(57)【要約】ポリトリメチレンテレフタレート短繊維の製造方法するに際し、ポリトリメチレンテレフタレート系ポリマーを溶融紡糸し、引取りローラーを介して引き取り、未延伸トウとして収缶した後、収缶された該未延伸トウを延伸工程に供するまでの間、該未延伸糸の水分率を０．５〜１２ｗｔ％に維持し、かつ該未延伸トウを取り囲む雰囲気温度を３５℃以下とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリトリメチレンテレフタレート系ポリマーを溶融紡糸し、引取りローラーを介して引き取り、未延伸トウとして収缶した後、収缶された該未延伸トウを延伸工程に供するまでの間、該未延伸トウの水分率を０．５〜１２ｗｔ％に維持し、かつ該未延伸トウを取り囲む雰囲気温度を３５℃以下に維持することを特徴とするポリトリメチレンテレフタレート短繊維の製造方法。
【請求項２】
未延伸トウが、引取りローラーで引き取られた後、収缶されるまでの間で、圧空式吸引装置に通される請求項１記載のポリトリメチレンテレフタレート短繊維の製造方法。
【請求項３】
ポリトリメチレンテレフタレート系ポリマーの固有粘度が０．５〜１．８の範囲である請求項１または２記載のポリトリメチレンテレフタレート短繊維の製造方法。
【請求項４】
溶融紡糸温度が２３５〜２８５℃の範囲である請求項１〜３のいずれかに記載のポリトリメチレンテレフタレート短繊維の製造方法。
【請求項５】
引き取り速度が５００〜２０００ｍ／分である請求項１〜４のいずれかに記載のポリトリメチレンテレフタレート短繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、ポリトリメチレンテレフタレート短繊維の製造方法に関するものである。
背景技術
テレフタル酸またはテレフタル酸ジメチルに代表されるテレフタル酸の低級アルキルエステルと、トリメチレングリコール（１，３−プロパンジオール）を重縮合させて得られるポリトリメチレンテレフタレートは、低弾性率（ソフトな風合い）、優れた弾性回復率、易染性といったポリアミドに類似した性質と、耐光性、熱セット性、寸法安定性、低吸水率といったポリエチレンテレフタレートに類似した性能を併せ持つポリマーである。そして、その優れた特徴を生かして詰綿、不織布、紡績糸織物等への実用化を目指して、様々な角度からポリトリメチレンテレフタレート短繊維の製造技術が検討されている。
一方、ポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステル短繊維の製造においては、通常、溶融紡糸された未延伸トウは収缶された状態で、一時的に保管され、その後、延伸工程に供される。
しかるに、かかる方法を用いて、ポリトリメチレンテレフタレート短繊維を得ようとすると、ポリトリメチレンテレフタレートからなる未延伸トウが一時的に保管されている間に、該未延伸トウが大きく収縮してしまい、品質が低下するという問題がある。
発明の開示
本発明の目的とするところは、ポリトリメチレンテレフタレートからなる未延伸トウの経時的な物性変化を低減し、均一な品質を有するポリトリメチレンテレフタレート短繊維を安定して製造できるポリトリメチレンテレフタレート短繊維の製造方法を提供することにある。
本発明者らは、ポリトリメチレンテレフタレート短繊維の品質低下を抑えるためには、溶融紡糸され、収缶された未延伸トウを、延伸工程に供するまでの間、所定の水分率及び温度に維持することがその対策になることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、上記目的を達成し得る本発明のポリトリメチレンテレフタレート短繊維の製造方法は、ポリトリメチレンテレフタレート系ポリマーを溶融紡糸し、引取りローラーを介して引き取り、未延伸トウとして収缶した後、収缶された該未延伸トウを延伸工程に供するまでの間、該未延伸トウの水分率を０．５〜１２ｗｔ％に維持し、かつ該未延伸トウを取り囲む雰囲気温度を３５℃以下に維持することを特徴とする。
発明を実施するための最良の形態
