JP2838113B2 - 高い強力および高い引張り均一性をもつモノフイラメントおよびそれを紡糸および延伸する方法および装置 - Google Patents

高い強力および高い引張り均一性をもつモノフイラメントおよびそれを紡糸および延伸する方法および装置

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    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
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    • D01D5/16Stretch-spinning methods using rollers, or like mechanical devices, e.g. snubbing pins
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    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
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    • D01F6/58Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高いデニールの熱可塑性モノフィラメント
に関して、さらに詳しくは、高い強力/高い結節強さお
よび高い引張り均一性を有するモノフィラメントおよび
このようなモノフィラメントを製造する方法および装置
に関する。
本発明は、要約すれば、次の通りである:0.25より小
さい強力の標準偏差において約7.5g/dより大きい強力を
有する延伸熱可塑性モノフィラメント、およびそれを製
造する方法および装置が開示される。
米国特許第4,009,511号および米国特許第4,056,652号
(これらの開示をここに引用によって加える)は、高い
デニールのポリアミドのモノフィラメントおよびそれら
を製造する方法を開示している。この方法は、高いデニ
ールのポリアミドのモノフィラメントを、紡糸し、急冷
し、そして第1および第2の延伸段階において少なくと
も5.5倍の合計の延伸比で延伸する工程を含む。第1遅
延段階において、モノフィラメントを水蒸気雰囲気に暴
露し、ここでそれを少なくとも3.5倍の比で延伸する。
第2段階において、モノフィラメントを車幅加熱ゾーン
において少なくとも1.3倍の比率で延伸する。米国特許
第4,009,511号および米国特許第4,056,652号に開示され
ている方法は、コアの配向より小さい配向脱配向した
(deoriented)表面層を有するモノフィラメントを製造
し、表面層は1.567より小さい屈折率、n‖、を有し、
そしてコアは1.57より大きい屈折率、n‖、を有する。
開示された方法は、高い強度および高いループ強力を
もつモノフィラメントを製造するが、引張り性質の均一
性はある最終用途に望まれるほど高くない。さらに、米
国特許第4,009,511号および米国特許第4,056,652号の方
法は、異なるデニールをもつモノフィラメントを高い速
度で製造するためには容易に適合しない。
本発明によれば、高いデニールの熱可塑性モノフィラ
メントを紡糸し、水急冷しおよび少なくとも第1および
第2の延伸段階において少なくとも5.5倍の延伸比に延
伸する工程を含む改良された方法が提供される。急冷モ
ノフィラメントを第1延伸段階において高温水蒸気の雰
囲気を含有するスチーマーを通して進行させ、そして第
2延伸段階において輻射ヒーターで加熱したゾーンを通
して進行させる。
本発明の方法における1つの改良に従い、水をモノフ
ィラメント上にモノフィラメントの乾燥重量に基づいて
少なくとも10重量%の量で、供給した後、ガイドおよび
表面、例えば、供給ロールと接触させる。好ましくは、
水は、フィラメントが保持する残留急冷水を調節するこ
とにより、モノフィラメントへ供給される。より好まし
くは、供給ロールを通過しかつスチーマーに入る前に、
追加の水をモノフィラメントの乾燥重量に基づいて約5
重量%以上の量で添加する。改良された方法のこの面
は、モノフィラメントの引張り均一性の有意の改良を提
供する。
本発明の他の改良に従い、第1段階の延伸点が供給ロ
ール後かつモノフィラメントがスチーマーの高温水蒸気
の加熱ゾーンに入る前に維持されるように、スチーマー
の前で急冷モノフィラメントの温度を前もって決定した
第1段階の延伸比に対応して制御する。好ましくは、ス
チーマーは高温のゾーンの前に低い温度の水蒸気の雰囲
気を含有する水蒸気膨張ゾーンを有し、そして延伸点は
水蒸気膨張ゾーンにおいてまたはその直前に維持され
る。本発明の好ましい形態において、急冷フィラメント
の温度は急冷浴中のモノフィラメントの滞留時間を制御
することにより制御される。単独であるいはモノフィラ
メント上への水の供給と一緒に使用するとき、水はモノ
フィラメントの表面上に延伸点において少なくとも約5
重量%の量で供給されるので、本発明に従い延伸点の制
御を維持することは、強力、結節強さおよび製品の均一
性を最適にし、そしてこの方法の連続性を改良して、こ
の方法の処理量を15.9kg(35ポンド)/時間/モノフィ
ラメントより大きくすることができる。
本発明の他の改良に従い、スチーマーがモノフィラメ
ントを出入りさせると同時に高温水蒸気の加熱ゾーンか
らの水蒸気の損失を最小にする、入口および出口のシー
ルを有するとき、モノフィラメントの表面は出口シール
を出る前に冷却される。好ましくは、モノフィラメント
の表面は、出口シールの通過前に、水浴中をモノフィラ
メントが通過するとき冷却される。出口シール通過前の
フィラメント表面の冷却は、モノフィラメントへの機械
的損傷を最小にして、製品の均一性を増加する。
本発明の他の改良に従い、モノフィラメントに対し制
御された延伸のプロフィルを行うと同時に輻射加熱を行
うための第2延伸段階のための方法が提供される。本発
明に従い、モノフィラメントを第2延伸段階において進
行させて、輻射加熱の加熱ゾーンに少なくとも1回通過
させる。モノフィラメントを輻射加熱ゾーンの第1通過
前に方向ロールの第1変化と接触させ、そして、第1通
過後、方向ロールの第2変化と接触させ、モノフィラメ
ントはロールの各々の表面と約75゜〜約200゜の巻き付
け角度(wrap angle)で接触する。方向ロールの第1お
よび第2の変化の速度は、ロールの各々を過ぎてモノフ
ィラメントが進行するとき、モノフィラメントへ加えら
れる張力が増加するように、制御される。
改良さた第2段階の延伸のための本発明の方法の好ま
しい形態は、モノフィラメントが方向ロールの第2変化
を通過した後、モノフィラメントを輻射加熱ゾーンに第
2回目に通過させることを含み、第1および第2通過を
順次に実施して、モノフィラメントのコア温度が第1通
過から第2通過へかけて増加するようにする。この方法
は、また、モノフィラメントを第2通過後方向ロールの
第3変化と接触させることを含み、モノフィラメントは
第3ロールと表面と約75゜〜約200゜の巻き付け角度で
接触する。モノフィラメントが方向ロールの第3変化を
過ぎて進行するとき、モノフィラメントへの張力が増加
するように、方向ロールの第3変化の速度を制御する。
改良された第2段階の延伸の他の好ましい形態は、ま
た、方向ロールの第3変化を過ぎてモノフィラメントが
進行した後、モノフィラメントを輻射加熱ゾーンを通し
て第3の通過で進行させる。第2および第3通過は、モ
ノフィラメントのコア温度が第2通過から第3通過にか
けて増加するように、順次に実施する。モノフィラメン
トは、さらに、第3通過後、方向ロールの第4変化と接
触させ、モノフィラメントは第4表面と約75゜〜約200
゜の巻き付け角度で接触する。方向ロールの第4変化の
速度は、モノフィラメントが方向ロールの第4変化を過
ぎて進行するとき、モノフィラメントへの張力が増加す
るように、制御することができる。
改良された第2段階の延伸の他の面に従い、方向ロー
ルの第1変化の速度は、モノフィラメントが輻射加熱ゾ
ーンを第1通過して進行するまで、モノフィラメントに
実質的な量の延伸が付与されないように、制御される。
本発明は、さらに、繊維を連続的に延伸する装置を提
供し、この装置は、連続繊維を輻射加熱するための少な
くとも1つの加熱ゾーンを提供する加熱手段、繊維を前
記加熱ゾーンに少なくとも1回通過させるために繊維を
進行させる手段からなる。進行手段は初期のロール手段
および最終のロール手段および少なくとも第1および第
2のロール手段からなる。最終のロール手段は繊維を初
期のロール手段より大きい速度で進行させて、装置の延
伸比を決定し、方向ロールの前記第1および第2の変化
は前記輻射加熱ゾーンの第1通過への繊維の移動通路を
決定する。方向ロールの第1および第2変化の表面は約
75゜〜約200゜の巻き付け角度で繊維と接触する。第1
および第2の変化の速度は、繊維が方向ロールの変化の
各々を過ぎて進行するとき、繊維への張力の量が増加す
るように、好ましくは液圧モーター/ポンプにより、制
御する。
本発明によれば、約1000より大きいデニール、約7.5g
/dより大きい強力、約0.25より小さい標準偏差、および
約45g/dより大きいモジュラスを有する延伸熱可塑性ポ
リマーのモノフィラメントが提供される。好ましくは、
熱可塑性ポリマーはポリアミドであり、そしてモノフィ
ラメントは約8.0g/dより大きい強力および約0.25より小
さい標準偏差を有する。
本発明において有用なポリマーは、ポリアミド、ポリ
