JPS58156016A - 中空フイラメントの空隙容積を増大させるための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 不発明は中空フィラメントの空隙率を増大させるための
方法に関するものである。

、ｆＪ糸口金を通じて核数の浴感允を初光し且つ溶融流
が結合を生成，するためにな２九分に粘着性である間に
各派を金層させることによって中空フィラメントを製造
することは公知である。（たとえば英圓軸杵第１，　１
　０　６，　２　６　３号を蚕照）。

新しく生成せしめたポリエステル構造物は、適切な条件
下に伸長工程を行なうならば、その長さの多数倍（７５
倍に至るｌで）まで永久的に伸長させることができると
いうこともまた公知である。

伸長工程は低い伝力下に低速で且つ見掛けの最低結晶化
温度よりも２０〜６０ｃ高い温度で行なわれる。

不発明は中受フィラメントの空隙率を増大させなたりの
方ぬに関するものである。この結果は生成せしめたはか
９の甲仝のフィラメント金、実質的に無足形の状態にり
る商に、少なくとも約９２０の両区で水または水蒸気と
少なくとも約３秒間にわたって接触さぜっことによって
、達成することかでさる。中空のフィラメントは（好１
しくは）水と接触している間に、その縦の方間で徐々に
且つ低い張力で伸長丁ることかできる。繊維を水と接触
している間に縦方向に伸長する場合には、伸長の飯は原
長の多数倍とすることができる。低張力における緩徐な
伸長は、たとえ生じるとしてもきわめて備かな配向を生
じさせるに過ぎない。この伸長したフィラメント金、次
いで通常のようにして、すなわち、高速で高い張力下に
延伸して、フィラメントを配向させることができる。こ
の通常の延伸は、約９２Ｃまたは希望するならば更に高
い（ｉｆｎｋの水中で行なうことができる。このように
して生成するフィラメントは、高い空隙容積率、低い伸
び及び高いｇｉ度＊有している。

ＩＰ孕フィラメントは一部品でろって、たとえば寝袋、
枕及び巻冷気候用衣類のための詰め物のような檀々の製
品において用いられる。中空のフィラメントは保温下着
の織物においで、単独便用おむつ及び包帯、タオル、ナ
フーキンなどを含むその他の吸収材料において便用する
こともできる。中空フィラメントハ丞の脱塩にも用いら
れる。熱絶縁用の詰め物のような中空緒・維のいくつか
の用途において（一夫、余分に織り込ま１る亜気によっ
て絶づ、住か層大一するために、工変的高率の空隙ケ有
していることが翁利である。Ｌ−米Ｈー１，＠糸口金の
大きさと形伏全弐ｒ１二ざぜること：・こよって、すな
わちトク糸の牌節によって、山仝フィラメント・５′，
空隙各項ｖｒついて多少の調節を行、なうことが可能で
あった。中空繊維の空１糠容積についてーノーククの調
節ケイテなうことができるごとが望ま八でいる。不発明
は熱町塑性瑣維形成重合俸の洛融幼矛Ｖこよって製造す
る中空フィラメントの￥隙容Ｍ？こついての改良したＩ
Ｕ１１仰を提供する。

Ｃ字形またはＶ字形のオリフィスを有する紡糸口金を通
じてＬ乞゛坏を渚融九６丞することによる中空）゛・１
１；の製造は公知である。Ｃまグヒはｆ′手形のオリフ
イスの開放端ハ第二のオリフィスに面している。２　ニ
ー　ＩＪフイスから、紡糸された重合体流は、それらの
縁において合着して中空フィラメントを形成する（たと
えば英国特許第１．１６０．２６３号参照）。合理して
中伊フィラメントを形成する円形またに三日月形のフィ
ラメントの集団を押出すことによっても中空フィラメン
トを生成せしめることがでさる（たとえば英国料許第８
３８．１４１号参照）。不殆明は中空フィラメントの形
、にのためＱ−〕・こ扛らの使米の方法？汲用すること
かでき、次いでそのフィラメントに本Ｅｌｌ：ｌ靴會Ｍ
Ｌ、載の処理を施すことによって、空隙の＠積を増大さ
せる。

