JP2017519918A - 完全延伸された合成糸を製造する方法および装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、紡糸されたばかりの複数の糸を延伸および緩和することによって、完全延伸された合成糸（ＦＤＹ）を製造する方法および装置に関する。紡糸装置および冷却装置によって紡糸されかつ硬化された糸は、一緒に１つの糸群として、駆動される複数のゴデット周壁の周囲において案内される。糸は、３６０°未満の部分巻掛けでゴデット周壁に接触し、糸はゴデット周壁の表面において熱処理され、さらにゴデット周壁間における少なくとも１つの速度差をもって自由に案内される。品質的に高価値の染色可能性を有する糸を製造できるようにするために、本発明によれば、糸は、加温された第１のゴデット周壁と加熱された第２のゴデット周壁との間で自由な緊張区間において延伸され、次いで、加熱された第２のゴデット周壁と加熱された第３のゴデット周壁との間で第１の自由な緩和区間において案内されかつ緩和され、かつ第３のゴデット周壁と第４のゴデット周壁との間で第２の自由な緩和区間において案内されかつ緩和される。このとき延伸された糸は、緩和のために、ゴデット周壁における全接触長さで熱処理され、該全接触長さは、緩和区間の自由な糸長さの３〜７倍の範囲の大きさである。さらに第２のゴデット周壁、第３のゴデット周壁および第４のゴデット周壁は、１２０℃〜２５０℃の範囲、好ましくは１５０℃〜２５０℃の範囲における表面温度に加熱されている。

Description

本発明は、請求項１の前段部に記載された、紡糸されたばかりの複数の糸を延伸および緩和することによって、完全延伸された合成糸を製造する方法、並びに、請求項８の前段部に記載された、紡糸されたばかりの複数の糸を延伸および緩和することによって、完全延伸された合成糸を製造する装置に関する。

溶融紡糸プロセスにおいて合成糸を製造する場合、紡糸されたばかりの複数の糸は、冷却後、さらなる処理のために、好ましくは１つの糸群として、駆動されるゴデット周壁を備えた複数のゴデットの装置において案内される。このときゴデットのゴデット周壁は、糸を紡糸後に引き出すため、延伸するためおよび緩和させるために、加熱されるように構成されていてもまたは加熱されないように構成されていてもよい。特に完全延伸糸（ＦＤＹ）の製造時には、従来技術において、紡糸された糸を引き出しかつ延伸する方法および装置が公知であり、この公知の方法および装置では、糸群は、ゴデット周壁の表面にそれぞれ部分巻掛けされて案内される。これによって好ましくは、長く突出している、複数回巻き掛けられるゴデット周壁を回避することができ、その結果ゴデット周壁を加熱するためには僅かなエネルギしか必要なくなる。

このような方法およびこのような装置は、例えば国際公開第２０１３／０２０８６６号（WO 2013/020866 A1）に基づいて公知である。この公知の方法および公知の装置は、糸が紡糸の後で、湿潤されずにまたは僅かだけ湿潤されて、引き出され、延伸され、かつ緩和されることを基礎としている。従って複数の糸は、一緒に１つの糸群として、駆動されるゴデット周壁の周囲において、３６０°未満の部分巻掛けで案内される。ゴデット周壁は、延伸および緩和のために加熱可能に構成されており、このときゴデット周壁の突出長さは、主として糸の数および糸間隔によって決定されている。従って、比較的小さな周面を備えた極めてコンパクトなゴデット周壁を実現することができる。

製造された完全延伸糸の品質に対しては、後続プロセスにおける繊維のいわゆる染色可能性が、尺度として利用される。例えばテキスタイルの織布へのさらなる加工時には、染色時に不均一性が発生しないことが必要である。しかしながら糸の染色は、糸に含まれるフィラメントそれぞれが染色顔料に対して等しい吸収能を示すことが必要である。従って、完全延伸糸の製造時には、１つの糸群内におけるすべてのフィラメントの均一な処理に、大きな意味がある。例えばフィラメントの分子構造における小さな相違でさえも、糸の均一な染色に対して不都合に作用する。このような不均一性は、延伸時および次いで行われる延伸された糸の緩和時に、発生することがある。分子構造における内部応力を消滅させるためにいわゆる収縮処理としても公知である、糸の緩和時に、糸材料の分子鎖は最終状態にもたらされる。従って染色可能性の品質は、延伸されたすべてのフィラメントに対して均一に作用する後処理によって、大きな影響を及ぼされる。しかしながら糸の緩和は、糸番手によって左右され、このとき細い糸の製造は特に敏感である。

ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べたような方法および装置を改良して、糸番手とは無関係に、糸群の製造時に、糸それぞれにおいて、緩和後に品質的に高価値の染色を可能にする、可能な限り同一の物理的な特性を生ぜしめることである。

