JPH06257009A - 芯鞘複合繊維、その複合紡糸口金及び同繊維製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】鞘成分の形態制御を可能にする紡糸口金を開発
すると共に、同紡糸口金を使用して芯成分と鞘成分の両
成分の特性が十分に発揮される新規な断面形態を有する
芯鞘構造の複合繊維を提供する。 【構成】芯成分ポリマーは、紡糸口金の中央に設けられ
た芯成分供給路から芯成分流路に導入され、同時に同芯
成分流路と隔間する位置から鞘成分供給路を介して鞘成
分ポリマーが鞘成分液溜部に導入され貯溜される。鞘成
分液溜部に貯溜された鞘成分ポリマーは続いて３本以上
の鞘成分流路を通って前記芯成分ポリマーの周囲に所定
の間隔を隔てて合流し、ロート状の紡出路を通り溶着一
体化して線状に紡出される。前記芯成分と鞘成分の吐出
比、粘度比、或いは前記各鞘成分流路の断面積を変化さ
せることにより多様な断面形態をもつ芯鞘構造の複合繊
維が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は芯鞘構造をもつ複合繊維
技術に関し、芯鞘二成分の形態が種々の形態を有し、機
能の複合化と制御を可能にした複合繊維、同複合繊維の
形態制御が可能な複合紡糸口金及び同複合繊維の製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、機能の複合化を達成するため、或
いは極細繊維や分割繊維を得るため、サイドバイサイド
構造、芯鞘構造（特開平４−３４００９号公報、特願平
４−２８１６号公報）、海島構造（特公昭４４−１８３
６９号公報）等の様々な繊維の複合化がなされている。
また、これらの複合繊維を形成するために、例えば特開
平４−１９４０１２号公報に開示された複合紡糸口金装
置の例がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかして、従来の二成
分芯鞘構造の複合繊維は、芯成分を取り囲む鞘成分の形
態を制御することが困難であるために、鞘成分の特性を
維持したまま十分に芯成分の特性をも引き出すことは至
難であるとされている。

【０００４】特に、溶液から賦形される繊維に関して
は、その凝固性の複雑さや紡糸ドラフトを大きく取れな
いため、ノズル口径を小さくする必要があり、複雑な芯
鞘構造の複合化を困難にしていた。

【０００５】本発明は、こうして従来では達成し得なか
った鞘成分の形態制御を可能にする紡糸口金を開発する
と共に、同紡糸口金を使用して芯成分と鞘成分の両成分
の特性が十分に発揮される新規な断面形態を有する芯鞘
構造の複合繊維を提供することを目的としたものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の要旨の第
１は芯鞘二成分からなる複合繊維において、鞘成分が芯
成分の周囲を微小間隔をおいて３箇所以上に独立して配
され、且つ各鞘成分が繊維方向に延在してなることを特
徴とする芯鞘複合繊維であり、第２の要旨は鞘成分が芯
成分の周囲の３箇所以上の部分で肉薄に形成され、そし
て肉薄部分が繊維方向に延在してなることを特徴とする
芯鞘複合繊維にあり、更に前記構造を有する複合繊維を
得るための紡糸口金の要旨は、中心軸線上に設けられ、
芯成分供給路に続く鞘成分合流路から漸次細く形成され
たロート状の紡出路と、前記鞘成分合流路より離間した
同心円周上に連続して形成され、一部に鞘成分供給路と
連通する鞘成分液溜部と、該鞘成分液溜部及び前記鞘成
分合流路を少なくとも３箇所以上で独立して連結する鞘
成分流路とを備えてなることを特徴としており、本発明
の複合繊維の製造方法の要旨は紡糸口金の芯成分流路内
に芯成分を構成する液状ポリマーを供給すると共に、鞘
成分を構成する液状ポリマーを同紡糸口金の鞘成分液溜
部を介して供給し、同鞘成分液溜部から分岐され、且つ
前記芯成分流路と合流する独立した３本以上の鞘成分流
路を通して芯成分流路内を流れる芯成分ポリマーの外周
面の３箇所以上で合流させたのち、一体となった芯鞘成
分ポリマーを同一紡出路から紡出することを特徴とする
ものである。

【０００７】

【作用】芯成分ポリマーは、紡糸口金の中央に設けられ
た芯成分供給路から芯成分流路に導入される。同時に、
同芯成分流路と隔間する位置から鞘成分供給路を介して
鞘成分ポリマーが鞘成分液溜部に導入され貯溜される。
鞘成分液溜部に貯溜された鞘成分ポリマーは続いて３本
以上の鞘成分流路を通って前記芯成分ポリマーの周囲に
所定の間隔を隔てて合流し、ロート状の紡出路を通り溶
着一体化して線状に紡出される。前記芯成分と鞘成分の
吐出比、粘度比、或いは前記各鞘成分流路の断面積を変
化させることにより多様な断面形態をもつ芯鞘構造の複
合繊維が得られる。

