JPH05321014A - 紡糸装置および紡糸方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】生産性の低下を招くことなく、搬送部内壁面へ
の繊維のひっかかりや吸着によるトラブルの発生の度合
いが改善された紡糸装置と紡糸方法を提供すること。 【構成】紡糸孔より吐出された繊維を、管内を流れる気
体によって牽引することにより分子鎖の配向した連続繊
維を得る紡糸装置において、気体による牽引部が、繊維
束の取り込み口と、該取り込み口の下部に接続された該
取り込み口よりも断面積の大なる第１の搬送部と、さら
に該第１の搬送部の下部に接続された該第１の搬送部よ
りも断面積の小なる第２の搬送部からなることを紡糸装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新規な紡糸装置および
紡糸方法に関する。

【０００２】さらに詳しくは、紡糸孔より吐出された繊
維を、気体によって牽引、細化し、分子鎖の配向した繊
維を得るため新規な紡糸装置および紡糸方法に関するも
のである。

【０００３】本発明にかかる紡糸装置および紡糸方法に
より、紡糸孔より吐出された繊維を、搬送部内を流れる
気体によって牽引、細化し、分子鎖の配向した繊維を得
んとする際において、また、特に該繊維を牽引後開繊せ
しめ、コンベア上に捕集することにより不織シートを得
る、いわゆるスパンボンド法による製布を行なわんとす
る際において、繊維の搬送部内壁への付着による糸切れ
および搬送部の閉塞などのトラブルを顕著に減少せしめ
ることが可能になる。

【０００４】特に、スパンボンド法による製布において
は、得られるシートの均一性を向上させる目的で、帯電
工程を設け、繊維に電荷を付与することが行なわれるこ
とがあり、このような帯電した繊維束は、特に搬送部内
壁への付着が著しい傾向にあるが、本発明の紡糸装置お
よび紡糸方法ににより、繊維束に帯電を付与した場合に
おいても、上記トラブルを著しく低減させることが可能
になる。

【０００５】

【従来の技術】従来より、一般に合成繊維の製造時にお
いて、吐出孔より吐出された繊維を目的とする繊維径ま
で細化する手段として、ローラーによる牽引とともに、
繊維の移動方向に流れる空気などの気体による牽引が行
なわれている。このような気体による牽引は、牽引後繊
維束を開繊、シート化するには好都合であることから、
特にスパンボンド法による不織布の製造において広く用
いられている。

【０００６】このように、吐出された繊維を気体によっ
て牽引した後、繊維束を開繊させて不織シートを得る方
法としては、例えば特公昭４７−２９４５７号公報、特
公昭４２−２３９９８号公報に示される方法がある。

【０００７】特公昭４７−２９４５７号公報は、搬送部
たる管の下部から高速の空気とともに噴出する繊維束を
衝突板に打ち当て、該衝突と、衝突による空気の横方向
への拡散とを利用して繊維束を開繊せんとするものであ
り、特公昭４２−２３９９８号公報は、牽引のための管
に繊維束を導入する前に帯電装置によって繊維束に電荷
を付与し、電荷を持った繊維間の反発力によって開繊し
た繊維束を得んとするものである。

【０００８】上記の手法によって得られる開繊の程度
は、紡糸条件とともに、紡糸に供されるポリマー種によ
っても大きく左右されるために、特に開繊の困難なポリ
マー種を用いる場合には、搬送部内の気体による牽引の
前あるいは後に帯電装置によって繊維束に電荷を付与
し、該帯電された繊維束をさらに衝突板に打ち当てるこ
とにより良好な開繊を得んとする試みも行なわれてい
る。

【０００９】しかし、上述のような搬送部内の気体の流
れによって繊維を牽引、細化する紡糸方法においては、
搬送部内を移動する繊維束の一部が搬送部内壁部に吸着
する、あるいはひっかかるという現象がたびたび生じ
る。搬送部内壁部に吸着したあるいはひっかかった繊維
は、他の繊維の搬送部内での滑らかな移動や、コンベア
上への均一な分散を妨げるため、シートに欠点を生じる
ばかりでなく、最悪の事態として、搬送部の閉塞を引き
起こす場合もある。