溶融したポリエステルから低速または中速で紡糸し、た
ばρ≧りのフィラメントは、無足形で且つ実質的に無配
回である。ポリエチレンテレフタレートのフィラメント
は、繊維をその午晶の融点よりも低く冷却したのちしば
らくに、無定形状態のままでいる。ポリエステル砿維は
製造後約７日で、不発明の刃数による望綜容槓の増大の
効率が実質的に低下するために元５・なほど結晶化テる
。それ故、本発明のガムは形薦後約７日未満のフィラメ
ントに対して行なうことが最良であシ、形成せしめたば
かりのフィラメントに笑施することか好ましい。無定形
状態にあるフィラメントは実質的な彪晶化または配向な
しに１甲長することができる（ペースの米国特許第４５
７８，８９９号影照）。

無定形のポリエチレンテレフタレートのフィラメントを
伸長する間に生じる結晶化の量は、ある程度は伸長を杓
な′）温表と重合体中の可塑剤分子の存在に依存する。

生成したばかりの中空フィラメント中の空隙容積は、フ
ィラメントが無定形の状　　　。

態にある間にフィラメント勿少なくとも約９２ｒのり、
　反の水と接層させるときに増大させる、すなわち、フ
ィラメントをふくらませる一円周的に拡張するーことが
でさるということが見出された。空隙容積は、大気圧を
超える圧力下の水、それ故、１００Ｃよりも高い温度の
水の使用によって、または水蒸気ＶＣよって、更に増大
させることができる。フィラメントを少なくとも約９２
Ｃの温度の水と接触させる間に、フィラメントを低い張
力においてゆっくりと縦方向に伸長させることができ、
またはフイラメン）ｋ熱水と接触させている闇に一定の
長さに保つことができ、あるいはフイラメンｈｋ＆との
接触の間にその縦方向の寸法を収縮させてもよい。大部
分の場合に、フィラメントは水と約３〜７５秒間接触さ
せるべきである。通常は、本発明の方法によって処理す
ることができる未延伸の中空フィラメントの壁厚は、約
０、００１乃至約０．０１　＋ａである。このようなフ
ィラメントは通常は約３〜３５のデニールを有している
。

　９− 中塗フィラメントを節水による処理によって拡張したの
ち、常法に従って延伸して、配向しｆｃ結晶性の強いフ
ィラメントを形成せしめる。このような延伸は、既述の
フィラメントの伸長よりも大きな速度で且つ高い張力下
に行なわれる。延伸したフィラメントはいうまでもなく
直径が低下しているが、空隙率はこの工程で変化するこ
とはない。

第１図は大きな空隙容積全有するフィラメントの製造の
ための好一方式ケ示す。フイラメン）１ハ、ロール２　
；ｉ、ｌ−ラロールａ　を回’）、ピンチロール４の間
を柱で、熱水浴５中に送られる。フィラメントはロール
６．７．８の間を通る。ロール３．４．６は速虻Ｓ１で
駆動し、ロール７．８は速度Ｓ、で駆動する。Ｓ、はＳ
Ｉより大であるので、フィラメントはロール６と７の間
を進むときに伸ばされる。伸びたフィラメントは次いで
ピンチロール９の間を経て延伸熱水浴ＩＯ中に進み、ロ
ー−ｌ　Ｏ− ル１１と１２を回り、ピンチロール１３の間を通って＠
き取り　（図中に示してない）へと進む。ｐ〜ル９及び
１１はロール７及び８と同一の速度で駆動１−、ロール
１２及び１３はＳ２よりも大きな速度Ｓ、で駆動する。

