CN100445435C - 合成纤维制造方法及制造装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种合成纤维的制造方法和制造装置，通过数个导丝辊对熔融纺丝后的合成纤维丝条进行拉伸、热处理，接着进行卷绕时，使用辊子中的至少2个辊的表面粗糙度为0.5≤Ra≤5、且该辊子中的1个辊的表面温度在比合成纤维的熔点低70℃的温度以上的导丝辊，使得在丝条在刚纺丝后的导丝辊上旋转之前以及/或旋转后使丝条通过的丝条集束导丝器和配置在上述多组导丝辊之间的1个或多个拉伸辅助装置同步，然后一边使丝条在导丝辊的回转轴方向上做往复运动，一边进行多级拉伸、热处理，这样，便得到能抑制附着物在导丝辊表面上的堆积，可消除断丝和起毛现象，同时可提高设备开工率，还可提高生产效率的合成纤维。

Description

合成纤维制造方法及制造装置

技术领域

本发明涉及用多组导丝辊对未拉伸丝进行拉伸、热处理，制造拉伸丝而形成合成纤维，尤其是涉及高强度合成纤维的制造方法以及该制造方法所直接使用的丝条往复横动装置，即在工业用纤维的制造中，通过抑制附着物在高温导丝辊表面上堆积，来消除断丝和起毛等不良现象，能长时间稳定地维持合成纤维的拉伸、热处理，又因减少了为去除导丝辊上的附着物所花的停机时间，可提高设备开工率，而且还可减轻导丝辊表面的摩擦，提高生产效率。

背景技术

在以聚酰胺、聚脂为代表的合成纤维，尤其是工业用合成纤维的制造中，一般需要用多组导丝辊，在高倍率、高张力下对未拉伸丝进行热拉伸，以实现高强度。因此，为了对高倍率地拉伸的丝条进行热定形，多组导丝辊中的至少1组导丝辊需设定为高温。另外，还存在以下问题，即在该未拉伸丝的拉伸、热加工工序中，从行走的丝条上脱落的异物随着时间的推移而附着、堆积在导丝辊的表面上，从而引起拉伸状态异常，因该现象而给所得到的纤维的质量、品位和生产效率带来重大影响。

这里，所谓的拉伸状态异常，系指附着、堆积在导丝辊表面的异常物引起的表面摩擦力增大、移动丝条缠绕在导丝辊上，或丝条单丝断开而起毛，甚至丝条本身断了等。

尤其是附着、堆积在设定在聚合物熔点附近的高温导丝辊上的异物，会妨碍辊和丝条之间的热传导，其结果使丝条的热处理不能充分进行，所得到的拉伸丝的质量、品位也有随着时间的推移而出现不良现象的。另外，设定为高温的导丝辊的表面在较短时间产生弄脏而导致上述拉伸状态异常，在每次定期检测或检测异常状态时，频繁地进行强制性切断丝条，使拉伸装置停机，去除导丝辊上的附着物，由此而引起生产效率降低和产品品位下降的问题很明显。

这里，上述导丝辊上的附着堆积物，主要有附着在丝条上的油剂在拉伸热处理辊上因受热而变质，由此而产生的粘着物；从丝条析出的低聚合物类以及它们的热变质物；水中所含的硅石等。

避免、清除因这种附着堆积物而引起的拉伸异常现象的方法，列举以下现有技术。

即，特开平9-78364号公报及特开平8-187469号公报中，对使刮刀刃和旋转刷与导丝辊表面接触而清扫附着堆积物的装置，分别提出了方案。但是，在工业用纤维的制造中，导丝辊多使用高温加热辊，用上述那样的刮刀刃和旋转刷不能容易地去除附着堆积物。而且还存在这样的问题，即由于对粗纤度的丝条进行高张力拉伸，丝条断开后产生的缠绕在辊子上的丝，使安装在导丝辊附近的刮刀刃和旋转刷等装置的破损现象频繁发生。

另外，特开平8-170215号公报中提出了这样的方案，即，在衣料用纤维制造领域，通过丝道导丝器使行走的丝条在导丝辊上做往复运动(往复横动)的方法及装置。

但是，工业用纤维的制造，通常具有比衣料用纤维粗的纤度，要进行高倍率拉伸，所以，与衣料用纤维的制造相比，发生单丝断开、断丝现象很明显。另外，与衣料纤维制造所用的导丝辊相比，其表面温度设定得高，故油剂热变质物引起的在导丝辊上的附着物的积蓄显著，其影响明确地表现在丝条的品质上。因此，仅用丝道导丝器使丝条在导丝辊上做往复运动，不能充分防止油剂变质物的生成，变质物会堆积在往复运动的振幅两端，该堆积物随着时间的推移而使断丝、起毛等现象增多。为了防止其产生，仍然是去除导丝辊上的附着物，必须多停机，因而不能实现提高开工率的目的。

