説明

収縮差混繊糸およびその製造方法

【課題】ふくらみ感、ソフト感、反発感、ドライ感、軽量感といった風合いに優れ、更に透明感といった独特な外観をなす布帛を形成でき、製編織などの高次加工工程での通過性が良好な収縮差混繊糸およびそれの製造方法を提供する。
【解決手段】ポリエステルを主体とする収縮差混繊糸であって、高収縮糸が高収縮性を示す第3成分が共重合されたポリエステルからなり、低収縮糸が鞘部にポリエステルが配され、芯部にポリスチレンポリマーが配された芯鞘複合糸から構成され、トータル繊度が20〜50dtexであり、交絡度が3〜20である収縮差混繊糸。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ふくらみ感、ソフト感、反発感、ドライ感、軽量感といった風合いに優れ、さらに透明感といった独特な外観をなす布帛を提供でき、製編織などの高次加工工程での通過性が良好な収縮差混繊糸およびそれの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
ポリエステルは機械的特性をはじめ様々な優れた特性を有しているため衣料用途をはじめ各種分野に広く利用されている。衣料用途では天然素材をターゲットとして品質の改良が行われてきているが、特にふくらみ、ソフト感のある風合いの実現のための手段として熱による収縮特性の異なる糸を混繊する、いわゆる収縮差混繊糸が広く用いられている。
【0003】
収縮差混繊糸の一例として、紡糸混繊技術が検討され、収縮差を有する2種以上のマルチフィラメントを同一口金で同時紡糸する方法が開示されている。この方法の一例として、高収縮性を示す第3成分が共重合されたポリエステル単独糸と、鞘部にポリエステルが配され、芯部にポリスチレンポリマーが配された芯鞘複合糸とを、同一口金より同時に紡糸する方法が開示されている(特許文献1)。これは、ポリスチレンポリマーの配向抑制効果により、芯鞘複合糸側が低収縮性となし、ふくらみ、ソフト感の優れた布帛を得ることができる。
【0004】
一方で、近年、婦人衣料分野においては、より女性らしい外観の要求が強く、収縮差混繊糸についても、トータル繊度を細くして、ふくらみ、ソフト感に加えて、軽量感、透明感を付与することが求められている。特許文献1では、軽量感、透明感を付与するために、トータル繊度を細くすると、糸条のばらけや弛みが生じやすくなり、製編織時の糸切れが多発し、目的とする風合いを付与できる糸は得られなかった。
【特許文献1】特開2001−3234号公報(2頁)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の課題は、上記従来の問題点を解決しようとするものであり、ふくらみ感、ソフト感、反発感、ドライ感、軽量感といった風合いに優れ、更に透明感といった独特な外観をなす布帛を形成でき、製編織などの高次加工工程での通過性が良好な収縮差混繊糸およびその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記課題は、ポリエステルを主体とする収縮差混繊糸において、高収縮糸が第3成分を共重合した高収縮性ポリエステル糸と、低収縮糸が鞘部にポリエステルを配し、芯部にポリスチレンを配した芯鞘複合糸とから構成され、トータル繊度が20〜50dtexであり、交絡度が3〜20であることを特徴とする収縮差混繊糸によって、解決できる。
【発明の効果】
【0007】
本発明の収縮差混繊糸によれば、高次加工工程での通過性が良好で、ふくらみ感、ソフト感、反発感、ドライ感、軽量感といった風合いに優れ、更に透明感といった独特な外観をなす布帛を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
以下に本発明をさらに詳細に説明する。
【0009】
本発明でいうポリエステルとはポリエチレンテレフタレート(以下PETと略す)、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等が挙げられるが、PETが最も汎用的であり好ましい。また、これらは他ポリマー、艶消剤、難燃剤、帯電防止剤、顔料などの添加物を含んでいてもよい。
【0010】
