JP3180462B2 - Spinneret and melt spinning method - Google Patents

Spinneret and melt spinning method

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JP3180462B2
JP3180462B2 JP24182192A JP24182192A JP3180462B2 JP 3180462 B2 JP3180462 B2 JP 3180462B2 JP 24182192 A JP24182192 A JP 24182192A JP 24182192 A JP24182192 A JP 24182192A JP 3180462 B2 JP3180462 B2 JP 3180462B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、紡糸口金および溶融紡
糸方法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用いる紡糸口金および溶融
紡糸方法に関するものであり、更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紡糸
口金および溶融紡糸方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spinneret and a melt spinning method, and more particularly to a spinneret and a melt spinning method used for melt spinning of polyethylene terephthalate fiber. During melt spinning, the production and stabilization of the periphery of the spinneret discharge hole, which is an obstacle to the production process, is suppressed, stabilizing the spinning production process, and maintaining a uniform cross-sectional shape and thickness of the yarn. , spun yarn quality is capable of providing a stable polyethylene terephthalate fiber
The present invention relates to a die and a melt spinning method.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art In the production of polyethylene terephthalate fiber by melt spinning, extruding into the atmosphere from a spinneret having a large number of small-diameter polymer discharge holes in order to impart a fiber morphology to a molten polymer is a process of spinning. This is the first step. Accordingly, a wide variety of geometries and spinnerets have been proposed and used, depending on the desired end product form. Furthermore, any spinneret is used for the adoption of ultrafine fibers having a diameter of less than 10 μm, irregularly shaped fibers having a complicated shape having a large number of protrusions, and high-speed spinning technology with a take-up speed exceeding 5,000 m / min. Spinning is a very important technical factor. Furthermore, the spinneret
It plays an important role in maintaining the stability of the yarn production process.

【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。
Usually, in the process of producing polyethylene terephthalate fibers, a spinneret in which the discharge portion 5 of the polymer discharge hole 2 has a cylindrical pore as shown in the sectional view of the spinneret in FIG. 3 is used. When using such a spinneret,
When continuous spinning is performed for a long time, additives, monomers, oligomers,
Alternatively, pyrolysis products and titanium oxide added as a matting agent adhere to the periphery of the polymer discharge hole, which is complicatedly changed and accumulated under the influence of heat, oxygen in the air, and the like. . For this reason, the releasability of the discharged polymer is deteriorated, and the spun yarn is bent, spiked, broken, and the like, and the yarn forming property becomes unstable. Therefore, when the accumulation amount of dirt around the polymer discharge hole increases, the melt spinning is interrupted,
The periphery of the spinneret discharge hole must be cleaned or the spinneret must be replaced. When the spinneret is cleaned or replaced, the production is naturally interrupted and requires a lot of labor, which greatly affects the production cost.

【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
ゆる口金修正作業が必要である。紡糸口金の修正周期を
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。
[0004] In order to suppress dirt around the polymer discharge hole of the spinneret and to improve the wiping property of the dirt, it is common practice to apply, for example, a polyorganosiloxane to which a heat-resistant agent is added to the spinneret surface. However, since the polyorganosiloxane is thermally denatured with time and dirt accumulates, it is necessary to occasionally scrape the dirt around the polymer discharge hole with a spatula-like tool and apply the polyorganosiloxane again, so-called die fixing work. is there. As a method of extending the correction cycle of the spinneret, a method of sealing the lower surface of the spinneret with an inert gas such as nitrogen, helium, or water vapor to suppress the growth of attached dirt is generally known.
In this method, a large investment is required because the apparatus is large, and an inert gas used for sealing is required, so that the operation cost is high, and the workability at the time of removing and attaching the pack and cleaning the spinneret surface is poor. Further, there is a problem that management for controlling physical properties of the spun yarn becomes complicated.

