JPH11152615A

JPH11152615A - 中空糸用紡糸口金

Info

Publication number: JPH11152615A
Application number: JP9315064A
Authority: JP
Inventors: Tsuguo Fujiwara; 嗣生藤原
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1997-11-17
Filing date: 1997-11-17
Publication date: 1999-06-08
Anticipated expiration: 2017-11-17
Also published as: JP3866843B2

Abstract

(57)【要約】【課題】中空率が５０％以上であって、かつ、中空割
れや貼り合わせ不良のない高中空糸を容易かつ安定して
得ることできる紡糸口金を提供する。【解決手段】円（Ｃ）の円周に外接して円弧状のスリ
ット流路孔（Ｈ）が等配に４〜８個設けられ、かつ該ス
リット流路孔（Ｈ）はその内縁（Ｅｉ）部両端近傍に円
（Ｃ）の略中心方向へ半円状に突出する突出流路孔
（ｈ）を有し、口金のポリマー吐出面において、該スリ
ット流路孔（Ｈ）群のポリマー濡れ縁によって囲繞され
て形成される開口流路面積と、前記円（Ｃ）で囲繞され
る面積とで定義される流路占有率Ｒ（％）が７％≦Ｒ≦
１０％であって、前記円（Ｃ）の直径（Ｄ）が１．６ｍ
ｍ〜１．８ｍｍ、互いに隣接する前記のスリット流路孔
（Ｈ）間の間隔（ｔ）が０．０８ｍｍ〜０．１ｍｍ、突
出流路孔（ｈ）の口金吐出面での全開口流路面積に占め
る割合が、２．０〜１０．０％以下である紡糸口金。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、繊維軸に直角方向
の断面（以下、単に「繊維断面」と称する）でみた場合
に、全繊維断面中に占める中空部の占有面積の割合（以
下、「中空率」と称する）が高い繊維、即ち、中空率が
５０％以上である超高中空糸を溶融紡糸することのでき
る紡糸口金に関するものであり、軽量かつ保温性が高
く、張り腰、シャリ感のある繊維を製造することができ
る紡糸口金に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、中空糸を溶融紡糸するに際して
は、図３（ａ），（ｂ）に示されるように、円弧状のス
リット流路孔を有する吐出孔を同一の円周上に複数個穿
設した中空糸用紡糸口金が一般に使用されていた。しか
し、このような紡糸口金から紡出される中空糸の中空率
は、たかだか３０〜３５％のものしか得ることができな
かった。しかも、このような紡糸口金を使用して、更に
高い中空率を持った中空糸を得ようとすると、図４
（ａ）〜（ｃ）に示すように、互いに隣り合ったスリッ
ト流路孔から吐出されるポリマーが接合される接合部に
窪みが生じたり、接合に不具合が生じたりする問題を有
していた。

【０００３】このような問題を解消して、しかも繊維断
面の真円性を高めた中空糸を得るための紡糸口金が、特
開昭５８―１６９５０７号公報に提案されている。確か
に、この紡糸口金によれば、中空率が２０％以下の比較
的中空率の小さいものに関しては、中空割れを発生させ
ずに、繊維断面が略真円の中空糸を安定して得ることが
できる。しかしながら、３０％を越えるような高中空率
を有する糸を製造しようとすると、どうしても繊維断面
の形に歪みが発生するため、このような糸を得ることは
難しかった。即ち、繊維断面が真円に近い形を得ようと
しても、真円になり難いという大きな問題を抱えてい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来技術における欠点を解消し、略真円で、かつ中空率
が５０％以上である中空糸を安定して製造するための紡
糸口金を提供しようとするものである。もし、このよう
な紡糸口金が提供されることになれば、略真円の繊維断
面形状を有し、しかも、高中空率の中空糸を安定かつ確
実に製造することが可能となり、従来より更に軽量性と
保温性に優れた中空糸を得ることが出来る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】ここに、本発明によれ
ば、上記の課題を極めて巧妙に解決した下記の構成を有
する紡糸口金が提供される。

