专利名称：聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻丝及其制造方法
技术领域：
本发明涉及聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻丝及其优良的工业制造方法，利用该聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻丝制成的织编物等布帛既具有柔软性和弹性，也具有膨松性和张力感。
现有技术由作为聚酯假捻丝的聚对苯二甲酸乙二醇酯构成的假捻丝因其卷曲性和耐气候性优良，现在被广泛地使用。但是，要做为穿着用还必须有更高的舒适性要求，要求纤维的弹性要高。对此，正如特开平9-78373号公报和特开平11-93026号公报所提出的那样，提出使用聚对苯二甲酸丙二醇酯制作假捻丝的方案。这种假捻丝弹性和膨松性优良，其伸长50％时弹性恢复率在80％以上，伸缩伸长度为200～300％时伸缩弹性率为80％。不过，这种假捻丝是对拉伸丝进行所谓的转子式假捻后形成的，加工速度充其量只能达到100m/分，不仅制造成本高，而且锭距锭内偏移大，品质不良。此外，因杨氏模量低于30g/d，存在的问题是提高了微张力。发明目的本发明的目的在于提供高质低成本制造弹性和膨松性优良的由聚对苯二甲酸丙二醇酯构成假捻丝的方法，以及手感和张力感都优良的聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻丝。
本发明的聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻丝的特征在于是根据上述方法进行制造的。
15，22 第1导丝辊16，23 第2导丝辊17，24 卷绕机25分离辊26喷丝口27通风筒28，32 非接触加热器29上油装置30络交喷嘴31第1导丝辊33第2导丝辊34卷绕机
(1)式0.585×(1＋EL/100)≤DR≤0.75×(1＋EL/100)对于本发明的聚对苯二甲酸丙二醇酯(以下简称为PPT)来说，是以对苯二酸为主要酸成分，以1，3丙二醇为主要乙二醇成分得到的聚酯。不过，也可以含有可与其他酯结合形成的共聚成分，其含量要在20摩尔％以下，最好在10％以下。
可共聚的化合物如间苯二酸、琥珀酸、环己烷二羧酸、己二酸、大麻酸、癸二酸等二羧酸类，作为二醇成分如乙二醇、二甘醇、丁二醇、新戊二醇、环己烷二甲醇、聚乙二醇、聚丙二醇等类，但并不局限于此。
此外，还可以根据需要添加用作消色剂的二氧化钛、用作润滑剂的二氧化硅或氧化铝微粒子、用作抗氧化剂的位阻酚衍生物、着色剂等。
由PPT构成的未拉伸丝优选具有断裂伸长度为60％～180％的纤维。例如，这种未拉伸丝可以使用通常的纺丝机按照常规方法熔融着把PPT导入纺丝部件中，从喷丝头中纺出并以2500～4500m/分的纺丝速度进行纺丝来得到。纺丝速度不足2500m/分的未拉伸丝因强度低拉伸假捻时断头多。纺丝速度为1000至2500m/分卷绕的未拉伸丝因时效变化显著，在未拉伸丝卷装的端面和中央部以及内层和外层间产生纤维结构差异，结果，在拉伸假捻丝上容易产生纵向染色不匀是个问题。
在以1.05～1.70倍的拉伸倍率拉伸且假捻过程中，使用丝道顺序为第一给料辊(第一FR)、加热器、冷却板、摩擦假捻装置、第二给料辊(第二FR)组成的假捻机，优选在第一FR和第二FR之间进行1.05～1.70倍的拉伸，在摩擦假捻装置上游加捻，由加热器进行热定形，由冷却板进行形态固定。另外，为了得到纤维轴向中具有粗度不均的粗细假捻丝，在不超出未拉伸丝自然拉伸比的范围内进行预拉伸后，之后不卷绕在第一FR和第二FR之间拉伸的同时，使用摩擦假捻装置在摩擦假捻装置的上游进行加捻，用加热器进行热定形且用冷却板进行形态固定也可以，使第一FR前的拉伸倍率DR0和第一FR与第二FR间的拉伸倍率DR1的乘积值DR＝DR0×DR1为1.05～1.70倍。拉伸倍率为1.05～1.60比较好，最好为1.10～1.50。
本发明中的未拉伸丝的拉伸度EL(％)和拉伸时的假捻拉伸倍数DR(倍)设定为满足下式式(1)0.585×(1＋EL/100)≤DR≤0.75×(1＋EL/100)在拉伸倍率DR小于0.585×(1＋EL/100)时，在拉伸假捻加工中产生气圈，加工不稳定且产生的断丝多。另外，假捻丝的伸长度超过60％，变成布帛时会产生不整平等品质问题。拉伸倍率DR超过0.75×(1＋EL/100)时产生的加工张力过高，因产生单丝起绒且其中的断丝较多，是不可取的。具体的拉伸倍率根据聚对苯二甲酸丙二醇酯未拉伸丝和假捻丝的物理性状设定，残余伸长度可以为20～60％，25～55％较好，最好为30～50％。
