JPS5891804A - 繊維集合体の製造方法及びその装置 - Google Patents
繊維集合体の製造方法及びその装置Info
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- JPS5891804A JPS5891804A JP18830481A JP18830481A JPS5891804A JP S5891804 A JPS5891804 A JP S5891804A JP 18830481 A JP18830481 A JP 18830481A JP 18830481 A JP18830481 A JP 18830481A JP S5891804 A JPS5891804 A JP S5891804A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は繊維形成性重合体から成る繊維の集合体を製造
する方法およびその製造のための成形装置に関する。 従来、熱可塑4/1重合体から繊組状物本製造する方法
は数多く知られているが、製造原理から見て大別すると
オリフィス成形タイプと、後述する相分離成形タイプと
に分けることができる。 前者G1、紡糸口金に一定の間隔であけられた均一で定
形の管状孔(す′t、cわちオリフィス)から重合体を
吐出させて、ドラフトしt「がら冷却固化さ七てN1M
状物をイ(する方〃であるーかがる方法によればオリフ
ィスの幾何学形状に基づいた均一で且つ一定の繊維断面
形状を有する線維が得られる。 一方後者の相分離成形タイプは、例六ば米国特許第3.
954.928号、同第3,227,664号明細書、
ヴアン・ニー・ペンテ著[Industrialand
Engneering Chemistry V
ol、4B 、 4 B1342負(19’56)
Jに記載さオjているような方法であって、tIj融
した重合体中に混合分散された不活性ガスの爆発力1重
合体の溶融体乃至溶液を高温高速のンエソト流もしくは
フラッシュ流による手段またはその他の相分離手段によ
って円形ノズルもしくはスリット状ノズルから溶融体乃
至溶液を微細な重合体相が形成されるように相分離させ
つつ繊維状物を得る方法である。 かかる方法によれば大量に網状化された不織布状の繊維
集合体が得られるが、この繊維集合体を形成しているN
I給+i、それぞれその断面の形状および大きさが!!
1fつていて、均一でない虚に特命を有l−ている。 これら従来技術による繊維状物の製造は、いずれも工業
的に実施さね、大葉に繊維状物を市場に提供する役割を
果しているが、締紐素材としての適性および生産性から
卿だ場合、それぞれ間粕点を有しており、と第1ら問題
点が改良されれば尚一層優かた新しいタイプの繊維累月
を提供出来るはかりでなく、より安価t「価格で締紐素
側を提供することが可能となる。 本発明者らの一部は、このような問題を解決し得る繊維
状物の製造法として下記の方法を既に提案した(特願昭
55−38993号明細書参照)。 この方法は熱可塑性合成重合体の溶融液な多数の細隙を
有する紡糸口金から押出I−てフィラメント状繊維集束
体を製造するに当って、紡糸口金の該溶融液の吐出側の
隣接する細隙間に非連続的凸起部(山)が設けられてお
り、該凸起部(山)間に存在する細隙または凹部区埴(
谷)を通じて成る細隙から押出される該溶融液がそわに
隣接する他の細隙から押出される溶融液と互いに往来し
得るような紡糸口金から該溶融液を押出し、この際該紡
糸口金の該溶融液の吐出面およびその近傍に冷却流体を
供給して冷却しながら該細隙を通じて押出さ第1る溶融
液を引取って該溶融液を多数の分離された綿°維状細汁
、に 9− 変換し、固化することを特徴とするフィラメント状締維
集ψ体の準゛l造法で滲)る。 この方法によればポリエチレンテレフタレートの如ぎ曳
糸性の高い熱可塑性重合体σ1みな「)1゛、例えばポ
リカーボネートの如き溶融粘度が枠めて高い#、 TI
In21M合体或は例えはポリエステルエラストマー、
ポリウレタンエラストマー。 ホリオレフィンエラヌトマーの如き捨雑な粘弾性挙動な
示す熱可塑性重合体で七って、従来工業的な線維の製造
が困難または事実上不可能と考女ら第1ていた曳糸性の
充分て゛ない熱可塑性重合体を用いて、容易11つ安価
にそれらの繊維およびその集合体を製造することができ
る6゜本発明者らは本発明者らの一部が先Vcl案した
上記方法を更に改良して、曳糸性の充分でないこれらの
繊維形成性重合体から繊維集合体を容易に製造し得るの
みならず、あらゆる−錐形成性重合体から安定してOI
m隼合体を一層生産性高く月つ一層エネルギー効率良く
製造することのできる方法を開発すべく研究をすすめ本
発 lO− 明に到達した。 そこで、本発明の目的は、繊維形成性重合体の曳糸性を
向上せしめ、あらゆるゆ紐形成性1合体から安定して一
層生産性高く1つ一層エネルギー効率良く繊維集合体を
製造する方法を提供することにある。 本発明の他の目的は、1/#維形成形成性体の曳糸性を
向上せしめそれ故より高いドラフト率で紡糸口金から重
合体溶融液の細流を引取ることができる、繊維集合体を
生産性高く製造し得る方法を提供することKある。 本発明の四に他の目的は、紡糸口金からより高いドラフ
ト率で重合体溶融液の細流を引取ることができ、それ故
配向の進んだ繊維を4六ることのできる、繊維集合体の
製造方法を提供す2、ことにキる。 本発明の更に他の目的は、繊維形成性重合体が紡糸口金
を通過して細流に変換される際に、該紡糸口金から繊維
形成性重合体に熱を与えることができ、それ故曳糸性の
倫い重合体に対してけより高い曳、糸性を与−女ること
ができ、また熱分解し易い重合体に効1しては瞬時に曳
糸のために必帯となる熱量を4犬て熱分解を防止しつつ
曳糸し得る方法な与えることができ、更に紡糸口金に負
荷する吐出圧力を著しく低くすることができる、あらゆ
る繊維形成性重合体から一層生産性高く且つ一層エネル
キー効率良く繊維集合体を製造し得る方法を提供するこ
とにある。 本発明の更に仙の目的を1、紡糸口金の吐出面を上方に
向け、吐出面から押出される溶融液細流を重力に抗して
上方へ引取り、それによって紡糸口金吐出面における溶
融液を紡糸口金の細隙間において均一化し驚くほどに安
定して細流化を達成し得る繊維集合体の製造方法を提供
することにある。 本発明の更に他の目的は、上記本発明方法を実施づるた
めに適した、紡糸口金の材質および構造並びに 方向
に特に特徴を備えた、接絶集合体を製造するための成形
装置を提供することにある。 本発明のり可に仙の目的および利点は月下の説明から明
らかとなろう。 製造装置と方法の説明 本発明によれば、本発明の上記の如き目的および利点は
、綾作形成性重合体の溶融液を多数の細隙を有する紡糸
口金から押出して繊維集合体を製造する方法であって、
丁記式%式% で表わされる空隙率が約5チ以上である、近接した多数
の細隙を有するメツシュ状紡糸口 13− 金から該溶融液を押出し、この際該紡糸口金の上記メツ
シュ状部の仕切り部材にジュール熱を発生上しめつつ月
つ該紡糸口金の吐出面およびその近傍に冷却流体を供給
して紡糸口金の吐出側表面近傍を冷却しながら該押出し
を行ないか(して該仕切り部劇により該溶融液を安定し
て細流に変換し、そして該細流を引取り、型化1”るこ
とを特徴とする方法によって達成される。 本発明の上8「4方法目、好ましくは、該紡糸[−1金
の吐出面を該吐出面の法線ベクトルが重力とは通の方向
となるように上方に向け、該吐出面から押出された細流
を重力に抗して引取る、ことによって達成される。 上記本発明によれば、下記の如き曳糸性の良好な#1M
t、形R性重合体はもちろん曳糸性が充分でない繊維形
成性重合体からも繊維集合体を製造することかできる。 (1) ポリオレフィン系またはポリビニル系重合体
; = 14 = 例えばポリエヂレン、ボリプρピレン。 ポリブチレン、ポリスチレン、ホリ塩化ヒニル、ホリ酢
除ヒニル、ホリアクリルニトリル、ポリアクリル酸エス
テル或はこれらの相互共重合体。 (Ill ポリアミド; 例えはホリε−カブpラクタム、ホリヘキサメチレンア
ジパミド、ポリへキサメチレンセバカミドの如き脂肪族
ポリアミド。 (ll+1 ポリエステル; 例えはフタル酸、インフタル酸、テレフタル酸、ジフェ
ニルジカルボン酸、ナフタリンジカルボン酸などの芳香
族ジカルボン酸;アジピン酸、セハチン酸、デカンジカ
ルボン酸などの脂肪族ジカルポ/#;またはへキザヒド
ロテレフタル酸の如き脂珈族ジカルホン酸を二塩基酸成
分とし、エチレングリコール、プルピレンクリコール、
トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、
テカメチレンクリコール、ジエチレングリコール、2.
2−ジメチルプロパンジオールの如き脂肪族グリフール
、シクロヘキサンジメタツールの如き脂環式グリコール
、キシリレングリコールの如き芳香脂肪族クリフール、
レゾルシノール、ハイドルキノンの如と芳香族ジヒドロ
キシ化合物をグリクール成分とするポリエステルまたは
全芳香族ポリエステル。 とわらのポリエステルまたは全芳香族ポリエステルは例
えばp−オキシ安息香酸の如ぎオキシカルボン酸の成分
を含有することもできる。上記二塩基酸成分またはグリ
フール成分はいずれも1種または2s以上で上記ポリエ
フチルまたは全芳香族ポリエステルに含治され得る。 特に好ましい例としてはポリエチレンテレフタレート、
ポリテトラメチレンチレフクレート、ポリトリメチレン
テレフタレート、米国特許第3,763,109号、同
3,023.192号、同3,651.014号および
同3.766.146号に記載されているポリエステル
エラストマー、あるいけ米国特許第3.036.990
号。 同第3,036,991号および同3.637.595
号等に記載されている全芳香族ポリエステル。 本発明によれは、成形温度が椿めて高い全芳香族ポリエ
ステルから実質的に熱分解せしめることなく、安定して
線維集合体を製造することができる。 (1v) その他のポリマー; 前記した(1)〜(1+11のポリマー取引に、ポリエ
ーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイド、各種ヒ
スフェノールを使用したポリカーボネート;ポリアセタ
ール;各種ポリウレタン;ポリ四弗化エチレン、ポリ三
弗化塩化エチレン、ポリ二弗化ヒニリデン。 71す四弗化エチレン−六弗化プロピレン共重合体、ポ
リ四弗化エチレンーバーフルオρアルキルビニルエーテ
ル共重合体、ポリ四弗化エチレン−エチレン共重合体、
ポリ 17− 四弗化エチレン−プルピレン共重合体、ポリ弗化ビニル
もしくはポリ三弗什塩化エチレンーエチレン共重合体の
如き弗素含有重合体等。 本発明によれば、上記の如き弗素含有重合体を、実質的
に分解せしめることなく、線維集合体に変換することが
できる。 前述した繊維形成性重合体は、単独で)、つてもよく、
また29以上の緊密なミクpブレンド混合物であっても
よく、また、本発明者らの一部が先に提案した、2種以
上の重合体が比較的大きな清融相を成して混合している
ようなマクロブレンド混合物として使用することもでき
る(特願昭55−103067号明細書参照)。更に重
合体は可塑性や溶融粘度を増大させるために可塑剤、粘
度増加剤などを含有していてもよい。また前記重合体中
には、通常繊維の添加剤として使用される光安定剤1M
料、熱安定剤、難燃剤、滑剤、艷消剤等が含有さねてい
てもよい。 18− 更に重合体は必ずしも線状重合体に限らす、繊維形成性
を少なくとも一時的に呈する、一部に架橋された3次元
的構造を有する重合体で)、つてもよい。 一方、本発明の繊維集合体を製造する場合に、溶融重合
体中に、可溶性の液体媒体を一部含有せしめておくこと
もでき、また不活性ガス乃至ガス発生剤を添加させても
よい。殊に揮発性の液体媒体、不活性ガス乃至ガス発生
剤を添加して本発明の製造法を実施すると、口金表面で
液体媒体またはガスが爆発的に発泡し、より細分化した
線錐断面構造を有する繊維集合体を形成せしめることが
できる。この場合のガスとしては窒素、炭酸ガス、アル
ゴン、ヘリウムなどが好ましい。 本発明方法によれば、上記の如き種々の繊維形成性重合
体は、下記式 %式% で表わされる空隙率が約10%以上である、近接した多
数の細隙を有するメツシュ状紡糸口金から溶融液として
押出され細流に変換される。 本発明で用いら第1る紡糸口金は、上記の如く空隙率(
α)のイーにより定義される近接した多数の細隙な廟す
る。空帥率を定義する上lcI式において、紡糸口金の
メツシュ状部とは、メツシュ状紡糸口金において文字通
りメツシュ状を成している部分である。 本発明で用いら第1る紡糸口金は十記空隙率のイ1iに
より定義される近接した多数の細隙な有する限り、細隙
の形状あるいは細隙を規定する仕切り部材の形状は如伺
なる形状であってもよい。 本発明で用いられるメツシュ状紡糸
する方法およびその製造のための成形装置に関する。 従来、熱可塑4/1重合体から繊組状物本製造する方法
は数多く知られているが、製造原理から見て大別すると
オリフィス成形タイプと、後述する相分離成形タイプと
に分けることができる。 前者G1、紡糸口金に一定の間隔であけられた均一で定
形の管状孔(す′t、cわちオリフィス)から重合体を
吐出させて、ドラフトしt「がら冷却固化さ七てN1M
状物をイ(する方〃であるーかがる方法によればオリフ
ィスの幾何学形状に基づいた均一で且つ一定の繊維断面
形状を有する線維が得られる。 一方後者の相分離成形タイプは、例六ば米国特許第3.
954.928号、同第3,227,664号明細書、
ヴアン・ニー・ペンテ著[Industrialand
Engneering Chemistry V
ol、4B 、 4 B1342負(19’56)
Jに記載さオjているような方法であって、tIj融
した重合体中に混合分散された不活性ガスの爆発力1重
合体の溶融体乃至溶液を高温高速のンエソト流もしくは
フラッシュ流による手段またはその他の相分離手段によ
って円形ノズルもしくはスリット状ノズルから溶融体乃
至溶液を微細な重合体相が形成されるように相分離させ
つつ繊維状物を得る方法である。 かかる方法によれば大量に網状化された不織布状の繊維
集合体が得られるが、この繊維集合体を形成しているN
I給+i、それぞれその断面の形状および大きさが!!
