JPS5953368B2 - 紡績性に優れたポリエステルステ−プルの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は紡績性の優れたポリエステルステーブルの製造
方法に関する。

ポリエステル系繊維特にポリエチレンテレフタレート繊
維は天然繊維或は他の合成繊維と比較して優れた物理的
性質を有しており、衣料分野及び産業分野に於いて広範
囲に使用されている。

特にポリエチレンテレフタレートステープルは単独或は
綿・レーヨン・麻等他の繊維と混紡して主として衣料分
野に供されているが、紡績時、装置の摩耗が激しく、装
置寿命を大巾に短縮し、又精紡工程に於ては著しい量の
白粉を発生し、糸切れ或は品質の低下更には清掃頻度の
増加ならびに作業環境の悪化等操業上着しい支障をきた
している。

例えば紡績工程に於いて、カードのテーカ−イン、ガー
ネットワイヤー、シリンダー、ドツファのメタリックワ
イヤー、トップ針布、或は線条はしめ各機のローラー、
各種ガイド等が短期間で摩耗し、特に空気精紡機の場合
にはコーミングワイヤーとしてビッカース硬度３０００
のものを使用してもポリエステル６５／綿３５の混紡率
に於て６〜８ケ月程度で交換する必要を生じポリエステ
ルステープル旬０％による紡績は殆んど行なわれていな
い状況にある。

又精紡工程に於ては空気精紡機の場合ローター内に粉砕
された繊維片が堆積して糸切れを生ぜしめ又リング精紡
機の場合、リングレール上に著しい量の白粉が付着して
作業環境を低下し、清掃頻度の増大に伴なうコストアッ
プ等の支障をきたしている。

従来、該問題点を改良してポリエステルステーブルの紡
績操業性を向上させるために原綿の捲縮形態、捲縮の堅
牢性或は紡績用油剤等積々の改良方法が提案されてきた
。

しかし何れの方法によっても満足する効果が得られず紡
績操業性ならびに品質の優れたポリエステルステーブル
及びその製造方法が要望されている。

本発明者等は上記問題点を解消すべく、全く別の観点か
ら鋭意研究を行ない本発明を完成したものである。

すなわち、本発明は相対粘度が１．２０乃至１．４５の
ポリエステル繊維中に分子量２０．０００以下のポリ有
機シロキサンを０．０５乃至２．０重量％含有し且つ該
繊維表面に該ポリ有機シロキサンの被膜を有しで捲縮し
てなることを特徴とする紡績性の優れたポリエステルス
テープルを提供するものであって、本発明方法は相対粘
度が１．２０乃至１．４５のポリエステル中に分子量２
０．０００以下のポリ有機シロキサンを０．０５乃至２
．０重量％含有せしめて溶融紡糸しローラ一温度６５℃
乃至８５℃で延伸を行ない次にローラ一温度１６０℃乃
至１９５℃でヒートセットした後捲縮を付与して９０℃
乃至１３０℃の温度雰囲気中で熱処理し、冷却した後切
断することを特徴とする。

本発明に於けるポリエステルとは酸成分としてテレフタ
ール酸、グリコール成分としてエチレングリコールを用
いた繊維形成用ポリエチレンテレフタレートを主体とし
て、ポリマー中の８５モル％以上好ましくは９０モル％
以上がポリエチレンテレフタレートであるポリエステル
である。

テレフタール酸或はエチレングリコールの一部をβ−ヒ
ドロキシエトキシ安息香酸、ヒドロキシ安息香酸、イソ
フタル酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェニ
ルメタンジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン 酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、ナトリウムスル
ホキシイソフタル ン酸、アジピン酸、セパチン酸等のオキシ酸又は二塩基
酸、更にトリメチレングリコール、テトラメチレングリ
コール、ヘキサメチレングリコール、フ冶ピレングリコ
ール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シク
ロヘキサンジメタツール、１，４−ビスヒドロキシエト
キシベンゼン、ビスフェノールＡ、ポリエチレングリコ
ール等の脂肪族、脂環族のジオキシ化合物の一種又は二
種以上と置換せるポリエチレンテレフタレートを主成分
とする繊維形成用変性ポリエステルを含むものである。

又該ポリエステルに艶消剤、耐光剤、静電防止剤、難燃
剤、顔料等の添加物を適宜含有せしめてもよい。

本発明に特に好適なるポリエステルは上記ポリエチレン
テレフタレートを主成分とするポリエステル中にペンタ
エリスリトール、トリメチロールプロパン、グリセリン
等の如き多価アルコール、或はトリメリット酸、ピロメ
リット酸等の如き少なくとも３個のカルボキシル基を有
するポリカルボン酸等の分岐剤を０．０２〜１．０モル
％好ましくは０、０５〜０．５モル％共重合せしめてな
るポリエステルである。

