【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異形断面吐出孔を備えた溶融紡糸口金における口金面の効率的な清掃方法に関し、清掃間隔の延長および、口金面連続使用時間の延長を可能ならしめる口金洗浄方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
合成高分子化合物の溶融紡糸方法は有用な繊維状物の成型方法として広く実施されているが、紡糸口金の吐出細孔を通してポリマーを吐出する場合、ポリマー中に含まれるか、または熱分解によって生成する低分子化合物や、金属化合物がポリマー糸条から昇華した物質が口金面に付着し、これが時間と共に熱変性固化堆積して、吐出細孔周囲のいわゆる口金汚れとなる。
【０００３】
この口金汚れは、紡出糸条のニーリングを引き起こし、糸斑の原因、ひいては紡糸工程や、後工程の延伸工程、延伸仮撚工程における糸切れなどの工程安定性悪化の原因となる。
【０００４】
また、近年、布帛の風合い、光沢等の改良のため、丸断面以外の三角、Ｙ字等、種々の異形断面吐出孔による繊維が開発されている。これらの異形断面吐出孔から繊維を吐出する場合、各吐出孔の中心から外周までの距離が一定ではないため、繊維軸方向に対し垂直方向のポリマー吐出速度分布が一定でなくなり、通常の丸断面の繊維よりニーリングが大きくなり、ポリマー付着の程度が従来の丸断面に比べて、顕著に大きくなり、これに起因して、吐出細孔周囲の口金汚れが促進される。
【０００５】
このため、口金面に対する汚れの付着を減少させる目的でシリコン化合物等の離型剤を塗布することが一般に溶融紡糸の口金洗浄方法として知られているが、ポリマー吐出を長時間継続すれば、口金汚れの生成は避けられず、時間経過と共に工程安定性が悪化する。
【０００６】
このため、特許文献１には、紡糸口金にポリオルガノシロキサンを塗布した後にフッ化炭素を塗布する方法が記載されている。
【０００７】
しかしこの方法では、かきとり清掃により口金汚れの一部は確かに除去され、再開した紡糸の安定性は清掃直前に比べると向上するが、紡糸を継続した場合、再び短時間の内に汚れの堆積が進行し、再度かきとり清掃が必要となり、短時間で口金の交換が必要となる。
【０００８】
この原因を調査すると口金汚れのうち、金属化合物やリン化合物は口金面への固着が大きく、単なる離型剤塗布とかきとり操作だけでは完全に除去することが困難であることが判明した。
【０００９】
【特許文献１】特開昭５１−１９８１２号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するものであって、通常の丸断面に比べ、吐出細孔周囲の汚れが促進される、異形断面吐出孔を備えた溶融紡糸口金の有効な洗浄方法を提供するものであり、清掃間隔の延長および、口金面連続使用時間の延長、紡糸した繊維の後工程での工程安定性の向上が可能となる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨は、異形断面吐出孔を備えた溶融紡糸口金の口金面を、該口金面に蒸発潜熱３０ｋＪ／ｍｏｌ以上の液体を塗布した後に、清掃することを特徴とする口金洗浄方法にある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の異形断面吐出孔とは、丸断面以外の三角、四角形、Ｙ字等の吐出孔の中心から吐出孔外周までの距離が一定でない形状のものをいう。また本発明の溶融紡糸口金は、異形断面吐出孔以外に、丸断面が混在している紡糸口金であってもよい。
【００１３】
また本発明では、口金面に塗布する液体の蒸発潜熱が３０ｋＪ／ｍｏｌ以上であることが必要である。蒸発潜熱が３０ｋＪ／ｍｏｌ未満の液体を用いた場合は、十分な洗浄効果を得るために多量の液体の使用が必要となり、ノズル表面温度が低下するために、洗浄後の紡糸安定性が低下する。
【００１４】
蒸発潜熱３０ｋＪ／ｍｏｌ以上の液体の塗布により口金汚れが除去されやすくなる理由は明確ではないが、蒸発潜熱３０ｋＪ／ｍｏｌ以上の液体の塗布により、該液体が蒸発する際の汚れ物質の急激な温度低下により、該汚れ物質が収縮して口金から剥離しやすくなることが考えられる。
【００１５】
該液体の口金面への塗布方法としては液体を含浸させた物質で口金面を擦る方法も適用できるが、噴霧器からの噴霧によって塗布することが均一に塗布できる点から好ましい。
【００１６】
このとき塗布する該液体の量は特に限定されないが、目安として口金表面温度の低下が３〜２０℃の範囲であること、および、ノズル細孔周辺の汚れが塗布によりやや色相を変える量であることが好ましい。口金表面温度の低下が３〜２０℃の範囲であれば、口金洗浄後、約２〜１０分で元の定常時の温度に復帰し、安定した紡糸が可能となる。
【００１７】
また、該液体の塗布による口金表面温度低下が３℃未満の場合は、洗浄効果が不充分になりやすく、表面温度低下が２０℃を超えると、温度低下に基づく洗浄終了後の紡糸安定性の低下がおこりやすい。
【００１８】
また、本発明でいう蒸発潜熱３０ｋＪ／ｍｏｌ以上の液体としては、水、エタノール、過酸化水素水、エチレングリコール等が挙げられるが、常温で液体である点、可燃性蒸気を発生しない点、経済的な点から水が好ましい。
【００１９】
なお、蒸発潜熱は、それぞれの液体の沸点における値である。
【００２０】
