JPH08296109A - 合成繊維の溶融紡糸方法 - Google Patents

合成繊維の溶融紡糸方法

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JPH08296109A
JPH08296109A JP10256595A JP10256595A JPH08296109A JP H08296109 A JPH08296109 A JP H08296109A JP 10256595 A JP10256595 A JP 10256595A JP 10256595 A JP10256595 A JP 10256595A JP H08296109 A JPH08296109 A JP H08296109A
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JP
Japan
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pressure
pack
melt
temperature
spinning
Prior art date
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Pending
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JP10256595A
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English (en)
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Toshio Kitagawa
敏夫 北川
Shiro Ishibai
司郎 石灰
Hiroshi Aramomi
寛 新籾
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Unitika Ltd
Original Assignee
Unitika Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 溶融押し出し装置1からの溶融ポリマーを口
金パック3に供給して紡出する合成繊維の溶融紡糸方法
において、口金パック3内の圧力を一定時間間隔で検出
して口金パック3内の圧力変化率の偏差を算出し、これ
に対応させて、溶融押し出し装置1の加熱温度を制御
し、口金パック3内の圧力を一定に保持しながら紡糸を
行う。 【効果】 溶融押し出し装置の加熱温度を制御して、口
金パック内の圧力を一定に保持しながら溶融紡糸を行う
ので、品質斑のない繊維を得ることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、合成繊維の溶融紡糸方
法において、口金パック内の圧力を一定にして紡糸する
ことにより、斑のない品質の安定した繊維を得ることが
できる溶融紡糸方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、タイヤコード、ロープ、シートベ
ルト用等の工業用に用いられる合成繊維は、高性能の物
性を有することが必要とされ、斑がなく、品質の安定し
た繊維がますます要望されている。
【0003】このような品質斑のない繊維を得る方法と
して、特開昭56-112506 号公報には、紡糸口金の背圧を
検出して背圧の圧力変化率の偏差を算出し、これに対応
させて口金パック周辺を加熱している熱媒の温度を制御
することにより、ポリマーの溶融粘度を一定にして紡糸
する方法が記載されている。しかしながら、この方法で
は、口金パック周辺を加熱している熱媒の温度を変更す
るので、紡糸される直前にポリマーの温度が変わり、得
られる未延伸糸の性能が変動するという問題があった。
これによって、延伸後の繊維の物性も変動しやすくな
り、品質斑の解消は不十分であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題点を解決し、紡糸される直前のポリマー温度を変
えることなく、品質斑のない繊維を得ることができる合
成繊維の溶融紡糸方法を提供することを技術的な課題と
するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために鋭意研究の結果、溶融押し出し装置
の加熱温度を制御して、口金パック内の圧力を一定に保
持しながら溶融紡糸を行うことによって、品質斑のない
繊維を得ることができることを見出し、本発明に到達し
た。
【0006】すなわち、本発明は、溶融押し出し装置か
らの溶融ポリマーを口金パックに供給して紡出する方法
において、口金パック内の圧力を一定時間間隔で検出し
て口金パック内の圧力変化率の偏差を算出し、これに対
