聚酰胺单丝及其纤维卷装的制作方法

本发明涉及聚酰胺单丝及其纤维卷装。进一步详细地说，涉及可获得优异的纱织物的品质，织造生产性良好的聚酰胺单丝及其纤维卷装。

背景技术：

将被称为网纱的单丝进行了织造的纱织物近年来，在持续快速成长的电子学领域中，以印刷电路基板的网版印刷用网布为代表，用于汽车、家电等所利用的成型过滤器用途等。作为将单丝进行了织造的纱织物的更具体的用途，例如，网版印刷的用途中，可举出T恤、旗帜、广告牌、自动贩卖机板、车的面板、室外/室内标志、圆珠笔、各种卡类、名牌、划线、盲文、CD/DVD、印刷基板、等离子体显示器、液晶显示器等。此外，在过滤器用途中，可举出防止洗涤水中的垃圾再附着的棉绒过滤器、空调器中所安装的除去室内的尘土/灰尘的过滤器、吸尘器中也是除去尘土/灰尘/垃圾的成型过滤器，医疗领域中，可举出除去气泡等的输血包、人工透析回路用过滤器，汽车领域中，可举出燃料泵、燃料喷射装置这样的燃料的流路、ABS、制动器、变速器、动力转向装置等，进一步在防止侧滑装置、作为用于燃耗提高/输出增加的最新结构的VVT这样的液压回路中，也发挥着防止垃圾、异物向电磁阀的混入，进行过滤并净化这样的重要作用。

其中，在近年来持续快速成长的电子学领域、汽车领域，要求更鲜明的印字性能、高过滤器性能的高性能化。因此，纱织物的轻量化、薄质化进展，对于纱织物的品质的要求持续提高，因此要求没有纤度不匀、结节、紧纬、经柳等的品质均匀的单丝。因此，作为单丝的品质改善技术，提出了多种技术。

例如专利文献1中提出了，对于由聚酰胺单丝形成的圆筒状卷装泡沫规定了丝丝动摩擦系数和圆筒卷幅的技术。

专利文献2中提出了由聚酯单丝卷绕而得的卷装，规定了丝丝动摩擦系数、卷装端部的锥角、解舒张力变化梯度、卷装内层1mm部分的聚酯单丝的湿热收缩应力变化的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-222112号公报

专利文献2：国际公开第2011/086954号

技术实现要素：

发明所要解决的课题

然而，专利文献1记载的方法中，虽然对于纬纱用途有对被称为紧纬的缺陷的品质改善，但是对于经纱用途，被称为经柳的缺陷的品质问题依然残留着。

因此，根据本发明人等的研究，关于经柳的原因，明确了是因为经纱整经时的通过纱道导纱器时的张力高，纱残留应变，以及张力变化大，绷纱状态不稳定。因此，着眼于使其通过纱道导纱器时的张力降低、减小其张力变化。为了减小其变化，专利文献2记载的在聚酰胺单丝中展开添加有机硅的油剂。

然而，专利文献2记载的方法中，虽然经纱整经时，通过纱道导纱器时的张力降低了，但是移动中的纱与纱道导纱器之间产生静电，发生纱的靠近等，成为难以稳定整经的状态。为了抑制静电产生，不得不减慢整经速度，发生织造生产效率显著降低的问题，要求进一步的改善。

因此，本发明是为了解决上述问题而提出的，其课题在于提供通过使经纱整经时的通过纱道导纱器时的张力低，抑制静电产生，从而可获得优异的纱织物的品质，织造生产性良好的聚酰胺单丝及其纤维卷装。

用于解决课题的方法

为了实现上述课题，本发明采用以下构成。

(1)一种聚酰胺单丝，其特征在于，使上述聚酰胺单丝通过陶瓷导纱器时的擦过张力为0.3cN/dtex以下，使上述聚酰胺单丝通过作为摩擦体的铬圆棒导纱器时的铬导纱器出口的静电产生量为300V以下。

