(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紡出されたポリエステル糸条を引取りローラで引取りつつ、紡糸速度２５００〜４５００ｍ／分でスピンドル駆動式巻取機によって糸条パッケージとして巻取る糸条の巻取方法において、前記の引取りローラの巻き始め速度Ｓ１及び巻き終わり速度Ｓ２と、巻取機で巻取る糸条パッケージの巻き始め速度Ｂ１及び巻き終わり速度Ｂ２とが、下記式(1)〜(3)を同時に満足するように引取りローラ速度と糸条パッケージの巻取速度とを段階的及び／又は連続的に増速させることを特徴とする糸条の巻取方法。
１．０１≦Ｓ２／Ｓ１≦１．０５  ……… (1)
１．０１≦Ｂ２／Ｂ１≦１．０５  ……… (2)
１≦Ｓ１／Ｂ１≦１．０５    ……… (3)
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリエステル繊維の溶融紡糸において、紡出された糸条を２５００ｍ／分〜４５００ｍ／分で巻取るのに際して、ポリエステル糸条からなる糸条パッケージをスピンドル式巻取機で良好に巻取るための巻取方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
溶融紡糸されたポリエステル重合体を２５００〜４５００ｍ／分の速度で巻取って中間配向糸を得た後、該中間配向糸に対して更に延伸、仮撚等の後加工を行った上で、織編物等とすることで広く衣料用途等に使用されている。また、このような中間配向糸の巻取機としては、スピンドル駆動されるボビンホルダーにボビンを装着して、該スピンドルを回転駆動させて、該ボビン上に巻糸体（糸条パッケージ）を形成するスピンドル式巻取機も慣用されている。
【０００３】
このようなスピンドル式巻取機による糸条パッケージの巻取過程において、巻取り速度が、２５００ｍ／分未満、又は４５００ｍ／分を超えた場合においては、糸条パッケージの内層部と外層部との間に染着差等の品質差は殆ど見られない。しかしながら、紡出されたポリエステル重合体を巻取り速度２５００〜４５００ｍ／分で巻取り、中間配向糸を得ようとすると事態は一変し、糸条パッケージの内層部から外層部の間で、染着差等の品質差が一挙に現実化する。
【０００４】
従来より、ポリエステル繊維の紡糸巻取りに際して、巻取り糸条の品質を良好に維持するために、各種の提案がなされている。
【０００５】
例えば、満巻きボビンと空ボビンを自動的に切り替える際の影響を極力少なくするために、特公昭５７−１１８２４号公報及び特公平５−９３５１号公報には、巻取り張力や巻取りボビンの周速を最適範囲に制御することによって糸切替性を向上させると共に、パッケージの最内層糸条の糸品質低下を紡糸する方法が提案されている。確かに、この方法を実施すれば、最内層糸条の糸品質は向上するが、糸条パッケージの最内層から最外層までをトータルにみた場合における品質差を解消することはできず、最内層糸条以外の場所には依然として品質差が生じる。
【０００６】
このような品質差は、主に、糸条パッケージの表面に接触回転するタッチローラと糸条パッケージとの間に滑りが生じており、この滑りによって糸条に異常な張力が生じることに起因している。そこで、このような滑りを解消するために、特公昭５０−２６６０号公報、特公平３−６７９４１号公報、特公平４−１３２７３号公報等には、タッチローラからの速度検出信号に基づいて糸条パッケージの表面速度を所定の値に制御するとともに、タッチローラをも滑りが生じないような補償速度で、積極的に駆動する方法が提案されている。しかし、このような方法によっても、糸条パッケージの品質差を解消するに至っていないのが現状である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上に述べた従来の中間配向糸の巻取方法の持つ問題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、以下の通りである。
すなわち、２５００〜４５００ｍ／分で引取りローラで引取りつつ、スピンドル駆動式巻取機で巻取って、中間配向糸からなる糸条パッケージを得る際に、糸条パッケージの各巻層に品質差が生じない、品質に優れた糸条パッケージを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