1fつていて、均一でない虚に特命を有l−ている。 これら従来技術による繊維状物の製造は、いずれも工業
的に実施さね、大葉に繊維状物を市場に提供する役割を
果しているが、締紐素材としての適性および生産性から
卿だ場合、それぞれ間粕点を有しており、と第1ら問題
点が改良されれば尚一層優かた新しいタイプの繊維累月
を提供出来るはかりでなく、より安価t「価格で締紐素
側を提供することが可能となる。 本発明者らの一部は、このような問題を解決し得る繊維
状物の製造法として下記の方法を既に提案した(特願昭
55−38993号明細書参照)。 この方法は熱可塑性合成重合体の溶融液な多数の細隙を
有する紡糸口金から押出I−てフィラメント状繊維集束
体を製造するに当って、紡糸口金の該溶融液の吐出側の
隣接する細隙間に非連続的凸起部(山)が設けられてお
り、該凸起部(山)間に存在する細隙または凹部区埴(
谷)を通じて成る細隙から押出される該溶融液がそわに
隣接する他の細隙から押出される溶融液と互いに往来し
得るような紡糸口金から該溶融液を押出し、この際該紡
糸口金の該溶融液の吐出面およびその近傍に冷却流体を
供給して冷却しながら該細隙を通じて押出さ第1る溶融
液を引取って該溶融液を多数の分離された綿°維状細汁
、に 9− 変換し、固化することを特徴とするフィラメント状締維
集ψ体の準゛l造法で滲)る。 この方法によればポリエチレンテレフタレートの如ぎ曳
糸性の高い熱可塑性重合体σ1みな「)1゛、例えばポ
リカーボネートの如き溶融粘度が枠めて高い#、 TI
In21M合体或は例えはポリエステルエラストマー、
ポリウレタンエラストマー。 ホリオレフィンエラヌトマーの如き捨雑な粘弾性挙動な
示す熱可塑性重合体で七って、従来工業的な線維の製造
が困難または事実上不可能と考女ら第1ていた曳糸性の
充分て゛ない熱可塑性重合体を用いて、容易11つ安価
にそれらの繊維およびその集合体を製造することができ
る6゜本発明者らは本発明者らの一部が先Vcl案した
上記方法を更に改良して、曳糸性の充分でないこれらの
繊維形成性重合体から繊維集合体を容易に製造し得るの
みならず、あらゆる−錐形成性重合体から安定してOI
m隼合体を一層生産性高く月つ一層エネルギー効率良く
製造することのできる方法を開発すべく研究をすすめ本
発 lO− 明に到達した。 そこで、本発明の目的は、繊維形成性重合体の曳糸性を
向上せしめ、あらゆるゆ紐形成性1合体から安定して一
層生産性高く1つ一層エネルギー効率良く繊維集合体を
製造する方法を提供することにある。 本発明の他の目的は、1/#維形成形成性体の曳糸性を
向上せしめそれ故より高いドラフト率で紡糸口金から重
合体溶融液の細流を引取ることができる、繊維集合体を
生産性高く製造し得る方法を提供することKある。 本発明の四に他の目的は、紡糸口金からより高いドラフ
ト率で重合体溶融液の細流を引取ることができ、それ故
配向の進んだ繊維を4六ることのできる、繊維集合体の
製造方法を提供す2、ことにキる。 本発明の更に他の目的は、繊維形成性重合体が紡糸口金
を通過して細流に変換される際に、該紡糸口金から繊維
形成性重合体に熱を与えることができ、それ故曳糸性の
倫い重合体に対してけより高い曳、糸性を与−女ること
ができ、また熱分解し易い重合体に効1しては瞬時に曳
糸のために必帯となる熱量を4犬て熱分解を防止しつつ
曳糸し得る方法な与えることができ、更に紡糸口金に負
荷する吐出圧力を著しく低くすることができる、あらゆ
る繊維形成性重合体から一層生産性高く且つ一層エネル
キー効率良く繊維集合体を製造し得る方法を提供するこ
とにある。 本発明の更に仙の目的を1、紡糸口金の吐出面を上方に
向け、吐出面から押出される溶融液細流を重力に抗して
上方へ引取り、それによって紡糸口金吐出面における溶
融液を紡糸口金の細隙間において均一化し驚くほどに安
定して細流化を達成し得る繊維集合体の製造方法を提供
することにある。 本発明の更に他の目的は、上記本発明方法を実施づるた
めに適した、紡糸口金の材質および構造並びに 方向
に特に特徴を備えた、接絶集合体を製造するための成形
装置を提供することにある。 本発明のり可に仙の目的および利点は月下の説明から明
らかとなろう。 製造装置と方法の説明 本発明によれば、本発明の上記の如き目的および利点は
、綾作形成性重合体の溶融液を多数の細隙を有する紡糸
口金から押出して繊維集合体を製造する方法であって、
丁記式%式% で表わされる空隙率が約5チ以上である、近接した多数
の細隙を有するメツシュ状紡糸口 13− 金から該溶融液を押出し、この際該紡糸口金の上記メツ
シュ状部の仕切り部材にジュール熱を発生上しめつつ月
つ該紡糸口金の吐出面およびその近傍に冷却流体を供給
して紡糸口金の吐出側表面近傍を冷却しながら該押出し
を行ないか(して該仕切り部劇により該溶融液を安定し
て細流に変換し、そして該細流を引取り、型化1”るこ
とを特徴とする方法によって達成される。 本発明の上8「4方法目、好ましくは、該紡糸[−1金
の吐出面を該吐出面の法線ベクトルが重力とは通の方向
となるように上方に向け、該吐出面から押出された細流
を重力に抗して引取る、ことによって達成される。 上記本発明によれば、下記の如き曳糸性の良好な#1M
t、形R性重合体はもちろん曳糸性が充分でない繊維形
成性重合体からも繊維集合体を製造することかできる。 (1) ポリオレフィン系またはポリビニル系重合体
; = 14 = 例えばポリエヂレン、ボリプρピレン。 ポリブチレン、ポリスチレン、ホリ塩化ヒニル、ホリ酢
除ヒニル、ホリアクリルニトリル、ポリアクリル酸エス
テル或はこれらの相互共重合体。 (Ill ポリアミド; 例えはホリε−カブpラクタム、ホリヘキサメチレンア
ジパミド、ポリへキサメチレンセバカミドの如き脂肪族
ポリアミド。 (ll+1 ポリエステル; 例えはフタル酸、インフタル酸、テレフタル酸、ジフェ
ニルジカルボン酸、ナフタリンジカルボン酸などの芳香
族ジカルボン酸;アジピン酸、セハチン酸、デカンジカ
ルボン酸などの脂肪族ジカルポ/#;またはへキザヒド
ロテレフタル酸の如き脂珈族ジカルホン酸を二塩基酸成
分とし、エチレングリコール、プルピレンクリコール、
トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、
テカメチレンクリコール、ジエチレングリコール、2.
2−ジメチルプロパンジオールの如き脂肪族グリフール
、シクロヘキサンジメタツールの如き脂環式グリコール
、キシリレングリコールの如き芳香脂肪族クリフール、
レゾルシノール、ハイドルキノンの如と芳香族ジヒドロ
キシ化合物をグリクール成分とするポリエステルまたは
全芳香族ポリエステル。 とわらのポリエステルまたは全芳香族ポリエステルは例
えばp−オキシ安息香酸の如ぎオキシカルボン酸の成分
を含有することもできる。上記二塩基酸成分またはグリ
フール成分はいずれも1種または2s以上で上記ポリエ
フチルまたは全芳香族ポリエステルに含治され得る。 特に好ましい例としてはポリエチレンテレフタレート、
ポリテトラメチレンチレフクレート、ポリトリメチレン
テレフタレート、米国特許第3,763,109号、同
3,023.192号、同3,651.014号および
同3.766.146号に記載されているポリエステル
エラストマー、あるいけ米国特許第3.036.990
号。 同第3,036,991号および同3.637.595
号等に記載されている全芳香族ポリエステル。 本発明によれは、成形温度が椿めて高い全芳香族ポリエ
ステルから実質的に熱分解せしめることなく、安定して
線維集合体を製造することができる。 (1v) その他のポリマー; 前記した(1)〜(1+11のポリマー取引に、ポリエ
ーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイド、各種ヒ
スフェノールを使用したポリカーボネート;ポリアセタ
ール;各種ポリウレタン;ポリ四弗化エチレン、ポリ三
弗化塩化エチレン、ポリ二弗化ヒニリデン。 71す四弗化エチレン−六弗化プロピレン共重合体、ポ
リ四弗化エチレンーバーフルオρアルキルビニルエーテ
ル共重合体、ポリ四弗化エチレン−エチレン共重合体、
ポリ 17− 四弗化エチレン−プルピレン共重合体、ポリ弗化ビニル
もしくはポリ三弗什塩化エチレンーエチレン共重合体の
如き弗素含有重合体等。 本発明によれば、上記の如き弗素含有重合体を、実質的
に分解せしめることなく、線維集合体に変換することが
できる。 前述した繊維形成性重合体は、単独で)、つてもよく、
また29以上の緊密なミクpブレンド混合物であっても
よく、また、本発明者らの一部が先に提案した、2種以
上の重合体が比較的大きな清融相を成して混合している
ようなマクロブレンド混合物として使用することもでき
る(特願昭55−103067号明細書参照)。更に重
合体は可塑性や溶融粘度を増大させるために可塑剤、粘
度増加剤などを含有していてもよい。また前記重合体中
には、通常繊維の添加剤として使用される光安定剤1M
料、熱安定剤、難燃剤、滑剤、艷消剤等が含有さねてい
てもよい。 18− 更に重合体は必ずしも線状重合体に限らす、繊維形成性
を少なくとも一時的に呈する、一部に架橋された3次元
的構造を有する重合体で)、つてもよい。 一方、本発明の繊維集合体を製造する場合に、溶融重合
体中に、可溶性の液体媒体を一部含有せしめておくこと
もでき、また不活性ガス乃至ガス発生剤を添加させても
よい。殊に揮発性の液体媒体、不活性ガス乃至ガス発生
剤を添加して本発明の製造法を実施すると、口金表面で
液体媒体またはガスが爆発的に発泡し、より細分化した
線錐断面構造を有する繊維集合体を形成せしめることが
できる。この場合のガスとしては窒素、炭酸ガス、アル
ゴン、ヘリウムなどが好ましい。 本発明方法によれば、上記の如き種々の繊維形成性重合
体は、下記式 %式% で表わされる空隙率が約10%以上である、近接した多
数の細隙を有するメツシュ状紡糸口金から溶融液として
押出され細流に変換される。 本発明で用いら第1る紡糸口金は、上記の如く空隙率(
α)のイーにより定義される近接した多数の細隙な廟す
る。空帥率を定義する上lcI式において、紡糸口金の
メツシュ状部とは、メツシュ状紡糸口金において文字通
りメツシュ状を成している部分である。 本発明で用いら第1る紡糸口金は十記空隙率のイ1iに
より定義される近接した多数の細隙な有する限り、細隙
の形状あるいは細隙を規定する仕切り部材の形状は如伺
なる形状であってもよい。 本発明で用いられるメツシュ状紡糸
【」金は、そわ故例
えは円形、ダ円形、三角形、四角形その他の多角形状で
あってより、ア、るいは細隙を規定する仕切り部材は凸
曲を南していても有していなくてもよい。 添伺図面の第1−a図には、本発明で用いられるメツシ
ュ状紡糸口金の典型的な一例が図解されている。図解さ
れたメツシュ状紡糸[1金は平織金網である。第1−b
図には、第1−a図の金網の断面図が図解されている。 図に示された平織金網は細隙が四角形状を成しており、
隣接する細隙から押出される溶融液が互に往来し得るよ
うな凹部を誼隣細隙間の仕切り部材Kmする。 添付図面の第2−a図には、本発明で用いられるメツシ
ュ状紡糸口金の他の一例が図解されている。。図解され
たメツシュ状紡糸口金 21− は、薄い金属板に精密なエツチング技術により多数の細
隙を設けたエツチング多孔物である。このエツチング多
孔物は細しが五角形状を址、シており、第2−b図に図
解された断面図から明らかなとおり隣接する細隙間にイ
チ存する引切り部材は四部を廟していない。 本発明で用いられるメツシュ状紡糸口金は、その他あや
織金紬であってもよく、また多数の微小金属球が多数の
細隙な形成するように焼結された薄い焼結体であっても
よい。また、瞬接する細隙間に存在する仕切り部材が凹
部な有するエツチング多孔物で))つてもよい、本発明
で用いられるこれらのメツシュ状紡糸口金の一部は、特
願昭55−38993号の明細書に開示されている。 本発明において、これらのメツシュ状紡糸口金は単独で
用いることができるのみならす、組合せて積層して用い
ることもできる。これらの紡糸口金のうち、本発明によ
れば、好ましくけ、紡糸口金の吐出面に凹凸部を有する
− 22= 細幅の仕切り部材によって仕切られた多数の細隙を弔し
且つ該細隙σ1ある細隙から押出される浴融液がそれと
隣接する仙の細りから押出さオ′【る沁融沿と該仕切り
部材の凸部を通じて互に往来し得るような構造のメツシ
ュ状紡糸口金か用いられる。 本発明で用いられるメツシュ状紡糸口金を定義する空8
率を我わす下記式において、Vaは紡糸口金のメツシュ
状部の単位面積重で占める見掛は上の全体積であり、 Vfは紡糸口金のメツシュ状部の単位面積1における、
細隙を取り囲む仕切り部材の占める全体積である。 再び徐伺図面の第t −a図および第1−b図に図解さ
れているところかられかるようW10金の表向と裏面と
に接触する仮想面を想定した場合この2つの単位面積(
1cr1)の仮想面で形成される体積として、上記見損
は上の全体積(Va)は定義される。 添付図面の第3図には、2枚の平駿金網を8層して成る
本発明で用いもねるメツシュ状紡糸口金の断面図が示さ
れている。このような積層メツシュ状紡糸口金の場合も
上記と同様に仮想面を想定して見掛けの全体積(Va)
が求められることは容易に理解されよう。 実際にあるメツシュ状紡糸口金についてVaを求めるた
めには、1crIの接触面を持つダイヤルゲージでメツ
シュ状紡糸口金の厚さを測定することによりVaは簡単
に求められる。 また、あるメツシュ状紡糸口金についてVfを求めるた
めには、メツシュ状紡糸口金を所定の面積に切断し例え
ばこれを液体中に沈めその時の増加した体積を測定すれ
ばよい。この増加した体積をメツシュ状紡糸口金1d当
りに換算した値がVfどなる。 本発明によれば、空隙率αは、上記のとおり、下記式 %式% で表わされるから、Va 、 Vf を求めるに際し
メツシュ状紡糸口金の1cdを基準にすわば、Vaを表
わす数値は第1−b図、第2−b図および第3図に図解
されているとおりメツシュ状紡糸口金の淳さを表わす数
値となることがわかる。 本発明によれば、本発明で用いられる上記メツシュ状紡
糸口金は、好ましくけ約100〜約90%の空隙率を有
している。 また、本発明によれば、本発明で用いられる上記メツシ
ュ状紡糸口金は1d当り好ましくは約5個以上、より好
ましくは約lO〜約10000個、特に好ましくは約1
00〜約1000個の細隙を有している。 また、本発明prよりば、本発明で用いられる上記メツ
シュ状紡糸口金は約10m1l以下、更に好ましくは約
0.1〜約5蝉、特に好ましくは約02〜約211mの
厚さを有している。 本発明の前述した構造を有する紡糸口金は、その成形領
域の表面における重合体の溶融液が吐出する細隙間の平
均距離(i)が0C)3〜425− 鰭の範囲にあるものが好適である。 殊に該成形領域が以下に説明する定義に従って、 (り 平均吐出口間距111#(−が003〜4mの
範囲、 (2) 平均山高さくh)が001〜30顛の範囲、
(3) 平均山幅(dlが002〜151111の範
囲および (4)#平均山高さくh)と該平均山幅(d)とが(h
lAi)で弄わして0.3〜50の範囲 を満足1°る徽細凹凸および多数の細隙を有する吐出面
を有した紡糸口金を用いるのが有利である。 上記の成形領域、平均吐出口間距離(ω、平均山高さく
i)、平均山幅(i)、細隙はそれぞれ下記の駅、明に
よって定義される。 本発明で定義される平均細隙間距離(i+ 、平均山高
さくn)、平均山幅(dl等は全て幾何学的確率論の概
念にもとづいて定められる値であり、廖形領域表簡の形
状が幾何学的に明らかなも26一 のについては、数学的に積分幾、伺学の定義と手法によ
って嘗出さ第1る。 例えば、半径rの球状物の焼結体が第密充填された口金
の成形領域に関しては理論的にp”’ JTrl h=
7r、d=7r となる。 このように口411表面がミクロな均一幾何学形状物の
集合によって構成されたものに関しては理論的に定める
ことができるが、ミクρに不均一な表面形状を廟するも
のに関しては、口金を何コかの向角断面で切断するか、
もしくは切断しやすい材質で口金表面の型をとり、これ
を切断して実測することにJ、ってp、h。 iを定めることができる。実測にあたっては、マクロ的
に均一な成形領域表面である限り、成形領域の中心部に
原点を定めそのまわりに30°ごとに6個の断面をとっ
て測定すれば近似的にp、h、dを求めることができ、
実用的VCけこわで充分である。 成形領域とは、第5図に例示される如き、溶#p重合体
を叶出し、繊組集合体を紡糸成形するための[1金7に
おいて、実個的に均一な密度を有する繊維集束体が形成
される部分の仙琥をいう。 本発明の細隙とは、口金の成形領域を、その平均面(微
細な凹凸を平均化して巨視的にとら★だなめらかな他想
