延伸仮撚り加工装置および延伸仮撚り加工方法
【課題】合成繊維を延伸仮撚り加工糸を製造するに際し、安定して撚り掛けされた状態の糸条を加熱し、撚りの固定を行うとともに、ボリューム感の良好な布帛を得られ、毛羽、断糸等のない合成繊維の延伸仮撚り加工方法と、延伸仮撚り加工装置を提供する。
【解決手段】撚りの形状を固定する接触型の溝状加熱部を有する合成繊維の延伸仮撚り加工装置において、繊維の走行方向の溝状加熱部の全体の長さが１０００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下であり、かつ、該溝状加熱部が繊維の走行方向に非接触部である凹部を有することを特徴とする延伸仮撚り加工装置。
【解決手段】撚りの形状を固定する接触型の溝状加熱部を有する合成繊維の延伸仮撚り加工装置において、繊維の走行方向の溝状加熱部の全体の長さが１０００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下であり、かつ、該溝状加熱部が繊維の走行方向に非接触部である凹部を有することを特徴とする延伸仮撚り加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は延伸仮撚り加工糸を製造するにあたり、ボリューム感のある捲縮特性を有し、かつ、従来より優れた製糸性を有する仮撚り、または延伸仮撚り加工装置および延伸仮撚り加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
延伸仮撚り加工装置は衣料用合成繊維の主な形態である延伸仮撚り加工糸を得るための装置であり、品質、操業安定化のため様々な提案がなされてきた。また、それら延伸仮撚り加工装置は糸条形態を柔らかくするなどの目的で、ピンやベルト、フリクションディスクなどにより、撚り掛けされた状態の糸条を加熱し、撚りを熱固定するために用いられている。
【０００３】
加熱装置内で撚り掛け状態にある糸条はその旋回力によりバルーニングを発生しやすく、特に糸条と加熱装置の加熱部が接触する場合は摩擦により糸条が加熱部より飛び出し、撚り掛け性が不安定になる等の品質低下、また、断糸の原因となる等の操業悪化を引き起こすといったことがしばしば見られてきた。
【０００４】
特に、近年の熱可塑性合成繊維は様々な機能を付加することを目的に、断面形状の制御や粒子添加をおこなうことや、摩擦の高い共重合したポリマーの高配向未延伸糸を仮撚りまたは延伸仮撚り加工する機会が増えてきている。
【０００５】
また、これらの課題を解決する方法として、非接触式加熱装置が一般的に用いられている。例えば、非接触式加熱装置を２分割し、各加熱装置本体の加熱を独立に制御する方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照）
しかしながら、非接触加熱装置では、加熱装置内で糸条が振動によるバルーニングを起こして充分な撚り掛け性が行われなかったり、また、振動に伴う風損等のため糸条が不安定状態になり、良好な熱伝達が行われず、品質に影響を与えるという問題があった。
【０００６】
また、一つの加熱手段で加熱装置上部にプレートによる加熱部、下部に非接触型加熱部を用いる方法が提案されている。（例えば、特許文献２参照）
しかしながら、接触プレートが非接触加熱部と同等の温度設定となるため、断糸発生時に糸条がこの接触プレート部に融解付着する。この付着物が熱容量の大きな高温液状態となり、再度糸掛けを実施した際に走行糸条に付着し、断糸の原因となる。さらには、加熱装置を２機使用する必要があり、コストや作業性、製糸条件面での制約が大きいといった課題がある。
【特許文献１】特開平９−３０２５４２号公報
【特許文献２】特開２００３−１１３５４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述した問題点を解決し、接触型の加熱装置において、ボリューム感のある捲縮特性を有し、かつ、作業性、コスト、製糸条件等の課題を改善し、安定した製糸を行うことを目的とした、延伸仮撚り加工装置とそれを用いた延伸仮撚り加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上述した目的を達成するため以下の構成を採用する。すなわち、
（１）撚りの形状を固定する接触型の溝状加熱部を有する合成繊維の延伸仮撚り加工装置において、繊維の走行方向の溝状加熱部の全体の長さが１０００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下であり、かつ、該溝状加熱部が繊維の走行方向に非接触部である凹部を有することを特徴とする仮撚り加工装置。
【０００９】
（２）前記溝状加熱部において、接糸部の比率が８５％以上９５％以下であり、かつ、接糸部の長さが４００ｍｍ以上８００ｍｍ以下であり、さらに、非接触部である凹部の長さが１０ｍｍ以上３００ｍｍ以下であるとともに、凹部の深さが３ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることを特徴とする前記（１）に記載の延伸仮撚り加工装置。
【００１０】
（３）前記（１）または（２）に記載の延伸仮撚り加工装置を用い、動摩擦係数が２．０μｄ以下の合成繊維糸条を延伸仮撚り加工することを特徴とする延伸仮撚り加工方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、以下に説明するとおり、延伸仮撚り加工時の加熱装置部における糸条の走行状態の安定性に優れ、ついては製糸性、品質に優れた延伸仮撚り糸を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の撚りの形状を固定する接触型の溝状加熱部を有する仮撚りまたは延伸仮撚り加工装置は、繊維の走行方向の溝状加熱部全体の長さが１０００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下であるものである。全体の長さが１０００ｍｍを下回ると、撚りの形状を固定する際の熱量不足により、布帛にした時に所望のボリューム感が得られにくくなる。また、全体の長さが３０００ｍｍを越えると設備の大型化によるコストアップ、作業性悪化等の問題が発生する。