かくしてフィラメントは浴ＩＯ中で延伸を受ける。

第２図は円形に配置した６個の孔１５を有する全域製紡
糸口金板１４の著るしく拡大した断面を示す。

第３図は、＋Ｔ″形の腕が円形の配置を成すようにｂ’
Ｌ置させた、おおむね″Ｔ″字形の４個の孔を有する金
＠製紡糸口金板１６の著るしく拡大した断面を示す。

本発明を例証する以下の実施例において、部数及び百分
率は、他のことわりがない限りは重量による。

実施例１ フィラメントの外表面に沿って縦にのびる溝を有する中
空コポリエステルフィラメントを、第２１Ｚ＋に示すも
のに類似する紡糸口金毛管を用いて製造した。コポリエ
ステルはエチレンテレフタレート車合体であり、その中
で２重量゛・ぞ−セントのエチレン５−（ナトリウム−
スルホ）インフタレートが−ｒｉ１合体連合体連載中合
させである。紡糸口金の中の一つＱ−」１．２同心田中
に配置しｆｃ６６の穴（６６の毛管の集団）を有し、他
のものは３同心円中の９９の穴（９９０毛管の集団）を
有していた。第２図においで、集団中のほぼ三角形の毛
管の底辺は円の外周上にある。この外周上での隣接する
毛管の間の間隔は０．０４５７　ｍｍである。生成物の
一部ｉ１紡糸口金を用いて紡糸し、別の一部を他の紡糸
口金を用いて紡糸した。全部の糸を２６６Ｕの紡糸ブロ
ック温度を用いて１２００ヤ一ド／分（１０９７ｍ／分
）の速度で紡糸した。紡糸した糸のフィラメント当りの
デニールは７．４（８，２ｄｔｓｚ）であった。糸の重
合体の相対粘度（Ｌ　ＲＶ）は１１．３であった。”Ｌ
ＲＶ″は溶液と溶剤に対する毛管粘度計中の２５Ｃにお
ける流下Ｈ，′ｆ間の比である。溶液は溶剤中の４．７
５重レバーセントの１合体の溶液である。溶剤は１１０
０ｐｐのｌｌ２ＳＯ，−（ｚ含有するヘキサフルオロイ
ソプロ・９ノールである。紡糸した糸會、送りロール、
廷伸ｐ−ル及び２熱水浴を備えた延伸機によって処理す
る。糸ｉ１デニール当り０．１　ｒ　　（０，０９？／
ｄｔｅｚ）　　よりも低い張力において沸とう水（約１
００Ｃ）浴中で配向なしに１．６Ｘ伸長した。次いで糸
をｔ量の糸仕上げ剤を官有する９ｆＩ’の水浴中で、デ
ニール当り約２．５　Ｆ　　（２，２５？／ｄｔｅｘ）
の通常の張力で３７５Ｘ延伸した。フィラメント当り１
．２５　　（１，９ｄｔｅｘ）　　のデニールを有する
延伸した生成物を包装に巻いた。

＝　１３− 准グ糸した丞〈ダ・坤前の糸）及び延伸した製品（処理
板の糸）中の８維にズ」する平均空隙６分率値を測ボし
た。紡糸した糸の空隙含量は９０％であり、延伸製品の
空隙含量は２７チでらった。これらの測ボは、下記のよ
りに浮遊密度によって行なった。

異なるが度をセする溶液の系列を、適当な量のＣＣｔ４
　（密度１．６０　？／ＣＩＬ）　及（Ｊ：ｎ−ヘｆタ
ン（密Ｈｏ、　６８４　ｙ７ｃｃ＞　＊ｍ合することｐ
ｃよって、調製する。これらの浴液の＠展は、比重計を
用いる測だによって正確に求めることができる。これら
の溶液を密度の増大う゛るＩｌｌ序で列べる。次いで、
１Ｍかい長さく１００−１５０腑）の繊維を切ｐ取り、
それをゆるい結び目に結び、それを各溶液中に浸漬して
、′ａ維がちょうど浮ぶ溶液とちょうど沈む１Ｂ液を決
定することによって、中空繊維の見掛けの密夏を求める
。これらの両密度の平均が繊−１４− 維のＭ、掛けの密度である。次いで紡糸した繊維または
延伸した繊維中の空−率に下式により計算する。式中、
１．３４５は未延伸（無定形）ポリエステル線維中の都
合体蜜反であり、１．３９は延伸（結晶性ポリエステル
繊維）中の重合体密度でろる。

