JP5074239B2 - 高強力ポリエチレンテレフタレート繊維の製造方法 - Google Patents
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Description
また、ポリエチレンテレフタレートマルチフィラメントの総繊度は500〜3000デニールであることが好ましい。
さらに、ポリエチレンテレフタレートマルチフィラメントを合撚糸して総繊度が2000〜30000デニールであることが好ましい。
本発明によれば、ポリエチレンテレフタレート糸を製造するにおいて、高強度と低収縮を同時に実現するために高延伸倍率は維持し、追加熱源を用いて原糸を高温の多量の熱に露出させて熱セッティングになった安定したポリマー鎖を作り、一定レベルの張力を維持して高強度を得ることによって熱に安定したポリエチレンテレフタレート糸を提供する。
固有粘度IVが0.90〜1.20範囲であるポリエチレンテレフタレートチップを押出機(1)で溶融した後、ギアーポンプ(2)を通過した後、フィルタ(メッシュサイズは30μm)(3)でフィルタリングされる。フードヒータI(4)、フードヒータII(5)、フードヒータIII(6)の温度を300〜350℃にし、紡糸されたポリマーが固化するように金属冷却空気を吸気7および排気8させる。固化した糸をオイリングローラ9で適当量のオイルを与えた後、ゴデットローラGR2(10)とゴデットローラGR3(11)で予備延伸を経た後、ゴデットローラGR3(11)とゴデットローラGR4(12)で高比率の2次の延伸を行い、ゴデットローラGR4(12)とゴデットローラGR5(13)上でリラックスさせた後に巻き取る。この時、ゴデットローラGR5(13)を含むボックス15の内部に追加ヒータ16を用いて製造する原糸の収縮挙動とゴデットローラGR5(13)とワインダー(14)との間に発生する張力を制御した。用いられる追加ヒータ(16)の温度はPresent Value(PV)で200〜340℃を維持し、好ましくは260〜320℃である。200℃未満では熱に安定した高強度繊維を得ることが難しく、340℃を超えるとフラフの発生が急激に増加して作業性が落ちる。この時、製造工程においてゴデットローラGR5(13)とワインダー(14)との間の張力は追加熱源の温度とワインダーの速度で調整可能であるが、0.10cN/d〜0.30cN/dの張力で良い紡糸作業性を示した。このような工程で製造されたポリエチレンテレフタレート糸は、高延伸においても熱による原糸の強力に優れており、後工程で高熱を与えて製品を生産する染色が必要な産業用シ―トグベルトウェビング製品、ジオグリッド製品、そしてコンベヤーベルト製品などの産業用製品において物性の特性をよりよく発現することができる。
また、ゴデットローラGR5(13)とワインダー14との間に発生する張力は移動式張力機を用いてインタレーサの前で測定した。
1)固有粘度(I.V.)
フェノールと1,1,2,2−テトラクロロエタノールを6:4(重量比)で混合した試薬(90℃)に試料0.1gを90分間溶解させた後、ウベローデ(Ubbelohde)粘度計に移し入れて30℃の恒温槽で10分間維持させ、粘度計と吸引装置(Aspirator)を用いて溶液の落下秒数を求める。溶媒の落下秒数も上記の方法で下記数学式によってR.V.値およびI.V.値を計算した。
R.V.=試料の落下秒数/溶媒の落下秒数
I.V.=1/4×[(R.V.−1)/C]+3/4×(ln R.V./C)
前記式で、Cは溶液中の試料の濃度(g/100ml)である。
原糸を標準状態の条件、すなわち温度25℃と相対湿度65%の状態である恒温恒湿室で24時間放置した後、試料をASTM 2256方法で引張試験機によって測定する。
原糸を標準状態、すなわち温度25℃と相対湿度65%である恒温恒湿室で24時間放置する。150℃のオーブンで30分放置する。原糸を標準状態で24時間放置する。原糸の減った延伸率を測定する。(L0:試料を標準状態で24時間放置した後、初荷重(0.01g/d)下で測定した長さ、L1:一定時間熱を加えた後、初荷重(0.01g/d)下で減った試料の長さ)
Pilot Warperテスト機を用いて糸速300〜500m/minと感度2.5〜4.5level(相対値)で原糸長さを30,000メートルで測定して1億メートルに換算して表わす。
1つのポジション(2end保有)で10日間観察して純粋にゴデットローラ上で糸切れが生じる個数を把握する。