本発明の別の目的は、冒頭に述べたような方法および装置を改良して、安定した糸ガイドおよび糸処理が、乾燥した糸に対しても湿潤した糸に対しても可能であるようにすることである。

この課題は、本発明によれば、請求項１記載の特徴を備えた方法および請求項８記載の特徴を備えた装置によって解決される。

本発明の好適な態様は、それぞれの従属請求項の特徴および特徴の組合せによって決定されている。

本発明は、糸が延伸直後に、フィラメントの分子構造における内部応力の消滅を促進する強力な熱処理が加えられるという特別な利点を有している。糸は、３つの加熱されたゴデット周壁の表面において案内され、これらのゴデット周壁はその間に短い緩和区間を形成している。これによって一方では、ゴデット周壁の周囲における極めて安定した糸ガイドが可能であり、かつ他方では、緩和区間における自由に案内される糸長さにおいて、大きな冷却段階が発生することはない。特に糸を比較的大きな番手スペクトルにおいて製造できるようにするために、自由な緩和区間は、緩和時における全接触長さに比べて制限されねばならない。例えば緩和時において最高の糸品質は、熱処理のための全接触長さが緩和区間の自由な糸長さの３〜７倍の範囲の大きさにおいて、生ぜしめることができた。接触長さに関与した３つのゴデット周壁の表面温度は、１２０℃〜２５０℃の範囲、好ましくは１５０℃〜２５０℃の範囲にあり、糸のポリマ材料および糸番手に関連して選択される。

本発明に係る装置はそのために、第１のゴデット周壁と第２のゴデット周壁とを、糸を完全延伸させる延伸間隔をもって有している。次に行われる緩和は、第２のゴデット周壁と、第１の緩和間隔の下流側に配置された第３のゴデット周壁とによって、かつ第２の緩和間隔の下流側に配置された第４のゴデット周壁によって行われ、このとき緩和間隔はそれぞれ、隣接するゴデット周壁の直径の１／７〜１／３の範囲の大きさである。このように構成されていると、４０００ｍ／分を上回る周速度においてさえも、各糸番手に対して、複数の糸を有する糸群を熱処理するための十分な滞在時間を得ることができる。接触長さに比べて短い、緩和区間における自由な糸長さは、さらに糸の温度調整の均一化を促進する。

糸の延伸後に、糸内部におけるフィラメントストランドの可能な限り迅速かつ持続的な温度調整を達成するために、好適な方法の変化態様では、糸を、第２のゴデット周壁と第３のゴデット周壁との間における第１の自由な緩和区間において、差速度によって生ぜしめられる糸張力をもって案内する。第１の自由な緩和区間の糸張力は、糸のフィラメントストランドがゴデット周壁の表面において可能な限りベルト状に接触して案内されるように選択されている。このような糸張力は、５０ｍ／分〜４００ｍ／分の範囲における小さな速度差において既に生ぜしめることができる。

糸のフィラメントストランド内における内部応力を消滅させるのに好適な方法の変化態様では、糸を、第３のゴデット周壁と第４のゴデット周壁との間における第２の緩和区間において、ほぼ緊張なしの状態で案内する。このような態様では、第３のゴデット周壁と第４のゴデット周壁とは、好ましくは速度差なしに作動される。

糸における内部応力の消滅をさらに改善できることが判明している態様では、糸を、緩和後に、後続ゴデットおよび／または巻取り機に対する第４のゴデット周壁の過剰供給で案内する。このようにすると、収縮の少ない完全延伸糸を製造することができる。

別の方法の変化態様では、糸を、１つの延伸点の安定化のために、比較的低い温度に加熱する。そのために、第１のゴデット周壁は、４０℃〜８０℃の範囲における表面温度に加温されている。このような低温延伸によって、延伸点の局部的な形成を制限することができ、ひいては延伸の均一性を改善することができる。糸は、第１の加温されたゴデット周壁と第２の加熱されたゴデット周壁との間で自由な緊張区間において、少なくとも２０００ｍ／分の速度差で案内され、完全に延伸される。

延伸時および緩和時にはゴデット周壁の比較的高い周速度に基づいて、極めて強い空気流がゴデット周壁の周りにおいて生ぜしめられるので、糸走路を安定化させるために、糸を、自由な緊張区間における延伸のために、１５０ｍｍ〜３５０ｍｍの範囲における自由な糸長さで案内し、かつ緩和区間内における緩和のために、１００ｍｍ〜２００ｍｍの範囲における各１つの自由な糸長さで案内するようになっている。このようにすると、糸は３５０ｍｍを下回る範囲における緊張した糸長さでは、空気流による振動励起をほとんど生ぜしめないことが判明している。自由な糸長さがそれよりも長い場合に初めて、ゴデット表面の随伴空気の影響によって、処理の安定化に対して不都合な影響を及ぼす、糸群の振動が生ぜしめられる。

