アラミド系繊維撚糸およびその製造方法
【課題】 本発明の課題はアラミド系繊維を用いて高い強力を有する撚糸を提供することにある。
【解決手段】 アラミド系繊維を公定水分率以下の状態で、撚係数Ｔが１．０〜１０以上になるように撚糸する。
【解決手段】 アラミド系繊維を公定水分率以下の状態で、撚係数Ｔが１．０〜１０以上になるように撚糸する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高強力かつ高弾性率を有するアラミド系繊維撚糸およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アラミド系繊維は元来高強力、高弾性率であり、優れた耐熱性を有するので、従来からコード、ロープ、防護衣料などに利用されている。特にコードやベルトなどのゴム補強材用途では撚糸コードとして使用されている。
【０００３】しかし、特にパラ系アラミド繊維は剛性が高いため、撚糸後のコード強力が著しく低下するという問題がある。
【０００４】これに対しては、撚係数が２以上で撚糸し、撚糸した後に１００〜６００℃の温度下で緊張熱処理することが知られている（特開平６−１３６６３０号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平６−１３６６３０号公報では繊維を２００〜４００℃の高温下でかつ高い張力下で加工処理するので設備的・経済的に不利である。またポリパラフェニレンテレフタラミド（ＰＰＴＡ）繊維では緊張下での熱処理による撚糸コード強力の向上は期待できない。
【０００６】一方、パラ系アラミド繊維の撚糸コードの強力が低下し易い原因として、ヤーンあるいは単繊維が引き揃えにくいということがある。従来からこの撚糸強力を改善する手段として、繊維間の摩擦を低減させる油剤を付与して均一な撚糸が行われるようにしたが、撚糸コードの強力は満足できる程度には至っていないのが現状である。
【０００７】本発明の課題はアラミド系繊維を用いて高い強力を有する撚糸を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、アラミド系繊維を公定水分率以下の状態で、撚係数Ｔが１．０〜１０以上になるように撚糸したことを特徴とするアラミド系繊維撚糸であり、また、公定水分率以上の状態のアラミド系繊維を１００℃以下で、公定水分率以下まで乾燥した後、撚係数Ｔが１．０〜１０以上になるように撚糸することを特徴とするアラミド系繊維撚糸の製造方法である。
【０００９】ただし、Ｔ＝０．００３４８×長さ１０ｃｍ当たりの撚数×（ヤーン全繊度）1/2以下、本発明の構成を具体的に説明する。
【００１０】本発明におけるアラミド系繊維とは、芳香族系のアミド基を有する重合体からなる繊維であれば特に限定されないが、中でもパラ系のアラミド繊維が好ましい。そして、特に好ましいのは下記繰返し単位（Ｉ）８５モル％以上で構成されているアラミド系繊維である。
【００１１】
【化２】
本発明における公定水分率とは、ＪＩＳに規定されているもので、たとえばパラフェニレンテレフタラミドの公定水分率は６．５％である。
【００１２】本発明における撚糸とは、単糸を複数本揃えたヤーンを撚ること、あるいは撚ったもの（コード）を意味する。この場合、ヤーンは１本でもよいが２本以上の方が好ましい。
【００１３】本発明における撚係数Ｔとは、撚りの強さを示すもので下記の式で表わされる。
【００１４】Ｔ＝０．００３４８×長さ１０ｃｍ当たりの撚数×（ヤーン全繊度）1/2本発明においては、アラミド系繊維を公定水分率以下の状態まで乾燥する必要がある。 特に、水分率(％)が（公定水分率−１）％以下になると本発明の効果が著しい。繊維中の水分率が公定水分率以下のアラミド系繊維を撚糸することによって、高い強力を有する撚糸構造体を得ることができる。
【００１５】撚係数は１．０〜１０が必要で、特に２．０〜６．０が好ましい。使用されるヤーンの全繊度は１００〜１００００デニールが好ましい。
【００１６】撚糸コードの作成法としては片撚り、諸撚りのいずれでもよいが、特に好ましいのは２本以上の合糸の場合である。
