JPH024693B2 - - Google Patents
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- JPH024693B2 JPH024693B2 JP61117641A JP11764186A JPH024693B2 JP H024693 B2 JPH024693 B2 JP H024693B2 JP 61117641 A JP61117641 A JP 61117641A JP 11764186 A JP11764186 A JP 11764186A JP H024693 B2 JPH024693 B2 JP H024693B2
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- polyester
- yarn
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- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明はポリエステル繊維の製造方法、更に詳
しくは高モジユラス、低収縮で且つ耐疲労性に優
れたゴム構造物補強用に適したポリエステル繊維
の製造方法に関する。
(ロ) 従来の技術
ポリエステル繊維、特にポリエチレンテレフタ
レート繊維は強度、弾性率、寸法安定性において
バランスよく、優れた特性を有するがゆえにタイ
ヤ、Vベルト、コンベアベルト等のゴム構造物補
強用として広く使用されている。近年、その使用
分野が拡大され、特にラジアルタイヤのカーカス
材用素材としてのレーヨン代替や、産資用途での
ビニロン代替として用いるために、とりわけ高モ
ジユラス化、低収縮化への要求が強まつてきた。
このような要求に対して高モジユラス、低収縮
で且つ耐疲労性の優れたポリエチレンテレフタレ
ート繊維の製造法として多くの方法が提案されて
いる(特開昭53−58032号公報、特開昭57−
154410号公報、特開昭58−203112号公報、特開昭
57−161119号公報、特開昭58−23914号公報、特
開昭58−98419号公報、特開昭59−1713号公報、
特開昭59−15513号公報、特開昭59−21714号公
報、特開昭59−53716号公報、特開昭59−66515号
公報)。
これらの方法はポリエチレンテレフタレートを
溶融紡糸した後、1000〜3000m/分の比較的高紡
速、高張力下で引き取ることにより、比較的高配
向(複屈折にして2000〜6000×10-5)の未延伸糸
を得、これらを比較的低倍率(1.5〜4.0倍)で延
伸、熱処理するものである。
かかる方法により得られた繊維は、従来の技術
思想による高強度タイプの繊維(以下、従来糸と
言う)、即ち溶融紡糸した後、1000m/分以下の
低紡速、低張力で引き取つた低配向の未延伸糸
(複屈折1000×10-5以下)を高倍率(4〜7倍)
で延伸、熱処理して得られるものと比較して、強
度ではやや劣るもののモジユラス−収縮の関係で
は極めて優れている。例えばラジアルタイヤのカ
ーカス材として用いた場合は、乗心地や操縦安定
性といつたタイヤ性能の向上やタイヤの不良率減
少などの生産性向上に大きく貢献するものであ
る。
しかしながら、このような優れた特性を有する
一方、これらのポリエステル繊維は、従来糸に比
較して延伸プロセスにおける単糸切れや断糸が発
生し易く、また製品チーズの毛羽、ループも多い
など、延伸性が著しく悪いという問題がある。こ
れらの問題は、延伸速度が4000〜6000m/分に達
する紡糸直接延伸プロセスにおいては、その高速
化による延伸性低下も加わつて致命的なレベルで
ある。
高モジユラス、低収縮性ポリエステル繊維の高
速直延伸におけるこれら問題点に対して、延伸プ
ロセスや延伸条件の改善が提案されている。これ
らには、多段延伸での倍率配分の改善(特開昭59
−15513号公報)、この多段延伸法と1段目での加
熱水蒸気の延伸点固定装置を組み合わせる方法
(特開昭59−66515号公報)、熱ピンや熱板を用い
る方法(特開昭59−21714号公報)、延伸ゾーンで
の高速流体による交絡処理を行なう方法(特開昭
59−53716号公報)などがある。しかしながら、
いずれも未延伸糸の特性を考慮した改善策ではな
く、そ効果も充分とは言えない。
(ハ) 発明の目的
本発明の目的とするところは高モジユラス、低
収縮性ポリエステル繊維を良好な延伸性のもとで
