JP3578064B2

JP3578064B2 - 芯鞘型複合紡績糸の製造方法及び織編物

Info

Publication number: JP3578064B2
Application number: JP2000242939A
Authority: JP
Inventors: 義信宮本; 進平酢田; 光雄谷田
Original assignee: Toyobo Co Ltd
Current assignee: Toyobo Co Ltd
Priority date: 2000-08-10
Filing date: 2000-08-10
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2020-08-10
Also published as: JP2002061039A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高強力を有する合成繊維と短繊維とからなる芯鞘型複合紡績糸に関するものであって、特に、短繊維の風合いを持ちながら引張強度に優れる芯鞘型複合紡績糸の製造方法、及び、それを用いた織編物に関するものである。本発明の芯鞘型複合紡績糸は、特に、オートバイ等の防護被服や、登山等の職業やレジャーに使用するジーンズ調の被服等に好適に用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高強力を有する複合紡績糸に関しては、種々の開発が行われており、得られる繊維の形態も多様である。一般的には、芯部にポリエステル繊維を用い、これを短繊維で複合紡績した芯鞘型複合紡績糸があるが、この複合紡績糸（コアヤーン複合糸）は、被覆性が低く、きれいな外観が得られていない。また、強力はあるものの、耐熱性が低いことから、過酷な条件下（高熱環境下、高摩擦力等）では、芯部のポリエステル繊維が溶融し、すぐに切断してしまうという問題がある。
【０００３】
高強力を有する複合紡績糸としては、また、芯部にアラミド繊維を用い、短繊維で複合紡績した複合糸もあるが、上記と同様に被覆性が低く、きれいな外観が得られていない。また、アラミド繊維は紫外線をあびると著しく強力が低下するため、被覆性の低い複合紡績糸では、せっかく高強力を有するアラミド繊維を使用しても、その特徴が生かし切れない。また、アラミド繊維は耐塩素性・耐酸性に問題を有していることから、この複合糸を使用した布帛を染色加工する場合、特に塩素漂白工程において、物性劣化が激しく用途が限定されてしまうという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような点に鑑みてなされたものであり、短繊維の風合いを有しながら高強力であり、しかも、耐熱性、耐光性、耐塩素性に優れる複合紡績糸の製造方法及びそれを用いた織編物を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の芯鞘型複合紡績糸の製造方法は、鞘部が短繊維で形成され、芯部がポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維（以下、ＰＢＯ繊維という。）で形成され、前記ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維の重量比が３〜２５重量％である芯鞘型複合紡績糸の製造方法であって、前記鞘部を形成する短繊維として第１の短繊維束と第２の短繊維束とを用い、前記第１の短繊維束をドラフトしてそのフリース中央に前記芯部を形成するＰＢＯ繊維の繊維束を重ね合わせて繊維束Ａを形成し、この繊維束Ａと、前記第２の短繊維束をドラフトしてなる繊維束Ｂとを、前記繊維束Ｂで前記繊維束Ａを包み込むように両者を合流させて実撚りをかけることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の織編物は、かかる芯鞘型複合紡績糸を少なくとも一部に用いたものである。
