(57)【要約】【課題】低コストで、繊維間の収縮差に基づく嵩高感と、表面ループによる嵩高感との相乗効果が得られ、さらに構成繊維の異色性を利用して多様な色彩を有し、各色間のコントラストに優れた混繊糸を提供する。【解決手段】同一のポリプロピレンポリマーからなり、フタロシアニン系顔料を０．２ｗｔ％以上含有するポリプロピレンマルチフィラメント繊維と、フタロシアニン系顔料を０．２ｗｔ％未満含有する１種類以上のポリプロピレンマルチフィラメント繊維とを含む未延伸糸を、延伸温度が９０℃〜１３０℃で同時に延伸し、一旦巻き取ることなく直接捲縮加工したのちに連続して巻き取る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一のポリプロピレンポリマーからなり、フタロシアニン系顔料を０．２ｗｔ％以上含有するポリプロピレンマルチフィラメント繊維と、フタロシアニン系顔料を０．２ｗｔ％未満含有する１種類以上のポリプロピレンマルチフィラメント繊維とを含む未延伸糸を、延伸温度が９０℃〜１３０℃で同時に延伸し、これを一旦巻き取ることなく捲縮加工を施したのち連続して巻き取ることを特徴とするポリプロピレン混繊糸の製造方法。
【請求項２】
前記捲縮加工に続いて、更に圧縮空気による交絡を更に施す請求項１記載のポリプロピレン混繊糸の製造方法。
【請求項３】
糸条入口付近の糸条走行路内に糸条の走行方向と略同一方向に熱風を噴射するフィードノズルを備え、同フィードノズルの下流部に糸条の走行路に対して略直交し且つ放射状に熱風を排気するためのスリット又は孔を有する捲縮ノズル部を備えた糸条捲縮付与装置により上記捲縮加工を行う請求項１又は２に記載のポリプロピレン混繊糸の製造方法。
【請求項４】
フタロシアニン系顔料を実質的に含まない上記ポリプロピレンマルチフィラメント繊維に他の顔料を含有させる請求項１〜３のいずれかに記載のポリプロピレン混繊糸の製造方法。
【請求項５】
延伸倍率を２〜６倍で同時に延伸する請求項１〜４のいずれかに記載のポリプロピレン混繊糸の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は嵩高性、異色性が得られる混繊糸の効率的な製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱収縮性の異なるポリマーを用いて、異収縮混繊糸を得る技術は、従来から公知であり、例えば特許文献１には、熱収縮特性の異なるポリプロピレン系ポリマーを用いた、嵩高性を有するポリプロピレン系混繊糸の製造方法が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２１６６７６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この方法では、２種類のポリマーを使用するためコストが高くなる。また、繊維間の収縮性の差のみでは嵩高感が不十分であった。
本発明は、低コストで、繊維間の収縮差に基づく嵩高感と、表面ループによる嵩高感との相乗効果が得られ、さらに混繊糸の構成繊維の異色性を利用して多様な色彩を有し、各色間のコントラストに優れた混色糸を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
本発明にあっては、同一のポリプロピレンポリマーからなり、フタロシアニン系顔料を０．２ｗｔ％以上含有するポリプロピレンマルチフィラメント繊維と、フタロシアニン系顔料を０．２ｗｔ％未満含有したポリプロピレンマルチフィラメント繊維とを含んでいることが必要である。
【０００６】
フタロシアニン系顔料を０．２％以上含有した、ポリプロピレンマルチフィラメント繊維は、フタロシアニン系顔料を０．２ｗｔ％未満含有したポリプロピレンマルチフィラメント繊維に比べると、熱収縮が大きく発現する。
【０００７】
このため、捲縮加工時の加熱により、フタロシアニン系顔料を０．２％以上含有した繊維が収縮し、その外側をフタロシアニン系顔料を０．２ｗｔ％未満含有した繊維によりカバーされ、嵩高性が得られると同時に、顔料の含有量の差によるコントラストが得られる。
