JP2906837B2 - 紡糸口金 - Google Patents
紡糸口金Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融紡糸に使用される
紡糸口金に関するものであり、詳しくはポリエチレンテ
レフタレート繊維の溶融紡糸に関するものであり、さら
に詳しくはポリエチレンテレフタレート繊維の溶融紡糸
の際に、製造工程の阻害要因である紡糸口金の吐出孔周
辺部の汚れの発生、堆積を抑制して紡糸生産工程を安定
化させるとともに、糸の断面形状や太さを均一に保ち、
糸品質が安定なポリエチレンテレフタレート繊維を提供
することのできる特殊な吐出孔形状を有する紡糸口金に
関するものである。 【０００２】 【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート繊維を溶融
紡糸によって製造するにあたって、溶融した重合体に繊
維形態を付与するために多数の小径のポリマ吐出孔を備
えた紡糸口金より大気中に押し出すことは製糸操作の第
一歩である。従って所望の最終製品の形態に応じ、多種
多様の形状寸法の紡糸口金が提案され、使用されてい
る。さらに直径が１０μｍを下回る極細繊維、多数の突
起を有する複雑な形状の異形断面繊維や、引き取り速度
が５０００ｍ／分を越え回る高速紡糸技術などの採用、
実用化においても、どの様な紡糸口金を用いて紡糸する
かは極めて重要な技術的要素である。さらに紡糸口金
は、製糸製造工程の安定性を保つのに重要な役割を果た
している。 【０００３】通常、ポリエチレンテレフタレート繊維の
製糸製造工程は図３の紡糸口金断面図のようなポリマ吐
出孔２の吐出部５が円筒状の細孔となっている紡糸口金
が使用されている。このような紡糸口金を用いた場合、
長時間の紡糸を連続的に実施していると、ポリエチレン
テレフタレートに含まれる添加物やモノマ、オリゴマ、
または熱分解生成物や、さらには艶消し剤として添加し
ている酸化チタン等がポリマ吐出孔周辺部に付着し、こ
れが熱、空気中の酸素等の影響を受けて複雑に変化し蓄
積される。このため吐出ポリマの離型性が悪くなり、紡
出糸の曲がり、ピクツキ、糸切れ等をもたらし、製糸性
が不安定になる。したがって、ポリマ吐出孔周辺部の汚
れの堆積量が多くなった場合には、溶融紡糸を中断し、
紡糸口金の吐出孔周辺部を清掃するか、もしくは紡糸口
金を交換しなければならない。紡糸口金の清掃時や交換
時には当然のことながら生産は中断され、また多大の労
力を必要とし製造コストに大きな影響を与える。 【０００４】紡糸口金のポリマ吐出孔周辺部の汚れを抑
制および汚れの拭き取り性を向上させるために、例えば
耐熱剤を添加したポリオルガノシロキサンを紡糸口金面
に塗布することが一般に行われている。しかし、ポリオ
ルガノシロキサンは経時的に熱変性し、汚れが堆積する
ので、ポリマ吐出孔周辺部の汚れをヘラ様の道具で時々
かき取り、ポリオルガノシロキサンを再度塗布するいわ
ゆる口金清掃作業が必要である。紡糸口金の清掃周期を
延長せしめる方法として、紡糸口金の下面を窒素やヘリ
ウムもしくは水蒸気等の不活性ガスでシールし、付着し
た汚れの成長を抑制する方法が一般に知られているが、
この方法では装置が大がかりとなるため多額の投資が必
要であり、且つシール用に使う不活性ガスが必要である
ため運転コストが高くなり、パックの脱着や紡糸口金面
清掃時の作業性が悪く、更に紡出される糸の物性制御の
ための管理が複雑になる等の問題点がある。 【０００５】吐出ポリマの一部が吐出孔周辺部に接触付
着するために堆積する異物の発生、および成長を抑制す
る方法として、特開昭６３−１２０１０９号公報にはポ
リエステルを溶融紡糸するに際し、紡糸口金の吐出孔の
中心軸に対して３〜２５゜の角度で大径化されたテーパ
ー孔を有する紡糸口金が提案されている。該公報は吐出
孔を徐々に広げることにより、微細孔より押し出された
粘性物質が応力緩和により微細孔の直径よりも広がろう
とする性質、いわゆるバラス効果を低減させてポリマの
直接付着を抑えることにある。しかしながら、本発明者
らのテスト結果によれば該形状とすることにより、確か