【０００７】
ＰＢＯ繊維は、高強力で耐熱性、耐薬品性に優れる合成繊維であり、鞘部の短繊維により安定して被覆されることから、本発明によれば、短繊維の風合いを持ちながら高強力であり、しかも、耐熱性、耐光性、耐塩素性に優れる複合紡績糸及び織編物が得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施に関連する事項について詳細に説明する。
【０００９】
本発明において鞘部を形成する短繊維としては、綿、ウール、麻などの天然繊維、ポリエステル、ポリアミドなどの耐候性のある合成繊維、レーヨン、ポリノジックなどの再生繊維、並びに、アセテートなどの半合成繊維等、耐光性のある短繊維が挙げられる。これらは、１種単独で用いても、あるいは２種以上混合して用いてもよい。混合して用いる場合、その混率は要求される商品の特性に沿うようなものであれば問わない。また、繊維の断面形状も問わない。
【００１０】
鞘部を形成する短繊維としては、綿などの天然繊維が特に好適である。これにより、得られる複合紡績糸において、高強力でありながら、染色性や風合い等の点で天然繊維の良さを出すことができる。
【００１１】
鞘部を形成する短繊維の繊維長は、２０〜１３０ｍｍであることが望ましい。２０ｍｍ未満であると、紡績の操業性が著しく低下する。１３０ｍｍを超えると、短繊維の風合いが得られるとは言えない。繊維長は、好ましくは２５〜１２０ｍｍ、更に好ましくは３０〜１１０ｍｍである。
【００１２】
鞘部を形成する短繊維の繊度は、０．４〜２０ｄｔｅｘであることが望ましい。０．４ｄｔｅｘ未満であると、紡績の操業性が著しく低下する。２０ｄｔｅｘを超えると、短繊維の風合いは得られるが、とてもちくつき不快感である。繊度は、好ましくは０．６〜１８ｄｔｅｘ、さらに好ましくは０．７〜１６ｄｔｅｘである。
【００１３】
本発明において芯部を形成するＰＢＯ繊維の形態は特に限定されず、フィラメント糸、紡績糸等が挙げられる。また、ＰＢＯ繊維の単糸繊度も特に限定されない。なお、芯部はＰＢＯ繊維単独で形成されていることが好ましいが、ＰＢＯ繊維を主成分とする限り他の繊維が混合されていてもよい。
【００１４】
芯部を形成するＰＢＯ繊維の引張強度及び引張弾性率は、特に限定されないが、好ましくは、引張強度が４０ｇ／ｄｔｅｘ以上、引張弾性率が１，３００ｇ／ｄｔｅｘ以上である。
【００１５】
芯部を形成するＰＢＯ繊維の複合紡績糸全体に占める重量割合は、３〜２５重量％である。３重量％未満であると、ＰＢＯ繊維の効果があまりなく、高強力を得にくい。２５重量％を越えると、芯部が露出して、きれいな外観が得られず、また耐光性が著しく低下する。好ましくは５〜２５重量％、さらに好ましくは８〜２５重量％に設定することである。
【００１６】
本発明における芯鞘型複合紡績糸の撚り係数はインチ方式で２．０〜６．０の範囲内であることが望ましい。撚り係数が２．０未満であると、糸強力が出にくく、望まれる糸強力が得られない。また、紡績の操業性が著しく低下する。撚り係数が６．０を越えると、スナールが強すぎて製織性が著しく低下する。また、望まれる糸強力を得にくい。撚り係数は、好ましくは２．３〜５．７、更に好ましくは２．５〜５．５である。ここに、撚り係数Ｋは、Ｔをインチ当たりの撚り数、Ｎｅを英式綿番手として、Ｔ＝Ｋ×Ｎｅ^１／２の関係を有する。
【００１７】
本発明において、ＰＢＯ繊維からなる芯部を短繊維からなる鞘部で被覆する方法は、耐光性に問題があるＰＢＯ繊維を鞘部の短繊維で安定して被覆し、耐光性に優れる複合紡績糸を得るために、以下の方法を採用する。
