JPS5947408A

JPS5947408A - 紡糸装置

Info

Publication number: JPS5947408A
Application number: JP15583382A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Konishi; 小西　忠; Takatoshi Kuratsuji; 倉辻　孝俊; Tsutomu Kiriyama; 勉桐山; Kazumi Okawa; 大河　和己; Katsuo Kunugi; 功刀　克男
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1982-09-09
Filing date: 1982-09-09
Publication date: 1984-03-17
Also published as: JPS6346165B2

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】本発明は紡糸装置に関するものでルする。その目的とす
るところは、磁界によって紡出糸条の分子配向に影響を
与え、紡出糸ぐ２の分子配向を制御するための紡糸装置
を祈供することにある。

従来より、人造繊維を製１１旬するに＋」、まず紡糸工
程で分子配向のあまり進行していな（・未延伸糸を得、
次（・てこの未延伸糸を延伸、熱処理して配向、結晶化
さゼる方法がとられている。

近年になって、紡糸法尻を：つｏ　ｏ　ｏ〜４０００ｍ
／分という比較的配向度にとり、比較的配向度の高い部
分配向糸（ｐｏｙ）とした後、わずかな延伸と仮撚とを
同時に行なう方法（ｐｏｙ−ＤＴＹ加工法）が企業化さ
れ始めている。

更に最近においては、後工程における延伸処理が不要で
ある高配向糸を一段で得ようとして、捲取速度が５００
０ｒｎＺ分以上の超高速紡糸が研究されている。

しかし、こねもの高速紡糸及び超高速紡糸法において得
られる線維の、全体どしての分子の配向けかなりの水準
にまで到達Ｊるが、非晶部の分子の乱れは、従来の未延
伸糸を延伸して得ｒ〕れた摺、鰯・よりも大きくなる傾
向がわかって来た。

一方、通常の溶融紡糸法によって得た未延伸糸に犬きブ
、ｃ張力をかけながら急速に加熱と冷却を繰り返１、（
・わゆるゾーン延伸を行な（・、高分子の伸び切り鎖結
晶組織からなる高弾性率。

高強力繊維を作製しようとし・５方法がある（例えば繊
維学会誌、第３８巻、第６号、第２５７百（＋９８２）
）。こめ方法においては、加熱。

冷却を繰返す点において省エネルギー的製糸方法とは言
えない。しかも、ゾーン延伸、ゾーン熱処理さ第１た繊
維の物性は、最初の紡糸段トＡの未延伸糸の配向状態に
よって左右されるという１恨界がカ】る。

この様に、紡出糸仔・の分子配向を油制御するというこ
とは、棲めて重要な技術となってきている。

他方、従来から強い磁界をかけて分子の配向を制御する
技術どして、次のりＬｌきものが知られている。。

ま１゛、ある神のポリマーが適当な溶婢、中て゛溶液粘
度が数ポアズから数十ポアズの低粘度域にに２る時、磁
場をかけるとポリマーが一定の方向に配向するととｔ・
’を公知である（例えば繊維学会誌、第３５巻１第１１
号、第３３７頁（＋９７９））。

この文献中の記載によると、配向さ七る高分子の溶液に
１１、−５げの磁界の中で静的状態にあり、長時間（例
え（Ｙ数分以上）　′ｒｌ＋３宥の中でさらされ続けて
初めて高分子の配向が鮎Ｉ察されているに１“ぎな（・
。又、上記文献に記Ｈｙされて（・る磁界の強さは、数
キロガウスからせ（・ぜ℃゛２５な（・し３５キロガウ
スにすぎない。

又、液晶性のモノマーを強いｒζ界の中で静的に保持し
、配向させながら重合すると、配向化された高分子が合
成できることは公知である（例えばジャーナル・オブ・
ポリマーサイエンス、ポリマーレターズエデイション（
Ｊ、Ｐｏｌｙｍ。

Ｓｅ１．　、　Ｐｏｌｙｍ、　Ｌｅｔｔｅｒｓ　Ｅｄ、
　）第１３巻、第２４３貞（＋９７５）　）。

更に高ｒ１！、状ｂｙで数百ポアズ以下の中低粘用域に
お（・て数分間以」二の長（・間１５キロガウス以１の
強さの磁界をかけてネマチック液晶を示す高分子な配向
亡、せることか可能であることも公知である（例えばジ
ャーナル・オノ・ポリマーサイエンス（Ｊ、　Ｐｎｌｙ
ｍ、Ｓｃｉ、　＋　Ｐｏｌｙｍ、　Ｐｈｙｓ、　ｇｄ、
　）第２０巻、第９７５頁（１９Ｆ＋２））。

