CN102165110B - 聚酯单丝、其制造方法以及使用其的丝网制造方法 - Google Patents

Abstract

一种聚酯单丝、其制造方法以及使用其的丝网，其是芯鞘复合单丝，芯成分为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，鞘成分由特性粘度(IV)比芯成分小0.2以上的PET制成，该聚酯单丝纤度为3～8dtex、强度为7.5cN/dtex以上、韧度(强度×伸长率^0.5)为29以上，且丝的长度方向纤度变化为1.5％以下。

Description

聚酯单丝、其制造方法以及使用其的丝网制造方法

技术领域

本发明涉及良好地适用于400网目(网目为每英寸即2.54cm的纱条的根数)以上的高网目丝网的聚酯单丝、其制造方法以及使用该聚酯单丝制造丝网的丝网制造方法。 

背景技术

一直以来，作为丝网印刷用织物，广泛使用由真丝等天然纤维或不锈钢等的无机纤维制成的网布，但是近年来广泛使用柔软性、耐久性、性价比优异的合成纤维网。其中，由聚酯制成的单丝由于其尺寸稳定性优异等，高度适于用作丝网，也用于光盘的标签印刷等图形设计印刷和电子基板电路印刷等。 

近年来，电子设备的高性能化和紧凑化正在显著推进，为了应对构成电子设备的电子基板的紧凑化和基板电路的精密化，对更加高网目且纤维直径不均匀等的织物缺点少的丝网的要求变高。因此，作为满足这些丝网要求特性的聚酯单丝，其必须纤度更细且强度更高，同时必须纤维直径均一性优异，在织造时不发生渣滓等的缺点。 

例如专利文献1所示的芯成分和鞘成分都是PET的聚酯单丝的断裂强度高，且织造时很少发生由单丝表面与筘齿的摩擦所产生的渣滓。但是，具体化为实施例的单丝的纤度高达10.0dtex，所以不适于得到400网目以上的高网目丝网。 

在专利文献2中公开了与专利文献1相比纤度更细、强度更高的发明，但是由细纤度化和高强度化导致伸长率大幅减低，实施例所示的韧度最高 为27左右，很脆，由于经纱、织造时的轻微的张力变动，纱线就会很容易地断裂，因此，用该聚酯单丝难以稳定地制造400网目以上的高网目丝网。 

在专利文献3中公开了纤度为6dtex、强度为8.0Cn/dtex、韧度为33的发明。但是，如果要按照例示的方法或说明书所记载的方法得到细纤度且高韧度的单丝，则纱线的长度方向纤度变化很大，因此，在本例所示的355网目程度的丝网中不均并不显眼，但是如果是400网目以上的丝网的话，印刷不均显著发生，不耐用。 

在专利文献4中，在实施例2中记载了如下的制造方法，即：在对纤度12.0dtex的丝网用聚酯单丝进行熔体纺丝时，纺丝温度为298℃、配置在喷丝头正下方的加热筒的长度为10cm、加热筒内壁温度为300℃、丝条到加热筒内壁的距离为4.5cm、牵引速度为850m/分钟，通过2步法实施拉伸。该方法以纤度粗的单丝为对象，单孔排出量被推定为4.6g/分钟，加热筒长度与单孔排出量不匹配、过短，所以得不到高的韧度。而且，牵引速度高、且由2步法制成，所以例如即使使单孔排出量降低并细纤度化，也不能得到本发明的聚酯单丝的物理性质。 

专利文献1：日本特开2005-47020号公报(权利要求书、实施例) 

专利文献2：日本特开2003-213520号公报(权利要求书、实施例) 

专利文献3：日本特开2005-240266号公报(权利要求书、实施例) 

专利文献4：日本特开2006-169680号公报(实施例) 

发明内容

本发明的目的在于，解决上述问题，提供一种能够得到用于高精密丝网印刷的高网目丝网，并兼顾细纤度、高强度和高韧度的聚酯单丝、其制造方法、以及使用该聚酯单丝的丝网的制造方法。 

为了达成上述目的，本发明采用下面的构成。 

(1).一种聚酯单丝，其是芯鞘复合聚酯单丝，其中，芯成分为聚对苯二甲酸乙二醇酯，鞘成分由特性粘度IV比芯成分小0.2以上的聚对苯二甲酸乙二醇酯制成，所述聚酯单丝纤度为3～8dtex、强度为7.5cN/dtex以上、韧度为29以上，且丝的长度方向纤度变化为1.5％以下，所述韧度以强度×伸长率^0.5表示。 

(2).根据上述(1)所述的聚酯单丝，其特征在于， 

比单丝横截面的平均纤维直径大20％以上的粗径部为1个/10万米以下。 

(3).一种聚酯单丝的制造方法，其是纤度为3～8dtex的聚酯单丝的制造方法，其特征在于，将芯成分和鞘成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯分别单独熔融，经由配置于纺丝模块的纺丝组件从复合喷丝头纺成丝条，使所得丝条从位于喷丝头面正下方且与纺丝模块连续设置的加热筒中通过，然后使该丝条冷却固化并对其施予纺丝油剂，将牵引辊(图1中的导丝辊1)牵引的未拉伸丝在暂时不进行卷绕的情况下进行拉伸，然后将其卷绕，卷绕时加热筒的内壁温度T为270～325℃，从喷丝头面到加热筒下端的距离L1和加热筒的长度L2满足下面的公式，牵引辊的速度为300～800m/分钟， 