本発明に係る装置は、第１のゴデット周壁と第２のゴデット周壁との間における糸の完全な延伸後に、糸群の糸材料における内部応力を消滅させるための強力な熱による後処理が実施されるという特別な利点を提供する。そのために本発明に係る装置は、好ましくは、ゴデットのゴデット周壁の直径が、糸を加熱するために等しい大きさに形成されていて、かつ２２０ｍｍの最小直径を有しているように形成される。

緊張区間において比較的短い自由な糸長さを生ぜしめるために、本発明に係る装置では、第１のゴデット周壁と第２のゴデット周壁との間における延伸間隔は、８０ｍｍ〜３２０ｍｍの範囲における大きさに制限されている。

隣接するゴデット周壁の間における緩和間隔は、８０ｍｍの最大値を有している。このように構成されていると、さらに、完全延伸糸の熱による後処理のための極めてコンパクトなゴデット配置形態が得られる。

特に緩和時において熱損失を発生させないために、本発明に係る装置の特に好適な態様では、第１のゴデット周壁と第２のゴデット周壁との間に、糸貫通開口を備えた断熱材が形成されている。このように構成されていると、緩和時における糸の高温処理は、低温で加温されたゴデット表面からの影響を受けることがない。

そのために、第２のゴデット周壁、第３のゴデット周壁および第４のゴデット周壁は一緒に、断熱材を備えたゴデットボックス内に配置されており、このような構成によって、糸を緩和するための安定した環境が生じる。

延伸前における熱処理を安定化させるために、本発明に係る装置の別の態様では、第１のゴデット周壁は、第２のゴデットボックス内にカプセル化されて配置されている。

延伸のためおよび緩和のために必要な、ゴデット周壁における速度調節を行うことができるようにするために、第１のゴデット周壁および第２のゴデット周壁に、それぞれ別個の制御可能なゴデット駆動装置が対応配置されている。これに対して第３のゴデット周壁および第４のゴデット周壁には、１つの共通のゴデット駆動装置が対応配置されている。

特に、糸と第１のゴデット周壁との間における比較的短い接触面を、糸を加温するために使用するために、本発明の別の好適な態様では、第１のゴデットの走入側に、各１つの駆動されるガイド周壁を備えた２つのガイドローラが設けられており、該ガイドローラは、第１のゴデット周壁の上流側に配置されている。このように構成されていると、既に糸群の内部において、加温された第１のゴデット周壁との強力な接触を促進する糸張力を生ぜしめることができる。このときガイドローラとゴデット周壁との間における直径差によって、所望の糸張力を生ぜしめることが可能である。

次に、本発明に係る方法を、添付の図面を参照しながら、本発明に係る装置の幾つかの実施形態について詳説する。

本発明に係る装置の第１実施形態を概略的に示す図である。 図１に示した実施形態のゴデット配置形態を概略的に示す平面図である。 図３.１および図３.２は、図１に示した実施形態のゴデット配置形態を概略的に示す図である。 図１に示した実施形態の別のゴデット配置形態を概略的に示す図である。

図１および図２には、紡糸されたばかりの複数の糸を延伸および緩和することによって、完全延伸された合成糸を製造する、本発明に係る装置の第１実施形態が、複数の異なった視線方向で概略的に示されている。図１には、装置全体が概略的に正面図で示されており、図２には、延伸および緩和のために設けられたゴデット装置が平面図で概略的に示されている。図面のうちの１つを明瞭に参照しない限りは、以下の記載は両方の図に対するものである。

図１には、完全延伸された合成糸を製造する本発明に係る装置の１実施形態が、概略的に示されている。この実施形態は紡糸装置１を有しており、この紡糸装置１は、加熱された１つの紡糸ビーム１.１と、列型配置形式で紡糸ビーム１.１に保持された複数の紡糸ノズル１.２とを有している。紡糸ノズル１.２は、図平面に対して垂直方向に相前後して配置されているので、図１の図面には、紡糸ノズル１.２のうちの１つだけが示されている。紡糸ビーム１.１の下側における紡糸ノズル１.２は、溶融物供給路１.３に連結されており、このとき紡糸ビーム１.１の内部には、紡糸ポンプと分配管路とから成る溶融物分配システムが配置されている。

紡糸装置１の下には、冷却装置２が設けられており、この冷却装置２は、鉛直方向で紡糸ノズル１.２の下に、各１つの冷却ダクト２.１を形成しており、各冷却ダクト２.１は、ブロー室２.２の内部に配置されている。冷却ダクト２.１は、本実施形態では、通気性の壁を備えた冷却シリンダによって形成されているので、ブロー室２.２から流出する冷却空気は、半径方向外側から内側に向かって、紡糸されたばかりのフィラメントストランドに衝突する。ブロー室２.２は、空気接続部２.３を介して、ここには図示されていない冷却空気源に連結されている。