另外，关于工业用纤维的制造，很多情况下，是在多个拉伸辊之间设置拉伸辅助装置，即，在辊子上设防单丝断开用的空气导丝器，和固定拉伸点(drawing point)用的热处理筒、拉伸辅助用的热极、热处理筒等，故还存在这样的问题，即，在使移动丝条做往复运动时，在这些拉伸辅助装置和移动丝条之间会产生偏差，由于和这些拉伸辅助装置摩擦而切断移动丝条。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合成纤维的制造方法和该制造方法直接使用的丝条往复横动装置，该制造方法是用多组导丝辊对未拉伸丝进行拉伸、热处理，制造拉伸丝，在该合成纤维，特别是工业用纤维的制造中，通过一边抑制附着物在高温导丝辊表面上堆积，一边进行高温、高倍率的拉伸，可消除工业用纤维所存在的显著断丝和起毛等不良现象，可长期稳定地维持高强度合成纤维的拉伸、热处理，而且还可减少为去除导丝辊上附着物所需的停机时间，提高开工率，使生产效率提高。

为了解决上述课题，本发明的合成纤维制造方法，是用多个导丝辊对熔融纺丝后的合成纤维丝条进行多级拉伸、热处理，接着进行卷绕的合成纤维制造方法，其特征在于，上述导丝辊中的至少2组导丝辊的表面粗糙度Ra在0.5～5

(微米)范围，这些导丝辊中的至少1组导丝辊的表面温度在比上述合成纤维的熔点低70℃的温度以上，使用上述导丝辊，使得在丝条在刚纺丝后的导丝辊上旋转之前以及/或旋转后使丝条通过的丝条集束导丝器和配置在上述多组导丝辊之间的1个或多个拉伸辅助装置同步、并且在导丝辊的回转轴方向上进行往复运动，使丝条在导丝辊的回转轴方向上做往复运动。

本发明的合成纤维制造方法，下述(a)～(e)分别为较理想的方式，采用这些条件，可望获得更好的效果。

(a)多级拉伸的最终拉伸工序时的丝条张力为1.4CN/dtex以上。

(b)上述合成纤维丝条的总纤度为200dtex以上。

(c)上述丝条至少是2根丝条以上的多丝条。

(d)丝条的往复运动周期为5秒钟以上。

(e)上述往复运动的往复宽度Y(mm)满足下式(1)。

XF≤Y≤2(XP-XF)......(1)

式中：XF为丝条宽度(mm)，XP为与相邻丝条的丝距(mm)。

另外，在具有拉伸辅助装置的工业用纤维的制造中，为了解决在使丝条移动时因拉伸辅助装置与移动丝条摩擦而起毛的问题，本发明的合成纤维制造方法是用多组导丝辊对熔融纺丝后的合成纤维丝条进行拉伸、热处理，接着进行卷绕的合成纤维制造方法，其特征在于，使丝条在刚纺丝后的导丝辊上旋转之前以及/或旋转后，使通过丝条用的丝条集束导丝器、和配置在上述数组导丝辊之间的1个或多个拉伸辅助装置同步，然后使丝条在导丝辊的回转轴方向上做往复运动。另外，在该合成纤维制造方法中，下述(f)～(j)项分别是较理想的形式，采用这些条件，可望获得更好的效果。

(f)上述拉伸至少是2级以上的多级拉伸。

(g)上述丝条至少是2根丝条以上的多丝条。

(h)上述拉伸辅助装置是丝条交织装置。

(i)上述往复运动的往复宽度Y(mm)满足下式(1)。

XF≤Y≤2(XP-XF)......(1)

式中：XF为丝条宽度(mm)，XP为与相邻丝条的丝距(mm)。

(j)上述往复运动的周期为5秒钟以上。

另外，本发明的丝条往复横动装置(即，该合成纤维的制造装置)，是通过多组导丝辊对熔融纺丝后的丝条进行拉伸、热处理，然后进行卷绕的合成纤维的制造装置，其特征在于，该装置是由以下部分构成的：多个导丝辊，上述导丝辊中的至少2组导丝辊的表面粗糙度Ra在0.5～5微米范围，这些导丝辊中的至少1组导丝辊的表面温度在比上述合成纤维的熔点低70℃的温度以上；在使丝条在刚纺丝后的导丝辊上进行旋转之前及/或进行旋转之后，使丝条通过的丝条集束导丝器；配置在所述多个导丝辊之间的多个拉伸辅助装置；使丝条集束导丝器和拉伸辅助装置同步，并且在导丝辊的回转轴方向上做往复运动的机构。

本发明的丝条往复横动装置，上述(k)～(p)分别是比较理想的形式，采用这些条件，可望获得更好的效果。

(k)使丝条集束导丝器和拉伸辅助装置同步的机构，是由驱动电机；沿着导丝辊的回转轴方向安装在该驱动电机上的轴；安装在该轴上、分别与集束导丝器及拉伸辅助装置两者连接的，将回转运动变成往复运动的机构构成，通过该机构，上述丝条集束导丝器和拉伸辅助装置分别沿着上述各导丝辊的回转轴方向滑动。

