JPH06166909A - Production of melt anisotropic aromatic polyester ultrafine fiber - Google Patents
Production of melt anisotropic aromatic polyester ultrafine fiberInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は異方性溶融相を形成し得
る芳香族ポリエステルからなる高強度、高弾性率を有す
る極細繊維を安定的に紡糸する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for stably spinning ultrafine fibers of aromatic polyester capable of forming an anisotropic melt phase and having high strength and high elastic modulus.
【0002】[0002]
【従来の技術】極細繊維は人工皮革、各種織物(例えば
シルクライク織物)、ワイピングクロス、フィルター等
の衣料用及び産業用の用途として広く工業的に製造され
ている。この種のフィラメントタイプ極細繊維の製造法
としては直接紡糸法と複合紡糸法に大別される。直接紡
糸(直紡とも略称される)では紡糸口金に設けた一孔当
たりのポリマー吐出量を極力少なくして紡糸し、引続き
高延伸される方法である。複合紡糸法には、海島型繊維
を紡糸した後、海成分を溶剤によって溶出または分解剤
で分解除去し、島成分のみを極細繊維として得る海島型
複合紡糸法、非相溶な2成分以上のポリマーからなる複
合繊維を紡糸した後、薬液や衝撃等の作用によりポリマ
ー間をバラバラに分割して極細繊維を得る剥離型(分割
型、多層型)複合紡糸法がある。一方、溶融加工容易な
溶融異方性芳香族ポリエステルが融点以上の温度で紡糸
口金より押出すことにより繊維化され、更に熱処理によ
り繊維フィラメントの物理的性質を向上させることが可
能であることは特開昭54−77691号公報、特公平
1−174408号公報等で公知である。2. Description of the Related Art Ultrafine fibers are widely industrially manufactured for artificial leather, various kinds of fabrics (for example, silk-like fabrics), wiping cloths, filters and the like for clothing and industry. This type of filament type ultrafine fiber is roughly classified into a direct spinning method and a composite spinning method. Direct spinning (also referred to as direct spinning) is a method in which the amount of polymer discharged per hole provided in a spinneret is minimized and spinning is performed, followed by high drawing. The composite spinning method includes the sea-island type composite spinning method in which after the sea-island type fiber is spun, the sea component is eluted with a solvent or decomposed and removed by a decomposing agent to obtain only the island component as ultrafine fibers, two or more incompatible components. There is a peeling type (divided type, multi-layer type) composite spinning method in which a composite fiber made of a polymer is spun, and then the polymer is divided into pieces by the action of a chemical solution or an impact to obtain ultrafine fibers. On the other hand, it is notable that the melt-anisotropic aromatic polyester, which is easily melt-processed, is made into fibers by extruding it from the spinneret at a temperature equal to or higher than the melting point, and it is possible to further improve the physical properties of the fiber filaments by heat treatment. It is publicly known in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 54-77691, Japanese Patent Publication No. 1-174408, and the like.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】前述した複合紡糸(海
島型、剥離型)の方法には、溶融紡糸の段階で複雑な構
造の特殊な紡糸口金が必要であること、溶出や分割等の
ための特殊な工程が必要であること等のために工業的生
産においてコストが極めて高くなるという問題がある。
これに対して、直接紡糸の方法には熱可塑性重合体を通
常の紡糸口金から紡糸すれば良いためコストが安い利点
があるが、溶融異方性芳香族ポリエステルの場合、破断
伸度が低いため通常の熱可塑性重合体のように紡糸後、
高い倍率で延伸することが実質的に不可能である。この
ため、単繊維デニールの小さいもの(特に、3デニール
以下)を操業的に安定製造することはできなかった。本
発明者らは、異方性溶融相を形成し得る芳香族ポリエス
テルからなる極細繊維を安定的に紡糸することができる
方法について鋭意研究を進めた結果本発明を見出したも
のである。The above-mentioned method of composite spinning (sea-island type, peeling type) requires a special spinneret with a complicated structure at the stage of melt spinning, and because of elution and splitting, etc. However, there is a problem that the cost becomes extremely high in industrial production due to the necessity of the special process of.
