JPS6399343A - 耐炎化無撚紡績糸 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複数の無捲縮耐炎化繊維単繊維から成る無撚繊
維群を耐炎性を有するラフピング糸条でラッピングして
成る耐炎化無撚紡績糸に関する。

〔従来の技術〕

従来耐炎化繊維を用いる場合、連続繊維束（例えばフィ
ラメント）ではその物性あるいは目的とする太さを自由
に得られにくいという点等によって好ましくなく、紡績
糸が多用されるが、それら紡績糸は通常トウあるいはカ
ットファイバから多数の工程を経て作られている。

耐炎化繊維はＰＡＮ　（ポリアクリルニトリル）系繊維
、セルローズ系繊維、ピッチ系そしてフェノール系繊維
を原料とする炭素繊維製造工程の中間体として得られ、
公知の如くこれら耐炎化繊維は後加工処理を行なわずと
も木質的に耐炎性耐熱性の機能を有する。

耐炎化繊維を製造する方法は数多く存在し、−例として
ＰＡＮ系繊維の場合は、該繊維を予め酸化性雰囲気中に
て予備酸化処理し、続いて２００〜３００℃前後の酸化
性雰囲気下で一次焼成し、次いで２５０〜３５０℃の酸
化性雰囲気下で二次焼成する事により耐炎化繊維が得ら
れる。

ここでいう耐炎化繊維とは炭素含有率（カーボンインデ
ックス）が４０％から７０％程度のものを意味する。

上記のようにして製造された耐炎化繊維は強度、伸度共
に低い値を示し脆弱な繊維である。しかしながら近年、
衣料用途のみならず産業用資材、インテリア資材等で難
燃、防炎問題が大きくクローズアンプされてきており、
又、近き将来更に広い産業分野での防炎資材の要望が高
まってくるものと考えられる。

耐炎化繊維を使用した紡績糸は数多く開示されている。

しかしこれら紡績糸は特開昭５２−３１１２、特開昭５
６−８５４３４　、特開昭５９−２１７３３そして特開
昭６１−１０８７４３等に開示されている如く、原素材
としてトウとかカットファイバーを使用するものである
。

トウを用いて紡績糸を作る場合には、単繊維同志に抱合
性をもたせるため耐炎化繊維を脆くする最大の欠点とな
る捲縮付与を行なわなければならない。

又、カットファイバーを用いる場合には、開繊橙、梳綿
機（カード）を使用する事は避けられず、それら紡績機
械に問題なく仕掛けるためには前記トウ捲縮以上の捲縮
付与が必要となる。それ以降ギル工程ではピン≠フォラ
−によるニードルアクションにより繊維損傷、Ｉ在縮部
の座屈による繊維切断が著しく多発しフライが飛散しか
つ耐炎化繊維の微粉末がａ械に付着し、クリーニング等
紡機の保守保全に非常に多くの労力を費やす事になりか
ねず、且つ作業員に与える影啓は計りしれないものがあ
る。

さらに前記トウとかカットファイバー原綿を使用した通
常の長い紡績準備工程を経てリング精紡機で得られた実
撚紡績糸及び無撚紡績機を使用した紡績糸では、紡績以
降の後加工時において粉末やフライが著しく多発し、製
綱性、製織性に大きな障害となり、問題が多い。これは
耐炎化繊維自体が脆い事、脆い耐炎化繊維に捲縮を付与
する事、繊維Ｉ員傷を与える長い紡績工程に仕掛けなけ
れば繊維が内在し、後加工時の例えば筬との摩擦、追討
との摩擦、他には後加工機に導く案内棒（クリール）等
を通過する際に、非連続繊維束に内在せし微粉末や短繊
維が落下し、山積され、種々の加工機上でのトラブル囚
となる場合が多い。

〔本発明が解決しようとする問題点〕

本発明者等は従来公知の紡績糸が有する欠点及び問題点
を解決すべく鋭意研究検討を重ねた結果本発明に到達し
た。

即ち本発明の目的は前記欠点及び問題点を解決して、無
撚紡績糸の形態を採用することにより、糸物性、糸品位
はもちろんの事、耐摩耗性、後加工性に優れた耐炎化無
撚紡績糸を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の目的は複数の無捲縮耐炎化繊維単繊維から成る
無撚短繊維群を耐炎性を有するラッピング糸条でラッピ
ングして成る耐炎化無撚紡績糸であって、前記無捲縮単
繊維として平均強度２．５ｇ／ｄ以下でその平均伸度が
２５％以下の耐炎化繊維を用いる耐炎化無撚紡績糸によ
って達成される。

ここで云う平均強度および平均伸度は正規分布する耐炎
化繊維の単繊維引張強伸度の平均値で表す数値を意味し
、ラッピングとは耐炎化非連続繊維束の外周をＺ撚もし
くはＳ撚の実撚りにて捲回することを意味する。

