JP2003049322A - ポリエステル繊維の溶融紡糸方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ポリエステルマルチフィラメントを高速で溶
融紡糸する方法を提供する。 【解決手段】 集束されて油剤を付与された糸条の張力
を調整するための張力調整手段４を設け、走行糸条の糸
掛け作業、及び／又は巻き終わったボビンから新しいボ
ビンへ糸条の巻取を切り替える際に、該張力調整手段４
への入側張力Ｔ１と出側張力Ｔ２との間で１．２≦Ｔ２
／Ｔ１≦１．５となる関係に張力を調整し、糸条Ｙの糸
掛け及び／又は切り替えが完了すると、直ちに、入側張
力Ｔ１と出側張力Ｔ２とが等しくなるように張力を調整
して溶融紡糸を行うポリエステル繊維の溶融紡糸方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステルから
なるマルチフィラメントを高速で溶融紡糸する方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】溶融したポリエステルを紡糸口金よりマ
ルチフィラメントとして紡出する溶融紡糸においては、
紡出されたマルチフィラメントが可塑状態からガラス転
移温度以下にまで冷却される間に空気抵抗を受けなが
ら、細化しつつ走行する。その際、紡糸速度、冷却条
件、フィラメントの繊度、フィラメント数などの紡糸条
件によって、配向度、結晶化度などの繊維の内部構造が
決定されることは広く知られている。

【０００３】特に、ポリエステルポリマーが溶融状態で
吐出されてからガラス転移温度にまで冷却されるまでの
間においては、紡糸張力が好適な水準に維持されていな
いと、高くなった張力の影響でフィラメント切れ（以下
の記述において、“フィラメント”を“単糸”と称し、
“フィラメント切れ”を“単糸切れ”と称することもあ
る）が発生し、安定な紡糸が続行できないという問題が
起こる。この問題は、特に、フィラメントの繊度が小さ
くなり、フィラメント数が多くなるほど深刻になり、紡
糸速度が高速になって、紡糸張力が上昇するほど深刻に
なる。

【０００４】また、通常、一つのボビンに糸条が巻き終
わると、新しい空ボビンに切り替えて糸条を巻き取るこ
とが行われる。この糸条の糸掛け作業及び／又は切替作
業に際しては、糸掛け成功率及び／又は切り替え成功率
を向上させるために、一時的に糸条の紡糸張力を上昇さ
せることが行われている。したがって、このように巻き
取る糸条の糸掛け及び／又は切り替えが生じると、単糸
切れの発生確率が高くなる。なぜならば、糸条の糸掛け
及び／又は切り替え時において、巻取機側で上昇させら
れた張力が上流側に波及して、単糸切れが誘発されるか
らである。

【０００５】そこで、このような問題を解決するため
に、一時的にフィラメントの繊度を大きく（即ち、フィ
ラメントを太く）し、紡糸張力を高くしても単糸切れが
生じ難いようにして、溶融紡糸する方法が考えられる。

【０００６】しかしながら、このような方法では、一旦
フィラメントの繊度を大きくして糸条の糸掛け及び／又
は切り替えが終了すると直ちに繊度を元に戻す必要があ
る。したがって、フィラメントの繊度が通常の繊度に復
帰するまでの間に巻かれた糸条は、太くなったままであ
るから、この部分の糸条を製品として供することができ
ないという問題が生じる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記問
題点に鑑み、糸条の糸掛け及び／又は切り替えを安定し
て行うことができ、しかも、糸掛け及び／又は糸切り替
えによっても良好な品質を持った糸条を巻き取ることが
できるポリエステルの溶融紡糸方法を提供することにあ
る。