【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。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-120109 discloses a method for suppressing the generation and growth of foreign matters deposited because a part of the discharge polymer adheres to the periphery of the discharge hole. A spinneret having a tapered hole whose diameter is increased at an angle of 3 to 25 ° with respect to the center axis of the discharge hole of the spinneret has been proposed. The publication discloses that by gradually widening the discharge holes, the property that a viscous substance extruded from the fine holes tends to spread beyond the diameter of the fine holes due to stress relaxation, that is, to reduce the so-called ballast effect and suppress the direct adhesion of the polymer. It is in. However, according to the test results of the present inventors, by adopting the shape, although the ballast effect is certainly reduced, the stain on the base is not reduced, and furthermore, the polyethylene containing the matting agent and the coloring agent is used. It has been found that when melt-spinning terephthalate or polyester having a low intrinsic viscosity, there is a problem that dirt is easily deposited.

【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ある特殊
な形状を有する紡糸口金を使って溶融紡糸することで大
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。
[0006] When the present inventors repeated many experiments and observed the occurrence of dirt using a magnifying glass while melt-spinning, minute dirt was generated near the polymer discharge hole immediately after spinning was started. It has been found that the sublimate from the polymer adheres to the minute dirt, or the polymer spread by the ballast effect adheres, and the dirt grows. The fine stains generated immediately after the start of the spinning were mainly titanium oxide added as a matting agent to polyethylene terephthalate or a modified product of an antimony compound as a polymerization catalyst.
Furthermore, the first contamination on the periphery of the polymer discharge hole can be greatly reduced by melt-spinning using a spinneret with a special shape, and the growth of dirt on the periphery of the spinneret discharge hole is dramatically reduced. I found what I could do.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】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および溶融紡糸方法を提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems in the prior art, and to provide a spinneret capable of stabilizing a yarn production process for a long period of time and reducing the frequency of a surface cleaning operation of a spinneret. It is to provide a spinning method.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記
(A)〜(D)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を使
用することによって達成される。 (A)流入部が吐出孔の中心軸に対して平行、または3
゜以下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。 (D)吐出孔出口部に次式で表される面取り長さd=3
〜30μmの面取りが施されている。 面取り長さd=(D−D´)/2 D´:ポリマ吐出孔の最小孔径 D :吐出孔出口部孔径
An object of the present invention is to use a spinneret having a polymer discharge hole composed of an inflow portion, a throttle portion and a discharge portion, which satisfies the following requirements (A) to (D). Achieved by: (A) the inflow portion is parallel to the central axis of the discharge hole, or 3
径 The diameter is continuously reduced in the discharge direction at the following angles. (B) The diameter of the throttle portion is continuously reduced in the discharge direction at an angle of 20 to 50 ° with respect to the central axis of the discharge hole. (C) The diameter of the discharge portion is continuously reduced to the discharge hole exit portion in the discharge direction at an angle of 3 to 20 ° with respect to the central axis of the discharge hole, and the length L of the discharge portion and the discharge hole exit portion Is L / D = 1 to 10, and the diameter D of the outlet of the discharge hole is 0.1 to 0.5 mm. (D) Chamfer length d = 3 expressed by the following equation at the outlet of the discharge hole
A chamfer of 3030 μm is provided. Chamfer length d = (DD ′) / 2 D ′: minimum diameter of polymer discharge hole D: diameter of discharge hole outlet