エステル、ポリオレフィン、および他のこのようなポリ
マー包含する、種々の熱可塑性ポリマーおよびコポリマ
ーを含有する。典型的には、高い粘度のポリマー(例え
ば、ポリエステルについて0.7より大きい固有粘度およ
びポリアミドについて50より大きい相対粘度)は、本発
明による高い強度および高度に耐久性の工業フィラメン
トの製造に適する。適当なポリマーは、次のものを包含
する:ポリ(ヘキサメチレンアジパミド)(6−6ナイ
ロン)、ポリ(ε−カプロラクタム)(6−ナイロ
ン)、ポリ(テトラメチレンアジパミド)、など、およ
びそれれらのコポリマー。適当なポリエステルは、次の
ものを包含する:ポリ(エチレンテレフタレート)(2G
−T)、ポリ(プロピレンテレフタレート)、ポリ(ブ
チレンテレフタレート)、ポリ(エチレン2,6ナフトエ
ート)、ポリ(1,4−シクロヘキサンジメタノールテレ
フタレート)およびそれらのコポリマー。適当なポリオ
レフィンは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチ
レンなど、およびそれらのコポリマーを包含する。この
方法はポリアミドの紡糸および延伸に有利に使用され、
そして6−6ナイロンおよび6−ナイロンのモノフィラ
メントの製造に理想的に適する。
ここで第1図を参照すると、本発明による好ましい方
法が図解されており、熱可塑性ポリマーを、例えば、比
較的大きい円い、長方形または長方形の紡糸口金を有す
る、紡糸口金10を通して溶融紡糸する。溶融温度は、も
ちろん、紡糸されるポリマーによる。例えば、6−6ナ
イロンおよび2G−Tについて、270〜295℃の温度が適当
である。第1図において数字12で示されているモノフィ
ラメントは紡糸口金より下において空気ギャップ内で減
衰され、そして約50℃以下の温度の水を含有する急冷浴
14において急冷される。空気ギャップ13は、フィラメン
トが急冷浴14に入る前に、約51〜102cm(20〜40イン
チ)の長さであるべきである。空気ギャップおよび急冷
浴における張力は、空気ギャップの距離を調節して、モ
ノフィラメントが配向−延伸される前の、モノフィラメ
ントの表面における正の複屈折および配向を最小にする
ことにより、最小にする。しかしながら、張力は急冷浴
中のスレッドラインに安定性を与えるために十分な張力
であるべきである。
急冷浴14を去った後、モノフィラメントの乾燥重量に
基づいて少なくとも10重量%の量の水を、モノフィラメ
ントが表面、例えば、供給ロール、ガイドまたは他の表
面と接触する前に、供給する。好ましくは、モノフィラ
メントは数字16により表示される空気噴射と直面し、こ
の空気噴射はモノフィラメント上の残留する急冷水を調
節する。最も好ましくは、モノフィラメント上の水の量
はモノフィラメントの乾燥重量に基づいて約10〜約25重
量%である。
次いで、湿ったフィラメントを引きロール18へ向け、
このロールは、フィラメントが紡糸されたとき、および
それが急冷浴14を通して進行するとき、フィラメント上
の張力を制御する。次いで、モノフィラメントは予備張
力ロール20および供給ロール22を通して進行する。予備
張力ロールはモノフィラメントへの張力を増加して、供
給ロール上のモノフィラメントを安定化するために使用
する。
モノフィラメントは少なくとも2つの延伸段階におい
て延伸され、第2については後に詳述する。第1延伸段
階において、モノフィラメントは少なくとも3.0倍の延
伸引で延伸される。
本発明に従い、第1延伸段階の延伸点において、モノ
フィラメントは最適な引張り性質をもつモノフィラメン
トを得るように湿潤すべきである。一般に、商業的に望
ましい紡糸速度において、モノフィラメント上に残留す
る急冷水のほとんどは、モノフィラメントが予備張力ロ
ール、予備張力ロールおよび供給ロールにより運搬され
るとき、モノフィラメントから駆逐される。第1延伸点
の位置は、後述するように、本発明の好ましい形態にお
いて、水は好ましくはモノフィラメントがスチーマー26
に水添加ステーション24で入る前に添加される。平らな
の吸い上げを適当に使用して、モノフィラメントの乾燥
重量に基づいて約5重量%以上の量の水を添加する。好
ましくは、水の添加量は約5〜約20重量%である。さら
に、水は、例えば、適用水の軽量によるか、あるいは過
剰の水を適用し、そしてモノフィラメントの向きを変化
させ、こうして過剰の水が振り払われてモノフィラメン
ト上に均一なレベルを残すことによって、均一に適用さ
れる。
第1段階の延伸点において湿潤したフィラメントを有
する利点は、延伸点において表面中への水のインビビジ
ョンのためであると信じられる。延伸点がスチーマーよ
り前に存在するが、モノフィラメントが乾燥していると
き、水の欠如またはインビビジョンのために不十分な水
は、より脆い、低い伸びの、また、強力が低い繊維を残
すと信じられる。延伸点において、モノフィラメント上
の水の量は、均一であり、そして、フィラメントの乾燥
重量に基づいて、約5%以上、好ましくは約5%〜約20
%である。
第1段階の延伸の間、モノフィラメントはスチーマー
26において高温水蒸気の雰囲気に暴露される。第1段階
の延伸条件は、水蒸気からの熱が延伸を促進し、これに
よりコアの配向が生じ、さらに、水蒸気が脱配向し、さ
らにモノフィラメントの表面を水和して、フィラメント
が延伸されるとき、表面における分子の配向または複屈
折の発生を防止するように、選択する。第1延伸段階の
ための条件は、特定のポリマーの性質に一致するように
確立される。6−6ナイロンのためのスチーマー26にお
ける水蒸気の雰囲気は、典型的には、約56〜11.9kg/cm2
(80〜170psig)であり、そして水蒸気は約40%の湿潤
から49℃(120゜F)の超加熱までの範囲から選択され
る。
本発明の方法において、第1段階の延伸の間の高温水
蒸気の加熱ゾーンは、スチーマー26の加圧水蒸気室23に
おいて設けられる。加圧水蒸気室23は、入口シール25お
よび出口シール27を有する細長いケーシングにより適当
に設けられ、そしてこれらのシールは水蒸気の圧力損失
を最小すると同時に加圧水蒸気室23にモノフィラメント
12を入れさせ、そして反対の端からモノンフィラメント
を出す。好ましくは、スチーマー26は、また、両端に別
々の室を有し、これらの室は、それぞれ、入口膨張ゾー
ン29および出口膨張ゾーン31を提供し、これらは真空源
(図示せず)に接続されている。シール25および27より
多少大きい開口をもつシールは、これらの室にスチーマ
ーからモノフィラメントを出入りさせるために設けられ
ている。膨張ゾーンの第1目的は、シール25および27を
通して漏れる水蒸気がプラントの環境中に排出されるの
を防止する。しかしながら、スチーマー中のモノフィラ
メントの水蒸気加熱は、入口膨張ゾーン29における低温
度の水蒸気雰囲気において開始する。
モノフィラメントの表面は高温水蒸気の加熱ゾーンに
おいて110℃以上に加熱され、そしてそれがスチーマー2
6から出るとき非常に変形性であるので、モノフィラメ
ントがスチーマーから出るとき出口シール27との接触に
より、少なくとも間欠的に損傷を受けるようになりやす
い。本発明によれば、モノフィラメントの表面はスチー
マーの出口シール27を出る前に110℃より低く冷却され
る。好ましくは、これは第1図に示すように、モノフィ
ラメントをスチーマー26の加圧水蒸気室23内に設けられ
た水浴28に通過させることにより達成される。この浴は
約80以下の温度をもつことが有利である。好ましい実施
態様において、水浴28は加圧水蒸気室23内に出口シール
27隣接して位置して、モノフィラメントは水浴後加圧水
蒸気室23において高温の水蒸気に短時間のみ暴露され、
そして実質的に再加熱されない。こうして、水浴28は高
温水蒸気の加熱ゾーンの端として効果的に働く。
本発明の方法に従い、スチーマー26の前に急冷フィラ
メントの温度は、前以て決定した延伸比に対応して制御
されるので、第1段階の延伸点は、供給ロール後かつモ
ノフィラメントがスチーマー26の高温水蒸気の加熱ゾー
ンを去る前(水浴28に入る前)の位置に維持される。好
ましくは、延伸点は供給ロール後にかつスチーマーの高
温ゾーンの前に維持される。第8図に示すように、延伸
点の最適な位置はスチーマー26の入口水蒸気膨張ゾーン
29の直前である。
本発明による延伸点の位置の制御は、モノフィラメン
トの強力を実質的に改良する。フィラメントが温かす
ぎ、そして延伸点が供給ロール22中に動く場合、強力は
1〜2g/d(gpd)程度に多く減少し、そして結節強さは
2〜4g/d(gpd)まで減少することがある。同様に、延
伸点が水浴28中に動く場合、フィラメントが延伸時に冷
たすぎることにより、引張り性質は悪影響を受ける。す
ぐれた性質は延伸点がスチーマーの高温ゾーンにあると
き得ることができるが、インビビジョンにより、非常に
多すぎる水蒸気が表面に浸透して、延伸点が高温ゾーン
の前に位置するときより低い強力を生ずると信じられ
る。
好ましくは、急冷したフィラメントの温度は、急冷浴
14におけるモノフィラメントの滞留時間を調節すること
により、例えば、急冷浴内の移動通路を増減することに
より制御される。第1図に示すようにかつ第7図を参照
すると、これは急冷浴内に方向変化点15を設けることに
よって達成され、この方向変化点15は、この方法を実施
しているとき、急冷浴14の表面より異なる深さに動くこ
とができ、浴中の移動通路を増減し、こうして浴内の滞
留時間を増減することができる。延伸点に影響を及ぼす
であろうポリマーの品質の変動を補償することは、これ