にバラス効果の低減は認められるものの、口金汚れは減
少することなく、更には艶消し剤や着色剤を含んだポリ
エチレンテレフタレートや極限粘度の低いポリエステル
を溶融紡糸するに際しては逆に汚れが堆積しやすくなる
という問題点があることが分かった。 【０００６】本発明者らが数多くの実験を繰り返し汚れ
の発生状況を溶融紡糸しながら拡大鏡を使って観測した
ときに、ポリマ吐出孔周辺部に紡糸開始直後に微小な汚
れが生じ、この微小な汚れにポリマからの昇華物が付着
したり、バラス効果によって広がったポリマが付着する
などして汚れが成長することを見い出した。上記の紡糸
開始直後に生じる微小な汚れはポリエチレンテレフタレ
ートに艶消し剤として添加している酸化チタンや重合触
媒であるアンチモン化合物の変性物が主体であった。更
に、ポリマ吐出孔周辺部に最初に付く汚れは紡糸口金の
形状をある特殊な形状とすることで大幅に軽減でき、紡
糸口金吐出孔周辺部の汚れの成長を画期的に抑制できる
ことを見い出した。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明の目的は前記従来
技術における課題を解決し、製糸製造工程を長期にわた
って安定化させ、口金面清掃作業の頻度を減少させるこ
との可能な紡糸口金を提供することにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明の目的は、ポリエ
チレンテレフタレート繊維の溶融紡糸用口金であって、
下記（Ａ）〜（Ｃ）の要件を満足した流入部、絞り部及
び吐出部から構成されたポリマ吐出孔を有する紡糸口
金。◎ （Ａ）流入部が吐出孔の中心軸に対して０．２〜３°の
角度で吐出方向に連続して小径化されている。◎ （Ｂ）絞り部が２段以上で構成され、吐出孔の中心軸に
対して２０〜５０°の角度で吐出方向に連続して小径化
されている。◎ （Ｃ）吐出部が吐出孔の中心軸に対して３〜２０°の角
度で吐出方向に吐出孔出口部まで連続して小径化されて
おり、該吐出部の長さＬと吐出孔出口部の直径Ｄの比が
Ｌ／Ｄ＝１〜１０であり、該吐出孔出口部の直径Ｄが
０．１〜０．５ｍｍ、によって達成できる。 【０００９】図３に示すような吐出孔２がポリマ導入部
３、絞り部４と円筒状の細孔となっているポリマ吐出部
５から構成されている従来の紡糸口金を使って溶融紡糸
する製造方法では、溶融ポリマが紡糸口金の吐出に流入
するときにずり速度が急激に増大し、ポリマの流れが極
めて不安定となるため、ポリマに流速分布が生じる。ポ
リエチレンテレフタレートに酸化チタンが含まれている
場合には、酸化チタンは紡糸口金の吐出孔の中でポリマ
流速の遅い孔壁部に濃縮される。そのため、酸化チタン
が吐出孔出口部のエッジから染み出し、微小な汚れとな
る。この微小な汚れに、吐出ポリマ中の昇華物が付着し
たり、バラス効果で広がった吐出ポリマが付着するなど
して汚れが急速に成長する。また従来から使われている
紡糸口金の中には、図３のポリマ絞り部４で示されるよ
うに、ポリマ流入部３とポリマ吐出部５の間に１段もし
くは数段の円錐状の絞りが付けられている物もある。吐
出孔出口部に通じる吐出部５が円柱状もしくは吐出方向
に大径化されていたのではポリマの流れは極めて不安定
である。詳しい理由は明かではないが、本発明の紡糸口
金のように吐出孔出口部に通じる吐出部を吐出方向に小
径化し高い圧力がかかるようにしなければ、ポリマ中の
添加物や異物等の粒子が吐出孔出口部のエッジに染み出
し、微小な汚れとなることは避けられない。さらに特筆
すべきことは、本発明の紡糸口金によってつくられたポ
リエチレンテレフタレート繊維は、紡糸口金内部でのポ
リマ流動が極めてスムーズになっているため、長手方向
の斑の少ない繊維が得られることである。 【００１０】本発明の紡糸口金は、吐出部が吐出孔の中
心軸に対して、３〜２０°の角度で吐出方向に小径化す
る必要がある。好ましくは、吐出孔の中心軸に対して、
６〜１０°の角度である。吐出部の角度が３°よりも小
さいと吐出孔内でのポリマの流動がスムーズにならず、
吐出ポリマの流動安定化効果が少ない。吐出孔の角度が
２０°よりも大きいと口金背面圧が低くなり、ポリマの