为了提高布帛的伸长性和膨松性必须使假捻丝的卷缩性提高，为此，优选把拉伸假捻工序中加热出口处的丝条温度定为30～175℃，其中，为了使假捻丝上保持张力且产生断面变形，拉伸假捻工艺中加热出口处的丝条温度定为100～175℃比较好，最好定为110～160℃。
在加热PPT且测定伸长-应力曲线时，会显示出图1所示的因加热伸长度、强度大幅降低的新现象。这是使用聚乙烯苯二酸酯等不会出现的现象。这是在加热同时进行拉伸的拉伸假捻中主要的问题。因此从多次检测结果可以看出，可以进行稳定假捻加工的假捻加捻张力T1为0.17～0.55cN/dtex。当假捻加捻张力T1为0.17～0.55cN/dtex时，不容易引起气圈，也不容易产生起绒及断丝现象，所以，能使加工速度高速化。假捻加捻张力T1为0.25～0.40cN/dtex效果会更好。在此，所谓的假捻加捻张力T1是指摩擦假捻装置正前部的张力。
PPT因杨氏模量低比聚对苯二甲酸乙二醇酯更容易降低向上游的捻度传递。特别是必须要对位于最上游的加热器上的丝条进行假捻，加热器中张力的降低会大，卷曲特性会下降，会大大产生单丝起绒和断丝。因此，假捻加捻张力T1与加热器前张力TH之比优选为1.02～1.30。当假捻加捻张力T1与加热器前张力TH之比为1.02～1.30时，加热器中的张力降低小，即摩擦假捻装置加的捻度可以在加热器上充分传递，加热器上不容易产生起绒和断丝故优选。最好T1/TH为1.02～1.25。在此，所谓加热器前张力是指加热入口正前方的张力。
虽然加热器内的假捻数应尽可能地高，但摩擦假捻装置有施捻能力问题，具体来说，优选加热中的假捻数T为27400/D1/2～30600/D1/2，就能防止加热器内产生起绒及多断丝现象。作为加热器内的假捻数T最好为27900/D1/2～30100/D1/2。所谓的D表示拉伸假捻加工后假捻丝的纤度(分特)。
下面，用附图来说明本发明的PPT假捻丝制造方法。图2表示本发明假捻装置的一个实施例。
作为供给原丝1使用PPT未拉伸丝。一边在第一FR和第二FR间拉伸，一边在使用摩擦假捻装置5进行假捻的状态中由加热器3对捻着的形态进行热定形，用冷却板4进行形态固定。如先前所述，因PPT的杨氏模量低，容易降低假捻向上游的传送，所以，在加捻区中避免必要数值以上丝条的卷曲和接触阻力是重要的。因此，优选对于假捻机中所用的各部件也要从接触阻力小的方面着眼加以选择。作为加热器3有使热媒加热循环，或采用在电热加热器进行加热的金属板上或有高温气氛中行走的方法。在加热的金属板上行走时必须要针对丝条纤度、加工速度、目标来考虑假捻温度，以不超过必要长度和不产生卷曲。在高温气氛中下行走时，为了提高行走稳定性优选使用在导轨等处固定丝道的所谓非接触式高温加热器。为了降低假捻丝起绒和断丝率并提高加工速度，使用接触阻力更低的非接触高温加热器更好。
冷却板4优选不长于必要长度，优选使用冷却水循环来冷却冷却板或者缩短冷却板，靠吸引空气来吸收排烟，同时对丝条进行冷却。还优选用金属板造成缝隙从后方吸引，由交叉流动冷却丝条，降低冷却板磨擦阻力，也能提高冷却能力，缩短加捻区，使加工稳定。
作为摩擦假捻装置5，只要具有施捻作用和运送作用，无论是内接型还是外接型摩擦假捻装置都可以，优选使用外接型3轴捻线机(加捻装置)、皮带夹持捻线机。
作为供给原丝所用的PPT未拉伸丝，在熔融纺丝卷绕后，容易产生延时收缩。特别是纺丝速度为1000～2000m/分卷绕的未拉伸丝，因时效变化而使物性变化显著，卷包的端面和中央部、内层与外层间产生了收缩差，在拉伸假捻丝上产生了丝纵向的染斑。然而，即使纺丝速度接近3000m/分依然产生了延后收缩，这是丝纵向产生染斑的原因。为了使延后收缩减小，在提高纺丝速度时，在纺丝线上让分子取向高度进展，这样会产生卷缩压紧而使纸管不能从锭子上脱下来的现象。为此，为了解决上述问题，作为供给原丝使用的PPT未拉伸丝优选满足下述(1)～(4)式(1)强度ST(cN/dtex)1.8≤ST(2)双折射△n(×10-3)30≤△n≤70(3)伸长度EL(％)60≤EL≤180(4)沸水收缩率SW(％)3≤SW≤15
即，显示上述物理性状的未位伸丝拉后收缩基本上不会使未拉伸丝卷包产生卷缩压紧现象，表现出良好地假捻加工性，同时，染色斑等疵点少，能得到高品质的假捻加工丝。
强度极大地影响着拉伸或假捻、整经或纺织时工艺流程或布帛机械特性。为了满足前述的生产性和制品的品质，强度优选在1.8cN/dtex以上，更优选在2.2cN/dtex以上。
