JPS58208416A - 高配向ポリエステルフイラメントの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本梶萌は、ｉＱリエステルからなる尚配向フィラメント
を、高速紡糸法で製造する方法に関する。史に詐しく述
べるならば、延伸工程を経ることなく、浴融紡糸工程の
みで、十分な実用％性を准する、ポリエステルからなる
高配向フィラメントを、紡糸速度５，０００ｍ／分以上
の高速紡糸で＃造する方法に関する。

熱ｔｅｌ塑性ム合体を解融紡糸し、嶋速反で巻取ること
ＶＣよって、延伸工程を省略しても、実用上十分な特性
を南するフィラメントを得ることについては、例えば、
特公昭３５−３１０４号公報、わるいは、繊維学会誌、
第３３巻、Ａ５、Ｔ２Ｏ８（−〕などによって既に知ら
れている。上記文献によ７１ば、例えは４？リエチレン
テレフタレートの場合、紡糸速度を約５，０００ｍ／分
以上にすると、由られるフィラメントは充全配同フィラ
メント（従来の勉伸フィラメント）に近いものになると
されている。

一般に、従来のｍ融紡糸汰においては、的えば第１図に
示されている紡糸装置を用い、浴融δれた重合体１に紡
糸ヘッドｌから紡糸口金２ｋＪ出して押出し、これによ
って形成されたフィラメント４は、保渦域５を通っｆｃ
＆冷却虱３によ、りて冷却固化され、床面９に設けられ
たカラム８を通ってメイリングロール６に至り、ここで
集束されるとｌｂＪ時に給油され、最後に巻取機７によ
って巻取られる。このような従来方法において、巻取速
ｌｔ倉５．０００ｍ／分以上のＡｄにすると、一方では
切糸時の生糸切れ、糸切れ金壇加させ、操業性の低１が
甚しいことが本発明者らの検討によって明らかになった
。゛また、紡糸速度の上昇に伴なって、紡糸工程間にフ
イラメン）１７こかかる張力が−太し、それに伴なって
ゴデツトロールを用いないで直接にフィラメント東金巻
取る方式では、命数張力が’ｌ　　　　　　　　＋ｗ＋
＜なり、正常な巻取シ４転が不ロ１能になりた。

こｔ［らの１渚問題を斥を決するために、従来の紡糸方
法において、幼糸条汀（例えは紡糸幅度、紡糸ドフフト
、冷却風条件等）について櫨々検討したが、このような
通常の操業条件の改変では、紡糸の安定性の向上、およ
び、ゴデツトロールを使用しない方式における巻取張力
の＠減イ〔はかることはでさなかった。

コ゛ｆ’　ｙ　）ロールを用いない方式による高速紡糸
方法に関する提案が特開昭５２−１２，３２７号公報に
開示されている。この方法でｅユ第２図に示されている
ような紡糸装置１を用い、浴融された１合体は紡糸へラ
ド１から紡糸口金２を通して押出される。このようにし
て形成されたフィラメント４はｔ％ｌ　Ｊ風３により冷
却固化され、仮撚ノズル又はインターレーザー１０に導
かれ、ここで、旋回力を月見られる。使っ−Ｃフィラメ
ント４は、仮撚ノズル又はインターレーザー１０の上方
で旋回し集束する。これが、この方法の第１の特徴であ
る。次に巣東されたフィラメント４は、紡糸口金の紡出
面の下３〜６　＋ｎの位Ｍにおいて巻取機７によってき
き取られる。これが、この方法の第２の％徴である。し
かしこの方法では、仮撚ノズルまたはインタレーサによ
るフィラメントの旋回性の変動が大きく、フィラメント
の集束点の固定が難しく、フィラメントにかかる張力の
変動が大きく、そのために単糸切れおよび糸切れが多発
する。またモノフィラメント同士の融着現象も完全に解
消できない。

一方、紡糸口金と、引取りロールによる引取り点との間
でフィラメントを集束し、紡糸口金の紡出面の下２．５
ｍ以内の位置で、引取りロールにより引取った後、巻取
機で巻取る方法が特開昭５４−１２５，７２１号公報に
提案されている。この４．１　案は、モノフィラメント
の繊度が０．５デニール以−１；の極細フィラメントを
、４，５００ｍ／分以下の紡糸速度で製造する方法であ
る。しかし、上記公報には、５，０００ｍ／分以上の紡
糸速度においては、ξの方法は有効でない例が記載され
ており、しかも引取リロール（ゴデツトロール）を用い
ない８式での有効性については、何の記載も示役もない
。

