JPS59157318A - ポリエステル糸を高速度で得る簡素化された方法 - 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】 本発明は、簡素化された「コンパクト」な方ＩＪテに従
い、ポリエステルに基づくフィラメントを高速度で得る
ことに関する。

さらに詳しくは、本発明は低酸縮度の配向糸を紡糸によ
り直接得ることに関する。

織物の用途に直接使用できるポリエステル糸は、ポリマ
ーを周囲温度の雰囲気中に押出し、次いで４，７５５ｍ
／分以上の速度で巻取ることにより得られることが米国
特許第２．ｓｏ４，６ｇ７号から長い間知られている。

前記フィラメントは、完全に固化するためには、少なく
とも１１４〜１２７ｃｍに及ばなくてはならない。なぜ
なら、７６〜１００ｃｍにおいて、溶融繊維の付着物が
前記繊維が接触するようになる部分トに形成するからで
ある。

しかしながら、この特許の発行後数年間この方法を使用
することは不ａ■能であった。なぜなら、糸を巻取る装
置の技術は利用することができず。

この型の装置は最近完成されたばかりであるからである
。

これらの装置は改良されて、巻取り速度は増大され、米
国特許第２，６０４，６６７号に記載されている方法は
適合および変更された。

ポ実、高速において、冷却雰囲気中において摩擦により
糸にイ・１ゲされる張力は速度とともにかなり増加し、
直接巻取りに許容されうるボビンの生ｒ’ｔｌと適合し
ないレベルに迄到達する。

張力を減少しかつ巻取り装置の」−流の張力を規制する
テークオフローラーの使用を回避するために、種々の解
決法が提案された。

これらの提案の例は、フィラメントのみを通過させる壁
により底が閉じられた冷却室（ドイツ国出願２，６１５
，２４６号）、および仮撚り案内（米国特許第３．９９
６．３２４号）であり、Ｃｈｅｍｉｅｆａｓｅｒｎ／Ｔ
ｅｘｔｉｌｉｎｄｕｓｕｔ　ｒｉｅ　（Ｖｏｌ、３８／
８５−ＪａｎｕａｒＶ　　１９８３）中のＨ、ＬＵＣＫ
ＥＲＴおよびＭ、ＢＵＳＣＨによる論文に従うと、張力
を減少するために提案された解決は、記載されていない
特別の糸案内系から成るか、あるいはフィラメントが収
束されかつ冷却後オイリングぎれるオイリング隔室から
なる特別の方法から成る。

フランス国特許第２，２７７．９１３号に従えば、とく
にポリエステルの合成ポリマーを紡糸しかつ２．５００
〜５，０００ｍ／分の速度で直接巻取ることも知られて
おり、フィラメントはすべての実施例において少なくと
も１．２５ｍであるタイからの距離で、収束され、グイ
と巻取機との間の距離は約４ｍでる。この特許の公表さ
れた目的は張力を減少することであり、数値は与えられ
おらす、したがってこの方法の価値を評価することは−
４可能である。

この出願は、糸を経済的条件下で紡糸できる方Ｖ、を提
供する。

さらに詳しくは、本発明は、ポリエステルに基つくフィ
ラメントを巻取機（ｗｉｎｄｅｒ）への直接の巻取（ｔ
ａｋｅ−ｕｐ）で、高速で紡糸する簡素化された方法を
提供し、前記方法は、フィラス〉・トを紡糸後、 前記フィラメントが紡糸タイを出た後、前記フィラメン
トを気体の流体で冷却し。

フィラメントを、所望の紡糸条件下で、１０≦ｌ、≦（
ｉｏ＋３０）　Ｃｍであるような紡糸グイから距１４＝
　ｌ　ｓに位）δする収束点（ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ
　　ｐｏｉｎｔ）において、同時に一緒にしかつオイリ
ングし、姦で１゜のイｄｉは紡糸タイに関する距ｆｌｉ
１．（Ｃｍ）の関数としてフィラメントの複屈折率Δ。

