(57)【要約】ランダムに熱膠着した特殊な形状のフィラメントを開示する。フィラメントは、加工条件を変えると、繊維構造、総線密度、単糸密度、単糸の数、単糸の断面形状、単糸の半径形状係数（ＤＲ％）、単糸の三次元構造形状、無限長のフィラメントの軸方向に沿った単糸の物理的性質が変化する。このフィラメントは、紡糸パッケージの紡糸速度を変えずに、溶融供給ポンプから供給する紡糸溶融物を周期的に制御及び調節することで製造し、これによりスピナレットプレートから紡糸される糸の総線密度と単糸密度も周期的に変化する。紡糸コンポーネントの溶融圧力を変えると、弧状のスピナレットから紡糸されるポリマーエラストマーの膨張の程度が変わる。ポリマーエラストマーがぶつかり合って、膠着状態は、確実な膠着、不確実な膠着、無膠着となり、単糸の数も規則的かつ周期的に変化する。このようにして、上記の特性を備えた特殊な形状のフィラメントを紡糸する。
2013538947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
確率的熱膠着形状化フィラメントであって、
前記形状化フィラメントは、加工条件を変えると、繊維構造、総線密度、モノフィラメント密度、モノフィラメントの数、モノフィラメントの断面形状、モノフィラメントの半径変形度（ＤＲ％）、モノフィラメントの三次元構造、無限長のフィラメントの軸方向に沿ったモノフィラメントの物理的性質が変化することを特徴とする、確率的熱膠着形状化フィラメント。
【請求項２】
前記構造化フィラメントは、紡糸パッケージの紡糸速度を変えずに、溶融供給ポンプから供給する紡糸溶融物を周期的に制御及び調節することで製造し、これによりスピナレットプレートから紡糸されるフィラメント糸の総線密度とモノフィラメント密度も周期的に変化し、紡糸コンポーネントの溶融圧力を変えると、スピナレットスリットから紡糸されるポリマーエラストマーの膨張の程度が変わり、ポリマーエラストマーがぶつかり合って、膠着状態は、確実な膠着、不確実な膠着、無膠着となり、モノフィラメントの数も規則的かつ周期的に変化することを特徴とする、請求項１に記載の確率的熱膠着形状化フィラメント。
【請求項３】
前記スピナレットプレートの下、７０ｍｍと１２０ｍｍの間の位置で、繊維の移動方向に対して垂直に、冷却用空気を揺らしながら当て、スピナレットスリットから紡糸されたばかりのポリマーエラストマーに揺れる冷却用空気で規則的かつ周期的な動揺を与えて、不安定な動揺状態で膠着点を作り、つまり、膠着点の位置に確率的変化を与え、膠着部分を分散させ、モノフィラメント密度、モノフィラメントの数、モノフィラメントの断面形状にも同時的かつ確率的な変化を与えることを特徴とする、請求項２に記載の確率的熱膠着形状化フィラメント。
【請求項４】
前記スピナレットプレートは、３つのスピナレットスリット（１つは長く、２つは短いスピナレットスリット）を持ち、前記スピナレットスリットから紡糸されるポリマーエラストマーの膠着状態に周期的変化を与え、３本のフィラメントは異なる線密度と固化の際の収縮率、更に、確率的に変化した内部応力と相互引っ張り力を持つため、前記構造化フィラメントはらせん構造状となり、らせん方向は左旋性であったり右旋性であったり、繊維は真っ直ぐであったり巻いていたり、繊維表面は窪んでいたり膨らんでいたりすることを特徴とする、請求項３に記載の確率的熱膠着形状化フィラメント。
【請求項５】
３つのスピナレットスリット（１つは長く、２つは短いスピナレットスリット）から紡糸するポリマーエラストマーは、同じ構成材料に互いに確率的膠着を行って製造しても、性能の異なる２つの構成材料に複合的な確率的膠着を行って製造しても良く、特に、収縮性能の異なる２つの構成材料に複合的な確率的膠着を行ったものは立体効果に富むことを特徴とする、請求項４に記載の確率的熱膠着形状化フィラメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、確率的熱膠着形状化（stochastic thermal-conglutination profiled）フィラメント、詳細には、スピナレット（紡糸口金：spinneret）プレートの３つのスピナレットスリットから紡糸した粘性状態の扁平フィラメント糸から成る３本の形状化フィラメントに関するものであって、放出口（fire）の縦方向に沿って確率的熱膠着点を連続的に変化させると、繊維の断面形状が連続的に変化する。本発明は化学繊維製造に関する技術分野に関連する。