【００１０】このような搬送部内壁への繊維の付着を防
止するために、搬送部内壁面の研磨、搬送部内壁部への
異物の付着の予防などの処置がとられことがあるが、十
分な効果があるとはいえない。また、搬送部内壁への繊
維のひっかかりあるいは吸着の要因となるのは、必ずし
も搬送部内壁部の凸部あるいは搬送部内壁部に付着した
異物による機械的なひっかかりだけとは限らず、帯電し
た繊維と、搬送部内壁との間に生じる、静電的引力によ
って繊維が壁面に吸着される場合も多い。この、静電吸
着に起因するトラブルに対しては、搬送部の接地や繊維
との摩擦による帯電を低減させるための搬送部材質の選
択などが、トラブル回避のための手段として講じられる
が、その効果については、必ずしも十分といえるもので
はなかった。さらに、上述のように、搬送部より排出さ
れた繊維束を良好に開繊せしめ、均一なシートを得るた
めには、個々の繊維が帯電していることが本質的に重要
であり、一方、繊維の帯電が大きいほど繊維の搬送部内
壁面への吸着を生じやすいことから、この、開繊のため
の繊維束の帯電と、帯電した繊維の搬送部内壁面への吸
着防止は両立させ難い課題であった。

【００１１】また、１つの牽引装置によって牽引する繊
維の本数を少なくすることは上述のようなトラブルを低
減するために有効であるが、生産性の低下、設備費用の
増大につながることから本質的な改善策とはなり得ない
ものであった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記し
たような点に鑑み、簡便で安定に長時間の紡糸が可能で
ある新規な紡糸装置および紡糸方法について鋭意検討し
た結果、本発明に到達したものであり、本発明の目的
は、特に生産性の低下を招くことなく、搬送部の内壁面
への繊維のひっかかりや吸着によるトラブルの発生の度
合いが著しく改善された新規な紡糸装置および紡糸方法
を提供せんとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、次の構成を有
する。

【００１４】すなわち、紡糸孔より吐出された繊維を、
管内を流れる気体によって牽引することにより分子鎖の
配向した連続繊維を得るための紡糸装置において、気体
による牽引部が、繊維束の取り込み口と、該取り込み口
の下部に接続された該取り込み口よりも断面積の大なる
第１の搬送部と、さらに該第１の搬送部の下部に接続さ
れた該第１の搬送部よりも断面積の小なる第２の搬送部
からなることを特徴とする紡糸装置である。

【００１５】また、紡糸孔より吐出された繊維を、繊維
束の取り込み口と、該取り込み口の下部に接続された該
取り込み口よりも断面積の大なる第１の搬送部と、さら
に該第１の搬送部の下部に接続された該第１の搬送部よ
りも断面積の小なる第２の搬送部を流れる気体によって
牽引することにより分子鎖の配向した連続繊維を得るこ
とを特徴とする紡糸方法である。

【００１６】

【作用】本発明は、繊維を牽引細化するための主たる第
１の搬送部の、上流側に位置する繊維束の取り込み口お
よび下流側に位置する第２の搬送部の断面積を、該主た
る第１の搬送部の断面積よりも小さくすることによって
繊維束を搬送部の中央部に収束させるとともに、第２の
搬送部における気体の流速を第１の搬送部における流速
よりも増大せしめ、その速度差による張力によってさら
に繊維束を該搬送部の中央部付近に収束せしめることに
より繊維の搬送部内壁部への付着を防止し得るものであ
る。