本発明の耐炎化無撚紡績糸の無撚短繊維群の無捲縮の単
繊維として用いられる耐炎化繊維は主としてＰＡＮ系繊
維が用いられ、炭素繊維製造の中間工程での２５０℃〜
３５０℃前後の空気ｙ囲気温度で焼成して得られるもの
であり、炭素含有率（カーボンインデックスＣｉ値）を
４５％以上を有するものである。

衣料用もしくは新産業資材分野では不燃繊維の域までは
必要としない用途もあり、用途上使用される限界酸素指
数（ＬＯＩ）＝３２以上あれば良い分野もあり、場合に
よっては無捲縮の耐炎化繊維の無撚短繊維群に難燃性短
繊維を混合して使用する事も可能である。

耐炎性を有するラッピング糸条としては、ガラス繊べ炭
素繊維、フェライト繊維など不燃繊維と−最に呼ばれて
いるもの、銅繊維、ステンレス繊維、アルミナ繊維など
の金属繊維そして耐炎化処理をした金属メッキ繊維など
を糸条にしたものを用いることができると共に、本出願
と同一の出願人が特願昭６０−０７７５５２号および特
願昭６１−１９０５５６号に提案した耐炎化紡績糸を用
いてもよく、その他耐炎性を有する糸条であれば、どの
ような糸条を用いてもよい。

ラッピング（捲回）するラッピング糸条の太さは３０ｄ
以上６００ｄ以下であることが好ましい。

ラッピング回数は番手と撚数の関係式で従来用いられて
いる関係式； ％式％ ル番手）を、Ｔをラッピング回数と読換えることによっ
てそのまま適用可能であり、α、をラッピング係数とす
る。このαＬ　〜４０−１５０の範囲でラフピングする
のが好ましく、対象品の要求に応じて変えて選定される
。

次に本発明の耐炎化無撚紡績糸を得る方法について説明
する。すなわち耐炎化繊維の無捲縮連続繊維束を一定荷
重が加へられている一段牽切域で牽切延伸し、其の直後
に牽切機フロントローラから紡出される無捲縮短繊維束
を直ちに中空スピンドルに導き、中空スピンドルによっ
てラッピング糸条を所定のラッピング数でラッピングさ
せることによリ一工程で耐炎化無撚紡績糸を得ることが
できる。なお前記無捲縮短繊維束の短繊維とは通常のカ
ットファイバを意味する短繊維とは異り、連続繊維を牽
切延伸して得た繊維であり、非連続繊維とも云うことが
できる。

前述のような方法を用いることにより、無）壱縮連続繊
維束は１０００　ｄより６００００　ｄまでが牽切可能
であり、紡出番手はｌ　／　１．５　Ｎｍ　〜１　／１
５０　Ｎｍまで紡出可能である。本発明者等は特殊な手
段を用いた牽切域を設け、該牽切域で牽切可能な繊維を
捜して基礎研究を重ねた結果、本廃明に到達したもので
あり、炭素含有率４５％以上ある耐炎化繊維の強度を正
規分布による平均強度で２．５ｇ／Ｄ以下伸度を正規分
布による平均伸度で２５％以下にすることによって牽切
可能であることを見出したものである。

耐炎化繊維自体は捩り、曲げおよび撚りに対して非常に
弱い。本出願と同一の出願人は前述のように既に耐炎化
紡績糸について種々提案を行っているが、その過程にお
いてリング紡績糸では実撚によって耐炎化繊維自体の強
度を低下させ、さらに加熱によって生ずる結束や首捲き
が物性上好ましくない影響を与えることを見出している
。本発明による耐炎化無撚紡績糸では特殊牽切装置を具
備した中空スピンドルを有する無撚精紡機を用いてラッ
ピングによって紡績糸を形成しているので、撚の影響を
排除することができる。又無撚精紡機自体は公知のよう
に通常の精紡機とは異りチーズ状で捲取ることができる
ので、そのまま後工程の加工に用いることができ、その
結果通常の紡績糸において必要とする巻返し工程等を省
略することができる。この革は巻返し工程等での糸の損
傷を防ぐことになる。

〔実施例〕゛ 以下、本発明の耐炎化無撚紡績糸の実施例と比較例につ
いて説明し、併せて物性比較を示す。

ス藷炭上 ３９０００　ｄ　／　３００００　ｆの無撚無捲縮の耐
炎化連続繊維束を一工程一段牽切後、同じ耐炎化連続繊
維束５８５　ｄ　／　４００　ｆをラッピング係数α、
＝７５でラッピングして１／８Ｎｍの紡績糸を得た。牽
切直後の繊維長分布は最大繊維長２１２ｍ／ｍ平均繊維
長１１４ｍ／ｍであった（１０１本法ＪＩＳによる）。

同時にリング精紡機を使用して撚係数α＝７５で１／８
Ｎｎ＋、上撚比０．６５．２／１６Ｎｍの紡績糸を参考
的に紡出した。牽切後の繊維長分布は本発明例と大略同
一である。

