JPS5843486B2 - スライバ−の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱可塑性合成繊維からなる新規な高品質紡績
糸用スライバーの製造方法に関する。

従来のトウ製造工程において、延伸工程は蒸気あるいは
熱水における湿熱延伸によるものが主であった。

しかし、この方法では、比較的均一な延伸が行なわれる
かわり、後工程での工程トラブルを発生しない程度の水
分率、すなわち、水分率を１〜２％程度にするために大
規模な乾燥装置が必要であり、設備投資額が莫大になり
、生産されるトウの太さを数十万〜百万デニールにしな
げればならなかった。

したがって、このトウを使いコンバーターを用いてスラ
イバー化しても、せっかく均一なトウが乱されて不均一
になったり、かつ、後工程での繁雑さのため、ネップ、
スラブが発生し、糸品質を低下させている。

このようなトラブルを解消する方法として、均斉な未延
伸トウに均一な延伸を施して後、連続的にトウを牽伸し
て均一なスヌイバーを得ようとする試みは、これまで種
々なされてきた。

しかし、均斉な延伸を行うために、湿熱延伸を採用した
場合には、十分な乾燥ができないために、牽切ムラが多
発し、均斉なスライバーを得ることは困難であるという
欠点があり、一方、乾熱延伸を採用した場合は、均斉な
牽伸はむずかしく、牽伸ムラとなり、スライバー化は問
題が多いのであった。

本発明者らは、とのトウの延伸の機構について検討を重
ね特別な乾熱延伸を施すことにより、均斉なトウを得る
ことを見い出し、さらにこのトウに連続して牽伸を施す
ことにより、トウの均斉な状態をそのまま保持したスラ
イバーを得ることに成功した。

すなわち、本発明の目的はトウ延伸工程と牽切工程とを
連続して行なうスライバーの製造方法に呻いて、均斉な
高品質のスライバーを得る方法を提供するにある。

翫 すなわち本発明は、熱可塑性合成繊維の未延伸トウを延
伸に引き続き牽切する方法において、Ａ、延伸倍率を未
延伸糸の自然延伸倍率の７５〜９５％とし、 Ｂ、延伸手段として、トウと接触する部分が直径５〜１
５０ｍｍの曲率を有する加熱体を用い、Ｃ０延伸点がト
ウの進行方向に６ｍｍ以内の長さの帯状狭帯域内に分布
するように、トウを均一に拡開せしめて乾熱延伸し、 引き続きトウＱ進行を停留させることなく牽切すること
を特徴とするスライバーの製造方法である。

図面を用いて、本発明のスライバーの製造方法について
詳細に説明をする。

第１図Ａ、Ｂは一般の平板状の熱板を用いたトウの延伸
工程を示すものであり、第１図Ａが正面図、第１図Ｂが
平面図である。

すなわち、一般の熱板による乾熱延伸は、第１図Ａに示
すように、供給ローラー３によって、延伸ゾーンに導か
れた未延伸トウ２が熱板４に接触し、供給ローラー３よ
りも、２〜４倍の速度で回る延伸ローラーｒによって引
き出されて延伸されるのであるが、熱板４上での各単繊
維の延伸点（ネッキングポイント）の集まりであるネッ
キングラインが、第１図Ｂに示すように進行方向にほぼ
弧状にＡＥ’Ｄとなる。

これは、中央部はどトウが厚く、トウの芯部まで熱が伝
わりにくいためである。

このような弧状ネッキングラインになると、端部と中央
部でのトウの構成繊維がうける熱履歴に大きな差が生じ
る。

すなわち、トウ端部はＡ、あるいはＤ部で延伸されると
同時に、延伸されたトウはＡＢ間あるいは、ＤＣ間で十
分なセット作用をうけるが、中央部は、延伸点がＥ′に
なるため、トウは未延伸トウの状態でＥＥ’間において
セット作用をうけることになる。

このような場合、未延伸状態は低配向下にあり、熱に対
しては極めて不安定な状態なので、一度熱履歴をうける
とその物性は大きく変化する。

したがって、中央部と端部は延伸後のトウ物性が、異る
ものとなる。

特に中央部は伸度の少ない劣化傾向のトウとなる。

このような不均一延伸をうけたトウを牽伸すると、伸度
の少ない部分に応力が集中し、この部分の切断点が１ケ
所に集中して集団切れとなり、得られたスライバーは斑
の太きいものになるばかりか、この集団切れが著しい場
合は、連続した牽伸工程を行なうことすら不可能となる
。

これに対し、第２図は本発明のスライバーの製造方法の
一実施例を示す工程概略図である。

第２図において、未延伸トウ引き出しキャン１から弓き
出された未延伸トウ２は、供給ローラー３によって、加
熱体５、延伸ローラーＩからなる延伸ゾーンに導かれ、
未延伸トウ２は、ガラス転移点以上に加熱された加熱体
５上を接触走行し、延伸ローラー７によって未延伸糸の
自然延伸倍率の７５〜９５％、望ましくは８０〜８５％
の延伸倍率で乾熱延伸を施される。

