專利名稱：拉伸絲緯紗管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯(以下簡(jiǎn)稱PTT)纖維的拉伸絲緯紗管及其制造方法。
另外，通過(guò)(A)J.Polymer SciencePolymer Physics EditionVol.14，263-274頁(yè)(1976)、及(B)Chemical Fibers InternationalVol.45，4月(1995)，110-111頁(yè)、(C)特開(kāi)昭52-5320號(hào)公報(bào)、(D)特開(kāi)昭52-8123號(hào)公報(bào)，(E)特開(kāi)昭52-8124號(hào)公報(bào)，(F)WO99/27168號(hào)公報(bào)等的現(xiàn)有文獻(xiàn)，可了解PTT纖維。
上述的現(xiàn)有文獻(xiàn)(A)及(B)中敘述了有關(guān)PTT纖維的應(yīng)力-伸長(zhǎng)特性的基本特性，PTT纖維其初期模量小且彈性恢復(fù)性好，表明適用于衣料用途或地毯用途等?，F(xiàn)有文獻(xiàn)(C)、(D)及(E)中，提出了需要再改進(jìn)如上述PTT纖維的特性的方法，從而對(duì)熱的尺寸穩(wěn)定性好，進(jìn)一步提高彈性恢復(fù)率，而，現(xiàn)有文獻(xiàn)(F)提出了用連續(xù)紡絲-拉伸法制得的PTT纖維，是具有適當(dāng)?shù)臄嗔焉扉L(zhǎng)率，熱應(yīng)力，沸水收縮率，用于編織物時(shí)可呈現(xiàn)低模量且手感柔軟的PTT纖維。提出這樣的PTT纖維適合用于內(nèi)衣、外衣、運(yùn)動(dòng)服，褲子、襯里、游泳衣等的衣料。
使用拉伸絲緯紗管的假捻加工，拉伸絲來(lái)自緯紗管的解舒性或假捻時(shí)的斷絲成為障礙，故采用加工速度高達(dá)100m/分的凸釘假捻加工法。
然而，近年來(lái)，為了降低加工成本，對(duì)凸釘假捻加工法也要求采用150m/分以上的加工法，或使用圓盤(pán)或皮帶的200-500m/分的高速假捻加工法。
根據(jù)本發(fā)明人的研究，可以看出與以往的PET纖維的假捻加工不同，在來(lái)自PTT纖維拉伸絲(以下用PTT拉伸絲表示)緯紗管的高速假捻加工中，有(a)發(fā)生解舒中斷(解舒時(shí)的斷絲)、(b)發(fā)生假捻加熱器中斷(因假捻加熱器的斷絲)的間題。
(a)解舒中斷PTT纖維拉伸時(shí)受到的拉伸應(yīng)力，當(dāng)卷在拉伸絲緯紗管上后成為收縮力而殘存，卷緊拉伸絲緯紗管。
卷緊的拉伸絲緯紗管，卷繞硬度變高，要想從這樣的拉伸絲緯紗管解舒拉伸絲，則解舒張力沿絲的長(zhǎng)度方向變動(dòng)大，往往在異常地產(chǎn)生高張力后，才產(chǎn)生解舒中斷。
(b)假捻加熱器中斷PTT纖維假捻加工溫度的適用值與PET纖維相比極窄，必須在加熱器溫度150-180℃下進(jìn)行加工。加熱器溫度低于150℃時(shí)，所得加工絲的卷縮在編織工序或染色工序中進(jìn)行變形等。加工絲的卷縮性能差，不能得到耐用的加工絲。而加熱器溫度超過(guò)180℃時(shí)，在加熱器上產(chǎn)生斷絲。
因此，在PTT纖維方面，為了獲得良好的假捻加工性，必須特別嚴(yán)格選擇卷在供假捻加工的緯紗管上的拉伸絲的熱收縮特性。
上述PTT纖維假捻加工中的課題，在PET纖維中是不能預(yù)料的，是本發(fā)明人的研究結(jié)果才搞清楚的。因此，在前述的現(xiàn)有文獻(xiàn)(A)-(F)中，有關(guān)這樣的假捻加工實(shí)用上的課題，均沒(méi)有啟示。
本發(fā)明的課題是提供解舒性好、使假捻加工速度高速化時(shí)的假捻中斷或加工絲起毛少的PTT拉伸絲緯紗管。
另外，是提供用兩步法制得的PTT拉伸絲緯紗管，其也是高速假捻加工性好的拉伸絲緯紗管。
更具體地講，是提供即使是高速假捻加工中解舒性也良好且加熱器溫度即使是高溫的加工時(shí)也沒(méi)有斷絲或起毛、可提供品位良好的加工絲的PTT拉伸絲緯紗管及其制造方法。
本發(fā)明人潛心研究上述課題的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)通過(guò)將拉伸絲的熱收縮特性和卷繞硬度，以及卷繞形狀控制在規(guī)定的范圍，可消除解舒中斷或假捻中斷，獲得高速假捻加工性好的拉伸絲緯紗管，從而完成了本發(fā)明。這種拉伸絲緯紗管根據(jù)特定的拉伸條件與該拉伸絲的陳化條件而得到。
