JPH0238686B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は高効率紡糸方法に関する。 高効率紡糸方法として、高速紡糸により単孔当
りの吐出量を増やし、生産する方法が知られてい
るが、紡糸速度が6000m／分以上の超高速領域で
は、同伴流の影響で糸張力が著しく高くなり、糸
切れを生じたり、同伴流が多くなり、糸揺れによ
る融着断糸を生じるため、期待されるほど生産性
は実際上向上していない。 更に高速紡糸により、糸条張力が著しく高くな
り、糸条の表面と内部の配向差が大きくなり、糸
条表面が結晶化することにより、糸条の内外層差
が大きくなり、延伸性が悪化するため、糸条の強
力は通常の紡糸・延伸法により得られるものより
も決して高くはならないことが知られている。 しかも超高速で繊維を巻取るには糸張力が高く
なり過ぎて正常に巻き取ることが困難となる。 本発明者は上記問題点を解決し、超高速紡糸を
用いた高効率製糸法を開発すべく鋭意検討を行つ
た結果同伴流の生長が大きくない領域で糸条の内
外層の配向度差をコントロールすることで、上記
問題点を解決できることを知見し、本発明に到達
した。 すなわち、本発明は、熱可塑性高分子重合体を
紡糸口金を通して溶融紡出し、紡出糸条を冷却固
化後6000m／分を越える高速度で引取るに際し、
紡出糸条の冷却を、紡糸口金より少なくとも２cm
以上隔てて下方で液体ミストを吹き付けて行ない
且つ、紡糸口金面と糸条が第１引取ローラに接触
する点との距離を1m以下にすることを特徴とす
る高速紡糸方法である。本発明では特にこの1m
以下の範囲で巻取るのがよい。 本発明にいう熱可塑性高分子重合体とはポリエ
ステル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチ
レン等の高分子重合体であり、それらに改質剤や
有機及び無機物の添加剤を添加された熱可塑性高
分子重合体を包含する。 本発明に用いる好ましい熱可塑性高分子重合体
としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリプロ
ピレン等が例示でき、特にはポリエステルがよ
い。 本発明の高速紡糸方法においては、糸条が吐出
される紡糸口金面と細化完了した糸条が第１引取
ローラと接触し集束される点との距離を1m以下
とする必要がある。これが1m以上長くなると同
伴流の生長が著しくなり、又糸条張力が高くな
り、かつ糸揺れも著しくなり、糸切れ、融着、断
糸等を生じるので好ましくない。 本発明においてより好ましいのは、糸条の細化
完了点より10cm下方で糸条が第１引取ローラと接
触し集束されることである。細化完了点以内の距
離で集束すると又は引取ると糸条が融着し、糸切
れを生じるので好ましくない。 本発明の引取り速度は6000m／分を越える、好
ましくは8000m／分以上の超高速域で適用され
る。低速紡糸域では、同伴流量は少ないので特に
紡糸口金面と集束点間距離を短かくする必要はな
い。すなわち、超高速紡糸域において、同伴流に
よる張力増加をできるだけ押えるためには、紡糸
口金面〜集束点又は引取点間距離をできるだけ短
かくすることが好ましい。このことにより巻取り
張力を低くすることができ、超高速紡糸域でも正
常巻取りが可能となる。 糸条の張力は同伴流の効果が少なければ、糸条
が細化する過程でのトラウトン粘度に依存する。 通常ポリエステル例えばポリエチレンテレフタ
レートでは、細化過程で形成される複屈折率
（Δn）は、0.12でこれ以上高くならないことが知
られている。 細化が充分完了していない領域で糸条表層の
Δnが高くなれば、高速紡糸特有のネツキング現
象を生じ結晶化を生じ糸層の内外層Δn差を著し
く大きくし、更に欠陥部が増大される。このた
め、引取速度を高くするほど完成糸の強度は低下
することが知られている。 このような現象はポリアミドでも確認される。
このような現象を解決する方法として糸条の表面
と内層の溶融粘度差を利用して張力が著しく表層
のみに掛かることを防止することができる。 このような方法は、複合糸条法を用いてシー
ス・コア繊維を作る方法が利用できる。本発明者
らの検討結果では、シース部に低溶融粘度物を、