表面)K直角に切断]たとき(91この断面を単に成形
領域断面と称す)、重合体が吐出流動(−得る流通のう
も、rJν形仙thj!表面側からその平均面に面角に
見た場合の県初の極小可視流動幅部分をいう。 本発明の一般化された成形領域における任倉断面の模式
的拡大図を第4図に示す。この第4図において、A1及
び^t+1部分が細隙である、 また、相隣接する任意組11J、AiとA1+1のそわ
ぞねの中心線の間隔を細隙開削@piといい、全ての断
面におけるpiの平均を平均11111間距l1l1I
石とチ°義する。 また、任貴断面の任意吐出口A+の右側隣接り面のうち
、A1部分より成形領域表面側の部分を、Ai K (
”I’ Hする山Hiといい、さらにその頂点とAiの
平均面山角方向間隔hiをHiの山高さといい、全ての
断面におけるhlの平均を平均山高さhと定義する。 また、細隙AiとA1−1−1にはさまれる山川の平均
面に平行な幅を山幅diといい、全ての断面におけるd
iの平均を平均山幅iと定義する。 前述した各々の定Mff従って、本発明の口金は、溶融
1合体の成形領域が ill 平均細隙開路111 (p)が003〜4W
11の範囲、好ましくは003〜15龍、特に006〜
1、0 IIIの範囲、 (2) 平均山高さく荀が001〜30闘の範囲、好
ましくは002〜IO票肩の範囲、 (3) 平均山幅(dlが002〜1,5籠の範囲、
好ましく Lj、 o、 04〜10嘗累の範囲、およ
び(4) 平均山高さくh)と平均山幅(m)とがh
7aで表わして03〜50の範囲、tlEましくけ04
〜30の範囲 = 29= を満足するような微細凹凸表面および多数の細隙を壱す
るものが有利である。 前述の通り、p、h、atc+よびh/dの値を(1)
〜(4)の範囲となるように設定すると共に(i−a)
/iで表わさねる値が002〜08の範囲、好ましくは
005〜07の範囲となるように口金表面の構造を設定
すると一層有利である。この(p −d ) / pな
るイーは言い変えると細隙の成形領域yrおける面積割
合を表わす値である。 本発明方法は、上記の如きメツシュ状紡糸[14の上記
メツシュ状部の仕切りs劇にジュール熱を発生せしめつ
つ腓つ該紡糸口金の吐出面およびその近傍に冷却流体を
供給して核紡糸口金の吐出側表面近傍を冷却しながら繊
維形成性電合体の押出しを行tr5点に最大の%徴を鳴
している。 本発明に用いられる上記の如き紡糸口金の仕切り部劇の
累月は、それ故導体から成っている。そのような素材と
しては、例えば、白 30− 金、金、銀、銅、チタン、バナジウム、タンクステン、
イリジウム、モリブデン、パラジウム、鉄、ニック′ル
、りp−ム、フバルト。 鉛、a鉛、 ヒスマス、スズ、アルミニウムの如き金
属竿体;ステンレススチール、ニクロム、タンタル、し
んちゅう、りん青銅、ジュラルミンの如き合金;黒鉛の
如き非金縞導体を挙げることかできる。 紡糸[」金の仕切り部材にジュール熱を発生せしめるた
めには、後に詳述する第5図に図解されているようVC
紡糸口金に1a接通電せしめるか、あるいは紡糸口金の
内側ダイス内にコイルを設置しコイルV(通電して紡糸
口金に渦電流を生ぜしめる等の操作を行なえばよい。 その際、電流番ま直接通電の場合には11流または交流
のいずれでもよいが、渦電流の場合には交流である。本
発明方法によれば、紡糸装置としての構造が簡単でル、
ることから紡糸口金にW接通電せしめる方法が肩利に採
用される。 紡糸口金には、通常0.1〜数1アンペアの電流がrI
lt接通じられるがまたは01〜数10ホルト/σの電
界が渦1M、流を発生せしめるために印加され、好まシ
、<は紡糸「1金の1d当り約05〜約5000ワツト
の量でエネルキーが与えられる。 紡糸口金の細隙を規定する仕切り部材からジュール熱を
発生せしめる本発明方法によれは、紡糸口金から熱を発
生しt【い方法に比[。 て、少なくとも細隙に通過する際に繊維形成性重合体に
対し熱が瞬時に供給される。このことは、重合体が吐出
面から円滑に離才1て細流に変換されるように、吐出面
における重合体溶融液の粘度あるいは温度等を適切な範
囲に制御することを可能とする。一般に、繊維形成性重
合体は、そわそれ熔解された細流に変換するのに適切な
ある温度範囲を廟しているが、そのような範囲はある重
合体にとっては分解する温度であったり、あるいUそσ
)ような温度((本、る溶融液からの細流は固化するま
でに長い凝固長すなわち吐出面を離れた溶融細流が固化
するまでに喪する該吐出面からの距mな必要とするため
安定して細流に変換しつづけることができなかったりす
る、という竹性な有している。換言すれば、細流、 K
俊:換するのに適切な温度はその重合体にとって分解
する温度であったりあるいは安定して細流に変換しつづ
けることのできない温度であったりすることが多い。 本発明方法によれは、上記の如く、細流に変換するのに
適切な温度が瞬時に紡糸口金の仕切り部材によって重合
体に与★られ、それ故分解し易い重合体を分解せしめな
いかあるいは繊維に変換しえないほどに分解せしめるこ
ともなく、しかも本発明における上記した如き紡糸口金
によれば紡糸口金の吐出面およびその近傍に冷却流体例
えば空気を供給して冷却することにより初めて重合体溶
融液を細流に変換することが可能となるため凝固長を短
くすることができそれ故安定して細流に変 33− 換しつづけることができる。 本発明方法によ些ば、上iCの如く凝固長を短くするこ
とかできるため、換言1れは細流の温度を高温から急酵
に低温度にすることかできるため、極めて短時間で月つ
極めて短い距離でドラフトを高めて重合体鎖の1向を高
めることができ、高配向度の紡糸したままの繊維集合体
を製造することができる。 、ト記説明からもはや理解さえするとおり、本発明によ
ればそれ放縦に前述した本発明の目的および利点が有利
に達成される。 本発明方法において、繊維形成性重合体の溶融液の吐出
量は、メツシュ状紡糸口金の1d当り約01〜約201
7waとすることができろ。 本発明者の研究によtIば、紡糸口金の細隙を規定1′
るイ」切り部材からジューノミ熱を発生せしめる本発明
方法は、上記多数の細隙を有するメツシュ状紡糸口金の
メツシュ状部の吐出面と反対側の面の近傍で、締紐形成
性重合 34− 体の温度が最大の温度を示すように、該メンシュ状の仕
切り部材からジュール熱を供給しつつ社つ紡糸1」金の
吐出面およびそのi1傍に冷却流体を供給して冷却しf
、cがら、#繊維形成性重合体の溶融液を該紡糸口金か
ら押出すことにより有利に実施されることが明らかにさ
澹また。 添付図面の第8図には、後の実施例において詳述すると
おり、ポリエチレンテレツクレートをメツシュ状紡糸口
金を用(・て本発明方法により紡糸した場合において、
メツシュ状紡糸口金の吐出面の反対側の面に溶融液が到
遜するまでに、溶融液がどのような温度変化を示すかを
図解した、温度変化を示す図面が示されている。 第8図において、縦軸(y)は紡糸口金の吐出面を零と
して、吐出面から吐出面と反対側の面の方向へ溶融体中
へ進んだ距# (*u+ 、第8図中では溶融体の進行
する方向と逆方向への距離t(ので、マイナスの記号を
伺しである)であり、横−;は溶融体の温度(T、”I
C)である。 また、図中斜線を付して示した部分はメツシュ状紡糸口
金の実質的な厚さを示している。 第8図には、吐出面から約4龍の距離まで大きな温度変
化を示さなかった溶融体はその後紡糸口金の吐出面を反
対側の面に近接するfつれ次第に温度があがり、この反
対側の面の近傍で急激に温度上昇し、この反対側の面(
はぼ什切り部材の表面)上で最大の温度を示している図
が示されている。吐出面を離れた溶融体は、その後吐出
面またはその近傍に供給されている冷却流体により、前
述したように急激に冷却されて、急激な温度低下を来た
す。 更に、椿めて驚くべきことに、本発明方法は紡糸口金の
吐出面の法線ベクトルが重力とは逆の方向となるよ5に
上方に向け、該吐出面から押出された細流を重力に抗し
て引取ることにより、更に一層安定して細流を引取り紡
糸しつづけることができることが明らかにされた(この
方法をAI下上方紡糸という)。 従来、一定の間隔で均一で且つ定形のオリフィスな穿設
した従来の型の紡糸口金を用いる溶融紡糸方法において
、紡糸[コ金を上方に向けるこ、とは文献に紹介されて
いるが、単なる思い付き程度σ、・ことにすぎず、実際
に紡糸口金の吐出面を上方に向けて溶融紡糸を行なった
例を本発明者は知らない。本発明者の推察によれば、そ
の理由目、恐らく紡糸口金の構造Wあると思われる。 本発明において用いられる紡糸口金は、前述した空隙率
が約10チ以上であることによって定義される、近f+
シた多数の細隙を有するメツシュ状紡糸口金であり、好
ましくは紡糸口金の吐出面に凹凸部を有する細幅の仕切
り部材によって仕切らねた多数の細隙を有し5つ該細隙
のある細隙から押出される溶融液がそわと隣接する仲の
細隙から押出される溶溶液と該仕切り部材の四部を通じ
て互に往来 37− し得るような構造のメツシュ状紡糸口金である。 本発明において用いられる紡糸L゛1金は、近接した多
数の細隙を治するため、隣接する細隙から押出された重
合体溶融液が看に往来し得るような構造を鳴しており、
それに、隣接する細隙間の仕切り部材が四部を有する場
合には該凹部を通じて瞬接する細隙から押出された重合
体溶融液が一層往来し得るようVなる。 本発明方法は、上Briの如き特徴を有する紡糸口金を
使用するために、この紡糸口金の吐出面を上方に向ける
ことによって、吐出面上に押出された1合体溶融液が、
細流としての引取り方向とは逆の方向に作用する重力に
よって、吐出面上であたかも山にみたてた1本の細流の
1そ野が広がるようにlIJ&接する細隙間において互
に往来し合い、そtlによ−)で各細隙への重合体溶融
液の供給も一鳩安定化されてあたかも山にみたてた1本
の細流のすぞ38− 野の形状が各細流間で均一化されるような、より一層安
定化された紡糸条件が付与されるものと信じらtする。 本発明σ)上方紡糸法は、メッシコ状紡糸口金の吐出面
を、該旧出面の法線ベクトルが重JJ(G)と全(逆の
ベクトル(−G)と方向が完全に一致するかまたげず第
1ても数層程度の範囲となるように上方に向けて、実施
するのが望まLい。 また、上方紡糸においての吐出面から押出さf+だ細流
の引月♀り方向は、吐出面の法線ベクトル方向または法
線方向から最大約30度まです第1た角度の方向とする
ことかできる。 紡糸[1金の吐出面を重力方向に向けて紡糸を行なう方
法に比して、E配本発明の上方紡糸法によれば、紡糸口
金に負荷される圧力を少なくすることができ、それによ
って紡糸口金の機械的強度を小さくすることができるた
め、種々の累月で紡糸口金を製造することができまた紡
糸口金の厚さを極めて薄いものとすることが可能となっ
た。そわ故、極めて薄(・*lil口糸を用いる上方紡
糸法によりば、紡糸口金に到達する前のWN融液があた
かも紡糸口金の仕切り部側で単に裁断されるが如く細流
化が行なおわるため、例えは本発明者の一部が先に提案
した複合繊維集合体を製造する場合の如く細流化される
前の溶融体のマクロフレンドの姿が集合体としての細流
にそのまま生かされたような繊維を 容易に製造する
ことが可能となる。 また、紡糸口金の吐出面を重力方向に向けて紡糸を行な
う方法に比して、本発明の上方紡糸によれば、凝固長を
より短くすることが可能となる。怖くなる度合は、重合
体の種類。 溶融液の粘性等によって異なるが、IWlllの重合体
について言えば一般に粘性が低いものほど凝固長を短く
することができる。凝固長を約10%程度まで短くする
ことは容易である。 それ故、上方紡糸によれば、一層短い距離とより短い時
間で紡糸口金を離れた細流の温度を角、命に低下せしめ
ることがci1能λなるため、より一層配向の進んだ未
延伸繊維な製造することが容易となる。 本発明の上方紡糸法を実施するための成形装置は、徒に
添付図面の第5図を用いて説明するとおり、紡糸「1金
を備★たダイスな地面にあるいけ、地面に設けた架台上
に設置することができ、更にそのためその他の付滞設偏
も地面またはその近傍に設置することが可能となるため
、紡糸に会費な全ての設備を極めて作業し易い位置に配
置した、極めてコンパクトなものと成し得る。 本発明方法に従って繊維集合体を製造するための一連の
工程を、第5図を用いて説明する。第5図はその製造装
置の概略図を模式的しく示したものでカ、って、説明を
簡単にするために製造工程に大きな影響を与えない他の
装備′や部品が省略されていることが3!J解されるべ
きである。なお第5図は、重力方向と反対の方向に向っ
て、紡糸口金から繊維集合体を41− 形lyさせる態様を示したもθ)であるが、本発明方法
はこの態10讐定さ第1るものでないことは言うまでも
t【い。 第5図において、繊維形成慴重合体はボンパー1に貯蔵
され、そこからフィーター2によってルータ−3へ供給
さ第1る。このルーダ3にて溶融された重合体はギアホ
ンプ4によって導管5を経て定量的に押出ダイス6へ送
り込まわる。ここで16はホッパーl、ルータ−3およ
びダイス6等を設置した台であるが、この台16は必ず
しも必碧ではなく、地面に直接各装置を設置してもよい
。 ダイス6には、図面には示されていないがその中の重合
体が溶融状態を維持り目つ所望の温度に加熱されるため
に一般にはヒーターが備えられている。7けダイス6の
1部に般けら涛また紡糸口金を示し、この紡糸口金7の
溶融重合体の吐出面は、重力と反対の方向へ向1−)ら
才1ている。この紡糸口金7の吐出面を構成していイー
メツシュ状口金には銅板8を介42− して通電できるようになっている。ここで通電はメツシ
ュ状口金の両端に、電源から取り入■1られた電気をト
ランス9およびスライダツク10によって電圧および電
流を調整して接続することによって、行なわれる。 メツシュ状紡糸口金から吐出さまた細分化された溶融重
合体は、その吐出面近傍へ、冷却流体の供給装置11を
通じて供給された冷却流体(例えば空気)により冷却さ
れ、固化して繊維集合体となって引取りローラー12に
より引取られる。この冷却流体の供給装置11はメツシ
ュ状紡糸口金7の溶融重合体の吐出狭面およびその近傍
に向って細分化された溶融重合体が急速に固化するよう
に、冷却流体が速度を持って全体に均一に供給されるた
めのものである。このため冷却流体の供給装置11は、
ノスルもしくはスリットを有したものが適当である。こ
の冷却流体は溶融重合体の吐出面からの凝固長(p(S
) )が2σ以下となるようにその速度および方向を定
めるのが好ましい。この凝固長CP(S) )とは、紡
糸口金の#耐重合体の吐出表面から溶l!′l1重合体
が繊維となって固化するまでの距離を意味する。 形成された繊#0集合体13は、紡糸口金7の上方に設
けられた引取りローラー]2によって引取られ、延伸工
程へ送られる。第5図には4個の加熱pラド14−a、
14−b+14−cおよび14−dより構成された
摩擦案内体および一対の延伸p−ル15の組合せを用い
た延伸工程が示さtlているが、これは延伸の単なる一
例にすぎないのであって、この部分的改変のみならず、
他の延伸手段であっても何等差支えがない。この第5図
における延伸工程では摩擦案内体(14−a−14−d
)な通過する繊維集合体の速度よりも、延伸p−ル15
VCより引取られる繊#集合体の速度が大になるように
設計され1つ運転されろ。またこの摩擦案内体と延伸ρ
−ルとの間に加熱帯域を設定し、その帯域を繊維集合体
を通過させることによって熱延伸することも可能であり
、この力が一般的に好ましい。 この加熱方式は熱プレート上KIIf4に集合体を接触
させる方法でもよく、また輻射熱による方法でt、つて
もよい。かくして本発明方法によねば第5図から明らか
なように、細長い帯状を成して繊維集合体を上方に向け
て形成させることができ、その帯状のまま次の工程、例
えば延伸工程、更には熱処理工程、捲縮工程、裁断工程
(短繊維化工程)、開繊工程。 ウェッブ化工程などの工程へ導くことが可能で序・る。 更に第5口金体として極めてコンパクトで且つ簡単な装
置によって多量の繊維集合体を製造し得ることは容易に
理解できよう。 紡糸[1金を出た溶融重合体の細流は、本特許によると
下記式で定義さ才するバッキング・7ラクシヨン(PF
)をlOから10 の範囲にして引取られる。この値
は従来の溶融紡糸の10 程度よりもはるかに大きい。 45− PF = − Da (ここにDaは見掛けのトラフト比である。)このバン
キング・フラクション(PF )は、紡糸口金の流形領
域の単位面積当りの形成される繊維集束体の全*#の断
面積の総和を示し、繊維形成領域から紡糸(吐出)され
る繊維の密度、すなわち高密度紡糸性能の尺度となる。 紡糸口金から吐出される重合体溶融液の見掛けのドラフ
ト比(Da)は下記式(2)で示すことができる。 Da = VL / V6 46一 第6図は、本発明方法に使用されるダイスの一例につい
