JPH03213514A

JPH03213514A - ナイロン６繊維の製造方法

Info

Publication number: JPH03213514A
Application number: JP669190A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Ikeda; 均池田; Kazuhiro Shibagaki; 和広柴垣; Norihisa Yamaguchi; 山口　紀久
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1990-01-16
Filing date: 1990-01-16
Publication date: 1991-09-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本発明はナイロン６繊維の簡略化された直接紡糸延伸法
に関する。更に詳しくは、本発明は溶融吐出されたナイ
ロン６糸条を冷却した後で加熱して延伸し、しかる後高
速度で巻取る高生産性の製造方法の改良に関するもので
ある。

〈従来の技術〉従来より、ナイロン６繊維の生産工程を合理化するため
に、溶融吐出したポリアミド糸条を冷却固化してから第
１０−ルで引取り、引き続き第２０−ルとの間で延伸し
巻取る方法は知られている。

この方法では、延伸のために前述の如く２つのローラー
に糸条を多数回巻回させる延伸方式が採用されることか
ら、紡糸引取り速度を１０００ｍ／分程度にして、しか
る後３〜４倍に延伸し熱処理して巻取るのが通常である
。というのは紡糸引取り速度を高くするにつれて糸条の
内部構造が配向するため、引き続いて行われる延伸にお
いて延伸倍率を低くしないと延伸できず、結果的には高
速度で引き取った結晶構造を崩すことができずγ型結晶
が多いものとなる。従って、このようにして得られた糸
条は本質的にはｐｏｙ　（部分配向糸〉と同じで、初期
ヤング率が低く、染色堅牢性の低いもので、３０００ｍ
／分以上の引取り速度で紡糸し、引き続いて延伸する、
いわゆる高速紡糸延伸方法はその生産性が高いにもかか
わらずあまり採用されていない。

一方、ローラー間での延伸は行わず、代りに吐出糸条を
高速で引き取って、加熱筒中で延伸して巻取る方法が種
々提案されている。そして、ナイロン６繊維については
、特開昭５４−１５０２４に具体的方法が紹介されてい
る。しかし、このような方法で得られた繊維は、高速で
紡糸されて配向度が高くなっているにもかかわらず、フ
ロー延伸されるために、残留収縮応力が少く、続く工程
で熱処理をしなくても巻取れるが本質的にはＰＯＹ　（
部分配向糸）と同じもので結晶構造がγ型になっている
。

一方、吐出糸条を高速で引き取る際に加熱面に接触させ
て結晶配向延伸させることが西独特許公開公報第２１１
７６５９号に開示されている。しかし、この方法も特開
昭５６−４７１０号公報に示されているように、引取速
度を３５００ｍ／分以上に高めると、糸切れが多発し工
業的生産が不可能となる。このような問題の解決策とし
て、特開昭５６−４７１０号公報には加熱面の長さを２
〜３０ｃｍに短くして、かつその表面温度を４５０〜６
５０℃にして、高速で引き取る方法が提案されている。

しかし、この場合は糸条の融点よりはるかに高い温度で
処理するなめに、実質的にはフロー延伸されており、依
然としてγ型結晶の多いポリアミド繊維になってしまう
。

ナイロン６吐出糸条を高速で引取り、延伸された繊維を
得るに際して問題となるγ型結晶の多い構造生成を避け
るために、特開昭６３−２４３３１９号公報では１０．
０００ｍ／分以上の速度で巻取ることが提案されている
。しかし、現下の情勢では８，０００ｍ／分を越す高速
紡糸巻取装置の価格が高く、むしろ、２つの延伸ローラ
ーを用いて延伸して巻取る方式の方がコストが安くなる
ばかりでなく、高速で引き取っても曳糸中に糸切れが少
くなるようなナイロン６ポリマーもなく実際的でない。