【００１３】
また、本発明の撚りの形状を固定する接触型の溝状加熱部は繊維の走行方向に非接触部を有するとともに、該非接触部を２カ所以上設ける形態が好ましく、２カ所以上４カ所以下設ける形態がさらに好ましいが、上述条件を満たす範囲で適宜選択すればよい。非接触部を形成する手段としては、溝状加熱部に凹部を形成することが好ましいが、凹部形状等は特に限定されるものではない。
【００１４】
また、前記溝状加熱部の接触部（接糸部）の溝状加熱部全体に対する長さ比率は８５％以上９５％以下にすることが好ましい。この比率が８５％未満になると溝状加熱部長が短い（１０００ｍｍ）時には接糸部長が８５０ｍｍ未満になることから、熱量不足により布帛にした時に所望のボリューム感が得られにくくなる等の品質問題が発生するので好ましくない。また、この比率が９５％を越えると溝状加熱部が長い（３０００ｍｍ）時には接糸部長が２８５０ｍｍを越えることになることから、繊維糸条にダメージを与え、毛羽、断糸の発生を引き起こすという問題が発生するので好ましくない。
【００１５】
また、前記溝状加熱部の接触部（接糸部）個々の長さＷは４００ｍｍ以上８００ｍｍ以下にすることが好ましい。８００ｍｍを越えると、撚掛時の糸の旋回力と接糸部の摩擦力により加熱装置の加熱部から糸の飛び出しが発生し、製糸性、糸質が大幅に低下するという問題が発生するので好ましくない。４００ｍｍを下回ると、ヒーター長が長い場合に凹部の個数が増加することから製作コストが上がるという問題が発生するので好ましくない。また、接糸部個々の長さは、同一の長さにすることが好ましいが、上述条件を満たす範囲であればこの限りではない。
【００１６】
また、前記溝状加熱部の非接触部の個々の長さＹは１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下にすることが好ましい。長さが１０ｍｍを下回ると清掃が困難になるという問題が発生し、３０ｍｍを越えると熱量不足により所望の捲縮特性等の品質が得られにくくなるので好ましくない。
【００１７】
また、前記溝状加熱部の非接触部となる凹部の深さＺについては、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下にすることが好ましい。３ｍｍ以下では糸条が凹部に接触するという問題が発生し、本発明の効果が得られにくくなり好ましくない。また、１０ｍｍを越えると熱量不足により布帛にした時に所望のボリューム感が得られない等の品質問題が発生しやすくなり好ましくない。
【００１８】
また、溝状加熱部の形状については、特に限定されるものではないが、Ｕ字型にするのが好ましく、溝状加熱部の幅Ｖは２ｍｍ以上６ｍｍ以下、深さＤは３ｍｍ以上３０ｍｍ以下にするのが好ましい。溝状加熱部の幅Ｖは２ｍｍ未満では溝状加熱部の清掃が困難になるといった作業性の低下を招く場合がある。一方、６ｍｍより大きくなると仮撚時の糸の飛び出しが起こりやすくなり、製糸性および糸質の低下を招く場合がある。また、溝状加熱部の深さＤが３．０ｍｍ未満では本発明を用いても、仮撚時の糸の飛び出しが起こりやすくなり、製糸性・糸質の低下を招く場合がある。一方、Ｄが３０ｍｍより大きくなると加熱部の清掃が困難になるといった作業性の低下を招く場合がある。
【００１９】
本発明の延伸仮撚装置を用いることによる糸の飛び出し防止効果は、動摩擦係数が好ましくは２．０μｄ以下、より好ましくは０．３〜２．０μｄの仮撚加工糸を製造する場合に特に効果が大きくなる。動摩擦係数が０．３μｄ未満のものでもよいが、動摩擦係数が０．３μｄ未満のものは、本発明の延伸仮撚加工機を用いなくとも延伸仮撚りは可能となる。一方、動摩擦係数が２．０μｄより大きくなると、接糸部での抵抗が大きくなり、仮撚加工を行っても期待通りの糸質の延伸仮撚加工糸は得られない場合がある。
【００２０】
本発明の延伸仮撚装置を用いることによる糸の飛び出し防止効果は、カチオン可染仮撚加工糸を製造する場合に特に効果が大きくなる。カチオン可染仮撚加工糸は、カチオン染料に可染の、例えば、５−ソジウムスルホイソフタレート単位を含むポリエチレンテレフタレートよりなるポリエステル繊維などであり、カチオン可染仮撚加工糸はスルホン酸塩共重合成分を含むため動摩擦係数が大きくなり（動摩擦係数は２μｄ以下）、従来の接触型加熱装置をもった仮撚装置では糸の飛び出しが発生する。一方で、本発明の延伸仮撚り装置を用いることにより製糸性、糸質に優れたカチオン可染仮撚加工糸を得ることが可能となる。
【００２１】
以下、本発明において詳細に説明する。本発明で加工し得る合成繊維は、ポリエステルやポリアミドなどの溶融紡糸できる合成繊維であれば特に限定されるものではない。例えば、顔料、染料、艶消し剤、防汚材、蛍光増白材、難燃剤、安定剤、紫外線吸収剤、滑剤等を含んでいてもよい。
【００２２】
本発明で用いられる合成繊維は、単一成分で構成しても、複数成分で構成してもよく、複数成分の場合には、例えば、芯鞘、サイドバイサイド型等の複合繊維の構成が挙げられる。また、繊維断面の形状は、丸、三角、扁平等の異形状や中空であってもよい。
【００２３】
本発明において対象とする合成繊維、単繊維繊度、フィラメント数は、目的に応じて適宜選択される。
【００２４】
本発明で用いられる動摩擦係数２．０μｄ以下の合成繊維は、上述した条件を満たし、通常の紡糸法により得られた糸条に、高分子ポリエーテルを主体とした紡糸油剤などを付着させることにより得られる。