得られた紡績糸の諸物性を第１表に示す。

以下余白 第１表 尚、捲縮数及び捲縮度は紡績糸形成後解撚し、ＪＩＳＬ
１０１５−１９８１７４１Ｃ法にて繊維長を求める方法
にて耐炎化繊維束の単繊維の１本１本を測定したＮ＝１
０１の平均値である。

第１表中の巻き返し時のフライ量測定はワインダ下方部
のペグに紡績糸を準備し、紡績糸を約５０ｃｍ引上げワ
ッシャーにて張力制御した後紡績糸走行軸方向に、編機
でいう５ゲ一ジ用編針４本を２ｃｍ間隔に紡績糸走行角
度で６０°になる様に配置し、編針でこすられて生ずる
フライ量を下方部に集積して求めたものである。紡績糸
はその後ワインダチーズに巻き取られる。

実衡災１ 実施例１で説明叫た強度Ｊ中度を有する７８００　ｄ　
／６０００　ｆの炭素含有率６１％の耐炎化連続繊維束
を用いて一段一工程牽切した後ラッピング糸条に限界面
積指数ＬＯ１＝３２のアラミド繊維２００ｄ、／Ｊ’ｌ
−’ｌ−ｆを使用してスパッタシート基布用としてｌ／
１７ｒＪｏ＋を作った。この時のラッピング係数α。

＝９５である。

牽切ドラフトは２４．３倍である。得られた糸の０％は
７．６％であり、強力は４１００　ｇであった。用いた
耐炎化繊維の単繊維の捲縮数はＯであり、捲縮度はＯ，
１％であった。

このようにして、番手強力積で６９．７ｋｏｔの高強力
、高品質の紡績糸が得られ、２／２斜交織にて布帛とな
し、難燃シリコン樹脂含浸しスパッタシートとした。

このシートを溶接待の火花（ノロ）対策用として用いた
処、十二分に耐炎効果を発揮した。又バーナーの炎を紡
績糸に３０秒間あてても着火することない事が確認出来
た。

止較尉よ 強度３．８　ｇ　／　ｄ伸度３２％の耐炎化繊維のトウ
（捲縮数８Ｔ／１ｎｃｈ、捲縮度１０％）を多段牽切機
にてスライバーとなし次いでギル３工程、粗紡、リング
精紡工程を経てｌ／８Ｎｍ、撚り係数α＝７５の紡績糸
を作った。得られた紡績糸の強カフ５０ｇ、Ｕ％１１．
２％、ワインダ巻返し時のフライ量、０．２５ｇ／ｋｇ
、番手強力積６　ｋａ＋であり低強度であって糸斑があ
りフライ量の多い紡績糸であった（ワインダ作業時にリ
ング作業員がマスクを必要とする）。

得られた紡績糸を構成する単繊維の捲縮数ｉｆ。

４Ｔ／１ｎｃｈであり、捲縮度は１．５％であった。

几較拠１ 比較例１の耐炎化繊維で捲縮数１３Ｔ／１ｎｃｈ、捲縮
度１２％の捲縮を付与し、１２７鰭の等長カットしたも
のをローラーカード−ギル３粗紡−粗紡一精紡に仕掛け
１／８Ｎｍ、撚り係数α＝７５の紡績糸を作った。

その結果仕上げギルでの繊維長分布は平均繊維長６８　
”＞２“以下短繊維含有割合が２４％と非常に繊維切断
が多いものとなりクリーニング等の作業性は困難を極め
た。紡績糸物性は１／８Ｎｍ、強力９３０ｇ伸度２２％
番手強力積７．４　ｋｍと低強力の紡績糸であった又、
巻き返し時のフライ量は０．１７ｇ／ｋｇであり、作業
員はマスクを必要とした。

得られた紡績糸を構成する単繊維の捲縮数は６Ｔ　／　
１ｎｃｈ、捲縮度は２．５％であった。

〔発明の効果〕

本発明による紡績糸は前述の如く連続無捲縮繊維束を使
用し一工程で作られた耐炎化無撚紡績糸であるので、耐
炎化繊維の弱点を全てカバーした紡績糸を得ることが可
能となった。即ち、トウ等で付与した捲縮は皆無であり
、通常の長い紡績工程も必要なく、捩りや撚りに弱い耐
炎化繊維を無撚状態で形成した良品質の紡績糸である。

したがって従来の耐炎紡績糸と比較して極端に優れた糸
となり、後加工工程もトラブルなく良品質の布帛を作る
ことができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、複数の無捲縮耐炎化繊維単繊維から成る無撚短繊維
   群を耐炎性を有するラッピング糸条でラッピングして成
   る耐炎化無撚紡績糸であって、前記無捲縮単繊維として
   平均強度２．５ｇ／ｄ以下でその平均伸度が２５％以下
   の耐炎化繊維を用いる耐炎化無撚紡績糸。