JP6629943B2 - リサイクルナイロン繊維及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ナイロン繊維廃材の製造方法に関し、特に、リサイクルナイロン繊維及びその製造方法に関する。
近年、オゾン層の破壊、温室効果、酸性雨、熱帯雨林の消滅、砂漠化等の地球環境問題の発生に伴い、人類は、既存の資源を無制限に利用すると、自然環境と人類発展のバランスを崩す危険性があることに気づいている。人間社会の持続可能な発展を達成させるために、環境と生態との持続可能な発展を確保しなければならない。
従って、如何に既存の資源をリサイクルして再利用するかは、皆の努力する目標となっている。廃棄されたカーペットを例として、米国だけでも、毎年に数十億キロのカーペットが廃棄されるが、リサイクルしないと、大量の埋立地が必要になる。２００９年、米国のエバーグリーンリサイクル会社が３.１１億ポンドの古いカーペットを回収し、そのうち２.４６億ポンドが再利用可能であり、その回収率が２００８年の回収率を上回った。米国エバーグリーンリサイクル会社は、２０１２年にリサイクル率を更に２０〜２５％引き上げる予定である。古いカーペットの素材は、主にナイロン繊維である。よく見られるナイロン繊維としてはナイロン６繊維とナイロン６６繊維が含まれるが、現在、ナイロン繊維をリサイクルして高品質の繊維を製造することが技術的にかなり難しい。化学分解処理されたリサイクルナイロン繊維と新素材（すなわち、非リサイクル廃材）とを組み合わせて利用する化学分解技術を開発した会社が知られている。前記会社の努力により、ナイロン繊維のリサイクル率が大幅に高められる。
しかしながら、上記の方法では、リサイクルナイロン繊維を化学的に処理しなければ、その後で利用できなく、工程が複雑であり、且つ前記方法に新たな材料を添加する必要があり、１００％リサイクルナイロン廃材製品ではない。
なお、プロセスのために、現在の一般的なナイロン繊維廃材は、非耐油性ナイロン繊維廃材及び耐油性のナイロン繊維廃材を含み、非耐油性ナイロン繊維廃材を直接溶融造粒することができ、得られたナイロン粒子（又はスライス）は直接紡績することができる。しかし、溶融造粒によって得られたナイロン粒子を紡績に適用すると耐油性ナイロン繊維廃材は、破断率が高すぎる、収率が低すぎるといった欠点を有し、紡績材料としては好適ではない。このため、通常のエンジニアリングプラスチックや製品のみとして販売されず、優れた販売価格を得ることはできない。
本発明の一目的は、リサイクルナイロン繊維の製造方法を提供する。使用されるナイロン繊維廃材は、耐油性ナイロン６繊維廃材又は耐油性ナイロン６６繊維廃材であり、ナイロン繊維廃材に対して適切な処理を行うことで、溶融造粒法で得られたナイロン粒子が紡績に好適に使用されるようにし、製品の価格を向上させることができる。また、本発明のリサイクルナイロン繊維の製造方法は、溶融造粒前にナイロン繊維廃棄物を化学的に処理する必要がなく、工程が比較的簡単である。
本発明の別の目的は、リサイクルナイロン繊維を提供することにある。完全にナイロン繊維廃材を原料として、ナイロン繊維廃材のリサイクルに有利し、環境保護の要求を満たす。
本発明の一実施形態によれば、耐油性ナイロン６繊維廃材又は耐油性ナイロン６６繊維廃材であるナイロン繊維廃材を提供する工程と、ナイロン繊維廃材を粉砕して、複数のナイロン繊維の破片を形成する粉砕工程と、ナイロン繊維の破片を洗浄して、ナイロン繊維の破片の油含量を０.２２ｗｔ％以下に低下させる洗浄工程と、ナイロン繊維の破片の水分を除去して、水分が４ｗｔ％以下である複数のナイロンフィルムを形成する脱水押出工程と、ナイロンフィルムを溶融造粒して、複数のリサイクルナイロン粒子を形成する溶融造粒工程と、リサイクルナイロン粒子を溶融紡績して、リサイクルナイロン繊維を得る工程溶融紡績工程と、を含むリサイクルナイロン繊維の製造方法を提供する。