応させて、溶融押し出し装置の加熱温度を制御し、口金
パック内の圧力を一定に保持しながら紡糸を行うことを
特徴とする合成繊維の溶融紡糸方法を要旨とするもので
ある。
【0007】次に、本発明を図面を用いて詳細に説明す
る。図1は、本発明の溶融紡糸方法を適用する溶融紡糸
装置の一実施態様を示す概略図である。まず、原料ペレ
ットはホッパーに6に入れられ、溶融押し出し装置1に
供給される。そして、溶融押し出し装置1で溶融された
ポリマーは、ポリマーライン5へ押し出される。ポリマ
ーライン5を経たポリマーは、ギヤポンプ11によって計
量押し出しされ、口金パック3に供給される。口金パッ
ク3内には、ポリマー内の不純物を除去するとともにポ
リマーの流れを均一にするフィルター4と紡糸口金13が
配置されており、ポリマーは、口金パック3内でフィル
ター4を通過し、紡糸口金13より紡糸される。ギヤポン
プ11と口金パック3は加熱ボックス12内に設けられてい
る。溶融押し出し装置1は駆動モータ7によって駆動さ
れ、加熱ヒータ2によって加熱されている。また、ポリ
マーライン5は、加熱ヒータ9で所定の温度に加熱さ
れ、熱媒循環ポンプ8により循環している熱媒10によっ
て加熱されている。
【0008】本発明の溶融紡糸方法においては、紡糸さ
れるポリマーの状態を一定にし、斑のない繊維を得るた
めに、口金パック3内の圧力Piを一定にして紡糸する
必要がある。口金パック3内の圧力Piは、ポリマーの
溶融粘度と相関があり、ポリマーの溶融粘度が高い場
合、圧力Piは高くなり、ポリマーの溶融粘度が低い場
合、圧力Piは低くなる。また、溶融温度が高いと、ポ
リマーの溶融粘度は低くなり、溶融温度が低いと、ポリ
マーの溶融粘度は高くなる。
【0009】本発明においては、口金パック3内の圧力
Piを一定時間間隔で検出し、口金パック3内の圧力P
iが設定圧力Psより高い場合は、溶融温度を上げて
(溶融押し出し装置1の加熱ヒータ2の温度を上げて)
ポリマーの溶融粘度を下げる。また、圧力Piが設定圧
力Psより低い場合は、加熱ヒータ2の温度を下げて、
ポリマーの溶融粘度を上げる。
【0010】設定圧力Psは、加熱ボックス12の温度を
一定とし、他の条件も一定にして紡糸し、得られた繊維
の物性値が満足できるものであったとき、そのときの口
金パック3内の圧力とする。なお、設定圧力Psはある
一定の範囲内のものとしてもよい。
【0011】次に、口金パック3内の圧力Piの制御方
法をさらに詳しく説明する。まず、口金パック3内の圧
力を一定時間間隔で検出すると、検出された口金パック
3内の圧力Piがあらかじめ設定された設定圧力Psと
比較計算され、圧力偏差(ΔP=Ps−Pi)が求めら
れ、この圧力偏差ΔPを基に加熱ヒータ2の設定温度偏
差ΔTが計算される。設定圧力Psをある一定の範囲内
のものとする場合は、Piと最も近い値のPsと比較計
算するようにする。次いで、設定温度偏差ΔTより加熱
ヒータ2の設定温度が求められるので、この設定温度と
なるように加熱ヒータ2の温度を制御する。
【0012】このように、溶融押し出し装置1の加熱ヒ
ータ2の温度を調節しながら、口金パック3内の圧力P
iを一定とする制御方法を図2を用いて説明する。口金
パック3内の圧力Piは、フィルター4の上部に設けら
れた圧力センサー20によって検出され、計算手段14であ
らかじめ設定された設定圧力Psと比較計算が行われ、
圧力偏差(ΔP=Ps−Pi)が算出され、この圧力偏
差を基に加熱ヒータ2の設定温度偏差ΔTが計算され
る。次いで、加熱ヒータ2の設定温度に設定温度偏差Δ
Tが加えられ、温度制御装置15の設定値とされる。温度
制御装置15は、センサー21により加熱ヒータ2の温度が
検出され、温度の信号が伝えられると、計算により求め
られた設定温度と比較して、溶融押し出し装置1の加熱
ヒータ2の温度を制御する。
【0013】口金パック3内の圧力Piを検出する時間
間隔は、温度制御装置15の能力に影響されるが、約1〜
60秒の間隔とすることが好ましい。検出する時間間隔が
長過ぎると、口金パック3内の圧力Piの圧力偏差ΔP
を求め、溶融押し出し装置1の温度を制御する間隔も長
くなるため、口金パック3内の圧力Piが変動しやすく
なる。また、検出する時間間隔を短くし、検出された圧
力を5〜50個程度平均したり、時系列化させて圧力偏差
ΔPを求めれば、より口金パック3内の圧力Piの変動
を小さく抑えることができる。
【0014】口金パック3内の圧力は、好ましくは50〜
400kg/cm2 、さらに、150 〜350kg/cm2 とすることが好
ましい。圧力が低過ぎると、ポリマーの溶融粘度の変動
に対して反応しにくくなり、一定の圧力に制御しにくく
なる。圧力Piが高過ぎると、口金パック3の取り付け
