技术领域

本发明涉及熔融纺丝法获得的聚对苯二甲酸丙二醇酯预取向丝卷装 及其制造方法以及聚对苯二甲酸丙二醇酯预取向丝的假捻加工法。更详 细地讲，本发明涉及作为衣料用的纤维原材料可不进行拉伸而直接加工 成编织物、且作为实施拉伸假捻加工的纤维原材料，可加工成编织物、 并可制造没有周期性染色变动缺点的品位和呈柔软手感的编织物等布的 卷绕聚对苯二甲酸丙二醇酯预取向丝的卷装及其调制方法以及用该预取 向丝卷装的聚对苯二甲酸丙二醇酯预取向丝的假捻加工法。

技术背景

聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维(以下称PET纤维)，在衣料用途中作为 最适用的合成纤维已在世界中大量生产而成为一大产业。

聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维(以下称PTT纤维)通过(A)J.Polymer Science；Polymer Phisics Edition Vol.14 P263～274(1976)(B) Chemical Fibers International Vol.45，4月(1995)110-111，(C)特 开昭52-5320号公报、(D)特开昭52-8123号公报、(E)特开昭52-8124 号公报、(F)W099/27168号公报等早先的技术文献，已有所了解。

在先技术(A)及(B)中叙述了PTT纤维具有的应力-伸长特性的 基本特性，表明是适合初期模量小且弹性恢复率好的衣料、地毯等的纤 维材料。

在先文献(C)、(D)及(E)、(F)中，提出了需要再改进PTT纤维的 这些特征、并进一步提高对热的尺寸稳定性和弹性恢复率的方法。

作为高速纺丝制得的PTT纤维，用于拉伸的预取向丝已在(G)特表 平9-509225号公报或(H)特开昭58-104216号公报中公开，而拉伸假 捻用的部分取向丝已在(I)Chemical Fibers International47卷，1997 年2月发行，72～74页及(J)特开平2001-20136号公报中公开。另外， 不拉伸PTT纤维的预取向丝而供于编织物加工的技术方案已记载于(K) 特公昭63-42007号公报中。

在先技术(G)示出了以纺丝速度2000-5000m/分卷绕的丝，而(H) 中示出了纺丝速度在2000m/分以上获得的双折射率0.035以上的用于拉 伸的预取向丝。在先技术(I)示出了不用导丝辊、或经不加热的导丝辊 所得的PTT丝用于3000～6000m/分卷绕的假捻加工的部分取向丝。

根据本发明人的研究，发现在先技术文献(G)～(I)制得的预取 向丝虽然是高取向丝，但基本上不结晶化，其玻璃化转变温度大约是35～ 45℃。这种不结晶的预取向丝对温度或湿度的变化非常敏感，例如由于 卷绕机的马达的发热的绕线轴对卷装的传热，或卷装与挤压辊的摩擦发 热对卷装的传热，预取向丝卷装在卷绕过程中温度升高。如果卷装的温 度由此原因升高而仍卷在卷装上，则在卷绕中产生预取向丝的收缩。

预取向丝在卷绕过程中的收缩，几乎不在层叠的卷装硬度高的两耳 部发生，主要发生在卷装中央部分叠层的预取向丝上。其结果，卷绕中 卷装变成耳高的卷形状，因此只是耳部与挤压辊接触，随着卷量的增加， 耳部摩擦热逐渐集中。因此，卷绕在设定的卷径上的卷装，耳部的直径 比中央部分的直径大，成为所谓耳高的卷形状。图1表示没有耳高的卷 装的模式图，图2表示耳高的卷形状的卷装的模式图。

耳高卷形状的卷装，其耳部叠层丝与中央部分叠层丝的热特性或纤 度差别大。

卷装的耳部与中央部分的预取向丝，在按后述的热收缩应力测定所 得的收缩应力值(a干热收缩应力)方面产生差异。耳部的预取向丝的热 收缩应力值比中央部分的预取向丝的热收缩应力值高。而且，热收缩特 性之差在编织物的染色加工时作为收缩率差明显化。

纤度变动由预取向丝卷绕机的横动而形成，表示相当于从卷装一边 的耳部到另一边耳部的丝长(1个行程)或2个行程的周期性变动。图3 与图4中例示出卷装上卷绕的预取向丝解舒后用均匀度检验机测定的纤 度变动图。图3是图1的卷装的图，图4是对应于图2的卷装的图。在 测定图中，观察到周期性变动在低纤度侧成为等间隔地朝下的须状信号。 存在朝下的信号意味着丝长方向该点的纤度(丝的粗度)在向低纤度变 动。

这样，内部存在前述缺点的预取向丝卷装，在不进行拉伸直接在编 织中使用，或拉伸假捻加工后使用的任一种情况时，在进行染色时均存 在染色的均匀性差、且呈现周期性的染斑或光泽斑。因此，可以看出明 显地损害了作为最终制品的布的商品价值。

另外，在先技术(K)公开了将PET与PTT或/和聚对苯二甲酸丁二 醇酯进行掺混后再熔融纺丝、冷却固化后，经加热辊进行热处理，以 3500m/分以上的速度卷绕的方法，该在先技术的公开中，作为比较例， 例示了将PTT均聚物及掺混10重量％PET的PTT共聚物，用与上述同样的 方法，在加热辊温度180℃条件下以纺丝速度4000m/分不进行拉伸而在 编织物中使用的方法。

然而，根据本发明人的研究，要想在加热辊温度180℃以上的高温进 行热处理后卷绕，随着卷装的卷径增大而产生卷崩，在经济上不可能采 取所需要的大约20～40cm卷径的卷装。另外，由于PTT的熔点是230℃。 采用这样的高温热处理，在卷绕中的未拉伸丝往往发生断丝或绒毛，该 技术作为工业化生产技术是不能令人满意的。

