JP3643456B2

JP3643456B2 - ポリエステル繊維の製造方法

Info

Publication number: JP3643456B2
Application number: JP34138996A
Authority: JP
Inventors: 正神野
Original assignee: Teijin Fibers Ltd
Current assignee: Teijin Fibers Ltd
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 2005-04-27
Anticipated expiration: 2016-12-20
Also published as: JPH10183424A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紡出した熱可塑性ポリエステルからなる複数本のマルチフィラメント糸条を一旦ガラス転移温度以下に冷却した後、再加熱して糸条を延伸した後、引取る直接紡糸延伸方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、熱可塑性ポリエステルからなるマルチフィラメント糸の製造方法として、紡糸口金より溶融吐出させたポリエステル糸条を一旦巻取機に捲き取った後、該巻取糸を別工程で高倍率に延伸する方法が用いられている。しかしながら、この方法では、二つの工程を経て製品を得ることとなるため、生産コストが高くつくといった問題があり、合理化が切望されてきた。
【０００３】
そこで、近年において、複数の紡糸口金群のそれぞれから紡出した、熱可塑性ポリエステルからなるマルチフィラメント糸条群を、一旦ガラス転移温度以下まで冷却し、油剤付与装置で油剤を付与した後、加熱ローラ群で引取りながら加熱斑なく効率的に延伸するポリエステル繊維の直接紡糸延伸方法が行われるようになり、このような方法が、例えば特開平５−３１１５１１号公報に提案されている。
【０００４】
すなわち、該方法の特徴は、油剤の付与前に１本以上、好ましくは２本以上の棒ガイドに糸条を接触させることで、糸条を構成する各フィラメントを開繊してから油剤を付与することで糸条への熱伝達を良くし、走行糸条を効率的に加熱延伸することにある。しかしながら、該方法のように紡出された糸条に油剤を付与する前に開繊ガイドに糸条を接触させると、ガイドとの摩擦によって糸条が損傷を受け、単繊維切れによって毛羽が発生したり、走行糸条とガイドとの間にスティックスリップが発生し、これによって染斑を惹起するという問題がある。
【０００５】
また、上記の方法では、開繊した糸条に油剤を付与することで再び集束してしまった糸条を再開繊させるために、２本以上のガイドに糸条を接触させることを行なっている。しかしながら、このようなことをしても開繊ガイドを出た後の糸条は、開繊ガイドと加熱ローラ群との間の距離が離れているため、加熱ローラ群に達するまでの間に、既に付着している油剤の作用によって再び集束される。したがって、開繊された状態で糸条群を引取りローラへ導くことが困難であるという問題を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上に述べた問題に対して、本発明が解決しようとする課題は以下の通りである。
即ち、紡出されたポリエステルからなる糸条を一旦、ガラス転移温度以下に冷却した後、糸条を再加熱して延伸する方法において、単繊維切れやスティックスリップの発生もなく、糸条を構成する各フィラメントを十分に開繊した状態で加熱処理できる加熱効率が良くて、染斑の発生も無いポリエステル繊維の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
ここに、本発明によれば、
（請求項１）複数の紡糸口金群のそれぞれから紡出された、熱可塑性ポリエステルからなるマルチフィラメント糸条群を、一旦ガラス転移温度以下まで冷却し、油剤付与装置で油剤を付与した後、加熱ローラ群で引取りながら該加熱ローラ群によって延伸する直接紡糸延伸方法において、
油剤付与装置と加熱ローラ群との間に糸条が走行する上流側から順に糸分けガイドと拡幅ガイドとを加熱ローラに近設して、各糸条に油剤を付与した後、糸分けガイドと拡幅ガイドとに接触走行させると共に、該糸分けガイドへの各糸条の入側張力と該拡幅ガイドからの各糸条の出側張力とをそれぞれＴ１及びＴ２としたとき、１．５×Ｔ１＞Ｔ２＞１．０５×Ｔ１とすることを特徴とするポリエステル繊維の製造方法、及び
（請求項２）前記の糸分けガイドによる走行糸条の変向角度を５〜３０°とし、該拡幅ガイドによる走行糸条の変向角度を１０〜４０°とした請求項１記載のポリエステル繊維の製造方法が提供される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の態様について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明のポリエステル繊維を製造するための工程を例示した正面略線図である。
該図において、１は油剤付与装置、２及び３は棒ガイド、４は糸分けガイド、５は拡幅ガイド、６及び７は加熱ローラ、８は交絡処理装置、そして９は巻取機をそれぞれ表す。なお、該糸分けガイド４は、マルチフィラメント糸条群をそれぞれの糸条に適当な間隔をおいて離間させるために、該糸条群の糸条数に対応する溝が設けられている。
【０００９】
該図において、各紡糸口金群（図示せず）から紡出されたマルチフィラメント糸条群Ｙは、一旦ガラス転移温度以下に冷却され、油剤付与装置１によって油剤を付与された後、糸分けガイド４によって各糸条毎に分けられ、拡幅ガイド５によって開繊され、一定の糸条幅となるようにしごかれる。そして、加熱ローラ群６及び７によって加熱されながら延伸され、交絡処理装置８によって交絡処理された後、巻取機９で捲き取られる。このとき、本発明においては、少なくとも拡幅ガイド５は加熱ローラ群に対して近設されていることが肝要である。
【００１０】
ここで、本発明の一大特徴について、図２を参照しながら詳細に説明する。図２(ａ)及び(ｂ)は、本発明の糸分けガイド４と拡幅ガイドとを例示した正面拡大図と側面拡大図とをそれぞれ示す。
【００１１】
