(57)【要約】【課題】カード通過性、紡績性が良好であり、かつ、紡績行程における作業性等の問題点を解消し、ベール開俵時の形体が嵩高になる事による倒壊等の問題を回避し投入でき、不織布としたとき、問題の無いものを得ることができるポリエチレンテレフタレート系ポリエステルからなる捲縮ポリエステル繊維及びその製造方法を提供する。【解決手段】ポリエステルからなる繊維であって、捲縮形態が機械捲縮であり、捲縮数ＣＮと捲縮率ＣＤの比（ＣＤ／ＣＮ）が０．４以上、捲縮弾性率が４０〜８０％、乾熱収縮率が１０％以下であることを同時に満足することを特徴とする低捲縮ポリエステル繊維およびその製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステルからなる繊維であって、捲縮形態が機械捲縮であり、捲縮数ＣＮと捲縮率ＣＤの比（ＣＤ／ＣＮ）、捲縮弾性率、乾熱収縮率が下記式（１）〜（３）を同時に満足することを特徴とする低捲縮ポリエステル繊維。
ＣＤ／ＣＮ比  ：  ０．４以上            （１）
捲縮弾性率  ：  ４０〜８０％            （２）
乾熱収縮率  ：  １０％以下              （３）
【請求項２】
ポリエステルからなる原糸トウを延伸し、１６０〜２１０℃の温度で緊張熱処理を施した後、引き続いて、９０℃以下に冷却された該トウを押し込み捲縮機に供給して捲縮を付与し、次いで、４０〜９０℃の温度で弛緩熱処理することを特徴とする低捲縮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、捲縮を有するポリエステル繊維とその製造方法に関し、さらに詳しくは、この繊維を短繊維としてベールに梱包した後、紡績行程において、開俵して混打綿機に投入する際の作業性がよく、かつ、カード通過性、紡績性が良好な低捲縮ポリエステル繊維とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステル繊維、特にポリエチレンテレフタレート系の繊維は、機械的強度、耐薬品性、耐熱性等に優れているため、衣料用途や産業用途等を主体に広く使用されている。そして、不織布や紡績糸等の用途に使用するためのポリエステル繊維として、良好な紡績性等を維持するには捲縮性能が重要で、このためには比較的高捲縮の繊維が必要とされており、特許文献１には、１３０〜１４０℃という高温で捲縮を付与した高捲縮性の低収縮ポリエステル短繊維が提案されている。
【０００３】
これらのポリエステル繊維は、一般的に製品重量が１５０ｋｇ〜２５０ｋｇとなるように計量して圧縮された後、ベール梱包される。しかし、上記のように高温で捲縮が付与されたポリエステル繊維は、梱包された製品を紡績行程等において開俵し、混打綿機等に投入する際、製品の嵩が高くなって安定性が低下するため、倒壊、傾斜により機械の枠部に当たる等、作業性、操業性が悪いという問題がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平２-２１００３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題を解決し、この繊維を短繊維としてベールに梱包した後、開俵し、紡績行程等において混打綿機に投入する際、ベール開俵時の形態が嵩高化することによる作業性の低下を回避して投入することができ、しかも不織布、紡績糸等を製造する際のカード通過性が良好な低捲縮ポリエステル繊維とその製造方法を提供することを技術的な課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、前記したベール開俵時の倒壊、傾斜の原因が、ポリエステル繊維に捲縮を付与する際の熱セット条件に影響されることを突き止めた。そして、さらに検討を重ねた結果、その製造工程や条件によっては、一定の捲縮特性を維持したまま、熱収縮率を低いレベルに抑えることが可能となり、カード通過性や製品の嵩高性を阻害することがなく、しかも紡績して得られる糸からの布帛にしわがなく、不織布にしてもその性能を損なうことがない低捲縮ポリエステル繊維が得られることを知見して本発明に到達した。
