专利名称：假捻线卷取卷装的制作方法
技术领域：
本发明涉及聚酯类纤维假捻加工线的卷取卷装，特别是关于能保持良好的卷取卷装形状、解舒张力低，且其变动小，针织性能与织造性能优良的对苯二甲酸丙二醇酯(ポリトリメチしンテしフタし一ト/polytrimetrzylene terephthalate)纤维的假捻线卷取卷装。
背景技术：
在现有技术中，作为适用于拉伸素材的聚酯系纤维，比如在日专利特开平9-78373号公报中提出了以对苯二甲酸丙二醇酯为主的聚合物成分的聚酯类纤维的假捻线。
但若将这种假捻线在以对苯二甲酸聚乙烯类聚酯纤维假捻线或尼龙纤维假捻线在通常所采用的范围的卷绕条件下卷绕于卷装中，随着卷绕量变大，在卷绕中在卷装内产生线收缩，卷装卷得异常硬，纸管压垮，纸管两端部卷绕直径变大，变成凸边卷绕状态；由此，产生起毛，产生卷缩特性内外差与时效变化等。其结果，产生针织物与织物质量不好等问题。
为使得不产生线管压垮与变成凸边形状，最好是降低卷取张力、减小卷装硬度和卷绕密度。但对苯二甲酸丙二醇酯纤维的假捻线，有着比对苯二甲酸聚乙烯系的聚酯纤维的假捻线显著地容易产生单线扭结(捻每根线，从线表面环状毛茸状飞出的东西)的特点。而且，由于卷取张力越降低，单线扭结越多，当将假捻线从卷装中解舒时单线扭结相互络交引起解舒不良。这种现象，特别是在单个加热器假捻线中尤其显著。
另外，作为防止线管压垮的别的方法，也考虑过使用二重纸管、高硬度、高卷绕密度的方法，但对对苯二甲酸丙二醇酯纤维的假捻线，纸管压垮的问题解决了，而凸边卷绕形状问题仍然避免不了。再者，对苯二甲酸丙二醇酯纤维的假捻线，特别是在单个加热器假捻线中，与对苯二甲酸聚乙烯系的聚酯纤维单个加热器假捻线相比，有着残余捻矩变大的特征，由此，在解舒时产生扭结纱、针机织性能降低、针织品纬斜增大。针织品表面凹凸变大、或产生强褶皱等的问题。
发明展示本发明的目的即在于解决上述问题，提供可保持良好的卷绕卷装形状、解舒性能良好、可得到高质量针织与织物的对苯二甲酸丙二醇酯纤维的假捻线卷取卷装。
本发明者，对对苯二甲酸丙二醇酯纤维的假捻线卷取卷装镜意研究的结果，找出由具有特定规范的卷取卷装可以达到目的，完成本发明。
即，本发明乃是以对苯二甲酸丙二醇酯纤维构成的假捻线的卷取卷装，是关于以该卷取卷装的硬度、卷绕密度以及被卷绕的假捻线的卷曲数同时满足下述(1)、(2)、(3)中条件为特征的假捻线卷取卷装。
(1)70≤硬度≤90，(2)0.6g/cm3≤卷绕密度≤1.0g/cm3，(3)硬度×卷曲数≥520。
下边，更详细地说明本发明。
在本发明中，所谓对苯二甲酸丙二醇酯纤维，是指将丙撑对苯二甲酸单位作为主要的反复单位的聚酯纤维，丙撑对苯二甲酸单位是约50mole％以上，更好一些是70mole％以上，再好一些是80mole％以上，最好是90mole％以上。从而，包含在约50mole％以下、更好一些是30mole％以下、再好一些是20mole％以下、最好是10mole％以下的范围中含有作为第三成分的其他酸成分与/或甘醇成分的合计量的对苯二甲酸丙二醇酯。
对苯二甲酸丙二醇酯，是将对苯二甲酸或其功能衍生物、和丙撑二醇或其功能衍生物，在催化剂存在条件下，使其在适当的反应条件下相结合而合成的。在该合成过程中，也可以添加适当的1种或2种以上的第三成分做成共聚合聚酯；或也可以将对苯二甲酸丙二醇酯与对苯二甲酸聚乙烯等的对苯二甲酸丙二醇酯以外的聚酯、聚酰胺分别合成后，混纺，或复合纺线(鞘芯、并置等)。
