JP4500088B2 - 熱可塑性糸条に付着した微粉末の除去方法及びその装置 - Google Patents

Description

本発明は、多数の熱可塑性フィラメント群からなる糸条に付着した微粉末を連続的に除去する方法とそのための装置に関する。

近年、熱可塑性合成繊維に対する市場要求は益々高度化し、特に高強力と高弾性率を兼備した繊維が強く望まれるようになってきている。このような繊維としては、例えば全芳香族ポリアミド繊維や全芳香族ポリエステル繊維を例示することができるが、これら繊維にあっては、高強力であってかつ高弾性率という物性を得るために過酷な製造条件が課せられている。例えば、糸条を構成する単繊維（以下、“フィラメント”ともいう）群を高温下において高倍率で引き延ばす熱延伸が行われている。また、生産効率を上げるために、製糸速度を高速化する目的で、熱処理時間を短縮する必要から熱延伸及び／又は熱処理の温度も従来の条件より更に高く設定することも行われている。

ところが、熱可塑性合成繊維に対して、このような高温で延伸及び／又は熱処理を行うと、熱可塑性合成繊維が軟化し、隣接する単繊維同士が互いに融着し易くなるため、このような高温下における延伸及び／又は熱処理で単繊維同士の融着が頻繁に生じることとなる。特に、糸条を構成するフィラメント数が多くなると、この融着現象はますます顕著に現れることとなって、製糸性が低下するばかりでなく、得られた繊維の品位も悪化し、著しく柔軟性の低いものとなってしまう。

そこで、この問題を解決するため、特開昭５９−１６３４２５号公報などにおいて、熱融着性を有する合成繊維を熱延伸及び／又は熱処理するのに先立って、例えば珪酸アルミニウム、珪酸マグネシウム、グラファイト、タルク、シリカ、あるいはマイカなどからなる無機微粉末をフィラメント群の表面に塗布して、塗布した無機微粉末の作用によってフィラメント同士の融着を防ぐと同時に、製糸性をも改善しようとする技術が提案されている。

確かに、この従来技術によると、糸条を構成するフィラメント群間の融着防止に効果が認められる。しかしながら、この方法では、繊維に塗布された無機微粉末が熱延伸及び／又は熱処理後も残存するので、得られた繊維を撚糸する際にスカムが発生しやすい、樹脂補強用繊維として使用する際には付着した微粉末の影響によって、マトリックス樹脂との接着性が低下しやすい等といった、加工性の面で好ましくない影響が現れるという欠点がある。

そこで、このような問題を解消するために、特開昭６２−１４９９３４号公報において、延伸又は熱処理後に水付与処理を行った後に、糸条をエアー・ノズルの空気噴射室内へ導き、この空気噴射室へ噴出された圧縮空気の作用によって、フィラメント群に付着した無機微粉末を除去しようとする技術が提案されている。しかしながら、この従来技術では、エアー・ノズルの空気噴射室内に噴射されて形成された旋回流や壁面に衝突した衝突流などが生じて、フィラメント群が乱されてエアー・ノズルの壁面に擦過されたりすることによって、毛羽やループが生じて、繊維の品位を落とすという問題がある。しかも、この従来技術では、フィラメント群が集束した状態で空気噴射室内へ導入されるために、糸条を構成するフィラメント数が多くなればなるほど、集束した繊維束の内部に存在する無機微粉末に関しては、十分に離脱させることが困難であるという問題を有している。

さらに、すでに述べたように生産性を上げるために製糸速度が高速化すると、走行する糸条が空気噴射室内に滞留する時間も短くなり、このために無機微粉末の除去効率が低下し、最終の繊維製品において除去しきれなかった無機微粉末の残存量が増加するという問題が生じる。もちろん、エアー・ノズルの空気噴射室内へ噴出させる空気流の噴射速度を高めることによって、糸条に付着する無機美粉末の残存量を減少させることは可能である。しかしながら、このような方法では、エアー・ノズル内を通過する糸条の高速振動などによって繊維表面に残存する無機微粉末の量に斑が発生したり、走行する糸条がエアー・ノズルの角部や壁面に擦過されて、毛羽やループを発生したりするという問題がある。

以上に詳細に述べたように、繊維束を構成するフィラメントの表面またはフィラメント群間に付着した無機微粉末などを繊維の品位を低下させることなく、生産性よく除去する技術は未だに満足する状態ではなく、このための新たな技術が強く求められているのが実情である。

