(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単糸断面形状が周囲に４葉の突起部を有したＸ型断面であって、その１つの交差角度が１００〜１２５度であり、空隙率が１５〜３０％であることを特徴とする高吸水・速乾性を有するポリエステルＸ型断面繊維。
【請求項２】
単糸断面の４つの凹部異形度が１５〜７５である請求項１記載の高吸水・速乾性を有するＸ型断面ポリエステル繊維。
【請求項３】
単糸断面の４葉の突起部異形度が０．８〜１．４である請求項１または２記載の高吸水・速乾性を有するＸ型断面ポリエステル繊維。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の高吸水・速乾性を有するポリエステルＸ型断面繊維からなる平均開繊長が１０〜２５０ｍｍであるマルチフィラメント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高吸水・速乾性を有するポリエステルＸ型断面繊維に関する。さらに詳しくは、生糸使いのみならず、加工糸においても加工時のつぶれが少ないため、布帛にした際、卓越した吸水・速乾性を発現させることが可能なＸ型断面ポリエステル繊維に関する。
【０００２】
すなわち、本発明のポリエステル繊維は上記の如く、生糸使いまたは加工糸使いにおいても、吸水・速乾性に優れた特質を有していて、例えばスポーツ衣料、インナー衣料用として優れた発汗処理機能と速乾性を発揮するものである。
【０００３】
【従来の技術】
スポーツ衣料またはインナー衣料用に向けられる編織物には、木綿を始めとする天然繊維１００％物、ポリエステル、ポリアミド等の合成繊維１００％物、そして天然繊維と合成繊維との交編織物などがある。
【０００４】
中でも、ポリエステル繊維はその優れた耐久性とウオッシュアンドウエア性から衣料用途、特に、スポーツ衣料、インナーウエア衣料用に好適に使用されている。近年、スポーツ衣料またはインナーウエア衣料もファッション性と機能性が要求され、種々の工夫されたポリエステル繊維が採用されている。例えば、特開昭６１−１１３８１９号公報、特開平８−２４６２３７号公報、特開平７−３４３４２号公報、特開平１０−２１２６２１号公報には、特殊な単糸断面形状を持つポリエステル繊維が開示されている。
【０００５】
これらの提案は、いずれもその単糸断面形状に凹凸を付与することで布帛とした際に人の肌との接触面積を少なくし、ドライな感触を得ることを目的としたものである。一方、吸水・速乾性を向上させるには旧来より、ウオッシュバーンの法則から繊維間に多くの空隙を設け、繊維間の毛細管現象を利用することが有効であることが知られている。かかる原則を応用する提案として、特開昭５６−１４０１１５号公報が提案されている。
【０００６】
しかしながら、いずれもその単糸断面形状形成の困難さから凹凸付与に限界があった。さらに、仮撚加工を施すことにより断面形状がつぶれ、仮撚り加工糸使いの布帛では丸断面糸対比十分な吸水・速乾性は得られなかった。
【０００７】
特開昭６１−１１３８１９号公報等では、ドライ感と吸水・速乾性を同時に向上させることを目的として、単糸断面に凹凸を付与し繊維間に空隙を設ける方法が提案されている。しかし該提案は、布帛製造の加工段階で単糸断面の凹部と凸部とが相互に勘合し合い一種の最密充填状態となり空隙が消失し、嵩高性および保温性に欠ける問題があった。
【０００８】
更に、かかる問題を解決する提案として、特開昭５６−１４０１１５号公報には、特殊な単糸断面形状に加えて後加工により該繊維表面に微細孔を付与することとの組み合わせが提案されている。しかし該提案は、後加工を施して初めて毛細管効果が得られるものであり、工程が煩雑になる欠点があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、前記した従来技術の問題を解決し、衣料用素材、特にスポーツ衣料用またはインナー衣料用素材として、生糸使いのみならず加工糸使いとしても従来以上の高い吸水性・速乾性を持つポリエステルＸ型断面繊維を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は単糸断面形状が周囲に４葉の突起部を有したＸ型断面であって、その１つの交差角度が１００〜１２５度であり、空隙率が１５〜３０％であることを特徴とする高吸水・速乾性を有するポリエステルＸ型断面繊維によって前記課題を解決することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明においてポリエステルとはエチレンテレフタレートまたはブチレンテレフタレートを主成分とするポリエステルを意味するが、エチレンテレフタレートが高強度特性の点で好ましく適用される。