前記リサイクルナイロン繊維の製造方法によれば、ナイロン繊維廃材は、ナイロン６全光糸、ナイロン６半光沢糸、ナイロン６マット糸、ナイロン６色糸、ナイロン６６全光糸、ナイロン６６半光沢糸、ナイロン６６マット糸、ナイロン６６超高強度糸、ナイロン６６高強度糸、ナイロン６６ファインダニー高強度糸、ナイロン６漁網廃棄ワイヤー、ナイロン６６漁網廃棄ワイヤー、ナイロン６廃棄布又はナイロン６６廃棄布を含む。
前記リサイクルナイロン繊維の製造方法によれば、ナイロン繊維廃材は、最大の長さが３ｃｍ〜５ｃｍであってよい。
前記リサイクルナイロン繊維の製造方法によれば、洗浄工程は、時間が１０分間〜２０分間であってよい。
前記リサイクルナイロン繊維の製造方法によれば、脱水押出工程は、ナイロン繊維の破片を脱水して、ナイロン繊維廃材の水分を１０ｗｔ％以下に低下させる脱水工程と、脱水工程のされたナイロン繊維の破片を押出して、前記のナイロンフィルムを形成する押出工程と、を含む。
前記リサイクルナイロン繊維の製造方法によれば、リサイクルナイロン粒子を乾燥させて、リサイクルナイロン粒子の水分を３００ｐｐｍ〜７００ｐｐｍにする乾燥工程を更に含む。乾燥工程は、７０℃〜８５℃で１日間〜３日間行ってよい。
前記リサイクルナイロン繊維の製造方法によれば、リサイクルナイロン繊維は、半伸長繊維又は全延伸繊維であってよい。
前記リサイクルナイロン繊維の製造方法によれば、溶融紡績工程は、リサイクルナイロン粒子を溶融して、紡績溶液を形成する溶融工程と、紡績溶液を紡績プレートを通過させて、複数の紡績糸を形成する糸排出工程と、紡績糸を冷却して、複数の硬化ワイヤーを形成する冷却工程と、硬化ワイヤーを集束給油して、集束ワイヤーを形成する集束給油工程と、集束ワイヤーを延出させて、延長ワイヤーを形成する延伸工程と、延長ワイヤーをカラムに巻き取って、リサイクルナイロン繊維を得る巻取工程と、を含んでよい。
本発明の一実施形態によるリサイクルナイロン繊維の製造方法を示す工程フロー図である。 図１における工程１４０を示す工程フロー図である。 図１における工程１６０を示す工程フロー図である。 図３における工程１６０の溶融紡績設備を示す模式図である。 本発明の別の実施形態によるリサイクルナイロン繊維の製造方法を示す工程フロー図である。
本発明において、「繊維」とは、溶融紡糸工程によって得られた製品を意味し、特性によって繊維の名称が異なる場合がある。例えば、繊維の形状や構造によって、モノフィラメント、マルチフィラメント、短繊維糸、二重ストランド、複合ストランドに分けられることができる。光沢度の違いによっては、全光糸、半光沢糸、マット糸に分けられる。すなわち、本発明において、「繊維」は、異なる糸（すなわち、最も上位の用語）の総称である。
＜リサイクルナイロン繊維の製造方法＞
本発明の一実施形態によるリサイクルナイロン繊維の製造方法１００を示す工程フロー図である図１を参照されたい。図１において、リサイクルナイロン繊維の製造方法１００は、工程１１０、工程１２０、工程１３０、工程１４０、工程１５０又は工程１６０を含む。
工程１１０は、耐油性ナイロン６繊維廃材又は耐油性ナイロン６６繊維廃材であるナイロン繊維廃材を提供する。前記「耐油性」とは、ナイロン繊維廃材がその調製過程において、オイルホイール又はオイルノズルによって油を提供する工程を含み、オイルホイール又はオイルノズルの使用方法及び使用可能な油のタイプについて、紡糸分野における従来の技術であるので、ここで説明しない。
工程１２０は、ナイロン繊維廃材を粉砕して、複数のナイロン繊維の破片を形成する粉砕工程を行う。
工程１３０は、ナイロン繊維の破片を洗浄して、ナイロン繊維の破片の油含量を０.２２ｗｔ％以下に低下させる洗浄工程を行う。
工程１４０は、ナイロン繊維の破片の水分を除去して、水分が４ｗｔ％以下である複数のナイロンフィルムを形成する脱水押出工程を行う。
工程１５０は、ナイロンフィルムを溶融造粒して、複数のリサイクルナイロン粒子を形成する溶融造粒工程を行う。
