JP6494008B1

JP6494008B1 - 複合紡糸装置

Info

Publication number: JP6494008B1
Application number: JP2018231355A
Authority: JP
Inventors: 後藤　雅宏; 雅宏後藤; 一起仕田原
Original assignee: Kasen Nozzle Mfg Co Ltd
Current assignee: Kasen Nozzle Mfg Co Ltd
Priority date: 2018-12-11
Filing date: 2018-12-11
Publication date: 2019-04-03
Anticipated expiration: 2038-12-11
Also published as: CN111304761A; CN111304761B; JP2020094294A

Abstract

【課題】繊維断面に精緻な模様を施した複合繊維を製造しうる複合紡糸装置を提供する。
【解決手段】この複合紡糸装置は、分配板１、整流板２及びノズル３を具備するノズル板の順に配置されてなる。整流板２は、分配板１から供給される第一高分子重合体を吐出するための複数の第一筒状流路４，４，４・・・と、分配板１から供給される第二高分子重合体を吐出するための複数の第二筒状流路５，５，５・・・とを具えている。整流板２の吐出面には複数の溝が設けられている。複数の第一筒状流路４，４，４・・・の各吐出口は第一溝６中に配置され、複数の第二筒状流路５，５，５・・・の各吐出口は第二溝７中に配置されている。第一高分子重合体及び第二高分子重合体は、第一溝６及び第二溝７からノズル３に流下し、ノズル３で紡糸して複合繊維を得る。
【選択図】図２

Description

本発明は、断面に任意の文字や図柄等の模様が施されてなる繊維を製造するための複合紡糸装置に関するものである。

従来より、繊維断面に任意の模様を施し、これを識別マークとして用いることが知られている（特許文献１）。繊維断面に識別マークを施すと、繊維製品表面に何らの損傷や付加を与えることなく、繊維製品又は繊維製品を一部に含む製品を識別することができるという利点がある。たとえば、正規品であるか偽造品であるかの識別が可能となる。また、バーコードの代替として、製造年月日、製造場所及び製造者等の識別が可能となる。

特許文献１には、かかる繊維の製造方法として、海島型複合繊維の製造方法を利用する方法が記載されており、実施例２（特許文献１、３頁右下欄９行乃至４頁左上欄１０行）には、以下のような方法が記載されている。すなわち、島成分としてナイロン６を用い、海成分としてポリプロピレンを用い、図１に示す紡糸口金を用いて複合溶融紡糸する方法である。具体的には、紡糸口金の吐出面２０において、島成分の吐出口２１をＴ字状に配置し、その余の吐出口を海成分の吐出口２２として複合溶融紡糸し、紡糸後に島成分を染色することにより、断面にＴ字が施されてなる繊維を得るというものである。かかる方法において、島成分の吐出口２１はできる限り近接、すなわち、穴あけ加工で可能な限り近接させなければならない（特許文献１３頁右下欄末行乃至４頁左上欄２行）。なぜなら、島成分の吐出口２１が離れていると、Ｔ字が部分的に切断したり、Ｔ字にくびれや凹凸が生じ、精緻なＴ字の形態にならないからである。しかしながら、穴あけ加工で島成分の吐出口２１を近接させることには限界があり、繊維断面に精緻な模様を施すことは困難であった。

特開平４−１７４７０７号公報

本発明の課題は、繊維断面に精緻な模様を施した複合繊維を製造しうる複合紡糸装置を提供することにある。

本発明の一つは、複合紡糸装置に整流板を設け、この整流板の高分子重合体吐出面の形態を工夫することにより、上記課題を解決したものである。すなわち、第一発明は、ノズルの直上に整流板を配置してなる複合紡糸装置において、前記整流板は、第一高分子重合体を吐出するための複数の第一筒状流路と、第二高分子重合体を吐出するための複数の第二筒状流路とを具え、該整流板の吐出面には複数の溝が設けられており、該複数の第一筒状流路の吐出口は第一溝中に配置されており、該複数の第二筒状流路の吐出口は第二溝中に配置されていることを特徴とする複合紡糸装置に関するものである。

また、本発明の他の一つは、複合紡糸装置に整流板と孔開き薄板を設け、整流板の高分子重合体吐出口を孔開き薄板の特定の孔領域に臨ませることにより、上記課題を解決したものである。すなわち、第二発明は、ノズルの直上に孔開き薄板及び整流板の順で配置してなる複合紡糸装置において、前記整流板は、第一高分子重合体を吐出するための複数の第一筒状流路と、第二高分子重合体を吐出するための複数の第二筒状流路とを具え、前記孔開き薄板は、前記複数の第一筒状流路の吐出口を囲む第一孔領域と、前記複数の第二筒状流路の吐出口を囲む第二孔領域とを具えていることを特徴とする複合紡糸装置に関するものである。