【００１８】
その方法とは、ＰＢＯ繊維からなる繊維束を、第１の短繊維束と第２の短繊維束とを用いて、二段階にて被覆する方法である。詳細には、第１の短繊維束をドラフトしてそのフリース中央にＰＢＯ繊維の繊維束を重ね合わせてなる繊維束Ａと、第２の短繊維束をドラフトしてなる繊維束Ｂとを、所定の間隔をおいて並走させ、繊維束Ｂで繊維束Ａを包み込むように、両者を合流させて実撚りをかけることにより、芯鞘型複合紡績糸を製造する。
【００１９】
図１は、この製造方法を具体的した製造装置の概略図である。この製造装置では、第１の短繊維束である粗糸ａと第２の短繊維束である粗糸ｂとが、互いに平行にドラフト装置１に供給されてドラフトされる。そして、フロントローラー２の上流において、粗糸ａのフリース中央に、ＰＢＯ繊維からなるマルチフィラメント糸または紡績糸の繊維束ｃが重ね合わせられて、繊維束Ａとなる。この繊維束Ａと、ドラフトされた粗糸ｂからなる繊維束Ｂとを、両者の間隔ｗが２〜１０ｍｍとなるように調整しながら、フロントローラー２から出てきたところで両者を合体させ、実撚りをかけて芯鞘型複合紡績糸としてボビン３に巻き取るようになっている。
【００２０】
このようにして得られた複合紡績糸は、図２に示すように、芯部にＰＢＯ繊維の繊維束ｃが存在し、その周囲の鞘部に粗糸ａ及び粗糸ｂからなる短繊維が存在する芯鞘構造となっている。
【００２１】
本発明の織編物は、上記芯鞘型複合紡績糸を少なくとも一部に用いた織物または編物である。織編物の形態は、特に限定されず、目的、用途により適宜に選択することができる。
【００２２】
【実施例】
以下に実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
【００２３】
（実施例１）
芯部を形成する繊維束として、ＰＢＯ繊維からなるマルチフィラメント糸（５６ｄｔｅｘ／３６ｆ、引張強度４２ｇ／ｄｔｅｘ）を用い、鞘部を形成する短繊維として、米綿を主体とする綿繊維の粗糸（７０ゲレン／１５ｙｄ）を用いて、ＰＢＯ繊維と綿繊維との重量比が１０重量％／９０重量％である芯鞘型複合糸１０’Ｓ（英式綿番手）を製造した。
【００２４】
製造は、図１に示す製造装置を用いて、フロントローラー２の上流において、ドラフトされる綿繊維の粗糸ａのフリース中央にＰＢＯ繊維のマルチフィラメント糸ｃを重ね合わせ、この重ね合わせた繊維束Ａと、ドラフトされる綿繊維の粗糸ｂからなる繊維束Ｂとを、両者の間隔ｗが４ｍｍとなるように調整しながら、フロントローラー２から出てきたところで合流させ、撚り係数３．７で実撚りをかけて芯鞘型複合紡績糸を製造した。
【００２５】
得られた複合紡績糸は、芯にＰＢＯフィラメントが存在し、鞘に綿繊維が存在する芯鞘構造を有するものであった。
【００２６】
（実施例２）
芯部を形成する繊維束として、ＰＢＯ繊維からなる紡績糸（英式綿番手４０’Ｓ）を用い、鞘部を形成する短繊維として、米綿を主体とする綿繊維の粗糸（７０ゲレン／１５ｙｄ）を用いて、ＰＢＯ繊維と綿繊維との重量比が２５重量％／７５重量％である芯鞘型複合糸１０’Ｓ（英式綿番手）を実施例１と同様の方法により製造した。
【００２７】
得られた複合紡績糸は、芯にＰＢＯ紡績糸が存在し、鞘に綿繊維が存在する芯鞘構造を有するものであった。
【００２８】
（比較例１）
芯部を形成する繊維束として、高強力ポリエステルフィラメント（５６ｄｔｅｘ／３６ｆ、引張強度９ｇ／ｄｔｅｘ）を用い、鞘部を形成する短繊維として、米綿を主体とする綿繊維の粗糸（１４０ゲレン／１５ｙｄ）を用いて、ポリエステル繊維と綿繊維との重量比が１０重量％／９０重量％である芯鞘型複合糸１０’Ｓ（英式綿番手）を製造した。
【００２９】
