JPS60110915A - ポリエステル繊維の製造法 - 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】 ［技術分野ｊ 本発明は改良されたポリ１ステル繊維の製造法に関する
ものである。さらに詳しくは、ポリエステルの溶融紡糸
工程において、毛羽や単糸切れの発生を抑制して均一で
かつ安定した高度な糸条交絡を行ない、均一な糸条を巻
取るポリエステル繊維の製造法に関するものである。

［従来技術とその問題点］ 従来から紡糸工程にインクレースノズルを装備して圧縮
空気を糸条に噴射し、糸条に交絡を付与せしめた後に巻
取る溶融紡糸方法が提案されている。

しかし、近年の紡糸速度の高速化に伴って次の大きな２
つの問題点が顕在化してぎた。先ず、第１には、紡糸速
度が速くなるに従って紡糸工程で目標とする交絡を付与
できにくくなることである。このため、十分な交絡をイ
１与しようと、一般には、インタレースノズルによる交
絡処理の圧空を、より高圧にし−く圧空を糸条に噴射り
゛る方法を採用するが、この際、交絡処理装置での毛羽
の発生や単糸切れが発生覆る問題を引き起す。１２の問
題点は紡糸速度が速くなるにつれ、引取ロールの周囲に
発生ずる随伴気流が大きくなるため、巻取張力を高目に
しておかないと、引取ロールに糸条が逆巻きして、安定
した操業ができなくなる。しかし、このような高巻取張
力で巻取りを実施Ｊると、巻取られたパッケージの内層
部と外層部間あるいはパッケージの中央部と端面部間で
糸質の差が生じて、後工程で大きな問題となっている。

本発明者らはこのような問題点を解消するための溶Ｒ１
ＦＪ糸方法を提案した（特願昭５７−９８４３６）。す
なわち、ポリエステル系重合体を溶融紡糸し、その紡出
糸条に油剤イリ与装置により油剤を付与せしめた後、引
取ロールを介して巻取るに際し、前記紡出糸条を５００
Ｏｎ＋／分以上の紡糸速度で引取りながら、前記油剤付
与装置と引取ロールとの間において実効長１０〜５０Ｉ
ＩＩＩ１１であるインクレースノズルにより交絡処理す
ることを特徴とするポリエステルマルチフィラメントの
製造方法である。この方法によれば、毛羽、単糸切れが
少なく、かつ高度な交絡処理が可能であるが、たとえば
細デニールの品種の毛羽発生の問題や、より高い交絡が
要求される用途への展開になると、まだ十分に満足でき
得るものではないことが判明した。

また近年性なわれつつある高速整経や高速製織において
、より安定な通過性が切望されている。そのためには高
速解舒性やｔ４速飛走性（たとえばウォータージェット
ルーム［以下ＷＪＬと略づ゛］製織において−）の良好
な糸条が必要である。そして、そのような糸条の特性値
としては後述するところの水上交絡数が２０個／Ｉｌ１
以上でかつ毛羽のない糸条が必要であることが判明した
。本発明者らはさらに鋭意検討した結床前述の問題点の
解決が」−分可能な方法を見い出し本発明に至った。

［発明の目的］ すなわち、本発明はポリ１ステルの溶融紡糸工程におい
て、毛羽や単糸切れの発生を抑制して、均一でかつ安定
した高度な糸条交絡を（ｊない、均一な糸条を巻取るポ
リエステルｍ維の製造法を提案する一ｂのである。

［発明の構成］ つまり、本発明はポリエステル系重合体を溶融紡糸（）
、糸条が冷却固化した後、油剤をｆｌ与せしめ、しかる
後、引取ロール群を介して巻取るに際し、油剤付与装置
と最初の引取ロールの間で、少なくとも２個以上のイン
タレースノズルで交絡処理を施し、５０００１１１／分
以上の紡糸速度で巻取ることを特徴とするポリエステル
繊維の製造法である。

以下本発明をさらに詳細に述べる。

本発明でいうポリエステル重合体とはポリエチレンプレ
フタレート単独重合体を主たる対象とするが、ポリエチ
レンテレフタレートを８５モル％以上含むポリエステル
共重合体も適用り゛ることができる。

本発明においては、２個以上のインターレースノズルに
よる交絡処理を最初の引取ロール前で実施Ｊることが必
要である。紡糸′ａ度の増大に伴って引取ロールの周囲
に発生ずる随伴気流が大−きくなるため、安定した糸条
走行を確保し、良好な操業性を得るためには巻取張ノＪ
を高くする必要がある。このため、巻取ったパッケージ
の外層部と内層部および端面部と中央部との糸質差が発
生してしまう。この問題点を解消するためには低張力巻
取が必要であり、低張力でも安定した糸条走行を得るこ
とが重要である。

