JP3569347B2

JP3569347B2 - ポリエステル極細繊維の製造方法

Info

Publication number: JP3569347B2
Application number: JP11129195A
Authority: JP
Inventors: 賢司山下; 貴大沢田; 道昌大西; 和康角野
Original assignee: Nippon Ester Co Ltd
Current assignee: Nippon Ester Co Ltd
Priority date: 1995-04-11
Filing date: 1995-04-11
Publication date: 2004-09-22
Anticipated expiration: 2019-09-22
Also published as: JPH08284015A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、単糸繊度が１．０デニール未満のポリエステル極細繊維を良好な巻き姿のパッケージとして得ることのできるポリエステル極細繊維の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエステル、ポリアミド等を代表とする合成繊維のうち、単糸繊度の小さい極細繊維を製造する方法は、種々提案されている。
特公昭４８−２５３６２号公報や特開昭５１−１３０３１７号公報には、０．３デニール以下の極細繊維を製造する方法として、２種のポリマーを用いて複合紡糸し、得られた複合繊維を溶剤等を用いて処理することにより１成分を溶出、割繊させて極細繊維を得る方法が記載されている。
しかしながら、この方法は、２種のポリマーを溶融したり複合紡糸するための複雑な装置が必要となり、技術的、経済的に課題が多い。
【０００３】
上記のような課題を解決するものとして、特開昭５４−３０９２４号公報には、単一のポリマーを多数の吐出孔をもつ紡糸口金を用いて溶融紡糸し、２５００ｍ／分以上の高速で巻き取ることによって、高度に配向された極細繊維を得る方法が提案されている。
このように高速で紡糸する場合、紡糸線上に発生する空気抵抗が大きくなるため、必然的に紡糸張力が高くなり、紡糸張力が高くなるほど、繊維の内部に発生する歪みが増大する。このような繊維内部に発生した歪みは、糸条を伸長させたときに元に戻ろうとする力に変わるので、繊維内部に歪みの発生した糸条をパッケージに巻き取ると、巻き締まりが起き、巻き姿の悪いパッケージとなる。
【０００４】
特に、単糸デニールが１．０デニール未満の極細繊維を高速紡糸法で巻き取る場合、紡糸線上に発生する空気抵抗が大きくなる。
紡糸された糸条をゴデッドローラを介せずに直接巻取機で巻き取る場合、紡糸張力がそのまま巻き取り張力となるため、繊維内部に歪みが発生し、得られるパッケージは巻き姿の悪いものとなる。
したがって、紡糸された糸条を一旦１対のゴデッドローラで引き取り、ゴデッドローラや巻取機の速度を調整して糸条の張力を制御した後、巻取機で巻き取る方法が採用されている。
【０００５】
この方法では、用いられる１対のゴデッドローラは、同一の駆動源で駆動されており、ゴデッドローラの外径に差をつけることによって、ローラ間で速度差をつけ、ローラ間での糸揺れや巻き付きを防いでいる。
すなわち、ローラ間での糸揺れや巻き付きを防ぐために、第１ゴデッドローラの速度よりも第２ゴデッドローラの速度を高くしている。このため、張力がかかり、繊維内部に歪みが発生した糸条を緩和させて巻き取るためには、巻取速度を第２ゴデッドローラの速度より低くする必要がある。
【０００６】
しかしながら、巻き取り前に過度に弛緩すると、糸条が巻取機やローラに巻き付いたり、切り替え時にミスが多発し、操業性が悪化し、また、弛緩率を多少抑えて巻き取れたとしても、巻き取られたパッケージは、端面のふくらみが大きく、巻き姿の悪いものとなるという問題があった。
単糸デニールが１．０デニール未満の極細繊維糸条を熱処理を施すことなく、２５００ｍ／分以上の高速で巻き取る場合は、特に、繊維の内部構造が不安定であるため、上記のような問題が多発していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、溶融紡出した糸条を２５００ｍ／分以上の高速で巻き取り、熱処理を施さずに単糸デニールが１．０デニール未満の極細繊維を得る場合に、操業性よく、良好な巻き姿のパッケージとして得ることができるポリエステル極細繊維の製造方法を提供することを技術的な課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意研究の結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、溶融紡出した糸条を１対のゴデッドローラで熱処理をせずに一旦引き取り、２５００ｍ／分以上の速度で連続的に巻き取って、単糸繊度が１．０デニール未満のポリエステル極細繊維を製造するに際し、第１ゴデッドローラの速度（Ｖ_１）と第２ゴデッドローラの速度（Ｖ_２）と巻取速度（Ｖ_Ｗ）をそれぞれ下記式（１）、（２）を満足するように設定することを特徴とするポリエステル極細繊維の製造方法を要旨とするものである。
０．９≦Ｖ_２／Ｖ_１＜１．０（１）
０．９≦Ｖ_Ｗ／Ｖ_２＜１．１（２）
【０００９】
以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の製造方法を適用する紡糸巻取装置の一実施態様を示す概略図である。