【０００６】即ち、本発明は、下記の要件ａ〜ｅを同時
に満足する複数の吐出孔を有する中空糸用紡糸口金であ
る。ａ．同一円（Ｃ）の円周に外接して円弧状のスリッ
ト流路孔（Ｈ）が等配に４個以上、８個以下設けられ、
かつ該スリット流路孔（Ｈ）はその内縁（Ｅｉ）部両端
近傍に円（Ｃ）の略中心方向へ半円状に突出する突出流
路孔（ｈ）を有し、ｂ．口金のポリマー吐出面におい
て、該スリット流路孔（Ｈ）群のポリマー濡れ縁によっ
て囲繞されて形成される開口流路面積をＳ２とし、前記
円（Ｃ）で囲繞される面積をＳ１とした場合に、これら
のＳ１とＳ２との間に成立する、流路占有率（Ｒ）＝
（Ｓ２／Ｓ１）×１００という関係式において、該流路
占有率（％）が７％≦Ｒ≦１０％であって、ｃ．前記円
（Ｃ）の直径（Ｄ）が１．６ｍｍ以上、１．８ｍｍ以下
であり、ｄ．互いに隣接する前記のスリット流路孔
（Ｈ）間の間隔（ｔ）が０．０８ｍｍ以上、０．１ｍｍ
以下であり、ｅ．突出流路孔（ｈ）群のみで構成され
る、口金吐出面での全開口流路面積（Ｓ３）が前記開口
流路面積（Ｓ２）に占める割合（Ｓ３／Ｓ２×１００）
が、２．０％以上、１０．０％以下であること。

【０００７】なお、以下の本発明の記載において、「流
路占有率（Ｒ）」とは、前記式、Ｒ＝（Ｓ２／Ｓ１）×
１００で定義される値（％）を指すものとする。

【０００８】

【実施例】次に、前記の構成において、略真円の繊維断
面形状を有し、しかも、高中空率の中空糸を得るための
紡糸口金の実施例について、その作用とともに、以下に
詳細に説明する。中空糸を含めて一般にポリマーから熱
可塑性樹脂から成る繊維を溶融紡糸する場合において、
紡糸口金から吐出されたポリマーは、吐出直後に膨らむ
現象（いわゆる「バラス効果」）が生じ、その後、細化
が始まる。このバラス効果は、得られる中空糸の中空率
に極めて大きな役割を果たす。即ち、一般的にポリマー
の溶融温度が低くなると、吐出孔より吐出されるポリマ
ーのバラス効果が大きくなり、得られる中空糸の中空率
は高くなる。しかしながら、一方では、中空率が高くな
る程、吐出孔から吐出されたポリマーの吐出時の円弧状
の形状は、そのままの円弧状に維持され難く、得られる
糸条の繊維断面形態は、吐出条件に応じて種々に変形す
る。このような繊維断面形状の変形は、前記のように種
々の要因によって左右される。ここで、これらの要因を
図１（ａ）〜（ｃ）に示した本発明の中空糸用紡糸口金
を例にとって列挙すれば、円弧状のスリット流路孔
（Ｈ）の数、該スリット流路孔の直径（Ｄ）、互いに隣
り合うスリット流路孔間の間隔幅（ｔ）、前記の流路占
有率（Ｒ）、円（Ｃ）の面積中に突出流路孔面積がが占
有割合、１ホール当たりのポリマー吐出孔がある。な
お、図１（ａ）は、紡糸口金に穿設された、一本の単繊
維を紡糸するための基本単位となる一つの吐出孔の平面
図を示しており、図１（ｂ）及び（ｃ）は、本発明の他
の実施例を示す紡糸口金に穿設された吐出孔の平面図で
ある。

【０００９】以下、本発明の紡糸口金に設けられた吐出
孔を具体的なパラメータと共にを図面に基いて詳細に説
明する。なお、図１（ａ）〜（ｃ）はマルチフィラメン
トを構成する中空単繊維（一つのフィラメント）を紡糸
するための吐出孔を例示したものであって、マルチフィ
ラメントを紡糸するためには、このような基本単位から
なる吐出孔をフィラメント数に対応して穿設されている
紡糸口金が使用されることは言うまでもない。なお、図
２は、図１の紡糸口金で溶融紡糸して得られた中空糸の
繊維断面を示したものであって、中空部が高中空率で形
成されている例を示した繊維断面図である。

【００１０】なお、図１（ａ）において、本発明の紡糸
口金に穿設された吐出孔は、６個の円弧状のスリット流
路孔（Ｈ）を有しており、該スリット流路孔（Ｈ）のそ
れぞれの外縁（Ｅｏ）は、円（Ｃ）に内接している。し
かも、互いに隣り合うスリット流路孔（Ｈ）は僅かな間
隔（ｔ）を隔てて、円（Ｃ）上に等配されている。