を表わす曲線の導関数（ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）が最大
値を通過する第１点に相当する、そして フィラメントをポどンＪ−に４，５００ｍ／分以−１−
１好ましくは５，０００ｍ／分以−Ｌｔの速度で巻Ｉｆ
ｙす、公で紡糸グイと糸がホビン−にに堆積する点との
間の最大距離は１００〜２００ｃｍである、 ことからなる。

本発明の方法のヨントロール因子の１つは、フィラメン
トが同時にオイリングされるフィラメントの収束点であ
る。この点は要求される条件下で紡糸グイから出発する
フィラス〉・トの複屈折率の変化により決定される。ｉ
ｏの値は、適当の方法、その−例は後述する、により決
定され、１゜は紡糸タイに関する距離（ｃ　ｍ　）の関
数としてフィラメントの複屈折率を表わす曲線の導関数
が　　′Ｍ犬値を通過する第１点の非常に多数の測定値
にわたって決定される最大値である。他の条件のすへて
か（′９しいときは、ｌｏは応力の増加とともに減少す
るので、ｌｏは速度が増加するとともに減少する。最小
の距＃１１はｌ。≦１．であるようなものである。

１１の１４眼はｌ。＋３０ｃｍ、好ましくはｌ。

＋１０ｃｍである。このイ内を超えると、１１乍容され
うる巻取りを口ｆ能としない糸の張力の急速な増加かｎ
３Ｊ、　ｘｌｌ＋される。そして、ｉｏのト限より低下
すると、フィラメントの粘着が観察され、これは、この
）１υ、の他のパラメーター、とくにＭＩ焚される速度
、紡糸タイとリール上への糸の堆積点との１１１１の全
体の高ごなどを考Ｊ声すると、紡糸を不可能とする。

収中後、フィラメントをインターレース（ｉｎｔｅｒｌ
ａｃｅ）して、糸にすぐれた凝集を１１９し、かつある
用途におけるフィラメントの使用を促進することができ
る。

本発明による方法は、ことに、ポリエチレンテレフタレ
ートおよび少なくとも８０％のエチレンテレフタレー）
　ｔＫ位と２０％までの他の単位とを含有するコポリエ
ステルの紡糸に関する。前記コポリエステルにおいて、
エチレングリコール中位を他のジオール、たとえば、ブ
タンジオール、ヘキサンジオールなどで置換することが
でき、あるいはテレフタル酩出発物質を他の酸、たとえ
ば、イソフタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸または同
様な酸で置換することができる。

ポリエチレンテレフタレートは、適当ならば、３または
４めアルコールまたは酸の官能基、たとえは、トリメｆ
−ロールプロパン、トリメチロールエタン′、ペンタエ
リヌ、すＩ・−ル、グリセロール、ｌ・リメシン酸、ト
リメリット などからなる枝分れ剤の低モル星で変性することかでき
る。

有機ポリエステルは、既知の添加剤、たとえは、光安定
剤または熱安定剤、静゛市気を減少しあるいは染色親和
性を変更するための添加剤、艶消剤なとを含有すること
もできる。

未発ＩＪＩに従う方法は、第１図の助けにより理解ごれ
るであろう。第１図は、本発明の一実施態様を示す線Ｉ
Ａである。ポリマーはボイラー１内で溶融された後、タ
イ２のオリフィスを通過し、次いでフィラメント３はブ
ロワ−４により噴射されかつフィラメント東を通過する
気体の媒質により冷却ごれ、収束点５で一緒にされ、ノ
ズル６によりインターレースされ，そして巻取４Ｐ１７
により巻取られる。

′，（！施！Ｉｉ’，様の他の別の形態を、本発明に従
う方法を逸１悦しないで用いることができる。とくに、
紡糸タイを出たフィラメントは１０ｃｍより短く、Ｉｔ
ｆ−１しくは７ｃｍより短い距離で直ちにｔｒｉ加熱し
た少、気体の流体で冷却することができる。気体の流体
は空気であることができ、この空気は多少の湿気を含有
することができる。

距離１１は，１：に定義したように、ある数の因子、た
とえば、紡糸されるポリマーの性質、このポリマーの粘
度、紡糸速度，番手／フィラメント、冷却条件などに依
存する。