【０００８】特に、紡糸速度が２５００ｍ／分以上の高
速であり、且つ単糸繊度が小さくて、単糸数が多い糸条
を紡糸する際に、大きな効果を奏するポリエステルの溶
融紡糸方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上に述べた課題を解決
するための本発明として、「ポリエステルからなるマル
チフィラメントからなる糸条を紡糸口金より紡出し、紡
出した糸条をガラス転移温度以下に冷却した後、集束し
て油剤を付与し、更に糸条に交絡を付与し、引き取りロ
ーラによって２５００ｍ／分以上の速度で引き取り、最
終的に巻取機に巻き取るポリエステル繊維の溶融紡糸方
法において、集束されて油剤を付与された糸条の張力を
調整するための張力調整手段を設け、走行糸条の糸掛
け、及び／又は巻き終わったボビンから新しいボビンへ
糸条の巻取を切り替える際に、該張力調整手段への入側
張力（Ｔ１）と出側張力（Ｔ２）との間で１.２≦Ｔ２
／Ｔ１≦１.５となる関係に張力を調整し、糸条の糸掛
け及び／又は切り替えが完了すると、直ちに、入側張力
（Ｔ１）と出側張力（Ｔ２）とが等しくなるように張力
を調整して溶融紡糸を行うことを特徴とするポリエステ
ル繊維の溶融紡糸方法」が提供される。

【００１０】その際、前記の入側張力（Ｔ１）が０.１g
/dtex≦Ｔ１≦０.２g/dtexとなるように制御しながら溶
融紡糸することが、紡出されたフィラメント切れを抑制
できるため好ましい。また、糸条の糸掛け及び／又は切
り替え時において、巻取機の巻取張力（Ｔ３）が０.０
７g/dtex≦Ｔ３≦０.１３g/dtexとすることが、糸条の
糸掛け成功率及び／又は切り替え成功率を向上させる上
で好ましい。

【００１１】更に、本発明の方法において、巻き取られ
た後の前記マルチフィラメント糸条のトータル繊度
（Ｄ）が５０dtex≦Ｄ≦１５０dtexである場合が好まし
く、また、巻き取られた糸条の複屈折率（ΔＮ）が０.
０４≦ΔＮ≦０.０８である高配向度の糸条であること
が更に好ましい。何故ならば、本発明の方法は、このよ
うな条件の糸条を溶融紡糸する場合により大きな効果を
奏するからである。

【００１２】なお、本発明の方法では、前記の張力調整
手段として、糸条との接触角を変更自在の一対のローラ
及び／又はガイドピンを設け、該一対のローラ及び／又
はガイドピンに糸条が巻き付く巻き付き角度を変更する
ことによって張力調整することが、装置構成を簡単化で
き、しかも操作性もよいため好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明は、ポリエステルの溶融紡
糸方法に関するものであり、本発明で用いられるポリエ
ステルは、主たる繰り返し単位のエチレンテレフタレー
トが８５モル％以上、好ましくは９５モル％以上からな
るポリエステルである。

【００１４】その際、テレフタル酸成分及び／又はエチ
レングリコール成分以外の第三成分を少量（通常は、テ
レフタル酸成分に対して２０モル％以下）共重合したも
のであってもよい。なお、本発明に用いるポリエステル
の固有粘度(Ｉ.Ｖ.)は、特に限定する必要はないが、
０.７以下のものが好ましい。ただし、ここで言う“固
有粘度”とは、３５℃のオルソ−クロロフェノール溶液
を溶媒として使用して算出したものである。

【００１５】なお、これらのポリエステルには、公知の
添加剤、例えば、顔料、染料、艶消し剤、防汚剤、蛍光
増白剤、難燃剤、安定剤、紫外線吸収剤、滑剤などを含
んでいてもよい。

【００１６】以下、本発明の実施形態について、図面を
参照しながら詳細に説明する。

【００１７】図１は、本発明のポリエステルの溶融紡糸
方法を適用する溶融紡糸工程を模式的に例示した説明図
である。

【００１８】該図において、ポリエステルからなる溶融
ポリマーは、紡糸口金１に計量されながら定量供給さ
れ、紡糸口金に穿設された吐出孔群からマルチフィラメ
ント糸条Ｙとして紡出される。このようにして紡出され
た糸条Ｙは、冷却装置２から図示の矢印方向へ吹き出さ
れた冷却風などによって、ガラス転移温度以下にまで冷
却される。なお、冷却装置２としては、糸条Ｙに対し
て、一方向から糸条Ｙを横切るように冷却風を吹き付け
る横吹式冷却装置、あるいは紡出された糸条Ｙの周囲か
ら糸条Ｙを包み込むようにして冷却風を吹き出す縦吹方
式冷却装置などがある。

