JP2005517821A - ポリエステエル多繊維糸の製造及び巻き取り方法並びに前記方法により得られるポリエステル多繊維糸並びに一本又は複数本の多繊維糸巻き取り装置 - Google Patents

Abstract

ポリエステエル多繊維糸の総重量に対して、少なくとも90重量％がポリブチレン・テレフタレート（PBT）および／またはポリトリメチレン・テレフタレート（PTMT）、好ましくはPTMTで構成され、貯蔵中長期の安定性を有し、かつ、貯蔵及び輸送中の温度上昇に対して反応しない少なくとも一つの糸パッケージを供給するための、少なくとも一つのポリエステエル多繊維糸の製造及び巻き取り方法であって、該方法は、前記ポリエステエル多繊維糸の巻取りパッケージが45℃〜65℃の範囲の温度で熱処理されることを特徴とする。

Description

本発明は、ポリエステル多繊維糸の紡糸及び巻き取り方法に関し、該ポリエステル多繊維糸は、ポリエステル繊維の全重量に対する少なくとも90重量％の量がポリブチレン・テフタレート（PBT）及び／又はポリトリメチレン・テレフィタレート（PTMT）、好ましくはPTMTからなり、さらに、本発明は、前記方法により得られるポリエステル多繊維糸及び一本又は複数本の多繊維糸巻き取り装置に関する。

２段階法によるポリエステル多繊維糸、特にポリエチレン・テレフタレート（PET）多繊維糸の連続的製造方法は既に知られている。ここでは、多繊維糸は、第１段階で紡がれて巻き取られ、第２段階で完成形へと引き伸ばされ熱固定されるか、または伸張織り（stretch-textured）されて太い多繊維糸となる。これら２つの段階の間で、多繊維糸のパッケージは、温度が上昇しても第２の織り段階の加工条件及び製品の品質に何ら影響を与えないように、長期間の貯蔵及び輸送が行われる。

ドイツ国ミュンヘンのHanser-Velag出版のF. Fourne (1995)による教本「合成繊維」（Synthetic Filaments）は、紡糸及び巻き取り技術に存在する主原理について述べることにより、この分野の一般的な全体像を提供している。しかしながら、PET多繊維糸に比べてポリトリメチレン・テレフタレート（PTMT）またはポリブチレン・テフタレート（PBT）の多繊維糸は、かなり縮む傾向があり、紡糸の直後及び巻き取り時並びに巻き取りの数時間後又は数日後の両方で、前記傾向により多繊維糸は短くなる。それにより、この糸パッケージは圧縮され、その結果、極端な場合、この糸パッケージは、もはやチャックから取り外すことができなくなる。長期の貯蔵又は輸送の間、特に高温で、この糸パッケージは、その望ましいチーズ様の形状を維持せず、重大な巻き戻りの問題だけでなく、ウスター値（uster values）を極めて増大させる様な、糸特性悪化の原因となる硬い縁を有する出っ張り、すなわちバルジ（bulges）を形成する。糸パッケージの重量を２kg以下に限定することだけが、PET糸の加工中には通常起こらないこれらの問題に対する救済策を提供する。

さらに、PET多繊維糸に比較して、PBT多繊維糸またはPTMT多繊維糸は、貯蔵中次第に経年変化する。構造的硬化が現れ、時の経過と共に多繊維糸の性質（例えば、ボイル−オフ収縮、結晶化の程度）を変える。それにも拘わらず、産業上、時が経過してもその性質を維持し、その結果、前記多繊維糸のその後の処理が連続的に行なえ、かつ、多繊維糸に安定した特性を与えることの出来る多繊維糸が要求されている。

上記のPET及びPBT又はPTMT間の性質の相違は、一般的にそれらの構造的相違に起因し、また、例えばChemical Filaments Int. 第50巻（2000）の第53頁で扱われており、それはまた2001年9月13日〜15日Dornbirnで開催された39th Int. Man-Made Filaments Congressの一つの論題であった。このようにして、鎖形成の相違、ガラス転移温度の相違及びこれらのポリマーの弾性回復作用の相違は、糸特性の相違によるものであると推察される。

これらの問題を解決しようとする最初の試みは、国際特許出願WO 99/27168及びWO 01/04393及び欧州特許EP 0731196B1に記載されている。WO 99/27168に記載の少なくとも90重量％のポリトリメチレン・テレフタレートから構成されるポリエステル多繊維糸の製造は、紡糸及び伸張の手段により行なわれ、そこには、2100m/min以下の紡糸速度が記載されているが、これらは経済的には極めて低すぎる。この方法により得られるポリエステル多繊維糸は、５％〜16％のボイル−オフ収縮及び破断時で20％〜60％の伸張を示すが、これは、多少満足できる程度に過ぎない。何故ならば、低い伸びでの破断のせいで、これらの多繊維糸の次の加工（処理）において、より多くの数の加工欠陥を予定しなければならないためである。さらに、最終糸は、低伸張で破断し伸張が不充分である。

WO 01/04393は、加熱されたゴデット（godets）を用いて多繊維糸を熱処理する方法について触れている。WO 01/04393には、前記方法で得られる糸パッケージの貯蔵中の安定性も輸送中の安定性もいずれも開示されていない。WO 01/04393の方法の欠点は、効果的な紡糸に低速度を必要とする点にある。経済的な理由で紡糸速度を増すと、多繊維糸と加熱されたゴデットとの接触時間が減少し、その結果、糸パッケージの長期安定性が減少する。

欧州特許EP 0731196B1は、合成糸の紡糸、伸張、及び巻き取りをクレームし、そこで糸は、伸張工程の後で且つ巻き取り工程の前に、収縮傾向を低減するために熱処理される。前記熱処理は、糸を、長さ方向に延びた加熱表面に沿って、極めて接近してはいるが本質的には接触しない状態で導くことにより行なわれ、そこでは加熱表面の温度は糸の溶融温度より高い。使用可能な合成糸はまた、ポリトリメチレン・テレフタレート糸を含む。糸パッケージの処理は該特許には記載がない。そのうえ、糸パッケージの貯蔵安定性または輸送中の安定性の両方とも述べられていない。