【0009】図3に示すような吐出孔2がポリマ流入部
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汚れの原因となる。この酸
化チタン濃縮物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。また、特に吐出孔出口部に面取りが施されてなく、
シャープなエッジとなっている場合には特に汚れが発生
しやすい。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2
0゜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。
Melt spinning is performed using a conventional spinneret having a discharge port 2 as shown in FIG. 3 comprising a polymer inflow section 3, a throttle section 4, and a polymer discharge section 5 having a cylindrical pore. In the manufacturing method, the shear velocity rapidly increases when the molten polymer flows into the discharge of the spinneret, and the flow of the polymer becomes extremely unstable, so that a flow velocity distribution occurs in the polymer. In the case where polyethylene terephthalate contains titanium oxide, the titanium oxide is concentrated on the wall of the hole having a low polymer flow rate in the discharge hole of the spinneret and causes contamination. This titanium oxide concentrate exudes from the edge of the outlet of the discharge hole,
It becomes minute dirt. The sublimate in the discharge polymer adheres to the minute dirt, or the discharge polymer spread by the ballast effect adheres, and the dirt grows rapidly. Some of the conventionally used spinnerets include a polymer inflow section 3 and a polymer discharge section 5 as shown by a polymer throttle section 4 in FIG.
In some cases, one or several conical apertures are provided between them. If the discharge part 5 communicating with the discharge hole outlet part is cylindrical or has a large diameter in the discharge direction, the flow of the polymer is extremely unstable. The exact reason is not clear,
Unless the diameter of the discharge portion communicating with the discharge hole exit portion like the spinneret of the present invention is reduced in the discharge direction and high pressure is not applied, particles such as additives and foreign substances in the polymer permeate the edge of the discharge hole exit portion. It is inevitable that it will be discharged and become minute dirt. In addition, the chamfer is not particularly applied to the outlet of the discharge hole,
In the case of sharp edges, dirt is particularly likely to occur. Spinning clues alloy of the present invention, the discharge portion to the central axis of the discharge hole, it is necessary to diameter of the discharge direction by 3 to 20 ° angle. Preferably, with respect to the central axis of the discharge hole, 6
It is an angle of ゜ 10 °. If the angle of the discharge section is smaller than 3 °, the flow of the polymer in the discharge hole will not be smooth, and the flow stabilization effect of the discharge polymer will be small. The angle of the discharge hole is 2
If it is larger than 0 °, the back pressure of the base decreases, and the weighability of the polymer decreases.

【0010】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。好ましくはL/Dは2〜4である。L/Dが1
未満では、口金孔内での圧力損失が小さくなるとポリマ
の吐出量が不安定となるため、得られる繊維の長手方向
の班が大きくる。一方、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、紡糸口
金が圧力に耐えられない。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。好ましくは吐出孔出口部の直径Dが0.25〜0.
35mmである。ここでいう吐出孔出口部の直径Dと
は、紡糸口金のポリマ吐出側の面と接している部分の直
径であり、吐出孔出口部は面取りしてある部分を含んだ
直径である。吐出孔出口部の直径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。一方、
0.5mm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。
In FIG. 2, the ratio L / D of the length L of the discharge portion of the discharge hole to the diameter D of the outlet portion of the discharge hole needs to be 1 to 10. Preferably, L / D is 2-4. L / D is 1
If the pressure is less than 1, when the pressure loss in the die hole becomes small, the discharge amount of the polymer becomes unstable. On the other hand, if the L / D exceeds 10, the flow resistance of the polymer is too large and the back pressure of the spinneret increases, and the spinneret cannot withstand the pressure. The diameter D of the outlet of the discharge hole
Is required to be 0.1 to 0.5 mm. Preferably, the diameter D of the outlet of the discharge hole is 0.25 to 0.5.
35 mm. Here, the diameter D of the outlet of the discharge hole is the diameter of a portion of the spinneret in contact with the surface on the polymer discharge side, and the diameter of the outlet of the discharge hole includes the chamfered portion. If the diameter D of the outlet of the discharge hole is less than 0.1 mm, it is difficult to accurately process the inner wall of the discharge hole, and it is difficult to obtain a uniform yarn during melt spinning. on the other hand,
If it exceeds 0.5 mm, it is difficult to obtain a polyester fiber having no thread spots.