さらに本発明では異物の混入による、洗浄不良、糸切れ等の工程安定性低下を防止する点から水中の浮遊物質および、全蒸発残留物が各々０．１％以下の水がより好ましい。
【００２１】
なお、水中の浮遊物質および、全蒸発残留物の測定は、ＪＩＳ Ｋ０１０１−１９９８工業用水試験方法に基づいて行った。
【００２２】
また本発明の口金洗浄方法は、溶融紡糸における口金の汚れを除去するものであるが、溶融紡糸に用いる高分子化合物としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィンなどが挙げられる。
【００２３】
なお、これらの合成高分子化合物は、その製造課程において含まれる触媒残渣、熱分解安定剤や、使用目的に応じた耐光安定剤、つや消し剤、耐磨耗性向上剤などの添加剤が含有されていてもよいが、これらの添加剤自体、または該添加剤の熱分解による生成物が金属酸化物または、リン化合物であるような添加剤を含有する高分子化合物の溶融紡糸にたいして特に本発明の効果がある。
【００２４】
本発明の口金洗浄方法は、溶融紡糸において口金の吐出細孔のまわりに、口金汚れが堆積し、ポリマーの吐出斑、ニーリング現象、糸切れなどの不安定現象が見られるに至った場合行うものであるが、蒸発潜熱３０ｋＪ／ｍｏｌ以上の液体を塗布した後の清掃方法としては、へらなどの道具により口金面を擦って少量のポリマーと共に口金汚れを除去する従来の方法で行えばよい。
【００２５】
また、本発明の蒸発潜熱３０ｋＪ／ｍｏｌ以上の液体を塗布した後に洗浄を行う前に、へらなどの道具により口金面を擦って少量のポリマーと共に口金汚れを除去した後に、本発明の方法を行うことがより好ましい。
【００２６】
本発明の口金洗浄を実施した後は、ポリマーの吐出を再開し、糸条引取りを行う。この吐出再開時には、改めて離型剤の塗布を行うのが紡糸安定性に有効である。
【００２７】
【実施例】
以下、実施例をあげて本発明を説明する。評価は以下の方法で行った。
【００２８】
（口金汚れ堆積物の厚さ）
紡糸を行った口金を取り外し、ポリマーの溶剤（ポリエステルの場合は、ｍ−クレゾール）で加熱洗浄して付着ポリマーを除去し、アセトンで洗浄乾燥後、電子顕微鏡にて吐出細孔周りの汚れ堆積物の厚みの最大値を測定した。
【００２９】
（延撚糸切れ回数）
紡糸巻取りによって得られた未延伸糸を、延伸機により熱延伸操作を行ったときに発生する糸切れを延伸糸１トン当たりの回数として示した。
【００３０】
なお、糸切れにはフィラメント糸を構成する単繊維のうちの一部が切断する現象を含むものとする。
【００３１】
（実施例１）
テレフタル酸と１．２倍モルのエチレングリコールを反応させて得た末端カルボキシル基量が３００ミリ当量／ｋｇであるエチレンテレフタレートオリゴマーに対し、４００ｐｐｍの３酸化アンチモン、１００ｐｐｍのリン酸トリメチルと、５０００ｐｐｍの酸化チタンをいずれも、エチレングリコールに溶解または、分散させた形で添加し、高温減圧下で重縮合して極限粘度０．６８（ｍ−クレゾール溶液で２５℃にて測定）のポリエチレンテレフタレートを得た。
【００３２】
このポリマーを通常の溶融紡糸装置にて、Ｙ字型吐出孔３６個を有する口金より、ポリマー温度２９０℃、吐出量２２ｇ／分、巻取り速度１５００ｍ／分の条件で紡糸を行った。紡糸開始時には、ポリオルガノシロキサンを口金に塗布する。
【００３３】
紡糸開始から２００時間経過した後、巻取り操作を中断し、ステンレス製巾２ｃｍのへらを用いて、ポリオルガノシロキサンを噴霧してからかきとり操作を行い、更に水中の浮遊物質および、全蒸発残留物が各々０．１％以下である水の塗布を実施してから同様のかきとり操作による口金洗浄を行った。
【００３４】
その後、巻取りを再開して紡糸開始から４００時間経過した後、口金汚れ堆積物を測定する錘の口金は取り外し、口金汚れ堆積物の厚さを行った。紡糸を継続する錘は水の塗布を実施してから同様にステンレス製へらによる口金洗浄を行った。
【００３５】
なお、水を塗布して口金洗浄を行う際の、口金表面の温度低下は６℃であり、洗浄終了した後７分後には、もとの温度へ復帰した。
【００３６】
紡糸４００時間経過した時点の吐出孔周辺の汚れ堆積物の厚さの測定結果と、紡糸から、４００時間経過した時点で巻き取った未延伸糸を３倍延伸したときの糸切れ回数の結果を表１に示した。
【００３７】
（比較例１）
実施例１において、紡糸から２００時間、４００時間経過した時点で、水の塗布を行わず、ポリオルガノシロキサン噴霧によるかきとりによる清掃のみを行った以外は実施例１同様に紡糸を行った。
【００３８】
紡糸から４００時間経過した時点の吐出孔周辺の汚れ堆積物の厚さの測定結果と、紡糸から４００時間経過した時点で巻き取った未延伸糸を３倍延伸したときの糸切れ回数の結果を表１に示した。
【００３９】
汚れ堆積物の厚さも大きく、口金面の汚れにより、得られた未延伸糸の延伸工程での糸切れ回数も大きなものとなった。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【発明の効果】