該分岐剤のうち特にペンタエリスリトール、トリメリッ
ト酸が好適なる融点及び反応性等の点で好ましい。

該分岐剤ならびにポリ有機シロキサンを含有するポリエ
ステルステープルは紡績時装置との摩擦による白粉の発
生ならびに装置の摩耗を著しく抑制すると共に優れた抗
ピリング性を付与するものである。

ポリエステル中に共重合せしめる前記分岐剤が０、０２
モル％未満の場合、抗ピリング効果が得られず、又１．
０モル％を超えた場合は溶融粘度の上昇により紡糸が困
難となるため、上記範囲に従うことが好ましい。

本発明に用いるポリエステルは、フェノールと四塩化エ
タンの等重量混合溶媒によす０． ５／１００ｍｌの濃
度で２０℃で測定した相対粘度（ηｒｅｌ ）が１、２
０乃至１．４５特に好適には１．２６乃至１．４０の範
囲である。

相対粘度の値が低すぎるときは、得られるポリエステル
ステープルの強度が低下し、紡績時に白粉が発生しやす
く、操業性が劣る。

又相対粘度が高すぎると紡績装置の摩耗が著るしく増大
する。

本発明において前記重合体に添加するポリ有機シロキサ
ンとしては該重合体と混合して溶融紡糸しても重合体の
分解を惹起しないものが望ましく、たとえばジメチルポ
リシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、ジフェ
ニルポリシロキサン等であり、中でも特にメチルフェニ
ルポリシロキサンがポリエステル中での耐熱性及び分散
性に優れ好適である。

本発明に適するポリ有機シロキサンの分子量は２０、
０００以下が好ましく特に好適には１５， ０００以下
である。

該分子量が２０， ０００超えた場合ポリエステル中で
の均一分散性が低下し、又ステープルの熱処理によるポ
リ有機シロキサンの繊維表面への滲出ならびに被膜の展
延性が劣り、紡績時の白粉の発生を抑制する効果を得る
ことができない。

該ポリ有機シロキサンの２５℃で測定した粘度は１０、
０００センチポイズ以下が好ましく特に６，０００セ
ンチポイズ以下が好適である。

又該ポリ有機シロキサンは１８０℃における２４時間後
の揮発分が１．５％以下が好ましく、特に好適には１．
０％以下である。

該揮発分が多すぎると紡糸時の操業安定性ならびに繊維
の品質を低下せしめる。

前記ポリエステル中に含有せしめるポリ有機シロキサン
の量は０．０５乃至２．０重量％特に０．１乃至１．５
重量％が好適である。

該範囲より少ない場合本発明の目的とする効果が得られ
ず又該範囲を挑えた場合ポリエステル中での均一分散性
が低下して紡糸時或は延伸時に糸切れを発生する原因と
なるため上記範囲内で使用することが望ましい。

本発明に於いてポリエステル中にポリ有機シロキサンを
含有せしめる方法はポリエステルを製造する原料中或は
重縮合中更には紡糸する際のポリエステルチップに添加
混合する等何れの方法によってもポリ有機シロキサンを
含有せしめることができるが特に紡糸の際のポリエステ
ルチップの乾燥時或は紡糸直前にポリ有機シロキサンを
添加混合する方法が作業上張も容易である。

ポリ有機シロキサン含有ポリエステルは常法に従って溶
融紡糸を行ない得られた未延伸糸トウを６５℃乃至８５
℃に加熱せるローラーにより延伸処理して次に１６０℃
乃至１９５℃に加熱せるローラーによりヒートセットし
た後常法により捲縮処理を行ない更に９０℃乃至１３０
℃の温度特に好適には１００℃乃至１２０℃の温度雰囲
気中で熱処理を行なう。

該工程中延伸及びヒートセットに於いて前記処理温度範
囲を外れた場合白粉の発生が著るしく大となり又、均質
な物性値を有するトウが得られない。

捲縮処理により付与する捲縮数は１０乃至２５回／２５
ｍｍが好ましく、特に１３乃至２０回／２５ｍｍが好適
である。

捲縮数が上記範囲より少ない場合精紡工程での素抜けが
起り易くなり、紡績操業性が低下する。

又上記範囲を超えた場合はラップのリッキングが多くな
り紡績操業性が悪くなる。

熱処理は乾熱、温熱のうち特に捲縮トウの形態安定性の
点からら乾熱処理が好ましく少なくとも３０秒間処理す
ることが望ましく、該処理によりポリエステル中に含有
するポリ有機シロキサンが捲縮繊維の表面に滲出して被
膜を形成し表面滑性を付与する。

