JP2008057085A - ポリアミドモノフィラメントの製造方法および製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】糸長手方向の油剤付着を安定化させ、高品質に生産することが可能なポリアミドモノフィラメントの製造方法および製造装置を提供する
【解決手段】ポリアミドを溶融紡糸し、紡出糸条を冷却装置で冷却気流により冷却した後、給油ガイドにより油剤付与処理し、フィードロールとドローロールとで延伸することによりポリアミドモノフィラメントを製造する装置において、前記給油ガイドを、前記紡出糸条を挟み、かつこの紡出糸条の走行方向に位相をずらした両側から行う一対の給油ガイド４，５により構成したことを特徴とするポリアミドモノフィラメントの製造装置
【選択図】図１

Description

本発明は、ポリアミドモノフィラメントの直接延伸方法によるポリアミドモノフィラメントの製造方法および製造装置に関するものである。詳細には、糸条の長手方向への油剤付着を安定化させ、高品質に生産することが可能なポリアミドモノフィラメントの製造方法およびこのポリアミドモノフィラメントの製造装置に関するものである。

スクリーン紗と呼ばれるモノフィラメントを製織した紗織物は、スクリーン紗印刷用途、フィルタ用途などに広く使用されている。

近年、紗織物の軽量化薄地化が進み、紗織物の品位に対する要求が上がってきていることから、ヨコヒケや糸削れ等のない品質の均一なモノフィラメントが要求されている。
モノフィラメントの生産手段としては、例えば溶融紡糸用口金パックを用いポリマーを吐出させ、冷却装置による冷却気流により冷却後、給油ガイド装置を用い給油後、第１ゴデロールで引き取り、加熱された第２ゴデロールとの間で延伸し、巻き取る方法が一般的であり、この場合の給油ガイドとしては、給油ガイドの前面に走行糸条を接糸部へ導入するための６０°以上９０°以下の角度の傾斜面を持つ走行糸条導入部を有し、かつ該走行糸条導入部に続いてストレートな壁面とフラットな底溝を有する糸条の接糸部を有している給油ガイド（例えば、特許文献１参照）や、走行糸条に対して横断する形で油剤溜め溝を設けて、接糸面に対して１３５°〜１８０°の交差角度を形成して交差する油剤供給面を有している給油ガイド（例えば、特許文献２参照）を用い均一付着性を高めている。

しかしながら、これら従来の給油ガイドでは、モノフィラメントの様な繊維径の太い糸に用いた場合は、糸周方向への均一給油が難しく、その結果、油剤付着斑が発生してしまいタフネス性の低下、ヨコヒケの発生や糸削れが発生するという問題があった。
特開２００４−３００５８２号公報 特開平１１−２８６８２４号公報

本発明の目的は、上記の問題点を解決しようとするものであり、糸長手方向の油剤付着を安定化させ、高品質に生産することが可能なポリアミドモノフィラメントの製造方法およびこのポリアミドモノフィラメントの製造装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために本発明によれば、ポリアミドを溶融紡糸し、紡出糸条を冷却装置で冷却気流により冷却した後、給油ガイドにより油剤付与処理し、フィードロールとドローロールとで延伸することにより、ポリアミドモノフィラメントを製造するに際し、前記油剤付与処理を、前記紡出糸条を挟み、かつこの紡出糸条の走行方向に位相をずらした両側から行うことを特徴とするポリアミドモノフィラメントの製造方法が提供される。

なお、本発明のボリアミドモノフィラメントの製造方法においては、
前記油剤付与処理を、紡出糸条を挟み、かつこの紡出糸条の走行方向に位相をずらして配置した一対の給油ガイドを使用して行い、上部給油ガイドの油剤の吐出流路方向に対し、下部給油ガイドの吐出流路方向とのなす角θが−３０°≦θ≧３０°の角度をなすようにして油剤を付与すること、および
前記油剤付与処理を、紡出糸条を挟み、かつこの紡出糸条の走行方向に位相をずらして配置した一対の給油ガイドを使用して行い、上部給油ガイドの接糸部から下部給油ガイドの接糸部までの鉛直方向の距離ｍと、水平方向の距離ｎが下記の式（１）および（２）を満たすようにして油剤を付与すること
が、いずれも好ましい条件である。