【０００８】
フタロシアニン系顔料を０．２ｗｔ％以上含有したポリプロピレンマルチフィラメント繊維、又はフタロシアニン系顔料を０．２ｗｔ％未満含有した繊維のみからなる場合は、異収縮による嵩高性、濃淡コントラストの効果が得られない。
【０００９】
また、一方の繊維がフタロシアニン系顔料を０．２ｗｔ％以上含有しないと、十分な収縮が得られず、一方の繊維のフタロシアニン系顔料の含有量が０．２ｗｔ％未満でないと、濃淡のコントラストが得られない。
【００１０】
それぞれのポリプロピレンマルチフィラメント繊維は複数本であっても良い。特にフタロシアニン系顔料を０．２ｗｔ％未満含有した繊維として、酸化チタン、カーボンブラック等の顔料を含有したものを複数本使用することが、異色性の点から好ましい。
【００１１】
また、本発明では、延伸温度が９０℃〜１３０℃で同時に延伸することが必要である。延伸温度が９０℃未満では延伸するに十分な熱量が与えられず、糸切れを起こし、１３０℃を越えると延伸と同時に熱緩和されてしまうため、フタロシアニン系顔料が０．２ｗｔ％以上含まれていても、捲縮工程での加熱による収縮が生じない。
延伸倍率は２〜６倍が望ましい。２倍未満では収縮を生じるに十分な歪が得られにくく、６倍を越えると延伸切れが発生しやすくなる。
【００１２】
延伸後、一旦巻き取らずに捲縮加工を施すことにより、捲縮工程の加熱によりフタロシアニン系顔料を０．２ｗｔ％以上含有したポリプロピレンマルチフィラメント繊維が収縮し、その外側をフタロシアニン系顔料を０．２ｗｔ％未満含有した繊維によりカバーされ、嵩高性が得られると同時に、同一糸条内で顔料の含有量の差による繊維間に濃淡のコントラストが得られる。
【００１３】
更に本発明では、前述のような捲縮加工を行うことにより、外側の糸条にループが形成され、嵩高性がより向上する。捲縮加工を行う方法としては、糸条入口付近の糸条走行路内に糸条の走行方向と略同一方向に熱風を噴射するフィードノズルを備え、同フィードノズルの下流部に糸条の走行路に対して略直交し且つ放射状に熱風を排気するためのスリット又は孔を有する捲縮ノズル部を備えてなる糸条捲縮付与装置が、表面にループを形成する点から好ましい。捲縮加工の際の熱風温度は１１０〜１９０℃、熱風圧力３００〜５００ｋＰａが好ましい。
【００１４】
本発明にあって、前記捲縮加工に引き続いて、更に圧縮空気の噴射による交絡加工を施すことが好ましい。この交絡装置は、例えば糸条走行路の内周方向に向けられた圧縮空気の噴出口が形成されたノズルからなり、ノズル内における噴射流により糸条走行路を走行する糸条の構成繊維に交絡を付与する。このような交絡装置を通すことにより、上記捲縮加工後の糸条の収縮差に基づく異色繊維の分布が変化して、表面に多く分布しているループを有するフタロシアニン系顔料を０．２ｗｔ％未満含有したポリプロピレンマルチフィラメント繊維の一部が分散し、同時に内層に分布していたフタロシアニン系顔料を０．２ｗｔ％以上含有したポリプロピレンマルチフィラメント繊維の一部が表出して、従来にない異色効果を発揮する混繊糸が得られる。このときの、噴射空気の圧力や噴射流量を制御することにより、同じ異色の繊維集合体であっても、それぞれが異なる色調で且つコントラストに優れた糸条となる。
【００１５】
本発明のポリプロピレン混繊糸は、カーペット用途に用いることで、ボリューム感に優れ、しかも異色繊維間における濃淡のコントラストが大きい、優れた風合いをもつカーペットが得られる。
【００１６】
【発明の実施形態】
以下、本発明の代表的な実施形態を図面を参照して具体的に説明する。
【００１７】
図１は本発明に係るポリプロピレン混繊糸の製造工程を概略で示している。図示実施形態によれば、フタロシアニン系顔料を０．２ｗｔ％以上含有する第１のポリプロピレンポリマーＡと、フタロシアニン系顔料が０．２ｗｔ％未満であって他の顔料を含有する第２及び第３のポリプロピレンポリマーＢ，Ｃを集束し、同時に延伸したのち、そのまま捲縮加工を施して巻き取る例を挙げている。この集束されるポリプピレン繊維の種類は、図示例のように３種類とする必要はなく、その種類の数は任意に決めることができる。