ここで、加熱体５は、第３図Ａ、Ｈに示すように、トウ
との接触部分がＲ＝５〜１５０ｍｍφ望ましくはＲ＝４
０〜１００關φの曲面を有する加熱ピン５′、あるいは
かかる曲面を有する熱板５“等の加熱体を使用する。

このような乾熱延伸条件をとることにより、第４図に示
すように、ネッキングラインの変動域が、幅ｌが数ｍπ
以内の帯状狭帯域ＡＥＤ内に固定される。

すなわち、トウを構成する各繊維の延伸点が、トウの進
行方向に対し直角な長手方向を有する狭帯域内に分布す
るようにする。

この時、帯状狭帯域の幅１は５〜６ｍｍ程度以内であれ
ば好ましいが、３關以内の帯状帯域内に分布されるよう
にすることが最も好ましい。

かかる帯状狭帯域の幅１を５〜６ｍｍ程度以内にする具
体的な手段としては、トウを拡開し、トウの厚さを極め
て薄くすること、具体的には厚さ方向にトウを構成する
単繊維が数１０本以下、好ましくは１０本以下に積層す
るようにすればよい。

従来のトウ延伸では厚さ方向に数１００本以上積層する
ものであった。

このように各繊維の延伸点が３關幅の帯状狭帯域に分布
するようにすると、トウの走行速度、加熱体との接触長
からみて各構成繊維間の熱履歴差は微少なものとなり、
実質的にはトウの受ける熱履歴はトウ各部において同−
ｔよものとなる。

こうして得られた均斉な延伸トウ６は、さらに延伸ロー
ラー７を通過後、１７０〜２４０℃に熱せられた熱ピン
８に接触されて延伸時の歪が緩和されると同時に熱固定
される。

延伸トウは引き続いて牽伸インローラー９によって牽伸
ゾーンに導かれ牽伸ローラー１０によって２．０〜８．
０倍の牽伸をうけ、引きちぎられてステーブル化される
。

この時、牽伸ゾーンにおいては、延伸トウは、均斉なも
のであるから、切断点はランダムに分布し、延伸トウの
均斉性が乱されることなくスライバーとなる。

続いて、該スライバーは修正牽切ローラ−１１゜１２に
よって１．５〜３倍のドラフトにより、さらに修正牽切
をうけて繊維長が適当な長さにそろえられ、カレンダー
ローラー１３によって集束されてスライバー１４となり
、ケンス１５に収納されるのである。

第５図は、別の実施例における延伸加熱体である。

第５図Ａは、供給ローラーに入る未延伸トウを上下に分
割して上下の熱ピン状の加熱体５，５′に接触させてネ
ッキングラインを熱ピン上に５％６關幅以内のほぼ一直
線状になるようにし、延伸ローラー７で引き出すもので
あり、第５図Ｂは３本の供給ローラ３，３’、３“で導
かれた未延伸トウを３本のピン状の加熱体５，５’、５
“で延伸し、延伸ローラー７で引き取って次のセットゾ
ーンへ導くものである。

いずれも数十前デニールといった太い未延伸トウの均一
な延伸、およびこれに引き続く均一な牽伸ができるもの
である。

このように本発明は、未延伸トウを延伸するに際し、各
繊維の延伸点がトウの進行方向に対し直角な長手方向を
有し、かつ５％６闘幅以内の帯状狭帯域に分布するよう
にし、さらに自然延伸倍率の７５〜９５％の延伸倍率で
延伸することにより、均一な熱履歴差のないトウをつく
り、これを停留することなく緊張状態で牽伸ゾーンに導
いて牽伸し、ランダムな切断を行うことによって未延伸
トウが本来有する均斉性を保持させた、従来では予想も
つかない均斉なスライバーを作ることができるのである
。

本スライバーは、その均斉性から前紡工程としては、粗
紡一工程、あるいは前紡なしで直接精紡機に供給でき、
工程の大巾な短縮が可能である。

なお、本発明によるスライバーの製造方法は、ポリエス
テル、ポリアミド等のすべての熱可塑性合成繊維に適用
できる。

また、本発明において自然延伸倍率とは、未延伸糸の応
力−伸長特性において、第１降伏点よりも伸長された領
域′で第１降伏点と同一の応力を示す点での糸長を、伸
長する前の糸長で除した値である。

実施例 １ ホリエステル未延伸トウ８．５万ｄ（デニール）（自然
延伸倍率３．４倍、延伸後短繊維デニール１．５ｄ）１
０本を並べ均一に拡開して供給し、１００℃に熱せられ
た延伸ピン（直径６０ｍｍφ、長さ４００ｍｍ）に接触
走行させ、延伸倍率を自然延伸倍率の８２．４％にあた
る２．８倍で乾熱延伸した。

この時、延伸速度は５ｍ／分であり、各構成繊維延伸点
は、熱ピン上に変動中１間以下で、はぼ−直線状に分布
された。

ついで、１９０℃熱固定ピンに接触させて歪を除き、牽
伸ゾーンで８．０倍の牽伸倍率で引きちぎりステープル
化した後１．６０ Ｘ １．５６倍ドラフトで修正牽切
を行ない、太さ１．６９ Ｐ／ｍのスライバーを得た。

