JP2711169B2 - 極細繊維の製造方法 - Google Patents
極細繊維の製造方法Info
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- JP2711169B2 JP2711169B2 JP2122504A JP12250490A JP2711169B2 JP 2711169 B2 JP2711169 B2 JP 2711169B2 JP 2122504 A JP2122504 A JP 2122504A JP 12250490 A JP12250490 A JP 12250490A JP 2711169 B2 JP2711169 B2 JP 2711169B2
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- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D4/00—Spinnerette packs; Cleaning thereof
- D01D4/02—Spinnerettes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は極細繊維の製造方法に関し、詳細には、熱可
塑性重合体からなる極細繊維を安定的に紡糸することが
できる極細繊維の製造方法に関するものである。
塑性重合体からなる極細繊維を安定的に紡糸することが
できる極細繊維の製造方法に関するものである。
［従来の技術］ ポリエステルやナイロン等の熱可塑性重合体を素材と
する極細繊維は高付加価値製品に用いられており、特に
0.5d以下の繊維は人工皮革や高級衣料等の用途に供され
ている。
する極細繊維は高付加価値製品に用いられており、特に
0.5d以下の繊維は人工皮革や高級衣料等の用途に供され
ている。
上記極細繊維を製造するにあたっては、溶融した熱可
塑性重合体を紡糸口金から吐出し、該吐出フィラメント
と交差する方向に流れる冷却風により冷却した後、延伸
してマルチフィラメントとするのが一般的である。延伸
後における上記極細繊維の単糸デニールとしては0.5d以
下のものが要望されており、一方マルチフィラメント糸
とした際の繊度は通常のフィラメント糸と同様20d以上
であることが要求される。従って極細繊維を製造するの
に用いられる紡糸口金においてはノズル孔数を多数確保
したものが必要となる。この為前記冷却風によるフィラ
メントの冷却が不均一となって各フィラメントの物性に
ばらつきを生じ、これによって、糸切れ等のトラブルを
多発し操業上の大きな問題となっている。
塑性重合体を紡糸口金から吐出し、該吐出フィラメント
と交差する方向に流れる冷却風により冷却した後、延伸
してマルチフィラメントとするのが一般的である。延伸
後における上記極細繊維の単糸デニールとしては0.5d以
下のものが要望されており、一方マルチフィラメント糸
とした際の繊度は通常のフィラメント糸と同様20d以上
であることが要求される。従って極細繊維を製造するの
に用いられる紡糸口金においてはノズル孔数を多数確保
したものが必要となる。この為前記冷却風によるフィラ
メントの冷却が不均一となって各フィラメントの物性に
ばらつきを生じ、これによって、糸切れ等のトラブルを
多発し操業上の大きな問題となっている。
そこでこれまでにも種々の方面から上記課題に関する
検討がなされており、特開昭54−64119号，特開昭54−7
3915号，特開昭54−30924号，特開昭54−88316号等にお
いては、紡出口金に穿設されたノズル孔の孔径，吐出
量，孔密度，最小孔間隔，捲取速度等の観点から紡糸安
定性を向上する技術が示されている。
検討がなされており、特開昭54−64119号，特開昭54−7
3915号，特開昭54−30924号，特開昭54−88316号等にお
いては、紡出口金に穿設されたノズル孔の孔径，吐出
量，孔密度，最小孔間隔，捲取速度等の観点から紡糸安
定性を向上する技術が示されている。
しかしながら上記の方法によって口金の多孔化を試み
た場合、ノズル上に配列されたノズル孔のうち、冷却風
の風下側に相当する反クエンチ側では、どうしてもフィ
ラメント冷却固化の度合に差が生じ、結晶化度あるいは
配向度のばらつきのために延伸工程においてフィラメン
ト切断等を引き起こしている。また糸切れに至らないま
でも、上記冷却条件の差によってクエンチ側と反クエン
チ側では糸物性に差が生じており、紡糸工程以降におい
てもトラブルの発生原因となっている。
た場合、ノズル上に配列されたノズル孔のうち、冷却風
の風下側に相当する反クエンチ側では、どうしてもフィ
ラメント冷却固化の度合に差が生じ、結晶化度あるいは
配向度のばらつきのために延伸工程においてフィラメン
ト切断等を引き起こしている。また糸切れに至らないま
でも、上記冷却条件の差によってクエンチ側と反クエン
チ側では糸物性に差が生じており、紡糸工程以降におい