On the other hand, the direct spinning method has an advantage that the cost is low because the thermoplastic polymer may be spun from an ordinary spinneret, but in the case of the melt anisotropic aromatic polyester, the breaking elongation is low. After spinning like a normal thermoplastic polymer,
It is virtually impossible to stretch at a high magnification. For this reason, it has not been possible to operatively and stably manufacture a single fiber having a small denier (particularly, 3 denier or less). The present inventors have found the present invention as a result of intensive research on a method capable of stably spinning ultrafine fibers made of an aromatic polyester capable of forming an anisotropic melt phase.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、異方性溶融相
を形成し得る芳香族ポリエステル(以下TLCと略す)
を直径0.1mm以下の細孔のノズルより吐出して紡糸
し巻き取る溶融紡糸方法において、以下の条件〜 該TLCとして、該TLCの融点(以下Tmと略す)
+20℃の剪断速度1000sec-1における溶融粘度
(以下MVと略す)が500poise未満であるポリ
マーを用いること、 ノズル通過時の剪断速度(γ)を103〜109(se
c-1)とすること、 ノズルにおける吐出線速度(以下V0と略す)を5m
/分以上40m/分以下とすること、 巻取速度(以下V1と略す)を150m/分以上80
00m/分以下とすること、 該吐出線速度に対する該巻取速度の比(V1/V0)を
20以上とすること、 紡糸口金温度(以下T1と略す)をTm+15℃以上
とすること、 吐出後ノズル面から30cm離れた時点での繊維の温
度(以下T2と略す)を、Tm−150℃以下とするこ
と、を用いることを特徴とする溶融異方性芳香族ポリエ
ステル極細繊維の製造方法である。The present invention is directed to an aromatic polyester (hereinafter abbreviated as TLC) capable of forming an anisotropic melt phase.
In the melt spinning method, in which is discharged from a nozzle having a pore with a diameter of 0.1 mm or less and spun and wound, the following conditions are used: -as the TLC, the melting point of the TLC (hereinafter abbreviated as Tm)
A polymer having a melt viscosity (hereinafter abbreviated as MV) at a shear rate of 1000 sec −1 of + 20 ° C. of less than 500 poise is used, and a shear rate (γ) when passing through a nozzle is 10 3 to 10 9 (se).
c −1 ), and the discharge linear velocity (hereinafter abbreviated as V 0 ) at the nozzle is 5 m
/ Min or more and 40 m / min or less, and a winding speed (hereinafter abbreviated as V 1 ) of 150 m / min or more and 80
The ratio of the winding speed to the discharge linear velocity (V 1 / V 0 ) is 20 or more, and the spinneret temperature (hereinafter abbreviated as T 1 ) is Tm + 15 ° C. or more. The temperature of the fiber (hereinafter abbreviated as T 2 ) at a point 30 cm away from the nozzle surface after discharge is set to Tm-150 ° C. or less. It is a manufacturing method.
【0005】本発明に用いられる異方性溶融相を形成し
得る芳香族ポリエステル(TLC)としては、例えば芳
香族ジオール、芳香族ジカルボン酸、芳香族ヒドロキシ
カルボン酸等より得られるポリマーであり、好適には化
1および化2に示す反復構成単位の組み合わせからなる
ポリマーが挙げられる。The aromatic polyester (TLC) capable of forming the anisotropic melt phase used in the present invention is, for example, a polymer obtained from aromatic diol, aromatic dicarboxylic acid, aromatic hydroxycarboxylic acid, etc. Include polymers comprising a combination of repeating constitutional units shown in Chemical formulas 1 and 2.
【0006】[0006]
【化1】 [Chemical 1]
【化2】 [Chemical 2]
【0007】特に好ましくは、化3に示す(A),
(B)の構成単位から成る部分が60モル%以上である
TLCであり、特に(A)と(B)の合計量に対する
(B)成分が5〜45モル%である芳香族ポリエステル
が好ましい。Particularly preferably, (A) shown in Chemical formula 3
Aromatic polyester in which the proportion of the constituent unit of (B) is 60 mol% or more, and particularly the aromatic polyester in which the component (B) is 5 to 45 mol% with respect to the total amount of (A) and (B) is preferable.
【0008】[0008]
【化3】 [Chemical 3]
【0009】成分中には、その強力が実質的に低下しな
い範囲で、他のポリマーあるいは添加剤(顔料、カーボ
ン、熱安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、蛍光増白剤等)を
含んでいても良い。本発明の特徴の一つは、TLCの融
点(Tm)+20℃、剪断速度1000sec-1におけ
る溶融粘度MVが500poise未満の樹脂を用い、
紡糸口金通過時の剪断速度(γ)を 103<γ<109 (sec-1) で吐出し、またノズルでの条件を 40≧V0≧5 (m/min) 8000≧V1≧150 (m/min) の許容範囲でDF≧20(ドラフト:DF=V1/V0)
とすることにある。The components contain other polymers or additives (pigments, carbon, heat stabilizers, UV absorbers, lubricants, optical brighteners, etc.) within the range in which their strength is not substantially reduced. Is also good. One of the features of the present invention is to use a resin having a melting point (Tm) of TLC + 20 ° C. and a melt viscosity MV at a shear rate of 1000 sec −1 of less than 500 poise,
The shear rate (γ) when passing through the spinneret was discharged at 10 3 <γ <10 9 (sec −1 ) and the condition at the nozzle was 40 ≧ V 0 ≧ 5 (m / min) 8000 ≧ V 1 ≧ 150 DF ≧ 20 within the allowable range of (m / min) (draft: DF = V 1 / V 0 ).