第一発明に係る複合紡糸装置を用いて紡糸すると、第一高分子重合体は複数の第一筒状流路を流れ、整流板の吐出面で第一溝中で溝の形態に沿って拡がり、第二高分子重合体は複数の第二筒状流路を流れ、整流板の吐出面で第二溝中で溝の形態に沿って拡がる。したがって、複数の第一筒状流路間及び第二筒状流路間が離れていても、各々、第一溝中及び第二溝中で拡がるため、第一高分子重合体及び第二高分子重合体が切断したり、くびれや凹凸が生じることはない。すなわち、第一高分子重合体及び第二高分子重合体は、第一溝及び第二溝の形態となって、ノズルに流れ紡糸されるので、第一高分子重合体及び第二高分子重合体による精緻な模様を繊維断面に現出させることができる。

第二発明に係る複合紡糸装置を用いて紡糸すると、第一高分子重合体は複数の第一筒状流路を流れ、複数の第一筒状流路の吐出口は薄板の第一孔領域に囲まれているので、第一高分子重合体は第一孔領域に拡がる。また、第二高分子重合体は複数の第二筒状流路を流れ、複数の第二筒状流路の吐出口は薄板の第二孔領域に囲まれているので、第二高分子重合体は第二孔領域に拡がる。したがって、複数の第一筒状流路間及び第二筒状流路間が離れていても、各々、第一孔領域及び第二孔領域で拡がるため、第一高分子重合体及び第二高分子重合体が切断したり、くびれや凹凸が生じることはない。すなわち、第一高分子重合体及び第二高分子重合体は、第一孔領域及び第二孔領域の形態となって、ノズルに流れ紡糸されるので、第一高分子重合体及び第二高分子重合体による精緻な模様を繊維断面に現出させることができる。

特許文献１で開示されている複合紡糸口金の底面図である。第一発明の一例に係る複合紡糸装置の模式的縦断面図である。第一発明の一例に係る複合紡糸装置に用いる整流板の底面図である。第一発明の他の例に係る複合紡糸装置に用いる整流板の底面図である。第二発明の一例に係る複合紡糸装置の模式的縦断面図である。第二発明の一例に係る複合紡糸装置に用いる孔開き薄板の底面図である。図３の整流板又は図６の孔開き薄板を用いて得られた複合繊維の横断面図である。図４の整流板を用いて得られた複合繊維の横断面図である。

第一発明の一例に係る複合紡糸装置は、図２に示す如く、分配板１、整流板２及びノズル３を具備するノズル板の順に配置されてなる。分配板１には、第一高分子重合体を供給するための第一供給流路１１及び第二高分子重合体を供給するための第二供給流路１２が設けられている。第一供給流路１１を流れる第一高分子重合体は、整流板２に設けられた複数の第一筒状流路４，４，４・・・に流下する。一方、第二供給流路１２を流れる第二高分子重合体は、整流板２に設けられた複数の第二筒状流路５，５，５・・・に流下する。第一筒状流路や第二筒状流路は、一般的には円筒状流路となっている。円筒状流路の場合、その径は任意であるが、０．１〜１．０ｍｍ程度であるのが好ましい。整流板２の吐出面（整流板の底面であり、ノズル３に接している。）には、一つ又は二つ以上の第一溝６が設けられており、この第一溝６中に第一筒状流路４，４，４・・・の吐出口が配置されている。また、整流板２の吐出面には、一つ又は二つ以上の第二溝７が設けられており、この第二溝７中に第二筒状流路５，５，５・・・の吐出口が配置されている。なお、第一溝や第二溝の深さは０．１〜１．０ｍｍ程度であるのが好ましい。