ここに、本発明によれば、下記の紡糸巻取方法が提供される。すなわち、紡出されたポリエステル糸条を引取りローラで引取りつつ、紡糸速度２５００〜４５００ｍ／分でスピンドル駆動式巻取機によって糸条パッケージとして巻取る糸条の巻取方法において、前記の引取りローラの巻き始め速度Ｓ１及び巻き終わり速度Ｓ２と、巻取機で巻取る糸条パッケージの巻き始め速度Ｂ１及び巻き終わり速度Ｂ２とが、下記式(1)〜(3)を同時に満足するように引取りローラ速度と糸条パッケージの巻取速度とを段階的及び／又は連続的に増速させることを特徴とする糸条の巻取方法である。
１．０１≦Ｓ２／Ｓ１≦１．０５  ………  (1)
１．０１≦Ｂ２／Ｂ１≦１．０５  ………  (2)
１≦Ｓ１／Ｂ１≦１．０５    ………  (3)
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、本発明の作用に関する本発明者の考えを交えながら、以下に詳細に説明する。
一般に、ポリエステル繊維は、張力を付与すると伸長して歪を生じるが、この歪は、塑性歪と弾性歪とに別けることができる。このような歪は、付与した張力を除去すると、伸長した繊維の弾性歪相当分の伸長量だけが回復し、その他の塑性歪相当分の伸長量は回復せず、そのまま永久歪となって繊維の内部構造を変える役割を果たす。
【００１０】
ところで、紡糸速度２５００ｍ／分未満で溶融紡糸して得られる未延伸のポリエステル繊維は、一定のプリテンション（巻取張力）を付与された状態で糸条パッケージとされる。しかし、この様な未延伸のポリエステル繊維は、その後の巻取条件にもよるが、内部構造が未だ不完全であって、十分な内部構造をもった繊維にするため、通常数倍に延伸（伸長）されるため、巻取時の微小張力に起因する伸長（塑性変形）程度では、殆ど糸品質に影響を及ぼさないものと考えられる。
【００１１】
また、紡糸速度が４５００ｍ／分超で得られる高配向のポリエステル繊維からなるパッケージにおいては、得られた繊維は既に高配向しているため、糸条パッケージとして巻き取られる張力程度では、その内部構造は余り変化しないものと考えられる。すなわち、巻取張力の殆どが経時的に塑性歪に転化される糸条パッケージ状態でのクリープ変形を考えると、溶融紡糸した時点で既に高度に配向した内部構造を有するポリエステル繊維では、巻取張力による塑性伸長程度では内部構造は殆ど変化しない。このため、巻取張力が糸品質に悪影響を及ぼすことは、殆どないものと考えられる。
【００１２】
これに対して、紡出したポリエステル糸条を冷却固化させた後、油剤を付与と交絡処理を適当な箇所で行いつつ、引取りローラに引取りながら、中間配向糸（「部分配向糸」或は「ＰＯＹ」ともいう）を紡糸速度２５００〜４５００ｍ／分で巻き取る場合には下記のような問題がある。すなわち、このような中間配向糸では、上記の未配向糸と高配向糸の中間の性質を持っている。このため、巻取時に巻取り張力として糸条パッケージに転化された糸条の弾性歪（以下、「内部歪」と称することもある）エネルギーが、経時的に繊維の塑性歪（繊維の伸長変形）エネルギーとして費やされると、この塑性歪の進行度合いに応じて、中間配向糸の内部構造（配向度）が変化する。他方、巻取機によって巻き上げられた糸条パッケージの内層（特に、最内層）、中層、及外層のそれぞれに位置する糸条の歪（応力）状態は、以下に述べる理由によって異なる。
【００１３】
すなわち、内層（特に、最内層）においては、変形が生じないボビン（剛体としての役割を果たす）が下方に存在するため、巻取張力は、全て引張方向の弾性歪（緊張弾性歪）となって糸条に転化される。これに対して、中層から外層に位置する糸条は、既に巻かれている内層部の糸条がクッションとして作用するため、巻取時における巻取張力に起因する弾性歪が緩和されているものと考えられる。
【００１４】
以上に述べた理由により、糸条パッケージの内層から外層に亘って内部歪差（弾性応力差）の度合によって各層に位置する糸条のクリープの進行度合い（経時的な塑性変形の進行度合い）も異なってくるものと考えられる。すなわち、高い弾性歪を持った位置にある糸条は、低い弾性歪を持った位置にある糸条より、大きなクリープが発生することになる。この結果が、糸条パッケージの内層、中層及び外層の品質差となって現れると考えられる。しかも、このような現象は、中間配向糸を製造する（通常条件では、紡糸速度２５００〜４５００ｍ／分で溶融紡糸する）条件下で特異的に生ずるのである。
