JPS5857523B2 - 合成繊維の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は合成繊維の製造法に関するものでありさらに詳
しくは溶融紡糸によって高分子量線状ポリマー特にポリ
アミドおよびポリエステルから均一な繊維を製造する改
良された方法に関するものである。

このような台底マルチフィラメント糸の重要な用途はタ
イヤコードの製造である。

多数の高ポリマー特ζこポリエステルとポリアミドがこ
の用途に非常に適している。

以下の説明Ｏこおいては主としてポリエチレンテレフタ
レートのフィラメントについて述べる。

タイヤコードおよびそれから作られる構造物はタイヤの
安定性、および使用寿命の必須の構成要素であるので、
必然的にそのようなフィラメントには高品質が要求され
る。

タイヤが走行中に受ける交互の伸張と圧縮応力に鑑み、
タイヤコード用マルチフィラメント糸の必須の前提条件
はフィラメントの適当な疲労抵抗である。

最適の結果を得るためには個々のフィラメントが実質的
に均一であることが必須である。

タイヤ、織物および工業用のポリエステル糸を製造する
ことはよく知られている。

先行技術の多くにおいては、紡糸、延伸および撚糸は別
々に行なわれる。

しかしいくつかの方法は、フィラメントの紡糸と延伸を
連続して行なう条件を含む方法にまで発展している。

連続溶融紡糸延伸によって高強力ポリエステル繊維を製
造する際４こ、フィラメントを延伸する前に給油ロール
と接触させて油剤を付与せしめることが行なわれている
。

しかしながら、口金を通して毎時２０時以上の高吐出量
でこの方法により工業生産をする際には、給油ロール上
での主糸条束からのフィラメントのフリツキング（ｆｌ
ｉｃｋｉｎｇ ）によるいくつかの問題に遭遇した。

このようなフリツキングは、低品質の糸条を生ずること
になる。

フリツキングは、合成繊維の所謂２エンド溶融紡糸、す
なわち、分割口金両側に供給する１つのスピンポットを
用いる場合にことにめんどうであった。

フリツキングという語は一般に採用され、ここでは給油
ゾーン上で未延伸糸のフィラメントの瞬間的なたるみを
意味するものとして用いられる。

たるんだフィラメントは、主束の部分から曲がりしかし
て；フリツキングとなる。

極端なフリツキングは通常フィラメント不足、切断、ル
ープのごとき極端に多い欠陥を有する比較的低品質の糸
条を生せしめる。

本発明者らはこれらの問題を解決すべく鋭意検討の結果
本発明に到達した。

すなわち、本発明は線状ポリエステルまたはポリアミド
を溶融紡糸して冷却せしめた後、粘度１０〜１００セン
チポイズに維持された非水系油剤を付与せしめるに際し
、フィラメントを平たい束に集束するためのなめらかな
丸みをおびた輪郭の本質的に直線の糸条が最初に接触す
る表面アラサ２〜２０μ）ｈｎ ａ ｘ以上の表面、糸
束の巾をコントロールするためのなめらかな丸みをおび
た輪郭の隣接した糸条接触表面および該最初に糸条が接
触する表面上に均一な油膜を形成せしめる装置を有する
溝付集束ガイドに冷却されたフィラメントを接触せしめ
て引張ることによってフィラメントに油剤を付与せしめ
ると同時に該フィラメントを均一な本質的に直線の断面
の糸束に集束せしめることを特徴とする合成繊維の製造
法にある。

次に本発明の好ましい実施態様を説明する。

フィラメント当り２０−５０デニール（未延伸）の太デ
ニールの合成繊維マルチフイナメント糸たとえばポリエ
チレンテレフタレートマルチフィラメント糸は毎時２０
−４０に９のように高い製造速度で連続的に溶融紡糸さ
れ、いったん捲き上げた後あるいは捲き上げることなく
連続的に４倍以上に延伸できることが明らかになった。

これらの成果は本発明に従って特定の条件を用いること
によって、給油ゾーンの上方の糸束からのフィラメント
のフリツキングが毎分１０個以下にすることによって遠
戚される。