另外，在拉伸或假捻工艺中为了保持良好的加工性，伸长度优选在60％以上，为了使拉伸或假捻中所制的丝的粗节小且得到更均质的丝，伸长度优选在180％以上。伸长度更优选范围为70～150％。
双折射与未拉伸丝的机械特性密切相关，特别是为了防止假捻加工工艺中起绒或断丝并得到良好的工艺通过性，双折射优选在0.03以上。当双折射超过0.07时很难抑制卷缩压紧及高温造成的延后收缩。所以，双折射最好范围为0.04～0.065。
PPT纤维是从未拉伸丝卷装解散的，因应力作用解散消除时产生缓缓收缩或称为延后收缩现象。这种现象即使在卷装中也会缓慢地进行，造成卷装形状破坏和解散不良，在卷装端面周期中，同期的丝产生粗节等各种问题。另外，这种延后收缩容易受未拉伸丝环境温度的左右，特别夏季卡车输送中因环境温度会达到50℃，延后收缩量会变大。因此，未拉伸丝在制丝阶段使纤维结构热稳定化是很重要的。纤维结构对热的稳定性可以根据把试料投入沸水中测定收缩率来获知。如果沸水收缩率在15％以下，延后收缩时效变化少，可以说是具有良好的热稳定性。此外，沸水收缩率与假捻加工中卷缩固定性密切相关，收缩率大于3％时表现出良好地卷缩固定性。沸水收缩率更优选为5～12％。
另外，未拉伸丝丝纵向粗节指标乌斯特斑变小，会抑制假捻加工中加工张力的变动，能提高工艺的稳定性，由所得丝构成的布帛的染斑等疵点变少，可获得品位高的制品。因此，所用未拉伸丝的乌斯特斑要在1％以下，更优选在0.8％以下。
所用未拉伸丝可以是卷成筒子丝状卷装。因卷装方式会影响假捻加工中解散性，要求要有良好的卷装方式。通常，对于卷装方式来说，常见的问题是鞍架(筒子两边凸起)或者是凸边(鼓起)，这两种都是越小高速解散性越优良。根据本发明人所考证的方法，可使卷装上卷绕前纤维内部结构是稳定化，所以卷装方式可实现良好的筒子纱。假捻中要求的解散速度要达到200～800m/分，这种速度下解散张力变动小，为了稳定地进行丝加工，鞍架优选小于4mm，胀出率优选小于10％。最好鞍架小于3mm，胀出率小于7％。另外，鞍架及胀出率是用4kg卷的卷装来进行测定的。
下面，说明本发明中的优选所用的未拉伸丝制造方法的一个实例。作为未拉伸丝主原料的PPT的制造方法，可以直接采用公知的方法。为提高纺丝时的拉丝性并得到实用强度的丝，所用PTT的极限粘度[η]优选在0.75以上，更优选在0.85以上。另外，PPT原料中所含以环状2聚体为主要成分的低聚物因纺丝时污染喷丝头及促进了喷丝头下腔中针状结晶析出，使制丝性受到不良影响，低聚物含量越少越好，优选在2重量％以下，更以下在1.5重量％以下，最好是在1重量％以下。作为用于降低低聚物含量的方法，固相聚合是有效的途径。在由液相聚合的PTT的极限粘度[η]达到0.4～0.7后，在固相聚合温度180～215℃、暴露时间为2～20小时条件下，进行减压，使氮气、氩气等惰性气体的真空度在10torr以下，更优选在1torr以下。另外，聚合时生成的双(3-羟丙基)醚会降低软化点或降低强度等机械特性，故越少越好，优选在2重量％优选，更优选在1重量％以下，再优选0.5重量％以下。
另外，在PPT未拉伸丝进行聚合后，既可以直接纺丝进行直连重纺，也可以在一旦切片化后干燥或固相聚合，纺丝。如前述为使低聚物量变少，优选切片化后进行固相聚合。
在此，结合
本发明可用于假捻加工中的未拉伸丝的制造方法。
为了使喷丝头吐出稳定，在进行熔融纺丝时的纺丝温度优选用比PPT熔点高15～60℃的温度，最好使用高25～50℃的温度。另外，为了抑制纺丝中低聚物析出且提高纺丝性，可以相应地在喷丝头下方设置2～20cm的加热筒或M0(单体、低聚物)吸引装置以及用于防止聚合氧化变劣或喷丝孔污染的空气、蒸汽、N2等惰性气体发生装置。
纺丝速度应如前所述要使未拉伸丝强度在1.8cN/dtex以上、残留伸长度达60～180％，为此把纺丝速度的范围定为2500～4500m/分的范围。另外，在纺丝后，至卷绕间可以在特定条件下进行热处理，使纤维结构稳定化。
当纺丝速度低于2500m/分时，因双折射不足0.030，强度变低，假捻时容易起绒并产生单丝卷缠，当纺丝速度超过4500m/分时，或因形成所谓拉伸丝结构不能变形，假捻加工后的卷缩特征变低，具有容易起绒、产生单丝卷缠的倾向。
