(57)【要約】【課題】押し込み式捲縮加工機で捲縮斑が生じることがないよう、安定した捲縮を付与することにより、その後の牽切加工工程においてミスカットやローラ巻き付きが生じることがない、牽切加工性に優れたポリエステルトウの製造方法を提供する。【解決手段】捲縮の付与された繊維で構成されるトウ状ポリエステル繊維束を製造するに際し、押し込み式捲縮加工機のクリンパーローラ及び／又はスタフィンボックスの表面温度を下記式の範囲に設定して捲縮付与加工を施すことを特徴とする牽切加工性に優れたポリエステルトウの製造方法。（Ｔｇ−２０）≦ＣＲＴ≦（Ｔｍ−５０）　　　　　　　　　−式１Ｔｇ：ポリエステルのガラス転移点（℃）Ｔｍ：ポリエステルの融点　　　　　　　　（℃）ＣＲＴ：クリンパーローラ及び／又はスタフィンボックスの表面温度（℃）【選択図】　　　図１
2004052172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
捲縮の付与された繊維で構成されるトウ状ポリエステル繊維束を製造するに際し、押し込み式捲縮加工機のクリンパーローラ及び／又はスタフィンボックスの表面温度を下記式の範囲に設定して捲縮付与加工を施すことを特徴とする牽切加工性に優れたポリエステルトウの製造方法。
（Ｔｇ−２０）≦ＣＲＴ≦（Ｔｍ−５０）　　　　　　　　　−式１
Ｔｇ：ポリエステルのガラス転移点（℃）
Ｔｍ：ポリエステルの融点　　　　　　　　（℃）
ＣＲＴ：クリンパーローラ及び／又はスタフィンボックスの表面温度（℃）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、不織布、紡績糸等の用途に好適な短繊維を得るためのポリエステルトウの製造方法に関するものであり、さらに詳しくは、捲縮が良好に付与されており、牽切加工性に優れたポリエステルトウを製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ポリエステル繊維を用いた不織布や紡績糸を得る際には、長繊維を相当量集束したトウ状繊維束（以下、トウという）をあらかじめ製造し、このトウを牽切加工により牽切して短繊維化し、この短繊維を用いて不織布や紡績糸が製造されてきた。
【０００３】
牽切加工とは、トウを２対以上のローラで把持し、ローラ間で過度に伸長することで切断に至らしめ、所定の繊維長にカットされた牽切スライバー（短繊維）を得るものである。この際の切断斑（繊維長斑）やローラへの巻き付きといった加工性は、生産性を左右するばかりでなく、得られた短繊維の品位、ひいては、最終製品の品質をも左右する重要な工程管理項目である。
【０００４】
このような牽切加工性は、供給されるトウの形態安定性で左右されることが多い。すなわち、ローラに供給する際に、トウが幅方向に折れ曲がって二重になったり、トウが割れて、部分的に糸長差が生じたような場合は、ローラでの把持斑が生じ、結果として所定の繊維長のものとならなかったり（ミスカット）、ローラに巻き付きが生じ、操業性が悪化することになる。
【０００５】
そこで、トウの形態をより安定させるため、トウに付与する捲縮の均一性やトウ密度などを管理して製造する方法が提案されてきた。
具体的には、捲縮付与加工を施す押し込み式捲縮加工機のクリンパーローラ圧力やスタフィンボックスの設定圧力、さらには、この捲縮加工機へ導入される未捲縮トウの温度により管理されてきた。
【０００６】