さらに、ポリエステルが内部粒子形成能を有する化合物を含んでいると、形成された内部粒子が繊維内部で光を乱反射し、シルク様の美しい光沢が得られ好ましい。内部粒子形成能を有する化合物としては酢酸ナトリウム、酢酸カルシウムなどのアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属の弱酸塩が挙げられるが、酢酸カルシウムが最も好ましい。なお、本発明で言う内部粒子とは、添加された内部粒子形成能を有する化合物とポリエステルまたはそれに含まれるオリゴマーや不純物が複合体を形成し、ポリエステル中に析出した微粒子のことを言うものである。そして形成される内部粒子の大きさは、ポリエステルを溶融状態で顕微鏡で観察した時、平均粒径として0.01〜5μm程度であることが好ましい。
【0011】
本発明の収縮差混繊糸は、高収縮糸が高収縮性を示す第3成分を共重合したポリエステルからなり、低収縮糸が鞘部にポリエステルを配し、芯部にポリスチレンポリマーを配した芯鞘複合糸から構成されたものである。
【0012】
高収縮糸は第3成分が共重合されたポリエステルから形成されている。第3成分を共重合したポリエステルを用いることにより、高収縮性が向上し、低収縮糸との収縮差が拡大し、布帛のふくらみ感が向上する。第3成分としてはイソフタル酸を採用することが好ましい。イソフタル酸の共重合率は3〜12mol%であれば十分高収縮性の繊維を得ることができる。また、イソフタル酸に加えて2・2ビス{4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル}プロパンを共重合率1〜5mol%で共重合し、より高収縮化することも可能である。
【0013】
低収縮糸は、鞘部にポリエステルが配され、芯部にポリスチレンポリマーが配された芯鞘複合糸である。ポリスチレンポリマーを芯部に配することにより、配向抑制効果が得られ、低収縮糸をより低収縮化でき、高収縮糸との収縮差が拡大し、布帛のふくらみ感が向上する。また、ポリエステルで構成された糸よりも初期ヤング率が小さく、曲げ剛性も小さくなるため、織編物としたときソフトでしなやかな風合いを発現することができる。
【0014】
低収縮糸は、芯部ポリスチレンポリマーが繊維表面に露出していないことが好ましい。芯部は偏心、同心円であってもかまわないが、複合安定性を考えると同心円であることが好ましい。
【0015】
また、芯部ポリスチレンポリマーの粘度は、粘度の指標であるメルトマスフローレート(以下MFRと略す。値が小さいほど高粘度であることを示す。)が3.0〜5.0g/10minであることが複合安定性が良好となり好ましい。
【0016】
芯部ポリスチレンポリマーの芯鞘複合糸全体に対する複合比は2〜15重量%とすると十分な配向抑制効果が得られ、また糸切れなく安定に紡糸することができ好ましい。
【0017】
本発明の収縮差混繊糸のトータル繊度は20〜50dtexである。トータル繊度が20〜50dtexであることで、織編物としたとき軽量感に優れ、透明感を持たせることができる。トータル繊度20dtex未満では、織編物としたとき軽量感、透明感を持たせることはできるが、繊度が細すぎるため、ふくらみ感、反発感が劣るものとなる。トータル繊度が50dtexより大きい場合は、繊度が太すぎるため、織編物としたとき十分な軽量感、透明感を持たせることができない。なお、本発明で言うトータル繊度とは、延伸・熱処理後の繊度のことを言うものである。
【0018】
本発明の収縮差混繊糸の交絡度は3〜20である。本発明の収縮差混繊糸は、高収縮糸と低収縮糸は、それぞれの初期ヤング率、曲げ剛性が異なるため、交絡度が3未満の場合、糸条のばらけや弛みが生じやすい。更には、本発明の収縮差混繊糸のトータル繊度が20〜50dtexと細繊度の領域ということもあり、その糸条のばらけや弛みが起因して製織または製編の際に糸切れが発生する問題が生ずる。反対に、交絡度が20より大きくなると、糸条の自由度を阻害してしまい、布帛の精錬や中間セットの際、高収縮糸と低収縮糸の収縮差が発現しにくくなり、ふくらみ感が不足するといった問題を生ずる。
【0019】
