JPH06146110A - 潜在嵩高性ポリエステルフィラメントの製造方法 - Google Patents

潜在嵩高性ポリエステルフィラメントの製造方法

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JPH06146110A
JPH06146110A JP31644292A JP31644292A JPH06146110A JP H06146110 A JPH06146110 A JP H06146110A JP 31644292 A JP31644292 A JP 31644292A JP 31644292 A JP31644292 A JP 31644292A JP H06146110 A JPH06146110 A JP H06146110A
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JP
Japan
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yarn
temperature
heat treatment
polyester
glass transition
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JP31644292A
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Makoto Ito
伊藤  誠
Masatoshi Morita
正敏 森田
Masako Shioda
雅子 塩田
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Nippon Ester Co Ltd
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Nippon Ester Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレー
トからなり、構造一体性パラメーター(ε0.2 )が15〜
45%のポリエステル高配向未延伸糸を、ガラス転移温度
以下の温度で、自然延伸倍率より低い延伸倍率で延伸し
た後、ガラス転移温度+10℃以上の温度で15%以上の弛
緩熱処理を施す。 【効果】 後工程で熱処理することにより、優れた嵩高
性と天然繊維ライクのランダムな太細斑や収縮斑を発現
し、染色斑の目立たないポリエステル潜在嵩高性フィラ
メントを容易に製造することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、原糸の段階では嵩高性
のないストレートな形状を示し、染色処理や熱処理によ
って優れた嵩高性と天然繊維に近いランダムな収縮斑や
太細斑を発現する潜在嵩高性ポリエステルフィラメント
の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート繊維に代表
されるポリエステル繊維は衣料用、産業資材用など幅広
く利用されている。ポリエステル繊維は高配向、高結晶
性の特性を有するため、ハリ、コシなどの特性が優れて
いるが、柔らかさやふくらみがやや劣るという欠点を有
している。また、通常のポリエステル繊維は長さ方向の
収縮率や太さが均一であるため、天然繊維に見られるよ
うな構造的、形態的不均一さを有しておらず、天然繊維
ライクの独特な風合を得ることはできない。
【0003】これらの問題を解決するために、従来、多
くの方法が提案されている。例えば、特開平1-250425号
公報には、ふくらみをもたせるために、熱収縮率の異な
るフィラメントを混繊した、いわゆる異収縮混繊糸が開
示されている。しかしながら、異収縮混繊糸は、延伸工
程で2つの糸条群の熱処理温度に差をつけて収縮率を異
ならせる必要があり、工程が複雑となる。しかもふくら
み感や嵩高性は十分なものではなかった。
【0004】また、特開平2-68328 号公報及び特開昭63
-182412 号公報には、ポリエステル未延伸糸を自然延伸
倍率以下の延伸倍率で延伸することによって、繊維の長
さ方向に太細を持たせた、いわゆるシックアンドシンヤ
ーンの製造方法が開示されている。しかしながら、これ
らの方法で得られるシックアンドシンヤーンは、太細斑
や染色斑が規則的に現れ、天然繊維とは大きく異なるも
のとなる。さらに、残された未延伸部が低配向、低結晶
化度であるため、後工程での染色処理や熱処理によって
収縮し、弱くなったり、脆くなったりする欠点があり、
また、未延伸部のみが染色されやすいため、染色斑が過
大となる欠点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題点を解決し、ポリエチレンテレフタレートを主体とす
るポリエステルフィラメントにおいて、原糸の状態では
ストレートな形態を示し、製編織加工などが良好に行
え、その後、染色処理や熱処理などを行うことによっ
て、優れた嵩高性と天然繊維に近いランダムな収縮斑や
太細斑を発現させることができ、しかも染色斑の目立た
ない潜在嵩高性ポリエステルフィラメントを容易に製造
する方法を提供することを技術的な課題とするものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するために鋭意研究を重ねた結果、以下の結論に到
達した。 ポリエステルフィラメントに嵩高性を与えるために
は、フィラメントの長さ方向とフィラメント間に収縮性
斑を与える必要がある。 ポリエステルフィラメントに天然繊維のような収縮性
斑や太細斑を与え、さらに従来の合成繊維太細糸のよう
な長さ方向の周期的な染色斑を少なくするには、フィラ
メント内及びフィラメント間で太細をランダムに与える
必要がある。 太い部分、すなわち、未延伸部の強度低下を押さえる
ためには、使用する未延伸糸の構造一体性パラメーター
(ε0.2 )を適切にする必要がある。
【0007】本発明は、上記した事柄を考慮して達成し
たものであり、その要旨は以下のとおりである。 主た
る繰り返し単位がエチレンテレフタレートからなり、構
造一体性パラメーター(ε0.2 )が15〜45%のポリエス
テル高配向未延伸糸を、その未延伸糸のガラス転移温度
(Tg)以下の温度で、かつ、自然延伸倍率より低い延
伸倍率で延伸した後、前記ガラス転移温度(Tg)+10
℃以上の温度で15%以上の弛緩熱処理を施すことを特徴
とする潜在嵩高性ポリエステルフィラメントの製造方
法。
【0008】なお、本発明でいう構造一体性パラメータ
ー(ε0.2 )は、糸条を沸水中で処理した場合の伸長率
を表すものであり、以下の方法で測定するものである。
試料長20cmの糸条を東洋紡エンジニアリング社製εメー
ターを用い、測定温度99℃、処理時間2分で処理し、0.