コア部に高溶融粘度物を用いて行うのがよく、更
にシース部表層とコア部内層との溶融粘度差は、
500ポイズ以上が必要である。500ポイズ以下の場
合内外層のΔn差は、大きく低速紡糸で得られる
ような強度の糸条は得られないので好ましくな
い。本発明を適用したポリエチレンテレフタレー
トの場合で単孔当りの吐出量が2.4ｇ／分以上の
ときは、細化完了点が紡糸口金面下1m近くにな
り、1m以内で集束すると融着糸を生じ断糸する。 このような問題点の解決には、高効率冷却法が
適用される。すなわち、空気冷媒と共に比熱の高
い液体ミストを冷却媒体に用いることで気化熱を
も利用することとなり、高吐出量域においても細
化完了点が短かくなり、1m以内で集束すること
が可能となる。液体ミストは比熱、気化熱の大き
い水が好ましい。 なお、同一粘度の吐出糸条にこの高効率冷却法
を用いると、著しく非対称性が高くなり、立体巻
縮糸を得ることができる。 このような方法を用いて、超高速紡糸域におい
ても低速紡糸域で得られると同等の強度を有する
繊維を高効率で生産することが可能となつた工業
的意義は大きいものがある。 以下実施例をもつて本発明を具体的に説明す
る。 実施例 １ 固有粘度（テトラクロルエタン／フエノール＝
４／６、30℃溶媒中）0.60のポリエチレンテレフ
タレートを、285℃にて単孔当りの吐出量を変更
して吐出した糸条を0.4m／秒の冷却風にて冷却
細化せしめ、紡糸口金面と8000m／分の表面速度
回で回転する第１引取ローラ巻取ローラの糸条接
触点間の距離Ｌ（cm）を変更しつつ8000m／分の
引取速度で引取つた。本例における紡糸調子を第
１表に示した。

【表】 実施例 ２ 固有粘度0.60のポリエチレンテレフタレートを
コア部に固有粘度0.45及び0.55のポリエチレンテ
レフタレートをシース部になるように複合ノズル
を用いて280℃にて単孔当り2.4ｇ／分にて吐出さ
せ、紡糸口金面より３cm下方位置より、粒径0.5μ
の水のミストを容積比で２％含有する冷却風を
0.4m／秒の風速で紡出糸条に吹き付けて冷却固
化させ、紡糸口金面と8000m／分の表面速度で回
転する第１引取ローラの糸条接触点（集束点）間
の距離を80cmとし、8000m／分の引取速度で引き
取つた。 比較のために固有粘度0.60のポリエチレンテレ
フタレートを単成分紡糸口金を用いて280℃にて
単孔当り吐出量2.4ｇ／分にて吐出させ、紡出糸
条を常法により室温の0.4m／秒の冷却風にて冷
却した後、紡糸口金面より2m下方の位置で第１
引取ローラにて集束して1500m／分で巻取り、次
いでこの未延伸糸を通常の延伸機により、80℃で
3.7倍に延伸して延伸糸を得た。 本例及び比較例の場合の紡糸調子並びに得られ
た糸条（延伸糸）の強伸度物性を第２表に示し
た。

【表】 第２表より、本発明によれば良好な紡糸調子の
もとで、強伸度物性が従来一般の低速紡糸・延伸
方式による場合とほぼ同等の繊維が超高速度で得
られることがわかる。 実施例 ３ 固有粘度0.60のポリエチレンテレフタレートを
単成分紡糸口金を用いる以外は実施例２−１と同
一の紡糸条件で超高速紡糸して得た。かくして得
た繊維を弛緩熱処理したところ、三次元立体巻縮
糸が得られた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱可塑性高分子重合体を紡糸口金を通して溶
   融紡出し、紡出糸条を冷却固化後6000m／分を越
   える高速度で引取るに際し、紡出糸条の冷却を、
   紡糸口金より少なくとも２cm以上隔てて下方で液
   体ミストを吹き付けて行ない且つ、紡糸口金面と
   糸条が第１引取ローラに接触する点との距離を
   1m以下にすることを特徴とする高速紡糸方法。 ２ 紡出される糸条のシース部とコア部の溶融粘
   度差が紡糸口金の紡糸孔出口において少なくとも
   500ポイズ以上であり、かつコア部の方がシース
   部より溶融粘度が高い高分子重合体を溶融紡出す
   る特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 紡出糸条の冷却を、紡糸口金面より２cm以上
   下方で液体ミストを吹き付けて行なう特許請求の
   範囲第１項又は第２項記載の方法。