によって、達成することができる。さらに、また、急冷
浴の温度を選択および/または制御して、急冷されたフ
ィラメントの温度を調節することは有利である。本発明
の最も好ましい形態において、急冷水の温度は±5℃に
制御し、そして急冷水中のフィラメントの浸漬した浴の
長さは、この方法を定常状態で実施するとき、±5.1cm
(±2インチ)に制御する。
延伸点の位置は、スチーマーの膨張ゾーンの外側にそ
れが存在する場合、視的に監視することができる。延伸
点がスチーマーの内部に存在するとき、それが膨張ゾー
ンにあるか否かは、スチーマー中への水蒸気の流れを測
定することにより監視することができる。延伸点が膨張
ゾーンの内側に存在する場合、水蒸気の流れは高温ゾー
ンの内側に存在するときより大きいであろう。なぜな
ら、直径が減少したモノフィラメントは水蒸気を出口シ
ールにおいて逃がすからである。
スチーマー26を出た後、空気ストリッパー30はモノフ
ィラメント上の表面水のほとんどを除去し、例えば、約
2%より少なくを残す。
スチーマー26から出て、ストリッパー30を通過した
後、モノフィラメント12は第1段階の延伸ロール32と接
触する。第1延伸段階における延伸量は、供給ロール22
に関する第1段階の延伸ロールの速度により決定され
る。第1段階の延伸ロール32は、好ましくは、加熱して
第2段階の延伸のためのモノフィラメントの加熱を開始
する。加熱された延伸ロールは第2段階のヒーターを通
る通路の長さを短くし、そして第2段階の延伸の制御を
よりよくすることができる。6−6ナイロンについて、
ロールは110〜160℃、好ましくは約140℃に加熱され
る。
第1段階の延伸ロール32から、モノフィラメント12は
第2段階の延伸において使用される輻射ヒーター34中に
進行する。第2段階の延伸における輻射加熱は、モノフ
ィラメントのポリマーに合致した温度および滞留時間に
おけるヒーター34の使用を包含する。6−6ナイロンに
ついて、フィラメントの表面温度がポリマーの融点より
少なくとも10℃低く維持されるような露出時間で、700
〜1300℃の温度は好ましく使用される。
本発明の方法において、第2段階の延伸は、フィラメ
ントのコア温度が増加するとき、モノフィラメントの延
伸が進行するように、実施される。第1図を参照し、ま
た、第2段階の延伸において使用する好ましい装置を示
す第2図〜第5図を参照すると、ヒーターにおける加熱
ゾーンの少なくとも1回の通過は、輻射ヒーターを通し
てフィラメントを運搬することにより実施され、これは
第1図において全体的に数字36で示す、制御された速度
の方向変化ロールにより達成され、これらのロールはヒ
ーターの前および1または2以上の通過後にフィラメン
トと接触する。
ここで、ヒーター34に4回通過させる本発明を示す、
第2図を特に参照すると、好ましい装置は、数字36a〜3
6gで表示する方向変化ロールを含む。方向変化ロールの
すべての軸はお互い本質的に平行であり、そしてすべて
は回転するように支持されている。
方向変化ロール36a〜36dの速度は、モノフィラメント
がこれらの方向変化ロールの各々を過ぎて進行すると
き、モノフィラメント上の張力が増加するように、制御
される。図示する好ましい実施態様において、ロール36
a〜36dは、それぞれ、液圧モーター/ポンプ38a〜38dに
接続されており、後者はロールをブレーキし、これによ
りモノフィラメントがロールの各々を通して進行すると
き、モノフィラメントへの張力を増加する。これは適当
には液圧モーターにより達成され、このモーターは、数
字42で示されているプロセス含有単位装置により接続お
よび制御される、弁40a〜40dへ接続されている。タコメ
ーターはロール36a〜36dの各々へ、例えば、歯車44a〜4
4dおよび隣接するピックアップ46a〜46dにより設けられ
ている。プロセス制御単位装置42は、アナログまたはデ
ィジタルのコントローラーであることができ、ピックア
ップ46a〜46dからのタコメーターの信号を受け取り、そ
して液圧モーター/ポンプ38a〜38dへ接続された弁を作
動させて、前以て決定した方法で方向変化ロール36a〜3
6dを個々に制御することができる。ロール36eは、必要
に応じて、速度制御であることができる。理解されるよ
うに、液圧モーター/ポンプ以外の装置、例えば、同期
電気モーターおよび摩擦ブレーキを使用して方向変化ロ
ールの速度ゐ制御することができ、そして追加の速度制
御のロールを使用してヒーターの追加の通過を得ること
ができる。
第2図に示す装置において、モノフィラメント12は文
字ab、bc、cd、およびdeで示されるヒーター34の合計4
回の通過を行い、そして少なくとも75゜から約200゜ま
での巻き付け角度でロール36a〜36dの表面と接触するの
で、ロールと接触するモノフィラメントの速度は、モノ
フィラメントのコアを実質的に冷却する長さの時間の間
ロールと接触させないで、ロールの速度により制御され
る。方向変化ロールはヒーターに隣接して位置するの
で、ヒーターの外側の時間は制限され、こうしてフィラ
メントのコアの温度はヒーターの各連続通過で増加す
る。
第1図を参照すると、第2段階の延伸における全体の
延伸は、第1段階の延伸ロール32に関する第2段階の延
伸ロール48の対の速度により決定する。しかしながら、
第2図に示すように、第2段階の延伸内のヒーター34の
通過の各々における延伸の量は、プロセス制御単位装置
により制御される特定の通過を定める、ロールの速度に
より決定される。例えば、通過abにおける延伸は、条件
36aと方向変化ロール36bとの間の比により決定される。
通過bcはロール36bおよび36cにより、通過cdはロール36
cおよび36dにより、そして通過deはロール36dおよび36e
により決定される。好ましくは、ロール36aは第1段階
の延伸ロール32に関する速度を有するので、モノフィラ
メントはヒーター34に入る前に実質的な量の延伸を受け
ず、延伸点がヒーター内に維持されることを保証する。
第3図、第4図および第5図を参照すると、本発明は
モノフィラメントが製造されるモノフィラメントとのタ
イプに望まれる延伸のプロフィルを達成するために必要
な、第2図に示す1、2、3または4回の通過を受ける
方法を提供するするために使用することができる。第3
図はヒーターへの1回の通過abを示し、これはロール36
aおよび36bを使用し、これらのロールは多数の通過なし
に適切に加熱される繊維、例えば、低いデニールのモノ
フィラメントに適する。第4図は、ロール36dおよび36e
を省略し、そして第2図に示すようにアイドラーロール
を使用することによる、2回通過abおよびbcを示す。第
5図は、ロール36eおよびアイドラーロール36fを省略す
ることによる、3回通過、ab、bcおよびcdを示し、通路
はロール36cから直接アイドラーロール36gに走行してい
る。
第2図に示される第2段階の延伸のための装置は、制
御された第2段階の温度および延伸のプロフィルを可能
とする。例えば、6−6ナイロンについて、最適な第2
段階の延伸のプロフィルは、フィラメントのコアの温度
が、分子の結晶の転移、例えば、140〜160℃において起
こると信じられる、三斜晶系から六方晶系への転移が起
こる温度より高くなるまで、約4.0の合計の延伸比を越
えないものである。4.0倍を越える延伸はこの温度より
下において起こる場合、三斜晶系の分子内結合は炭素−
炭素結合より大きいので、分子の鎖は破壊し、これは分
子量を減少し、次いで、強力および繊維の疲れ抵抗を減
少する。第2図の装置は、また、延伸のプロフィルにお
ける正しい点において、コアより高い表面温度を可能と
する。第2段階の延伸における表面温度は、モノフィラ
メントの表面の配向の大部分を失なわせ、そしてちょう
ど第2段階の延伸の間減衰させるであろう。これは、す
ぐれた結節強さ、ゴムへの接着および屈曲疲れ抵抗を与
える、モノフィラメント上の実質的に配向しないスキン
を達成するために望ましい。この減衰対延伸が起こる温
度は、第1段階のスチーマーにおいて起こる、表面ポリ
マーの水和の量により決定される。例えば、この方法に
おける6−6ナイロンについて、220℃の表面温度は所
望の低い表面配向を起こさせるために適切である。
第6図は、一般に、望ましいモノフィラメントの性質
を生成し、そしてこの方法におけるモノフィラメントの
破断を最小にする、理想的な第2段階の延伸のプロフィ
ル(延伸対フィラメントの温度)を示す。本発明の方法
および装置を使用して、温度の上昇の開始および終わり
における低い延伸、および中程度の温度におけるより多
い延伸で、理想的延伸に近似させることができる。第2
段階の延伸をより精確に制御する能力のために、輻射加
熱ゾーンの多数回の通過は本発明による方法において好
ましい。より好ましくは、少なくとも3回の通過を用い
る。
本発明による好ましい第2段階の延伸装置は、広範な
種類の異なるモノフィラメントのデニールを同一の方法
の装置を使用して異なる方向の速度で製造すると同時
に、製品に最適な延伸のプロフィルを提供するという、
融通性を提供する。この方法および装置は、段階間の実
質的なモノフィラメントの冷却およびモノフィラメント
の損傷の機会の増加を伴う、別の延伸段階の使用を排除
する。
第1図を参照すると、第2段階の延伸ロール48から出
るモノフィラメントは、パッケージ52上のモノフィラメ
ントの巻き取り前に、張力レットダウンロール50のまわ
りに通過する。
本発明による方法は、米国特許第4,009,511号および
米国特許第4,056,652号に開示されているモノフィラメ
ントよりすぐれた、引張り性質および引張り均一性をも