2 g/dの荷重をかけて測定する。 ε0.2 (%)=〔(L1 −L0 )/L0 〕×100 ただし L0 :処理前の長さ(20cm) L1 :処理後の長さ (cm)
【0009】また、本発明でいう自然延伸倍率は、オリ
エンティック社製テンシロン UTM-4-100型を用い、試料
長10cm、引張速度10cm/分で測定し、得られた強伸度曲
線を図3のように描き、強伸度曲線の降伏点からX軸に
平行に直線を引き、強伸度曲線に交わる点の伸度(%)
を求め、この伸度(%)を100 で除して1を足した値を
自然延伸倍率(NDR)とするものである。
【0010】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明で用いるポリエステルは、主たる繰り返し単位をエ
チレンテレフタレ−トとするものであるが、本発明の効
果を損なわない範囲で、塩基性染料での染色を可能とす
るために5-ナトリウムスルホイソフタル酸を共重合した
り、分散染料による染色性や融点を調整するためにアジ
ピン酸、セバシン酸などの脂肪族ジカルボン酸、1,4-ブ
タンジオール、1,6-ヘキサンジオールなどのジオール成
分を共重合したものでもよく、共重合量は概ね5モル%
以下にするのが好ましい。
【0011】本発明において供給糸となるポリエステル
高配向未延伸糸は、構造一体性パラメーター(ε0.2
が15〜45%の範囲にあることが必要である。構造一体性
パラメーターは、繊維の結晶化度と配向度を総合的に示
す指標となるものであり、この値が15%未満であると、
高配向度、高結晶化度の糸条となり、自然延伸倍率以下
で延伸した場合、太細が発生しにくく、さらに、繊維内
部の構造が強固なものとなっているため、延伸後に15%
以上の弛緩熱処理を施すことができなくなる。構造一体
性パラメーター(ε0.2 )が45%を超えて大きくなる
と、低結晶化度、低配向度の糸条となり、延伸すると延
伸部と未延伸部との太さの差が大きくなり、得られる糸
条に染色処理や熱処理を行うと、染色斑が過大となった
り、残された未延伸部が脆くなって、切断するので好ま
しくない。
【0012】構造一体性パラメーター(ε0.2 )が本発
明を満足するポリエステル高配向未延伸糸を得るために
は、 ポリエステルの溶融粘度 紡糸速度 未延伸糸の熱処理条件 等を適切に選定して製造すればよいが、紡糸速度を選定
する方法が最も一般的であり、通常の衣料用ポリエチレ
ンテレフタレート繊維の場合、紡糸速度を約2500〜4500
m/分にすることによって得ることができる。
【0013】本発明において、延伸温度は未延伸糸のガ
ラス転移温度(Tg)以下にする必要がある。延伸温度
がガラス転移温度(Tg)を超えると太細が発生しにく
くなり、また、全体に低収縮性の糸となって弛緩熱処理
時に収縮しにくくなる。また、延伸温度が未延伸糸のガ
ラス転移温度(Tg)以下であっても常温より高い温度
で延伸することが好ましい場合には、加熱ローラを用い
て延伸する。
【0014】延伸倍率は、供給されるポリエステル高配
向未延伸糸の自然延伸倍率以下にする必要がある。自然
延伸倍率を超えると当然のことながら均一な延伸糸とな
り、繊維の長さ方向の太細斑や収縮性斑がなくなる。し
たがって、この糸条に弛緩熱処理を施して得られる糸条
に、後工程で熱処理を施しても嵩高性が発現しない。
【0015】さらに、前記の延伸は、ガラス転移温度
(Tg)以下で、かつ、下記一般式(1) より導かれる延
伸倍率より低くして行うことが好ましい。 DR=[(NDR−1)×0.9 ]+1 (1) DR:延伸倍率 NDR:自然延伸倍率 延伸倍率の下限は特に限定されるものではないが、延伸
部と未延伸部がほどよく分布した良好な潜在嵩高糸を得
るためには、概ね1.1 倍以上で延伸することが好まし
い。
【0016】次に、延伸した糸条に施す弛緩熱処理は、
非接触熱処理ヒータ及び接触式熱処理ヒータのどちらを
用いても行うことができるが、未延伸糸のガラス転移温
度(Tg)+10℃以上で行う必要がある。弛緩熱処理温
度が前記範囲より低いと、弛緩熱処理させることができ
なかったり、得られる糸条の熱収縮率が高くなりすぎ、