在先技术(J)公开了用导丝辊在50～170℃加热处理后卷绕的预取 向丝。该在先技术中公开的方法对卷装、预取向丝长时间拉伸假捻假捻 加工的稳定化有效。然而作为解决因卷绕中卷装的发热产生耳高、或由 此产生周期性的染斑的问题的方法不是有效的方法。

如前所述，在PTT预取向丝的已知技术中，并不知道可以制造良好 品位的编织物布的PTT预取向丝卷装。

本发明的目的是提供适合衣料用的PTT预取向丝卷装，提供不拉伸 预取向丝而可直接进行编织、或实施拉伸假捻加工后可供给编织物、所 得的布呈现没有周期性的染色变动缺点的良好品位和柔软手感的改进的 PTT预取向丝卷装及其工业上稳定的制造方法。

本发明更具体的目的是提供高速卷绕PTT预取向丝而得的PTT预取 向丝卷装，该PTT预取向丝卷装消除预取向丝卷装的耳部造成的热收缩 特性及纤度变动特性。

附图的简单说明

图1是表示没有耳高的卷装的良好形状的模式图。

图2是表示耳高的卷装形状的模式图。

图3是表示纤度变动值U％的测定图的一个例子的图。

图4是表示纤度变动值U％的测定图的另一个例子的图。

图5是表示纤度变动周期解析图的又一个例子的图。

图6是表示纤度变动周期解析图的另一例的图。

图7是表示制造预取向丝卷装的工艺简略图。图中的符号分别表示： 1-聚合物片干燥机、2-挤出机、3-弯头、4-纺丝头、5-纺丝组件、6-喷 丝头、7-复合丝、8-冷却风、9-整理剂赋予装置、10-加热导丝辊、11- 导丝辊、12-预取向丝卷装。

图8表示本发明的预取向丝卷装的调制中的热处理温度与卷绕速度 的范围。

发明的公开

本发明基于本发明人的下述见解完成：在制造PTT预取向丝时，通 过在特定的温度下以特定的卷绕速度形成预取向丝卷装，可抑制耳部缺 点的发生，且可提高编织物等加工制品的手感性及加工品位。

因此，本发明的目的是基于有特定结晶结构的PTT预取向丝且卷装 的耳部与中央部分的预取向丝的热收缩特性及纤度的变动被控制在特定 范围的PTT预取向丝卷装而完成的。

本发明的第1发明是具有特定结晶结构、且卷装的耳部与中央部分 的热收缩特性及纤度的变动被控制在特定范围的PTT预取向丝卷装，其 中，由95摩尔％以上的对苯二甲酸丙二醇酯重复单元与5摩尔％以下的其 他的酯重复单元构成、特性粘度0.7～1.3dl/g的聚对苯二甲酸丙二醇酯 预取向丝以卷量2kg以上叠层，满足以下所示(1)～(3)的条件。

(1)预取向丝卷装的耳部与中央部分的直径差是0～5mm。

(2)在卷装耳部叠层的丝与中央部分叠层的丝的干热收缩应力值之 差是0.01cN/dtex以下。

(3)从卷装解舒预取向丝后测定的纤度变动值U％是1.2％以下、且 纤度变动周期的变动系数是0.4％以下。

本发明的第2发明是聚对苯二甲酸丙二醇酯预取向丝卷装的制造方 法，其特征在于将由95摩尔％以上的对苯二甲酸丙二醇酯重复单元与5 摩尔％以下的其他的酯重复单元构成、特性粘度0.7～1.3dl/g的聚对苯 二甲酸丙二醇酯进行熔融纺丝，用冷却风冷却固化后成为预取向丝，在 卷绕时，使纺丝张力为0.20cN/dtex以下、且边将卷取中的卷装温度冷 却到30℃以下、边以卷绕速度1900～3500m/分卷绕。

本发明的第3发明是聚对苯二甲酸丙二醇酯预取向丝卷装的制造方 法，其特征在于将由95摩尔％以上的对苯二甲酸丙二醇酯重复单元与5 摩尔％以下的其他的酯重复单元构成、特性粘度0.7～1.3dl/g的聚对苯 二甲酸丙二醇酯构成的丝进行纺丝，冷却固化后不进行拉伸而卷绕时， 在满足以下的(a)～(d)的条件下卷绕。

(a)纺丝张力为0.20cN/dtex以下

(b)热处理温度是70～120℃且热处理张力为0.02～0.10cN/dtex

(c)卷绕在卷绕机上时，将卷装的温度保持在30℃以下

(d)以卷绕速度2700～3500m/分卷绕成卷装。

本发明的第4发明是聚对苯二甲酸丙二醇酯预取向丝的假捻加工法， 其特征在于，将由95摩尔％以上的对苯二甲酸丙二醇酯重复单元与5摩 尔％以下的其他的酯重复单元构成、特性粘度0.7～1.3dl/g的聚对苯二 甲酸丙二醇酯进行熔融纺丝，用冷却风冷却固化后成为预取向丝卷绕。 然后假捻加工该预取向丝时，将预取向丝的卷绕速度设为1900～3500m/ 分，且从卷绕中到保管及假捻的全部工序中将预取向丝的温度维持在30 ℃以下后，进行拉伸假捻或假捻加工。

以下，详细地说明本发明。

本发明的第1发明是PTT预取向丝卷装。在本发明中，构成PTT预 取向丝的PTT聚合物，95摩尔％以上由对苯二甲酸丙二醇酯重复单元组 成，5摩尔％以下由其他的酯重复单元组成。本发明中的PTT预取向丝是 PTT均聚物及含有5摩尔％以下的其他的酯重复单元的共聚聚对苯二甲酸 丙二醇酯，共聚成分的代表例列举以下的例子。

作为酸成分，可列举间苯二甲酸或5-磺基间苯二甲酸钠所代表的芳 香族二羧酸，己二酸或衣康酸所代表的脂肪族二羧酸等。羟基苯甲酸等 的羟基羧酸也是其例。作为二醇成分，有乙二醇、丁二醇、聚乙二醇等 等。这些的酸成分与二醇成分也可以几种共聚。