(１) ｍ≦１００ｍｍ
(２) １ｍｍ≦ｎ≦１０ｍｍ
また、本発明のボリアミドモノフィラメントの製造装置は、ポリアミドを溶融紡糸し、紡出糸条を冷却装置で冷却気流により冷却した後、給油ガイドにより油剤付与処理し、フィードロールとドローロールとで延伸することによりポリアミドモノフィラメントを製造する装置において、前記給油ガイドを、前記紡出糸条を挟み、かつこの紡出糸条の走行方向に位相をずらした両側から行う一対の給油ガイドにより構成したことを特徴とし、
前記一対の給油ガイドが、上部給油ガイドと下部給油ガイドからなり、前記上部給油ガイドの油剤の吐出流路方向に対し、前記下部給油ガイドの吐出流路方向とのなす角θが−３０°≦θ≧３０°の角度をなすように配置したこと、および
前記一対の給油ガイドにおける上部給油ガイドの接糸部から下部給油ガイドの接糸部までの鉛直方向の距離ｍと、水平方向の距離ｎが下記の式（１）および（２）を満たすこと
が、いずれも好ましい条件である。

(１) ｍ≦１００ｍｍ
(２) １ｍｍ≦ｎ≦１０ｍｍ

本発明によれば、以下に説明するとおり、糸長手方向の油剤付着斑を抑制し、ヨコヒケや糸削れがなく良好で高品質なポリアミドモノフィラメントを得ることができる。

本発明について、以下詳細に説明する。

本発明でいうポリアミドモノフィラメントとしては、ポリカプラミド、ポリヘキサメチレンアジパミド、ポリドデカノアミド、ポリヘキサメチレンアゼラミド、ポリヘキサメチレンセバカミド、ポリヘキサメチレンドデカノアミド、ポリメタキシリレナジパミド、ポリヘキサメチレンテレフタラミド、ポリヘキサメチレンイソフタラミド等などからなるモノフィラメントが挙げられる。特に、紗織物用ポリアミドモノフィラメントとして、ポリカプラミド（ナイロン６）モノフィラメントおよびポリヘキサメチレナジパミド（ナイロン６６）モノフィラメントであることが好ましい。本発明におけるボリアミドモノフィラメントを構成するポリマーには、目的を逸脱しない範囲で各種の添加剤、たとえば、艶消剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、帯電防止剤等を必要に応じて共重合、或いは混合しても良い。

本発明のボリアミドモノフィラメントの製造方法は、ポリアミドを溶融紡糸し、紡出糸条を冷却装置で冷却気流により冷却した後、給油ガイドにより油剤付与処理し、フィードロールとドローロールとで延伸することにより、ポリアミドモノフィラメントを製造するに際し、前記油剤付与処理を、前記紡出糸条を挟み、かつこの紡出糸条の走行方向に位相をずらした両側から行うことを特徴とする。

このように給油処理を紡出糸条の両面から行うことにより、これまでの片面のみの給油方法では困難であった糸長手方向の油剤付着斑の抑制が可能となり、ヨコヒケ、糸削れのない高品質なポリアミドモノフィラメント製品を得ることができるのである。

なお、この場合には、紡出糸条を挟み、かつこの紡出糸条の走行方向に位相をずらして配置した一対の給油ガイドを使用して行い、かつ上部給油ガイドの接糸部から下部給油ガイドの接糸部までの鉛直方向の距離ｍと、水平方向の距離ｎを特定することが好ましく、これについては以下に図面を参照しつつ説明する。

図１は本発明を実施するために使用する製造装置の一例を示す正面図であり、図２は図１の給油ガイド部の拡大側面図であり、図３は給油ガイド部の上面図である。

図１において、溶融紡糸機におけるスピンブロック１は、図示していない加熱手段により加熱されている。紡糸口金２を前記スピンブロック１に装着し、ポリマーを押し出して紡出糸条Ｙ（以下、単に糸条Ｙという）を形成し、前記口金２下流側に設けたユニフロー形式のチムニー３により糸条Ｙを均一に冷却後、糸条を挟んで向かい合う一対の給油ガイド４、５により、糸条に対して両方向から油剤を計量給油し、第１ゴデローラー６に数回巻き取った後、次の加熱された第２ゴデローラー７に数回巻き、且つ第１ゴデローラーと第２ゴデローラー間で延伸した後、巻き取り装置８によりドラムを形成させるように構成されている。