しかし、こＡ１らの文献に記載されている例は、（・ず
れも中低粘瓜状１声で静的状卯に保持さ第１たものに数
分間Ｃ）上べ）の長い時間にわたって磁界をかけて、モ
ノマーや高分子などの配向を制御しているものばかりで
メーる。

そこで本発明者らは、人造繊維の紡糸工程で磁界を働メ
トゼることにつき検削を重ねた結果、紡糸ＩＩ金から吐
出された溶液粘度又は溶融粘度の篩（・ポリマー流体に
、数秒以内という短時間の間、強い磁界をかけて、紡出
糸Φの分子配向を制御しうる装置を開発することに成功
し、本発明に到達した。

即ち、本へ明Ｉ寸ニ一部がＩＬ（・に対峙するようにＭ
、１曲して第４る牝性体にお（・て、該対峙部分の一方
を紡糸口金とすると共に、該対峙部分の他力に糸条通過
孔を形成せしめ、両対峙部分間で紡出糸Ｑξに対してほ
ぼ平行方向の夕；昇をかけるようにしたことを特徴とす
る紡糸装置である。

ｐ下、本発明を（７１面により説明する。

第１図は本イ■ミ明装餠の一例を示すもので）〕す、１
は紡糸バンク、主は両端部が互いに対峙するように屈曲
してなる碕ｔト体で、」方端部が紡糸口金３を桁成し、
下方端部に紡出糸条Ｙの通る糸条通過孔４が形成されて
（・る。５，５′は引取ゴデツトローラ、６は巻取装置
である。紡糸口金３には、通常の口金と同じ杆に、ポリ
マーの導入孔７とオリフィス８とを有しており、ここか
ら吐出された糸条Ｙは、引取ゴテットローラ５．５′に
より一定の紡糸速ルーで引ｔ１７ら第１、巻取装置６に
巻取もれる。

紡糸バック１は、通常のパックと同様フィルター９，９
′やＰ利１０等から構成されているが、Ｉ質は（・ずれ
も非磁件体（例えば黄銅、アルミニウノ１．　５ＵＳ−
３（１４−Ｌなど）である。

磁界は紡糸口金３を構成している僻性体ヱの上方端部と
、糸条通過孔４が形成されている磁性体ヱの下方端部の
間で発生１６が、こ第１は、ｒ磁性体２の中間部１１に
巻いたコイル１２に電源１３から電流を流すことによっ
て行なわれシ）。

第２図に、本発明装償（ｉ、−おける磁界発生部分の種
々の実施態様を示す。

才ず、紡出糸条Ｙの走１−ｊ方向と、磁性体ヱの一対の
磁極（紡糸口金３と糸条通過孔４形成部）の間で発生す
る磁界のベクトル力向（図中点線で示す）との相Ｕ関係
は、第２図（ａ）の如く中間部１１に巻（・たフィル１
２に直ｊｆｉｆｌ電ひｐ、ｌ　３から電流を流し、紡出
糸条Ｙの走行方向と同一方向の磁束線を生せしめる場合
もあり、（ｂ）の如＜　ｉ＆流電源１３′から（、）の
場合とは逆方向の′４流を流して、紡出糸条Ｙの走行方
向と反対方向の磁束線を牛せしめる場合もある。又（ｃ
）の如く交流電源１３′により、磁束線の方向を経時的
に変化させる場合もある。更に（ｄ）の如く、紡出糸条
Ｙの走行方向と磁束線の方向が４５度未酒の任意の角阪
θをな１如く傾いている場合もある。こわらはいずれも
１紡出糸徂′に対して、はぼ平行方向の磁界をかける」
という範曖に含ま素］るものである。

一方、磁性体ヱの中間部１１に巻か才するコイルは、（
ｅ）の如く複数のコイル１２．１２’、１２“に分割し
、そえ［それに別個の電汀１３ａ、１３ｂ。

１３ｃを設けることができる。又、（ｆ）の如く、分割
された複数の＝１イル１２．１２’、１２’に上第１ぞ
れ電流の方向が異なる直流璽１源１３．１３’及び交流
電源１３“を接続し各コイル１２．１２’。

１２＃に流れる電流の方向を部分的に変えることも可能
である。

次に磁場発生装置によって発生する磁界の強さについて
具体的に説明する。第３図Ｑ′よ磁性体芯型マグネット
によって発生した磁界の強さと時間との関係を示した図
である。磁場発生装置の糸条通路における磁界の強さは
、第３図（ａ）の如く尚に一定で力、つてもよ＜　、　
（ｂ）の如く時間と共に変化してもよし・。’ＨＱ　ｉ
　（ｃ）の如くステップ状或いは傾向をつけて変化して
本よい。又、第２図（ａｌ　（ｂ）　（ｃ）の如く、磁
界のベクトル方向を一定方向とする直流磁界でル・つて
もより、ｊψに磁界のベクトル方向が変化１−る交番磁
界であ−〕てもよ（・。これらは紡出糸条の分子配向を
どのように制御したいかという目的に従って、任意に選
択。