工程１６０は、リサイクルナイロン粒子を溶融紡績して、リサイクルナイロン繊維を得る溶融紡績工程を行う。
これにより、本発明のリサイクルナイロン繊維の製造方法１００に使用されるナイロン繊維廃材は、耐油性ナイロン６繊維廃材又は耐油性ナイロン６６繊維廃材であり、ナイロン繊維廃材に対して適切な処理を行うことで、溶融造粒によるナイロン粒子は紡績への適用に有利し、製品価格を向上させる。また、本発明のリサイクルナイロン繊維の製造方法は、溶融造粒を行う前に、ナイロン繊維廃材に対して化学的処理を必要とせず、プロセスが簡単である。
以下、リサイクルナイロン繊維の製造方法１００を詳しく説明する。
工程１１０において、ナイロン繊維廃材は、ナイロン６全光糸、ナイロン６半光沢糸、ナイロン６マット糸、ナイロン６色糸、ナイロン６６全光糸、ナイロン６６半光沢糸、ナイロン６６マット糸、ナイロン６６超高強度糸（繊維強度＞８.５ｇ／ｄ）、ナイロン６６高強度糸（繊維強度＞８.０ｇ／ｄ）、ナイロン６６ファインダニー高強度糸（繊維強度＞７.５ｇ／ｄ）、ナイロン６漁網廃棄ワイヤー、ナイロン６６漁網廃棄ワイヤー、ナイロン６廃棄布又はナイロン６６廃棄布を含むが、これらに限定されない。具体的に、ナイロン繊維廃材は、顧客によって回収された二等長繊維、プロセスによって回収された二等長繊維又はナイロン漁網廃棄ワイヤーであってよい。前記「二等」とは、生産のスクラップを意味し、即ち、品質がＡＡグレードに達していないものである。ＡＡグレードとは、繊維の壊れがなく、スピニングケーキの剥がしがなく、メッシュが生成されていないことを指す。工程１１０の前に、まず、回収されたナイロン繊維廃材を分類して、例えばナイロン６全光糸を１つのカテゴリにし、ナイロン６半光沢糸を別のカテゴリにし、ナイロン６マット糸を他の１つのカテゴリにし、このように類推してよく、分類した後でそれぞれ後の工程を行う。つまり、工程１１０におけるナイロン繊維廃材は１つのカテゴリに属すので、溶融紡績工程の条件への制御に有利であり、リサイクルナイロン繊維の歩留まり及び品質が向上される。
工程１２０において、形成されたナイロン繊維の破片は、最大の長さが３ｃｍ〜５ｃｍであってよい。これにより、その後の洗浄工程でナイロン繊維の破片の油含量を低下させることに寄与する。工程１２０は、粉砕機で行われてよい。また、工程１１０におけるナイロン繊維廃材は、コンベアベルトによって工程１２０の粉砕機に運送されてよい。
工程１３０において、洗浄工程は、洗浄時間が１０分間〜２０分間であってよい。工程１３０は、洗濯タンクで行われてよい。また、工程１２０におけるナイロン繊維廃材は、コンベアベルトによって工程１３０の洗濯タンクに運送されてよい。
工程１４０は、２段階で脱水してよい。図１における工程１４０を示す工程フロー図である図２を合わせて参照されたい。図２において、工程１４０は、工程１４１又は工程１４２を含んでよい。
工程１４１は、ナイロン繊維の破片を脱水して、ナイロン繊維廃材の水分を１０ｗｔ％以下に低下させる脱水工程を行う。工程１４１は、脱水器で行われてよい。
工程１４２は、脱水工程のされたナイロン繊維の破片を押出して、ナイロンフィルムを形成し、ナイロンフィルムの水分が４ｗｔ％以下である押出工程を行う。工程１４２は、押出機で行われてよい。
工程１５０において、ナイロンフィルムを押出機に入れて造粒をしてリサイクルナイロン粒子を取得することができる。造粒条件については、非一般的な非再生ナイロン粒子と比べて、後のリサイクルナイロン粒子の適用に応じて調整してよい。得られたリサイクルナイロン粒子は、貯蔵を容易にするために、先に包装しておいて、使用される時（工程１６０のように）、パッケージから取り出してよく、例えば、重力による宇宙袋の包装形態を採用することができる。
工程１６０において、溶融紡績工程の条件に従い、リサイクルナイロン繊維は、半伸長繊維又は全延伸繊維であってよい。