【００２５】
以下、本発明の合成繊維の延伸仮撚り加工装置、延伸仮撚り加工方法の一実施例について、図面により説明する。
【００２６】
図１において、延伸仮撚り装置は、第１フィードローラー２、接触式加熱装置５、接触式冷却装置６、仮撚り部材７、第２フィードローラー８、非接触式第２加熱装置９、交絡付与装置１１、油剤付与装置１２を備えている。
【００２７】
合成繊維高配向未延伸糸１は第１フィードローラー２、第２フィードローラー８の間で接触式加熱装置５、接触式冷却装置６、仮撚り部材７を介し、延伸、捲縮特性を付与し、交絡付与装置、油剤付与装置を通過後、延伸仮撚り加工糸１０として巻き取られる。
【００２８】
上記の装置において、本発明における接触式加熱装置５は、図２に示すとおり、溝状加熱部１３を有し、かつ、繊維の走行方向に非接触部を設けることを目的とした凹部１４を有している。ところで、延伸仮撚り加工をする際、接触式加熱装置５内の溝状加熱部１３上では、合成繊維糸条は撚り掛け状態にあり、その旋回力によるバルーニングの発生、摩擦により、合成繊維糸条が溝状加熱部から飛び出すといった現象がみられ、布帛にした時に所望のボリューム感が得られない等の品質悪化、断糸発生等の操業性悪化を引き起こしていた。
【００２９】
これらの現象を抑制するために、本発明では、図２に示すように、溝状加熱部１３の合成繊維の走行範囲に非接触部を設けることを特徴とした摩擦を軽減させる凹部を与え、摩擦により、溝状加熱部から飛び出そうとする現象を抑制するものである。
【００３０】
ここで使用する溝状加熱部１３の全体の長さＸは、前記したように、１０００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下にするものである。また、ここで用いられる溝状加熱部の表面は、毛羽発生等の問題があることから、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に準じて測定される表面粗度Ｒが０．３μｍ以上０．８μｍ以下のものを用いることが好ましい。０．３μｍ未満では表面の加工精度が困難となる場合があり、０．８μｍより大きくなると、本発明の効果が得られにくくなることから好ましくない。
【００３１】
また、前記したように、溝状加熱部の接触部の溝状加熱部全体に対する比率は８５％以上９５％以下にすることが好ましい。
【００３２】
また、溝状加熱部の接触部個々の長さは４００ｍｍ以上８００ｍｍ以下にすることが好ましい。
【００３３】
また、前記したように、溝状加熱部の非接触部の個々の長さＹは１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下にすることが好ましい。
【００３４】
また、前記したように、凹部の深さＺは３ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３５】
本発明の仮撚装置を用いることによる糸の飛び出し防止効果は、前記したように、動摩擦係数が０．３〜２．０μｄの延伸仮撚り加工糸を製造する場合に特に効果が大きくなる。特に、５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルを共重合したポリエチレンテレフタレートポリマーを用いた合成繊維糸条を加工する際に好適である。５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルの共重合割合は１〜１０モル％であることが好ましい。
【実施例】
【００３６】
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、評価項目は以下に述べる方法で測定した。
（１）動摩擦係数
英光産業（株）製ＭＥ−Ｔ０３を用い、摩擦体である金属筒（鏡面）上に糸条を摩擦角４５°、測定速度５５ｍ／分、３０秒間走行させ、摩擦体入りの張力をＴ１、摩擦体出の張力をＴ２とし、下記式において動摩擦係数（μｄ）を算出し、試料数４本の平均を動摩擦係数（μｄ）とした。
動摩擦係数（μｄ）＝ （１／０．２５π）×Ｉｎ（Ｔ２／Ｔ１）
（２）溝状加熱部からの飛び出しによる断糸発生
２００錘で同時に高配向未延伸糸の延伸仮撚りを行い、溝状加熱部からの飛び出しによる断糸発生がないものを○、１件以上発生したものを×の２段階で評価し、○は合格、×を不合格とした。
（３）ボリューム感
布帛でのボリューム感について５人の検査員による官能試験を実施し、「５人全員が良好」と判断したものは○、「３人以上、４人未満が良好」と判断したものは△、「２人以下が良好」と判断したものは×の３段階で評価し、○が合格、△がやや劣るが合格、×が不合格とした。
（４）毛羽
東レエンジニアリング（株）製 ＭＵＬＴＩ ＰＯＩＮＴ ＦＬＹ ＣＯＵＮＴＥＲ ＭＯＤＥＬ−１１１０を用い、糸速４００ｍ／ｍｉｎで５分間測定した。０個以下を○、１個を△、２個以上を×とし、○が合格、△がやや劣るが合格、×が不合格とした。
（５）操業性
２００錘で同時に高配向未延伸糸の延伸仮撚を行い、２４時間延伸仮撚する間の断糸回数を測定し、操業性（＝（２００−糸切れ数）／２００）が９８．０％以上のものを○、９５．０以上９８．０未満を△、９５％未満を×の３段階で評価し、○が合格、△がやや劣るが合格、×が不合格とした。
（６）作業性
延伸仮撚りに使用する接触型加熱装置の清掃において、溝状加熱部１錘の汚れを金属棒や布等により除去する作業に要する時間について、１分未満を○、１分以上２分未満を△、２分以上を×とし、○が合格、△がやや劣るが合格、×が不合格とした。
【００３７】
実施例１〜４および比較例１〜３