さらに、詳しく述べると比較的多数の太いフィラメント
は空気の温度が１００〜３３０°Ｃであって高さが１５
〜６０Ｃ１′ｒＬ、好ましくは３０〜４５ｃｒｒＬの紡
糸口金直下に設けられた加熱筒の中へ下方に向けて押出
される。

紡糸口金直下の隣接フィラメント間の距離は０．６□□
□以上、好ましくは０．７〜１．０ＣＩｒＬである。

続いてフィラメントは１時当り６〜５０ｍ３．好ましく
は１２〜４４−ｒｒＬ３の容量割合（標準温度、圧力で
測定して）で冷却域に入ってくる冷却空気と接触する冷
却域を通って進められる。

該空気は冷却域の入口温度が３５°Ｃより高くないほう
が好ましい。

冷却されたフィラメントは、フィラメントを平たい束に
集束するためのなめらかな丸みをおびた輪郭の本質的に
直線の糸条が最初に接触する表面アラサ２〜２０μ）ｆ
ｍ ａ ｘの表面、糸束の巾をコントロールするための
なめらかな丸みをおびた輪郭の隣接した糸条接触表面お
よび該最初に糸条が接触する表面上に均一な油膜を形成
せしめる装置を有する溝付集束ガイドに該フィラメント
を接触せしめて引張ることによって均一な本質的に直線
の断面の糸束に集束せしめられると同時に好ましくは２
０−６０°Ｃで油剤を給油される。

油剤としては通常の非水系紡糸油剤が用いられる。

代表的な油剤は希釈剤、帯電防止剤、乳化剤および湿潤
剤を含んでいる。

たとえばすぐれた結果は、１０−２０ｗｔ％のヘキサデ
シルステアレート、１０−２０ｗｔ％のＮ製ココナツツ
オイル、３−６ ｗ ｔ％のエトキシ化タローアミン１
０−２０ｗｔ％のエトキシ化ラウリルアルコール、８−
１２ｗｔ％のアルキルアリールスルホネートのナトリウ
ム塩、１−３ｗｔ％のジノニル−ナトリウム−スルホサ
クシネート、１−３ｗｔ％の４，４′−ブチリデン−ビ
ス−（６ｔｅｒｔ−ブチル−ｍ−クレゾール）、ナオー
ビス−（ジー５ｅｃ−アミルフェノール）、トリノニル
フェノールホスファイトおよび、２，２−メチレン−ビ
ス＝（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ノニルフェノール）
から選ばれた酸化防止剤および、３５−５０ｗｔ％の沸
点２６５−３２５°Ｃのホワイトミネラルオイルからな
る液状組成物を繊維重量の０．３−０．６ ｗｔ％付与
せしめたときに得られる。

油剤を均一に付与するためには、油剤の粘度を１０〜１
００七ンナポイズに維持する必要があり、必要に応じて
、油剤は加温して用いられる。

本発明の方法は、２エンド紡糸に特に効果的に用いるこ
とができる。

本発明の方法は、ポリアミドおよびポリエステルのタイ
ヤコードおよび工業用繊維の経済的な生産のために有効
である。

ポリアミドとは、−０ＯＮＨ−基の繰り返しによって合
成樹脂としての特性を示す二塩基酸とジアジンの縮合、
あるいはラクタムまたはアミン酸の重合によって作られ
るポリマーを意味する。

好ましいポリエステルは線状テレフタレートポリエステ
ルであって、たとえは、炭素数２−２０のグリコールと
少なくとも７５％のテレフタル酸を含むジカルボン酸の
ポリエステルである。

もし必要ならば、ジカルボン酸成分の残りはセパチン酸
、アジピン酸、イソフタル酸、スルホニル−４，４′−
ジ安息香酸あるいは、２．８−ジ−ベンゾフラン−ジカ
ルボン酸であってもよい。

グリコールは鎖に２以上の炭素原子を含み、たとえばエ
チレングリコール、ジエチレングリコール、ブチレング
リコール、デカメチレングリコールおよび、ビス−１，
４−（ヒドロキシメチル）シクロヘキサンである。