効率的に高速直延伸する方法を提供することにあ
る。
(ニ) 発明の構成
本発明による高モジユラス、低収縮性ポリエス
テル繊維の製造方法は、比較的高配向の未延伸糸
の高速直延伸における新規な延伸方法である。即
ち、エチレンテレフタレートが主たる構成単位
で、固有粘度が0.85以上のポリエステルを溶融紡
糸し、冷却固化し、紡速1800m/分以上で引取つ
た複屈折率3000×10-5以上の未延伸糸を引続いて
延伸して高モジユラス、低収縮性ポリエステル繊
維を製造するに際し、
(イ) 2段以上の多段延伸し、
(ロ) 延伸ローラ群の最終延伸段の延伸ローラを除
く全ローラの表面温度を該ポリエステルのガラ
ス転移温度以下にし、
(ハ) 最終延伸段の延伸ローラの表面温度を150〜
250℃とすることを特徴とするポリエステル繊
維の製造方法である。
本発明において言うポリエステルとは、テレフ
タル酸成分とエチレングリコール成分とからなる
ポリエチレンテレフタレートを主たる対象する
が、テレフタル酸成分の一部通常10モル%以下を
他のジカルボン酸成分で置き換えたポリエステル
であつても、及び/又はエチレングリコール成分
の一部通常10モル%以下を他のジオール成分で置
き換えたポリエステルであつてもよい。また、か
かるポリエステルには必要に応じて例えば改質
剤、安定剤等を任意に使用してもよい。
本発明におけるポリエステル繊維の重合度は、
最終製品において充分な強度を発揮するとともに
ゴム構造物補強用繊維としての過酷な使用条件に
おける強度劣化に耐え得るため、固有粘度(IV)
で表わして0.8以上、特には0.83〜0.98の範囲が好
ましい。また同時にゴム構造物補強用繊維として
のゴム中での耐熱性、とりわけ耐加水分解性が耐
アミン分解性等の化学安定性の向上のために末端
カルボキシル基濃度を20当量/106グラム以下に
するので好ましく、15当量/106グラム以下にす
るのが特に好ましい。
本発明における未延伸糸は複屈折率が3000×
10-5以上であることが、得られる延伸糸、さらに
はゴム構造物補強用製品としての要求性能を満足
させるために必要である。このような未延伸糸は
以下の如き方法で得られる。即ち、固有粘度が
0.85以上、好ましくは0.90〜1.15のポリエステル
を延伸熱処理後の単糸デニールが所定の値(通常
1〜10デニール、好ましくは2〜5デニール)に
なる如く吐出量を調整して溶融状態で紡出し、冷
却条件を調整して固化せしめ、引取速度1800m/
分以上、好ましくは2000m/分以上で引取ること
によつて得られる。この際、上記のカルボキシル
基濃度の調整には、種々の方法を採用することが
可能である。例えば、
(1) 特公昭44−27911号公報の如く溶融状態のポ
リエステルにフエニルグリシジルエーテルを反
応させる方法、
(2) 特公昭45−41235号公報の如く溶融状態のポ
リエステルに線状ポリエステルカーボネートを
反応させる方法、
(3) 特公昭47−12891号公報の如くポリエステル
にエチレンオキサイドを反応させる方法、
(4) 特公昭48−35953号公報の如くポリエステル
にシユウ酸のグリコールエステル又はシユウ酸
ポリエステルを反応させる方法、
(5) 特公昭48−41713号公報の如くポリエステル
に環状カーボネートを反応させる方法、
(6) 特公昭49−5233号公報の如くポリエステルに
ジアリールオキザレート類及び/又はジアリー
ルマロネート類とジアリールカーボネート類を
反応させる方法、
(7) 米国特許第3193522号の如くポリエステルに
カルボジイミドを反応させる方法、
(8) 特開昭55−145734号公報の如くビス環状イミ
ノエーテルを反応させる方法
など所望の固有粘度や末端カルボキシル基量に応
じて随時採用することが可能である。特に、得ら
れる成型物の着色を避け、成型中で添加剤の分解
による発泡がなく、重合度を低下させることな
く、末端カルボキシル基量を20当量/106グラム
以下にする方法が好ましい。
本発明においては上記の特性を有する未延伸糸
を引き取り後、引続いて延伸する。延伸は2段延
伸又はそれ以上の多段延伸で行なう。即ち、上記
未延伸糸から所望の強度を有する延伸糸を得るに
は1.5〜3.0倍で延伸する必要があり、本発明の紡
糸直延伸プロセスでは紡速が1800〜3000m/分で
あることから延伸速度は、4000〜6000m/分と極
めて高くなる。このような高速直延伸プロセスで
は変形速度が極めて大きいため、通常のローラ加