つモノフィラメントを製造し、そしてこのようなモノフ
ィラメントを高い処理量および/または高い紡糸速度で
製造することができる。本発明の好ましい形態におい
て、モノフィラメントは約16kg(35ポンド)/時間/モ
ノフィラメントより大きいポリマーの処理速度で紡糸さ
れる。
本発明の方法を使用することにより、約7.5g/dより大
きい強力を均一性、すなわち、0.25より小さい標準偏差
においてを有する、本発明のモノフィラメントを製造す
ることができる。好ましくは、ポリアミドのモノフィラ
メントンにおいて、強力は0.15より小さい標準偏差にお
いて約8.0g/dより大きい。モノフィラメントのモジュラ
スは、モノフィラメントをポリアミドから製造すると
き、約45g/d以上、好ましくは約50g/d以上である。モノ
フィラメントの靭性は約0.5g−cm/デニール−cmより大
きい。モノフィラメントの結節強さは、0.6より小さい
標準偏差において、約5.0以上である。さらに、これら
の性質は、本発明の方法を使用して1,000〜12,000のデ
ニールのモノフィラメントを15.9kg(35ポンド)/時間
/スレッドラインより大きい処理速度で、あるいは1097
m/分(1200ヤード/分)以上の方法の速度で、製造する
とき、達成することができる。
本発明によるモノフィラメントは、種々の断面の形状
を有する。本発明による好ましいモノフィラメント110a
−110bを示す第9a図および第9b図を参照すると、本発明
のモノフィラメントは約2.0より大きい幅対厚さ比およ
び約1.22/(密度)1/2より大きい幅(mm)をもつ横長の
形(oblong)の断面を有する。「横長の形」とは、第9a
図および第9b図に示すように長方形112により囲まれ
る、種々の細長い断面の形状のいずれをも意味すること
を意図し、図面において、その幅(主要な寸法)は
「x」と表示し、「y」で表示されるその厚さ(小さい
寸法)より大きい。
好ましくは、本発明によるモノフィラメントにおい
て、断面は第9a図を示す王に長円形(obrong)であり、
すなわち、一般に長方形の断面であり、丸い角または半
円形の端をもち、こうして長方形または長方形の紡糸口
金を通して紡糸することによって製造される。押出され
たときのポリマーの粘度に依存して、得られるモノフィ
ラメントは、紡糸口金の断面から多少変化し、そして多
少卵形をとることがあり、そして「平らな」区域は多少
凸であることがある。モノフィラメントの断面について
ここで使用するとき、長円形は当円形の断面または長円
形の断面に近似するものを意味することを意図する。他
の好ましい実施態様は、第9b図に示されているような卵
形の断面をもつモノフィラメントを包含する。
横長の形の断面を有する好ましいモノフィラメントに
おいて、モノフィラメントの幅対厚さ比、すなわち、取
り囲む長方形の幅xを厚さyで割った値、は約2.0より
大きい。本発明の利点は幅対厚さ比を増加すると増大的
に実現されるが、モノフィラメントについての実質的上
限は、モノフィラメントの意図する用途がゴムの強化で
あるとき、究極的に到達される。例えば、35%の一定の
リベット面積(モノフィラメントの間の相対的空間は35
%に一定に維持される)において、隣接するコードの間
に必要な空間は非常に大きくなり、その結果、コード間
のゴムの支持は不十分となり、ゴムは破損することがあ
る。また、種々の用途において、幅対厚さ比が非常に大
きくなる(フィルム様フィラメント)とき、より高い剪
断および曲げ歪みは、究極的に、フィラメントを座屈ま
たは裂けさせるであろう。こうして、本発明のモノフィ
ラメント幅対厚さ比は約20を越えないことが一般に好ま
しい。
本発明の好ましいモノフィラメントは、約1.22/(密
度)1/2より大きい幅(mm)を有する。ポリ(ヘキサメ
チレンアジパミド)およびポリ(ε−カプロラクタム)
について、密度は1.13〜1.14の範囲である。ポリ(エチ
レンテレフタレート)について、密度は1.38〜1.41であ
る。こうして、ポリアミドおよびポリエステルのモノフ
ィラメントは、それぞれ、約1.15mmおよび1.03mmより大
きい。これらの幅より大きいポリアミドおよびポリエス
テルのモノフィラメントは、高い生産性で製造すること
ができ、そしてファブリックにおける本数を減少し、こ
れにより使用におけるコスチを低下する。高い生産性
は、厚さを増加しないでより広いフィラメントをつくる
ことにより、製品のデニールを増加することから生ず
る。驚くべきことには、本発明のモノフィラメントを紡
糸急冷および延伸することができる速度は、それらの厚
さに依存することが発見された。それゆえ、幅が広いフ
ィラメントは同一トルエンの狭いフィラメントより多い
ポンド/時間/トレッドラインを生成する。高い生産性
およびゴム引ファブリックにおける顧客に対して高い値
をもつという利点を最良に兼備するモノフィラメント
は、1.22/(密度)1/2より大きい幅をもつことが発見さ
れた。
モノフィラメントのデニールは、約1,000以上であ
り、そして約12,000程度に大きくあることができる。本
発明のモノフィラメントの利点は高いデニールにおいて
より顕著になるので、約2,000より大きいデニールを有
するモノフィラメントは好ましい。
この方法において製造されるモノフィラメントは、ポ
リアミドについて約3〜15ミクロンでありかつ1.567よ
り小さい平行屈折率、n‖、をもつ脱配向した(deorie
nted)表面層と、1.57より大きいコアの平行屈折率、n
‖、を有する。ゴムへのすぐれた接着を提供する脱配向
した表面層のために、モノフィラメントはゴム内(in−
rubber)の用途に理想的に適する。
本発明を以下の実施例によりさらに説明する。これら
の実施例において、報告する結果は次の試験法により決
定する。
試験法 コンディショニング:本発明の大きいデニールのモノ
フィラメントは、大気の湿気と完全に湿分を平衡化する
ために10日までを必要とする。以下に記載すフィラメン
トの試験において、完全な湿気を再び獲得するために要
求されるように少ない種々の時間を時々使用した。例え
ば、約0.12″の厚さの2000デニールのモノフィラメント
は平衡化を達成するために約3日を要したが、約0.46mm
(0.018インチ)の厚さの6000デニールのフィラメント
は約5日を要した。要求される時の実際の長さは、モノ
フィラメントの厚さに依存する。したがって、実施例の
デニールおよびデニール依存性の性質は、順次の工程で
試験を実施するとき、変化した。表の各々は、その表に
おける性質へ適用可能な老化/コンディショニングの期
間を述べる。特許請求の範囲に記載する性質について、
測定は完全な湿気の平衡化において意図する(デニール
の2回の測定について、24時間の間隔は同一である)。
相対粘度:ポリアミドの相対粘度は、25℃において毛
管粘度計で測定した、溶液および溶媒の粘度の比を意味
する。溶媒は10重量%の水を含有するギ酸である。溶液
は前記溶媒中に溶解した8.4重量%のポリアミドポリマ
ーである。
幅対厚さ比:幅対厚さ比は、スターレット(Starre
t)722型のディジタルのカリパーまたは同等の計器で測
定する。幅の測定のため、モノフィラメントを「V」に
折り、そして「V」の両側を同時に測定し、測定するゾ
ーンのちょうど外側に「V」の頂点を保持することを保
証することは便利である。この技術は、モノフィラメン
トが測定計器の面の間で傾斜して低い読みを与えないよ
うにする。
デニール:モノフィラメントを55±2%の相対湿度お
よび23.9℃±1.1℃(75±2゜F)において、パッケージ
上で特定した期間の間、通常、モノフィラメントを作っ
てから2日以上老化したとき、24時間コンディショニン
グする。モノフィラメントの9メートルの試料を秤量す
る。デニールは9000メートルの重量(グラム)として計
算される。コードまたはモノフィラメント上に存在する
接着剤についてのデニールの補正は、下に決定するよう
にフィラメント上の測定量の接着剤に基づいて行う。
引張り性質:紡糸したばかりのモノフィラメントの引
張り試験前に、モノフィラメントをパッケージ上で最小
の特定した期間の間55±2%の相対湿度および23.9℃±
1.1℃(75±2゜F)においてコンディショニングする
(特記しない限り)。フィラメントを紡糸から10日以上
老化したとき、この期間は通常24時間である。対照的
に、ここに報告した浸漬したコードについてのデニール
および引張り性質は、上に示した時間、温度および湿度
においてかせの形態で緩和コンディショニングした試料
について測定する。記録インストロン単位装置を使用し
て、コンディショニングしたモノフィラメントの応力/
歪みの挙動を特性づける。試料を少なくとも2.8kg/cm2
(40psi)に維持された空気活性化4−D型インストロ
ンクランプでつかむ。試料を破断まで伸長し、その間モ
ノフィラメントの応力を歪みの関数として記録する。初
期のケージ長さは25.4cm(10インチ)であり、そしてク
ロスヘッドの速度は一定の30.5cm(12インチ)/分に維
持する。24時間以上経過したモノフィラメントについ
て、引張り性質は15.2cm(6インチ)/分の一定のクロ
スヘッド速度で測定した。
破断強度は、試料の破損前に達成される最大荷重であ
り、そしてポンドまたはキログラムで表される。
強力は破断強度をデニールで割った値から計算し(フ
ィラメント上の接着剤について補正後)、そしてグラム
/デニール(g/d)で表される。
伸びは、試料が破損したときの、試料中の歪みであ
る。
モジュラスは、応力歪み曲線の初期の直線の部分への