てもトラブルの発生原因となっている。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は上記事情に着目してなされたものであって、
単糸デニールが低く且つ多糸条の繊維を１つの紡糸口金
を使用して製造するにあたり、紡糸後の冷却条件の相違
によって生じる単繊維の物性差を解消し、安定的に紡糸
できる極細繊維の製造方法を提供しようとするものであ
る。
単糸デニールが低く且つ多糸条の繊維を１つの紡糸口金
を使用して製造するにあたり、紡糸後の冷却条件の相違
によって生じる単繊維の物性差を解消し、安定的に紡糸
できる極細繊維の製造方法を提供しようとするものであ
る。
［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決した本発明とは、紡糸して延伸した後
の全デニールが20d以上であり、かつ単糸デニールが0.5
d以下の極細繊維を製造するにあたり、紡糸口金のノズ
ル孔配列がクエンチ方向と該クエンチ方向に対して直交
する方向に夫々等間隔で格子状に形成され、しかも下記
〜式を満足する様に配設されてなることを要旨とす
るものである。
の全デニールが20d以上であり、かつ単糸デニールが0.5
d以下の極細繊維を製造するにあたり、紡糸口金のノズ
ル孔配列がクエンチ方向と該クエンチ方向に対して直交
する方向に夫々等間隔で格子状に形成され、しかも下記
〜式を満足する様に配設されてなることを要旨とす
るものである。
Qi/Pi≧２ … Ｈ≦220 … Ｄ≦90 … 但し D :口金有効径（mm） Pi:クエンチ方向のノズル孔ピッチ（mm） P :クエンチ方向の最大ノズル孔数（個） Qi:クエンチ方向に対して直交する方向のノズル
孔ピッチ（mm） Q :クエンチ方向に対して直交する方向の最大ノ
ズル孔数（個） H :全孔数（個） ［作用］ 本発明者らは口金から吐出される糸条の物性が冷却条
件によってクエンチ側と反クエンチ側で異なることに着
目し、ノズル孔の配列を適正化することによってクエン
チ側と反クエンチ側の冷却効果を同等とし、糸条の物性
を均質にすることができるとの知見を得て、本発明を完
成させた。
孔ピッチ（mm） Q :クエンチ方向に対して直交する方向の最大ノ
ズル孔数（個） H :全孔数（個） ［作用］ 本発明者らは口金から吐出される糸条の物性が冷却条
件によってクエンチ側と反クエンチ側で異なることに着
目し、ノズル孔の配列を適正化することによってクエン
チ側と反クエンチ側の冷却効果を同等とし、糸条の物性
を均質にすることができるとの知見を得て、本発明を完
成させた。
第１図は本発明の製造方法に係る紡糸口金の代表的な
ノズル孔配列を示した概略説明図である。ノズル孔はク
エンチ方向と該クエンチ方向に対して直交する方向へ格
子状に配列され、クエンチ方向に対して直交する方向に
おける孔ピッチQiはクエンチ方向の孔ピッチであるPiの
２倍以上で配設される。このため冷却風の通過性が良
く、クエンチ方向の孔密度を高くしても冷却効果の均一
化が図れる。
ノズル孔配列を示した概略説明図である。ノズル孔はク
エンチ方向と該クエンチ方向に対して直交する方向へ格
子状に配列され、クエンチ方向に対して直交する方向に
おける孔ピッチQiはクエンチ方向の孔ピッチであるPiの
２倍以上で配設される。このため冷却風の通過性が良
く、クエンチ方向の孔密度を高くしても冷却効果の均一
化が図れる。
以下に本発明に係る各関係式の限定理由を述べる。
Pi・（Ｐ−１）はクエンチ方向においてノズル孔が形
成されている範囲長さを表わすものであり、これが口金
有効径Ｄの５分の１未満になると、ノズル孔数が少なく
限定されてしまうので、望ましくない。また２分の１を
超えるとクエンチ方向末端の冷却効果が低下し、反クエ
ンチ側の冷却が不十分となり、口金直下における糸切れ
の発生原因となる1/5以上1/2以下とした。
成されている範囲長さを表わすものであり、これが口金
有効径Ｄの５分の１未満になると、ノズル孔数が少なく
限定されてしまうので、望ましくない。また２分の１を
超えるとクエンチ方向末端の冷却効果が低下し、反クエ
ンチ側の冷却が不十分となり、口金直下における糸切れ
の発生原因となる1/5以上1/2以下とした。
Qi・（Ｑ−１）はクエンチ方向に対して直交する方向
において、ノズル孔が形成されている範囲長さを表わす
ものであり、口金有効径Ｄと同一とするのが上限とな
り、（1/2）Ｄ未満では孔数を減らさなくてはならず、
孔数を確保しようとすると、ピッチを小さくすることに
なり、冷却気体の通過性が著しく悪くなるので（1/2）
Ｄ以上Ｄ以下とした。
において、ノズル孔が形成されている範囲長さを表わす
ものであり、口金有効径Ｄと同一とするのが上限とな
り、（1/2）Ｄ未満では孔数を減らさなくてはならず、
孔数を確保しようとすると、ピッチを小さくすることに
なり、冷却気体の通過性が著しく悪くなるので（1/2）
Ｄ以上Ｄ以下とした。
Qi/Pi≧２ Qi/Piを２未満とすれば、孔数を多く形成することは