紡糸ノズル１.２から紡糸されたフィラメントをそれぞれ１つの糸にまとめるために、冷却装置２の下には、複数の集合糸ガイド３が設けられている。

集合糸ガイド３の下には、糸走入装置２１が設けられており、この糸走入装置２１において糸は、互いに一定の処理間隔にまとめられる。糸走入装置２１は、糸が糸切れ時に吸込み装置に供給される集合箇所を形成している。糸走入装置２１は、紡糸装置と、この紡糸装置の下流側に配置された、紡糸されたばかりの糸を引き出し、延伸しかつ緩和する複数のゴデットのゴデット装置と、の間におけるインタフェースを形成している。

図１に示した実施形態では、糸走入装置２１の下流側に、複数のゴデット４.１〜４.４が配置されており、これらのゴデット４.１〜４.４は、１つの糸走路に互いに並んで配置されている。ゴデット装置についてさらに説明するために、さらに図２を参照する。

図１および図２から明らかなように、ゴデット４.１〜４.４はそれぞれ突出するゴデット周壁５.１〜５.４を有しており、これらのゴデット周壁５.１〜５.４は取付け壁１０の前側に保持されている。ゴデット周壁５.１〜５.４は、ここでは詳しくは図示されていない駆動軸を介して、各１つのゴデットモータ６.１〜６.４に連結されている。例えば第１のゴデット周壁５.１はゴデットモータ６.１によって駆動され、このゴデットモータ６.１には駆動制御装置７.１が対応配置されている。相応に、第２のゴデット周壁５.２は第２のゴデットモータ６.２によって駆動され、このゴデットモータ６.２には同様に、別体の駆動制御装置７.２が対応配置されている。

第３のゴデット周壁５.３は第３のゴデットモータ６.３に連結され、第４のゴデット周壁５.４は第４のゴデットモータ６.４に連結されており、このとき両ゴデットモータ６.３，６.４は、１つの共通の駆動制御装置７.３に接続されている。

特に図２における図示から分かるように、ゴデット４.１〜４.４はそれぞれ別体の加熱手段８.１〜８.４を有しており、これらの加熱手段８.１〜８.４は、ゴデット周壁５.１〜５.４に対応配置されていて、別体の加熱制御装置９.１〜９.３によって制御可能である。

ゴデットモータ６.１〜６.４は、それぞれ１つの左回転モータと右回転モータとによって交互に形成されるので、隣接するゴデット周壁５.１，５.２は互いに逆向きの回転方向で駆動可能である。これによって糸を一緒に、１つの糸群１９としてゴデット周壁５.１〜５.４の周囲において、それぞれ部分巻掛けで案内することが可能である。ゴデット周壁５.１〜５.４の配置形式に応じて、ゴデット周壁５.１〜５.４の周囲において糸を案内するために、３６０°未満の部分巻掛け、好ましくは１８０°〜２７０°の範囲における部分巻掛けが得られる。

図１および図２における図示から分かるように、ゴデット４.２〜４.４のゴデット周壁５.２，５.３，５.４は、ゴデットボックス１１の内部に配置されていて、周囲に対して断熱されて保持されている。ゴデットボックス１１は、第１のゴデット周壁５.１と第２のゴデット周壁５.２との間に入口開口１２を有しており、この入口開口１２を通して糸群１９は案内されている。入口開口１２とは反対の側において、ゴデットボックス１１には出口開口１３が設けられており、この出口開口１３を通して糸群１９はゴデットボックス１１から出る。

図１における図示から分かるように、糸群１９は、延伸および緩和後に、２つのガイドローラ１４.１，１４.２を介して案内され、両ガイドローラ１４.１，１４.２はそれぞれ駆動されるガイド周壁１５.１，１５.２を有している。ガイドローラ１４.１の上流側には油剤供給装置２２が配置されており、この油剤供給装置２２によって糸群は延伸後に湿潤される。さらなる経過において、両ガイドローラ１４.１，１４.２の間には、交絡装置２３が設けられており、この交絡装置２３はそれぞれの糸に対して、処理通路（図示せず）を有している。これによって糸のフィラメントを、油剤塗布を均一化させるためおよび糸結合部を形成するために、別個に渦動させて交絡させることができる。

プロセスの終わりに、糸をそれぞれ巻成してパッケージを形成するために、糸は巻取り機に供給される。本実施形態には図示されていない巻取り機は、多数の糸を同時に巻成してパッケージを形成するために、１つまたは複数のグループの巻取り箇所を有することができる。