【０００７】
すなわち、本発明は、次の構成を要旨とするものである。
（ａ）ポリエステルからなる繊維であって、捲縮形態が機械捲縮であり、捲縮数ＣＮと捲縮率ＣＤの比（ＣＤ／ＣＮ）、捲縮弾性率、乾熱収縮率が下記式（１）〜（３）を同時に満足することを特徴とする低捲縮ポリエステル繊維。
ＣＤ／ＣＮ比  ：  ０．４以上            （１）
捲縮弾性率  ：  ４０〜８０％            （２）
乾熱収縮率  ：  １０％以下              （３）
（ｂ）ポリエステルからなる原糸トウを延伸し、１６０〜２１０℃の温度で緊張熱処理を施した後、引き続いて、９０℃以下に冷却された該トウを押し込み捲縮機に供給して捲縮を付与し、次いで、４０〜９０℃の温度で弛緩熱処理することを特徴とする低捲縮ポリエステル繊維の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の低捲縮ポリエステル繊維は、短繊維としてベール梱包した製品を紡績行程等において混打綿機に投入する際、ベール開俵時の形態が嵩高になり難く、形態が嵩高になることによる倒壊等の問題を回避して投入することができ、しかも不織布、紡績糸等を製造する際のカード通過性が良好であり、さらに紡績して得られる糸からの布帛にしわがなく、不織布にしても性能を損なうことがない。
【０００９】
また、本発明の製造方法によれば、上記の利点を有する低捲縮性ポリエステル繊維を安定して提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明について詳細に説明する。
まず、本発明の低捲縮ポリエステル繊維を構成するポリエステルは特に限定されるものではなく、ポリエチレンテレフタレート系、ポリブチレンテレフタレート系、ポリトリメチレンテレフタレート系、さらにはポリ乳酸等の脂肪族ポリエステル等を採用することができるが、主たる繰返し単位がエチレンテレフタレートであるポリエチレンテレフタレート系のポリエステルが好ましい。このポリエステルは、本発明の効果を阻害しない範囲内において、酸成分やグリコール成分の１５モル％以下、好ましくは５モル％以下で第三成分を共重合していてもよい。例えばポリエチレンテレフタレート系のポリエステルに好ましく用いられる共重合成分としては、イソフタル酸、コハク酸、アジピン酸、金属スルホイソフタル酸等の酸成分や、１，４−ブタンジオール、１，６ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール等のグリコール成分等を挙げることができる。
【００１１】
また、上記ポリエステルには、必要に応じて、各種の添加剤、例えば、艶消し剤、熱安定剤、消泡剤、整色剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、蛍光増白剤、着色顔料などが添加されていてもよい。
【００１２】
本発明の低捲縮ポリエステル繊維としては、捲縮形態が機械捲縮であり、捲縮数ＣＮと捲縮率ＣＤの比ＣＤ／ＣＮ、捲縮弾性率、乾熱収縮率が前記式（１）〜（３）を同時に満足していることが必要である。このような要件を同時に満足させることによって、短繊維としてベール梱包した製品を紡績行程等において混打綿機に投入する際、ベール開俵時の形態が嵩高になり難く、ベール開俵時の形態が嵩高になることによる倒壊等の問題を回避して投入することができ、しかも、カード通過性が良好で、これを紡績糸あるいは不織布としたとき、問題のない製品を得ることができる。
【００１３】
すなわち、本発明の捲縮ポリエステル繊維におけるＣＤ／ＣＮとしては、０．４以上であることが必要である。該ＣＤ／ＣＮが０．４未満である場合、カードでの単糸抜けが生じるためカード通過性が低下し、得られたウェブや紡績糸が不均一のものとなる。
【００１４】
因みに、本発明の捲縮ポリエステル繊維における捲縮数ＣＮとしては、５〜１２山／２５ｍｍであることが好ましく、６〜１０山／２５ｍｍであることがより好ましい。該捲縮数ＣＮが５未満の場合、得られた繊維の嵩高性が低くなりすぎたり、一方、１２を超える場合、ベール開俵時の嵩が高くなりすぎたりして、操業性が低下する傾向になるため好ましくない。