(l)使丝条集束导丝器和拉伸辅助装置同步的机构，由至少2个驱动电机；各自沿着导丝辊的回转轴方向安装在各驱动电机上的轴；安装在各轴上、分别与丝条集束导丝器及拉伸辅助装置相连接的，将回转运动变成往复运动的机构组成，通过该机构，使上述丝条集束导丝器和拉伸辅助装置分别沿着上述导丝辊的回转轴方向滑动。

(m)上述(1)项中的使丝条集束导丝器和拉伸辅助装置同步的机构，至少具有2个相位检测机构，用于检测安装在上述各驱动电机上的轴是否回转到了规定位置，当由一方的相位检测机构检测出规定位置时，停止具备有该相位检测机构的轴的回转，由另一方的相位检测机构检测出规定位置时，使上述已停止的轴回转。

(n)丝条集束导丝器及拉伸辅助装置的往复运动周期为5秒钟以上。

(o)丝条集束导丝器和拉伸辅助装置至少是2根丝条以上的丝条用的。

(p)拉伸辅助装置是丝条交织装置。

图的简单说明

图1是表示安装有本发明的丝条往复横动装置的纺丝、拉伸装置的示意正视图；

图2是图1的装置的示意侧视图；

图3是本发明的实施形式的丝条往复横动装置的示意轴测图；

图4是本发明的另一实施形式的丝条往复横动装置之示意轴侧图；

图5是表示相位检测装置之控制机构的方框图。

符号说明

1            纺丝导管

2            给油辊

3            集束导丝器安装板

4、4a、4b    驱动马达

5            拉伸辅助装置

6            集束导丝器

7、7a、7b    凸轮

8、8a、8b    轴

9、9a、9b    减速机

10           拉伸辅助装置安装板

11           滑轨

12           滑动轴承

13、13a、13b 滑动滚

14           滑动轴

15、15a、15b 近程传感器

16、16a、16b 被检测部

17           控制板

18、18a、18b 第1导丝辊

19           第2导丝辊

20           第3导丝辊

21           第4导丝辊

22    第5导丝辊

23    丝条

实施发明的最佳形式

以下，对本发明的合成纤维之制造方法和丝条往复横动装置的详细情况作说明。

供本发明的制造方法用的合成纤维，可列举由聚酰胺、聚酯、聚烯烃及芳族聚酰胺(aramid)等形成的丝条，但是，没有什么特别限定，只要是纺出的丝条可用导丝辊进行拉伸、热处理的材料即可。

另外，本发明使用的导丝辊中的至少2组导丝辊的表面粗糙度Ra为0.5～5微米，较理想的是1～3微米，这是必要的。

这里，所谓1组导丝辊，系指例如像图1所示的第1导丝辊(18a和18b)那样，和使丝条回转1周以上的回转速度相等的1组辊。

所谓表面粗糙度Ra，是按照JIS B0601，用Kosaka Lab.制造的Surfcorder SE1700，设进给速度为0.5mm/s，断开为0.8mm或2.5mm，根据所测得的断面曲线求导丝辊表面的粗糙度曲线而计算出来的。

进行多级拉伸时，进行延伸的导丝辊表面具有该范围的粗糙度时，丝条不仅在辊子之间、即使在辊子上旋转数次的期间内亦可进行拉伸。Ra小于0.5微米时，或大于5微米时，由于作用于丝条和辊子之间的摩擦力增大，丝条难以在辊子上拉伸，不容易获得可抑制单丝断开现象的高强度纤维。表面粗糙度Ra为1～3微米时，摩擦力变得更小，因此是比较理想的。另外，通过使上述2组导丝辊中的至少1组导丝辊表面温度达到(合成纤维丝条的熔点-70℃)以上，便可在辊子表面上有效地进行热处理。

这里，丝条的熔点是根据用Rerkin Elmer公司制造的DSC-7型装置，将2mg试样熔化，用液氮急冷凝固之后，以20℃/分的速度对该试样进行扫描所得到的热量变化轨迹求出，作为最大吸热峰值温度。

在低于该温度(合成纤维丝条的熔点-70℃)的情况下，不能稳定地进行延伸，而且热处理不充分，使得延伸丝的热尺寸稳定性降低，故不能理想地制造达到本发明目的的工业用纤维。在这样的高温条件下进行热处理时，在导丝辊的表面上堆积热变质物，该热变质物是由附着于丝条上的油剂引起的，会导致单丝断开、断丝数量增加，但在本发明中，通过使丝条在导丝辊的回转轴方向上往复移动，可防止这种油剂变质物的堆积。即，本发明通过上述结构的有机结合，可抑制油剂所引起的残留物的变质、堆积，可稳定地制造获得高强度的工业用纤维。进行上述热处理的辊子的表面粗糙度Ra小于0.5微米时，移动丝条与辊子的接触面积大，故即使使丝条向导丝辊的回转轴方向移动，该变质物也会附着在辊子表面上，而且，该变质物堆积在移动振幅的两端，不能取得本发明的效果。另一方面，在辊子的表面粗糙度Ra为0.5～5微米，而且，丝条向导丝辊的回转轴方向移动的情况下，可防止油剂变质物的堆积，可达到本发明的目的。另外，将Ra设为1～3微米，则本发明的效果很明显。