計量性が低下する。◎図２において、吐出孔の吐出部の
長さＬと吐出孔出口部の直径Ｄの比Ｌ／Ｄは１〜１０と
する必要がある。好ましいＬ／Ｄは２〜４である。Ｌ／
Ｄが１未満では、口金孔内での圧力が損失が大きく、そ
のためポリマの吐出が不安定となるので、得られる繊維
の長手方向の斑が大きくなり好ましくない。逆にＬ／Ｄ
が１０を越えるとポリマの流動抵抗が大き過ぎて口金背
面圧が高くなり、さらに紡糸口金の加工も困難になるの
で好ましくない。◎また吐出孔出口部の直径Ｄが０．１
〜０．５ｍｍである紡糸口金を使う必要がある。好まし
くは吐出孔吐出部の直径Ｄが０．２５〜０．３５ｍｍで
ある。吐出孔吐出部の直径Ｄが０．１ｍｍ未満である場
合には吐出孔内壁を精度良く加工することが困難であ
り、溶融紡糸の際に均一な糸を得にくい。逆に、０．５
ｍｍを越える場合には糸斑のないポリエステル繊維を得
ることが困難である。 【００１１】図１の紡糸口金のポリマ吐出孔の流入部３
は吐出孔の中心軸に対して０．２〜３゜の角度で吐出方
向に連続して小径化されている必要がある。好ましくは
吐出方向に０．５〜３°の角度で小径化する。流入部が
吐出孔の中心軸に対して０．２゜未満の角度で吐出方向
に連続して小径化されていたり、特に吐出方向に全く小
径化されてない場合には溶融ポリマの流入が不安定とな
り易い。僅かに吐出方向に小径化することで溶融ポリマ
の流れが極めてスムーズとなる。また、流入部を吐出孔
の中心軸に対して３゜よりも大きい角度で小径化した場
合には、吐出孔流入部入口の直径が大きくなりすぎ、溶
融紡糸の際にかかる圧力に紡糸口金が耐えられず、紡糸
口金が変形することもある。 【００１２】図１の紡糸口金のポリマ吐出孔の絞り部４
は２段以上で構成され、吐出孔の中心軸に対して２０〜
５０゜の角度で吐出方向に小径化する必要がある。好ま
しくは吐出孔の中心軸に対して３０〜４０°の角度で吐
出方向に小径化されていることが望ましい。絞り部の角
度が吐出孔の中心軸に対して５０゜より大きいと溶融ポ
リマが壁面の角度の変わる部分に滞留し易く、また２０
゜よりも小さいとポリマの流動抵抗が大きくなるため、
口金背面圧が高くなり流入部の径を小さくしなければな
らず、好ましいものではない。さらに紡糸口金の加工も
困難になる。また、絞り部は図２のように２段以上で構
成されていることが必要である。絞り部を２段以上に構
成するにあたって、ポリマの吐出方向に吐出孔の中心軸
に対する角度が小さくなっていることが特に好ましい。
例えば、図２の絞り部４Ａは吐出孔の中心軸に対して３
５゜の角度でポリマの吐出方向に小径化し、続いて絞り
部４Ｂは２５゜の角度でポリマの吐出方向に小径化して
いるので、ポリマの流動性を一層改善できる。絞り部を
４段以上で構成することもできるが、紡糸口金の加工コ
ストの面から、絞り部は２〜３段で構成されていること
が最も好ましい。また、紡糸口金のポリマ吐出孔の流入
部の入口部６にポリマの流動性を向上させるために３０
〜６０゜の角度をつけることもできる。 【００１３】本発明の紡糸口金はポリエチレンテレフタ
レート繊維の溶融紡糸、なかでもポリエチレンテレフタ
レート１００重量部に対し酸化チタンを１〜１０重量部
含んだポリエチレンテレフタレート繊維の溶融紡糸にお
いて好適である。特に酸化チタン２〜１０重量部を含ん
だポリエチレンテレフタレートの溶融紡糸において一層
効果を発揮できる。 【００１４】本発明の紡糸口金を使ったポリエチレンテ
レフタレート繊維の製造では、溶融紡糸を行う際の巻取
速度は、特に５０００ｍ／分以上の速度で巻き取る際に
その特徴を発揮できる。 【００１５】 【実施例】以下、実施例によって本発明をより具体的に
説明する。なお、実施例における単糸繊度ＣＶ％はＪＩ
Ｓ Ｌ−１０１５に記載された振動法で求めた。◎常法
に従い三酸化アンチモンを重合触媒として用い、テレフ
タル酸とエチレングリコールから極限粘度（ｏ−クロル
フェノール中で２５℃で測定）０．６５のポリエチレン
テレフタレートを得た。この時、艶消し剤として平均一
次粒径０．２μｍの酸化チタンを６重量％添加した。得
られた重合体を紡糸温度２９０℃、紡糸速度６５００ｍ
