JP3992373B2

JP3992373B2 - 交絡付与装置及びマルチフィラメント糸の製造方法

Info

Publication number: JP3992373B2
Application number: JP23736498A
Authority: JP
Inventors: 喜久河原
Original assignee: Teijin Fibers Ltd
Current assignee: Teijin Fibers Ltd
Priority date: 1998-08-24
Filing date: 1998-08-24
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2018-08-24
Also published as: JP2000073243A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、糸導孔内を走行するマルチフィラメントの糸条に流体を噴出させて、糸条を構成する繊維に交絡を付与する交絡付与装置、及びこの装置を使用したマルチフィラメント糸の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
走行するマルチフィラメントの糸条に流体を吹き付け、糸条に交絡を生じさせて集束性を付与し、その糸の取扱い性を向上させたり、例えば撚糸や糊付けすることなく製織に用いたりする技術は従来公知であり、交絡を付与するための装置や処理方法は、特公昭５５−６７０３０号公報、特公昭５５−６７０２９号公報、特開平５−２２２６４０号公報等に、様々なものが提案されている。
【０００３】
しかし、延伸を施すことなく２５００〜５０００ｍ／分の速度で巻取って中間配向糸条を製造する際に交絡を付与する方法では、糸条に付与した油剤を再分配して付着の均一性を向上させ、また得られる糸条の取扱い性を向上させる点に効果は認められるものの、高圧の噴流を糸条に衝突させて交絡を付与するため、走行糸条と糸条の通路である糸導孔との衝突、特に糸導孔入り口付近での糸条と糸導孔との接触によって毛羽が発生しやすいという問題があった。また、製織性、取扱い性、油剤の再分配性等をさらに向上させる目的で流体の噴出圧力を高くすると、毛羽発生が増加して、逆に糸条の取扱い性、製織性は悪化するという問題もあった。特にポリエステル中間配向糸にこのような交絡処理を施す場合には、糸の繊維構造形成が未だ不十分な状態であるのでより毛羽が発生しやすく、この問題を解消するためには流体の噴出圧力を低下せざるを得なかった。
【０００４】
流体の圧力を低下させても高い交絡数を与えることができる交絡付与装置に関しては、特公平３−６１７７２号公報に、流体噴射孔を３つにしたものが提案されている。しかしながら、この装置を使用して高圧流体を噴射させても、付与できる交絡数は未だ不十分であり、また、付与した油剤の再分配性を向上させる効果も未だ不十分なものであった。
【０００５】
一方、紡糸後一旦巻き取ることなく延伸し、次いで交絡を付与した後に巻取って延伸糸条を製造する方法では、一般的に糸条の通過速度が高いために、より高圧の噴流を糸条に衝突させる必要があって毛羽が発生しやすくなり、また、高い交絡数を与えることも困難であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の課題は、２５００〜５０００ｍ／分で走行する糸条、特に中間配向糸条に高圧の噴流を衝突させても毛羽の発生が極めて少なく、しかも、高い交絡を効率よく付与できる交絡付与装置を提供することにある。また、本発明の別の課題は、品位の良好な交絡マルチフィラメント糸を効率よく製造する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】
前記のように、合成繊維は、製織コスト削減の目的で、撚糸や糊付けすることなく製織できるように、紡糸延伸中又はその後に、糸条が走行する糸導孔に流体を噴出させて交絡を生じさせ、糸条に集束性を付与する方法が採られる。
【０００８】
また、紡糸速度が２５００〜５０００ｍ／分である中間配向糸を製造する際には、得られる糸条の取扱い性向上の目的で、上記と同様に集束性が付与され、また別の目的、すなわち、得られた中間配向糸を延伸同時仮撚加工する際には、糸条に付着した油剤はタールやスカム発生の要因になるために付着量はできるだけ少ないことが望まれるので、少ない油剤付着量でも均一に油剤を付着させる目的で、交絡付与装置を通過させて油剤の再分配が計られている。
【０００９】
しかしながら、紡糸延伸工程での高い交絡の付与、あるいは十分な油剤の再分配を達成しようとして流体噴出の圧力を高めると、確かに高い交絡を付与したり油剤付着量を少なくしたりすることは可能であるが、一方では糸条の開繊による張力変動が大きくなるため、交絡付与装置入り口での糸条の弛みが多発して毛羽の発生が増加するという問題がある。
【００１０】
本発明者は、この様な糸条の弛みが発生し難く、また仮に弛みが発生しても毛羽発生の要因になり難い交絡付与装置を提供するために鋭意検討した結果、本発明に到達したものである。
【００１１】
すなわち、本発明者の研究によれば、前記第１の課題は、「細管状の糸導孔と、該糸導孔内に開口した流体噴射孔を１つ有する交絡付与装置であって、下記Ａ〜Ｃの要件を同時に満足することを特徴とする交絡付与装置。
Ａ：糸導孔の糸条入口孔径（Ｄ_MAX）と糸導孔の最小孔径（Ｄ₀）の比（Ｄ_MAX／Ｄ₀）が２．０〜４．０であって、且つ前記最小孔径（Ｄ ₀ ）の上限値が４．０ｍｍであること。
Ｂ：流体噴射孔の開口部から糸条の入口側へ０〜１０ｍｍの位置より糸導孔の入口側までが、開口角度（θ）４５°以下で漸増的に拡開していること。
Ｃ：流体噴射孔に対向する壁面と側壁面とが平面であり、対向する壁面と側壁面との交差角度が７０〜９０°であること。」により達成できることが見いだされた。
【００１２】
また、本発明の前記第２の課題は、「熱可塑性重合体を溶融紡糸した後に交絡を付与して２５００〜５０００ｍ／分の速度で巻取り、総繊度（Ｘ：デニール）が１００〜２５０デニールのマルチフィラメント糸を製造するに際し、交絡付与装置として請求項１記載の装置を使用し、その際、糸導孔の最小孔径（Ｄ₀：ｍｍ）とマルチフィラメント糸の総繊度との比（Ｄ₀／Ｘ）を１／８０〜１／３０とすることを特徴とするマルチフィラメント糸の製造方法。」により達成できることが見いだされた。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面によって説明する。