とくに、それは一般に３０〜７０ｃｍ、好ましくは４０
〜６０ｃｍである。

このような方法は、細いフィラメントをもつ糸にＴ業師
にとくに有利である。

この明細書を通じて用いる紡糸速度とは、また糸の巻取
速度である。経済的理由で、それは４。

５００ｍ／分より太きく、好−ましくは５，０００ｍ／
分より大きく、かつ８，０００ｍ／′分程度まで犬きく
あることができる。それは木質的にこの力’ｄ（を１粟
的に実施可能とする技術的成分に依存する。紡糸グイか
らポヒ′：／トに糸が堆積される点までの最大距離は、
１００〜２００ｃｍの範囲である。この装置、すなわち
、巻取機を含む、の全体の高さの要件は、２２０ｃｍを
超えず、これは−（角形となる点における紡糸ダイの高
さがすでに２．２ｍであるＣｈｅｍｉｅｆａｓｅｒｎ／
Ｔｅｘｔ　ｉ　ｌ　ｉ　ｎｄｕｓｕｔ　ｒｉｅ　（Ｊａ
ｎｕａｒｙ１９８３）中の論文の記載と対照的である。

このような方法は単一工程で工業的に実施することがで
き（従来法と対照的である）、その結果オペレーターは
紡糸ダイおよび巻取機の両者に容易に破近することがで
き、これは加工、エネルギーおよび取扱いの観点から主
要な経済的利点を表わす。

４８取機はとくに収束機の真下のレベル程度に接近させ
て容易に配置することができ、収束機／巻取機のｌｆｉ
　Ｉ！Ｊ、　＋　２は定義の限界内の臨界イ１６ではな
い。反さ１□は、収束機と巻取機との間に設けることが
できる装：：／ｉｌ、たとえば、インターレースノズル
、の全体の寸法、および三角形（ｔｒｉａｎ・　　ｇｕ
ｌａｔｉｏｎ）の高さにのみ依存する。紡糸機の全体の
・」法を減少するためには、いくつかの紡糸ダイを一緒
に平行に設置することも可能であり、ここでいく木かの
糸は同一−レベルにおいて収束し、そしである数の巻取
機は互いに関して屯直にあるいはｉｌ１行に片寄り、次
いで糸は紡糸軸に関して小さい角度を形成して１巻取ら
れることができる。

従来知られた方法および常用の方法に比較して、本発明
に従う方法は次ぎの利点を提供するニ ーこの方法はその実施において回−の技術的要素からな
るが、その体積が明確により制限されており、それゆえ
資本投下、操業および労力が節約される、 −この方法は張力調整装置、たとえば、中間のローラー
または複雑な巻取機（これは糸が過度でない、一般に２
ｃＮ／ｌｅｘ以下の張力に到達することを意味する）の
使用を心安としないで、５より高い速度で、かつポビン
１．の堆積時において１分な安定性をもって、実施する
ことができる、−この方法は、適当な場合において、収
束点後、系中の張力が低いおかげで、インターレースを
容易に実施することができる。

このようにして製造される糸は、現在工業的に用いられ
ている高速紡糸法を使用して匹敵する速１ルで得られる
糸の性質シこ近い、機械的性質および収縮性を有する。

後者と同様に１，４：発明に従う糸は非常に均一である
（番手、機械的性質、収縮性、染色親和性）。さらに、
本発明の糸はすぐれた晴れさを有する。本発明の糸は、
織成製品（裏地、保護用衣料）、および現在」：業師に
用いられている方法に従い、編成し、あるいは引き続い
てテ午スチャー加圧（ｔｅｘｔｕｒｅ）される製品の製
造に、そのまま使用することかできる。なかでも、本発
明の糸は番手の均一性にすぐれ、そしてインターレース
される場合において、引き続く使用に適する凝集レベル
を有する。

以ドの実施例において、ポリエステルの極限粘度は、オ
ルト−クロロフェノール中においてｌ組品／容植％の濃
度において測定し、そしてゼロ濃度に外挿した。それは
「オス］・ワルド」型粘度計によりＡ１１ｌ定する。

強力、伸びおよびヤング率のイ＋ｆｉは、フランス国１
−業規格ＮＦ　　Ｇ　　０７−００３に従いｉＢｉ品名
ｌＮ５ＴＲＯＮ　　１１２２で商業的に知られている装
置により１ｌｌｌｌ定する。