熱タイプの延伸方法による1段延伸で高強度糸を
得ようとすると、断糸が多発し、目的とする強度
レベルに到達し得ない。
これに対し、スチームジエツトのような延伸点
固定装置を用いた1段延伸では、強度的には一応
のレベルが達成されるが単糸間や単糸内外層での
配向差を吸収しきれず、単糸切れが多発し、延伸
糸の毛羽やループが多く、良好な品位を保つた製
品を得るのは困難である。延伸段数としては得ら
れる延伸糸の性能向上メリツトと設備費、運転コ
スト等を考慮すると2〜3段が最も好ましい。
本発明における第2の重要な構成要素は、多段
延伸を構成する延伸ローラ群のうち、最終延伸ロ
ーラを除く全ローラの表面温度をTg(Tgはガラ
ス転移温度)以下にすることである。即ち、従来
の加熱ローラを用いる多段延伸においては、ロー
ラ表面温度は、Tg+α〜Tm−β(Tm:融点、
α:0〜50℃、β:20〜100℃)の範囲で前段か
ら後段に進むに従つて順次高温に加熱する方法が
一般的である。しかしながら本発明では全てTg
以下、好ましくはTg−40〜Tg更に好ましくは
Tg−30〜Tgにする。
延伸ローラ温度を従来の延伸法のようにTg以
上にすると、本発明で使用する比較的高配向のポ
リエステル未延伸糸は、内外層の構造差、いわゆ
るスキンコアが進んでおり、予熱配向での結晶化
が促進され、著しく延伸性が損われる。
これに対して延伸ローラ温度をTg以下とする
ことにより、均一な延伸の妨げとなる予熱配向過
程での結晶化を抑制し、延伸での断糸や単糸切れ
の発生が減少する。
延伸ローラ温度の制御方式としては、積極的に
加熱しないことによりTg以下の温度に調節する
ことが最も簡便であるが、場合によつては若干の
加熱によりTg以下の温度に調整してもよい。一
方、糸条の延伸配向や結晶化による発熱によりロ
ーラ温度がTg以下にコントロールできない場合
は、外部からの強制冷却手段を用いる必要があ
る。
最終延伸段の延伸ローラの表面温度は150〜250
℃とすることが必要である。最終延伸段の延伸ロ
ーラは極限レベルまで延伸配向を進めるととも
に、延伸後の結晶化を促進して延伸糸としての構
造を形成するのに充分な熱量を付与するものであ
り、150℃より低い温度では、得られる延伸糸は
極めて熱収縮率が高く、不安定なものになる。一
方、250℃より高い温度では、糸条のローラ表面
への融着等が発生し、操業性の低下を来たすよう
になる。また、本発明における延伸倍率の配分は
特に限定れるものではないが、特定の延伸段の延
伸倍率が全延伸倍率の90%を越えないようにする
ことが好ましい。
(ホ) 発明の効果
本発明によると比較的高配向の未延伸糸から高
速の紡糸直接延伸法にて高強度、高モジユラスで
且つ低収縮のポリエステル繊維を製造するに際し
て、極めて延伸性が良好で、断糸や単糸切れを抑
制することができ、得られる製品は毛羽・ループ
が少なく、良好な品位のものである。また、延伸
ローラをTg以下とするのに、非加熱ローラを用
いると、省エネルギーによるコストダウン効果も
期待される。
(ヘ) 実施例
以下に実施例をあげて本発明を説明する。なお
上記の説明及び実施例に記載した特性値は、以下
の方法で測定した。
(1) 荷重−荷伸曲線、乾熱収縮率
JISL1017に準じた方法で測定した。
(2) 固有粘度(IV)
オストワルド粘度計を用いて35℃のオルソク
ロロフエノール溶液にして測定した。
(3) 複屈折
偏光顕微鏡を用い、ブロムナフタレンを浸漬
液としペレツクコンペンセンターを用いたリタ
ーデーシヨン法により測定した。
実施例 1〜4
第1図で示した延伸装置を用いた。図中1は紡
糸筒、2はオイリングローラ、3は引取りローラ
(GR0)、4は第1延伸ローラ(GR1)、5は第2
延伸ローラ(GR2)、6は第3延伸ローラ
(GR3)、7はリラツクスローラ(GR4)、8はガ
イドローラ、9はワインダーである。
固有粘度(IV)が1.05のポリエチレンテレフタ
レートチツプを295℃で溶融し、孔径0.55mm、孔
数250個を有する紡糸口金より吐出し、吐出糸条
に直ちに25℃の冷却風(4Nm3/分)を吹きつけ
て急冷・固化させ、オイリングローラにて油剤を
付与し、2250〜2450m/分の周速を有する引取り
ローラ(GR0)で引取つて、固有粘度(IV)
0.93、末端カルボキシル基濃度(COOH)15、複
屈折率(△n)3950×10-5、密度(ρ)1.342の
未延伸糸を得た。引取つた未延伸糸は一旦巻取ら