To do so.
【0010】該TLCの場合、前述したように紡糸巻取
後の後工程で延伸することが困難なことにより、できる
だけ細孔より溶融樹脂を吐出することが肝要点である。
そのためには直径0.1mm以下の細孔を使用し、糸切
れすることなくTLCを連続して細孔通過させる必要が
ある。このように、TLCに要求される溶融時の流動特
性には厳しい性質が要求される。すなわち、TLCの融
点+20℃の剪断速度1000sec-1における溶融粘
度ηが500poise以上になると溶融流動性が低下
し、細孔出口で断糸が多発するようになり、本発明の主
旨を満たさない場合がある。紡糸口金通過時の剪断速度
は103<γ<109(sec-1)、ノズルでの条件は4
0≧V0≧5(m/min)、巻取速度条件としては8
000≧V1≧150(m/min)の範囲で紡糸ドラ
フト(DFと略す)、すなわちV1/V0をDF≧20に
することが必要である。この条件をはずれると、分子の
配向が不十分であったり、細デニールが得られなかった
り、目的とする高強度、高弾性率極細繊維が得られなく
なる。In the case of the TLC, since it is difficult to draw the TLC in the post-process after the winding and winding as described above, it is important to discharge the molten resin from the pores as much as possible.
For that purpose, it is necessary to use fine pores having a diameter of 0.1 mm or less and to pass the TLC continuously through fine pores without breaking the yarn. As described above, strict properties are required for the flow characteristics at the time of melting required for TLC. That is, when the melt viscosity η at a melting point of TLC + 20 ° C. and a shear rate of 1000 sec −1 is 500 poise or more, the melt fluidity is lowered, and many yarn breakages occur at the pore outlets, which does not satisfy the gist of the present invention. There is. The shear rate when passing through the spinneret was 10 3 <γ <10 9 (sec −1 ), and the nozzle condition was 4
0 ≧ V 0 ≧ 5 (m / min), the winding speed condition is 8
It is necessary to set the spinning draft (abbreviated as DF), that is, V 1 / V 0 to DF ≧ 20 in the range of 000 ≧ V 1 ≧ 150 (m / min). If this condition is not satisfied, the orientation of the molecules will be insufficient, fine denier will not be obtained, and the desired ultrafine fibers of high strength and high elastic modulus will not be obtained.
【0011】本発明に言う融点Tmの測定法を以下に述
べる。DSC(例えばMettler社製TA300
0)装置にサンプルを10〜20mgとり、アルミ製パ
ンへ封入した後、窒素を50cc/min流し、昇温速
度20℃/minで測定し、吸熱ピークの頂点を示す温
度で表される。ポリマーの種類によっては、1st−r
unで明確な吸熱ピークが現れない場合もある。しかる
場合は、50℃/minの昇温速度で、予想される吸熱
ピーク温度より50℃以上高い温度で3分程度加熱して
完全に溶融した後80℃/minで50℃まで冷却し、
しかる後20℃/minの昇温速度で測定すると良い。The method of measuring the melting point Tm referred to in the present invention will be described below. DSC (for example TA300 manufactured by Mettler)
0) 10 to 20 mg of a sample was taken in the apparatus, sealed in an aluminum pan, and then nitrogen was flowed at 50 cc / min, and the temperature was measured at a temperature rising rate of 20 ° C./min. Depending on the type of polymer, 1st-r
In some cases, no clear endothermic peak appears in un. In that case, at a temperature rising rate of 50 ° C./min, the temperature is 50 ° C. or more higher than the expected endothermic peak temperature for about 3 minutes to completely melt, and then cooled to 50 ° C. at 80 ° C./min.
After that, it is preferable to measure at a temperature rising rate of 20 ° C./min.
【0012】本発明に言う剪断速度(γ)とは、ノズル
半径をr(cm)、単孔当たりのポリマー吐出量をQ
(cm3/sec)とするとき、 γ=4Q/πr3 で計算される。ただしノズル横断面が円でない場合に
は、rは横断面積に相当する円の半径である。The shear rate (γ) referred to in the present invention means the nozzle radius is r (cm), and the polymer discharge amount per single hole is Q.
When it is (cm 3 / sec), γ = 4Q / πr 3 is calculated. However, when the nozzle cross section is not a circle, r is the radius of the circle corresponding to the cross-sectional area.