特開昭５９−１６３４２５号公報 特開昭６２−１４９９３４号公報

本発明は、上記の背景技術欄に記載した従来技術が有する諸問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、多数の熱可塑性フィラメント群から構成される糸条に付着した微粉末を糸条の品質の低下をさせることなく、生産性よく均一かつ簡便に離脱除去する方法とそのための装置を提供することにある。

ここに、前記課題を解決するための熱可塑性糸条に付着した微粉末の除去方法に係わる本発明として、請求項１に記載の「走行する熱可塑性フィラメント群からなる糸条の表面に付着した微粉末を連続的に除去する方法において、前記フィラメント群を回転体によって支持し、前記回転体によって支持されたフィラメント群を前記回転体に押し付けるように、スリット状流体噴出孔から流体を噴き付け、前記フィラメント群に付着した微粉末を除去することを特徴とする、熱可塑性糸条に付着した微粉末の除去方法」が提供される。

その際、請求項２に記載の発明のように、「前記フィラメント群に噴き付ける流体が液体であって、前記液体の吐出速度が７．５ｍ／秒以上、６０ｍ／秒以下である、請求項１記載の熱可塑性糸条に付着した微粉末の除去方法」とすることが好ましい。

また、請求項３に記載の発明のように、「前記フィラメント群に噴き付ける流体が気体であって、該気体の吐出速度が１００ｍ／秒以上、３５０ｍ／秒以下である、請求項１記載の熱可塑性糸条に付着した微粉末の除去方法」とすることが好ましい。

また、請求項４に記載の発明のように、「前記走行糸条と前記回転体とが接触する位置（Ｐ_１）と前記流体の糸条へ噴き付け位置（Ｐ_２）との間の距離（線分Ｐ_１Ｐ_２）が１５ｍｍ以下である、請求項１記載の熱可塑性糸条に付着した微粉末の除去方法」とすることが好ましい。

そして、請求項５に記載の発明のように、「前記糸条が、ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維、コポリパラフェニレン・３，４’−オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維、ポリパラフェニレンベンゾオキサゾール繊維、高強力ポリエチレン繊維、高強力ポリビニルアルコール繊維、全芳香族ポリエステル繊維の中から選ばれた何れか一種の熱可塑性繊維であって、熱処理及び／又は熱延伸後に糸条の表面に付着した微粉末を連続的に除去する、請求項１に記載の熱可塑性糸条に付着した微粉末の除去方法」とすることが好ましい。

次に、前記課題を解決するための熱可塑性糸条に付着した微粉末の除去装置に係わる本発明として、請求項６に記載の「熱可塑性フィラメント群からなる糸条に流体を吹き付けるためのスリット状流体噴射孔が穿設された流体噴射手段と、前記スリット状流体噴射孔から噴出される流体の噴出方向に前記流体噴射手段と対向して設けられた回転体とを備えて、前記回転体上を走行する糸条に対して前記スリット状流体噴射孔から流体を噴き付けて糸条表面に付着した微粉末を連続的に除去することを特徴とする、熱可塑性糸条に付着した微粉末の除去装置」が提供される。

その際、請求項７に記載の発明のように、「多錘糸条の糸道を個別錘毎に互いに並列させて分離した状態で規制する前記回転体の前段と後段とに設けられた糸道規制手段を備えた、請求項６に記載の熱可塑性糸条に付着した微粉末の除去装置」とすることが好ましい。

また、請求項８に記載の発明のように、「前記回転体が走行糸条との接触圧力によって自由回転するフリー回転ローラーあるいは糸条の走行速度に同期して強制駆動される強制駆動ローラーである、請求項６に記載の熱可塑性糸条に付着した微粉末の除去装置」とすることが好ましい。

そして、請求項９に記載の発明のように、「前記流体噴射手段と前記回転体を一対として、前記一対の流体噴射手段と前記回転体とを糸条の走行方向に沿って直列に多段配置した、請求項６に記載の熱可塑性糸条に付着した微粉末の除去装置」とすることが好ましい。

請求項１に記載の本発明の方法と請求項６に記載の本発明の装置によれば、多数の熱可塑性フィラメント群からなる糸条に付着した微粉末を製造する糸条の品位を低下させることなく、極めて効率的かつ簡便に離脱させて除去することができる。このために、従来技術によっては、付着した微粉末の除去が不十分であったり、糸条を損傷させたりするといった問題を解決することができる。