另外，纺丝后至卷绕间在特定条件下进行热处理是重要的，因卷绕前连续进行热处理能使纤维的结构稳定化，进一步能抑制卷绕后时效变化，避免了端面周期膨胀或内外层差异。例如，在图4所示的纺丝装置中，熔融PPT，从喷丝头18吐出，使用第一送入辊22不断引出，在受热的第一送入辊22或第二送入辊23处进行热处理，使用卷绕机进行卷绕。另外，热处理时间虽与热处理温度有关，但0.01～0.1秒是必要的，在使用分离辊25加热后，优选在送入辊23上多次退卷。最好热处理的时间是0.02～0.08秒。此外，热处理并不限定于前述的加热送入辊，如图5所示也可在纺丝线上(喷丝头至第一送入辊间)或送入辊间设置以加热空气或蒸汽为热媒体的非接触性加热类型。
热处理的温度在送入辊为接触性加热的情况下优选70～130℃，非接触性加热的情况下优选120～220℃。更优选在接触性加热条件下是100～125℃，非接触性加热条件下是140～200℃。用第一送入辊22引出后，在第二送入辊23或卷绕机24之间进行松驰处理，控制卷缩压紧或延后收缩率，提高处理效果。
上述方法制造卷绕的假捻丝也因延后收缩会产生卷缩压紧。在这种情况下，假捻丝的解散性降低，且因时效变化假捻丝丝纵向中产生染斑。为了防止这种问题产生，可以在假捻加工后马上进入松驰工艺，拉伸假捻后，至卷绕间可以把室温状态下设置松弛率5～25％的松驰区。具体以图2为例，相对第二FR6的表面速度把第三FR的表面速度变慢就可以很容易地实现。对于松驰来说，不必由加热装置进行加热处理，在室温中就可以防止卷缩压紧。
用转子式假捻装置加工PPT拉伸丝形成的假捻加工丝锭间偏移变大，织检合格率约为93％，在检查工艺中要花费很多费用。根据本发明的制造方法制造的假捻丝织检合格率可达95％以上，可使检查工艺简单化。另外，如果完全使用整个装置，织检合格率可达98％以上，可以省略检查工艺。
在使用残留伸长度不足60％的拉伸丝进行的转子式假捻加工中，加工速度充其量只能达到100m/分左右，与之相比，在本发明的制造方法中，假捻加工速度可以到300m/分以上，更优选在600m/分以上，再优选到800m/分。有益于工业生产。
为了提高假捻丝的高次通过性，以提高集束性为目标进行络交。在图2中，在第三FR7和第四FR8之间边进行松驰边用络交喷嘴8进行交络。作为提高集束性的方法可以有捻丝、加油等方法，可以根据需要来使用。
PPT纤维与聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维相比因杨氏模量低卷曲会变柔软。不过在变为布帛后，为了付予张力感，必须要有适当的硬度，优选是断面变形后的假捻丝。特别当PPT未拉伸丝的断面形状为圆形断面时，效果更好，根据断面形状效应就能赋予适度的硬挺性。但是，如果断面变形过度会闪光或显得粗糙，故断面变形度优选1.3～1.8。为了实现这个数值优选把假捻加热出口中丝条温度定为100～175℃。
当断面变形度为1.3～1.7时，既可以产生张力感也可以减少表面反射，更为优选。
如前所述，PPT纤维杨氏模量低，不会向加捻区域上游传送加捻。为了改善此项特性，优选给聚对苯二甲酸丙二醇酯加上油剂等，以降低加热器、冷却板、导轨等接触阻力。这样，给未拉伸丝附着上种种油剂成分进行拉伸假捻时，发现由水不溶性脂肪酸酯类和/或芳香族酯类构成的润滑成分是有效的。特别是当相对未拉伸丝重量附着的重量为0.05～1.0重量％时，能降低加热器、冷却板或导轨的磨擦阻力而使加捻部上游有效地传送假捻，确认这样产生的起绒现象少，锭间及锭内染色差异小。因此，拉伸假捻加工后的假捻丝上优选附着有作为润滑成分的水不溶性脂肪酸酯类和/或芳香族酯类。为了提高高次通过性，在假捻加工后也可以附着油剂，这种情况下也可以加酯。
在此，作为水不溶性脂肪酸酯和/或芳香族酯可以应用现有技术中公知的润滑剂，例如可以是油酸甲酯、肉豆蔻酸异丙酯、棕榈酸辛酯、月桂酸油基酯、油酸油基酯等一元醇与一元脂肪族羧酸的酯；癸二酸二辛酯、己二酸二辛酯等一元醇与多元脂肪族羧酸的酯；邻苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三油醇酯等一元醇与芳香族羧酸的酯；乙二醇二油酸酯、三羟甲基丙烷三己酸酯、丙三醇三油酸酯等多元醇与一元脂肪族羧酸的酯，或者作为这些酯的衍生物的月桂基(E0)n辛酸酯等亚烷基氧化加成酯(亚烷基氧化物加成摩尔数应大于化合物可溶于水或自身分散于水中的摩尔数并且不减小润滑性，所以优选加成数在5摩尔以下)等单独或混合使用的情况，但并不限定于特定的这些物质。由于在液体石蜡、锭子油等矿物油单独使用的情况下会减小耐热性，所以，混合使用中列举的润滑剂成分时其量应在40重量％以下。为了防止焦油化，还可以适当地混合使用聚醚。虽然润滑剂成分的配合量不受限定，但相对油剂成分优选为50～70重量％。
作为附着在未拉伸丝上的油剂成分除润滑剂以外优选配合乳化剂或其它添加剂。