図１における工程１６０を示す工程フロー図である図３を合わせて参照されたい。図３において、工程１６０は、工程１６１、工程１６２、工程１６３、工程１６４、工程１６５及び工程１６６を含んでよい。
工程１６１は、リサイクルナイロン粒子を溶融して、紡績溶液を形成する溶融工程を行う。溶融工程の温度は、２６０℃〜３００℃であってよいが、それに限定されない。
工程１６２は、紡績溶液を紡績プレートを通過させて、複数の紡績糸を形成する糸排出工程を行う。
工程１６３は、紡績糸を冷却して、複数の硬化ワイヤーを形成する冷却工程を行う。冷却工程は、１３℃〜２０℃の温度で行われてよい。
工程１６４は、硬化ワイヤーを集束給油して、集束ワイヤーを形成する集束給油工程を行う。集束給油工程は、オイルホイール又はオイルノズルで油を供給することができる。
工程１６５は、集束ワイヤーを延伸して、延長ワイヤーを形成する延伸工程を行う。延伸工程のドラフト率（Ｄｒａｗ Ｒａｔｉｏ）は１.２〜１.５である。ドラフト率の計算形態は、出力速度／入力速度である。ドラフト比が１.２未満であると、断線が生じやすく、１.５を超えると、過度の延伸が生じやすくなり、硬化ワイヤーに割れが生じやすくなる。また、延伸工程は、１４５℃〜２００℃の温度で行われる加熱工程を更に含んでよい。これにより、硬化ワイヤーに対するヒートセッティングをすることができ、温度が高すぎると、硬化ワイヤーがドラフトホイール上で急激に揺れ、張力が小さすぎてハングスピニングにより糸ができなくなり、温度が低すぎると硬化ワイヤーに対するヒートセッティングが不十分となり、分子鎖内の応力が大きくなり、スピニングケーキの形成を制御しにくい。延伸工程によって、強度や伸び等の集束ワイヤーの物理的特性を変えて、集束ワイヤーを延長ワイヤーに変換させることができる。
工程１６６は、延長ワイヤーをカラムに巻き取って、リサイクルナイロン繊維を得る巻取工程を行う。巻取工程は、２５００ｍ／ｍｉｎ〜５０００ｍ／ｍｉｎの回転速度で延長ワイヤーを巻き取ってよい。巻取工程によって、延長ワイヤーの例えば強度又は伸び等の物理的特性を変えて、延長ワイヤーをリサイクルナイロン繊維に変換させることができる。
また、工程１６１〜工程１６６の条件パラメータを、リサイクルナイロン粒子の種類に応じて調整してよい。具体的に、工程１１０におけるナイロン繊維廃材がナイロン６全光糸に属す場合、工程１５０によって形成されたリサイクルナイロン粒子は全光ナイロン６粒子であり、工程１１０におけるナイロン繊維廃材がナイロン６半光沢糸に属す場合、工程１５０によって形成されたリサイクルナイロン粒子は、半光ナイロン６粒子であり、工程１１０におけるナイロン繊維廃材がナイロン６６半光沢糸に属す場合、工程１５０によって形成されたリサイクルナイロン粒子は、半光ナイロン６６粒子であり、このように類推すればよく、異なる種類のリサイクルナイロン粒子に必要な条件パラメータは異なるため、リサイクルナイロン粒子の種類に応じて調整してよい。例として、工程１６１において、半光ナイロン６６粒子と半光ナイロン６粒子の融点が異なるため、溶融工程の温度は、リサイクルナイロン粒子の融点に応じて調整してよい。リサイクルナイロン粒子に必要な性質を与えるように工程１６１〜工程１６６の条件パラメータを如何に調整するかは、当該分野において周知であるので、ここで説明しない。
図３における工程１６０の溶融紡績設備を示す模式図である図４を合わせて参照されたい。図４において、溶融紡績設備は、供給タンク５１０、押出機サーボモータ５２０、押出機５３０、紡績溶液パイプ５４０、紡績ボックス５５０、冷却装置５６０、延伸装置５７０及び巻取装置５８０を含む。
工程１６１を行う時に、リサイクルナイロン粒子を供給タンク５１０に入れ、供給タンク５１０から押出機５３０に入り、押出機５３０で、リサイクルナイロン粒子を溶融して、紡績溶液を形成し、押出機５３０における溶融するための温度は、２６０℃〜３００℃であってよい。