【0013】本発明の第2の特徴点は、紡糸口金温度T
1及び吐出後ノズル面から30cm離れた時点での繊維
温度T2を、T1≧Tm+15(℃)かつTm−150
≧T2(℃)とすることにある。溶融紡糸では、溶融し
たTLCを紡糸口金から吐出すると共に冷却固化させて
引き取るが、極細繊維製造では単孔当たりの吐出量を通
常0.5g/min以下に抑えるため吐出糸の熱容量が
小さく紡糸口金付近で冷却されるため、デニール斑及び
繊維物性斑が大きくなる傾向がある。特に、激しい時に
は断糸や融着が多発することになり、製造不能に陥る。
この有効な対策は、紡糸口金の厳密な温度制御であり、
口金の温度斑にともなうポリマー融液の溶融粘度斑を抑
えることが重要である。この結果、各吐出孔間の吐出量
が均一となり、デニール斑の極小化に至った。The second feature of the present invention is that the spinneret temperature T
1 and the fiber temperature T2 at a time of 30 cm away from the nozzle surface after discharge, T1 ≧ Tm + 15 (° C.) and Tm−150
≧ T2 (° C.). In melt spinning, melted TLC is discharged from the spinneret and then cooled and solidified to be taken up. In ultrafine fiber production, the discharge amount per single hole is usually kept to 0.5 g / min or less, so the heat capacity of the discharge yarn is small and the spinneret is small. Since it is cooled in the vicinity, denier spots and fiber physical property spots tend to become large. In particular, when it is severe, yarn breakage or fusion occurs frequently, resulting in inability to manufacture.
This effective measure is strict temperature control of the spinneret,
It is important to suppress the melt viscosity unevenness of the polymer melt due to the temperature unevenness of the die. As a result, the discharge amount between the discharge holes became uniform, and the denier unevenness was minimized.
【0014】具体的な紡糸口金温度T1をTm+15℃
以上に制御する方法としては、紡糸機温度の制御により
口金温度を安定化させたり、紡糸口金外部に独立した加
熱器を設置し口金温度を安定制御する手法がある。概
ね、前者の場合、口金温度をTm+15℃以上に制御す
る際には紡糸機本体温度はさらに5〜10℃以上高温に
する必要があり、TLCの熱分解が懸念されるものにつ
いては口金付近で発生するビスあるいは断糸の多発が誘
発されるため不適当となる。特に、TLCの分解開始温
度Tdと融点Tmの差が100℃未満と接近している場
合は、紡糸機滞留中におけるTLCの熱分解を抑制でき
る後者の独立した加熱器を使用する手法が好ましい。こ
こで、分解開始温度Tdとは窒素雰囲気下10℃/mi
nで測定したTG曲線(熱重量曲線)における減量開始
温度である。本発明での使用機器は理学電機(株)製差
動型示差熱天秤である。The specific spinneret temperature T1 is Tm + 15 ° C.
As a method of controlling the above, there is a method of stabilizing the spinneret temperature by controlling the temperature of the spinning machine or a method of stably controlling the spinneret temperature by installing an independent heater outside the spinneret. Generally, in the former case, when controlling the spinneret temperature to Tm + 15 ° C. or higher, the spinning machine body temperature needs to be further increased to 5 to 10 ° C. or higher. It is unsuitable because it causes frequent occurrence of screws or thread breakage. In particular, when the difference between the TLC decomposition start temperature Td and the melting point Tm is close to less than 100 ° C., the latter independent heater that can suppress the thermal decomposition of TLC during residence in the spinning machine is preferable. Here, the decomposition start temperature Td is 10 ° C./mi in a nitrogen atmosphere.
It is the weight loss onset temperature in the TG curve (thermogravimetric curve) measured by n. The equipment used in the present invention is a differential type differential thermal balance manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd.
【0015】該TLCの極細繊維の場合、単繊維の径が
細くなるため徐々に冷却したのでは繊維の太さ斑となっ
たり、断糸が頻発するようになる。このため、吐出後ノ
ズル面から30cm離れた時点での温度T2をTm−1
50℃以下の温度を保つように急冷することが好まし
い。さらにに好ましくはTm−200℃以下が良い。In the case of the ultrafine fibers of the TLC, since the diameter of the single fibers becomes small, gradually cooling causes unevenness in the thickness of the fibers and frequent breakage of the fibers. Therefore, the temperature T2 at the time of 30 cm away from the nozzle surface after ejection is Tm-1.
It is preferable to perform rapid cooling so as to maintain a temperature of 50 ° C. or lower. Further preferably, Tm-200 ° C. or lower is preferable.
【0016】積極的に冷却する目的で冷却風吹出し装置
を設置するのが好ましい。冷却装置は繊維束に対して外
周の1方向からあるいは2方向以上から吹出す方法、繊
維束の内側から吹出す方法、繊維束の周囲を環状に包み
込む形で冷却風を供給する方法等いずれも利用できる。It is preferable to install a cooling air blowing device for the purpose of positive cooling. The cooling device may be a method of blowing the fiber bundle from one direction or two or more directions on the outer circumference, a method of blowing the fiber bundle from the inside, a method of supplying cooling air in a form of wrapping the circumference of the fiber bundle in an annular shape. Available.
