(57)【要約】【課題】  ポリエステル繊維の製造過程、特に３０００ｍ／分以上の高速製糸方法において、交絡ノズルおよびその周辺ガイドの汚れ付着を抑制し、糸切れ、毛羽、および長手方向の交絡開繊長バラツキが非常に少ない高品位なポリエテル繊維を得ることができる製造方法を提供する。【解決手段】  （１）溶融紡糸したポリエステル糸条を冷却固化した後、紡糸油剤を付与し交絡処理を施して３０００ｍ／ｍｉｎ以上のゴデットローラを介して巻取機で巻き取るポリエステル繊維の製造方法において、交絡処理装置の下方からスチームを供給することを特徴とするポリエステル繊維の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融紡糸したポリエステル糸条を冷却固化した後、紡糸油剤を付与し交絡処理を施して３０００ｍ／ｍｉｎ以上のゴデットローラを介して巻取機で巻き取るポリエステル繊維の製造方法において、流体により交絡を付与する交絡処理装置より下方からスチームを供給することを特徴とするポリエステル繊維の製造方法。
【請求項２】
スチームの供給量が交絡処理装置あたり下記式を満たすことを特徴とする請求項１記載のポリエステル繊維の製造方法。
Ｗ≧Ｑ×Ｎ／２０
Ｗ：交絡処理装置あたりのスチーム量（ｇ／分）
Ｑ：１糸条あたりのポリマーの吐出量（ｇ／分）
Ｎ：交絡処理装置を通過する糸条数（本）
【請求項３】
複数のゴデットローラを介して巻き取る際に、交絡処理装置およびスチーム供給装置がゴデットローラの間に設置されていることを特徴とする請求項１、または２記載のポリエステル繊維の製造方法。
【請求項４】
ポリエステル繊維中に無機粒子を０．１５重量％以上含有することを特徴とする請求項１、または２、３記載のポリエステル繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリエステル繊維の製造方法に関するものである。さらに詳しくは、無機粒子を含有するポリエステル繊維の高速製糸方法において、糸切れ、毛羽、および長手方向の交絡開繊長のバラツキが非常に少なく、高次加工で安定した製編織性と良好な品位の織編物を得ることができるポリエステル繊維の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ポリエステルを溶融紡糸する際には一般に油剤を付与した後、流体により交絡を付与する交絡ノズルを通過させるが、近年、３０００ｍ／分以上の高速製糸が主流になるにつれて交絡ノズルやその前後にある糸道規制ガイドの汚れが増大し、それにより走行糸条の擦過や交絡圧空の乱れが発生して、糸切れ、毛羽の増加や、交絡ノズルの性能が劣化し交絡開繊長のバラツキが大きくなる原因となり問題となっている。
【０００３】
紡糸速度が高速化することにより汚れが増加する理由としては、高速化に伴い給油ガイド、交絡ノズル、その他糸道ガイド上での糸条の擦過が大きくなり、ポリエステル自体やそれに含まれる酸化チタンに代表されるような無機粒子などが脱落しやすくなるためと考えられる。さらに、紡糸速度の高速化に伴い糸条に掛かる張力は増大するため、低速で紡糸するよりも交絡は掛かりにくくなる傾向がある。そのため、高速製糸では交絡を付与する流体の圧力を高く設定したり、比較的低張力となるゴデットローラ間やゴデットローラとワインダー間で交絡を付与するケース（特許文献１、２参照）が多いが、圧力を高くした場合、交絡ノズル上での糸条間擦過や油剤の飛散が増大するため、交絡ノズルおよびその周辺ガイドの汚れは増大する。また、ゴデットローラ間やゴデットローラとワインダー間は一般的に糸条間隔が狭くなるため、これらの場所で交絡を付与する場合、狭ピッチで多数の糸条に交絡を付与するため、飛散したポリエステル、無機粒子、油剤等の汚れが相互に付着しやすくなる。
【０００４】
特に近年、ポリエステル繊維の特品化によって、酸化チタンの含有量が多いフルダル繊維や、黒発色性向上のためシリカ粒子を混練した繊維が多く生産されるようになってきたが、これらの繊維では脱落する粒子やそれに付随するポリエステルが多いため、通常のポリエステル繊維よりも汚れの発生量が多いことが知られている。
【０００５】