【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平行、または3゜以下の角度
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0.2〜2°の角度で小径化する。
流入部が吐出方向に大径化されている場合には溶融ポリ
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。
The inflow portion 3 of the polymer discharge hole of the spinneret shown in FIG.
Needs to be reduced in diameter in parallel with the central axis of the discharge hole or continuously in the discharge direction at an angle of 3 ° or less. Preferably, the diameter is reduced at an angle of 0.2 to 2 ° in the ejection direction.
When the diameter of the inflow portion is increased in the discharge direction, the inflow of the molten polymer tends to be unstable. By slightly reducing the diameter in the discharge direction, the flow of the molten polymer becomes extremely smooth.
When the diameter of the inflow portion is reduced at an angle larger than 3 ° with respect to the center axis of the discharge hole, the diameter of the inlet of the discharge hole inflow portion becomes too large, and the spinneret is subjected to the pressure applied during melt spinning. It is intolerable and the spinneret may deform.

【0012】図1の紡糸口金のポリマ吐出孔の絞り部4
は、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ない。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好ま
しい。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35゜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。
[0012] The throttle portion 4 of the polymer discharge hole of the spinneret of FIG.
It is necessary to reduce the diameter in the discharge direction at an angle of 20 to 50 ° with respect to the central axis of the discharge hole. Preferably, the diameter is reduced in the discharge direction at an angle of 30 to 40 ° with respect to the center axis of the discharge hole. If the angle of the constricted portion is larger than 50 ° with respect to the central axis of the discharge hole, the molten polymer tends to stay in the portion where the angle of the wall changes, and if it is smaller than 20 °, the flow resistance of the polymer becomes large, so the back surface of the base is closed. The pressure increases and the diameter of the inflow section must be reduced. Further, it is preferable that the aperture portion is constituted by two or more steps as shown in FIG. In forming the throttle portion in two or more stages, it is preferable that the angle with respect to the center axis of the discharge hole in the polymer discharge direction is small. For example, the throttle 4A in FIG. 2 is reduced in diameter in the polymer discharge direction at an angle of 35 ° with respect to the central axis of the discharge hole, and then the throttle 4B is reduced in diameter in the polymer discharge direction at an angle of 25 °. Therefore, the fluidity of the polymer can be further improved. The drawing portion can be composed of four or more stages, but from the viewpoint of the processing cost of the spinneret, the drawing portion has a thickness of 2-3.
Most preferably, it is composed of steps.

【0013】本発明の紡糸口金は吐出孔出口部に次式で
表される面取り長さd=3〜30μmの面取りが施され
ていることが必要である。 面取り長さd=(D−D´)/2 D´:ポリマ吐出孔の最小孔径 D :吐出孔出口部孔径
[0013] spinning clues alloy of the present invention should be chamfered in the chamfer length d = 3 to 30 .mu.m, represented by the following formula discharge hole outlet is subjected. Chamfer length d = (DD ′) / 2 D ′: minimum diameter of polymer discharge hole D: diameter of discharge hole outlet