 120≤L1≤(-0.78×Q-2.56)×T+(294×Q+980) 

L2≥50 

 其中，L1和L2的单位：mm 

Q表示平均一个排出孔的排出量，单位：g/分钟， 

T表示加热筒内壁温度，单位：℃。 

(4).根据上述(3)所述的聚酯单丝的制造方法，其中， 

总拉伸倍率为4.5～7.0倍，第一级的拉伸倍率为总拉伸倍率的50～80％。 

(5).根据上述(3)或(4)所述的聚酯单丝的制造方法，其中， 

在使芯成分和/或鞘成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯熔融时，使用挤出型挤出机，而且挤出机螺杆顶端和配管壁面之间的距离的d1与挤出机螺杆最终槽深d2之比d2/d1为0.5～1.5。 

(6).一种丝网的制造方法，其中，经线和/或纬线的50重量％以上使用上述(1)或(2)所述的聚酯单丝。 

能够得到具有强度、韧度和纤维直径均一性的聚酯单丝。另外，通过该聚酯单丝能够得到优异的高网目丝网。 

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的纺丝设备概略图。 

具体实施方式

以下，详细说明本发明。 

本发明中的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，以重复单元的90摩尔％以上为对苯二甲酸乙二醇酯的物质为对象。本发明的聚酯单丝是芯成分和鞘成分都为PET的芯鞘型复合纤维，鞘成分的特性粘度(IV)与芯成分的IV相比至少小0.2以上，优选小0.3以上。这样一来，与鞘成分的IV比芯成分的IV减小不满0.2或者鞘成分的IV大于等于芯成分的IV的情况相比，能够降低所得到的聚酯单丝的表层部的分子取向度，所以难以产生在织造时由于与筘齿的摩擦所产生的羽毛状或者粘着质状的渣滓。而且，由于鞘成分的IV与芯成分相比小0.2以上，鞘成分承担熔体纺丝的喷丝头排出孔内壁面处的剪切应力，所以芯成分承担的剪切应力变小。因此，芯成分的分子链取向度低且以均一的状态纺出，所以也有最终所得到的聚酯单丝的强度提高这样的优点。 

作为芯成分PET的IV，从高强度这一观点出发，优选为0.7以上，更加优选为0.8以上。另一方面，从熔体纺丝中的熔融聚合物的流动性这一观点出发，优选芯成分的IV为1.4以下，更加优选为1.3以下。芯成分的PET主要承担聚酯单丝的强度，所以，添加于聚酯纤维中的氧化钛所代表的无机微粒的添加物优选小于0.5wt％。 

鞘成分PET的IV，必需比芯成分PET的IV小0.2以上，但是从在熔融挤出机和喷丝头内的稳定计量性的观点出发，作为IV优选为0.4以上。鞘成分PET主要承担聚酯单丝的耐磨损性，所以优选添加0.1～0.5wt％的氧化钛所代表的无机微粒。 

另外，只要不损害本发明的效果，可以在芯成分、鞘成分的任何一种的PET中添加共聚成分。作为共聚成分的例子，就酸成分而言可以举出：双官能性芳香族羧酸，双官能性脂肪族羧酸和环己烷二羧酸，其中双官能性芳香族羧酸为例如间苯二甲酸、邻苯二甲酸、二溴对苯二甲酸、萘二羧酸、双官能性脂肪族羧酸为例如癸二酸、己二酸、草酸；就二醇成分而言可以举出：丙二醇、丁二醇、新戊二醇、双酚A、或聚乙二醇、聚丙二醇等的聚烷撑二醇。而且，可以在芯成分和鞘成分中的任一的PET中作为添加物适当添加氧化防止剂、防静电剂、增塑剂、紫外线吸收剂、着色剂等。

优选，本发明的聚酯单丝的纤维横截面中的鞘/芯面积比为40/60～5/95。如前所述，芯成分承担强度而鞘成分承担耐磨损性，所以只要在该范围内就不会有损任何一方能够实现兼顾。更加优选，为30/70～10/90。 

本发明的聚酯单丝的纤度为3～8dtex。为了得到适于精密印刷的优选400目以上、更加优选450目以上的高网目丝网，纤度为8dtex以下。以往的比较高网目的丝网使用250～350目的程度、纤度为10～20dtex的单丝。但是，例如在400目(平均每1英寸(相当于2.54cm)400根)的高网目的丝网的情况下，平均网格距为63μm，如果以一般的聚酯纤维的比重为1.38g/cm³为前提进行计算，则纤度为10dtex(约30μm)的情况下的纤维与纤维之间的间隔为大约1个格子的50％，筘和聚酯单丝的间距变得极小，所以容易由于筘齿和聚酯单丝的摩擦导致渣滓，作为结果，不能得到400网目以上的高网目丝网。因此，作为本发明的聚酯单丝的纤度的上限，为8dtex，更优选为6.5dtex以下。作为纤度的下限，为了使织造性尤其是纬线输送性足够好，为3dtex以上，更加优选为4dtex以上。 