５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルを２．０モル％共重合したポリエチレンテレフタレートポリマーを用いた高配向未延伸糸をポリウレタン製のフリクションディスクを用い、加工速度を５００ｍ／ｍｉｎ、延伸倍率１．５０倍、加熱温度１８０℃で延伸仮撚りする際に、溝状加熱部の全長、凹部の有無、溝状加熱部の表面粗度Ｒを異ならせ、溝状加熱部よりの飛び出し、捲縮特性、毛羽、操業性、作業性についての結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】
表１の結果から、実施例１〜４は、捲縮特性、毛羽、操業性、作業性について良好な結果が得られ、良好なカチオン可染延伸仮撚り加工糸が得られた。比較例１〜３は溝状加熱部よりの飛び出し、捲縮特性、毛羽、操業性、作業性について良好な結果が得られず、良好なカチオン可染延伸仮撚り加工糸が得られなかった。
【００４０】
実施例５〜１２
５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルを２．０モル％共重合したポリエチレンテレフタレートポリマーを用いた高配向未延伸糸をポリウレタン製のフリクションディスクを用い、加工速度を５００ｍ／ｍｉｎ、延伸倍率１．５０倍、加熱温度１８０℃で延伸仮撚りする際に、溝状加熱部の接糸部比率を異ならせ、また、個々の接糸部長、凹部の長さ、および深さを異ならせ、溝状加熱部よりの飛び出し、捲縮特性、毛羽、操業性、作業性についての結果を表２に示す。
【００４１】
【表２】
【００４２】
表２の結果から、実施例５〜１２は、溝状加熱部よりの飛び出し、捲縮特性、毛羽、操業性、作業性について良好な結果が得られ、良好なカチオン可染延伸仮撚り加工糸が得られた。
【００４３】
実施例１３〜１９
５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルを２．０モル％共重合したポリエチレンテレフタレートポリマーを用いた高配向未延伸糸をポリウレタン製のフリクションディスクを用い、加工速度を５００ｍ／ｍｉｎ、延伸倍率１．５０倍、加熱温度１８０℃で延伸仮撚りする際に、溝状加熱部の幅、深さ、および溝状加熱部表面粗度Ｒを異ならせ、溝状加熱部よりの飛び出し、捲縮特性、毛羽、操業性、作業性についての結果を表３に示す。
【００４４】
【表３】
【００４５】
表３の結果から、実施例１３〜１９は、溝状加熱部よりの飛び出し、捲縮特性、毛羽、操業性、作業性について良好な結果が得られ、良好なカチオン可染延伸仮撚り加工糸が得られた。これに対して、比較例５は溝状加熱部よりの飛び出し、操業性の悪化が見られた。
【００４６】
実施例２０〜２３
５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルを２．０モル％共重合したポリエチレンテレフタレートポリマーを用いた高配向未延伸糸をポリウレタン製のフリクションディスクを用い、加工速度を５００ｍ／ｍｉｎ、延伸倍率１．５０倍、加熱温度１８０℃で延伸仮撚りする際に、凹部の深さを異ならせ、溝状加熱部よりの飛び出し、捲縮特性、毛羽、操業性、作業性についての結果を表４に示す。
【００４７】
【表４】
【００４８】
表４の結果から、実施例２０〜２３は、溝状加熱部よりの飛び出し、捲縮特性、毛羽、操業性、作業性について良好な結果が得られ、良好なカチオン可染延伸仮撚り加工糸が得られた。
【００４９】
実施例２４〜２７
５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルを２．０モル％共重合したポリエチレンテレフタレートポリマーを用いた高配向未延伸糸および、動摩擦係数の異なる高配向未延伸をポリウレタン製のフリクションディスクを用い、加工速度を５００ｍ／ｍｉｎ、延伸倍率１．５０倍、加熱温度１８０℃で延伸仮撚りし、溝状加熱部よりの飛び出し、捲縮特性、毛羽、操業性、作業性についての結果を表５に示す。
【００５０】
【表５】
【００５１】
表５の結果より、実施例２４〜２７は、溝状加熱部よりの飛び出し、捲縮特性、毛羽、操業性、作業性について良好な結果が得られ、良好なカチオン可染延伸仮撚り加工糸が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の延伸仮撚加工機の一実施態様を示す概略工程図である。
【図２】本発明の延伸仮撚加工機で用いられる溝状加熱部の一実施態様を示す正面側の平面図である。
【図３】本発明の延伸仮撚加工機で用いられる溝状加熱部の一実施態様を示す側面側の平面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１：高配向未延伸糸
２：第１フィードローラー
３：延伸開始点
４：加熱開始点
５：接触型加熱体
６：冷却装置
７：仮撚り部材
８：第２フィードローラー
９：非接触型加熱体
１０：延伸仮撚加工糸
１１：交絡付与装置
１２：油剤付与装置
１３：溝状加熱部
１４：非接触部を有するための凹部
Ｄ：溝状加熱部の深さ
Ｖ：溝状加熱部の幅
Ｗ：個々の接糸部の長さ
Ｘ：溝状加熱部の全体の長さ
Ｙ：凹部の長さ
Ｚ：凹部の深さ
【技術分野】
【０００１】
本発明は延伸仮撚り加工糸を製造するにあたり、ボリューム感のある捲縮特性を有し、かつ、従来より優れた製糸性を有する仮撚り、または延伸仮撚り加工装置および延伸仮撚り加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
延伸仮撚り加工装置は衣料用合成繊維の主な形態である延伸仮撚り加工糸を得るための装置であり、品質、操業安定化のため様々な提案がなされてきた。また、それら延伸仮撚り加工装置は糸条形態を柔らかくするなどの目的で、ピンやベルト、フリクションディスクなどにより、撚り掛けされた状態の糸条を加熱し、撚りを熱固定するために用いられている。
【０００３】