凝集係数（ｃｏｈｅｓｉｏｎ　　ｆａｃｔｏｒ）は、商
品名“’ＲＯＴＳＣＨＩＬＤ”　　（ＮＰＴ−２０４０
型）で商業的に知られた装置で測定し、インターレース
の点間の距離を針により自動的に検出することにあり、
前記側は動いているフィラメント間に配置されかつそれ
が抵抗の点に出会うとすぐに後退する。

凝集係数は、次ぎの比により表わされる：　００ ｆ＝□ ｄは少なくとも１００の点について計儂した１点間の距
離の・Ｆ均値（ｃｍ）である。

沸騰水中の収縮の４１１定は、端で結び、５０ｍｇ／ｄ
ｔｅｘの標準の予備張力をかけた、二重にした糸につい
て天施する。−重にした糸の長さり。

を処理前に結び目のレベルにおいて目盛で読み、次いで
糸を自由の状態で沸騰水中に１５分間浸消し、次いで自
由の状態で８０’０の炉内に１ｏ分間入れ、そして［”
１由の状態で標準雰囲気（６５％の相対湿度および２０
±２℃）中で少なくとも６０分間放誇する。この糸の長
さり、を読取る。

沸騰水（ＳＷ）の収縮 Ｌｏ−Ｌ。

＝　＝　　　Ｘ　　１　０　０ Ｌ。

乾式加熱（乾燥空気）のもとの収縮のＪ１６定は、同様
に１−と回−の予備張力を用いて、その端を結んだ一重
にした糸について実施する。長さり。を読む。

次いで１糸を１６０°Ｃの通風炉内で３０分間処理し、
そして自由の状態で標準雰囲気中において少なくとも６
０分間放置する。新しい長さＬｌを読む。

標辺雰囲気（Ｓ　Ａ）の収Ｈｉｉ１６０°ＣＬｏ−Ｌ。

＝　−Ｘ　１００ ＬＯ 飽和水蒸気中の収縮の測定は、端を結び、二重にした糸
について、５０ｍｇ／ｄｔｅｘの同一の予備張力のもと
に実施する。長さＬｏｔｌ−読む。次いで、糸を１３０
°Ｃの水蒸気を含有する炉内に３０分間入れ、次いで自
由の状態、で８０°Ｃの炉内にｌＯ分分間性し４最後に
自由の状態で標準雰囲気中に６０分間放置する。長さＬ
工を読む。

飽和水蒸気の収縮１３０℃ ＬＯ−Ｉ・１ ＝−−ｘｉｏ。

ＬＯ 平均の直線の非均−・性Ｕ％は、コントロールされた糸
に沿った質１ｄ（ｍａｓｓ）の変動を表す。

これらの質疑の変動は質醐／長さの平均の両側面に沿っ
て分布し、そしてこの平均の関数として、”ＵＳＴＥＲ
，Ｂ−１１型°°均−計オヨび”ｕｓＴＥＲ，Ｌ−１３
型°′積分器を使用して測定し、これによりｒｌｉ、均
の不均一性の値を百分率として積分することができる。

長さ［０は次きの方法で決定する： “＆゛求する紡糸条件のもとであるが、収束点と巻１１
ｙ機との位屑を考慮し、紡糸ダイを出る東の試料を同時
１７１１　：：　ｉＱ　：ｒＪ　ット（ｄｏｕｂｌｅ　
　ｃｕｔ）装置Ｋ（によりｊ［ソる。複屈折率−これは
ポリエステル鎖セグメントの配向の測度である−を、商
品名ＬＥ１１”Ｚで販売されている普通の顕微鏡により
、円形の繊維のＬ指数間の差を光学的比較法（ＢＥＲＥ
　Ｋ　コンハレーター）に従い測定することによって７
．ｌｔ定する。最高３０本のフィラメントを有する糸に
ついて、フィラメントのすべてを試料採取１７、かつ紡
糸ダイからの距離の関数として検査し、そして３０本よ
り多いフィラメントをイ！するフィラメントについて、
紡糸の量率規則に試料採取した２０木のフィラメントに
ついて検査する。