即，本發(fā)明如下所述。
1)一種拉伸絲緯紗管，其特征在于，由95摩爾％以上的對(duì)苯二甲酸丙二醇酯重復(fù)單元與5摩爾％以下的其他的酯重復(fù)單元構(gòu)成、特性粘度是0.7-1.3dl/g且滿足下述(1)-(3)的PTT拉伸絲，以卷繞硬度80-90被卷繞。
(1)熱收縮應(yīng)力開(kāi)始呈現(xiàn)應(yīng)力的溫度在55℃以上。
(2)熱收縮應(yīng)力的極值溫度150-190℃。
(3)斷裂伸長(zhǎng)率36-60％。
2)上述1所述的拉伸絲緯紗管，其特征在于拉伸絲的斷裂伸長(zhǎng)率是43-60％。
3)上述2所述的拉伸絲緯紗管，其特征在于，拉伸絲的熱收縮應(yīng)力的開(kāi)始呈現(xiàn)應(yīng)力的溫度是60-80℃，且極值溫度是155-170℃。
4)上述1所述的拉伸絲緯紗管，其特征在于拉伸絲的熱收縮應(yīng)力的極值應(yīng)力是0.13-0.21cN/dtex，且拉伸絲以卷繞角度15-21度被卷繞。
5)上述4所述的拉伸絲緯紗管，其特征在于拉伸絲的斷裂伸長(zhǎng)率是43-60％。
6)上述5所述的拉伸絲緯紗管，其特征在于拉伸絲的熱收縮應(yīng)力開(kāi)始呈現(xiàn)應(yīng)力的溫度是60-80℃，且極值溫度是155-170℃。
7)拉伸絲緯紗管的制造方法，其特征在于，將由95摩爾％以上的對(duì)苯二甲酸丙二醇酯重復(fù)單元與5摩爾％以下的其他的酯重復(fù)單元所構(gòu)成、特性粘度由0.7-1.3dl/g的PTT構(gòu)成的未拉伸絲一次卷取后，進(jìn)行拉伸以制造拉伸絲緯紗管時(shí)，滿足下述(1)-(3)的必要條件。
(1)拉伸張力應(yīng)為0.20-0.30cN/dtex。
(2)卷繞成緯紗管時(shí)的氣圈張力應(yīng)是0.03-0.20cN/dtex。
(3)應(yīng)在25-45℃的環(huán)境氣氛中，將拉伸絲老化10天以上。
8)上述7所述的拉伸絲緯紗管的制造方法，其特征在于，卷繞成緯紗管時(shí)的松馳率是2-5％。
圖2是表示在本發(fā)明的拉伸絲緯紗管的制造方法中所用的拉伸機(jī)之一例的簡(jiǎn)略圖。
圖3是表示在本發(fā)明的拉伸絲緯紗管的制造方法中所用的采用拉伸針板的拉伸機(jī)之一例的簡(jiǎn)略圖。
圖4是表示本發(fā)明的拉伸絲緯紗管之一例的簡(jiǎn)略圖。
由室溫開(kāi)始測(cè)定時(shí)，過(guò)去的PTT拉伸絲通常從40-50℃開(kāi)始出現(xiàn)熱收縮應(yīng)力。因此，本發(fā)明中，開(kāi)始出現(xiàn)應(yīng)力的溫度是55℃以上。開(kāi)始出現(xiàn)應(yīng)力的溫度低于55℃時(shí)，如果假捻加熱器溫度超過(guò)150℃，往往發(fā)生斷絲或起毛。開(kāi)始出現(xiàn)應(yīng)力的溫度在55℃以上時(shí)，假捻加熱器溫度即使是150-180℃，也可進(jìn)行穩(wěn)定的假捻加工。雖然優(yōu)選開(kāi)始出現(xiàn)應(yīng)力的溫度要高，但從老化時(shí)的卷繞形狀穩(wěn)定性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選60-80℃，更優(yōu)選65-80℃，最優(yōu)選70-80℃。
本發(fā)明的拉伸絲緯紗管，用后述方法測(cè)定的PTT拉伸絲的熱收縮應(yīng)力的極值溫度是150-190℃。熱收縮應(yīng)力的極值溫度低于150℃時(shí)，假捻加工如果在加熱器溫度為150℃以上條件下進(jìn)行加工，則在加熱器上拉伸絲產(chǎn)生流掛，難以穩(wěn)定的加工。為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的加工，熱收縮應(yīng)力的極值溫度優(yōu)選是155℃以上，更優(yōu)選是160℃以上。另外，從抑制拉伸時(shí)因熱處理產(chǎn)生斷絲或起毛的觀點(diǎn)考慮，熱收縮應(yīng)力的極值溫度是190℃以下，優(yōu)選是155-170℃。