作为足以耐受利用3～8dtex这样的细纤度的聚酯单丝得到高网目丝网的织造工序中的负荷、以及丝网印刷中的负荷的水平，本发明的聚酯单丝的强度为7.5cN/dtex以上。优选为8.0cN/dtex以上，更加优选为8.5cN/dtex以上。 

所谓丝的断裂是由断裂强度和断裂伸长率决定的，定应力的变形与强度有关，定长度的变形与伸长率有关，所以可以说即使达到了例如上述的强度7.5cN/dtex，如果断裂伸长率小，则丝脆而易断裂。因此，作为抵抗 断裂的耐性，不由强度和伸长率中的任一表示，而是应该由考虑了强度和伸长率而得的参数来表示。例如在拉伸试验的应力-变形曲线中的到断裂之前的曲线的积分值与该参数相当，但是作为简便的指标如果使用韧性(强度×伸长率0.5)，则表现出与该参数良好的相关性。将3～8dtex这样的细纤度的聚酯单丝作为高网目丝网，为了进而制成能够作为丝网耐受印刷的材料，必需将所述强度定为7.5cN/dtex以上并且将韧性定为29以上。优选，定为31以上，更加优选定为32以上。本发明的聚酯单丝的伸长率只要满足强度为7.5cN/dtex以上以及韧性为29以上即可，但是如果伸长率为11％以上，则织造性尤其是拉入纬线时的张力稳定，不容易发生断线，所以优选。 

从作为400网目以上的高网目丝网实施精密印刷时的印刷品味、使构成网目的1根1根的强度和伸长率均一化的观点出发，本发明的聚酯单丝的丝长纤度变动，优选为1.5％以下，更加优选为1.0％以下，更加优选为0.7％以下。 

另外，一般在纤维的丝长方向纤度不均度的评价中，使用USTERTESTER(USTER)测定机，但是该测定机的检测下限为10dtex，所以如果测定本发明的聚酯单丝这样的3～8dtex的细纤度，则不能充分地检测出实际存在的纤度不均度。因此，为了评价3～8dtex的聚酯单丝的纤度不均度，通过光学式外径测定器在丝长度方向连续地获取纤维直径数据，通过后述的实施方例所记载的方法进行数据换算，得到丝长纤度变化(％)。已知，如果采用该方法，则会大致表现出与通过USTER测定机所测定到的uster值(正常)同等的值。 

另外，作为纤维直径均一性，优选，在前述的丝长纤度变化为1.5％以下的基础上，直径大、比单丝的平均纤维直径大20％以上的局部粗径部位为1个/10万米以下。如果局部的粗径部位为1个/10万米以下，则作为丝网的品位，会变得更好，难以产生印刷缺陷。更加优选为0.5个/10万米以下。 

通过经线和/或纬线的50重量％以上使用上述的本发明的聚酯单丝， 能够得到适于高精密印刷的丝网。由此，不仅作为丝网的印刷精度提高，而且如果将其用于经线则能够防止由渣滓导致的印刷缺陷，如果将其作为纬线使用则既实现细纤度又不会使纬线断开，能够稳定地织造高品质的丝网。 

作为丝网的织造方法，使用以往公知的方法即可，在采用苏尔寿织布机(sulzer loom)或高速剑杆织布机(rapier loom)等机械式保持并输送纬线的方式(有梭织布机)进行织造之后，根据需要，实施精炼、染色、定型。另外，也可以为了改变丝网的带电性和/或湿润性，进行等离子处理和/或药液处理。 

图1表示本发明的聚酯单丝的制造方法中的装置的一例。首先，通过挤出型挤出机对芯成分、鞘成分各自的PET进行熔融、挤出，通过计量泵(没有图示)计量预期的排出量之后，将这些PET引导到安装于纺丝模块的纺丝组件上。在熔融的聚合物通过设置于纺丝组件内的过滤器(没有图示)等之后，从设置于纺丝组件内的复合喷丝头的排出孔将其排出成芯鞘状。从喷丝头排出孔纺出的丝，在从处于喷丝头面正下方且与纺丝模块连续配置的加热筒中通过后，通过冷却装置以吹出冷却风的方式等进行冷却固化。冷却固化了的丝，通过给油辊等计量给油装置被施予油剂之后，由导丝辊1牵引。 