本発明の目的は、ポリエステルをゴｒ７）ロールを用い
ることな（，５，０００ｍ／分以上の紡糸速度で紡糸す
る際に、嗅糸切れや糸１／Ｊれか極めて少なく、すぐれ
た紡糸安定性を示し、巻取張力を０．５　ｔ／　ｄ以下
に制御することができ、かつすぐれた壱フオームを与え
る高配向ポリエステルフィラメントの製造方法を提供す
るにある。

本発明者らは上記の目的を達成するために鋭意検討した
結果、紡出された複数個のぼりエステル七）７４ラメン
トを紡糸口金下に設けた特定温度の加熱域を通過せしめ
た後、該加熱域内ないしは、該加熱域の下方に存在する
モノフィラメント群の細化完了点より５鑞以上下刃位置
で、集束片ｊガイドにて該モノフィラメント＃ｔ−集束
することによって＾遠域における紡糸安定性が飛躍的に
向上し、適当な巻取張力となることを見出し本発明に到
達した。

すなわち、本発明に保る＾配向ホリエステルフィラメン
トの製造方法は、ポリエステルを溶融紡糸し２、ゴデツ
トロールを用いることなく、直接に舎取磯で５，０００
ｍ／分以上の極度で浴融紡糸するに際し、紡糸口金より
紡出されたモノフィラメント群を、この紡糸口金の下面
より少なくとも５ｃＩＩＬ以上の長さにわたり、１５０
℃以上で、且つ３００℃以下の温度に維持された加熱域
を通過せしめ、次いで、次のａ＋ｂ両条件を満足する位
−゛に配設した集束用ガイドにて該モノフィラメント群
を集束し、フィラメント束を形成することを特徴とする
。

ム、上記加熱域内ないしは該加熱域の下方に存在するモ
ノフィラメント群の細化完了点より５（：Ｒ以上下方に
位置する。

ｂ、集束ガイドよりｓｃｍ下方の位置におけるフィラメ
ント束にかかる張力が０．４　？／デニール以下。

本発明の製造方法に使用される県東用ガイドは、給油用
ノズルガイドであることが好ましい。該給油用ノズルガ
イドを用いてモノフィラメント群ｅこ給油しながら集束
して、フィラメント束を形成することによって、本製造
方法はより効果的に達成される。第３図に示された装置
ｔは、集束用がイドとして給油用ノズルガイドを用いて
、本発明を達成するための装置の一例である。

本発明方法において、ｓ”’）エステルの溶融体が溶融
紡糸され、これによって形成されたフィラメントはゴデ
ツトロールを用いることなく、５，０００ｍ／分以上の
巻取速度で巻取られる。ゴデツトロールを用いない紡糸
方法とは、例えば第３図に示すように、紡糸ヘッド１の
下部に装着した紡糸口金２から紡出したフィラメント４
を紡糸ヘッド１の下方位置に配置した巻取＠７で直接巻
取る方法を指す。この方法では、従来から行なわれてい
るがｒ、トロールを用い張力―整をした後に巻取る紡糸
方法と異な、りて、フィラメン）Ｋかかる張力がそのま
ま巻取張力となり、巻取速度が高くなるはど舎取り長刀
は高くなる。

本発明方法において便用される。１？リエステルとは、
公知の重合方法で得られるポリエチレンテレフタレート
またはエチレンテレフタレート繰返し単位を主憤成部分
とする共車台ポリエステルであり、これらの重合体は８
賛に応じて熱簀定剤、艶消剤、帯電防止剤などの常用さ
れる添加剤を含有していても構わない。