本發(fā)明的拉伸絲緯紗管，從消除高速假捻時(shí)的斷絲觀點(diǎn)考慮，由后述方法測(cè)定的PTT拉伸絲的熱收縮應(yīng)力的極值應(yīng)力優(yōu)選是0.13-0.21cN/dtex。
本發(fā)明的拉伸絲緯紗管，PTT拉伸絲的斷裂伸長(zhǎng)率是36-60％。斷裂伸長(zhǎng)率低于36％時(shí)，若使假捻加工時(shí)的加熱器溫度為150℃以上的高溫，則產(chǎn)生假捻中斷。
斷裂伸長(zhǎng)率對(duì)假捻加工時(shí)的加工適合溫度有很大影響，這在PET纖維中是幾乎沒(méi)有的事實(shí)，是PTT纖維特有的現(xiàn)象。因此，從對(duì)PET纖維的假捻加工性的理解來(lái)看，關(guān)于PTT拉伸絲的斷裂伸長(zhǎng)率有上述的適合值是完全料想不到的。
斷裂伸長(zhǎng)率大，由于可使假捻時(shí)的加熱器溫度在高溫下進(jìn)行加工而優(yōu)選。但是，斷裂伸長(zhǎng)率超過(guò)60％時(shí)，PTT拉伸絲上產(chǎn)生纖度斑，該纖度斑在假捻加工后也成為染色斑，故破壞加工絲的品位，優(yōu)選的斷裂伸長(zhǎng)率是43-60％，更優(yōu)選是45-55％。
本發(fā)明的拉伸絲緯紗管，PTT拉伸絲在卷繞硬度80-90條件下卷繞成緯紗管形狀，卷繞硬度是用后述的維卡硬度計(jì)測(cè)定的值，數(shù)值愈小表明卷繞密度愈低。通常的緯紗管是在超過(guò)90的卷繞硬度下卷繞，而本發(fā)明是在低的密度下卷繞成緯紗管。這樣在低的密度下卷繞成緯紗管，由此可緩和拉伸時(shí)受到的拉伸應(yīng)力，即使長(zhǎng)時(shí)間的靜置，也不妨礙卷緊的拉伸絲的解舒性，并可獲得具有良好熱應(yīng)力特性的拉伸絲。卷繞硬度低于80時(shí)，輸送等的操作時(shí)發(fā)生形狀破壞等的障礙。優(yōu)選的卷繞硬度是82-88。
圖4示出本發(fā)明拉伸絲緯紗管的一個(gè)例子，在圖4中，a代表緯紗管的錐度部分，b代表緯紗管的筒部分，c代表緯紗管的支撐體，θ代表緯紗管錐度部分相對(duì)于緯紗管支撐體的角度。
本發(fā)明的拉伸絲緯紗管，為了實(shí)現(xiàn)高速解舒時(shí)良好的解舒性，PTT拉伸絲優(yōu)選以在卷繞角度15-21度下卷繞。這里，所謂卷繞角度，是指在圖4所示的拉伸絲緯紗管的簡(jiǎn)略圖中，緯紗管的錐度部分a相對(duì)緯紗管支撐體c的角度θ。若與過(guò)去公知的PET拉伸絲緯紗管的卷繞角度在23-25度下卷繞相比較，15-21度是極低的卷繞角度，卷繞角度低于15度時(shí)，緯紗管的卷繞質(zhì)量為大約1kg以下，經(jīng)濟(jì)性不好。卷繞角度超過(guò)21度時(shí)，在緯紗管卷取中或其后的操作中發(fā)生崩卷，有時(shí)難以穩(wěn)定地維持緯紗管的形狀，更優(yōu)選的卷繞角度是18-20度。PTT拉伸絲緯紗管，從PTT拉伸絲的平滑性或伸長(zhǎng)恢復(fù)性等的特性來(lái)考慮，估計(jì)卷繞角度對(duì)解舒性有很大的影響。
本發(fā)明中，PTT拉伸絲的纖度或單絲纖度沒(méi)有特殊限制，纖度優(yōu)選使用20-300dtex，單絲纖度優(yōu)選使用0.5-20dtex。
另外，為了對(duì)PTT拉伸絲賦予平滑性、收斂性、抗靜電性等，可添加通常使用的整理劑0.2-2重量％。
此外，為了提高解舒性或假捻加工時(shí)的聚束性，可賦予50個(gè)/m以下的單絲交織。
本發(fā)明中，構(gòu)成PTT拉伸絲的PTT聚合物，由95摩爾％以上對(duì)苯二甲酸丙二醇酯重復(fù)單元構(gòu)成和5摩爾％以下其他的酯重復(fù)單元構(gòu)成。即，作為PTT聚合物包括PTT均聚物及含5摩爾％以下的其他的酯重復(fù)單元的PTT共聚物。
作為共聚成分的代表例，可列舉下述示例。
作為酸成分，是間苯二甲酸或5-磺基間苯二甲酸鈉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等。作為二醇成分，是乙二醇、丁二醇、聚乙二醇等等。另外，羥基苯甲酸等的羥基羧酸也是其例子。這些可以若干種進(jìn)行共聚。