本発明に用いるポリマーは、実質的にテレフタル酸と１，３−プロパンジオールを重縮合せしめて得られるポリトリメチレンテレフタレートである。本発明において、ポリトリメチレンテレフタレート系ポリマーはポリトリメチレンテレフタレートホモポリマーであっても以下に示すポリトリメチレンテレフタレートコポリマーであってもよい。即ち、上記ポリマーには、本発明の効果を損なわない範囲で、イソフタル酸、コハク酸、アジピン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５−スルホイソフタル酸テトラブチルホスホニウム塩等の酸成分や、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール等のグリコール成分、ε−カプロラクトン、４−ヒドロキシ安息香酸、ポリオキシエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のうちの１種以上が、１５モル％以下、好ましくは５モル％以下共重合されていてもよい。また、必要に応じて、上記ポリマーには、各種の添加剤、例えば、艶消し剤、熱安定剤、消泡剤、整色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、結晶核剤、蛍光増白剤などが共重合、または混合されていてもよい。
本発明に用いるポリマーの固有粘度は０．５〜１．８の範囲が好ましく、より好ましくは０．７〜１．２の範囲である。該固有粘度が０．４未満の場合は、ポリマーの分子量が低すぎるため、充分な繊維強度が得られ難い。逆に該固有粘度が１．８を越える場合は、溶融粘度が高すぎるために紡糸が困難になる恐れがある。
本発明において、まず、前記ポリトリメチレンテレフタレート系ポリマーが常法の紡糸口金から溶融紡糸される。この際、溶融押出し温度（紡糸温度）は２３５〜２８５℃の範囲が好ましく、より好ましくは２４０〜２６０℃の範囲である。該紡糸温度が２８５℃よりも高いとポリマーの分解による着色や強伸度劣化が発生しやすい。逆に該紡糸温度が２３５℃よりも低いと充分な強伸度を有する繊維を得ることが困難になる。
紡糸口金から溶融吐出したポリマーは、引取りローラーによって引き取られる。その際、紡糸口金直下で該ポリマーに２０〜３０℃の冷却風を吹き当てて、固化させることが好ましい。さらには、ポリマーを固化させ、糸条となした後、該糸条に水分と油剤分を付与することが好ましい。この時の水分の量を適宜調整することにより、収缶される際の未延伸トウの水分率を調整することができる。また、かかる水分と油剤分を糸条に付与する方法については、特に限定されないが、オイリングローラー方式が好ましく例示される。また、前記引取りローラーの速度としては、５００〜２０００ｍ／分が好ましく、より好ましくは１０００〜１５００ｍ／分である。
続いて、引取りローラーで引き取られた糸条は未延伸トウとして収缶される。前記糸条が引取りローラーによって引き取られる際、糸条の水分率が低いと、自然落下で収缶するだけでは、単糸の乱れによるローラー巻きつき等のトラブルが発生しやすくなる。このため、引取りローラーを介して引き取られた糸条を、図１に例示されるような圧空式吸引装置に通すことにより、積極的に落下させ、収缶することが好ましい。なお、該図において、未延伸トウ（図示せず）は圧空の吸引作用により、上方から下方へ吸引される。
次に、収缶された未延伸トウは、一時的に保管された後、延伸工程で延伸される。かかる保管の際、未延伸トウの水分率を０．５〜１２ｗｔ％の範囲、好ましくは１〜７ｗｔ％の範囲、より好ましくは１〜４ｗｔ％の範囲に維持する必要がある。該水分率が、１２ｗｔ％よりも高くなると、保管中に該未延伸トウの単糸が膠着し易くなる。また、該水分率が１２ｗｔ％よりも高いと、収缶した缶内の水分溜りにより、該缶の下部に位置する未延伸トウが高水分率となり、単糸の膠着を起こし易くなる。逆に、前記未延伸トウの水分率が０．５ｗｔ％よりも低いと、延伸工程で未延伸トウを缶から引き上げる際、該未延伸トウの単糸が絡み合ったり、切れたりするため、安定した延伸が得られない。また、未延伸トウの水分率を上記の範囲内とする方法は、特に限定されないが、例えば、紡糸の段階で前述のように、オイリングローラー等で所定水分を付与して収缶した後、該缶を密封する方法が好ましく例示される。
また、未延伸トウを一時保管する際、雰囲気温度を３５℃以下、好ましくは０〜３０℃、より好ましくは０〜２５℃に維持する必要がある。該雰囲気温度が３５℃よりも高いと、未延伸トウが収縮したり、単糸相互の膠着が発生したりする恐れがある。