使用される線状テレフタレートポリエステルの例にはポ
リ（エチレンテレフタレート）、ポリ（ブチレンテレフ
タレート）、ポリ（エチレンテレフタレート１５−クロ
ロインフタレート）（８５／１５）、ポリ（エチレンテ
レフタレート１５−〔ナトリウムスルホコイソフタレー
ト＞（９７／３）ポリ（シクロヘキサン−１，４−ジメ
ナレンテレフタレート）、ポリ（シクロヘキサン−１，
４−ジメチレンテレフタレート／ヘキサヒドロテレフタ
レート）（７５／２５）を含む。

本発明の集束ガイドはスチール、セラミックなどの通常
のガイドに用いられる材料から作られる。

第１図〜第４図は、実施例において用いられた装置を示
す。

第１図は、本発明の集束ガイドの位置を示す紡糸延伸装
置の概略図である。

第２図は好ましい集束ガイドの平面図である。

第３図は第２図の３−３線横断面図である。

第４図は第１図の延伸パネル９の２エンドの例の概略図
である。

次に本発明の方法を実施例により説明する。

実施例においては、部およびパーセントは特記しないか
ぎり重量による。

ポリエステルの固有粘度は溶液濃度０．５ ｉ／ １０
０Ｔｌ１１フエノール／テトラクロロエタン＝６０／４
０の混合液、測定温度２５°Ｃの標準的方法で測定され
たもので、平均分子量の尺度として与えられる。

Ｕ％は、ウースターのイブネステスターを用いて決定さ
れる。

実施例 固有粘度的０，９２のポリエチレンテレフタレート溶融
体は第１図〜第４図に示された装置に約２９１°Ｃの温
度で２７．２に７／ｈｒ、の割合で供給された。

溶融されたポリマーは、スピンフィルターとノズルから
なっている普通のスピンポットが入っているスピンブロ
ック３ヘポリマーを供給するスピンポンプ２ヘエクヌト
ルーダ−１によって供給された。

スピンフィルターは、２４枚の金属スクリーン層を組み
合わせたふるいフィルターからなっている。

該フィルターをポリマーが通過すると圧力は平均２００
〜４００気圧低下する。

スピンポットはポリマーからの熱損失を最少にするため
に調整された高温雰囲気中に納められた。

ポンプおよびふるいフィルターを通過することによる溶
融体のエンタルピーの増加は、ノズルの真上で溶融体を
約３０５〜３１０’Ｃに加熱するに十分であり、この点
で圧力は約５０気圧であった。

ノズルを通過するポリマーの流量は、スピンポンプ２に
よって２７、２ ＫＳｉ’／ ｈ ｒの割合に維持され
た。

スピンポットのノズルは、ノズル下で孔群間を明白に分
離するように広い孔のない分離帯によって２つの部分に
分けられた。

ノズルプレートには形成されたフィラメント間の距離が
ノズル直下で０．７０〜１．０備になるように孔径Ｑ、
Ｑ４６１の孔を３８４ホール（分離帯をはさんでそれぞ
れ１９２ホール）設けた。

該ノズルから２エンドの糸条４および５が押し出され、
該２エンドの糸条はノズル直下に設置された約３８ｃＩ
ｒＬの高さを有する加熱フード１１の空気中へ下向きに
通された。

加熱フード内の空気の温度は、上部は約３００℃、底部
では約１１５℃であった。

フード内の金属の温度は、上部で３３０°Ｃ１底部で２
２０℃であった。

また、フードの底部のフィラメント間の最少の距離は約
ｏ、６ｃｒＩＬであつた。

フード内へ冷却空気が流れ込むのを防ぐために、内側に
縁が広がっている形をした邪魔板１２をフードの底部に
設けた。

フードを出た糸条は吹付は装置６中の吹付は室の上部へ
ただちに通された。

吹付は装置は横断面が長方形で高さ１７８αの細長いも
のであり、無孔の頂部、背部、側部の壁面を有するもの
である。

吹付は装置の正面部は、頂部の壁面より約４４．５α短
く終る無孔のドアによって部分的Ｇこ覆い、吹付は装置
６から排出する空気を通過させるための出口をつくった
。

吹付は装置の内部は充満室と吹付は室の間の境界を形成
する有孔分配プレートによって仕切られた。

約２５°Ｃ１相対湿度が６５％の冷却空気を吹付は室に
入ってくるフィラメントの時当り約１２ｍ３を充満室へ
供給した。

２エンドの糸条４および５は、フィラメントの進路に導
入された冷却空気と接触するように吹付は室を下向きに
進めた。

吹付は室の底部における冷却された糸条の温度は、約４
０〜５０°Ｃであった。

冷却に次いでフィラメントは第２図および第３図に詳し
く示されている集束ガイド７と接触する前記フィラメン
トを引張ることによって、オイリングと集束を同時に行
なった。