ずに引続いて、第1延伸ローラ(GR1)との間で
1.05倍のプリストレツチを付与した後第2延伸ロ
ーラ(GR2)、第3延伸ローラ(GR3)で2段延
伸し、リラツクスローラ(GR4)で2〜4%のリ
ラツクス処理し、4800〜5000m/分で巻き取つて
1000デニール/250フイラメントの各種延伸糸を
得た。
第1表に本発明による未延伸糸の物性、延伸条
件、延伸糸品質、延伸性を実施例1〜4として示
した。
未延伸糸の物性は引取りローラGR0で採取した
未延伸糸条について測定したものである。
延伸条件ではGR0〜GR4のローラ温度を示すが
このうち、GR0と実施例1〜4のGR1,GR2は非
加熱であり、その他のローラは全て、加熱ローラ
である。
又、延伸倍率をDR0〜DR3及びTDRで示す。
DR0はプリストレツチでGR1周速/GR0周速、
DR1は1段目の延伸倍率でGR2周速/GR1周速、
DR2は2段目の延伸倍率でGR3周速/GR2周速、
DR3は収縮倍率でGR4周速/GR3周速、TDRは
全延伸倍率で巻取速度/GR0周速を各々意味す
る。
さらに延伸性については単糸切れはGR4ローラ
上での糸長1万m当りの単糸切れ回数を測定した
ものであり、断糸率は吐出量トン当りの断糸回数
を示す。
比較例 1〜3
上記実施例1〜4と同一の紡糸条件により未延
伸糸に対して延伸ローラGR1及び/又はGR2を第
1表に比較例1〜3に示した加熱した条件で2段
延伸した。結果は第1表に示した。
比較例 4、5
上記実施例1〜4と同一の紡糸条件による未延
伸糸に対してDR1にスチームジエツトによる延伸
点固定装置を設置して1段延伸(比較例4)及び
2段延伸(比較例5)を行つた。
【表】[Detailed Description of the Invention] (a) Industrial Application Field The present invention relates to a method for producing polyester fibers, and more specifically to a method for producing polyester fibers, which has high modulus, low shrinkage, and excellent fatigue resistance and is suitable for reinforcing rubber structures. Relating to a manufacturing method. (b) Conventional technology Polyester fibers, especially polyethylene terephthalate fibers, have well-balanced and excellent properties in strength, elastic modulus, and dimensional stability, and are therefore widely used for reinforcing rubber structures such as tires, V-belts, and conveyor belts. has been done. In recent years, the fields of its use have expanded, and there has been an increasing demand for high modulus and low shrinkage, especially for use as a substitute for rayon as a carcass material for radial tires and as a substitute for vinylon in industrial applications. Ta. In response to these demands, many methods have been proposed for producing polyethylene terephthalate fibers that have high modulus, low shrinkage, and excellent fatigue resistance (Japanese Patent Application Laid-open Nos. 58032-1982 and 1989-57-1).