本発明者らはこの点に関し、種々検討した結果、最初の
引取ロール前で高度な交絡処理を施し、糸条を高集束化
させることによって各引取ロールへの巻付きがなく、低
張力巻取でも安定した操業性が得られることを見い出し
たのである。１°なわち、走行糸条が不安定となる大き
な要因は引取ロールの周囲に発生ずる随伴気流によって
糸条がばらけて、糸条あるいは糸条を構成する単糸が引
取ロールに巻付き易くなる点にあり、これを阻止するた
め糸条を１＠集束と１にとが大きなポイントである。

本発明において重要な点の一つはインタレースノズルを
２個以上用いることである。この方法により、従来到達
し得なかった高交絡の（＝Ｉ与が可能で糸条の高集束が
達成されることを見い出した。２個以上のノズルによる
交絡性向上のメカニズムは次のように考えられる。例え
ば、２個の場合は１個の場合に比較して交絡の機会が増
加することにより、交絡性が向上する。

さらに詳しくは、始めの交絡処理で糸条はある程度の集
束状態とされる。この状態は次の交絡処理において、エ
アーのエネルギーをさらに効率的に交絡付与に結びつけ
ることができる。

従って次の交絡処理では、始めに付与された交絡より−
ｍ＾い交絡を付与せしめる訳である。

（３個以上の場合も同じである。） さらに、交絡の機会を分離することにより圧空圧を過大
にする必要がなく単糸切れ、毛羽も抑制される傾向にあ
るのでこの点からも好ましい。しかしながら、該方法の
みでは毛羽の発生を少なくできるもののまだ十分でなく
、糸条が高速皮下、高張力下でインタレースノズル内を
走行するため、糸条の単糸間のマイグレーションや交略
処Ｉ！！挾ｉｔ、つまりインタレースノズルの糸道内壁
部分での糸条の擦過のため毛羽立つ／Ｃす、単糸が部分
的に延伸されるなどの問題が生ずる。

しかし、紡糸速度を５０００ｍ／分以上にまで超高速化
して、前述の交絡方法と組合せることにより、高張力下
で高圧な交絡処理を施しｌも、何ら単糸切れや毛羽も発
生せず、また単糸に部分延伸Ｊ°ら生しないことを見い
出した。これは紡糸速度が５０００ｍ／分以上になると
吐出糸条の内部構造が極めて緻密になり、沸胱水収縮率
で１０％以下になる程、結晶化が促進され、糸条の外部
との擦過に対するタフネスが大きくなるためと考えられ
る。

紡糸速度が５０００１１１／分未満で交絡処理を施すと
、紡糸中、交絡処理装置での毛羽立ちが激しくなり、側
底、紡糸プロレスと」ノて用いられない。紡糸速度はさ
らに５５００ｍ／分以上とするのがＪ：い。

また、紡出糸条にはインクレースノズルににる交絡処理
の前に油剤が付与されていることが必要である。油剤が
イＮＪ与されず、上記のような交絡処理を施すと、たと
え紡糸速度を５０００ｍ／分以上にしても、交絡処理Ｈ
置で単糸切れや毛羽が発生して本発明の目的は達するこ
とができない。

なお、紡糸速度とは、紡糸口金から紡出後、最初の引取
ロールにより律速される引取速度である。

また、紡出糸条は交絡処理を付与された後に引取ロール
群を介して巻取られることが必要である。これにより、
安定な低張力巻取が可能である。引取ロール群を介さな
い場合は高張力巻取となり、木兄ｌ１ＩＪの目的を達す
ることはできない。

本発明の実施形態の一例を図をもって説明する。

第１図は本発明に係る好ましいＩ＃造装釘の一例を示す
概略図である。紡糸口金１から溶融吐出されたポリエス
テル糸条Ｙは冷却装置２を通過する間に冷却固化せしめ
られ、給油装置３で所定の油剤を付与される。しかる後
インタレースノズル５ａ　５ｂの相乗効果によって、高
廉な交絡が付与され高集束された糸条となり、第１引取
ロール６、第２引取ロール７、綾振り支点ガイド８を介
し、５０００蒙／分以上の紡糸速度で巻取憬９に巻取ら
れる。なＪ′３．４はインタレースノズル５ａによる糸
条振動伝播を防ぎ、均一給油をなさしめる振動伝播止め
ガイドである。