この際前記温度範囲より未満の場合、該効果が得られな
い。

又該温度範囲を超えた場合前工程で付与せる捲縮が弛緩
もしくは消失するため前記温度範囲内で処理することが
好ましい。

該熱処理せる捲縮延伸糸トウは空冷或は冷風吹付は等任
意の方法により常温もしくはその近傍まで冷却した後常
法により切断して紡績性の優れたポリエステルステーブ
ルが得られる。

本発明のポリエステルステープルは通常の方法で紡績さ
れ紡績機械の部品の摩耗を著しく減少し、例えば空気精
紡機のコーミングワイヤーは混紡率５０％に於いても従
来の装置寿命の少なくとも２倍の使用が可能となり、ポ
リエステル１００％の場合でも少なくとも８ケ月の使用
が可能である。

更に紡績工程及びその他捲糸、撚糸等の工程に於て空気
精紡機或はリング精紡機等何れの方法によっても白粉の
発生が極めて少なく糸切れ及び品質の低下を生ゼしぬる
ことなく又作業環境をも良好にして操業性ならびに品質
の安定した優れた紡績糸を得ることが出来る。

以下実施例により本発明を説明する。

実施例 １ ペンタエリスリトール０．２モル％を共重合した相対粘
度（ηｒｅｌ） １．３８を有するポリエチレンテレフ
タレートの乾燥チップに分子量６０００、粘度５０００
センチポイズ（２５℃）、揮発分が０．５％（１８０℃
、２４時間）であるポリメチルフェニルシロキサンを所
定量添加し、タンブラ−型のブレンダーで混合後押出機
に供給して常法によす２８５℃で溶融して１２００ｍ
／ｍｉｎで引取り未延伸糸トウを得た。

該未延伸糸トウを延伸糸換算５０万テ゛ニールになるよ
うに集束して７５℃に加熱せるローラーにより３．９７
倍に延伸し次に１９０℃に加熱せるローラーでヒートセ
ットした後ラウリルホスフェートカリウム塩を主体とす
る紡績油を付着せしめて、捲縮処理し、所定の熱処理温
度で処理した後切断して繊維長３８ｍｍ、繊度１．３９
デニールのステープルを得た。

得られたステーブルを綿と５０１５０にスライバー混紡
し空気精紡機で２０番手の糸の紡績を行ない糸切れ回数
、白粉の発生状態を第１表に示した。

上表より明らかな如くポリメチルフェニルシロキサンの
添加量が０．０５乃至２．０重量％である延伸ポリエス
テル捲縮糸トウを９０℃乃至１３０℃で熱処理すること
により得られた捲縮形態安定なステープルを紡績して糸
切れならびに白粉発生量の極めて少ない均質なる紡績糸
が得られた。

特にポリメチルフェニルシロキサンの添加量が０．０１
乃至１．５重量％の場合、更に熱処理温度が１００℃乃
至１２０℃の場合その効果は顕著である。

又、本発明によるポリエステルステープルの原綿は従来
のポリメチルフェニルシロキサンを含有しないものに比
較してラップかや・嵩高となリケンスの収容量が減少す
る傾向が認められたが前紡後紡共紡績性は良好であった
。

実施例 ２ 相対粘度（ηｒｅｌ） １，３６７であるポリエチレン
テレフタレートの乾燥チップに分子量の異なるポリジメ
チルシロキサンを０．３重量％添加して実施例１と同様
の方法で紡糸、延伸、ヒートセット、捲縮処理及び１０
０℃で熱処理を行なって繊度１．４デニール、繊維長３
８ｍｍのステープルを製造した。

この場合捲縮処理に於いて条件を種々変化せしめて捲縮
率の異なるステープルを得た。

これ等のポリエステル原綿を線条工程でポリエステル６
５／綿３５の比率で混紡し４５番手の糸をリング精紡機
により紡績した結果を第２表に示す。

上表より明らかな如く、ジメチルポリシロキサンの分子
量が２０．０００以下の場合、精紡工程での糸切及び泊
粉の発生が著しく少なく操業性が優れていた。

尚第２表に示す白粉の発生（級）は次の３等級に区分し
て判定した。

又捲縮数は１０乃至２５回／２５ｍｍ特に１３乃至２０
回／２５ｍｍの場合紡績操業性が優れており、前記範囲
より少ない場合、素抜けを生じて糸切れを多発し又前記
範囲を超えた場合ラップのリッキングが多くなり紡績操
業性を低下させるものであった。