【００１９】このようにして冷却された糸条Ｙは、その
後、集束されながら油剤付与装置３によって油剤が付与
される。なお、油剤付与装置３としては、糸案内ガイド
で糸条Ｙを集束させながら、該ガイドの油剤供給孔へ油
剤を計量しながら送給することによって糸条Ｙに油剤を
付着させるガイド式油剤付与装置が一般に使用される。
しかしながら、回転ローラ上に油膜を形成させ、該油膜
と糸条Ｙとを接触させて糸条Ｙに油剤を付与すローラ式
油剤装置を使用することもできる。

【００２０】このようにして、油剤が付与された糸条Ｙ
は、ついで張力調整手段４へと導かれ、ここで、入側張
力（Ｔ１）と出側張力（Ｔ２）が調整され、適当な値に
制御される。なお、この張力調整手段４に関しては、後
に詳細に説明することにし、ここではこれ以上の説明を
省略する。

【００２１】以上のようにして、入側張力（Ｔ１）と出
側張力（Ｔ２）が調整されると、記張力調整手段４の下
流側に設けられた交絡付与装置５によってフィラメント
同士が交絡させられ、これによってフィラメント同士が
互いに絡まりあい、マルチフィラメントのバラケが防止
される。なお、通常この交絡処理は、糸条を交絡処理領
域に導き、該領域内を走行する糸条に対して圧縮空気を
噴きつけることによって行われる。

【００２２】このようにして糸条に交絡が付与される
と、２個の引き取りローラ６及び７で引き取られ、最終
的に巻取機８で巻き取られる。このとき、巻取機８は、
通常、二本のボビンホルダーを備え、一方のボビンホル
ダーに装着されたボビンに糸条が巻かれ、これが完巻に
なると、他方のボビンホルダーに装着された空ボビンに
巻き取りが切り替えられるようになっている。なお、こ
のような巻取機としては、公知のターレット式自動切替
巻取機などを使用することができる。

【００２３】以上に述べた本発明の方法によれば、以上
のようにして巻取機８によって巻き取られた糸条Ｙは、
巻き取られた後のマルチフィラメント糸条のトータル繊
度（Ｄ）が５０dtex≦Ｄ≦１５０dtexであるような溶融
紡糸条を単糸切れの発生や糸条切替成功率の低下もなく
得ることができる。また、巻き取られた糸条の複屈折率
（ΔＮ）が０.０４≦ΔＮ≦０.０８という高配向度を有
する糸条を安定して得ることができる。

【００２４】なお、前記複屈折率（ΔＮ）は、オリンパ
ス光学製ＢＨ−２型偏光顕微鏡を使用し、コンペンセー
タ法により、単糸のレターデーションと糸径を測定して
求めた値から得られたものである。

【００２５】以下、本発明の大きな特徴である糸条Ｙの
張力調整をするための方法について詳細に説明する。こ
こで、先ず前述の張力調整手段４としては、糸条Ｙとの
接触角を変更自在のローラ群４２、４３及び４４を設け
ると共に、その中のローラ４３は回転盤４１上に設ける
ことで、この回転盤４１を回転させて、ローラ４３に糸
条Ｙが巻き付く際の巻付角度θを変更することによって
入側張力Ｔ１と出側張力Ｔ２とを調整するように構成さ
れている。

【００２６】なお、ローラ４４は、交絡付与装置５へ導
入される糸条Ｙの位置を一定に規制するようにしてお
り、ローラ４２は、前記油剤付与装置３上を走行する糸
条Ｙの走行位置が一定となるように糸道を規制するため
に設けられている。

【００２７】その際、前記の一連のローラ４２〜４４と
しては、同期モータなどに連結して強制駆動ローラとす
ることもできるし、空気軸受けなどを使用して、ローラ
ベールに僅かなトルクが作用しても軽負荷荷重で回転自
在としてもよい。また、この一連のローラ４２〜４４や
前記ガイドピンの糸条接触面は、糸条Ｙが擦過されても
損傷を受けないように、適当な表面粗さを持つように表
面処理をしておくことが好ましい。

【００２８】以上のように構成された張力調整手段４に
おいて、通常、巻取機８での糸条Ｙの切り替えが発生し
ない場合は、糸条Ｙは実線で示した位置を走行してい
る。したがって、このような場合には、張力調整手段４
への入側張力（Ｔ１）と出側張力（Ｔ２）は、実質的に
等しくなっている。