(2)一种纤维卷装，其是由(1)所述的聚酰胺单丝卷绕而得的。

(3)根据(2)所述的纤维卷装，其特征在于，上述纤维卷装为炮弹筒子形状。

发明的效果

本发明的聚酰胺单丝和纤维卷装，经纱整经时的通过纱道导纱器时的张力低，抑制静电产生，可以提供织造生产性良好的优异品质的纱织物。

附图说明

图1为擦过张力测定装置的概略图。

图2为静电产生量测定装置的概略图。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行详细地说明。

本发明中所谓聚酰胺，是指所谓烃基经由酰胺键而连接于主链的高分子量体，从染色性、洗涤牢固度、机械特性优异方面出发，优选为主要由聚己酰胺或聚己二酰己二胺形成的聚酰胺。这里所谓主要，是指在聚己酰胺时为构成聚己酰胺的ε-己内酰胺单元，在聚己二酰己二胺时为构成聚己二酰己二胺的己二酸六亚甲基二铵盐单元，分别为80摩尔％以上，进一步优选为90摩尔％以上。作为其它成分，没有特别限制，可举出例如，作为构成聚十二内酰胺、聚己二酰壬二胺、聚癸二酰己二胺、聚十二烷二酰己二胺、聚己二酰间苯二甲胺、聚对苯二甲酰己二胺、聚间苯二甲酰己二胺等的单体的氨基羧酸、二羧酸、二胺等单元。

本发明中所谓聚酰胺的聚合度，为了获得聚酰胺树脂(片料)、或其加工品(纱)的要求特性或者稳定地获得它们，可以从适当的范围适当选择，优选在98％硫酸相对粘度时为2.0～3.3的范围，进一步优选为2.4～3.3的范围。在相对粘度为2.0以上的情况下，可以获得纱织物所要求的强度，此外，在相对粘度为3.3以下的情况下，制丝性良好。

本发明的聚酰胺单丝需要擦过张力为0.3cN/dtex以下。如果超过0.3cN/dtex，则经纱整经时的通过纱道导纱器时的张力变高，纱残留应变，以及张力变化大，绷纱状态不稳定，因此高次通过性降低，发生经柳，制品品质恶化。优选为0.1～0.3cN/dtex。

本发明中所谓擦过张力，是指使聚酰胺单丝以600m/min的移动速度通过擦过体(陶瓷导纱器)，通过纱道控制导纱器后50cm点的张力，代替整经时的通过纱道导纱器时的张力。关于其测定方法，根据图1进行说明。

将从纤维卷装1的端面直至第1导纱器2的距离L(解舒距离)设为30cm，然后使其通过张力导纱器3，将张力导纱器3出口的张力(T1)调整为0.1cN/dtex后，使纱向距离张力导纱器3出口为80cm的位置安装的纱道控制用氧化铝制针导纱器4(直径3mm，10mm间隔4根)移动，经由距离针导纱器4出口为15cm的位置安装的氧化铝制纱道控制导纱器5-1，使纱弯曲60°通过距离氧化铝纱道控制导纱器5-1、5-2处于向下15cm的氧化铝制针导纱器(直径3mm)的摩擦体6，经由氧化铝制纱道控制导纱器5-2使纱移动，使其绕辊7旋转，一边将移动速度控制在600m/min，一边将纱进行喂纱(喂纱装置未图示)，在距离导纱器5-2为50cm的位置测定张力(T2)。将该T2除以纤度而得的数值设为擦过张力。

本发明的聚酰胺单丝需要静电产生量为300V以下。如果超过300V，则经纱制经时，移动中的纱与纱道导纱器之间产生静电，发生纱的靠近等，成为难以稳定整经的状态。因此，为了抑制静电产生，不得不减慢整经速度，织造生产性降低。优选为250V以下。

本发明中所谓静电产生量，是指在20℃×40％RH环境下，使单丝以300m/min的移动速度通过摩擦体(铬圆棒导纱器)后5cm点的静电量。关于其测定方法，根据图2进行说明。

在20℃×40％RH环境下，将从纤维卷装1的端面直至第1导纱器2的距离L(解舒距离)设为30cm，然后使其通过张力导纱器3，将张力导纱器3出口的张力(T1)调整为0.3cN/dtex后，弯曲90°通过距离张力导纱器3出口为80cm的位置安装的铬圆棒导纱器8(直径50mm)，一边将移动速度控制在300m/min一边将纱进行喂纱(喂纱装置未图示)，在距离铬圆棒导纱器8为5cm的位置V利用静电测定仪(装置名称：春日电机株式会社制数字静电电位测定仪KSD-2000)，测定静电量。