【００１７】水分率低減化方法は特に限定されず、熱処理（遠赤外線照射を含む）、減圧乾燥等の方法が採用できるが、特に、熱処理の場合、処理温度は１００℃以下が好ましく、さらに好ましくは７０〜１００℃である。処理温度が高すぎると原糸の強力が低下するので好ましくない。
【００１８】水分率低減化時に張力は特にかける必要はなく、無緊張下で行ってもよい。
【００１９】なお、本発明の方法はオフラインあるいはオンラインのどちらで実施してもよい。 得られた撚糸は、表面を被覆、薬液処理することによって強力を保持することもできる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。
【００２１】
【実施例】
実施例１特公昭５５−１４１６７号公報に記載されている方法によりポリパラフェニレンテレフタラミド(ＰＰＴＡ)得、これからなる繊維を製糸しした。
【００２２】標)繊維本実施例１で用いた原糸は単糸1000本からなる全繊度１５００デニールのマルチフィラメントヤーンである。ヤーンの強度は２６ｇ／ｄで、切断伸度は３％であった。このヤーンを７０℃、無緊張下で所定時間熱処理し、水分率の異なるヤーンサンプルを得た。
【００２３】そのなかで、同じ水分率であるヤーンを２本用意し、この２本のヤーンを引き揃えて１０ｃｍあたり１２．７回の撚りをかけて撚糸コードを作成した。
【００２４】なお、使用したヤーンの公定水分率は６．５％である。
【００２５】コードの引張り試験における破断強力の結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
なお、該撚糸コードの撚係数Ｔは２．４と計算された。
【００２７】表１から明かなように水分率が６．５〜７．５％では、撚糸コード強力は７２ｋｇであるが、水分率を低減させることによって撚糸コード強力が約７６ｋｇへと向上している。
【００２８】実施例２実施例１で作成したヤーンを常温で減圧乾燥処理し、水分率の異なるサンプルを得た。同じ水分率であるヤーンを２本用意し、この２本のヤーンを引き揃えて１０ｃｍあたり１２．７回の撚りをかけて撚糸コードを作成した。
【００２９】コードの引張り試験における破断強力の結果を表２に示す。
【表２】
表２から明かなように熱処理を行わなくても、水分率を低減させることによって、撚糸コード強力が向上している。
【００３０】実施例３実施例１と同様に作成、熱処理したヤーンを２本用意し、各々のヤーンに１０ｃｍあたり３５回の下撚を入れた後に、２本揃えて逆方向に１０ｃｍあたり３５回の上撚を付与して撚糸コードを作成した。
【００３１】コードの引張り試験における破断強力の結果を表３に示す。
【００３２】
【表３】
なお、この撚糸コードの撚係数Ｔは６．７と計算される。
【００３３】撚糸強力は撚数が高くなるほど低下の度合いが著しくなるので、実施例３の破断強力は実施例１の破断強力より低くなっているが、水分率を低減することによって撚糸コード強力が向上していることがわかる。
【００３４】
【発明の効果】本発は明簡単な工程を経るだけで、強力の優れたアラミド系繊維撚糸を得ることができる。
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高強力かつ高弾性率を有するアラミド系繊維撚糸およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アラミド系繊維は元来高強力、高弾性率であり、優れた耐熱性を有するので、従来からコード、ロープ、防護衣料などに利用されている。特にコードやベルトなどのゴム補強材用途では撚糸コードとして使用されている。
【０００３】しかし、特にパラ系アラミド繊維は剛性が高いため、撚糸後のコード強力が著しく低下するという問題がある。
【０００４】これに対しては、撚係数が２以上で撚糸し、撚糸した後に１００〜６００℃の温度下で緊張熱処理することが知られている（特開平６−１３６６３０号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平６−１３６６３０号公報では繊維を２００〜４００℃の高温下でかつ高い張力下で加工処理するので設備的・経済的に不利である。またポリパラフェニレンテレフタラミド（ＰＰＴＡ）繊維では緊張下での熱処理による撚糸コード強力の向上は期待できない。
