JPH04136211A - 熱可塑性重合体繊維の製造方法 - Google Patents

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） 本発明は熱可塑性重合体繊維の製造方法に関するもので
ある。さらに詳しくは紡糸と延伸を連続して行う一工程
溶融紡糸方法による熱可塑性重合体繊維の製造方法に関
するものであり、特に４０００ｍ／分以上のような高速
度で引取られる糸条物の加熱、延伸及び熱固定に効果的
であり、実用に供し得る糸質及び巻形状が均一なる糸条
物を安定に製造する方法に関するものである。

（従来の技術） 従来熱可塑性重合体繊維の製造方法としては、一般に熱
可塑性重合体を紡糸口金より溶融紡糸してから冷却固化
せしめ、低配向の未延伸糸を得た後、該未延伸糸をガラ
ス転移温度以上に加熱し、該未延伸糸の高速走行時の空
気抵抗を延伸張力とする紡糸延伸法が種々提案され検討
されている。

これら種々の提案の殆どは、高速度で走行する未延伸糸
を如何にして効率よく、且つ均一に加熱処理を施すか、
また高速度下で如何にして安定に巻取るかに検討の焦点
が絞られている。

ところで上記の一工程溶融紡糸法での糸条物の加熱方式
には加熱した筒状体が用いられるが、単に筒状体を加熱
したのみでは糸条物との熱交換性が悪く多大な熱エネル
ギーを要する欠点を有する。

しかも巻取速度を高速化していくと、高速走行による随
伴気流が加熱した筒状体に流入するため、同筒状体内の
雰囲気温度が低下したり不均一となって延伸や熱固定が
充分に行えず、得られる糸条物の糸質が低下するという
欠点を有する。

かかる欠点等を改良する方法として、例えば随伴気流に
よる筒状体内雰囲気温度の低下及び不均一化を防ぐため
に、加熱した筒状体の入口及び出口の開口面積を絞り込
み随伴気流の筒状体への流入を抑制する方法が特開昭６
２−６９８１６号公報に、また加熱した筒状体内での糸
条物の変形をできるだけ緩慢にさせるため糸条物を２つ
の加熱筒状体内を走行させる方法が特開昭５４−１６０
８１６号公報に、さらに加熱した筒状体内に加熱気体を
導入する方法が特開昭６０−１３４０２０号公報にそれ
ぞれ提案されている。

（発明が解決しようとする課題及び作用）しかしながら
、かかる種々提案される方法においても加熱筒状体内へ
の随伴気流の流入を防止することは不可能で、完全に随
伴気流の影響を排除することができず、実用に供し得る
糸質を有し巻形状が均一なる糸条物を製造することが困
難である。

従って、本発明の目的は加熱筒状体内への随伴気流の流
入を防止し随伴気流の影響を完全に排除する熱可塑性重
合体繊維の製造方法を開発することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは上述した現状に鑑み鋭意検討した結果、熱
可塑性重合体を紡糸口金から溶融紡糸してから一旦冷却
固化した後加熱筒状体中を走行させて延伸処理及び熱固
定処理を施してから巻取る一工程溶融紡糸方法よりなる
熱可塑性重合体繊維の製造方法において、該加熱筒状体
の入口及び出口にて糸条物の走行方向に対しそれぞれに
逆方向及び同方向で特定温度の気体を特定範囲の速度で
噴射し、糸条物に接触させると、高速、特に４０００ｍ
／分以上の速度にて糸条物を引取る繊維の製造において
、高糸質で経時変化が小さく巻形状の良好な糸条物を得
ることを見出し、本発明に到達した。

本発明の要旨とするところは、熱可塑性重合体を紡糸口
金より溶融紡糸してから一旦冷却固化して糸条物となし
た後、引き続き該糸条物を加熱筒状体中を走行させるこ
とにより延伸処理並びに熱固定処理を施し、しかる後、
巻取ることからなる熱可塑性重合体繊維の製造方法にお
いて、加熱筒状体の入口及び出口において糸条物の走行
方向に対しそれぞれに逆方向及び同方向で室温以上の気
体を下記（１）式を満足する条件で噴射し、該気体を糸
条物に接触させることを特徴とする熱可塑性重合体繊維
の製造方法にある。