該図において、複数本のマルチフィラメント糸条群Ｙは、紡糸口金群（図示せず）から紡出され、油剤が付与された後、糸分けガイド４に設けられた、糸条群の数に対応する溝群にそれぞれ導入されることによって、それぞれの糸条毎に糸分けされる。次いで、該糸分けガイド４から出た各糸条は拡幅ガイド５によってしごかれて糸条走行方向に対して直角方向（以下、特に断りがない限り、単に「幅方向」と称することもある）に拡幅される。このとき、糸条幅を幅方向に拡幅するためには、各糸条を拡幅ガイド５に接触走行させると共に、該糸分けガイド４への各糸条の入側張力と該拡幅ガイドからの各糸条の出側張力をそれぞれＴ１及びＴ２としたとき、１．５×Ｔ１＞Ｔ２＞１．０５×Ｔ１とすることが重要である。もし、糸条張力を１．５×Ｔ１より大きくすると、糸条がガイドに強く押し付けられることとなって単繊維切れを起こしたり、糸条に擦過損傷を与えるため好ましくない。また、１．０５×Ｔ１より小さくすると、糸条の拡幅効果が十分でなく、糸条への均一な熱伝達が行なえない。
【００１２】
ここで、各走行糸条の張力を上記の範囲に設定するためには、糸分けガイド４や拡幅ガイド５と各糸条との接触摩擦摩擦係数、接糸長、油剤の糸条への付着量などによって異なるが、各糸条の走行方向を変えることが有効である。何故ならば、糸分けガイド４や拡幅ガイド５の表面状態（接触摩擦係数）が変わると、これらのガイド群と接触走行する糸条が前記の張力範囲を維持していたとしても、損傷を受けることがあるからである。したがって、通常はこのような糸条の擦過損傷の少ないガイドとしては、硬質のセラミック材料（例えば、酸化アルミナ、酸化チタンなど）を使用し、その表面荒さ（Ｒａ）は０．３以上であって、その表面形状が正弦波状の表面凸部を有するものが好ましい。
【００１３】
以上のような見地に立って、本発明では、前記の糸分けガイド４による走行糸条の変向角度（図２(ａ)におけるθ₁）を５〜３０°とし、拡幅ガイド５による走行糸条の変向角度（図２(ａ)におけるθ₂）を１０〜４０°とすることで、糸分けガイド４と拡幅ガイド５とに対して各糸条が走行するときの糸条張力を１．５×Ｔ１＞Ｔ２＞１．０５×Ｔ１に調節することが好ましい。
【００１４】
ここで、前記の糸分けガイド４における走行糸条の変向角度θ１を５〜３０°とすることの理由としては、該糸分けガイド４に各糸条が押圧接触されているあいだは、適度な集束状態を保ち、糸条バラケを軽減し、これによって安定した走行状態を得ることにある。したがって、θ１を３０°より大きくすると、糸条バラケが大きくなって、糸条の安定走行が望めないばかりか、擦過損傷を惹起するので好ましくない。また、５°より小さくすると、拡幅ガイドでの糸条の走行角度（θ２）を大きく取らざるを得ず、拡幅ガイド５で糸条が過度に擦過されるという問題がある。以上に述べたように、複数の紡糸口金群のそれぞれから紡出されたマルチフィラメント糸条群は、下流側へ走行するに従って収束されるのであるが、糸分けガイド４によって最終的には各糸条は完全に一本の糸条として収束させられるのではなく、互いに適当な間隔をおいて分離されることとなる。そして、このような適当な間隔に離間させられた各糸条は、このような状態を実質的に維持しながら加熱ローラ群６及び７にもたらされることとなる。
【００１５】
次に、拡幅ガイド５における変向角度θ２に関しては、１０〜４０°とすることで、該拡幅ガイド５上を走行する糸条群を幅方向へ拡幅し、この拡幅状態をそのまま、近設された加熱ローラ群（第１加熱ローラ）へもたらすことができるのである。ここで、変向角度θ２が１０°より小さくなると、拡幅効果が十分でなく、４０°より大きくなると、拡幅ガイドでの擦過によって走行糸条が損傷を受けるため好ましくない。
【００１６】
【実施例】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明において、強度と染斑に関しては、下記のような方法で測定或いは評価した。
【００１７】
［強度］
東洋ボールドウィン社製テンシロン引っ張り試験機を用いて、試料長が２００ｍｍとなるように糸条サンプルを採取し、引っ張り試験速度１００ｍｍ／分で引っ張り試験を行い、強度（ｇ／ｄｅ）を求めた。
【００１８】
［染斑］
巻取機９で巻取った糸条を筒編機で筒編みした後、染色し下記の評価基準で評価した。
２．５：糸の長さ方向で濃淡の欠点が目立ち製品として使用できない
３．０：糸の長さ方向で多少欠点が有り、用途によっては使用できない
３．５：微小な欠点はあるが、用途限定なく一応使用できる
４．０：微小な欠点もなく、優れた品位の製品として使用できる。
【００１９】
［工程調子］
一台で６錘の糸条群を巻取り可能な巻取機を１６台使用し、１０日間にわたって巻取った。このときの巻取機の糸条切替えに伴う断糸回数を除外した断糸回数により、下記の基準で判断した。
×：断糸回数５回以上
△：断糸回数３回以上５回未満
○：断糸回数２回未満
【００２０】
［実施例１〜３］
固有粘度０．６４０で酸化チタン含有量０．４重量％のポリエステルを図１及び図２に示した直接紡糸延伸装置を使用して、溶融温度２８５℃で６個の紡糸口金群よりポリエステルを紡出し、一旦ガラス転移温度以下に冷却した後、油剤を付与し、糸分けガイド４及び拡幅ガイド５をそれぞれ変更角度がθ１＝１０°、θ２＝３０°で２個のセパレートローラ付き加熱ローラ群６及び７へ導いて延伸し、５０デニール／２０フィラメントの糸条として巻取った。このとき、第１加熱ローラは逆テーパ率が３％のローラ長２８０ｍｍ×ローラ径２３０ｍｍφ、ローラ温度８０〜１００℃とし、６回糸条群をターンさせた。また、第１加熱ローラはストレート形状とし、ローラ長２８０ｍｍ×ローラ径２３０ｍｍφ、ローラ温度１２０〜１９０℃とし、４回糸条群をターンさせた。なお、この他の製糸条件は、表１に示した通りであって、得られた結果も同時に該表に示してある。
【００２１】
［比較例１〜３］
図３に示すようにオイリングローラ１の前後に棒ガイド２ａ及び２ｂを設けて糸条群をオイリングローラ１に押し付けるようにして油剤を付与した後、本発明の糸分けガイド４及び拡幅ガイド５を使用せずに、１０ｍｍφの棒ガイド３ａ及び３ｂを使用して糸条群をしごいて開繊させた。これ以外の他の条件は実施例１〜３と同様にした。
【００２２】
【表１】