このような問題を解決するために、交絡ノズルやその周辺ガイドに付着した汚れを定期的に洗浄除去することが昔から行われているが、このようなポリエステル、無機粒子、油剤等の飛散による汚れは経時により水分を失いゲル状に固化するため、一旦固着すると洗浄するのは容易ではない。また、交絡ノズルの清掃、交換のたびに生産を止めなければならず生産効率を悪化させているため、交絡ノズルおよびその周辺ガイドの汚れ抑制に関する改善は望まれている。
【０００６】
そこで、改善方法として交絡ノズル通過前に水、または低濃度に希釈した油剤を付与して、交絡ノズル通過後に再度油剤を付与する方法が開示されている（特許文献３、４参照）。しかしながら、この方法では油剤飛散は抑制できてもポリエステルや無機粒子の脱落、飛散には効果がなく、また糸条が交絡ノズルを通過する際に、まだ油剤で被膜されていないため、かえって糸条間摩擦や交絡ノズル、ガイド間摩擦が増大し、汚れが増加する問題が生ずる。
【０００７】
また、平滑性を向上させた油剤を付与したり、異なる特性の油剤を交絡ノズルの通過前後で付与する方法（特許文献５、６参照）が開示されているが、この方法では油剤の飛散自体は抑制されない上、経時による油剤のゲル状物が堆積し汚れの付着を増大させる問題が発生する。
【０００８】
このように、交絡ノズルおよびその周部のガイドに付着する汚れの増大について有効な改善策が見いだせていないのが現状である。
【特許文献１】特開平２−２８９１１３号公報（第４頁、左上８〜１８行目）
【特許文献２】特開平４−１８５７２６号公報（第３頁、右上４〜１４行目および実施例第２表）
【特許文献３】特開昭５８−１９７３０８号公報（第１頁、特許請求の範囲）
【特許文献４】特開２０００−２２００４４号公報（第２頁、請求項１）
【特許文献５】特開平３−２１３５７号公報（第２頁、左下１〜４行目）
【特許文献６】特開昭６２−１５３１９号公報（第１頁、特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、上記従来技術の諸問題を解決し、ポリエステル繊維の製造過程、特に３０００ｍ／分以上の高速製糸方法において、交絡ノズルおよびその周辺ガイドの汚れ付着を抑制し、糸切れ、毛羽、および長手方向の交絡開繊長バラツキが非常に少ない高品位なポリエテル繊維を得ることができる製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は下記の構成を採用するものである。すなわち、（１）溶融紡糸したポリエステル糸条を冷却固化した後、紡糸油剤を付与し交絡処理を施して３０００ｍ／ｍｉｎ以上のゴデットローラを介して巻取機で巻き取るポリエステル繊維の製造方法において、交絡処理装置より下方からスチームを供給することを特徴とするポリエステル繊維の製造方法。
（２）該スチームの供給量が交絡処理装置あたり下記式を満たすことを特徴とする前記（１）に記載のポリエステル繊維の製造方法。
【００１１】
Ｗ≧Ｑ×Ｎ／２０
Ｗ：交絡処理装置あたりのスチーム量（ｇ／分）
Ｑ：１糸条あたりのポリマーの吐出量（ｇ／分）
Ｎ：交絡処理装置を通過する糸条数（本）
（３）該交絡処理装置、およびスチーム供給装置がゴデットローラ間に設置されていることを特徴とする前記（１）、または（２）記載のポリエステル繊維の製造方法。
（４）ポリエステル繊維中に無機粒子を０．１５重量％以上含有することを特徴とする前記（１）、または（２）、（３）記載のポリエステル繊維の製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ポリエステル繊維の製造方法において、とりわけ３０００ｍ／分以上の高速製糸で多く発生する交絡ノズルおよびその周辺ガイドの汚れを抑制して、これらが起因となる糸切れ、毛羽、および長手方向の交絡開繊長バラツキの発生を極めて少なくしたポリエステル繊維を得ることができ、これにより高次加工で安定した製編織性と良好な品位の織編物を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明のポリエステル繊維の製造方法について詳細を説明する。
【００１４】
図１、２は本発明の一実施形態を示す紡糸機の概略図である。
【００１５】
図１は、紡糸口金１より吐出した糸条Ｙを３０００ｍ／分以上のゴデットローラ速度による紡糸ドラフトで最終延伸倍率まで延伸した後、冷却装置２の冷却風域を通過せしめて冷却固化した糸条に、給油装置３により紡糸油剤を付与し、第１ゴデットローラ４、第２ゴデットローラ５を介して巻取機６で糸条を巻き取る紡糸方法において、ゴデットローラ４〜５間で交絡処理装置７の流体により交絡を施す際に、交絡処理装置７の下方よりスチーム供給装置８からスチームを供給する紡糸方法を概念図化したものである。