本发明的PTT预取向丝，在不妨碍本发明效果的范围内，也可以含 有氧化钛等的消光剂、热稳定剂、抗氧剂、抗静电剂、紫外线吸收剂、 抗菌剂、各种颜料等等的添加剂或作为共聚成分而含有。

本发明中的PTT预取向丝的特性粘度必须是0.7～1.3dl/g的范围， 特性粘度＜0.7dl/g时，制得的假捻加工丝的强度低，布的机械强度降低， 在要求强度的体育用途等方面的使用受到限制。

特性粘度超过1.3dl/g时，在预取向丝的制造阶段产生断丝，预取 向丝很难稳定的制造。优选的特性粘度是0.8～1.1dl/g。

本发明中的PTT聚合物，可用公知的方法进行调制。其代表例是用 熔融聚合将聚合度提高到一定的特性粘度，接着用固相聚合提高到相当 于设定特性粘度的聚合度的2步法。

以下，评述有关本发明的PTT预取向丝卷装的构造条件。

1)直径差

本发明中，预取向丝卷装的耳部与中央部分的直径差必须是0～5mm。 直径差超过5mm时，后述的纤维变动测定中，纤度变动周期明显。如果 纤度变动周期明显，则假捻加工丝发生周期性的染色变动。

为了使假捻加工丝不发生周期性变动，直径差更优选4mm以下，最 优选是2mm以下。预取向丝卷装的耳部与中央部分的直径差是表示所谓 耳高的程度的指标。卷径比约10cm小时，该直径差较小。卷径超过约20cm 左右时，直径差扩大，耳高明显。

本发明的预取向丝卷装，优选卷径是20cm以上。预取向丝卷装的卷 径，工业上一般采用大约20～大约40cm。卷装＜20cm时，卷装的卷量少， 这在卷附卷装的纸管或绕线管的经费转到预取向丝价格上时价格增高， 或卷装的包装及货物材料费或运输费比较高，在工业上不利。

本发明的预取向丝卷装的卷幅优选是8～25cm。如果卷径相同，卷幅 大的卷装的卷重量增大，在工业上有利。卷幅小时，耳部对卷幅的比例 增大，易变成耳高。优选的卷幅是10～25cm，更优选是15～25cm。

2)预取向丝的干热收缩应力

干热收缩应力指用后述方法测定的预取向丝受热的收缩力。PTT预取 向丝一般从大约50℃左右产生收缩应力，在大约60～80℃左右出现最大 应力峰。读取该峰值为干热收缩应力值。在耳部叠层的预取向丝，其干 热收缩应力值有比中央部分叠层的预取向丝高的倾向。本发明中，预取 向丝卷装在耳部叠层的丝与中央部分叠层的丝，其干热收缩应力值差必 须是0.01cN/dtex以下。干热收缩应力值差超过0.01cN/dtex时，在制 得的布上有耳部叠层的部分作为逊色或染色异常缺点而残存，使品位降 低。该干热收缩应力值差愈小，愈好。更优选0.005cN/dtex以下。

3)纤度变动

本发明中，从卷装解舒预取向丝后测定的纤度变动值U％必须是1.5％ 以下，且纤度变动周期的变动系数是0.4％以下。纤度变动值U％是用公知 的纤度变动测定得到的测定值。本发明中，该纤度变动值U％必须是1.5％ 以下。超过1.5％时，编织物的染色品位降低。具体地，若是1.5％以下， 在编物等中使用，虽然得到工业上可使用的品位，但超过1.5％时，品位 不好，不能在该领域中使用。纤度变动值U％愈小，布的品位愈好。优选 纤度变动值是1.2％以下，更优选是1.0％以下。本发明中，该纤度变动值 U％必须是1.5％以下，同时纤度变动周期解析的纤度变动周期的变动系数 是0.4％以下。纤度变动值U％即使是1.5％以下，如果纤度变动周期的变动 系数是0.4％以上，编织物上发生预取向丝卷装的耳部引起的染色异常， 不能得到良好品位的布。具体地，如织物的经丝或纬丝一样地致密织制 组织时，该问题明显。尤其是，在不将预取向丝实施拉伸假捻加工而直 接供给编织物时，该问题更突出。

变动系数通过借助于如后述附属于纤度变动测定而设置的纤度变动 的周期解析进行测定而求出。图5例示出对应于图3的纤度变动周期解 析图，而图6示出对应于图4的纤度变动周期解析图。在该解析图中， 横坐标表示周期长，纵坐标表示频率(变动系数)。在该纤度变动周期解 析中，着眼于对应于从预取向丝卷装一边的耳部到另一边耳部的丝长的 周期长。该丝长依形成预取向丝卷装时的横动幅的不同而异，通常大约 是0.5～10m，由耳部的纤度变动产生的信号，如图6所示确认为在该周 期长中为变动系数的特异峰。本发明中，该变动系数必须是0.4％以下。 变动系数超过0.4％时，由耳部引起的纤度变动作为布的品位缺点而明显 化。优选变动系数愈小愈好，若是0.2％以下，布的品位极好。

4)结晶发热量

在本发明中，用差示扫描热量测定(DSC)卷绕在PTT预取向丝卷装 上的该预取向丝的结晶发热量优选是10J/g以下。用差示扫描热量测定 (DSC)的结晶发热量，是用后述方法测定卷绕在卷装上的该预取向丝得 到的值。该结晶发热量是预取向丝进行结晶时放出的热量，称之为结晶 度的尺度。结晶发热量愈小，意味着预取向丝愈进行结晶化。

PTT预取向丝基本上不进行结晶时，该结晶发热量大约超过10J/g。 而充分进行结晶时仍用该测定法不能测定结晶发热量。预取向丝的一个 优点是不需要拉伸假捻加工而直接供给编织物可获得良好品位的编织 物。另一个优点是在将预取向丝供给拉伸假捻加工时，在大约40℃以上 的高温环境气氛下长时间地保持时，也抑制预取向丝自结晶化的进行。

