JP4519649B2 - ポリアミドヤーン方法およびポリアミドヤーン - Google Patents
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Description
約1〜約3.5重量パーセントのTiO2を含むポリアミドポリマーを固相重縮合装置に供給する工程;
固相重縮合装置に、窒素および水蒸気から構成されるパージガスを、1時間あたりポリアミドポリマー1kgあたり約2〜約3kg/時間の範囲の流量で供給する工程;
ポリアミドポリマーを固相重縮合装置中で、パージガスを用いて処理する工程;
処理したポリアミドポリマーを溶融押出し装置へ運ぶ工程;
ポリアミドポリマーを溶融押出し装置中で溶融する工程;
溶融したポリアミドポリマーを、紡糸口金プレートを通して押出す工程;および
ポリアミドポリマーの少なくとも1本の連続フィラメントを形成する工程である。
固相重縮合装置中で、約100〜約125kPa(14.7〜18ポンド/平方インチ(絶対圧))の範囲の系の圧力で、特に約115kPa(16.5ポンド/平方インチ(絶対圧))として、パージガスを用いて前もって処理した合成ポリアミドポリマーが含まれ;
その処理したポリアミドポリマーには艶消し顔料がさらに含まれ;そして
ここでその合成溶融紡糸ポリアミドフィラメントが約32.8を超えるヤーンクオリティを有している。
「ヤーンクオリティ」=強力×(伸び)1/2 式1
ヤーン強力およびヤーン伸びは、ASTM D2256−80に従い、インストロン(INSTRON)試験装置(米国02021、マサチューセッツ州カントン(Canton,Massachusetts)のインストロン・コーポレーション(Instron Corp.)製)を使用し、クロスヘッド速度は一定で測定する。強力は、デニールあたりの力(グラム)として表し、伸びパーセントは、破断荷重での試験片の長さの増加を元の長さに対するパーセントとして表す。
紡糸口金のふきとり寿命を、40デニール(44dtex)13フィラメントのヤーンを紡糸することにより、窒素パージガス(補給ガス)の流量の関数として検討した。最初に、1.5重量%のTiO2を含む、RVが37.5のナイロン66ポリマーをSPP中で処理したが、その際窒素パージガス(補給ガス)の流量を1時間あたりポリマー1kgあたり0.5、1.0および2.5kgN2/時間とし、いずれの場合においても、SPP系の圧力は114kPa(16.5ポンド/平方インチ)一定とした。RVが51.5となったその処理ポリマーを、押出機中で溶融させ、40−13ヤーンを製造するために使用される紡糸機に供給したが、その方法では、条件調節した空気で急冷させ、集束し、一次仕上げ紡糸オイルでヤーンを処理し、非加熱ゴデットロールを用いてヤーンを延伸させ、加熱流体を用いてヤーンを安定化させ、ヤーンを交絡させ、そして約5300メートル/分の速度で巻き取った。実施例のヤーン(A、BおよびC)を製造する過程で、毛管の出口面上の紡糸口金プレート170(図3bの平面図における175)では、少なくとも10%のフィラメントの曲がりが起きたらふきとる必要があるとした。4回の試験データを表1に示し、図1aにプロットした。
本発明の1つの実施例では、40デニール(44dtex)13フィラメントのヤーンを、1.5重量%のTiO2を含む、RVが37.5のナイロン66ポリマーをSPP中で処理したが、その際窒素パージガス(補給ガス)の流量を1時間あたりポリマー1kgあたり2.5kgN2/時間とし、いずれの場合においても、SPP系の圧力は114kPa(16.5ポンド/平方インチ)一定とした。RVが51.5となったその処理ポリマーを、押出機中で溶融させ、40−13ヤーンを製造するために使用される紡糸機に供給したが、その方法では、条件調節した空気で急冷させ、集束し、一次仕上げ紡糸オイルでヤーンを処理し、非加熱ゴデットロールを用いてヤーンを延伸させ、加熱流体を用いてヤーンを安定化させ、ヤーンを交絡させ、そして約5300メートル/分の速度で巻き取った。実施例のヤーンを製造する過程で、毛管の出口面上の紡糸口金プレート170(図3bの平面図における175)では、少なくとも10%のフィラメントの曲がりが起きたので、ヤーンの巻取り10時間ごとに、ふきとることが必要であった。巻取りをした40−13ヤーンのRV、強力および伸びを測定した。RVは52.5であった。強力と伸びの測定値を使用して、式1により、「ヤーンクオリティ」を計算した。このパラメーターは、ヤーンの靱性、またはヤーンを延伸させるのに必要な仕事量に関連するが、この場合は33.1であることが判った。