【００１７】以下、さらに詳しく本発明の紡糸装置およ
び紡糸方法について説明する。

【００１８】本発明者らは、繊維束の牽引のための管部
の形状の変更による紡糸安定性の改善を試みたところ、
紡糸孔より吐出された繊維を、管内を流れる気体によっ
て牽引することにより分子鎖の配向した連続繊維を得る
ための紡糸装置において、気体による牽引部が、繊維束
の取り込み口と、該取り込み口の下部に接続された該取
り込み口よりも断面積の大なる第１の搬送部と、さらに
該第１の搬送部の下部に接続された該第１の搬送部より
も断面積の小なる第２の搬送部からなることを特徴とす
る紡糸装置、および紡糸孔より吐出された繊維を、繊維
束の取り込み口と、該取り込み口の下部に接続された該
取り込み口よりも断面積の大なる第１の搬送部と、さら
に該第１の搬送部の下部に接続された該第１の搬送部よ
りも断面積の小なる第２の搬送部を流れる気体によって
牽引することにより分子鎖の配向した連続繊維を得るこ
とを特徴とする紡糸方法により、牽引される繊維の、管
内壁面への吸着やひっかかりによるトラブルの低減され
た安定な紡糸が可能になることを見出したものである。

【００１９】本発明の紡糸装置および紡糸方法において
は、通常の繊維の牽引のために用いられる第１の搬送部
の下流部に、該第１の搬送部よりも断面積の小さな第２
の搬送部を備えていなければ本発明の効果は概して得ら
れず、上部を構成する第１の搬送部と下部を構成する第
２の搬送部との断面積の比は、好ましくは１．１以上１
０以下、より好ましくは１．２以上２．５以下であるこ
とが好ましい。上部を構成する第１の搬送部と下部を構
成する第２の搬送部との断面積の比が１．１未満の場合
には、繊維束を搬送部の中央部に収束させる効果が小さ
いことから、繊維の内壁面への付着が生じやすく、断面
積比が１０よりも大きい場合には、繊維束を中央部に収
束させる効果は大きいものの、第２の搬送部での圧力損
失が大きくなるために、速い紡糸速度が得られにくい点
から好ましくない。

【００２０】また、本発明では、第２の搬送部を流れる
気体の流速と繊維束の移動速度の差によって繊維束に生
じる張力をもって、繊維束を搬送部の中央部に収束させ
る目的から、第２の搬送部は、少なくとも繊維束に張力
を付与せしめるに足るだけの長さを有していなければな
らない。このような第２の搬送部の長さとしては、第１
の搬送部との断面積比とも合せて適宜選択されるべきも
のであるが、適度な張力を得るためには、少なくとも２
０ｍｍ以上であることが好ましい。第２の搬送部の長さ
が２０ｍｍ未満の場合には、概して繊維束に十分な張力
を付与することができない。

【００２１】図１は、本発明の紡糸装置における牽引部
の１実施態様を示した断面概略モデル図であり、同図に
おいて、１はイジェクター、２は繊維束吸引口、３は圧
縮気体供給口、４は整流孔、５は第１の搬送部、６は第
２の搬送部である。

【００２２】本発明において、第１の搬送部と第２の搬
送部は、単純に接続されただけの継ぎ目を有していても
よいが、接続部での繊維のひっかかりを防止し、繊維束
を滑らかに搬送するためには、継ぎ目部では、連続的に
断面積を変化させる、あるいは研磨を施す等、気体の整
流のための処置が施されていることが好ましい。第１お
よび第２の搬送部の断面形状としては、特に限定される
ものではないが、気流の均一性および製作の簡易性の点
から、円形の断面形状を有するものが好ましく、かつ該
２つの搬送部が共通の中心軸を有するように配置されて
いることはさらに好ましい。

【００２３】搬送部を構成する部材としては、加工性と
ともに紡糸に供されるポリマーとの摩擦による帯電の生
じやすさも考慮の上、金属、プラスチックなどから選択
すればよい。

【００２４】本発明の方法において、本発明の所期の効
果をより高度に得る上で、フィラメントの紡速は１，０
００〜６，５００ｍ／分、第１搬送部での空気の流速は
５００〜６，０００ｍ／分、第２搬送部での空気の流速
は２，０００〜１５，０００ｍ／分の範囲内となるよう
に構成するのがよい。