在使丝条集束导丝器移动、而使丝条往复移动的场合，仅使导丝器移动时，可防止因丝分散而摩擦所导致的单丝断开现象。

这里，所谓丝条集束导丝器，系指在对合成纤维进行纺丝、拉伸时，用于将移动丝条集中的装置，较理想的是用于将纺丝丝条集中的导丝器。

使丝条集束导丝器往复运动的方法有：使用将回转运动变成往复运动的机构的方法，即把电机的回转运动变成用凸轮进行的往复运动的方法；利用圆头螺钉使电机的回转运动变成往复运动的方法；反复进行汽缸的直线运动而实现往复运动的方法；通过齿轮使步进电机进行往复运动的方法等。

在总纤度为200dtex以上的情况下，油剂附着在辊子上的量多，故本发明的效果显著。

在本发明中，通过将最终拉伸工序的拉伸张力设在1.4CN/dtex以上，可取得更显著的效果。也就是说，拉伸张力超过该值时，可获得6.0CN/dtex以上的高强度纤维，因此表现出油剂变质物的影响明显。

本发明使用的丝条，最好是2条以上的多丝条。在2根丝条以上的情况下，可减少各丝条单丝断开等现象，故可取得大的相互作用效果。

下面，丝条往复运动的往复宽度Y(mm)最好满足下式(1)。

XF≤Y≤2  (XP-XF)......(1)

这里，式中的XF为丝的宽度(mm)，XP表示与相邻的丝条间的间距(mm)。

这表示丝条到达偏离原移动位置，即表面相邻的丝从丝宽XF到达原移动位置间的间隔，这样，不仅可有效地抑制附着堆积物，而且还可有效地抑制导丝辊表面的摩擦。

另外，从减轻在导丝辊上移动的丝条的损伤程度和减少往复横动装置的故障率的观点来看，丝条集束导丝器的往复运动周期为5秒以上较理想，为30秒以上则更理想。

在具有拉伸辅助装置的工业用纤维的制造中，使丝条在刚纺丝后的导丝辊上旋转之前以及/或旋转之后，使通过丝条用的丝条集束导丝器、和配置在上述数个导丝辊之间的一个或数个拉伸辅助装置同步，使丝条在导丝辊的回转轴方向上进行往复运动的情况下，可防止因丝条与拉伸辅助装置的摩擦而引起单丝断开等现象的产生。

拉伸辅助装置，是防止辊子上的单丝断开用的丝条交织装置、固定拉伸点用的热处理筒、辅助拉伸用的热板、热处理筒等辅助拉伸而使拉伸顺畅地进行的装置的总称。

在本发明中，所谓同步，是指丝条集束导丝器和拉伸辅助装置在做往复运动时，具有一定关系的意思，最好是丝条集束导丝器和拉伸辅助装置两者在做往复运动时，具有一定的相位差。

另外，本发明中的导丝辊的回转轴方向，系指运动向量的1个成分与导丝辊的回转轴方向平行的意思。

使丝条集束导丝器和拉伸辅助装置做往复运动的方法有：上述的通过凸轮使电机的回转运动变成往复运动的方法；利用圆头螺钉使电机的回转运动变成往复运动的方法；使汽缸反复做直线运动而实现往复运动的方法；以及通过齿轮使步进电机进行往复运动的方法等。

使丝条集束导丝器和拉伸辅助装置同步的方法，在使用2个以上的电机和汽缸等的情况下，下述方法较理想，即用传感器检测电机的回转轴和汽缸的位置及丝条的位置，使其同步的方法；用1根轴传递1个电机和汽缸等的输出，并通过凸轮和齿轮使其和丝条集束导丝器及拉伸辅助装置同步的方法等。

本发明使用的丝条最好是2根丝条以上的多丝条。在2根丝条以上的情况下，可减少各丝条的单丝断开等，故可取得大的相互作用效果。像这样在2根丝条以上的多丝条场合，最好将丝条集束导丝器设计成按各丝条、即按丝条的条数安装，使全部丝条同时进行往复运动。

拉伸辅助装置为丝条交织装置时，必须使丝条位于空气吹出交点，由于该装置对移动丝条的偏离十分敏感，故使丝条集束导丝器和丝条交织装置同步进行往复运动，可减少单丝断开的效果特别明显。

通过以满足上述公式(1)的方式设定丝条往复运动的往复宽度Y(mm)，不仅可对附着堆积物进行有效抑制，而且抑制导丝辊表面摩损的效果也大。

另外，从减轻在导丝辊上行走的丝条的损伤、及减少往复横动装置的故障率的观点出发，丝条集束导丝器的往复运动周期最好为5秒以上，30秒以上则更好。

下面，参照附图，对本发明的丝条往复横动装置作说明。

图1是表示安装有本发明的丝条往复运动装置的纺丝、拉伸装置示意情况的正视图，图2是其侧视图，图3是表示本发明的丝条往复运动装置的实施例2的示意轴测图，图4是表示该装置的实施例3的示意轴测图，图5是图4所示的实施例的相位检测装置的控制机构的方框图。

