JPS59604B2 - ポリエステルセンイトウノ セイゾウホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリエステル繊維トウの製造方法に関し、詳し
くは溶融紡糸に連続してステープル用ポリエステル繊維
トウを製造する新規な方法に関するものである。

従来一般に行われているポリエチレンテレフタレートで
代表される熱可塑性ポリエステルステープルの工業的製
造方法は、紡糸工程において溶融紡糸冷却された未延伸
糸を多数本集めて数千〜数万デニールのサブトウとなし
、これを多数のローラ群で誘導しながらトウ缶内に振り
落し、次いで該サブトウを多数集めて数十万〜数百万デ
ニールのトウとなし、該トウを多数の延伸ローラ群およ
び熱処理装置を備えた延伸工程で延伸熱処理し、引き続
いて機械巻縮を付与し、必要に応じて熱固定等を行つた
後、適当な長さに切断してポリエステルステープルとす
る方法であり、紡糸速度は通常８００〜１５００ｍ／ｍ
ｍ）延伸速度は８０〜２５０ｍ／ｍｉ程度が採用されて
いる。

近年、熱可塑性ポリエステルステープル製造における生
産性を向上させるために、紡糸口金孔数を多孔化したり
、温浴延伸を採用する等の試みがなされているが、紡糸
工程と延伸工程が分断している前記従来方式を採用する
以上、生産性向上には自ら限界があり、これの飛躍的向
上は望めない。また最近では連続的に紡糸し延伸する製
造方法が試みられているが、均一な熱処理が困難なこと
などによりほとんど延伸機の総デニールで２０００デニ
ール以下の糸条の場合であり、高生産性を要求されるス
テープル製造技術としては実用的ではなかつた。本発明
者等はかかる現状に鑑み、熱可塑性ポリエステルステー
プル製造における生産性を飛躍的に向上させる方法を鋭
意研究の結果、ついに溶融紡糸工程から少なくともトウ
の延伸熱処理工程までを連続化し、ポリエステル繊維ト
ウ高生産性のもとに製造する新規かつ実用的方法を見出
し本発明をなすに至つた。

即ち本発明は熱可塑性ポリエステルを溶融紡糸口金を通
して糸条の接する第１番目のローラを通過する時点の糸
条の複屈接率が少なくとも０．０２５となるように高速
度で溶融紡糸し、かくして得た糸条を連続的に互いに実
質的に重ね合わせることなく、均一な幅広く薄いトウと
なるように集束し、次いで該トウを加熱ローラ群により
熱処理または延伸熱処理し、しかる後かくして得たトウ
を最終ローラへと前進させ、該最終ローラ下方に近接し
て設けた断面が扁平矩形状のトウの両面にトウの進行方
向に沿つてほぼ平込に噴出されるエアジェット流によつ
てトウを吸引して引取る高速気流牽引装置および該装置
の下方に装着した随伴気流排出装置を通過させて引き取
ることを特徴とするポリエステル繊維トウの製造方法で
ある。

本発明において、浴融紡糸して得た糸条をローラを用い
て連続的に集束する際の、糸条の接する第１番目のロー
ラを通過する時点の糸条の速度は糸条の複屈折率が少な
くとも０．０２５となるように約２５００ｍ／Ｍｍ以上
の高速とする必要がある。

第１番目のローラを通過する際の糸条の複屈折率が０．
０２５未満の場合には引き続く延伸工程において断糸が
発生しやすく、ローラ捲き付きなどをおこして操業効率
を低下させる恐れがある。次に溶融紡糸して得た糸条を
連続的に互いに実質的に重ね合わせることなく、均一な
幅広く薄いトウとなるように集束する方法としては、各
溶融紡糸口金の中心を糸条巾相当長さずつ段階的に配置
する方法、各ローラ取付軸に各々角度差をつける方法、
糸道による方法などがあるが、各ローラ取付軸に各々角
度差をつける方法が現場レイアウトの上からも糸質的に
も最も好ましい。

加熱ローラ通過中のトウの厚みは、トウの延伸完成後の
もとで、トウ幅１ｍｍ当り１０００デニール以下、好ま
しくはトウ幅１ｍｍ当り５００デニール以下とするのが
望ましい。