接線の傾斜に100を掛け、そして浸漬不含デニールで割
った値である。モジュラスは、一般に、2%より小さい
歪みにおいて記録される。
結節強さは、直線の引張りと同一の方法で測定する
が、ただし試料の止め結びはモノフィラメント中に試験
すべき試料の中点において結ぶ。試料の止め結びは、あ
る長さのモノフィラメントをそれ自体の上にその長さの
ほぼ中点において交差し、そして1端をそのように形成
したループに通すことによって作る。モノフィラメント
は巻取りパッケージの湾曲のあるものをとる傾向がある
ので、結節は別の試料のこの湾曲と結びかつそれに対抗
させ、そして2つの値を平均した。
靭性は、応力歪み曲線の下の面積を、インストロンの
ケージ長さと補正したデニールとの積で割ることによっ
て測定する。
実施例1 この実施例は、本発明による好ましい方法による、ほ
ぼ3,000デニールのポリ(ヘキサメチレンアジパミド)
のモノフィラメントの製造を記載する。
高い品質のポリ(ヘキサメチレンアジパミド)ポリマ
ーを、70の相対粘度を有する連続的重合装置においてつ
くり、そして21.8kg/時間(48ポンド/時間)の速度
で、丸い角を有する長方形の紡糸口金オリフィス(2.78
×9.65mm)を通して、フィラメントに押出し、67.3cm
(26.5インチ)の空気ギャップを通して下向きに垂直に
進行させ、そして22℃の水中で約348cm(137インチ)の
距離で急冷する。水で急冷した後、フィラメント上の残
留急冷水の量を空気噴射中の空気の流れの調節により再
び調節し、フィラメントの表面上の水の量をモノフィラ
メントの乾燥重量の10〜25重量%にする。次いで、湿っ
たモノフィラメントを順次に引きロールに196.2m/分(2
14.6ヤード/分)で、予備張力ロールに196.4m/分(21
4.8ヤード/分)で、そして供給ロールに199.3m/分(21
8ヤード/分)で前進させる。供給ロール後、水をモノ
フィラメントに、フィラメントを3.03(0.8ガロン)
/時間の速度で供給されるフェルトのウィックス(wick
s)と接触させることにより、添加し(フィラメントの
乾燥重量に基づいて13%の水)そしてフィラメントを36
cmの長さのスチーマー中に前進させ、そして9.63kg/cm2
(137psig)の飽和水蒸気(178℃)で処理する。モノフ
ィラメントは方向変化ロールと接触した後、スチーマー
に入り、このスチーマーはモノフィラメント上の水を約
15%の比較的均一なレベルに減少する。スチーマーは入
口および出口の水蒸気膨張室を有し、これらの室は真空
源に接続されていて、水蒸気がプラントの環境中に漏れ
るのを防止している。延伸点は入口水蒸気膨張室内に維
持されている。
なおスチーマー内に存在するが、出口端付近にある
間、モノフィラメントは約60℃の温度の水を含有しかつ
約15.1(4ガロン)/時間の速度で流れる、約3cmの
長さの浴を通して走行する。モノフィラメントの表面は
浴中で冷却された後、スチーマーを去る。次いで、モノ
フィラメントは空気ストリッパーに行き、ここで表面の
水のほとんどはフィラメントから乾燥フィラメントの重
量の<2%の水のレベルに除去される。次いで、モノフ
ィラメントは第1段階の延伸ロールへ行き、このロール
は142℃に加熱されており、そして744m/分(814ヤード
/分)で回転している。これらの条件下に、延伸点はス
チーマーの入口シールの直前の入口膨張ゾーン内に存在
する。
次いで、第5図におけるようなモノフィラメントの通
路を有する第2図の装置を使用して、フィラメントを約
127cm(50インチ)の長さの輻射ヒーターに約870℃の平
均温度において3回に通過前進させる。各通過におい
て、フィラメントの増加する温度と釣り合わせて、ヒー
ターの各通過の間に位置する方向変化ロールの速度を注
意して制御することによって、延伸の量を制御する。方
向変化ロールは、速度がロール軸に取り付けられた液圧
ポンプの供給流れを制御することによって制御される。
こうして、ロール速度は、通過1前において772m/分(8
44ヤード/分)(通過1前のモノフィラメントへの張力
は4000gである)、通過2前において949m/分(1038ヤー
ド/分)、通過3前において1015m/分(1110ヤード/
分)、そして通過3後1120m/分(1225ヤード/分)(張
力はほぼ10,400gである)である。次いで、フィラメン
トを第2段階の延伸ロールに約1143m/分(1250ヤード/
分)で、レッドダウンロールに約1122m/分(1227ヤード
/分)で、そして巻き取りに前進させる。巻き取り張力
は約500グラムであり、そしてすぐれたパッケージの形
成が得られるように調節する。
この方法の生成物は長円形の断面の3000デニールのモ
ノフィラメントであり、そしてコンディショニングした
性質を表1に示す。
実施例2 この実施例は、本発明による方法による、ほぼ4,000
デニールのポリ(ヘキサメチレンアジパミド)のモノフ
ィラメントの製造を記載する。この実施例は、追加の水
を供給ロール後にモノフィラメントに適用することによ
って得られる、改良された引張り性質(参照、部I)、
ガイドおよび表面との接触前のモノフィラメントへの水
の供給から得られる改良された性質(参照、部II)、お
よびスチーマーから出る前のモノフィラメントの冷却か
ら得られる改良された性質(参照、部III)を示す。部
Vは第2段階の延伸における延伸のプロフィルを示す。
高い品質のポリ(ヘキサメチレンアジパミド)ポリマ
ーを、70の相対粘度を有する連続的重合装置においてつ
くり、そして17.6kg/時間(38.8ポンド/時間)の速度
で、丸い角を有する長方形の紡糸口金オリフィス(2.78
×9.65mm)を通して、フィラメントに押出し、71.8cm
(28.25インチ)の空気ギャップを通して下向きに垂直
に進行させ、そして22℃の水中で約313.7cm(123.5イン
チ)の距離で急冷する。水で急冷した後、フィラメント
上の残留急冷水の量を空気噴射中の空気の流れの調節に
より再び調節して、フィラメントの表面上の水の量をモ
ノフィラメントの乾燥重量の10〜25重量%にする。次い
で、湿ったモノフィラメントを順次に引きロールに119.
4m/分(130.6ヤード/分)で、予備張力ロールに120.25
m/分(131.5ヤード/分)で、そして供給ロールに122.7
m/分(133.1ヤード/分)で前進させる。供給ロール
後、水をモノフィラメントに、フィラメントを2.27
(0.6ガロン)/時間の速度で供給されるフェルトのウ
ィックス(wicks)と接触させることにより、添加し
(フィラメントの乾燥重量に基づいて13%の水)そして
フィラメントを49cmの長さのスチーマー中に前進させ、
そして9.8kg/cm2(140psig)の飽和水蒸気(180℃)で
処理する。モノフィラメントは方向変化ロールと接触し
た後、スチーマーに入り、このスチーマーはモノフィラ
メント上の水を約15%の比較的均一なレベルに減少す
る。スチーマーは入口および出口の水蒸気膨張室を有
し、これらの室は真空源に接続されていて、水蒸気がプ
ラントの環境中に漏れるのを防止している。延伸点は入
口水蒸気膨張室内に維持されている。
なおスチーマー内に存在すが、出口端付近にある間、
モノフィラメントは約60℃の温度の水を含有しかつ約1
5.1(4ガロン)/時間の速度で流れる、約3cmの長さ
の浴を通して走行する。モノフィラメントの表面は浴中
で冷却された後、スチーマーを去る。次いで、モノフィ
ラメントは空気ストリッパーに行き、ここで表面の水の
ほとんどはフィラメントから乾燥フィラメントの重量の
<2%の水のレベルに除去される。次いで、モノフィラ
メントは第1段階の延伸ロールへ行き、このロールは14
2℃に加熱されており、そして453.9m/分(496.4ヤード
/分)で回転している。これらの条件下に、延伸点はス
チーマーの入口シールの直前の入口膨張ゾーン内に存在
する。
次いで、第5図におけるようなモノフィラメントの通
路を有する第2図の装置を使用して、フィラメントを約
127cm(50インチ)の長さの輻射ヒーターに約870℃の平
均温度において3回に通過前進させる。各通過におい
て、フィラメントの増加する温度と釣り合わせて、ヒー
ターの各通過の間に位置する方向変化ロールの速度を注
意して制御することによって、延伸の量を制御する。方
向変化ロールは、速度がロール軸に取り付けられた液圧
ポンプの供給流れを制限することによって制御される。
こうして、ロール速度は、通過1前において471.2m/分
(515ヤード/分)(通過1前のモノフィラメントへの
張力は5300gである)、通過2前において541.5m/分(59
2ヤード/分)、通過3前において621.3m/分(679.5ヤ
ード/分)、そして通過3後674.8m/分(738ヤード/
分)(張力はほぼ13,800gである)である。次いで、モ
ノフィラメントを第2段階の延伸ロールに約685.8m/分
(750ヤード/分)で、レッドダウンロールに約673m/分
(736ヤード/分)で、そして巻き取りに前進させる。
巻き取り張力は約750グラムであり、そしてすぐれたパ
ッケージの形成が得られるように調節する。
この方法の生成物は長円形の断面の4000デニールのモ
ノフィラメントであり、そしてコンディショニングした
性質を表1に示す。
実施例2、部I 4000デニールのポリ(ヘキサメチレンアジパミド)の
モノフィラメントを実施例2におけるように製造する
が、ただし追加の水は供給ロール後に適用しなかった。
急冷後のモノフィラメント上の水は、フィラメントの乾
燥重量に基づいて、約20重量%であった。モノフィラメ