【００１１】次に、図４に示したようなポリマーの貼り
合わせが良くない糸条（図(ａ)）や繊維断面形状が変形
した糸条（図(ｂ)及び(ｃ)）を形成させないために、各
スリット流路孔（Ｈ）の両端部近傍の内縁（Ｅｉ）に
は、円（Ｃ）の略内向き法線方向に突出した突出流路孔
（ｈ）を設けることが肝要である。この突出流路孔
（ｈ）は、間隔（ｔ）を置いて互いに隣接するスリット
流路孔（Ｈ）に対して、互いに近接対向させて、線対称
に対として設けることが重要である。また、スリット流
路孔（Ｈ）の数は、ほぼ真円状の繊維断面形状を形成さ
せるためには多い方が好ましいが、孔開け加工の精度や
煩雑さ、あるいは加工コスト等の面から４〜８個が好ま
しい。

【００１２】更に、スリット流路孔（Ｈ）の外縁（Ｅ
ｏ）に内接する内接円（Ｃ）によって囲繞された円
（Ｃ）の内部領域の面積をＳ１とし、吐出孔のポりマー
の濡れ縁に囲繞されて形成された全開口流路面積をＳ２
と定義すると、これらのＳ１とＳ２が、７％≦Ｒ＝（Ｓ
２／Ｓ１）×１００≦１０％という関係式を満足するこ
とが必要である。なお、この関係式において、本発明で
はＲを「流路占有率」と称することは前述した通りであ
る。この流路占有率（Ｒ）が７％未満であれば、図４
（ａ）に示したようなポリマーの貼り合わせ部が不良の
中空糸となり、１０％より大きくなると、中空率が５０
％以上の高中空率の中空糸を得ることが難しくなる。

【００１３】但し、該流路占有率（Ｒ）は、互いに隣接
する円弧形状のスリット流路孔（Ｈ）を離間する間隙幅
（ｔ）によって大きく左右される。この間隔幅（ｔ）と
流路占有率（Ｒ）との関係に関して更に付言すれば、一
般に、ｔが小さい場合には、Ｒを小さな値に選定し、逆
にｔが大きい場合には、Ｒを大きな値に選定することが
好ましい。しかしながら、５０％以上の超高中空率を有
する糸を得るためには、前記のように７％≦Ｒ≦１０％
という関係を有することが肝要であるため、この関係を
前提として、間隔幅（ｔ）が０．０８ｍｍ以上、０．１
ｍｍ以下とすることが好ましいことが実験により分かっ
ている。もし、ｔが小さすぎると、吐出されたポリマー
の接合が早く行われ、扁平な中空糸となりやすく、更に
は、紡糸口金がポリマーの吐出圧力で変形し易くなるた
め、口金の強度設計上好ましくない。また、ｔが大きく
なりすぎると接合が遅れ、このために、ポリマーの貼り
合わせが十分に行われず、中空割れの原因となる。

【００１４】また、内接円（Ｃ）の直径（Ｄ）は大きく
する方が超中空糸となりやすいが、糸のデニール、口金
面のスペース、紡糸の安定性等の制約から、１．６ｍｍ
以上、１．８ｍｍ以下とすることが好ましい。

【００１５】次に、図４に示したようなポリマーの貼り
合わせがよくない糸条を形成させないために、各スリッ
ト流路孔（Ｈ）の両端部の近傍の内縁（Ｅｉ）に円
（Ｃ）の中心方向へ向かって半円状に突出した突出流路
孔対（ｈ）を設け、吐出孔（図１の場合、６個のスリッ
ト流路孔（Ｈ）と、１２個の突出流路孔（ｈ）とからな
る）の全開口流路面積において、突出流路孔（ｈ）が占
有する口金吐出面での開口流路面積の割合が、２．０％
以上、４．０％以下であることが好ましい。この場合、
前記の割合が２．０％未満では、ポリマーの貼り合わせ
が不良となり易く、また、４．０％を越えると５０％以
上の高中空率を有する糸を得るのが難しくなる。