本発明は、通常の丸断面に比べ、ニーリング現象による口金汚れ、吐出細孔周囲の汚れが促進される、異形断面吐出孔を備えた溶融紡糸口金の有効な洗浄方法を提供するものであり、清掃間隔の延長および、口金面連続使用時間の延長、紡糸した繊維の後工程での工程安定性の向上が可能となる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for efficiently cleaning a spinneret surface in a melt spinneret having a deformed cross-section discharge hole, and more particularly to a spinneret cleaning method capable of extending a cleaning interval and extending a continuous use time of the spinneret surface.
[0002]
[Prior art]
Although the melt spinning method of a synthetic polymer compound is widely practiced as a useful method of forming a fibrous material, when a polymer is discharged through a discharge hole of a spinneret, it is contained in the polymer or formed by thermal decomposition. A low molecular compound or a substance obtained by sublimation of a metal compound from a polymer yarn adheres to the surface of the die, which is thermally denatured and solidified and deposited with time, resulting in a so-called die stain around the discharge pores.
[0003]
The die stain causes the spun yarn to be kneaded, causing yarn spots, and eventually deteriorating process stability such as yarn breakage in the spinning step, the subsequent drawing step, and the draw false twisting step.
[0004]
In recent years, in order to improve the texture, gloss, and the like of a fabric, fibers having various shaped cross-section discharge holes such as a triangle other than a round cross-section and a Y-shape have been developed. When fibers are discharged from these irregular cross-section discharge holes, since the distance from the center to the outer periphery of each discharge hole is not constant, the polymer discharge speed distribution in the direction perpendicular to the fiber axis direction is not constant, and the normal round cross section And the degree of adhesion of the polymer is remarkably larger than that of the conventional round cross section, and as a result, the contamination of the base around the discharge pores is promoted.
[0005]
For this reason, applying a release agent such as a silicon compound for the purpose of reducing the adhesion of dirt to the surface of the die is generally known as a method of cleaning the die by melt spinning. The generation of dirt is inevitable, and the process stability deteriorates over time.
[0006]
For this reason, Patent Literature 1 describes a method in which a polyorganosiloxane is applied to a spinneret and then carbon fluoride is applied.