为了得到本发明的聚酯单丝，在从熔融到牵引的步骤中，只要能够既留意下面的(1)～(5)点又使用基于通常方法进行的熔体纺丝，即可。 

(1)优选极力缩短从熔融到临纺出之前的PET熔融通过时间并极力降低加热温度，抑制PET的分子量降低。 

(2)优选作为熔融挤出机使用挤出型(extruder-type)挤出机，而且使挤出机螺杆顶端和配管壁面之间的距离d1与挤出螺杆最终槽深d2之比d2/d1为0.5～1.5。 

(3)将基于导丝辊实现的牵引速度设定为300～800m/分钟，抑制纺出丝条的分子取向度上升。 

(4)在喷丝头正下方设置加热筒，将内壁温度保持为270～325℃，抑制 由于伸展变形所导致的纺出丝条的分子取向度上升。 

(5)纺丝牵拉比(＝牵引速度/喷丝头排出孔内的平均线速度)，优选为100以下，更加优选为70以下，缓和纺出丝条的纺丝线上的变形，抑制纺出丝条的分子取向度。 

从使所得到的聚酯单丝的强度、韧性提高的观点出发，优选像(1)那样极力抑制PET由于水解所导致的分子量降低。具体而言，优选将保持PET熔融的温度设定为300℃以下，将平均时间设定为20分钟以下。由此，能够提供韧性，同时抑制PET的氧化分解生成物即胶状化合物的生成，所以单丝中的局部粗径部减小，纤维直径均一性提高。 

作为使单丝中的局部粗径部减小的其他的方法，优选如(2)那样使用挤出型挤出机。挤出型挤出机，在从固体状的PET的供给到熔融、挤出之间，成为理想的活塞流，由此缩窄了滞留时间分布，抑制了胶状化合物的生成。另外，作为该挤出型挤出机的顶端形状，优选设定螺杆顶端和配管壁面之间的距离d1与挤出机螺杆最终槽深d2之比d1/d2为0.5～1.5。通常，从挤出机螺杆的最终槽到顶端，容积急剧增大，所以熔融PET的流速变得极端缓慢，发生异常滞留，因此有时会生成胶状化合物。尤其是，在本发明的聚酯单丝这样的纤度低的情况下，挤出机的挤出速度也必然很低，所以异常滞留容易显得显著。因此，为了抑制从螺杆的最终槽到顶端的流速减速，优选将螺杆顶端和配管壁面之间的距离d1与挤出机螺杆最终槽深d2之比d1/d2设定为0.5～1.5。 

为了使所得的单丝的强度、韧性最大化，优选在拉伸工序中以高拉伸倍率使在纺丝工序中分子取向度小的纺丝丝条取向。具体而言，如(3)～(5)那样极力抑制纺丝丝条的分子取向度的方式是有效的。简单而言，在纺丝中“拉伸”力越强，被排出的丝条的分子取向度就越大。作为作用于纺丝线上的力，可以举出：基于牵引速度而产生的拉伸力、基于伸展粘度和空气阻力而产生的变形阻力，但是在单丝的情况下空气阻力极小，所以几乎可以忽略不计。如果按照用于得到纤度为3～8dtex的聚酯单丝的通常的方法进行纺丝，则纺出丝条小，容易被冷却，变形阻力变大，所以纺出丝条的分子取向度也变大，结果难以得到强度7.5cN/dtex以上、韧性29以上的单丝。为了减小由牵引速度所产生的拉伸力，只要如(3)那样减低由导丝辊所实现的牵引速度即可，为了得到本发明的单丝，该牵引速度可适用300～800m/分钟，优选600m/分钟以下。为了减低由拉伸粘性所产生的变形阻力，从提高拉伸变形时的丝条温度、使拉伸粘性减低这样的观点出发，(4)必需使喷丝头正下方加热并保温为270～325℃。优选(5)减小纺丝牵拉比，具体为100以下，更加优选为70以下，如果这样的话所得的聚酯单丝的韧性会进一步提高。

在得到本发明的聚酯单丝时，如果(4)的加热筒的温度过高或者加热筒的长度过长，则施予的过量的热会导致丧失纤维直径均一性，所以根据想要的聚酯单丝的纤度、即单孔排出量，适当地设定加热筒的温度和长度就特别重要。也就是说，作为加热筒的长度，将从喷丝头面到加热筒下端的距离L1和加热筒的长度L2设定满足下面的式子的值，这很重要。 

 120≤L1(mm)≤(-0.78×Q-2.56)×T+(294×Q+980) 

L2≥50(mm) 

Q：平均一个排出孔的排出量(g/分钟) 

T：加热筒内壁温度(℃) 

如果从喷丝头面到加热筒下端的距离L1低于上式下限，则伸展粘度升高而韧性不升高，如果距离L1高于上式上限，则喷丝头正下方的丝条长时间保持半熔融状态，所以受到从喷丝头到牵引辊之间的丝晃动的影响，不能保证纤维直径均一性。 