【0017】繊維束を均一に冷却する目的で、冷却風供
給口にフィルター、整流板、金網等冷却風分散装置を使
用することが好ましい。For the purpose of uniformly cooling the fiber bundle, it is preferable to use a cooling air dispersion device such as a filter, a straightening plate, or a wire net at the cooling air supply port.
【0018】本発明における溶融紡糸した繊維(原糸)
は単繊維が0.1〜5.0デニールで強度が5〜40g
/dのものである。紡糸原糸をそのまま用いても良い
が、場合によっては次のような熱処理を施すことにより
強度、弾性率の繊維性能を改善することもできる。熱の
供給は、気体等の媒体を使う場合、加熱板、赤外ヒータ
ー等による輻射を利用する方法、熱ローラー、プレート
等に接触して行う方法、高周波等を利用した内部加熱方
法等がある。加熱媒体として用いる気体は、窒素等の不
活性ガス、あるいは窒素と酸素、炭酸ガス等の混合気体
及び空気等が用いられる。熱処理雰囲気は露点が−20
℃以下、好ましくは−40℃以下の気体が良い。Melt-spun fiber (original yarn) according to the present invention
Is 0.1-5.0 denier for single fiber and 5-40g for strength
/ D. The spun raw yarn may be used as it is, but in some cases, the fiber performance such as strength and elastic modulus can be improved by performing the following heat treatment. When a medium such as gas is used, heat can be supplied by using radiation from a heating plate, infrared heater, etc., by contacting with a heat roller, plate, etc., internal heating method using high frequency, etc. . As the gas used as the heating medium, an inert gas such as nitrogen, a mixed gas of nitrogen and oxygen, carbon dioxide gas, or air is used. The heat treatment atmosphere has a dew point of -20.
A gas of ℃ or less, preferably -40 ℃ or less is good.
【0019】熱処理は、目的により緊張下あるいは無緊
張下どちらで行ってもよい。また形状は、カセ状やチー
ズ状、トウ状(金網にのせて処理する)、あるいはロー
ラ間で行われる。好ましい熱処理温度条件は、Tm−6
0℃からTm+20℃(ここでTmは前述のTLCの融
点)の範囲で、Tm−40℃から順次昇温していくパタ
ーンがより好ましい。熱処理時間は、目的の性能により
数秒から数十時間行うことができる。The heat treatment may be carried out under tension or without tension depending on the purpose. Further, the shape is a mould-like shape, a cheese-like shape, a tow-like shape (processed on a wire net), or between rollers. The preferable heat treatment temperature condition is Tm-6.
A pattern in which the temperature is sequentially increased from Tm-40 ° C in a range of 0 ° C to Tm + 20 ° C (where Tm is the melting point of the TLC described above) is more preferable. The heat treatment time can be several seconds to several tens hours depending on the desired performance.
【0020】本発明で得られる極細繊維は衣料用、産業
資材用途において幅広く使用される。衣料用途として
は、各種作業服、スポーツ衣料、防護衣料、また産業資
材用としては、ワイピングクロス、各種フィルター、各
種テンションメンバー、コード類、マット、テント、ロ
ッド、防護材あるいは防護シート等に使用される。The ultrafine fibers obtained by the present invention are widely used for clothing and industrial materials. Used for clothing, various work clothes, sports clothing, protective clothing, and industrial materials such as wiping cloth, various filters, various tension members, cords, mats, tents, rods, protective materials or protective sheets. It
【0021】以下、実施例により本発明をより具体的に
説明するが、本発明は、これにより限定されるものでは
ない。Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
【実施例】本実施例、比較例に記載されている対数粘度
の測定は次のようにして行った。 〔対数粘度の測定〕試料をペンタフルオロフェノールに
0.1重量%溶解し(60〜80℃)、60℃の恒温槽
中で、ウベローデ型粘度計で相対粘度(ηrel)を測
定し、次式によって計算した。 ηinh=ln(ηrel)/c ここで、cはポリマー濃度(g/dl)である。EXAMPLES The logarithmic viscosity described in the examples and comparative examples was measured as follows. [Measurement of Logarithmic Viscosity] A sample was dissolved in pentafluorophenol in an amount of 0.1% by weight (60 to 80 ° C.), and a relative viscosity (ηrel) was measured by an Ubbelohde viscometer in a constant temperature bath at 60 ° C. Calculated by ηinh = ln (ηrel) / c where c is the polymer concentration (g / dl).