できるが、冷却効率が著しく低減することになり、糸切
れが多発するので２以上とした。
できるが、冷却効率が著しく低減することになり、糸切
れが多発するので２以上とした。
Ｈ≦220 全孔数Ｈは多過ぎても、フィラメントの均質性を損な
うおそれがあるので上限を220とした。尚、全孔数の下
限としては72以上が好ましい。また、全孔数は通常Ｐ・
Ｑであるが、要求されるフィラメント数によって全ての
ノズル孔を必要としない場合（例えば、後述する実施例
１のNo.1の様に、Ｐが16個、Ｑが14個であり、要求され
るフィラメント数が220本の場合）には、クエンチ方向
に対して直交する一列についてノズル孔を一部形成しな
いようにすれば、糸条の冷却条件を均一にしたままで全
孔数Ｈの調整が可能である。
うおそれがあるので上限を220とした。尚、全孔数の下
限としては72以上が好ましい。また、全孔数は通常Ｐ・
Ｑであるが、要求されるフィラメント数によって全ての
ノズル孔を必要としない場合（例えば、後述する実施例
１のNo.1の様に、Ｐが16個、Ｑが14個であり、要求され
るフィラメント数が220本の場合）には、クエンチ方向
に対して直交する一列についてノズル孔を一部形成しな
いようにすれば、糸条の冷却条件を均一にしたままで全
孔数Ｈの調整が可能である。
Ｄ≦90 口金は大き過ぎてもフィラメントの均質性を損なうお
それがあるので口金有効径の上限を90mmに設定した。口
金が小さ過ぎる場合には、十分な孔数を確保できなかっ
たり、孔密度が大きくなり過ぎたりするので、口金有効
径の下限は40mmとすることが望ましい。
それがあるので口金有効径の上限を90mmに設定した。口
金が小さ過ぎる場合には、十分な孔数を確保できなかっ
たり、孔密度が大きくなり過ぎたりするので、口金有効
径の下限は40mmとすることが望ましい。
尚、本発明の製造方法に適用できる熱可塑性重合体は
溶融紡糸が可能な重合体であればよく、ポリエステル，
ポリアミド，ポリオレフィン等の熱可塑性重合体が例示
できる。また該重合体に改質剤，ダル剤等を適宜添加し
ても良い。
溶融紡糸が可能な重合体であればよく、ポリエステル，
ポリアミド，ポリオレフィン等の熱可塑性重合体が例示
できる。また該重合体に改質剤，ダル剤等を適宜添加し
ても良い。
［実施例］ 実施例１ 極限粘度が0.6であるポリエチレンテレフタレートを2
90℃の紡糸温度で、口金有効径が90mmφであり、第１表
に示すピッチ及び孔数を有する紡糸口金を用い、１ノズ
ル孔当たり0.15g/分で吐出し、3000m/分で捲取った（こ
のときの単糸デニールは0.45d）。これを通常の延伸方
法により単糸デニールが0.3dである完成糸を得た。尚、
冷却は通常、冷却風温度15〜35℃、冷却風の風速0.2〜
0.8m/秒の条件で行われており、本実施例では冷却風温
度:20℃、冷却風の風速:0.4m/秒の条件を採用した。延
伸工程における糸切れ件数を第１表に併記する。
90℃の紡糸温度で、口金有効径が90mmφであり、第１表
に示すピッチ及び孔数を有する紡糸口金を用い、１ノズ
ル孔当たり0.15g/分で吐出し、3000m/分で捲取った（こ
のときの単糸デニールは0.45d）。これを通常の延伸方
法により単糸デニールが0.3dである完成糸を得た。尚、
冷却は通常、冷却風温度15〜35℃、冷却風の風速0.2〜
0.8m/秒の条件で行われており、本実施例では冷却風温
度:20℃、冷却風の風速:0.4m/秒の条件を採用した。延
伸工程における糸切れ件数を第１表に併記する。
本発明による実施例（No.1〜４）は、前記〜の条
件をすべて満足する紡糸口金を用いているので、糸切れ
件数がいずれも0.1件／日未満であり、紡糸操業性に優
れていることが分かる。
件をすべて満足する紡糸口金を用いているので、糸切れ
件数がいずれも0.1件／日未満であり、紡糸操業性に優
れていることが分かる。
これに対してNo.5〜10は前記〜の条件のいずれか
１つ以上を満足していない場合の比較例であり、糸切れ
頻度が高く紡糸操業性は悪い。No.5は前記の条件を満
足していない比較例であり、ノズル孔数が少なく全デニ
ールの値が小さい。No.6はPi・（Ｐ−１）が大きい場合
の比較例であり、一方No.7はPi・（Ｐ−１）が小さい場
合の比較例であり、ノズル孔が中央に集中しているため
糸切れ頻度が高い。No.8はQi・（Ｑ−１）が小さく、か
つQi/Piが小さい場合の比較例であり、糸切れ頻度が非
常に高い。No.9はQi・（Ｑ−１）が小さい場合の比較例
であり、糸切れ頻度が著しく高い。No.10はQi/Piが小さ
い場合の比較例であり、孔密度が大きく糸切れ頻度が高
い。
１つ以上を満足していない場合の比較例であり、糸切れ
頻度が高く紡糸操業性は悪い。No.5は前記の条件を満
足していない比較例であり、ノズル孔数が少なく全デニ
ールの値が小さい。No.6はPi・（Ｐ−１）が大きい場合
の比較例であり、一方No.7はPi・（Ｐ−１）が小さい場
合の比較例であり、ノズル孔が中央に集中しているため