多繊維糸の紡糸及び巻き取り中に一般に見られるその他の問題は、騒音問題であり、特に巻き取り機の付近の騒音問題である。したがって、巻き取り機を騒音隔離箱に閉じ込めることが提案されてきた。しかしながら、この音響隔離箱内での糸パッケージの熱処理は、先行技術には開示されていない。

上記先行技術の問題点を克服することが本発明の目的である。特に、少なくとも繊維の全重量に対して90重量％がPBTおよび／またはPTMTから構成されるポリエステル多繊維糸の紡糸及び巻き取りの方法を提供することが本発明の目的であり、それによりポリエステル多繊維糸の製造及び巻き取りを容易に行なうことが可能となり、特に、ポリエステル多繊維糸は、糸の性質に関して高均一性はもちろん、0〜10％、好ましくは０〜５％の範囲のボイル−オフ収縮、60％〜145％の伸張を破断時で示す。

多繊維糸を巻き取るための装置を提供することは、本発明のもう一つの目的であり、この装置を用いることにより、２kg以上、好ましくは４kg以上の、また好ましくはチーズ様の形状を有する糸パッケージを得ることができ、そこでは前記多繊維糸は、少なくとも多繊維糸の全重量に対して90重量％がPBTおよび／またはPTMTから成っている。

本発明のもう一つの目的は、大規模な技術的スケールで且つ経済的な方法で行うことができるポリエステル多繊維糸の紡糸及び巻き取りの方法を詳細に記載することである。本発明の方法により、可能な最も早い巻き取り速度、好ましくは2100
m/min以上の速度を可能にすることである。

本発明の方法により得られるポリエステル多繊維糸の貯蔵性を改善することも本発明の他の目的である。これらはまた、例えば貯蔵中及び輸送中の温度上昇に対して反応しないで、11週のような長期間貯蔵することができることである。糸パッケージの貯蔵中の収縮や変形、特に糸パッケージがチャックからもはや離れることができない程度の収縮は、硬い縁を有するバルジの形成同様、可能な限り避けなければならず、その結果、巻き戻りの問題は、糸パッケージのその後の工程において起こらない。

本発明によると、ポリエステル多繊維糸は、簡単な方法で、伸張または伸張織り工程で、特に高織り速度、好ましくは450 ｍ/min以上で、さらに処理できることである。伸張織り（stretch texturing）で得られる多繊維糸は、高伸張破断、少量の毛細管断裂及び促染補助剤（担体）無しでの均一可染性の他、高引張強度の様な際立った材料特性を有することである。

しかしながら、これらの目的は、明確には述べられていないが、本明細書に紹介的な方法で論議されている点から容易に導き出されるか又は推測することができる付加的な目的と同様に、ポリエステル繊維の全重量に対して、少なくとも90重量％がポリブチレン・テレフタレート（PBT）及び／又はポリトリメチレン・テレフタレート（PTMT）から構成されるポリエステル多繊維糸の製造及び巻き取り方法により解決され、クレーム１に従属する、前記方法の特に有利な変形が従属方法クレームとして請求されている。紡糸方法により得られるポリエステル多繊維糸は、従属する物のクレームにおいて述べられているのに対し、一つまたはそれ以上の多繊維糸の巻き取り装置及び本発明による前記装置の好ましく適した実施例は、本発明の装置クレームにより保護されている。

本発明の方法、即ち、ポリエステル多繊維糸の全重量に対して90重量％がポリブチレン・テレフタレート（PBT）及び／又はポリトリメチレン・テレフタレート（PTMT）、好ましくはPTMTから構成される少なくとも一つのポリエステル多繊維糸の製造及び巻き取り方法であって、そこでは前記方法は少なくとも一つの前記ポリエステル多繊維糸の巻きパッケージが45℃〜65℃の範囲の温度で熱処理されることに特徴を有し、この方法を適用することにより、貯蔵中長期間の安定性を有する少なくとも一つのPBT及び／又はPTMTの糸パッケージを得ることが可能となり、かつ、前記方法は、貯蔵中及び輸送中の温度の上昇に対して反応しない。特に、前記糸パッケージは、長期間、例えば11週、そのチーズ様形状はもちろんその糸の特性を維持する。貯蔵中の糸パッケージの収縮及び変形、特に硬い縁を有するバルジの形成がもはや観測されない程度の収縮であって、その結果糸パッケージの処理中に巻き戻りの問題は起こらない。

ケーシング及び管を固定することのできる回転スピンドルを有し、前記管は前記ケーシング内に収納され、そこでは、前記装置は、前記ケーシングの前記内側が加熱可能であることに特徴を有する、一つまたはそれ以上の多繊維糸の巻き取り装置を提供することにより、それは、簡単には予見できなかった方法で、本発明の装置を提供することに成功し、その装置を使用することにより、本発明によるポリエステル多繊維糸の製造及び巻き取り方法を特に有利なやり方で実現することができる。

本発明による方法は、同時に一連の付随的利点を有する。これらは特に以下のものを含む。
・本発明の方法は、大きな技術的スケールで、簡単な方法で且つ経済的に実行することができる。特に、本発明の方法は、2100 m/min以上での高速巻き取りが可能である。
・本発明の方法により得ることができるポリエステル多繊維糸は、その結果として、伸張方法または伸張織り方法のいずれかにおいて、大きな技術的スケールで、簡単且つ経済的な方法で、更なる処理が可能である。それによりこの織りは、450m/min以上の速度で実行することができる。
・本発明により得られるポリエステル多繊維糸の高均一性のおかげで、簡単にチーズ様形状のパッケージを提供することができ、それにより、ポリエステル多繊維糸の均一性及びほとんど欠点のない表面着色（染色）並びに更なる処理が可能になる。
・伸張織りにより得られる多繊維糸は、高伸張破断の他に、高引っ張り強度をも有する。

以下、図面を参照して本発明を更に詳細に説明する。図面中、
図１は、一つ又はそれ以上の多繊維糸の巻き取り方法を示す概略図であり、
図２は、チーズ様形状の糸パッケージの普通状態の形状を示す概略図であり、
図３は、膨張（bulging）と収縮が起きている糸パッケージの形状を示す概略図である。