それから、押出機サーボモータ５２０は、押出機５３０内のスクリュ（未図示）を連動させ、紡績溶液を押出機５３０から押出し紡績溶液パイプ５４０に入らせて、紡績溶液が紡績ボックス５５０に入る前に降温により凝固することを避けるように紡績溶液パイプ５４０の温度が２６０℃〜３００℃に制御されてよい。
工程１６２を行う時に、紡績溶液が紡績ボックス５５０に入り、計量ポンプ（未図示）により紡績溶液を分注して配置パイプを通過させて各紡糸口５５１に分注して、紡績溶液が紡糸口５５１に設けられる紡績プレート（別に符号を付けず）を通過してから紡績糸Ａを形成する。紡績ボックス５５０の温度は、２６０℃〜３００℃に制御されてよい。
工程１６３を行う時に、冷却装置５６０により紡績糸を冷却して、複数の硬化ワイヤーを形成し、冷却装置５６０は温度が１３℃〜２０℃、風速が２０ｍ／ｍｉｎ〜１００ｍ／ｍｉｎ及び相対湿度が４５％〜６５％の冷却気体を提供してよい。
工程１６４を行う時に、給油装置５６１（例えばオイルノズル又はオイルホイール）により硬化ワイヤーに対して集束給油を行い、集束ワイヤーを形成する。如何に硬化ワイヤーに対して集束給油を行うかは従来の技術であるため、ここで説明しない。
工程１６５を行う時に、延伸装置５７０により、集束ワイヤーを延伸させて、延長ワイヤーを形成する。本実施形態において、延伸装置５７０は、第１の延伸ホイール５７１、第２の延伸ホイール５７２及び第３の延伸ホイール５７３を含み、多段階延伸により、更に製造されたリサイクルナイロン繊維の強度又は伸び等の物理的特性を向上させる。そのうち、ドラフト率の計算形態において、入力速度とは、延伸装置５７０における１つ目の延伸ホイールの回転速度を指し、本実施形態での第１の延伸ホイール５７１の回転速度であり、出力速度とは、延伸装置５７０の最後の延伸ホイールの回転速度を指し、本実施形態での第３の延伸ホイール５７３の回転速度であり、延伸工程のドラフト率が１.２〜１.５である。また、第１の延伸ホイール５７１、第２の延伸ホイール５７２及び第３の延伸ホイール５７３における少なくとも１つの延伸ホイールは、加熱機能を提供でき、これにより集束ワイヤーに対してヒートセッティングを行う。延伸工程により集束ワイヤーの物理的特性、例えば強度又は伸びを変えることができ、これにより集束ワイヤーを延長ワイヤーに変換させる。
工程１６６を行う時に、巻取装置５８０により、延長ワイヤーをカラムに巻き取ってスピニングケーキ（未図示）を形成し、巻取装置５８０は、延長ワイヤーを巻き取るために２５００ｍ／ｍｉｎ〜５０００ｍ／ｍｉｎの回転速度を提供でき、巻取工程がなされて、延長ワイヤーの物理的特性が変えられリサイクルナイロン繊維に変換され、つまり、巻取装置５８０のスピニングケーキを形成する繊維は、リサイクルナイロン繊維である。
本発明の別の実施形態によるリサイクルナイロン繊維の製造方法２００を示す工程フロー図である図５を参照されたい。図５において、リサイクルナイロン繊維の製造方法２００は、工程２１０、工程２２０、工程２３０、工程２４０、工程２５０、工程２６０及び工程２７０を含む。
工程２１０は、ナイロン繊維廃材を提供することであり、工程２２０は、粉砕工程を行うことであり、工程２３０は、洗浄工程を行うことであり、工程２４０は、脱水押出工程を行うことであり、工程２５０は、溶融造粒工程を行うことであり、工程２７０は、溶融紡績工程を行うことである。脱水工程２１０〜２５０及び工程２７０は、図１の工程１１０〜工程１６０を参照してよく、ここで説明しない。
工程２６０は、工程２５０によるリサイクルナイロン粒子を乾燥させて、リサイクルナイロン粒子の水分を３００ｐｐｍ〜７００ｐｐｍにする乾燥工程を行う。また、乾燥工程は、７０℃〜８５℃で１日間〜３日間行ってよい。乾燥工程は、乾燥塔の中で行われてよい。また、工程２５０におけるリサイクルナイロン粒子は、輸送風車により工程２６０の乾燥塔に運送されてよい。得られた乾燥のリサイクルナイロン粒子は、貯蔵を容易にするために先に包装することができ、それが使用される時（工程２７０のように）、パッケージから取り出すことができ、例えば重力による宇宙袋の包装形態を採用することができる。