このようにして複ＪＲ１折率の値を紡糸タイからの距離
の関数として決定することにより、距＃ｌｏが確立され
る。上にボしたように、ｌｏは第１点の非常に多数の測
定について決定された最大値であり、ここで前記第１点
は紡糸ダイに関する距離（ｃｍ）の関数としてフィラメ
ントの複屈折率を表わす曲線の導関数が最大値を通過す
る点である。

すべての実施例において、第１図におけ装置と同一・の
型の装置を使用し、すなわち、糸を巻取器に直接巻取る
。

一尖施惠」− ０，５１品−％の酸化チタンで艶消し、０．５８の極限
粘度および１２３パスカルの２９０　’Ｃにおける溶融
状態の動粘度を有するポリエチレンテレフタレートを、
調製する。このポリマーを押出機内で溶融し、２９３℃
の温度でダイへ運搬し、次いで２８１°Ｃに維持しかつ
直Ｗ０．２３ｍｍの３３のオリフィスを有するダイに通
過させて紡糸する。

５　、８００ｍ／分で巻取ったフィラメンＩ・を５５〜
ｌ分の速度の空気で横方向に冷却し、次いでタイから３
６ｃｍの距ｊｔ　１１で収束し、かつ同時にオイリノ′
グする。距離１１はｌ。＋５ｃｍに等しく、Ｉ−記のカ
ノノ：によるｌｏの決定はこのパラ、’−１−に一’）
いて３１ｃｍをケよる。フィラメン１は収中点のすぐ上
装置された案内ピンを通過１２、圧搾空気の圧力が４・
１０５パスカルであるノズルによりインターレースし、
次いでダイから１７７ｃｍの距離で５，８００ｍ／分の
速度で直接巻取る。

張力は１４〜ｌ　５ｃＮである。

得られた巻取物はすぐれた外観を有し、そして糸は次ぎ
の特性を有する： 合へ（の番手（ｄｔｅｘ）／糸　　　７３．５フィラメ
ントの数／糸　　　　　　３３伸び（％）４４ 強力（ｃＮ、／１ｅｘ）　　　　　　　３２Ｕ％　　　
　　　　　　　　　　　　０．７２凝集係数　　　　　
　　　　　　　２３湖ｉ騰水の収縮（％）３．３ 飽和水蒸気の収縮１３０°Ｃ３，４ 乾燥空気の収縮１６０°Ｃ３，５ ヤング率（ｃＮ／１ｅｘ）、　　　　　６７０−災差湾
ヱ」九本ｙ− 前の実施例において使用したのと同一のポリマーを使用
する。

このポリマーを溶融し、タイに２９６°Ｃの温度におい
て運搬し、次いで直径Ｑ、２３ｍｍの３３のオリフィス
を有しかつほぼ２８５°Ｃの温度に維持されたタイを通
して押出す、。

５　、８００ｍ７分の速度で巻取られるフィラメンｉ・
奢、６０〜ｌ分で枯山される空気で冷却し、次いでダイ
から３５ｃｍの距離において収束しかつ同時にオイリン
グする（１：記の方法で決定されるＩｏは３１ｃ’ｍで
ある）。次いでフィラメントをノズル中でインターレー
スし、そしてダイがら５６０ｃｍの距離で５，８００ｃ
ｍ／分の速度において巻取る。巻取り張力は２９ｃＮで
あり、そして許容されうる巻取物を得ることは不可能で
ある。３０ｃＮ以トでは、ボビンの取り出しさえ不「拝
能である。

一欠施旬Ａ− 実施例１において使用したものと同一であるポリエチレ
ンテレフタＣ−上を使用する。このポリマーを溶融し、
ダイへ２９６°Ｃの温度において運搬し、次いで２８８
°Ｃに維持されかつ３３の直径０．２３ｍｍのオリフィ
スを有するダイを通して紡糸する。

５．８００ｍ／分の速度で巻取られたフィラメノＩ・を
、５０〜ｌ分の速度で排出される空気で冷却し、次いで
ダイから４８ｃｍの距離において収束し７かつオイリン
グする（上の方法で決定される１ｏは３１ｃｍである）
。次いでフィラメントをインターレースし、そして５，
８００ｃｍ／分の速度において巻取り、ボビンの軸はタ
イから１７７ｃｍの距離のところに存在する。