このスライバーは、ウスターむらＵ％−２，１％（■係
数２．３９７）を示し、８．５万ｄの未延伸糸のウスタ
ーむらＵ％−１，３％（■係数２．１１０）に近い値を
示し均斉性は良好であった。

さらに、該スライバーをボビナーにて５倍のドラフトを
加え、０．３４Ｐ／ｍ（１／３ ）の粗糸をつくり、リ
ング精紡機にて３６倍のドラフトにより１／１００を紡
出したところ糸切れ数は３８本／１０００錘・時間であ
り、得られた紡績糸のＵ％は１１，３％であり、該紡績
糸から得られた３２Ｇ天竺編地は糸スジが良好で、ネッ
プ、スラブの少ない光沢のすぐれたものであった。

一方、熱ピンのかわりに平板状の熱板を用いた場合、他
は全く上記と同一条件であっても、ネッキングラインが
、熱板上で弧状になり、牽伸ゾーンで中央部はど著しい
集団切れが見られた。

該スライバーの紡出太さは１．７０ｆ／ｍで、Ｕ％は６
．２％であり、ネッキングラインを直線状になるように
した場合より、均斉性ははるかに劣るものであった。

該スライバー３本をあわせ、ドラフト１５倍にて粗紡機
にかげ粗糸を得、リング精紡機にて１／１ ｏ ｏを紡
出したが、長さ５〜１０ｃｒｆＬに及ぶスラブに起因す
る糸切れが多発し、全糸切れ数は１８５本／１０００錘
・時間となり操業的に問題があった。

さらに該紡績糸のウスターむらＵ％は２０．７％と悪（
、スラブキャッチャ−によるリワインド時カット数は１
５０コ／ １ ｋｇに達した。

またこの糸から得られた３２Ｇ天竺は、濃淡ムラが目立
ち品位が悪く実用はむずかしいものであった。

実施例 ２ 実施例１と同一の素材を用い、第１表に挙げた条件以外
は実施例１と同様に実験を行なった。

条件および結果を第１表に示す。

第１表から明らかなとおり実験番号３〜５．８〜１１１
３〜１６１８〜２０２２〜２４は本発明の範囲内の条件
であったので、紡出は安定しており、いずれもスライバ
ー牽切は良好であった。

これに対して実験番号１は自然延伸比が０．７３であっ
たので延伸帯留幅が犬とな）、延伸ムラが大きく発生し
て好ましいものとならなかった。

また実験番号２．７．２１は、熱ピンの曲率が本発明の
範囲より小さ過ぎたので、集団切れが発生し、良好な牽
切スライバーは得られなかった。

また実験番号６．１２．１７．２５は熱ピンの曲率が本
発明の範囲より太き過ぎたので、延伸ムラ、スライバー
ムラの面でまま好ましくなかった。

また実験番号２６．２７は自然延伸倍率比が本発明の範
囲より犬であったため、弱糸部分がランダムに形成され
ず、牽切ムラが発生して良好なものとならなかった。

以上の結果より、自然延伸倍率比をヨコ軸にとり、熱ピ
ンの曲率をタテ軸にとってグラフにまとめると第６図の
ようになった。

第６図において斜線部分は延伸帯域幅が６ｍｍ以下とな
る範囲で本発明の範囲であり、二重斜線部分は延伸帯域
幅が３間以下の範囲で、本発明のさらに好ましい範囲で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ、Ｂは従来の平板状の熱板を用いたトウの延伸
状態の説明図、第２図は本発明のスライバーの製造方法
の一実施例を示す工程概略図、第３図Ａ、Ｂは本発明の
スライバーの製造方法で使用される加熱体を示す図、第
４図は本発明によるトウの延伸状態を示す図、第５図は
本発明の他の実施例を示すものであり、第５図Ａは上下
２段の延伸方式、第５図Ｂは多段の延伸方式である。 第６図は本発明の自然延伸倍率比とピン曲率との間の好
ましい関係を示す。 １：未延伸トウ引出しキャン、２：未延伸トウ、３．３
’、３”：供給ローラ、４：熱板、５，５’：加熱体、
６：延伸トウ、７：延伸ローラ、８：熱ピン、９：牽伸
インローラー、１０：牽伸ローラー、１１．１２：修正
牽切ローラ−，１３：カレンダーローラー、１４ニスラ
イバー １５：ケンス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱可塑性合成繊維の未延伸トウを延伸に引き続き牽
   切する方法において、 Ａ、延伸倍率を未延伸糸の自然延伸倍率の７５〜９５％
   とし、 Ｂ、延伸手段として、トウと接触する部分が直径５〜１
   ５０ｍｍの曲率を有する加熱体を用い、Ｃ０延伸点がト
   ウの進行方向に６１ｎｖＩＬ以内の長さの帯状狭帯域内
   に分布するように、トウを均一に拡開せしめて乾熱延伸
   し、 引き続きトウの進行を停留させることなく牽切すること
   を特徴とするスライバーの製造方法。