本発明では、高収縮糸と低収縮糸の糸長差を充分確保し布帛のふくらみ感を発現させるものであり、高収縮糸と低収縮糸の乾熱収縮率差が大きいことが重要であり、高収縮糸と低収縮糸は以下の収縮特性を持つものとすることが好ましい。布帛中の糸長差を大きくする観点から、高収縮糸の乾熱収縮率は15%以上、低収縮糸の乾熱収縮率は8%以下であることが好ましい。高収縮糸の乾熱収縮率は高い方が布帛中の糸長差を大きくとる意味から好ましいが、乾熱収縮率が40%を超えると布帛の粗硬化が発生するため、乾熱収縮率はより好ましくは25〜35%である。また、低収縮糸の乾熱収縮率は低い方が布帛中の糸長差を大きくとる意味から好ましいが、乾熱収縮率が0%以下、すなわち自発伸長糸となると延伸工程の熱セットホットローラー上で自発伸長糸が伸びることにより、糸揺れが大きくなり糸道が不安定となったり、巻き取ったパッケージ上に自発伸長糸によるループが多数発生し、パッケージから糸の解舒性が不良となる問題が発生するため、より好ましくは3〜6%である。
【0020】
また、布帛の精錬(湿熱弛緩処理)過程で織りクリンプを大きく発生させ、布帛の反発感を向上させるためには、高収縮糸の沸騰水収縮率は高い方が有利であり、10〜25%であることが好ましい。高収縮糸の沸騰水収縮率はより好ましくは15〜20%である。
【0021】
さらに、低収縮糸が沸騰水収縮率>乾熱収縮率であると、精錬から次工程である中間セット(乾熱緊張処理)で低収縮糸が伸びることを意味し、布帛拘束中でも高収縮糸との糸長差を発現しやすく好ましい。
【0022】
本発明では糸断面形状は、三葉断面や四角断面、または多葉断面形状等の異型断面形状とするとドライタッチとすることができる。単糸繊度範囲について、延伸・熱処理後に高収縮糸は2.0〜6.0dtex、低収縮糸は0.5〜6.0dtexとなるように定めることが好ましい。さらに、高収縮糸と低収縮糸の混繊割合は繊度比で10/90〜90/10とすることが好ましい。更に好ましくは30/70〜70/30である。
【0023】
以下、本発明の収縮差混繊糸の製造方法の一例について、詳細に説明する。
【0024】
高収縮糸としては高収縮性を示す第3成分が共重合されたポリエステル糸を、低収縮糸としては鞘部にポリエステルが配され、芯部にポリスチレンポリマーが配された芯鞘複合糸を同一口金から紡糸混繊糸として紡糸温度280〜300℃にて紡糸し、風速20〜40m/分の冷却風を吹きつけた後に、給油ガイドで糸条に油剤を付着させ、紡糸速度2500〜4000m/分で一旦収縮差混繊POY(中間配向糸)を巻き取る。このとき、冷却風の吹き出し長は500〜1500mm、給油ガイドの位置は口金面からの距離として800〜1800mmの範囲とすることが好ましく、糸条に付着させる油剤としては、平滑剤として脂肪酸エステルや鉱物油を使用した繊維用油剤、さらには耐摩耗性向上のためにポリエーテルを5〜30重量%含んだ繊維用油剤を用いることができる。また、油剤の付着量は糸重量に対して0.3〜2.0重量%とすることが好ましい。
【0025】
一旦巻き取った収縮差混繊POYをホットローラーを有する延伸機を用いて、延伸温度90〜105℃、熱セット温度110〜130℃、延伸倍率1.3〜2.0倍で延伸し、糸条張力を0.06〜0.24cN/dtexとして交絡処理を施し、延伸速度400〜1200m/分でボビンに巻き取る。
【0026】
本発明では、延伸温度は延伸前の糸条の熱処理温度、熱セット温度は延伸後の糸条の熱処理温度のことを言い、ホットローラーを有する延伸機の場合には、それぞれ延伸前の第1ホットローラー温度、延伸後の第2ホットローラーを指すものである。また、延伸倍率とは、ホットローラーを有する延伸機の場合には、第1ホットローラーの周速と第2ホットローラーの周速の比のことを指すものである。
【0027】
延伸後の糸条は、コールドローラーに周回させ、その周回途中に設置された交絡ノズルにて交絡処理を施す。交絡処理箇所での糸条張力は、0.06〜0.24cN/dtexとすることが、単糸切れ(毛羽)などを誘発せずに交絡を付与でき好ましい。交絡処理エアの圧力は、交絡度が3〜20となるように設定するものである。
【0028】
本発明により得られた糸は織編物などの布帛となし、スカート、ドレス、ブラウス、キャミソール等の婦人衣料用途に好適に用いられる。