本发明的丝条往复横动装置，是直接用于上述合成纤维的制造方法的装置，使丝条在刚纺丝后的导丝辊上旋转之前及/或旋转之后，使通过丝条的集束导丝器往复运动(横动)，使1个或数个拉伸辅助装置与其同步地作往复运动。

即，本发明的丝条往复运动装置，是在合成纤维丝条纺丝、拉伸时抑制附着在导丝辊表面上的附着物堆积的装置，其特征在于，它是由丝条集束导丝器和使配置在多个导丝辊之间的拉伸辅助装置同步，同时在导丝辊的回转轴方向上往复运动的机构构成的，上述丝条集束导丝器用于在使丝条在刚刚纺丝后的导丝辊上旋转之前及/或旋转之后，使丝条通过。

如图1及图2所示，数根合成纤维根丝条(23)，分别从各纺丝导管(1)纺出，由给油辊(2)供给油剂之后，经过安装在安装板(3)上的集束导丝辊(6)，在第1导丝辊(18)和第2导丝辊(19)之间进行预拉，在第2导丝辊(19)和第3导丝辊(20)之间进行第一级拉伸，在第3导丝辊(20)和第4导丝辊(21)之间进行第二级拉伸，进而在第4导丝辊(21)和第5导丝辊(22)之间进行松弛，然后卷绕在绕线器(W/D)上，但是，也可在第2导丝辊(19)和第3导丝辊(20)之间配置拉伸辅助装置(5)，例如配置丝条交织装置。但是，本发明中的集束导丝器和拉伸辅助装置不局限于设在该位置。

又，如图2所示，使集束导丝器(6)和拉伸辅助装置(5)同步平行移动的机构，即，设有驱动电机(4)，和沿着导丝辊的回转轴方向安装在该驱动电机(4)上的轴(8)，和安装在该轴(8)上、分别将集束导丝器(6)和拉伸辅助装置(5)两者连接起来的2个凸轮(7)构成的机构。通过该机构，可正确地使集束导丝器(6)和拉伸辅助装置(5)同步移动，这样，丝条(23)便可在导丝辊的回转轴方向上相对于移动丝条进行往复运动。

图3是表示本发明的丝条往复横动装置的实施例2的图，在该装置上，驱动电机(4)安装有轴(8)。驱动电机(4)和轴也可直接连接，但是，如图所示在它们之间设有减速机(9)时，可得到所要求的转速，故比较理想，可以以十分缓慢的速度移动，以使移动丝条不受损伤。

安装在导丝辊的回转轴方向上的轴(8)上，安装有2个凸轮(7a、7b)，安装在拉伸辅助装置安装板(10)上的拉伸辅助装置(5)、和安装在集束导丝器安装板(3)上的集束导丝器(6)，通过设在各安装板(10、3)上的滑动滚(13a、13b)与各凸轮(7a、7b)接触。

拉伸辅助装置安装板(10)，安装在静止的滑轨(11)上，沿着轴(8)的长度方向滑动。

集束导丝器安装板(3)，用滑动轴(14)同样安装在静止的滑动轴承(12)上，沿着轴(8)的长度方向滑动。

因此，根据上述构造，设在集束导丝器安装板(3)及设在拉伸辅助装置安装板(10)上的滑动滚(13a、13b)，沿着通过驱动电机(4)而回转的2个凸轮(7a、7b)的槽运动，于是，集束导丝器安装板(3)通过滑动轴承(12)和滑动轴(14)，沿轴(8)的长度方向滑动，拉伸辅助装置安装板(10)在滑轨(11)上滑动，这样，集束导丝器(6)和拉伸辅助装置(5)便同步地在各导丝辊的回转轴方向上往复运动。

图4是表示本发明的丝条往复横动装置的实施例3的图，在该装置上，集束导丝器(6)和拉伸辅助装置(5)，通过各自的凸轮(7a、7b)，安装在设于各自的驱动电机(4a)及(4b)上的各轴(8a、8b)上，因此可往复运动，另外，还分别安装有检测各凸轮(7a、7b)回转到规定位置的相位检测机构，利用图5所示的控制盘(17)，通过一方的相位检测机构检测出现定位置时，停止具有该相位检测机构的轴的回转，通过另一方的相位检测机构检测出规定位置时，使停止的轴回转，实现同步运转。

也就是说，在该实施例3中，集束导丝器(6)和拉伸辅助装置(5)，除了各自用不同的驱动电机(4a、4b)驱动之外，均通过和上述实施例1的机构同样的构造进行往复运动。

实施例3中的相位检测机构，推荐以下几种。即，近程传感器的被检测部(16a、16b)分别安装在各凸轮(7a、7b)上，近程传感器(15a、15b)，分别设在不通过减速机(9a、9b)等驱动电机(4a、4b)回转的部分(15a、15b)上。安装这些近程传感器(15a、15b)的位置，只要是不通过驱动电机(4a、4b)进行回转的场所，安装在哪儿都可以，例如，除了减速机(9a、9b)之外，可设在轴承部分等上，另外，还可设在拉伸机主体等上。