【背景技術】
【０００２】
化学繊維の発明と発展は、人々が科学技術を用いて天然繊維を模倣、代用、凌駕する歴史である。
【０００３】
化学繊維フィラメントは、モノフィラメント線密度、モノフィラメント垂直構造、モノフィラメント断面形状、モノフィラメント性能を常に不変に保ちながら、無限の長さにすることができる。このため、化学繊維は、技術的特徴の点において天然繊維より優れている。円形のスピナレットオリフィスから紡糸した円形の断面を持つ化学繊維は、生産量が最も多い、最も広く利用されている種類である。円形でないスピナレットオリフィスから紡糸した特殊な断面を持つ化学繊維は、形状化（profiled）繊維として知られている。円形状の断面を有する繊維に対し、形状化繊維は、特殊な幾何学的形状のスピナレットプレートから押し出し、冷却、固化するため、三角形、Ｔ字形、Ｘ字形、Ｙ字形、多葉形などの形をしている天然繊維のような、特殊な幾何学的形状の断面を持つ。形状化繊維の性質は断面形状と半径変形度（radial degree of profile：ＤＲ％）に応じて変化する。形状化繊維は、弾力性が高く、毛羽立ちしにくく、嵩高く、広げ易く、防汚効果があり、布地のドレープ性や防皺性が向上するという特徴がある。
【０００４】
近年、様々な形状化繊維の発展は変化に富み、用途も増えている。形状化繊維は、衣類、装飾、工業用繊維産業において広い市場が見込まれ、不織布および模造皮革コーティング用の理想的な原材料となる。しかし、円形フィラメントおよび非円形フィラメント（非常に多くのフィラメントまたはモノフィラメント）はどちらも、無限長の繊維の軸に沿った線密度とモノフィラメントの数に関しては不変のままである。更に、モノフィラメント構造、モノフィラメントの断面形状、モノフィラメントの半径変形度（ＤＲ％）、モノフィラメント密度も不変のままである。また、形状化繊維には多様な立体化学構造が無く、繊維の種類も乏しい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明のねらいは、形状化フィラメントに関する先行技術の欠点の克服と、確率的熱膠着形状化フィラメントの提示であり、このようなフィラメントには、多様な立体化学構造、豊富な種類、広い応用範囲がある。スピナレットプレートの３つのスピナレットスリットから紡糸した、粘性状態の３本の膨張した扁平モノフィラメントに揺れる冷却用空気を当て、また紡糸コンポーネントの溶融圧力を周期的に変えると、モノフィラメントの縦方向に沿って確率的熱膠着点が連続的に変化し、この結果、モノフィラメントの断面が連続的に変化する。このようにして構造化フィラメントを製造する。モノフィラメントの断面形状は確率的変化を受ける。同時に、モノフィラメントの半径変形度（ＤＲ％）、モノフィラメント密度、モノフィラメントの数、モノフィラメントの縦方向の三次元構造、モノフィラメントの物理的性能も確率的変化を受ける。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、次のような技術的提案によって達成される。構造化フィラメント（profiled filament）は、加工条件を変えると、繊維構造、総線密度、モノフィラメント密度、モノフィラメントの数、モノフィラメントの断面形状、モノフィラメントの半径変形度（ＤＲ％）、モノフィラメントの三次元構造、無限長のフィラメントの軸方向に沿ったモノフィラメントの物理的性質が変化する。
【０００７】
構造化フィラメントは、紡糸パッケージの紡糸速度を変えずに、溶融供給ポンプから供給する紡糸溶融物を周期的に制御及び調節することで製造し、これによりスピナレットプレートから紡糸されるフィラメント糸の総線密度とモノフィラメント密度も周期的に変化する。紡糸コンポーネントの溶融圧力を変えると、スピナレットスリットから紡糸されるポリマーエラストマーの膨張の程度が変わる。ポリマーエラストマーがぶつかり合って、膠着状態は、確実な（reliable）膠着、不確実な（unreliable）膠着、無膠着となり、モノフィラメントの数も規則的かつ周期的に変化する。