図１および図２に示した実施形態では、好ましくは押出し機を介して溶融物供給路１.３に供給されるポリマ溶融物から、紡糸ノズル１.２を通して、複数のマルチフィラメント糸が互いに平行に並んで生ぜしめられる。図１には、糸のうちの１本の糸のフィラメント２０が示されており、これらのフィラメント２０は、紡糸ノズル１.２に対応配置された集合糸ガイド３によって１本の糸にまとめられる。糸を紡糸するために、紡糸ビーム１の下側には、例えば１０、１２またはそれ以上の紡糸ノズルが配置されていてよく、これによって１つの糸群の複数の糸を形成することができる。しかしながらまた、紡糸ノズルのうちの１つから同時に２本の糸が押し出される、いわゆるダブル紡糸ノズルを使用することも可能である。

フィラメントが冷却され、それぞれ１本の糸にまとめられた後で、糸群１９は糸走入装置２１を通して、さらなる処理のために互いの間に短い糸間隔を置くように案内される。糸群１９の糸は、互いに平行に並んで、まず第１のゴデット４.１の第１のゴデット周壁５.１によって収容される。第１のゴデット周壁５.１は、所属の加熱手段８.１によって、４０℃〜最高で８０℃の範囲における表面温度に加熱されている。これによって、ガラス転移温度（Glasumwandlungstemperatur）の直ぐ下に留まる、糸群の加熱が生じる。第１のゴデット周壁５.１は、１５００ｍ／分を上回る範囲における周速度で駆動される。第１のゴデット周壁５.１と第２のゴデット周壁５.２との間には、自由な糸ガイドのための延伸長さが形成されている。この延伸長さ内において、糸群１９は完全に延伸され、このとき第２のゴデット周壁５.２は、３５００ｍ／分を上回る範囲における周速度で、好ましくは４０００ｍ／分を上回る範囲における周速度で駆動される。第２のゴデット周壁５.２は、その表面に、第１のゴデット周壁５.１に比べて大幅に高い表面温度を有している。例えばゴデット周壁５.２は、１２０℃〜２２０℃の範囲における温度で、好ましくは１５０℃〜２５０℃の範囲における温度で加熱される。これによって延伸直後に糸群１９においては熱による後処理が始まり、これによってフィラメントの分子構造における内部応力を除去することができる。糸を緩和するために、糸群は複数の段階において熱処理される。例えば第３のゴデット周壁５.３および第４のゴデット周壁５.４も同様に、１２０℃〜２２０℃の範囲における表面温度に、好ましくは１５０℃〜２５０℃の範囲における表面温度に加熱される。第２のゴデット周壁５.２と第３のゴデット周壁５.３との間には、自由な糸ガイドのための第１の緩和区間が形成されている。第２の緩和区間は、第３のゴデット周壁５.３と第４のゴデット周壁５.４との間に設けられている。

熱による後処理時における糸の全接触長さに対する緩和区間内における自由な糸長さを例示および説明するために、図３.１および図３.２を参照する。この図３.１および図３.２には、ゴデット４.１〜４.４相互の配置形態が概略的に示されている。図３.１には、糸群１９の糸走路が一緒に示されており、このとき第１のゴデット周壁５.１と第２のゴデット周壁５.２との間における緊張区間は、大文字の符号Ｓで示されている。第１の緩和区間は、符号Ｒ_１で示され、第２のゴデット周壁５.２と第３のゴデット周壁５.３との間に形成されている。第２の緩和区間は、符号Ｒ_２で示され、ゴデット周壁５.３とゴデット周壁５.４との間において延びている。このとき緊張区間および緩和区間は、ゴデット周壁の周囲における繰出し点と、隣接するゴデット周壁における糸の巻上げ点との間において生じる、自由な糸長さを表す。

熱による後処理のために重要な、ゴデット周壁５.２，５.３，５.４における接触長さは、符号Ｋ_１，Ｋ_２，Ｋ_３で示されている。このときＫ_１は、巻上げ点から繰出し点まで第２のゴデット周壁５.２の周囲に接触して案内される糸の糸長さである。相応に、Ｋ_２は、第３のゴデット周壁５.３における糸の、糸のうちの１本の糸の巻掛け長さに等しい接触長さを示し、Ｋ_３は、第４のゴデット周壁５.４における接触長さを示す。