て、理解を容易にするためにその縦断面図を模式的に示
したものである。この第6図は前述した第5図における
ダイス6を、両端を銅板ではさまれたメツシュ状紡糸口
金の両端を上から見てそのほぼ中心を直角方向に(縦方
向に)切断した如き断匍図を示していると理解されるべ
きである。 この第6図において、11はダイス自体を示しており、
12は第5図のルーダ−3,ギアポンプ4および導管5
を経由して供給された溶融重合体の流通路を示している
。このダイスIIKは溶融重合体を所望の温度に維持す
るための電気ヒーター1B−aおよび13−bが内蔵さ
れている。該流通路12を通して送られた溶融重合体は
溶融重合体の溜め14に導入しそこでゆっくりと安定に
上方へ昇る。この溜め14は重合体の混合状態を均一化
するために、その中にミキサーが内設されていてもよい
。 ダイス11の土部には紡糸口金が設置さ第1ているが、
第6図ではメツシュ15が紡糸口金として使用された場
合が図示されており、Xで示された幅がメツシュの細隙
から溶wlJi合体が吐出し繊維が集合体として形成さ
れる頭載の幅を示している。なおメツシュは締付は具第
16−a図および第16−1)図によってダイス11に
固く装着さt【ている。メツシュの締付は具によっては
さまれた部分は、そのメツシュの節目が無機接着剤、高
紗点もしくは熱硬化性の樹脂等でふさがれており、電気
が通らないようになされている。第6図に」、;いて、
矢印方向は重力のル対方向を意味して1・9すy=0は
溶融重合体の吐出表面の位置を表わしている。 もちろんこのメツシュ150両端(図示されていたい)
には電流が流れるように銅桧を介してコードが接続され
ている。 第7図は、繊組形成性重合体の固体状粉末かl’> m
Mfル合体を製造する場合の実施態様(紡糸装置)の
−例な示したものである。第7図は第6図と同様にダイ
スの縦断面を模式的に示したものである。第7図におい
て、ダイス21には電気ヒーター23−aおよび23−
bが内蔵さ第1、固体状粉末(重合体)は、溜24の中
を通ってゆっくり上方へ移動する。ここで溜24の中に
は固体状粉末を上方へ連続的に押上げるためにスクリュ
ー型押出機が設置されている2、また第6図の場合と同
様に、メツシュ25が紡糸口金として使用され、このメ
ツシュは締付は具26−aおよび26−bによりダイス
21に固く装着されている。固体状粉末の状態で溜24
を上昇した締紐形成性重合体は、メツシュ近辺に到達す
ると、そのメツシュのジュール熱によって更に加熱され
一時的に溶融し、スクリューを通過し繊維状細流を形成
する。ここで冷却流(4)の供給装置z8より供給され
た冷却流体(例えば空気)により、該細流を固化してp
l、維桑合体となり、メツシュ状紡糸口金の上方に設−
49= けられた引即り手段29により−F方に引増られるう このように第7図の如き紡糸方法および装置を使用する
ことによって、本発明り法によれば固体状粉末の重合体
から極めて簡単に且つ短時間の間に繊維集合体を得るこ
とかできるという従来紡糸方法では得られなかった利点
が得られる。殊に、この第7図に示した如と方法および
装置を使用することによって、極めて短時間の間しか重
合体が溶融しないのでこのことを利用して従来では溶融
紡糸が不可能かもしくは困難とされていた、溶融温度と
分解温度が近似していた重合体からをも容易に繊維化す
ることができる。かようt(@合体とし、ては例★ば前
述した全芳香族ポ11アミド、含弗素重合体、全芳香族
ポリエステルなどが挙げらtする。 本発明者らの研究によりば、徒述する実施例からも明ら
かなように、第7図に示した如と方法および装fll
Kよって、従来の全芳香族 50− ポリアミドの乾式紡糸或いは侵式紡糸では到底得られな
かった什較的太いテニールの全芳香族ボリアSト繊維が
簡単げ鞠もねることがわかった。 そわ故、本発明)(、よりは、メツシュ状紡糸口金、メ
ツシュ状紡糸口金に繊維形JJy性重合体を供給するた
めの、該メツシュ状紡糸口金を備えたタイス、該紡糸口
金の吐出側表面を冷却するための冷却手段Pよび該紡糸
口金から押出された繊維形成性重合体の細流を引取るた
めの引取り手段とから成る、繊m集合体を製造するため
の成形装置であって、該メツシュ状紡糸[]金は下r式 で表わされる空隙率が約10φ以上でルンる近接した多
数の細隙を有しており、該多数の細隙な増り囲む仕切り
部材はジュール熱を発召2L得る導体から成っており、
そしてその吐出面は該吐出面の法線ベクトルが重力とは
逆の方向となるように上方に向いている、ことを特徴と
する装置が提供される。 かくして本発明のh法および装置によれば、下記に詳述
する如き緯維集合体が製造される。 本発明の繊維集合体 本発明方法によって得られた繊維集合体およびそれを構
成する個々のフィラメントは、従来知らまたlJk f
fl (1) DA造法によって有られたそれらと太き
く14なっている。LがL本発明者らの一部が%願1)
fj55−138993号明細書で先に提案したゆ維も
しくはその集合体(集束体)と基本的には形態に大差は
t「(・。 すなわち、本発明番でよる締紐集合体を構成している個
々のフィラメントは 0) このフィラメントはその長さ方向に沿って不規則
t【周期的に断面積の大きさの変化を廟しており、 (2) フィラメント内断面績震1係数(CV (F
) 1が0.05〜1.0の範囲で羽る、 ことを%撃とする新規フィラメントである。 ここに刊うフィラメント内断面積変動係数(CV (F
) )とは、フィラメントの長さ方向(軸方向)の繊度
の変動を示すものでJ+つて、繊繊東合体中の任意の1
本のフィラメントについて、fI:意の1箇所の3cI
nを選び出し、それを1藺間隔毎の断面積の大きさを顯
微鏡観察により測定し、その30個の断面積の平均値(
λ)と、3()個の断面積の標準偏差(σA)とを求め
て、上記式から算出することができる。 CV (F)・皐 53一 本発明の締紐集合体を構成するフィラメントは上記eV
(F)が0.05〜1.0の範囲のものであり、特1
c 0.08〜0.7 、就中0.1 S−0,5の範
囲のものが好適である。 このような特徴は、前述した従来の溶融紡糸法とは全く
異なる本発明の繊維集合体の製造法によって形成される
ものと思われる。 更に、本発明の繊維集合体を構成するフィラメントは、
断面が非円形である特徴がある。 本発明のもう1つの特徴は、断面が非円形であって、該
フィラメントの長さ方向に沿って不規則な周期的に断面
積の不規則な大きさの変化を有り目つそわに伴って断面
形状の変化をも有していることである。 このフィラメント断面の形状の非円形の程度は、外接2
千行線の最大間隔(D)と、その外接2千行線の最小間
隔(d)との比(D/d)として表わされる異形係数で
示すことができる。本発明のフィラメントはこの異形係
数(n/a)が少なくとも1.1であり、殆どが少54
− なくとも12である。 D/dの測定法は%願昭55−38993号明細書(第
13図)に示しである。 更に、本発明のフィラメントは、上記の異形係数(D/
d)が該フィラメントの長さ方向に沿って変化している
という%徴がある。 また、このフィラメントは、該フィラメントは、その長
さ方向に沿う任意の30期の範囲における最大異形係数
((D/d) max )と最小異形係数((D/d)
min )との差で表わされる異形係数最大差((D
/d) max−(D/d) m1n)が少なくとも0
05、好ましくは少なくともOlであるという特命を肩
している。 以上の如き特徴を有するフィラメント状繊帷は形態的に
例えば絹の如き天然繊維に類似する特性を有する。 更に本発明によれば、多くの重合体を用いて、未延伸糸
として、フィラメントの長さ方向に沿って不規則な周期
の不規則なりリングを有するフィラメントが得もねる。 本発明のフィラメント状繊維集合体を′1′、少なくと
もI f&の繊維形成性合成重合体から成るフィラメン
トの多数から成るフィラメント集合体であって、 0) 該集合体を構成する各フィラメントは、その長さ
方向に沿って不規則な周期的に断面積の大きさの変化を
有しており、 (2) 該各フィラメントはフィラメント内断面積変
動係数(CV (F) )が0.05〜1.0の範囲で
あり、 (3) 該集合体をたばねた集束体の任意の位置でフ
ィラメント軸に直角方向に該集束体を切断した場合の各
フィラメントの断面積の大きさが実雀的に無作意に異な
っている、ことを特徴としている。 更に、本発明f)任意の位置でフィラメント軸に直角方
向に該集束体を切断した場合の各フィラメントの断面積
の変動が、ψ束体内フィラメント断面積変動係数(CV
(A) )で表わして0.1〜1.517)範囲であ
り、特KCV(A)が02〜lの範囲の本のが好適であ
る。 このCIA)は、上記集合体から無作意に100本の部
分集束体を抽出し、その任意の位置における断面ttl
l!1gI鏡観察によりその各断面の大きさを測定し、
その平均値(ス)と、その100個の断面積の標準偏差
(σA)を求めて、下記式 %式%) から算出することができる。 本発明のフィラメント状縁紺集束体は、更に、該集束体
の任意の位置でフィラメント軸に直角方向に該集束体を
切断した場合の各フィラメントの断面は、その大きさお
よび形状が無作意に実質的に異なっていることを特命と
している。 本発明のフィラメント状繊維集合体は、その任意の位置
でフィラメント軸に直角方向に該集束体を切断した場合
の各フィラメントの断面が非円形であって、各断面は前
述した異57− 形像e(rl/d)が少なくとも11で多り、殆どが少
なくとも12である。 更に、上記繊維集束断面の少なくとも30個を無作意に
抽出した場合における最大異形係数(’ (D/ d
) max )と最小異形係数((D/d)min)と
の差で表わされる前記と同様の異形“係数最大差((D
/d) may −(D/d) min )が少なくと
も005であり、好ましくは少なくともOlであるとい
う*tを有している。 本発明のフィラメント状繊維集合体としては、繊維形成
性合成重合体から成る多数の繊維の集合体であり、その
集合体を形成する繊維を繊維軸に直角方向に切断した場
合の各繊維の断面は、そわそれ形状および大きさが異な
り、しかも、本文に説明する定義に従って(1) 繊
#集合体を形成する繊維の隼合体内平均繊度(D@)が
0.01−10000deの範囲、(Ill 繊##
集合体を形成する繊維の一度の集束体内フィラメント断
面積変動係数(CV(A))が01〜15の範囲、且つ 58− (ilD 繊維集束体を形成する繊維の長さ方向に対
するフィラメント内断面積変動係数 (CV (F) )が0.05〜1.0の範囲のものが
好適である。 上記の乗合体内の平均繊度(平均テニール。 Da)は、該集束体から無作意に100本の部分集束体
を10個抽出しく簡便に行なう場合は3個であってもよ
い。3個抽出した場合も10個抽出した場合と殆ど変り
はない)、そわぞれの部分集束体の繊維軸方向の1ケ所
を無作意に選んでその直角方向に切断し、その断面を顕
微鏡写真にて撮影して約2ooo倍に拡大した写真から
個々のp!維断面部分を切り取り、そわぞれ重量測定し
た合i−1をその断面写真の線数で割って乎均し、その
値(m(A))をテニール(de )換算した値である
。 従って、この集合体内平均繊度iは下記式により算出さ
れる。 De = K −m(A) 「但し式中m (A)け切り取られた写真繊細断1本発
明により提供され得る新規な繊維集合体および該繊維集
合体を構成する個々のフィラメントは、上記した如き形
態的な特性を有する弗素含有重合体がある。 例えば弗素含有重合体はポリ四フッ化ユチレン、ポリ三
フン化塩化エチレン、ポリ四フッ化エチレンー六フッ化
プρピレン共車合体。 ポリ四フッ化エチレンーバーフルオpアルキルヒニルエ
ーテル共重合体またはポリ四フッ化エチレンーエチレン
共重合体である。更に、本発明により提供される新規な
繊維集合体および該繊維集合体を構成する個々のフィラ
メントは、上記した如き形態的特性を崩し且つ高めらね
た複屈折率(△n)を有する、ポリエチレンテレフタレ
ートまたはポリ三フッ化塩化エチレンのエノ「糸したま
まの線維がある。 上記ポリエチレンテレフタレートの紡糸したままの繊維
は、好ましくは少なくとも1×2 10 の被屈折率(/’n)を有する。このようなポリ
エチレンテレフタレートの紡糸したままの繊維は、沸水
収縮率(Sh )が少な(とも20%であり、好ましく
は30%である。 また、このようなポリエチレンテレフタレートの繊維は
広角X −ray回折により求めた結晶化度が少なくと
も3%、奸才しくは少なくとも5%以上である。 以下、実施例により本発明を更に詳細に且つ具体的に説
明する。 1jお、実施例における各測定値は以下の方法によって
6111定して求めた。 ダイ内のポリマ一温度測定法 検出部が0.31111 mの露出された熱電対を、紡
糸ヘッドの下面より挿入し、口金の裏側に61− 接触させる。口金の吐出面を零点とし、その位置から一
重対を移動して各位置における定常状給の需1度(熱一
対により読み咽られる温)!J)を測定する。[]金の
&@において、[1金から遠ざかる方向を負の方向とす
る。 通電量の測定と計算 市販の電圧言1と箱、fAf、計により、紡糸口金のメ
ソシュ状部のジュール熱を発生する部分全体に印加する
雪圧(V) 、 II!流(1)を測定して求めた。例
えば第5図において銅板80間にがかる′電圧(V)と
電流(I)を測定する。次に組板8に接続された電流の
?If−わているメツシュ状[1金全体の面&(So)
を求める。 こ第1らの値から下n11式により、通電量εを言1W
する。 繊維束の引取り速ルを湘増していき、成形領域の70%
旬−ヒの締結が切断する時の速度62− ■7を用いてFtl算したDaをDa、maxとする。 強伸黒の測定法 得られた繊維集合体から無作意に、約300deの部分
集合体を20たば抽出し、ゲージ長4σ、伸長スピード
4 cwL/ m 、記録紙スピード10crn/顛に
てチャート上に荷押曲線を描き、破断点を求めその破断
強力(g)、破断伸度(%)を読み、強度SL(g/d
e)、伸度εl(%)を得てそれらの平均値を示す。破
断点は荷押曲線において最大強力を与える点とした。 製水収縮率の測定法 製水収縮率shは得られた接絶集合体から約3000
deの部分集合体を無作意に5本抽出し、6、059
/deの張力を与えた時の初長(10)および処理後の
長さくl、)を求め下記式より求めたものの平均値とし
て与えられる。但し処理は100℃の沸騰水に10分間
浸漬することで行ない、処理後の長さく 71 )は1
2時間室温で風乾後求めた。 Sh = 10n X (l As)//e (
%)実施例1〜2および比較例1〜2 バレルの内径および長さが、それぞれ10m。 100闘であり、プランジャーの直径が10fiである
垂rCtに設置したプランジャ一式押出機を用いた。こ
のバレルの下方にメツシュ状紡糸口金を装着した。この
メツシュ状口金は重合体を押出す際に重合体が漏れない
ように、バレルの下方面に相当する部分以外は細隙を無
機接着剤で埋めた。そのメツシュ状口金の両端をトラン
スに接続した銅板で挾み、通電可能とした。また口金光
面近傍に冷却風ノズルを置いた。表1゜六2に示すよう
に、この装置を用いて、ハイドロキノン40部、p−オ
ギシ安息香#60部。 およびインフタール酸40部を共重合した固有粘4(r
v)3.zのボリアリレート(PAr )およびポリテ
トラフルオルエチレン(PTFE )のそれぞれを口金
に通電して繊維化した。 IrおPArの固有粘度はポリマーをオルトクロGフ7
ユノーノしにo、 s 9 / 1o o IIlの濃
度で溶解し、50°Cにて毛細管粘度組で測定し、下記
式%式%) 但しηlelはポリマー溶液および浴媒の流動時間の比
である。 またP T F’ E は三井フppケミカル■製テ
フロン7−J(粉末)を使用した。 また比較のため口金に通電ぜずに繊維化を試みた。その
際の詳しい争件は表1,2に示すが、通電しない場合(
表2)はいずれも満足1べき繊維化は行なわれなかった
。一方、通[して口金をジュール熱で自己発熱させる場
合(表1)は##:維化を円滑に行なうことができた。 光中、t−5は口金表面から5龍内側(y=−0,5c
m )でのバレル内壁温度(はぼポリマー自体の温度に
等しいと考えらi+る)である。 蹟は口金表面から511m外側(y = 0.5α)で
の口金表面に平行な方向の冷却風速で力、る。 65− $ 1 66− =67− 実施例3〜7および比較例3〜7 本芙施例および比較例で使用したポリマーは次の通りで
ある。PPは宇部興産■製ポリプpビ□ レン8−11
58−1l5は25℃フェノールーテトラクpルエタン
(混合重量tt5:5)Ka 5 g / 106 m
溶解して実施例1〜3と同様に25℃で測定し、計算し
たW有粘度が095のポリエチレンテレフタレート、P
BTは同様の固有粘度が1,1のポリブチレンテレフタ