この糸条を製織して得られる布帛は縮みすぎて、風合の
硬いものとなる。また、弛緩熱処理温度の上限は特に限
定されるものではないが、概ね200 ℃以下にすることが
好ましい。あまり高温になると、得られる糸条の熱収縮
率が低くなりすぎ、この糸条を製織した布帛などに染色
処理や熱処理を施しても嵩高性が発現しにくくなる。
【0017】弛緩熱処理時の弛緩率は、15%以上にする
必要がある。弛緩率が15%未満であると、単糸間の収縮
率のばらつきが小さく、後工程で熱処理しても、嵩高性
を発現させることができない。弛緩率の上限は特に限定
されるものではないが、概ね50%以下にすることが好ま
しい。50%以上の弛緩熱処理を施すと、糸切などのトラ
ブルが発生して実質的に弛緩熱処理ができなかったり、
弛緩熱処理ができたとしても得られる糸条に毛羽やルー
プが多発して製織などの工程でトラブルが発生しやすく
なるので好ましくない。
【0018】次に、本発明を図面により説明する。図1
は、本発明の一実施態様を示す概略工程図であり、第2
ローラ4と第3ローラ6との間に、ヒータ5を設置した
ものである。図2は、本発明の他の実施態様を示す概略
工程図であり、図1の第2ローラ4を段付ローラ7と
し、鞍型ヒータ8を設置したものである。
【0019】まず、図1において、パッケージ1から繰
り出された未延伸糸Yは、供給ローラ2をとおり、第1
ローラ3と第2ローラ4との間で、ガラス転移温度(T
g)以下の温度で、かつ、自然延伸倍率以下で延伸され
る。続いて、第2ローラ4と第3ローラ6との間で、ガ
ラス転移温度(Tg)+10℃以上の温度のヒータ5で15
%以上の弛緩熱処理が施され、パーン9に巻取られる。
【0020】図2においては、未延伸糸Yは、第1ロー
ラ3と段付ローラ7の大径ローラとの間で、ガラス転移
温度(Tg)以下の温度で、かつ、自然延伸倍率以下で
延伸される。次いで、段付ローラ7の大径ローラと小径
ローラとの間で、ガラス転移温度(Tg)+10℃以上の
温度の鞍型ヒータ8で15%以上の弛緩熱処理が施され、
パーン9に巻取られる。
【0021】なお、弛緩熱処理後の糸条に若干の交絡処
理を施して繊維の長さ方向に部分的に集束させると、後
工程で集束された中で単フィラメント間の収縮斑が発現
するため、さらに優れた嵩高糸が得られる。しかしなが
ら、交絡数があまり多いと逆に嵩高性が劣るようになる
ため、交絡数は20個/m以下にするのが好ましい。
【0022】
【実施例】次に、本発明を実施例によって具体的に説明
する。なお、実施例中の各種特性値は以下の方法で測定
した。 (1) 構造一体性パラメーター(ε0.2 ) 前記の方法で測定した。 (2) 自然延伸倍率 前記の方法で測定した。 (3) 融点(Tm)、ガラス転移温度(Tg) パ−キンエルマー社製示差走査熱量計DSC-2 型を用い、
昇温速度10℃/分で測定した。 (4) 嵩高性 延伸弛緩熱処理糸を沸水で処理し、処理後の形態を観察
し、5段階評価で比較した。 (5) 沸水収縮率 東洋紡エンジニアリング社製εメーターを用い、測定温
度99℃、試料長50cm、処理時間30秒、処理時の荷重1/
1000g/dで測定した。 (6) 沸水収縮率のばらつき 東洋紡エンジニアリング社製εメーターを用い、測定温
度99℃、試料長10cm、処理時間30秒、処理時の荷重1/
1000g/dで長さ方向に連続して50回測定し、その標準
偏差で表した。 (7) 染色斑 延伸弛緩熱処理糸を筒編し、下記の染色条件で染色した
後、染色斑を調べ3段階評価で比較した。 (染色条件) 染料:分散染料 Terasil Navy Blue SGL (日本チバガ
イギー製)1.0%owf 助剤:分散剤 Disper TL (明成化学製)2g/リット
ル 蟻酸 0.1 g/リットル 硫酸アンモニウム 2g/リットル (8) 極限粘度[η] フェノールと四塩化エタンとの等重量混合物を溶媒とし
て用い、20℃で測定した。 (9) 強伸度 オリエンティック社製テンシロン UTM-4-100型を用い、
試料長10cm、引張速度10cm/分で測定した。