実施例 ３ 実施例１に従って相対粘度（ηｒｅｌ） １．２７（Ａ
）、１、３８（Ｂ）、１．４２（Ｃ）を有するポリエチ
レンテレフタレート乾燥チップに各々゛ポリメチルフェ
ニルシロキサンを０．３重量％添加して製造した未延伸
糸トウを延伸ローラー及びヒートセットローラーの温度
を種々変化せしめて処理を行ない同様にして捲縮処理後
９０℃で熱処理し、繊維長３８ｍｍ繊度１．３９デニー
ルのステープルを得た。

該ステーブルを単独で用いリング精紡機により４０番手
の糸を紡績して白粉の発生状態を実施例２に示す判定方
法に従って区分した。

その結果を第３表に示す。

上表より明らかな如く、延伸ローラ一温度が６５℃〜８
５℃及びヒートセットローラ一温度が１６０℃〜１９５
℃の条件下でポリメチルフェニルシロキサンを含有する
ポリエチレンテレフタレートの未延伸糸トウを処理する
ことにより紡績時の白粉発生を抑制することができた。

実施例 ４ 実施例１に於てペンタエリスリトールの共重合比率を変
化させ更にペンタエリスリトールの代りにトリメリット
酸を同様に共重合せしめた相対粘度（ηｒｅｌ） １．
３５〜１．３８を有するポリエチレンテレフタレートの
乾燥チップに分子量９，０００、粘度６，０００センチ
ポイズ（２５℃）、揮発分０．４５％（１８０℃２４時
間）であるポリメチルフェニルシロキサンを０．２重量
％添加し同様にして溶融紡糸を行ない得られた未延伸糸
トウを同一条件下で延伸、ヒートセット、捲縮処理を行
なって１００℃で熱処理することにより、繊維内部に含
有せるポリメチルフェニルシロキサンを繊維表面に滲出
せしめて被膜を付与し、切断して繊維長３８ｍｍ、繊度
１．３７デニールのステープルを得た。

得られたステープルを各々ポリエステル６５％、綿３５
％でスライバー混紡し、空気精紡機で２０番手の紡績糸
を作製し、その際の糸切及び泊粉発生量を測定し更に紡
績糸を目付１００ｇ／ｍ’の平織織布を作成しＩ、 Ｃ
，Ｉ型ピリングテスターにて５Ｑｒ、 ｐ、 ｍで５時
間試験を行なって耐ピリング性（級）を判定した。

その結果を第４表に示す。上表より明らかな如く本発明
の方法によるステープルは紡績時の糸切ならびに白粉の
発生が少なくその効果は顕著である。

更に分岐剤を０．０２〜１．０モル％特に０．０５〜０
．５モル％共重合せしめたポリエチレンテレフタレート
はメチルフェニルポリシロキサンとの相剰効果により極
めて優れた耐ピリン性を付与することができた。

更に前記試料Ａ５及びＡ１６の原綿をポリエステル６５
／綿３５の混紡比率で使用して三錘で長期紡出試験を行
なった結果従来のポリ有機シロキサンを含有しない原綿
を使用するものはコーミングワイヤーがビッカース硬度
３０００を有する超硬型であったが耐用限度が６〜８ケ
月であり本発明による原綿を使用した場合１０ケ月経過
時に於ても何等支障は認められず精紡機の摩耗が極めて
少ないことが解った。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 相対粘度が１．２０乃至１．４５のポリエステル中
   に分子量２０．０００以下のポリ有機シロキサンを０．
   ０５乃至２．０重量％含有せしめて溶融紡糸し、ローラ
   一温度６５℃乃至８５℃で延伸を行ない、次にローラ一
   温度１６０℃乃至１９５℃でヒートセットした後捲縮を
   付与して９０℃乃至１３０℃の温度雰囲気中で熱処理し
   冷却した後切断することを特徴とする紡績性の優れたポ
   リエステルステープルの製造方法。 ２ 熱処理温度が１００℃乃至１２０℃の温度範囲であ
   る特許請求の範囲第１項記載の紡績性の優れたポリエス
   テルステーブルの製造方法。 ３ 熱処理が乾熱処理である特許請求の範囲第１項又は
   第２項記載の紡績性の優れたポリエステルステーブルの
   製造方法。