レートである。 実施例3〜7および比較例6は第5図に示すような上方
紡糸設備を使用し、ルーダ−3で溶融したポリマーを押
出ダイス6に送り込みメツシュ状口金7より吐出し、冷
却風を11より吹きつけ繊維集合体を得た。但し加熱ロ
ンド14− a −dは使用せず、as 5pan糸を
ローラー12を介した後巻取った。また使用したダイの
構造は第6図と同様のものである。 比較例3〜5.7は下方忙紡糸する設備を使用し、実施
例3〜7と同じ温度粂件でルーダーー68= でポリマーを溶融し、押出ダイスに送り込みメツシュ状
[]金より吐出し1冷却風を吹きつけas 5pan糸
を巻取った。 表中成形領緘面積(S)は、該繊維集束体が吐出される
口金の面積を表わす。t−5,Vwは実施例1〜2と同
じ定義である。 口金の種類を表に示す。ここに各金網のMはメツシュを
表わし、球焼結における100μr遇は100μの粒子
がP別さtIる規格を意味する。 実施例3〜5,7と比較例3〜5.7の同一番号の例を
比較すると明らかなように、本特許の方法の如く、口金
の吐出側表面を加熱し、ロ6金の吐出側表面を重力とは
逆の方向に向けて上方に紡糸した場合、従来の口金の吐
出側表面を加熱せず、重力方向(下方) VC向けて紡
糸した場合に比較して、最大見掛ドラフトが大幅に増大
し、得られる繊維の強伸度特性、熱的安定性も優れてい
ることが分る。 実施例6と比較例6を比較してみると明らか69− に[1金のr11出側表面を加熱した場合の方が最大引
取り速度の増大および採好な物性の糸をもたらす。 実施例6のダイ内のポリマ一温度を実測しプロットした
ものが第8図である。通電されたメツシュ状口金の加熱
によりポリマ一温度が口金近傍で最大となることが観察
される。このことが最大見掛ドラフトを増大する主因と
なっていることが比較例6との比較で明らかである。 実施例5,6.比較例5.6のPETの繊維内断面fi
ll動係数1: CV(F)) l 抜屈折率(l>n
)、製水収縮率(sh)、X線的結晶化度(Xcr )
、平均【−だ異形係数(D/d )を表5に示す。 = 72− 宍 5 73一 実施例8〜】0 実施例3,6.7で祷られた繊維集束体を連続して、第
5図の14−a〜dの如き延伸pツF (棒)aft
S S 本* 棒F)径: 5 儂+材質:180メツ
シュ梨地りp−ムメッキ鉄棒)に■1の速度で通し、延
伸L Vlの速度で引取った。その結果な弐5に示す。 各延伸温度は延伸pラドの衣面泥す−の平均値を意味す
る。 実施例9のpgTの延伸糸のt゛\nおよびX線的結晶
化度(Xcr )はそれぞれ0.14.30%であった
。 本発明の如き延伸方式を採用するなら、該未延伸糸をド
ラフルなく延伸して実用的に差しつかえない構造の安定
した延伸糸に変換できる。 74− 表 6 実施例8〜10 実施例11 第7図において粉体供給スクリュー(22)が取りつけ
てあり、メツシュ状口金(25)として30メツシユの
平織金網(材質ニステンレススチール、線径0.341
1111ρ、厚み07帽空隙率771チ)1枚が装着し
て)る押出機を使用[−て、実施例2と同じ組成の平均
粒子径が300μで))る重合体粉末より使帷化を行な
った。 該ポリマーはオルトクロルフェノール中テ測定l−だ固
有粘度(1,V、 )が40のものである。 該ポリマー粉体の温Ii′け核メツシュ状口金より10
儂下方から該メツシュ状口金(25)に到達する直前ま
では300°C(従って固体σIまま)にフン)p−ル
し、ポリマーの分解を極力抑えた。該メツシュ状[1金
にけ1 o o Watts/mのt汁を通じて核ポリ
マーを極めて知い領域で溶融し吐出した。(吐出量8
g / d −van ) D全表面から2CIll靜
れたところで、0.5 m/ seeの速度を有する冷
却風を、冷却流体供給装置28から吹きつけて、30
ctn 7分の速度で引堆り、平均断面積が0.14−
である該ポリマーの剛毛を得た。また該剛毛の強度(S
t)、伸度(εl)。 ヤング率(1/de )はそれぞれ7. Of/ /d
e 、 1.2条、21Oであり、繊維内断面積変動係
数(CV (F) )は025.平均した異形係数(n
/ d ) avは1.5であった。 実施例12 ポリ三フッ化塩化エチレン(タイキン工業製:商品名ダ
イフロン■)を第5図類似の内径201111のエクス
トルーダーのホッパー+11から定量供給しつつ250
℃〜320℃の温度範囲でエクストル−ター(3)によ
り溶融し、ギヤーポンプ(4)Kより毎分18grの溶
l!I重合体をダイス(6)に送り成形領域面積が約5
cdの長方形の口金から吐出させ、5m/’分でas
apan糸を引櫓り平均単糸テニールが18テニールの
フィラメント状轍m県束体を得た。なお紡糸口金とし、
ては、50メツシユのステンレス制子11&金網(FI
本フ 77− イルコン社製)を用い電圧3V、電流+00Aの11
流□を流し、口金を加熱した。得られたフィラメント状
*M集束体の物性は宍7に示1゜なお該金網の厚さは0
.6 ml +空隙率は665チである。 実施例13 ポリ四フッ化エチレンー六フン化プロピレン共重合体(
ダイキン工業製:商品名ネオフpン■)を用い、第6図
に示すダイスを用いて、実施例12に準じてフィラメン
ト状繕維集束体を得た。この際のエクストルーダー(3
)の温度は320℃〜380℃であった。またダイス6
の温度は360℃でおった。なお、電圧2V、電流?O
Aの電流な流1し口金を加熱している。得られたフィラ
メント状−維の物性は表7に示す。 実施例14 ポリ四フッ化エチレンーエチレン共重合体(旭硝子:商
品名アフμン■cop )を用い、第 78− 6図に示すダイスを用いて実施例121C準じてフィラ
メント状繊維11111体を得た。エクストルーダー(
3)の温度は320℃〜350℃であり、ダイス温度は
340℃であった。この際の電圧は22v、電流け80
Aであつj−。イ静られたフィラメント状緑維の物性は
表7に示1゜表 7 なお、平均単糸テニールはフィラメント状フッ素樹脂繊
細集束体から約100本年糸をサンプリングし、それら
の平均から求めた。 実施例15 第5南に類似した装@、VCおいて内径30i+mのル
ーグー(3;の泥ルな230℃〜270℃にして、m−
クレゾールにo、 s l / I 00 yntの濃
lWで溶解し25℃で実鏑例1〜3と同様に測’@ L
、 tl錯:した固有粘度が13でJするポリ−ε−
カブラミド(NY−6)を連続してf#MII’ L、
ダイス(6)に供給シ1.厚み03m1のステンレスス
ナール板をフ第1・エツチング加工によりエツチング加
工して作成した第2図の如き空隙率50%のメツシュ状
口4i (成形領域2cmX49crn)から毎分15
0g吐出し、y ”” o、 s cInでの風速を1
0m/分にして冷却り、4Ii分30m/分で1令りa
@fipanの繊維集合体を安定して巻取ることができ
た。 この際該メツシュ状口金にはs Watts/cdの電
流を流した。 比較例7 実施例15と同じポリマーを、実施例】5と装置能力お
よび口金は同じであるが、口金面が下方に向いている装
置により、口金には通電しないで、他の温度朱件等は四
−にして毎分30m/分で紡糸することを試みた。成形
軸域の一部(特にその境界域)に頻発に断糸が生じ安定
して繊維集合体を巻取ることができなかった。 この原因はM液の吐出むらおよび口金面の温度むらによ
ると考えらJlろ。 実施例16 実施例15と同様のパターンを有し、材質が鋳鉄であり
、専みが3濶凰の空pA兆が47%で、1つの孔の吐出
面からみた最小面積が31−であり成形領域が2cmX
15cmであるメツシュ状口金を第6図と同様の構造を
有するダイスに堆り付け、その口金の吐出面とは逆の而
πlil Kフィルを配置した。種々ポリマー(PET
、 Ny−6,PBT)を実施例15と同様に該ダイス
に供給した。該コイルに交流電流を流し、23.5 K
Hz 、 200〜890Wの交番磁場を発生し、該口
金表面にうず電流を生じせしめ、該口金を自己発熱せし
め81− ながら、該種々ポリマーを吐出し、冷却風を吹きつけ巻
取り単糸daが100 daの繊維を成形領域全面に瞳
り安定して引取ることができた。 一方該フイルに交流電流を流さす、5ずm流を起こさな
い場合は、L]金の境界域に吐出不良の部分が生じ、成
形領域全面に渡り安定して引取ることができながった。 特にPETの場合この現象が顕著であった。
えは円形、ダ円形、三角形、四角形その他の多角形状で
あってより、ア、るいは細隙を規定する仕切り部材は凸
曲を南していても有していなくてもよい。 添伺図面の第1−a図には、本発明で用いられるメツシ
ュ状紡糸口金の典型的な一例が図解されている。図解さ
れたメツシュ状紡糸[1金は平織金網である。第1−b
図には、第1−a図の金網の断面図が図解されている。 図に示された平織金網は細隙が四角形状を成しており、
隣接する細隙から押出される溶融液が互に往来し得るよ
うな凹部を誼隣細隙間の仕切り部材Kmする。 添付図面の第2−a図には、本発明で用いられるメツシ
ュ状紡糸口金の他の一例が図解されている。。図解され
たメツシュ状紡糸口金 21− は、薄い金属板に精密なエツチング技術により多数の細
隙を設けたエツチング多孔物である。このエツチング多
孔物は細しが五角形状を址、シており、第2−b図に図
解された断面図から明らかなとおり隣接する細隙間にイ
チ存する引切り部材は四部を廟していない。 本発明で用いられるメツシュ状紡糸口金は、その他あや
織金紬であってもよく、また多数の微小金属球が多数の
細隙な形成するように焼結された薄い焼結体であっても
よい。また、瞬接する細隙間に存在する仕切り部材が凹
部な有するエツチング多孔物で))つてもよい、本発明
で用いられるこれらのメツシュ状紡糸口金の一部は、特
願昭55−38993号の明細書に開示されている。 本発明において、これらのメツシュ状紡糸口金は単独で
用いることができるのみならす、組合せて積層して用い
ることもできる。これらの紡糸口金のうち、本発明によ
れば、好ましくけ、紡糸口金の吐出面に凹凸部を有する
− 22= 細幅の仕切り部材によって仕切られた多数の細隙を弔し
且つ該細隙σ1ある細隙から押出される浴融液がそれと
隣接する仙の細りから押出さオ′【る沁融沿と該仕切り
部材の凸部を通じて互に往来し得るような構造のメツシ
ュ状紡糸口金か用いられる。 本発明で用いられるメツシュ状紡糸口金を定義する空8
率を我わす下記式において、Vaは紡糸口金のメツシュ
状部の単位面積重で占める見掛は上の全体積であり、 Vfは紡糸口金のメツシュ状部の単位面積1における、
細隙を取り囲む仕切り部材の占める全体積である。 再び徐伺図面の第t −a図および第1−b図に図解さ
れているところかられかるようW10金の表向と裏面と
に接触する仮想面を想定した場合この2つの単位面積(
1cr1)の仮想面で形成される体積として、上記見損
は上の全体積(Va)は定義される。 添付図面の第3図には、2枚の平駿金網を8層して成る
本発明で用いもねるメツシュ状紡糸口金の断面図が示さ
れている。このような積層メツシュ状紡糸口金の場合も
上記と同様に仮想面を想定して見掛けの全体積(Va)
が求められることは容易に理解されよう。 実際にあるメツシュ状紡糸口金についてVaを求めるた
めには、1crIの接触面を持つダイヤルゲージでメツ
シュ状紡糸口金の厚さを測定することによりVaは簡単
に求められる。 また、あるメツシュ状紡糸口金についてVfを求めるた
めには、メツシュ状紡糸口金を所定の面積に切断し例え
ばこれを液体中に沈めその時の増加した体積を測定すれ
ばよい。この増加した体積をメツシュ状紡糸口金1d当
りに換算した値がVfどなる。 本発明によれば、空隙率αは、上記のとおり、下記式 %式% で表わされるから、Va 、 Vf を求めるに際し
メツシュ状紡糸口金の1cdを基準にすわば、Vaを表
わす数値は第1−b図、第2−b図および第3図に図解
されているとおりメツシュ状紡糸口金の淳さを表わす数
値となることがわかる。 本発明によれば、本発明で用いられる上記メツシュ状紡
糸口金は、好ましくけ約100〜約90%の空隙率を有
している。 また、本発明によれば、本発明で用いられる上記メツシ
ュ状紡糸口金は1d当り好ましくは約5個以上、より好
ましくは約lO〜約10000個、特に好ましくは約1
00〜約1000個の細隙を有している。 また、本発明prよりば、本発明で用いられる上記メツ
シュ状紡糸口金は約10m1l以下、更に好ましくは約
0.1〜約5蝉、特に好ましくは約02〜約211mの
厚さを有している。 本発明の前述した構造を有する紡糸口金は、その成形領
域の表面における重合体の溶融液が吐出する細隙間の平
均距離(i)が0C)3〜425− 鰭の範囲にあるものが好適である。 殊に該成形領域が以下に説明する定義に従って、 (り 平均吐出口間距111#(−が003〜4mの
範囲、 (2) 平均山高さくh)が001〜30顛の範囲、
(3) 平均山幅(dlが002〜151111の範
囲および (4)#平均山高さくh)と該平均山幅(d)とが(h
lAi)で弄わして0.3〜50の範囲 を満足1°る徽細凹凸および多数の細隙を有する吐出面
を有した紡糸口金を用いるのが有利である。 上記の成形領域、平均吐出口間距離(ω、平均山高さく
i)、平均山幅(i)、細隙はそれぞれ下記の駅、明に
よって定義される。 本発明で定義される平均細隙間距離(i+ 、平均山高
さくn)、平均山幅(dl等は全て幾何学的確率論の概
念にもとづいて定められる値であり、廖形領域表簡の形
状が幾何学的に明らかなも26一 のについては、数学的に積分幾、伺学の定義と手法によ
って嘗出さ第1る。 例えば、半径rの球状物の焼結体が第密充填された口金
の成形領域に関しては理論的にp”’ JTrl h=
7r、d=7r となる。 このように口411表面がミクロな均一幾何学形状物の
集合によって構成されたものに関しては理論的に定める
ことができるが、ミクρに不均一な表面形状を廟するも
のに関しては、口金を何コかの向角断面で切断するか、
もしくは切断しやすい材質で口金表面の型をとり、これ
を切断して実測することにJ、ってp、h。 iを定めることができる。実測にあたっては、マクロ的
に均一な成形領域表面である限り、成形領域の中心部に
原点を定めそのまわりに30°ごとに6個の断面をとっ
て測定すれば近似的にp、h、dを求めることができ、
実用的VCけこわで充分である。 成形領域とは、第5図に例示される如き、溶#p重合体
を叶出し、繊組集合体を紡糸成形するための[1金7に
おいて、実個的に均一な密度を有する繊維集束体が形成
される部分の仙琥をいう。 本発明の細隙とは、口金の成形領域を、その平均面(微
細な凹凸を平均化して巨視的にとら★だなめらかな他想
表面)K直角に切断]たとき(91この断面を単に成形
領域断面と称す)、重合体が吐出流動(−得る流通のう
も、rJν形仙thj!表面側からその平均面に面角に
見た場合の県初の極小可視流動幅部分をいう。 本発明の一般化された成形領域における任倉断面の模式
的拡大図を第4図に示す。この第4図において、A1及
び^t+1部分が細隙である、 また、相隣接する任意組11J、AiとA1+1のそわ
ぞねの中心線の間隔を細隙開削@piといい、全ての断
面におけるpiの平均を平均11111間距l1l1I
石とチ°義する。 また、任貴断面の任意吐出口A+の右側隣接り面のうち
、A1部分より成形領域表面側の部分を、Ai K (
”I’ Hする山Hiといい、さらにその頂点とAiの
平均面山角方向間隔hiをHiの山高さといい、全ての
断面におけるhlの平均を平均山高さhと定義する。 また、細隙AiとA1−1−1にはさまれる山川の平均
面に平行な幅を山幅diといい、全ての断面におけるd
iの平均を平均山幅iと定義する。 前述した各々の定Mff従って、本発明の口金は、溶融
1合体の成形領域が ill 平均細隙開路111 (p)が003〜4W
11の範囲、好ましくは003〜15龍、特に006〜
1、0 IIIの範囲、 (2) 平均山高さく荀が001〜30闘の範囲、好
ましくは002〜IO票肩の範囲、 (3) 平均山幅(dlが002〜1,5籠の範囲、
好ましく Lj、 o、 04〜10嘗累の範囲、およ
び(4) 平均山高さくh)と平均山幅(m)とがh
7aで表わして03〜50の範囲、tlEましくけ04
〜30の範囲 = 29= を満足するような微細凹凸表面および多数の細隙を壱す
るものが有利である。 前述の通り、p、h、atc+よびh/dの値を(1)
〜(4)の範囲となるように設定すると共に(i−a)
/iで表わさねる値が002〜08の範囲、好ましくは
005〜07の範囲となるように口金表面の構造を設定
すると一層有利である。この(p −d ) / pな
るイーは言い変えると細隙の成形領域yrおける面積割
合を表わす値である。 本発明方法は、上記の如きメツシュ状紡糸[14の上記
メツシュ状部の仕切りs劇にジュール熱を発生せしめつ