【0023】実施例1〜6、比較例1〜4 極限粘度[η]0.70、ガラス転移温度(Tg)71℃、融
点(Tm) 256℃のポリエチレンテレフタレートを、通
常の紡糸装置を用い、紡糸温度295 ℃とし、紡糸速度と
吐出量を種々変更して紡糸して75d/36fの高配向未延
伸糸を得た。なお、紡糸ノズルは丸断面と異形断面(三
角)のものを用いた。このときの紡糸速度、吐出量、高
配向未延伸糸の構造一体性パラメーター(ε0.2 )及び
自然延伸倍率を測定した結果を表1に示した。
【0024】
【表1】
【0025】次に、この未延伸糸を用い、図1に示した
装置を用いて表2に示した条件で延伸、弛緩熱処理を行
った。得られた糸の沸水収縮率及び沸水処理後の嵩高
性、さらに、筒編染色後の染色斑を併せて表2に示し
た。
【0026】
【表2】
【0027】表2から明らかなように実施例1〜6で得
られた糸条は、沸水収縮率のバラツキが大きく、天然繊
維ライクのランダムな収縮斑や太細斑を有し、嵩高性が
十分に発現され、さらに、染色斑も目立たなかった。一
方、構造一体性パラメーター(ε0.2 )が本発明の範囲
より大きい比較例1で得られた糸条は染色斑が大きく、
構造一体性パラメーター(ε0.2 )が本発明の範囲より
小さい比較例2で得られた糸条は、沸水処理後の嵩高性
が小さくふくらみに欠けるものであった。また、弛緩率
が本発明の範囲より小さい比較例3及び延伸倍率が本発
明の範囲より大きい比較例4で得られた糸条も沸水処理
後の嵩高性が小さく、ふくらみに欠けるものであった。
【0028】実施例7〜11、比較例5〜7 未延伸糸(3) を用い、図2に示した装置を用いて延伸倍
率を1.32とし、その他の条件を表3に示すように種々変
更して延伸及び弛緩熱処理を行った。得られた糸条の沸
水収縮率、嵩高性、筒編み染色後の染色斑、長さ方向の
収縮率のばらつきについても併せて表3に示した。
【0029】
【表3】
【0030】表3から明らかなように実施例7〜11で得
られた糸条は、沸水収縮率のバラツキが大きく、天然繊
維ライクのランダムな収縮斑や太細斑を有し、嵩高性が
十分に発現され、さらに、染色斑もなかった。一方、弛
緩熱処理温度が本発明の範囲より低い比較例5は、糸条
が弛んで弛緩熱処理ができなかった。延伸温度が本発明
の範囲より高い比較例6、7から得られた糸条は、沸水
処理後の嵩高性が小さくふくらみに欠けるものであっ
た。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、製編織加工などが容易
にでき、後工程で熱処理することにより、優れた嵩高性
と天然繊維ライクのランダムな太細斑や収縮斑を発現
し、染色斑の目立たないポリエステル潜在嵩高性フィラ
メントを容易に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施態様を示す概略工程図である。
【図2】本発明の他の実施態様を示す概略工程図であ
る。
【図3】未延伸糸の自然延伸倍率を求める強伸度曲線を
示すグラフである。
【符号の説明】
1 未延伸糸パッケージ 2 供給ローラ 3 第1ローラ 4 第2ローラ 5 ヒータ 6 第3ローラ 7 段付きローラ 8 鞍型ヒータ 9 パーン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主たる繰り返し単位がエチレンテレフタ
    レートからなり、構造一体性パラメーター(ε0.2 )が
    15〜45%のポリエステル高配向未延伸糸を、その未延伸
    糸のガラス転移温度(Tg)以下の温度で、かつ、自然
    延伸倍率より低い延伸倍率で延伸した後、前記ガラス転
    移温度(Tg)+10℃以上の温度で15%以上の弛緩熱処
    理を施すことを特徴とする潜在嵩高性ポリエステルフィ
    ラメントの製造方法。
JP31644292A 1992-10-30 1992-10-30 潜在嵩高性ポリエステルフィラメントの製造方法 Pending JPH06146110A (ja)

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