本发明中，该结晶发热量若是10J/g以下，可抑制预取向丝在高温 下的自结晶化的进行。优选结晶发热量更小。优选是5J/g以下、更优选 是2J/g以下。

5)结晶取向度

本发明PTT预取向丝卷装上卷绕的该预取向丝的结晶取向度优选是 80～95％。

结晶取向度是用后述的广角X射线衍射法测定的结晶取向度的尺度。 如果预取向丝不进行结晶，由于在广角X射线衍射测定中不能得到由于 结晶的衍射，则不能测定取向度。本发明的PTT预取向丝，如前所述由 于结晶度高，可进行广角X射线衍射测定。结晶取向度低于80％时，PTT 预取向丝的断裂强度大约2cN/dtex以下，不进行拉伸而直接供给编织物 用时，所得布的强度变小，有时不适合使用用途。PTT预取向丝结晶取向 度最高是95％。结晶取向度愈高，强度愈高。优选结晶取向度是85～95％。

本发明的预取向丝卷装上叠层的预取向丝，优选双折射率是0.03～ 0.07。双折射率低于0.03时，结晶取向度＜80％，不能达到本发明的目的。 双折射率超过0.07时，卷装的耳部与中央部分叠层的丝的干热收缩应力 值之差扩大，不能达到本发明的目的。优选的双折射率是0.04～0.06。

本发明的PTT预取向丝的纤度或单丝纤度没有特殊限制，纤度使用 20～300dtex。单丝纤度使用0.5～20dtex。

为了对PTT预取向丝赋予平滑性或收束性、抗静电性，优选赋予整 理剂0.2～2重量％。另外，为了提高解舒性或假捻加工时的集束性，也 可以赋予50个/m以下的单丝交络。

以下，参照图7，详述有关本发明的第2～第4发明的PTT预取向丝 卷装的制造方法。

在图7中，将用干燥机1干燥到30ppm以下含水率的PTT粒料，供 给设定在255～270℃温度的挤出机2进行熔融。熔融PTT经过其后弯头 3，将熔液送到设定为250～270℃的纺丝头4，用齿轮泵进行计量。然后， 经安装在纺丝组件5中的有许多孔的喷丝头6，作为复丝7挤出到纺丝室 内。

挤出机及纺丝头的温度，根据PTT粒料的特性粘度或形状从250～ 270℃选择最适宜的条件。挤到纺丝室内的PTT复丝用冷却风8冷却到室 温固化。赋予整理剂后，经以设定的速度旋转的牵引导丝辊兼加热导丝 辊(以下称加热导丝辊)10、11进行热处理后，作为设定纤度的预取向 丝的卷装12卷绕。预取向丝12与加热导丝辊10接触前，通过整理剂赋 予装置9赋予整理剂。赋予预取向丝的整理剂，例如使用水系乳液型。 整理剂的水系乳液的浓度采用10重量％以上，优选15～30重量％。另外， 预取向丝也可根据需要在整理剂赋予装置9与牵引导丝辊10之间，和/ 或导丝辊11与卷绕之间用交络赋予装置赋予交络。

(a)纺丝张力

在本发明的预取向丝的制造中，纺丝张力必须为0.20cN/dtex以下。 纺丝张力是用预取向丝的dtex除图7的整理剂赋予装置9的下方10cm 位置所测定张力(cN)的值。

纺丝张力超过0.2cN/dtex时，由于与整理剂赋予装置的摩擦而断丝， 预取向丝难以稳定的制造。

纺丝张力愈小愈好，只要是0.17cN/dtex时，可实现工业上连续的 纺丝稳定性，更好是0.15cN/dtex以下。

纺丝张力的调节利用纺丝后复丝的收束方法进行。具体地，根据纺 丝速度或从喷丝头到进行收束的距离及收束导向轮的种类而设定，更优 选兼顾整理剂赋予与复丝的收束而设定。

(b)卷绕条件

在本发明的制造法中，卷绕时必须设定卷装的温度为30℃以下。卷 装温度超过30℃时，即使纤度变动值U％怎样地小，纤度变动周期的变动 系数也超过0.4％，达不到本发明的目的，卷装的温度从卷绕开始到卷绕 结束，优选维持30℃以下进行卷绕。

作为使卷装温度为30℃以下的手段，优选隔绝从作为卷绕机的旋转 驱动体或发热源的马达向绕线轴的传热及辐射热。也可以通过吹冷风使 卷绕中的卷装或其周边调节到30℃以下进行冷却的方法实现。

卷绕中的卷装温度愈低愈好。更优选大约25℃以下。温度太低时， 为了维持其温度，必须耗很大的能量，从此意义来看，更优选的卷装温 度是大约20～25℃。

(c)卷绕速度

在本发明的预取向丝的制造法中，卷绕速度必须是1900～3500m/分。 卷绕速度低于1900m/分时，预取向丝的取向度小，纤度变动值及纤度变 动系数难以达到本发明的范围。

此外，在低于1900m/分的卷绕条件下进行热处理时，要想使热处理 温度在70℃以上，则热处理时的张力为0.02cN/dtex以下，纤度变动变 大，或容易发生断丝或起绒毛。

卷绕速度超过3500m/分时，纺丝张力超过0.20cN/dtex，卷装的耳 部与中央部分的干热收缩应力值差超过0.01cN/dtex，达不到本发明的目 的。优选的卷绕速度是2500～3200m/分，更优选是2700～3200m/分。