本発明においては、公知の溶融紡糸口金より紡出された
ポリエステルフィラメントを紡糸口金面より少なくとも
５ｃＩＩＬの長さにわたり、１５０℃以上で、且つ３０
０℃以下の温度に維持された加熱域中を通過せしめるこ
とが第一の賛件である。かかる加熱破け、紡糸口金下に
例えばフィラメント数および紡糸口金吐出孔配置に応じ
た適当な内径を有する筒状加熱体を設置したり、紡糸口
金下５１以上にわたって、加熱流体を供給したりするこ
とにより形成できる。加熱域が５５ｍより小さい場合は
高巻取速度での安定紡糸はできない。加Ｍ破の長さの上
限については特に制限はないが、設備の経済性、操作性
の点からは１００ｃＩＬ以下が好“ましい。最適な長さ
は、重合体の種類、１合体の１ｍｌ有粘度、紡出温度あ
るいはモノフィラメントのｒニール等によって異なるが
、２０〜５０−の範囲である。加熱域中の雰囲気は空気
、ｄ木めるいケユ水蒸気によって形成され得るが、経済
的な理由で空気が良い。その温度は１５００以上で、且
つ３００℃以下でなければならない。加熱域温度が１５
０℃未満の場合は加熱効果が不十分で、５，０００ｍ／
分以上の＾速度での紡糸が小１月能である。−力加熱１
ｊ１．ｆＭ度が、３００’Ｃを越えると単糸間の融層が
起こったシ、糸切れがｆ故しくなったシして、安定紡糸
が不１１能でおる。なお、ここで加熱域の偏度とは、加
熱域内のフィラメント近傍の雰囲気温度のことをいう。

上記の加熱域を通過したフィラメントが該加熱域内ない
しは該加ｆｉＡ域の下方にてフィラメント内各七ノフィ
ラメントが細化光子した後、該細化完ｒ点より少くとも
５ｃ＋ａ下方位置で、集束用ガイドにて該モノフィラメ
ント群を集束させることが本発明の第二の快件である。

紡糸口金よりポリエステルの浴融体が紡出さ７Ｌ、これ
によって形成されたモノフィラメント群が５，０００ｍ
／分以上の糸速度で紡糸されるに際し、該紡糸過程中に
紡糸フィラメントが急激に細化し完成されたフィラメン
トの半僅にまで細化光γする点が存在することについ°
〔は、例えば１．　”Ｇ、　Ｐｅｒａｔ、ｒ　Ｃ，Ｌｅ
ｅｌｕｓｅ　ｒ　ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＭａｎ−
Ｍａｄｅ　　Ｆｉｂｅｒｓ　　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｅｓ、
Ｄｏｒｎｂｌｒｎ＋Ａｕｓｔｒｉｍ、　１９７９”　な
どによって既に知られており、本発明においてもその現
象は８埃されている。第４図は、上述の一文中に記載さ
れた、紡糸速度が５，４００ｍ／分であシ細化完了フィ
ラメント半径約３０μｍの実施例における細化児了点近
勅の写真にみられるフィラメント形状を図７］クシたも
のである。第４図から、紡糸過程中にフィラメントが急
激に細化し、完成されたフィラメントの半径にまで細化
完了することがわかる。本発明において該細化完了点か
ら５１以上下方の位置で集束用ガイドにて該モノフィラ
メント群を集束することによって、空気抗力を大幅に軽
減することが口」能であり、そのために単糸切れが激減
し、極めて安定な紡糸がｏｌ能となる。該細化完了点か
ら５ｃＷＬ未満の下方に集束用ガイドを設置すると該細
化完了点よシ上方の位置でモノフィラメント同志が修蝕
し紡糸状況が不安定となり、単糸切れが多発し、□！　
　　　　　　紡糸困難となる。

また、該細化完了点から集束用ガイド迄の距離に比例し
て凍束用ガイドから５ｃｍ下方の位置におけるフィラメ
ント束にかかる空気抗力は増加する。

“ｔなわち、集束ガイド下の５ｃＷＬの位置にふ・ける
フィラメント束にかかる張力は集束用ガイドの位置によ
り変化する。集束ガイドから５０ｒＩＬ下方の位置にお
けるフィラメント束にかかる張力は０．４Ｊｆ／ｒニー
ル以下でめることが必安である。０．４？／デニールを
越えるとモノフィラメントの切断の頻度が増大し、且つ
集束ガイド下の近傍位置に巻取機を配置しても巻取張力
が高いために正常な巻姿の・！、ケージは得られない。

上述のような集束用ガイドを用いたとき、咳集東用ガイ
ドの材質によっては、フィラメントと該集束用ガイド弐
面との摩擦抵抗によってフィラメントの破断を生じると
きがおる。従って、集束用ガイドとして給油用ガイドを
用い、モノフィラメント群に給油しながら集束し、フィ
ラメント束を形成することが好ましい。給油用ノズルガ
イドでモノフィラメント群を集束すると同時に仕上げ用
油剤を給油することによって、モノフィラメント群と給
油用ノズルガイド表面の摩際抵抗を軽減することが出来
るばかシでなく、モノフィラメント群の集束と同時に冷
却をも達成することになり、ひいてはモノフィラメント
間の融着または密着などの障害は生じない。もちろん、
フィラメントの製造に必要な油剤仕上げ操作も同時に達
成される。

