JP2011174215A - 複合口金 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも2成分以上のポリマーによって構成される複合ポリマー流を吐出するための複合口金において、各ポリマー成分を計量する複数の計量孔を有する計量板、複数の計量孔からの吐出ポリマー流を合流する合流溝1に複数の分配孔1が穿設されている分配板1、前記分配孔からの複数の吐出ポリマー流を合流する合流溝2に複数の分配孔2が穿設されている分配板2、および吐出板とで構成することにより、複数回の合流と分配を繰り返す複合口金。
【選択図】 なし
Description
(1)少なくとも2成分以上のポリマーによって構成される複合ポリマー流を吐出するための複合口金であり、各ポリマー成分を計量する複数の計量孔を有する計量板、複数の計量孔からの吐出ポリマー流を合流する合流溝1に複数の分配孔1が穿設されている分配板1、前記分配孔からの複数の吐出ポリマー流を合流する合流溝2に複数の分配孔2が穿設されている分配板2、および吐出板とで構成されたことを特徴とする複合口金、
(2)分配板2を2から15枚積層したことを特徴とする請求項1記載の複合口金、
(3)少なくとも一つの分配板2が、前置分配板における合流溝の分配孔によって分配されたポリマー流が合流溝で合流されることを特徴とする(1)又は(2)記載の複合口金、
(4)複合口金の計量板が2から10枚積層したことを特徴とする(1)から(3)のいずれか1項記載の複合口金、
(5)吐出板直上の分配板には複合ポリマー流を取り囲むための少なくとも1成分のポリマーのための複数の分配孔が穿設されていることを特徴とする(1)から(4)のいずれか1項記載の複合口金、
(6)吐出板直上の分配板には少なくとも1成分のポリマーのための複数の分配孔が穿設された環状溝が設置されていることを特徴とする(1)から(5)のいずれか1項に記載されることを特徴とする複合口金、
(7)吐出板には、分配板から吐出された複数のポリマー流が分配板と垂直方向に導入されるように吐出孔導入孔が穿設されていることを特徴とする(1)から(6)のいずれか1項に記載の複合口金、
(8)吐出板直上の分配板において、島成分用分配孔を中心とした円周上に海成分ポリマー用の分配孔が下記式を満たすように穿設されたことを特徴とする(1)から(7)のいずれか1項に記載の複合口金、
(9)(1)から(8)のいずれか1項に記載の複合口金によって得られる複合繊維、
(10)(9)記載の複合繊維が少なくとも一部を構成する繊維製品、
である。
一方、本願発明の複合口金においては、ポリマーが合流して複合ポリマー流を吐出する吐出プレートの上流を構成する部材の少なくとも2枚部材に各成分のポリマーを一時的に貯留するための溝が1枚の部材あたり複数本設けられ、当該溝の断面方向に沿って1本の溝あたり複数の孔が設けられ、当該孔の下流側に、複数の独立した溝に由来するポリマーを合流させて一時的に貯留するための溝がさらに1枚の部材あたり複数本設けられたことを特徴とする複合口金を用いることが好適である。すなわち、本発明の複合口金においては、様々な流路を経たポリマーが複数回合流される。また、合流後断面方向に再分配されるために、このような熱履歴などによる粘度の変化や断面方向での分布斑に対する考慮はほとんど必要がない。ここで考慮すべきは、吐出板直上のポリマーの流速比であり、場合によっては、吐出量、孔径および孔数によって、吐出速度を制御することが好ましい。すなわち、本発明の複合口金においては、断面形態の精度を高めるためにポリマーAおよびポリマーBを最終分配板では超多数に分配させることになるので、分配孔毎の吐出量を極めて少量にできるためである。
海島型複合繊維を繊維軸方向の任意の位置で切断した。その繊維断面を(株)キーエンス製 VE−7800型走査型電子顕微鏡(SEM)にて倍率5000倍で撮影した。また、必要に応じて金属染色を施した。この処理を同様に得られた海島型複合繊維の複数本に施し、これらの断面写真から無作為に面積100μm2の範囲を10ヶ所抽出し、各場所の写真を画像処理ソフト(WINROOF)にて、全ての島径(外接円径)を測定し、島平均径、最小島径、最大島径および島径標準偏差を求めた。ここで言う島平均径とは、島径測定数にて島径の総和を除する値を意味する。
島径CV%=(標準偏差/平均値)×100
また、断面形態の経時的な変化を評価するために、72時間連続して紡糸を行い、この72時間後の値を同様の方法で測定し、その変動率を求めた。ここで、紡糸開始時の島平均径をD0、72時間後の島平均径をD72とした時に、変動率(D72/D0)が1±0.1までを○(変動なし)、これ以上を×(変動あり)とした。
上記した方法と同様に、無作為に面積100μm2の範囲を10ヶ所抽出し、各場所の写真で、島間隔の平均値、最大値、最小値および標準偏差を求めた。ここで言う島間隔とは、隣り合った一対の島において、この島同士が最も接近した場所で接線を引き、この接線間の距離を意味する。島間隔CV%は、下記式によって求められる。また、以上の値は全て10ヶ所の各写真について測定を行い、10ヶ所の平均値とした。