しかも、微粉末を離脱除去しようとする糸条は、従来技術においては、空気噴射室内で圧縮空気を噴き付けることによって行っているために、フィラメント同士が互いに絡み合ったり、団子状の集束状態にあったりするために、フィラメント群の内部に存在する微粉末を効率的に除去することが困難であった。しかし、本発明によれば、糸条を空気噴射室内で処理せず、更に糸条は回転体に接触しながら走行するため、糸条を構成するフィラメント群は回転体上で扁平状態に配列するために、微粉末が外部に露出してより離脱しやすくなるという顕著な効果を有する。

また、請求項２に記載の発明によれば、従来技術において使用されている空気などの気体に代えて、比重の大きな水などの液体を使用することができ、これによって糸条に与える衝撃力を更に大きくすることができる。
更に、請求項３及び４の発明によれば、より効率的に微粉末を離脱除去することができる。

そして、請求項５に記載の「ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維、コポリパラフェニレン・３，４’−オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維、ポリパラフェニレンベンゾオキサゾール繊維、高強力ポリエチレン繊維、高強力ポリビニルアルコール繊維、全芳香族ポリエステル繊維」は、優れた機械物性を得るために過酷な熱処理条件及び／又は熱延伸条件が施され、このとき糸条を構成するフィラメント群の熱融着を防止するために、無機微粉末がその表面に塗布されるために、このような繊維の製造工程に本発明の方法を特に好ましく実施できる。

次に、請求項７に記載の本発明の装置によれば、多錘糸条を同時に処理するのに際して、隣接する錘同士が互いに干渉することがなくなる上に、各錘糸条の糸道をそれぞれ安定に規制することができるために、流体を糸条に噴き付ける位置を常に一定に維持することができる。また、流体が衝突しても各錘糸条の位置が動かないように規制することができる。

さらに、請求項８に記載の発明によれば、走行する糸条とこれを支持する回転体との間の擦過損傷を効果的に防止でき、毛羽などの発生を防止することができる。

そして、請求項９に記載の発明によれば、複数回に渡って流体を走行糸条に噴き付けて付着した微粉末を除去することができる。このために、一度に高速の流体を作用させて強い衝撃を糸条に与えて微粉末を離脱させる必要がなくなり、よりマイルドな条件で微粉末を除去することができるようになって、糸条に損傷を与えることがより少なくなると共に、一度に離脱除去し切れなかった微粉末に対して、何度も繰り返し処理できるために、除去効率が上昇する。

本発明に用いられる熱可塑性繊維とは熱延伸又は熱処理が可能な熱可塑性合成繊維の未延伸糸、部分延伸糸又は延伸糸をいう。本発明においては、このような熱可塑性繊維のなかで、単繊維間の融着が発生するような高温で熱延伸及び／又は熱処理される各種合成繊維を対象とするが、その代表的なものとしては、ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維、コポリパラフェニレン・３，４’−オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維、ポリパラフェニレンベンゾオキサゾール繊維、高強力ポリエチレン繊維、高強力ポリビニルアルコール繊維、全芳香族ポリエステル繊維等を例示することができる。なかでも、コポリパラフェニレン・３，４’−オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維は、高強力繊維を得るためには未延伸糸を３００℃以上、好ましくは３５０〜５５０℃の高温に加熱して６倍以上に熱延伸する必要があり、単繊維が軟化し互いに融着して延伸性が悪化しやすいので、本発明が対象とする繊維としては特に好適である。

通常、以上に述べた熱可塑性繊維は、例えば、図１に概念的に例示した諸工程を経た上で製造される。この図１において、Ｙは紡出された多数の単繊維群からなる一錘以上の糸条、１’は紡糸口金、２’は凝固浴、３’は水洗浴、４’は加熱ローラーからなる乾燥装置、５’はデリベリーローラー、６’は第１ヒーター、７’は第１延伸ローラー、８’は第２ヒーター、９’は第２延伸ローラー、１０’はオイリング装置、１１’は引取りローラー、そして、１２’は巻取機である。

以上に述べたように構成される熱可塑性繊維の製造工程において、前記熱可塑性繊維は、先ず、例えば水分率が１００ｐｐｍ以下のＮ−メチル−２−ピロリドン（以下ＮＭＰという）１１２．９部、パラフェニレンジアミン１．５０６部、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル２．７８９部を常温下で反応容器に入れ、窒素中で溶解した後、攪拌しながらテレフタル酸クロライド５．６５８部を添加し、最終的に８５℃で６０分間反応させ、透明の粘稠なポリマー溶液を得た後、２２．５重量％の水酸化カルシウムを含有するＮＭＰスラリー９．１７４部を添加し、中和反応を行なって対数粘度が３．３３の紡糸原液が調整される。