さらに本発明においては、未延伸トウの２４時間経時後の収縮率が２０％以下であることが好ましく、より好ましくは１０％以下である。通常、延伸工程では、いくつも缶から引き出した未延伸糸を合糸して延伸するが、かかる収縮率とすることで安定した延伸が可能となり、品質が均一な延伸糸、しいては短繊維が得られる。
本発明において、未延伸トウを延伸する方法としては、ポリエチレンテレフタレート繊維で一般的に行われている方法を採用することができる。また、延伸されたトウは通常、ポリエチレンテレフタレート繊維で一般的に行われている方法により、捲縮を付与し、さらにこれをカットして短繊維とすることができる。
本発明によれば、溶融紡糸された未延伸トウの経時的な収縮を著しく低減することができる。また、この未延伸トウは単糸の膠着や絡みがなく、優れた品質を有している。このため、本発明の製造方法によって得られたポリトリメチレンテレフタレート短繊維は、高品質であり、詰綿、不織布、紡績糸用短繊維として極めて好適なものである。
実施例
次に本発明の実施例及び比較例を詳述するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中の各測定項目は下記の方法で測定した。
（１）固有粘度
Ｏ−クロロフェノールを溶媒とし、３５℃で求めた。
（２）未延伸トウの水分率
収缶直後の未延伸トウを熱風乾燥機に入れ、１１０℃で１時間乾燥して、下記式により求めた。
未延伸トウの水分率＝（（Ａ０−Ａ１）／Ａ１）×１００（％）
ここで、Ａ０は未延伸トウの乾燥前重量であり、Ａ１は未延伸トウの乾燥後重量である。
なお、未延伸トウの水分率の変更は、紡糸口金と引き取りローラーとの間に設置されたオイリングローラーの回転数を適宜変更することにより、行った。
（３）雰囲気温度
密封した未延伸トウを静置しておいた室内温度を雰囲気温度とした。
（４）経時時間
収缶直後から未延伸トウの収縮率を測定するまでに経過した時間を経時時間とした。
（５）未延伸トウの収縮率
未延伸トウを収缶して所定の時間（上記経時時間）経過後、未延伸トウの繊度を測定し、収缶直後の未延伸トウの繊度からの増加分を収縮率とした。
（６）未延伸トウの表面状態
未延伸トウの表面状態を目視判定した。
３：単糸の膠着も絡みもなく良好
２：単糸の膠着や絡みがややあり
１：単糸の膠着や絡みがあり
［実施例１〜７、比較例１］
固有粘度０．９３のポリトリメチレンテレフタレートチップを、１３０℃で５時間乾燥した後、２５０℃で溶融し、φ０．２８ｍｍの丸断面吐出孔を１００８個穿設した紡糸口金より吐出量６６０ｇ／分で吐出し、ポリマー流の周囲から２５℃の冷却用空気を吹き当てて固化させた後、オイリングローラーに接触させて水分と油剤分を付与し、周速１３００ｍ／分の引取りローラーで引き取り、さらに、引取りローラー直後に設置された圧空式吸引装置（図１に示す）に通して、未延伸トウとして収缶した。
直ちに収缶した未延伸トウの水分率と繊度を測定した後、該未延伸トウを、水分が蒸発しないよう袋に入れて密閉し、室内温度の異なる部屋に保管した。そして、所定の時間経過後、該未延伸トウを袋から取り出して繊度を測定することにより収縮率を求め、また、未延伸トウの表面状態を目視判定した。評価結果を表１に示す。
［比較例２］
オイリングローラーの回転数を調整して未延伸トウの水分率を下げた以外は実施例１と同様にし、収縮率を求めると同時に未延伸トウの表面状態を目視判定した。評価結果を表１に示す。
［比較例３］
オイリングローラーの回転数を調整して未延伸トウの水分率を上げたことと、圧空式吸引装置を取り外した以外は実施例１と同様にし、収縮率を求めると同時に未延伸トウの表面状態を目視判定した。評価結果を表１に示す。
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産業上の利用可能性
本発明の製造方法によれば、ポリトリメチレンテレフタレートからなる未延伸トウの経時的な物性変化を低減でき、均一な品質の有するポリトリメチレンテレフタレート短繊維を安定して製造できる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明で使用することができる圧空式吸引装置を例示したものである。
【図１】
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【国際調査報告】
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