作为添加的第三成分，有脂肪族二羧酸(草酸、己二酸等)、脂环族二羧酸(环己烷二羧酸等)、芳香族二羧酸(间苯二甲酸、磺基间苯二甲酸钠等)、脂肪族二醇(乙二醇、1，2-丙二醇、1，4-丁二醇等)、脂环族二醇(环己烷二甲醇等)、含芳香族的脂肪族二醇(1，4-双(β-羟基乙氧基)苯等)、聚醚二醇(聚乙二醇、聚丙二醇等)、脂肪族羟酸(ω-羟基羧酸等)、芳香族羟羧酸(对羟基苯甲酸等)等。另外，具有1个或3个以上的酯形成性官能基的化合物(苯甲酸、甘油等)也可在聚合体实际成线状的范围内使用。
另外，也可以含有二氧化钛等的消艳剂、砭酸等的稳定剂、羟基二苯酮衍生物等的紫外线吸收剂、滑石等的结晶化核剂、ァェロヅル等的易滑剂、受阻酚衍生物等的抗氧化剂、阻燃剂、制电剂、颜料、萤光增白剂、红外线吸收剂、消泡剂等。
在本发明中，关于对苯二甲酸丙二醇酯纤维的纺线，比如，在1500米/分左右的卷绕速度下取得未延伸线之后，也可以采用2～3.5倍左右的延绞方法、直结纺线-延绞工序的直延法(纺锭法)、卷绕速度5000米/分以上的高速纺线法(高速纺锭法)等中的任一种方法。
还有，纤维的形态，可以是长度方向均匀的或有粗细的；在断面方面，可以有圆形、三角形、L形、T形、Y形、W形、八叶形、扁平形、八字试块形等多角型、多叶型、中空型、或不定形的。
作为假捻加工方法，一般可用纺锭型、摩擦型、皮带夹紧型、空气加捻型任一种。另外，也可以是单加热器假捻、2加热器假捻中的任一种。还可以是预取向丝(poy)的延伸假捻。
卷取卷装的硬度必须在70以上，90以下，最好是75以上、90以下。卷取卷装的卷绕密度必须在0.6g/cm3以上、1.0g/cm3以下、最好是0.65g/cm3以上、0.95g/cm3以下。
如果硬度比70低、或卷绕密度比0.6g/cm3还小的话，就产生跳花，由运送中的振动等容易引起卷装变形。另外，特别是由于在单加热器假捻线中发生扭结比较显著，在解舒假捻线时，单线相互扭结交络在一起引起解舒张力过大，在极端情况下，线断不能解舒。或者即使未到线断的程度，由于解舒张力变动大，使得针织性能与织物的整经性、织造性能降低。
如果硬度比90高，或卷绕密度比1.0g/cm3大。即使使用二重纸管，纸管也会压垮，不能保持良好的卷装形态。另外，由于卷装端面的膨出，即发生所谓凸边现象面且易起毛。还有，特别是在单加热器假捻线情况下，由于残留捻矩变得过大，解舒时产生扭结使针机织性能降低，产生了针织品经斜或针织品表面凹凸或产生强褶皱等问题。再者，由于卷缩特性内外差与时效变化变大，针织品与织物质量下降。
另外，与对苯二甲酸聚乙烯类聚酯纤维的假捻线不同，对苯二甲酸丙二醇酯纤维的假捻线，将卷装卷绕得越硬，由于产生时效性卷绕变得更硬的现象，故最好是在不损坏解舒性的范围内，硬度与卷绕密度尽可能小。
卷曲数，表示了从卷装解舒时明显化的卷缩程度。特别是在单加热器假捻线情况下，卷曲数少的情况下，卷缩不怎么显现出来，对苯二甲酸丙二醇酯纤维的假捻线中特有的单线扭结现象多，解舒性能恶化。而卷曲数变的情况下，卷缩更多出现，单线扭结变少，解舒性良好。
但是，由于对苯二甲酸丙二醇酯纤维假捻线的解舒性能也受到卷取卷装硬度与卷绕密度的影响，本发明人反复锐意研究的结果，发现以下的系数如在特定范围内，解舒性就良好。