【0014】長時間紡糸を行っていると、紡糸口金の吐
出孔出口部の周辺がポリマによって不均一に削り取ら
れ、得られる糸条の単糸間の繊度ばらつきや繊維の長手
方向の斑が徐々に大きくなる。そのため、長期間の繰り
返し使用に耐えられない。また、吐出孔出口部がシャー
プなエッジとなっていると、エッジ部の表面エネルギー
が高くなり、汚れが付着しやすい傾向にある。汚れの原
因となるポリマに添加している酸化チタン等の粒子や異
物の濃縮の発生自体は、ポリマ吐出孔の流入部、絞り部
および吐出部の形状を要件(A)〜(C)のようにに規
制することで抑えることができるが、吐出孔出口部に面
取りが施すことで更に紡糸口金の汚れを低減させること
が可能となる。吐出孔出口部に3〜30μmの面取りを
施すことにより、吐出孔出口部の経時的な変化が大幅に
少なくなり、紡糸口金の使用寿命を延長でき、紡糸口金
の汚れの発生を更に低減させることが可能となる。吐出
孔出口部の面取り長さdが3μmに満たない場合には紡
糸口金の使用寿命延長効果や汚れ付着抑制効果が満足で
きない。一方、面取り長さdが30μmを越えると吐出
されるポリマの流れが不安定となり、得られる繊維の長
手方向の斑が大きくなる。より好ましくは面取り長さd
が7〜12μmである。面取り深さlは吐出孔の内部に
面取り長さdの0.5〜2倍の範囲まで達してあること
が好ましい。
When spinning is performed for a long time, the periphery of the outlet of the spinneret is shaved non-uniformly by the polymer, and the fineness variation between the single yarns of the obtained yarn and the unevenness in the longitudinal direction of the fiber gradually occur. Become larger. Therefore, it cannot withstand long-term repeated use. In addition, if the outlet portion of the discharge hole has a sharp edge, the surface energy of the edge portion becomes high, and dirt tends to adhere. Concentration of particles such as titanium oxide and foreign substances added to the polymer that causes contamination is caused by the shape of the inflow portion, the throttle portion, and the discharge portion of the polymer discharge hole as requirements (A) to (C). However, it is possible to further reduce the contamination of the spinneret by chamfering the outlet of the discharge hole. By applying a chamfer of 3 to 30 μm to the outlet of the discharge hole, the change over time of the outlet of the discharge hole is significantly reduced, the service life of the spinneret can be extended, and the generation of stains on the spinneret can be further reduced. Becomes possible. If the chamfer length d at the outlet of the discharge hole is less than 3 μm, the effect of extending the service life of the spinneret and the effect of suppressing adhesion of dirt cannot be satisfied. On the other hand, if the chamfer length d exceeds 30 μm, the flow of the discharged polymer becomes unstable, and the unevenness of the obtained fibers in the longitudinal direction increases. More preferably, the chamfer length d
Is 7 to 12 μm. Preferably, the chamfering depth 1 reaches the inside of the discharge hole to a range of 0.5 to 2 times the chamfering length d.

【0015】面取りを行う具体的方法としては、吐出孔
出口部をプレス加工することや液体に分散させたスチー
ル鋼微粒子を水圧と圧空により吹き付けて削りとる方法
がある。吐出孔内部から出口部にかけて、吐出孔の内側
に凸となる滑らかな曲線とすることが好ましい。数段
回、好ましくは2〜3段階のプレス加工を繰り返すこと
により疑似的な曲線部を持たせることができる。
As a specific method of chamfering, there is a method in which the outlet portion of the discharge hole is pressed or a method in which fine steel particles dispersed in a liquid are sprayed with water pressure and compressed air to remove the material. It is preferable to have a smooth curve that protrudes inside the discharge hole from the inside of the discharge hole to the outlet. By repeating the pressing several times, preferably two or three steps, a pseudo curved portion can be provided.

【0016】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30〜6
0゜の角度をつけることもできる。本発明の溶融紡糸方
は、前記した本発明の紡糸口金を使用することが必要
であるが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。
た、本発明の溶融紡糸方法では、ポリエチレンテレフタ
レート繊維の製造において、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。
Further, in order to improve the flowability of the polymer, 30 to 6 holes are provided at the inlet 6 of the inlet of the polymer discharge hole of the spinneret.
An angle of 0 ° can also be provided. The melt spinning method of the present invention requires the use of the spinneret of the present invention described above.
But melt spinning of polyethylene terephthalate fiber,
In particular, it is suitable for melt spinning of polyethylene terephthalate fibers containing 1 to 10 parts by weight of titanium oxide with respect to 100 parts by weight of polyethylene terephthalate. In particular, the effect can be further enhanced in melt spinning of polyethylene terephthalate containing 2 to 10 parts by weight of titanium oxide. Ma
In addition, the melt spinning method of the present invention can exert its characteristics in the production of polyethylene terephthalate fiber, particularly when winding at a speed of 5000 m / min or more.