記録された張力は１５ｃＮである。

巻取りは、非常にすぐれた性質を維持するが、紡糸の実
際の条件のもとで収束位置が低すぎるため、より困難で
ある。

イ０＃られた糸は次ぎの性質を有する：合計の番手（ｃ
ｌｔｅｘ）　　　　　　７２フイラメントの８！３３ 伸び（％）３８ 強力（ｃＮ、／ｌ　ｅｘ）　　　　　　　２７　、６Ｕ
％　　　　　　　　　　　　　　　０８凝集係数　　　
　　　　　　　　２１ Δ＋１１１！Ｉｉ；水の収縮（％）３．５飽和水蒸気の
収縮１３０°Ｃ（％）　　、　　３．６乾燥空気の収縮
１６０°Ｃ（％）３．６ヤーｌグ率（ｃＮ／１ｅｘ）　
　　　　６９０−ユ膜１江±］交と一 実施例１において使用したものと同一であるポリエチレ
ンテレフタレートを、溶融し、２９６℃の温度に加熱し
、次いで３３の直径０．２３ｍｍのオリフィスを看しか
つ２８８℃に維持されたダイへ運搬し、それを通して紡
糸する。

５．８００ｍ／分の速度で巻取られたフィラメントを、
５０ｍ／分の速度で横方向に吹出される空気で冷却し、
次いでグイから９０ｃｍの距離（すなわち、常法の範囲
内の距離である）に位置する点において収束しかつオイ
リングする）。次いでフィラメントをインターレースレ
、そして５．８００ｃｍ／分の速度において巻取り、巻
取僧の軸はグイから１７７ｃｍの距離のところに存在す
る。

巻取り張力は７２ｄｔ　ｅｘの番手について２８ｃＮで
ある。それは許容されうる巻取りと適合せず、とくにフ
ープ効果が巻取管上に生成する。

１：の実施例から、本発明の利点、とくに巻取り張力お
よび巻取物の体積の観点からの利点、２つのパラメータ
ー、すなわち、紡糸タイと収束との、　Ｉｌｌの距離お
よび紡糸グイと巻取機との間の距離の組み合わせに由来
する利益は、明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法の一実施態様を示す線図である
。 １　ホイラー ２　紡糸グイ ３　フィラメント ４　ブロワ− ５収束点 ６　ノズル ７　巻取機 ＃、￥作出願人　ローン−ブーラン・フイブレ壮７ 霧「−６ ニジ 、１゜ ７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、ポリエステルに基づくフィラメントを高速紡糸する
   方法であって、 １１１１記フィラメントが紡糸タイを出た後緑フィラメ
   ンｉ・を気体の流体で冷却し、 フィラメントを、所望の紡糸条件下で、ｌｏ≦１１≦（
   ＩＱ　＋３０）ｃｍであるように紡糸タイから距＃１゜
   に位置する収束点において、同時に−・緒にしかつオイ
   リングし、蕊でｌｏの値は紡糸夕・ｒに関する距＃（ａ
   ｍ）の関数としてフィラメン；・の複屈折率△。を表わ
   す曲線の導関数が最大イ１／１を通過する第１点に相当
   し、そしてフィラメントをポビントに４，５００ｍ／分
   以１−の速度で巻取り、紡糸グイと糸がポビントに堆積
   する点との間の最大距離はＺｏｏ〜２００ｃｍＣある、 ことからなる、ポリエステルに基つ〈フィラメントを高
   速紡糸する方法。 ２、紡糸ダイから収束点への距離は３０〜７０ｃｍであ
   る特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、巻取り速度は５，０００ｍ／分以りである特許請求
   の範囲第１または２項記載の。 ４、フィラメントを収束点を過ぎた後インターレースす
   る特許請求の範囲第１．２または３慎記・１表の方法。 ５、特許請求の範囲第１〜４項のいずれかに記載の方法
   に従って得られた糸およびそれから作られた織布および
   編布のような製品。