加热筒的目的在于对丝条所通过的加热筒内的气氛进行加热，但是如果加热筒的长度L2低于上式下限则L1中的L2的长度变得过短，不能实现原本的加热筒的目的。 

另外作为从排出丝条到加热筒内壁面的距离，优选距离配置排出孔的同心圆的直径，朝着该直径增大的方向偏离15mm以上、更优选20mm以上。考虑到加热筒内的气氛是被加热筒内壁加热的，则能够容易地想象出加热筒内壁侧温度最高，温度朝向加热筒中心逐渐变低。调查加热筒内的 气氛温度的结果，表明距离加热筒内壁15mm的范围内存在骤变的温度梯度。因此，通过使加热筒内壁距离配置排出孔的同心圆的直径，在该直径增大的方向上偏离15mm以上，从而使纺丝出的丝条在温度梯度比较小的加热筒内气氛中通过，即使丝的路径由于丝条的晃动而变化，丝长方向上的从加热筒内气氛所获得的受热状态仍没有变化，难以产生长度方向上的纤维直径变化。 

作为得到本发明的聚酯单丝的拉伸、卷绕工序，在被加热到玻璃转变点以上的热辊和被加热到结晶化温度以上的拉伸辊之间使纺出并牵引出的丝条进行拉伸，并将其卷绕成线轴状(spirn)或块状(cheese)。为了使所得的聚酯单丝的韧性达到最大限度，主要留意下面几点即可。 

(6)从降低所得单丝的纤度不均和物理性质不一致的观点出发，设为从暂时对未拉伸丝不进行卷绕而直接进行拉伸的纺丝拉伸(spin-draw)。 

(7)拉伸为利用了3对以上的辊的多级拉伸，第一级的拉伸倍率比例优选为50～80％。 

(8)优选最终拉伸辊之前的拉伸辊温度设为130℃以下，更加优选设为110℃以下，抑制在拉伸中途的结晶化。 

(9)优选最终拉伸辊的温度设为180℃以上，更加优选设为200℃以上，使所得的聚酯单丝的结晶化温度提高。 

通过上述熔体纺丝方法所得的纺丝丝条取向度极低，所以如果一旦作为未拉伸丝卷绕，则到进行拉伸之前分子取向、结晶状态发生时效变化，容易在长度方向上出现不一致。尤其是为了像本发明的聚酯单丝这样得到细纤度、高强度，对细纤度未拉伸丝实施4.5～7.0倍的高倍速拉伸，所以未拉伸丝的分子取向、结晶状态的区别容易作为丝长方向的纤度变化变得显著。如果在未拉伸丝的分子取向、结晶状态均匀的状态下进行拉伸的话，就能够降低丝长方向的纤度变化和物理性质的不一致，所以(6)设为在纺丝后暂时不进行卷绕而立刻实施拉伸的纺丝拉伸。 

而且，为了均匀地拉伸低取向度、细纤度的单丝未拉伸丝，优选如(7)、(8)那样进行第一级倍率比例为50～80％的多级拉伸，最终拉伸辊之前的拉 伸辊的加热温度优选为130℃以下，更加优选为110℃以下。辊的个数的上限没有特别限定，如果是3对以上的热辊的话，能够得到同样的多级拉伸的效果，但如果极端地增加个数的话则会导致装置复杂化，所以通常为3、4对左右就足够了。另外，对于热辊，可以使用1个热辊-1个分隔辊的构成、或者2个热辊的构成(所谓双式)中的任何一种，在双式中将2个热辊算作1对。 

而且，(9)用于使最终所得的聚酯单丝的晶化度提高、得到高韧性的最终拉伸辊温度，优选为180℃以上，更加优选为200℃以上。另外，可以在最终拉伸辊到卷绕机之间配置多个导丝辊。在对最终拉伸辊和导丝辊之间施予负的速度差的情况下，能够缓和由拉伸所产生的分子非晶部位的变形，所以能够得到伸长率上升、韧性提高的效果，还有难以产生渣滓的耐磨损性提高的效果。另一方面，在对最终拉伸辊和导丝辊之间施予正的速度差的情况下，由于所得的聚酯单丝的初期弹性模量提高，在将其作为高网目丝网进行印刷时位移小，印刷精度提高。要鉴于每种印刷用途的要求特性来适当确定这些即可。 

在得到本发明的聚酯单丝的工序中的任意一部分，为了提高所得的聚酯单丝的平滑性、耐磨损性、防静电性，优选施予油剂。作为给油方式，可以举出：给油引导方式、油辊方式、溅射方式等，也可以在从纺出到卷绕之间多次给油。 

上述的本发明的聚酯单丝的制造方法，兼顾了细纤度、高强度、高韧性、低丝长方向纤度变化，根据以往的发明所记载的方法不能容易地想到本发明。下面将记述其与现有记述的对比。 

在专利文献4中，在其实施例2中记载了下述的制造方法：在对纤度为12.0dtex的丝网用聚酯单丝进行熔体纺丝时，纺丝温度为298℃、配置在喷丝头正下方的加热筒的长度为10cm、加热筒内壁温度为300℃、从丝条到加热筒内壁的距离为4.5cm、牵引速度为850m/分钟，通过2步法实施拉伸。该方法以纤度粗的单丝为对象，单孔排出量推定为4.6g/分钟。与本发明的方法对比，加热筒长度与单孔排出量不匹配、过短，所以不能得 到高韧性。而且，由于牵引速度高且通过2步法进行制造，所以即使想使例如单孔排出量减低而变得细纤度化，也不能得到本发明的聚酯单丝的物理性质。 