ＶｓＸ（１０４５≧（Ｖｕ又はＶｄ）≧Ｖ　ＳＸ　Ｏ，
０１５但しく１）式中、Ｖｕは糸条物走行と逆方向の気
体噴射速度（ｍ／秒）、 Ｖｄは糸条物走行と同方向の 気体噴射速度（ｍ／秒）、 Ｖｓは糸条物の引取速度（ｍ／分） である。

本発明は加熱筒状体の入口及び出口において糸条物の走
行方向に対してそれぞれ逆方向及び同方向に室温以上の
気体を上記（１）式を満足する条件で噴射することによ
って、走行糸条物に伴なう随伴気体の加熱筒状体への流
入はほぼ完全に遮断され、加熱筒状体内からの熱エネル
ギーの放出が極力低減される結果、引取速度４０００ｍ
／分以上のような高速紡糸においても加熱筒状体内雰囲
気温度を可及的高位にかつ均一に保つことができ、これ
により糸条物の高速走行時の空気抵抗に基づく張力及び
加熱筒状体の入口部及び出口部での気体ノズルによって
発現する張力の両方による延伸張力の増大並びに加熱筒
状体出口以降における紡糸張力の低減が図られ、紡糸安
定性の向上に多大に寄与することを可能ならしめたこと
を最も大きな特徴とするものである。

本発明を実施するに際して用いる熱可塑性重合体として
は種々のものを用いることができ、例えばポリエチレン
テレフタレートのような熱可塑性ポリエステル類、ポリ
エチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン類等
が挙げられる。特にポリエチレンテレフタレートのよう
な熱可塑性ポリエステル類が好ましい。

以下本発明の実施態様を図面に基づき詳細に説明する。

第１図及び第２図は本発明の一実施態様例を示し、第１
図は一工程紡糸延伸法の概略工程を示す全体図、第２図
は本発明に使用する加熱筒状体の一例を示す縦断面図で
ある。

第１図により本発明方法の全体工程を概説すると、まず
紡糸口金１より溶融紡糸された糸条物Ｙは冷却袋ｆ１２
より吹き出される冷却風により一旦ガラス転移温度以下
に冷却された後、加熱筒状体３内を通過させて加熱延伸
、熱固定処理され、しかる後、この糸条物Ｙを油剤付与
装置１１に接触させて油剤処理し、その後糸条物Ｙを糸
条集束ガイド１２で集束し、糸条引取ローラ１３．１４
に所定速で引取られ巻取機１５に巻取られる。

第２図において、加熱筒状体３は加熱筒４と、該加熱筒
４を囲む発熱体５と、更にその回りを囲む断熱材６と、
前記加熱筒４及び発熱体５の上下に固設された入口部及
び出口部の各気体ノズル７゜８とからなり、各気体ノズ
ル７．８には外周面から内周面に貫通する多数の気体噴
射孔９．ＩＯが形成され、該気体噴射孔９．１０の方向
はそれぞれガ軸線に対しθの傾斜角をもって外部から入
口部及び出口部に向けて形成されている。