作为乳化剂成分，可以使用现有技术中公知的，例如非离子表面活剂剂，如具有一个以上活性氢的化合物的亚烷基氧化物加成物，即月桂醇、异硬脂醇、油醇、辛基苯酚、壬基苯酚等一元羟基化合物亚烷基氧化物加成物；丙三醇的单油酸酯、脱水山梨糖的单月桂酸酯、三羟甲基丙烷的二硬脂酸酯等多元醇部分酯及其亚烷基氧化物加成物；蓖麻油亚烷基氧化物加成物；月桂胺、硬脂胺等烷基胺类的亚烷基氧化物加成物；肉豆蔻酸、硬脂酸、油酸等高级脂肪族酸的亚烷基氧化物加成物，以及从这些脂肪酸衍生的酰胺类的亚烷基氧化物加成物，作为进行加成的亚烷基氧化物可以是单独或混合使用的环氧乙烷、环氧丙烷。此外，聚乙二醇聚丙二醇的嵌段共聚物或上述高级脂肪酸及其三乙醇胺、二乙醇胺等的盐以及土耳其红油等阴离子表面活性剂也能作为乳化剂使用。乳化剂成分的配合量不受限定，优选相对油剂成分20～50重量％。
针对在纺丝、拉伸假捻中的必要的特性可以使用相应的添加剂，即除了用烷基磺酸盐类碱金属盐、烷基磷酸盐类碱金属盐、聚烷基二醇烷基磷酸盐类碱金属盐、脂肪酸皂、烷基咪唑啉等防静电剂外，也可以同时使用现有技术中公知的集束剂、防锈剂、防腐剂、抗氧化剂等。这类添加剂的配合量不受限定，但为了使润滑性及耐热性不受损失，其用量最好为5～15重量％。
作为在假捻加工丝中附着上水不溶性脂肪酸酯和/或芳香族酯的特定方法，用甲醇萃取法萃取油剂成分，可以从IR光谱的峰位置确定萃取成分。
PPT假捻丝纤度、单丝纤度、断面形状等并没有限定，通常优选使用纤度为33～560dtex的复丝、纤度为0.11～11dtex的单丝，断面形状为圆形断面、扁平、三角形等多角形、3叶以上的多叶形，中空等也可以，可以根据使用目的适当地进行选择。另外复丝也可以由单丝纤度、断面形状不同的单丝构成。
用转子假捻制造PPT拉伸丝的公知假捻丝虽然富有弹性、膨松性，但锭间或锭内多产生染色差异是个问题。这主要是由于PPT拉伸丝的杨氏模量低难以传送加捻、且加捻张力低于0.17cN/dtex导致加热器中加捻分布在锭间、锭内是变化的之故。对此，本发明的方法得到的PPT假捻丝减小了锭间、锭内的染色差异及起绒，制成高品质的假捻丝。
A.极限粘度把试料溶解在邻氯苯酚溶液中，在25℃下使用奥斯特瓦尔德粘度计测定多个点的比粘度，外插求出0浓度时的值。
B.强伸长度用东洋技术(オリエンテック)株式会社生产的TENSILON UCT-100按JIS L1013(化学纤维纤丝试验方法)表示的定速伸长条件下测定未拉伸丝，其中，破断伸长度是根据S-S曲线中表示最大强力点的伸长求出的。
C.双折射使用OLYMPUS公司生产的BH-2偏光显微镜在未拉伸丝上测定减速度(retardation)T和光路长d，求出双折射△n＝T/d。其中，d是纤维中心处T与纤维直径之比求得的。
D.沸水收缩率按照JIS L 1013(化学纤维纤丝试验方法)标准测定的。在检尺器中从未拉伸丝卷装采取绞丝，在90×10-3cN/dtex的实际长度测定负荷架上测定绞丝实际长度L1，接着下架，投入沸水中15分钟，然后取出风干，再次测定上架后绞丝的实际长度L2，根据下式计算出沸水收缩率沸水收缩率(％)＝[(L1－L2)/L1]×100E.乌斯特斑丝条纵向粗节(标准试验法)用ツエルベガ-ウ-スタ-株式会社生产的USTERTESTERMONITORC测定。条件为丝条速度以50m/分供给1分钟，按标准公式测定出平均偏差率(U％)。
F.鞍架及胀出率如图6所示测定未拉伸丝卷装中央部卷厚L1和端面部卷厚L2，从L2中减去L1的值作为鞍架最大值。如图2所示，测定未拉伸丝卷装最内层卷宽度L3及最大卷宽度L4，由下式计算出胀出率。
胀出率(％)＝(L4－L3)/L3×100G.加热器出口丝条温度的测定用TOKYO SEIKO C0.LTD生产的仪器在加热器的直接出口中测定丝条温度，其中电源为TS-3A，检测端为EC-2。
H.丝条张力用インテツク公司生产的数字式张力测定仪IT-200进行测定。
I.加热器中的假捻数在假捻加工中同时固定加热器入口处及出口处的丝条，采取加热器中的丝条，用电动检测器在90×10-3cN/drex载重下测定假捻数T(T/m)。
J.断面变形度相对丝条纵向垂直切断丝条后以切片为样品，利用光学显微镜对拍摄的断面进行拍照。把断面照片上单纤维外接圆直径与内接圆直径之比，用假捻加工供给丝的外接圆直径与内接圆直径之比来除，求出各纤维的该值，计算出平均值。
K.伸缩复原率RS(Recovery percentage of Shrinkage％)对于卷装原样放置一周的假捻加工丝的样品来说，按JIS标准L1090-1992 5.8伸缩复原率，制作小绞丝，放置24小时后，用粗布包装的原样浸入98℃热水中30分钟后，取出试料，在滤纸上放置24小时使其自然干燥，根据5.8伸缩复原率对试料进行测定。