【００１５】
また、前記捲縮率ＣＤとしては、５〜１３％であることが好ましく、６〜１２％であることがより好ましい。該捲縮率ＣＤが５％未満の場合、繊維同士の絡合性が低くなり、カード通過性が悪化するとともに、十分な嵩高性を得ることができなくなる傾向が強くなるため好ましくない。一方、該捲縮率ＣＤが１３％を超える場合、絡合性が高くなりすぎ、カード通過性が低くなる傾向が強くなるため好ましくない。
【００１６】
次いで、本発明の低捲縮ポリエステル繊維における捲縮弾性率としては、４０〜８０％であることが必要であり、５０〜７０％であることが好ましい。該捲縮弾性率が４０％未満の場合、捲縮のへたりが大きくなるため、カード機に掛けた場合、シリンダーやローラーへの巻き上がりが起こりやすく、落綿が多くなり、ウェブ切れ等が発生し、生産性が低くなる。また、該捲縮弾性率が８０％以上の場合、ベール開俵時の嵩が高くなりすぎて、ベールが倒れてしまい操業性が低下する。
【００１７】
さらに、本発明の捲縮ポリエステル繊維の１８０℃における乾熱収縮率としては、１０％以下にする必要があり、５％以下とすることが好ましい。該乾熱収縮率が１０％を超える場合、収縮斑が発生し、これを紡績糸とし製編織した布帛では、精錬や染色でしわが発生しやすく、不織布を成形しても、収縮斑のある変形した製品しか得られない。該乾熱収縮率の下限は特に限定されるものではないが、０％未満になると形態安定性が低下するので、０％以上が好ましい。
【００１８】
本発明の低捲縮ポリエステル繊維の形態は、短繊維、長繊維のいずれでもよいが、繊維の特徴を有効に発現させるには短繊維とし、紡績糸や不織布用として用いるのが好ましい。また、繊度や短繊維の繊維長、単糸の断面形状等は特に限定されるものではなく、用途や目的に合わせて適宜選択すればよいが、例えば単糸の断面形状は円形、三角形、六角形等を採用することができる。
【００１９】
次に、本発明の低捲縮ポリエステル繊維の製造方法について説明する。まず、ポリエステル、好ましくはポリエチレンテレフタレート系のポリエステルからなる原糸トウを延伸し、１６０〜２１０℃の温度で緊張熱処理を施した後、できるだけ速やかに３０℃以下の冷却水で前記トウを９０℃以下に冷却し、次いで、９０℃以下の該トウを押し込み捲縮機に供給して捲縮を付与した後、４０〜９０℃の温度で弛緩熱処理することによって目的とする低捲縮ポリエステル繊維を得ることができる。また、本発明の低捲縮ポリエステル繊維を短繊維として用いる場合には、捲縮付与、弛緩熱処理後の繊維をカッターで所定の繊維長に切断すればよい。
【００２０】
上記の工程で低捲縮ポリエステル繊維を製造することにより、前述したＣＤ／ＣＮ及び捲縮弾性率が前記式（１）〜（２）を同時に満足する捲縮特性を繊維に付与することが可能となり、かつ、繊維の乾熱収縮率が前記式（３）を満足する１０％以下の低いレベルにすることができる。
【００２１】
上記の工程において、延伸後の緊張熱処理の温度が１６０℃未満では、繊維の乾熱収縮率を下げることが困難となり、一方、該温度が２１０℃を超えると繊維が融着し易くなる。上記緊張熱処理の温度としては、１８０〜２００℃の範囲であることがより好ましい。
【００２２】
また、前述のＣＤ／ＣＮ比、及び捲縮弾性率が前記式（１）〜（２）を同時に満足させるためには、押込み捲縮機直前のトウの温度を９０℃以下、好ましくは３０〜８０℃とすることが必要である。このためには、例えば、緊張熱処理後、好ましくは直ちに３０℃以下の冷却水を０．００２５〜０．００５５ＣＣ／分／デシテックスの流量で、より好ましくは５〜２５℃の冷却水を０．００３〜０．００５ＣＣ／分／デシテックスの流量で、該トウに接触させて冷却することが好ましい。ここで、押込み捲縮機直前のトウの温度が９０℃を超えている場合、ＣＤ／ＣＮ比が０．４以上という要件を実現できないこととなる。
【００２３】