そして、このようにして得られた紡糸原液を乾湿式紡糸に供する。なお、この乾湿式紡糸は、図示省略したギアポンプのような連続計量供給手段によって、スピンブロックに設けられた紡糸口金１’へ紡糸原液を連続的に計量しながら定量供給し、この口金１’に穿設された多数の吐出孔から空気中に一旦紡出し、次いで、凝固浴２’に充填された凝固液中に浸漬して紡糸原液から溶媒を抽出して繊維化する工程である。なお、このようにして繊維化されたフィラメント群からなる糸条Ｙは、次の水洗浴３’において付着した凝固液が水洗される。

次に、以上に述べた乾湿式紡糸において紡出して繊維化した糸条Ｙを一旦巻き取ることなく、デリベリーローラー５’と第１延伸ローラー７’との間に設けられた第１ヒーター６’、そして、第１延伸ローラー７’と第２延伸ローラー９’との間に設けられた第２ヒーター８’を使用して走行糸条Ｙを加熱しながら２段熱延伸を行った後、オイリング装置１０’によって油剤が付与され引取りローラー１１’を介して巻取機１２’に巻き取られる。

このような製糸工程においては、既に背景技術欄で詳細に説明したように過酷な条件下で第１ヒーター６’及び第２ヒーター８’によって加熱されながら熱延伸が行われる。このために、この工程に先立って、図１には図示省略したが、通常、糸条Ｙを構成するフィラメント群が融着しないように前述のような無機微粉末がフィラメント群の表面に塗布され、互いに融着しないようにされている。しかしながら、このときフィラメント群の表面に付着させた無機微粉末は、熱処理及び／又は熱延伸が完了した後において、そのままフィラメント群の表面に付着して残留したままに放置しておくと、諸問題を惹起することは既に述べたとおりである。

そこで、本発明では、特に、フィラメント群間に熱融着が生じることがない、熱処理及び／又は熱延伸が完了した後の工程において、フィラメント群の表面に付着した前記無機微粉末を除去することを特徴とするものである。以下、この本発明の一つの実施形態例について、図２及び図３を参照しながら詳細に説明する。

図２は、熱処理及び／又は熱延伸が完了した後の工程に設けられる、多数のフィラメント群から構成された糸条の表面に付着した前記無機微粉末を離脱させて除去するための装置を模式的に例示した概略斜視図である。ただし、この図２に示した実施態様例では、４錘の糸条Ｙ（Ｙ１〜Ｙ４）を対象とした例であるが、４錘に限定されることなく、単錘、２錘、６錘、８錘以上などの多錘の場合においても同様に適用できることは言うまでもない。

この図２において、１（１ａ〜１ｄ）は４個の流体噴射手段であって、これらの流体噴射手段１ａ〜１ｄにそれぞれ対向するように回転体２（２ａ〜２ｄ）がそれぞれ設けられている。ただし、この図２に例示した実施態様例では、４個の流体噴射手段１を糸条Ｙの進行方向に沿って所定の間隔で設けているが、この流体噴射手段１の設置数は本例の４個に限定する理由はなく、製糸条件（製糸速度、糸条のフィラメント数など）に対応して、適宜適当な個数を設けることが好ましい。なお、前記流体噴射手段１（１ａ〜１ｄ）へは、図示省略した流体供給源から所定の条件（圧力、流量、温度など）に調整された流体が流体供給配管３（３ａ〜３ｄ）からそれぞれ供給される。

また、図中で参照符号４と５は、糸条Ｙの糸道を規制する糸道規制手段の役割を果たすガイドローラをそれぞれ表し、このガイドローラ４と５に設けられたガイド溝によって、多錘の糸条Ｙがそれぞれ所定の間隔をもって並列して走行できるようにこれら糸条Ｙの糸道を規制している。なお、この糸道規制手段を設けることの更なる利点としては、走行糸条Ｙに流体が衝突して強い衝撃力が糸条Ｙに作用しても、これら各錘糸条のそれぞれの糸道が変わることなく、常に安定した一定の軌道を維持させることにある。