即，卷取卷装的硬度×卷曲数的值必须在520以上，最好在650以上。由于在卷取卷装硬度×卷曲数的值小于520的情况下，发现单线扭结显著增多，因此，在解舒假捻线时，单线扭结相互纠缠在一起，解舒张力过大，解舒张力变动大，解舒性恶化，针织性能和织物整经性、织造性能降低。
单线扭结数最好在3.5个/cm以下。更好一些在2.5个/cm以下。对苯二甲酸丙二醇酯纤维假捻线，特别是在单加热器假捻线中，与对苯二甲酸聚乙烯系聚酯纤维的单加热器假捻线相比，有着更容易显著产生单线扭结的特征。当单线扭结数超过3.5个/cm时，在将假捻线从卷装解舒时，容易引起单线扭结相互络交而解舒不良。
对苯二甲酸丙二醇酯纤维假捻线的单线扭结，根据卷绕条件其发生程度有很大变化；特别是在单加热器假捻线中尤为显著。这是因为，对苯二甲酸丙二醇酯纤维的假捻线与对苯二甲酸聚乙烯系聚酯纤维的假捻线相比，它是更明显的卷缩型假捻线，即使假捻条件一定，由假捻工序后的输送滚子与络纱机间的张力而使卷缩明显变大。输送滚子与络纱机间不大受到张力的情况下，由于卷缩不大明显，卷曲数少，单线扭结产生的多。所受张力越高，卷缩更明显，卷曲数增加，单线扭结减少。
为获得单线扭结少、解舒性能良好的卷取卷装，必须维持卷取张力在某种水平以上的大小。具体来讲，卷取张力由于横切导向的往复运动而周期性变化，但其平均卷取张力最好是假捻线的每单位粗度在0.05CN/dtex以下。或者，在单加热器假捻线中，在假捻工序后的输送滚子与络纱机间，不在第二加热器区域等加热，可给予适度的张力，而使卷缩明显化的话，卷绕机的卷取张力可进一步下降。
为使得卷取卷装的硬度、卷绕密度、卷曲数、单线扭结数在适当的范围，最好是平均卷取张力在0.05CN/dtex以上，0.22CN/dtex以下。但是，即使是解舒性能良好的卷装，如果残留捻矩过大，解舒时也会产生扭结纱使织造性能降低。发生针织品经斜或针织品表面凹凸或者产生强褶等的问题。因此，残留捻矩数最好在150转/米以下。如果残留捻矩数在150转/米以下，就不再存在产生扭结纱与针织品表面质量问题。为制成残留捻矩数在150转/米以下的假捻线，最好是平均卷取张力在0.09CN/dtex以下。
另外，斜纹角度最好设定在能保持良好的卷装形态保持性与解舒性的范围，具体而言，最好是10度以下、18度以下。
一般，在对苯二甲酸聚乙烯类聚酯纤维的假捻线或聚酰胺纤维的假捻线的情况下，为卷取于不存在解舒性与形态保持性问题的卷装上，最好设定平均卷取张力在0.13CN/dtex～0.18CN/dtex范围。相对于此，对苯二甲酸丙二醇酯纤维假捻线的适宜的平均卷取张力明显低。这是由于，对苯二甲酸丙二醇酯纤维在假捻工序中的加捻区实际上是在弹性范围内伸长后，因为弹性恢复性高，线进行收缩。但是，据推定，线的收缩不是在出离假捻区后或在卷绕卷绕机工序前瞬间产生的，而是在卷绕于卷装过程中、在被卷绕后产生的。因此，为在卷装内设置线可收缩的余度，必须以极低张力进行卷绕。
另外，以高张力卷绕的卷装，经过一定时间后更硬地卷紧这件事，可以认为是由于线可收缩的余度小，时间长了渐渐进行收缩的结果。以低张力卷绕的卷装，由于1个卷装在卷取完成时，线的收缩已经几乎完毕，所以时间久了也不会更硬地卷紧。
假捻加热器的温度，只要适合目的的卷缩特性可任意设定，不过一般设定第一加热器刚刚出口之后线条温度在100℃以上，200℃以下；最好是120℃以上，180℃以下；特别是最好设定在130℃以上，170℃以下的范围。最好是单加热器假捻线的伸缩伸长率在100％以上，300％以下；弹性伸缩率在80％以上。