使用されたセラミック製集束ガイドの最初に糸条と接触
する表面３１は２．０〜４．０μＨｍａｘの表面アラサ
であった。

糸条重量に対して約０．３〜Ｏ１４重量％の油剤が付与
された。

油剤は下記の取分からなる非水系油剤で粘度約９０セン
チポイズのものである。

集束ガイド７は図示されていない油剤供給源に接続する
装置および、最初に繊維と接触する表面３１上に均一な
油膜を形成するための装置を有している。

油剤成分 割合（至）機 能 精製されたココナツトグリセ １４．７ 潤滑剤ライド ヘキサデシルヌテアレート エトキシ化ラウリルアルコール （４ＢＯ） ナトリウム石油スルホネート ９．８ （鉱油中で６０−６２％活性） エトキシ化タローアミン ４．９ （２０ＥＯ） スルホネート化コハク酸ニス ２．０ チルのナトリウム塩 帯電防止、 乳化剤 帯電防止、 乳化剤 湿潤剤 １４．７ 潤滑剤 １２．７ 乳化剤 油剤成分 割合（至）機 能 リーガホワイト 〔２，２−メチレ ２、Ｏ酸化ンー
ビヌー（４メチル−６−防止剤 ｔｅｒｔ−ノニルフェノール）〕 粘度４０ＳＳＵの鉱油 ３９．２ 分散媒印４Ｅ
Ｏ，２０ＥＯは、エチレンオキサイド付加モル数 固定された支持台８にすえつけられた個々の集束ガイド
７は、第２図のフィラメントの層によって示されるよう
に最初に糸条と接触する表面３１を横切ってすべるよう
に糸道の前方に固定される。

集束ガイドの糸条と接触する表面を含む実質的に垂直面
内のフィラメントの集束は、第１図に示されているよう
にガイドのむこうに続いている。

未延伸糸のＵ％は運転期間中にわたり、１０以下であっ
た。

本実施例において給油ゾーン上で主糸条束からのフィラ
メントのフリツキングは、運転期間中とびとびに観察さ
れた。

フリツキングは生来から０．６４α以上の移動として任
意に定義した。

測定点は、前述の生来の上方７．６ＣｒｒＬを任意に選
んだ。

０．６４ＣｒｒＬより大きいフィラメントの移動は、５
分間について数えられた。

フリツキングの平均の数は１分間に０．５より少なかっ
た。

、先行技術におけるフリツキングの問題は、実質上この
ようにして除かれた。

オイリングの次に２エンドの糸条４と５は第４図に詳細
（こ示されている延伸パネル９へ進められた。

第４図に示されているように、糸条はセパレートローラ
２１ａを伴っている予備テンションローラ２１へ通され
た。

次いで、糸条は対になったゴデツトローラ２２゜２３か
らなる加熱されていないフィードローラに通され、通常
のスチームジェットである延伸点固定装置（以下ＤＰＬ
）２９を通り、次いで１４５°Ｃに加熱されフィードロ
ーラより５．０〜６．６倍速いスピードで回転している
ゴデツトローラ２４゜２５が対になった延伸ローラへ通
された。

次いで対になったリラックスゴデツトローラ２６，２７
へ通された。

そして必要に応じ、空気が交錯するジェットとして作用
するようなロートセット装置に通され、第１図に示され
ているようにワインダー１０へ捲取られた。

６倍の延伸率で作られた代表的な糸条の特性を次に示す
。

デニール １０００ 強度ｇ／ｄ ９．２５ 伸 度％ １３．５ 収縮率％ ９．５ Ｂ、Ｑ、Ｉ （９０ Ｂ、Ｑ、Ｉは糸条のビーミングにおいて約９１ｍ（１０
０万ヤード）当りの欠陥（切断フィラメント、むし、ス
１〜リップバックなど）として定義される。