【００１８】
図１に示す実施形態では、同一のポリプロピレンポリマーを使って、第１〜第３のブレンダー１１〜１３にて、０．２ｗｔ％以上のフタロシアニンブルーやグリーンなどのフタロシアニン系顔料を含有するポリプロピレンポリマーＡと、０．０ｗｔ％をも含む０．２ｗｔ％未満のフタロシアニン系顔料や、他の顔料として例えば酸化チタンなどを所定量含有するポリプロピレンポリマーＢと、更に他の顔料として例えばカーボンブラックなどを所定量含有するポリプロピレンポリマーＣとをそれぞれ調製したのち、各ポリマーＡ〜Ｃを押出機１４〜１６に導入して専用の紡糸ノズル１７〜１９に定量押出し、紡糸ノズル１７〜１９にて紡糸される未延伸糸１〜３を一本に集束して延伸部２０へと導入する。
【００１９】
延伸部２０に導入された未延伸糸１〜３は、延伸温度が９０℃〜１３０℃、延伸倍率が２〜６倍で加熱延伸される。この延伸が終わると、一旦巻き取るようなことをせずに、延伸工程に続いて捲縮加工装置２１に導入されて捲縮加工がなされたのち、交絡装置２６によって繊維を交絡させ、これを連続してチーズ２３に巻き取る。
【００２０】
ここで本発明にあっては、延伸後に糸条に捲縮を施すには、既述したとおり、ノズルの糸条走行路内に糸条の走行方向と略同一方向に熱風を噴射して糸条を強制的にノズル内に送り込み、その下流部にて糸条の走行路に対して略直交し且つ放射状に熱風を排気することが、糸条表面にループを顕在化させる点から好ましい。
【００２１】
図２は、本発明の実施例に適用される捲縮加工装置２１の内部構造例を示す縦断面図、図２は同装置の捲縮室の横断面図である。図示された捲縮加工装置２１は全体が単一の筒状のハウジングからなり、その筒状のハウジング本体２２には上方から糸条導入部２３、糸条押込部２４及び捲縮部２５が糸条の走行方向に順次配されている。
【００２２】
本実施形態にあっては、前記糸条導入部２３は前記ハウジング本体２２の上端に配され、中心に糸条を導入する糸条導入口２３ａを有する外周面が糸条走行方向に向けて細くなるプラグ部を備えており、その基端が前記ハウジング本体２２にねじ込まれて固着される。また、前記糸条押込部２４にはハウジング本体２２の内壁と離間して内部中心に配された筒体からなるフィードノズル２４ａを有している。このフィードノズル２４ａの上端内壁面は、前記糸条導入部２３の円錐状の外周面と所定の間隔をおいて離間して配されるように、同じく下方に向けて先細る糸条導入口２３ａよりも大径の円錐径断面に形成されている。前記フィードノズル２４ａはハウジング本体２２の内壁面から中心方向に突出する円筒状の筒体支持部２２ａにより固定支持される。また、前記ハウジング本体２２の前記筒体支持部２２ａには、外部の高圧熱風の供給源に接続され、ハウジング本体２２の内壁と前記フィードノズル２４ａとの間に形成される離間空間に連通する高圧熱風の導入管路２２ｂが形成されている。
【００２３】
また、上記捲縮部２５は、図２及び図３に示すように、軸線方向に直線状に延びるとともに放射状に内外を連通して形成された多数のスリット２５ａを有する円筒体から構成され、その内部捲縮室２５ｂを前記フィードノズル２４ａの糸条走行空間２５ｂと連通させて上記ハウジング本体２２の下端にねじ込み固定している。この捲縮部２５の下端面には、図示を省略したが、前記内部捲縮室２５ｂとテーパ面を介して連通され、同内部捲縮室２５ｂの内径よりも小さな開口径を有する糸条引出し口が形成されている。更に、この捲縮部２５の上端部には前記スリット２５ａとは別に熱風排出口２５ｃが内部捲縮室２５ｂと外部を連通させて形成されている。その開口径は５〜１５ｍｍに設定される。前記スリット２５ａのスリット幅は０．３〜０．８ｍｍが好ましい。これらの値は、熱風温度や圧力、糸条太さ、繊維本数などの他の捲縮条件に基づき決められる。