図１は、本発明の交絡付与装置の例を示す断面図で、糸導孔と流体噴出孔との共通面で切断したものであり、図２は、図１に示すＡ−Ａ´面に沿った断面図である。
【００１４】
本発明においては、図１に示すように、流体噴出孔は１孔である必要があり、２孔以上である場合には、走行する糸条の位置が、細管状の糸導孔内を流体の噴出方向に対して垂直な方向に振動して、糸条が側壁に繰返し衝突するために張力の変動が大きくなり、また糸導孔の一部とのみ接触を繰返すために該接触部分のみの摩耗が進行し、これらによって毛羽の発生が増大するので好ましくない。
【００１５】
また、糸条が走行する糸導孔は、その糸条入口孔径（Ｄ_MAX）と糸導孔の最小孔径（Ｄ₀）の比（Ｄ_MAX／Ｄ₀）が２．０以上、好ましくは２．０〜４．０の範囲にあることが必要である。先に述べたように、毛羽発生の要因は糸導孔内での糸条の開繊運動による張力変動に起因する糸の弛みであり、開繊運動は糸導孔の最小孔径により規制される。したがって、糸条入口側孔径が糸導孔の最小孔径の２．０倍未満の場合には、発生した糸の弛みが糸導孔入口に引っ掛りやすくなって毛羽が多発するようになるので好ましくない。
【００１６】
また、流体噴射孔の開口部から糸条の入口側へ０〜１０ｍｍの位置から、糸導孔の入口側まで、糸導孔は開口角度（θ）が４５°以下、好ましくは３０〜４５°で漸増的に拡開している必要がある。流体噴射孔の開口部からの距離が０ｍｍ未満、すなわち糸導孔の拡開部に流体噴射孔が開口している場合には、噴射流体が糸条の入り口方向へ優先的に流出するため、交絡を付与する効率が低下するのみならず、張力変動も大きくなって毛羽の発生が増大するので好ましくなく、逆に１０ｍｍを越える場合には、糸条が糸導孔の壁面に接触する距離が長くなるため、やはり張力変動も大きくなって毛羽の発生が増大するので好ましくない。一方、糸導孔が漸増的に拡開していなかったり開口角度４５°以上で拡開している場合には、交絡付与時に発生する張力変動による糸の弛みが糸導孔に引っ掛かるのを抑制することができず、毛羽が発生しやすくなるので好ましくない。
【００１７】
上記に加えて、本発明の交絡付与装置は、図２に示すように、流体噴射孔に対向する壁面と側壁面とが平面であり、かつ対向する壁面と側壁面との交差角度が７０〜９０°の範囲、好ましくは略直角であることが大切である。対向する壁面や側壁面が曲面であったり、交差角度があるいは上記範囲を外れる場合には、糸条構成フィラメントの糸導孔内往復振動運動が十分規制されず、壁面との接触が断続的に発生するためと推定され、張力変動が大きくなって毛羽発生が増大するだけでなく、糸導孔入口で糸弛みが発生しやすくなって毛羽発生がより増大しやすくなるので好ましくない。
【００１８】
以上に説明した本発明の交絡付与装置は、以下に述べる熱可塑性樹脂の製糸方法において、特に好適に使用することができる。すなわち、熱可塑性重合体を溶融紡糸した後必要に応じて延伸し、次いで交絡付与装置を使用して交絡処理して２５００〜５０００ｍ／分の速度で巻取り、総繊度（Ｘ）が１００〜２５０デニールのマルチフィラメント糸を製造する場合、特に溶融紡糸した糸条に交絡を付与した後に、２５００〜５０００ｍ／分の速度で引取り、次いで実質的に延伸することなく巻き取ってマルチフィラメント糸を製造する場合、本発明の交絡装置を使用すれば、油剤付着量を少なくしても毛羽の発生が少ない中間配向糸を安定して製造することができ、したがって、得られた糸条を使用して延伸仮撚加工等に供しても安定に加工することができ、品位の良好な加工糸を提供することができる。一方、紡糸した後に一旦巻き取ることなく延伸し、次いで交絡を付与した後に２５００〜５０００ｍ／分の速度で巻き取ってマルチフィラメント糸を製造する場合、高圧の流体を噴出させても毛羽の発生が少ない延伸糸が得られ、しかも高い交絡を付与することができるので後加工時の取扱い性も向上できる。
【００１９】
この際、糸導孔の最小孔径（Ｄ₀：ｍｍ）とマルチフィラメント糸の総繊度（Ｘ）の関係が大切で、（Ｄ₀／Ｘ）が１／８０〜１／３０の範囲にあることが必要である。糸導孔の最小孔径の上記範囲未満の場合には、糸条構成フィラメントの糸導孔内での振動に対して孔径が小さすぎるため、糸条の糸導孔入口における糸弛みが大きくなって毛羽が発生しやすくなるので好ましくない。一方、上記範囲を越える場合には、糸条に交絡を付与する効率が低下するので好ましくない。
【００２０】
なお、本発明の製造方法における、交絡を付与する際のマルチフィラメント糸の総繊度は、１００〜２５０デニールの範囲が特に好適であり、この範囲を外れると本発明の効果は小さくなる傾向にある。
【００２１】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例における各物性値は下記の測定方法によった。
【００２２】
＜ワーパー毛羽＞
１１０本の糸条パッケージを抜き出し、延伸糸の場合には直接ワーパー機にて測定を行い、１００万ｍ当りの毛羽の発生個数で評価した。一方中間配向糸の場合には、約１．７倍に延伸した後にワーパー機にて測定を行い、１００万ｍ当りの毛羽の発生個数で評価した。
【００２３】
［実施例１〜２、比較例１〜６］
常法にしたがって、固有粘度が０．６３のポリエチレンテレフタレートを溶融紡糸温度２９０℃で、孔数が３６個もしくは４８個、孔直径が０．２７ｍｍもしくは０．３５ｍｍの吐出孔を有する紡糸口金から溶融吐出させ、吐出糸条を冷却固化した後に油剤を付与し、次いで表１記載の交絡付与装置を使用して圧力が３．０ｋｇ／ｃｍ²の圧空で交絡を付与した後、３３００ｍ／分の速度で引取った後にターレット型スピンドルドライブ式巻取機によって巻取った。
【００２４】
得られた糸条パッケージは、フィラメント数３６、総繊度１２５デニールのマルチフィラメント糸、又はフィラメント数４８、総繊度２５０デニールのマルチフィラメント糸からなる１０Ｋｇ巻の満巻パッケージであった。得られた糸条パッケージの品質は、表１に示すとおりであった。
【００２５】
【表１】