加熱装置内で撚り掛け状態にある糸条はその旋回力によりバルーニングを発生しやすく、特に糸条と加熱装置の加熱部が接触する場合は摩擦により糸条が加熱部より飛び出し、撚り掛け性が不安定になる等の品質低下、また、断糸の原因となる等の操業悪化を引き起こすといったことがしばしば見られてきた。
【０００４】
特に、近年の熱可塑性合成繊維は様々な機能を付加することを目的に、断面形状の制御や粒子添加をおこなうことや、摩擦の高い共重合したポリマーの高配向未延伸糸を仮撚りまたは延伸仮撚り加工する機会が増えてきている。
【０００５】
また、これらの課題を解決する方法として、非接触式加熱装置が一般的に用いられている。例えば、非接触式加熱装置を２分割し、各加熱装置本体の加熱を独立に制御する方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照）
しかしながら、非接触加熱装置では、加熱装置内で糸条が振動によるバルーニングを起こして充分な撚り掛け性が行われなかったり、また、振動に伴う風損等のため糸条が不安定状態になり、良好な熱伝達が行われず、品質に影響を与えるという問題があった。
【０００６】
また、一つの加熱手段で加熱装置上部にプレートによる加熱部、下部に非接触型加熱部を用いる方法が提案されている。（例えば、特許文献２参照）
しかしながら、接触プレートが非接触加熱部と同等の温度設定となるため、断糸発生時に糸条がこの接触プレート部に融解付着する。この付着物が熱容量の大きな高温液状態となり、再度糸掛けを実施した際に走行糸条に付着し、断糸の原因となる。さらには、加熱装置を２機使用する必要があり、コストや作業性、製糸条件面での制約が大きいといった課題がある。
【特許文献１】特開平９−３０２５４２号公報
【特許文献２】特開２００３−１１３５４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述した問題点を解決し、接触型の加熱装置において、ボリューム感のある捲縮特性を有し、かつ、作業性、コスト、製糸条件等の課題を改善し、安定した製糸を行うことを目的とした、延伸仮撚り加工装置とそれを用いた延伸仮撚り加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上述した目的を達成するため以下の構成を採用する。すなわち、
（１）撚りの形状を固定する接触型の溝状加熱部を有する合成繊維の延伸仮撚り加工装置において、繊維の走行方向の溝状加熱部の全体の長さが１０００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下であり、かつ、該溝状加熱部が繊維の走行方向に非接触部である凹部を有することを特徴とする仮撚り加工装置。
【０００９】
（２）前記溝状加熱部において、接糸部の比率が８５％以上９５％以下であり、かつ、接糸部の長さが４００ｍｍ以上８００ｍｍ以下であり、さらに、非接触部である凹部の長さが１０ｍｍ以上３００ｍｍ以下であるとともに、凹部の深さが３ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることを特徴とする前記（１）に記載の延伸仮撚り加工装置。
【００１０】
（３）前記（１）または（２）に記載の延伸仮撚り加工装置を用い、動摩擦係数が２．０μｄ以下の合成繊維糸条を延伸仮撚り加工することを特徴とする延伸仮撚り加工方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、以下に説明するとおり、延伸仮撚り加工時の加熱装置部における糸条の走行状態の安定性に優れ、ついては製糸性、品質に優れた延伸仮撚り糸を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の撚りの形状を固定する接触型の溝状加熱部を有する仮撚りまたは延伸仮撚り加工装置は、繊維の走行方向の溝状加熱部全体の長さが１０００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下であるものである。全体の長さが１０００ｍｍを下回ると、撚りの形状を固定する際の熱量不足により、布帛にした時に所望のボリューム感が得られにくくなる。また、全体の長さが３０００ｍｍを越えると設備の大型化によるコストアップ、作業性悪化等の問題が発生する。
【００１３】
また、本発明の撚りの形状を固定する接触型の溝状加熱部は繊維の走行方向に非接触部を有するとともに、該非接触部を２カ所以上設ける形態が好ましく、２カ所以上４カ所以下設ける形態がさらに好ましいが、上述条件を満たす範囲で適宜選択すればよい。非接触部を形成する手段としては、溝状加熱部に凹部を形成することが好ましいが、凹部形状等は特に限定されるものではない。
【００１４】
また、前記溝状加熱部の接触部（接糸部）の溝状加熱部全体に対する長さ比率は８５％以上９５％以下にすることが好ましい。この比率が８５％未満になると溝状加熱部長が短い（１０００ｍｍ）時には接糸部長が８５０ｍｍ未満になることから、熱量不足により布帛にした時に所望のボリューム感が得られにくくなる等の品質問題が発生するので好ましくない。また、この比率が９５％を越えると溝状加熱部が長い（３０００ｍｍ）時には接糸部長が２８５０ｍｍを越えることになることから、繊維糸条にダメージを与え、毛羽、断糸の発生を引き起こすという問題が発生するので好ましくない。
【００１５】
また、前記溝状加熱部の接触部（接糸部）個々の長さＷは４００ｍｍ以上８００ｍｍ以下にすることが好ましい。８００ｍｍを越えると、撚掛時の糸の旋回力と接糸部の摩擦力により加熱装置の加熱部から糸の飛び出しが発生し、製糸性、糸質が大幅に低下するという問題が発生するので好ましくない。４００ｍｍを下回ると、ヒーター長が長い場合に凹部の個数が増加することから製作コストが上がるという問題が発生するので好ましくない。また、接糸部個々の長さは、同一の長さにすることが好ましいが、上述条件を満たす範囲であればこの限りではない。