在凸轮(7a、7b)回转，被检测部(16a)和近程传感器(15a)相向，或被检测部(16b)与近程传感器(15b)相向的情况下，近程传感器(15a、15b)输出的信号，由被检测部(16a、16b)反射，用近程传感器(15a、15b)进行检测。

在近程传感器检测出相向的被检测部的场合，将检测信号输入控制盘(17)。控制盘(17)如图5所示，近程传感器(15a)及近程传感器(15b)，与驱动电机(4a)及驱动电机(4b)连接，例如，在输入了由一方的近程传感器(15a)检测出的检测信号时，停止配备有该近程传感器(15a)的驱动电机(4a)的回转，在输入了由另一方的近程传感器(15b)检测出的检测信号时，使停止的驱动电机(4a)回转。

这里，本发明使用的近程传感器，最好是光电型近程传感器，但只要能达到所要求的目的，静电容量型和磁型等也可以使用。

根据该实施例3，集束导丝器(6)和拉伸辅助装置(5)正确地同步进行往复运动。当有多个拉伸辅助装置时，从安装有最初输入检测信号的近程传感器的驱动电机开始，依次停止运转，在一个往复中输入最后检测信号的场合下，所有的已停止的驱动电机，仅通过控制盘即可驱动。

该实施例3的形式，在用一个轴驱动集束导丝器和拉伸辅助装置有困难的情况下很有效。

本发明的丝条往复横动装置的往复运动周期，从减轻对移动丝条的损伤及减少往复横动装置的故障率的观点出发，5秒以上比较理想，30秒以上则更好。

为了将轴(8)的回转运动变成往复运动，也可用圆头螺钉和齿轮等来取代上述凸轮(7)，只要是能达到上述所要求的目的的机构即可，不局限于这些机构，但是，从成本和容易使用的观点出发，用凸轮比较理想。另外，通过改变凸轮的形状，可将集束导丝器和拉伸辅助装置的往复横动幅度改变为所希望的幅度。通过将与两者连接的各凸轮的槽相对于轴错开安装，可使集束导丝器和拉伸辅助装置具有一定的相位差而同步地往复运动。

又，通过将凸轮形状设定成丝条往复运动的往复宽度Y(mm)满足上述式(1)，不仅可有效地抑制附着堆积物，而且抑制导丝辊表面摩损的效果也显著。

本发明的集束导丝器和拉伸辅助装置，对丝条的数量没有限定，最好是适合于多丝条用的。在设成多丝条用的情况下，由于导丝辊的污点较明显，故作为本发明目的的效果更为明显。

本发明的拉伸辅助装置使用丝条交织装置时，可取得更明显的效果。即，这是因为丝条交织装置必须使丝条位于空气吹出交点，对移动丝条较敏感的缘故。

使集束导丝器和拉伸辅助装置做往复运动的机构，也可用流体气缸等取代使用上述驱动电机、轴和凸轮的机构，但是，从装置的修理和成本的观点出发，上述方法较理想。

如上所述，根据本发明的合成纤维制造方法及丝条往复横动装置，可防止在导丝辊上堆积附着物，故不仅可长时间保持导丝辊的初始状态，而且还可减少去除附着物的停机时间，可提高开工率和生产效率，还可消除断丝、起毛等不良现象，可制造质量、品位优良的高强度合成纤维。

尤其是在用高速直接纺丝拉伸法制造工业用高强度纤维时，可更有效地抑制附着物堆积在导丝辊上。

实施例

下面，列举实施例和比较例，对本发明作具体说明。

以下实施例的各特性的评价，按照下述方法进行。

[表面粗糙度]

导丝辊的表面粗糙度，根据JIS B0601，用Kosaka Lab.制Surfcorder SE1700，假设触针半径为2微米、进给速度为0.5mm/s，断开为0.8mm或2.5mm，根据测得的断面曲线求导丝辊表面的粗糙度曲线并计算出来。

[熔点]

用Perkin Elmer公司制的DSC-7型装置将2mg试料熔化，用液氮急冷凝固之后，再以20℃/分的速度对该试料进行扫描，根据这样得到的热量变化轨迹求出熔点。设熔点为最大吸热峰值温度。本发明得到的拉伸丝的熔点为250℃。

[导丝辊温度]

用接触式温度计测定导丝辊表面温度。

[拉伸的张力]

用EIKO SOKKI制造的张力计HS-3000，测定第3导丝辊和第4导丝辊之间的移动丝条的张力，用拉伸丝的总纤度除，便求出拉伸张力。

[单丝断开]

用单丝断开检测装置统计其断开数量，表示出每1千万米的单丝断开个数。

[辊子弄脏]

每24小时用肉眼观察一次辊子上的丝道的状态，符号○表示轻微弄脏，符号Δ表示有弄脏，符号×判定为弄脏多、丝摆动大。

[断丝]

表示每天的断丝次数。

[原丝的强度]

根据JIS L-1017(1995)进行了测定。即，用Orientec公司制的Tensilon拉伸试验机，在试料长度为25cm、拉伸速度为30cm/分的条件下，求S-S曲线，从该S-S曲线读取原丝强度值。