【００２５】本発明の紡糸装置および紡糸方法を、スパ
ンボンド法による不織シートの製造に用いる場合には、
繊維束を良好に開繊せしめ、均一なシートを得るための
公知の方法が併せて用いられてもよく、これらの例とし
ては、繊維束に帯電を付与するための装置や衝突板など
がある。

【００２６】上述の紡糸装置を用いて紡糸を行なうにあ
たっての紡糸条件、すなわち、口金面から繊維束取り込
み口までの距離、搬送部の長さ、搬送部から捕集コンベ
アあるいは巻取り用ローラーまでの距離は、従来の紡糸
と同様、紡糸に供するポリマー種と、目的とする繊維物
性に応じて適宜選択されるものであり、本発明の紡糸装
置を使用することによって特別の変更が求められるもの
ではない。搬送部への気体の供給量と、搬送部の断面積
とで決まる気体の流速についても、他の紡糸条件と同
様、ポリマー種と目的とする繊維物性に応じて適宜選択
され得るものであるが、第２の搬送部の出口における繊
維束の速度を、断面積の大なる第１の搬送部分における
気体の速度よりも大きく、断面積の小なる第２の搬送部
における気体の速度よりも小さくすることは、第１の搬
送部および第１と第２の搬送部間の継ぎ目の部分におい
て繊維束にかかる張力を増すことにより繊維束を搬送部
の中央部に収束せしめ、内壁への付着を防止する点にお
いて特に好ましい。

【００２７】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明の基本的構
成、効果について説明する。

【００２８】実施例１ ７２個の吐出孔を有する口金板より溶融したナイロン−
６樹脂を吐出し、得られた繊維束を口金板の下部に設置
した内径４ｍｍの繊維取り込み口と、該取り込み口に接
続された内径１０ｍｍ、長さ８００ｍｍの円筒形状を有
する第１の搬送部と、内径６ｍｍ、長さ２００ｍｍの円
筒形状を有し、該第１の搬送部と共通の中心軸を有する
よう該第１の搬送部に接続された第２の搬送部からなる
牽引部によって細化する紡糸を行なった。

【００２９】得られた繊維の単糸繊度は１デニールであ
り、紡糸速度（最終の繊維の移動速度）は約３，３００
ｍ／分であった。また、搬送部に供給した空気の流量か
ら計算される第１および第２の搬送部内での空気の流速
はそれぞれ、約２，５００ｍ／分、約６，９００ｍ／分
であった。

【００３０】実験中、繊維の搬送部内壁面への付着によ
るトラブルは発生せず、安定に紡糸を継続することがで
きた。

【００３１】実施例２ ７２個の吐出孔を有する口金板より溶融したポリエチレ
ンテレフタレート樹脂を１．５ｇ／分ホールの吐出量で
吐出し、得られた繊維束を、−１５ｋＶの電圧が印加さ
れた放電極と接地極の間を通過させることによって帯電
せしめた後、口金板および帯電部の下部に設置した内径
４ｍｍの繊維取り込み口と、該取り込み口に接続された
内径１０ｍｍ、長さ８００ｍｍの円筒形状を有する第１
の搬送部と、内径８ｍｍ、長さ３００ｍｍの円筒形状を
有し、該第１の搬送部と共通の中心軸を有するよう該第
１の搬送部に接続された第２の搬送部からなる牽引部に
よって細化する紡糸を行なった。

【００３２】得られた繊維の単糸繊度は３デニールであ
り、紡糸速度（最終の繊維の移動速度）は約４，５００
ｍ／分であった。また、搬送部に供給した空気の流量か
ら計算される第１および第２の搬送部内での空気の流速
はそれぞれ、約４，０００ｍ／分、約６，２５０ｍ／分
であった。