給油用ノズルガイド１２は、例えば、第５回内および（
Ｂ）に示す如く、先端にＶ字型、あるいは、Ｕ字型の切
れ込み１７を有し、ＶあるいはＵ字型切れ込み１７の底
部にノズル１３を有している。

ノズル１３は、供給′け路１４、およびホース１６を経
て油剤供給用のｉＦ量ギヤボンデ１５に連通している。

このガイド１２は、フィラメントを案内し、且つ集束す
ると同時に、ギャポンノ１５によって計量されノズル１
３に送られて米だ仕上り用油剤をフィラメントに給油す
る機能を有している。

本発明方法において、必要に応じて粂東用ノズルガイド
と巻増位置との間において、空気屓ｉ！ｌｔ法による交
絡処理をフィラメント束に施してもよい。

本発明方法に用いられる給油用ノズルガイド、巻取１森
、および、その曲の俗融紡糸に必安な装置は、いずれも
既知のものでΦってもよい。また、本発明方法に用いる
仕上げ用油剤は、エマルジ璽ンタイノ、および、ストレ
ートタイツのいずれでも良く、その成分ｔよ、既知のも
のでめっでもよい。

なお、本発明においては、前述のように、上記した加熱
域と集束用ガイドの両方が存在し、且つ該集束用ガイド
の位置が酊融紡糸されたモノフィラメント群の細化完了
点より５ス以上下部域であり、がイドから５　ａｎ　”
）方の位置におけるフィラメント束にかかる張力が０．
４１／デニール以下であることがｉｓな要件であり、い
ずれか一つの要件が欠けても本発明の効果は得られない
。

本発明方法によれば、ポリエステルを５，０００？ＦＩ
／分以上の筒速度で安定し−Ｃ紡糸することができ、且
つ良好な巻フオームのフィラメント・臂ッケーゾが得ら
れる。またく得られたフィラメントは延伸することなく
、そのまま実用がｔｉｌ能である。特に１．７９エチレ
ンテレフタレートの場合、７，０００％’分以上の速度
で紡糸したフィラメントより得られる仮撚加工糸は、常
圧による染色が可曲で極めて実用性が高い。

以下、実施例について、□本＠明をより具体的に説明す
る。

実施例１ 〔η〕；０．６１のポリエチレンテレフタレート（融点
２５５℃）を第３図の溶融紡糸装置を用い、加熱筒の長
さおよび内温と集束用ガイドの位ｌを第１表の如く変化
させ、８，０００ｍ／分の速度で紡糸し、７５ｄ／３６
ｆのフィラメントとした。夾験轟１〜１２では第６幽囚
および（６）に不すような集束用ガイドを用い、実験４
１３〜１５では第５図（４）および（Ｂ）に示すような
給油用ノズルガイドを用い、それぞれ紡出されたモノフ
ィラメント群を集束した。そのとき用いた紡糸口金は孔
径０．２３１１Ｊｌ。

孔数３６であり、紡糸実験中の紡糸口金一度は２９０℃
であった。また、巻取愼＃′ｉ集束用ガイド・）、パら
２゛０距離３°設置し７・第１表に″″ａｔ′ｉ細化児
了点は、＆！！ｉ′独Ｚｉｍｍｓｒ社Ｍ　ＤＩＡＭｉｉ
：ＴＥＲ−ＭＯＮＩＴＯＲ４６０Ａ／２　を用いて紡糸
中の七ノフイシメントの直径を測定することによって確
認した。

このときの紡糸の安定性と巻取フオームを第１表ニ示す
。ｆｌｌ、１表中（Ｄ’１８１ＸＡ２．３．４．６，７
゜８．９．ＩＯ，１１，１３，１４，１５が本発明列で
おり、これらの例では紡糸安定性および巻取フオーム共
に良好であった。