しかし、未捲縮トウの延伸・捲縮加工が一定の条件下で施されている間はさほど問題とならなかったが、延伸機の運転中断時や、あるいは延伸開始時には押し込み式捲縮加工機のクリンパーローラやスタフィンボックスの表面温度が低下するため、捲縮付与効率が低下し、結果として捲縮の粗い部分が発生する。すなわち、このような捲縮のバラツキ（捲縮斑）がトウ乱れを誘発し、牽切加工性を低下させるという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような問題点を解決し、押し込み式捲縮加工機で捲縮斑が生じることがないよう、安定した捲縮を付与することにより、その後の牽切加工工程においてミスカットやローラ巻き付きが生じることがない、牽切加工性に優れたポリエステルトウの製造方法を提供することを技術的課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、捲縮の付与された繊維で構成されるトウ状ポリエステル繊維束を製造するに際し、押し込み式捲縮加工機のクリンパーローラ及び／又はスタフィンボックスの表面温度を下記式の範囲に設定して捲縮付与加工を施すことを特徴とする牽切加工性に優れたポリエステルトウの製造方法を要旨とするものである。
（Ｔｇ−２０）≦ＣＲＴ≦（Ｔｍ−５０）　　　　　　　　　−式１
Ｔｇ：ポリエステルのガラス転移点（℃）
Ｔｍ：ポリエステルの融点　　　　　　　　（℃）
ＣＲＴ：クリンパーローラ及び／又はスタフィンボックスの表面温度（℃）
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について詳細に説明する。
本発明の製造方法に用いられるポリエステル繊維は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を主たる構成成分とするものが好適であるが、イソフタル酸や１，４−ブタンジオール等の共重合成分を含有したＰＥＴでもよい。
また、その効果を損なわない範囲であれば、各種の添加剤を含有していてもよく、例えば、艶消剤として酸化チタンを０．１５〜０．６０質量％含有させたり、また、抗菌剤を含有させたものでもよい
【００１０】
また、繊維断面形状も特に限定されるものではなく、中実糸が好適であるが、中空糸や割繊タイプの繊維であってもよい。
【００１１】
本発明の牽切加工性に優れたポリエステルトウを製造する際には、一般的な重合法で重合したポリマーを用いて、紡糸口金を用いて紡糸するいわゆる常法の溶融紡糸を行い未延伸糸を得た後、未延伸糸の糸条を集束して未延伸糸トウとする。次にこの未延伸トウを必要に応じて熱処理を施しながら延伸した後、押し込み式捲縮加工機に導入して捲縮を付与し、トウ状のポリエステル繊維とするものである。
【００１２】
押し込み式捲縮加工機での捲縮の付与方法について、図面を用いて説明する。図１は本発明の製造方法で使用する押し込み式捲縮加工機の一実施態様を示す概略説明図である。
まず、延伸を施した未捲縮トウ１を押し込み式捲縮加工機に導入する。このとき、クリンパーローラ２に把持され、次いでスタフィンボックス３内で捲縮が付与され、捲縮が付与された捲縮トウ４を得ることができる。
【００１３】
本発明の製造方法においては、押し込み式の捲縮加工機のクリンパーローラとスタフィンボックスの両方又は片方の表面温度を（Ｔｇ−２０）℃以上の温度で、かつ、（Ｔｍ−５０）℃以下の温度範囲に設定し、捲縮加工を施すことが必要である。
本発明でいうポリエステルのガラス転移点（Ｔｇ）とポリエステルの融点（Ｔｍ）とは、トウを構成するポリエステル繊維のものであり、パーキンエルマー社製の示差走査熱量計ＤＳＣ‐７型を使用し、昇温速度２０℃／分で測定したものである。
【００１４】
クリンパーローラとスタフィンボックスの両者の表面温度が（Ｔｇ−２０）℃未満であると、繊維自体の温度が低いために十分な捲縮を施すことができず、トウの長さ方向や幅方向に捲縮斑が生じることとなる。このため、牽切加工機に投入し加工すると、トウが割れたり、折れ曲がったりして、安定的な牽切加工ができないという問題が生じる。