【実施例】
【0029】
以下実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例中の測定方法は以下の方法を用いた。
(1)極限粘度[η]
オルソクロロフェノール中25℃で測定した。
(2)メルトマスフローレート(MFR)
JIS K7210(1999)にしたがい、200℃、5kg荷重で測定した。
(3)繊度
1回転当たり1m巻き取れる検尺器を用い、100回巻き取った糸条の重さを測定し、その値を100倍し、繊度(dtex)を求めた。
(4)沸騰水収縮率(BWS)および乾熱収縮率(DSAB)
BWS(%)=[L−L)/L]×100
DSAB(%)=[(L−L)/L]×100
:延伸糸をかせ取りし初荷重0.09cN/dtex(0.10gf/d)下で測定したかせの原長
:Lを測定したかせを実質的に荷重フリーの状態で沸騰水中で15分間処理し、風乾後初荷重0.09cN/dtex(0.10gf/d)下でのかせ長
:Lを測定したかせを、さらに乾熱180℃で1.8×10−3cN/dtex(2.0mgf/d)荷重下で15分間熱処理し、初荷重0.09cN/dtex(0.10gf/d)下でのかせ長
(5)交絡度(CF値)
エンタングルメントテスターR2060を用い、糸速5m/分、トリップレベル15cNでの触針トリップ回数30回に達する長さをを測定し、下記式より算出した。
【0030】
CF値=30×1000/[30回トリップするまでの開繊長合計]
(6)布帛評価
得られた収縮差混繊糸に撚り係数2600のS撚りを施し、経糸および緯糸に用い平織りを製織し、98℃で精錬を施した。その後180℃で中間セットを行い、常法により10%のアルカリ減量を施した後染色、最終セットを行った。得られた布帛のふくらみ感、ソフト感、反発感、軽量感、透明感について官能評価を1〜5級で行い、3級以上を合格とした。
(7)製織性
得られた収縮差混繊糸に撚り係数2600のS撚りを施し、経糸および緯糸に用いて、平織りとして幅112cm、長さ200m製織した。その時の糸切れ回数について以下の評価基準で1〜4点で評価し、3点以上を合格とした。
4点:糸切れ0回
3点:糸切れ1〜2回
2点:糸切れ3〜4回
1点:糸切れ5回以上
実施例1〜3、比較例1,2
高収縮糸を形成するポリマーとしては、イソフタル酸を全酸成分に対して7mol%、2・2ビス{4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル}プロパンを全グリコール成分に対して4mol%共重合した、酸化チタンを0.05重量%含有した[η]=0.66である高収縮PETを用いた。低収縮糸としては、鞘ポリエステルが内部粒子形成能を有する化合物として酢酸カルシウムをPETに対し0.07重量%含み、酸化チタンを含まない[η]=0.65であるホモPET(ブライトPET)を用い、芯ポリマーとして東洋スチレン製ポリスチレンである“トーヨースチロール”G−15L(MFR=4.0g/10min)を用いた。
【0031】
そして、高収縮糸として、該高収縮PETを260℃で溶融し丸断面糸として、低収縮糸として、該ブライトPETを292℃で溶融し鞘部に、該ポリスチレンを250℃で溶融し芯部に配した同心円の芯鞘複合糸として、紡糸温度295℃で、高収縮糸と低収縮糸を同一の口金3から吐出した(図1)。
【0032】
この時、ポリスチレン複合比を芯鞘複合糸全体の重量に対し10.0重量%とし、3種類のポリマーとも絶対濾過径15μmのステンレス製不織布フィルター2を用い濾過を行った後、口金へ導いた。口金から吐出された糸条に風速30m/分の冷却風を吹き付け、口金下1250mmで給油ガイド6により集束給油した後、紡糸速度3000m/分で、高収縮糸側32dtex、7フィラメント、低収縮糸側32dtex、13フィラメントとなるよう収縮差混繊POYを巻き取った。この時の第1ローラー7および第2ローラー8の周速は同一とし、これを紡糸速度とした。
【0033】