部からポリマーが漏れ出したり、フィルターが目詰まり
しやすくなる。
【0015】口金パック3内の圧力Piが上昇する要因
として、溶融粘度の上昇の他に、フィルター4の目詰ま
りが考えられるが、フィルター4の目詰まりは、かなり
長い時間、一般的には数日間の操業で徐々に現れてくる
ものである。これに対して、ポリマーの溶融粘度の変動
による口金パック3内の圧力Piの変化は、通常分単位
で起こるものであり、フィルター4の目詰まりによる口
金パック3内の圧力Piの変動は無視することができ
る。
【0016】フィルター4の濾材としては特に限定され
るものではないが、金網、不織布、細砂等が用いられ
る。
【0017】溶融押し出し装置の加熱温度は、溶融押し
出し装置の周囲に設けた加熱ヒータの温度で制御する
が、溶融押し出し装置は一般的には、上流側より供給溶
融部、圧縮部、計量部の3ブロックに分けられており、
特に圧縮部、計量部に相当する部分に設けた加熱ヒータ
の温度を制御することが好ましい。
【0018】本発明においては、前述したように、口金
パック3内の圧力Piを検出し、設定圧力Psと比較計
算して圧力偏差ΔPを求め、ΔPより加熱ヒータ2の設
定温度偏差ΔTを計算するが、この演算には、デジタル
制御とPiD制御を用いることができる。
【0019】PiD制御は、一般に次に示すような演算
式を用いるものであり、この演算式で求められた設定温
度偏差ΔTは、加熱ヒータ2の設定値に増減される。 ΔT=100/Kp((ΔP n −ΔP n-1)+T/Ki×ΔP n +Kd/T
(Pn −P n-1)) Kp、Ki、Kd :PiD演算パラメータ P n :任意のn時間における口金パック内の圧力 P n-1 :任意のn−1時間における口金パック内の圧力 ΔP n :任意のn時間における(Ps−P ) ΔP n−1 :任意のn−1時間における(Ps−P
n-1
【0020】一方、デジタル制御は、ある範囲の圧力偏
差ΔPに対する加熱ヒータ2の設定温度偏差ΔTをあら
かじめ決めておき、基準以上の圧力偏差ΔPが起これ
ば、設定温度偏差ΔTを変更し、加熱ヒータ2の温度変
更による効果が口金パック3内に伝わり、圧力が調整さ
れるまでの間は、次の演算を実施しないものである。
【0021】したがって、用いる溶融紡糸装置の種類に
よって、PiD制御とデジタル制御のいずれかを選択す
ればよいが、設定温度偏差ΔTより計算された設定温度
に加熱ヒータ2の温度が安定するまでの時間やポリマー
ライン5を経て口金パック3内にポリマーが到達するま
での時間が長い、いわゆる遅れ時間が大きい紡糸装置に
おいては、デジタル制御を用いることが好ましい。
【0022】また、このような制御は、制御プログラム
を作成し、オンラインリアルタイムで実施しても、口金
パック圧力を監視しながら、手動で行ってもよい。
【0023】
【発明の効果】本発明の溶融紡糸方法によれば、溶融押
し出し装置の加熱温度を制御して、口金パック内の圧力
を一定に保持しながら溶融紡糸を行うので、品質斑のな
い繊維を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の溶融紡糸方法を適用する溶融紡糸装置
の一実施態様を示す概略図である。
【図2】図1の溶融紡糸装置を用いた溶融紡糸方法にお
いて、口金パック3内の圧力Piを一定とするための制
御方法を示す概略説明図である。
【符号の説明】
1 溶融押し出し装置 2 加熱ヒータ 3 口金パック 4 フィルター 5 ポリマーライン 12 加熱ボックス 13 紡糸口金 14 計算手段 15 温度制御装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶融押し出し装置からの溶融ポリマーを
    口金パックに供給して紡出する方法において、口金パッ
    ク内の圧力を一定時間間隔で検出して口金パック内の圧
    力変化率の偏差を算出し、これに対応させて、溶融押し
    出し装置の加熱温度を制御し、口金パック内の圧力を一
    定に保持しながら紡糸を行うことを特徴とする合成繊維
    の溶融紡糸方法。
JP10256595A 1995-04-26 1995-04-26 合成繊維の溶融紡糸方法 Pending JPH08296109A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100048853A1 (en) * 2006-07-10 2010-02-25 Sabic Innovative Plastics, Ip B.V. Polyetherimide polymer for use as a high heat fiber material
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