[干热收缩率]

将得到的原丝形成绞丝状，在20℃、65％RH的温度调节室中放置24小时以上，然后施加相当于试料0.1g/d的载荷进行测定。长度L0的试料在无张力状态下、在150℃的干燥器中放置30分钟后，从干燥器中取出，在上述温度调节室中放置4小时后，再施加上述负荷进行测定，根据测得的长度L1、用下式计算出来。

干热收缩率(％)＝{(L0-L1)/L0}×100

实施例1

将固有粘度(IV)为1.19的聚对苯二甲酸乙二酯片供给挤压机型熔融纺丝装置，同时纺出2根丝条。设纺丝温度为300℃，通过具有15微米空隙的金属过滤器过滤，再通过孔数为72个的喷丝板纺成丝。

使纺丝丝条在300℃的高温气氛下通过离喷丝板面350mm的距离后，吹20℃左右的冷风，使其冷却凝固。然后，由给油辊供给油剂，用第1导丝辊牵引，所得到的未拉伸丝在不卷绕的情况下、在第1导丝辊、第2导丝辊之间进行1.06倍的预拉，接着在第2导丝辊、第3导丝辊之间拉伸到3.70倍，在第3导丝辊、第4导丝辊之间拉伸到1.40倍，在第4导丝辊、第5导丝辊之间进行1.0％的松弛，再以3300m/分的速度、用绕线器同时卷绕2根丝条，于是得到拉伸丝。这里使用的第3及第4导丝辊，采用表面为Ra＝1.0的所谓绉纹面的镀Cr₂O₃层。

各导丝辊的温度设为：第1导丝辊70℃，第2导丝辊100℃，第3导丝辊120℃，第4导丝辊240℃，第5导丝辊不加热。丝条往各导丝辊上卷绕的圈数设为：第1导丝辊3圈，第2导丝辊3圈，第3导丝辊4圈，第4导丝辊7圈，第5导丝辊5圈。对于第5导丝辊卷绕中的丝条，设有检测断单丝的检测装置，对单丝断开的个数进行计数，并对断丝个数也一起进行了评价。

在上述拉伸、热处理工序中，使设在图1所示的第1导丝辊(18)前方的集束导丝器(6)往复运动，使丝条(23)在导丝辊上、沿导丝辊的旋转轴方向往复运动。集束导丝器做成图3所示的形状。

这里，丝宽×F为5.0mm，与相邻丝条的丝间距×P为15.0mm，2(XP-XF)的值为20mm。

使集束导丝器做往复运动的机构，安装在轴上，用驱动电机并通过轴，使与集束导丝器连接的凸轮回转，沿着该凸轮的槽使集束导丝器在导丝辊旋转轴方向上往复运动。

用驱动电机和减速机，分别假设轴的转速为2rpm，由此，假设往复运动周期为30秒、牵引辊上的往复横动宽度为16mm。将这些条件、辊子弄脏、单丝断开、断丝、所得到的原丝的干热收缩的评价结果一并表示在表1中。

在实施例1中，通过使丝条在导丝辊上往复运动，直到第4天，导丝辊表面的状态仍可维持在弄脏少的状态，获得了单丝断开和断丝显著减少的效果。

实施例2

实施例1中，丝条往复横动装置是采用具有图3所示的结构的装置。集束导丝器的位置、凸轮的形状、轴的转速，和实施例1一样。拉伸辅助装置设在第2导丝辊和第3导丝辊之间，和集束导丝器同步地进行往复运动。这些条件以及对辊子弄脏、单丝断开、断丝的评价一并表示在表1中。

实施例3

在实施例2中，丝条往复横动装置是采用具有图4所示结构的装置。拉伸辅助装置(5)的位置，设在图1的第2导丝辊和第3导丝辊之间。凸轮形状、轴的转速和实施例1一样。这些条件以及对辊子弄脏、单丝断开、断丝的评价结果一并表示在表1中。

其结果，如表1所示，获得了和实施例2同样好的结果。

实施例4～实施例8

实施例2中，按表1所示改变了条件。得到的结果列于表1。

比较例1

除了表1所示的条件之外，以和实施例1同样的条件，对聚对苯二甲酸乙二脂片进行熔融纺丝，不使集束导丝器往复运动，将丝条卷绕在各导丝辊上，用绕线器进行卷绕，将辊子弄脏、单丝断开、断丝的评价结果一并表示在表1中。该结果，在丝条不在导丝辊上往复运动的情况下，辊子表面的状态一直到第2天仍保持轻微弄脏状态，但是，单丝断开现象在第3天便显著增加，以后变成不能卷绕的状态，断丝也呈现显著增加的倾向。