つ腓つ該紡糸口金の吐出面およびその近傍に冷却流体を
供給して核紡糸口金の吐出側表面近傍を冷却しながら繊
維形成性電合体の押出しを行tr5点に最大の%徴を鳴
している。 本発明に用いられる上記の如き紡糸口金の仕切り部劇の
累月は、それ故導体から成っている。そのような素材と
しては、例えば、白 30− 金、金、銀、銅、チタン、バナジウム、タンクステン、
イリジウム、モリブデン、パラジウム、鉄、ニック′ル
、りp−ム、フバルト。 鉛、a鉛、 ヒスマス、スズ、アルミニウムの如き金
属竿体;ステンレススチール、ニクロム、タンタル、し
んちゅう、りん青銅、ジュラルミンの如き合金;黒鉛の
如き非金縞導体を挙げることかできる。 紡糸[」金の仕切り部材にジュール熱を発生せしめるた
めには、後に詳述する第5図に図解されているようVC
紡糸口金に1a接通電せしめるか、あるいは紡糸口金の
内側ダイス内にコイルを設置しコイルV(通電して紡糸
口金に渦電流を生ぜしめる等の操作を行なえばよい。 その際、電流番ま直接通電の場合には11流または交流
のいずれでもよいが、渦電流の場合には交流である。本
発明方法によれば、紡糸装置としての構造が簡単でル、
ることから紡糸口金にW接通電せしめる方法が肩利に採
用される。 紡糸口金には、通常0.1〜数1アンペアの電流がrI
lt接通じられるがまたは01〜数10ホルト/σの電
界が渦1M、流を発生せしめるために印加され、好まシ
、<は紡糸「1金の1d当り約05〜約5000ワツト
の量でエネルキーが与えられる。 紡糸口金の細隙を規定する仕切り部材からジュール熱を
発生せしめる本発明方法によれは、紡糸口金から熱を発
生しt【い方法に比[。 て、少なくとも細隙に通過する際に繊維形成性重合体に
対し熱が瞬時に供給される。このことは、重合体が吐出
面から円滑に離才1て細流に変換されるように、吐出面
における重合体溶融液の粘度あるいは温度等を適切な範
囲に制御することを可能とする。一般に、繊維形成性重
合体は、そわそれ熔解された細流に変換するのに適切な
ある温度範囲を廟しているが、そのような範囲はある重
合体にとっては分解する温度であったり、あるいUそσ
)ような温度((本、る溶融液からの細流は固化するま
でに長い凝固長すなわち吐出面を離れた溶融細流が固化
するまでに喪する該吐出面からの距mな必要とするため
安定して細流に変換しつづけることができなかったりす
る、という竹性な有している。換言すれば、細流、 K
俊:換するのに適切な温度はその重合体にとって分解
する温度であったりあるいは安定して細流に変換しつづ
けることのできない温度であったりすることが多い。 本発明方法によれは、上記の如く、細流に変換するのに
適切な温度が瞬時に紡糸口金の仕切り部材によって重合
体に与★られ、それ故分解し易い重合体を分解せしめな
いかあるいは繊維に変換しえないほどに分解せしめるこ
ともなく、しかも本発明における上記した如き紡糸口金
によれば紡糸口金の吐出面およびその近傍に冷却流体例
えば空気を供給して冷却することにより初めて重合体溶
融液を細流に変換することが可能となるため凝固長を短
くすることができそれ故安定して細流に変 33− 換しつづけることができる。 本発明方法によ些ば、上iCの如く凝固長を短くするこ
とかできるため、換言1れは細流の温度を高温から急酵
に低温度にすることかできるため、極めて短時間で月つ
極めて短い距離でドラフトを高めて重合体鎖の1向を高
めることができ、高配向度の紡糸したままの繊維集合体
を製造することができる。 、ト記説明からもはや理解さえするとおり、本発明によ
ればそれ放縦に前述した本発明の目的および利点が有利
に達成される。 本発明方法において、繊維形成性重合体の溶融液の吐出
量は、メツシュ状紡糸口金の1d当り約01〜約201
7waとすることができろ。 本発明者の研究によtIば、紡糸口金の細隙を規定1′
るイ」切り部材からジューノミ熱を発生せしめる本発明
方法は、上記多数の細隙を有するメツシュ状紡糸口金の
メツシュ状部の吐出面と反対側の面の近傍で、締紐形成
性重合 34− 体の温度が最大の温度を示すように、該メンシュ状の仕
切り部材からジュール熱を供給しつつ社つ紡糸1」金の
吐出面およびそのi1傍に冷却流体を供給して冷却しf
、cがら、#繊維形成性重合体の溶融液を該紡糸口金か
ら押出すことにより有利に実施されることが明らかにさ
澹また。 添付図面の第8図には、後の実施例において詳述すると
おり、ポリエチレンテレツクレートをメツシュ状紡糸口
金を用(・て本発明方法により紡糸した場合において、
メツシュ状紡糸口金の吐出面の反対側の面に溶融液が到
遜するまでに、溶融液がどのような温度変化を示すかを
図解した、温度変化を示す図面が示されている。 第8図において、縦軸(y)は紡糸口金の吐出面を零と
して、吐出面から吐出面と反対側の面の方向へ溶融体中
へ進んだ距# (*u+ 、第8図中では溶融体の進行
する方向と逆方向への距離t(ので、マイナスの記号を
伺しである)であり、横−;は溶融体の温度(T、”I
C)である。 また、図中斜線を付して示した部分はメツシュ状紡糸口
金の実質的な厚さを示している。 第8図には、吐出面から約4龍の距離まで大きな温度変
化を示さなかった溶融体はその後紡糸口金の吐出面を反
対側の面に近接するfつれ次第に温度があがり、この反
対側の面の近傍で急激に温度上昇し、この反対側の面(
はぼ什切り部材の表面)上で最大の温度を示している図
が示されている。吐出面を離れた溶融体は、その後吐出
面またはその近傍に供給されている冷却流体により、前
述したように急激に冷却されて、急激な温度低下を来た
す。 更に、椿めて驚くべきことに、本発明方法は紡糸口金の
吐出面の法線ベクトルが重力とは逆の方向となるよ5に
上方に向け、該吐出面から押出された細流を重力に抗し
て引取ることにより、更に一層安定して細流を引取り紡
糸しつづけることができることが明らかにされた(この
方法をAI下上方紡糸という)。 従来、一定の間隔で均一で且つ定形のオリフィスな穿設
した従来の型の紡糸口金を用いる溶融紡糸方法において
、紡糸[コ金を上方に向けるこ、とは文献に紹介されて
いるが、単なる思い付き程度σ、・ことにすぎず、実際
に紡糸口金の吐出面を上方に向けて溶融紡糸を行なった
例を本発明者は知らない。本発明者の推察によれば、そ
の理由目、恐らく紡糸口金の構造Wあると思われる。 本発明において用いられる紡糸口金は、前述した空隙率
が約10チ以上であることによって定義される、近f+
シた多数の細隙を有するメツシュ状紡糸口金であり、好
ましくは紡糸口金の吐出面に凹凸部を有する細幅の仕切
り部材によって仕切らねた多数の細隙を有し5つ該細隙
のある細隙から押出される溶融液がそわと隣接する仲の
細隙から押出される溶溶液と該仕切り部材の四部を通じ
て互に往来 37− し得るような構造のメツシュ状紡糸口金である。 本発明において用いられる紡糸L゛1金は、近接した多
数の細隙を治するため、隣接する細隙から押出された重
合体溶融液が看に往来し得るような構造を鳴しており、
それに、隣接する細隙間の仕切り部材が四部を有する場
合には該凹部を通じて瞬接する細隙から押出された重合
体溶融液が一層往来し得るようVなる。 本発明方法は、上Briの如き特徴を有する紡糸口金を
使用するために、この紡糸口金の吐出面を上方に向ける
ことによって、吐出面上に押出された1合体溶融液が、
細流としての引取り方向とは逆の方向に作用する重力に
よって、吐出面上であたかも山にみたてた1本の細流の
1そ野が広がるようにlIJ&接する細隙間において互
に往来し合い、そtlによ−)で各細隙への重合体溶融
液の供給も一鳩安定化されてあたかも山にみたてた1本
の細流のすぞ38− 野の形状が各細流間で均一化されるような、より一層安
定化された紡糸条件が付与されるものと信じらtする。 本発明σ)上方紡糸法は、メッシコ状紡糸口金の吐出面
を、該旧出面の法線ベクトルが重JJ(G)と全(逆の
ベクトル(−G)と方向が完全に一致するかまたげず第
1ても数層程度の範囲となるように上方に向けて、実施
するのが望まLい。 また、上方紡糸においての吐出面から押出さf+だ細流
の引月♀り方向は、吐出面の法線ベクトル方向または法
線方向から最大約30度まです第1た角度の方向とする
ことかできる。 紡糸[1金の吐出面を重力方向に向けて紡糸を行なう方
法に比して、E配本発明の上方紡糸法によれば、紡糸口
金に負荷される圧力を少なくすることができ、それによ
って紡糸口金の機械的強度を小さくすることができるた
め、種々の累月で紡糸口金を製造することができまた紡
糸口金の厚さを極めて薄いものとすることが可能となっ
た。そわ故、極めて薄(・*lil口糸を用いる上方紡
糸法によりば、紡糸口金に到達する前のWN融液があた
かも紡糸口金の仕切り部側で単に裁断されるが如く細流
化が行なおわるため、例えは本発明者の一部が先に提案
した複合繊維集合体を製造する場合の如く細流化される
前の溶融体のマクロフレンドの姿が集合体としての細流
にそのまま生かされたような繊維を 容易に製造する
ことが可能となる。 また、紡糸口金の吐出面を重力方向に向けて紡糸を行な
う方法に比して、本発明の上方紡糸によれば、凝固長を
より短くすることが可能となる。怖くなる度合は、重合
体の種類。 溶融液の粘性等によって異なるが、IWlllの重合体
について言えば一般に粘性が低いものほど凝固長を短く
することができる。凝固長を約10%程度まで短くする
ことは容易である。 それ故、上方紡糸によれば、一層短い距離とより短い時
間で紡糸口金を離れた細流の温度を角、命に低下せしめ
ることがci1能λなるため、より一層配向の進んだ未
延伸繊維な製造することが容易となる。 本発明の上方紡糸法を実施するための成形装置は、徒に
添付図面の第5図を用いて説明するとおり、紡糸「1金
を備★たダイスな地面にあるいけ、地面に設けた架台上
に設置することができ、更にそのためその他の付滞設偏
も地面またはその近傍に設置することが可能となるため
、紡糸に会費な全ての設備を極めて作業し易い位置に配
置した、極めてコンパクトなものと成し得る。 本発明方法に従って繊維集合体を製造するための一連の
工程を、第5図を用いて説明する。第5図はその製造装
置の概略図を模式的しく示したものでカ、って、説明を
簡単にするために製造工程に大きな影響を与えない他の
装備′や部品が省略されていることが3!J解されるべ
きである。なお第5図は、重力方向と反対の方向に向っ
て、紡糸口金から繊維集合体を41− 形lyさせる態様を示したもθ)であるが、本発明方法
はこの態10讐定さ第1るものでないことは言うまでも
t【い。 第5図において、繊維形成慴重合体はボンパー1に貯蔵
され、そこからフィーター2によってルータ−3へ供給
さ第1る。このルーダ3にて溶融された重合体はギアホ
ンプ4によって導管5を経て定量的に押出ダイス6へ送
り込まわる。ここで16はホッパーl、ルータ−3およ
びダイス6等を設置した台であるが、この台16は必ず
しも必碧ではなく、地面に直接各装置を設置してもよい
。 ダイス6には、図面には示されていないがその中の重合
体が溶融状態を維持り目つ所望の温度に加熱されるため
に一般にはヒーターが備えられている。7けダイス6の
1部に般けら涛また紡糸口金を示し、この紡糸口金7の
溶融重合体の吐出面は、重力と反対の方向へ向1−)ら
才1ている。この紡糸口金7の吐出面を構成していイー
メツシュ状口金には銅板8を介42− して通電できるようになっている。ここで通電はメツシ
ュ状口金の両端に、電源から取り入■1られた電気をト
ランス9およびスライダツク10によって電圧および電
流を調整して接続することによって、行なわれる。 メツシュ状紡糸口金から吐出さまた細分化された溶融重
合体は、その吐出面近傍へ、冷却流体の供給装置11を
通じて供給された冷却流体(例えば空気)により冷却さ
れ、固化して繊維集合体となって引取りローラー12に
より引取られる。この冷却流体の供給装置11はメツシ
ュ状紡糸口金7の溶融重合体の吐出狭面およびその近傍
に向って細分化された溶融重合体が急速に固化するよう
に、冷却流体が速度を持って全体に均一に供給されるた
めのものである。このため冷却流体の供給装置11は、
ノスルもしくはスリットを有したものが適当である。こ
の冷却流体は溶融重合体の吐出面からの凝固長(p(S
) )が2σ以下となるようにその速度および方向を定
めるのが好ましい。この凝固長CP(S) )とは、紡
糸口金の#耐重合体の吐出表面から溶l!′l1重合体
が繊維となって固化するまでの距離を意味する。 形成された繊#0集合体13は、紡糸口金7の上方に設
けられた引取りローラー]2によって引取られ、延伸工
程へ送られる。第5図には4個の加熱pラド14−a、
14−b+14−cおよび14−dより構成された
摩擦案内体および一対の延伸p−ル15の組合せを用い
た延伸工程が示さtlているが、これは延伸の単なる一
例にすぎないのであって、この部分的改変のみならず、
他の延伸手段であっても何等差支えがない。この第5図
における延伸工程では摩擦案内体(14−a−14−d
)な通過する繊維集合体の速度よりも、延伸p−ル15
VCより引取られる繊#集合体の速度が大になるように
設計され1つ運転されろ。またこの摩擦案内体と延伸ρ
−ルとの間に加熱帯域を設定し、その帯域を繊維集合体
を通過させることによって熱延伸することも可能であり
、この力が一般的に好ましい。 この加熱方式は熱プレート上KIIf4に集合体を接触
させる方法でもよく、また輻射熱による方法でt、つて
もよい。かくして本発明方法によねば第5図から明らか
なように、細長い帯状を成して繊維集合体を上方に向け
て形成させることができ、その帯状のまま次の工程、例
えば延伸工程、更には熱処理工程、捲縮工程、裁断工程
(短繊維化工程)、開繊工程。 ウェッブ化工程などの工程へ導くことが可能で序・る。 更に第5口金体として極めてコンパクトで且つ簡単な装
置によって多量の繊維集合体を製造し得ることは容易に
理解できよう。 紡糸[1金を出た溶融重合体の細流は、本特許によると
下記式で定義さ才するバッキング・7ラクシヨン(PF
)をlOから10 の範囲にして引取られる。この値
は従来の溶融紡糸の10 程度よりもはるかに大きい。 45− PF = − Da (ここにDaは見掛けのトラフト比である。)このバン
キング・フラクション(PF )は、紡糸口金の流形領
域の単位面積当りの形成される繊維集束体の全*#の断
面積の総和を示し、繊維形成領域から紡糸(吐出)され
る繊維の密度、すなわち高密度紡糸性能の尺度となる。 紡糸口金から吐出される重合体溶融液の見掛けのドラフ
ト比(Da)は下記式(2)で示すことができる。 Da = VL / V6 46一 第6図は、本発明方法に使用されるダイスの一例につい
て、理解を容易にするためにその縦断面図を模式的に示
したものである。この第6図は前述した第5図における
ダイス6を、両端を銅板ではさまれたメツシュ状紡糸口
金の両端を上から見てそのほぼ中心を直角方向に(縦方
向に)切断した如き断匍図を示していると理解されるべ
きである。 この第6図において、11はダイス自体を示しており、
12は第5図のルーダ−3,ギアポンプ4および導管5
を経由して供給された溶融重合体の流通路を示している
。このダイスIIKは溶融重合体を所望の温度に維持す
るための電気ヒーター1B−aおよび13−bが内蔵さ
れている。該流通路12を通して送られた溶融重合体は
溶融重合体の溜め14に導入しそこでゆっくりと安定に
上方へ昇る。この溜め14は重合体の混合状態を均一化
するために、その中にミキサーが内設されていてもよい
。 ダイス11の土部には紡糸口金が設置さ第1ているが、
第6図ではメツシュ15が紡糸口金として使用された場
合が図示されており、Xで示された幅がメツシュの細隙
から溶wlJi合体が吐出し繊維が集合体として形成さ
れる頭載の幅を示している。なおメツシュは締付は具第
16−a図および第16−1)図によってダイス11に
固く装着さt【ている。メツシュの締付は具によっては
さまれた部分は、そのメツシュの節目が無機接着剤、高
紗点もしくは熱硬化性の樹脂等でふさがれており、電気
が通らないようになされている。第6図に」、;いて、
矢印方向は重力のル対方向を意味して1・9すy=0は
溶融重合体の吐出表面の位置を表わしている。 もちろんこのメツシュ150両端(図示されていたい)
には電流が流れるように銅桧を介してコードが接続され
ている。 第7図は、繊組形成性重合体の固体状粉末かl’> m
Mfル合体を製造する場合の実施態様(紡糸装置)の
−例な示したものである。第7図は第6図と同様にダイ
スの縦断面を模式的に示したものである。第7図におい
て、ダイス21には電気ヒーター23−aおよび23−
bが内蔵さ第1、固体状粉末(重合体)は、溜24の中
を通ってゆっくり上方へ移動する。ここで溜24の中に
は固体状粉末を上方へ連続的に押上げるためにスクリュ