【００２６】
表１に示すごとく、本発明の交絡付与装置を使用した場合には、得られたマルチフィラメント糸には毛羽の発生がないのに対し、本発明以外の交絡付与装置を使用した場合には、毛羽発生が大きいか、あるいは、毛羽の発生は少なくても交絡付与の効率が悪く、また油剤の再分配も不十分で延伸仮撚加工に供すると満足できる品位の加工糸は得られないものであった。
【００２７】
［実施例３、比較例７〜１１］
常法にしたがって、固有粘度が０．６３のポリエチレンテレフタレートを溶融紡糸温度２９０℃で、孔数が３６個、孔直径が０．２５ｍｍもしくは０．３０ｍｍの吐出孔を有する紡糸口金から溶融吐出させ、吐出糸条を冷却固化した後に油剤を付与した後に３０５０ｍ／分の速度で引取り、次いで一旦巻き取ることなく延伸し、巻き取る直前で表２記載の交絡付与装置を使用して圧力が３．０ｋｇ／ｃｍ²の圧空で交絡を付与した後、５０００ｍ／分の速度でターレット型スピンドルドライブ式巻取機によって巻取った。
【００２８】
得られた糸条パッケージは、フィラメント数３６、総繊度７５デニールのマルチフィラメント糸からなる１０Ｋｇ巻の満巻パッケージであった。得られた糸条パッケージの品質は、表２に示すとおりであった。
【００２９】
【表２】