ントの性質を表1に記載し、そして実施例2より大きい
強力の標準偏差を示す。
実施例2、部II 4000デニールのポリ(ヘキサメチレンアジパミド)の
モノフィラメントを実施例2に使用した方法により製造
したが、ただし水急冷槽を去った後フィラメント上に水
は残っていず、そして供給ロール後に水を適用しなかっ
た。空気噴射のストリッピッパーおよびベルトを使用し
て、急冷後本質的にすべての水を除去した。糸の接触ガ
イドはすべてが鏡表面であったわけではない。理解でき
るように、直線引張りおよび結節引張りは実施例2のそ
れより優れていた。そのうえ、引張り値の標準偏差(シ
グマ)は実施例2に関して非常に高かった。
実施例2、部III モノフィラメントを実施例2におけるように製造した
が、ただしモノフィラメントは、スチーマーの高温、高
圧のゾーンを出る前に、水で冷却しなかった。モノフィ
ラメントの性質を表1に記載する。直線強力およびこと
に結節強力はスチーマーを出る前のフィラメントの冷却
の欠如により悪影響を受けた。そのうえ、水の冷却を使
用しなかった場合、物質が出口のシール上に析出した。
これらの析出は機械的損傷および低い引張り性質を生ず
る。
実施例2、部IV A−Hで識別するモノフィラメントは、急冷浴中の沈
むモノフィラメントの長さを調節することによって、滞
留時間を制御することにより、第1段階の延伸点を制御
する効果を示す。実施例2における方法を用いたが、た
だし急冷浴中に沈めたフィラメントの長さを292〜394cm
(115〜155インチ)で変化させた。得られるフィラメン
トの強力を、沈めたモノフィラメントの長さの関数とし
て、第7図にプロットする。第8図は、供給ロールから
の延伸点の距離に対する強力のプロットである。
さらに、GおよびHと表示するモノフィラッメント
を、また、実施例2におけるように延長した期間にわた
って作ったが、ただし沈めたモノフィラメントの長さ
は、それぞれ、307および343cm(121および135インチ)
であった。これらのモノフィラメントの製造ロットの引
張り性質を表2に記載する。
モノフィラメントA−Hの強力は、292〜394cm(115
−155インチ)の沈めたフィラメント長さにおいて約9.2
−9.8g/dの範囲である。しかしながら、延伸点がスチー
マーの高圧、高温の加熱ゾーン(スチーマーの入口水蒸
気膨張ゾーンまたはその直前に)位置する、フィラメン
トの強力が約9.7−9.8g/dの最大である、約307〜325cm
(121−128インチ)の最適急冷長さが存在する。
実施例2、部V モノフィラメントを実施例2におけるようにして製造
したが、ただし第2段階の延伸の輻射ヒーターにおける
方向変化ロールの速度を表3に記載するように変化させ
て、次の2つの条件を生成した:(A)輻射ヒーターに
おいて早期に延伸を起こさせる、および(B)輻射ヒー
ターにおいて遅く延伸を起こさせる。双方の場合は、表
3に示す結果を与え、これらは実施例2より劣り、各通
過における延伸の増分がその通過におけるフィラメント
の温度の増加に対応して最大の強力を達成するように、
輻射ヒーターにおける方向ロールの変化の速度は制御さ
れることを例示する。
実施例3 この実施例は、本発明による高い生産性の方法によ
る、ほぼ8,000デニールの3.9の幅対厚さ比のポリ(ヘキ
サメチレンアジパミド)のモノフィラメントの製造を記
載する。
高い品質のポリ(ヘキサメチレンアジパミド)ポリマ
ーを、70の相対粘度を有す連続的重合装置においてつく
り、そして34.1kg/時間(75ポンド/時間)の速度で、
丸い角を有する長方形の紡糸口金オリフィス(3.18×1
4.4mm)を通して、フィラメントに押出し、71.8cm(28.
5インチ)の空気ギャップを通して下向きに垂直に進行
させ、そして22℃の水中で約441cm(174インチ)の距離
で冷却する。水で冷却した後、フィラメント上の残留急
冷水の量を空気噴射中の空気の流れの調節により再び調
節して、フィラメントの表面上の水の量をモノフィラメ
ントの乾燥重量の10〜25重量%にする。次いで、湿った
モノフィラメントを順次に引きロールに117.7m/分(12
8.8ヤード/分)で、予備張力ロール117.8m/分(128.9
ヤード/分)で、そして供給ロールに120m/分(131ヤー
ド/分)で前進させる。供給ロール後、水をモノフィラ
メントに、フィラメントを3.03(0.8ガロン)/時間
の速度で供給されるフェルトのウィックス(wicks)と
接触させることにより、添加し(フィラメントの乾燥重
量に基づいて13%の水)そしてフィラメントを49cmの長
さのスチーマー中に前進させ、そして10.2kg/cm2(145p
sig)の飽和水蒸気(182℃)で処理する。モノフィラメ
ントは方向変化ロールと接触した後、スチーマーに入
り、このスチーマーはモノフィラメント上の水を約15%
の比較的均一なレベルに減少する。スチーマーは入口お
よび出口の水蒸気膨張室に有し、これらの室は真空源に
接続されていて、水蒸気がプラントの環境中に漏れるの
を紡糸している。延伸点は入口水蒸気膨張室内に維持さ
れている。
なおスチーマー内に存在するが、出口端付近にある
間、モノフィラメントは約60℃の温度の水を含有しかつ
約15.1(4ガロン)/時間の速度で流れる、約3cmの
長さの浴を通して走行する。モノフィラメントの表面は
浴中で約110℃に冷却された後、スチーマーを去る。次
いで、モノフィラメントは空気ストリッパーに行き、こ
こで表面の水のほとんどはフィラメントから乾燥フィラ
メントの重量の<2%の水のレベルに除去される。次い
で、モノフィラメントは第1段階の延伸ロールへ行き、
このロールは146℃に加熱されており、そして454m/分
(499ヤード/分)で回転している。これらの条件下
に、延伸点はスチーマーの入口シールの直前の入口膨張
ゾーン内に存在する。
次いで、フィラメントを約127cm(50インチ)の長さ
(通過当たり)の輻射ヒーに約870℃の平均温度におい
て3回に通過前進させる。方向変化ロールの速度を次ぎ
におけるように制御する:通過1前において463m/分(5
06ヤード/分)、通過2前において532m/分(579ヤード
/分)、通過3前において609m/分(660ヤード/分)、
そして通過3後672m/分(735ヤード/分)。次いで、モ
ノフィラメントを第2段階の延伸ロールに約686m/分(7
50ヤード/分)で、レットダウンロールに約673m/分(7
37ヤード/分)で、そして巻き取りに前進させる。巻き
取り張力は約850グラムであり、そしてすぐれたパッケ
ージの形成が得られるように調節する。
この方法の生成物は長円形の断面の8000デニールのモ
ノフィラメントであり、そして24時間コンディショニン
グした性質を表4に示す。
表 2 モノフイラメント G H デニール 3987 3981 直線強力、g/d 9.8 9.4 直線伸び、% 18.3 17.9 結節強さ、g/d 6.6 6.5 結節伸び、% 14.0 13.7 表 4 強力(g/d) 8.6 標準偏差(n=10) .22 結節強さ(g/d) 5.4 モジュラス(g/d) 51.0 幅対厚さ比 3.9 断面 長円形 本発明の主な特徴および態様は、次の通りである。
1.高いデニールの熱可塑性モノフィラメントを少なくと
も第1および第2の延伸段階において紡糸、水急冷およ
び延伸する工程を含み、急冷モノフィラメントを第1延
伸段階において高温水蒸気の雰囲気を含有するスチーマ
ーを通して進行させ、そして第2延伸段階において輻射
ヒーターで加熱したゾーンを通して進行させ、合計の延
伸比は少なくとも約5.5倍であり、水急冷後のモノフィ
ラメントはガイドおよびロールを含む表面とを接触し、
その後スチーマーに入る方法において、 前記ガイドおよび前記表面との接触の前のモノフィラ
メントの使用の上の水はモノフィラメントの乾燥重量に
基づいて少なくとも10重量%であることを特徴とする方
法。
2.前記モノフィラメント上の水の前記量は約10〜約25重
量%である、上記第1項記載の方法。
3.前記モノフィラメント上に水を供給することは、フィ
ラメント上の残留する急冷水を調節することにより実施
する、上記第1項記載の方法。
4.前記モノフィラメント上の残留する急冷水の調節は、
モノフィラメントに空気噴射を向けてフィラメントが支
持する残留物を調節して実施する、上記第3項記載の方
法。
5.さらに、供給ロール通過後かつスチーマーに入る前
に、モノフィラメントに追加の水を、モノフィラメント
の乾燥重量に基づいて約5重量%以上の量で添加するこ
とからなる、上記第1項記載の方法。
6.さらに、供給ロール通過後かつスチーマーに入る前
に、モノフィラメントに追加の水を、モノフィラメント
の乾燥重量に基づいて約5〜約20重量%の量で添加する
ことからなる、上記第1項記載の方法。
7.水の前記量はモノフィラメントに均一に適用する、上
記第6項記載の方法。
8.モノフィラメントのデニールは約1000デニール以上で
ある、上記第1項記載の方法。
9.方法の処理量は少なくとも約15.9kg(35ポンド)/時
間/モノフィラメントである、上記第1項記載の方法。
10.高いデニールの熱可塑性モノフィラメントを少なく
とも第1および第2の延伸段階において紡糸し、水急冷
浴中で水急冷し、そして延伸する工程を含み、第1延伸
段階において、急冷したモノフィラメントを少なくとも
3.0倍の比率で配向延伸し、前記延伸はモノフィラメン
トを供給ロールにより接触させ、高温水蒸気の雰囲気を
含有する高温の水蒸気加熱ゾーンを通して進行させ、そ
して第1段階の延伸ロールと接触させることによって実
施し、ここで第2延伸段階において前記モノフィラメン