Publication No. 154410, Japanese Patent Publication No. 58-203112, Japanese Patent Publication No. Sho
57-161119, JP 58-23914, JP 58-98419, JP 59-1713,
JP-A-59-15513, JP-A-59-21714, JP-A-59-53716, JP-A-59-66515). In these methods, polyethylene terephthalate is melt-spun and then spun at a relatively high spinning speed of 1000 to 3000 m/min under high tension, resulting in a relatively highly oriented material (2000 to 6000 x 10 -5 in terms of birefringence). Undrawn yarns are obtained, drawn at a relatively low magnification (1.5 to 4.0 times), and heat treated. The fibers obtained by this method are high-strength type fibers (hereinafter referred to as conventional yarns) based on conventional technical ideas, that is, low-oriented fibers that are melt-spun and then drawn at a low spinning speed of 1000 m/min or less and a low tension. undrawn yarn (birefringence 1000×10 -5 or less) at high magnification (4 to 7 times)
Although the strength is slightly inferior to that obtained by stretching and heat treatment, the modulus-shrinkage relationship is extremely superior. For example, when used as a carcass material for radial tires, it greatly contributes to improving tire performance such as ride comfort and handling stability, and to improving productivity by reducing the defective rate of tires. However, although these polyester fibers have such excellent properties, they are more prone to single fiber breakage and yarn breakage during the drawing process than conventional yarns, and there are many fuzz and loops in the product cheese. There is a problem with extremely bad sex. These problems are fatal in the spinning direct drawing process where the drawing speed reaches 4,000 to 6,000 m/min, together with the deterioration in drawing properties due to the increased speed. To address these problems in high-speed direct drawing of high modulus, low shrinkage polyester fibers, improvements in the drawing process and drawing conditions have been proposed. These include improvements in magnification distribution in multi-stage stretching (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 59/1989)
-15513), a method that combines this multi-stage stretching method with a heating steam stretching point fixing device in the first stage (Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-66515), a method using hot pins or hot plates (Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-1986) -21714), a method of entangling with high-speed fluid in the stretching zone (Japanese Patent Laid-Open Publication No. 21714),
59-53716). however,
None of these measures take into account the characteristics of undrawn yarn, and their effects cannot be said to be sufficient. (c) Object of the Invention The object of the present invention is to provide a method for efficiently straight-drawing high-modulus, low-shrinkage polyester fibers at high speed while maintaining good drawability. (d) Structure of the Invention The method for producing high modulus, low shrinkage polyester fibers according to the present invention is a novel drawing method for high-speed direct drawing of relatively highly oriented undrawn yarns. That is, polyester whose main constituent unit is ethylene terephthalate and has an intrinsic viscosity of 0.85 or more is melt-spun, cooled and solidified, and undrawn yarn with a birefringence of 3000 x 10 -5 or more is drawn at a spinning speed of 1800 m/min or more. When subsequently drawing to produce a high modulus, low shrinkage polyester fiber, (a) multi-stage drawing of two or more stages, and (b) the surface temperature of all rollers in the group of drawing rollers except for the final drawing stage roller. (c) The surface temperature of the stretching roller in the final stretching stage is set to 150 to 150°C.
This is a method for producing polyester fiber characterized by heating at 250°C. The polyester used in the present invention mainly refers to polyethylene terephthalate consisting of a terephthalic acid component and an ethylene glycol component, but it is also a polyester in which a portion of the terephthalic acid component, usually 10 mol% or less, is replaced with another dicarboxylic acid component. It may also be a polyester in which a part of the ethylene glycol component, usually 10 mol % or less, is replaced with another diol component. Furthermore, for example, a modifier, a stabilizer, etc. may be optionally used in the polyester as required. The degree of polymerization of the polyester fiber in the present invention is
In order to demonstrate sufficient strength in the final product and to withstand strength deterioration under harsh usage conditions as a fiber for reinforcing rubber structures, the intrinsic viscosity (IV)