【００２４】
混繊糸の製造時には、１１０〜１９０℃の温度で３００〜５００ｋＰａの圧力をもつ熱風が熱風導入管路２３ｂを通って糸条押込部２４のフィードノズル２４ａ内に導入される。フィードノズル２４ａ内に導入された高圧の熱風は、糸条の走行路内をその走行方向に向けて噴射される。この熱風により、糸条はフィードノズル２４ａ内を押し込まれながら同時に加熱される。この走行糸条は、続く捲縮部２５の内部捲縮室２５ｂへとオーバーフィードされて供給される。このとき、糸条が内部捲縮室２５ｂに導入されるとほぼ同時に、熱風は熱風排出口２５ｃから外部へと逃げて、前述のような内部捲縮室２５ｂにオーバーフィードされた糸条が内圧に影響されずに内部捲縮室２５ｂに堆積されながら十分な緩和熱処理がなされる。この緩和熱処理により可能な範囲内で最大限の熱収縮が生じ、完全な潜在捲縮が発現される。
【００２５】
また、この捲縮室２５ｂ内おいて、堆積された糸条にはスリット２５ａを介して放射状の外方に向かう強力な排気圧が作用して、特に外周側に分配された低収縮率のボリプロピレン繊維はループ状となって糸条表面に表出して顕在化する。捲縮室２５ｂでは捲縮され嵩高になった糸条が外部に引き出されて抜熱され、捲縮形態が固定される。
【００２６】
本発明による捲縮加工装置２１にあっては、糸条は紡糸及び延伸処理工程における走行速度と略同一の走行速度で導入され、同捲縮加工装置２１からの引出速度を適当に設定すれば、走行時の糸条には過大な張力が発生せずに潜在捲縮処理を十分に施すことができるため、紡糸、延伸処理工程に続けて連続して捲縮処理を施すことができる。そのため、延伸工程と潜在捲縮発現工程との間を分離して、延伸処理後に糸条を巻き取る必要がなく、作業効率を低下させることはない。また巻き取りによる糸条に強制的な張力が作用することもないため、いたずらに糸条の強度を低下させることもない。
【００２７】
次に、本発明を実施例に基づいて更に具体的に説明する。
なお、上述のようにして得られるポリプロピレン混繊糸を使って製造されるカーペットの風合い評価は、次のようにして行った。
【００２８】
（カーペット風合い評価）
得られた混繊糸８２２本を引き揃えて１  ／１０ゲージ、ステッチが１４、パイルハイが３ｍｍとなるようにタフトカーペットを作成した後、素手で触り柔軟性、ボリューム感を評価した。柔軟でボリューム感に富むほど良好とした。
【００２９】
（実施例１）
メルトフローレート（ＭＦＲ）３０ｇ／１０分のポリプロピレンに対し、フタロシアニンブルー０．２４ｗｔ％を添加したポリマー１と、前記ポリプロピレンに対し酸化チタン０．０８％、カーボンブラック０．０７％を添加したポリマー２、及び前記ポリプロピレンに対し酸化チタン０．４％を添加したポリマー３を、２２０℃で溶融し４０ホールの口金から吐出し、それぞれを同時に同一の引き取りローラーで５００ｍ／分で引き取り未延伸糸１〜３とし、引き続き、延伸温度１２０℃、延伸倍率３倍で同時に延伸後、一旦巻き取ることなく捲縮加工装置に導入し熱風温度１８０℃、熱風圧力４００ｋＰａで捲縮加工した後、交絡装置にて空気圧４００ｋＰａで交絡付与し、１２００ｍ／分で連続して巻き取った。
【００３０】
得られた混繊糸は、嵩高感に優れ、しかも表面に多数のループを形成した白色の繊維が多く表出し、そこにグレーの繊維、青の繊維が局部的にかたまりながら分散して混在する、青、グレー、白のコントラストに優れた異色効果が得られ、カーペットとしてもボリューム感に富む良好な風合いと従来にない新たな彩色が得られた。
【００３１】
（実施例２）
未延伸糸２としてフタロシアニンブルーを０．１３ｗｔ％添加した未延伸糸を用いた以外は、実施例１と同様の条件にて異色の混繊糸を得た。
【００３２】
得られた混繊糸は、嵩高感に優れ、しかも表面には実施例１と同様にループを形成した白色の繊維が多く表出し、そこに青みがかったグレーの繊維、青の繊維が局部的に固まって混在する、青、青みがかったグレー、白のコントラストに優れた興趣に富んだ異色効果が得られ、カーペットとしても実施例１と同様にボリューム感に富む良好な風合いと従来にない新たな彩色が得られた。