另外，PTT拉伸絲，在不妨礙本發(fā)明效果的范圍內(nèi)，可以含有氧化鈦等的消光劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧劑、抗靜電劑、紫外線吸收劑、抗菌劑、各種顏料等等的添加劑，或作為共聚成分而含有。
本發(fā)明中的PTT拉伸絲的特性粘度，從體現(xiàn)拉伸絲的強(qiáng)度和抑制紡絲及拉伸時(shí)的斷絲、起毛等的觀點(diǎn)考慮，是0.7-1.3dl/g的范圍，最優(yōu)選是0.8-1.1dl/g。
本發(fā)明中的PTT聚合物的制造方法，可采用公知的方法，其代表例，是用熔融聚合提高聚合度至一定的特性粘度，然后用固相聚合提高到相當(dāng)于設(shè)定的特性粘度的聚合度的2步法。
本發(fā)明的PTT拉伸絲緯紗管，可適當(dāng)通過(guò)下述方法制得將95摩爾％以上的對(duì)苯二甲酸丙二醇酯重復(fù)單元與5摩爾％以下的其他的酯重復(fù)單元構(gòu)成、特性粘度0.7-1.3dl/g的PTT構(gòu)成的未拉伸絲一次卷取后，拉伸制造拉伸絲緯紗管時(shí)，滿足下述(1)-(3)的必要條件。
(1)拉伸張力應(yīng)為0.20-0.30cN/dtex。
(2)卷繞成緯紗管時(shí)的氣圈張力應(yīng)是0.03-0.20cN/dtex。
(3)拉伸絲應(yīng)在20℃以上，優(yōu)選在25-45℃的環(huán)境氣氛中老化10天以上。
以下，參照

圖1-圖3詳述本發(fā)明的PTT拉伸絲緯紗管的制造方法的例子。再者，圖1、圖2、圖3中，1表示聚合物粒料干燥機(jī)，2表示擠出機(jī)，3表示彎管，4表示紡絲頭，5表示紡絲組件，6表示噴絲頭，7表示復(fù)合絲，8表示冷卻風(fēng)，9表示整理劑供給裝置，10表示導(dǎo)絲輥，11表示導(dǎo)絲輥，12表示未拉伸絲卷裝，13表示供給輥，14表示電熱板，15表示拉伸輥，16表示拉伸絲緯紗管，17表示導(dǎo)絲鉤，18表示拉伸針板。
如圖1所示，首先，將通過(guò)干燥機(jī)1干燥到30ppm以下水分率的PTT粒料，供給設(shè)定在255-265℃溫度的擠出機(jī)2進(jìn)行熔融。然后，熔融的PTT經(jīng)過(guò)彎管3送到設(shè)定到250-265℃的紡絲頭4，用齒輪泵進(jìn)行計(jì)量。接著，經(jīng)過(guò)裝在紡絲組件5上的有多個(gè)孔的噴絲頭6，作為復(fù)合絲7被擠出到紡絲室內(nèi)，擠出機(jī)2與紡絲頭4的溫度，根據(jù)PTT粒料的特性粘度或形狀由上述范圍選擇最適溫度。
在紡絲室內(nèi)擠出的PTT復(fù)合絲7一面經(jīng)冷卻風(fēng)8被冷卻到室溫，一面經(jīng)以設(shè)定的速度旋轉(zhuǎn)的牽引導(dǎo)絲輥10、11而被拉細(xì)，固化，作為設(shè)定纖度的未拉伸絲卷裝12而卷取。再者，未拉伸絲在與牽引導(dǎo)絲輥10相接之前，經(jīng)整理劑供給裝置9賦予整理劑，離開(kāi)牽引導(dǎo)絲輥11后，經(jīng)卷取機(jī)作為未拉伸絲卷裝12而卷取。
本發(fā)明的制造方法中，賦予未拉伸絲的整理劑，優(yōu)選使用水系乳液型。整理劑的水系乳液的濃度優(yōu)選15重量％以上，更優(yōu)選采用20-35重量％。
未拉伸絲的制造中，優(yōu)選卷取速度在3000m/分以下卷取。更優(yōu)選卷取速度是1000-2000m/分，再優(yōu)選是1200-1800m/分。
然后，未拉伸絲被供給拉伸工序。用如圖2或圖3的拉伸機(jī)進(jìn)行拉伸，在到供給拉伸工序之間，未拉伸絲的保存環(huán)境，優(yōu)選使環(huán)境氣氛溫度為10-25℃，相對(duì)濕度保持在75-100％。另外，拉伸機(jī)上的未拉伸絲，拉伸中優(yōu)選保持在該溫度、濕度。
如圖2所示，拉伸機(jī)，首先未拉伸絲卷裝12在被設(shè)定成45-65℃的供給輥13上被加熱，利用供給輥13與拉伸輥15的圓周速度比拉伸到設(shè)定的纖度，纖維在拉伸后或拉伸中，邊與設(shè)定成100-150℃的電熱板14相接觸邊前行，接受張力熱處理。離開(kāi)拉伸輥15的纖維，邊經(jīng)過(guò)紡錠加捻邊作為拉伸絲緯紗管16卷取。這里，供給輥13的溫度優(yōu)選50-60℃，更優(yōu)選是52-58℃。