トは輻射ヒーターで加熱されたゾーンを通して進行し、
合計の延伸比は少なくとも約5.5倍である方法におい
て、前以て決定した延伸比対応するスチーマーへ進行す
る急冷モノフィラメントの温度を調節して、第1段階の
延伸点が供給ロールの後およびスチーマーの高温水蒸気
の加熱ゾーンの前に維持する、ことを特徴とする方法。
11.急冷モノフィラメントの温度の調節は、急冷浴中の
モノフィラメントの滞留時間の調節により実施する、上
記第10項記載の方法。
12.急冷モノフィラメントの温度の調節は、急冷浴中の
モノフィラメントの移動通路の長さの調節により実施す
る、上記第11項記載の方法。
13.急冷モノフィラメントの温度の調節は、急冷浴中の
温度の調節により実施する、上記第11項記載の方法。
14.前記スチーマーは、前記高温水蒸気加熱ゾーンの水
蒸気温度より低い温度の水蒸気雰囲気を含有する前記高
温水蒸気加熱ゾーンの前に、入口膨張ゾーンを有し、そ
して前記モノフィラメントの温度は延伸点が前記入口膨
張ゾーンに存在するように調節する、上記第10項記載の
方法。
15.前記スチーマーは、前記高温水蒸気加熱ゾーンの水
蒸気温度より低い温度の水蒸気雰囲気を含有する前記高
温水蒸気加熱ゾーンの前に、入口膨張ゾーンを有し、そ
して前記モノフィラメントの温度は前記延伸点が水蒸気
膨張ゾーンの前およびそれに隣接するように調節する、
上記第10項記載の方法。
16.高いデニールの熱可塑性モノフィラメントを少なく
とも第1および第2の延伸段階において紡糸し、水急冷
浴中で水急冷し、そして延伸する工程を含み、第1延伸
段階において、急冷したモノフィラメントを少なくとも
3.0倍の比率で配向延伸し、前記延伸はモノフィラメン
トを供給ロールにより接触させ、高温水蒸気の雰囲気を
含有する高温の水蒸気加熱ゾーンを通して進行させ、そ
して第1段階の延伸ロールと接触させることによって実
施し、ここで第2延伸段階において前記モノフィラメン
トは輻射ヒーターで加熱されたゾーンを通して進行し、
合計の延伸比は少なくとも約5.5倍である方法におい
て、第1段階の延伸点が供給ロール後にかつスチーマー
の高温水蒸気の加熱ゾーンの前に維持されるように、前
以て決定した延伸比対応するスチーマーへ進行する急冷
モノフィラメントの温度を調節し、そして前記モノフィ
ラメントが前記延伸点へ進行するとき、モノフィラメン
トがその乾燥重量に基づいて少なくとも約5重量%の量
でその表面に水を有するように、前記モノフィラメント
に水を供給する、ことを特徴とする方法。
17.延伸点におけるモノフィラメント上の水の量はモノ
フィラメントの乾燥重量に基づいて約5〜20重量%であ
る、上記第16項記載の方法。
18.前記水の量はモノフィラメントに均一に適用する、
上記第17項記載の方法。
19.前記スチーマーは、前記高温水蒸気加熱ゾーンの水
蒸気温度より低い温度の水蒸気雰囲気を含有する前記高
温水蒸気加熱ゾーンの前に、入口膨張ゾーンを有し、そ
して前記モノフィラメントの温度は延伸点が前記入口膨
張ゾーンに存在するように調節する、上記第16項記載の
方法。
20.前記スチーマーは、前記高温水蒸気加熱ゾーンの水
蒸気温度より低い温度の水蒸気雰囲気を含有する前記高
温水蒸気加熱ゾーンの前に、入口膨張ゾーンを有し、そ
して前記モノフィラメントの温度は前記延伸点が水蒸気
膨張ゾーンの前およびそれに隣接するように調節する、
上記第15項記載の方法。
21.高いデニールの熱可塑性モノフィラメントを少なく
とも第1および第2の延伸段階において紡糸、水急冷お
よび延伸する工程を含み、モノフィラメントを第1延伸
段階において高温水蒸気の加熱ゾーンを通して進行さ
せ、前記加熱ゾーンは、モノフィラメントをスチーマー
から出入りさせると同時にスチーマーからの水蒸気の損
失を最小にする入口および出口のシール内に含有され、
モノフィラメントの表面を前記高温水蒸気の加熱ゾーン
において約110℃以上に加熱し、そしてモノフィラメン
トを第2延伸段階において輻射ヒーターで加熱したゾー
ンを通して進行させ、合計の延伸比は少なくとも約5.5
倍である、方法において、モノフィラメントの表面を前
記スチーマーの出口シールの通過前に冷却する、ことを
特徴とする方法。
22.モノフィラメントの表面の前記冷却は、前記モノフ
ィラメントを前記スチーマーの出口シールの通過前に水
浴に通過させることにより実施する、上記第21項記載の
方法。
23.前記水浴の温度は約80℃より低い温度を有する、上
記第22項記載の方法。
24.モノフィラメントのデニールは約1000デニール以上
である、上記第21項記載の方法。
25.高いデニールの熱可塑性モノフィラメントを少なく
とも第1および第2の延伸段階において紡糸、水急冷お
よび延伸する工程を含み、急冷モノフィラメントを第1
延伸段階において高温水蒸気の雰囲気を含有するスチー
マーを通して進行させ、そして第2延伸段階において進
行させ、ここで前記モノフィラメントを輻射ヒーターに
暴露し、合計の延伸比は少なくとも約5.5倍である、方
法において、前記モノフィラメントを第2延伸段階にお
いて輻射加熱のための加熱ゾーンを通して少なくとも1
回進行させ、モノフィラメントを前記輻射加熱ゾーンの
第1通過前に方向ロールの第1変化進行と接触させ、そ
して前記第1通過後方向ロールの第2変化と接触させ、
前記モノフィラメントは前記ロールの各々の表面と約75
゜〜約200゜の巻き付け角度で接触させ、そしてモノフ
ィラメントへ適用される張力が前記ロールの各々を通過
して進行するとき増加するように、方向ロールの前記第
1および第2変化の速度を調節する、ことを特徴とする
方法。
26.前記モノフィラメントが方向ロールの前記第2変化
を通して進行した後、輻射加熱ゾーンの第2通過を通す
モノフィラメントの進行を含み、モノフィラメントのコ
ア温度が第1通過から前記第2通過にかけて増加するよ
うに、前記第1および第2の通過を順次に実施し、そし
て前記方法はさらにモノフィラメントを前記第2通過後
方向ロールの第3通過を含み、前記第3ロールと接触す
るモノフィラメントは約75゜〜約200゜の巻き付け角度
で接触し、そしてモノフィラメントへの張力が前記第3
の方向ロールの変化を通過するとき増加するように、前
記方向ロールの第3変化を制御することを含み、上記第
25記載の方法。
27.前記モノフィラメントが方向ロールの前記第3変化
を通して進行した後、輻射加熱ゾーンの第3通過を通す
モノフィラメントの進行を含み、モノフィラメントのコ
ア温度が第2通過から前記第3通過にかけて増加するよ
うに、前記第1、第2および第3の通過を順次に実施
し、そして前記方法はさらにモノフィラメントを前記第
3通過後方向ロールの第3通過を含み、前記第4ロール
と接触するモノフィラメントは約75゜〜約200゜の巻き
付け角度で接触し、そしてモノフィラメントへの張力が
前記第3の方向ロールの変化を通過するとき増加するよ
うに、前記方向ロールの第4変化を制御することを含
む、上記第26記載の方法。
28.前記輻射加熱ゾーンの前記第1通過へ前記モノフィ
ラメントが進行するまで、実質的な量の延伸が第2延伸
段階においてモノフィラメントへ付与されないように、
方向ロールの第1変化の速度を制御する、上記第25〜27
項のいずれかに記載の方法。
29.モノフィラメントのデニールは約1000デニール以上
である、上記第25記載の方法。
30.繊維を連続的に延伸する装置であって、前記装置
は、連続繊維を輻射加熱するための少なくとも1つの加
熱ゾーンを提供する加熱手段、繊維を前記加熱ゾーンに
少なくとも1回通過させるために繊維を進行させる手段
からなり、前記進行手段は初期のロール手段および最終
のロール手段および少なくとも第1および第2のロール
手段からなり、前記最終のロール手段は前記繊維を前記
初期のロール手段より大きい速度で進行させて、前記装
置の延伸比を決定し、方向ロールの前記第1および第2
の変化は前記輻射加熱ゾーンの第1通過への繊維の移動
通路を決定し、方向ロールの前記第1および第2変化の
表面は約75゜〜約200゜の巻き付け角度で繊維と接触す
る、ことを特徴とする繊維を連続的に延伸する装置。
31.前記進行手段は、さらに、方向ロールの第3変化を
含み、前記変化は、方向ロールの前記第2変化一緒にな
って、前記加熱手段の第2輻射加熱通過のための繊維の
移動通路を定め、これにより繊維の温度は第1通過から
第2通過にかけて増加し、繊維は前記第3ロールの表面
と約75゜〜約200゜の巻き付け角度で接触し、そして前
記装置は、さらに、繊維が方向ロールの前記第3変化を
通して進行するとき、繊維に加えられる張力の量が増加
するように、方向ロールの前記第3変化の速度を制御す
る手段を含み、上記第30項記載の装置。
32.前記進行手段は、さらに、方向ロールの第4変化を
含み、前記変化は、方向ロールの前記第2変化一緒にな
って、前記加熱手段の第3輻射加熱通過のための繊維の
移動通路を定め、これにより繊維の温度は第2通過から
第3通過にかけて増加し、繊維は前記第3ロールの表面
と約75゜〜約200゜の巻き付け角度で接触し、そして前
記装置は、さらに、繊維が方向ロールの前記第4変化を
通して進行するとき、繊維に加えられる張力の量が増加
するように、方向ロールの前記第4変化の速度を制御す
る手段を含む、上記第31項記載の装置。
33.前記繊維が前記第1輻射加熱ゾーンの通過へ進行す
るまで、第2延伸段階において繊維に実質的な量の延伸
を付与しないように、方向ロールの第1変化の速度を制
御する手段は方向ロールの前記第1変化を制御する、上
記第30〜32項のいずれかに記載の装置。
34.方向ロールの前記変化の速度を制御する手段はロー