また、上記の場合と同様に、72時間紡糸後の変動率を求めた。ここで、紡糸開始時の島間隔をL0、72時間後の島間隔をL72、とした時に、変動率(L72/L0)が1±0.1までを○(変動なし)、これ以上を×(変動あり)とした。
島成分として、固有粘度(IV)が0.65dl/gのポリエチレンテレフタレート(PET)と、海成分として、IV0.58dl/gの5−ナトリウムスルホイソフタル酸5.0モル%共重合したPET(共重合PET)を285℃で別々に溶融後、計量し、図1から図6に示した本発明の複合口金が組み込まれた紡糸パックに流入させ、吐出孔から複合ポリマー流を吐出した。なお、φ0.3mmの計量孔を有した計量板を4枚積層させ、分配板3には、島成分用として、1200の分配孔が穿設されており、環状溝には円周方向1°毎に分配孔が穿設されたものを使用した。下記の吐出量とした場合、最終分配孔のポリマーAの吐出速度VaとポリマーBの吐出速度Vbの比は1.0、複合ポリマー流速Vcoと環状溝のポリマー流速Vrとの比は1.2であった。
環状溝に穿設される分配孔が3°毎に穿設されている分配板3を用いたこと以外は全て実施例1に従い実施した。
実施例1で用いた計量板を積層せず、各分配孔に対して、8孔に分配する分配板および2孔に分配する分配板を組み合わせたトーナメント分岐方式の分配複合口金を用いて、実施例1に記載の紡糸条件で紡糸を行った。なお、この分配複合口金は、島数が1024であり、最終分配板最外周には、環状に分配孔を設けていない。最終分配孔のポリマーAの吐出速度VaとポリマーBの吐出速度Vbの比は0.4であった。
実施例2に記載する本発明の分配複合口金を用いて、海/島成分の複合比を70/30としたこと以外は全て実施例2に従い実施した。なお、最終分配孔のポリマーAの吐出速度VaとポリマーBの吐出速度Vbの比は1.0、複合ポリマー流速Vcoと環状溝のポリマー流速Vrとの比は2.0であった。
実施例1で使用した計量板を6枚積層させ、実施例2に記載する本発明の分配複合口金を用いて、単孔吐出量が1.0g/minとしたこと以外は、全て実施例2に従って実施した。
実施例2に記載する本発明の分配複合口金を用いて、紡糸速度を3000m/分とし、延伸倍率を2.0倍としたこと以外は、全て実施例4に従って実施した。
分配孔が穿設された環状溝を設置しなかったこと以外は全て実施例1に従って実施した。
2 分配板1
3 分配板2
4 分配板3
5 吐出板
6 計量溝A
7 計量溝B
8 計量孔A
9 計量孔B
10 合流溝1A
11 合流溝1B
12 分配孔1A
13 分配孔1B
14 合流溝2A
15 分配孔2A
16 合流溝3A
17 合流溝3B
18 分配孔3A
19 分配孔3B
20 吐出導入孔
21 縮小孔
22 吐出孔
23 合流溝2B
24 環状溝
25 分配孔a−1
26 分配孔a−2
27 分配孔b−1
28 分配孔b−2
29 ポリマーA
30 ポリマーB
Claims (10)
- 少なくとも2成分以上のポリマーによって構成される複合ポリマー流を吐出するための複合口金であり、各ポリマー成分を計量する複数の計量孔を有する計量板、複数の計量孔からの吐出ポリマー流を合流する合流溝1に複数の分配孔1が穿設されている分配板1、前記分配孔からの複数の吐出ポリマー流を合流する合流溝2に複数の分配孔2が穿設されている分配板2、および吐出板とで構成されたことを特徴とする複合口金。
- 分配板2を2から15枚積層したことを特徴とする請求項1記載の複合口金。
- 少なくとも一つの分配板2が、前置分配板における合流溝の分配孔によって分配されたポリマー流が合流溝で合流されたことを特徴とする請求項1又は2記載の複合口金。
- 複合口金の計量板が2から10枚積層したことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の複合口金。
- 吐出板直上の分配板には複合ポリマー流を取り囲むための少なくとも1成分のポリマーのための複数の分配孔が穿設されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の複合口金。
- 吐出板直上の分配板には少なくとも1成分のポリマーのための複数の分配孔が穿設された環状溝が設置されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項記載の複合口金。
- 吐出板には、分配板から吐出された複数のポリマー流が分配板と垂直方向に導入されるように吐出孔および導入孔が穿設されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項記載の複合口金。
- 請求項1から8のいずれか1項記載の複合口金によって得られる複合繊維。
- 請求項9記載の複合繊維が少なくとも一部を構成する繊維製品。
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