【００１６】
図２は、図１同様に溶融紡糸した糸条を冷却固化し紡糸油剤を付与した後、第１ゴデットローラ４を介する前に交絡処理装置７の流体により交絡を施し、その際に交絡処理装置７の下方よりスチーム供給装置８からスチームを供給して、その後３０００ｍ／分のゴデットローラ４、５を介して巻取機６で巻き取る紡糸方法を概念図化したものである。
【００１７】
本発明のポリエステル繊維の製造方法は、流体により交絡を付与する交絡処理装置の下方よりスチームを供給することを特徴とするものであり、交絡処理装置およびスチーム供給装置の設置場所については第１ゴデットローラより上方でもゴデットローラ間でも巻取機上方でも構わない。特に、糸条が狭ピッチで集中するゴデットローラ間では汚れの飛散、堆積が大きいので、該箇所に設置すれば本発明の目的である汚れ抑制の効果はより大きなものとなる。
【００１８】
スチームの供給位置については、スチームが下から上へ流れるため交絡処理装置の下方であり、好ましくは交絡処理装置とスチーム供給距離が３０ｃｍ以内であることが望ましい。また、さらに好ましくは該交絡処理装置とスチーム供給装置を同一のカバー等で覆うことにより、スチームの流れが外乱に影響されず供給されるため望ましい。
【００１９】
本発明におけるスチーム供給量は交絡処理装置を通過するポリエステル繊維の量に比例する。これは、ポリエステル繊維の通過量が多い、またはポリエステル繊維の糸条数が多くなると交絡処理装置で発生する汚れが多くなるためであり、この点について本発明で鋭意研究した結果、スチーム供給量Ｗは１糸条あたりのポリエステルの吐出量をＱ、糸条数をＮとした場合、下記（１）式を満たす場合に本発明の効果を発揮することを見いだした。
【００２０】
Ｗ≧Ｑ×Ｎ／２０（ｇ／分）                                ・・・（１）
より好ましくは、下記（２）式を満たすものとする。
【００２１】
Ｗ≧Ｑ×Ｎ／１０（ｇ／分）                                ・・・（２）
また、経済性や繊維物性への影響の観点からスチーム供給量は本発明の効果が発揮する範囲でできる限り少ない方が好しい。
【００２２】
本発明で供給するスチームの温度は特に言及しないが、好ましくは１２０℃以上が汚れの抑制効果が大きく望ましい。
【００２３】
本発明は３０００ｍ／分以上の高速製糸における交絡処理装置の汚れ抑制に効果を発揮するものであり、特に４５００ｍ／分以上の紡糸速度において有効である。
【００２４】
本発明のポリエステル繊維は、繰り返し単位が実質的にポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートに代表されるポリエステル系繊維を主たる対象とするが、テレフタルン酸およびアルキレングリコール以外の第３成分を２０モル％以下の範囲で共重合したポリエステルであっても、また、必要に応じて制電剤、艶消剤、紫外線吸収剤、染色性改良剤、各種顔料当の添加剤を混入せしめたものであっても構わない。特に、近年では防透性やドライ感を向上させる酸化チタンや黒発色性を向上させるシリカ粒子等に代表される無機粒子を多く含有したポリエステル繊維の需要が伸びてきているが、これら無機粒子を多く含有したポリエステル繊維は繊維表面上に無機粒子を核とした突起が多く存在することから、単糸間やガイド等の擦過で脱落しやすく汚れの付着量が多いので、本発明による汚れ抑制は非常に効果的である。とりわけ、無機粒子が０．１５重量％以上、さらには０．５０重量％以上含有しているポリエステル繊維を紡糸する場合に有効である。
【００２５】
ただし、無機粒子を過剰に含有しているポリマーでは、糸条が交絡処理装置を通過する際に交絡ノズルや前後の糸道規制ガイド自体の摩耗を著しく進行させるため、本発明を用いても毛羽や糸切れの発生が多くなる可能性がある。本発明の効果を十分に発揮させるためには、ポリマー中の無機粒子の含有量は３．５０％以下であることが望ましく、好ましくは３．００％以下である。
【００２６】