[0007]
However, in this method, a part of the spinneret stain is surely removed by the scraping cleaning, and the stability of the re-started spinning is improved as compared with immediately before the cleaning. Progresses, scraping cleaning is required again, and the base needs to be replaced in a short time.
[0008]
Investigation of the cause revealed that among the stains on the metal, the metal compound and the phosphorus compound adhered largely to the surface of the metal base, and it was found that it was difficult to completely remove the metal compound and the phosphorus compound only by a simple release agent application and scraping operation.
[0009]
[Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open Publication No. Sho 51-19812
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, in which dirt around the discharge pores is promoted as compared with a normal round cross section, and an effective washing of a melt spinneret having a discharge hole with a modified cross section is effective. The present invention provides a method, which makes it possible to extend the cleaning interval, extend the continuous use time of the die surface, and improve the process stability in the post-process of the spun fiber.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention resides in a method of cleaning a spinneret, which comprises cleaning a spinneret surface of a melt spinneret having an irregular cross-section discharge hole after applying a liquid having a latent heat of vaporization of 30 kJ / mol or more to the spinneret surface. .
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The irregular-shaped cross-section discharge hole of the present invention refers to a triangular, quadrangular, Y-shaped or the like having a non-circular cross-section in which the distance from the center of the discharge hole to the periphery of the discharge hole is not constant. In addition, the melt spinneret of the present invention may be a spinneret having a round cross-section in addition to the irregular cross-section discharge hole.
[0013]
Further, in the present invention, it is necessary that the latent heat of vaporization of the liquid applied to the base surface is 30 kJ / mol or more. When a liquid having a latent heat of vaporization of less than 30 kJ / mol is used, a large amount of liquid must be used in order to obtain a sufficient cleaning effect, and the nozzle surface temperature decreases, resulting in a decrease in spinning stability after cleaning. .
[0014]
Although it is not clear why the base dirt is easily removed by applying a liquid having a latent heat of vaporization of 30 kJ / mol or more, the rapid temperature of the contaminated material when the liquid evaporates due to the application of a liquid having a latent heat of vaporization of 30 kJ / mol or more. It is conceivable that the decrease causes the dirt substance to shrink and easily peel off from the base.
[0015]
As a method of applying the liquid to the base surface, a method of rubbing the base surface with a substance impregnated with a liquid can be applied, but it is preferable to apply the liquid by spraying from a sprayer since uniform application is possible.
[0016]
The amount of the liquid to be applied at this time is not particularly limited, but as a guide, the decrease in the die surface temperature is in the range of 3 to 20 ° C., and the amount of dirt around the nozzle pores slightly changes the hue by application. Is preferred. If the decrease in the die surface temperature is in the range of 3 to 20 ° C, the temperature returns to the original steady state temperature in about 2 to 10 minutes after the die washing, and stable spinning is possible.
[0017]
When the surface temperature of the die is decreased by less than 3 ° C. due to the application of the liquid, the cleaning effect tends to be insufficient, and when the surface temperature is decreased by more than 20 ° C., the spinning stability after the completion of the cleaning based on the temperature decrease is reduced. The drop is easy to occur.
[0018]
Examples of the liquid having a latent heat of vaporization of 30 kJ / mol or more in the present invention include water, ethanol, aqueous hydrogen peroxide, and ethylene glycol, but are liquid at ordinary temperature, do not generate flammable vapor, and are economical. Water is preferred from the point of view.
[0019]
The latent heat of evaporation is a value at the boiling point of each liquid.
[0020]
Furthermore, in the present invention, from the viewpoint of preventing a decrease in process stability such as poor cleaning and thread breakage due to the incorporation of foreign matter, it is more preferable that each of the suspended substances in water and water having a total evaporation residue of 0.1% or less is used.
[0021]
In addition, the suspended solids in the water and the total evaporation residue were measured based on JIS K0101-1998 Industrial Water Test Method.
[0022]
The spinneret cleaning method of the present invention is to remove stains on the spinneret during melt spinning. Examples of the polymer compound used for melt spinning include polyester, polyamide, and polyolefin.
[0023]
These synthetic polymer compounds contain additives such as a catalyst residue, a pyrolysis stabilizer, a light stabilizer, a matting agent, and an abrasion resistance improver depending on the purpose of use included in the production process. However, the present invention is particularly applicable to the melt spinning of a polymer compound containing such an additive or an additive whose thermal decomposition product is a metal oxide or a phosphorus compound. effective.