本发明的聚酰胺单丝需要使上述擦过张力、静电产生量都为适当范围。在擦过张力低，静电产生量高的情况下，经纱制经时，移动中的纱与纱道导纱器之间产生静电，发生纱的靠近等，制品品质变差。为了抑制静电产生，不得不减慢整经速度，织造生产性降低。在擦过张力高，静电产生量低的情况下，经纱整经时的通过纱道导纱器时的张力高，纱残留应变，以及张力变化大，绷纱状态不稳定，因此制品品质变差。为了使绷纱状态稳定，不得不减慢整经速度，织造生产性降低。因此，通过将擦过张力和静电产生量都调整得低，从而可以获得可得到优异的纱织物的品质，织造生产性良好的聚酰胺单丝和纤维卷装。

本发明的聚酰胺单丝的纤度优选为8～66dtex。通过设为这样的范围，从而可以制成与更鲜明的印字性能、高过滤器性能的高性能化相对应的高品质的轻量、薄质的纱织物。

本发明的聚酰胺单丝中所使用的纺丝油剂由平滑剂、乳化剂、抗静电剂构成。作为纺丝油剂所使用的平滑剂，有脂肪酸酯、醚酯、烷基醚、非离子表面活性剂、PEG酯、矿物油、改性有机硅等，至少使用改性有机硅是适合的。通过使用改性有机硅，能够使纱表面的润滑性提高，防止解舒时、缝制时的断丝，使生产性提高以及使平滑性、手感、耐洗涤耐久性提高，表现出高级感。改性有机硅会添加在纺丝油剂中并残留有机硅，因而优选为有机改性有机硅。有机改性有机硅存在烷基改性有机硅、烷基/芳烷基改性有机硅、烷基/聚醚改性有机硅、聚醚改性有机硅、氟改性有机硅、氨基改性有机硅、单胺改性有机硅、二胺改性有机硅、羧基改性有机硅、甲醇改性有机硅等，但特别优选使用聚醚改性有机硅、胺改性有机硅。

改性有机硅的比例相对于纺丝油剂质量优选为1.5～10质量％。在1.5质量％以上的情况下，经纱整经时的通过纱道导纱器时的张力不易变高，纱变得不易残留应变，张力变化不易变大，绷纱状态易于变得稳定，因此具有工序通过性稳定，制品品质良好的倾向。在10质量％以下的情况下，在熔融纺丝的给油工序中，变得没有配管堵塞等生产性方面的问题。优选为1.5～7.0质量％。此外，平滑剂的比例相对于纺丝油剂质量优选为40～70质量％。

本发明的聚酰胺单丝中，优选相对于纤维质量，5ppm以上的改性有机硅附着于纤维表面。通过设为这样的范围，从而能够在纱表面没有不均地均匀附着改性有机硅，形成适当的擦过张力。

作为纺丝油剂所使用的抗静电剂，可以使用公知的阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂等离子表面活性剂。聚酰胺纤维为亲水性纤维，因此如果附着疏水性的有机硅，则有机硅在聚酰胺纱表面上局部存在，变得易于产生静电。因此，需要使用适于聚酰胺、有机硅的抗静电剂，优选为阴离子表面活性剂。阴离子表面活性剂存在磺酸盐型、磷酸盐型、羧基型等，进一步优选为与有机硅的相容性良好且边界润滑优异的磺酸盐型、磷酸盐型。

此外，抗静电剂的比例相对于纺丝油剂质量，可以根据静电产生量进行适当设定，优选为3～12质量％。在3质量％以上的情况下，可以获得抗静电效果，此外，在12质量％以下的情况下，摩擦不会变得过高，高次通过性变得良好。进一步优选为5～10质量％。