再者，也可以根据需要用第二加热器进行热定形，制成2个加热器假捻线。第二加热器温度在100℃以上，210℃以下；最好是相对第一加热器紧靠出口之后的线条温度在-30℃以上，+50℃以下的范围内。第二加热器内的超喂率(第二超喂率)，最好是+3％以上，+30％以下。2加热器假捻线的伸缩伸长率最好是5％以上，100％以下。第二加热器温度与第二超喂率越高，由于可以减低单加热器假捻线中比较显著的单线扭结和残留捻矩数，如将卷取卷装的硬度、卷绕密度设定适当，则解舒性能比较良好。
这里，伸缩伸长率、弹性伸缩率，是在2.6×10-4CN/dtex负荷下进行干热90℃×15分钟处理并放置一昼夜之后，按JIS-L-1090伸缩性试验方法(A法)标准测定。
假捻数T，可以在对苯二甲酸聚乙烯系聚酯纤维的假捻加工中通常使用的范围内按下式计算。这时，假捻数系数K的值最好在18500～37000范围，由假捻加工线的纤度(分特)未决定最佳假捻数T(捻/米)。
T＝K/(假捻加工线的分特值)0.5本发明的假捻线卷取卷装包括有对苯二甲酸丙二醇酯纤维相互间和与其他纤维线条的同时假捻、相位差假捻、伸度差假捻等，由公知的复合假捻装置得到的复合假捻线、以及将本发明的假捻线相互间交织络交得到的复合假捻线的卷取卷装。
实施发明的最佳形态下边，由实施例对本发明进行具体说明，但本发明不受实施例任何限定。
评价、测定方法如下(1)卷取张力用全井工机制的检查仪CM-50FR测定卷绕滚子之前的张力，读取平均卷取张力。
(2)解舒性由东平机械社制的筒编机(22G/2.54cm)、一边以150米/分的速度从假捻线的卷取卷装解舒，一边进行针织。由ェィュ测器制的张力计HS-4000模测定这时的解舒张力，记录入记录器，评价平均解舒张力、解舒张力的振幅以及由单线扭结相互络交引起的异常张力测定和解舒时扭结纱的产生。
(3)硬度以JIS-K-6301加硫橡胶物理试验方法为标准的弹簧式硬度试验机(高分子计器株式会社的マスカ-橡胶硬度计C型)测定。测定卷取卷装中央部2处、两端部各2处共6处的硬度，求其平均值。
(4)卷绕密度将卷取卷装中卷绕线的重量除以从卷取卷装外径、卷宽、纸管外径几何学地算出之卷装的体积求出卷绕密度。
(5)卷曲数在由卷取卷装中不伸展卷曲地采取的假捻线中的1根长丝上加上1.764×10-3CN/dtex负荷状态下，计出纤维长25mm间的卷曲的峰与各的合计数，除以2算出来。求10回测定数的平均值，使用换算到每1cm的卷曲数的值。
(6)单线扭结数在从卷取卷装无伸展卷曲地采取的假捻线上加上1.764×10-3CN/dtex负荷状态下摄下假捻线侧面放大照片，捻每1根长丝，以从线表面环形毛茸状飞出部位作为单线扭结进行计数。求出线长75mm间单线扭结的5次测定之平均值，使用换算出每1cm的单线扭结数的值。
(7)残留捻矩数从卷取卷装中不加捻矩地取出假捻线，挂在钩子上，重叠2根线，在离钩子1m以上的位置加上8.82×10-2CN/dtex初负荷。在该负荷下于离开钩子1m的位置加2.205×10-2CN/dtex的负荷，除去前述初负荷。当自由放开线的下端时，由于残留捻矩而转动以2根线加捻，由此放置到静止。以捡捻机测定静止时的捻数，将测定值除以2，以转/米表示。采用5回测定数平均值。