＜リサイクルナイロン繊維＞
本発明は、前記リサイクルナイロン繊維の製造方法により製造されるリサイクルナイロン繊維を提供し、本発明のリサイクルナイロン繊維は、完全にナイロン繊維廃材で製造されるナイロン粒子を原料として紡績され、つまり、本発明のリサイクルナイロン繊維は、１００％リサイクルナイロン繊維であり、ナイロン繊維廃材のリサイクルに有利し、環境保護の要求を満たす。
＜性質測量形態＞
断線回数評価：２４時間内の断線回数を統計し、断線回数が１〜３回であると、ＡＡグレードに属し、優れていると評価され、断線回数が４〜６回であると、Ａグレードに属し、普通と評価され、断線回数が７回以上であると、Ｂグレードに属し、不良と評価される。
ＡＡ効率（％）：ＡＡグレードに達する生産歩留まりを指し、計算方法は、以下の通りであり、ＡＡ効率（％）＝［（ＡＡグレードに達する繊維数）／（ＡＡグレードに達する繊維数＋ＡＡグレードに達しない繊維数）］１００％。ＡＡグレードとは、繊維が壊れていないこと、スピニングケーキが剥がされていないこと、メッシュが生成されていないことを指す。
繊維含油率（Ｏｉｌ Ｐｉｃｋ−Ｕｐ；ＯＰＵ）（％）：ＮＭＲ（Ｎｕｃｌｅａｒ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）により繊維における油含量の重量比例を測量して、パーセンテージで表示する。
＜実施例及び比較例＞
実施例１：ナイロン繊維廃材を提供し、実施例１において、ナイロン繊維廃材が耐油性ナイロン６全光糸であり、粉砕機によりナイロン６全光糸を粉砕させて最大の長さが３ｃｍ〜５ｃｍであるナイロン繊維の破片を形成してから、ナイロン繊維の破片を洗濯タンクで２０分間洗浄して、ナイロン繊維の破片の油含量を０.２２ｗｔ％以下に低下させ、それから、脱水器で脱水をして、ナイロン繊維の破片の水分を１０ｗｔ％以下に低下させ、更に脱水されたナイロン繊維の破片を押出機により押出して、ナイロンフィルムを形成し、ナイロンフィルムの水分が４ｗｔ％以下であり、ナイロンフィルムを押出機に入れて溶融造粒を行って、リサイクルナイロン粒子を得た。それから、ナイロン粒子に対して溶融紡績工程を行い、溶融工程の温度が２６５℃であり、冷却工程は温度が１７℃、風速が３０ｍ／ｍｉｎ及び相対湿度が６５％である冷却空気により冷却して、延伸工程のドラフト率が１.２であり、巻取工程の回転速度が４２００ｍ／ｍｉｎであり、これにより実施例１のリサイクルナイロン繊維を得て、具体的に、実施例１のリサイクルナイロン繊維は、リサイクルナイロン６全光糸であった。
実施例２：実施例１におけるナイロン繊維廃材を耐油性ナイロン６半光沢糸に変え、溶融紡績工程における条件パラメータを表１の通りに変え、その余りの工程の何れも実施例１と同じ、これにより実施例２のリサイクルナイロン繊維を得て、具体的に、実施例２のリサイクルナイロン繊維は、リサイクルナイロン６半光沢糸であった。
実施例３：実施例１におけるナイロン繊維廃材を耐油性ナイロン６マットに変え、溶融紡績工程における条件パラメータを表１の通りに変え、その余りの工程の何れも実施例１と同じ、実施例３のリサイクルナイロン繊維を得て、具体的に、実施例３のリサイクルナイロン繊維は、リサイクルナイロン６マット糸であった。
実施例４：実施例１におけるナイロン繊維廃材を耐油性ナイロン６６全光糸に変え、溶融紡績工程における条件パラメータを表１の通りに変え、その余りの工程の何れも実施例１と同じ、実施例４のリサイクルナイロン繊維を得て、具体的に、実施例４のリサイクルナイロン繊維は、リサイクルナイロン６６全光糸であった。
実施例５：実施例１におけるナイロン繊維廃材を耐油性ナイロン６６半光沢糸に変え、溶融紡績工程における条件パラメータを表１の通りに変え、その余りの工程の何れも実施例１と同じ、実施例５のリサイクルナイロン繊維を得て、具体的に、実施例５のリサイクルナイロン繊維は、リサイクルナイロン６６半光沢糸であった。