冷却装置２により冷却された糸条物Ｙは加熱筒状体３内
を通過せしめ、このとき加熱筒４により加熱された雰囲
気により糸条物Ｙが加熱され、ガラス転移点以上の温度
になった時点で高速走行時の空気抵抗に基づく張力及び
入口部の気体ノズル７と出口部の気体ノズル８によって
発生する張力の双方によって延伸処理を受ける。一方で
は、かかる入口部及び出口部の気体ノズル７．８からの
気体噴射により加熱筒状体３以降の紡糸張力が低減する
結果、加熱筒状体３内での糸条物Ｙの延伸が均一となる
。　本発明においては加熱筒状体３の入口部の気体ノズ
ル７及び出口部の気体ノズル８から気体噴射孔９．ＩＯ
を介して気体を高速で且つ糸条物Ｙに均一に接触するよ
うそれぞれ噴射するわけであるが、そのときの糸条物走
行と逆方向の気体噴射速度Ｖｕ及び糸条物走行と同方向
の気体噴射速度Ｖｄは糸条物Ｙの引取速度をＶｓとする
とき上記（１１式を満たす条件で気体を噴射することが
必要である。Ｖｕ及びＶｄで示される気体の噴射速度が
ＶｓＸＯ，０１５未満では延伸張力の増大並びに紡糸張
力の低減化が達成しにくく巻形状も不良となり易く好ま
しくない。また、この気体の噴射速度がＶ　ｓ　Ｘ　（
１０４５を超えると巻形状は良好であるものの、延伸張
力及び紡糸張力が低くなりすぎて加熱筒状体３内での糸
条物の延伸が不十分になり実用に供し得る糸質及び均一
性を満足する糸条物Ｙを得ることが困難となり好ましく
ない。

本発明を実施するに際しては気体噴射口９．ｌＯより噴
射する気体は空気又は窒素、アルゴン等の不活性気体を
適宜用いることができるが、空気が操作安定性の観点か
ら推奨される。なお、気体噴射口９，１０はその断面が
円形で、その直径が０．１〜２■の範囲のものが好まし
い。また、この噴射する気体の温度は室温以上であれば
十分であるが、高温であればある程空気抵抗力による張
力の発現が大きくなるため好ましい。さらに気体噴射に
より延伸張力を増大せしめ、かつ紡糸張力の低減を達成
せしめるには気体噴射口９，１０の噴射方向の中心線と
走行糸条物Ｙとのなす角θを３０°以下、好ましくは１
５°以下にすることが好ましい。この角度が３０　　よ
り大きい場合には単にそれぞれの糸条物Ｙが交絡するこ
とになり、延伸張力の増大並びに紡糸張力の低減を達成
することが困難となるため好ましくない。

（実施例） 以下実施例により本発明を具体的に説明する。

なお実施例、比較例中の各種物性は以下の方法により測
定したものである。

強伸度二車繊維をインストロン型引張試験器で、試長２
０、引取速度２ａｎ／分で 引張試験し、得られた荷重−伸張曲 線から強伸度を求めた。但し、デニ ールはオリエンチック製デニールコ ンピュータによって、単繊維のデニ ールを求めた。

Δη　：ニコン製偏光顕微鏡バセナルモ型コンペンセー
ターで、リターデーショ ンを決定し、直径測定からΔηに換 算した。

巻形状二目視観察により評価した。

裏鳳史上ヱ１、止絞桝土二工 固有粘度［η］　＝０．７２なるポリエチレンテレフタ
レートを用い、第１図に示す工程にてポリエチレンテレ
フタレートを２８８℃にて溶融し、孔数３６個及び各孔
径が０．２５ｍ５の紡糸口金１より１孔当り０．９３ｇ
／分の割合となるように吐出し溶融紡糸した糸条物を冷
却装置２により２０℃、０．５ｍ／秒の冷風によりガラ
ス転移温度以下迄に冷却した後、該糸条物を第２図に示
す加熱筒状体３内を走行させた。加熱筒状体３は、全長
１．５ｍ、内径２５ｗで発熱体５によりその内壁温度は
１８０℃に設定されており、また入口部及び出口部にお
ける気体噴射孔９，１０より噴射される空気の温度を２
０℃とし、且つ角度θを１５°とした。空気噴射速度を
表１に示す如く種々変更しつつ該糸条物を油剤処理を施
してから糸条集束ガイド１２で集束した後、糸条引取ロ
ーラ１３．１４によって引取速度４Ｃ１００ｍ／分にて
引取り巻取機１５に巻取って７５デニール、３６フイラ
メントの糸条物を得た。