【００１５】
本発明では、巻取時の張力に起因する糸条パッケージの内層〜外層の内部歪（内部応力）の緩和後の品質差を実験によって予め予想しておく。そして、実験によって求められた品質差の発生予測に基づいて、巻取後の糸条パッケージの内部歪（内部応力）がそれぞれの巻層で緩和された時点で、品質が一定となるように品質差を予め与えた条件で巻き取るのである。
【００１６】
このような条件として、引取りローラの巻き始め速度Ｓ１及び巻き終わり速度Ｓ２と、巻取機で巻取る糸条パッケージの巻き始め速度Ｂ１及び巻き終わり速度Ｂ２とを、下記式(1)〜(3)、すなわち
１．０１≦Ｓ２／Ｓ１≦１．０５  ………  (1)
１．０１≦Ｂ２／Ｂ１≦１．０５  ………  (2)
１≦Ｓ１／Ｂ１≦１．０５        ………  (3)
を同時に満足させながら、引取りローラ速度と糸条パッケージの巻取速度とを段階的及び／又は連続的に増速させることが必要である。
【００１７】
ここで、上記(1)及び(29式の条件において、S2/S1及びB2/B1が１．０１未満であれば、巻取後に発生する品質差を十分に補償するだけの品質差を与えことができない。他方、１．０５を超えると、巻取時に必要以上に品質差を付けてしまうこととなり、逆に内部歪（内部応力）の緩和に起因する糸条パッケージの品質差を解消するという当初の目的を達成することができなくなる。
【００１８】
ただし、この際、(3)式に規定する条件も同時に満足させる必要がある。何故ならば、S1/B1が１．０未満の条件では、巻取張力が高くなり過ぎ、糸条パッケージの巻き締りが大きくなる。この結果として、糸条の内部歪（内部応力）が大きくなり、この内部歪（内部応力）の緩和に伴う、糸条パッケージの巻層毎の品質差が拡大し好ましくない。他方、１．０５を超えると、糸条の巻取張力が低くなり過ぎ、特に糸の切替時等において引取りローラに糸条が取られて巻き付くなどの問題を惹起するため好ましくない。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の巻取方法について、以下に実施例によって詳細に説明するが、本実施例において述べる各物性値は下記の測定方法によった。
【００２０】
［染着差］
糸条パッケージから取出した糸条をシームレス編み機により編み立てを行い、編み地の濃淡を肉眼判定にて、０．１点ピッチで判定し、点数が少ないほど染着差に優れているものとした。なお、染色は常圧１００℃にて行い、染料には分散染料であるテラシールブルーを用いた。
【００２１】
［無荷重下での糸条収縮率差］
糸条パッケージから取出した糸条を１００℃の沸騰水中に荷重を懸けない自由な状態で浸漬して収縮させ、沸騰水への浸漬前後の長さを測定して収縮差を求め、収縮する前の糸条の長さとの百分率で求めた。
【００２２】
［定荷重下での糸条収縮率差］
糸条パッケージから取出した糸条を１デニール当たり１０ｍｇの荷重を懸けた後、内部雰囲気温度を６０℃に維持した恒温槽中に３０分間投入し、投入前後の長さを測定して収縮差を求め、収縮する前の糸条の長さとの百分率で求めた。
【００２３】
［実施例１〜３、比較例１〜２］
常法に従って、固有粘度［η］＝０．６３を有する溶融したポリエチレンテレフタレートを紡糸温度２９０℃で孔数が３６個で吐出孔直径が０．２７mmの紡糸口金から吐出させ、表１に示した巻取速度でターレット型スピンドルドライブ式巻取機によって巻取った。この時得られた糸条パッケージは、フィラメント数３６、単繊度１２５デニールのマルチフィラメントからなる１０Ｋｇ巻の満巻パッケージであった。この時得られた糸条パッケージの内外層の品質差は、表２に示す通りであった。なお、巻取速度の「漸増」は、直線状に連続して行った。
【００２４】
表２に示すごとく、本発明の巻取方法を用いた実施例１〜３は、糸条パッケージの内外層における品質差が小さくなっているのに対して、本発明の巻取条件を満足しない比較例１〜２は、明らかに糸条パッケージの内外層における品質差が大きかった。
【００２５】
【表１】
0003862812.tif 000002
【００２６】
【表２】
0003862812.tif 000003
【００２７】
【発明の効果】
以上に述べた本発明によれば、ポリエステル繊維の紡糸巻取方法において、巻層位置に拘わらず品質差のない糸条パッケージを得ることができるという極めて顕著な効果を有する。