糸を緩和するための全接触長さは、従ってＫ_１，Ｋ_２，Ｋ_３の和によって得られる。全接触長さＫ_ｇｅｓは、下記の式で表される：
Ｋ_ｇｅｓ＝Ｋ_１＋Ｋ_２＋Ｋ_３
４０００ｍ／分を上回る範囲における、テキスタイルの完全延伸糸を製造するための通常の周速度で、すべてのフィラメントにおける相応の応力消滅若しくは除去によって均一な緩和効果を得るために（このとき糸毎のフィラメントの数は任意である）、ゴデット周壁の間における緩和区間は、糸の全接触長さＫ_ｇｅｓが、緩和区間Ｒ_１，Ｒ_２の自由な糸長さの３〜７倍の範囲の大きさになるように選択されている。すなわち下記の式が成り立つ：
３×（Ｒ_１＋Ｒ_２）＜Ｋ_ｇｅｓ＜７×（Ｒ_１＋Ｒ_２）
糸の延伸時に発生する分子構造における内部応力を、糸の可能な限り大きな番手範囲において消滅させることができるようにするために、全接触長さは、１０００ｍｍ〜２５００ｍｍの範囲において選択される。しかしながら２つのゴデットの間における緩和区間は、好ましくは２００ｍｍの最大糸長さに制限される。

本実施形態では、緩和区間Ｒ_１，Ｒ_２は等しい大きさに設定されている。しかしながらまた基本的には、緩和区間Ｒ_１，Ｒ_２を異なった大きさに設定することも可能である。本実施形態では、緩和区間Ｒ_１，Ｒ_２は１００ｍｍ〜２００ｍｍの範囲における自由な糸ガイドのために設定されていてよい。このようになっていると、全緩和ゾーン内における糸において比較的均一な糸温度を維持することができる。

図３.２には、ゴデット周壁の間における純然たる間隔が示されている。例えばゴデット周壁５.１，５.２の間における間隔は、延伸間隔と呼ばれ、符号Ｇ_Ｓで示されている。第２のゴデット周壁５.２と第３のゴデット周壁５.３との間における第１の緩和間隔は、符号Ｇ_Ｒ１で示されている。ゴデット周壁５.３，５.４の間において生じる第２の緩和間隔はＧ_Ｒ２と呼ばれる。

本実施形態において、延伸のための加熱されるゴデットと緩和のための加熱されるゴデットとは、それぞれ等しい大きさの周壁直径を備えて形成されている。例えばゴデット周壁５.２，５.４の直径は、図３.２において符号Ｄで示されている。

ゴデット周壁５.２，５.３，５.４の表面における熱処理を強化するために、ゴデット周壁は２２０ｍｍの最小直径を有しており、このとき緩和間隔Ｇ_Ｒ１またはＧ_Ｒ２は、ゴデット周壁の直径Ｄの１／７〜１／３の範囲の大きさである。すなわち下記の関係が成り立つ：
Ｄ／７＜Ｇ_Ｒ１＜Ｄ／３およびＤ／７＜Ｇ_Ｒ２＜Ｄ／３
ゴデット周壁５.２，５.３の間における緩和間隔Ｇ_Ｒ１およびゴデット周壁５.３，５.４の間における緩和間隔Ｇ_Ｒ２は、それぞれゴデットの配置形態に応じて３０〜８０ｍｍの範囲において設定されている。

特に糸の延伸時に可能な限り安定した糸ガイドを得るために、延伸長さＳは、１００ｍｍ〜３５０ｍｍの範囲において制限されて形成されている。従って第１のゴデット周壁５.１と第２のゴデット周壁５.２との間における延伸間隔は、８０ｍｍ〜３２０ｍｍの範囲の大きさを有している。

糸を緩和するための多段階式の熱処理時に、迅速かつ強力な加熱を達成するために、糸群は第１の緩和区間Ｒ_１において、糸張力を生ぜしめるために差速度をもって案内される。その限りでは第１の自由な緩和区間は、主として、フィラメント束の内部における温度の熱的な均一化のために使用される。内部応力の消滅は、主として、第３のゴデット周壁と第４のゴデット周壁との間における第２の緩和区間Ｒ_２において行われる。そのために糸はほぼ緊張なしの状態で案内され、両方のゴデット周壁の周速度は、好ましくは等しい大きさに形成されている。応力消滅を継続するために、このとき好ましくは、第４のゴデット周壁５.４の周速度は、後続のガイドローラ１４.１の後置のガイド周壁１５.１における周速度よりも大きく選択される。これによって糸群は、若干の過剰供給（Ueberlieferung）で後続プロセスに導入される。

さらなる経過において、糸群１９の糸は、応力消滅後に油剤供給装置２２によって流体によって湿潤され、次いで交絡装置２３において個々に渦動させて交絡させられる。

本発明に係る方法および本発明に係る装置は、細い番手の完全延伸糸（ＦＤＹ）を製造するのに特に好適に適している。このとき糸材料としては、ポリエステルおよびポリアミドを使用することができる。

図１および図２に示した本発明に係る装置の実施形態では、糸は冷却後に、ほぼ乾燥状態で延伸のために引き出される。しかしながら基本的には、糸に冷却後に、水分の少ない油剤を軽く塗布することも可能である。