(d)热处理条件

在本发明的制造法中，优选在预取向丝的卷绕中热处理温度是70～ 120℃，且热处理张力为0.02～0.1cN/dtex。热处理通过使加热导丝辊旋 转2～10次而将预取向丝加热进行。因此，预取向丝的热处理温度大致 与导丝辊的温度相等。通过使热处理温度为70℃以上，所得的预取向丝 的结晶发热量为10J/g以下，更有效地达到本发明的目的。热处理温度 超过120℃时，由于低结晶度的预取向丝急剧地接近高温，在导丝辊上剧 烈地产生丝摇摆，容易发生绒毛或产生断丝而不好。另外，所得的预取 向丝的纤度变动值U％也超过1.5％，因而不好，优选的热处理温度是80～ 110℃，更优选是90～110℃。

图8中示出本发明预取向丝卷装的制造法中采用的卷绕速度与热处 理温度的范围及优选范围。图8中，区域A是本发明的优选范围，区域B 是更好的范围。

本发明的预取向丝的制造法中，除上述热处理温度外，优选使热处 理时的张力为0.02～0.10cN/dtex。热处理时的张力是加热导丝辊上或在 刚离开加热导丝辊的位置测定的预取向丝所需的张力。该张力的调整用 加热导丝辊温度与加热导丝辊前后设的牵引辊或偏向辊的速度比进行。

热处理时的张力低于0.02cN/dtex时，导丝辊上的丝摇摆大，预取 向丝的走行不稳定，超过0.10cN/dtex时，卷绕中产生易发生卷装卷紧 等问题。热处理时的优选张力是0.03～0.07cN/dtex。加热导丝辊的数没 有特殊限制，一般用1～2对的加热导丝辊。导丝辊是2对时，两方或其 中的任一方优选是加热导丝辊。热处理时间没有特殊限制，大约采用 0.01～0.1秒。

(e)保管温度

在本发明的预取向丝中，不实施卷绕时的热处理而将卷绕的预取向 丝卷装进行拉伸假捻加工时，在从卷绕中到保管及假捻的全部工序中， 优选将预取向丝卷装维持在30℃以下进行拉伸假捻或假捻加工。

在到保管及假捻之间，预取向丝卷装的温度超过30℃时，有时卷装 的耳高增加，加工丝的品位降低，保管时的优选保持温度是25℃以下， 作为维持在30℃以下的手段，优选在设有温度调节机的仓库或房间里进 行保管。

使用本发明的预取向丝卷装制得的布，可以获得没有周期性的染色 变动缺点的良好品位和呈柔软的手感的编织物。

本发明的预取向丝卷装可以不将原丝拉伸而直接用于编织物，另外， 也可以实施加捻丝或假捻加工与流体喷射加工(塔斯纶(商)加工—变 形处理而成为卷曲变形品)后使用。编织物可全部使用本发明的预取向 丝卷装，或者也可以与其他的纤维混合部分地使用。作为混纤复合的其 他的纤维，可以列举聚酯、纤维素、尼龙6、尼龙66、醋酸酯、丙烯酸、 聚氨酯弹性纤维、羊毛、丝绸等的长纤维及短纤维等，但并不限于这些。

为了使本发明的PTT预取向丝卷装的预取向丝与其他的纤维成为混 纤复合的编织物，混纤复合丝可采用将其他纤维交织混纤、交织混纤后 拉伸假捻、只是任一方假捻然后交织混纤、双方分别假捻后交织混纤、 将任一方塔斯纶加工后交织混纤、交织混纤后塔斯纶加工、塔斯纶混纤 等各种的混纤方法进行制造。用这样的方法制得的混纤复合丝，优选赋 予交络10个/m以上。

作为本发明的预取向丝卷装的假捻加工，采用一般用的凸钉型、摩 擦型、夹带型、空假捻型等的加工方法。假捻加热器可以是1个加热器 假捻、二个加热器假捻的任一种。为了获得高拉伸性，优选1个加热器 假捻。

假捻加工可以是拉伸假捻或非拉伸假捻的任一种。关于假捻加热器 的温度，优选设定加热器温度以使刚离开第1加热器出口的丝温度为 130～200℃，优选为150～180℃，最优选为160～180℃。1个加热器假 捻制得的假捻加工丝的伸缩伸长率优选为100～300％，伸缩弹性模量优选 是80％以上。

另外，根据需要，也可以用第2加热器进行热定型，成为2个加热 器假捻加工丝。第2加热器的温度为100～210℃，优选相对于刚离开第 1加热器出口的丝温度为-30℃～+50℃的范围。第2加热器内的过量进料 率(第2过量进料率)优选为+3％～+30％。

发明的最佳实施方案

根据本发明的实施例更详细地说明本发明，但本发明不受以下实施 例的限制。

再者，说明实施例中的物性测定方法及测定条件。

(1)特性粘度

特性粘度[η]是基于下式的定义而求出的值。

[η]＝Lim(ηr-1)/C

      C→0

定义中的ηr是，将用纯度98％以上的邻氯苯酚溶解的PTT聚合物的 稀释溶液在35℃的粘度用相同温度下测定的上述溶液的粘度相除的值， 定义为相对粘度。C是用g/100ml表示的聚合物浓度。

(2)断裂伸长率

基于JIS-L-1013进行测定。

(3)结晶发热量

结晶发热量用差示扫描热量测定(DSC)求出。测定用岛津制作所(株) 制岛津热流束差示扫描热量计DSC-50测定器进行。精确称取测定的预取 向丝5mg，升温速度为5℃/分，在25℃～100℃的范围进行差示扫描热量 测定(DSC)。

结晶发热量用差示扫描热量测定器附带的谱图算出差示扫描热量测 定(DSC)图中40℃～80℃区域出现的发热峰的面积而得到。

(4)结晶取向度

用X射线衍射装置，试样的厚度约为0.5mm，在以下的条件下绘出衍 射角2θ从7度到35度的衍射强度曲线。

测定条件为30KV、80A、扫描速度1度/分、记录速度10mm/分、时 间常数1秒、接收缝隙0.3mm，在2θ＝16度及22度绘出的反射分别为 (010)、(110)。另外，使(010面)在-180度～+180度方位角方向绘出 衍射强度曲线。

