JPH0329881B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は熱可塑性重合体からなる高配向繊維
を、高速紡糸法で製造する方法に関するものであ
る。更に詳しく述べるならば、延伸工程を経るこ
となく、溶融紡糸工程のみで、十分な実用特性を
有する、熱可塑性重合体からなる高配向繊維を、
紡糸速度5500ｍ／分以上、好ましくは6000ｍ／分
以上の超高速紡糸法で製造する方法に関するもの
である。 熱可塑性重合体を溶融紡糸し、高速度で巻取る
ことによつて、延伸工程を省略しても、実用上十
分な特性を有する繊維を得ることについては、例
えば、特公昭35−3104号公報、あるいは、繊維学
会誌、第33巻、No.５、T208ページなどによつて
既に知られている。上記文献によれば、例えばポ
リエチレンテレフタレートの場合、紡糸速度を約
5000ｍ／分以上にすると、得られる繊維は完全配
向繊維（従来の延伸繊維）にも近いものになると
されている。一般に、従来の溶融紡糸法において
は、例えば第１図に示されている紡糸装置を用
い、容融された重合体を紡糸ヘツド１から紡糸口
金２を通して押出し、これによつて形成された多
数の繊維４は、保温域５を通つた後冷却風３によ
つて冷却固化され、床面９に設けられたカラム８
を通つてオイリングロールに至り、ここで集束さ
れると同時に給油され、最後に巻取機７によつて
巻取られる。このような従来方法において、巻取
速度を5500ｍ／分以上の高速にすると、一方では
紡糸時の単糸切れ、糸切れを増加させ、操業性の
低下が甚しいことが本発明者らの検討によつて明
らかになつた。また紡糸速度の上昇に伴なつて、
紡糸工程間に繊維にかかる張力が増大し、それに
伴なつてゴデツトロールを用いないで直接に繊維
束を巻取る方式では、巻取張力が高くなり、正常
な巻取り運転が不可能になつた。これらの諸問題
を解決するために、従来の紡糸方法において、紡
糸条件（例えば紡糸温度、紡糸ドラフト、冷却風
条件等）について種々検討したが、このような通
常の操業条件の改変では、紡糸の安定性の向上、
および、コデツトロールを使用しない方式におけ
る巻取張力の軽減をはかることはできなかつた。
ゴデツトロールを用いない方式による高速紡糸方
法に関する提案が特開昭52−12327号公報に開示
されている。 この方法では第２図に示されているような紡糸
装置を用い、溶融された重合体は紡糸ヘツド１か
ら紡糸口金２を通して押出される。このようにし
て形成された多数の繊維４は冷却風３により冷却
固化され、仮撚ノズル又はインターレーサー１０
に導かれ、ここで、旋回力を与えられる。従つて
繊維は、仮撚ノズル又はインターレーサー１０の
上方で旋回し集束する。これが、この方法の第１
の特徴である。次に集束された繊維４は、紡糸口
金の紡出面の下３〜６ｍの位置において巻取機７
によつて巻き取られる。これが、この方法の第２
の特徴である。しかしこの方法では、仮撚ノズル
またはインタレーサによる繊維の旋回性の変動が
大きく、繊維の集束点の固定が難しく、繊維にか
かる張力の変動が、大きく、そのために単糸切れ
および糸切れが多発する。また単繊維間の融着現
象も完全に解消できない。一方、紡糸口金と、引
取りロールによる引取り点との間で繊維を集束
し、紡糸口金の紡出面の下2.5ｍ以内の位置で、
引取りロールにより引取つた後、巻取機で巻取る
方法が特開昭54−125721号公報に提案されてい
る。この提案は、単繊維の繊度が0.5デニール以
下の極細繊維を、4500ｍ／分以下の紡糸速度で製
造する方法である。しかし、上記公報には、5000
ｍ／分以上の紡糸速度においては、この方法は有
効でない例が記載されており、しかも引取ロール
（コデツトロール）を用いない方式での有効性に
ついては、何の記載も示唆もない。 本発明の目的は、熱可塑性重合体をゴデツトロ
ールを用いることなく、5500ｍ／分以上の紡糸速
度で紡糸する際に、単糸切れや糸切れが極めて少
なく、すぐれた紡糸安定性を示し、巻取張力を
0.5ｇ／ｄ以下に制御することができ、かつすぐ
れた巻フオームを与える高配向熱可塑性重合体繊