作为纺丝油剂所使用的乳化剂，可以使用公知的非离子系表面活性剂。非离子系表面活性剂存在PEG型、酯型、酰胺型，从乳液的稳定性、与抗静电剂的相容性、与低聚物的相容性方面出发，优选为酯型。此外，乳化剂的比例优选相对于纺丝油剂质量为20～30质量％。

本发明的聚酰胺单丝所使用的纺丝油剂可以以乳液系、纯系(ストレート系)等通常所使用的处理剂的任一形态使用。从纺丝工序中由挥发的矿物油导致的操作环境恶化、地球环境负荷降低的方面出发，优选为乳液系，进一步优选利用纯水进行稀释并乳液化来使用。此外，乳液浓度相对于纺丝油剂质量优选为3～20质量％。

本发明的聚酰胺单丝所使用的纺丝油剂的给油方法是，在使纱充分冷却的位置，将纺丝油剂由以给油辊、给油导纱器为代表的公知的给油装置给油。优选在冷却直至纱温度40℃以下的位置进行给油。

本发明的聚酰胺单丝，优选纺丝油剂相对于纤维质量以0.3～1.5质量％附着。通过设为这样的范围，从而抑制在高级加工工序中油滴的产生、浮渣的发生。更优选为0.3～0.8％。

本发明的聚酰胺单丝的制造方法中，其制造工艺只要是公知的熔融纺丝技术即可。关于利用熔融纺丝的制造方法，连续进行纺丝-拉伸工序的方法(直接纺丝拉伸法)；将未拉伸纱暂时卷绕后进行拉伸的方法(两工序法)等任一方法都能够制造，优选为两工序法，因为即使为低摩擦也能够没有落纱地将丝条稳定地卷绕。

对两工序法进行例示，在挤出机内将在聚酰胺的熔点+20～50℃熔融了的聚酰胺树脂片料使用公知的纺丝组件(pack)，进行聚合物异物的除去、聚合物的整流，由口模排出孔使聚合物排出，将丝条冷却后，使用给油装置赋予上述纺丝油剂，将未拉伸纱用牵引辊牵引后，以卷绕速度400～800m/分钟的速度将未拉伸纱进行卷绕。

需要利用其它工序使暂时卷绕的未拉伸纱绕针导纱器旋转并加热后，以拉伸倍率3.0～5.0倍进行拉伸，使其通过热板加热器进行热处理后，为了使锭子的转速与卷绕速度之比成为5～9，将卷绕速度设为400～1000m/分钟，将卷绕锭子的转速设为2000～9000rpm。

热处理温度优选为150～200℃。在150℃以上的情况下，具有抑制沸水收缩率，制成纱织物时的尺寸稳定性变得良好的倾向。在200℃以下的情况下，具有防止被加热的拉伸辊的污染，制丝性变得良好的倾向。

本发明的聚酰胺单丝的卷装为圆筒、炮弹筒子、扁柱形筒子中的任一者均可，优选为即使纱摩擦低也能够没有落纱地稳定地卷绕，能够以良好的卷装进行卷绕的炮弹筒子形状。

实施例

以下，通过实施例进一步具体地说明本发明。另外，实施例中的物性值采用以下所描述的方法进行了测定。

A.擦过张力

擦过张力利用图1所示的测定装置进行了测定。将从纤维卷装1的端面直至第1导纱器2的距离L(解舒距离)设为30cm，然后使其通过张力导纱器3，将张力导纱器3出口的张力(T1)调整为0.1cN/dtex，然后使纱向距离张力导纱器3出口为80cm的位置安装的纱道控制用氧化铝制针导纱器4(直径3mm，10mm间隔4根)移动，经由距离针导纱器4出口为15cm的位置安装的氧化铝制纱道控制导纱器5-1，使纱弯曲60°通过氧化铝制针导纱器(直径3mm)的摩擦体6，经由氧化铝制纱道控制导纱器5-2使纱移动，使其绕辊7旋转，一边将移动速度控制为600m/min一边将纱进行喂纱(喂纱装置未图示)，在距离导纱器5-2为50cm的位置测定张力(T2)。将该T2除以测定的纤维的纤度而得的数值设为擦过张力。

B.纤度(dtex)