取±180度得的衍射强度曲线的平均值，引水平线为基线。从峰的顶 点对基线垂直引线，求其高度的中点。引通过中点的水平线，测定该线 与衍射强度曲线的2个交叉点间的距离，将该值换算成角度的值定为取 向角H。结晶取向度由下式给出。

结晶取向度(％)＝(180-H)×100/180

(5)干热收缩应力值

作为热应力测定装置，用カネボゥEngineering公司制商品名KE-2 进行测定。将拉伸丝切成20cm的长度，把该丝的两端结扎成环形装填在 测定器中。在初荷重0.044cN/dtex、升温速度100℃/分的条件下进行测 定，将热收缩应力的温度变化绘成曲线图。

热收缩应力图绘出了在大约60～90℃有峰的山型的线，将该峰值作 为干热收缩应力值。用该测定操作分别对预取向丝卷装耳部叠层的丝和 中央部分被测定的丝测定5次，取其平均值之差作为干热收缩应力值差。

(6)双折射率

按照纤维便览-原料编(第5版，969页，1978年丸善公司发行)， 用光学显微镜和补偿器由纤维表面观察到的偏光的减速求得。

(7)纤度变动

用以下的方法求纤度变动值曲线图(Diagram Mass)，同时测定U％。

测定器：均匀度检验纤度测定器(ッェルベガ一ゥ一スタ一公司制， ゥ一スタ一テスタ一UT-3) 测定条件：    丝速度          100m/分

          圆盘张力强度    2.5％

          张力设定        1.0

          输入压力        2.5hp

          加捻            Z1.5

          测定丝长        250m

          尺寸            按丝的纤度变动设定

          纤度变动值U％   用变动曲线图及所表示的变化直

                          读的纤度变动系测定器附属的纤

                             度变动周期解析软件，得到周期

                             解析图，即纤度变动的分散CV的

                             周期性图，测定山状突出信号的

                             高度，即变动系数。

(8)假捻加工丝的伸缩伸长率及伸缩弹性模量

按JIS-L-1090伸缩性试验方法(A)法进行测定。

(9)卷装的直径差

根据图2，测定耳部的直径a与中央部分的直径b，用下式求出。

                  直径差(mm)＝a-b

(10)热处理张力

作为张力计用ROTHSCHILD Min Tens R-046，测定纤维热处理时通过 离开加热导丝辊(图6中，在加热导丝辊10与偏向辊11之间测定)的 位置时所需的张力T1(cN)，用拉伸后丝的纤度D(dtex)除该值求出热 处理张力(参照下式)。

             热处理张力(cN/dtex)＝T1/D

(11)卷装温度

用非接触温度计，测定卷绕中的卷装温度。

测定器：日本电子(JEOL)公司制

        THERMOVIEWER JTG-6200型

(12)纺丝稳定性

采用每1个纺锤安装8头喷丝头的熔融纺丝-连续拉伸机，每个实 施例进行2天的熔融纺丝-连续拉伸，由该期间产生的断丝数，和所得 拉伸丝卷装上存在的发生绒毛频率(发生绒毛卷装数的比例)，判断如下。

◎断丝0次、发生绒毛卷装比例5％以下

○断丝2次以内，发生绒毛卷装比例＜10％

×断丝3次以上，发生绒毛卷装比例10％以上

(13)预取向丝及加工丝品位的评价

(i)假捻加工丝评价试样的调制

在下述条件下将预取向丝进行假捻加工。

假捻加工机：村田机械制作所公司制

            33H假捻机

假捻条件：丝速度         300m/分

          假捻数         3230T/m

          拉伸比         设定加工丝的伸长率约为40％

          第1进料率      -1％

          第1加热器温度  170℃

(ii)染斑评价(染级)

用一台编织机将预取向丝或假捻加工系进行编织，获得筒状织地。 用以下的条件将该筒状织地进行染色后，3名熟练者对照自家制的标准限 度样本按10个等级进行官能评价(数字愈大愈好)。

染色条件：染料：ホロンネィビ-S-2GL  格兰200％

          (ォ一.ジ一公司)

          染料浓度：1.5％

          分散剂：ディスパ一TL(明成化学工业公司)

          分散剂浓度：2g/l

          浴比：1∶18

          染色温度：97℃

          染色时间：30分钟

判断标准：10级：无染色条痕、染斑(合格)

          8-9级：染色条痕，染斑小(合格)

          6-7级：染色条痕、染斑中等(合格)

          4-5级：染色条痕、染斑大(不合格)

          1-3级：存在未拉伸部分(不合格)

          (6级以上合格)

品位的评价

由3名熟练者按染级评价判断染色品位。

◎：非常好(8-10级)

○：良好(6-7级)

×：有染色条痕，不好(5级以下) [实施例1-5]

实施例1-5是表示预取向丝的热处理条件对预取向丝卷装形状及物 性影响的具体例。

将含氧化钛0.4重量％的特性粘度0.91dl/g的PTT粒料，用图7所 示的纺丝机及卷绕机，通过下述纺丝条件调制101dtex/36根丝PTT预取 向丝卷装。再者，预取向丝卷绕时，使用图7所示的2对导丝辊。在表1 所示第1段加热导丝辊(参照图7、10)温度下进行加热，热处理张力调 整第2段的非加热导丝辊(参照图7、11)的圆周速度而进行设定。

纺丝条件：

粒料干燥温度及到达含水率110℃、25ppm

挤出机温度      260℃

纺丝头温度      265℃

喷丝头孔径      0.45mm

聚合物排出量    对各纺丝速度进行设定使预取向丝为101dtex

冷却风条件      温度22℃，相对湿度90％，速度0.5m/秒

整理剂          聚醚酯为主成分的水系乳液浓度10重量％

从喷丝头到整理剂赋予喷嘴的距离：75cm

纺丝张力        0.11cN/dtex

卷绕条件：

卷绕机          帝人制机公司AW-909，绕线轴与接触辊的两轴自驱动

卷绕速度        3000m/分

卷绕时的卷装温度    25℃

预取向丝卷装：

纤度            101.1dtex

水分含有率      0.6重量％

双折射率        0.058

卷径            31cm

卷幅            10cm

从耳部到另一耳部的丝长           90cm

卷重量                           5.2kg/1绕线轴

由表1看出，在本发明的实施例1-5中纺丝性良好，使用预取向丝 卷装制得的假捻加工丝及筒状编地染色后均显示出良好的染色品位。再 者，使用以PTT预取向丝卷装为织物的纬丝而制得的织物染色后也显示 出良好的品位。进行品位评价。