維の製造方法を提供することにある。 本発明者らは上記の目的を達成するために鋭意
検討した結果、紡出された複数個の繊維を、でき
るだけ紡糸口金に近い点で給油用ノズルガイドに
より集束し、それと同時に集束された繊維に給油
し、次に紡糸口金からできるだけ近い点で巻取る
ことによつて本発明の目的が達せられることを見
出し本発明に到達した。すなわち、本発明の高配
向熱可塑性重合体繊維の製造方法は、 熱可塑性重合体を溶融し、この溶融体を溶融紡
糸口金から紡出し、紡出された複数個の繊維を、
ゴデツトロールを用いることなしに、直接巻取機
によつて、5500ｍ／分以上の速度で巻取るに際
し、 前記紡出された複数個の繊維を、前記紡糸口金
の紡出面の下１ｍ以内の位置で給油用ノズルガイ
ドによつて集束し、かつ、これに給油し、次に、
この繊維束を、前記紡糸口金の紡出面の下2.5ｍ
以内の位置で、前記巻取機によつて、巻取る、 ことを特徴とするものである。第３図に示され
た装置は、本発明を達成するための装置の一例で
ある。 本発明方法において、熱可塑性重合体の溶融体
が溶融紡糸され、これによつて形成された繊維が
ゴデツトロールを用いることなく、5500ｍ／分以
上の巻取速度で巻取られる。ゴデツトロールを用
いない紡糸方法とは、例えば第３図において、紡
糸口金２から紡出された繊維に冷却ゾーンで冷却
風３を吹き当て、固化された繊維４を冷却ゾーン
の下に配置された巻取機７で直接に引取りかつ、
巻取る紡糸方法のことである。巻取り位置とは、
巻取り機７の巻取ボビン７ａの中心７ｂで示され
る。本発明方法に使用可能な熱可塑性重合体と
は、ポリエステル、ポリアミドおよびポリオレフ
イン等の溶融紡糸可能な重合体であつて、更に具
体的に例示するならばポリエステルとしてはポリ
エチレンテレフタレートおよびそれの共重合体、
ポリアミドとしては、ナイロン６およびナイロン
66、ポリオレフインとしては、ポリプロピレンな
どがある。これらの重合体は必要に応じて熱安定
剤、艶消剤、帯電紡糸剤等の添加剤を含有してい
てもよい。 本発明方法においては、例えば第３図に示され
た装置において、紡糸口金より紡出された複数個
の繊維４を紡糸口金の紡出面の下１ｍ以内の位置
で給油用ノズルガイド１１で集束すると同時にこ
れに給油することが必要である。給油用ノズルガ
イド１１は、例えば、第４図Ａおよび第４図Ｂに
示す如く、先端にＶ字型、あるいは、Ｕ字型の切
れ込み１２を有し、ＶあるいはＵ字型切れ込み１
２の底部にノズル１３を有している。ノズル１３
は、油剤供給用の計量ギヤポンプ１５に、供給管
路１４、およびホース１６を経て連通している。
このガイド１１は、繊維を案内し、かつ集束する
と同時に、ノズル１３にギヤポンプ１５によつて
計量され送られて来た仕上げ用油剤を給油する機
能を有している。ここで、繊維を集束すること
は、繊維にかかる空気抵抗を軽減し、繊維束の巻
取張力を適度にするために必要である。紡糸口金
の紡出面の下１ｍを越える位置で繊維を集束する
と、巻取張力を、巻姿を良好に保つために必要な
0.5ｇ／ｄ以下の値にすることが困難になる。集
束位置は、できるだけ紡糸口金に近いことが好ま
しいが、繊維形成の過程で軟弱な繊維の破断が発
生しない位置を選ばねばならない。好ましくは、
紡出面の下0.5〜１ｍの位置で集束することが好
ましい。また本発明方法においては、繊維を給油
用ノズルガイドによつて集束し、それと同時に繊
維束に給油することが必要である。上述のような
給油用ノズルガイドとは異なる繊維用ガイドを用
いても、集束は可能であるが給油は出来ない。こ
のような場合、繊維を紡糸口金の紡出面より１ｍ
以内の位置で集束すると、紡出繊維の冷却が不十
分で、単繊維間の融着、または、密着が避けられ
ない。ところが給油用ノズルガイドで集束すると
同時に仕上げ用油剤を繊維に給油することによつ
て、繊維の集束と同時に冷却をも達成し、単繊維
間の融着、または、密着などの障害は生じない。
もちろん繊維の製造に必要な油剤仕上げ操作も同
時に達成される。また、本発明方法においては、
繊維束を紡糸口金の紡出面から2.5ｍ以内の位置
で巻取ることが必要である。巻取り位置が2.5ｍ
を越えると、紡糸操作は可能であるが、空気抵抗