以下余白 第　　１　　表 注：細化完了点の位置＝紡糸口金の紡出向から細化完了
点位置迄の距離 集束用ガイドの位置；紡糸口金の紡出ｌから集束用ガイ
ド位置迄の距離 紡糸安定性＊　◎：非常に良好（切糸、単糸切れｔｌと
んどなし） ○：良好（切糸、単糸切れややあり） ×：不良（切糸多発、紡糸困Ｊｌ） 巻取りフオーム本＊０：非常に良好（・９ツケ一ゾ端面
の糸落ち、フオーム崩れ共に無し） ０：良好（・臂ツケージ端面の糸落ち やや南り、フオーム崩れ無し） Ｘ：不良（フオーム崩れ有シ） 実施例２ 〔η）＝０．６１のポリエチレンテレフタレート（融点
２５５℃）を第３図に示すような溶融紡糸装置を用い、
５，０００ｍ／分〜８．０００ｍ／分の速度でＯ糸Ｌ、
７５ｄ／３６ｆのフィラメントとした。

実験は、全て第６図（４）および（Ｂ）に示すような集
束用ガイドを用い、紡出されたモノフィラメント群を集
束した。本実施例で用いた紡糸口金、紡糸実験中の紡糸
口金温度、巻取機の位置勢は、実施例１と同一条件であ
る。本実施例の結果を第２表に・示す。第２衣に示され
る如く、実験４１６〜１９はいずれも本発明例であり、
紡糸安定性、巻板フオーム共に良好であった。また、本
実施例中の実験屋１８〜１９より得られたフィラメント
を仮撚加工した加工フィラメントは、常圧による染色が
可能なすぐれたフィラメントであった。

以下余白

【図面の簡単な説明】

第１図はゴデツトロールを用いない浴融紡糸方法を実施
するための従来の溶融紡糸装置の説明図であり、 第２図は、他の従来の溶融紡糸装置の説明図であり、 第３図は、本発明方法を実施するための俗融紡糸装置の
１例の説明図であシ、 第４図は、本発明方法を実施するにわたり観察されるモ
ノフィラメントの細化完了点を不す俣式第５図Ａは、本
発明方法にハ」いられる給油用ノズルガイド装置の側面
説明図であり、 第５図Ｂは、第４図ムに示された給油ハ」ノズルの平向
説明図であり、　　− 第６図Ａは、本＠明方法に用いられる集束用ガイドの側
面図であり、 第６図Ｂは第６図Ａにボされた集束用ガイドのＩ：、面
図である。 ｌ・・・紡糸ヘッド、２・・・紡糸口金、３・・・冷却
風、４・・・フィラメント、５・・・保温板、６・・・
オイリング０−ｋ、７・・・４！Ｅ堆憬、７ｍ・・・巻
取ボビン、７ｂ・・・舎堆？ビンの中心、８・・・カラ
ム、９・・・床面、１゜・・・仮撚ノズル又はインター
レース、１１・・・加熱筒、１２・・・給油用ノズルガ
イド、１３・・・ノズル、１４　５・・・給油管路、１
５・・・＃側−ギヤポンプ、１６・・・ポース、１７・
・・がイドの切れ込み。　　　　　　　　　　７特杵出
願人 旭化成工業株式会社 特許出願代理人 弁理士　ｗ　木　　　網 弁理士　四　卸　オＵ　之 升埋士内田幸男 弁理士　山　口　昭　之 第１図　　　第２図 第３図 第４図 第　５　図　（Ａン 第５図（Ｂ） １ 第６図（Ａ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　　ｉ？Ｉｊエステルを極数の紡糸孔を有する紡糸
   口金を通して、５，０００ｍ／分以上の巻取速度で浴融
   Ｕ糸し、ポリエステルフィラメントを製造するに際し、
   紡出された七ノ°フィラメント群を該紡糸口金の下面よ
   、ｂｓｃｌＩ＆以上の長さにわたり、１５０℃以上で、
   且つ３００℃以下の温度に維持された加熱域を通過せし
   め、次いで、次のａ＋ｂの両条件を満足する位置に配置
   した集束用ガイドで該モノフィラメント群を集束し、フ
   ィラメント束を形成することを特徴とする＾配向ポリエ
   ステルフィラメントの製造方法。　　　　　　　　　　
   　　−２畠、モノフィラメント群の細化完了点より５１
   以上下部域。　。 ｂ、ガイドより５ｃｒｒＬＴ力の位置におけるフィラメ
   ンを束にかかる張力が０．４？／デニ［−ル以下。 ２、集束用ガイドとして給油用ノズルガイドを用いて、
   モノフィラメント群に帽油しながら集束して、フィラメ
   ント束を形成することを特徴とする特許請求軸囲第１項
   記載の方法。