得られた糸条物の種々の物性を測定した結果を表１に示
す。また巻形状を目視評価した結果を表１に併せて示す
。

夫鳳拠土二工、ル較■にＬ 前述の紡糸条件において、噴射する空気の温度を２０℃
とし、空気噴射速度、引取速度を表２に示す如く変更し
ながら、７５デニール、３６フイラメントの糸条を得た
。

得られた糸条物の種々の物性を表２に併せて示した。

（以下余白） （発明の効果） 本発明は上述した如き構成とすることにより、加熱筒状
体内の雰囲気温度を可及的高位に保つことができ、更に
は加熱筒状体内部を通過する糸状物には人口部及び出口
部において反対方向に向かう気体の高速流の影響による
張力が加わり、しかも加熱筒状体の外の部分では逆に糸
状物は張力が減少するため、延伸張力の増大及び紡糸張
力の低減を図ることが可能となり、糸条物との熱交換性
や延伸及び熱固定の高効率化が達成され、４０００ｍ／
分以上の高速引取速度下でも実用に供し得る糸質並びに
均一性に優れた巻形状の良好な糸条物を安定に製造でき
る上に、加熱筒状体の入口部及び出口部にて気体を噴射
することによって多大なエネルギー消費が低減化できる
等優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一工程紡糸延伸法の一実施態様例を示
す全体概略図、第２図は本発明で使用する加熱筒状体の
一例を示す縦断面図である。 図の主要部分の説明 紡糸口金 冷却装置 加熱筒状体 加熱筒 一発熱体 断熱材 入口部の気体ノズル 出口部の気体ノズル 気体噴射孔 特　許　出　願　人　三菱レイヨン株′式会社代　理　
人　弁理士　野　　口　　武　　男同　　　弁理士　永
　　井　　義　　久平成３年１月１４日 第１図 第２図 ■。 ２． ３゜ 特許庁長官　　植　松　　敏　　殿 事件の表示 平成２年　特許願　第２５３８５５号 発明の名称 熱可塑性重合体繊維の製造方法 補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 ４、代理 人■１０１ ５゜ ６゜ 補正命令の日付　　自発補正 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ７゜ 補正の内容 明細書の一部を次のとおり補正する。 （１１第８頁１５行目「・・・形成されている。」の記
載の次に以下の文章を加入する。 「なお多数の気体噴射孔９．ｌＯの代わりに、各々一つ
の環状の気体噴射スリットを設けてもよい。 」 （２）第９頁６行目の「が均一となる。」の記載を「が
均一となり、巻形状を良好なものとすることができる。 」と補正する。 （３）第１０頁３行目、６〜７行目、１３行目の「気体
噴射口」の各記載を、それぞれ「気体噴射孔」と補正す
る。 （４）同頁１６行目のｒ３０ｉ１Ｊの記載を「３０°」
と補正する。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 熱可塑性重合体を紡糸口金より溶融紡糸してから一旦冷
   却固化して糸条物となした後、引き続き該糸条物を加熱
   筒状体中を走行させることにより延伸処理並びに熱固定
   処理を施し、しかる後、巻取ることからなる熱可塑性重
   合体繊維の製造方法において、加熱筒状体の入口及び出
   口において糸条物の走行方向に対しそれぞれに逆方向及
   び同方向で室温以上の気体を下記（１）式を満足する条
   件で噴射し、該気体を糸条物に接触させることを特徴と
   する熱可塑性重合体繊維の製造方法。 Ｖ＿ｓ×０．０４５≧（Ｖ＿ｕ又はＶ＿ｄ）≧Ｖ＿ｓ×
   ０．０１５・・・・・・・・・（１） 但し（１）式中、Ｖ＿ｕは糸条物走行と逆方向の気体噴
   射速度（ｍ／秒）、 Ｖ＿ｄは糸条物走行と同方向の気体噴射速度（ｍ／秒）
   、 Ｖ＿ｓは糸条物の引取速度（ｍ／分）