使用される。

この糸色通過孔４の形成部と紡糸口金３との間の距離は
任意で、￥るが、８．まり離わすぎると磁界の強さを保
つために大電流を流さなければならな（・。好ましくは
９０ｃｍ以下、更に好ましくは］５（−Ｉｎ以下である
。

以上の説明では、磁性体２として同じ材質の一体成型物
を用−・た例を示したが紡糸［口金３の部分、糸φ通過
孔４の形成部分、あるいは中間部１１を別々の利質の磁
性体で構成することもできる。磁性体としては、通常ニ
ッケル、コバ用１−１鉄類などが用いられ、特に紡糸口
金３の部分は鉄類が好ましく・。

本発明における磁場発生装置ては、紡出糸条にかける磁
界の舟高強さは１０キロガウス以」二でｋ）ろことか望
ましく、好ましく（よ１ケキｐガウス以上である。（７
かし、磁界怖さの最適値は紡糸するポリ７−の種類や紡
糸条件によって異プＩ　る　。

以上の説明ではｇ性体として、その一部にコイルを巻（
・た磁性体芯型マグネットの例についとかできろ。

本発明の紡糸装置ｒｅ、け、紡糸口金から吐出された糸
条を、重力の作用する方向、即ち上から下へ向って走行
させて巻取る通常の紡糸装でであ）つてもよく、又その
逆に、下に設けた紡糸口金から紡出糸条を上方へ引取る
様にした紡糸装置でホ）つてもよい。更に紡糸口金から
の紡出糸条を水平方向に走行させて引取る様にした紡糸
装置であってもさしつかえない。

本発明の紡糸共ｆ１【は、コンジュゲート紡糸。

ｆｉ＃　＠紡糸等にも適用することが出来る。又、異形
断面糸、中空断面糸等の紡糸にも適用することが出来る
。

本発明の紡糸装置においては、該磁場発生装やと共に、
他のエネルギー付加手段や繊維加工装置を組み合せて使
用することも可能である。

例えば、仙のエネルギー付加手段どして、電界発生＆ｉ
　ｆｆｉやＸ々条定走行方向垂直方間σ）他の（磁場発
生装置を用（・、本Ｂ　＋＋Ｆ１’Ｃｒ：買の磁場発生
装置−を基に併用して、４．′ｊ出糸条の分子配回の制
御をよりｇ実、有効ならしめることができる。

更に、例えば磁場発生装置の次に、インターレース船上
ノスルとか捲縮加工装置などの繊維加工子′ｉＭを種々
大、１１み合一１ｊて繊維を形成することも可能である
。。

以」−説明した如（、本発明の紡糸装置は、紡糸［１金
と、それに相対峙する磁極との間で、紡出糸条に対しで
をよぼ平行方向の磁界をかける磁場発生装置を設けたも
のであるから、容易に紡出７ｖ条の分子−配向をｆｌｉ
ｌｉ　ａｌｌすることが出来る。

【図面の簡単な説明】第１図（Ａ＄発明装■１コの一例を模式的に示す概略図
、第２図は本発明装（Ｉうに用（・られる磁場発生装置
の種々の実施態様を示すしＩ、第３図番ま本発明装置に
用（・られる蝕ζ、場発生装置における磁界の強ざと時
間との関係を示１グラフである。２　・・・　（＋（全土　（本　、　　　　　　　　　
　３　、　　幇む　糸　口　金　。４・・・糸や通過孔、　　　１２．１２’、１２“　コ
イノ［・才　２１力

Claims

【特許請求の範囲】１、　−一部がりいに対峙するように／ｉＪ１曲してな
る磁伯体にお（・て、該対峙部分の一方を紡糸口金とす
ると共に、該対峙部分の他方に糸条通過孔を形成せしめ
、両対峙部分間で紡出糸条に対してほぼ平行方向の磁界
なかけるようにしたことを特徴とする紡糸装置。２、磁（ａ：体芯型マグネットが直流磁界を発生させる
ものである特許請求の範囲第１項記載の紡糸装置。３、磁性体芯型マグネットが交番磁界を発生させるもの
である特許請求の範囲第１項記載のＬ５糸装切、。４、磁性体芯型マグネットが、１０キロガウス以上の最
大磁界強さを有するものである特許請求の範囲？Ｐ、１
項記載の紡糸装置。