／分で溶融紡糸を行い、７５デニール３６フィラメント
の繊維とした。紡糸吐出前に常法に従い、口金面にジメ
チルシロキサンを主体とする離型剤を塗布した。４日間
口金面を清掃することなく連続的に紡糸を行い、紡糸口
金を取り外した後、吐出孔周辺部に堆積している汚れを
顕微鏡で観察し、その平均高さを読みとり、口金汚れの
評価を行なった。 【００１６】用いた紡糸口金はステンレス（ＳＵＳ３１
６）製の厚さ１５ｍｍ、直径１００ｍｍに円形吐出孔が
３６穿孔されたであり、図２に示すように、吐出孔出口
部直径Ｄ（ｍｍ）、吐出部長さＬ（ｍｍ）、絞り部４
Ａ、４Ｂ、吐出部５で表わされる各種吐出孔を有するも
ので、表１に条件と結果を示す。なお、中心軸に対する
吐出部５の角度が正の値であるときには、吐出方向に小
径化されていることを示し、角度が負の値であるときに
は吐出方向に大径化されていることを示し、角度が０°
であるときには吐出部がストレート形状となっているこ
とを示す。例えば、実施例の紡糸口金の絞り部は２段か
ら構成され、絞り部４Ａは吐出孔の中心軸に対してポリ
マの吐出方向に３５°の角度で小径化され、続いて絞り
部４Ｂは吐出孔の中心軸に対してポリマの吐出方向に２
５°の角度で小径化され、吐出部と接している。比較例
１は従来の紡糸口金の典型的な例で吐出部がストレ−ト
形状となっている紡糸口金を使用した例である。比較例
２、３は吐出部が吐出方向に吐出孔出口部まで大径化さ
れている紡糸口金を使用して溶融紡糸を行っている。比
較例３では溶融紡糸開始後４５時間で吐出孔周辺部の汚
れが激しくなり、ポリマが付着して糸切れを引き起こ
し、連続的に巻き取ることが不可能となった。 【００１７】 【表１】【００１８】 【発明の効果】本発明の紡糸口金は、吐出ポリマの流出
の均斉性が良いため、紡糸口金吐出孔周辺部の汚れ堆積
物が少なく、紡糸口金の清掃周期を従来の紡糸口金より
も延長することが可能であるので、製品のロスの減少、
労力の減少が可能となり、且つ糸の断面形状や太さが均
一に保たれ、糸品質が安定する。
紡糸口金に関するものであり、詳しくはポリエチレンテ
レフタレート繊維の溶融紡糸に関するものであり、さら
に詳しくはポリエチレンテレフタレート繊維の溶融紡糸
の際に、製造工程の阻害要因である紡糸口金の吐出孔周
辺部の汚れの発生、堆積を抑制して紡糸生産工程を安定
化させるとともに、糸の断面形状や太さを均一に保ち、
糸品質が安定なポリエチレンテレフタレート繊維を提供
することのできる特殊な吐出孔形状を有する紡糸口金に
関するものである。 【０００２】 【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート繊維を溶融
紡糸によって製造するにあたって、溶融した重合体に繊
維形態を付与するために多数の小径のポリマ吐出孔を備
えた紡糸口金より大気中に押し出すことは製糸操作の第
一歩である。従って所望の最終製品の形態に応じ、多種
多様の形状寸法の紡糸口金が提案され、使用されてい
る。さらに直径が１０μｍを下回る極細繊維、多数の突
起を有する複雑な形状の異形断面繊維や、引き取り速度
が５０００ｍ／分を越え回る高速紡糸技術などの採用、
実用化においても、どの様な紡糸口金を用いて紡糸する
かは極めて重要な技術的要素である。さらに紡糸口金
は、製糸製造工程の安定性を保つのに重要な役割を果た
している。 【０００３】通常、ポリエチレンテレフタレート繊維の
製糸製造工程は図３の紡糸口金断面図のようなポリマ吐
出孔２の吐出部５が円筒状の細孔となっている紡糸口金
が使用されている。このような紡糸口金を用いた場合、
長時間の紡糸を連続的に実施していると、ポリエチレン
テレフタレートに含まれる添加物やモノマ、オリゴマ、
または熱分解生成物や、さらには艶消し剤として添加し
ている酸化チタン等がポリマ吐出孔周辺部に付着し、こ
れが熱、空気中の酸素等の影響を受けて複雑に変化し蓄
積される。このため吐出ポリマの離型性が悪くなり、紡
出糸の曲がり、ピクツキ、糸切れ等をもたらし、製糸性
が不安定になる。したがって、ポリマ吐出孔周辺部の汚
れの堆積量が多くなった場合には、溶融紡糸を中断し、