本発明は、ケーシングと管が固定される回転可能なスピンドルから成り、その結果、該管がケーシングの内側に収納される、一つ又はそれ以上の多繊維糸の巻き取り装置に関する。したがって、回転可能なスピンドルは、巻き取り機の一部である。該管は、前記回転可能なスピンドルのチャックに固定され、そして、多繊維糸は、前記管に巻き取られて糸パッケージを形成する。巻き取り後、糸パッケージを運ぶ管はチャックから取り外すことができる。

本発明によれば、どの様なタイプの巻き取り機でも、多繊維糸の総重量に対して少なくとも90重量％がPBT及び／又はPTMTから構成されるポリエステル多繊維糸が巻き取られる限りは、使用でき、そこでは、巻き取り速度は、好ましくは2100m/min以上である。より詳細については、技術文献、特に、F. Fourne（1995）著、ドイツ国ミュンヘンのHanser-Verrlag出版の教本「合成繊維」（“Synthetic Filaments”）を参照されたい。

当技術分野で知られている従来の巻き取り機は、一つのスピンドルで一つ又はそれ以上、特には12までの多繊維糸を同時に巻き取ることができるので、紡糸方法の効率を改善するために、本発明の巻き取り装置もまた１つ又はそれ以上、特には１〜12の多繊維糸を同時に巻き取ることができる。

本発明のケーシングは、当技術分野で知られたどの様な材料で作られても良い。しかしながら、ケーシングは、好ましくは防音効果のある断熱材から作られるのが特に有利であることが証明されている。適した材料は、プラスチック、好ましくはガラス転移温度が65℃より高いプラスチック、ステンレス鋼の様な金属、例えば金属合金を包含するが、これらには限定されない。前記断熱材は、２層、３層又はそれ以上の層から成る一つまたは多層構造であってもよい。好ましくは、断熱材は、熱伝導係数が10W/（ｍ*Ｋ）より小さく、より好ましくは１W/（ｍ*Ｋ）より小さく、特には0.5 W/（ｍ*Ｋ）より小さく、最も好ましくは0.1 W/（ｍ*Ｋ）より小さな値を示すものである。本発明の特に好ましい実施例によれば、熱、好ましくは音も遮断する材料は、３層構造を有し、そこでは真中の層は0.1/（ｍ*Ｋ）より小さな熱伝導係数を示す断熱材で作られ、外側の層は好ましくは金属または金属合金で作られる。

本発明によれば、ケーシングのサイズは、好ましくは巻き取り機を完全に収容できるか、または、少なくとも最終糸パッケージを運ぶ管の最大直径を有するチャックを収容できるかのいずれかの方法で大きさが決められる。付設した巻取り設備、好ましくは巻き取り速度制御用の接触ロール、及び好ましくはトラバース装置もまた収められていることが好ましい。ケーシングの最少寸法は、高品質の糸の欠点の無い巻き取り方法を保証する。一方、ケーシングのサイズを、巻き取り室において、前記ケーシングの外部に標準作業環境が得られるように最少にして、前記ケーシング内部の加熱に必要なコストを最少にすることもまた有利である。ケーシングは、大きな重量、好ましくは２kg以上の重量を有する糸パッケージの製造の他に、好ましくは、簡単な方法で多繊維糸の挿入、糸パッケージの取り外しを可能とすべきである。

本発明によれば、前記ケーシングの内部を加熱することができる。この目的のため、前記ケーシングの内部は、好ましくは、熱伝導、熱歪み及び／又は熱放射により糸パッケージの加熱を可能とする、一つまたはそれ以上の加熱部材を有する。特に、本発明に合った好ましい加熱部材は、加熱されたロール及び／又は放熱器を含むが、これらに限定されない。

本発明の一つの特に好ましい実施例に依れば、一つまたはそれ以上の多繊維糸巻き取り用装置は、巻き取り速度を制御するための接触ロールを有し、そこでは該接触ロールはケーシングの内側に位置し且つ加熱可能である。それにより、巻き取り速度を測定かつ制御し、また同時に糸パッケージを熱処理することが可能である。

本発明のその他の特に好ましい実施例に依れば、ケーシングの内部は、好ましくは、少なくとも一つのガスの入口を通って前記ケーシング内に供給される加熱ガスを使用して加熱される。さらに、前記ケーシングは、また、前記ケーシングからの少なくとも一つのガスの出口を有し、そこでは、前記入口及び出口は、好ましくは前記ガスが循環することが出来るように接続される。この点に関し、前記入口及び出口は、糸の移動方向から見て、前記ガスが後方から供給され、回転可能なスピンドル上に固定された前記管の前方から抜き取られる様に、配置されるのが特に有利であることが証明されている。

ケーシングの内側の温度は、前記ケーシングの内側に取り付けられた一つ又はそれ以上の温度測定手段を用いて測定される。それにより、ケーシングがまた、少なくとも一つの前記ケーシング内へのガスの入口及び前記ガス、特に前記ケーシングの外側のガスの加熱手段を有することが特に好ましく、そこでは、ケーシングの内側の温度測定手段及び前記ガスの加熱手段は、好ましくは、前記ケーシングの内側の温度が、即ち予め決められた温度範囲内の温度、好ましくは45℃〜65℃の温度範囲内で制御される様に、接続される。本発明の一つの特に好ましい実施例によれば、ケーシングの内側の温度は、温度測定手段により測定され、設定値と比較され、その温度偏差によって、前記ケーシング内の温度が望ましい温度範囲内に収まるように、熱風の温度が適切に（上げたり、下げたり又は維持するように）制御される。

さらに、ケーシング内部の温度分布を決定するために、また高温ガスの温度及びその流速を適切に適用することにより可能となる最高レベルの均一な温度分布を保証するために、２乃至それ以上の温度測定手段をケーシングの内側に配置することもまた有効である。

巻き取り作業の開始前に多繊維糸を挿入するため、本発明の装置は、好ましくは開口部を有し、そこでは、スリット状の開口部が特に好ましい。スリットは、好ましくは、前記多繊維糸を糸の移動方向を横切って挿入でき、かつ、有利には、ケーシング内の如何なる温度勾配も可能な限り避けられる様に、スリットが、内部を外部から遮蔽する目的に適した手段により部分的に覆われるように配置される。本発明の一つの特に好ましい実施例によれば、その覆いは、紡糸及び巻き取り工程の間、スリットを部分的に覆うことができ、かつ糸の移動方向を横切る様に多繊維糸を挿入するために開くことが出来るフラップの形で設置される。そのために、フラップは、好ましくは一つまたはそれ以上の溝を有し、フラップが閉じている時、そこを通って多繊維糸がケーシング内に入ることが出来、そこでは、一つ又はそれ以上の溝の位置とサイズが、糸パッケージの横方向の長さに対応して適宜選択される。