トウ幅１ｍｍ当り１０００デニール以上になると、トウ
加熱のため加熱ローラ本数を増加させたり、加熱ローラ
径を大きくしてローラとトウの接触長さを大きくしたり
する必要があるばかりでなく、トウ厚み方向のトウ温度
が不均一になり、延伸時に断糸が多発したり、強伸度等
の糸質にむらを生じたりするため良質なトウが得られな
い。また加熱ローラ群のローラ温度は該ローラ群に導入
されるトウの複屈折率により最適温度が設定され、しか
もローラ群全てが同一温度とは限らない。

複屈折率０．０２５以上でトウが加熱ローラ群に導入さ
れた場合は１段延伸で糸質、操業性とも十分なものが得
られる。第１段延伸の場合のローラ群温度は１００℃〜
２２０℃の温度が適当である。またさらに好ましくは該
ローラ群でトウを延伸後に該トウを加熱状態のまま弛緩
率０〜２０％で弛緩することが望ましい。次に上記の如
く加熱ローラ群により延伸熱処理されたトウは最終ロー
ラを通過して、該最終ローラの下方に近接して設けた高
速気流牽引装置へと導入されるが、加熱ローラ群より最
終ローラに至るまでの間に、トウはつづみ型ローラ、糸
道等により集束されてトウ幅を調整され最終ローラへ導
びかれてもよい。

本発明におけるトウの最終引取速度は通常約４５００〜
７０００ｍ／Ｍｍの高速となるため、最終ローラのまわ
りには大きな随伴気流が発生し、これが該最終ローラか
ら引き離されるトウのトウ乱れや、トウのローラへの巻
き付きをひき起しやすいので、随伴気流によるトウ乱れ
、巻付きを防ぐため最終引取ローラを一対のニツプロー
ラで構成することが望ましい。

高速気流牽引装置は断面が扁平矩形状のトウの両側にト
ウの進行方向に沿つてほぼ平行に噴出されるエアジェッ
ト流によつてトウを吸引して引取る形式のものであるが
、該装置のトウ吸込部はトウの幅広く薄い形状と相似形
が望ましい。

上記の高速気流牽引装置の下方に装着される随伴気流排
出装置はトウに随伴する随伴気流を分離して、トウを引
き取る際のトウの乱れを防止するものである。

トウを引き取る方法としては、トウを金網ローラ、金網
コンベアーに捕集する方法及び衝突式機械巻縮発現装置
に導入してトウに巻縮を発現させてから捕集する方法等
がある。

巻縮かかつていないトウを捕集した場合、引続いて従来
公知の方法で機械巻縮を付与した後、トウの切断をする
が、この場合機械巻縮付与前に必要に応じて糸質調整の
ため２次的な延伸セツトを行つてもよい。本発明は以上
説明したようなポリエステル繊維トウの製造方法である
が、本発明は従米紡糸工程と延伸工程とに分断されてい
たものを連続一体化することに成功したものであり、こ
れによりポリエステルトウの延伸設備費用ならびに動力
費、人件費等の操業費用の大巾な低減が可能となり、か
つ極めて高い生産性をあげることを可能にした画期的発
明である。しかも品質的にも従来の製法によるものに比
較して強伸度等の斑の少ない良質なものが得られるもの
である。次に本発明の実施の一例を図面により説明する
。

第１図は本発明の実施の一例を概略的に示す全工程図、
第２図は本発明の糸条の集束部の一例を示す説明図、第
３図は本発明に使用して好適な高速気流牽引装置および
随伴気流排出装置の一例を示す正面図、第４図は第３図
の装置の側面図である。第１図において、紡糸口金１よ
り連続的に溶融紡出された熱可塑性ポリエステル未延伸
糸条２，７・・・・・・・・・・・・・・・は、冷却気
流Ｑにより冷却固化された後、高速で回転する第１番目
のローラ３，３′・・・・・・・・・・・・・・・を通
過して進行方向を調整してローラ４で均一な幅広く薄い
トウ５に集束される。