【0017】[0017]

【実施例】【Example】

実施例1〜4、比較例1〜5 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300℃、巻き取り速度
6000m/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。用いた紡糸口金はステンレス(SUS316)製の
厚さ15mm、直径100mmに円形吐出孔が36穿孔
されたものであり、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4A、4
B、吐出部5、面取り長さd(μm)、面取り深さl
(μm)で表わされる各種吐出孔を有するもので、表1
に条件を示す。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。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。また、紡糸終了直前に巻き取った糸の
単糸繊度ばらつきを測定した。表2に結果を示す。
Examples 1-4, Comparative Examples 1-5 Using antimony trioxide as a polymerization catalyst according to a conventional method, polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity (measured in o-chlorophenol at 25 ° C) of 0.65 was obtained from terephthalic acid and ethylene glycol. Obtained. At this time, 6% by weight of titanium oxide having an average primary particle size of 0.2 μm was added as a matting agent. The obtained polymer was subjected to melt spinning at a spinning temperature of 300 ° C. and a winding speed of 6000 m / min to obtain fibers of 75 denier and 36 filaments. Before the spinning discharge, a release agent mainly composed of dimethylsiloxane was applied to the surface of the die according to a conventional method. The spinneret used was made of stainless steel (SUS316) having a thickness of 15 mm, a diameter of 100 mm, and 36 circular discharge holes perforated. As shown in FIG. 2, the discharge hole outlet diameter D (mm), the discharge part length L (mm), throttle unit 4A, 4
B, ejection part 5, chamfer length d (μm), chamfer depth l
(Μm).
Shows the conditions. When the angle of the discharge unit 5 with respect to the center axis is a positive value, it indicates that the diameter is reduced in the discharge direction, and when the angle is a negative value, it indicates that the diameter is increased in the discharge direction. , When the angle is 0 °, it indicates that the discharge portion has a straight shape. Continuous spinning without cleaning the spinneret surface for 4 days. After removing the spinneret, observe the dirt deposited around the discharge hole with a microscope, read the average height, and evaluate the dirt on the die. Was performed. In addition, the single yarn fineness variation of the yarn wound immediately before the end of the spinning was measured. Table 2 shows the results.

【0018】実施例1の紡糸口金の絞り部は2段から構
成し、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°の角度で小径化し、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25°の角
度で小径化し、吐出部につなげた。実施例2の紡糸口金
は吐出孔出口部の直径Dを0.20(mm)とした。実
施例3の紡糸口金はL/Dを7とした。実施例4の紡糸
口金は絞り部を1段のみから構成した。
The drawing portion of the spinneret according to the first embodiment is composed of two stages, and the drawing portion 4A is reduced in diameter at an angle of 35 ° to the polymer discharge direction with respect to the center axis of the discharge hole. The diameter was reduced at an angle of 25 ° to the polymer discharge direction with respect to the center axis of the discharge hole, and the diameter was connected to the discharge portion. In the spinneret of Example 2, the diameter D of the outlet of the discharge hole was 0.20 (mm). The spinneret of Example 3 had an L / D of 7. The spinneret of Example 4 had a single-stage drawing portion.

【0019】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で、溶融紡糸開始後1
7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。比較例3はL/Dが本発明の請求範囲か
ら外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4ではポリマ吐出孔の絞り部が90゜であ
り、実質的に絞り部がない紡糸口金を使用した例であ
る。また、比較例5では流入部、絞り部、吐出部の形状
は本発明の構成要件を満たしているものの、面取りを施
してない紡糸口金を使用した例である。
Comparative Example 1 is a typical example of a conventional spinneret, in which a spinneret having a straight discharge portion is used. Comparative Example 2 is a spinneret in which the discharge section is increased in diameter in the discharge direction to the discharge hole outlet, and is 1 point after the start of melt spinning.
After 7 hours, the periphery of the discharge hole became heavily stained, and the polymer adhered, causing thread breakage, making it impossible to continuously wind up. In Comparative Example 3, melt spinning was performed using a spinneret having an L / D outside the scope of the present invention. Comparative Example 4 is an example in which the narrowed portion of the polymer discharge hole is 90 ° and a spinneret having substantially no narrowed portion is used. Comparative Example 5 is an example in which the shape of the inflow portion, the throttle portion, and the discharge portion satisfies the constitutional requirements of the present invention, but uses a spinneret without chamfering.