表1 热处理温   度℃  热处理张力   cN/dtex   纺丝稳    定性 结晶发  热量  J/％ 结晶取向   度％   干热收缩   应力值差   cN/dtex  卷装的  直径差    mm  纤度变  动值U％    ％   纤度变动   周期的分   散CV值％   伸长率％   染色品位 实施例1     80     0.05     ◎     5     88     0.007     4     0.7     0.3     91     ○ 实施例2     90     0.04     ◎     2     89     0.004     3     0.6     0.3     91     ◎ 实施例3     100     0.03     ◎     ○     89     0.003     3     0.7     0.2     89     ◎ 实施例4     100     0.09     ◎     ○     90     0.006     4     0.7     0.2     82     ◎ 实施例5     120     0.02     ◎     ○     90     0.002     4     0.9     0.3     88     ○ [实施例6-11、比较例1-2]

实施例6-11是表示在制造PTT预取向丝时的卷绕条件中的热处理温 度与卷绕速度效果的具体例。

纺丝条件使用与实施例1-5同样的纺丝条件调制PTT预取向丝。热 处理方面，张力为0.03cN/dtex。采用表2所示的热处理温度及卷绕速度， 制得与实施例1-5同样的卷绕形状的PTT预取向丝卷装。在本实施例及 比较例中，卷装的温度为25℃。

将制得的PTT预取向丝卷装在35℃保持30天后，进行拉伸假捻加工， 所得的加工丝的物性如下，将加工丝的染色品位示于表2。

假捻加工丝物性：

纤度            84.5dtex

断裂强度        3.3cN/dtex

断裂伸长率      42％

伸缩伸长率      192％

伸缩弹性模量    88％

如表2所示，用本发明的PTT预取向丝卷装制得的假捻加工丝，没 有染斑而有良好的品位和优异的卷曲性。 [实施例12-14、比较例3]

实施例12-14是表示卷绕时卷装温度效果的具体例。卷绕时获得预 取向丝卷装的实施例12-14的预取向丝卷装。使预取向丝卷装的冷却条 件不同，在表3所示的温度下进行卷绕。在表3中示出所得PTT预取向 丝卷装的卷形状及预取向丝的性质。

由表3可以看出，在本发明的温度范围卷绕的预取向丝卷装有良好 的卷型，用该预取向丝卷装获得的预取向丝编织的筒状编物的品位良好。 再者，取向丝卷装的解舒丝作为纬丝使用制得的织物品位染色后也良好。

表2  卷绕速  度m/分   纺丝张力   cN/dtex 热处理 温度℃   结晶发    热量    J/g 结晶取向   度％ 干热收缩 应力值差 cN/dtex 卷装的 直径差    mm  纤度变  动值U％     ％ 纤度变动 周期的分 散CV值％ 伸长率％ 染色品位   比较例1   1800     0.08     50     13  不能测定   0.012     12     1.6     0.8     180     ×   实施例6   2500     0.10     70     10     82   0.009     5     1.2     0.4     120     ○   实施例7   2800     0.14     80     8     87   0.007     4     1.0     0.4     105     ◎   实施例8   3200     0.17     80     4     89   0.004     3     1.0     0.3     81     ◎   实施例9   3200     0.17     100     0     91   0.002     3     1.1     0.3     79     ◎   实施例10   3200     0.17     120     0     92   0.002     3     1.2     0.3     76     ○   实施例11   3500     0.19     80     4     89   0.008     5     1.2     0.4     62     ○   比较例2   3700     0.24     80     3     90   0.021     8     1.6     0.5     57     ×

表3 卷装温度℃ 水分含有率(重量％) 干热收缩应力值   差cN/dtex 卷装直径差mm 纤度变动值U％     ％ 纤度变动周期 的分散CV值％   染色品位 实施例12     20     0.8     0.001     2     0.8     0.2     ◎ 实施例13     25     0.8     0.002     3     0.8     0.2     ◎ 实施例14     30     0.7     0.007     4     0.9     0.3     ○ 比较例3     43     0.7     0.013     8     1.0     1.0     × [实施例15-17，比较例4]

实施例15-17是表示有关纺丝张力效果的具体例。除了如表4所示 改变纺丝时整理剂赋予喷嘴离喷丝头的距离外，其他用实施例2的纺丝 条件、制得预取向丝卷装，将纺丝性示于表4。

由表4可知，纺丝张力若是本发明的范围，可得到良好的纺丝性。

表4  整理剂  赋予喷  嘴位置    cm  纺丝张力  cN/dtex  纺丝   性   干热收缩   应力值差   cN/dtex 卷装直径   差mm 纤度变动  值U％％ 纤度变动周 期的分散CV     值％ 染色品位 实施例15    60     0.09    ◎     0.004     3     0.8     0.3     ◎ 实施例16    90     0.13    ○     0.003     3     0.7     0.3     ○ 实施例17    120     0.16    ○     0.004     3     0.9     0.3     ○ 比较例4    150     0.21    ×     0.005     4     1.0     0.4     ○ [实施例18-22，比较例5]

实施例18-22是表示卷绕时不将预取向丝进行热处理时，卷绕速度 给假捻加工性带来的效果的具体例。

将含氧化钛0.4重量％的特性粘度0.91dl/g的PTT粒料用第7图所 示的纺丝机及卷绕机在下述的纺丝条件下改变卷绕速度，调制 101dtex/36根丝PTT预取向丝卷装。