原糸のモジュラスと強伸度測定方法によって得られた力−変形曲線(Strength(kgf)−Strain(%)Curve)において(Y軸:Strength、X軸:Strain)Y軸の特定区間(0.006〜0.008(kgf/デニール))における傾き値
傾き=(Strength変位)/(Strain変位)
例)1000dの場合、Y軸変位は2である(6〜8kgf)
固有粘度IVが1.0であるポリエチレンテレフタレートチップの溶融ポリマーを押し出して急速冷却空気で冷却させた後、集束させてオイリングし、ゴデットローラワインダーの速度を3000m/minの速度にし、延伸比6.3倍率で1500デニール/144フィラメントを紡糸して表1の紡糸条件で延伸し、得られた原糸の物性を測定した。また、ゴデットローラGR5(13)を含むボックス(15)の内部に追加ヒータ(16)を用いて製造する原糸の収縮挙動とゴデットローラGR5(13)とワインダー14との間に発生する張力を制御した。用いられる追加ヒータ(16)の温度はPresent Value(PV)で表1のように維持した。ヒータ(16)の光源面積は350cm2であることが好ましい。この時、延伸負荷率(%)は強度10.0g/dの物性が発現される延伸倍率(A)と紡糸中に糸切れとなる時まで高めた最大延伸倍率(B)との比で表わす(延伸負荷率が高ければ良くない)。最大延伸倍率は、工程中延伸倍率を調節した後、5分以内に切断される点を基準とする。
延伸倍率=(GR4の速度)/(GR1の速度)
固有粘度IVが1.0であるポリエチレンテレフタレートチップの溶融ポリマーを押し出して急速冷却空気で冷却させた後、集束させてオイリングし、ゴデットローラワインダー速度を3100m/minの速度にし、延伸比6.2倍率で1000デニール/192フィラメントを紡糸して表3の紡糸条件で延伸し、得られた原糸の物性を測定した。ヒータ16の光源面積は350cm2であることが好ましい。この時、延伸負荷率(%)は強度10.5g/dの物性が発現される延伸倍率(A)と紡糸中に糸切れとなる時まで高めた最大延伸倍率(B)との比で表わす。
2:ギアーポンプ
3:フィルタ
4,5,6:フードヒータ
7:吸気
8:排気
9:オイリングローラ
10,11,12,13:ゴデットローラ
14:ワインダー
15:ボックス
16:追加ヒータ
Claims (4)
- 単糸デニールが8以上であり、強度10.0g/d以上、切断伸度14%以下の高強度ポリエチレンテレフタレートマルチフィラメントにおいて、前記マルチフィラメントを荷重0.3g/dで170℃で30秒間熱処理する時にその力−変形曲線(Y軸:Strength、X軸:Strain)の傾きはY軸の特定区間(0.006〜0.008kgf/デニール)における1.18〜1.43であり、荷重0.3g/dで190℃で30秒間熱処理する時にその力−変形曲線(Y軸:Strength、X軸:Strain)の傾きはY軸の特定区間(0.006〜0.008kgf/デニール)における1.0〜1.35であるポリエチレンテレフタレートマルチフィラメントの製造方法であり、
ポリエチレンテレフタレートチップを溶融紡糸した後、ゴデットローラで低速で巻き取って得た未延伸糸を多段延伸し、前記多段延伸後にリラックス処理を行い、前記リラックス処理後に、巻取りワインダー直前のゴデットローラのボックス内部にある追加ヒータを用いて加熱し、
前記巻取りワインダーと前記ゴデットローラの間の張力が0.10cN/d〜0.30cN/dになるように前記追加ヒータの温度及び前記巻取りワインダーの速度を調整し、前記追加ヒータは200〜340℃を維持することを特徴とするポリエチレンテレフタレートマルチフィラメントの製造方法。 - ポリエチレンテレフタレートモノフィラメントの個数が50〜500個であることを特徴とする請求項1に記載のポリエチレンテレフタレートマルチフィラメントの製造方法。
- ポリエチレンテレフタレートマルチフィラメントの総繊度が500〜3000デニールであることを特徴とする請求項1に記載のポリエチレンテレフタレートマルチフィラメントの製造方法。
- ポリエチレンテレフタレートマルチフィラメントを合撚糸して総繊度が2000〜30000デニールであることを特徴とする請求項3に記載のポリエチレンテレフタレートマルチフィラメントの製造方法。
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