【００１２】
本発明の繊維の単糸断面形状が、周囲に４葉の突起部を有したＸ型断面であって、その１つの交差角度が１００〜１２５度である必要がある。交差角が９０度以上９５度未満のほぼ十字型断面形状では、布帛にした際、最密充填状態に陥り空隙が少なくなり毛細管現象による吸水・速乾性が劣る。また、１３０度を越え１８０度以下では仮撚加工時につぶれやすく、丸断面糸対比高い吸水・速乾性能が得られない。ここでいう交差角とは、図１のθに示すように対向する突起部の頂点を結んだ２本の線の交差角の大きい方である。
【００１３】
さらに、本発明の単糸断面の空隙率は１５〜３０％である必要がある。ここでいう単糸断面の空隙率とは図１に示すように単糸断面積をＡ、隣接する突起部を接線で結んでできる点線で結んだ矩形型面積Ｓとした場合、（Ｓ−Ａ）／Ｓ×１００で表す。空隙率が１０％未満では吸水・速乾性に劣り、３５％を越えるような高異形糸では製糸安定性に問題がある上、仮撚加工時につぶれやすく丸断面糸対比高い吸水・速乾性能が得られない。
【００１４】
さらに、４つの凹部異形度は１５〜７５であることが好ましい。ここでいう凹部異形度とは図２に示したように隣接する２葉の突起部に接線をひいた接点間距離ｃおよび接線からの凹部最長距離ｄによりｄ／ｃ×１００によって計算する。凹部異形度が１０未満ではほぼ平らであるため織物とした場合、いやびかりとなり好ましくない。また、８０を越えるような高異形糸では仮撚加工時につぶれやすくなるため好ましくない。また、自然界の水苔、野草などの毛細管を利用したものの空隙が１０μｍ前後であることから学ぶと、布帛にした際の空隙が１０μｍとなるように単糸断面の凹部の深さは４〜６μｍであることが好ましく、さらに４．５〜５．５μｍであることがより好ましい。好ましい凹部の深さをを得るためには単糸繊度は１．５デニール以上が好ましく、２．０デニール以上がより好ましい。また、衣料用ポリエステル繊維としての単糸繊度は５．０デニール以下が好ましく、４．０デニール以下がより好ましい。
【００１５】
さらに、本発明の単糸断面形状は形態安定性の面から単糸断面の４葉の突起部異形度が０．８〜１．４であることが好ましい。ここでいう突起部異形度とは図２に示したように隣接する凹部最深点間の直線に対し突起部の頂点までの距離ｂを、凹部間距離ａで割ったｂ／ａで示す。凹部最深点は凹部異形度を求めた点に相当する。また、形態安定性の面から対向する凹部間距離の比（長い距離／短い距離）が１．２〜４．６であることが好ましい。１．２未満では突起部に対し形態安定性が不安定になるため仮撚加工時につぶれやすく、４．６を越えると長辺方向へへたりやすくなるため好ましくない。
【００１６】
本発明の目的とする単糸断面形状を得るためには、使用するポリエステルポリマはオルソクロロフェノール中、１ｗｔ％で測定した固有粘度が０．６〜０．７であることが好ましく、０．６３〜０．６８であることがより好ましい。
【００１７】
さらに本発明のポリエステルＸ型断面繊維からなるマルチフィラメントは、平均開繊長１０〜２５０ｍｍの交絡を付与することが好ましく、２０〜２００ｍｍとすることがより好ましい。交絡を付与することにより集束性が増し、高次通過性が良好となるのみならず、単糸断面方向をばらつかせ、布帛にした際の細密充填状態を避けることができるため、嵩高性が向上し、スポーツ衣料またはインナー衣料で要求される保温性が向上する。
【００１８】
本発明のポリエステル繊維は、図３に例示するような形状の吐出孔を複数有する紡糸口金を用いて、常法の溶融紡糸法により紡糸温度２８０〜３００℃にて紡糸し未延伸糸とし、一旦巻き取った後か、あるいは引き続き延伸することにより得られる。交絡は延伸時に交絡ノズルから圧空を吹き付け付与する。圧空の圧力をコントロールすることにより開繊長を調整する。異形断面繊維の単糸断面異形度を高める紡糸方法としては、紡糸口金直下を急冷する方法、紡糸ドラフトを大きくする方法などが一般に採用される。本発明の繊維の製造は、これらのいずれかや、その組み合わせを採用しても良い。
【００１９】
本発明のポリエステル繊維は、煩雑な操作や特別の装置を必要とせず、簡便に製造できることが特徴である。なお、本発明のポリエステル繊維は、布帛するに際し単独で用いてもよく、または本発明の効果を損なわない範囲で他の繊維と混繊して用いても良い。