実施例６：実施例１におけるナイロン繊維廃材を耐油性ナイロン６６マット糸に変え、溶融紡績工程における条件パラメータを表１の通りに変え、その余りの工程の何れも実施例１と同じ、実施例６のリサイクルナイロン繊維を得て、具体的に、実施例６のリサイクルナイロン繊維は、リサイクルナイロン６６マット糸であった。
比較例１：実施例１における洗浄工程と脱水押出工程を省略し、その余りの工程の何れも実施例１と同じ、比較例１のリサイクルナイロン繊維を得て、具体的に、比較例１のリサイクルナイロン繊維は、リサイクルナイロン６全光糸であった。
比較例２：実施例２における洗浄工程と脱水押出工程を省略し、その余りの工程の何れも実施例２と同じ、比較例２のリサイクルナイロン繊維を得て、具体的に、比較例２のリサイクルナイロン繊維は、リサイクルナイロン６半光沢糸であった。
比較例３：実施例３における洗浄工程と脱水押出工程を省略し、その余りの工程の何れも実施例３と同じ、比較例３のリサイクルナイロン繊維を得て、具体的に、比較例３のリサイクルナイロン繊維は、リサイクルナイロン６マット糸であった。
比較例４：実施例４における洗浄工程と脱水押出工程を省略し、その余りの工程の何れも実施例４と同じ、比較例４のリサイクルナイロン繊維を得て、具体的に、比較例４のリサイクルナイロン繊維は、リサイクルナイロン６６全光糸であった。
比較例５：実施例５における洗浄工程と脱水押出工程を省略し、その余りの工程の何れも実施例５と同じ、比較例５のリサイクルナイロン繊維を得て、具体的に、比較例５のリサイクルナイロン繊維は、リサイクルナイロン６６半光沢糸であった。
比較例６：実施例６における洗浄工程と脱水押出工程を省略し、その余りの工程の何れも実施例６と同じ、比較例６のリサイクルナイロン繊維を得て、具体的に、比較例６のリサイクルナイロン繊維は、リサイクルナイロン６６マット糸であった。
表１は、実施例１〜実施例６の溶融紡績工程における条件パラメータである
Figure 0006629943
表２は、実施例１〜実施例６において、最初のナイロン繊維廃材と洗浄がなされたナイロン繊維の破片の油含量の測量結果である。
Figure 0006629943
表３は、実施例１〜実施例６のリサイクルナイロン繊維の断線回数評価結果及びＡＡ効率の測量結果である。
Figure 0006629943
表４は、比較例１〜比較例６のリサイクルナイロン繊維の断線回数評価結果及びＡＡ効率の測量結果である。
Figure 0006629943
表３及び表４から分かるように、ナイロン繊維廃材が耐油性ナイロン６繊維廃材である場合、実施例１〜３の断線回数は何れも優れていると評価され、比較例１〜３の断線回数は普通、優れている、普通と評価された。ナイロン繊維廃材が耐油性ナイロン６６繊維廃材である場合、実施例４〜６の断線回数は何れも優れていると評価され、比較例４〜６の断線回数は何れも不良と評価された。本発明によるリサイクルナイロン繊維の製造方法は、断線回数を低下させ歩留まりを向上させることに有利し、ナイロン繊維廃材の紡績への適用に有利することを示す。
また、表３及び表４から分かるように、ナイロン繊維廃材が耐油性ナイロン６繊維廃材である場合、実施例１〜３のＡＡ効率が９１％〜９４％であり、比較例１〜３のＡＡ効率が６９％〜７３％であり、実施例１〜３のＡＡ効率は、比較例１〜３のＡＡ効率よりもはるかに高い。ナイロン繊維廃材が耐油性ナイロン６６繊維廃材である場合、実施例４〜６のＡＡ効率が８６％〜８９％であり、比較例４〜６のＡＡ効率が６１％〜６２％であり、実施例４〜６のＡＡ効率は、比較例４〜６のＡＡ効率よりもはるかに高い。本発明によるリサイクルナイロン繊維の製造方法は、環境に配慮したリサイクルのナイロン繊維廃材の歩留まりを向上させる効果があることを示す。
本発明を実施形態で前記の通り開示したが、これは本発明を限定するためのものではなく、当業者であれば、本発明の精神と範囲から逸脱しない限り、各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とするものである。