40デニール(44dtex)13フィラメントのヤーンを紡糸することにより、紡糸口金のふきとり寿命を、SPP装置内の全圧の関数として検討した。最初に、1.5重量%のTiO2を含む、RVが37.5のナイロン66ポリマーをSPP中で処理したが、その際窒素パージガス(補給ガス)の流量を1時間あたりポリマー1kgあたり2.5kgN2/時間とし、SPP系の圧力は、114kPa(16.5ポンド/平方インチ)から121kPa(17.5ポンド/平方インチ)に、そして最終的には128kPa(18.5ポンド/平方インチ)へと変化させた。RVが51.5となったその処理ポリマーを、押出機中で溶融させ、40−13ヤーンを製造するために使用される紡糸機に供給したが、その方法では、条件調節した空気で急冷させ、集束し、一次仕上げ紡糸オイルでヤーンを処理し、非加熱ゴデットロールを用いてヤーンを延伸させ、加熱流体を用いてヤーンを安定化させ、ヤーンを交絡させ、そして約5300メートル/分の速度で巻き取った。実施例のヤーン(A、B、CおよびD)を製造する過程で、毛管の出口面上の紡糸口金プレート170(図3bの平面図における175)では、少なくとも10%のフィラメントの曲がりが起きたらふきとりが必要であるとした。4回の実験のデータを表2に示し、図1bにプロットした(測定点を×印で示した)。
先行技術による比較例においては、40デニール(44dtex)13フィラメントのヤーンを、1.5重量%のTiO2を含む、RVが37.5のナイロン66ポリマーをSSP中で処理することにより製造したが、その際窒素パージガスの流量をSSP中のガス容積で、1時間あたりポリマー1kgあたり0.5kgN2/時間とし、系の圧力は121kPa(17.5ポンド/平方インチ)とした。その処理ポリマー(RV:51.5)を、押出機中で溶融させ、40−13ヤーンを製造するために使用される紡糸機に供給したが、その方法では、条件調節した空気で急冷させ、集束し、一次仕上げ紡糸オイルでヤーンを処理し、非加熱ゴデットロールを用いてヤーンを延伸させ、加熱流体を用いてヤーンを安定化させ、ヤーンを交絡させ、そして約5300メートル/分の速度で巻き取った。この例のヤーンを製造する過程で、毛管の出口面上の紡糸口金プレートでは、少なくとも10%のフィラメントの曲がりが起きたので、ヤーンの巻取り1.5時間ごとに、ふきとることが必要であった。巻取りをした40−13ヤーンの強力と伸びを、本発明実施例と同様にして正確に測定した。このヤーンで測定したRVは、前と同様に52.5RVであった。強力と伸びの値から式1を用いて計算した「ヤーンクオリティ」パラメーターは、31.5であることが判った。
Claims (7)
- 合成溶融紡糸ポリアミドフィラメントを製造するための方法であって、
ポリアミドポリマーを固相重縮合装置に供給する工程;
前記固相重縮合装置にパージガスを、1時間あたりポリマー1kgあたり約2〜約3kg/時間の範囲の流量で供給する工程;
前記パージガスに水蒸気を導入する工程;
前記固相重縮合装置中で前記ポリアミドポリマーを、約110〜約120kPaの固相重縮合系圧力で、前記パージガスを用いて処理する工程;
前記処理したポリアミドポリマーを溶融押出し装置へ運ぶ工程;
前記ポリアミドポリマーを前記溶融押出し装置中で溶融する工程;
前記溶融したポリアミドポリマーを、紡糸口金プレートを通して押出す工程;および
ポリアミドポリマーの少なくとも1本の連続フィラメントを形成する工程
を含むことを特徴とする方法。 - 前記供給されるポリアミドポリマーが、TiO2を約1〜約3.5重量%含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記供給されるポリアミドポリマーが、ナイロン66であることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 前記フィラメントを急冷する工程および冷却する工程をさらに含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
- 前記フィラメントを後処理する工程と前記フィラメントを巻取る工程とをさらに含むことを特徴とする請求項4に記載の方法。
- 毛管の出口側面上の前記紡糸口金プレートを周期的にふきとる工程をさらに含み、それぞれのふきとる周期が約8〜約12時間の間隔で隔たっていることを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 前記パージガスが、1時間あたりポリマー1kgあたり約2〜約3kg/時間の範囲の流量で供給される窒素ガスから構成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
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