供給輥13與拉伸輥15的速度比(即，拉伸比)及電熱板溫度的設(shè)定要使拉伸張力為0.2-0.30cN/dtex。拉伸張力低于0.2cN/dtex時(shí)，拉伸絲的斷裂伸長(zhǎng)率超過(guò)60％，不能達(dá)到本發(fā)明的目的。拉伸張力超過(guò)0.30cN/dtex時(shí)，拉伸絲的斷裂伸長(zhǎng)率低于36％，不能達(dá)到本發(fā)明的目的。
再者，拉伸工序可根據(jù)需要用圖3所示的拉伸機(jī)進(jìn)行拉伸，圖3所示的拉伸機(jī)，在供給輥13與電熱板14之間設(shè)拉伸針板18，此時(shí)，供給輥13的溫度最好盡量嚴(yán)格控制為50-60℃，更優(yōu)選52-58℃。
離開(kāi)拉伸輥15的拉伸絲，利用導(dǎo)絲鉤17，邊形成環(huán)形邊卷取成拉伸絲緯紗管16。此時(shí)的氣圈張力是通過(guò)紡錠的旋轉(zhuǎn)在絲上產(chǎn)生的離心力，通過(guò)拉伸絲的質(zhì)量，導(dǎo)絲鉤的質(zhì)量，保持拉伸絲的紡錠的旋轉(zhuǎn)數(shù)來(lái)決定。
本發(fā)明的制造方法中，使氣圈張力為0.03-0.20cN/dtex，氣圈張力超過(guò)0.20cN/dtex時(shí)，拉伸絲緯紗管的卷繞密度變高，其結(jié)果，由于緯紗管中的拉伸絲的松馳不充分，難以使拉伸絲的熱收縮應(yīng)力測(cè)定中開(kāi)始出現(xiàn)應(yīng)力的溫度或極值溫度在本發(fā)明的范圍。
優(yōu)選氣圈張力低的情況，但低于0.03cN/dtex時(shí)往往產(chǎn)生緯紗管形狀的蓬亂。氣圈張力的優(yōu)選范圍是0.05-0.17cN/dtex。
為了穩(wěn)定地獲得這樣低的氣圈張力，最好使從拉伸輥15到卷成緯紗管的松馳率為2-5％。如果松馳率是該范圍，氣圈張力成為0.03-0.20cN/dtex，卷繞硬度為80-90。再者，過(guò)去的PET纖維的時(shí)候，松馳率是1％以下。
卷繞角度通過(guò)調(diào)整緯紗管的卷繞量和拉伸機(jī)的橫梁的卷幅而設(shè)定。具體地，拉伸機(jī)的橫梁卷幅調(diào)整，用組裝在拉伸機(jī)的環(huán)軌計(jì)數(shù)控制裝置中的“數(shù)字電鍵(デジスイツチ)”的輸入計(jì)算進(jìn)行調(diào)整。
在本發(fā)明的制造方法中，將用上述特定條件制造的拉伸絲在25-45℃的環(huán)境氣氛中老化10天以上。通過(guò)用這樣的特定條件進(jìn)行老化，拉伸絲緯紗管的卷繞形狀不崩壞，另外，以低的卷繞密度卷成緯紗管的拉伸絲被松馳后，成為本發(fā)明規(guī)定的熱收縮特性的絲，成為具有良好假捻加工性的拉伸絲。老化的環(huán)境氣氛溫度與時(shí)間，優(yōu)選30-40℃下20天以上。
作為拉伸絲的假捻加工，采用一般用的凸釘型、摩擦型、鉗板型、空氣假捻型等的加工方法，假捻加熱器可以是1個(gè)加熱器假捻，2個(gè)加熱器假捻的任一種，為了獲得高的拉伸性，優(yōu)選1個(gè)加熱器假捻的方法。
假捻加熱器溫度的設(shè)定，優(yōu)選使第1加熱器出口剛出來(lái)的絲溫度為130-200℃，更優(yōu)選150-180℃，最優(yōu)選160-180℃。
通過(guò)1個(gè)加熱器假捻獲得的假捻加工絲的伸縮伸長(zhǎng)率優(yōu)選100-300％，伸縮彈性模量80％以上。
另外，還可根據(jù)需要，用第2個(gè)加熱器熱定型，成為2加熱器假捻加工絲，第2加熱器的溫度優(yōu)選100-210℃，此外，相對(duì)于第1加熱器出口剛出來(lái)的絲溫度，優(yōu)選為-30℃～+50℃的范圍。
第2加熱器內(nèi)的過(guò)量進(jìn)料率(第2過(guò)量進(jìn)料率)優(yōu)選為+3％～+30％。
以下列舉實(shí)施例更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，當(dāng)然，本發(fā)明不受實(shí)施例限制。
測(cè)定方法、評(píng)價(jià)方法如下。
(1)特性粘度特性粘度[η]是根據(jù)下式的定義求出的值。[η]=limC→0(ηr-1)/C]]>式中，ηr是將用純度98％以上的鄰氯苯酚溶解的PTT聚合物的稀釋溶液在35℃的粘度，用相同溫度下測(cè)定的上述溶劑的粘度相除的值，定義為相對(duì)粘度，C是聚合物濃度(g/100ml)。