１、　３　４　５ 実施・丙２ ポリエチレンテレフタレートの中空円形フィラメントの
糸を７８７ヤ一ド／分（７２０ｍ／分）の速度で紡糸し
、スプール上に巻いた。使用した紡糸口金は、ホツソに
対する米国特許第１９２４゜９８８号の第１図に示すも
のと同様な押出しオリフィスｋｎ−＋’している。糸ｘ
ｉ甘％の相対粘度７実がす例１に↓−１Ｊ−るｆうＶこ
して測定して、約１９．５でめることが見出された。浮
遊密度によって求めたフィラメントの空隙率は１６であ
った。Ｍｊポした糸の試料ケ縦方向の張力４″しに、す
なわち、自白に収給３せながし、水中で６０秒間煮沸し
た。糸は浮遊密度比によっては空隙率イυｌ）定するこ
とができないほど多鼠の窒１欅栄生じた。この糸は０．
６８４１／ｍｌの密度を・ｈラ−るｎ−へブタン中でン
ま浮遊した。−ｆ：れＨｚ’Ｆ、隙年は５１チエ９も人
でのった。

紡糸した糸の別の臥刹ケー疋の艮きり（味持しながら６
０秒１１］蕉沸しノヒ。この、Ａ利Ｏよ４４矛の空隙率
ｒ勺しでいた。

紡糸したゾ＾の別の試料を実施的ｌ　ｆ（おけると回様
な条汗下に姑沖イ伐によって処理した。姑伸磯からの糸
を５０ヤ一ド／分（４６ｍ１分）で引き取った。糸を約
１００Ｃの水中で配向なしに１．７２Ｘ伸長した。この
糸を約９６Ｃに保った第二の水“浴中で配向と共に３４
９Ｘ延伸した。最終延伸製品（は浮遊＝ｇによって測定
すると２２〜２５チの空隙率を有していグこ。

果側？ｉＪ３ すぐｒ例１におけるようにして測定して１９．５の相対
粘度を有している１戸すエチレンテレフタレート金４５
０孔のｆ；−，ト」金を用いて、１０００ヤード７／分
（′＋１４　ｆｉｌｏ）の速度で円形の中空フィラメン
ト禾として７．光した。紡糸口金オリフィス、ま英剃例
２１．．’ｉものと同じ形状でめった。６．５のデニー
ル（７，２ｄｔｅｘ　）、１９の空隙百分厘及び約α０
０２４ａｒａの壁厚を有するフィラメント全、１ＯＯＣ
のべ浴中で１．５２　Ｘ伸長し、９５Ｃに保った水浴中
で３．２９．Ｘ延伸したのち、４１ヤ一ド／分（３７，
５９７Ｌ／分）で巻き取った。

延伸した製品を次いで機械的に潅縮し、１３０−１７−
　　　　　　　　　　　　−へＣの睨生気オープン中で
８分間緩和させたのち、１、５インチ（３，８ｃｍ）の
ステーゾルに切断した。