本発明によるポリエステル繊維の製造方法を用いることにより、高速製糸において流体による交絡処理装置で多く発生するポリエステル繊維に含まれる無機粒子の脱落や飛散した油剤のゲル化物等の汚れ物付着を好適に抑制でき、糸切れ、毛羽および交絡開繊長バラツキの極めて少ないポリエステル繊維を得ることが可能となる。また、本発明の製造方法で得られてポリエステル繊維を用いることにより、高次加工において製編織性が良好で、交絡斑に起因するタテスジ等の欠点がない高品位な織編物を得るのに有効である。
【実施例】
【００２７】
以下実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例中の評価項目は以下に述べる方法で測定した。
（１）交絡処理装置の汚れ付着状況
未使用の交絡処理装置を取り付けた後、糸条を３日間紡糸し、３日目の交絡ノズルおよびその周辺の糸道規制ガイドにゲル化した汚れの付着量を目視で確認した。汚れの付着が全く見られないものを○、極わずかに付着が見られる程度を△とし、○、△それぞれを本発明の製造方法とした。
（２）糸切れ回数
紡糸３日目の糸切れ回数を確認した。判断基準は紡糸１ｔあたりの交絡ノズルおよび周辺ガイド汚れに起因した糸切れをカウントし、０．１回／ｔ以下を好適とし本発明の製造方法とした。
（３）交絡開繊長バラツキ
「ＲＯＴＨＣＨＩＬＤ」社製ＥＮＴＡＮＧＬＥＭＥＮＴ  ＴＥＳＴＥＲ  Ｒ−２０６０を用い、測定速度５．０ｍ／ｍｉｎ、トリップテンションレベル１０．０ｃＮ、トリップ後の次回針刺しまでの糸長１．０ｃｍ、繰り返し数３０回に測定条件を設定し、３２本のサンプルを紡糸開始時と紡糸３日目でそれぞれ連続測定した。測定糸条への針刺し部からトリップテンションレベル（１０．０ｃＮ）に到達してトリップするまでの糸条長を非交絡部分の開繊長とみなし、下記式で算出されるΔＣＶ％が１．３以下のものが得られれば本発明の製造方法とする。
【００２８】
ΔＣＶ％＝（σ３ｄ／Ａ３ｄ）／（σｓｔ／Ａｓｔ）
Ａｓｔ：紡糸開始時のポリエステル繊維の平均開繊長
σｓｔ：紡糸開始時のポリエステル繊維の開繊長標準偏差
Ａ３ｄ：紡糸３日目のポリエステル繊維の平均開繊長
σ３ｄ：紡糸３日目のポリエステル繊維の開繊長標準偏差
（４）毛羽欠点数
東レエンジニアリング（株）製フライカウンター（ＭＦＣ−１２０Ｓ）を用いて、解舒速度＝５００ｍ／ｍｉｎ、測定長＝５００００ｍの測定条件で測定し、検出された毛羽個数を毛羽欠点数とした。紡糸３日目のポリエステル繊維３２本のサンプルを測定し毛羽欠点数が０〜１個のものが得られる製造方法を本発明とした。
【００２９】
また、ＮＩＳＳＡＮ製ウォータジェットルーム織機（ＬＷ５５）を用いて織機回転数１０００ｒｐｍ、緯糸長１４１５ｃｍで平織物を１０疋製織した際の経糸毛羽停台回数、経糸切れ停台回数を調査し製織性を評価した。また、得られた織物を定法によりシルバーグレーの染料で染色し、染色加工反について毛羽立ち、タテスジ品位を評価し、○：良好、△：やや不良、×：不良の３段階で評価した。
【００３０】
実施例１
酸化チタン０．３重量％を含有する極限粘度［η］＝０．６４のポリエチレンテレフタレートを２９０℃で溶融し、図１に示した高速紡糸装置を用いて孔数３６Ｈの吐出孔を有する口金にて２８ｇ／分で計量されたポリエチレンテレフタレートをそれぞれ８つの口金から紡出し、冷却風で冷却固化した後、５０００ｍ／分の１ゴデットローラを介して引き取られ、１ゴデットローラと２ゴデットローラの間に設置された流体により交絡を付与する交絡処理装置を通過せしめる際に、交絡処理装置の下方１０ｃｍの距離より１３０℃のスチームを２８ｇ／分供給して巻取機で巻き取る紡糸方法で５６デシテックス，３６フィラメントの三角断面のポリエステル繊維を３日間製糸した。（スチーム供給量Ｗの計算式；≧Ｑ×Ｎ／２０＝１１．２，≧Ｑ×Ｎ／１０＝２２．４）
実施例１の紡糸３日目の交絡処理装置（交絡ノズル、周辺糸道ガイド）の汚れ状況を観察した結果、および糸切れ回数、交絡開繊長バラツキ、毛羽欠点数の測定結果を表１に示す。実施例１は交絡処理装置の汚れはなく、糸切れ回数、交絡開繊長バラツキ、毛羽欠点数ともに本発明の要件を満たすレベルのものが得られ、高次加工状況も良好であった。
【００３１】
実施例２〜４、比較例１
実施例２〜４はスチームの供給量がそれぞれ１５、１２、９ｇ／分である以外は実施例１と同様に製糸した。その結果を表１に示す。実施例２、３ともに、紡糸３日目の交絡処理装置の汚れ状況、糸切れ回数、交絡開繊長バラツキ、毛羽欠点数について本発明を要件を満たすものであったが、実施例４はＷ≦Ｑ×Ｎ／２０となったため、汚れの付着が若干見られ糸切れ回数、開繊長バラツキともに実施例１〜３に比べると劣性となった。