(2)斷裂伸長(zhǎng)率按JIS-L-1013進(jìn)行測(cè)定。
(3)熱收縮應(yīng)力開(kāi)始出現(xiàn)應(yīng)力的溫度、極值溫度、極值應(yīng)力用熱應(yīng)力測(cè)定裝置(例如，カネボウエンジニアリング公司制，商品名為KE-2)進(jìn)行測(cè)定。將拉伸絲切成20cm的長(zhǎng)度，將20cm的絲的兩端系住作成環(huán)形，裝填在測(cè)定器中，在初荷重0.044cN/dtex，升溫速率100℃/分的條件下進(jìn)行測(cè)定，將熱收縮應(yīng)力的溫度變化記錄成圖。
由記錄的圖看出，將開(kāi)始出現(xiàn)熱收縮應(yīng)力的溫度定為開(kāi)始出現(xiàn)應(yīng)力的溫度。在高溫域熱收縮應(yīng)力繪為山型的曲線，將顯示該熱收縮應(yīng)力的峰值的溫度定為極值溫度，而將該應(yīng)力的峰值定為極值應(yīng)力。
(4)假捻加工絲的伸縮伸長(zhǎng)率、伸縮彈性模量按JIS-L-1090伸縮性試驗(yàn)方法(A法)進(jìn)行測(cè)定。
(5)拉伸張力拉伸張力的測(cè)定，作為張力計(jì)，采用ROTHSCHILD MiniTens R-046(Zellweger Uster公司制，MiniTens型式R-46)，測(cè)定對(duì)穿過(guò)拉伸工序的熱處理裝置附近(例如，在圖2中供給輥13與電熱板14之間，在圖3中拉伸針板18與電熱板14之間進(jìn)行測(cè)定)的絲所施加的張力T1(cN)，用拉伸后的絲的纖度D(dtex)相除而求出。
拉伸張力(cN/dtex)＝T1/D(6)氣圈張力與拉伸張力的測(cè)定同樣，測(cè)定拉伸工序中的拉伸輥與緯紗管之間，例如圖3中由拉伸輥15與導(dǎo)絲鉤17形成的圓環(huán)的張力T2(cN)，用拉伸后的絲的纖度D(dtex)相除而求出。
氣圈張力(cN/dtex)＝T2/D(7)硬度拉伸絲緯紗管硬度的測(cè)定，用硬度計(jì)(テクロツク公司制，GC型-A)，將拉伸絲緯紗管的圓筒部分的表面按上下方向4等分，按圓周方向每90°4等分，測(cè)定總共16個(gè)地方的硬度，取其平均值為硬度。
(8)解舒性，假捻加工性按下述條件進(jìn)行假捻加工，用144紡錠/臺(tái)連續(xù)進(jìn)行假捻加工，測(cè)每1天實(shí)施時(shí)的斷絲次數(shù)，評(píng)價(jià)解舒性、假捻加工性。
假捻加工機(jī)村田機(jī)械制作所公司制，33H假捻機(jī)(鉗板型)假捻?xiàng)l件絲速度500m/分假捻數(shù)3230T/m第1進(jìn)料率-1％第1加熱器溫度170℃1)解舒性在從拉伸絲緯紗管到進(jìn)料輥入口之間測(cè)定斷絲次數(shù)，按以下的基準(zhǔn)判斷。
◎解舒中斷次數(shù)低于10次/臺(tái)·天，非常好○解舒中斷次數(shù)10-30次/臺(tái)·天，良好×解舒中斷次數(shù)超過(guò)30次/臺(tái)·天，難以工業(yè)生產(chǎn)2)假捻加工性測(cè)定進(jìn)料輥以后的假捻加熱器中斷絲次數(shù)，按以下的基準(zhǔn)判斷。
◎斷絲次數(shù)低于10次/天·臺(tái)，非常好○斷絲次數(shù)10-30次/天·臺(tái)，良好×斷絲次數(shù)超過(guò)30次/天·臺(tái)，工業(yè)生產(chǎn)困難(9)加工絲的染品位由熟練者判斷加工絲的染品位。
◎非常好○良好×帶染筋，差(10)綜合評(píng)價(jià)對(duì)假捻時(shí)的解舒性，加工性及加工絲的染品位，按以下的基準(zhǔn)判斷。
◎解舒性，加工性及染品位都非常良好○解舒性，加工性及染品位的任一項(xiàng)非常良好或良好，沒(méi)有差
×解舒性，加工性及染品位的任一項(xiàng)差。
本實(shí)施例及比較例中，就氣圈張力、和拉伸絲的熱收縮應(yīng)力的開(kāi)始出現(xiàn)應(yīng)力的溫度對(duì)加工性的影響進(jìn)行說(shuō)明。
用圖1及圖3所示的紡絲機(jī)及拉伸機(jī)，用含氧化鈦0.4重量％的特性粘度0.91dl/g的PTT粒料制造84dtex/36長(zhǎng)絲的PTT拉伸絲。
本實(shí)施例及比較例中的紡絲條件及拉伸條件如下。