【０００８】
スピナレットプレートの下、７０ｍｍと１２０ｍｍの間の位置で、繊維の移動方向に対して垂直に、冷却用空気を揺らしながら当てる。スピナレットスリットから紡糸されたばかりのポリマーエラストマーに揺れる冷却用空気で規則的かつ周期的な動揺を与えて、不安定な動揺状態で膠着点を作り、つまり、膠着点の位置に確率的変化を与え、膠着部分を分散させ、モノフィラメント密度、モノフィラメントの数、モノフィラメントの断面形状にも同時的かつ確率的な変化を与える。スピナレットプレートには３つのスピナレットスリット（１つは長く、２つは短いスピナレットスリット）があり、スピナレットスリットから紡糸されたポリマーエラストマーの膠着状態に周期的変化を与える。３本のフィラメントは異なる線密度と固化の際の収縮率、更に、確率的に変化した繊維内部応力と相互引っ張り力を持つため、構造化フィラメントはらせん構造状となり、らせん方向は左旋性であったり右旋性であったり、繊維は真っ直ぐであったり巻いていたり、繊維表面は窪んでいたり膨らんでいたりする。
【発明の効果】
【０００９】
３つのスピナレットスリット（１つは長く、２つは短いスピナレットスリット）から紡糸するポリマーエラストマーは、同じ構成材料に互いに確率的膠着を行って製造しても、性能の異なる２つの構成材料に複合的な確率的膠着を行って製造しても良い。特に、収縮性能の異なる２つの構成材料に複合的な確率的膠着を行ったものは、立体的効果に富んでいる。
【００１０】
３つのスピナレットスリットから紡糸した３本の（１本は長く、２本は短い）高ポリマフィラメントは、異なる線密度と冷却収縮率、更に、確率的に変化した繊維内部応力と相互引っ張り力を持つため、構造化フィラメントはらせん構造状となり、らせん方向は左旋性であったり右旋性であったり、繊維は真っ直ぐであったり巻いていたり、繊維表面は窪んでいたり膨らんでいたりする。モノフィラメントの物理的性能と三次元形状も確率的に変化するため、マルチフィラメントの束のモノフィラメントの軸に沿った性能の豊かな、無限長の繊維構造を持つ構造化フィラメントが得られる。構造化フィラメントには、多様な立体化学構造、変化に富んだ種類、広い応用範囲、簡単な製造工程、低い製造コスト、良好な品質などの長所がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のスピナレットプレート上の一組のスピナレットオリフィスを示す構造線図である。
【図２】本発明の確率的熱膠着構造化フィラメントの一例の断面を示す線図である。
【図３】本発明の確率的熱膠着構造化フィラメントの他の例の断面を示す線図である。
【図４】本発明の確率的熱膠着構造化フィラメントの他の例の断面を示す線図である。
【図５】本発明の確率的熱膠着構造化フィラメントの他の例の断面を示す線図である。
【図６】本発明の確率的熱膠着構造化フィラメントの他の例の断面を示す線図である。
【図７】本発明の確率的熱膠着構造化フィラメントの他の例の断面を示す線図である。
【図８】本発明の確率的熱膠着構造化フィラメントの他の例の断面を示す線図である。
【図９】本発明の確率的熱膠着構造化フィラメントの他の例の断面を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
添付図および実施の形態を併用しながら、本発明について詳細に述べる。構造化フィラメントは、加工条件を変えると、繊維構造、総線密度、モノフィラメント密度、モノフィラメントの数、モノフィラメントの断面形状、モノフィラメントの半径変形度（ＤＲ％）、モノフィラメントの三次元構造形状、無限長のフィラメントの軸方向に沿ったモノフィラメントの物理的性質が変化する。
【００１３】