【0022】実施例1 異方性溶融相を形成し得る芳香族ポリエステルとして前
記構成単位(A)と(B)が73/27モル%比である
TLCを用いた。このTLCの物性は、 ηinh=4.98 dl/g MV =450 poise Tm =280.3 ℃ である。このポリマーを140℃の真空乾燥機中10時
間乾燥させた後、単軸ベント押出し機より押出してサン
ド(ステンレスパウダー)層と金属細線からなる平均空
孔径5μmのフィルターで濾過した後、ノズル径0.0
8mm、50ホールの紡糸口金を用い、紡糸口金外部に
独立した加熱器を設置し、T1を320℃、吐出後ノズ
ル面から30cm離れた場所における繊維の温度T2を
繊維外周から空冷することにより50℃となる条件で紡
糸した。ここでT1及びT2の温度は、遠赤外線探知方
式の非接触型温度計で実測した値である。このときの剪
断速度γ、吐出線速度V0及び巻取速度V1は γ =3.50×104 (sec-1) V0=21 (m/min) V1=770 (m/min) DF=36.7 であった。得られた紡糸原糸は引続き、繊維束をステン
レスの穴あきボビンに無機繊維からなるクッション材
(厚さ12.5mm)でカバーしたものの上に巻密度
0.60g/cm3で約6kg巻いたものを150℃で
1時間、200℃で4時間、280℃で11時間窒素雰
囲気で熱処理した。得られた熱処理糸の力学的性能を表
1及び次に示す。 デニール(DR):75dr/50f(単繊維あたり
1.5dr) 強度(DT) :30.5g/d 伸度(DE) :4.2% 弾性率(YM) :594g/dExample 1 As an aromatic polyester capable of forming an anisotropic melt phase, TLC having the above structural units (A) and (B) in a 73/27 mol% ratio was used. The physical properties of this TLC are: ηinh = 4.98 dl / g MV = 450 poise Tm = 280.3 ° C. This polymer was dried in a vacuum dryer at 140 ° C. for 10 hours, then extruded from a single-screw vent extruder and filtered with a filter having an average pore diameter of 5 μm consisting of a sand (stainless powder) layer and a fine metal wire, and then a nozzle diameter of 0. .0
By using a spinneret with 8 mm and 50 holes, an independent heater was installed outside the spinneret, and T1 was 320 ° C., and the temperature T2 of the fiber at a location 30 cm away from the nozzle surface after discharge was air-cooled from the outer circumference of the fiber to 50. Spinning was carried out under the condition of becoming ° C. Here, the temperatures of T1 and T2 are values measured by a non-infrared detection type non-contact thermometer. At this time, the shear rate γ, the discharge linear velocity V 0 and the winding velocity V 1 are γ = 3.50 × 10 4 (sec −1 ) V 0 = 21 (m / min) V 1 = 770 (m / min) DF = 36.7. The obtained spun raw yarn was continuously wound on a stainless perforated bobbin covered with a cushioning material (thickness: 12.5 mm) made of an inorganic fiber and wound at a winding density of 0.60 g / cm 3 to about 6 kg. The product was heat-treated in a nitrogen atmosphere at 150 ° C. for 1 hour, 200 ° C. for 4 hours, and 280 ° C. for 11 hours. The mechanical properties of the heat treated yarn obtained are shown in Table 1 and below. Denier (DR): 75 dr / 50 f (1.5 dr per single fiber) Strength (DT): 30.5 g / d Elongation (DE): 4.2% Elastic modulus (YM): 594 g / d
【0023】実施例2 実施例1で用いたTLCを用い、巻取速度を1440m
/minにした以外は実施例1と同一条件で紡糸した。 γ =3.50×104(sec-1) V0=21 (m/min) V1=1440 (m/min) DF=68.6 得られた紡糸原糸は引続き実施例1と同一条件で熱処理
した。得られた熱処理糸の力学的性能を表1及び次に示
す。 デニール(DR):40dr/50f(単繊維あたり
0.8dr) 強度(DT) :31.3g/d 伸度(DE) :4.3% 弾性率(YM) :596g/dExample 2 Using the TLC used in Example 1, the winding speed was 1440 m.
