JP2853859B2 - 未延伸ポリアミド捲縮糸 - Google Patents

未延伸ポリアミド捲縮糸

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JP2853859B2 JP63257079A JP25707988A JP2853859B2 JP 2853859 B2 JP2853859 B2 JP 2853859B2 JP 63257079 A JP63257079 A JP 63257079A JP 25707988 A JP25707988 A JP 25707988A JP 2853859 B2 JP2853859 B2 JP 2853859B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、優れた捲縮性と光沢を示す未延伸ポリアミ
ド捲縮糸に関する。
更に詳しくは、仮撚加工などの機械的加工によって得
られる捲縮ではなく、高速紡糸法を基礎とした方法によ
って、優れた顕在捲縮と光沢を有する未延伸ポリアミド
捲縮糸に関する。
〔従来の技術〕
仮撚加工や押込み加工などの機械的加工法によって、
ナイロン6やナイロン66などのポリアミドの捲縮糸が大
量に生産され、靴下やカーペットなどに広く使用されて
いる。
しかし、これらの機械的加工による捲縮糸の製造に
は、高価な加工機が必要で、且つ、大量のエネルギーと
人手を要する。そのために、得られる捲縮糸は極めてコ
スト高となる。
特開昭56−15413号公報には、紡出後の糸条を空冷
し、特定の糸温度に達した段階で水性液を付与し、しか
る後延伸することで、熱処理に付した場合捲縮を発現す
る自然捲縮性ポリアミド繊維が得られることが提案され
ている。
該公報に開示された方法は、自然捲縮糸の製造法とし
ては優れた方法である。しかし、該公報に開示された延
伸糸は熱処理によって初めて捲縮を発現するものであ
り、熱処理を経ることなく使用する工程では捲縮を有し
ないため、使用することができない。更に、該公報によ
って、カーペットなどに必要な単糸10〜30デニールの太
デニールを3000m/分以上の高速で引き取ったものは、光
沢が消失し商品価値を低下させる問題があることが明ら
かになった。
一方、特開昭57−154409号公報にナイロン66の8000m/
分以上の高速紡糸をするにあたって、紡口と捲取機の間
にアスピレータを介して紡糸することによって、得られ
る繊維を構成する単糸が径方向に複屈折率の分布を有す
ることが開示されている。しかし、この方法で得られる
ナイロン66繊維は、径方向に複屈折率の分布すなわち、
透過型干渉顕微鏡で観察される干渉縞が単糸の中心軸に
関して対称であり、捲縮が原理的に生じないものであ
る。また、単糸デニールが約8デニールを越えると、繊
維の失透の問題が顕著となり、実用性の乏しいものとな
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、熱処理に付する以前に、機械的に加工した
ポリアミド捲縮糸と同等の性能を有し、靴下やカーペッ
ト等の用途に使用可能であり、優れた光沢を有し、且
つ、機械的な加工糸よりも低コストで製造できる未延伸
ポリアミド捲縮糸を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、ポリアミドの高速紡糸について鋭意検
討の結果、紡出直後の糸条に水性液を付与して急冷し、
高速で引き取ることによって、その後の熱処理によって
自然捲縮を発生させることができる自然捲縮糸を見出
し、先に特願昭63−140506号として出願した。
その後、更に検討を重ねた結果、水性液を付与する際
の紡出直後の糸条の温度が極めて高温であれば、高速で
引き取ったままで高い捲縮が顕在化し得ること、そして
得られた捲縮糸が透明であり優れた光沢を示すことを見
出し、本発明に到達した。
本発明の目的は、平均複屈折率40×10-3以下、繊維の
径方向に大きな複屈折率分布を有し、しかもこの分布が
単糸の中心軸に関して非対称であって、偏心し、且つ最
も低い部分の複屈折率が20×10-3以下を示し、破断伸度
50%以下で、且つ顕在捲縮伸長率が10%以上であること
を特徴とする顕在捲縮性未延伸ポリアミド捲縮糸によっ
て達成される。
本発明に於いて、未延伸ポリアミド捲縮糸が優れた光
沢と熱処理以前に高い顕在捲縮を示すためには、平均複
屈折率が40×10-3以下であることが必要である。
平均複屈折率は透過型干渉顕微鏡を用いて後述する方
法により測定される。この測定に於いて、単糸の断面形
状が円形であれば干渉縞が観察される。
本発明の繊維は径方向に大きな複屈折率分布を有し、
しかも、この分布が単糸の中心軸に関して非対称であり
偏芯している。分布中、最も低い部分の複屈折率は約20
×10-3以下を示す。このような低複屈折率部分の存在に