【００３３】実験中、繊維の搬送部内壁面への付着によ
るトラブルは発生せず、安定に紡糸を継続することがで
きた。

【００３４】比較例１ 上記実施例１の記載と同じ吐出を行い、吐出された繊維
束を、内径４ｍｍの繊維取り込み口と、該取り込み口に
接続された内径１０ｍｍ、長さ１，２００ｍｍの円筒形
状を有する搬送部とからなる牽引部によって細化する紡
糸を行なった。ただし、上記実施例１で得られた繊維と
同じく１デニールの繊維を得るために、搬送部での空気
の流速を４，０００ｍ／分に設定した。

【００３５】実験中、繊維の搬送部内壁面への付着がた
びたび発生し、長時間安定に紡糸を継続することはでき
なかった。

【００３６】比較例２ 上記実施例２の記載と同じ吐出を行ない、吐出された繊
維束を、実施例２の記載と同じ帯電装置を通過せしめた
後、内径４ｍｍの繊維取り込み口と、該取り込み口に接
続された内径１０ｍｍ、長さ１，３００ｍｍの円筒形状
を有する搬送部とからなる牽引部によって細化する紡糸
を行なった。ただし、上記実施例２で得られた繊維と同
じく３デニールの繊維を得るために、搬送部での空気の
流速を５，０００ｍ／分に設定した。

【００３７】実験中、特に繊維を帯電せしめることによ
り繊維の搬送部内壁面への付着がたびたび発生し、長時
間安定に紡糸を継続することはできなかった。

【００３８】

【発明の効果】本発明の紡糸装置および紡糸方法によっ
て、紡糸孔より吐出された繊維を、管内を流れる気体に
よって牽引することにより分子鎖の配向した連続繊維を
得るにあたって、生産性の低下を招くことなく、搬送部
内壁面への繊維のひっかかりや吸着によるトラブルの発
生の度合いを著しく低減することができ、長時間安定に
紡糸を行なうことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の紡糸装置における牽引部の１実施態様
を示した断面概略モデル図である。

【符号の説明】

１：イジェクター ２：繊維束吸引口 ３：圧縮気体供給口 ４：整流孔 ５：第１の搬送部 ６：第２の搬送部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紡糸孔より吐出された繊維を、管内を流れ
   る気体によって牽引することにより分子鎖の配向した連
   続繊維を得る紡糸装置において、気体による牽引部が、
   繊維束の取り込み口と、該取り込み口の下部に接続され
   た該取り込み口よりも断面積の大なる第１の搬送部と、
   さらに該第１の搬送部の下部に接続された該第１の搬送
   部よりも断面積の小なる第２の搬送部からなることを特
   徴とする紡糸装置。
2. 【請求項２】第１の搬送部と、第２の搬送部の断面積比
   が、１．１以上１０以下であることを特徴とする請求項
   １記載の紡糸装置。
3. 【請求項３】第２の搬送部の長さが２０ｍｍ以上である
   ことを特徴とする請求項１記載の紡糸装置。
4. 【請求項４】第１の搬送部と、第２の搬送部の断面形状
   がともに円形であり、かつ該２つの搬送部が、共通の中
   心軸を有するよう配置されていることを特徴とする請求
   項１記載の紡糸装置。
5. 【請求項５】紡糸孔より吐出された繊維を、繊維束の取
   り込み口と、該取り込み口の下部に接続された該取り込
   み口よりも断面積の大なる第１の搬送部と、さらに該第
   １の搬送部の下部に接続された該第１の搬送部よりも断
   面積の小なる第２の搬送部を流れる気体によって牽引す
   ることにより分子鎖の配向した連続繊維を得ることを特
   徴とする紡糸方法。
6. 【請求項６】第２の搬送部の出口における繊維束の速度
   が、断面積の大なる第１の搬送部分における気体の速度
   よりも大きく、断面積の小なる第２の搬送部における気
   体の速度よりも小さいことを特徴とする請求項５記載の
   紡糸方法。