構造化フィラメントは、紡糸パッケージの紡糸速度を変えずに、溶融供給ポンプから供給する紡糸溶融物を周期的に制御及び調節することで製造し、これによりスピナレットプレートから紡糸されるフィラメント糸の総線密度とモノフィラメント密度も周期的に変化する。紡糸コンポーネントの溶融圧力を変えると、スピナレットスリットから紡糸されるポリマーエラストマーの膨張の程度が変わる。ポリマーエラストマーがぶつかり合って、膠着状態は、確実な膠着、不確実な膠着、無膠着となり、モノフィラメントの数も規則的かつ周期的に変化する。
【００１４】
スピナレットプレートの下、７０ｍｍと１２０ｍｍの間の位置で、繊維の移動方向に対して垂直に、冷却用空気を揺らしながら当てる。スピナレットスリットから紡糸されたばかりのポリマーエラストマーに揺れる冷却用空気で規則的かつ周期的な動揺を与えて、不安定な動揺状態で膠着点を作り、つまり、膠着点の位置に確率的変化を与え、膠着部分を分散させ、モノフィラメント密度、モノフィラメントの数、モノフィラメントの断面形状にも同時的かつ確率的な変化を与える。
【００１５】
スピナレットプレートには３つのスピナレットスリット（１つは長く、２つは短いスピナレットスリット）があり、スピナレットスリットから紡糸されたポリマーエラストマーの膠着状態に周期的変化を与える。３本のフィラメントは異なる線密度と固化の際の収縮率、更に、確率的に変化した内部応力と相互引っ張り力を持つため、構造化フィラメントはらせん構造状となり、らせん方向は左旋性であったり右旋性であったり、繊維は真っ直ぐであったり巻いていたり、繊維表面は窪んでいたり膨らんでいたりする。
【００１６】
３つのスピナレットスリット（１つは長く、２つは短いスピナレットスリット）から紡糸するポリマーエラストマーは、同じ構成材料に互いに確率的膠着を行って製造しても、性能の異なる２つの構成材料に複合的な確率的膠着を行って製造しても良い。特に、収縮性能の異なる２つの構成材料に複合的な確率的膠着を行ったものは、立体的効果に富んでいる。図１に示すように、構造化フィラメントは、そのそれぞれが３つのスピナレットスリット（１つは長く、２つは短いスピナレットスリット）から成る、複数組のスピナレットオリフィスを備えたスピナレットプレートで作られたポリマーエラストマーである。構造化フィラメントは、加工条件を変えると、繊維構造、総線密度、モノフィラメント密度、モノフィラメントの数、モノフィラメントの断面形状、モノフィラメントの半径変形度（ＤＲ％）、モノフィラメントの三次元構造形状、無限長のフィラメントの軸方向に沿ったモノフィラメントの物理的性質が変化する。
【００１７】
構造化フィラメントは、同じ構成材料に互いに確率的膠着を行って製造したポリマーエラストマーでも、性能の異なる２つの構成材料に複合的な確率的膠着を行って製造したポリマーエラストマーでも、収縮性能の異なる２つの構成材料に複合的な確率的膠着を行って製造したポリマーエラストマーでも良い。
【００１８】
確率的熱膠着構造化フィラメントの製造法は次のとおりである。第１に、スピナレットプレート（図１に示す）を使用する。その上には複数組のスピナレットオリフィスが配置されており、それぞれのスピナレットオリフィスは、３つのスピナレットスリット（１つは長く、２つは短いスピナレットスリット）から成り、その間隙は、３つのスピナレットスリットから紡糸されたポリマーエラストマーが、ポリマーエラストマーの膨張によってぶつかり合い、接合するよう調節されている。第２に、溶融供給ポンプを、周期性を持つように制御及び調節して、紡糸パッケージの紡糸速度を変えずに紡糸溶融物を供給すると、スピナレットプレートから紡糸されるフィラメント糸の総線密度とモノフィラメント密度も周期的に変化する。紡糸コンポーネントの溶融圧力を変えると、スピナレットスリットから紡糸されるポリマーエラストマーの膨張の程度が変わる。ポリマーエラストマーがぶつかり合って、膠着状態は、確実な膠着、不確実な膠着、無膠着となり、モノフィラメントの数も規則的かつ周期的に変化する。第３に、スピナレットプレートの下、７０ｍｍと１２０ｍｍの間の位置で、繊維の移動方向に対して垂直に、冷却用空気を揺らしながら当てる。スピナレットスリットから紡糸されたばかりのポリマーエラストマーに揺れる冷却用空気で規則的かつ周期的な動揺を与えて、不安定な動揺状態で膠着点を作る。