【0020】[0020]

【表1】 次に、実施例1〜4および比較例1、3、5の口金に
て、極限粘度0.65のポリエチレンテレフタレートに
平均一次粒径0.2μmの酸化チタンを2.5重量%添
加したポリマを用い、紡糸温度300℃、巻き取り速度
6000m/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。紡糸開始後4日目毎に紡糸口
金表面を清掃し、30日間継続して紡糸を行った。この
とき、比較のため紡糸口金汚れが生じてない場合にも、
紡糸口金表面の清掃を行った。紡糸開始28日目の紡糸
口金面清掃作業の直前に得られた糸の単糸繊度ばらつき
を測定した。紡糸開始4日目の清掃作業前に得られた糸
の単糸繊度のばらつきと比較して長期間の繰り返し使用
の評価を行った。表2に結果を示す。
[Table 1] Next, in the ferrules of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1, 3, and 5, a polymer obtained by adding 2.5% by weight of titanium oxide having an average primary particle size of 0.2 μm to polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity of 0.65 was used. The melt spinning was performed at a spinning temperature of 300 ° C. and a winding speed of 6000 m / min to obtain a fiber of 75 denier and 36 filaments. The spinneret surface was cleaned every four days after the start of spinning, and spinning was continued for 30 days. At this time, even when the spinneret stain is not generated for comparison,
The spinneret surface was cleaned. The yarn fineness variation of the yarn obtained immediately before the spinneret surface cleaning operation on day 28 of the spinning was measured. The long-term repeated use was evaluated in comparison with the variation in single-filament fineness of the yarn obtained before the cleaning operation on the fourth day from the start of spinning. Table 2 shows the results.

【0021】[0021]

【表2】 実施例1はCV(%)の経時的な変化が0.2と少な
く、かつ口金面堆積異物も少ない。実施例2は4日紡糸
後のCV(%)は1.1と小さく、経時的な変化も0.
4と少ない。実施例3は4日後のCV(%)は0.8と
小さく、経時的な変化も少ない。実施例4はCV(%)
の経時的な変化が0.2と少ない。比較例1は4日紡糸
後のCV(%)が2.0と大きく、CV(%)の経時的
な変化も1.4と大きい。また、口金面堆積異物も30
(μm)と大きい。比較例2は4日紡糸後のCV(%)
が3.9と大きく、紡糸開始後17時間で汚れによる糸
切れのため、巻き取り不能となった。比較例3は口金面
堆積異物は7(μm)と少ないが、4日紡糸後のCV
(%)が2.2と大きい。比較例4は4日紡糸後のCV
(%)が4.1と大きく、口金面堆積異物も52(μ
m)と多い。比較例5は口金面堆積異物が6(μm)と
小さく、4日紡糸後のCV(%)も0.8と小さいが、
CV(%)の経時的な変化は2.2と大きい。
[Table 2] In Example 1, the change over time of CV (%) was as small as 0.2 and the foreign matter deposited on the base was small. In Example 2, the CV (%) after spinning for 4 days was as small as 1.1, and the change with time was 0.1%.
4 and less. In Example 3, the CV (%) after 4 days was as small as 0.8, and the change with time was small. Example 4 shows CV (%)
With time is as small as 0.2. In Comparative Example 1, the CV (%) after 4 days of spinning was as large as 2.0, and the change over time in CV (%) was as large as 1.4. In addition, 30
(Μm). Comparative Example 2 shows CV (%) after spinning for 4 days.
Was 3.9, which was large, and could not be wound up 17 hours after the start of spinning due to thread breakage due to dirt. In Comparative Example 3, the number of foreign matters deposited on the die surface was as small as 7 (μm), but CV after spinning for 4 days.
(%) Is as large as 2.2. Comparative Example 4 shows CV after spinning for 4 days.
(%) Is as large as 4.1, and foreign matter deposited on the base is 52 (μ).
m). In Comparative Example 5, the foreign matter deposited on the die surface was as small as 6 (μm), and the CV (%) after 4 days of spinning was as small as 0.8.
The change with time of CV (%) is as large as 2.2.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明の溶融紡糸方法は、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溶融紡糸
方法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。
According to the melt spinning method of the present invention, since the uniformity of the discharge of the discharged polymer is good, dirt deposits around the spinneret discharge hole are small, and the cleaning cycle of the spinneret is shorter than that of the conventional melt spinning method. Since the length can be extended, the loss of the product and the labor can be reduced, and the cross-sectional shape and thickness of the yarn are kept uniform, and the yarn quality is stabilized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の溶融紡糸方法で使われる紡糸口金のポ
リマ吐出孔の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a polymer discharge hole of a spinneret used in a melt spinning method of the present invention.