さらに、本発明の製造方法における捲縮付与後の弛緩熱処理としては、温度が高すぎると捲縮が伸びてしまい充分な捲縮特性が得られず、逆に温度が低すぎるとトウの水分率が高いままとなる傾向にあるため、４０〜９０℃の範囲であることが必要であり、５０〜８０℃の範囲であることが好ましい。処理時間は１〜６０分、１０〜３０分であることが好ましい。
【００２４】
以上のような方法で製造することにより、捲縮特性と乾熱収縮特性が前記式（１）〜（３）を同時に満足し、この繊維を短繊維としてベールに梱包した後、開俵し、紡績行程等において混打綿機に投入する際、ベール開俵時の形態が嵩高化することによる作業性の低下を回避して投入することができ、しかも不織布、紡績糸等を製造する際のカード通過性が良好な本発明の低捲縮ポリエステル繊維を得ることができる。
【実施例】
【００２５】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例における特性評価は、以下のようにして行った。
（１）繊度、捲縮数、捲縮率、捲縮弾性率、乾熱収縮率
ＪＩＳ−Ｌ１０１５の方法により測定した。
（２）ベール開俵時の状態
紡績行程において混打綿機に投入する際に、ベール開俵時の状態を次の３段階で評価した。
良好    …混打綿機に容易に投入できる嵩である。
やや不良…混打綿機に投入はできるが、嵩が高く、作業性が悪い。
不良    …混打綿機に投入できないほど嵩高である。
（３）カード通過性
ドッファーの表面速度３５ｍ／分、紡出ウェブの目付が５０ｇ／ｍ2となる条件でカードにかけ、１時間運転を行った際のカード通過性を次の３段階で評価した。
良好    …斑が少なく、均一に開繊された不織布が得られた。
やや不良…開繊に斑があり、均一な不織布が得られない。
不良    …ネップが発生したり、ウェブが弱く、不織布に穴があいたり、切れてしまう。
【００２６】
（実施例１）
極限粘度〔η〕（フェノール、四塩化エタン等重量混合液を溶媒とし、２０℃で測定）０．６８のポリエチレンテレフタレートを紡糸口金（孔数１７００ホール）より、吐出量８３６ｇ／分、紡糸温度２９８℃、紡糸速度１０００ｍ／分で溶融紡糸し未延伸糸を得た。該未延伸糸４１５万デシテックスを集束し、６９℃×６０℃の二段温水延伸法にて延伸倍率２．９２×１．３２で延伸した。
【００２７】
次いで、この延伸糸トウを１８０℃で１０秒間の緊張熱処理を施した後、引き続いて２５℃の冷却水により７０℃まで該トウを冷却し、ローラー巾１５０ｍｍ、ローラー圧力３６０Ｐａ、スタフィンボックス圧力１３０Ｐａの条件で押込み捲縮加工機に供給して機械捲縮を付与した。引き続き、捲縮付与後のトウを８２℃にて２０分弛緩熱処理を施した。更に、このトウをＥＣカッターで３８ｍｍの繊維長に切断し、目的とする機械捲縮を有する捲縮綿を得た。得られた捲縮綿の各評価結果を表１に示した。
【００２８】
（実施例２〜３）
実施例１における緊張熱処理後の冷却水シャワーの流量を変更して機械捲縮前の該トウの温度を表１のように変更した以外は、実施例１と同様にして実施例２〜３の捲縮綿を得た。得られた捲縮綿の各評価結果を表１に示した。
【００２９】
（比較例１）
実施例１における緊張熱処理後の冷却条件を変更し捲縮前のトウ温度を表１のように変えた以外は、実施例１と同様にして比較例１の捲縮綿を得た。
（比較例２）
実施例１における弛緩熱処理温度を表１のように変更した以外は、実施例１と同様にして比較例２の捲縮綿を得た。
（比較例３）
実施例１における緊張熱処理温度を表１のように変更した以外は、実施例１と同様にして比較例２の捲縮綿を得た。
比較例１〜３で得られた捲縮綿の各評価結果を表１に示した。
【００３０】
【表１】
2009197344.tif 000002
【００３１】
表１から明らかなように、実施例１〜３で得られた捲縮綿は、前記式（１）〜（３）をそれぞれ同時に満足するものであり、ベール開俵時の状態とカード通過性はいずれも良好であった。一方、比較例１では捲縮前のトウ温度が高く、比較例２では弛緩熱処理温度が高く、また比較例３では緊張熱処理温度が低いため、得られた繊維ではいずれも前記式（１）〜（３）を同時に満足するものではなかった。さらに、ベール開俵状態、カード通過性についても、同時に満足するものは得られなかった。