比较例2～比较例6

除了表1所示的条件之外，在和实施例2同样的条件下，进行PET熔融纺丝。得到的结果列于表1。

工业上利用的可能性

如上所述，根据本发明的合成纤维制造方法及丝条往复横动装置，可防止附着物在导丝辊上堆积，故不仅可使导丝辊长时间保持初期状态，而且还可减少去除附着物所需的停机时间，可提高开工率和生产效率，而且可消除断丝、起毛等不良现象，制造出质量、品位优良的高强度合成纤维。特别是在用高速直接纺丝拉伸法制造工业用高强度纤维的情况下，可抑制在导丝辊上堆积附着物，故适合于工业用高强度合成纤维制造工艺应用。

Claims (16)

1.一种合成纤维制造方法，是用多组导丝辊对熔融纺丝后的合成纤维丝条进行多级拉伸、热处理，接着进行卷绕的合成纤维制造方法，其特征在于，上述导丝辊中的至少2组导丝辊的表面粗糙度Ra在0.5～5微米范围，这些导丝辊中的至少1组导丝辊的表面温度在比上述合成纤维的熔点低70℃的温度以上，使用上述导丝辊，使得在丝条在刚纺丝后的导丝辊上旋转之前以及/或旋转后使丝条通过的丝条集束导丝器和配置在上述多组导丝辊之间的1个或多个拉伸辅助装置同步、并且在导丝辊的回转轴方向上进行往复运动，使丝条在导丝辊的回转轴方向上做往复运动。

2.根据权利要求1所述的合成纤维制造方法，其特征在于，上述多级拉伸的最终拉伸时的丝条张力为1.4CN/dtex以上。

3.根据权利要求1所述的合成纤维制造方法，其特征在于，上述合成纤维丝条的总纤度为200dtex以上。

4.根据权利要求1所述的合成纤维制造方法，其特征在于，上述拉伸至少是2组以上的多级拉伸。

5.根据权利要求1所述的合成纤维制造方法，其特征在于，上述丝条至少是2根丝条以上的多丝条。

6.根据权利要求1所述的合成纤维制造方法，其特征在于，上述拉伸辅助装置是丝条交织装置。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的合成纤维制造方法，其特征在于，上述丝条的往复运动的往复宽度Y(mm)满足下式(1)：

XF≤Y≤2(XP-XF)......(1)

式中：XF为丝条宽度(mm)，XP为与相邻丝条的丝距(mm)。

8.根据权利要求1～6中的任一项所述的合成纤维制造方法，其特征在于，上述丝条的往复运动的周期为5秒以上。

9.一种合成纤维制造装置，是通过多组导丝辊对熔融纺丝后的合成纤维丝条进行拉伸、热处理，然后进行卷绕的合成纤维的制造装置，其特征在于，该装置包括以下部分：

多个导丝辊，上述导丝辊中的至少2组导丝辊的表面粗糙度Ra在0.5～5微米范围，这些导丝辊中的至少1组导丝辊的表面温度在比上述合成纤维的熔点低70℃的温度以上；

在使丝条在刚纺丝后的导丝辊上进行旋转之前及/或进行旋转之后，使丝条通过的丝条集束导丝器；

配置在所述多个导丝辊之间的多个拉伸辅助装置；

使丝条集束导丝器和拉伸辅助装置同步，并且在导丝辊的回转轴方向上做往复运动的机构。

10.根据权利要求9所述的合成纤维制造装置，其特征在于，使上述丝条集束导丝器和拉伸辅助装置同步的机构，是由驱动电机、沿着导丝辊的回转轴方向安装在该驱动电机上的轴、安装在该轴上分别与集束导丝器及拉伸辅助装置两者连接的将回转运动变成往复运动的机构构成，通过该机构，上述丝条集束导丝器和拉伸辅助装置分别沿着上述导丝辊的回转轴方向做往复运动。

11.根据权利要求9所述的合成纤维制造装置，其特征在于，使上述丝条集束导丝器和拉伸辅助装置同步的机构，由至少2个驱动电机、各自沿着导丝辊的回转轴方向安装在各驱动电机上的轴、安装在各轴上分别与丝条集束导丝器及拉伸辅助装置相连接的将回转运动变成往复运动的机构组成，通过该机构，使上述丝条集束导丝器和拉伸辅助装置分别沿着上述导丝辊的回转轴方向做往复运动。

12.根据权利要求11所述的合成纤维制造装置，其特征在于，使上述丝条集束导丝器和拉伸辅助装置同步的机构，至少具有2个相位检测机构，用于检测安装在上述各驱动电机上的轴是否回转到了规定位置，当一方的相位检测机构检测出规定位置时，停止具有该相位检测机构的轴的回转，通过另一方的相位检测机构检测出规定位置时，使上述已停止的轴回转。

13.根据权利要求9～12中的任一项所述的合成纤维制造装置，在上述轴和驱动电机之间设有减速机。

14.根据权利要求9～12中任一项所述的合成纤维的制造装置，其特征在于，上述丝条集束导丝器及拉伸辅助装置的往复运动周期为5秒以上。

15.根据权利要求9～12中任一项所述的合成纤维制造装置，其特征在于，上述丝条集束导丝器和拉伸辅助装置用于多丝条。

16.根据权利要求9～12中任一项所述的合成纤维制造装置，其特征在于，上述拉伸辅助装置是丝条交织装置。

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