在专利文献1中，在其实施例1中记载了下述的制造方法：在对纤度为10.0dtex的丝网用聚酯单丝进行熔体纺丝时，配置在喷丝头正下方的加热筒的长度为10cm、加热筒内壁温度为300℃、从丝条到加热筒内壁的距离为4.5cm、牵引速度为850m/分钟，通过2步法实施拉伸，另外，在比较例4中记载了除了牵引速度为600m/分钟以外、其他都与实施例1相同的制造方法。在该实施例1和比较例4中，如果根据记载的拉伸倍率来计算的话，平均每个排出孔的排出量分别推定为3.8g/分钟以及2.7g/分钟。如果与本发明的方法进行对比，则加热筒长度与单孔排出量不匹配、过短，所以不能得到高韧性。而且，由于通过2步法进行制造，所以即使想使例如单孔排出量减低而变得细纤度化，也不能得到本发明的聚酯单丝的物理性质。 

在专利文献3中，在其实施例1中记载了下述的制造方法：在对纤度为6dtex的丝网用聚酯单丝进行熔体纺丝时，加热筒的长度为10cm、加热筒内壁温度为300℃、从丝条到加热筒内壁的距离为4.5cm、牵引速度为850m/分钟，通过2步法实施拉伸。在该方法中，通过2步法进行制造，所以丝长方向上的纤度变化大。因此，如果使用该纱线得到丝网，尽管在例示的355网目左右时不会成为大的问题，但是如果制成400网目以上的高网目丝网，则印刷不均显著、不耐用。 

实施例 

下面通过实施例详细说明本发明。另外，实施例中的评价按照下面的方法进行。 

(特性粘度：IV) 

使0.8g试料完全溶解于10ml中邻氯苯酚中，在25℃下进行测定。 

(纤度) 

将500m的丝条卷成卷，该卷的重量乘以20得到的值即为纤度。 

(强度、伸长率、韧性) 

使用ORIENTEC有限公司制造的TENSILON拉伸试验机，初期试料长度为20cm，牵引速度为2cm/分钟，测定断裂时的强度、伸长率，分别将5次测定的值的平均值作为强度(cN/dtex)、伸长率(％)。另外，根据这些强度、伸长率计算韧性(强度×伸长率^0.5)。 

(丝长度方式纤度变化、粗径部个数) 

使所得的丝条以500m/分钟的速度通过Anritsu公司制造的激光外径测定机KL1002A/E的检测部，在用于数据平均值计算的数据个数为16个的输出条件下，在大约120秒期间得到22000点的丝直径数据。所得的丝直径数据r通过下面的式子换算成丝长方向纤度变化(％)。 

$X=\frac{1}{n}\mathrm{\Σ}\left|\frac{{r_{\mathrm{ave}}}^2-{r_i}^2}{{r_i}^2}\right|\×100$

其中，n：数据个数  r_ave：n个r_i的平均值  r_i：第i个数据r 

粗径部个数是在同样的测定条件下使100万米的丝通过，计数纤维径大于平均纤维直径20％以上的峰个数，该个数除以10所得的值即为粗径部个数(个/10万米)。 

(织造评价) 

通过苏尔寿织布机，将织布机的转速设为120rpm，织造了宽度为2.2m、长度为300m的480网布。关注此时的断线、筘污染状态，用下面的指标进行判断，○以及△表示合格。 

○：良好(断线5次以下、且没有筘污染) 

△：稍差但算良好(断线、筘污染的至少一方处于○和×之间的范围) 

×：不能批量生产(断线为15次以上、且筘污染持续显著不能织造) 

(印刷评价) 