紡糸口金の吐出孔周辺部を清掃するか、もしくは紡糸口
金を交換しなければならない。紡糸口金の清掃時や交換
時には当然のことながら生産は中断され、また多大の労
力を必要とし製造コストに大きな影響を与える。 【０００４】紡糸口金のポリマ吐出孔周辺部の汚れを抑
制および汚れの拭き取り性を向上させるために、例えば
耐熱剤を添加したポリオルガノシロキサンを紡糸口金面
に塗布することが一般に行われている。しかし、ポリオ
ルガノシロキサンは経時的に熱変性し、汚れが堆積する
ので、ポリマ吐出孔周辺部の汚れをヘラ様の道具で時々
かき取り、ポリオルガノシロキサンを再度塗布するいわ
ゆる口金清掃作業が必要である。紡糸口金の清掃周期を
延長せしめる方法として、紡糸口金の下面を窒素やヘリ
ウムもしくは水蒸気等の不活性ガスでシールし、付着し
た汚れの成長を抑制する方法が一般に知られているが、
この方法では装置が大がかりとなるため多額の投資が必
要であり、且つシール用に使う不活性ガスが必要である
ため運転コストが高くなり、パックの脱着や紡糸口金面
清掃時の作業性が悪く、更に紡出される糸の物性制御の
ための管理が複雑になる等の問題点がある。 【０００５】吐出ポリマの一部が吐出孔周辺部に接触付
着するために堆積する異物の発生、および成長を抑制す
る方法として、特開昭６３−１２０１０９号公報にはポ
リエステルを溶融紡糸するに際し、紡糸口金の吐出孔の
中心軸に対して３〜２５゜の角度で大径化されたテーパ
ー孔を有する紡糸口金が提案されている。該公報は吐出
孔を徐々に広げることにより、微細孔より押し出された
粘性物質が応力緩和により微細孔の直径よりも広がろう
とする性質、いわゆるバラス効果を低減させてポリマの
直接付着を抑えることにある。しかしながら、本発明者
らのテスト結果によれば該形状とすることにより、確か
にバラス効果の低減は認められるものの、口金汚れは減
少することなく、更には艶消し剤や着色剤を含んだポリ
エチレンテレフタレートや極限粘度の低いポリエステル
を溶融紡糸するに際しては逆に汚れが堆積しやすくなる
という問題点があることが分かった。 【０００６】本発明者らが数多くの実験を繰り返し汚れ
の発生状況を溶融紡糸しながら拡大鏡を使って観測した
ときに、ポリマ吐出孔周辺部に紡糸開始直後に微小な汚
れが生じ、この微小な汚れにポリマからの昇華物が付着
したり、バラス効果によって広がったポリマが付着する
などして汚れが成長することを見い出した。上記の紡糸
開始直後に生じる微小な汚れはポリエチレンテレフタレ
ートに艶消し剤として添加している酸化チタンや重合触
媒であるアンチモン化合物の変性物が主体であった。更
に、ポリマ吐出孔周辺部に最初に付く汚れは紡糸口金の
形状をある特殊な形状とすることで大幅に軽減でき、紡
糸口金吐出孔周辺部の汚れの成長を画期的に抑制できる
ことを見い出した。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明の目的は前記従来
技術における課題を解決し、製糸製造工程を長期にわた
って安定化させ、口金面清掃作業の頻度を減少させるこ
との可能な紡糸口金を提供することにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明の目的は、ポリエ
チレンテレフタレート繊維の溶融紡糸用口金であって、
下記（Ａ）〜（Ｃ）の要件を満足した流入部、絞り部及
び吐出部から構成されたポリマ吐出孔を有する紡糸口
金。◎ （Ａ）流入部が吐出孔の中心軸に対して０．２〜３°の
角度で吐出方向に連続して小径化されている。◎ （Ｂ）絞り部が２段以上で構成され、吐出孔の中心軸に
対して２０〜５０°の角度で吐出方向に連続して小径化
されている。◎ （Ｃ）吐出部が吐出孔の中心軸に対して３〜２０°の角
度で吐出方向に吐出孔出口部まで連続して小径化されて
おり、該吐出部の長さＬと吐出孔出口部の直径Ｄの比が
Ｌ／Ｄ＝１〜１０であり、該吐出孔出口部の直径Ｄが
０．１〜０．５ｍｍ、によって達成できる。 【０００９】図３に示すような吐出孔２がポリマ導入部
３、絞り部４と円筒状の細孔となっているポリマ吐出部
５から構成されている従来の紡糸口金を使って溶融紡糸