【００１６】更に、５０％以上の高中空糸を安定して製
造するためには、吐出孔からの１ホール当りのポリマー
吐出量が２．０ｇ／ｍｉｎ以上、２．６ｇ／ｍｉｎ以下
とすることが好ましい。何故ならば、吐出量が２．０ｇ
／ｍｉｎ未満では、ポリマーの吐出線速度が下がり、吐
出斑や冷却斑を誘発させ、ポリマーの貼り合わせが不良
となり易く、また、糸切れも起こり易いからである。ま
た、吐出量が２．６ｇ／ｍｉｎを越えると、今度はポリ
マーの吐出線速度が上がり過ぎて、遅延冷却となって５
０％以上の高中空糸を得ることが困難となるからであ
る。

【００１７】最後に、以上に述べた本発明の吐出孔を有
する紡糸口金を使用した実験例について、以下に説明す
る。円弧状スリット流路孔（Ｈ）を６個、０．０９ｍｍ
の間隔幅（ｔ）をおいて、その外縁（Ｅｏ）を直径
（Ｄ）が１．７ｍｍの内接円（Ｃ）に内接させて、該円
（Ｃ）上に等配に配置した。このとき、流路占有率
（Ｒ）を８％とし、吐出孔の全開口流路面積中に突出流
路孔（ｈ）が占める面積の割合を３％として、常法にし
たがってポリエステルから成る中空糸を紡糸した。得ら
れた中空糸の繊維断面を観察したところ、その繊維断面
形状は、ほぼ真円状であって、その中空率は５５％であ
り、中空割れもなかった。

【００１８】また、流路占有率（Ｒ）を７％と１０％と
する以外は、前記と同一の条件を採用して、得られた中
空糸の中空率は、それぞれ５３％と５１％であり、中空
割れも発生せず、その繊維断面はほぼ真円に近かった。

【００１９】

【発明の効果】以上に説明の如く、本発明によれば、略
真円であって、かつ５０％以上の高中空率糸を安定かつ
確実に紡糸することができ、これによって、軽量で保温
性が高く、張り腰、シャリ感のある素材を得ることがで
きる。また、紡糸するポリマーの粘度斑、張り合わせ不
良がないため、糸切れが発生することなく、安定した紡
糸が可能となる。このため、製糸パフォーマンスに優
れ、しかも、超軽量な高品位の糸を得ることが可能にな
るという極めて顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の中空糸用紡糸口金に穿設される吐出孔
を例示した平面図である。

【図２】図１の吐出孔で得られた中空糸の繊維断面を例
示した図である。

【図３】（ａ）及び（ｂ）従来の吐出孔を示す平面図
である。

【図４】（ａ）図３（ａ）に図示した吐出孔で得られ
た中空糸の繊維断面図である。（ｂ）及び（ｃ）図３
（ｂ）の吐出孔で得られた中空糸の繊維断面図である。

【符号の説明】

１紡糸口金本体Ｃ内接円Ｅｉ内縁Ｅｏ外縁Ｈスリット流路孔ｈ突出流路孔Ｄ内接円の直径ｔ互いに隣接する吐出孔の間隔幅

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の要件ａ〜ｅを同時に満足する複数
の吐出孔を有する中空糸用紡糸口金。ａ．同一円（Ｃ）の円周に外接して円弧状のスリット流
路孔（Ｈ）が等配に４個以上、８個以下設けられ、かつ
該スリット流路孔（Ｈ）はその内縁（Ｅｉ）部両端近傍
に円（Ｃ）の略中心方向へ半円状に突出する突出流路孔
（ｈ）を有し、ｂ．口金のポリマー吐出面において、該スリット流路孔
（Ｈ）群のポリマー濡れ縁によって囲繞されて形成され
る開口流路面積をＳ２とし、前記円（Ｃ）で囲繞される
面積をＳ１とした場合に、これらのＳ１とＳ２との間に
成立する、流路占有率（Ｒ）＝（Ｓ２／Ｓ１）×１００
という関係式において、該流路占有率（％）が７％≦Ｒ
≦１０％であって、ｃ．前記円（Ｃ）の直径（Ｄ）が１．６ｍｍ以上、１．
８ｍｍ以下であり、ｄ．互いに隣接する前記のスリット流路孔（Ｈ）間の間
隔（ｔ）が０．０８ｍｍ以上、０．１ｍｍ以下であり、ｅ．突出流路孔（ｈ）群のみで構成される、口金吐出面
での全開口流路面積（Ｓ３）が前記開口流路面積（Ｓ
２）に占める割合（Ｓ３／Ｓ２×１００）が、２．０％
以上、１０．０％以下であること。