１００、２００ リサイクルナイロン繊維の製造方法
１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１４１、１４２、１６１、１６２、１６３、１６４、１６５、１６６、２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０ 工程
５１０ 供給タンク
５２０ 押出機サーボモータ
５３０ 押出機
５４０ 紡績溶液パイプ
５５０ 紡績ボックス
５５１ 紡糸口
５６０ 冷却装置
５６１ 給油装置
５７０ 延伸装置
５７１ 第１の延伸ホイール
５７２ 第２の延伸ホイール
５７３ 第３の延伸ホイール
５８０ 巻取装置
Ａ 紡績糸

Claims (9)

  1. 耐油性ナイロン６繊維廃材又は耐油性ナイロン６６繊維廃材であるナイロン繊維廃材を提供する工程と、
    前記ナイロン繊維廃材を粉砕して、複数のナイロン繊維の破片を形成する粉砕工程と、
    前記ナイロン繊維の破片を洗浄して、前記ナイロン繊維の破片の油含量を０.２２ｗｔ％以下に低下させる洗浄工程と、
    前記ナイロン繊維の破片の水分を除去して、水分が４ｗｔ％以下である複数のナイロンフィルムを形成する脱水押出工程と、
    前記ナイロンフィルムを溶融造粒して、複数のリサイクルナイロン粒子を形成する溶融造粒工程と、
    前記リサイクルナイロン粒子を溶融紡績して、リサイクルナイロン繊維を得る溶融紡績工程と、
    を含むリサイクルナイロン繊維の製造方法。
  2. 前記ナイロン繊維廃材は、ナイロン６全光糸、ナイロン６半光沢糸、ナイロン６マット糸、ナイロン６色糸、ナイロン６６全光糸、ナイロン６６半光沢糸、ナイロン６６マット糸、ナイロン６６超高強度糸、ナイロン６６高強度糸、ナイロン６６ファインダニー高強度糸、ナイロン６漁網廃棄ワイヤー、ナイロン６６漁網廃棄ワイヤー、ナイロン６廃棄布又はナイロン６６廃棄布を含む請求項１記載のリサイクルナイロン繊維の製造方法。
  3. 前記ナイロン繊維廃材は、最大の長さが３ｃｍ〜５ｃｍである請求項１記載のリサイクルナイロン繊維の製造方法。
  4. 前記洗浄工程は、時間が１０分間〜２０分間である請求項１記載のリサイクルナイロン繊維の製造方法。
  5. 前記脱水押出工程は、
    前記ナイロン繊維の破片を脱水して、前記ナイロン繊維の破片の水分を１０ｗｔ％以下に低下させる脱水工程と、
    前記脱水工程のされた前記ナイロン繊維の破片を押出して、前記ナイロンフィルムを形成する押出工程と、
    を含む請求項１記載のリサイクルナイロン繊維の製造方法。
  6. 前記リサイクルナイロン粒子を乾燥させて、前記リサイクルナイロン粒子の水分を３００ｐｐｍ〜７００ｐｐｍにする乾燥工程を更に含む請求項１記載のリサイクルナイロン繊維の製造方法。
  7. 前記乾燥工程は、７０℃〜８５℃で１日間〜３日間行う請求項６記載のリサイクルナイロン繊維の製造方法。
  8. 前記リサイクルナイロン繊維は、半伸長繊維又は全延伸繊維である請求項１記載のリサイクルナイロン繊維の製造方法。
  9. 前記溶融紡績工程は、
    前記リサイクルナイロン粒子を溶融して、紡績溶液を形成する溶融工程と、
    前記紡績溶液を紡績プレートを通過させて、複数の紡績糸を形成する糸排出工程と、
    前記紡績糸を冷却して、複数の硬化ワイヤーを形成する冷却工程と、
    前記硬化ワイヤーを集束給油して、集束ワイヤーを形成する集束給油工程と、
    前記集束ワイヤーを延出させて、延長ワイヤーを形成する延伸工程と、
    前記延長ワイヤーをカラムに巻き取って、前記リサイクルナイロン繊維を得る巻取工程と、
    を含む請求項１記載のリサイクルナイロン繊維の製造方法。
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