整流板２の吐出面の具体例として、たとえば、図３及び図４の如き態様がある。図３及び図４は、整流板２を底面から見た図であり、第一溝６中に第一筒状流路４，４，４・・・の吐出口が配置されており、第二溝７中に第二筒状流路５，５，５・・・の吐出口が配置されている。図３では、一つの第一溝６中に、２６個の第一筒状流路４の吐出口が配置されている。そして、五つの第二溝７中の各々に、６個の第二筒状流路４の吐出口が配置されている。図４では、一つの第一溝６中に、３０個の第一筒状流路４の吐出口が配置されている。そして、六つの第二溝７中のうち、五つの第二溝７中の各々に、６個の第二筒状流路５の吐出口が配置されており、残りの一つの第二溝７中に、２０個の第二筒状流路５の吐出口が配置されている。なお、図４では、溝に配置されない筒状流路の吐出口も存在し、第一溝６中に配置されない第一筒状流路４の吐出口が１個存在し、第二溝７中に配置されない第二筒状流路５の吐出口が５個存在する。この説明から明らかなように、本発明では、全ての筒状流路の吐出口が溝中に配置されている必要はなく、少なくとも一部の第一筒状流路及び第二筒状流路の吐出口が溝中に配置されていればよい。

整流板２の吐出面に設けられた第一溝に沿って拡がった第一高分子重合体及び第二溝に沿って拡がった第二高分子重合体は、ノズル３中に流下し紡糸され、複合繊維が得られる。整流板２には、図３及び図４の如き吐出口が一般的に数個乃至数十個設けられている。そして、各吐出口から各複合繊維が紡糸され、各複合繊維を集束することによりマルチフィラメント糸を得ることができる。

第二発明の一例に係る複合紡糸装置は、図５に示す如く、分配板１、整流板２’、孔開き薄板８及びノズル３を具備するノズル板の順に配置されてなる。第一発明と異なる点は、整流板２’に溝が設けられておらず、整流板２’とノズル３の間に孔開き薄板８が挟み込まれている点である。図６は孔開き薄板８の平面図であり、第一孔領域９と第二孔領域１０が穿たれている。孔開き薄板８の厚さは任意であるが、０．１〜１．０ｍｍ程度でよい。第一供給流路１１を流れる第一高分子重合体が、整流板２’に設けられた複数の第一筒状流路４，４，４・・・に流下し、第二供給流路１２を流れる第二高分子重合体が、整流板２’に設けられた複数の第二筒状流路５，５，５・・・に流下する点は、第一発明の場合と同様である。そして、第一筒状流路４，４，４・・・の吐出口は、孔開き薄板８の第一孔領域９に囲繞されているので、吐出された第一高分子重合体は第一孔領域９に拡がる。一方、第二筒状流路５，５，５・・・の吐出口は、孔開き薄板８の第二孔領域１０に囲繞されているので、吐出された第二高分子重合体は第二孔領域１０に拡がる。

孔開き薄板８の第一孔領域９に拡がった第一高分子重合体及び第二孔領域１０に拡がった第二高分子重合体は、ノズル３中に流下し紡糸され、複合繊維が得られる。孔開き薄板８には、図６に示す如き第一孔領域９及び第二孔領域８からなる所定の孔領域が数個又は数十個設けられている。そして、各孔領域から各複合繊維が紡糸され、各複合繊維を集束することによりマルチフィラメント糸を得ることができる。

上記した第一発明の一例では、整流板に溝が設けられていて、孔開き薄板を用いない例を説明し、第二発明の一例では、整流板に溝が設けられておらず、孔開き薄板を用いる例を説明したが、両発明は併用されても差し支えない。すなわち、整流板に溝が設けられており、この溝と略同一の孔領域を持つ孔開き薄板を用いても差し支えない。

また、本発明では、少なくとも第一筒状流路及び第二筒状流路が整流板２，２’に設けられていればよいのであって、第三筒状流路や第四筒状流路等を整流板２，２’に設けても差し支えない。そして、図示していないが、第三筒状流路の吐出口は第三溝中に配置され、第四筒状流路は第四溝中に配置されることになる。また、第三筒状流路の吐出口は孔開き薄板８の第三孔領域に囲繞され、第四筒状流路の吐出口は孔開き薄板８の第四孔領域に囲繞されることになる。かかる整流板又は孔開き薄板を用いれば、第三高分子重合体及び第四高分子重合体等も複合紡糸でき、二種を超える高分子重合体の複合繊維を得ることができる。

第一高分子重合体及び第二高分子重合体としては、熱溶融性のものを用いるのが一般的である。そして、複合溶融紡糸法により複合繊維を得る。第一高分子重合体及び第二高分子重合体としては、染色性の異なるものを用いるのが好ましい。これにより、得られた複合繊維を染色すると、第一高分子重合体又は第二高分子重合体により施された模様が現出して、識別マークとなるのである。また、第一高分子重合体及び／又は第二高分子重合体中に顔料等を含有させて、第一高分子重合体と第二高分子重合体の色合いを変えておいても、繊維断面に模様を現出させることができる。