本発明のポリアミドモノフィラメントの製造方法および装置においては、糸条Ｙを挟んで向かい合う一対の給油ガイド４、５により、糸条Ｙに対し両方向から油剤を付与することが重要である。

すなわち、一対の給油ガイドは、紡出糸条Ｙを挟み、かつこの紡出糸条の走行方向に位相をずらした上部給油ガイド４と下部給油ガイド５から構成されている。

ここで、図３に示したように、上部給油ガイド４の油剤の吐出流路方向Ａに対する、下部給油ガイド５の吐出流路方向Ｂとのなす角θが−３０°≦θ≧３０°、好ましくは−１０°≦θ≧１０°の関係をなすように配置されていることが望ましい。

このように上部給油ガイド４と下部給油ガイド５を配置することにより、糸長手方向への均一給油が円滑に行われ、糸条に対する給油ガイドの芯出しも確実に行うことができる。また、給油ガイドの油剤吐出部以外に糸条が接して擦過の影響を受け、ウースター斑や強度斑などのタフネス性低下に繋がる現象を抑えることもできるのである。片面給油の場合は、繊維径の太いモノフィラメントでは給油ガイドの吐出流路と反対側の糸周への均一給油が難しく、糸長手方向への油剤均一付着は困難であった。また糸押さえガイド（図示せず）を用い、糸道の屈曲を大きくすることで油剤を付着させていたが、ガイドとの擦過抵抗が大きくなりタフネス性が低下してしまう。これに対し、糸条を挟んで向かい合う一対の給油ガイド４、５により糸条に対し両方向から油剤を付与することにより、給油ガイド４側の糸条に油剤を付与した後、給油ガイド５側の糸条にも等しく油剤を付与できるため、糸長手方向に安定して油剤を均一に付着させることが可能となる。また片面給油で要した糸押さえガイドが不要となるため、糸条の擦過を大幅に低減させることができる。

かかることにより、これまでの片面のみの給油方法では困難であった糸長手方向の油剤付着斑の抑制が可能となり、ヨコヒケ、糸削れのない高品質なポリアミドモノフィラメント製品を得ることができるのである。

また、本発明のポリアミドモノフィラメントの製造方法および装置においては、図２に示すように、上部給油ガイド４の接糸部４ａから下部給油ガイド５の接糸部５ａまでの鉛直方向の距離ｍを、糸押さえ機能および油剤均一付与効果を得るため、１００ｍｍ以下とすることが好ましい。また、給油ガイド５による糸押さえ量ｎは、糸外れ防止効果および均一付着性を得るため１〜１０ｍｍとすることが好ましい。ここに示す糸押さえ量ｎは、上部給油ガイド４の接糸部４ａから下部給油ガイド５の接糸部５ａまでの水平方向の距離をいう。通常、上部給油ガイド４の接糸部４ａに対する下部給油ガイド５の接糸部５ａの位置は、上部給油ガイド４の接糸部４ａの鉛直線上位置より、上部給油ガイド４の接糸部後方側に位置している、すなわち給油ガイド４の接糸部４ａと下部給油ガイド５の接糸部５ａで糸条を押さえ合うような形で位置している。

かかる構成からなる本発明の方法および装置によれば、糸長手方向の油剤付着斑を抑制し、ヨコヒケや糸削れがなく良好で高品質なポリアミドモノフィラメントを得ることができ、このようにして得られたボリアミドモノフィラメントを製織した紗織物は、スクリーン紗印刷用途、フィルター用途、スピーカー用フィルター用途などに有用である。