纤度依照JIS L1013(2010)的8.3项A法。用框周长1.125m的测长机，将试样中27分特以下的品种制成400圈绞纱，将试样中28分特以上的品种制成200圈绞纱，利用热风干燥机干燥后(105±2℃×60分钟)，用天平称量绞纱重量，乘以聚酰胺的公定水分率(4.5％)，由得到的值算出纤度。

C.静电产生量(V)

静电产生量利用图2所示的装置进行了测定。在20℃×40％RH环境下，将从纤维卷装1的端面直至第1导纱器2的距离L(解舒距离)设为30cm，然后使其通过张力导纱器3，将张力导纱器3出口的张力(T1)调整为0.3cN/dtex，然后弯曲90°通过距离张力导纱器3出口为80cm的位置安装的铬圆棒导纱器8(直径50mm)，一边将移动速度控制为300m/min一边将纱进行喂纱(喂纱装置未图示)，在距离铬圆棒导纱器8为5cm的位置V利用静电测定仪(装置名称：春日电机株式会社制，数字静电电位测定仪KSD-2000)，测定静电量。

D.纺丝油剂附着量(％)

使用Oxford社制，MQC脉冲核磁共振装置，测定纱中的附着油剂量来求出。

E.经柳品质

由资深检查员实施坯布调查，确认经柳品质，采用以下3个等级来评价。

A：良好(无经柳)

B：稍微不良(稍微有经柳)

C：不良(有经柳)

将A设为合格，将B、C设为不合格。

F.整经速度上限、织造生产性

在整经机上安装纤维卷装，使整经速度为200m/min，运行10分钟，判断是否能够没有静电产生、纱的靠近等问题地稳定地整经，在能够整经的情况下，每10m/min提高速度，将能够稳定地整经的上限速度设为整经速度上限。在不能的情况下，每10m/min降低速度，将能够稳定地整经的上限速度设为整经速度上限，采用以下3个等级进行了评价。

A：250m/min以上

B：200m/min以上

C：小于200m/min。

将A、B设为织造生产性良好，将C设为织造生产性不良。

[纺丝油剂的调整]

如表1、表2所记载的那样，调整纺丝油剂。

[表1]

[表2]

[实施例1～2、比较例1]

将尼龙66片料(98％硫酸相对粘度2.8)在293℃进行熔融，进行调整以使每单排出孔的聚合物排出量成为1.6g/分钟，供于熔融纺丝组件，由喷丝头排出纺出丝条，通过从一个方向喷射冷风的单向流动形式的烟囱使纱冷却至40℃以下，将4长丝的丝条分成各1丝条，通过给油辊方式的给油装置，将含有氨基改性有机硅5质量％，作为抗静电剂的磷酸盐型阴离子表面活性剂2质量％(A-1)、5质量％(A-2)、10质量％(纺丝油剂A-3)的纺丝油剂进行给油调整以成为纺丝油剂附着量0.6％目标，然后沿第1、2导丝辊以500m/分钟进行牵引，暂时卷绕，获得了未拉伸纱。将所得的未拉伸纱在其它工序中绕针导纱器旋转后，以拉伸倍率4.2倍进行拉伸，在加热至160℃的热板加热器中使丝条通过，进行热处理后，为了使锭子的转速与卷绕速度的比成为8.5，将卷绕速度设为625m/分钟，将卷绕锭子的转速设为5313rpm，获得了8分特(dtex)的尼龙66单丝，炮弹筒子形状的卷装。

关于所得的尼龙66单丝，对于擦过张力、静电产生量、纺丝油剂附着量、整经速度上限、织造生产性、经柳品质进行了评价。将其结果示于表3中。

[实施例3]

含有聚醚改性有机硅5质量％的纺丝油剂(B-1)，除此以外，采用与实施例1同样的方法进行制丝，关于所得的尼龙66单丝，对于擦过张力、静电产生量、纺丝油剂附着量、整经速度上限、织造生产性、经柳品质进行了评价。将其结果示于表3中。

[实施例4]

作为抗静电剂设为阴离子表面活性剂磺酸盐型，将抗静电剂的比例设为10质量％(纺丝油剂C-1)，除此以外，采用与实施例1同样的方法进行制丝，关于所得的尼龙66单丝，对于擦过张力、静电产生量、纺丝油剂附着量、织造速度上限、织造生产性、经柳品质进行了评价。将其结果示于表3中。