【０００８】得られる複合繊維の代表的な形状は、３本
以上の鞘成分が芯成分の周囲を円周方向に順次押圧変形
させた状態で、且つ繊維方向に沿って延在し、隣会う鞘
成分同士が溶着一体化し、或いは芯成分を周囲の一部で
間欠的に露出した形状をもつようになる。

【０００９】

【実施例】先ず、本発明の複合紡糸口金の代表的な実施
例を図面に基づいて詳しく説明する。図１は同複合紡糸
口金の縦断面図を示し、図２は図１におけるＡ−Ａ線の
矢視図である。

【００１０】図示実施例における紡糸口金は畳重状態に
配される第１，第２の口金材１，２よりなり、第１口金
材１の中心には芯成分ポリマーの供給孔３が中心軸線上
に貫通して形成されると共に、同第１口金材１の前記芯
成分供給孔３と離間した位置には前記芯成分供給孔３に
平行させて鞘成分ポリマーの供給孔４が形成されてい
る。

【００１１】第２口金材２の中心には前記芯成分供給孔
３と同一径をもって連通し、その途中から漸次先細にさ
れたロート状の紡出路８が形成されている。また、第２
口金材２の前記芯成分ポリマーの入口部周辺には同入口
の同心円周上に連続する溝状の鞘成分液溜部５が形成さ
れると共に、同鞘成分液溜部５と前記入口間を放射状に
連通する３本以上（本実施例では、等間隔に６本）の独
立する鞘成分流路６が形成されている。従って、前記芯
成分ポリマーの入口部は鞘成分ポリマーと合流する芯鞘
成分合流路７を構成する。

【００１２】なお、図示例では６本の鞘成分流路６は図
１及び図２に示すごとくリング状の鞘成分液溜部５から
等間隔に分岐してそれぞれ求心方向に延び、且つ前記芯
鞘成分合流路７の流路方向と直角に合流させているが、
前記鞘成分流路６を前記芯鞘成分合流路７の入口周面の
接線方向に合流させると共に或いは別途に、芯鞘成分合
流路７の流路方向に所定の角度をもって下傾斜させて合
流させることもある。

【００１３】なお、鞘成分液溜部５は鞘成分流路６への
均一な圧力供給を可能にするものであり、各鞘成分流路
６の断面積を一致させた場合には、流路抵抗が均一であ
るとすれば鞘成分の均等な被覆形状が得られる。また、
当然に前記鞘成分流路６の断面積をそれぞれ変化させれ
ば、異形の被覆形状が得られる。

【００１４】以上のごとく構成された本発明の紡糸口金
を使用して、芯成分の液状ポリマーが口金中央に設けら
れた芯成分供給孔３から供給されると共に、同芯成分供
給孔３から離間した位置にある鞘成分供給孔４に鞘成分
の液状ポリマーが供給される。芯成分供給孔３に導入さ
れた芯成分の液状ポリマーは、そのまま芯鞘成分合流路
７を経て紡出路８を流下するが、一方の鞘成分供給孔４
に導入された液状ポリマーは一旦鞘成分液溜部５に貯溜
されたのち、各鞘成分流路６を通って芯鞘成分合流路７
に送られる。

【００１５】各鞘成分流路６を通って芯鞘成分合流路７
に送られた鞘成分の液状ポリマーは、芯鞘成分合流路７
を流下する芯成分の液状ポリマーの周囲に独立して融着
一体化し、ロート状の紡出路８を通るとき図３に示す断
面形状をもつ線状となって紡出する。

【００１６】上記紡糸口金から得られる複合繊維の成分
としては種々のものが利用できる。例えば、溶液紡糸に
おいては、溶剤に可溶な高分子であれば、何れのもので
も用いることができ、その紡糸方法としても乾式紡糸
法、湿式紡糸法、乾湿式紡糸法等の多様な紡糸方法が採
用される。また、熱溶融性の高分子としても、芯鞘成分
の溶融紡糸温度が近ければ、如何なる高分子も利用でき
る。

【００１７】溶融紡糸、溶液紡糸を問わず、ノズルディ
メンジョン、各成分の吐出量、各成分の粘度比を適当に
選ぶことにより、芯成分の露出部数、露出度、露出間隔
が変更可能であり、また鞘厚み及び鞘形態の制御が可能
で、例えば図３に示されるような多様な繊維断面形状を
有する繊維が自由に得られる。

【００１８】図３（ａ）及び図３（ｃ）は芯鞘比を変え
る、例えば鞘の吐出比を低減させると、図３（ｃ）の繊
維断面が得られるようになる。また図３（ｃ）の鞘形状
は、例えば溶液からの紡糸において、芯成分に対し疎水
性の高い鞘成分を用いることにより達成できる。