次に、図３について説明すると、図３（ａ）は糸条Ｙの走行方向に対して直角に切断した流体噴射手段１の模式拡大断面図を示し、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるＸ−Ｘ矢視断面図を示す。この図３から明らかなように、流体噴射手段１には、走行する各錘糸条Ｙ１〜Ｙ４に対してそれぞれ流体を噴き付けることができるように、走行する各錘糸条Ｙ１〜Ｙ４に対応して流体噴射孔Ｎ１〜Ｎ４がそれぞれ設けられている。したがって、流体供給配管３から供給された流体は、アキュムレータ室１０に供給された後に、各流体噴射孔Ｎ１〜Ｎ４から走行する各錘糸条Ｙに向かって噴き付けることができる。

このとき、図３の実施態様例では、流体は糸条Ｙの進行方向に対して直角方向へ噴き付けられる態様を示しているが、このような態様に限定する理由はなく、糸条Ｙを横切る方向へ噴き付けることができればよいことは言うまでもない。つまり、走行する糸条Ｙの上流側から向流方向へ、あるいは走行する糸条Ｙの下流側から並流方向へ流体を噴き付けるようにしても良い。

なお、スリット状の流体噴射孔Ｎ１〜Ｎ４としては、噴射した流体が直進するようなものが好ましい。特に、流体として空気、水蒸気、あるいは窒素ガスのような気体を使用する場合には、噴き出した気体は空気中で急速に拡散するため、そのエネルギーを最大限に利用するためにも強い直進性が求められる。このような流体噴射孔Ｎ１〜Ｎ４としては、数μｍから数百μｍの間隙（スリット幅）を有するスリット状の孔を持つものが好ましい。このとき、スリット長としては、流体噴射孔Ｎ１〜Ｎ４から走行糸条Ｙへと至る距離、あるいは回転体２に押圧接触することによって、この回転体２上に扁平に展延された際の糸条幅（フィラメント群幅）などによって適宜決定すればよい設計事項である。

更に、本発明においては、走行する糸条Ｙを支持するための回転体２を設けることを一大特徴とするのでこの点について説明する。ここで、本発明において、回転体２を設けることの最大の利点は、走行する糸条Ｙに対して噴き付けられた流体の衝突力によって糸条Ｙが流体噴き付け方向へと移動しないように糸条Ｙの移動を規制することである。そうすると、走行する糸条Ｙは回転体２によって支持されることとなるために、噴き付けられた流体による大きな衝突力が走行糸条Ｙに作用しても、糸条Ｙの糸道は変動せずに常に一定位置に規制されることとなる。このため、走行糸条Ｙは噴き付けられた流体によって大きく揺れて糸道が絶えず変動するようなことがなくなり、常に安定して流体を糸条Ｙに衝突させることができる。

また、回転体２を設けることの更なる利点として、走行糸条Ｙを回転体２に接触させながら走行させることによって、回転体２上で糸条Ｙを構成するフィラメント群に関して、従来技術のように団子状に集束させた状態で走行させることなく、回転体２上に扁平状に拡がった状態で走行させることができる点を挙げることができる。このように回転体２上に扁平状に拡がった状態でフィラメント群を走行させることによって、従来技術では集束した団子状フィラメント群の内部に閉じ込められた微粉末を、外部に露出させることが可能となる。すると、従来技術では除去することが難しかったフィラメント群の内部に閉じ込められた微粉末が外部に露出され、露出された微粉末は流体による衝突力によって容易にフィラメント群の表面から離脱することができるのである。

なお、このとき使用する回転体２としては、糸条Ｙと接触してその接触圧力によって従属駆動される極めて小さなトルクで回転自在のフリーローラーを使用しても、あるいは糸条Ｙの走行速度に同期させて強制的に駆動する強制駆動ローラーとしてもよい。また、走行する糸条Ｙを支持するための回転体２は、特に限定する必要は無いが、その表面状態として糸条Ｙとの接触摩擦を低減させて擦過損傷を防止するために、適当な表面粗さの凹凸を有する梨地加工を施すことが好ましい。そして，このようにすることで、糸条Ｙを構成するフィラメント群に単繊維切れが生じて毛羽となったり、単繊維切れを起こしたフィラメントが回転体２へ巻き付ついたりするのを抑制することができるためには好ましい。更には、回転体２の長手方向の外形形状を所定の曲率半径を有する太鼓状凸面に形成して、回転体２に接触して走行する糸条Ｙを構成するフィラメント群を積極的に開繊させるようにしても良い。