によつて、繊維束上に発生する巻取張力が0.5
ｇ／ｄを越え、正常な巻姿が得られなくなる。よ
り良好な巻姿を得るには、巻取り位置は紡糸口金
の紡出面の下２ｍ以内であることが好ましい。必
要に応じて、給油用ノズルガイドと巻取位置との
間において、空気撹乱法による交絡処理を繊維束
に施してもよい。本発明方法に用いられる給油用
ノズルガイド、巻取機、および、その他の溶融紡
糸に必要な装置は、いずれも既知のものであつて
もよい。また、本発明方法に用いる仕上げ油剤
は、エマルジヨンタイプ、および、ストレートタ
イプのいずれでも良く、その成分は、既知のもの
であつてもよい。 本発明方法によつて必要な溶融紡糸装置が極め
てコンパクトなものになり、工場スペースの節約
となるばかりでなく、高品質の高配向熱可塑性重
合体繊維が高収率で得られるようになつた。また
得られた繊維は延伸することなしに、織物あるい
は編物用縫に使用可能であり、かつ、延伸仮撚用
の供給糸としても使用できる。 以下に本発明を実施例によつて更に説明する。 実施例 １ 〔η〕＝0.63のポリエチレンテレフタレートを、
第３図に示す溶融紡糸装置を用いて、給油用ノズ
ルガイドの位置および巻取点の位置を第１表の如
く変化させ、巻取速度5500ｍ／分で溶融紡糸し
た。この時仕上げ用油剤は20％エマルジヨンを用
い、油剤純分の付着率は繊維重量に対して0.8％
とした。紡糸口金は0.23mmの径で、24ホールを有
するものであり、巻き取られた繊維束は50d／24f
のものであつた。また重合体の紡糸温度は290℃
であつた。紡糸状態等を第１表に示す。

【表】

【表】 比較例 １ 実施例１における実験No.３およびNo.４の条件に
おいて、給油用ノズルガイドに給油することなく
紡糸を行なつたところ、実験No.３、No.４共に、単
繊維間の融着が甚しく、正常なフイラメントヤー
ンが得られなかつた。 実施例 ２ 相対粘度40のナイロン66を、第３図の装置を用
いて、巻取速度7000ｍ／分で紡糸した。用いた紡
糸口金は孔径0.23mmで、孔数12であり、40d／12f
のフイラメントヤーンを紡糸した。この時の紡糸
温度は290℃で、給油用ノズルガイドの位置は0.7
ｍで、エマルジヨンタイプの仕上げ用油剤を給油
し、紡糸口金の紡出面の下２ｍの位置で巻取つ
た。紡糸状態は良好で、巻取張力は0.4ｇ／ｄで
良好な巻姿を示した。巻取られたフイラメントの
単糸間には密着および融着は見られなかつた。

【図面の簡単な説明】

第１図はゴデツトロールを用いない溶融紡糸方
法を実施するための従来の溶融紡糸装置の説明図
であり、第２図は、他の従来の溶融紡糸装置の説
明図であり、第３図は、本発明方法を実施するた
めの溶融紡糸装置の１例の説明図であり、第４図
Ａは、本発明方法に用いられる給油用ノズルガイ
ド装置の側面説明図であり、第４図Ｂは、第４図
Ａに示された給油用ノズルガイドの平面説明図で
ある。 １……紡糸ヘツド、２……紡糸口金、３……冷
却風、４……繊維、５……保温域、６……オイリ
ングロール、７……巻取機、７ａ……巻取ボビ
ン、７ｂ……巻取ボビンの中心、８……カラム、
９……床面、１０……仮撚ノズル又はインターレ
ース、１１……給油用ノズルガイド、１２……ガ
イドの切れ込み、１３……ノズル、１４……給油
管路、１５……計量ギヤポンプ、１６……ホー
ス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱可塑性重合体を溶融し、この溶融体を溶融
   紡糸口金から紡出し、紡出された複数個の繊維
   を、ゴデツトロールを用いることなしに、直接巻
   取機によつて、5500ｍ／分以上の速度で巻取るに
   際し、 前記紡出された複数個の繊維を、前記紡糸口金
   の紡出面の下１ｍ以内の位置で給油用ノズルガイ
   ドによつて集束し、かつ、これに給油し、次に、
   この繊維束を、前記紡糸口金の紡出面の下2.5ｍ
   以内の位置で、前記巻取機によつて、巻取る、 ことを特徴とする、高配向熱可塑性重合体繊維の
   製造方法。 ２ 前記熱可塑性重合体が、ポリエステル、ポリ
   アミド、又はポリオレフインである、特許請求の
   範囲第１項記載の方法。