まず、ポリエステル樹脂は、１のホッパーから押出し機２で加熱溶融されつつ押し出され、紡糸頭３に送られ、さらに、紡糸頭３に取り付けられた紡糸口金４から押し出されて糸条Ｙとなる。糸条Ｙは、冷却装置５で冷却、固化された後、油剤付与装置６で油剤を付与されながら集束され、第１ゴデッドローラ７、第２ゴデッドローラ８に引き取られ、巻取機９でパッケージ１０として連続的に巻き取られる。
【００１０】
本発明においては、巻き取り後の単糸繊度が１．０デニール未満となる極細繊維を、巻き取り速度を２５００ｍ／分以上とし、ゴデッドローラ７、８間で糸条を加熱することなく巻き取る場合において、第１ゴデッドローラ７の速度（Ｖ_１）と第２ゴデッドローラ８の速度（Ｖ_２）が（１）式を、第２ゴデッドローラの速度（Ｖ_２）と巻取速度（Ｖ_Ｗ）が（２）式を満足するものとする必要がある。
すなわち、従来、１対のゴデッドローラのうち、第２ゴデッドローラ８と巻取機９との間でのみ糸条を弛緩させていたものを、第１ゴデッドローラ７と第２ゴデッドローラ８との間で弛緩させ、さらに、第２ゴデッドローラ８と巻取機９との間でも弛緩又は定長状態で走行させることによって、紡糸張力がかかって緊張した糸条を弛緩し、繊維内部の歪みを十分に緩和させることができる。また、適正な巻き取り張力から逸脱させることなく弛緩させるので、この糸条をパッケージに巻き取ると、巻き締まりが軽減されて巻き姿の良好なパッケージを操業性よく得ることが可能となる。
【００１１】
（１）式を満足しない場合、第２ゴデッドローラの速度（Ｖ_２）が第１ゴデッドローラの速度（Ｖ_１）に対して０．９倍未満の場合は、糸条がローラ間で緩み過ぎ、第１ゴデッドローラ７や第２ゴデッドローラ８に糸条が巻き付き、断糸が発生する。また、この比率が１．０倍以上の場合、繊維内部の歪みを緩和させることができない。
【００１２】
（２）式を満足しない場合、第２ゴデッドローラの速度（Ｖ_２）が巻取速度（Ｖ_Ｗ）に対して０．９倍未満の場合は、糸条が第２ゴデッドローラ８と巻取機９間で緩み過ぎ、第２ゴデッドローラ８や巻取機９に糸条が巻き付き、断糸が発生したり、切り替え時にミスが多発し、操業性が悪化する。また、この比率が１．１倍以上の場合、繊維内部の歪みを緩和させることができないので、巻き取り時に巻き締まりが発生し、巻き姿の良好なパッケージを得ることができない。
【００１３】
なお、本発明においては、１対のゴデッドローラで引き取るが、第１ゴデッドローラと第２ゴデッドローラの間に、第１又は第２ゴデッドローラと同じ速度のローラを設けてもよい。
また、第１ゴデッドローラと第２ゴデッドローラの速度を容易に調整できるようにするために、ゴデッドローラの駆動源を分離させることが好ましい。
【００１４】
本発明におけるポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレートが代表的なものであるが、これを主成分として、イソフタル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、ポリエチレングリコール等を共重合したコポリエステルでもよく、また、これらのポリエステルに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、ポリアミド、ポリプロピレン等の他の重合体をブレンドしたものであってもよい。
さらに、前記したポリエステルに艶消し剤、着色剤、難燃剤、帯電防止剤等を含有させたものでもよい。
【００１５】
本発明は、巻取速度が２５００ｍ／分以上の高速紡糸法での適用が有効であり、特に、繊維内部の構造が不安定となりやすい、２５００〜４０００ｍ／分の巻取速度の場合において有効である。
本発明の方法で巻き取られる極細繊維としては、単糸繊度が１．０デニール未満のものであるが、０．３〜０．８デニールのものが好ましく、さらに、０．３〜０．５デニールのものが好ましい。
また、極細繊維の断面形状は特に限定されるものではなく、丸、三角、十字断面形状等が挙げられる。
【００１６】
【作用】
本発明の製造方法では、第１ゴデッドローラの速度（Ｖ_１）と第２ゴデッドローラの速度（Ｖ_２）が（１）式を満足し、第２ゴデッドローラの速度（Ｖ_２）と巻取速度（Ｖ_Ｗ）が（２）式を満足するように設定するので、紡糸張力がかかって緊張した糸条を弛緩し、繊維内部の歪みを十分に緩和させることができる。また、このとき、適正な巻き取り張力から逸脱させることなく弛緩させるので、弛緩させ過ぎてローラや巻取機に糸条が巻き付くことがなく、巻き姿の良好なパッケージを操業性よく得ることが可能となる。
【００１７】
【実施例】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。
なお、実施例中の測定、評価等は次の方法で実施した。
▲１▼ 張力
ロッシェルド社製のテンションメータＲ−３１９２型を使用し、次の測定点で測定した。
・紡糸張力第１ゴデッドローラの直前
・ローラ間張力第１、第２ゴデッドローラの間
・巻き取り張力第２ゴデッドローラと巻取機の間
▲２▼ 巻き姿
得られたパッケージ（１２ｋｇ巻）の巻き姿を目視で次の基準で判定した。
◎ 端面のふくらみがなく良好
○ 端面のふくらみがややある
× 端面のふくらみが大きく不良
×× 端面のふくらみが極端に大きく、実用として使用できない
▲３▼ 自動切り替え成功度
パッケージ巻量を３ｋｇ巻とし、４糸条巻の巻取機にて、各条件につきそれぞれ１０回ずつ自動切り替えを実施し、その糸切れ発生回数で評価した。
◎ ０回
○ １回
× ２〜４回
×× ５回以上
▲４▼ 総合評価
▲２▼、▲３▼の評価をもとに次の基準で判定した。