【００３２】
比較例１はスチーム供給量を０ｇ／分とした以外は実施例１と同様に製糸した。その結果を表１に示す。比較例１は紡糸３日目の交絡処理装置の汚れが多く見られ、糸切れ回数、開繊長バラツキ、毛羽欠点数ともに本発明の要件を満たすレベルではなかった。また、高次加工状況も良好ではなかった。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
実施例５〜９、比較例２
実施例５〜９はポリエステル繊維の酸化チタン量をそれぞれ０．１５、１．００、２．５０、３．１０、３．６０重量％にした以外は実施例１と同様に製糸した。その結果を表２に示す。実施例５〜９ともに紡糸３日目の交絡処理装置の汚れ状況、糸切れ回数、交絡開繊長バラツキ、毛羽欠点数について本発明を要件を満たすものであった。また、いずれも高次加工状況は良好であったが、実施例８、９は高次加工で若干経停台回数が多くなった。
【００３５】
比較例２は酸化チタン量を２．５０重量％、スチーム供給量を０ｇ／分とした以外は実施例１と同様に製糸した。その結果を表２に示す。比較例２は表１の比較例１以上に紡糸３日目の交絡処理装置の汚れが多く見られ、糸切れ回数、開繊長バラツキ、毛羽欠点数ともに本発明の要件を満たすレベルではなかった。また、高次加工状況も比較例１以上に悪化した。
【００３６】
【表２】
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【００３７】
実施例１０〜１３
実施例１０〜１３はスチーム供給箇所から交絡処理装置の距離をそれぞれ５、２０、３０、３５ｃｍにした以外は実施例１と同様に製糸した。その結果を表３に示す。実施例１０〜１３ともに紡糸３日目の交絡処理装置の汚れ状況、糸切れ回数、交絡開繊長バラツキ、毛羽欠点数について本発明を要件を満たすものであったが、実施例１２、１３についてはスチーム供給箇所と交絡処理装置の距離が離れており、汚れの付着が若干見られとともに糸切れ回数、開繊長バラツキともに実施例１０、１１に比べると劣性となった。
【００３８】
【表３】
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【００３９】
実施例１４〜１６
実施例１４〜１６はスチームの温度をそれぞれ１２０、１１５、１４０℃に下以外は実施例１と同様に製糸した。その結果を表４に示す。実施例１４〜１６ともに紡糸３日目の交絡処理装置の汚れ状況、糸切れ回数、交絡開繊長バラツキ、毛羽欠点数について本発明を要件を満たすものであったが、実施例１５ではスチームの温度が低くなったため、汚れ付着の抑制効果が低減し汚れの付着が若干見られ、実施例１４、１６に比べると劣性となった。
【００４０】
【表４】
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【００４１】
実施例１７、比較例３
実施例１７は交絡処理装置およびスチーム供給装置の設置場所をゴデットローラ間ではなく、図２のような１ゴデットローラ上方にした以外は実施例１と同様に製糸した。その結果を表５に示す。実施例１７は実施例１同様紡糸３日目の交絡処理装置の汚れ状況、糸切れ回数、交絡開繊長バラツキ、毛羽欠点数について本発明を要件を満たすものであった。比較例３についてはスチーム供給量を０ｇ／分とした以外は実施例１７と同様に製糸した。、その結果を表５に示す。比較例３は紡糸３日目の交絡処理装置の汚れ、糸切れ回数、開繊長バラツキ、毛羽欠点数ともに本発明の要件を満たすレベルではなかった。
【００４２】
【表５】
2008274472.tif 000007
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明のポリエステル繊維の溶融紡糸方法の一例を示す概念図である。
【図２】本発明のポリエステル繊維の溶融紡糸方法の一例を示す概念図である。
【符号の説明】
【００４４】
Ｙ：糸条
１：口金
２：冷却装置
３：給油装置
４：第１ゴデットローラ
５：第２ゴデットローラ
６：巻取機
７：交絡処理装置
８：スチーム供給装置
【図１】
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【図２】
2008274472.tif 000009