本発明による一つ又はそれ以上の多繊維糸の巻き取り装置は、好ましくは、糸パッケージを特定の形に制御するためにトラバース装置を有する。それにより、本発明は、特殊な形のトラバース装置の使用に限定されず、本発明の目的が達成される限り、周知のどの様なトラバース装置でも使用することができる。

トラバース装置の位置は、本発明においてなんら制限されないが、例えば、その位置は前記ケーシングの外側、好ましくは多繊維糸をケーシング内に挿入するための開口部端の右側に位置し、そこでは、開口部は、好ましくは、管に平行に延びるスリットの形で設けられた一つ又はそれ以上の溝（recesses）を有するフラップでカバーされたスリットの形で設けられる。溝スリットの長さは、望ましいトラバース長さにしたがって適切に選択される。しかしながら、トラバース装置は、好ましくは、ケーシングの内側に位置し、かつ、好ましくは糸の移動方向から見て多繊維が巻き上げられる管の前に配置される。それにより、好ましくは一つ又はそれ以上の溝を有するフラップでカバーされたスリットの形で設けられた開口部の寸法を最少にすることができ、その結果、ケーシングの内側の温度勾配の発生が可能な最高のレベルまで抑えられる。本発明の一つの特に好ましい実施例によれば、前記一つ又はそれ以上の溝は、フラップが閉じられると小さな孔となり、そこでは、孔のサイズは、好ましくは多繊維糸の太さに合わせられる。

本発明の装置は、糸パッケージを取り外すために、適宜開くことができ、そこではこの開口部は、紡糸及び巻き取りの間、ケーシング内部の温度を一定にするため閉じることができる、閉鎖可能な開口部の形で設けるのが特に好ましい。前記閉鎖可能な開口部の特に好ましい実施例は、多繊維を挿入するために、または出来た糸パッケージを取り外すために開くことが出来、かつ紡糸及び巻き取り工程の間、閉じることが出来るドアである。それにより、閉鎖可能な開口部は、好ましくは前記ケーシングの前端部に設けられる。

図１には、本発明の装置の好ましい実施例が模式的に示されている。一つまたはそれ以上の多繊維糸の巻き取り装置２は、ケーシング４を有する。本実施例では、ケーシング４は底壁６、頂壁８、２つの側壁10，12、前壁14及び後壁16を有するケーシングの形を有し、頂壁８は入ってくる多繊維糸と対面している。前壁14はドアの機能を有し、即ち、ケーシング４は前壁14により開いたり閉じたりすることができる。ケーシング４の後壁16の外側には、駆動装置18が設けられている。

開口部20は、頂壁8に設けられ、前壁14から後壁16へ向かって延びるスリットの形を有しており、また、これは側壁10，12に平行である。前記開口部20は、多繊維糸26が開口部20を通ってケーシング４内に入ることのできる溝24を有するフラップ22で部分的に覆われている。開口部20が前壁14に向かって延びているため、多繊維糸26は、前壁14及びフラップ22を開けて、ケーシング４の側面から挿入される。

図１中に、開口部20の後ろに矢印Ａで示されている多繊維糸の移動方向、ケーシング４の内側にトラバース装置28が設置されている。トラバース装置28は、後壁16で駆動装置18と相互に連結され、かつ駆動される。多繊維糸26の移動方向Ａから見て、回転可能なスピンドルのチャックに固定された管30は、ケーシング４の内側のトラバース装置28の後ろに配置される。管30は、後壁16から頂壁８に平行に前壁14の方向に延びている。スピンドルは、スピンドルと該スピンドルに固定された管30が、駆動装置18の作動中、その軸周りに回転出来るように、駆動装置18に接続されている。

ケーシング４の内側には、少なくとも一つのセンサーがあり、図１には、ケーシングの内部温度測定用及び熱流制御用の２つのセンサー32が有り、そこでは前記センサー32は管30の後ろに配置され、もう一つのセンサーは多繊維糸26の移動方向Ａから見て管30の前に配置されている。

ケーシング４は更に、頂壁８に設置された出口34及び後壁16に設置された入口36を有し、即ち、出口34は管30の前に設置され、入口36は多繊維糸26の移動方向Ａから見て管30の後ろに設置されている。出口34は、高温ガスを循環させ且つプロセスコストを最少にするために、図１に破線で示した導管40を介して加熱・ブロー装置38に選択的に接続される。入口36は、導管42を介して加熱・ブロー装置38と接続されている。加熱・ブロー装置38は、ガスがケーシング４を通って循環する様に、ガス、例えば空気を加熱し、矢印Ｂで示される方向に前記ガスを吹き込む。管が配置されている領域の温度は、センサー32により測定される値に基づいて、加熱・ブロー装置38の出力を制御することにより制御することができる。

以下に、本発明の前記装置２の動作について述べる。最初に、多繊維糸26は、糸パッケージを形成するために、チャックに固定された管に、好ましくは空気吸込み銃（air suction gun）により結ばれる。そのため、前壁14及びフラップ22は開放されなければならず、その結果、多繊維糸26は、スリット状開口部20に挿入される。多繊維糸26が開口部20及びトラバース装置28に挿入され、さらにそれらが管上に固定された後、前壁14及びフラップ22は、各多繊維糸がフラップの別々の溝24を通って進み、各溝24がそれぞれ１本の多繊維糸26の幅に相当する幅を有する様に、再び閉じられる。その後、糸パッケージ44が製造される様に、スピンドル及びトラバース装置28に固定された管30及びトラバース装置28が駆動装置18により駆動される。

多繊維糸26を巻き取る間、熱せられたガスは、入口36からケーシング４内に導かれ、その結果、ケーシング及び管30上の糸パッケージ44が加熱される。加熱ガスは、出口34を介して加熱・ブロー装置38に排出され、それにより、糸パッケージ44及び繊維26に予め選択された温度を与える。