在所得的网布上用感光性乳剂以50μm间隔形成50μm的线图形，观察印刷后的状态，用下面的指标判定。 

○：线再现性良好△：在线的边界看到凹凸，但没有问题×：不 好 

实施例1 

以使得通过通常方法聚合以及碎屑化的特性粘度(IV)为1.15的PET成为芯成分，使特性粘度(IV)0.63的含有0.3wt％的氧化钛的PET成为鞘成分的方式使它们分别通过各自的挤出型挤出机(d1/d2)进行熔融。在使熔融的PET通过保温于290℃的配管内之后，从公知的芯鞘型复合喷丝头以单孔排出量为1.3g/分钟的速度纺出芯鞘型复合单丝条，使得芯：鞘的面积比率为8∶2。排出丝条从喷丝头面到加热筒下端的距离L1为170mm，加热筒长度L2为100mm，加热筒内径89mm，加热筒内壁温度299℃(加热筒内气氛温度293℃)，加热筒内壁和排出孔之间的距离为52mm，通过这样的加热筒积极保温之后，用25℃的空气以10m/分钟的风速对丝条吹空气，使其冷却固化。通过给油辊对冷却固化了的丝条供给纺丝油剂之后，经由表面速度500m/分钟的导丝辊1(镜面)、表面速度505m/分钟、表面速度90℃的热辊2(镜面)、表面速度1800m/分钟、表面速度100℃的热辊3(镜面)、表面速度2930m/分钟、表面速度220℃的热辊4(镜面)、表面速度2959m/分钟的导丝辊5(镜面)之后，通过控制速度使卷绕张力为0.5g的丝条卷绕装置，卷绕聚酯单丝。此时，纺丝牵拉比为64，总拉伸倍率为5.8倍，第一级倍率比例(第一级拉伸倍率/总拉伸倍率×100％)为62％。制丝工序的概略图如图1所示。 

所得的单丝的纤度为4.5dtex、强度为9.1cN/dtex、伸长率为13.1％、韧性为32.9、丝长方向纤度变化为0.49％、粗径部个数为0.1个/10万米。在使用所得的聚酯单丝的织造评价中，几乎不会发生渣滓、断线，评价良好，在印刷评价中线的再现性良好。 

(实施例2～4、比较例1) 

除了所得聚酯单丝的纤度如表1那样变化之外，按照与实施例1同样的方法得到聚酯单丝。实施例4，在印刷评价中线的再现方面稍有混乱，但是具有充分的印刷性能，但是在比较例1中在织造中不仅发生渣滓状的缺陷而且在印刷评价中线的再现性不够充分。 

(实施例5～7、比较例2) 

除了作为原料的PET的IV如表1那样变化之外，按照与实施例2同样的方法得到聚酯单丝。在实施例7中，强度、韧性稍稍下降，在织造中除了发生断线之外，在印刷评价中印刷精度减低，但是具有足够的性能。另一方面，在比较例2中在织造中多出现渣滓，不耐用。 

表1中表示了上述实施例1～7、比较例1、2的结果。 

表1 

(实施例8、9、比较例3) 

将总拉伸倍率分别变更为5.3倍、5.0倍、4.6倍，调整排出量使所得的聚酯单丝的纤度固定，除此以外按照与实施例1同样的方法得到聚酯单丝。伴随着拉伸倍率的降低强度降低，所以在实施例8中织造时的断线增加，在实施例9中认识到织造时的断线的增加和拉伸精度的降低，但是具有充分的性能。另一方面，在比较例3中强度为7.3cN/dtex，比较低，在织造时常发生断线，实际上是不能进行生产的织造性，而且印刷精度也不够充分。 

(实施例10～12) 

除了如表2那样变更在原料PET中添加的氧化钛的量之外，按照与实施例1同样的方法得到聚酯单丝。在实施例1中，使芯成分的氧化钛的含 量增加了，所以识别到韧性的降低，在织造中断线增加，但仍是能够生产的水平。在实施例12中，使鞘成分的氧化钛含量减低了，所以聚酯单丝的耐磨损性降低，在织造中渣滓增加，但仍是能够生产的水平。 

表2表示了上述实施例8～12、比较例3的结果。 

表2 

(实施例13、比较例4) 

除了如表3那样变更导丝辊速度、热辊速度，并调整排出量使所得的聚酯单丝的纤度一定以外，按照与实施例1同样的方法得到聚酯单丝。在实施例13中，聚酯单丝的韧性减低，但仍具有足够的性能。另一方面，在比较例4中，韧性显著减低，织造时常发生断线，实际上不耐用。 

(实施例14～16) 

在实施例14、15中如表3那样变更热辊2的速度，另外在实施例16中不通过热辊2而进行一级拉伸，除此以外按照与实施例1同样的方法得到聚酯单丝。认识到：任意一种在织造评价、印刷评价中都确认了足够的性能，但是在实施例15中织造时的断线增加，在实施例16中织造时的断 线增加而且印刷精度下降。 

表3表示了上述实施例13～16、比较例4的结果。 

表3 

(实施例17～20) 

除了如表4那样变更热辊3、4的温度以外，按照与实施例1同样的方法得到聚酯单丝。在实施例17、18中认识到伴随着热辊3温度的上升，韧性减低，但是仍维持足有的水平。在实施例18、19中认识到伴随着热辊4温度的降低韧性减低，但仍维持足够的水平。 

表4表示上述的实施例17～20的结果。 

表4 

(比较例5、6) 

按照与实施例1同样的方法，用2步法对未拉伸丝进行纺丝、冷却、给油之后，暂时卷绕，之后施加拉伸，得到聚酯单丝。纺丝中的卷绕速度如表5那样变化，通过3对热辊构成的拉伸机，以如表5那样变更拉伸倍率、将第一级拉伸倍率比例设为0.7、热辊温度从第一个起依次为90℃、100℃、220℃、最终卷绕速度为700m/分钟的条件，对所得的未拉伸丝进行拉伸。在比较例5中，与实施例1相比韧性减低，所以认识到由于织造导致的断线，另外丝长度方向的纤度变化上升，所以认识到印刷精度降低。另一方面，在比较例6中，与比较例5相比韧性进一步减低，织造中的断线多发，此外，印刷精度低，实际上都不耐用。 