３つのスピナレットスリット（１つは長く２つは短いスピナレットスリット）から紡糸されたポリマーエラストマーの膠着状態に周期的変化を与える。３本のフィラメントは異なる線密度と固化の際の収縮率、更に、確率的に変化した内部応力と相互引っ張り力を持つため、構造化フィラメントはらせん構造状となり、らせん方向は左旋性であったり右旋性であったり、繊維は真っ直ぐであったり巻いていたり、繊維表面は窪んでいたり膨らんでいたりする。確率的熱膠着構造化フィラメントは、加工条件を変えると、総線密度、モノフィラメント密度、モノフィラメントの数、モノフィラメントの断面形状、モノフィラメントの半径変形度（ＤＲ％）、モノフィラメントの三次元構造、モノフィラメントの物理的性質が変化する。
【実施例】
【００１９】
［実施例１］
１．確率的熱膠着構造化フィラメントのスピナレットプレート上に、複数組のスピナレットオリフィスを設ける。それぞれのスピナレットオリフィスは、３つのスピナレットスリット（図１に示すように、１つは長く、２つは短いスピナレットスリット）から成り、その間隙は、３つのスピナレットスリットから紡糸されたポリマーエラストマーが、ポリマーエラストマーの膨張によってぶつかり合い、接合するよう制御されている。３つのスピナレットスリットの物理的寸法とその間の相対的間隙は、様々な製品の基準と要件に応じて変わる。
【００２０】
２．溶融供給ポンプで調節及び制御して、紡糸コンポーネントの溶融圧力を規則的かつ周期的に変化させる。また、紡糸パッケージの紡糸速度を変えずに、溶融供給ポンプから供給する溶融物の量を周期的に変化させると、スピナレットプレートから紡糸されるフィラメント糸の総線密度とモノフィラメント密度も周期的に変化する。更に、紡糸コンポーネントの溶融圧力も規則的かつ周期的に変化させると、これにより３つのスピナレットスリット（１つは長く、２つは短いスピナレットスリット）から紡糸されるポリマーエラストマーの膨張の程度も規則的かつ周期的に変化する。ポリマーエラストマーは膨張してぶつかり合い、膠着状態は、確実な膠着から、不確実な膠着、無膠着まで、規則的かつ周期的に変化することができる。
【００２１】
３．スピナレットプレートの下、７０ｍｍと１２０ｍｍの間の位置で、繊維の移動方向に対して垂直に、冷却用空気を揺らしながら当てる。スピナレットスリットから紡糸されたばかりのポリマーエラストマーに揺れる冷却用空気で規則的かつ周期的な動揺を与えて、不安定な動揺状態で膠着点を作り、つまり、膠着点の位置に確率的変化を与え、膠着部分（少なくとも、図２に示すように）、モノフィラメント密度、モノフィラメントの数にも、同時的かつ確率的な変化を与える。前述の技術的効果の下で、３つのスピナレットスリット（１つは長く、２つは短いスピナレットスリット）から紡糸された３本のポリマーエラストマーの膠着状態に周期的変化を与える（図２〜図９に示すように）。３本のフィラメントは異なる線密度と固化の際の収縮率（線密度がより小さいもの、収縮がより強いもの、収縮率がより大きいもの）、更に、確率的に変化した繊維内部応力と相互引っ張り力を持つため、構造化フィラメントはらせん構造状となり、らせん方向は左旋性であったり右旋性であったり、繊維は真っ直ぐであったり巻いていたり、繊維表面は窪んでいたり膨らんでいたりする。また、モノフィラメントの物理的性能と三次元形状も確率的に変化する。３つのスピナレットスリット（１つは長く、２つは短いスピナレットスリット）から紡糸するポリマーエラストマーは、同じ構成材料に互いに確率的膠着を行って製造しても、性能の異なる２つの構成材料に複合的な膠着を行って製造しても良い。特に、収縮性能の異なる２つの構成材料に複合的な膠着を行ったものは立体的効果に富むため、マルチフィラメントの束のモノフィラメントの軸に沿った性能の豊かな、無限長の繊維構造を持つ構造化フィラメントが得られる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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