
後の収縮が大きいため、多量に捲き取るとパッケージの
捲き姿が悪くなり、極端な場合、捲取装置からの脱着が
困難になる。このため、捲取直前に弛緩熱処理を行うこ
とが必要であるが、通常の加熱ローラによる延伸法で
は、弛緩熱処理に必要な熱量を十分に与えるべく、上記
のような温度で熱処理すると、加熱ローラ上で糸揺れが
生じて単糸切れ等が発生し、操業性が悪かった。本発明
では、筒状加熱装置で加熱延伸処理を行い、糸条を引き
取った時点で十分に配向と結晶化が促進されているた
め、上記のような温度で加熱処理を施しても安定に糸条
を通過させることが可能である。

【００１６】弛緩熱処理時の弛緩率は４〜１２％とする
ことが必要である。弛緩率が４％より低いと弛緩熱処理
が不十分であるために捲姿が不良となり、１２％より高
いと第２ローラ６と捲取装置７との間の張力が低くなり
すぎ、安定して捲き取ることができなくなる。

【００１７】本発明で使用するポリエステルは、ＰＴＴ
を主体とするものであるが、ポリエステル本来の性質を
損なわない程度において、第３成分が混合あるいは共重
合されたもの、あるいは艶消剤、着色剤、安定剤、制電
剤等を含んでいるものでもよい。

【００１８】また、重合度は繊維形成性を損なわない範
囲であれば、特に限定されるものではないが、本発明
は、特に、衣料用のマルチフィラメントの製造に適した
方法であり、相対粘度（フェノールと四塩化エタンとの
当重量混合物を溶媒とし、濃度０．５ｇ／ｄｌ、温度２
５℃で測定した）が１．４０〜１．７０程度のものが好
ましい。

【００１９】本発明の方法によれば、種々の銘柄の糸条
を得ることが可能であるが、特に、単糸繊度が０．３〜
６．０ｄ、さらには０．５〜５．０ｄ、フィラメント数
が３〜１００本の繊維を得るのに適している。そして、
本発明によれば、強度が３．０〜５．０ｇ／ｄ、伸度が
２５〜５０％、初期ヤング率が２０〜３０ｇ／ｄ程度の
ポリエステル繊維を製造することが可能であり、低ヤン
グ率であるため、布帛にすると、柔軟性に富んだ布帛を
得ることができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、実施例中における強伸度及び初期ヤング率の
測定は次のとおりに行った。 (a) 強伸度島津製作所製オートグラフＳ−１００を用い、JIS L 10
13に準じて測定した。 (b) 初期ヤング率強伸度測定時に得られた荷重−伸張曲線の初期の傾きか
ら求めた。

【００２１】実施例１相対粘度が１．６０のＰＴＴチップをエクストルーダー
型溶融紡糸機に供給し、直径０．２５ｍｍの紡糸孔を３
６個有する２重円配列の紡糸口金から紡糸温度２７０℃
で紡出した。紡糸した糸条に口金面より５ｃｍ下方に配
した長さ２０ｃｍの環状冷却装置より風温１５℃、風速
４８ｍ／分の冷却風を吹き付けて冷却、固化した後、口
金面より１５０ｃｍ下方に、有効加熱長が１００ｃｍで
内部雰囲気温度が１５０℃の筒状加熱装置を通過させ
て、加熱延伸を行った。続いて、加熱装置出口より４０
ｃｍ下方に油剤付与装置を設け、油剤を付与すると同時
に糸条を集束した後、３５００ｍ／分の第１ローラ（室
温）で引き取り、次に、１５０℃、表面速度３５１０ｍ
／分の第２ローラを介して、弛緩率５．７％として弛緩
熱処理して捲取速度３３１０ｍ／分の捲取装置で５ｋｇ
巻きのパッケージに捲き取り、７５ｄ／３６ｆのポリエ
ステル繊維を得た。得られた繊維の強度、伸度、初期ヤ
ング率を測定した値を表１に示す。

【００２２】実施例２〜３、比較例１〜５筒状加熱装置の内部雰囲気温度、第１ローラの速度（引
取速度）、第２ローラの速度、弛緩率、捲取速度を表１
に示すように種々変更した以外は、実施例１と同様に行
った。

【００２３】比較例６筒状加熱装置を設けることなく、第１ローラの温度を７
０℃とし、速度を２２００ｍ／分として第１ローラと第
２ローラの間で延伸、熱処理を施し、このとき、第２ロ
ーラの温度１３０℃、速度４３２０ｍ／分とし、さら
に、第２ローラと捲取装置との間で弛緩率７．４％で弛
緩熱処理して巻き取った以外は、実施例１と同様に行っ
た。得られた繊維の強度、伸度、初期ヤング率を測定し
た値を表１に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】表１から明らかなように、実施例１〜４で
は、延伸熱処理時の糸切れが少なく、十分な捲き量を良
好な捲き姿のパッケージに捲き取ることができ、得られ
た繊維は、いずれも十分な強伸度等の物性を有するもの
であった。一方、比較例１は、筒状加熱装置の温度が低
すぎたため、得られた繊維は伸度が大きく、強度も低か
った。比較例２は、筒状加熱装置の温度が高すぎたた
め、糸条が融着し、採取できなかった。また、比較例３
は、引取速度が低すぎたため、得られた繊維は強度が低
いものであった。比較例４は、弛緩率が低すぎたため、
捲き取り直後の繊維の収縮が大きく、パッケージの捲姿
が悪くなり、捲取装置からの脱着が困難であった。比較
例５は、弛緩率が高すぎたため、第２ローラと捲取装置
の間で糸条がたるみ断糸し、捲き取ることができなかっ
た。比較例６は、筒状加熱装置を使用せず、通常のロー
ラを用いた延伸法であったため、第２ローラ上での単糸
の切断が多発した。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、ＰＴＴを主体とする柔
軟性に優れたポリエステル繊維を、高速一工程法によっ
て、延伸、熱処理時の断糸の発生もなく、十分な捲き量
を良好な捲き姿のパッケージに巻き取ることができ、生
産性よく、工業的に安定に製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造法の一実施態様を示す概略工程図
である。

【符号の説明】

Ｙ糸条１紡糸口金２冷却風吹付装置３筒状加熱装置４油剤付与装置５第１ローラ（引取ローラ）６第２ローラ７捲取装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリトリメチレンテレフタレートを主体
とするポリエステルを、紡糸口金より溶融紡出し、紡糸
した糸条を一旦冷却固化した後、内部雰囲気温度が１２
０〜２２０℃の筒状加熱装置を通過させて熱処理し、再
び冷却した後、３０００ｍ／分以上の引取速度で糸条を
引き取り、弛緩率４〜１２％で弛緩熱処理を施し、捲き
取ることを特徴とするポリエステル繊維の製造法。