糸切れ頻度が高い。No.8はQi・（Ｑ−１）が小さく、か
つQi/Piが小さい場合の比較例であり、糸切れ頻度が非
常に高い。No.9はQi・（Ｑ−１）が小さい場合の比較例
であり、糸切れ頻度が著しく高い。No.10はQi/Piが小さ
い場合の比較例であり、孔密度が大きく糸切れ頻度が高
い。
また、No.11はクエンチ方向のピッチPiと垂直方向の
ピッチQiが同一のノズルを用いた場合の従来例であり、
No.12はQi/Piが１未満であるノズルを用いた場合の従来
例である。いずれも糸切れ頻度の結果が劣悪であり、従
来の紡糸用ノズルを0.5d以下の極細繊維の紡糸に採用す
ることはできないことが分かる。
ピッチQiが同一のノズルを用いた場合の従来例であり、
No.12はQi/Piが１未満であるノズルを用いた場合の従来
例である。いずれも糸切れ頻度の結果が劣悪であり、従
来の紡糸用ノズルを0.5d以下の極細繊維の紡糸に採用す
ることはできないことが分かる。
実施例２ 相対粘度が2.5であるナイロン６を275℃の紡糸温度
で、口金有効径が60mmφであり、第２表に示すピッチ，
孔数の紡糸口金を用い、１ノズル孔当たり0.25g/分で吐
出し、5000m/分で引取り、そのまま捲取ることなく延伸
して単糸デニールが0.5dの完成糸を得た。尚、冷却は通
常行われる条件で行い、冷却風温度は20℃、冷却風の風
速は0.4m/秒であった。延伸工程での糸切れ状況を第２
表に併記する。
で、口金有効径が60mmφであり、第２表に示すピッチ，
孔数の紡糸口金を用い、１ノズル孔当たり0.25g/分で吐
出し、5000m/分で引取り、そのまま捲取ることなく延伸
して単糸デニールが0.5dの完成糸を得た。尚、冷却は通
常行われる条件で行い、冷却風温度は20℃、冷却風の風
速は0.4m/秒であった。延伸工程での糸切れ状況を第２
表に併記する。
No.13は本発明の条件をすべて満足しているので、糸
切れ頻度が低い。これに対してNo.14はQi/Piが低く、N
o.15はPi・（Ｐ−１）が大きい場合の比較例であり、い
ずれも糸切れ頻度が非常に高い。
切れ頻度が低い。これに対してNo.14はQi/Piが低く、N
o.15はPi・（Ｐ−１）が大きい場合の比較例であり、い
ずれも糸切れ頻度が非常に高い。
実施例３ 極限粘度が0.6であるポリエチレンテレフタレートを2
90℃の紡糸温度で、口金有効径が60mmφであり、第３表
に示すピッチ，孔数の紡糸口金を用い、１ノズル孔当た
り0.16g/分で吐出し、5500m/分で引取りそのまま捲取る
ことなく延伸して単糸デニールが0.25dの完成糸を得
た。尚、冷却は通常行われる条件で行い、冷却風温度は
20℃、冷却風の風速は0.4m/秒であった。延伸工程での
糸切れ状況を第３表に併記する。
90℃の紡糸温度で、口金有効径が60mmφであり、第３表
に示すピッチ，孔数の紡糸口金を用い、１ノズル孔当た
り0.16g/分で吐出し、5500m/分で引取りそのまま捲取る
ことなく延伸して単糸デニールが0.25dの完成糸を得
た。尚、冷却は通常行われる条件で行い、冷却風温度は
20℃、冷却風の風速は0.4m/秒であった。延伸工程での
糸切れ状況を第３表に併記する。
No.21は本発明の条件をすべて満足しているので、糸
切れ頻度が低い。これに対してNo.22はQi/Piが低く、N
o.23はPi・（Ｐ−１）が大きい場合の比較例であり、い
ずれも糸切れが多発しており紡糸操業性が著しく悪い。
切れ頻度が低い。これに対してNo.22はQi/Piが低く、N
o.23はPi・（Ｐ−１）が大きい場合の比較例であり、い
ずれも糸切れが多発しており紡糸操業性が著しく悪い。
実施例No.2およびNo.3により明らかな様に、本発明に
係る紡糸口金を用いれば、高速紡糸でも極細繊維が安定
的に製造できることが分かる。
係る紡糸口金を用いれば、高速紡糸でも極細繊維が安定
的に製造できることが分かる。
［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されているので、熱可塑性重
合体の極細繊維を安定して紡糸することができ、極細繊
維の紡糸操業性を大幅に向上できることとなった。
合体の極細繊維を安定して紡糸することができ、極細繊
維の紡糸操業性を大幅に向上できることとなった。
第１図は本発明に係る紡糸口金の孔配列の代表例を示す
概略説明図である。
概略説明図である。
Claims (1)
- 【請求項１】紡糸して延伸した後の全デニールが20d以
上であり、かつ単糸デニールが0.5d以下の極細繊維を製
造するにあたり、 紡糸口金のノズル孔配列がクエンチ方向と該クエンチ方
向に対して直交する方向に夫々等間隔で格子状に形成さ
れ、しかも下記〜式を満足する様に配設されてなる
ことを特徴とする極細繊維の製造方法。 Qi/Pi≧２ … Ｈ≦220 … Ｄ≦90 … 但し D :口金有効径（mm） Pi:クエンチ方向のノズル孔ピッチ（mm） P :クエンチ方向の最大ノズル孔数（個） Qi:クエンチ方向に対して直交する方向のノズル孔ピッ