より平均複屈折率が小さくなり、優れた光沢と高い現在
捲縮をもたらしているものと推察される。
単糸の断面形状が非円形の場合には干渉縞が観察でき
ないが、平均複屈折率が低下すること自体が単糸内の分
布が拡大していると見なせる。
平均複屈折率が30×10-3以下であれば、靴下やカーペ
ットなどに用いられた場合に、一層優れた光沢と顕在捲
縮が得られる。
平均複屈折率が40×10-3を越える場合は、単糸内の複
屈折率分布が小さく、捲縮発現が乏しい。更に、繊維の
透明性も不十分なものとなる。
本発明の未延伸ポリアミド捲縮糸は顕在捲縮伸長率が
10%以上を有していることが必要である。かかる高い顕
在捲縮伸長率を有することにより、熱処理することな
く、そのまま捲縮糸として使用可能となる。顕在捲縮伸
長率が10%未満では、製品の嵩高性が不足する。好まし
い捲縮は、顕在捲縮伸長率20%以上である。
本発明の捲縮糸は、紡糸後の状態で既に捲縮が発現し
た顕在捲縮を有するが、必要に応じて熱処理を行うこと
によって、捲縮が増大させることができる。
熱処理後の捲縮伸長率を全捲縮伸長率とした場合、熱
処理前の顕在化の比率は、約50%以上であることが望ま
しい。
本発明の未延伸ポリアミド捲縮糸の破断伸度は50%以
下であることが必要である。破断伸度が50%を越える場
合には、編織などの後工程で受ける伸長の応力で繊維が
伸びろ生じるため、捲縮が消失し、未延伸繊維をそのま
まで実用に供することが出来ない。本発明の捲縮糸は、
未延伸繊維でありながら破断伸度が極めて小さいこと
で、延伸するとなくそのまま実用に供することが可能で
ある。破断伸度が40%以下であれば編織などで通常の延
伸糸と同等の取り扱いが可能で、しかも、優れた捲縮が
維持可能である。
第1図に、ポリアミド捲縮糸の伸長−応力曲線を代表
的に示す。第1図中の曲線a.は、破断伸度が50%以下で
ある本発明の未延伸ポリアミド捲縮糸であり、曲線D.
は、破断伸度が50%を越える繊維を示す。
一般に、ポリアミドを高速紡糸して得られる繊維は、
紡糸速度の増加とともに低複屈折率−高伸度から、高複
屈折率−低伸度へと変化していくことが特開昭57−1544
09号公報に示されているが、本発明の未延伸ポリアミド
捲縮糸は、低複屈折率−低伸度となっているところに大
きな特徴がある。
本発明に於けるポリアミドとしては、ナイロン66、ナ
イロン6、ナイロン46、ナイロン12などの公知のポリア
ミドで良く、公知の重合法で得たもので良い。価格の面
からはナイロン66、または、ナイロン6が好ましい。
また該ポリアミド中に、熱安定剤、制電剤などの添加
剤を含んでいても良い。
繊維の断面形状は特に限定されないが、トリローバル
や三角断面の場合に本発明の優れた光沢性が一層発揮さ
れる。
本発明の捲縮糸の単糸デニールは特に限定されない
が、通常の靴下などに使用する場合は、約1dないし10d
が、カーペットなどに使用する場合には約8dないし30d
が採用される。本発明では、単糸デニールが約10d以上
の太デニールにあっても、繊維中に球晶の発生が全く見
られることなく、優れた透明性が得られる。
次に本発明の未延伸ポリアミド捲縮糸の製造に用いる
装置の一例を示す添付図面を参照して本発明の未延伸ポ
リアミド捲縮糸の製造方法を説明する。
第2図に本発明の繊維の製造に用いた装置を示す。
公知の溶融紡糸機を用いて、スピンヘッド1の紡糸口
金2から溶融したポリアミドを冷却雰囲気中に押出して
繊維3を形成し、約4500m/分以上の高速で延伸すること
なく巻取部5に巻き取る。その際に紡出された各単糸が
200℃以下に冷却されないうちに、互いに単糸が接触し
ないようにして、水性液を各単糸の片側から付与して急
冷する。水性液としては、水または通常の紡糸に用いら
れる油剤水溶液が採用される。簡便には水が用いられ
る。
この方法において、水性液の付与はオイリング用ノズ
ルガイド4やオイリングロールを用いるのが良い。水性
液の付与位置は、紡糸する単糸デニールや紡糸速度によ
って異なるが、紡口面からおよそ10cm〜60cm下方で付与
されることが望ましい。かかる位置で、各単糸が200℃
以下に冷却されないうちに水性液を各単糸の片側から付
与して急冷することにより、本発明の戦域の特徴である
低複屈折率でありかつ低伸度という構造が発現される。
本発明では、引取速度が約4000m/分以上であることが
必要である。引取速度がこれ以下の場合は、熱処理以前
の顕在捲縮伸長率が10%未満となり、本発明の目的が達
成されない。引取速度の好ましい範囲は、約5000m/分な
いし約9000m/分、更に好ましくは、約5500m/分ないし約
8000m/分である。
引取速度が約7000m/分を越える場合には、紡糸安定性
を達成する目的から、紡口面下方に加熱域6を設けるこ
とが望ましい。
本発明では、かかる高速で引き取ることで、その後の