ー型押出機が設置されている2、また第6図の場合と同
様に、メツシュ25が紡糸口金として使用され、このメ
ツシュは締付は具26−aおよび26−bによりダイス
21に固く装着されている。固体状粉末の状態で溜24
を上昇した締紐形成性重合体は、メツシュ近辺に到達す
ると、そのメツシュのジュール熱によって更に加熱され
一時的に溶融し、スクリューを通過し繊維状細流を形成
する。ここで冷却流(4)の供給装置z8より供給され
た冷却流体(例えば空気)により、該細流を固化してp
l、維桑合体となり、メツシュ状紡糸口金の上方に設−
49= けられた引即り手段29により−F方に引増られるう このように第7図の如き紡糸方法および装置を使用する
ことによって、本発明り法によれば固体状粉末の重合体
から極めて簡単に且つ短時間の間に繊維集合体を得るこ
とかできるという従来紡糸方法では得られなかった利点
が得られる。殊に、この第7図に示した如と方法および
装置を使用することによって、極めて短時間の間しか重
合体が溶融しないのでこのことを利用して従来では溶融
紡糸が不可能かもしくは困難とされていた、溶融温度と
分解温度が近似していた重合体からをも容易に繊維化す
ることができる。かようt(@合体とし、ては例★ば前
述した全芳香族ポ11アミド、含弗素重合体、全芳香族
ポリエステルなどが挙げらtする。 本発明者らの研究によりば、徒述する実施例からも明ら
かなように、第7図に示した如と方法および装fll
Kよって、従来の全芳香族 50− ポリアミドの乾式紡糸或いは侵式紡糸では到底得られな
かった什較的太いテニールの全芳香族ボリアSト繊維が
簡単げ鞠もねることがわかった。 そわ故、本発明)(、よりは、メツシュ状紡糸口金、メ
ツシュ状紡糸口金に繊維形JJy性重合体を供給するた
めの、該メツシュ状紡糸口金を備えたタイス、該紡糸口
金の吐出側表面を冷却するための冷却手段Pよび該紡糸
口金から押出された繊維形成性重合体の細流を引取るた
めの引取り手段とから成る、繊m集合体を製造するため
の成形装置であって、該メツシュ状紡糸[]金は下r式 で表わされる空隙率が約10φ以上でルンる近接した多
数の細隙を有しており、該多数の細隙な増り囲む仕切り
部材はジュール熱を発召2L得る導体から成っており、
そしてその吐出面は該吐出面の法線ベクトルが重力とは
逆の方向となるように上方に向いている、ことを特徴と
する装置が提供される。 かくして本発明のh法および装置によれば、下記に詳述
する如き緯維集合体が製造される。 本発明の繊維集合体 本発明方法によって得られた繊維集合体およびそれを構
成する個々のフィラメントは、従来知らまたlJk f
fl (1) DA造法によって有られたそれらと太き
く14なっている。LがL本発明者らの一部が%願1)
fj55−138993号明細書で先に提案したゆ維も
しくはその集合体(集束体)と基本的には形態に大差は
t「(・。 すなわち、本発明番でよる締紐集合体を構成している個
々のフィラメントは 0) このフィラメントはその長さ方向に沿って不規則
t【周期的に断面積の大きさの変化を廟しており、 (2) フィラメント内断面績震1係数(CV (F
) 1が0.05〜1.0の範囲で羽る、 ことを%撃とする新規フィラメントである。 ここに刊うフィラメント内断面積変動係数(CV (F
) )とは、フィラメントの長さ方向(軸方向)の繊度
の変動を示すものでJ+つて、繊繊東合体中の任意の1
本のフィラメントについて、fI:意の1箇所の3cI
nを選び出し、それを1藺間隔毎の断面積の大きさを顯
微鏡観察により測定し、その30個の断面積の平均値(
λ)と、3()個の断面積の標準偏差(σA)とを求め
て、上記式から算出することができる。 CV (F)・皐 53一 本発明の締紐集合体を構成するフィラメントは上記eV
(F)が0.05〜1.0の範囲のものであり、特1
c 0.08〜0.7 、就中0.1 S−0,5の範
囲のものが好適である。 このような特徴は、前述した従来の溶融紡糸法とは全く
異なる本発明の繊維集合体の製造法によって形成される
ものと思われる。 更に、本発明の繊維集合体を構成するフィラメントは、
断面が非円形である特徴がある。 本発明のもう1つの特徴は、断面が非円形であって、該
フィラメントの長さ方向に沿って不規則な周期的に断面
積の不規則な大きさの変化を有り目つそわに伴って断面
形状の変化をも有していることである。 このフィラメント断面の形状の非円形の程度は、外接2
千行線の最大間隔(D)と、その外接2千行線の最小間
隔(d)との比(D/d)として表わされる異形係数で
示すことができる。本発明のフィラメントはこの異形係
数(n/a)が少なくとも1.1であり、殆どが少54
− なくとも12である。 D/dの測定法は%願昭55−38993号明細書(第
13図)に示しである。 更に、本発明のフィラメントは、上記の異形係数(D/
d)が該フィラメントの長さ方向に沿って変化している
という%徴がある。 また、このフィラメントは、該フィラメントは、その長
さ方向に沿う任意の30期の範囲における最大異形係数
((D/d) max )と最小異形係数((D/d)
min )との差で表わされる異形係数最大差((D
/d) max−(D/d) m1n)が少なくとも0
05、好ましくは少なくともOlであるという特命を肩
している。 以上の如き特徴を有するフィラメント状繊帷は形態的に
例えば絹の如き天然繊維に類似する特性を有する。 更に本発明によれば、多くの重合体を用いて、未延伸糸
として、フィラメントの長さ方向に沿って不規則な周期
の不規則なりリングを有するフィラメントが得もねる。 本発明のフィラメント状繊維集合体を′1′、少なくと
もI f&の繊維形成性合成重合体から成るフィラメン
トの多数から成るフィラメント集合体であって、 0) 該集合体を構成する各フィラメントは、その長さ
方向に沿って不規則な周期的に断面積の大きさの変化を
有しており、 (2) 該各フィラメントはフィラメント内断面積変
動係数(CV (F) )が0.05〜1.0の範囲で
あり、 (3) 該集合体をたばねた集束体の任意の位置でフ
ィラメント軸に直角方向に該集束体を切断した場合の各
フィラメントの断面積の大きさが実雀的に無作意に異な
っている、ことを特徴としている。 更に、本発明f)任意の位置でフィラメント軸に直角方
向に該集束体を切断した場合の各フィラメントの断面積
の変動が、ψ束体内フィラメント断面積変動係数(CV
(A) )で表わして0.1〜1.517)範囲であ
り、特KCV(A)が02〜lの範囲の本のが好適であ
る。 このCIA)は、上記集合体から無作意に100本の部
分集束体を抽出し、その任意の位置における断面ttl
l!1gI鏡観察によりその各断面の大きさを測定し、
その平均値(ス)と、その100個の断面積の標準偏差
(σA)を求めて、下記式 %式%) から算出することができる。 本発明のフィラメント状縁紺集束体は、更に、該集束体
の任意の位置でフィラメント軸に直角方向に該集束体を
切断した場合の各フィラメントの断面は、その大きさお
よび形状が無作意に実質的に異なっていることを特命と
している。 本発明のフィラメント状繊維集合体は、その任意の位置
でフィラメント軸に直角方向に該集束体を切断した場合
の各フィラメントの断面が非円形であって、各断面は前
述した異57− 形像e(rl/d)が少なくとも11で多り、殆どが少
なくとも12である。 更に、上記繊維集束断面の少なくとも30個を無作意に
抽出した場合における最大異形係数(’ (D/ d
) max )と最小異形係数((D/d)min)と
の差で表わされる前記と同様の異形“係数最大差((D
/d) may −(D/d) min )が少なくと
も005であり、好ましくは少なくともOlであるとい
う*tを有している。 本発明のフィラメント状繊維集合体としては、繊維形成
性合成重合体から成る多数の繊維の集合体であり、その
集合体を形成する繊維を繊維軸に直角方向に切断した場
合の各繊維の断面は、そわそれ形状および大きさが異な
り、しかも、本文に説明する定義に従って(1) 繊
#集合体を形成する繊維の隼合体内平均繊度(D@)が
0.01−10000deの範囲、(Ill 繊##
集合体を形成する繊維の一度の集束体内フィラメント断
面積変動係数(CV(A))が01〜15の範囲、且つ 58− (ilD 繊維集束体を形成する繊維の長さ方向に対
するフィラメント内断面積変動係数 (CV (F) )が0.05〜1.0の範囲のものが
好適である。 上記の乗合体内の平均繊度(平均テニール。 Da)は、該集束体から無作意に100本の部分集束体
を10個抽出しく簡便に行なう場合は3個であってもよ
い。3個抽出した場合も10個抽出した場合と殆ど変り
はない)、そわぞれの部分集束体の繊維軸方向の1ケ所
を無作意に選んでその直角方向に切断し、その断面を顕
微鏡写真にて撮影して約2ooo倍に拡大した写真から
個々のp!維断面部分を切り取り、そわぞれ重量測定し
た合i−1をその断面写真の線数で割って乎均し、その
値(m(A))をテニール(de )換算した値である
。 従って、この集合体内平均繊度iは下記式により算出さ
れる。 De = K −m(A) 「但し式中m (A)け切り取られた写真繊細断1本発
明により提供され得る新規な繊維集合体および該繊維集
合体を構成する個々のフィラメントは、上記した如き形
態的な特性を有する弗素含有重合体がある。 例えば弗素含有重合体はポリ四フッ化ユチレン、ポリ三
フン化塩化エチレン、ポリ四フッ化エチレンー六フッ化
プρピレン共車合体。 ポリ四フッ化エチレンーバーフルオpアルキルヒニルエ
ーテル共重合体またはポリ四フッ化エチレンーエチレン
共重合体である。更に、本発明により提供される新規な
繊維集合体および該繊維集合体を構成する個々のフィラ
メントは、上記した如き形態的特性を崩し且つ高めらね
た複屈折率(△n)を有する、ポリエチレンテレフタレ
ートまたはポリ三フッ化塩化エチレンのエノ「糸したま
まの線維がある。 上記ポリエチレンテレフタレートの紡糸したままの繊維
は、好ましくは少なくとも1×2 10 の被屈折率(/’n)を有する。このようなポリ
エチレンテレフタレートの紡糸したままの繊維は、沸水
収縮率(Sh )が少な(とも20%であり、好ましく
は30%である。 また、このようなポリエチレンテレフタレートの繊維は
広角X −ray回折により求めた結晶化度が少なくと
も3%、奸才しくは少なくとも5%以上である。 以下、実施例により本発明を更に詳細に且つ具体的に説
明する。 1jお、実施例における各測定値は以下の方法によって
6111定して求めた。 ダイ内のポリマ一温度測定法 検出部が0.31111 mの露出された熱電対を、紡
糸ヘッドの下面より挿入し、口金の裏側に61− 接触させる。口金の吐出面を零点とし、その位置から一
重対を移動して各位置における定常状給の需1度(熱一
対により読み咽られる温)!J)を測定する。[]金の
&@において、[1金から遠ざかる方向を負の方向とす
る。 通電量の測定と計算 市販の電圧言1と箱、fAf、計により、紡糸口金のメ
ソシュ状部のジュール熱を発生する部分全体に印加する
雪圧(V) 、 II!流(1)を測定して求めた。例
えば第5図において銅板80間にがかる′電圧(V)と
電流(I)を測定する。次に組板8に接続された電流の
?If−わているメツシュ状[1金全体の面&(So)
を求める。 こ第1らの値から下n11式により、通電量εを言1W
する。 繊維束の引取り速ルを湘増していき、成形領域の70%
旬−ヒの締結が切断する時の速度62− ■7を用いてFtl算したDaをDa、maxとする。 強伸黒の測定法 得られた繊維集合体から無作意に、約300deの部分
集合体を20たば抽出し、ゲージ長4σ、伸長スピード
4 cwL/ m 、記録紙スピード10crn/顛に
てチャート上に荷押曲線を描き、破断点を求めその破断
強力(g)、破断伸度(%)を読み、強度SL(g/d
e)、伸度εl(%)を得てそれらの平均値を示す。破
断点は荷押曲線において最大強力を与える点とした。 製水収縮率の測定法 製水収縮率shは得られた接絶集合体から約3000
deの部分集合体を無作意に5本抽出し、6、059
/deの張力を与えた時の初長(10)および処理後の
長さくl、)を求め下記式より求めたものの平均値とし
て与えられる。但し処理は100℃の沸騰水に10分間
浸漬することで行ない、処理後の長さく 71 )は1
2時間室温で風乾後求めた。 Sh = 10n X (l As)//e (
%)実施例1〜2および比較例1〜2 バレルの内径および長さが、それぞれ10m。 100闘であり、プランジャーの直径が10fiである
垂rCtに設置したプランジャ一式押出機を用いた。こ
のバレルの下方にメツシュ状紡糸口金を装着した。この
メツシュ状口金は重合体を押出す際に重合体が漏れない
ように、バレルの下方面に相当する部分以外は細隙を無
機接着剤で埋めた。そのメツシュ状口金の両端をトラン
スに接続した銅板で挾み、通電可能とした。また口金光
面近傍に冷却風ノズルを置いた。表1゜六2に示すよう
に、この装置を用いて、ハイドロキノン40部、p−オ
ギシ安息香#60部。 およびインフタール酸40部を共重合した固有粘4(r
v)3.zのボリアリレート(PAr )およびポリテ
トラフルオルエチレン(PTFE )のそれぞれを口金
に通電して繊維化した。 IrおPArの固有粘度はポリマーをオルトクロGフ7
ユノーノしにo、 s 9 / 1o o IIlの濃
度で溶解し、50°Cにて毛細管粘度組で測定し、下記
式%式%) 但しηlelはポリマー溶液および浴媒の流動時間の比
である。 またP T F’ E は三井フppケミカル■製テ
フロン7−J(粉末)を使用した。 また比較のため口金に通電ぜずに繊維化を試みた。その
際の詳しい争件は表1,2に示すが、通電しない場合(
表2)はいずれも満足1べき繊維化は行なわれなかった
。一方、通[して口金をジュール熱で自己発熱させる場
合(表1)は##:維化を円滑に行なうことができた。 光中、t−5は口金表面から5龍内側(y=−0,5c
m )でのバレル内壁温度(はぼポリマー自体の温度に
等しいと考えらi+る)である。 蹟は口金表面から511m外側(y = 0.5α)で
の口金表面に平行な方向の冷却風速で力、る。 65− $ 1 66− =67− 実施例3〜7および比較例3〜7 本芙施例および比較例で使用したポリマーは次の通りで
ある。PPは宇部興産■製ポリプpビ□ レン8−11
58−1l5は25℃フェノールーテトラクpルエタン
(混合重量tt5:5)Ka 5 g / 106 m
溶解して実施例1〜3と同様に25℃で測定し、計算し
たW有粘度が095のポリエチレンテレフタレート、P
BTは同様の固有粘度が1,1のポリブチレンテレフタ
レートである。 実施例3〜7および比較例6は第5図に示すような上方
紡糸設備を使用し、ルーダ−3で溶融したポリマーを押
出ダイス6に送り込みメツシュ状口金7より吐出し、冷
却風を11より吹きつけ繊維集合体を得た。但し加熱ロ
ンド14− a −dは使用せず、as 5pan糸を
ローラー12を介した後巻取った。また使用したダイの
構造は第6図と同様のものである。 比較例3〜5.7は下方忙紡糸する設備を使用し、実施
例3〜7と同じ温度粂件でルーダーー68= でポリマーを溶融し、押出ダイスに送り込みメツシュ状
[]金より吐出し1冷却風を吹きつけas 5pan糸
を巻取った。 表中成形領緘面積(S)は、該繊維集束体が吐出される
口金の面積を表わす。t−5,Vwは実施例1〜2と同
じ定義である。 口金の種類を表に示す。ここに各金網のMはメツシュを
表わし、球焼結における100μr遇は100μの粒子
がP別さtIる規格を意味する。 実施例3〜5,7と比較例3〜5.7の同一番号の例を
比較すると明らかなように、本特許の方法の如く、口金
の吐出側表面を加熱し、ロ6金の吐出側表面を重力とは
逆の方向に向けて上方に紡糸した場合、従来の口金の吐
出側表面を加熱せず、重力方向(下方) VC向けて紡
糸した場合に比較して、最大見掛ドラフトが大幅に増大
し、得られる繊維の強伸度特性、熱的安定性も優れてい
ることが分る。 実施例6と比較例6を比較してみると明らか69− に[1金のr11出側表面を加熱した場合の方が最大引
取り速度の増大および採好な物性の糸をもたらす。 実施例6のダイ内のポリマ一温度を実測しプロットした
ものが第8図である。通電されたメツシュ状口金の加熱
によりポリマ一温度が口金近傍で最大となることが観察
される。このことが最大見掛ドラフトを増大する主因と
なっていることが比較例6との比較で明らかである。 実施例5,6.比較例5.6のPETの繊維内断面fi
ll動係数1: CV(F)) l 抜屈折率(l>n
)、製水収縮率(sh)、X線的結晶化度(Xcr )
、平均【−だ異形係数(D/d )を表5に示す。 = 72− 宍 5 73一 実施例8〜】0 実施例3,6.7で祷られた繊維集束体を連続して、第