【００２３】
【発明の効果】
以上に述べた本発明によれば、単繊維切れやスティックスリップの発生もなく、糸条を構成する各フィラメントを十分に拡幅した状態で加熱処理でき、これによって加熱ローラ群での熱伝達がよくなって、糸条群を均一かつ効率良く加熱できるという極めて顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法を適用する工程を例示した正面略線図である。
【図２】本発明の糸分けガイド４と拡幅ガイドとを例示した正面拡大図（(a)図）と側面拡大図（(b)図）とをそれぞれ示す。
【図３】従来の方法を説明するための正面略線図である。
【符号の説明】
１油剤付与装置
２，３棒ガイド
４糸分けガイド
５拡幅ガイド
６，７加熱ローラ
８交絡処理装置
９巻取機
Ｙ糸条群

Claims

複数の紡糸口金群のそれぞれから紡出された、熱可塑性ポリエステルからなるマルチフィラメント糸条群を、一旦ガラス転移温度以下まで冷却し、油剤付与装置で油剤を付与した後、加熱ローラ群で引取りながら該加熱ローラ群によって延伸する直接紡糸延伸方法において、
油剤付与装置と加熱ローラ群との間に糸条が走行する上流側から順に糸分けガイドと拡幅ガイドとを加熱ローラに近設して、各糸条に油剤を付与した後、糸分けガイドと拡幅ガイドとに接触走行させると共に、該糸分けガイドへの各糸条の入側張力と該拡幅ガイドからの各糸条の出側張力とをそれぞれＴ１及びＴ２としたとき、１．５×Ｔ１＞Ｔ２＞１．０５×Ｔ１とすることを特徴とするポリエステル繊維の製造方法。
前記の糸分けガイドによる走行糸条の変向角度を５〜３０°とし、該拡幅ガイドによる走行糸条の変向角度を１０〜４０°とした請求項１記載のポリエステル繊維の製造方法。