(紡絲條件)粒料干燥溫度及到達(dá)水分率110℃、25ppm擠出機(jī)溫度260℃紡絲頭溫度265℃噴絲頭孔徑0.40mm聚合物排出量28.0g/分冷卻風(fēng)條件溫度；22℃，相對(duì)濕度；90％，速度0.5m/秒牽引速度1500m/分(未拉伸絲)纖度131.1dtex雙折射率0.024卷繞量6.2kg/l繞線管(拉伸條件)供給輥溫度55℃拉伸針板有電熱板溫度130℃拉伸輥溫度未加熱(室溫)拉伸比2.3倍拉伸張力0.25cN/dtex松馳率2.6％卷取速度800m/分卷繞量2.5kg/l緯紗管
(拉伸絲)纖度83.2dtex斷裂強(qiáng)度3.5cN/dtex斷裂伸長(zhǎng)率45％沸水收縮率13.1％緯紗管卷繞角度19度緯紗管卷繞硬度如表1所示當(dāng)拉伸絲卷取時(shí)，使移動(dòng)導(dǎo)向裝置與紡錠的旋轉(zhuǎn)次數(shù)變化，使氣圈張力如表1所示而變化。
將所得的拉伸絲緯紗管，在溫度30℃，相對(duì)濕度65％的恒溫室內(nèi)老化30天。
將老化后的拉伸絲與拉伸絲緯紗管的物性，假捻加工時(shí)的解舒性及假捻加工性示于表1。
(假捻加工絲物性)纖度84.5dtex斷裂強(qiáng)度3.3cN/dtex斷裂伸長(zhǎng)率42％伸縮伸長(zhǎng)率192％伸縮彈性模量88％由表1可看出，如果氣圈張力在本發(fā)明的范圍內(nèi)，便達(dá)到良好的解舒性和假捻加工性。另外，所得的加工絲的染品位沒(méi)有斑點(diǎn)，良好，此外，加工絲的卷曲特性也良好。
氣圈張力在本發(fā)明的范圍外，當(dāng)張力低時(shí)，在卷取中使緯紗管產(chǎn)生卷崩，不得不中斷拉伸。而氣圈張力高達(dá)0.30cN/dtex時(shí)，卷繞硬度高，往往發(fā)生解舒中斷或假捻中斷。
在本實(shí)施例及比較例中，就拉伸張力和斷裂伸長(zhǎng)率對(duì)假捻加工性的影響進(jìn)行說(shuō)明。
與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行紡絲及拉伸。但，本實(shí)施例及比較實(shí)施例中的紡絲條件及拉伸條件如下。
(紡絲條件)粒料干燥溫度及到達(dá)水分率110℃，25ppm擠出機(jī)溫度260℃紡絲頭溫度265℃噴絲頭孔徑0.40mm聚合物排出量調(diào)整聚合物排出量使拉伸絲的纖度為84dtex冷卻風(fēng)條件溫度；22℃，相對(duì)濕度；90％，速度0.5m/秒牽引速度1500m/分(拉伸條件)供給輥溫度55℃拉伸針板有電熱板溫度130℃拉伸輥溫度未加熱(室溫)拉伸比調(diào)整拉伸比使拉伸張力為表2的值氣圈張力0.08cN/dtex卷取速度800m/分卷繞量2.5kg/l緯紗管(拉伸緯紗管)緯紗管卷繞角度19度緯紗管卷繞硬度如表2所示當(dāng)拉伸時(shí)，改變拉伸倍率使拉伸張力為表2所示的值。
將所得的拉伸絲緯紗管，在溫度30℃，相對(duì)濕度65％的恒溫室內(nèi)老化30天后，進(jìn)行假捻加工。
將老化后的拉伸絲與拉伸絲緯紗管的物性，假捻加工時(shí)的解舒性及假捻加工性示于表2。
由表2看出，若拉伸張力是本發(fā)明的范圍，則可得到良好的解舒性，假捻加工性及染品位。
拉伸張力在本發(fā)明的范圍外，較高時(shí)、解舒性、假捻加工性不好。而拉伸張力在本發(fā)明的范圍外，較低時(shí)，拉伸絲的斷裂伸長(zhǎng)率大，雖然假捻加工性好，但加工絲的染品位不好。
在本實(shí)施例及比較例中，就拉伸絲緯紗管的老化條件對(duì)假捻加工性的影響進(jìn)行說(shuō)明。
除了用表3所示的條件，將實(shí)施例6所得的拉伸絲從剛拉伸后進(jìn)行老化外，其他與實(shí)施例6同樣地進(jìn)行。
將老化后的拉伸絲及拉伸絲緯紗管的物性，假捻加工時(shí)的解舒性及假捻加工性示于表3。
由表3看出，如果老化條件是本發(fā)明的范圍內(nèi)，則在假捻加工中可得到良好的解舒性、假捻加工性。
在本實(shí)施例中，就拉伸絲緯紗管的卷繞角度對(duì)假捻加工性的影響進(jìn)行說(shuō)明。
在實(shí)施例6中，除了通過(guò)變更拉伸機(jī)的環(huán)軌計(jì)數(shù)控制裝置的數(shù)字電鍵，使拉伸絲緯紗管的卷繞角度如表4所示而不同外，其他與實(shí)施例6同樣地進(jìn)行。
