JPS5933685B2 - 嵩高性捲縮繊維の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱可塑性合成繊維束の片面加熱による捲縮糸の
製造において安定した捲縮を連続的に生成させるに有効
な設計がなされた加熱方法に関する。

高温加熱体上に糸条を接触走行させて、糸条に片面加熱
処理を行ない糸車糸の断面に構造的な歪を発生させて捲
縮を得る試みは古くから知られている。

ここでいう糸条の片面加熱という言葉は、公知のごとく
糸条の構成単糸に一側面からその断面の一側面とそれに
対向する側面との間に非常に大きな温度差を伴なうよう
な加熱を意味する。

例えば特公昭３４−６９５０号及び特公昭３６−５１６
４号には、延伸及び延伸途上糸条に瞬間的に高温で片面
加熱処理を行なう捲縮糸の製造方法がそれぞれ記載され
ている。

さらに特公昭４２−１１６９６号や特公昭４５−３８７
３３号にはプロセス的に簡単な片面加熱捲縮法を直接紡
糸延伸に適用する試みが開示されている。

しかしながら工業的な規模においてこれら方法を実施す
るためシこは多くの問題があるためにいまだ工業的な規
模において実用化されていない実情である。

技術上段も困難で未解決の問題は加熱手段にある。

糸条構成単糸の片面加熱を達成するための伝熱は機構的
に言えば伝導によるが、この際加熱向における糸条の接
触時間が５Ｘ１０−”秒以下でなければ糸条断面に片面
加熱処理を行なうことができないことが判明した。

実験結果によれば１０−２秒以上の接触時間では糸条温
度が単糸断面において均一化し、従って糸条の融点以上
の加熱温度においては糸条は溶融切断するし、低い加熱
温度であれば当然のことながら片面加熱とはならない。

勿論単糸デニールが５０ｄを越えるようなフィラメント
では１０−２秒程度の接触時間でも若干の片面加熱とな
るが、衣料用および敷物用に供される単糸デニールが２
０ｄ以下からなる糸条においては５Ｘ１０ ”秒以下
の接触時間でなければならない。

ところで加熱面への接触時間は、加熱面長、糸条走行速
度によって決定される。

一方片面加熱の度合を決定するものは接触時間および加
熱面温度である。

当然のことながら急激な温度勾配を糸条に付与するため
には、出来るだけ短かい接触時間で高い加熱面温度が必
要である。

ところが接触時間をできるだけ小さくするための一つの
方法として、加熱面長を小さくすると発熱体が小さくな
るため、特に太デニールの糸条の場合単糸断面に温度勾
配がつき難く、また糸条走行速度を犬にすると、加熱面
長を小さくする必要はないが、糸条が持ち去る熱量が大
きくなって加熱面が所望の温度に保持され難くなり、従
って有効な片面加熱処理を行なうことができなかった。

いずれにしても有効な片面加熱が行なわれ難く、経時的
に不安定でかつ発熱体の熱ロスが犬であった。

こうした片面加熱に関する従来の問題点について鋭意研
究した結果、本発明者らは糸条の片面加熱体としてヒー
トパイプを用いることによって、短かい接触時間で単糸
断面に大きな温度勾配を安定して生成し、連続的に好ま
しい捲縮を付与することが可能であることを見い出し本
発明に到達した。

本発明によれば、撚りまたは絡みを実質的に有しない合
成繊維束に片面加熱を行ない捲縮糸を得る方法において
、片面加熱体として気化液化を繰返す熱媒体を内部に保
有する密閉された管状体であり、内壁面に空孔を形成す
るウィック状が内張すされ、一端に発熱体を備えた発熱
部と他端の放熱部とからなるヒートパイプを用い、４０
０℃以上の温度を有する該ヒートパイプの放熱部表面上
に繊維束を５Ｘ１０−３秒以下の時間接触走行させるこ
とを特徴とする嵩高性捲縮繊維の製造方法が提供される
。

以下本発明を図面によって説明すると、第１図は本発明
方法の一実施態様を示すものであり、供給ロール１と引
き取りロール２によって連続的に走行されている撚りま
たは絡みを実質的に有しない合成繊維束３がヒートパイ
プによって片面加熱処理されている。