次に、本発明においては、フィラメント群に付着した微粉体を離脱させるために糸条Ｙに吹き付ける流体が重要な役割を果たすので、この点について説明する。本発明に使用する流体は、図２及び図３に例示した流体噴射手段１から噴出されるが、このような流体としては、液体あるいは気体のいずれの態様においても使用することができるし、走行する糸条Ｙとの間に生ずる衝撃力を増大させるために、これら流体に固体状態の微粉体を混入させるようにしても良い。しかしながら、容易かつ安価に入手することができ、しかも、環境への負荷や回収設備などを考慮するならば、使用する流体は、水あるいは空気が特に好ましい。

このとき、流体噴出手段１から噴出される流体を水などの液体の形態で使用するときにおいて、その液体の比重にもよるが、使用する液体を水とこれとほぼ同等の比重を有する液体に限定した場合には、吐出速度は、７．５ｍ／秒以上、６０ｍ／秒以下であることが適当である。さらに好ましくは、１０ｍ／秒以上、４５ｍ／秒以下であることが好適である。何故ならば、糸条Ｙに及ぼす衝撃力としては、前記液体の吐出速度が７．５ｍ／秒未満である場合には、糸条に付着する微粉末を離脱させて除去するために必要な衝撃力が不十分となるからである。他方、液体の吐出速度が６０ｍ／秒を超える場合には、糸条Ｙに与える衝撃が大きくなり過ぎるために、フィラメント群を扁平状に維持したままで安定して回転体２上を走行させるのが困難となり、更には、フィラメント切れや断糸といった好ましくない現象も誘発することとなり適切ではない。さらに、噴出する液体の量も増大することから、必要とされない余分の液体を使用することとなり生産性といった点からも好ましくない。

また、流体噴出手段１から噴出される流体を空気などの気体の形態で使用するときには、この気体として空気を使用することを前提とすると、その吐出速度としては、１００ｍ／秒以上、３５０ｍ／秒以下であることが適当であり、さらに好ましくは、１５０ｍ／秒以上、２５０ｍ／秒以下である。何故ならば、気体の吐出速度が１００ｍ／秒未満である場合には、フィラメント群に付着する微粉末を離脱させて除去するために必要な衝撃力が不十分となるからである。他方、気体の吐出速度が３５０ｍ／秒を超える場合には、フィラメント群に与える衝撃が大きくなり過ぎるために、フィラメント群を扁平状に維持したままで安定して回転体２上を走行させるのが困難となり、更には、フィラメント切れや断糸といった好ましくない現象も誘発することとなり適切ではない。さらに、噴出する気体の量も増大することから、必要とされない余分の液体を使用することとなり生産性といった点からも好ましくない。

なお、流体噴出手段１から噴出される流体として空気、水蒸気ガス、あるいは窒素ガスなどの気体を使用する場合には、糸条Ｙから離脱した微粉末がこれらの気体中に含まれて、周囲に拡散して作業環境を悪化するのを防止するために、周囲を拡散防止壁で囲繞したボックスを設けることが好ましい。そして、このボックス内の気体をブロアなどの排気装置によって吸引し、吸引した気体中に含まれる微粉末を一旦防塵フィルターによって除去した後、外部へ排出することが好ましい。

次に、走行糸条Ｙを支持する回転体２と流体噴射孔Ｎとの間の位置関係に関しては、図３（ｂ）に示すように、走行糸条Ｙと回転体２とが接触する点Ｐ_１と、流体の噴出方向へ延ばした仮想直線と走行糸条Ｙとが交差する交点Ｐ_２との間の距離、すなわち線分Ｐ_１Ｐ_２の長さ（以下、“流体噴射位置のオフセット量”という）が１５ｍｍ以下であることが望ましい。さらに好ましくは、該距離が５ｍｍ以下であることが好ましい。つまり、走行糸条Ｙに流体を噴射する位置Ｐ_２が回転体２によって走行糸条Ｙが支えられている位置Ｐ_１から離れるにしたがって、走行糸条Ｙの運動の自由度がより大きくなって、これと共に回転体２との接触点Ｐ_１が一つの節となって走行糸条Ｙが大きく振動し、この振動によってフィラメント群に付着する微粉末の除去状態に斑が生じるからである。したがって、“流体噴射位置のオフセット量”としては、１５ｍｍ以下とすることが好ましい。