チ（mm） Q :クエンチ方向に対して直交する方向の最大ノズル孔
数（個） H :全孔数（個）
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2122504A JP2711169B2 (ja) | 1990-05-11 | 1990-05-11 | 極細繊維の製造方法 |
| US07/694,482 US5112550A (en) | 1990-05-11 | 1991-05-02 | Process and apparatus for producing superfine fibers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2122504A JP2711169B2 (ja) | 1990-05-11 | 1990-05-11 | 極細繊維の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0418107A JPH0418107A (ja) | 1992-01-22 |
| JP2711169B2 true JP2711169B2 (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=14837487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2122504A Expired - Lifetime JP2711169B2 (ja) | 1990-05-11 | 1990-05-11 | 極細繊維の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5112550A (ja) |
| JP (1) | JP2711169B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5219506A (en) * | 1991-12-06 | 1993-06-15 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Preparing fine denier staple fibers |
| US5652001A (en) * | 1993-05-24 | 1997-07-29 | Courtaulds Fibres Limited | Spinnerette |
| US10301746B2 (en) | 2012-10-16 | 2019-05-28 | Avintiv Specialty Materials, Inc. | Multi-zone spinneret, apparatus and method for making filaments and nonwoven fabrics therefrom |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2969561A (en) * | 1957-09-03 | 1961-01-31 | Du Pont | Rectangular spinning pack |
| DE1301019B (de) * | 1963-12-06 | 1969-08-14 | Schuller Werner H W | Anordnung von Duesenroehrchen an einer Vorrichtung zur gleichzeitigen kontinuierlichen Erzeugung einer Vielzahl von Faeden aus in der Hitze plastischen, mineralischen Stoffen, insbesondere Glas |
| US4153409A (en) * | 1977-05-04 | 1979-05-08 | Akzona Incorporated | Melt spinning of synthetic yarns |
| JPH01207415A (ja) * | 1988-02-15 | 1989-08-21 | Unitika Ltd | ポリエステルの高速多錘取り紡糸法 |
-
1990
- 1990-05-11 JP JP2122504A patent/JP2711169B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-05-02 US US07/694,482 patent/US5112550A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5112550A (en) | 1992-05-12 |
| JPH0418107A (ja) | 1992-01-22 |
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