次に本発明を実施例によって具体的に説明する。なお、実施例中の特性値の測定は、次のとおりに行った。
Ａ．ウースター斑
ｚｅｌｌｗｅｇｅｒ ｕｓｔｅｒ社製 ＵＳＴＥＲ ＴＥＳＴＥＲ ＩＩＩを用いて試料長：２５０ｍ、測定糸速度：５０ｍ／ｍｉｎを１２．５％ＨＩで４個測定し、繊維長手方向の太さの変動を求めた。Ｕ％（ＨＩ）レベルが平均値で０．８％未満を◎、１．０％未満を○、１．２％未満を△、１．５％以上を×と４段階評価で示し、△以上を合格と判定した。○は良好、◎は優れると判定した。

Ｂ．強度
オリエンテック社製の“テンシロン”を用いて測定した。具体的には、初荷重として繊度（デシテックス）の１／３３のグラム数の荷重を加え、試料長５０ｃｍ、引張速度５０ｃｍ／分の条件で測定し、引張最高強力を求め、それを繊度で割った値を強度とした。１パッケージにつき３回の測定を４パッケージ行い、その平均値を強度とした。

Ｃ．ヨコヒケ
織り設計として経糸２５０本／吋、緯糸２５４本／吋になるようスルザー織機を用い１ｋｇ巻きのドラムを緯打ち込みし、生織おけるバンド状の光沢差について観察を行った。ヨコヒケがない状態を◎、ヨコヒケ弱レベルを○、ヨコヒケ中レベルを△、ヨコヒケ強レベルを×と４段階で評価し、○以上を合格と判定した。

Ｄ．糸削れ
織り設計として経糸２５０本／吋、緯糸２５４本／吋になるようスルザー織機を用い１ｋｇ巻きのドラムを緯打ち込みし、織機における筬汚れについて観察を行った。筬汚れがない状態を◎、筬汚れ弱レベルを○、筬汚れ中以上を×と３段階で評価し、○以上を合格とした。
［実施例１〜６、比較例１］
実施例１〜６として、図１、図２および図３に示す装置を用い、硫酸相対粘度２．８４のナイロン６６ポリマーを２９５℃で溶融し、口金孔径φ０．６０の吐出孔を円周状に４孔配列した紡糸口金より糸条を吐出し、口金下流側面に設けた加熱手段により加熱された加熱気体流路から口金へ水蒸気を２００℃、１０ｍｍＡｑの量で供給した後、ユニフロー形式のチムニーにより糸条を冷却し、４フィラメントの糸条を１糸条ずつに分けて、図２に示す距離ｍを５０ｍｍ、距離ｎを５ｍｍに設定した後、各糸条を給油ガイド４の給油吐出流路方向に対して給油ガイド５の油剤吐出流路方向が−４０°≦θ≧〜２０°の角度に向かい合う一対の給油ガイドで挟み込みと同時に油剤を計量給油し、第１ゴデローラー６に３．５回巻き取った後、次の第２ゴデローラー７に３．５回巻き、且つ第１ゴデローラーと第２ゴデローラー間で４倍に延伸した後、巻き取り装置８により３０００ｍ／ｍｉｎで巻き取り、１７デシテックス、１フィラメントのポリアミドモノフィラメント繊維を得た。

比較例１として、前記工程において油剤の付与を給油ガイド４のみの片面給油とし、その下に糸押さえガイドを設け、給油ガイド４に糸条を押さえつけた。

得られたボリアミドモノフィラメントの評価結果を表１に示す。

［実施例７〜１３］
実施例７〜１３として、前記実施例１の工程において、図３に示す給油ガイド４の給油吐出流路方向に対して給油ガイド５の油剤吐出流路方向がθ＝０°の角度に向かい合う一対の給油ガイドで挟み込み、図２に示す距離ｍを５０〜１５０ｍｍ、距離ｎを０〜１５ｍｍに設定した。

結果を表２に示す。

表１より、糸条を挟んで向かい合う一対の給油ガイドを設けることにより、ウースター斑、糸強度、ヨコヒケ、糸削れが良好なポリアミドモノフィラメント繊維を得ることができる。また、給油ガイド４の給油吐出流路方向に対して給油ガイド５の油剤吐出流路方向が−３０°≦θ≧３０°の角度に向かい合う一対の給油ガイドで挟み込みことで、より品質が安定化し、給油ガイド４の給油吐出流路方向に対して給油ガイド５の油剤吐出流路方向が−１０°≦θ≧１０°の角度に向かい合う一対の給油ガイドで挟み込みことで更に安定化することがわかる。