前に述べたように、延伸パネルは要求（こよって変更で
きることは明らかであろう。

たとえば、糸条は７つのローラあるいは、４つのローラ
Ｏこよっても延伸できる。

しかしながら、パネルをどのようにセットするかには関
係なく、延伸パネルにはローラおよび、Ｄ Ｐ Ｌスチ
ームジェットの糸条入口へ糸条を安定して供給するため
の予備張力ローラ、延伸ゾーンに糸条を一定して供給す
るフィードローラ、延伸ゾーンにおいて延伸点を固定す
るためのＤＰＬ。

一定の延伸率を維持するための延伸ローラおよび糸条の
物理的性質をコントロールするための弛緩ローラが含ま
れる。

必要に応じ、糸条へのロートセットは糸条にもつれを与
えるためにリラツクヌローラの前あるいは後で使用する
ことができる。

第２図および第３図はそれぞれ本実施例において使用さ
れた本発明の好ましい集束ガイドの平面図および横断面
図である。

第１図に示されたように２つの集束ガイドが２工ンド糸
条のためＧこ使用された。

以下においては第１図の糸条４のフィラメントに用いら
れたガイドについて述べるが、もう１つのガイドも実質
的に同一である。

第２図は糸条製造中に糸条４の束の横断面のフィラメン
トの分布の概略的な図を示す。

本実施例の場合には、糸条４のフィラメントを平たい束
に集束するためのなめらかな輪郭の１つの実質的に直線
の最初に糸条が接触する面３１と該糸条束の巾をコント
ロールするためのなめらかな丸みをおびた輪郭の２つの
隣接する糸条接触面３２を有している。

紡糸油剤は、油剤人口３３により集束ガイド７へ供給さ
れ、そして下向きに傾斜したせき３６の上へ油剤を供給
するスロット３５へ導管３４を通して上向きに導ひかれ
る。

油剤は、糸条４のフイラメン１−の上へ油剤を均一に分
配する最初に糸条と接触する表面３１へ下向きに傾斜し
たせき３６を越えて下向きにスロット３５から重力によ
って流れる。

第２図の３−３線断面図を第３図に示す。本発明の方法
によると、ポリマーの紡糸量を増加せしめることができ
る。

ある場合には、１工ンド糸条プラントを元の設備に簡単
な変更を加えるだけで２エンドプラントに変換すること
ができ、製造量を２倍に増加させることを実際に行なう
ことができる。

また、本発明はフィラメントの融着、ルーズフィラメン
トループ、切断フィラメントの形成のごときヤーンの品
質の問題を解決することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の集束ガイドの位置を示す紡糸延伸装置
の概略図である。 第２図は好ましい集束ガイドの平面図である。 第３図は第２図の３−３線横断面図である。 第４図は第１図の延伸パネルの２エンドの例の概略図で
ある。 ３ニスピンブロツク、６：吹付は装置、７：集束ガイド
、９：延伸パネル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 線状ポリエステル又はポリアミドを溶融紡糸して冷
   却せしめたのち、粘度１０〜１００センチボイズに維持
   された非水系油剤を付与せしめるに際し、フィラメント
   を平たい束に集束するためのなめらかな丸みをおびた輪
   郭の本質的に直線の糸条が最初に接触する表面アラサ２
   〜２０μ）ｆｎａｘの表首、糸束の巾をコントロールす
   るためのなめらかな丸みをおびた輪郭の隣接した糸条接
   触表面及び該最初に糸条が接触する表面上に均一な油膜
   を形成せしめる装置を有する溝付集束ガイドに、冷却さ
   れたフィラメントを接触せしめて引張ることによってフ
   ィラメントに油剤を付与せしめると同時に該フィラメン
   ト均一な本質的に直線の断面の糸条に集束せしめること
   を特徴とする合成繊維の製造法。 ２ フィラメント２０〜６０′Ｃで油剤が付与され、集
   束ガイドの最初に糸条が接触する表面が２〜２０μ）−
   ｈｌａＸである特許請求の範囲第１項記載の方法。