多繊維糸を巻き取る前記装置は、当技術分野で知られているどの様な多繊維糸を巻き取るのにも使用することが出来る。適した多繊維糸は、少なくともその90重量％がポリエステル、例えばポリエチレン・テレフタレート、PBT及び／またはPTMTの様なポリエステル、及び／またはナイロン−６及び／またはナイロン６,６の様なポリイミドからなる糸を含むが、それらには限定されない。しかしながら、本発明の多繊維糸を巻き取る装置は、好ましくは、ポリエステル多繊維の全重量に対して少なくとも90重量％がポリブチレン・テレフタレート（PBT）及び／またはポリトリメチレン・テレフタレート（PTMT）から構成されるポリエステル多繊維糸の巻き取りに使用される。

したがって、本発明の他の一面は、ポリエステル多繊維糸の全重量に対して少なくとも90重量％がポリブチレン・テレフタレート（PBT）及び／またはポリトリメチレン・テレフタレート（PTMT）から構成される少なくとも１つのポリエステル多繊維糸の製造及び巻き取り方法にも言及している。ポリブチレン・テレフタレート（PBT）及び／またはポリトリメチレン・テレフタレート（PTMT）は、当技術分野では、既に周知である。ポリブチレン・テレフタレート（PBT）は、テレフタル酸と等モル量の１,４−ブタンジオールとの重縮合反応により得ることが出来、他方、ポリトリメチレン・テレフタレートは、テレフタル酸と等モル量の１,３−プロパンジオールとの重縮合反応により得ることが出来る。両ポリエステルの混合物もまた考えられる。本発明によれば、PTMTの使用は特に好ましい。

ポリエステルは、単独重合体でも共重合体でもよい。共重合体の好ましい例は、繰返しPTMT及び／またはPBTユニットに加え、ポリエステルの全繰返しユニットに対して、添加量が15モル％までの例えば、エチル・グリコール、ジエチル・グリコール、トリエチレン・グリコール、１,４−シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレン・グリコール、イソフタル酸、及び／またはアジピン酸の様な、通常のコモノマー（共重合体中の単量体）の繰返しユニットを有する共重合体を含むが、それらには限定されない。しかしながら、本発明においては、ポリエステル単独重合体が特に好ましい。

本発明におけるポリエステルは、混合物として、触媒、安定剤、帯電防止剤、抗酸化剤、難燃剤、着色剤、着色剤吸収改質剤、光安定剤、有機亜燐酸塩、光学光沢剤、及びつや消し剤の様な正常な量の追加の添加剤を含んでいてもよい。このポリエステルは、多繊維糸の全重量に対して、好ましくは０〜５重量％の添加剤を含む。

本発明において使用可能なポリエステルは、好ましくは熱可塑性であって、繊維に紡ぐことができる。そのため0.70 dl/g〜0.95 dl/gの範囲の固有粘度を有するポリエステルは、特に有利である。

本発明の方法は、特別なタイプの紡糸方法に制限されない； 当技術分野で周知の、如何なるタイプの従来の紡糸方法でも採用することができる。したがって、たとえ、本発明の特に好ましい紡糸方法が以下に述べられていても、前記方法の詳細に付いては、一般的な参考文献、特に独国Hanser-Verlag出版のF. Fourne (1995)著「合成繊維」を参照すべきである。

本発明の方法においては、ポリエステル溶融物の溶融体または混合物は、ノズルアセンブリー中に押しこまれ、前記アセンブリーのノズルプレートのノズル開口部を通って、一定の回転速度で紡糸ポンプにより溶融繊維として押出され、そこでは、回転速度は、所望の糸力価（thread titer）が得られるような方法で、周知の演算式により調節される。

この溶融物は、例えば、押出機の中でポリマーチップから製造され、それによりチップスを先ず30 ppm以下の含水率、特には15 ppm以下の含水率に乾燥させることが特に好ましい。

押出された繊維は、その後、凝固温度以下の温度まで冷却される。本発明では、凝固温度は、溶融物が固体状態に変化する温度である。

本発明によれば、繊維を、もはや繊維が本質的に粘着性がなくなる温度まで冷却することが特に適していることが証明されている。繊維を結晶化温度以下、特にはガラス温度以下の温度に冷却することが特に有利である。

繊維を急冷または冷却する手段は、従来技術で周知である。

繊維は、所望の量のスピンフィニッシュ（spin finish ）を一様な速度で糸に与えるオイラーピン（oiler pin）に束ねられる。

本発明によれば、多繊維糸は、好ましくは巻き取られる前に絡ませられる。

束にされた糸は、1番目のゴデットシステムを用いて抜き取られ、巻き取り機に案内される。糸が巻き取り機アセンブリーで巻き取られる前に、別のゴデットシステムが採用され、管上にパッケージを形成する。糸の引き伸ばし、熱硬化及び緩和用に、追加のさらなるゴデットシステムが図には含まれている。

本発明によれば、ポリエステル多繊維糸は、好ましくは巻き取りに先立って、50〜150 ℃の範囲の温度で熱処理され、そこでは、前記熱処理は、当技術分野の周知の方法のどのような方法によって行なわれてもよい。

本発明の一つの特に好ましい実施例によれば、ポリエステル繊維は、加熱ゴデットを使用して熱処理される。適したゴデットは、（ドイツ国）ミュンヘンのHanser-Verlag出版の、F. Fourne (1995)著の文献「合成繊維」に一般的に記載されたものを含むが、それらに限定されない。

本発明のその他の好ましい実施例によれば、ポリエステル繊維は、加熱ガス、特には加熱空気を使用して熱処理される。

本発明のその他の好ましい実施例に依れば、ポリエステル繊維は、輻射熱を使用して熱処理される。

ポリエステル繊維の熱処理は、長さ方向に延びた加熱表面に沿って極めて接近してはいるが本来接触していない糸を案内することにより行われ、そこでは、この種の熱処理の適したタイプは、例えば、特許文献EP731196に記載されている。