表5表示上述的比较例5、6的结果。 

表5 

(实施例21、22、比较例7、8) 

除了如表6那样变更加热筒内温度之外，按照与实施例1同样的方法得到聚酯单丝。存在韧性伴随着加热筒内壁温度的减低而降低的倾向，在实施例21中韧性为37，足够了，但是在比较例7中韧性为28.7显著降低。另外，存在丝长度方向的纤度变化随着加热筒内壁温度的上升而上升的倾向，在实施例22中为1.01％，足够了，但是在比较例8中为1.72％显著上升。 

表6表示了上述的实施例21、22、比较例7、8的结果。 

表6 

(实施例23、24、比较例9、10) 

除了如表7那样变更了加热筒的长度、内壁温度之外，按照与实施例1同样的方法得到聚酯单丝。存在加热筒长度越短则韧性越低，加热筒长度越长则丝长方向的纤度变化越大的倾向，其结果是：在实施例23、24中韧性、丝长方向的纤度变化都很好，相对于此，比较例9中韧性显著降低，比较例10中丝长方向的纤度变化显著升高。 

(比较例11) 

除了如表7那样变更了加热筒的长度外，按照与实施例2同样的方式得到聚酯单丝。通过增加加热筒长度，使得丝长方向的纤度变化显著升高。另外，即使与相同加热筒长度的实施例24相比较，纤度也低，所以丝长方向的纤度变化进一步升高。 

(实施例25) 

除了如表7那样变更单孔排出量使得纤度变为6.0dtex之外，按照与比较例10同样的方法得到聚酯单丝。与比较例10相比，纤度粗，所以即使是相同加热筒长度，丝长方向的纤度变化也表现出良好的值。 

表7表示了上述实施例23～25、比较例9～11的结果。 

表7 

(实施例26、27) 

除了变更加热筒的内径、如表8那样调整从加热筒内壁到排出孔的距离以外，按照与实施例1同样的方法得到聚酯单丝。存在加热筒内壁和排出孔之间的距离越大，韧性越低，丝长方向的纤度变化越小这样的倾斜，但是韧性和丝长方向的纤度变化都表现出良好的值。 

表8表示上述实施例26、27的结果。 

表8 

(实施例28～30) 

除了以使挤出型挤出机螺杆顶端与配管壁面之间的距离如表9那样的方式变更螺杆顶端的喷丝头凸缘形状之外，按照与实施例1同样的方法得到聚酯单丝。在实施例28中d2/d1较低，所以挤出顶端压力变化，丝长方向的纤度变化、粗径部个数与实施例1相比稍稍变高。在实施例30中d2/d1低，与实施例1相比，粗径部个数上升。 

表9表示了上述的实施例28～30的结果。 

表9 

产业可利用性 

通过本发明所得的聚酯单丝以及通过该聚酯单丝制成的丝网能够用于高精度印刷。另外，通过本发明的丝网用单丝所得的织物能够良好得用作过滤网等的网目原材料。 

附图标记说明 

1：挤出机，2：纺织组件，3：复合喷丝头，4：加热筒，5：丝条冷却装置，6：给油辊，7：导丝辊1，8：热辊2，9：热辊3，10：热辊4，11：导丝辊5，12：丝条卷绕装置 

Claims (3)

1.一种聚酯单丝的制造方法，其是纤度为3～8dtex的聚酯单丝的制造方法，其特征在于，将芯成分和鞘成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯分别单独熔融，经由配置于纺丝模块的纺丝组件从复合喷丝头纺成丝条，使所得丝条从位于喷丝头面正下方且与纺丝模块连续设置的加热筒中通过，然后使该丝条冷却固化并对其施予纺丝油剂，将牵引辊牵引的未拉伸丝在暂时不进行卷绕的情况下进行拉伸，然后将其卷绕，卷绕时加热筒的内壁温度T为270～325℃，从喷丝头面到加热筒下端的距离L1和加热筒的长度L2满足下面的公式，牵引辊的速度为300～800m/分钟，

120≤L1≤(-0.78×Q-2.56)×T+(294×Q+980)

L2≥50

其中，L1和L2的单位：mm

Q表示平均一个排出孔的排出量，单位：g/分钟，

T表示加热筒内壁温度，单位：℃。

2.根据权利要求1所述的聚酯单丝的制造方法，其中，

总拉伸倍率为4.5～7.0倍，第一级的拉伸倍率为总拉伸倍率的50～80%。

3.根据权利要求1或2所述的聚酯单丝的制造方法，其中，

在使芯成分和/或鞘成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯熔融时，使用挤出型挤出机，而且挤出机螺杆顶端和配管壁面之间的距离的d1与挤出机螺杆最终槽深d2之比d2/d1为0.5～1.5。