製造は、図１に示す製造装置において粗糸ｂを用いることなく行い、フロントローラー２の上流においてドラフトされる綿繊維の粗糸ａのフリース中央にポリエステルフィラメントｃを重ね合わせ撚り係数３．７で実撚りをかけて複合紡績糸を得た。
【００３０】
得られた複合紡績糸は、芯部のポリエステルフィラメントがはみ出ており、芯鞘構造とは言い難いものだった。
【００３１】
（比較例２）
芯部を形成する繊維束として、アラミド繊維の紡績糸（英式綿番手４０’Ｓ）を用い、鞘部を形成する短繊維として、米綿を主体とする綿繊維の粗糸（１４０ゲレン／１５ｙｄ）を用いて、アラミド繊維と綿繊維との重量比が２５重量％／７５重量％である芯鞘型複合糸１０’Ｓ（英式綿番手）を比較例１と同様の方法により製造した。
【００３２】
得られた複合紡績糸は、芯部のアラミド紡績糸がはみ出ており、芯鞘構造とは言い難いものだった。
【００３３】
以上の実施例１，２及び比較例１，２の各複合紡績糸について、単糸強力、糸均斉度、被覆性、耐熱性、耐光性、耐塩素性を測定した。結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】

なお、各測定方法は以下の通りである。
【００３５】
イ．単糸強力（ｇ）：定速伸長型引張試験器テンソラピッド（ツエルヴェーガウスター社製）を用い、試料長５０ｃｍ、引張速度３０ｃｍ／ｍｉｎで測定した。
【００３６】
ロ．糸均斉度（Ｕ％）：イヴネステスターＵＴ−ＩＩＩ型（ツエルヴェーガウスター社製）を用い、糸速４００ｍ／ｍｉｎの条件で１分間を採用した。
【００３７】
ハ．被覆性：セルロース系繊維のみを染色する直接染料（０．３重量％濃度）にて片染実施後、８人の官能検査により評価し、非常に良いを「◎」、良いを「○」、普通を「△」で表した。
【００３８】
ニ．耐熱性：実施例及び比較例で製造した各芯鞘型複合紡績糸について、経糸に綿１６’Ｓと該複合紡績糸１０’Ｓとを９対１の割合で使用し、また、緯糸に綿１０’Ｓと該複合紡績糸１０’Ｓとを３対１の割合で使用して、１２５本／インチ×５０本／インチの綾２重織の布帛を製造した。得られた各布帛について、ＪＩＳ−Ｌ−１０５６−Ｂ法に基づき、５ｃｍ×８ｃｍの試験片を採取し、ロータ型摩擦溶融試験機の試験片取付バーに取り付けて、木製回転体を１４００ｒｐｍで回転させて耐熱性試験を行った。試験片の破損までの時間が４０秒以上のものを「○」、それ未満のものを「×」と評価した。
【００３９】
ホ．耐光性：ＪＩＳ−Ｌ−０８４２に基づき、各複合糸を大きさ１０ｍｍ×６０ｍｍの厚紙に巻き付け、カーボンアーク灯形耐光試験機に取り付けて２０時間照射した。それぞれの複合糸について、試験後の単糸強力を測定し、試験前の単糸強力に対する保持率を求め、保持率が７０％以上のものを「○」、それ未満のものを「×」と評価した。
【００４０】
ト．耐塩素性：各複合糸を大きさ１０ｍｍ×６０ｍｍの厚紙に巻き付けて、漂白剤（５％次亜塩素酸ソーダ溶液）に３０時間浸透させて行った。それぞれの複合糸について、試験後の単糸強力を測定し、試験前の単糸強力に対する保持率を求め、保持率が８０％以上のものを「○」、それ未満のものを「×」と評価した。
【００４１】
表１に示すように、実施例１，２の複合紡績糸は、比較例１，２の複合紡績糸に対して、単糸強力が高く、短繊維の被覆性に優れていた。また、比較例１の複合紡績糸を用いた布帛は、耐熱性試験で硬化して実用性に欠けるものであったが、実施例１，２の複合紡績糸は耐熱性が大幅に改善されていた。また、比較例２の複合紡績糸は、耐塩素性試験及び耐熱性試験の試験後の単糸強力が著しく低下し、実用性に欠けるものであったが、実施例１，２の複合紡績糸は、短繊維の被覆性に優れていたことから耐光性が高く、また、耐塩素性も大幅に改善されていた。
【００４２】
（実施例３）