[实施例5～7、比较例2、3]

使氨基改性有机硅为0质量％(纺丝油剂E-1)、1.0质量％(纺丝油剂E-2)、1.5质量％(纺丝油剂E-3)、3.0质量％(纺丝油剂E-4)、7.0质量％(纺丝油剂E-5)，除此以外，采用与实施例1同样的方法进行制丝，关于所得的尼龙66单丝，对于擦过张力、静电产生量、纺丝油剂附着量、整经速度上限、织造生产性、经柳品质进行了评价。将其结果示于表3中。

[实施例8]

纺丝油剂E-5，给油调整为纺丝油剂附着量1.0％目标，除此以外，采用与实施例1同样的方法进行制丝，关于所得的尼龙66单丝，对于擦过张力、静电产生量、纺丝油剂附着量、整经速度上限、织造生产性、经柳品质进行了评价。将其结果示于表3中。

[实施例9]

纺丝油剂A-2，使每单排出孔的聚合物排出量为4.1g/分钟，使未拉伸纱卷绕速度为450m/分钟，使拉伸倍率为4.55倍，给油调整为纺丝油剂附着量0.6％目标，除此以外，采用与实施例1同样的方法进行制丝，获得了22分特(dtex)的尼龙66单丝、炮弹筒子形状的卷装。关于所得的尼龙66单丝，对于擦过张力、静电产生量、纺丝油剂附着量、整经速度上限、织造生产性、经柳品质进行了评价。将其结果示于表3中。

[比较例4]

将98％硫酸相对粘度为2.8的尼龙66片料在293℃进行熔融，进行调整以使每单排出孔的聚合物排出量为2.4g/分钟，供于熔融纺丝组件，由喷丝头排出纺出丝条，通过从一个方向喷射冷风的单向流动形式的烟囱使纱冷却至40℃以下，将6长丝的丝条分成各1丝条，通过给油辊方式的给油装置，调整给油速度以使纺丝油剂F-1为纺丝油剂附着量0.6％目标，然后在第1导丝辊上以768m/分钟卷绕3.5圈后，在加热至170℃的第2导丝辊上卷绕4.5圈进行热处理，并且在第1导丝辊与第2导丝辊之间以4.05倍进行了拉伸后，利用凸轮沟槽方式的卷绕装置以卷绕速度3000m/分钟进行卷绕，获得了8分特(dtex)的尼龙66单丝、圆筒形状的卷装。关于所得的尼龙66单丝，对于擦过张力、静电产生量、纺丝油剂附着量、整经速度上限、织造生产性、经柳品质进行了评价。将其结果示于表3中。

[比较例5]

使纺丝油剂为G-1，除此以外，采用与实施例1同样的方法进行制丝，关于所得的尼龙66单丝，对于擦过张力、静电产生量、纺丝油剂附着量、整经速度上限、织造生产性、经柳品质进行了评价。将其结果示于表3中。

[表3]

由表3的结果明确了，擦过张力、静电产生量低的实施例1～9中，获得了经柳品质、织造生产性优异的结果。另一方面，擦过张力高，静电产生量低的比较例2、3、4中，是经柳品质、织造生产性差的结果。擦过张力低，静电产生量高的比较例1是织造生产性差的结果。擦过张力、静电产生量都高的比较例5，是经柳品质、织造生产性差的结果。

本发明的课题在于提供通过使经纱整经时的通过纱道导纱器时的张力低，抑制静电产生，从而可以获得优异的纱织物的品质，织造生产性良好的聚酰胺单丝及其纤维卷装。

符号的说明

1：丝条卷装

2：第1导纱器

3：张力导纱器

4：针导纱器

5-1：氧化铝制纱道控制导纱器

5-2：氧化铝制纱道控制导纱器

6：摩擦体(氧化铝制针导纱器)

7：速度控制辊

8：铬圆棒导纱器

T1：张力导纱器出口的张力

T2：摩擦体通过后的张力

L：解舒距离

Y：喂纱方向。