図１および図２に示したゴデット配置の実施形態は、同様に一例である。図４にはゴデット配置の別の実施形態が示されており、このようなゴデット配置形態は、例えば図１に示した実施形態による紡糸装置の下において使用することが可能である。本実施形態では、第１のゴデット４.１の前の走入部に、２つのガイドローラ１４.１，１４.２が設けられており、両ガイドローラ１４.１，１４.２はそれぞれ駆動されるガイド周壁１５.１，１５.２を有している。ガイド周壁１５.１，１５.２の直径はそれぞれ、ゴデット周壁５.１〜５.４の直径よりも小さく形成されている。ガイド周壁１５.１，１５.２は加熱されないように構成されている。ガイド周壁１５.１，１５.２によって糸群１９には予荷重が加えられ、これによって既に第１のゴデット周壁５.１の周囲において強力な接触を得ることができる。これにより、このようなガイドローラ１４.１，１４.２を上流側に配置することによって、第１のゴデット周壁５.１において糸群１９を温度調整するための、強力な接触を生ぜしめることができる。

図４に示した実施形態では、ゴデット４.１の第１のゴデット周壁５.１は第１のゴデットボックス１６内に配置され、かつゴデット周壁５.２〜５.４は第２のゴデットボックス１１内に配置されており、このときゴデットボックス１１は、周囲に対して断熱材１７を有している。ゴデットボックス１１，１６は、１つのユニットを形成していて、糸ガイドのための貫通開口１８を介して互いに接続されている。

糸ガイドのために、ゴデットボックス１６はさらに上側に、スリット形状の入口開口１２を有し、ゴデットボックス１１は下側にスリット形状の出口開口１３を有している。ゴデットボックス１６内に走入する糸群を、既に進入時において、ゴデットボックス１６の内部に存在する空気流に対して保護するために、入口開口１２にはゴデットボックス１６の内部において走入金属薄板２４が対応配置されている。この走入金属薄板２４は、短い間隔をもってゴデット周壁５.１の前で終わっている自由端部を有している。このようにして、第１のゴデット周壁５.１の周囲における糸群１９の進入部および乗上げ部は、生じ得る随伴気流に対して遮蔽されている。

両方のゴデット４.１，４.２の第１のゴデット周壁５.１と第２のゴデット周壁５.２との間における糸移行部には、第１の遮蔽金属薄板２５.１が配置されている。この遮蔽金属薄板２５.１は、短い間隔をおいて自由な緊張区間に対してほぼ平行に保持されているので、糸群１９は空気流に対して遮蔽されている。

遮蔽金属薄板２５.１と同様に、ゴデット周壁５.２，５.３の間およびゴデット周壁５.３，５.４の間には、別の遮蔽金属薄板２５.２，２５.３が設けられている。これらの遮蔽金属薄板２５.２，２５.３は、同様にほぼ、ゴデット周壁５.２，５.３の間およびゴデット周壁５.３，５.４の間における全緩和区間にわたって延在している。遮蔽金属薄板２５.１，２５.２は、詳しくは示されていない取付け壁に突出するように配置されていて、ゴデット周壁５.１〜５.４に対して平行に延びている。

ゴデットボックス１１の内部において、出口開口１３には走出金属薄板２６が対応配置されており、この走出金属薄板２６の自由端部は、側部においてゴデット周壁５.４のそばを延びている。走出金属薄板２６はほぼ、ゴデット周壁５.４の突出長さにわたって延びていて、糸案内区間を形成しており、これによって、ゴデット周壁５.４から走出する糸群１９の糸を、内部の空気流に対して僅かな間隔をもって遮蔽することができる。このようにして、延伸および緩和中における安定した糸ガイドが保証されている。極細の敏感な糸番手からでも、高品質な完全延伸糸を製造することができる。

本発明に係る方法および本発明に係る装置は、多数の糸を平行に実質的に同一の物理的な特性をもって製造するのに特に適している。

Claims (17)