【００２９】ところが、糸条Ｙの糸掛け作業及び／又は
切り替えの必要が生じると、図示した矢印の時計方向に
回転盤４１を回転させることで糸条Ｙの走行位置を一点
鎖線で示した位置へ導き、これによって、ローラ４３へ
の糸条Ｙの巻き付き角度θを変更する。

【００３０】この巻き付き角度θの変更によって、Ｔ１
張力とＴ２張力を調整自在としている。このとき、張力
調整手段４への入側張力（Ｔ１）と出側張力（Ｔ２）と
の間で１.２≦Ｔ２／Ｔ１≦１.５となる関係に張力を調
整することが、巻取機８での糸条Ｙの糸掛け成功率及び
／又は切替成功率を向上させる上で肝要である。何故な
らば、Ｔ２＜１.２では、糸条Ｙの糸掛け成功率及び／
又は切替成功率が期待したほど上昇しないからである。
また、Ｔ２＞１.５では、紡糸張力が高くなりすぎ、単
糸切れなどを誘発し、紡糸調子が悪化するからである。

【００３１】以上に述べたように張力調整手段４によっ
て、１.２≦Ｔ２／Ｔ１≦１.５という関係を保つように
張力を調整すると共に、入側張力（Ｔ１）に関しても、
０.１g/dtex≦Ｔ１≦０.２g/dtexとなるように制御しな
がら溶融紡糸することが、繊維配向度や複屈折率などの
繊維の内部構造を適当な範囲に制御する上で好ましい。

【００３２】その際、もし、Ｔ１＜０.１g/dtexであれ
ば、空気抵抗による繊維の配向度の発現が抑制され、得
られる繊維の収縮が高くなると共に、巻かれた糸条によ
ってボビンに巻締めが発生するなど好ましくない影響が
出る。また、Ｔ１＞０.２g/dtexとなると、紡糸張力が
高くなりすぎ、単糸切れが発生するなどの問題を生じ
る。

【００３３】以上に述べたようにして、巻取機８におけ
る糸条Ｙの糸掛け及び／又は切り替えが完了すると、直
ちに糸条Ｙを元の実線で示した走行位置へ復帰させる。
なお、糸条パッケージを巻き取る際の巻取張力（Ｔ３）
は、０.０７g/dtex≦Ｔ３≦０.１３g/dtexとすることが
好ましい。何故ならば、Ｔ３＜０.０７g/dtexでは、糸
条パッケージの巻糸体の巻硬度が低くなりすぎ、糸条を
パッケージから解舒する際に断糸が発生するからであ
る。また、Ｔ３＞０.１３g/dtexでは、糸条パッケージ
に耳高やバルジが発生して巻形状が悪くなり、この場合
も糸条をパッケージから解舒する際に断糸が発生したり
するからである。

【００３４】なお、本発明の方法においては、前記ロー
ラ群４２、４３及び４４の少なくとも一つをガイドピン
に替えることもできる。更に、このような張力調整手段
４としては、前述の手段に特に限定する必要はなく、本
発明の要旨を変更しない範囲、即ち、Ｔ１張力やＴ２張
力を調整できるものであれば、公知のものを使用するこ
とができることは言うまでもない。

【００３５】

【実施例】本発明の方法において、図１に示した装置を
使用し、ポリエチレンテレフタレートからなる溶融ポリ
マーを定法にしたがって、紡糸口金１から３０ｇ／分の
吐出量で紡出した。そして、ガラス転移温度以下に冷却
した後、油剤付与ガイドで油剤を糸条に付着させ、張力
調整手段４を介して、交絡付与装置５で交絡させ、引き
取りローラ６及び７で紡糸速度３０００ｍ／分で引き取
り、最終的に巻取機８に糸条パッケージとして巻き取っ
た。なお、このとき得られた糸条は、フィラメント数が
１４４、トータル繊度が１００dtex、そして、複屈折率
（ΔＮ）が０.０５であった。