実施例２で得られた芯鞘型複合紡績糸を用いて、経糸に、綿１６’Ｓと該芯鞘型複合紡績糸１０’Ｓとを９対１の割合で使用し、また、緯糸に、綿１０’Ｓと該芯鞘型複合紡績糸１０’Ｓとを３対１の割合で使用して、なるべく該芯鞘型複合紡績糸が裏側に出るように、１２５本／インチ×５０本／インチの綾２重織の布帛を製造した。
【００４３】
（比較例３）
経糸に綿１６’Ｓを用い、緯糸に綿１０’Ｓを用いて、１２５本／インチ×５０本／インチの綾２重織の綿１００％の布帛を製造した。
【００４４】
実施例３と比較例３の布帛について、抗張力と引裂強力を測定した。結果を表２に示す。
【００４５】
【表２】

なお、各測定方法は下記の通りである。
【００４６】
チ．抗張力（Ｎ）：ＪＩＳ−Ｌ−１０９６のストリップ法に従い、幅５ｃｍ×長さ３０ｃｍの試験片を、たて・よこ各３枚採取し、つかみ幅３ｃｍ、つかみ間隔２０ｃｍとし、１分当たり２０ｃｍの引張速度で切断時の強さをｎ＝３の平均値で表した。
【００４７】
リ．引裂強力（Ｎ）：ＪＩＳ−Ｌ−１０９６のシングルタング法に従い、６．３ｃｍ×１０ｃｍの試験片を、たて・よこ各３枚採取し、試験片の両つかみの中央で長辺のほぼ中央に辺と直角に２ｃｍの切れ目を鋭利な刃により入れ、残りの４．３ｃｍが引き裂かれた時に示す荷重で表した。
【００４８】
表２に示すように、実施例３の布帛は、比較例３の布帛に対し、高い引裂強力と抗張力を有していた。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の芯鞘型複合紡績糸の製造方法であると、高強力で耐熱性・耐塩素性に優れるＰＢＯ繊維を短繊維で被覆したことから、短繊維の風合いを持ちながら高強力であり、しかも、耐熱性、耐塩素性に優れる芯鞘型複合紡績糸が得られる。また、ＰＢＯ繊維が短繊維で安定して被覆されているため、ＰＢＯ繊維が直射日光に暴露されることがなく、耐光性にも優れる。また、耐塩素性に優れることから、漂白等の洗濯にも問題がない。
【００５０】
かかる芯鞘型複合紡績糸を用いた本発明の織編物は、短繊維の風合いを持ちながら、高強力、高摩耗強力を備えるため、特に、オートバイ等の防護被服や、登山等の職業やレジャーに使用するジーンズ調の被服等に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の芯鞘型複合紡績糸を製造する装置の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の一例にかかる芯鞘型複合紡績糸の拡大図である。
【符号の説明】
ａ，ｂ……粗糸
ｃ……ＰＢＯ繊維
Ａ，Ｂ……繊維束
１……ドラフト装置
２……フロントローラー

Claims

鞘部が短繊維で形成され、芯部がポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維で形成され、前記ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維の重量比が３〜２５重量％である芯鞘型複合紡績糸の製造方法であって、
前記鞘部を形成する短繊維として第１の短繊維束と第２の短繊維束とを用い、前記第１の短繊維束をドラフトしてそのフリース中央に前記芯部を形成するポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維の繊維束を重ね合わせて繊維束Ａを形成し、この繊維束Ａと、前記第２の短繊維束をドラフトしてなる繊維束Ｂとを、前記繊維束Ｂで前記繊維束Ａを包み込むように両者を合流させて実撚りをかけることを特徴とする芯鞘型複合紡績糸の製造方法。
撚り係数がインチ方式で２．０〜６．０の範囲内で前記実撚りをかけることを特徴とする請求項１記載の芯鞘型複合紡績糸の製造方法。
請求項１又は２に記載の方法で製造された芯鞘型複合紡績糸を少なくとも一部に用いた織編物。