く解決しようとする問題点〉上述したように生産性を高めるなめに、ナイロン６の溶
融吐出糸条を高速で引取り、巻取るに際して最終的な結
晶構造をα型にし、かつ低廉な設備で、しかも糸切れの
少い状態で生産する手段が待ち望まれていた。従って、
本発明はこれらの問題を解決する方法を提供するもので
ある。

〈問題を解決するための手段〉本発明者らは、上記問題点を解決するなめ鋭意検討した
結果、溶融吐出後冷却されたナイロン６糸条を、特定の
状態に維持された加熱板上で摺動延伸させることによっ
て、糸切れの発生しない状態で結晶配向延伸できること
を発見し、またその様な延伸で生じる残留収縮応力は特
殊な熱処理によって緩和させることができ、従って巻取
りが可能であることを着想して本発明を完成させるに至
っな。

かくして、本発明によれば、溶融吐出されなナイロン６
糸条を冷却した後で、その結晶化開始温度（Ｔｃ）より
も高く、かつ融点（Ｔｍ）よりも低い温度に加熱された
プレートに３５〜７０ｃｍ接触させることにより延伸し
、次いで４０００〜６０００ｍ／分の速度で引き取り、
しかる後１５０℃より高くＴｍより低い温度で熱処理し
て巻取ることを特徴とするナイロン６繊維の製造方法が
提供される。

本発明を更に詳細に説明する。本発明によれば、溶融吐
出されたナイロン６糸条を冷却固化した後、その結晶化
開始温度よりも高い温度に加熱されたプレートに接触さ
せ引取るときに、０．７ｇ／ｄｅ以上の張力があると、
結晶配向延伸が生じることが発見されなのである。そし
て、この０．７ｇ／ｄｅ以上の張力を付与させるために
は４５００ｍ／分以上の速度で引き取ることが必要であ
る。一方、引取速度を６０００ｍ／分を越える状態にす
ると引き取り張力が高くなりすぎて吐出糸条がその張力
に抗しきれなくなってフィラメント切れを起すので本発
明の目的を達成することができなくなる。

これに対して、別延工程のように低速で、かつ延伸前の
糸条の配向が進んでいない場合は、常温においても、結
晶配向延伸が可能である。しかし、高速度で吐出糸条を
引取る場合には、分子配向が進んでいることもあって、
前記の加熱温度を特定の温度、すなわちナイロン６の結
晶化開始温度（Ｔｃ）よりも高い温度にする必要があり
、その際フロー延伸ができないように融点よりも低い温
度に抑える必要がある。

さらには、結晶配向延伸を生じしめるなめには、延伸点
の固定が必要である。そのためには、吐出・冷却された
糸条を加熱し糸条の温度が結晶化開始温度より高くかつ
、融点より低い温度に達したときに一気に延伸が生じ、
ネックを形成するように加熱プレートに糸を接触させる
必要がある。高速度で引き取られた冷却糸条を結晶化開
始温度まで高めるためには、３５ｃｍ以上の接糸長が必
要である。３５ｃｍ未満の加熱プレート長で、融点以上
の温度のプレートに冷却糸条を高速度（高張力）で接触
させると糸条を構成するフィラメントが切断するか、フ
ロー延伸が生じる。

一方、この加熱プレート長を７９ｃｍ以上にすると、摺
動、擦過時間が長くなりすぎ、フィラメントに疵かつい
たり、フィラメント切れが生じる。

なお、本発明において、溶融吐出されたナイロン６糸条
を十分に冷却せずに加熱されたプレートに接触させると
、結晶配向を行うことができずフロー延伸になってしま
うので、吐出糸条は完全に冷却、固化されて後加熱プレ
ートに接触させて延伸しなければならない。

本発明において、結晶配向延伸されたナイロン６繊維は
残留収縮応力が高く、紡糸・延伸をワンステップで行い
巻取る際には、加熱セットを行うことが必要である。そ
のときの温度は１５０℃ないしＴｍが適切である。熱セ
ツト温度がＴｃより高いと再結晶化の懸念もあるが、−
旦配向結晶化した糸条は、高速度で処理する限り、その
ようなことは起らず、非晶分子鎖の歪が解消し残留収縮
応力が低下し、巻取った後のパッケージの形状の経時変
化の少い、良好な巻姿のものが得られる。加熱セット温
度が１５０℃未満では、熱セツト効果が十分でなく、他
方Ｔｍを越えると結晶の融解が開始するので好ましくな
い。