【００２０】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により何等限定されるものではない。なお、実施例中における各測定値は以下の方法により測定した値である。
［吸水性］
ＪＩＳ  Ｌ１０９６に準じた以下のバイレック法による測定を行った。
（１）１ｃｍ×約２０ｃｍ試験片を、たて、よこ方向用にそれぞれ５枚ずつ採取する。
（２）採取した試験片を温度２０℃、湿度６０±５％ＲＨの環境下で５時間以上放置する。
（３）温度２０℃、湿度６０±５％ＲＨの環境下において試験片の一端をつかみに固定し、他端約２ｃｍを２０±２℃の蒸留水中に浸す。
（４）１０分後毛細管現象による水の上昇距離（ｍｍ）をはかり（０．５ｍｍ単位まで読みとる）たて、よこ方向それぞれ５回の平均値で表す。（整数位まで）
（５）次にたて方向、よこ方向の各々の平均値から、さらに平均値を求め、その値を水の上昇距離Ｈとする。
（注）なお、水の上昇が読みにくい場合は、蒸留水中にインクもしくは水溶性染料（エオシンなど）を入れるか、あらかじめブラシを用いて水溶性染料（エオシンなど）を試験片に付着させておくかの、いずれかの方法を用いる。
［開繊長］
ロッシールド社製Ｒ−２０６０を使用し、サンプル糸に針を突き刺し、１０ｇの張力で糸を送り、トリップレベル（１３．５ｇ）以上の張力が生じるまでの移動距離を３０個測定した。この平均の２倍を平均開繊長とした。
実施例１
酸化チタンを２．４ｗｔ％含む固有粘度０．６４のポリエチレンテレフタレートを、丸孔、十字孔、Ｘ孔、Ｈ孔それぞれの形状の吐出孔を３６個有する紡糸口金より、紡糸温度２９０℃で押し出した。紡糸口金面下方５０ｍｍの位置で温度２０℃、湿度６５％ＲＨの冷却風を２５ｍ／分の速さで水平方向より吹き出し冷却を行い、平滑性の高い油剤を油分付着量が１．０％になるようにコントロールし付与した後に紡糸速度１６５０ｍ／分で巻き取った。
【００２１】
得られた未延伸糸をホットロール−ホットロール系延伸機にて第１ホットロール９０℃として予備加熱し、第２ホットロールとの間で延伸糸伸度が３８％±２％となる延伸倍率で延伸しながら第２ホットロール温度１２０℃で熱処理し、圧空圧２．０ｋｇ／ｃｍ2で交絡を付与した後、巻き取り速度６００ｍ／分で巻き上げ、７５ｄ／３６ｆのポリエステル繊維を得た。平均開繊長はいずれも３０〜４５ｍｍであった。
【００２２】
さらに、得られたポリエステル繊維を生糸使いの平織物および仮撚加工後、平織物とし、それぞれ吸水評価を行った。
【００２３】
単糸断面形状および評価結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
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実験Ｎｏ．３（本発明）は実験Ｎｏ．１（比較例）の丸断面糸の３．２倍の吸水性を有し、仮撚加工糸についても丸断面糸対比３．３倍の吸水性能を有していた。また、実験Ｎｏ．２（比較例）の十字型断面糸および実験Ｎｏ．４（比較例）のＨ型断面糸は仮撚加工後、いずれも丸断面糸対比の吸水性能がダウンした。
【００２５】
さらに実験Ｎｏ．３（本発明）は、製糸、製織とも良好であり、嵩高感も優れていた。実験Ｎｏ．３の平織物の断面をＳＥＭで確認した結果、単糸断面形状の重なりがほとんどなく、ばらけており、繊維間空隙が大きいことが確認できた。
【００２６】
【発明の効果】
本発明のポリエステル繊維は、単糸断面形状が周囲に４葉の突起部を有したＸ型断面であって、その１つの交差角度が１００〜１２５度であり、空隙率が１５〜３０％であるＸ型断面繊維であり、衣料用素材、特にスポーツ用またはインナー用素材において、従来以上の高い吸水性・速乾性を有する。
【００２７】
さらに単糸断面形状の安定性から仮撚加工時においてもつぶれが小さく、生糸または仮撚加工糸使いの布帛において卓越した吸水性・速乾性を発現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるＸ型断面繊維の一例である。
【図２】本発明におけるＸ型断面繊維の一例である。
【図３】本発明における単糸を製造するための紡糸口金吐出孔の一例である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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