延伸工程を経ることなく、そのまま、編織に供給可能な
ポリアミド捲縮糸が得られる。
〔実施例〕
実施例をもって本発明を詳細に説明する。
尚、本発明のポリアミド捲縮糸の特性の測定法を以下
に述べる。
・単糸温度 走査赤外温度計を用い紡糸線上に沿って非接触で、単
糸温度を測定した。
・平均複屈折率及び分布 東独カールツアイスイエナ社製透過定量干渉顕微鏡を
使用し、緑色光線(波長549mμ)を用い繊維軸に平行に
振動している光に対する屈折率n と繊維軸に垂直に振
動している光に対する屈折率nの値から、平均複屈折
率Δnは Δn=n −nで表される。
単糸断面が円形の場合には、V字形又はU字形の干渉
縞が観察され、この干渉縞から、単糸断面の径方向の複
屈折率分布が計算される。平均複屈折率は次式で示す体
積平均値を用いた。
・破断伸度 東洋ボールドウィン社製TENSILON LTM−II−20型引張
試験機により、初長20cm、引張り速度20cm/分で引張り
試験を行い、破断伸度を測定した。
・捲縮伸長率 顕在捲縮伸長率;ポリアミド未延伸捲縮糸を77周1.12
5mの検尺機を用い、巻数20回のかせをつくる。恒温恒湿
(温度20±2℃、相対湿度65±2%)の室内で調湿後、
かせに2mg/dの荷重を掛け、30秒後にかせ長l1を測定す
る。次にかせに0.1g/dの荷重を掛け30秒後にかせ長l2
測定する。顕在捲縮伸長率は次式で表される。
全捲縮伸長率;かせを無荷重下で98℃×5分間沸騰水
中で熱処理した後一昼夜恒温恒湿の室内で調湿する。調
湿された繊維に2mg/dの荷重を掛け30秒後にかせ長l3
測定する。次にかせに0.1g/dの荷重を掛け30秒後にかせ
長l4を測定する。全捲縮伸長率は次式で表される。
尚、測定は試料のバラツキを考慮して、各試料につき
10点の測定を行い平均値を示した。
・光沢性 編機により編地を作成し、白色光の下で編地の光沢を
肉眼判定により評価した。
光沢の優れているもの ○ やや優れているもの △ 失透しているもの × とした。
実施例1 95%硫酸に溶解し測定したηγ=2.60ナイロン66を第
2図に示される溶融紡糸機を用いて、Y字断面の孔を4
個有する紡糸口金を通して、305℃で溶融紡糸した。こ
の際に紡糸速度は7000m/分、単糸デニール16デニールと
し、各単糸に水供給ノズルによって片側から水を付与し
た。その時の水供給ノズルの高さすなわち、水付与の位
置での単糸温度を種々変化させた。
第1表に得られた繊維の平均複屈折率、顕在捲縮伸長
率、熱処理後の全捲縮伸長率、破断伸度および光沢を示
す。
第1表に示すように、水が付与されなかったり、単糸
温度が200℃未満で水が付与された場合には十分な顕在
捲縮が得られない。
実施例2 紡糸速度を3000,4000,5000,6000,7000,8000m/分と変
え、水を付与する点の温度を230℃として、他は実施例
1に準じてナイロン66の未延伸捲縮糸を得た。
第2表に得られた捲縮糸の性質を示した。
第2表に示すように、紡糸速度が4000m/分未満の場合
には、単糸温度230℃の位置で水を付与しても、顕在捲
縮、全捲縮伸長率とも不十分であり、更に破断伸度も大
きなものであった。
〔発明の効果〕 本発明の未延伸ポリアミド捲縮糸の性能は、従来の加
工糸に比べて何ら遜色がなく、且つ優れた光沢を有す
る。従って、捲縮糸の用途全般に幅広く利用可能であ
る。
また本発明の未延伸ピリアミド捲縮糸は、従来の加工
糸より低コストであり、靴下やカーペット用の捲縮糸と
して、安価に供給出来る。
本発明の未延伸ポリアミド捲縮糸をカットしてステー
プルファバーとなし、紡績糸やフトン綿に使用しても、
優れた光沢性を発揮される。
【図面の簡単な説明】
第1図はポリアミド捲縮糸の伸長−応力曲線であり、曲
線aは本発明による未延伸ポリアミド捲縮糸であり、曲
線bは本発明外のポリアミド捲縮糸である。 第2図は本発明の繊維の製造に用いた装置の略示正面図
である。 1……スピンヘッド、2……紡糸口金、 3……繊維、 4……水供給ノズルガイド、 5……巻取部、6……加熱域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) D01F 6/60

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】平均複屈折率40×10-3以下、繊維の径方向
    に大きな複屈折率分布を有し、しかもこの分布が単糸の
    中心軸に関して非対称であって、偏心し、且つ最も低い
    部分の複屈折率が20×10-3以下を示し、破断伸度50%以
    下で、且つ顕在捲縮伸長率が10%以上であることを特徴
    とする顕在捲縮性未延伸ポリアミド捲縮糸。
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