纺丝条件：

粒料干燥温度及到达水分率        110℃，25ppm

挤出机温度                      260℃

纺丝头温度                      265℃

喷丝头孔径                      0.45mm

聚合物排出量                    设定各卷绕速度使预取向丝的纤度为101dtex

冷却风条件                      温度22℃，相对湿度90％，速度0.5m/秒

整理剂                          聚醚酯为主成分的水系乳液浓度10重量％

从喷丝头到整理剂赋予喷嘴的距离  75cm

卷绕条件：

卷绕机                    帝人制机公司AW-909，绕线轴与接触辊的两轴自驱动

卷绕时的卷装温度          20℃

(用非接触温度计测定)

预取向丝卷装：

纤度                      101.1dtex

水分含有率                0.6重量％

卷径                      31cm

卷幅                      19.3cm

从耳部到另一耳部的丝长    90cm

卷重量                    5.2kg/l绕线轴

在直到实施拉伸假捻的期间，在维持温度20℃，相对湿度90％RH的 条件的环境下，将预取向丝卷装放置5天后，进行拉伸假捻加工。

将假捻加工时预取向丝卷装的形状及由卷装解舒后测定的纤度变动 值和假捻加工性及加工丝的染色品位判断结果示于表5。

由表5可以看出，本发明的实施例18-22制得的预取向丝卷装有良 好的拉伸假捻加工性和加工丝染色品位。

将用实施例19制得的预取向丝卷装进行拉伸假捻加工的假捻加工丝 的物性示于下面。

假捻加工丝物性：

纤度                        87.6dtex

断裂强度                    2.9cN/detx

断裂伸长率                  47％

伸缩伸长率                  143％

伸缩弹性模量                92％

假捻加工丝的卷曲性也良好。

表5   卷绕   速度   m/分   纺丝张力   cN/dtex   纺   丝   性 卷装直 径差mm    纤度    变动    值U％     ％   纤度   变动  系数％   拉伸假   捻加工     性  加工  丝染  色品   位  综合  评价   实施例18   2000     0.09   ◎     1     0.8   0.2     ◎    ○   ○   实施例19   2500     0.10   ◎     2     0.8   0.3     ◎    ◎   ◎   实施例20   2750     0.13   ◎     2     0.9   0.3     ◎    ◎   ◎   实施例21   3000     0.14   ◎     4     1.0   0.4     ○    ○   ○   实施例22   3500     0.19   ○     5     1.0   0.4     ○    ○   ○   比较例5   3750     0.25   ×     6     1.3   0.8     ×    ×   × [实施例23-25，比较例6]

实施例23-25，是表示有关卷绕预取向丝时的卷装温度给假捻加工性 所带来效果的具体例。

卷绕时除了如表6所示改变卷绕时的卷装温度以外，其他采用实施 例19(卷绕速度2500m/分)调制预取向丝卷装。

将假捻加工时预取向丝卷装的形状及从卷装解舒后测定的纤度变动 值和假捻加工性及染色品位示于表6。

如表6所示，本发明中若是特定的温度，可获得良好的假捻加工性 和加工丝品位。而比较例7所示的温度下卷绕的预取向丝卷装，成为如 图2所示的耳高明显的卷形状，拉伸假捻加工性及加工丝的染色品位也 不好。

表6 卷绕时 的卷装 温度℃ 卷装的直 径差mm  纤度变动   值U％     ％  纤度变动   系数％  拉伸假捻   加工性  加工丝染   色品位 综合评价 实施例23   10     0     0.8     0.1     ◎     ◎     ◎ 实施例24   20     2     0.9     0.2     ◎     ◎     ◎ 实施例25     25     4     0.9     0.4     ○     ○     ○ 比较例6     35     7     1.6     0.9     ×     ×     × [实施例26-34，比较例7-9]

实施例26-34是表示到预取向丝卷装的假捻加工的维持温度和维持 期间的效果的具体例。

用与实施例19(卷绕速度2500m/分)同样的纺丝及卷绕条件，制得 预取向丝卷装。在表7所示的维持条件下将制得的预取向丝卷装放置后， 进行拉伸假捻加工。

将假捻加工时预取向丝卷装的形状，及从卷装解舒后测定的纤度变 动值和假捻加工性及加工丝的染色品位示于表7。

由表7可知，在本发明温度范围维持后进行拉伸假捻加工时，有良 好的假捻加工性和加工丝染色品位。

表7  卷装维持   温度℃ 到假捻的维 持时间(周) 卷装的直径差     mm 纤度变动值     U％％ 纤度变动系     数％ 拉伸假捻加工性 加工丝染色品     位 综合评价   实施例26   实施例27   实施例28     10     1     2     4     0     0     0     0.7     0.7     0.7     0.2     0.2     0.2     ◎     ◎     ◎     ◎     ◎     ◎     ◎     ◎     ◎   实施例29   实施例30   实施例31     20     1     2     4     2     2     3     0.7     0.7     0.8     0.2     0.3     0.3     ◎     ◎     ◎     ◎     ◎     ◎     ◎     ◎     ◎   实施例32   实施例33   实施例34     25     1     2     4     3     3     4     0.8     0.9     1.0     0.3     0.3     0.4     ◎     ◎     ○     ◎     ◎     ○     ◎     ◎     ○   比较例7   比较例8   比较例9     35     1     2     4     -16     -20     -22     3.8     4.3     4.9     1.0以上     1.0以上     1.0以上     ×     ×     ×     ×     -     -     ×     ×     ×

产业上利用的可能性

本发明提供适合衣料用的PTT预取向丝改进的卷装及其制造方法。 本发明制的PTT预取向丝卷装可直接供给偏织加工、或PTT预取向丝的 拉伸假捻加工，可提供具有柔软的手感、没有周期性染色变动缺点的品 位好的PTT纤维的衣料用布制品。