【００１８】
実施例１、比較例１
極限粘度〔η〕（フェノールと四塩化エタンの等重量混合溶媒を用い、２０℃で測定した。）が０．６８で、艶消し剤として二酸化チタンを０．４重量％添加したポリエチレンテレフタレートチップを押出し装置に供給し、温度２９０℃で加熱溶融しながら押し出し、紡糸温度２９８℃、孔径０．１５ｍｍφ、孔数１６８個の口金から糸条として紡糸した。このとき、図１に示す紡糸巻取装置を用いて行った。
この糸条を冷却風にて冷却、固化後、１対のゴデッドローラを介して、５０デニール／１６８フィラメントのパッケージ（１２ｋｇ巻）として巻き取った。このとき、表１に示したように、第１ゴデッドローラの速度（Ｖ_１）、第２ゴデッドローラの速度（Ｖ_２）、巻取速度（Ｖ_Ｗ）を種々変更して実施した。
糸条の張力、巻き姿、自動切り替え成功度の評価結果を併せて表１に示す。
【００１９】
実施例２、比較例２
孔径０．２ｍｍφ、孔数１４４個の紡糸口金に変更し、８０デニール／１４４フィラメントの糸条を得た以外は、実施例１と同様に行った。
糸条の張力、巻き姿、自動切り替え成功度の評価結果を併せて表１に示す。
【００２０】
【表１】

【００２１】
本発明の速度の設定範囲を満足した実施例１、２では、良好な巻き姿のパッケージを得ることができ、かつ自動切り替え成功度も高かった。
比較例１では、（１）式を満足せず、第２ゴデッドローラと巻取機の間でのみ弛緩し、巻き取り張力が低くなり過ぎたため、巻取機の切り替え成功度が低かった。比較例２でも（１）式を満足しなかったため、繊維内部の歪みが緩和されず、端面のふくらみが極めて大きいパッケージとなり、実用として使用できなかった。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の製造方法によれば、繊維内部の構造が不安定な糸条においても、紡糸張力がかかって生じた繊維内部の歪みを十分に緩和し、かつ、ローラや巻取機に糸条の巻き付きを生じさせることなく、良好な巻き姿のパッケージを操業性よく得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法を適用する紡糸巻取装置の一実施態様を示す概略図である。
【符号の説明】
４紡糸口金
５冷却装置
７第１ゴデッドローラ
８第２ゴデッドローラ
９巻取機
１０パッケージ
Ｙ糸条

Claims

溶融紡出した糸条を１対のゴデッドローラで熱処理をせずに一旦引き取り、２５００ｍ／分以上の速度で連続的に巻き取って、単糸繊度が１．０デニール未満のポリエステル極細繊維を製造するに際し、第１ゴデッドローラの速度（Ｖ_１）と第２ゴデッドローラの速度（Ｖ_２）と巻取速度（Ｖ_Ｗ）をそれぞれ下記式（１）、（２）を満足するように設定することを特徴とするポリエステル極細繊維の製造方法。
０．９≦Ｖ_２／Ｖ_１＜１．０（１）
０．９≦Ｖ_Ｗ／Ｖ_２＜１．１（２）