安定し、欠点のないパッケージは、糸の巻き戻り欠点がなく、かつ欠点のない更なる理想的な処理にとって基本的な必須条件である。本発明に関しては、巻き取りの間、前記多繊維糸の巻き取られたパッケージは、45〜65℃の範囲の温度で熱処理される。それにより、前記熱処理は、当技術分野で周知のどの様な方法によっても実行することができる。適した方法は、そこでは巻き取られたパッケージの加熱原理が熱伝導、熱対流及び／又は熱輻射に基礎を置く方法を含むが、それらには限定されない。本発明の特に好ましい実施例によれば、前記パッケージは、加熱ロール、好ましくは同時に巻き取り速度を測定及び制御する加熱接触ロールを使用して熱処理される。本発明のその他の特に好ましい実施例によると、前記パッケージは、輻射熱を使用して熱処理される。

本発明の更に特に好ましい実施例によると、前記パッケージは、加熱ガス、例えば、加熱空気及び窒素、ヘリウム及び／又はアルゴンの様な不活性ガスを使用して熱処理される。加熱空気の使用は、本発明の場合は特に好ましい。加熱ガスの温度は、好ましくはケーシングの内部の温度が45〜65℃の範囲内にあるように適宜設定される。したがって、本発明の特に好ましい一実施例によると、ガスの温度は45〜65 ℃の範囲にある。ガスの相対的湿度は、好ましくは、40〜90％の範囲である。ケーシングのガス入口での流速は、５〜100 m³/hの範囲である。

パッケージの熱処理は、好ましくは前記巻き取り装置を使用して行なわれ、そこでは、管は巻き取り装置の回転可能なスピンドルに固定され、その結果、管はケーシング内部に収められる。ガスは、好ましくは入口を通って前記ケーシング中へ供給され、かつ出口を通って前記ケーシングから抜き取られ、そこでは、入口と出口は、好ましくは、前記ガスが前記入口と出口を有する循環路を循環する循環路を形成するように接続される。これに関連して、糸の移動方向から見て、ガスを前記管の後ろから供給し、前記管の前から抜き取ることが特に有利であることが証明されている。例え、ガスがケーシングの内部でまた加熱されても、前記加熱は好ましくはケーシングの外で行なわれる。

本発明に依れば、ケーシング内部の温度を測定し且つ適した加熱方法により、ケーシング内部の温度は４５℃〜６５℃の範囲内にある様に、ガスの温度を調節することが好ましい。これにより、ケーシング内部の温度は、ケーシング内部の温度が一定であることを証明し且つ保証するために、ケーシング内部の少なくとも２つの異なる位置、好ましくは糸の移動方向から見て、管の前と後ろで測定される。温度勾配の発生は、ガス温度及び／又はその流量（流速）を適宜調整して避ける。

パッケージの形は、好ましくはトラバース装置の使用により制限され、該トラバース装置は、ケーシングの外側及び内側のいずれに位置しても良い。しかしながら、パッケージの形は、糸の移動方向から見て、前記管の前に配置されるトラバース装置を使用して制御するのが特に有利である。本発明のこの非常に好ましい実施例を用いることにより、そこを通って糸が巻き取り装置に案内される開口部の寸法を、ケーシング内部の温度勾配の発生が可能な限り抑制される様に、最小にすることができる。

本発明の方法によれば、図２に模式的に示されている様に、チーズ様の形状を有する糸パッケージを製造することが可能となる。糸パッケージの貯蔵中の収縮及び変形、特に糸パッケージがもはやチャックから抜き取ることができないような収縮は、硬い縁を有するバルジの形成と同様、図３に概略的に示されている様に、もはや観察されず、その結果、糸パッケージのその後の処理の間、巻き戻りの問題は起こらない。それにより、本発明の方法により得られるポリエステルパッケージは、貯蔵中、改善された長期安定性を示し、かつ、貯蔵び輸送中に上昇した温度に対して反応しない。特に、それらは、長い時間、例えば11週間の貯蔵の時でさえ、それらの好ましい特性とチーズ様の形状を維持している。

本発明の巻き取り張力を付与するため、POYの巻き取り速度（winding speed）は、巻き上げ速度（take-up speed）より０−２％小さくするのが有利である。巻き取り速度は、紡糸巻き上げ速度（spinning take-up speed）より０−１％低い速度を選択するのが好ましい。巻き上げ速度は、2,100 m/min以上が好ましく、より好ましくは2,500〜6,000m/minの範囲、特には3,500〜6,000 m/minの範囲が好ましい。

本発明により得られるポリエステル多繊維糸は、先行技術のものに比べて優れた特性を示す。好ましくは、それらは、破断時で60％〜145 ％の範囲の伸び、及び0〜10％、特には０〜５％の範囲のボイル−オフ収縮を示す。それらにより、大規模な技術的スケールで、伸張工程または伸張織り工程で次の処理が容易に且つ経済的に可能となる。それにより、450m/min以上の速度で織り（texturing）を実行することできる。伸張織りにより得ることができる多繊維糸は、破断時の高伸張度、低毛細管破壊及び沸騰温度での均一な可染性と同様、高引張強度を有する。

報告されている物質のパラメーターを決定する分析手法は、当業者には周知である。それらは、技術文献、例えばWO 99/07927から認められ、そこに参考として組み込まれ、明確に開示されている。

固有粘度は、Ubbelohde社の毛細管粘度計で２５℃で測定され、周知の公式に従って計算される。フェノール／１,２ジクロロベンゾールの混合液が、重量比３：２で溶剤として用いられる。その溶液の濃度は、100mlの溶液に対し0.5 gである。

Mettler社のDSC熱量計装置は、融点の決定や、結晶化、ガラス化温度の測定に用いられる。ここでは、そのサンプルはそれにより先ず280 ℃まで加熱されて溶融され、その後急冷される。DSC測定は、10K/minの加熱速度で、20〜280 ℃の範囲で行なわれる。温度値は、演算装置（プロセッサー）により決定される。

繊維の密度の決定は、23±0.1 ℃の温度で、密度／勾配円柱中で行なわれる。試薬には、ｎ−ヘプタン（C₇H₁₆）とテトラクロロメタン（CCI₄）が用いられる。密度測定の結果は、無定形ポリエステルＤ_aの密度及び結晶性ポリエステルＤ_kの密度がその基礎として採用されているため、結晶化の程度の計算に使用される。該当演算は、文献から周知である。即ち、例えば、以下の値が、PTMT：Da＝1.295g/cm³及びＤ_k＝1.429 g/cm³にとって、妥当である。