【００１５】
一方、これらの温度が（Ｔｍ−５０）℃を超えると、繊維の軟化が生じることとなり、均一な捲縮が付与されず、捲縮斑が生じることとなる。さらに、軟化の度合いが大きい場合は、溶融状態にまでなり、繊維が硬くなったり、繊維形態を留めないこととなる。
【００１６】
以上のように、本発明においては、クリンパーローラとスタフィンボックスの温度を特定の温度範囲に設定する必要があり、いずれか一方のみでもよいが、両者を上記の温度範囲内に設定することが好ましい。
そして、製造するポリエステル繊維の種類と所望する捲縮形態、トウ形態等によって上記温度範囲内で適宜好適な温度を選定すればよい。
【００１７】
クリンパーローラやスタフィンボックスの表面温度を制御する方法は特に限定するものではないが、例えば、クリンパーローラやスタフィンボックス自体をインダクションヒータ（誘導発熱型）内蔵のタイプとして電気的に制御したり、熱媒を封入して、外部から加熱したり、あるいは、ジャケットタイプとして蒸気等の加熱された熱媒を機器内部に循環させたりする方法が好適に用いられる。
【００１８】
また、牽切加工を行う際には、本発明の製造方法にて捲縮を付与されたポリエステルトウを、一旦収納箱の中に収納し、その後、トウを引き出して２対以上のローラで把持し、ローラ間で過度に伸長することで切断に至らしめ、所定の繊維長にカットされた牽切スライバー（短繊維）を得る。
【００１９】
以上のように、本発明のポリエステルトウの製造方法により、捲縮加工時の繊維温度を効果的に高めることができ、長さ方向や幅方向に捲縮斑が生じることなく、良好な捲縮が付与されたトウを得ることが可能となる。そして、これにより、トウの形態が安定し、牽切加工性が飛躍的に向上するものである。
【００２０】
【実施例】
次に、本発明を実施例を用いてさらに具体的に説明する。
なお、実施例中の各種の値の測定方法、評価の方法は以下のとおりである。
〔Ｔｇ、Ｔｍ〕
前記の方法で測定した。
〔捲縮加工機のクリンパーローラ、スタフィンボックスの表面温度〕
安立電気社製ＨＬＢ−５００型表面温度計を用いて測定した。
〔捲縮数、捲縮率〕
ＪＩＳ　Ｌ−１０１５法に準じて測定し、ｎ数を２０とした。
〔トウの形態〕
捲縮加工を付与した後、製品ケースに収納した際のトウの収納状態及び引き出し状態を目視にて以下のように３段階で評価した。
2004052172.tif 000003
〔牽切加工性：ローラ巻き付き評価〕
製品ケースから引き出したトウをＯＭ製作所製ＯＭ−５型牽切機で倍率（ドラフト）５．０６倍、速度１８０ｍ／分で牽切加工を行った際のローラ巻き付き状態を目視にて以下のように３段階で評価した。
2004052172.tif 000004
【００２１】
実施例１
固有粘度（フェノールと四塩化エタンの等重量混合物を溶媒とし、試料濃度０．５ｇ／ｄｌ、温度２０℃で測定した。）０．７６で酸化チタンを０．４５質量％含有したＰＥＴからなるポリエステルチップを用いて、紡糸温度２９８℃、紡糸速度５８０ｍ／分で溶融紡糸し、ポリエステル未延伸糸を得た。このポリエステル繊維のＴｇは７０℃、Ｔｍは２５５℃であった。この未延伸糸２１５Ｋｔｅｘ分を集束してトウとし、延伸倍率５．３０で延伸し、１９８℃で熱セット後、押し込み式捲縮加工機に導入し、捲縮を付与した。
このとき、捲縮加工機はジャケット型クリンパーローラに蒸気を循環させたものであり、表面温度を１２０℃に設定した。また、インダクションヒータ型スタフィンボックスは１００℃に設定し、ローラ圧力４．２ＭＰａ、スタフィンボックス圧力４．０ＭＰａとした。
得られたポリエステルトウは単糸繊度３．３ｄｔｅｘ、トウ繊度４５Ｋｔｅｘであり、　　このポリエステルトウを段ボール製の製品ケースに一旦収納した。