【０００６】一方、パラ系アラミド繊維の撚糸コードの強力が低下し易い原因として、ヤーンあるいは単繊維が引き揃えにくいということがある。従来からこの撚糸強力を改善する手段として、繊維間の摩擦を低減させる油剤を付与して均一な撚糸が行われるようにしたが、撚糸コードの強力は満足できる程度には至っていないのが現状である。
【０００７】本発明の課題はアラミド系繊維を用いて高い強力を有する撚糸を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、アラミド系繊維を公定水分率以下の状態で、撚係数Ｔが１．０〜１０以上になるように撚糸したことを特徴とするアラミド系繊維撚糸であり、また、公定水分率以上の状態のアラミド系繊維を１００℃以下で、公定水分率以下まで乾燥した後、撚係数Ｔが１．０〜１０以上になるように撚糸することを特徴とするアラミド系繊維撚糸の製造方法である。
【０００９】ただし、Ｔ＝０．００３４８×長さ１０ｃｍ当たりの撚数×（ヤーン全繊度）1/2以下、本発明の構成を具体的に説明する。
【００１０】本発明におけるアラミド系繊維とは、芳香族系のアミド基を有する重合体からなる繊維であれば特に限定されないが、中でもパラ系のアラミド繊維が好ましい。そして、特に好ましいのは下記繰返し単位（Ｉ）８５モル％以上で構成されているアラミド系繊維である。
【００１１】
【化２】
本発明における公定水分率とは、ＪＩＳに規定されているもので、たとえばパラフェニレンテレフタラミドの公定水分率は６．５％である。
【００１２】本発明における撚糸とは、単糸を複数本揃えたヤーンを撚ること、あるいは撚ったもの（コード）を意味する。この場合、ヤーンは１本でもよいが２本以上の方が好ましい。
【００１３】本発明における撚係数Ｔとは、撚りの強さを示すもので下記の式で表わされる。
【００１４】Ｔ＝０．００３４８×長さ１０ｃｍ当たりの撚数×（ヤーン全繊度）1/2本発明においては、アラミド系繊維を公定水分率以下の状態まで乾燥する必要がある。 特に、水分率(％)が（公定水分率−１）％以下になると本発明の効果が著しい。繊維中の水分率が公定水分率以下のアラミド系繊維を撚糸することによって、高い強力を有する撚糸構造体を得ることができる。
【００１５】撚係数は１．０〜１０が必要で、特に２．０〜６．０が好ましい。使用されるヤーンの全繊度は１００〜１００００デニールが好ましい。
【００１６】撚糸コードの作成法としては片撚り、諸撚りのいずれでもよいが、特に好ましいのは２本以上の合糸の場合である。
【００１７】水分率低減化方法は特に限定されず、熱処理（遠赤外線照射を含む）、減圧乾燥等の方法が採用できるが、特に、熱処理の場合、処理温度は１００℃以下が好ましく、さらに好ましくは７０〜１００℃である。処理温度が高すぎると原糸の強力が低下するので好ましくない。
【００１８】水分率低減化時に張力は特にかける必要はなく、無緊張下で行ってもよい。
【００１９】なお、本発明の方法はオフラインあるいはオンラインのどちらで実施してもよい。 得られた撚糸は、表面を被覆、薬液処理することによって強力を保持することもできる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。
【００２１】
【実施例】
実施例１特公昭５５−１４１６７号公報に記載されている方法によりポリパラフェニレンテレフタラミド(ＰＰＴＡ)得、これからなる繊維を製糸しした。
【００２２】標)繊維本実施例１で用いた原糸は単糸1000本からなる全繊度１５００デニールのマルチフィラメントヤーンである。ヤーンの強度は２６ｇ／ｄで、切断伸度は３％であった。このヤーンを７０℃、無緊張下で所定時間熱処理し、水分率の異なるヤーンサンプルを得た。
【００２３】そのなかで、同じ水分率であるヤーンを２本用意し、この２本のヤーンを引き揃えて１０ｃｍあたり１２．７回の撚りをかけて撚糸コードを作成した。
【００２４】なお、使用したヤーンの公定水分率は６．５％である。
【００２５】コードの引張り試験における破断強力の結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
なお、該撚糸コードの撚係数Ｔは２．４と計算された。
【００２７】表１から明かなように水分率が６．５〜７．５％では、撚糸コード強力は７２ｋｇであるが、水分率を低減させることによって撚糸コード強力が約７６ｋｇへと向上している。