ヒートパイプは、原理的には古くから知られており、例
えば柴山信三、ヒートパイプ、日本機械学会誌、第７４
巻、第６３０号（１９７１）に開示されている。

４はヒートパイプの先端放熱部であり、５はｉ ｏ−”
トール程度に減圧して密閉構造となっている熱伝達媒
体の流れの場、６はウィックと称される毛細管作用の働
く物質層、Ｔは断熱材、８は発熱部を形成する熱源とし
ての電熱線である。

ウィック６は焼結金属やセラミック微細繊維からなるフ
ェルト等が用いられる。

熱伝達媒体は所望の片面加熱温度において熱分解するこ
となく、かつ気化、液化を反復しえる物質を用いること
ができるが、糸条の効果的な片面加熱処理温度は４００
℃以上、好ましくは６００℃であるからカリウム、カル
シウム、ナトリウム等の他に亜鉛やセレン、硫黄、熱媒
体油等を用いることができる。

電熱線８によって城主じた熱が熱伝達媒体を気化して蒸
気潜熱を付与した後、媒体は急速にヒートパイプ先端放
熱部に移行し、潜熱を放出する。

糸条は放熱部のパイプ表面に捲きつけるか、部分接触さ
れる。

かくして発熱体８から発生した熱量は毎秒２〜１０万カ
ロリーの割合で急速にかつ効率よく先端放熱部に輸送さ
れ、集中し、放熱されるため糸条の片面加熱が極めて効
果的に行なわれる。

パイプ放熱部の見掛は上の発熱密度は通常の伝熱ヒータ
のワット密度に換算して１０倍以上増大する。

従って本発明方法は、単糸数の多い太デニールの糸条を
片面加熱する方法にも非常に適している。

ヒートパイプ先端部の径は数へ〜数十％の範囲のものを
用いることができるが、１０〜３０への径のものが最も
好ましい。

第２図はヒートパイプ表面に糸条を接触させる方法を示
すもので、接触長規制ロール９によって接触長および接
触の強さを任意に変化することができる。

またヒートパイプは第３図に示すように断面を方形とし
、一方を断熱材で保護し、一片のみで放熱させ片面加熱
処理を行なうこともできる。

コノようにして本発明方法においては、熱ロスを極小に
し、かつ短かい接触時間で、急激な温度勾配を単糸断面
に与えることができるようになり、加熱面の温度安定性
も優れるため、均一な捲縮の発生が行なえるようになっ
た。

次に本発明方法を一具体例によって説明する。

実施例 １ 第１図に示された装置を用いて１３００デニール６８フ
イラメントのポリヘキサメチレンアジパミド延伸糸を１
２５０ｍ／分の速度で処理した。

ヒートノでイブ先端部は斬新面形状が丸で、その径は２
５へであり、第２図の接触長規制ロールによって接触長
を調整し４０龍とした。

接触時間は１．９×１０−３秒であった。

ヒートパイプはウィックにアルミナとシリカを主成分と
するセラミックファイバーを固めたものを用い、熱伝達
媒体としてナトリウムを用い１０−３トールに減圧密閉
したものを用いた。

また電熱線は８００Ｗであり、片面加熱温度は５５０℃
であった。

得られた糸条は糸長方向およびすべての単糸にわたって
均一なコイル状の捲縮が生成していたが、Ｊ Ｉ ５−
Ｌ−１０９０によって捲縮伸長率を求めたところボイル
オフ後で１４５％と非常に高い値を示し、クリンプ数は
１インチ当り１９個以上有していた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様を示す図であり、ヒートパ
イプ部の断面図である第２図および第３図はヒートパイ
プ表面に糸条を接触させる方法を示すものである。 １・・・・・・供給ロール、２・・・・・・引き取りロ
ール、３・・・・・・糸条、４・・・・・・ヒートパイ
プ放熱部、５・・・１０．熱媒体の流れの場、６・・・
・・・ウィック、７・・・・・・断熱材、８・・・・・
・発熱体、９・・・・・・接触長規制ロール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 撚りまたは絡みを実質的に有しない合成繊維束に片
   面加熱を行ない捲縮糸を得る方法において、片面加熱体
   として気化液化を繰返す熱媒体を内部に保有する密閉さ
   れた管状体であり、内壁面に空孔を形成するウィック材
   が内張すされ、一端に発熱体を備えた発熱部と他端の放
   熱部とからなるヒートパイプを用い、４００℃以上の温
   度を有する該ヒートパイプの放熱部表面上に繊維束を５
   ×１０−３秒以下の時間接触走行させることを特徴とす
   る嵩高性捲縮繊維の製造方法。