捲縮し緩和したステーゾルは、３８．５％の空隙率と１
．５のフィラメント当りデニールをＭしていた。

実施例４ ポリエチレンテレフタレートを３０４ＣのＭｊ糸７”Ｄ
ツクｔｔｒｎ、　＋支奮用いて１４００ヤ一ド／分（１
２８０，５７？Ｌ／分）で紡糸した。糸箪合坏は２０，
４の相対粘度を有していた。フィラメントは三業の断面
、６．１８のデニール（６，８７ｄｔｅｚ）　　及び９
係の空隙率を有していた。紡糸した糸を１００Ｃの水浴
中Ｖｃ約６秒間通し、そこで縦方向に１．５２Ｘ押艮し
、次いで９５Ｃ（Ｄ第二の水、浴中に超じ、そこで３．
２９Ｘ延伸した。糸を４１ヤ一ド／分（３７、５ｍ　７
分）で巻き取った。延伸した製品は２２−の空隙率金有
していた。機械的な倍縮後に、製品は１４〜１６の空隙
１分率と１，６５のフイラメー　１８− ント当９デニール（１，８ｄｔｅｘ　）　　を有してい
た。

某施１ｙｌＪ　５ ２１．５の相対粘ＦＬ（ｒｌ−翁するコポリエステルを
、１１７５ヤ一ド／分（１０７４ｍ／分）の速度で、四
泉申イとフィラメントに紡糸し／こ。コポリニスアル１
ｌｉＮ　Ｋで５％のグルタル酸エステル単位（］ｌ−宮
有するエチレンテレツタレートである。このフィラメン
トは各鎖中に一つずつの四空隙、１２％の空隙率、２５
のデニール（２７，８＜／）ｄｔｅｚ）及び約０．０１
０鮨の壁厚を掴していた。弗３図に不した形状の切糸口
金を逃じて浴―血合トド（＋−肋紡糸ることによつ−Ｃ
中空繊、１を製造した。紡糸したホγ那とう（１００Ｃ
）水中に６秒−」浸漬すると空隙率は２９条に上昇した
。沸とう　（１０（１）水中ＱヲｂＯ砂１ｉｒＪの反歯
もまた２９％の空隙率を与えた。

紡糸した糸を下６Ｃのように連続する２延伸浴中で処理
した。

第一の浴の条件 試料　　沖　長　比　　ｇｎ　　ｋ、　’Ｃ時間１．侯
Ａ　　　１０５７Ｘ　　１００　　　４３Ｂ　　　　１
．１ｏＸ１００　　　　７．５Ｃ１，０５７Ｘ　　　　
５０　　　　４．３（対照） 第二の浴の条件 Ａ　　　　２．７０　　　　　９０　　　　　４．３Ｂ
　　　　２．７３　　　　　９０　　　　　７．５Ｃ２
，７０９０４，３ （対照） 空隙率チ Ａ　　　　２６　　２０ ２４２２ 試料Ａ及びＣ′によ１００ｔ、’の水冶中に約４．３秒
通し、そこで縦方向に１．０５７Ｘ伸Ｊ疋したのち、９
０Ｃの第二の水浴中に通し、にで２．７０ＸｉＡ伸しｔ
ｃｏ糸を３３．３ヤ一ド／分（３０，５７＋？、／分）
で巻き取り、捲縮したのち、１７ｏｃの熱空気オープン
中で１０分間緩和させた。

同一の供給系からのものである試料Ｂは、１００Ｃの水
浴中に約７．５秒間通し、そこで線方向に１、ＩＱＸ伸
長し、次いで９０Ｃの第二の浴中に通し２、そこで２．
７３Ｘｕ、伸しｆｃ。　糸を２０ヤ一ド／分（１８，３
７１／分）で巻き収９、氾紬し、１７０Ｃの熱空気オー
ブン中で１０分間緩和させた。

′に始例６ １６の相対粘度を南するコ；」よりエステル奮、１１１
０ヤ一ド／分（１０１５ｍ／分）で、四乗、中空フィラ
メントに紡糸した。フィラメントＩＩＪ、谷四葉中に一
つずつの４空隙、２８％の空隙率及び−２１− ２６．５のデニール（２９，４のｄｔｅｘ）　　ｆ有し
ティた。Ｃ（ｊ）中−９ユフ１ラメントは沸とう水中に
６０秒間反偵−ターると５１係を九′１える？隙を生じ
た。９８Ｃの水中で６杉間のソ頂後に、中空フィラメン
トは５０裳の・ｒ詠率；に示し、９２Ｃの水中で６秒間
では３４９ｂの空隙を生じた。