次に、流体噴射孔Ｎと走行糸条Ｙの糸道との間の距離は、使用する流体の種類、あるいは“流体噴射位置のオフセット量”などの条件によって個々に最適な条件に設定されるべき設計事項であるが、ここで、目安値としてあげるならば、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下といった値を示すことができる。ただし、このような値であっても、走行糸条Ｙが振動したり糸道が乱れたりすることによって流体流体噴射手段１と走行糸条Ｙとが接触しないように配慮しなければならないことはいうまでもない。何故ならば、走行糸条Ｙが流体噴射手段１に接触すると、この接触によって糸条Ｙが損傷を受けて毛羽等が発生して品位を低下させることがあるからである。また、大気中に噴射されると、急激に拡散されやすい空気流においては、糸条Ｙへの噴射距離が１０ｍｍを超える程度に長くなると、糸条Ｙに衝突する際の衝突エネルギーが急速に小さくなるため好ましくない。

以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明する。なお、実施例中における各物性値は下記の方法で測定した。
（１）無機微粉末の付着量及び残存量（ＤＰＵ）
予め仕上げオイルを付与しない試料を約３ｇサンプリングする。次いで１２０℃で１時間乾燥した後に重量Ａ（ｇ）を精秤する。次いで、この試料を８００℃の焼却炉中で完全に灰化させ、灰化後の灰分重量Ｂ（ｇ）を測定し、次式で計算する。
付着量（又は残存量）（％）＝｛Ｂ／（Ａ−Ｂ）｝×１００
（２）製品品位
チーズ状に巻き取られた５ｋｇ巻きの製品の表面及び側面を、目視で毛羽、ループを確認し、毛羽とループの数の合計が５ケ以下の場合は○、５ケを超える場合は×とした。

［実施例１〜２、比較例２〜３］
水分率が１００ｐｐｍ以下のＮ−メチル−２−ピロリドン（以下ＮＭＰという）１１２．９部、パラフェニレンジアミン１．５０６部、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル２．７８９部を常温下で反応容器に入れ、窒素中で溶解した後、攪拌しながらテレフタル酸クロリド５．６５８部を添加した。最終的に８５℃で６０分間反応させ、透明の粘稠なポリマー溶液を得た。次いで２２．５重量％の水酸化カルシウムを含有するＮＭＰスラリー９．１７４部を添加し、中和反応を行った。得られたポリマーの対数粘度は３．３３であった。

得られたポリマー溶液を用い、孔径０．３ｍｍ、孔数１３３４の紡糸口金からＮＭＰ３０重量％の凝固浴に押し出し乾湿式紡糸を行った。なお、このとき紡糸口金のポリマー吐出面と凝固液面との間の距離は１０ｍｍとした。紡糸口金から紡出して繊維化したフィラメント群を水洗し、更に、絞りローラーに通して表面付着水を除去した。次いで、無機微粉末の珪酸マグネシウムと含水珪酸アルミニウムを４重量部対１重量部の割合で混合し、固形分濃度２．０重量％となるように調整した水系分散浴に約１秒間浸漬して、フィラメント群に付着させた、次いで、絞りローラーに通して脱水を行って、無機微粉末液の付着した糸条を得た。引き続いて、この糸条を表面温度が２００℃の乾燥ローラーを用いて完全に乾燥させた後、５３０℃で１０倍に熱延伸した。

こうして得られた延伸糸に対して、流体として空気を使用し、流体噴射孔を有する流体噴射手段を糸条の走行方向に沿って直列２段に設け、これら流体噴射手段から走行する糸条に圧縮空気を噴き付けた。なお、このときの流体噴射孔形状はスリット孔とし、このスリット孔は、スリット幅が５０μｍで、スリット長が１０ｍｍであった。また、その際、流体噴射孔の流体出口と走行糸条を支持するための自由回転ローラー上端との間の間隙を２．０ｍｍに調整した。

このようにして、フィラメント群に付着した微粉末を離脱除去した後、油剤付与装置によって、仕上油剤を付着量２．０重量％となるように走行糸条に付与し、次いで、糸条張力が１．２ｃＮ／ｄｔｅｘとなるように調整して、５００ｍ／分の速度で巻き取って、フィラメント数が１３３４本、繊度が１１００ｄｔｅｘの延伸熱処理糸条を得た。なお、このとき、流体噴射孔から噴出される空気の吐出線速度と、この流体噴射孔の流体出口から走行糸条が回転体である支持ローラーと接触するまで間の距離は表１に記載の通りであった。