1. 紡糸されたばかりの複数の糸を延伸および緩和することによって、完全延伸された合成糸（ＦＤＹ）を製造する方法であって、紡糸された複数の糸を、冷却および硬化後に一緒に１つの糸群として、駆動される複数のゴデット周壁の周囲において案内し、前記糸を、３６０°未満の部分巻掛けで前記ゴデット周壁に接触させ、前記糸を前記ゴデット周壁の表面において熱処理し、さらに前記糸を、前記ゴデット周壁の間において、前記ゴデット周壁間における少なくとも１つの速度差をもって自由に案内する、方法において、
   前記糸を、加温された第１のゴデット周壁と加熱された第２のゴデット周壁との間で自由な緊張区間において延伸させ、前記糸を、加熱された前記第２のゴデット周壁と加熱された第３のゴデット周壁との間で第１の自由な緩和区間において案内しかつ緩和し、かつ前記第３のゴデット周壁と第４のゴデット周壁との間で第２の自由な緩和区間において案内しかつ緩和し、延伸された前記糸を、緩和のために、前記ゴデット周壁における全接触長さで熱処理し、該全接触長さは、前記緩和区間の自由な糸長さの３〜７倍の範囲の大きさであり、前記第２のゴデット周壁、前記第３のゴデット周壁および前記第４のゴデット周壁は、１２０℃〜２２０℃の範囲、好ましくは１５０℃〜２５０℃の範囲における表面温度に加熱されていることを特徴とする、完全延伸された合成糸を製造する方法。
2. 前記糸を、前記第２のゴデット周壁と前記第３のゴデット周壁との間における前記第１の自由な緩和区間において、差速度によって生ぜしめられる最小糸張力をもって案内する、請求項１記載の方法。
3. 前記第３のゴデット周壁を、前記糸群において前記最小糸張力を生ぜしめるために、前記第２のゴデット周壁と比べて５０ｍ／分〜４００ｍ／分だけ速い周速度に調節する、請求項２記載の方法。
4. 前記糸を、前記第３のゴデット周壁と前記第４のゴデット周壁との間における前記第２の緩和区間において、緊張なしの状態で案内する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 前記糸を、延伸前に、４０℃〜８０℃の前記第１のゴデット周壁の表面温度で熱により前処理する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 前記糸を、前記自由な緊張区間における延伸のために、１５０ｍｍ〜３５０ｍｍの範囲における自由な糸長さで案内し、前記糸を、前記各緩和区間において、１００ｍｍ〜２００ｍｍの範囲の各１つの自由な糸長さで案内する、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
7. 前記糸を、緩和後に、後続のガイドローラおよび／または巻取り機に対する前記第４のゴデット周壁による過剰供給で案内する、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
8. 紡糸されたばかりの複数の糸を延伸および緩和することによって、完全延伸された合成糸（ＦＤＹ）を製造する装置であって、複数の糸を紡糸する紡糸装置および冷却装置と、複数のゴデットとが設けられており、該ゴデットの駆動可能なゴデット周壁において、前記糸が１つの糸群として、３６０°未満の部分巻掛けでそれぞれ案内され、このとき前記ゴデット周壁は別個に加熱可能に構成されていて、前記ゴデット周壁の周速度の間における少なくとも１つの速度差が調節可能である装置において、
   第１のゴデット周壁と第２のゴデット周壁との間に、延伸間隔が形成されており、前記第２のゴデット周壁と第３のゴデット周壁との間に、第１の緩和間隔が形成されていて、かつ前記第３のゴデット周壁と第４のゴデット周壁との間に、第２の緩和間隔が形成されており、前記緩和間隔はそれぞれ、隣接するゴデット周壁の直径の１／７〜１／３の範囲の大きさであることを特徴とする、完全延伸された合成糸を製造する装置。
9. 前記ゴデットの前記ゴデット周壁の直径は、前記糸を加熱するために等しい大きさに形成されていて、かつ２２０ｍｍの最小直径を有している、請求項８記載の装置。
10. 前記第１のゴデット周壁と前記第２のゴデット周壁との間における前記延伸間隔は、１００ｍｍ〜３５０ｍｍの範囲における大きさを有している、請求項８または９記載の装置。
11. 前記ゴデット周壁の間における前記緩和間隔はそれぞれ、８０ｍｍの最大値を有している、請求項８から１０までのいずれか１項記載の装置。
12. 前記ゴデット周壁の間における前記緩和間隔は、等しい大きさまたは異なる大きさに設定されている、請求項１１記載の装置。
13. 前記第１のゴデット周壁と前記第２のゴデット周壁との間に、糸貫通開口を備えた断熱材が形成されている、請求項８から１２までのいずれか１項記載の装置。
14. 前記第２のゴデット周壁、前記第３のゴデット周壁および前記第４のゴデット周壁は一緒に、前記断熱材を備えたゴデットボックス内に配置されている、請求項８から１３までのいずれか１項記載の装置。
15. 前記第１のゴデット周壁は、第２のゴデットボックス内にカプセル化されて配置されている、請求項１４記載の装置。
16. 前記第１のゴデット周壁および前記第２のゴデット周壁に、それぞれ別個に制御可能なゴデット駆動装置が対応配置されており、かつ前記第３のゴデット周壁および前記第４のゴデット周壁に、１つの共通のゴデット駆動装置が対応配置されている、請求項８から１５までのいずれか１項記載の装置。
17. 前記第１のゴデットの走入側に、各１つの駆動されるガイド周壁を備えた２つのガイドローラが設けられており、該ガイドローラは、前記第１のゴデット周壁の上流側に配置されている、請求項８から１６までのいずれか１項記載の装置。

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