L.织检除去假捻加工丝表面起绒，用适当隔距数的筒织机，调整好密度后，以相邻接的比较水平依次进行圆形编织。相对编织物重量，将苏米卡隆(スミカロン)Navy B1ueS-2GL20O(住友化学公司)0.3％(owf)、带特隆希(テトロシン)PEC(山川药品公司)5.0％(owf)、尼卡沙恩哨鲁特(ニツカサンソルト)#1200(日华化学品公司)1.0％(owf)，用相对编织物重量50倍水使各组分均一分散，在调节温度为50℃后投入编织物，适当搅拌以1-2℃/分速度升温至98℃，接着进行20分钟的加热，随后，缓慢冷却，对样品进行染色。作为织检，在筒织处用测色计测定L值，整个样品的平均值在±0.4以内时算合格，其范围以外的样品为不合格。
实施例1用极限粘度[η]为0.89的PPT，如图3所示利用纺丝机在纺丝温度为260℃的条件下，使用形状为圆形的36孔喷丝头喷吐，以3000m/分的纺丝速度2小时卷绕高取向未拉伸丝。卷绕使用加油导轨，给未拉伸丝加上分散有润滑剂、乳化剂、添加剂的油剂，相对未拉伸丝重量使月桂酸油醇酯附着量为0.2重量％。表1表示未拉伸丝的物理性状。物理性状的测定是在卷绕后直接进行测定的。卷绕后，直接用图2所示假捻机在表2的条件下对该高取向未拉伸丝进行拉伸假捻加工。随后，把2.5m的干热加热器作为加热器3，在比作为摩擦假捻装置5更上游侧使用由陶瓷盘1只、聚氨酯盘6只、陶瓷盘1只组成的3轴加捻装置。与第二FR6相比，第三FR7的速度慢18％，不用络交喷嘴8。假捻加工能稳定地进行，可以获得膨松的假捻丝。假捻丝的物理性状表示在表3中，把假捻加工丝用27G的筒织机进行圆编织，织检测后识别不出来未拉伸丝卷装内外层染色差异。
比较实施例1用极限粘度[η]为0.89的PPT，如图3所示利用纺丝机在纺丝温度为260℃的条件下，使用形状为圆形的36孔喷丝头喷吐，以1500m/分的纺丝速度卷绕未拉伸丝。
在5小时卷绕后，放置在25℃相对湿度为80％的屋内静置1周。聚对苯二甲酸丙二醇酯未拉伸丝卷装卷缠，与端面比中央部变为较大的凹状。1周静置后未拉伸丝的物理性状表示在表1中，使用与实施例相同的装置，在表2的条件下进行拉伸假捻加工。假捻加工稍不稳定，断丝增多。假捻丝的物理性状列于表3中，把假捻加工丝用27G的筒织机进行编织，织检表明未拉伸丝卷装内外层存在显著染色差异且端面周期胀起可见，品质上有问题。
比较实施例2用极限粘度[η]为0.89的PPT，如图3所示利用纺丝机在纺丝温度为260℃的条件下，使用形状为圆形的36孔喷丝头喷吐，以2000m/分的纺丝速度卷绕未拉伸丝。
在5小时卷绕后，放置在25℃相对湿度为80％的屋内静置1周。聚对苯二甲酸丙二醇酯未拉伸丝卷装卷缠，与端面比中央部变为大凹状。1周静置后未拉伸丝的物理性状表示在表1中，使用与实施例相同的装置，在表2的条件下进行拉伸假捻加工。假捻加工稍不稳定，断丝增多。假捻丝的物理性状列于表3中，把假捻加工丝用27G的筒编机进行编织，织检后未拉伸丝卷装内外层存在显著染色差异且端面周期胀出可见，品质上有问题。
比较实施例3用极限粘度[η]为0.89的PPT，如图3所示利用纺丝机在纺丝温度为260℃的条件下，使用形状为圆形的36孔喷丝头喷吐，以1200m/分的纺丝速度卷绕未拉伸丝，接着在第一热辊温度60℃下拉伸3倍并在第二热辊温度140℃，拉伸速度为600m/分下拉伸后，用锭子卷绕装置进行卷绕，得到56dtex-36f的拉伸丝。使用该拉伸丝在1m干热加热器、锭子假捻装置中，在表2的条件下进行假捻加工。锭子转数设定为4100rpm。连续实施100kg的假捻加工，制得1kg×100个假捻加工丝，加工速度尽管低至100m/分，断丝率仍达到5％，假捻加工丝的织检合格率限于92％。
实施例2～4用极限粘度[η]为0.89的PPT，如图4所示利用纺丝机在纺丝温度为260℃的条件下，使用形状为圆形的36孔喷丝头喷吐，以3000m/分的纺丝速度卷绕加热到110℃后在2个导丝辊上干热处理的未拉伸丝。卷绕时使用加油导轨，给未拉伸丝加上分散有润滑剂、乳化剂、添加剂的油剂，相对未拉伸丝重量使月桂酸油醇酯附着量为0.2重量％。与比较实施例1同样条件下放置1周，未拉伸丝卷没有卷缠。表1表示未拉伸丝静置1周后的物理性状。除了表2所示的加热温度外，使用该未拉伸丝，在与实施例1相同的装置及加工条件下进行拉伸假捻加工。假捻加工能稳定地进行，可以获得膨松的假捻丝。把假捻加工丝用27G的筒织机进行编织，织检后识别不出来未拉伸丝卷装内外层染色差异。假捻加工温度变高，卷缩性加强而变膨松，同时，因断面变形大，单丝的硬挺性加强，具有适度的张力感。