The spinning was performed under the same conditions as in Example 1 except that the speed was changed to / min. γ = 3.50 × 10 4 (sec −1 ) V 0 = 21 (m / min) V 1 = 1440 (m / min) DF = 68.6 The obtained spun raw yarn was continuously subjected to the same conditions as in Example 1. Heat treated in. The mechanical properties of the heat treated yarn obtained are shown in Table 1 and below. Denier (DR): 40 dr / 50 f (0.8 dr per single fiber) Strength (DT): 31.3 g / d Elongation (DE): 4.3% Elastic modulus (YM): 596 g / d
【0024】比較例1 ノズル径0.15mm、50ホールの紡糸口金を用いた
以外、実施例1と同一のTLC、同一条件で紡糸を行っ
たが、巻取速度を200m/minでも断糸が多発し、
繊維化することができなかった。 γ =5.31×103(sec-1) V0=6 (m/min) V1=200 (m/min) DF=33.3 このため、吐出量を2倍にして紡糸を行った。しかし、
巻取速度を550m/min以上にすると断糸が多発
し、繊維化することができなかった。 γ =1.06×104(sec-1) V0=12 (m/min) V1=550 (m/min) DF=45.8 紡糸原糸のデニールは213dr/50f(単繊維あた
り4.26dr)であり、実施例1と同一条件で熱処理
した繊維性能を表1に示す。Comparative Example 1 Spinning was performed under the same TLC and the same conditions as in Example 1 except that a 50-hole spinneret with a nozzle diameter of 0.15 mm was used. Frequent,
It could not be made into fibers. γ = 5.31 × 10 3 (sec −1 ) V 0 = 6 (m / min) V 1 = 200 (m / min) DF = 33.3 Therefore, the discharge rate was doubled and spinning was performed. . But,
When the winding speed was 550 m / min or more, yarn breakage occurred frequently, and it was not possible to form fibers. γ = 1.06 × 10 4 (sec −1 ) V 0 = 12 (m / min) V 1 = 550 (m / min) DF = 45.8 The denier of the spinning raw yarn is 213 dr / 50 f (4 per single fiber). .26 dr), and Table 1 shows the fiber performance of heat treatment under the same conditions as in Example 1.
【0025】比較例2 重合度は異なるが、実施例1と同一の組成(A)と
(B)が73/27モル%比のTLCを用いた。このT
LCの物性は ηinh=6.54 dl/g MV =610 poise Tm =280.5 ℃ である。このTLCを実施例1と同一条件で紡糸した
が、巻取速度を350m/min以上に上げると断糸が
多発し、繊維化することができなかった。 γ =3.50×104(sec-1) V0=21 (m/min) V1=250 (m/min) DF=11.9 紡糸原糸のデニールは234dr/50f(単繊維あた
り4.68dr)であり、実施例1と同一条件で熱処理
した繊維性能を表1に示す。Comparative Example 2 A TLC having the same composition (A) and (B) as in Example 1 but having a different degree of polymerization of 73/27 mol% was used. This T
The physical properties of LC are ηinh = 6.54 dl / g MV = 610 poise Tm = 280.5 ° C. This TLC was spun under the same conditions as in Example 1, but when the winding speed was increased to 350 m / min or more, yarn breakage occurred frequently and it was not possible to form fibers. γ = 3.50 × 10 4 (sec −1 ) V 0 = 21 (m / min) V 1 = 250 (m / min) DF = 11.9 Denier of the spinning base yarn is 234 dr / 50 f (4 per single fiber) 0.68 dr), and the fiber performance of heat treatment under the same conditions as in Example 1 is shown in Table 1.
【0026】比較例3 比較例2と同一のTLCを用い、同一ノズルで剪断速度
を若干低下させた条件で紡糸したが、単繊維あたり3.
34dr以下の繊維を得ることはできなかった。 γ =6.83×104(sec-1) V0=41 (m/min) V1=700 (m/min) DF=17.1 紡糸原糸のデニールは167dr/50f(単繊維あた
り3.34dr)であり、実施例1と同一条件で熱処理
した繊維性能を表1に示す。Comparative Example 3 The same TLC as in Comparative Example 2 was used and spun under the same nozzle with a slightly reduced shear rate.
It was not possible to obtain fibers of 34 dr or less. γ = 6.83 × 10 4 (sec −1 ) V 0 = 41 (m / min) V 1 = 700 (m / min) DF = 17.1 The denier of the spinning base yarn is 167 dr / 50 f (3 per single fiber). .34 dr), and the fiber performance of heat treatment under the same conditions as in Example 1 is shown in Table 1.
【0027】比較例4 冷却風の風量を調節することにより、吐出後ノズルから
30cm離れた場所での繊維の温度T2を150℃(T
m−133℃)とした以外は実施例1と同一のTLCを
用い、同一条件で紡糸したが、デニール斑に起因すると
思われるビス落ち及び断糸により次の条件が限界であ
り、単繊維あたり3.00dr以下の繊維を得ることは
できなかった。 γ =3.50×104(sec-1) V0=21 (m/min) V1=370 (m/min) DF=17.6 紡糸原糸のデニールは158dr/50f(単繊維あた
り3.16dr)であり、実施例1と同一条件で熱処理
した繊維性能を表1に示す。Comparative Example 4 The temperature T2 of the fiber at a position 30 cm away from the nozzle after discharge was adjusted to 150 ° C. (T) by adjusting the amount of cooling air.
m-133 ° C.) was used, and the same TLC as in Example 1 was used and spun under the same conditions. However, the following conditions are the limits due to screw loss and yarn breakage that are considered to be caused by denier unevenness, Fibers below 3.00 dr could not be obtained. γ = 3.50 × 10 4 (sec −1 ) V 0 = 21 (m / min) V 1 = 370 (m / min) DF = 17.6 The denier of the spinning yarn is 158 dr / 50 f (3 per single fiber). .16 dr), and the fiber performance after heat treatment under the same conditions as in Example 1 is shown in Table 1.