It is preferably 0.8 or more, particularly preferably in the range of 0.83 to 0.98. At the same time, in order to improve chemical stability such as heat resistance, especially hydrolysis resistance, and amine decomposition resistance in rubber as fibers for reinforcing rubber structures, the concentration of terminal carboxyl groups is reduced to 20 equivalents/10 6 grams or less. Therefore, it is preferable, and it is particularly preferable that the amount is 15 equivalents/10 6 grams or less. The undrawn yarn in the present invention has a birefringence of 3000×
10 -5 or more is necessary in order to satisfy the required performance of the resulting drawn yarn and further as a product for reinforcing rubber structures. Such undrawn yarn can be obtained by the following method. That is, the intrinsic viscosity is
Polyester of 0.85 or more, preferably 0.90 to 1.15, is spun in a molten state by adjusting the discharge rate so that the single filament denier after drawing heat treatment becomes a predetermined value (usually 1 to 10 denier, preferably 2 to 5 denier). , adjust cooling conditions to solidify, take-up speed 1800m/
It is obtained by drawing at a speed of at least 2000 m/min, preferably at least 2000 m/min. At this time, various methods can be employed to adjust the above carboxyl group concentration. For example, (1) a method of reacting phenyl glycidyl ether with molten polyester as in Japanese Patent Publication No. 44-27911; (2) a method of reacting linear polyester carbonate with molten polyester as in Japanese Patent Publication No. 45-41235; (3) A method of reacting polyester with ethylene oxide as in Japanese Patent Publication No. 47-12891, (4) A method of reacting polyester with glycol ester of oxalic acid or oxalic acid polyester as in Japanese Patent Publication No. 48-35953. (5) A method of reacting polyester with a cyclic carbonate as in Japanese Patent Publication No. 48-41713, (6) A method of reacting polyester with diaryl oxalates and/or diarylmalonates as in Japanese Patent Publication No. 49-5233. (7) A method of reacting a polyester with a carbodiimide as in U.S. Pat. No. 3,193,522, (8) A method of reacting a bis-cyclic imino ether as in JP-A-55-145734, etc. as desired. It is possible to adopt it at any time depending on the intrinsic viscosity and the amount of terminal carboxyl groups. Particularly preferred is a method in which the amount of terminal carboxyl groups is reduced to 20 equivalents/10 6 grams or less without causing coloring of the resulting molded product, without causing foaming due to decomposition of additives during molding, and without reducing the degree of polymerization. In the present invention, after the undrawn yarn having the above-mentioned characteristics is taken off, it is subsequently drawn. Stretching is carried out by two-stage stretching or more multi-stage stretching. That is, in order to obtain a drawn yarn having the desired strength from the above-mentioned undrawn yarn, it is necessary to draw it by a factor of 1.5 to 3.0 times, and since the spinning speed is 1800 to 3000 m/min in the direct spinning drawing process of the present invention, The speed is extremely high, 4000-6000 m/min. In such a high-speed direct drawing process, the deformation speed is extremely high, so if you try to obtain high-strength yarn with one-stage drawing using the normal roller heating type drawing method, yarn breakage will occur frequently and it will be difficult to reach the desired strength level. I can't. On the other hand, one-stage drawing using a drawing point fixing device such as a steam jet achieves a certain level of strength, but cannot fully absorb the orientation differences between single yarns and between the inner and outer layers of single yarns. , single yarn breakage occurs frequently, and there are many fluffs and loops in the drawn yarn, making it difficult to obtain a product that maintains good quality. The number of drawing stages is most preferably 2 to 3 stages, considering the merit of improving the performance of the drawn yarn obtained, equipment costs, operating costs, etc. The second important component of the present invention is to make the surface temperature of all the rollers, excluding the final stretching roller, of the group of stretching rollers constituting the multistage stretching to be below Tg (Tg is the glass transition temperature). That is, in multistage stretching using conventional heating rollers, the roller surface temperature ranges from Tg+α to Tm−β (Tm: melting point,
A common method is to sequentially heat to higher temperatures from the first stage to the second stage within a range of α: 0 to 50°C, β: 20 to 100°C. However, in the present invention, all Tg
Below, preferably Tg-40 to Tg, more preferably