得られたポリエステルトウの捲縮数、捲縮率、トウの形態評価を表１に示す。次に、得られたポリエステルトウを製品ケースから引き出し、ＯＭ製作所製ＯＭ−５型牽切機で倍率（ドラフト）５．０６倍、速度１８０ｍ／分で牽切加工を行った。このときの牽切加工性の評価を表１に示す。
【００２２】
実施例２
捲縮加工機のクリンパーローラ表面温度を１００℃に設定し、スタフィンボックスの表面温度は温度制御をしなかった（３０〜５０℃の範囲となった）以外は、実施例１と同様に行った。
【００２３】
実施例３
捲縮加工機のクリンパーローラ表面温度を制御せず（３０〜５０℃の範囲となった）、スタフィンボックスの表面温度を１２０℃に設定した以外は、実施例１と同様に行った。
【００２４】
比較例１
捲縮加工機のクリンパーローラ表面温度及びスタフィンボックスの表面温度を温度制御しなかった（クリンパーローラ：３０〜６０℃の範囲となった、スタフィンボックス：３０〜５０℃の範囲となった）以外は、実施例１と同様に行った。
【００２５】
比較例２
捲縮加工機のクリンパーローラ表面温度を４５℃に設定し、スタフィンボックスの表面温度は温度制御をしなかった（３０〜５０℃の範囲となった）以外は、実施例１と同様に行った。
【００２６】
比較例３
捲縮加工機のクリンパーローラ表面温度は温度制御をせず（３０〜６０℃の範囲となった）、スタフィンボックスの表面温度を２２０℃に設定した以外は、実施例１と同様に行った。
【００２７】
実施例１〜３、比較例１〜３で得られたポリエステルトウの捲縮数、捲縮率、トウの形態評価及び牽切加工性の評価結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
2004052172.tif 000005
【００２９】
表１から明らかなように、実施例１〜３で得られたトウは良好に捲縮が付与され、捲縮数や捲縮率のバラツキも小さいものであった。このため、トウの収納性及び引き出し性も良好で、かつ牽切加工性にも優れていた。
一方、比較例１ではクリンパーローラ、スタフィンボックスともに温度設定を行わなかったため、温度不足となり、特に延伸中断後の再開直後は捲縮加工の状態が悪く、捲縮数、捲縮率ともにバラツキの大きいものとなった。このため、トウの収納時もトウ割れや、二重が生じ、また、牽切加工時のトウ引き出し時にも割れによる引き揃えができず、ローラ巻きが多発した。比較例２では、クリンパーローラの温度は設定したが低すぎたため、またスタフィンボックスは温度設定を行わなかったため、比較例１と同様に温度不足となり、比較例１と同様の問題が生じた。比較例３では、クリンパーローラの温度設定をせず、またスタフィンボックスは温度設定したが高すぎたため、トウを構成する繊維が半溶融状態に近くなり、硬いものとなった。このため、捲縮率が小さく、バラツキの大きいものとなり、トウの収納、引き出しが困難となり、牽切加工を行うことができなかった。
【００３０】
【発明の効果】
本発明のポリエステルトウの製造方法によれば、一般的なポリエステル短繊維の製糸設備、製糸方法で対応することが可能であり、押し込み式捲縮加工機で捲縮斑が生じることがないよう、安定した捲縮を付与することができる。これにより、その後の牽切加工工程においてミスカットやローラ巻き付きが生じることがない、牽切加工性に優れたポリエステルトウを得ることが可能となり、高品質の不織布、紡績糸製品を比較的安価に提供することが可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法で用いる押し込み式捲縮加工機の一実施態様を示す概略説明図である。
【符号の説明】
１　未捲縮トウ
２　クリンパーローラ
３　スタフィンボックス
４　捲縮トウ
【図１】
2004052172.tif 000006