(8)10％伸长时的弹性回复率在试件上加上8.82×10-2CN/dtex的初负荷，以每分钟伸长20％的一定比例速度伸长，到伸长度10％时，反过来以相同速度收缩，绘出应力-变形曲线。将应力降到等于初负荷8.82×10-2CN/dtex时的残留伸长度设定为L，以下式算出之。
10％伸长时的弹性回复率＝[(10-L)/10]×100(％)(9)ηSP/C将聚合物在90℃以0-氯酚1g/分升的浓度溶解，而后将得到的溶液移入奥斯特瓦尔德粘度管，在35℃下测定，由下式算出。
ηSP/C＝[(T/T0)-1]/C式中T-试料溶液落下时间(秒)，T0-溶剂落下时间(秒)，C-溶液浓度(克/分升)。
实施例1将ηSP/C＝0.8的对苯二甲酸丙二醇酯以纺线温度265℃、纺线速度1200米/分纺线，得到来延伸线；而后以热滚子温度60℃、热板温度140℃、延伸倍率3倍、延伸速度800米/分延捻，得到84dtex/24f的延伸线。延伸线的强度、伸度、弹性率以及10％伸长时的弹性回复率分别是3.4CN/dtex、42％、23CN/dtex和98％。
将所得到的延伸线，用石川制的针式假捻机IVF337、在线速度190米/分、假捻数为3230T/米、第一超喂率1％、第一加热器温度170℃的条件下干地单加热器假捻；于第二超喂率±0％、第二加热器温度为常温下通过第二加热区后，在卷绕供给率为+4.0％、斜纹角度12°条件下，卷绕起1kg卷装。
所谓第一超喂率以[(第1供给滚子圆周速度-第2供给滚子圆周速度)/第2供给转子圆周速度]×100来表示。
所谓第二超喂率以[(第2供给辊圆周速度-第3供给辊圆周速度)/第2供给辊圆周速度]×100％表示。
所谓卷绕供给率则以[(第2供给滚子圆周速度卷绕转子圆周速度)/第2供给转子圆周速度]×100来表示。
所得到的假捻线的伸缩伸长率为192％，伸缩弹性率为88％。而单线扭结数为1.8个/米，残留捻矩数为142转/米。
卷绕用的纸管，使用外径75mm、宽290mm，将厚3mm的纸二张重叠起来的二重纸管；以初期横切宽度254mm进行卷绕，所测定的平均卷取张力为0.07CN/dtex。所得到的卷取卷装硬度85.6，卷绕密度0.81g/cm3，硬度×卷曲数为826。卷装形态良好外，不起毛。
在25℃×25％RH(相对湿度)的环境下放置24小时之后的卷装形态、硬度、卷绕密度几看不出有什么变化。平均解舒张力为1.0CN，解舒张力的变动幅度小到0.2CN；也未见产生由单线扭结相互的络交引起的异常张力或产生解舒时的扭结丝；解舒性极佳。其结果示于表1。
实施例2～5
使用与实施例1中用过的相同的对苯二甲酸丙二醇酯延伸线，在相同的假捻条件下进行假捻，除第二超喂率、卷绕供给率设定为表1示出值之外，其他在与实施例1相同的条件下卷绕于卷装，平均卷取张力、所得卷装硬度、卷绕密度、硬度×扭结数、残留捻矩数、以及解舒性能评价结果如表1所示。
实施例2、3、5任一例都能保持良好的卷取卷装形状，也不起毛，硬度、卷绕密度的时效变化也几乎没有。实施例4，卷装形状或稍有凸边形状，但并未达到成为问题的程度，也未见起毛。
另外，关于解舒性的评价，实施例3、4、5，平均解舒张力与解舒张力振幅比较小，未见产生由单线扭结相互的络交引起的异常张力和解舒时的扭结丝产生，展示了良好的解舒性。实施例2中，平均解舒张力与解舒张力振幅稍大，但并未影响到解舒性能；也未见产生由单线扭结相互的络交引起的贯常张力与解舒时的扭结。解舒性能良好。