ルの各々に接続された液圧モーター/ポンプである、上
記30〜32項のいずれかに記載の装置。
35.約1000より大きいデニール、約7.5g/dより大きい強
力、約0.25より小さい標準偏差、および約45g/dより大
きいモジュラスを有することを特徴とする、延伸熱可塑
性ポリマーのモノフィラメント。
36.前記熱可塑性ポリマーはポリアミドである、上記第3
5項記載のモノフィラメント。
37.約2.0より大きい幅対厚さ比および約1.22/(密度)
1/2より大きい幅をもつ横長の形の断面を有する、上記
第35項記載のモノフィラメント。
38.約8.0g/dより大きい強力および薬0.15より小さい標
準偏差を有する、上記第35項記載のモノフィラメント。
39.前記ポリアミドはポリ(ヘキサメチレンアジパミ
ド)である、上記第36項記載のモノフィラメント。
40.約0.5g−cm/デニール−cmの靭性を有する、上記第35
項記載のモノフィラメント。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による高いデニールの熱可塑性モノフ
ィラメントを製造する方法の概略的に図解である。 第2図は、モノフィラメントを輻射加熱のため第4通過
させる、本発明による第2段階の延伸のための好ましい
装置の、部分的概略図である。 第3図は、1回の輻射加熱通過のための別のモノフィラ
メントの通路を示す、第2図におけるような図面であ
る。 第4図は、2回の輻射時間通過のための別のベモノフィ
ラメントの通路を示す、第2図におけるような図面であ
る。 第5図は、3回の輻射時間通過のための別のベモノフィ
ラメントの通路を示す、第2図におけるような図面であ
る。 第6図は、理想的な2段階の延伸のプロフィルのための
延伸対モノフィラメントのコアの温度のグラフの表示で
ある。 第7図は、急冷槽における沈めたモノフィラメントの長
さに対してプロットした強力のグラフの表示である。 第8図は、供給ロールからの延伸点の距離に対してプロ
ットした強力のグラフの表示である。 第9a図および第9b図は、本発明による好ましいモノフィ
ラメントの断面図面である。 110a……モノフィラメント 110b……モノフィラメント 112……長方形
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−159521(JP,A) 特開 昭61−124622(JP,A) 特開 昭63−85107(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) D01F 6/60

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高いデニールの熱可塑性モノフィラメント
    を紡糸し、水急冷しおよび少なくとも第1および第2の
    延伸段階において延伸する工程を含み、急冷モノフィラ
    メントを第1延伸段階において高温水蒸気の雰囲気を含
    有するスチーマーを通して進行させ、そして第2延伸段
    階において輻射ヒーターで加熱したゾーンを通して進行
    させ、合計の延伸比は少なくとも約5.5倍であり、水急
    冷後のモノフィラメントはガイドおよびロールを含む表
    面とを接触し、その後スチーマーに入る方法において、
    前記ガイドおよび前記表面との接触の前のモノフィラメ
    ントの使用の上の水はモノフィラメントの乾燥重量に基
    づいて10〜25重量%であることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】高いデニールの熱可塑性モノフィラメント
    を紡糸し、水急冷浴中で水急冷し、そして少なくとも第
    1および第2の延伸段階において延伸する工程を含み、
    第1延伸段階において、急冷したモノフィラメントを少
    なくとも3.0倍の比で配向延伸し、前記延伸はモノフィ
    ラメントを供給ロールにより接触させ、高温水蒸気の雰
    囲気を含有する高温の水蒸気加熱ゾーンを通して進行さ
    せ、そして第1段階の延伸ロールと接触させることによ
    って実施し、ここで第2延伸段階において前記モノフィ
    ラメントは輻射ヒーターで加熱されたゾーンを通して進
    行し、合計の延伸比は少なくとも約5.5倍である方法に
    おいて、前以て決定した延伸比対応するスチーマーへ進
    行する急冷モノフィラメントの温度を調節して、第1段
    階の延伸点が供給ロールの後およびスチーマーの高温水
    蒸気の加熱ゾーンの前に維持する、ことを特徴とする方
    法。
  3. 【請求項3】高いデニールの熱可塑性モノフィラメント
    を紡糸し、水急冷浴中で水急冷し、そして少なくとも第
    1および第2の延伸段階において延伸する工程を含み、
    第1延伸段階において、急冷したモノフィラメントを少
    なくとも3.0倍の比で配向延伸し、前記延伸はモノフィ
    ラメントを供給ロールにより接触させ、高温水蒸気の雰
    囲気を含有する高温の水蒸気加熱ゾーンを通して進行さ
    せ、そして第1段階の延伸ロールと接触させることによ
    って実施し、ここで第2延伸段階において前記モノフィ
    ラメントは輻射ヒーターで加熱されたゾーンを通して進
    行し、合計の延伸比は少なくとも約5.5倍である方法に
    おいて、第1段階の延伸点が供給ロール後にかつスチー
    マーの高温水蒸気の加熱ゾーンの前に維持されるよう
    に、前以て決定した延伸比対応するスチーマーへ進行す
    る急冷モノフィラメントの温度を調節し、そして前記モ
    ノフィラメントが前記延伸点へ進行するとき、モノフィ
    ラメントがその乾燥重量に基づいて少なくとも約5重量
    %の量でその表面に水を有するように、前記モノフィラ
    メントに水を供給する、ことを特徴とする方法。
  4. 【請求項4】高いデニールの熱可塑性モノフィラメント
    を紡糸、水急冷および少なくとも第1および第2の延伸
    段階において延伸する工程を含み、モノフィラメントを
    第1延伸段階において高温水蒸気の加熱ゾーンを通して
    進行させ、前記加熱ゾーンは、モノフィラメントをスチ
    ーマーから出入りさせると同時にスチーマーからの水蒸
    気の損失を最小にする入口および出口のシール内に含有
    され、モノフィラメントの表面を前記高温水蒸気の加熱
    ゾーンにおいて約110℃以上に加熱し、そしてモノフィ
    ラメントを第2延伸段階において輻射ヒーターで加熱し
    たゾーンを通して進行させ、合計の延伸比は少なくとも
    約5.5倍である、方法において、モノフィラメントの表
    面を前記スチーマーの出口シールの通過前に冷却する、
    ことを特徴とする方法。
  5. 【請求項5】高いデニールの熱可塑性モノフィラメント
    を紡糸し、水急冷しおよび少なくとも第1および第2の
    延伸段階において延伸する工程を含み、急冷モノフィラ
    メントを第1延伸段階において高温水蒸気の雰囲気を含
    有するスチーマーを通して進行させ、そして第2延伸段
    階において進行させ、ここで前記モノフィラメントを輻
    射ヒーターに暴露し、合計の延伸比は少なくとも約5.5
    倍である、方法において、前記モノフィラメントを第2
    延伸段階において輻射加熱のための加熱ゾーンを通して
    少なくとも1回進行させ、モノフィラメントを前記輻射
    加熱ゾーンの第1通過前に方向ロールの第1変化進行と
    接触させ、そして前記第1通過後方向ロールの第2変化
    と接触させ、前記モノフィラメントは前記ロールの各々
    の表面と約75゜〜約200゜の巻き付け角度で接触させ、
    そしてモノフィラメントへ適用される張力が前記ロール
    の各々を通過して進行するとき増加するように、方向ロ
    ールの前記第1および第2変化の速度を調節する、こと
    を特徴とする方法。
  6. 【請求項6】繊維を連続的に延伸する装置であって、前
    記装置は、 連続繊維を輻射加熱するための少なくとも1つの加熱ゾ
    ーンを提供する加熱手段(34)、 繊維を前記加熱ゾーンに少なくとも1回通過させるため
    に繊維を進行させる手段(36a〜36g,38a〜38d)からな
    り、 前記進行手段は初期のロール手段(32)および最終のロ
    ール手段(48)および少なくとも第1の方向転換ロール
    手段(36a)および第2の方向転換ロール手段(36b)か
    らなり、前記最終のロール手段(48)は前記繊維を前記
    初期のロール手段(32)より大きい速度で進行させて、
    前記装置の延伸比を決定し、前記第1(36a)および第
    2の方向転換ロール(36b)は前記輻射加熱ゾーンの第
    1通過への繊維の移動通路を決定し、前記第1および第
    2方向転換ロールの表面は約75゜〜約200゜の巻き付け
    角度で繊維と接触し、 前記第1(36a)および第2の方向転換ロール(36b)の
    速度をコントロールするための手段(42;46a〜46d;44a
    〜44d;40a〜40d)は、各方向転換ロール(36a、36b)を
    前記繊維が通過するに従って前記繊維にかかる張力が増
    加するよう設定されている ことを特徴とする繊維を連続的に延伸する装置。
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