【0028】[0028]
【表1】 [Table 1]
【0029】[0029]
【発明の効果】本発明方法により、従来は、異方性溶融
相を形成し得る芳香族ポリエステルから3デニール以下
の極細繊維を安定的に(すなわち、断糸や毛羽発生等の
トラブルを生じることなく)製造することが困難であっ
たのを、製造可能とすることができた。According to the method of the present invention, it has hitherto been possible to stably produce an ultrafine fiber having a denier of 3 denier or less from an aromatic polyester capable of forming an anisotropic melt phase (that is, causing troubles such as yarn breakage and fuzz formation). It was possible to be able to manufacture it, though it was difficult to manufacture.
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 D01F 6/62 308 7199−3B Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location D01F 6/62 308 7199-3B
Claims (1)
ステルを直径0.1mm以下の細孔のノズルより吐出し
て紡糸し巻き取る溶融紡糸方法において、以下の条件
〜 該ポリエステルとして、該ポリエステルの融点+20
℃の剪断速度1000sec-1における溶融粘度が50
0poise未満であるポリマーを用いること、 ノズル通過時の剪断速度を103〜109(sec-1)
とすること、 ノズルにおける吐出線速度を5m/分以上40m/分
以下とすること、 巻取速度を150m/分以上8000m/分以下とす
ること、 該吐出線速度に対する該巻取速度の比を20以上とす
ること、 紡糸口金温度を該ポリエステルの融点+15℃以上と
すること、 吐出後ノズル面から30cm離れた時点での繊維の温
度を、該ポリエステルの融点−150℃以下とするこ
と、を用いることを特徴とする溶融異方性芳香族ポリエ
ステル極細繊維の製造方法。1. A melt spinning method in which an aromatic polyester capable of forming an anisotropic melt phase is discharged from a nozzle having pores having a diameter of 0.1 mm or less, spun and wound up, under the following conditions: Melting point of polyester +20
The melt viscosity at a shear rate of 1000 sec -1 at 50 ° C is 50.
Use a polymer of less than 0 poise, and set the shear rate when passing through the nozzle to 10 3 to 10 9 (sec −1 ).
The discharge linear velocity in the nozzle is 5 m / min or more and 40 m / min or less, the winding speed is 150 m / min or more and 8000 m / min or less, and the ratio of the winding speed to the discharge linear velocity is 20 or more, the spinneret temperature is set to the melting point of the polyester + 15 ° C. or more, and the temperature of the fiber at a point 30 cm away from the nozzle surface after discharge is set to the melting point of the polyester −150 ° C. or less. A method for producing ultrafine fibers of melt-anisotropic aromatic polyester, which is characterized by being used.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8614293A JPH06166909A (en) | 1992-09-30 | 1993-04-13 | Production of melt anisotropic aromatic polyester ultrafine fiber |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26165892 | 1992-09-30 | ||
JP4-261658 | 1992-09-30 | ||
JP8614293A JPH06166909A (en) | 1992-09-30 | 1993-04-13 | Production of melt anisotropic aromatic polyester ultrafine fiber |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06166909A true JPH06166909A (en) | 1994-06-14 |
Family
ID=26427297
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8614293A Pending JPH06166909A (en) | 1992-09-30 | 1993-04-13 | Production of melt anisotropic aromatic polyester ultrafine fiber |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06166909A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015078462A (en) * | 2013-10-18 | 2015-04-23 | Kbセーレン株式会社 | Aromatic polyester fiber production method |
JP2015078461A (en) * | 2013-10-18 | 2015-04-23 | Kbセーレン株式会社 | Aromatic polyester fiber production method |
CN106062260A (en) * | 2014-09-26 | 2016-10-26 | Kb世联株式会社 | Melt anisotropic aromatic polyester fiber and method for producing same |
-
1993
- 1993-04-13 JP JP8614293A patent/JPH06166909A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015078462A (en) * | 2013-10-18 | 2015-04-23 | Kbセーレン株式会社 | Aromatic polyester fiber production method |
JP2015078461A (en) * | 2013-10-18 | 2015-04-23 | Kbセーレン株式会社 | Aromatic polyester fiber production method |
CN106062260A (en) * | 2014-09-26 | 2016-10-26 | Kb世联株式会社 | Melt anisotropic aromatic polyester fiber and method for producing same |
KR20170034784A (en) | 2014-09-26 | 2017-03-29 | 케이비 세렌 가부시키가이샤 | Melt anisotropic aromatic polyester fiber and method for producing same |
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