將老化后的拉伸絲及拉伸絲緯紗管的物性，假捻加工時(shí)的解舒性及假捻加工性示于表4。
由表4看出，如果拉伸絲緯紗管的卷繞角度在本發(fā)明的范圍內(nèi)，則得到良好的假捻加工性。
表1

表2

表3

表4

產(chǎn)業(yè)上利用的可能性本發(fā)明的拉伸絲緯紗管可適應(yīng)假捻加工速度的高速化。另外，其PTT拉伸絲在高速度下的假捻加工性好，所制得的加工絲有良好的卷曲特性和染品性，適合衣料用。
本發(fā)明的拉伸絲緯紗管的制造方法，是PTT纖維的二步制造法，即，紡絲-未拉伸絲卷取，然后繼續(xù)拉伸，使拉伸時(shí)的拉伸張力及卷取時(shí)的氣圈張力在規(guī)定范圍內(nèi)，且在特定的條件下將拉伸絲進(jìn)行老化，采用這樣的方法可制得假捻加工性好的拉伸絲。
權(quán)利要求
1.拉伸絲緯紗管，其特征在于，由95摩爾％以上的對(duì)苯二甲酸丙二醇酯重復(fù)單元與5摩爾％以下的其他酯重復(fù)單元構(gòu)成、特性粘度是0.7-1.3dl/g且滿足下述(1)-(3)的聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯拉伸絲，以卷繞硬度80-90進(jìn)行卷繞，(1)熱收縮應(yīng)力的開(kāi)始出現(xiàn)應(yīng)力的溫度為55℃以上，(2)熱收縮應(yīng)力的極值溫度為150-190℃，(3)斷裂伸長(zhǎng)率為36-60％。
2.權(quán)利要求1所述的拉伸絲緯紗管，其特征在于，拉伸絲的斷裂伸長(zhǎng)率是43-60％。
3.權(quán)利要求2所述的拉伸絲緯紗管，其特征在于，拉伸絲的熱收縮應(yīng)力開(kāi)始出現(xiàn)應(yīng)力的溫度是60-80℃，且極值溫度是155-170℃。
4.權(quán)利要求1所述的拉伸絲緯紗管，其特征在于，拉伸絲的熱收縮應(yīng)力的極值應(yīng)力是0.13-0.21cN/dtex，且拉伸絲以卷繞角度15-21度進(jìn)行卷繞。
5.權(quán)利要求4所述的拉伸絲緯紗管，其特征在于，拉伸絲的斷裂伸長(zhǎng)率是43-60％。
6.權(quán)利要求5所述的拉伸絲緯紗管，其特征在于，拉伸絲的熱收縮應(yīng)力開(kāi)始出現(xiàn)應(yīng)力的溫度是60-80℃，且極值溫度是155-170℃。
7.拉伸絲緯紗管的制造方法，其特征在于，將由95摩爾％以上的對(duì)苯二甲酸丙二醇酯重復(fù)單元與5摩爾％以下的其他酯重復(fù)單元構(gòu)成、特性粘度0.7-1.3dl/g的聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯構(gòu)成的未拉伸絲一次卷取后，進(jìn)行拉伸制造拉伸絲緯紗管時(shí)，滿足下述(1)-(3)的必要條件，(1)拉伸張力是0.20-0.30cN/dtex，(2)卷繞成緯紗管時(shí)的氣圈張力是0.03-0.20cN/dtex，(3)在25-45℃的環(huán)境氣氛中將拉伸絲老化10天以上。
8.權(quán)利要求7所述的拉伸絲緯紗管的制造方法，其特征在于，卷繞成緯紗管時(shí)的松馳率是2-5％。
全文摘要
本發(fā)明提供聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯的拉伸絲緯紗管，其制造方法包括將特性粘度為0.7－1.3dl/g、熱收縮應(yīng)力的開(kāi)始出現(xiàn)應(yīng)力的溫度為55℃以上、熱收縮應(yīng)力的極值溫度150－190℃、斷裂伸長(zhǎng)率為36－60％的聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯拉伸絲以卷繞硬度80－90進(jìn)行卷繞。本發(fā)明的拉伸絲緯紗管即使在高速假捻加工中解舒性也良好。由于斷絲或起毛少，可獲得品位良好的加工絲。
文檔編號(hào)B65H55/00GK1418169SQ01806772
公開(kāi)日2003年5月14日 申請(qǐng)日期2001年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月17日
發(fā)明者小柳正, 阿部孝雄 申請(qǐng)人:旭化成株式會(huì)社