力価（titer）は、精密巻取り機械及び計量装置により周知の方法で決定される。それにより、初期応力（prestress）は、繊維に対して0.05cN/dtexになり、織られた糸に対して0.2 cN/dtexになる。

引張強度及び破断時の伸びは、以下の条件でスタティマット（Statimat）測定装置により決定される。即ち、クランプ長さは、それぞれPOYが200 ｍｍ、DTYが500mmであり、測定速度は、ぞれぞれPOYが2000 mm/min.、DTYが1500 mm/min.であり、初期応力は、それぞれPOYが0.05 cN/dtex、DTYが0.2cN/dtexである。引張強度は、力価で最大破壊負荷の値を除すことにより決定され、他方、破断時の伸びは最大負荷で評価される。

ボイル−オフ収縮を決定するには、繊維のひも（strands）に応力をかけないで、95±１℃の水中で10±１分処理する。ストランドは、POYには0.05cN/dtexの初期応力及びDTYには0.2 cN/dtexの初期応力で巻き取り機械（reeling machine）により製造され、温度処理前後のストランドの長さの測定は、0.2cN/dtexで行なわれる。ボイル−オフ収縮は、周知の方法で、長さの相違から評価される。

正常なウスター値（uster value）は、４−CX Uster試験機で決定され、ウスター％値として示される。

本発明は、実施例と比較例により以下に説明されるが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。

［実施例１］
固有粘度0.94 dl/g、結晶化温度72 ℃及びガラス転移温度45 ℃で、コーテラタイプ（Corterra- type）の結晶性PTMTチップ（シェル石油（USA））を130℃の温度でタンブル（toumble）乾燥機中で含水率11 ppmまで乾燥した。チップは、Barmag社の3E4押出し機中で溶融され、その結果、溶融物の温度は254℃となった。溶融物は、さらに製造ラインを経て紡糸ポンプへと送られ、紡糸パックへの溶融物処理量が76.1 g/minに制御されて紡糸ポンプに供給された。溶融物は、直径0.25ｍｍで長さ0.75 ｍｍの48個の孔を有する、直径80 ｍｍのノズルプレートを介して押出された。ノズル圧力はおよそ120 barになった。

これに続き、繊維は、長さ1500 mmの交差流（crossflow）急冷システムを有するブローシャフト中で冷却された。冷却空気は、0.55 m/secの速度、18℃の温度及び80 ％の相対湿度を持っていた。繊維は、予備紡糸が行われ、ノズルから150 mmの距離にあるオイリング装置（oiling device）の助けを借りて束にされた。オイリング装置は、TriboFil表面を備えていた。適用された調製量は、糸重量に対して0.40％になった。

その後、束にされた多繊維糸は、100 ℃に加熱された２つの対（duo）から構成されるゴデットシステム（godet system）を用いて熱処理され、そこでは多繊維糸は、各対が５回ループされた。最初の対では、巻き上げ速度は、2,987m/minとなり、２番目の対では3,000 m/minとなった。

最後に、熱処理された多繊維糸は、巻取り速度3,075 m/minで、SW６巻取り装置（BARMAG（独））に巻き取られた。巻取り装置のスピンドルに固定された管は、多繊維糸用のスリット状開口部を有するケーシング内に収められている。ケーシング内の温度は、30m³/hの流速を有する加熱された空気により、49 ℃に制御された。そこではケーシング中に供給された高熱空気の量は、抜き取られた空気の量と一致した。部屋の環境状態は、60％の相対湿度で24 ℃であった。

本発明の方法を用いて、14 kgのチーズ様糸パッケージが製造され、これは難なくチャックから外すことができた。製造した前記パッケージの一部のものは、前記パッケージの輸送をシミュレートするため、60℃の温度で20時間加熱チャンバー中で貯蔵された。前記パッケージの他のものは、約24 ℃の温度で11週間貯蔵室で貯蔵された。パッケージの形状の比較及び多繊維糸の特性の比較により（表１参照）、本発明の多繊維糸は、材料特性を大きく損なわずに高貯蔵安定性を示した。248dtexの力価を有する実施例１の多繊維糸は、追加の工程で伸縮織り（stretch-textured）された。

［比較例］
輸送された溶融物の量が78.0 g/minになったこと、及び力価199 dtexを有する多繊維糸を製造したことを除いて、実施例１を繰り返した。さらに、Ｓ包装されたペア（対）の非加熱ゴデットが、加熱された対（Duos）の代わりに使用され、そこでは最初のゴデット及び２番目のゴデットの巻き上げ速度は、それぞれ4,000m/min及び3,968 m/minとなった。最後に、多繊維糸は、ケーシングに収められていない従来の巻取り機で3,968 m/minの巻取り速度で巻き取られた。

約２ｋｇの巻取り後、バルジの形成はもちろん、糸パッケージに大きな収縮が観察され、その結果、チャックの損傷を避けるため、巻き取り工程を中止しなければならなかった。観察された材料特性は、表２に要約されている。

［実施例２及び３］
溶融物処理能力が変わったことを除いて、実施例１を繰り返した。さらに、Ｓ包装されたペアの非加熱ゴデットが加熱された対（Duos）の代わりに使用された。実施例１と同様に、多繊維糸は、SW6タイプの巻取り機（BARMAG（西独））で巻き取られ、そこでは、糸パッケージを巻き取り・運搬するスピンドルに固定された管は、多繊維糸用のスリット様開口部を有するケーシング中に収められた。ケーシング内の温度は、加熱空気の供給により65℃にコントロールされ、そこでは、ケーシング内に供給された加熱空気の量は、抜き取りとられた空気の量に合致した。部屋の環境状態は、24 ℃、相対湿度60 ％にセットされた。実施例２及び３の正確なセッティングは、表３に示されている。

本方法により、チーズ様糸パッケージが得られ、それは容易にチャックから取り外すことができる。前記パッケージの一部は、前記パッケージの輸送をシミュレートするため、60℃で20時間加熱室で貯蔵された。残りのパッケージは、24 ℃で４週間貯蔵室で貯蔵された。パッケージの形状と糸特性（表５参照）の比較により、本発明の多繊維糸は、材料特性を大きく損なわずに高貯蔵安定性を示した。