【００１６】
また、前記溝状加熱部の非接触部の個々の長さＹは１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下にすることが好ましい。長さが１０ｍｍを下回ると清掃が困難になるという問題が発生し、３０ｍｍを越えると熱量不足により所望の捲縮特性等の品質が得られにくくなるので好ましくない。
【００１７】
また、前記溝状加熱部の非接触部となる凹部の深さＺについては、３ｍｍ以上１０ｍｍ以下にすることが好ましい。３ｍｍ以下では糸条が凹部に接触するという問題が発生し、本発明の効果が得られにくくなり好ましくない。また、１０ｍｍを越えると熱量不足により布帛にした時に所望のボリューム感が得られない等の品質問題が発生しやすくなり好ましくない。
【００１８】
また、溝状加熱部の形状については、特に限定されるものではないが、Ｕ字型にするのが好ましく、溝状加熱部の幅Ｖは２ｍｍ以上６ｍｍ以下、深さＤは３ｍｍ以上３０ｍｍ以下にするのが好ましい。溝状加熱部の幅Ｖは２ｍｍ未満では溝状加熱部の清掃が困難になるといった作業性の低下を招く場合がある。一方、６ｍｍより大きくなると仮撚時の糸の飛び出しが起こりやすくなり、製糸性および糸質の低下を招く場合がある。また、溝状加熱部の深さＤが３．０ｍｍ未満では本発明を用いても、仮撚時の糸の飛び出しが起こりやすくなり、製糸性・糸質の低下を招く場合がある。一方、Ｄが３０ｍｍより大きくなると加熱部の清掃が困難になるといった作業性の低下を招く場合がある。
【００１９】
本発明の延伸仮撚装置を用いることによる糸の飛び出し防止効果は、動摩擦係数が好ましくは２．０μｄ以下、より好ましくは０．３〜２．０μｄの仮撚加工糸を製造する場合に特に効果が大きくなる。動摩擦係数が０．３μｄ未満のものでもよいが、動摩擦係数が０．３μｄ未満のものは、本発明の延伸仮撚加工機を用いなくとも延伸仮撚りは可能となる。一方、動摩擦係数が２．０μｄより大きくなると、接糸部での抵抗が大きくなり、仮撚加工を行っても期待通りの糸質の延伸仮撚加工糸は得られない場合がある。
【００２０】
本発明の延伸仮撚装置を用いることによる糸の飛び出し防止効果は、カチオン可染仮撚加工糸を製造する場合に特に効果が大きくなる。カチオン可染仮撚加工糸は、カチオン染料に可染の、例えば、５−ソジウムスルホイソフタレート単位を含むポリエチレンテレフタレートよりなるポリエステル繊維などであり、カチオン可染仮撚加工糸はスルホン酸塩共重合成分を含むため動摩擦係数が大きくなり（動摩擦係数は２μｄ以下）、従来の接触型加熱装置をもった仮撚装置では糸の飛び出しが発生する。一方で、本発明の延伸仮撚り装置を用いることにより製糸性、糸質に優れたカチオン可染仮撚加工糸を得ることが可能となる。
【００２１】
以下、本発明において詳細に説明する。本発明で加工し得る合成繊維は、ポリエステルやポリアミドなどの溶融紡糸できる合成繊維であれば特に限定されるものではない。例えば、顔料、染料、艶消し剤、防汚材、蛍光増白材、難燃剤、安定剤、紫外線吸収剤、滑剤等を含んでいてもよい。
【００２２】
本発明で用いられる合成繊維は、単一成分で構成しても、複数成分で構成してもよく、複数成分の場合には、例えば、芯鞘、サイドバイサイド型等の複合繊維の構成が挙げられる。また、繊維断面の形状は、丸、三角、扁平等の異形状や中空であってもよい。
【００２３】
本発明において対象とする合成繊維、単繊維繊度、フィラメント数は、目的に応じて適宜選択される。
【００２４】
本発明で用いられる動摩擦係数２．０μｄ以下の合成繊維は、上述した条件を満たし、通常の紡糸法により得られた糸条に、高分子ポリエーテルを主体とした紡糸油剤などを付着させることにより得られる。
【００２５】
以下、本発明の合成繊維の延伸仮撚り加工装置、延伸仮撚り加工方法の一実施例について、図面により説明する。
【００２６】
図１において、延伸仮撚り装置は、第１フィードローラー２、接触式加熱装置５、接触式冷却装置６、仮撚り部材７、第２フィードローラー８、非接触式第２加熱装置９、交絡付与装置１１、油剤付与装置１２を備えている。
【００２７】
合成繊維高配向未延伸糸１は第１フィードローラー２、第２フィードローラー８の間で接触式加熱装置５、接触式冷却装置６、仮撚り部材７を介し、延伸、捲縮特性を付与し、交絡付与装置、油剤付与装置を通過後、延伸仮撚り加工糸１０として巻き取られる。
【００２８】
上記の装置において、本発明における接触式加熱装置５は、図２に示すとおり、溝状加熱部１３を有し、かつ、繊維の走行方向に非接触部を設けることを目的とした凹部１４を有している。ところで、延伸仮撚り加工をする際、接触式加熱装置５内の溝状加熱部１３上では、合成繊維糸条は撚り掛け状態にあり、その旋回力によるバルーニングの発生、摩擦により、合成繊維糸条が溝状加熱部から飛び出すといった現象がみられ、布帛にした時に所望のボリューム感が得られない等の品質悪化、断糸発生等の操業性悪化を引き起こしていた。
【００２９】
これらの現象を抑制するために、本発明では、図２に示すように、溝状加熱部１３の合成繊維の走行範囲に非接触部を設けることを特徴とした摩擦を軽減させる凹部を与え、摩擦により、溝状加熱部から飛び出そうとする現象を抑制するものである。
【００３０】
ここで使用する溝状加熱部１３の全体の長さＸは、前記したように、１０００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下にするものである。また、ここで用いられる溝状加熱部の表面は、毛羽発生等の問題があることから、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に準じて測定される表面粗度Ｒが０．３μｍ以上０．８μｍ以下のものを用いることが好ましい。０．３μｍ未満では表面の加工精度が困難となる場合があり、０．８μｍより大きくなると、本発明の効果が得られにくくなることから好ましくない。