【００１９】次に上記紡糸口金を用いた本発明に係る芯
鞘構造をもつ複合繊維の製造を具体例をもって説明す
る。

【００２０】（製造例１）アクリロニトリル９５重量
％、ヘプタデカフルオロデシルメタクリ酸５重量％から
なるコポリマーの２０重量％ジメチルアセトアミド溶液
を鞘成分とし、アクリロニトリル８０重量％とアクリル
アミド２０重量％からなるコポリマーの２０重量％ジメ
チルアセトアミド溶液を芯成分として、上記構造の紡糸
口金からジメチルアセトアミドと水の７０／３０（重量
比）からなる凝固浴中に固形分の芯／鞘比を２／１で湿
式紡糸し、沸水中で洗浄すると共に３倍に延伸し、次い
で１２０℃の乾燥ローラーにより乾燥したのち、更に２
００℃の加熱ローラーで定長熱処理して単繊維デニール
３ｄの複合繊維束を得た。得られた単繊維の断面は、図
３（ｇ）に示す断面形状をなしていた。この繊維は、優
れた撥水性と吸湿性とを併せ持つ繊維であった。

【００２１】（製造例２）芯成分を製造例１と同じと
し、鞘成分としてアクリロニトリル９５重量％、ビニル
アセテート５重量％からなるコポリマーの２０重量％の
ジメチルアセトアミド溶液を用い、固形分の芯／鞘比を
２／１とした場合、図３（ａ）の断面形状をもつ繊維が
得られ、同比を５／１とすると、図３（ｃ）の断面形状
をもつ繊維が得られた。

【００２２】（製造例３）芯成分としてエチレン−ビニ
ルアルコールコポリマー、鞘成分としてポリエチレンテ
レフタレートを上記口金構造をもつ紡糸口金から芯／鞘
比を２／１で溶融複合紡糸し、これを１０００ｍ／分で
巻取り、７５ｄ／３６ｆのマルチフィラメントを得た。
得られた繊維は吸湿性のある風合いの良い繊維で、その
単繊維の断面形状は図３（ａ）に示すものであった。

【００２３】

【発明の効果】本発明は、上述した構成の新規な芯鞘型
複合紡糸口金を用い、繊維断面において芯成分が鞘成分
の間から一部表面に露出した複合繊維あるいは鞘成分が
芯成分の周面で局所的に薄い構造となる芯鞘構造の複合
繊維を得ることができ、これにより、相反するような機
能を十分に併せ持つような新規な断面形態を有する繊維
を得ることができるという優れた効果を示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の複合紡糸口金の縦断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線における矢視図である。

【図３】本発明の芯鞘型複合繊維の多様な断面形状例を
示す説明図である。

【符号の説明】

１ 上口金材 ２ 下口金材 ３ 芯成分供給路 ４ 鞘成分供給路 ５ 鞘成分液留部 ６ 鞘成分流路 ７ 芯鞘成分合流路 ８ 紡出路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 羽原 英明 広島県大竹市御幸町20番１号 三菱レイヨ ン株式会社中央研究所内 (72)発明者 伊藤 元 愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目１番60号 三菱レイヨン株式会社商品開発研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 芯成分と鞘成分とからなる複合繊維であ
   って、鞘成分が芯成分の周囲を微小間隔をおいて３箇所
   以上に独立して配され、且つ各鞘成分が繊維方向に延在
   してなることを特徴とする芯鞘複合繊維。
2. 【請求項２】 芯成分と鞘成分とからなる複合繊維であ
   って、鞘成分が芯成分の周囲の３箇所以上の部分で肉薄
   に形成され、且つ前記肉薄部分が繊維方向に延在してな
   ることを特徴とする芯鞘複合繊維。
3. 【請求項３】 中心軸線上に設けられ、芯成分供給路３
   に続く鞘成分合流路７から漸次細く形成されたロート状
   の紡出路８と、前記鞘成分合流路７より離間した同心円
   周上に連続して形成され、一部で鞘成分供給路４と連通
   する鞘成分液溜部５と、該鞘成分液溜部５及び前記鞘成
   分合流路７の周囲の少なくとも３箇所以上で独立して連
   結する鞘成分流路とを備えてなることを特徴とする芯鞘
   繊維の複合紡糸口金。
4. 【請求項４】 紡糸口金の芯成分流路内に芯成分を構成
   する液状ポリマーを供給すると共に、鞘成分を構成する
   液状ポリマーを同紡糸口金の鞘成分液溜部を介して供給
   し、同鞘成分液溜部から分岐され、且つ前記芯成分流路
   と合流する独立した３本以上の鞘成分流路を通して芯成
   分流路内を流れる芯成分ポリマーの外周面の３箇所以上
   で合流させたのち、一体となった芯鞘成分ポリマーを同
   一紡出路から紡出することを特徴とする芯鞘複合繊維の
   製造方法。