实施例6以实施例1中用过的相同的延伸线，使用皮带夹紧加捻方式的村田机械制的ァツハ33H假捻加工机，在线速度320米/分、皮带交叉角110°(假捻数约为3200T/米)第一超喂率±0％、VR(皮带速度/线速度)为1.31、第一加热器温度170℃的条件下，进行单加热器加捻；第二超喂率为+4.8％、第二加热器温度为常温通过第二加热区后，以卷绕供给率+4.8％、斜纹角度12°的条件下，在和实施例1同样的线管上卷绕重量1kg的卷装。
所得到的假捻线的伸缩长率是178％，伸缩弹性率86％。而单线扭结数为1.7个/米，残留捻矩数为144转/米。平均卷取张力为0.08CN/dtex，所得卷取卷装的硬度为85.5，卷绕密度为0.82g/cm3，硬度×卷曲数为730。
卷装形态良好、不起毛，放置24小时后的卷装形态、硬度、卷绕密度几乎没看到什么变化。平均解舒张力1.0CN，解舒张力的变动幅度小到0.2CN，未发现产生由单线扭结相互的络交引起的异常张力与解舒时的扭结丝。解舒性能极佳。其结果示于表1。
比较例1～3用与实施例1中使用的相同的延伸线、并以相同的假捻条件进行假捻的线，以除设定表1所示第二超喂率、卷绕供给率之外、其他以与实施例1相同的条件卷绕于卷装上。平均卷取张力、所得卷装硬度、卷绕密度、硬度×卷曲数、残留捻矩数、以及解舒性能评价结果如表1所示。
比较例1，由于平均卷取张力过低，卷取卷装的硬度、和卷绕密度都低，卷装产生跳花、卷装变形。由于单线扭结非常多，解舒时发生断线多，不可能进行连续的解舒。
比较例2中，卷取卷装硬度、卷绕密度在适当范围，卷装形态良好；但由于平均卷取张力小到0.04CN/dtex，硬度×卷曲数值小，单线扭结多，平均解舒张力与解舒张力的变动大，产生由单线扭结的络交引起的异常张力多，解舒性能不良。
比较例3，由于平均卷取张力过高，卷取卷装硬度、卷绕密度也高，卷装形状成凸边型并起毛，放置24小时后的硬度、卷绕密度进一步变大。另外，由于残留捻矩数大，解舒时产生扭结。
工业上利用可能性本发明的对苯二甲酸丙二醇酯纤维的假捻线卷绕卷装，由于其解舒张力低、且其变动小，故其解舒性能良好，且可保持经过长时间后变化小、稳定的卷绕形状，具有优良的针织性能与机织性能。从而，通过使用本发明的卷装，可以得到高质量的针织品与织物。
权利要求
1.一种假捻线卷取卷装，其特征在于，它是由对苯二甲酸丙二醇酯纤维构成的假捻线的卷取卷装，该卷取卷装的硬度、卷绕密度与卷绕起来的假捻线的卷曲数同时满足下述(1)、(2)、(3)的条件(1)70≤硬度≤90，(2)0.6g/cm3≤卷绕密度≤1.0g/cm3，(3)硬度×卷曲数≥520。
2.如权利要求1所记述的假捻线卷取卷装，其特征在于，卷绕于卷取卷装的假捻线单线扭结数在3.5个/cm以下。
3.按权利要求2所记述的假捻线卷取卷装，其特征在于，卷绕于卷取卷装的假捻线残留捻矩数在150转/m以下。
全文摘要
本发明所提供的假捻线卷取卷装,其特征在于,它是由对苯二甲酸丙二醇酯纤维构成的假捻线的卷取卷装,该卷取卷装的硬度、卷绕密度与卷绕起来的假捻线的卷曲数同时满足下述(1)、(2)、(3)的条件:(1)70≤硬度≤90,(2)0.6g/cm
文档编号D02G1/00GK1340024SQ00803685
公开日2002年3月13日 申请日期2000年2月10日 优先权日1999年2月10日
发明者结城康式, 秋田祥一 申请人:旭化成株式会社