本蛇明の力Ｃ云ｔゴ、／仁とえｔ、ｌ’ぜリエチレンテ
レフクし・−トンｊ；七Ｉリマー、ノ・ｆラメント；ポ
リエチレンテレツタレートψ位とエチレン５−　（ナト
リウムースノ＋−；ｉ′、Ｉ　’ｌ゛ノフタレート単０
γまタハグルタル１ツメチル沖泣ｉ　’；５”Ｆ４する
コポリエステル；ポリエチレンテレ、ノメレー）　鴫’
　ｉｊ７、エチレン５−（ナトリウム−スルホ）インフ
タレート単位及びグルタル醸ジノラール沖ｂ７γ３子１
するターポリエステル、瓦とえは風−で２係の１−チレ
ン５−　（ナトリウム−スルホ）インフタ１／−ト単位
と皐ｈ；で３％のグルモル叡ツメナルＩＩｉ位を含’＋
４するターポリマーの−２２− ような、ポリエステルフィラメントについて行なうこと
が好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は大きな空隙谷槓全有するフィラメントのＭリフ
ｊｊのための好ポ１方式を示す。 第２図は円形に配置した６個の穴１５を有する金属製紡
糸口金板１４の著るしく拡大した断面である。 第３図は、ＩＩ　Ｔ”字形の腕が円形の配置を成すよう
に６乙置させた、おおむねＩＩ　１６字形の４個の穴を
有する金網製紡糸口金板１６の著るしく拡大した一１面
である。 −２３− ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　中Ｖのフィラメントを溶融紡糸し、且つフィラメ
   ントがなおγη的に無定形である間に、フィラメント金
   少なくとも約９２Ｃの温度の水と少なくとも約３秒間接
   触させること一％−４懺とする、中空フィラメントの空
   隙率全１犬させっためのフＪ法。 ２　少＆　くとも約Ｈ４２Ｃの水と接触させるフィラメ
   ントは、新しく生成せしめた中空フィラメントであり、
   且つ少なくともＦＪ９２ＣのＩＭＬ度の水との該接触は
   ３〜７５秒間である、特許請求の範囲第１項記載の方法
   。 ま　フィラメントを引続いて少なくとも約２Ｘ　１− 延伸する、判、許請求の範囲第１項記載の方法。 ４、　フィラメントを少なくとも約９２Ｃの水と接触さ
   せる間に、配回なしに少なくとも約Ｌ２Ｘ縦方向に伸長
   する、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５、　フィラメントを引続いて少なくとも約２Ｘ延伸す
   る、特許請求の範囲第４狛配躯の方法。 ６、　フィラメントはポリエステルである、′＋＋’−
   ｒ珀釆の範囲第５項記載の方法。 ７、　フィラメントはポリエチレンテレフタレートでめ
   る、軸杵請求の範囲第６項記載の方法。 ８、　フィラメントはポリエチレンテレフタレートとグ
   ルタル醸ジメナルの共重合体である、狩許請求の範囲第
   ６項記載の方法。 ９、　フィラメントは、フィラメントの縦方向の軸の〒
   心上に位置する単一の空隙を有する、軸杵請求の範囲第
   ５項記載の方法。 　９− １０、　　フィラメントは４空隙を有し、フィラメント
   をその軸に対して直角の断面で見るときにフィラメント
   の各四分円中に一空隙が存在する、刊・許請求の範囲第
   ５項記載の方法。 １１、　　フィラメントは、フィラメントに沿って縦に
   伸びる外側表面中にみそ金有する、孔許話丞の範囲第９
   項舶載の方法。 １２　重合体はエチレンテレフタレート、２％のエチレ
   ン５−（ナトリウム−スルホ）インフタレート、及び３
   ％のグルタル酸ンメチルの１＠坏である、％計請求の範
   囲第１項記載の万ｌ去。