【００３０】
表２に示すごとく、本発明の交絡付与装置を使用した場合には、得られたマルチフィラメント糸には毛羽の発生がないのに対し、本発明以外の交絡付与装置を使用した場合には、毛羽発生が大きいか、あるいは、毛羽の発生は少なくても交絡付与の効率が悪く、その後の撚糸、製織等で満足できる品位の製品が得られないばかりか、これらの工程における工程調子も不十分なものであった。
【００３１】
【発明の効果】
以上に述べた本発明の交絡付与装置によれば、２５００〜５０００ｍ／分の速度で走行している糸条に効率よく交絡を付与することができ、品位の良好な交絡糸を製造することができる。特に、実質的に延伸することなく２５００〜５０００ｍ／分の速度で巻き取る中間配向糸の製造方法に使用する場合には、油剤付与量が少なくても、該交絡付与装置を通過させる際に付着油剤を再分配させることができるので、得られた中間配向糸を用いて延伸仮撚加工する際の加工性が向上するので特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の交絡付与装置の一例を示す概略平面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ’面に沿って切断した断面図である。
【符号の説明】
１流体噴射孔が存在する側のノズル本体部分
２流体噴射孔に対向する壁面が存在する側のノズル本体部分
３流体噴射孔

Claims

細管状の糸導孔と、該糸導孔内に開口した流体噴射孔を１つ有する交絡付与装置であって、下記Ａ〜Ｃの要件を同時に満足することを特徴とする交絡付与装置。
Ａ：糸導孔の糸条入口孔径（Ｄ_MAX）と糸導孔の最小孔径（Ｄ₀）の比（Ｄ_MAX／Ｄ₀）が２．０〜４．０であって、且つ前記最小孔径（Ｄ ₀ ）の上限値が４．０ｍｍであること。
Ｂ：流体噴射孔の開口部から糸条の入口側へ０〜１０ｍｍの位置より糸導孔の入口側まで、糸導孔は開口角度（θ）が４５°以下で漸増的に拡開していること。
Ｃ：流体噴射孔に対向する壁面と側壁面とが平面であり、対向する壁面と側壁面との交差角度が７０〜９０°であること。
熱可塑性重合体を溶融紡糸した後に交絡を付与して２５００〜５０００ｍ／分の速度で巻取り、総繊度（Ｘ：デニール）が１００〜２５０デニールのマルチフィラメント糸を製造するに際し、交絡付与装置として請求項１記載の装置を使用し、その際、糸導孔の最小孔径（Ｄ₀：ｍｍ）とマルチフィラメント糸の総繊度との比（Ｄ₀／Ｘ）を１／８０〜１／３０とすることを特徴とするマルチフィラメント糸の製造方法。
交絡を付与した後に２５００〜５０００ｍ／分の速度で引取り、次いで延伸することなく巻き取る請求項２記載のマルチフィラメント糸の製造方法。