【００３１】
また、前記したように、溝状加熱部の接触部の溝状加熱部全体に対する比率は８５％以上９５％以下にすることが好ましい。
【００３２】
また、溝状加熱部の接触部個々の長さは４００ｍｍ以上８００ｍｍ以下にすることが好ましい。
【００３３】
また、前記したように、溝状加熱部の非接触部の個々の長さＹは１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下にすることが好ましい。
【００３４】
また、前記したように、凹部の深さＺは３ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３５】
本発明の仮撚装置を用いることによる糸の飛び出し防止効果は、前記したように、動摩擦係数が０．３〜２．０μｄの延伸仮撚り加工糸を製造する場合に特に効果が大きくなる。特に、５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルを共重合したポリエチレンテレフタレートポリマーを用いた合成繊維糸条を加工する際に好適である。５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルの共重合割合は１〜１０モル％であることが好ましい。
【実施例】
【００３６】
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、評価項目は以下に述べる方法で測定した。
（１）動摩擦係数
英光産業（株）製ＭＥ−Ｔ０３を用い、摩擦体である金属筒（鏡面）上に糸条を摩擦角４５°、測定速度５５ｍ／分、３０秒間走行させ、摩擦体入りの張力をＴ１、摩擦体出の張力をＴ２とし、下記式において動摩擦係数（μｄ）を算出し、試料数４本の平均を動摩擦係数（μｄ）とした。
動摩擦係数（μｄ）＝ （１／０．２５π）×Ｉｎ（Ｔ２／Ｔ１）
（２）溝状加熱部からの飛び出しによる断糸発生
２００錘で同時に高配向未延伸糸の延伸仮撚りを行い、溝状加熱部からの飛び出しによる断糸発生がないものを○、１件以上発生したものを×の２段階で評価し、○は合格、×を不合格とした。
（３）ボリューム感
布帛でのボリューム感について５人の検査員による官能試験を実施し、「５人全員が良好」と判断したものは○、「３人以上、４人未満が良好」と判断したものは△、「２人以下が良好」と判断したものは×の３段階で評価し、○が合格、△がやや劣るが合格、×が不合格とした。
（４）毛羽
東レエンジニアリング（株）製 ＭＵＬＴＩ ＰＯＩＮＴ ＦＬＹ ＣＯＵＮＴＥＲ ＭＯＤＥＬ−１１１０を用い、糸速４００ｍ／ｍｉｎで５分間測定した。０個以下を○、１個を△、２個以上を×とし、○が合格、△がやや劣るが合格、×が不合格とした。
（５）操業性
２００錘で同時に高配向未延伸糸の延伸仮撚を行い、２４時間延伸仮撚する間の断糸回数を測定し、操業性（＝（２００−糸切れ数）／２００）が９８．０％以上のものを○、９５．０以上９８．０未満を△、９５％未満を×の３段階で評価し、○が合格、△がやや劣るが合格、×が不合格とした。
（６）作業性
延伸仮撚りに使用する接触型加熱装置の清掃において、溝状加熱部１錘の汚れを金属棒や布等により除去する作業に要する時間について、１分未満を○、１分以上２分未満を△、２分以上を×とし、○が合格、△がやや劣るが合格、×が不合格とした。
【００３７】
実施例１〜４および比較例１〜３
５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルを２．０モル％共重合したポリエチレンテレフタレートポリマーを用いた高配向未延伸糸をポリウレタン製のフリクションディスクを用い、加工速度を５００ｍ／ｍｉｎ、延伸倍率１．５０倍、加熱温度１８０℃で延伸仮撚りする際に、溝状加熱部の全長、凹部の有無、溝状加熱部の表面粗度Ｒを異ならせ、溝状加熱部よりの飛び出し、捲縮特性、毛羽、操業性、作業性についての結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】
表１の結果から、実施例１〜４は、捲縮特性、毛羽、操業性、作業性について良好な結果が得られ、良好なカチオン可染延伸仮撚り加工糸が得られた。比較例１〜３は溝状加熱部よりの飛び出し、捲縮特性、毛羽、操業性、作業性について良好な結果が得られず、良好なカチオン可染延伸仮撚り加工糸が得られなかった。
【００４０】
実施例５〜１２
５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルを２．０モル％共重合したポリエチレンテレフタレートポリマーを用いた高配向未延伸糸をポリウレタン製のフリクションディスクを用い、加工速度を５００ｍ／ｍｉｎ、延伸倍率１．５０倍、加熱温度１８０℃で延伸仮撚りする際に、溝状加熱部の接糸部比率を異ならせ、また、個々の接糸部長、凹部の長さ、および深さを異ならせ、溝状加熱部よりの飛び出し、捲縮特性、毛羽、操業性、作業性についての結果を表２に示す。
【００４１】
【表２】
【００４２】
表２の結果から、実施例５〜１２は、溝状加熱部よりの飛び出し、捲縮特性、毛羽、操業性、作業性について良好な結果が得られ、良好なカチオン可染延伸仮撚り加工糸が得られた。
【００４３】
実施例１３〜１９
５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルを２．０モル％共重合したポリエチレンテレフタレートポリマーを用いた高配向未延伸糸をポリウレタン製のフリクションディスクを用い、加工速度を５００ｍ／ｍｉｎ、延伸倍率１．５０倍、加熱温度１８０℃で延伸仮撚りする際に、溝状加熱部の幅、深さ、および溝状加熱部表面粗度Ｒを異ならせ、溝状加熱部よりの飛び出し、捲縮特性、毛羽、操業性、作業性についての結果を表３に示す。
【００４４】