【図2】本発明の溶融紡糸方法で使われる紡糸口金のポ
リマ吐出孔の部分断面図である。
FIG. 2 is a partial sectional view of a polymer discharge hole of a spinneret used in the melt spinning method of the present invention.

【図3】従来の溶融紡糸方法で使われる紡糸口金のポリ
マ吐出孔の断面図である。
FIG. 3 is a sectional view of a polymer discharge hole of a spinneret used in a conventional melt spinning method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 7:面取り部 1: spinneret 2: polymer discharge hole 3: inflow section 4: throttle section 5: discharge section 6: inlet section of inflow section 7: chamfered section

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−120109(JP,A) 特開 昭61−138719(JP,A) 特開 平6−25906(JP,A) 特開 平5−132810(JP,A) 特開 昭60−181311(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D01D 4/00 - 4/08 D01F 6/62 301 - 308 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-63-120109 (JP, A) JP-A-61-138719 (JP, A) JP-A-6-25906 (JP, A) JP-A-5-205 132810 (JP, A) JP-A-60-181311 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) D01D 4/00-4/08 D01F 6/62 301-308

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】下記(A)〜(D)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平行、または3
°以下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。 (D)吐出孔出口部に次式で表される面取り長さd=3
〜20μmの面取りが施されている。 面取り長さd=(D−D’)/2 D’:ポリマ吐出孔の最小孔径 D :吐出孔出口部孔径
1. A spinneret having a polymer discharge hole composed of an inflow section, a throttle section and a discharge section satisfying the following requirements (A) to (D). (A) the inflow portion is parallel to the central axis of the discharge hole, or 3
The diameter is continuously reduced in the discharge direction at an angle of less than or equal to °. (B) The diameter of the throttle portion is continuously reduced in the discharge direction at an angle of 20 to 50 ° with respect to the center axis of the discharge hole. (C) The diameter of the discharge portion is continuously reduced to the discharge hole exit portion in the discharge direction at an angle of 3 to 20 ° with respect to the central axis of the discharge hole, and the length L of the discharge portion and the discharge hole exit portion Is L / D = 1 to 10, and the diameter D of the outlet of the discharge hole is 0.1 to 0.5 mm. (D) Chamfer length d = 3 expressed by the following equation at the outlet of the discharge hole
A chamfer of 2020 μm is provided. Chamfer length d = (DD ′) / 2 D ′: minimum diameter of polymer discharge hole D: diameter of discharge hole outlet
【請求項2】請求項1記載の紡糸口金を使用することを
特徴とするポリエチレンテレフタレートの溶融紡糸方
法。
2. A method for melt-spinning polyethylene terephthalate , comprising using the spinneret according to claim 1.
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