表２より、糸条を挟んで向かい合う一対の給油ガイド距離ｍ、ｎを本発明の範囲内とすることで、ウースター斑、糸強度、ヨコヒケ、糸削れが良好なポリアミドモノフィラメント繊維を得ることができる。

本発明によれば、糸長手方向の油剤付着斑を抑制し、ヨコヒケや糸削れがなく良好で高品質なポリアミドモノフィラメントを得ることができ、このようにして得られたボリアミドモノフィラメントを製織した紗織物は、スクリーン紗印刷用途、フィルター用途、スピーカー用フィルター用途などに有用である。

図１は本発明を実施するために使用する製造装置の一例を示す正面図である。 図２は図１の給油ガイド部の拡大側面図である。 図３は図１の給油ガイド部の拡大上面図である。

符号の説明

１：スピンブロック
２：紡糸口金
３：ユニフローチムニー
４：上部給油ガイド
４ａ：接糸部
５：下部給油ガイド
５ａ：接糸部
６：第１ゴデローラー
７：第２ゴデローラー
８：巻き取り装置
Ｙ：紡出糸条

Claims (6)

1. ポリアミドを溶融紡糸し、紡出糸条を冷却装置で冷却気流により冷却した後、給油ガイドにより油剤付与処理し、フィードロールとドローロールとで延伸することにより、ポリアミドモノフィラメントを製造するに際し、前記油剤付与処理を、前記紡出糸条を挟み、かつこの紡出糸条の走行方向に位相をずらした両側から行うことを特徴とするポリアミドモノフィラメントの製造方法。
2. 前記油剤付与処理を、紡出糸条を挟み、かつこの紡出糸条の走行方向に位相をずらして配置した一対の給油ガイドを使用して行い、上部給油ガイドの油剤の吐出流路方向に対し、下部給油ガイドの吐出流路方向とのなす角度θが−３０°≦θ≧３０°の角度をなすようにして油剤を付与することを特徴とする請求項１に記載のポリアミドモノフィラメントの製造方法。
3. 前記油剤付与処理を、紡出糸条を挟み、かつこの紡出糸条の走行方向に位相をずらして配置した一対の給油ガイドを使用して行い、上部給油ガイドの接糸部から下部給油ガイドの接糸部までの鉛直方向の距離ｍと、水平方向の距離ｎが下記の式（１）および（２）を満たすようにして油剤を付与することを特徴とする請求項１または２に記載のポリアミドモノフィラメントの製造方法。
   (１) ｍ≦１００ｍｍ
   (２) １ｍｍ≦ｎ≦１０ｍｍ
4. ポリアミドを溶融紡糸し、紡出糸条を冷却装置で冷却気流により冷却した後、給油ガイドにより油剤付与処理し、フィードロールとドローロールとで延伸することによりポリアミドモノフィラメントを製造する装置において、前記給油ガイドを、前記紡出糸条を挟み、かつこの紡出糸条の走行方向に位相をずらした両側から行う一対の給油ガイドにより構成したことを特徴とするポリアミドモノフィラメントの製造装置。
5. 前記一対の給油ガイドが、上部給油ガイドと下部給油ガイドからなり、前記上部給油ガイドの油剤の吐出流路方向に対し、前記下部給油ガイドの吐出流路方向とのなす角度θが−３０°≦θ≧３０°の角度をなすように配置したことを特徴とする請求項４に記載のポリアミドモノフィラメントの製造装置。
6. 前記一対の給油ガイドにおける上部給油ガイドの接糸部から下部給油ガイドの接糸部までの鉛直方向の距離ｍと、水平方向の距離ｎが下記の式（１）および（２）を満たすことを特徴とする請求項４または５に記載のポリアミドモノフィラメントの製造装置。
   (１) ｍ≦１００ｍｍ
   (２) １ｍｍ≦ｎ≦１０ｍｍ

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