5図の14−a〜dの如き延伸pツF (棒)aft
S S 本* 棒F)径: 5 儂+材質:180メツ
シュ梨地りp−ムメッキ鉄棒)に■1の速度で通し、延
伸L Vlの速度で引取った。その結果な弐5に示す。 各延伸温度は延伸pラドの衣面泥す−の平均値を意味す
る。 実施例9のpgTの延伸糸のt゛\nおよびX線的結晶
化度(Xcr )はそれぞれ0.14.30%であった
。 本発明の如き延伸方式を採用するなら、該未延伸糸をド
ラフルなく延伸して実用的に差しつかえない構造の安定
した延伸糸に変換できる。 74− 表 6 実施例8〜10 実施例11 第7図において粉体供給スクリュー(22)が取りつけ
てあり、メツシュ状口金(25)として30メツシユの
平織金網(材質ニステンレススチール、線径0.341
1111ρ、厚み07帽空隙率771チ)1枚が装着し
て)る押出機を使用[−て、実施例2と同じ組成の平均
粒子径が300μで))る重合体粉末より使帷化を行な
った。 該ポリマーはオルトクロルフェノール中テ測定l−だ固
有粘度(1,V、 )が40のものである。 該ポリマー粉体の温Ii′け核メツシュ状口金より10
儂下方から該メツシュ状口金(25)に到達する直前ま
では300°C(従って固体σIまま)にフン)p−ル
し、ポリマーの分解を極力抑えた。該メツシュ状[1金
にけ1 o o Watts/mのt汁を通じて核ポリ
マーを極めて知い領域で溶融し吐出した。(吐出量8
g / d −van ) D全表面から2CIll靜
れたところで、0.5 m/ seeの速度を有する冷
却風を、冷却流体供給装置28から吹きつけて、30
ctn 7分の速度で引堆り、平均断面積が0.14−
である該ポリマーの剛毛を得た。また該剛毛の強度(S
t)、伸度(εl)。 ヤング率(1/de )はそれぞれ7. Of/ /d
e 、 1.2条、21Oであり、繊維内断面積変動係
数(CV (F) )は025.平均した異形係数(n
/ d ) avは1.5であった。 実施例12 ポリ三フッ化塩化エチレン(タイキン工業製:商品名ダ
イフロン■)を第5図類似の内径201111のエクス
トルーダーのホッパー+11から定量供給しつつ250
℃〜320℃の温度範囲でエクストル−ター(3)によ
り溶融し、ギヤーポンプ(4)Kより毎分18grの溶
l!I重合体をダイス(6)に送り成形領域面積が約5
cdの長方形の口金から吐出させ、5m/’分でas
apan糸を引櫓り平均単糸テニールが18テニールの
フィラメント状轍m県束体を得た。なお紡糸口金とし、
ては、50メツシユのステンレス制子11&金網(FI
本フ 77− イルコン社製)を用い電圧3V、電流+00Aの11
流□を流し、口金を加熱した。得られたフィラメント状
*M集束体の物性は宍7に示1゜なお該金網の厚さは0
.6 ml +空隙率は665チである。 実施例13 ポリ四フッ化エチレンー六フン化プロピレン共重合体(
ダイキン工業製:商品名ネオフpン■)を用い、第6図
に示すダイスを用いて、実施例12に準じてフィラメン
ト状繕維集束体を得た。この際のエクストルーダー(3
)の温度は320℃〜380℃であった。またダイス6
の温度は360℃でおった。なお、電圧2V、電流?O
Aの電流な流1し口金を加熱している。得られたフィラ
メント状−維の物性は表7に示す。 実施例14 ポリ四フッ化エチレンーエチレン共重合体(旭硝子:商
品名アフμン■cop )を用い、第 78− 6図に示すダイスを用いて実施例121C準じてフィラ
メント状繊維11111体を得た。エクストルーダー(
3)の温度は320℃〜350℃であり、ダイス温度は
340℃であった。この際の電圧は22v、電流け80
Aであつj−。イ静られたフィラメント状緑維の物性は
表7に示1゜表 7 なお、平均単糸テニールはフィラメント状フッ素樹脂繊
細集束体から約100本年糸をサンプリングし、それら
の平均から求めた。 実施例15 第5南に類似した装@、VCおいて内径30i+mのル
ーグー(3;の泥ルな230℃〜270℃にして、m−
クレゾールにo、 s l / I 00 yntの濃
lWで溶解し25℃で実鏑例1〜3と同様に測’@ L
、 tl錯:した固有粘度が13でJするポリ−ε−
カブラミド(NY−6)を連続してf#MII’ L、
ダイス(6)に供給シ1.厚み03m1のステンレスス
ナール板をフ第1・エツチング加工によりエツチング加
工して作成した第2図の如き空隙率50%のメツシュ状
口4i (成形領域2cmX49crn)から毎分15
0g吐出し、y ”” o、 s cInでの風速を1
0m/分にして冷却り、4Ii分30m/分で1令りa
@fipanの繊維集合体を安定して巻取ることができ
た。 この際該メツシュ状口金にはs Watts/cdの電
流を流した。 比較例7 実施例15と同じポリマーを、実施例】5と装置能力お
よび口金は同じであるが、口金面が下方に向いている装
置により、口金には通電しないで、他の温度朱件等は四
−にして毎分30m/分で紡糸することを試みた。成形
軸域の一部(特にその境界域)に頻発に断糸が生じ安定
して繊維集合体を巻取ることができなかった。 この原因はM液の吐出むらおよび口金面の温度むらによ
ると考えらJlろ。 実施例16 実施例15と同様のパターンを有し、材質が鋳鉄であり
、専みが3濶凰の空pA兆が47%で、1つの孔の吐出
面からみた最小面積が31−であり成形領域が2cmX
15cmであるメツシュ状口金を第6図と同様の構造を
有するダイスに堆り付け、その口金の吐出面とは逆の而
πlil Kフィルを配置した。種々ポリマー(PET
、 Ny−6,PBT)を実施例15と同様に該ダイス
に供給した。該コイルに交流電流を流し、23.5 K
Hz 、 200〜890Wの交番磁場を発生し、該口
金表面にうず電流を生じせしめ、該口金を自己発熱せし
め81− ながら、該種々ポリマーを吐出し、冷却風を吹きつけ巻
取り単糸daが100 daの繊維を成形領域全面に瞳
り安定して引取ることができた。 一方該フイルに交流電流を流さす、5ずm流を起こさな
い場合は、L]金の境界域に吐出不良の部分が生じ、成
形領域全面に渡り安定して引取ることができながった。 特にPETの場合この現象が顕著であった。
第1−a図は本発明方法および装置におけるメツシュ状
紡糸口金として使用される一例の金網を模式的に示した
ものであり、第1−b図は、第i、 −a図の部分的縦
断面図を示したものである。 第2−a図は、第1−11図とは異なる他のメツシュ状
口金の一例であるエツチング多孔板な模式的に示したも
のであり、第2−b図は第2−a図の部分的縦断面図を
示したものである。 t1g3図は、金網を2枚積層したメツシュ状紡糸口金
の部分的縦断面図を模式的に示したもの82− である。 第4図は、本発明におけるメツシュ状紡糸口金の任意の
縦断面の一般化された模式図を示したものである。 第5図は、本発明による繊維集合体の製造に適した装置
の一例の概略図を示したものである。 第6図および第7図は、本発明による繊維集合体の製造
に用いられる紡糸口金の縦断面図を模式的に示したもの
である。 第8図は、本発明方法を実施した場合、紡糸口金内にお
ける吐出光面からの距離と重合体の温度との関係を一例
について図示したものである。 特許出願人 帝人株式会社 第i−a閉 第i−b図 83− 第2−a[¥] 第2−bll 箔3閉 第4(2) 第6順 。 1s−a r (+)(−) 3−d 第7M 第8121 Φ合イネ温友 T(”C)
紡糸口金として使用される一例の金網を模式的に示した
ものであり、第1−b図は、第i、 −a図の部分的縦
断面図を示したものである。 第2−a図は、第1−11図とは異なる他のメツシュ状
口金の一例であるエツチング多孔板な模式的に示したも
のであり、第2−b図は第2−a図の部分的縦断面図を
示したものである。 t1g3図は、金網を2枚積層したメツシュ状紡糸口金
の部分的縦断面図を模式的に示したもの82− である。 第4図は、本発明におけるメツシュ状紡糸口金の任意の
縦断面の一般化された模式図を示したものである。 第5図は、本発明による繊維集合体の製造に適した装置
の一例の概略図を示したものである。 第6図および第7図は、本発明による繊維集合体の製造
に用いられる紡糸口金の縦断面図を模式的に示したもの
である。 第8図は、本発明方法を実施した場合、紡糸口金内にお
ける吐出光面からの距離と重合体の温度との関係を一例
について図示したものである。 特許出願人 帝人株式会社 第i−a閉 第i−b図 83− 第2−a[¥] 第2−bll 箔3閉 第4(2) 第6順 。 1s−a r (+)(−) 3−d 第7M 第8121 Φ合イネ温友 T(”C)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 I#、錐形成性重合体の溶融液を多数の細隙を有
する紡糸口金から押出して繊維集合体を製Ih″する方
法で)・つて、下記式 で表わされる空隙率が約10%以上である、近接した多
数の細隙な肩するメツシュ状紡糸口金から該溶融液を押
出し、この際該紡糸口金の上口「;メツシュ状部の仕切
り部材にジュール熱を発生せしめつつ目つ該紡糸[1金
の吐出面及びその近傍に冷却流体を供給して該紡糸口金
の吐出側表面近傍を冷却しながら該押出しを行ないかく
して該仕切り部材により該溶融液を安定して細流に変換
し、そして該細流を引取り、固化することを%徴とする
方法。 2 上記メツシュ状紡糸口金として、紡糸口金の吐出面
に凹凸部を有する細幅の仕切り部材によって仕切られた
多数の細隙を肩し且つ骸細隙のある細隙から押出される
溶融液がそわと隣接する他の細隙から押出される溶融液
と該仕切り部拐の凹部な通じて互に往来し得るような構
造のメツシュ状紡糸口金を用いる第1項記載の方法。 3 上記メツシュ状紡糸口金が約20〜約90チの空隙
率(α)を有する第1項又は第2項記載の方法。 4 吐出面におけるl−当りの細隙の数が約5個以上で
あるメツシュ状紡糸口金を用いる第l〜3項記費のいず
れかによる方法。 5 吐出面における1d当りの細隙の数が約lθ〜約1
万個であるメツシュ状紡糸口金を用いる第4嶋記載の方
法。 6 上記メツシュ状紡糸口金のメツシュ状部の厚さが約
5u以下である第1〜53]記載のいずれかによる方法
。 7 紡糸口金の上記メツシュ状部の仕切り部材に通電に
よりジュール熱を発生せしめる第1〜6項記載のいずれ
かによる方法。 8 通電量が紡糸口金の上記メツシュ状の1CI!当り
約05〜約5000ワツトである第1〜7項記載のいず
れかによる方法。 9 上記多数の細隙を有するメツシュ状紡糸口金に繊維
形成性重合体の溶融液を供給し、該メツシュ状紡糸口金
のジュール熱を発生している仕切り部材により取り囲ま
れた多数の細隙からり溶融液を押出す、第1〜8項記載
による方法。 10 上記多数の細隙を有するメツシュ状紡糸口金に
#&維影形成性重合体固体状粉末を供給し、核メツシュ
状紡糸口金のジュール熱を発生している仕切り部材から
与えら才する熱によって該固体状粉末を溶融1一つつ該
仕切り部月により取り囲まねた多数の細隙から該浩#[
を押出す、#I]〜8項記載による方法。 11 上記多動の細隙を有するメツシュ状紡糸口金の
メツシュ状部の吐出面と反対側の面の近傍で、該繊維形
成性重合体の温度が最大の温度を示ずように、該メツシ
ュ状の仕切り部材からジュール熱を供給しつつ目つ紡糸
口金の吐出面及びその近傍に冷却流体を供給して紡糸口
金の吐出側表面近傍を冷却しながら、該繊維形成性重合
体の溶M液を該紡糸口金から押出す、第1〜10)Ju
粗j載のいずれかによる方法。 12 繊維形成性重合体の溶融液の吐出量が、メツシ
ュ状紡糸口金の1cII当り約01〜約201 / m
である、第1〜11項記載のいずれかKよる方法。 +3核紡糸口金の吐出面を該吐出面の法線ベクトルが重
力とは逆の方向になるように上方に向け、肢吐出面から
押出された細流を重力に抗して引取る、第1〜1294
記載のいずわかによる方法1. 14 吐出面から押出された細流を、吐出面の法線方
向または法線方向から傘大約30度まで角度がずれた方
向内で引取る、第13項記載の方法。 15、メツシュ状紡糸口金、メツシュ状紡糸口金に一5
維形成性重合体を供給するための、該メツシュ状紡糸口
金を備えたダイス、該紡糸口金の吐出側表面近傍を冷却
するための冷却手段および該紡糸口金から押出された繊
維形成性重合体の細流を引取るための引取り手段とから
なる、繊維集合体を製造するための成形装置であって、
該メツシュ状紡糸[1金は下記式 %式%( で表わされる空隙率が約10%以上である近接した多数
の細隙を有しており、該多数の細隙な皐り囲む仕切り部
材はジュール熱を発生し得る導体から成っており、そし
てその吐出面は該吐出面の法線ベクトルが重力とは逆の
方向となるように上方に向いている、ことを特命とする
装置。 16 上記メツシュ状紡糸口金が、紡糸口金の吐出面
に凹凸部f2を崩する細幅の仕切り部材によって仕切ら
れた多数の細隙を有し且つ該細隙のある細隙から押出さ
れる溶融液がそれと隣−〇 − 接する他の細隙から押出される#1%’ll液と該仕切
り部材の四部を通じて互に往来し得るような構造を有す
る、第15項記載の装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18830481A JPS5891804A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | 繊維集合体の製造方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18830481A JPS5891804A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | 繊維集合体の製造方法及びその装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5891804A true JPS5891804A (ja) | 1983-05-31 |
Family
ID=16221264
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18830481A Pending JPS5891804A (ja) | 1981-11-26 | 1981-11-26 | 繊維集合体の製造方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5891804A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58203104A (ja) * | 1982-05-18 | 1983-11-26 | Teijin Ltd | 紡糸口金、繊維集束体の製造方法及び成型装置 |
JPS62177207A (ja) * | 1986-01-27 | 1987-08-04 | Toray Ind Inc | 溶融紡糸方法 |
JPS6440613A (en) * | 1987-08-04 | 1989-02-10 | Toray Industries | Melt spinning of extremely thin synthetic yarn |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS51119826A (en) * | 1975-04-11 | 1976-10-20 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | A process and an apparatus for manufacturing superfine fibrous materia ls |
JPS56140110A (en) * | 1980-03-28 | 1981-11-02 | Teijin Ltd | Novel filament like fibers, their collected material, its preparation and device |
-
1981
- 1981-11-26 JP JP18830481A patent/JPS5891804A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS51119826A (en) * | 1975-04-11 | 1976-10-20 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | A process and an apparatus for manufacturing superfine fibrous materia ls |
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