[0024]
The spinneret cleaning method of the present invention is carried out when melted spinning is caused around the discharge pores of the spinneret, where the dirt accumulates and unevenness such as uneven discharge of the polymer, kneeling phenomenon, and thread breakage is observed. However, as a cleaning method after applying a liquid having a latent heat of vaporization of 30 kJ / mol or more, a conventional method of rubbing the base surface with a tool such as a spatula and removing a small amount of polymer with the base surface may be used.
[0025]
Before applying the liquid of the present invention having a latent heat of vaporization of 30 kJ / mol or more and before cleaning, the surface of the base is rubbed with a tool such as a spatula to remove the base with a small amount of polymer, and then the method of the present invention is performed. Is more preferable.
[0026]
After the spinneret cleaning of the present invention is performed, the discharge of the polymer is restarted and the yarn is taken off. At the time of resuming the discharge, it is effective to apply a release agent again for spinning stability.
[0027]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples. The evaluation was performed by the following method.
[0028]
(Thickness of clasp deposits)
Remove the spinneret, heat and wash with a polymer solvent (m-cresol in the case of polyester) to remove the adhered polymer, wash with acetone and dry, and then use an electron microscope to deposit dirt around the discharge pores. The maximum value of the thickness was measured.
[0029]
(Number of twisted yarn breaks)
The yarn breakage generated when the undrawn yarn obtained by spinning and winding was subjected to a hot drawing operation by a drawing machine was shown as the number of times per ton of drawn yarn.
[0030]
Note that the yarn breakage includes a phenomenon in which a part of the single fiber constituting the filament yarn is cut.
[0031]
(Example 1)
With respect to an ethylene terephthalate oligomer having a terminal carboxyl group amount of 300 meq / kg obtained by reacting terephthalic acid and 1.2 times mole of ethylene glycol, 400 ppm of antimony trioxide, 100 ppm of trimethyl phosphate and 5000 ppm of All titanium oxides are dissolved or dispersed in ethylene glycol and added, and polycondensed under high temperature and reduced pressure to obtain polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity of 0.68 (measured at 25 ° C. with m-cresol solution). Was.
[0032]
This polymer was spun from a die having 36 Y-shaped discharge holes under the conditions of a polymer temperature of 290 ° C., a discharge rate of 22 g / min, and a winding speed of 1500 m / min by a usual melt spinning apparatus. At the start of spinning, a polyorganosiloxane is applied to a die.
[0033]
After a lapse of 200 hours from the start of spinning, the winding operation was interrupted, a polyorganosiloxane was sprayed using a stainless steel spatula having a width of 2 cm, and then the scraping operation was performed. , Each of which was 0.1% or less, and then the base was washed by the same scraping operation.
[0034]
Thereafter, winding was restarted, and after 400 hours had passed from the start of spinning, the spinneret of the weight for measuring the spinneret soil deposit was removed, and the thickness of the spinnerer soil deposit was measured. The spinning spindle was coated with water and then washed with a stainless steel spatula.
[0035]
The temperature of the surface of the base was lowered by 6 ° C. when the base was washed by applying water, and returned to the original temperature seven minutes after the completion of the cleaning.
[0036]
The measurement results of the thickness of the dirt deposits around the discharge hole at the time of 400 hours of spinning and the result of the number of times of yarn breakage when the undrawn yarn wound up at 400 hours after the spinning was stretched three times from the spinning were obtained. The results are shown in Table 1.
[0037]
(Comparative Example 1)
In Example 1, spinning was performed in the same manner as in Example 1 except that 200 hours and 400 hours after spinning, water was not applied and only cleaning by scraping with a polyorganosiloxane spray was performed.
[0038]
The measurement results of the thickness of the dirt deposits around the discharge hole at the time when 400 hours have passed from the spinning and the result of the number of yarn breaks when the undrawn yarn wound up at the time at 400 hours after the spinning has been drawn three times are shown. The results are shown in Table 1.
[0039]
The thickness of the dirt deposits was also large, and the number of yarn breaks in the drawing step of the obtained undrawn yarn became large due to the dirt on the die surface.
[0040]
[Table 1]
【The invention's effect】
The present invention is to provide an effective method for cleaning a melt-spinning die provided with a modified cross-section discharge hole, in which, compared to a normal round cross-section, contamination of the die due to the kneeling phenomenon, dirt around the discharge pores is promoted, It is possible to extend the cleaning interval, extend the continuous use time of the die surface, and improve the process stability in the post-process of the spun fiber.