比较实施例4、5使用与实施例2～4相同未拉伸丝在表2所示的加工条件下进行拉伸假捻加工。假捻装置与实施例1相同，除了拉伸倍数外，在与实施例3相同的条件下进行拉伸假捻加工。但是，在比较实施例4加捻区产生气圈现象，解捻张力变动，加工不稳定。而在比较实施例5中，因穿丝中断丝，不能得到假捻丝。把比较实施例4的假捻丝物理性状列于表3中。把假捻加工丝用27G的筒织机进行编织，织检后表明丝条长度方向中有可见染色斑，品质上有问题。
实施例5使用与实施例2～4相同的未拉伸丝在表2所示的加工条件下进行拉伸假捻加工。作为假捻装置使用东丽工程公司生产的TFT-15(作为加热器使用的是1m的非接触式高温加热器)。与第二FR6相比，第三FR7的速度慢15％，未给予交络。对500kg的未拉伸丝进行连续拉伸假捻加工，制得5kg卷×100个假捻加工丝。断丝率为1％，织检合格率为98％，能制得高品质的假捻加工丝。
实施例6、7用极限粘度[η]为0.89的PPT，如图5所示利用纺丝机在纺丝温度为260℃的条件下，使用形状为圆形的36孔喷丝头喷吐，在通风筒27中把丝条冷却到Tg以下后，利用喷丝头下1.6m处设置的非接触加热器28(加热长度为1.5m，热媒为180℃热空气)进行加热处理，以3500m/分的纺丝速度卷绕未拉伸丝。在卷绕时，使用上油装置29给未拉伸丝加上分散有润滑剂、乳化剂、添加剂的油剂，相对未拉伸丝重量使月桂酸油醇酯附着量为0.2重量％。虽然在与比较实施例1相同的条件下静置了1周，但该未拉伸丝卷装中未产生卷缠现象。把静置1周后未拉伸丝的物理性状列于表1中。使用该未拉伸丝在表2所示的加工条件下使用与实施例1相同的装置进行拉伸假捻加工。把假捻加工丝用27G的筒织机进行编织，织检表明未拉伸丝卷装内外层及端面周期没有产生相应可见的染色差异。
实施例8用极限粘度[η]为0.89的PPT，如图4所示利用纺丝机在纺丝温度为260℃的条件下，使用形状为圆形的36孔喷丝头喷吐，以2600m/分的纺丝速度卷绕加热到110℃后在2个导丝辊上干热处理未拉伸丝。卷绕时使用加油导轨，给未拉伸丝加上分散有润滑剂、乳化剂、添加剂的油剂，相对未拉伸丝重量使月桂酸油醇酯附着量为0.2重量％。虽然在与比较实施例1相同的条件下静置了1周，但该未拉伸丝卷装中未产生卷缠现象。把静置1周后未拉伸丝的物理性状列于表1中。使用该未拉伸丝在表2所示的加工条件下使用与实施例1相同的装置进行拉伸假捻加工。把假捻加工丝用27G的筒织机进行圆形编织，织检表明未拉伸丝卷装内外层没有产生相应可见的染色差异。
发明效果根据本发明，能低成本地制造出染色斑及绒起均少品质优良的聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻丝，上述假捻丝能制成弹性、膨松性优良且具有适度张力感的布帛。
表1
表2
表3
权利要求
1.一种聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻丝制造方法，其特征在于，在使用摩擦假捻装置拉伸且同时假捻时，把聚对苯二甲酸丙二醇酯未拉伸丝拉伸1.05～1.70倍，同时，把未拉伸丝的伸长度EL(％)和拉伸倍数DR(倍)设定为满足下式(1)0.585×(1＋EL/100)≤DR≤0.75×(1＋EL/100)(1)。
2.根据权利要求1所述的聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻丝制造方法，其特征在于，拉伸倍数为1.05～1.60倍。
3.根据权利要求2所述的聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻丝制造方法，其特征在于，拉伸倍数为1.10～1.50倍。
4.根据权利要求1所述的聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻丝制造方法，其特征在于，假捻加热器出口处丝条温度为30～175℃。
5.根据权利要求1所述的聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻丝制造方法，其特征在于，假捻加热器出口处丝条温度为110～160℃。
6.根据权利要求1所述的聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻丝制造方法，其特征在于，假捻加捻张力T1为0.17～0.55cN/dtex。