該集束されたトウ５は加熱ローラ群６により延伸熱処理
されて最終ローラ７の下方に近接して設けた高速気流牽
引装置８へと導びかれ、該高速気流牽引装置８から吐出
されたトウは随伴気流排出装置９を通過して金網ドラム
１０に捕集されて、該金網ドラム１０上に附着した状態
で移送されたのちケンス１１に収納される。ケンス１１
に収納されたトウは捲縮機（図示せず）により捲縮を付
与され、必要により熱固定された後切断されて、ポリエ
ステル繊維ステープルとなる。また随伴気流排出装置９
より送り出されたトウを金網ドラム１０に捕集せず、衝
突式機械巻縮発現装置に導入して、トウに巻縮を与えて
から捕集してもよい。次に紡糸された多数本の糸条２，
２″・・・・・・・・・・・・・・・をローラを用いて
連続的に互いに実質的に重ね合せることなく、均一な幅
広く薄いトウとなるように集束する実施例を第２図によ
り説明する。

第１番目のローラ３，３ζ・・・・・・・・・・・・・
・の軸芯は加熱ローラ群６およびローラ４の軸芯Ｘ−Ｘ
方向と各々θ１，θ２・・・・・・・・・・・・・・・
と角度差が段階的につけられている。糸条２，２″・・
・・・・・・・・・・・・・は各々第１番目のローラ３
，３ζ・・・・・・・・・・・・・・により方向が調整
されてローラ４上で均一な幅広く薄いトウ５に集束され
る。

次に本発明に使用して好適な高速気流牽引装置および随
伴気流排出装置の実施例を第３図および第４図により説
明する。第３図および第４図に示す高速気流牽引装置８
は軸線Ｙ−Ｙを中心として左右対称にトウ導入路形成部
材１２，１２′が配設され、その下部にエアジェット形
成部材１３，１３′がボルトで接合されると共に、それ
らの部材１２，１２′，１３，１３′の両側面に各側面
板１４，１４１がボルトで接合され、更にエアジェット
形成部材１３，１３″の下部にトウ引取路部材１５，１
５′がボルトで接合されている。トウはトウ導入口１６
より導入され、圧縮気流は流入孔１７，１７′より導入
される。最終ローラより導かれるトウの形状の断面が一
般に扁平矩形状であるので、高速気流牽引装置のスリツ
ト部１８も本図のごとく扁平矩形状とするのが好ましい
。次に随伴気流排出装置９は断面が倒立の台形状でかつ
多数個の小孔１９を傾斜状の気流分離側壁２０に設けた
筒体であり、この筒体の上縁フランジ２１は前記の高速
気流牽引装置８のトウ引取路部材１５，１５″の下端に
接合されている。該随伴気流排出装置９は高速気流牽引
装置の下部に装着しないで、若干離れた下方に取付けて
も、その随伴気流の排出作用はほぼ同じである。以上が
下実施の一例の図面による説明であるが、以下実施例を
あげて本発明を具体的に説明する。

実施例 １常法によつて製造した固有粘度０．６４（フ
エノール／テトラクロルエタン−６／４の混合溶媒中３
０℃で測定）のポリエチレンテレフタレートを孔数２０
００の紡糸口金を通して２９０℃で溶融紡出し、紡糸口
金直下で室温の冷却空気を該紡出糸条に直交して吹き当
てて冷却固化し、次いで該糸条を第１番目のローラで３
２００ｍ／Ｍｍで引き取り、進行方向を調整して集束ロ
ーラへと前進させる。

これと同様にして高速紡糸して得た糸条８本を集束ロー
ラで互いに実質的に重ね合せることなく、均一な幅広く
薄いトウとして集束して、加熱ローラ群へ前進させる。
加熱ローラ群のローラ温度は１９０℃であり、該ローラ
群のトウ延伸点以前のローラ表面速度は３２００ｍ／ｍ
ｌ！Ｔ．該トウ延伸以後のローラ表面速度は５１２０ｍ
／Ｍｍであり、トウを１．６０倍延伸した。また該延伸
後のトウは２．４万デニールであり、トウ巾は８０ｍＴ
ＩＬである。該延伸されたトウは最終ローラより第３図
に示すと同様の高速気流牽引装置および該装置の下方に
装着した随伴気流排出装置へ導びき、次いで該随伴気流
排出装置から送り出されたトウは第１図に示すと同様の
金網ドラムに捕集し、該金網ドラム上を移送して、ケン
スに収納する。次いでかくしてケンスに収納されたトウ
を３２本集めて７６．８万デニールのトウとして機械巻
縮を付与し、３．４ＣＴｆＬのカツト長にカツトした。