一つ又はそれ以上の多繊維糸の巻き取り方法を示す概略図である。 チーズ様糸パッケージの普通状態の形状を示す概略図である。 バルジングと収縮が起きている糸パッケージの形状を示す概略図である。

符号の説明

２…巻き取り装置
４…ケーシング
６…底壁
８，18…頂壁
10，12…側壁
14…前壁
16…後壁
18…駆動装置
20…開口部
22…フラップ
24…溝
26…多繊維糸
28…トラバース装置
30…管
32…センサー
34…出口
36…入口
38…加熱・ブロー装置
40…導管
44…糸パッケージ

Claims (34)

1. ポリエステエル多繊維糸の総重量に対して、少なくとも90重量％がポリブチレン・テレフタレート（PBT）および／またはポリトリメチレン・テレフタレート（PTMT）、好ましくはPTMTで構成され、貯蔵中長期の安定性を有し、かつ、貯蔵及び輸送中の温度上昇に対して反応しない少なくとも一つの糸パッケージを供給するための、少なくとも一つのポリエステエル多繊維糸の製造及び巻き取り方法であって、該方法は、前記ポリエステエル多繊維糸の巻取りパッケージが45℃〜65℃の範囲の温度で熱処理されることを特徴とする。
2. 前記パッケージは、加熱されたロールを使用して熱処理されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記パッケージは、輻射熱を使用して熱処理されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 前記パッケージは、加熱されたガスを使用して熱処理されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
5. 前記パッケージは、回転可能なスピンドルに固定され且つ糸パッケージを運ぶ管を収めたケーシングの内側で熱処理されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
6. ガスが、入口を通って前記ケーシング内に供給されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
7. 前記ガスは、前記ケーシングの出口から抜き取られることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. 前記ガスは、前記入口と出口を有する回路を循環することを特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. 前記ガスは、糸の移動方向から見て、前記管の後ろから供給され、管の前から抜き取られることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
10. 前記ガスは、前記ケーシングの外で加熱されることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
11. 前記ケーシングの内側の温度が測定され、前記ガスの温度は、ケーシング内側の温度が45℃〜65℃の範囲内にある様に、適宜加熱して調節されることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
12. 前記パッケージの形状は、糸の移動方向から見て、前記管の前に配置された、ケーシング内側のトラバース装置を使用して制御されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
13. 前記パッケージは、チーズ様形状を有することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
14. 前記少なくとも一つのポリエステル多繊維糸は、巻き取りに先だって、50℃〜150℃の範囲の温度で熱処理されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
15. 前記少なくとも一つのポリエステル多繊維糸は、加熱されたゴデットを使用して熱処理されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
16. 前記少なくとも一つのポリエステル多繊維糸は、加熱されたガスを使用して熱処理されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
17. 前記少なくとも一つのポリエステル多繊維糸は、輻射熱を使用して熱処理されることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
18. 巻き上げ速度は、2500 m/min〜6000 m/minに調節されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
19. 請求項１による方法によって得られる、ポリエステル多繊維糸の総重量に対して、少なくとも90重量％がポリブチレン・テレフタレート（PBT）および／またはポリトリメチレン・テレフタレート（PTMT）、好ましくはPTMTで構成されるポリエステル多繊維糸であって、破断時の伸びが、60％〜145％の範囲にあり、ボイル−オフ収縮が０〜10％の範囲にあることを特徴とするポリエステル多繊維糸。
20. ケーシング（４）及び管（３）が固定される回転可能なスピンドルを有し、前記管（30）がケーシング（４）内に固定されている、ひとつまたはそれ以上の多繊維糸（26）の巻き取り用装置であって、前記ケーシングの内側が加熱可能であることを特徴とする装置。
21. 前記ケーシング（４）は、少なくとも１つのガスの入口（36）を有することを特徴とする、請求項２０に記載の装置（２）。
22. 前記ケーシング（４）は、少なくとも１つのガスの出口（34）を有することを特徴とする、請求項２１に記載の装置（２）。
23. 前記入口（36）及び前記出口（34）は、前記ガスが循環できるように接続されていることを特徴とする、請求項２２に記載の装置（２）。
24. 前記入口（36）及び前記出口（34）は、糸の移動方向（Ａ）から見て、前記ガスが前記管（30）の後ろから供給され、前記管の前から抜取り可能に配置されていることを特徴とする、請求項２２に記載の装置（２）。
25. 前記装置（２）は、前記ケーシング（４）の外から前記ガスを加熱するための手段（38）を有することを特徴とする、請求項２１に記載の装置（２）。
26. 前記装置（２）は、前記ケーシング（４）の内側の温度を測定するための一つまたはそれ以上の手段（32）を有することを特徴とする、請求項２０に記載の装置（２）。
27. 前記ケーシング（４）は、少なくとも一つのガス用の入口（36）及び前記ガスの加熱手段（38）を有し、加熱手段（38）では、ケーシング（４）内側の温度を測定するための手段（32）及び前期ガスを加熱するための前記手段（38）は、前記ケーシング（４）内側の温度が所定の温度範囲の温度に制御可能に接続されていることを特徴とする、請求項２６に記載の装置（２）。
28. 前記装置（２）は、前記少なくとも一つの多繊維糸（26）の挿入用の開口部（20）を有していることを特徴とする、請求項２０に記載の装置（２）。
29. 前記開口部（20）はスリットの形状を有していることを特徴とする、請求項２８に記載の装置（２）。
30. 前記スリットは、前記少なくとも一つの多繊維糸（26）が糸の移動方向（Ａ）に対して横切る様に挿入することができるように配置されていることを特徴とする、請求項２９に記載の装置（２）。
31. 前記装置（２）は、前記スリットを部分的に覆う手段を有することを特徴とする、請求項２９に記載の装置（２）。
32. 前記装置（２）は、前記ケーシング（４）の内側に、糸の移動方向（Ａ）から見て、前記管（30）の前に配置されたトラバース装置（28）を有することを特徴とする、請求項２０に記載の装置（２）。
33. 前記装置（２）は、糸パッケージ（44）取り外すために開くことができることを特徴とする、請求項２０に記載の装置（２）。
34. 前記回転可能なスピンドルは、前記ケーシング（４）の内側に配置されていることを特徴とする、請求項２０に記載の装置（２）。

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