7.根据权利要求1所述的聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻丝制造方法，其特征在于，假捻加捻张力T1与加热前张力TH之比T1/TH为1.02～1.30。
8.根据权利要求1所述的聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻丝制造方法，其特征在于，加热中的假捻数T为27400/D1/2～30600/D1/2。
9.根据权利要求1所述的聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻丝制造方法，其特征在于，加热器使用的是非接触性加热器。
10.根据权利要求1所述的聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻丝制造方法，其特征在于，使用的聚对苯二甲酸丙二醇酯未拉伸丝满足下列(1)～(4)式(1)强度ST(cN/dtex)1.8≤ST(2)双折射△n(×10-3)30≤△n≤70(3)伸长度EL(％)60≤EL≤180(4)沸水收缩率SW(％)3≤SW≤15
11.根据权利要求10所述的聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻丝制造方法，其特征在于，使用的未拉伸丝的丝粗节U％(正常模式)在1％以下。
12.根据权利要求10所述的聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻丝制造方法，其特征在于，使用的未拉伸丝卷装的鞍架不足4mm，胀出率低于10％。
13.根据权利要求10所述的聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻丝制造方法，其特征在于，供给原丝使用的未拉伸丝是把聚对苯二甲酸丙二醇酯为主成分的聚酯熔融纺丝，纺丝丝条一旦冷却固化后，以纺丝速度为2500～4500m/分引出丝条的同时，进行加热处理的时间在0.01秒以上后所获得的未拉伸丝。
14.根据权利要求13所述的聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻丝制造方法，其特征在于，供给原丝使用的未拉伸丝是使用接触式加热器且在70～130℃下进行加热处理卷绕所获得的未拉伸丝。
15.根据权利要求13所述的聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻丝制造方法，其特征在于，供给原丝使用的未拉伸丝是使用非接触式加热器且在120～220℃下进行加热处理卷绕所获得的未拉伸丝。
16.根据权利要求1所述的聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻丝制造方法，其特征在于，拉伸假捻后至卷绕设置有松弛率为5～25％的松驰区。
17.根据权利要求1所述的聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻丝制造方法，其特征在于，拉伸假捻速度在300m/分以上。
18.聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻丝，其特征在于是采用 1～17之一所述方法制造的。
19.根据权利要求18所述聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻丝，其特征在于，断面变形度为1.3～1.8。
20.根据权利要求18所述聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻丝，其特征在于，作为润滑剂成分附着有水不溶性脂肪酸酯类和/或芳香族酯类。
全文摘要
本发明提供了聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻丝及其制造方法,由于使用的是聚对苯二甲酸丙二醇酯未拉伸丝且在特定的条件下拉伸的同时进行假捻,所以得到的聚对苯二甲酸丙二醇酯假捻丝染色均匀、起绒少、品质优良。
文档编号D02J13/00GK1335902SQ00802439
公开日2002年2月13日 申请日期2000年9月26日 优先权日1999年9月28日
发明者国贞秀明, 望月克彦, 菅埜幸治, 前田裕平 申请人:东丽株式会社