［比較例１］
実施例１において、流体を吐出する流体噴射孔を、内径が２．０ｍｍ、長さ１０ｍｍの丸孔を有するエアー・ノズルに変更する以外は実施例１と同様にして延伸熱処理糸条を得た。得られた延伸熱処理糸条を実施例１と同様に評価した結果を表１に示す。

［実施例３、比較例４］
実施例１と例比較例１において、流体噴射孔から吐出する流体として水を使用し、この水の吐出線速度を表２に記載の通り変更する以外は実施例１と比較例１と同様の条件とした。なお、このとき得られた結果を表２に示す（実施例１の結果も併記する）。

本発明の方法は、走行する繊維束の品質を低下させることなく、高速で均一に洗浄することができる。さらに、本方法によって、糸条のみでなく、低密度織物や編物の洗浄方法に対しても適用することが可能である。

本発明を適用する熱可塑性繊維の製造工程を概念的に例示した工程説明図である。 糸条の表面に付着した微粉末を離脱させて除去するための装置を模式的に例示した概略斜視図である。 図３（ａ）は糸条Ｙの走行方向に対して直角に切断した流体噴射手段の模式拡大断面図を示し、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるＸ−Ｘ矢視断面図を示す。

符号の説明

１ａ〜１ｄ 流体噴射手段
２ａ〜２ｄ 回転体
３ａ〜３ｄ 流体供給配管
４ ガイドローラ
５ ガイドローラ
Ｙ_１〜Ｙ_４ 走行糸条

Claims (9)

1. 走行する熱可塑性フィラメント群からなる糸条の表面に付着した微粉末を連続的に除去する方法において、前記フィラメント群を回転体によって支持し、前記回転体によって支持されたフィラメント群を前記回転体に押し付けるように、スリット状流体噴出孔から流体を噴き付け、前記フィラメント群に付着した微粉末を除去することを特徴とする、熱可塑性糸条に付着した微粉末の除去方法。
2. 前記フィラメント群に噴き付ける流体が液体であって、前記液体の吐出速度が７．５ｍ／秒以上、６０ｍ／秒以下である、請求項１記載の熱可塑性糸条に付着した微粉末の除去方法。
3. 前記フィラメント群に噴き付ける流体が気体であって、該気体の吐出速度が１００ｍ／秒以上、３５０ｍ／秒以下である、請求項１記載の熱可塑性糸条に付着した微粉末の除去方法。
4. 前記走行糸条と前記回転体とが接触する位置（Ｐ１）と前記流体の糸条へ噴き付け位置（Ｐ２）との間の距離（線分Ｐ１Ｐ２）が１５ｍｍ以下である、請求項１記載の熱可塑性糸条に付着した微粉末の除去方法。
5. 前記糸条が、ポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維、コポリパラフェニレン・３，４’−オキシジフェニレンテレフタルアミド繊維、ポリパラフェニレンベンゾオキサゾール繊維、高強力ポリエチレン繊維、高強力ポリビニルアルコール繊維、全芳香族ポリエステル繊維の中から選ばれた何れか一種の熱可塑性繊維であって、熱処理及び／又は熱延伸後に糸条の表面に付着した微粉末を連続的に除去する、請求項１に記載の熱可塑性糸条に付着した微粉末の除去方法。
6. 熱可塑性フィラメント群からなる糸条に流体を吹き付けるためのスリット状流体噴射孔が穿設された流体噴射手段と、前記スリット状流体噴射孔から噴出される流体の噴出方向に前記流体噴射手段と対向して設けられた回転体とを備えて、前記回転体上を走行する糸条に対して前記スリット状流体噴射孔から流体を噴き付けて糸条表面に付着した微粉末を連続的に除去することを特徴とする、熱可塑性糸条に付着した微粉末の除去装置。
7. 多錘糸条の糸道を個別錘毎に互いに並列させて分離した状態で規制する前記回転体の前段と後段とに設けられた糸道規制手段を備えた、請求項６に記載の熱可塑性糸条に付着した微粉末の除去装置。
8. 前記回転体が走行糸条との接触圧力によって自由回転するフリー回転ローラーあるいは糸条の走行速度に同期して強制駆動される強制駆動ローラーである、請求項６に記載の熱可塑性糸条に付着した微粉末の除去装置。
9. 前記流体噴射手段と前記回転体を一対として、前記一対の流体噴射手段と前記回転体とを糸条の走行方向に沿って直列に多段配置した、請求項６に記載の熱可塑性糸条に付着した微粉末の除去装置。

Images