第一高分子重合体及び第二高分子重合体として、融点の異なるものを採用してもよい。たとえば、第一高分子重合体として高融点重合体を採用し、第二高分子重合体として低融点重合体を採用してもよい。そして、低融点重合体が複合繊維の外周の少なくとも一部に存在するようにすると、熱接着性複合繊維を得ることができる。また、第一高分子重合体及び第二高分子重合体として、熱水収縮率等の収縮率が異なり、かつ、相溶性の低いものを採用してもよい。たとえば、第一高分子重合体として低熱水収縮率の重合体を採用し、第二高分子重合体として高熱水収縮率の重合体を採用してもよい。そして、第一高分子重合体と第二高分子重合体とが、繊維断面において層状に配置している分割型複合繊維を得てもよい。すなわち、かかる複合繊維を熱水に浸漬すると、両高分子重合体は相溶性が低いため、収縮率差によって容易に剥離し、分割型複合繊維となるのである。以上の説明から明らかなように、本発明は、識別マークを持つ複合繊維を得るだけではなく、熱接着性複合繊維や分割型複合繊維も得ることができる。

実施例１
図３に示す吐出口を１２個具えた整流板を用い、第一高分子重合体として高融点のポリエチレンテレフタレートを採用し、第二高分子重合体として低融点の共重合ポリエステルを採用して、溶融温度２９０℃で紡糸速度３２００ｍ／ｍｉｎの条件で、複合溶融紡糸を行った。この際、第一円筒状流路及び第二円筒状流路の長さを３．０ｍｍとし、第一円筒状流路の径及び第二円筒状流路の径を０．３ｍｍとした。また、第一溝の深さ及び第二溝の深さを０．５ｍｍとした。この方法により、１２本の複合繊維を集束させた、３６デシテックス／１２フィラメントのマルチフィラメント糸を得た。また、得られた複合繊維の断面形状は、図７に示したとおりであった。

実施例２
図３に示す吐出口を１２個具えた整流板に代えて、図４に示す吐出口を１２個具えた整流板を用いる他は、実施例１と同一の方法で３６デシテックス／１２フィラメントのマルチフィラメント糸を得た。得られた複合繊維の断面形状は、図６に示したとおりであった。

１分配板
２，２’ 整流板
３ノズル
４第一筒状流路
５第二筒状流路
６第一溝
７第二溝
８孔開き薄板
９第一孔領域
１０第二孔領域
１１第一供給流路
１２第二供給流路
２０紡糸口金の吐出面
２１島成分の吐出口
２２海成分の吐出口

Claims

ノズルの直上に整流板を配置してなる複合紡糸装置において、
前記整流板は、第一高分子重合体を吐出するための複数の第一筒状流路と、第二高分子重合体を吐出するための複数の第二筒状流路とを具え、該整流板の吐出面には複数の溝が設けられており、該複数の第一筒状流路の吐出口は第一溝中に配置されており、該複数の第二筒状流路の吐出口は第二溝中に配置されていることを特徴とする複合紡糸装置。
ノズルの直上に孔開き薄板及び整流板の順で配置してなる複合紡糸装置において、
前記整流板は、第一高分子重合体を吐出するための複数の第一筒状流路と、第二高分子重合体を吐出するための複数の第二筒状流路とを具え、
前記孔開き薄板は、前記複数の第一筒状流路の吐出口を囲む第一孔領域と、前記複数の第二筒状流路の吐出口を囲む第二孔領域とを具えていることを特徴とする複合紡糸装置。
第一筒状流路及び第二筒状流路が円筒状流路である請求項１又は２記載の複合紡糸装置。
整流板に第三高分子重合体を吐出するための複数の第三筒状流路が付加されており、該複数の第三筒状流路の吐出口は第三溝中に配置されている請求項１記載の複合紡糸装置。
整流板に第三高分子重合体を吐出するための複数の第三筒状流路が付加されており、孔開き薄板は該複数の第三筒状流路の吐出口を囲む第三孔領域を具えている請求項２記載の複合紡糸装置。
第一高分子重合体及び第二高分子重合体を請求項１又は２に記載の複合紡糸装置に供給し、複合繊維を製造することを特徴とする複合繊維の製造方法。
第一高分子重合体及び第二高分子重合体を請求項１又は２に記載の複合紡糸装置に供給し、複数の複合繊維を得ると共に、該複合繊維を集束してマルチフィラメント糸を製造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。