する製造方法では、溶融ポリマが紡糸口金の吐出に流入
するときにずり速度が急激に増大し、ポリマの流れが極
めて不安定となるため、ポリマに流速分布が生じる。ポ
リエチレンテレフタレートに酸化チタンが含まれている
場合には、酸化チタンは紡糸口金の吐出孔の中でポリマ
流速の遅い孔壁部に濃縮される。そのため、酸化チタン
が吐出孔出口部のエッジから染み出し、微小な汚れとな
る。この微小な汚れに、吐出ポリマ中の昇華物が付着し
たり、バラス効果で広がった吐出ポリマが付着するなど
して汚れが急速に成長する。また従来から使われている
紡糸口金の中には、図３のポリマ絞り部４で示されるよ
うに、ポリマ流入部３とポリマ吐出部５の間に１段もし
くは数段の円錐状の絞りが付けられている物もある。吐
出孔出口部に通じる吐出部５が円柱状もしくは吐出方向
に大径化されていたのではポリマの流れは極めて不安定
である。詳しい理由は明かではないが、本発明の紡糸口
金のように吐出孔出口部に通じる吐出部を吐出方向に小
径化し高い圧力がかかるようにしなければ、ポリマ中の
添加物や異物等の粒子が吐出孔出口部のエッジに染み出
し、微小な汚れとなることは避けられない。さらに特筆
すべきことは、本発明の紡糸口金によってつくられたポ
リエチレンテレフタレート繊維は、紡糸口金内部でのポ
リマ流動が極めてスムーズになっているため、長手方向
の斑の少ない繊維が得られることである。 【００１０】本発明の紡糸口金は、吐出部が吐出孔の中
心軸に対して、３〜２０°の角度で吐出方向に小径化す
る必要がある。好ましくは、吐出孔の中心軸に対して、
６〜１０°の角度である。吐出部の角度が３°よりも小
さいと吐出孔内でのポリマの流動がスムーズにならず、
吐出ポリマの流動安定化効果が少ない。吐出孔の角度が
２０°よりも大きいと口金背面圧が低くなり、ポリマの
計量性が低下する。◎図２において、吐出孔の吐出部の
長さＬと吐出孔出口部の直径Ｄの比Ｌ／Ｄは１〜１０と
する必要がある。好ましいＬ／Ｄは２〜４である。Ｌ／
Ｄが１未満では、口金孔内での圧力が損失が大きく、そ
のためポリマの吐出が不安定となるので、得られる繊維
の長手方向の斑が大きくなり好ましくない。逆にＬ／Ｄ
が１０を越えるとポリマの流動抵抗が大き過ぎて口金背
面圧が高くなり、さらに紡糸口金の加工も困難になるの
で好ましくない。◎また吐出孔出口部の直径Ｄが０．１
〜０．５ｍｍである紡糸口金を使う必要がある。好まし
くは吐出孔吐出部の直径Ｄが０．２５〜０．３５ｍｍで
ある。吐出孔吐出部の直径Ｄが０．１ｍｍ未満である場
合には吐出孔内壁を精度良く加工することが困難であ
り、溶融紡糸の際に均一な糸を得にくい。逆に、０．５
ｍｍを越える場合には糸斑のないポリエステル繊維を得
ることが困難である。 【００１１】図１の紡糸口金のポリマ吐出孔の流入部３
は吐出孔の中心軸に対して０．２〜３゜の角度で吐出方
向に連続して小径化されている必要がある。好ましくは
吐出方向に０．５〜３°の角度で小径化する。流入部が
吐出孔の中心軸に対して０．２゜未満の角度で吐出方向
に連続して小径化されていたり、特に吐出方向に全く小
径化されてない場合には溶融ポリマの流入が不安定とな
り易い。僅かに吐出方向に小径化することで溶融ポリマ
の流れが極めてスムーズとなる。また、流入部を吐出孔
の中心軸に対して３゜よりも大きい角度で小径化した場
合には、吐出孔流入部入口の直径が大きくなりすぎ、溶
融紡糸の際にかかる圧力に紡糸口金が耐えられず、紡糸
口金が変形することもある。 【００１２】図１の紡糸口金のポリマ吐出孔の絞り部４
は２段以上で構成され、吐出孔の中心軸に対して２０〜
５０゜の角度で吐出方向に小径化する必要がある。好ま
しくは吐出孔の中心軸に対して３０〜４０°の角度で吐
出方向に小径化されていることが望ましい。絞り部の角
度が吐出孔の中心軸に対して５０゜より大きいと溶融ポ
リマが壁面の角度の変わる部分に滞留し易く、また２０
゜よりも小さいとポリマの流動抵抗が大きくなるため、
口金背面圧が高くなり流入部の径を小さくしなければな
らず、好ましいものではない。さらに紡糸口金の加工も
困難になる。また、絞り部は図２のように２段以上で構