本例における第１番目のローラ通過直後の糸条の複屈折
率は０．０３６、最終ローラ通過直前の糸条の複屈折率
は０．１５０であり、紡糸および延伸中の断糸および各
ローラ上への単糸巻付きは皆無であり、操業性は全く申
し分なかつた。またかくして得たステープルの特性は次
のようなものであつた。強度４．７０ｙ／ｌ、強度変動
率は７％（ただし強度は綿５ｋｇの中からランダムに６
０本の単繊維をサンプリングしたものについて測定した
。強度はその平均値として算出、また強度変動率は標準
偏差を平均値で除したものを百分率で表わしたものであ
る。）伸度２８％、沸水収縮率２．５％、単糸デニール
１．５３ｄ、染着率４５％、〔染料デイスパーゾル フ
アスト スカーレツトＢ（ＩＣＩ社製品）、濃度４％０
ｗｆ、分散剤スミポンＷ（住友化学製品）１７／ｌ、浴
比１：１００、１００′Ｃで９０分染色したときの染色
原液および染色残液をアセトン：水−１：１を対象液と
して比色計で比色し、５０ｍ７７！の波長の吸光度を求
めて、下記の式より算出。

また染着斑を経時方向に綿５ｋｇ毎にサンプル各２７づ
つ、２０個連続して採取し、かくして得た各サンプルの
ＤＹＬ値の最大値と最小値の差Ｒとして算出したところ
、このＲ値は０．８２であり〔染料アマクロンブル一Ｒ
ＬＳｌ濃度３％０ｗｆ、ポリエスカ一ＤＳ２Ｏ％０Ｗｆ
１デイスパ一ＴＬｌｙ／／？、酢酸（９９％）０．５７
／ｌ、浴比１：３００１１００℃で９０分染包染色は適
宜の標準試料との同浴染を行い、染上りのサンプルにつ
いて日本電色ＫＫの型式ＮＤ−Ｋ５特色差計を用いて下
式によりＤＹＬ値を算出。

ＤＹＬ一標準試料の染着値一測定試料の染着値〕、極め
て優れた物性を有していた。

またこのステープルの紡績性を試験したところ、カード
通過性は極めて良好で、精紡機のローラ巻付きもなく優
れた紡績性を示した。比較例 １ 紡出糸条８本を各第１番目のローラで進行方向を変えて
から集束ローラで互いに重ね合せてトウ巾が２０ｍｍと
なるように集束した以外はすべて実施例１と同一条件で
紡糸一延伸して得たトウは強度４．６０７／１１強度変
動率２１．３％、伸度２９％、沸水収縮率４．５％、単
糸デニール１．５３ｄ、染着率４５％、染着斑のＲ値は
１．８５であり、商業的使用に耐え得ない物囲であつた
。

さらに本比較例においては延伸中に断糸および単糸のロ
ーラ巻付きが多発し、そのため操業をしばしば中止せざ
るを得なかつム

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施の一例を概略的に示す説明図、第
２図は本発明の糸条の集束部の一例を示す説明図、第３
図は本発明に使用して好適な高速気流牽引装置および随
伴気流排出装置の一例を示す正面図、第４図は第３図の
側面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱可塑性ポリエステルを溶融紡糸口金を通して糸条
   の接する第１番目のローラを通過する時点の糸条の複屈
   接率が少なくとも０．０２５となるような高速度で溶融
   紡糸し、かくして得た糸条を連続的に互いに実質的に重
   ね合わせることなく、均一な幅広く薄いトウとなるよう
   に集束し、次いで該トウを加熱ローラ群により熱処理ま
   たは延伸熱処理し、しかる後かくして得たトウを最終ロ
   ーラへと前進させ、該最終ローラ下方に近接して設けた
   断面が扁平矩形状のトウの両側にトウの進行方向に沿つ
   てほぼ平行に噴出されるエアジェット流によつてトウを
   吸引して引取る高速気流索引装置および該装置の下方に
   装着した随伴気流排出装置を通過させて引き取ることを
   特徴とするポリエステル繊維トウの製造方法。