【００３６】その際、巻取機８で糸条の張力調整手段４
によって、張力Ｔ１、Ｔ２、そして、Ｔ３を表１に示す
ように変化させ、巻取機８への糸条の糸掛け成功率及び
／又は切替成功率を観察した。なお、糸条糸掛け成功率
及び／又は切替成功率は、◎：９０％以上成功、○：９
０％以上５０％未満成功、△：５０％未満成功で評価し
た。得られた結果は表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】表１から分るように、本発明の方法（実施
例１〜３）によれば、糸条の糸掛け成功率及び／又は切
替成功率を大きく向上させることができる。

【００３９】

【発明の効果】以上に述べた本発明によれば、走行糸条
の糸掛け、及び／又は巻取機における糸条の切り替えを
安定して行うことができ、しかも、糸条の糸掛け及び／
又は切り替えによっても良好な品質を持った糸条を巻き
取ることができるポリエステルの溶融紡糸方法を提供す
ることができるという極めて顕著な効果を奏する。特
に、紡糸速度が２５００ｍ／分以上の高速であり、且つ
単糸繊度が小さくて、高配向度の糸条を紡糸する際に、
より大きな効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のポリエステルの溶融紡糸方法を適用す
る溶融紡糸工程を模式的に例示した説明図である。

【符号の説明】

１ 紡糸口金 ２ 冷却装置 ３ 油剤付与装置 ４ 張力調整手段 ４１ 回転盤 ４２〜４４ ローラ ５ 交絡付与装置 ６ 引取りローラ ７ 引取りローラ ８ 巻取機 Ｙ 糸条 θ 巻き付き角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4L035 BB31 BB33 BB71 4L045 AA05 BA03 DA52 DC03 DC06 DC31

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリエステルからなるマルチフィラメン
   トを紡糸口金より紡出し、紡出したマルチフィラメント
   糸条をガラス転移温度以下に冷却した後、集束して油剤
   を付与し、更に糸条に交絡を付与し、引き取りローラに
   よって２５００ｍ／分以上の速度で引き取り、最終的に
   巻取機に巻き取るポリエステル繊維の溶融紡糸方法にお
   いて、 集束されて油剤を付与された糸条の張力を調整するため
   の張力調整手段を設け、 走行糸条の糸掛け、及び／又は巻き終わったボビンから
   新しいボビンへ糸条の巻取を切り替える際に、該張力調
   整手段への入側張力（Ｔ１）と出側張力（Ｔ２）との間
   で１.２≦Ｔ２／Ｔ１≦１.５となる関係に張力を調整
   し、 走行糸条の糸掛け及び／又は切り替えが完了すると、直
   ちに、入側張力（Ｔ１）と出側張力（Ｔ２）とが等しく
   なるように張力を調整して溶融紡糸を行うことを特徴と
   するポリエステル繊維の溶融紡糸方法。
2. 【請求項２】 前記入側張力（Ｔ１）が０.１g/dtex≦
   Ｔ１≦０.２g/dtexとなるように制御しながら溶融紡糸
   する請求項１記載のポリエステル繊維の溶融紡糸方法。
3. 【請求項３】 糸条の糸掛け及び／又は切り替え時にお
   いて、巻取機の巻取張力（Ｔ３）が０.０７g/dtex≦Ｔ
   ３≦０.１３g/dtexである請求項１又は２に記載のポリ
   エステル繊維の溶融紡糸方法。
4. 【請求項４】 巻き取られた後の前記マルチフィラメン
   ト糸条のトータル繊度（Ｄ）が５０dtex≦Ｄ≦１５０dt
   exである請求項１〜３の何れか一項に記載のポリエステ
   ル繊維の溶融紡糸方法。
5. 【請求項５】 巻き取られた糸条の複屈折率（ΔＮ）が
   ０.０４≦ΔＮ≦０.０８である請求項１〜４の何れか一
   項に記載のポリエステル繊維の溶融紡糸方法。
6. 【請求項６】 前記張力調整手段として、糸条との接触
   角を変更自在の一対のローラ及び／又はガイドピンを設
   け、該一対のローラ及び／又はガイドピンに糸条が巻き
   付く巻き付き角度を変更することによって張力調整する
   請求項１〜５の何れか一項に記載のポリエステル繊維の
   溶融紡糸方法。
7. 【請求項７】 前記張力調整手段が交絡付与装置の上流
   側に設置されている請求項１〜６の何れか一項に記載の
   ポリエステル繊維の溶融紡糸方法。