【００３３】
（実施例３）
未延伸糸２としてフタロシアニンブルーを０．２４ｗｔ％添加した以外は実施例１と同様に混繊糸を得た。
【００３４】
得られた混繊糸は、嵩高感と量感に優れ、しかも表面には実施例１と同様にループを形成した白色の繊維が多く表出し、そこにグレーがかった青みの強い繊維と青の繊維とが一部かたまりながら混在する、青色、グレーがかった青みの強い色、白色とコントラストに富んだ異色効果が得られ、カーペットとしても実施例１と同様にボリューム感に富む良好な風合いと従来にない新たな彩色が得られた。
【００３５】
（実施例４）
延伸温度を９５℃とした以外は実施例１と同様に混繊糸を得た。
得られた混繊糸は、実施例１と殆ど変わらない嵩高感を有し、しかも十分な青、グレー、白の異色効果が得られ、延伸工程でも糸切れが生ずることがなく安定した製糸が可能であって、しかもカーペットとしてもボリューム感と良好な風合いとが得られた。
【００３６】
（比較例１）
延伸温度を１３５℃とした以外は実施例１と同様の条件で混繊糸を得た。
未延伸糸１に上記実施例と同様に０．２ｗｔ％以上のフタロシアニンブルーが含まれているが、延伸温度が高く、延伸と同時に熱緩和されてしまうため、フタロシアニン系顔料が０．２％以上含まれているにも関わらず、捲縮工程での加熱による収縮が生じない。このため嵩高感のない混繊糸となった。
【００３７】
（比較例２）
未延伸糸１がフタロシアニンブルーを０．１３ｗｔ％含有する以外は、実施例１と同様の条件で混繊糸を得た。
得られた混繊糸は、未延伸糸１に必要な大きさの熱収縮率が得られず、異収縮の効果が得られないため嵩高性がなく、カーペットとしても良好な風合いが得られなかった。
【００３８】
（比較例３）
延伸温度を８５℃とした以外は実施例１と同様に混繊糸を得た。
延伸切れが発生し、糸条が得られなかった。
【００３９】
以上の説明からも理解できるように、本発明のポリプロピレン混繊糸の製造方法によれば、同一のポリマーを用いるために低コストで、顔料の添加量の違いによる異収縮性に基づく嵩高感と、表面ループによる嵩高感の相乗効果が得られ、さらに顔料の添加量の差による異色繊維が優れたコントラストのもとに興趣に富んで混在する従来にない多様な異色性をもったポリプロピレン混繊糸が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のポリプロピレン混繊糸の製造工程を概略で示す工程図である。
【図２】同製造工程の一部工程である捲縮工程に適用される捲縮加工装置例の一部を示す縦断面図である。
【図３】同捲縮加工装置の捲縮部の横断面図である。
【符号の説明】
１〜３                  未延伸糸
１１〜１３                ブレンダー
１４〜１６                押出機
１７〜１９                紡糸ノズル
２０                      延伸部
２１                      捲縮加工装置
２２                      ハウジング本体
２２ａ                    筒体支持部
２３                      糸条導入部
２３ａ                    糸条導入口
２３ｂ                    熱風の導入管路
２４                      糸条押込部
２４ａ                    フィードノズル
２５                      捲縮部
２５ａ                    スリット
２５ｂ                    内部捲縮室
２６                      交絡装置
【図１】
2004346454.tif 000003
【図２】
2004346454.tif 000004
【図３】
2004346454.tif 000005