【表３】
【００４５】
表３の結果から、実施例１３〜１９は、溝状加熱部よりの飛び出し、捲縮特性、毛羽、操業性、作業性について良好な結果が得られ、良好なカチオン可染延伸仮撚り加工糸が得られた。これに対して、比較例５は溝状加熱部よりの飛び出し、操業性の悪化が見られた。
【００４６】
実施例２０〜２３
５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルを２．０モル％共重合したポリエチレンテレフタレートポリマーを用いた高配向未延伸糸をポリウレタン製のフリクションディスクを用い、加工速度を５００ｍ／ｍｉｎ、延伸倍率１．５０倍、加熱温度１８０℃で延伸仮撚りする際に、凹部の深さを異ならせ、溝状加熱部よりの飛び出し、捲縮特性、毛羽、操業性、作業性についての結果を表４に示す。
【００４７】
【表４】
【００４８】
表４の結果から、実施例２０〜２３は、溝状加熱部よりの飛び出し、捲縮特性、毛羽、操業性、作業性について良好な結果が得られ、良好なカチオン可染延伸仮撚り加工糸が得られた。
【００４９】
実施例２４〜２７
５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルを２．０モル％共重合したポリエチレンテレフタレートポリマーを用いた高配向未延伸糸および、動摩擦係数の異なる高配向未延伸をポリウレタン製のフリクションディスクを用い、加工速度を５００ｍ／ｍｉｎ、延伸倍率１．５０倍、加熱温度１８０℃で延伸仮撚りし、溝状加熱部よりの飛び出し、捲縮特性、毛羽、操業性、作業性についての結果を表５に示す。
【００５０】
【表５】
【００５１】
表５の結果より、実施例２４〜２７は、溝状加熱部よりの飛び出し、捲縮特性、毛羽、操業性、作業性について良好な結果が得られ、良好なカチオン可染延伸仮撚り加工糸が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の延伸仮撚加工機の一実施態様を示す概略工程図である。
【図２】本発明の延伸仮撚加工機で用いられる溝状加熱部の一実施態様を示す正面側の平面図である。
【図３】本発明の延伸仮撚加工機で用いられる溝状加熱部の一実施態様を示す側面側の平面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１：高配向未延伸糸
２：第１フィードローラー
３：延伸開始点
４：加熱開始点
５：接触型加熱体
６：冷却装置
７：仮撚り部材
８：第２フィードローラー
９：非接触型加熱体
１０：延伸仮撚加工糸
１１：交絡付与装置
１２：油剤付与装置
１３：溝状加熱部
１４：非接触部を有するための凹部
Ｄ：溝状加熱部の深さ
Ｖ：溝状加熱部の幅
Ｗ：個々の接糸部の長さ
Ｘ：溝状加熱部の全体の長さ
Ｙ：凹部の長さ
Ｚ：凹部の深さ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撚りの形状を固定する接触型の溝状加熱部を有する合成繊維の仮撚り加工装置において、繊維の走行方向の溝状加熱部の全体の長さが１０００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下であり、かつ、該溝状加熱部が繊維の走行方向に非接触部である凹部を有することを特徴とする延伸仮撚り加工装置。
【請求項２】
前記溝状加熱部において、接糸部の比率が８５％以上９５％以下であり、かつ、接糸部の長さが４００ｍｍ以上８００ｍｍ以下であり、さらに、非接触部である凹部の長さが１０ｍｍ以上３００ｍｍ以下であるとともに、凹部の深さが３ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の延伸仮撚り加工装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の延伸仮撚り加工装置を用い、動摩擦係数が２．０μｄ以下の合成繊維糸条を延伸仮撚り加工することを特徴とする延伸仮撚り加工方法。
【請求項１】
撚りの形状を固定する接触型の溝状加熱部を有する合成繊維の仮撚り加工装置において、繊維の走行方向の溝状加熱部の全体の長さが１０００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下であり、かつ、該溝状加熱部が繊維の走行方向に非接触部である凹部を有することを特徴とする延伸仮撚り加工装置。
【請求項２】
前記溝状加熱部において、接糸部の比率が８５％以上９５％以下であり、かつ、接糸部の長さが４００ｍｍ以上８００ｍｍ以下であり、さらに、非接触部である凹部の長さが１０ｍｍ以上３００ｍｍ以下であるとともに、凹部の深さが３ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の延伸仮撚り加工装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の延伸仮撚り加工装置を用い、動摩擦係数が２．０μｄ以下の合成繊維糸条を延伸仮撚り加工することを特徴とする延伸仮撚り加工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−１２１１６５（Ｐ２００８−１２１１６５Ａ）
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３０８９５６（Ｐ２００６−３０８９５６）
【出願日】平成１８年１１月１５日（２００６．１１．１５）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月１５日（２００６．１１．１５）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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