Adjust to Tg-30~Tg. When the drawing roller temperature is set above Tg as in the conventional drawing method, the relatively highly oriented undrawn polyester yarn used in the present invention exhibits a structural difference between the inner and outer layers, a so-called skin core, and crystallization in the preheated orientation. , and the stretchability is significantly impaired. On the other hand, by setting the stretching roller temperature to Tg or lower, crystallization during the preheating orientation process that impedes uniform stretching is suppressed, and the occurrence of yarn breakage and single fiber breakage during stretching is reduced. The easiest way to control the stretching roller temperature is to adjust the temperature to below Tg by not actively heating it, but in some cases it may be possible to adjust the temperature to below Tg by slightly heating it. . On the other hand, if the roller temperature cannot be controlled below Tg due to heat generation due to yarn stretching or crystallization, it is necessary to use external forced cooling means. The surface temperature of the stretching roller in the final stretching stage is 150 to 250
It is necessary to keep the temperature at ℃. The drawing rollers in the final drawing stage advance the drawing orientation to the ultimate level and provide sufficient heat to promote crystallization after drawing and form the structure of the drawn yarn, at a temperature lower than 150°C. Then, the drawn yarn obtained has an extremely high heat shrinkage rate and becomes unstable. On the other hand, if the temperature is higher than 250°C, the yarn may become fused to the roller surface, resulting in a decrease in operability. Furthermore, although the distribution of stretching ratios in the present invention is not particularly limited, it is preferable that the stretching ratio of a specific stretching stage does not exceed 90% of the total stretching ratio. (E) Effects of the Invention According to the present invention, when producing high-strength, high-modulus, and low-shrinkage polyester fibers from relatively highly oriented undrawn yarns by a high-speed spinning direct drawing method, it is possible to obtain extremely good drawability. , yarn breakage and single yarn breakage can be suppressed, and the resulting product has few fuzz and loops and is of good quality. Furthermore, if a non-heated roller is used to maintain the Tg or lower of the stretching roller, a cost reduction effect due to energy saving is expected. (F) Examples The present invention will be explained below with reference to Examples. Note that the characteristic values described in the above explanation and examples were measured by the following method. (1) Load-stretching curve, dry heat shrinkage rate Measured according to JISL1017. (2) Intrinsic viscosity (IV) Measured using an Ostwald viscometer as an orthochlorophenol solution at 35°C. (3) Birefringence Birefringence was measured using a polarizing microscope and the retardation method using a Pelleck compen center using bromnaphthalene as an immersion liquid. Examples 1 to 4 The stretching apparatus shown in FIG. 1 was used. In the figure, 1 is the spinning tube, 2 is the oiling roller, 3 is the take-up roller (GR 0 ), 4 is the first drawing roller (GR 1 ), and 5 is the second drawing roller.
A stretching roller (GR 2 ), 6 a third stretching roller (GR 3 ), 7 a relaxation roller (GR 4 ), 8 a guide roller, and 9 a winder. Polyethylene terephthalate chips with an intrinsic viscosity (IV) of 1.05 are melted at 295°C, discharged from a spinneret with a hole diameter of 0.55 mm and 250 holes, and the discharged yarn is immediately exposed to cooling air at 25°C (4 Nm 3 /min). The mixture is sprayed to cool and solidify rapidly, applied with an oil agent using an oiling roller, and taken off with a take-up roller (GR 0 ) with a circumferential speed of 2250 to 2450 m/min to obtain an intrinsic viscosity (IV).
An undrawn yarn having a terminal carboxyl group concentration (COOH) of 15, a birefringence (Δn) of 3950×10 −5 and a density (ρ) of 1.342 was obtained. The undrawn yarn that has been taken off is not wound up once, but is subsequently passed between the first drawing roller (GR 1 ).
After applying a pre-stretch of 1.05 times, it is stretched in two stages with a second stretching roller (GR 2 ) and a third stretching roller (GR 3 ), and then subjected to a relaxation treatment of 2 to 4% with a relaxing roller (GR 4 ). Winding at 5000m/min
Various drawn yarns of 1000 denier/250 filament were obtained. Table 1 shows the physical properties, drawing conditions, drawn yarn quality, and drawability of undrawn yarns according to the present invention as Examples 1 to 4. The physical properties of the undrawn yarn were measured on the undrawn yarn taken with a take-up roller GR 0 . The stretching conditions show roller temperatures GR 0 to GR 4 , of which GR 0 and GR 1 and GR 2 of Examples 1 to 4 are unheated, and all other rollers are heated rollers. Further, the stretching ratio is expressed as DR 0 to DR 3 and TDR.