本発明において、結晶開始温度（Ｔｃ）とは、冷却され
たポリマーを昇温させなときに、結晶化速度がピークに
なる温度で、ナイロン６の場合的１３０℃と求められる
。また、ここでは融解エントロピーがピークを示す温度
を融点（Ｔｍ）というが、本発明ではα型結晶の融点２
２４℃を指すくちなみにγ型のそれは２１８℃である）
。

本発明でいうナイロン６とはカプロラクタム出発原料と
して公知の重合法によって得られるもので、艶消割等添
加剤を含んでいてもよく、結晶構造を本質的に変化させ
ない程度の共重合体でもよい。

〈発明の作用と効果〉本発明は以上のような構成を採るので、高速で引取った
ナイロン６吐出糸条を加熱して高張力延伸をさせること
により、結晶配向延伸を可能ならしめ、その結果α型結
晶構造を形成し、染色堅牢性が、従来の低速紡糸延伸糸
差みとなる繊維を簡略なかつ安価な設備で高効率で生産
することができるばかりでなく、操業糸切れも少いナイ
ロン６繊維を製造することができるのである。

〈実施例〉以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１図面に示す工程で、極限粘度１．２０．　ＴｉＯ２を０
．０６ｗｔ％含有するナイロン６を２６５℃で溶融し口
金１より吐出し、２８℃の冷却空気２で冷却固化させ、
口金下５００ｃｍに設置した加熱プレート３に接触させ
た後、オイリングローラ−４で油剤を付与し、引き取り
ローラー５及び熱セツトローラー６を介してワインダー
７に７０デニール／３４フイラメントのナイロン６繊維
を巻取った。尚、熱セツトローラーにはセパレートロー
ラーを用いて５．５ターンさせた。

その際、紡糸引取り速度、ヒーター長、ヒーター温度、
熱セットローラー温度を変えて巻取り、強伸度、（２％
伸長時）初期モジュラス、およびＤＳＣによる融解熱ピ
ークを測定した。α型結晶は２２４℃、γ型結晶は２１
８℃に融解熱ピークを示す。

０Ｎｏ、２．３．４．７．１０および１４は本発明に従っ
たもので操業性ならびに巻取った繊維の染色堅牢性は問
題なかっな。Ｎｏ、　５及び６は染色堅牢性は良かった
が弱糸化しており、操業に耐えられないはど断糸が多発
した。Ｎｏ、　１３は熱処理が十分でないなめに、巻取
った後でパッケージが収縮して巻姿が悪く、商品価値の
ないものであった。Ｎｏ、　１４は結晶の再融解のため
弱糸となった。Ｎｏ、　６および９はプレートヒーター
上で結晶配向延伸が行われず、またＮｏ、　１１および
１２はプレートヒーターの温度が高すぎたなめにフロー
延伸が生じ、γ型結晶が混在して染色堅牢性が劣悪なも
のであった。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の工程の一実施態様を示す路線図である。１・・・口金２・・・冷却空気３・・・加熱プレート４・・・オイリングローラ− ５・・・引取りローラー２６・・・熱セツトローラー７・・・ワインダー

Claims

【特許請求の範囲】

溶融吐出されたナイロン６糸条を冷却した後で、その結
晶化開始温度（Ｔｃ）よりも高く、かつ融点（Ｔｍ）よ
りも低い温度に加熱されたプレートに３５〜７０ｃｍ接
触させることにより延伸し、次いで４０００〜６０００
ｍ／分の速度で引取り、しかる後１５０℃よりも高くＴ
ｍより低い温度で熱処理して巻取ることを特徴とするナ
イロン６繊維の製造方法。