成されていることが必要である。絞り部を２段以上に構
成するにあたって、ポリマの吐出方向に吐出孔の中心軸
に対する角度が小さくなっていることが特に好ましい。
例えば、図２の絞り部４Ａは吐出孔の中心軸に対して３
５゜の角度でポリマの吐出方向に小径化し、続いて絞り
部４Ｂは２５゜の角度でポリマの吐出方向に小径化して
いるので、ポリマの流動性を一層改善できる。絞り部を
４段以上で構成することもできるが、紡糸口金の加工コ
ストの面から、絞り部は２〜３段で構成されていること
が最も好ましい。また、紡糸口金のポリマ吐出孔の流入
部の入口部６にポリマの流動性を向上させるために３０
〜６０゜の角度をつけることもできる。 【００１３】本発明の紡糸口金はポリエチレンテレフタ
レート繊維の溶融紡糸、なかでもポリエチレンテレフタ
レート１００重量部に対し酸化チタンを１〜１０重量部
含んだポリエチレンテレフタレート繊維の溶融紡糸にお
いて好適である。特に酸化チタン２〜１０重量部を含ん
だポリエチレンテレフタレートの溶融紡糸において一層
効果を発揮できる。 【００１４】本発明の紡糸口金を使ったポリエチレンテ
レフタレート繊維の製造では、溶融紡糸を行う際の巻取
速度は、特に５０００ｍ／分以上の速度で巻き取る際に
その特徴を発揮できる。 【００１５】 【実施例】以下、実施例によって本発明をより具体的に
説明する。なお、実施例における単糸繊度ＣＶ％はＪＩ
Ｓ Ｌ−１０１５に記載された振動法で求めた。◎常法
に従い三酸化アンチモンを重合触媒として用い、テレフ
タル酸とエチレングリコールから極限粘度（ｏ−クロル
フェノール中で２５℃で測定）０．６５のポリエチレン
テレフタレートを得た。この時、艶消し剤として平均一
次粒径０．２μｍの酸化チタンを６重量％添加した。得
られた重合体を紡糸温度２９０℃、紡糸速度６５００ｍ
／分で溶融紡糸を行い、７５デニール３６フィラメント
の繊維とした。紡糸吐出前に常法に従い、口金面にジメ
チルシロキサンを主体とする離型剤を塗布した。４日間
口金面を清掃することなく連続的に紡糸を行い、紡糸口
金を取り外した後、吐出孔周辺部に堆積している汚れを
顕微鏡で観察し、その平均高さを読みとり、口金汚れの
評価を行なった。 【００１６】用いた紡糸口金はステンレス（ＳＵＳ３１
６）製の厚さ１５ｍｍ、直径１００ｍｍに円形吐出孔が
３６穿孔されたであり、図２に示すように、吐出孔出口
部直径Ｄ（ｍｍ）、吐出部長さＬ（ｍｍ）、絞り部４
Ａ、４Ｂ、吐出部５で表わされる各種吐出孔を有するも
ので、表１に条件と結果を示す。なお、中心軸に対する
吐出部５の角度が正の値であるときには、吐出方向に小
径化されていることを示し、角度が負の値であるときに
は吐出方向に大径化されていることを示し、角度が０°
であるときには吐出部がストレート形状となっているこ
とを示す。例えば、実施例の紡糸口金の絞り部は２段か
ら構成され、絞り部４Ａは吐出孔の中心軸に対してポリ
マの吐出方向に３５°の角度で小径化され、続いて絞り
部４Ｂは吐出孔の中心軸に対してポリマの吐出方向に２
５°の角度で小径化され、吐出部と接している。比較例
１は従来の紡糸口金の典型的な例で吐出部がストレ−ト
形状となっている紡糸口金を使用した例である。比較例
２、３は吐出部が吐出方向に吐出孔出口部まで大径化さ
れている紡糸口金を使用して溶融紡糸を行っている。比
較例３では溶融紡糸開始後４５時間で吐出孔周辺部の汚
れが激しくなり、ポリマが付着して糸切れを引き起こ
し、連続的に巻き取ることが不可能となった。 【００１７】 【表１】【００１８】 【発明の効果】本発明の紡糸口金は、吐出ポリマの流出
の均斉性が良いため、紡糸口金吐出孔周辺部の汚れ堆積
物が少なく、紡糸口金の清掃周期を従来の紡糸口金より
も延長することが可能であるので、製品のロスの減少、
労力の減少が可能となり、且つ糸の断面形状や太さが均
一に保たれ、糸品質が安定する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の紡糸口金のポリマ吐出孔の断面図であ
る。 【図２】本発明の紡糸口金のポリマ吐出孔の部分断面図
である。 【図３】従来の紡糸口金のポリマ吐出孔の断面図であ