この収縮差混繊POYを1対のホットローラーを有する延伸機を用いて延伸熱処理を施し、交絡処理を行った上で、延伸速度500m/分でボビンに収縮差混繊糸を巻き取った(図2)。この時、延伸倍率を1.81倍、第1ホットローラー12の温度を95℃、第2ホットローラー13の温度を116℃とした。また、交絡処理については、延伸後の糸条をコールドローラー14に周回し、その周回途中に設置した交絡ノズル15によって交絡処理した。この時、交絡処理箇所での糸条張力、交絡処理エア圧力を表1の如く変更した。
【0034】
【表1】

【0035】
得られた収縮差混繊糸の糸物性を表1に示すが、実施例1〜3はトータル繊度、CF値とも本発明の範囲内、比較例1,2はCF値が本発明の範囲外であった。この収縮差混繊糸を用いた布帛評価の結果を表2に示すが、実施例1〜3はふくらみ感、ソフト感、反発感、軽量感に優れ、透明感も充分なものであり、製織性についても問題なかった。一方、比較例1は製織性が悪く、比較例2はふくらみ感が不足していた。
【0036】
【表2】

【0037】
実施例4,5、比較例3,4
収縮差混繊POYの繊度、フィラメントを表3の如く変更した以外は、実施例1と同様の方法で、収縮差混繊POYを得た。この収縮差混繊POYを1対のホットローラーを有する延伸機を用いて延伸熱処理を施し、交絡処理を行った上で、延伸速度500m/分でボビンに収縮差混繊糸を巻き取った。この時、延伸倍率を1.81倍、第1ホットローラー12の温度を95℃、第2ホットローラー13の温度を116℃とした。また、交絡処理については、延伸後の糸条をコールドローラー14に周回し、その周回途中に設置した交絡ノズル15によって交絡処理した。この時の、交絡処理箇所での糸条張力、交絡処理エア圧力は表4に示す通りである。
【0038】
【表3】

【0039】
【表4】

【0040】
得られた収縮差混繊糸の糸物性を表4に示すが、実施例4,5はトータル繊度、CF値とも本発明の範囲内、比較例3,4はトータル繊度が本発明の範囲外であった。この収縮差混繊糸を用いた布帛評価の結果を表5に示すが、実施例4,5はふくらみ感、ソフト感、反発感、軽量感に優れ、透明感も充分なものであり、製織性についても問題なかった。一方、比較例3は軽量感、透明感が不足し、比較例4はふくらみ感、反発感が不足していた。
【0041】
【表5】

【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】混繊紡糸、巻き取り装置を表す概略図である。
【図2】延伸装置を表す概略図である。
【符号の説明】
【0043】
1:スピンブロック
2:不織布フィルター
3:口金
4:チムニー
5a:高収縮糸側糸条
5b:低収縮糸側糸条
6:給油ガイド
7:第1ローラー
8:第2ローラー
9:巻取糸
10:供給糸
11:フィードローラー
12:第1ホットローラー
13:第2ホットローラー
14:コールドローラー
15:交絡ノズル
16:延伸糸

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリエステルを主体とする収縮差混繊糸において、高収縮糸が第3成分を共重合した高収縮性ポリエステル糸と、低収縮糸が鞘部にポリエステルを配し、芯部にポリスチレンを配した芯鞘複合糸とから構成され、トータル繊度が20〜50dtexであり、交絡度が3〜20であることを特徴とする収縮差混繊糸。
【請求項2】
高収縮糸が第3成分を共重合した高収縮性ポリエステル糸であり、低収縮糸が鞘部にポリエステルを配し、芯部にポリスチレンを配した芯鞘複合糸から構成され、収縮差を有する2種類の糸条を、同一の口金から吐出し収縮差紡糸混繊糸となし、該混繊糸をホットローラーを有する延伸機で延伸した後に、糸条張力を0.06〜0.24cN/dtexとして交絡処理を施すことを特徴とする請求項1記載の収縮差混繊糸の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2008−115512(P2008−115512A)
【公開日】平成20年5月22日(2008.5.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−302527(P2006−302527)
【出願日】平成18年11月8日(2006.11.8)
【出願人】(000003159)東レ株式会社 (7,677)
【Fターム(参考)】