【００２８】実施例２実施例１で作成したヤーンを常温で減圧乾燥処理し、水分率の異なるサンプルを得た。同じ水分率であるヤーンを２本用意し、この２本のヤーンを引き揃えて１０ｃｍあたり１２．７回の撚りをかけて撚糸コードを作成した。
【００２９】コードの引張り試験における破断強力の結果を表２に示す。
【表２】
表２から明かなように熱処理を行わなくても、水分率を低減させることによって、撚糸コード強力が向上している。
【００３０】実施例３実施例１と同様に作成、熱処理したヤーンを２本用意し、各々のヤーンに１０ｃｍあたり３５回の下撚を入れた後に、２本揃えて逆方向に１０ｃｍあたり３５回の上撚を付与して撚糸コードを作成した。
【００３１】コードの引張り試験における破断強力の結果を表３に示す。
【００３２】
【表３】
なお、この撚糸コードの撚係数Ｔは６．７と計算される。
【００３３】撚糸強力は撚数が高くなるほど低下の度合いが著しくなるので、実施例３の破断強力は実施例１の破断強力より低くなっているが、水分率を低減することによって撚糸コード強力が向上していることがわかる。
【００３４】
【発明の効果】本発は明簡単な工程を経るだけで、強力の優れたアラミド系繊維撚糸を得ることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 アラミド系繊維を公定水分率以下の状態で、撚係数Ｔが１．０〜１０以上になるように撚糸したことを特徴とするアラミド系繊維撚糸。ただし、Ｔ＝０．００３４８×長さ１０ｃｍ当たりの撚数×（ヤーン全繊度）1/2
【請求項２】 アラミド系繊維がパラ系アラミド繊維であることを特徴とする請求項１記載のアラミド繊維系撚糸。
【請求項３】 アラミド系繊維が下記繰返し単位（Ｉ）８５モル％以上で構成されていることを特徴とする請求項１記載のアラミド系繊維撚糸。
【化１】
【請求項４】 繊維の含有水分率を公定水分率以下に低減処理した前後における繊維の破断強力比（＝水分率低減処理後の強力／水分率低減処理前の強力）が０．８５以上であるアラミド系繊維を用いたことを特徴とする請求項１記載のアラミド系繊維撚糸
【請求項５】 公定水分率以上の状態のアラミド系繊維を１００℃以下で、公定水分率以下まで乾燥した後、撚係数Ｔが１．０〜１０以上になるように撚糸することを特徴とするアラミド系繊維撚糸の製造方法。ただし、Ｔ＝０．００３４８×長さ１０ｃｍ当たりの撚数×（ヤーン全繊度）1/2
【請求項１】 アラミド系繊維を公定水分率以下の状態で、撚係数Ｔが１．０〜１０以上になるように撚糸したことを特徴とするアラミド系繊維撚糸。ただし、Ｔ＝０．００３４８×長さ１０ｃｍ当たりの撚数×（ヤーン全繊度）1/2
【請求項２】 アラミド系繊維がパラ系アラミド繊維であることを特徴とする請求項１記載のアラミド繊維系撚糸。
【請求項３】 アラミド系繊維が下記繰返し単位（Ｉ）８５モル％以上で構成されていることを特徴とする請求項１記載のアラミド系繊維撚糸。
【化１】
【請求項４】 繊維の含有水分率を公定水分率以下に低減処理した前後における繊維の破断強力比（＝水分率低減処理後の強力／水分率低減処理前の強力）が０．８５以上であるアラミド系繊維を用いたことを特徴とする請求項１記載のアラミド系繊維撚糸
【請求項５】 公定水分率以上の状態のアラミド系繊維を１００℃以下で、公定水分率以下まで乾燥した後、撚係数Ｔが１．０〜１０以上になるように撚糸することを特徴とするアラミド系繊維撚糸の製造方法。ただし、Ｔ＝０．００３４８×長さ１０ｃｍ当たりの撚数×（ヤーン全繊度）1/2
【公開番号】特開平９−６７７３０
【公開日】平成９年（１９９７）３月１１日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平７−２４０７９６
【出願日】平成７年（１９９５）８月２５日
【出願人】（０００２１９２６６）東レ・デュポン株式会社 (288)
【公開日】平成９年（１９９７）３月１１日
【国際特許分類】
【出願日】平成７年（１９９５）８月２５日
【出願人】（０００２１９２６６）東レ・デュポン株式会社 (288)
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