る。 【符号の説明】 １：紡糸口金 ２：ポリマ吐出孔 ３：流入部 ４：絞り部 ５：吐出部 ６：流入部の入口部
る。 【図２】本発明の紡糸口金のポリマ吐出孔の部分断面図
である。 【図３】従来の紡糸口金のポリマ吐出孔の断面図であ
る。 【符号の説明】 １：紡糸口金 ２：ポリマ吐出孔 ３：流入部 ４：絞り部 ５：吐出部 ６：流入部の入口部
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フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平２−221409（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−181311（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−138719（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名)
D01D 4/02
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】ポリエチレンテレフタレート繊維の溶融紡糸用口金であ
って、 下記（Ａ）〜（Ｃ）の要件を満足した流入部、絞
り部及び吐出部から構成されたポリマ吐出孔を有する紡
糸口金。 （Ａ）流入部が吐出孔の中心軸に対して０．２〜３゜の
角度で吐出方向に連続して小径化されている。 （Ｂ）絞り部が２段以上で構成され、吐出孔の中心軸に
対して２０〜５０゜の角度で吐出方向に連続して小径化
されている。 （Ｃ）吐出部が吐出孔の中心軸に対して３〜２０゜の角
度で吐出方向に吐出孔出口部まで連続して小径化されて
おり、該吐出部の長さＬと吐出孔出口部の直径Ｄの比が
Ｌ／Ｄ＝１〜１０であり、該吐出孔出口部の直径Ｄが
０．１〜０．５ｍｍである。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17979892A JP2906837B2 (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 紡糸口金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17979892A JP2906837B2 (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 紡糸口金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0625906A JPH0625906A (ja) | 1994-02-01 |
| JP2906837B2 true JP2906837B2 (ja) | 1999-06-21 |
Family
ID=16072083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17979892A Expired - Fee Related JP2906837B2 (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 紡糸口金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2906837B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106984097A (zh) * | 2017-05-24 | 2017-07-28 | 上海创治环境科技有限公司 | 一种多丝径纳米级pp熔喷过滤材料和用于制造该材料的喷丝板 |
-
1992
- 1992-07-07 JP JP17979892A patent/JP2906837B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0625906A (ja) | 1994-02-01 |
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