DR 0 is pre-stretch, GR 1 lap speed/GR 0 lap speed,
DR 1 is the first stage stretching ratio: GR 2 circumferential speed/GR 1 circumferential speed,
DR 2 has GR 3 circumferential speed/GR 2 circumferential speed at the second stage stretching ratio,
DR 3 means GR 4 circumferential speed/GR 3 circumferential speed as a shrinkage magnification, and TDR means winding speed/GR 0 circumferential speed as a total stretching magnification. Furthermore, regarding drawability, single yarn breakage is measured by the number of single yarn breaks per 10,000 m of yarn length on a GR 4 roller, and yarn breakage rate indicates the number of yarn breaks per ton of yarn output. Comparative Examples 1 to 3 The undrawn yarn was spun under the same spinning conditions as Examples 1 to 4 above, and the drawing rollers GR 1 and/or GR 2 were heated under the heated conditions shown in Comparative Examples 1 to 3 in Table 1. It was stretched in stages. The results are shown in Table 1. Comparative Examples 4 and 5 Undrawn yarn under the same spinning conditions as Examples 1 to 4 above was subjected to one-step drawing (Comparative Example 4) and two-step drawing by installing a drawing point fixing device using a steam jet in DR 1 . (Comparative Example 5) was carried out. 【table】
第1図は本発明の方法を実施するに適した紡糸
直接延伸装置の代表的な一例を示す図である。
1:紡糸筒、Y:糸条、2:オイリングロー
ラ、3:GR0(引取りローラ)、4:GR1(第1延
伸ローラ)、5:GR2(第2延伸ローラ)、6:
GR3(第3延伸ローラ)、7:GR4(リラツクスロ
ーラ)、8:ガイドローラ、9:ワインダー。
FIG. 1 is a diagram showing a typical example of a spinning direct drawing apparatus suitable for carrying out the method of the present invention. 1: Spinning cylinder, Y: Yarn, 2: Oiling roller, 3: GR 0 (take-up roller), 4: GR 1 (first drawing roller), 5: GR 2 (second drawing roller), 6:
GR 3 (third stretching roller), 7: GR 4 (relaxation roller), 8: guide roller, 9: winder.
Claims (1)
で、固有粘度が0.85以上であるポリエステルを溶
融紡糸し、冷却固化し、紡速1800m/分以上で引
取つた複屈折率3000×10-5以上の未延伸糸を引続
いて延伸して高モジユラス、低収縮性ポリエステ
ル繊維を製造するに際し、 (イ) 2段以上の多段延伸し、 (ロ) 延伸ローラ群の最終延伸段の延伸ローラを除
く全ローラの表面温度を該ポリエステルのガラ
ス転移温度以下にし、 (ハ) 最終延伸段の延伸ローラの表面温度を150〜
250℃とすることを特徴とするポリエステル繊
維の製造方法。[Scope of Claims] 1 Polyester whose main constituent unit is ethylene terephthalate and whose intrinsic viscosity is 0.85 or more is melt-spun, cooled and solidified, and taken at a spinning speed of 1800 m/min or more, and has a birefringence of 3000×10 -5 or more. When producing a high modulus, low shrinkage polyester fiber by successively drawing the undrawn yarn of The surface temperature of all rollers is set to be below the glass transition temperature of the polyester, and (c) the surface temperature of the stretching rollers in the final stretching stage is set to 150 to
A method for producing polyester fiber characterized by heating at 250°C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11764186A JPS62276016A (en) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | Production of polyester yarn |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11764186A JPS62276016A (en) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | Production of polyester yarn |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62276016A JPS62276016A (en) | 1987-11-30 |
| JPH024693B2 true JPH024693B2 (en) | 1990-01-30 |
Family
ID=14716720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11764186A Granted JPS62276016A (en) | 1986-05-23 | 1986-05-23 | Production of polyester yarn |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62276016A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994011550A1 (en) * | 1992-11-10 | 1994-05-26 | Toray Industries, Inc. | Method and apparatus for producing polyester fiber |
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Families Citing this family (1)
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Family Cites Families (1)
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| US4414169A (en) * | 1979-02-26 | 1983-11-08 | Fiber Industries, Inc. | Production of polyester filaments of high strength possessing an unusually stable internal structure employing improved processing conditions |
-
1986
- 1986-05-23 JP JP11764186A patent/JPS62276016A/en active Granted
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|---|---|---|---|---|
| WO1994011550A1 (en) * | 1992-11-10 | 1994-05-26 | Toray Industries, Inc. | Method and apparatus for producing polyester fiber |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62276016A (en) | 1987-11-30 |
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