第１図におい又は、最初の引取ロール群として第１引取
ロール６、続く引取ロール群として第２引取ロール７を
例示した。なお、第１図では第１、第２引取ロールとも
１個づつとしたが、糸条の確実な把持を目的として、各
引取ロールのどちらか、もしくは各引取ロールともそれ
ぞれ複数個のロールにすることも可能である。

本発明においては第１図のｔ４に示すインクレースノズ
ル間隔が２０ｃｍ以上であることが好ましく、３０ｃｍ
以上であることがより好ましい。というのは、２０ｃｍ
未満の場合には、各々のインタレースノズルより生ずる
交絡発生の源泉ともいえる弦振動運動が互いに干渉し合
うので、インクレースノズル個々の交絡能力が低下し、
交絡付与が十分になされない傾向にあるので好ましくな
い。なお、インタレースノズル間隔℃４は、一方のノズ
ルの糸道の長手方向の中心点より他方のノズルのそれま
での距離をいう。

本発明で用いる給油装置として【よ、従来公知のオイリ
ングローラ方式、ガイド給油方式などいずれでもよいが
、油剤イ」着の均一性を高めるためにはガイド給油方式
であることが好ましい。

また、第１図に示すように、給油装置３とインタレース
ノズル５ａとの距ｌ！ｌｌ１ｌ、１は給油装置３での均
一油剤（Ｊ［効果を高めるため、インタレースノズル５
ａによる糸条の振動伝播が給油装置３に伝わらないよう
に好ましくは５Ｑｃ＋Ｉ１以上、より好ましくは１１Ｉ
Ｉ以上離すか、あるいはまた給油装置３とインタレース
ノズル５ａとの間に糸条の振動伝播を防ぐ振動伝播止め
ガイド４を設けることが好ましい、 第２図ａは本発明で用いる好ましいインクレースノズル
の概略１１１ｉ面図、第２図すは第２図ａのＡ−Ａ’面
のｆｌＦｉ面図である。第３図は糸道に糸条を通した時
のノズルの概略図であり、ノズルは第２図ａの矢印方向
から見たものである。

１０は糸道、１１は圧空導入口、１２は糸掛Ｇノスリッ
ト、１３．１３−′　はノズル前後ガイドである。　本
発明においては、詳細には後述するところの実効長が好
ましくは１０ＩＩＩＩＩ１以上５０ＩＩＩＩ１１以下、
より好ましくは１５　ｍ’ｍ以上４０ｉ＋ｍ以下の範囲
のインクレースノズルを用いるのが好ましい。

なお、本発明でいう実！７１艮とは、第２図１）の１．
３に示す長さのことで、糸条の通過する糸道周囲が実質
的に壁面で囲まれている領域であり、かつその領域全体
において、実際に１１空流が有効に糸条に作用する糸道
に沿う長さのことである。実効長がＩＱＩＩＩ１１未満
の場合、交絡のｂ１会は多くなるものの、糸条は十分に
絡みきれり゛弱い交絡となり、そしてノズルを出た後の
高張力下での走行にａ３い゛（交絡がほどけてしまい、
そのため低い交絡となるので好ましくない。実効長が５
０．ｍｏ＋を越える場合、強訃交絡をイリ与することが
可能であるが、あまりにも交絡ピッチが長くなり好まし
くない。（単位長さ当りの交絡数は減ってしまうことを
意味する）。そして、ノズル壁面での擦過により交絡の
ほど番ノもあり、低い交絡となるので好ましくない。

インタレースノズルと糸道の関係については後述すると
ころの角度θが３°以下が好ましく、できるだ【ノ小さ
い方がよいが、各々のノズルでの糸条の弦振動運動が互
いに干渉し合わないようにじねばならない。

なお、本発明でいう角度θとは第３図に示すθで、糸道
に対してインクレースノズルの糸３負の長さ方向の中心
線の傾きをいうものである。

θが３°を越える場合、ノズル前後ガイド１３．１３で
の屈曲による擦過で、交絡が著しくほどけるので好まし
くない。

ところで、インタレースノズルにはノズルの糸道に糸条
が接触するタイプと非接触のタイプがあり、接触タイプ
のノズルの方が非接触タイプのノズルに比べて高い交絡
をイ］与Ｊることが可能であることはよく知られている
が、糸条が接触走行Ｊるため毛羽が発生し易い構造とな
っている。しかしながら、前記したように紡糸速１哀が
５０００ｍ／分以上と”りると毛羽や白粉の発生しない
糸条とすることが可能であり、本発明では接触タイプの
インクレースノズルを有効に活用することが可能である
。

毛羽や白粉の発生をより効果的に阻止ジるためには、イ
ンタレースノズルの糸道を高＠度アルミナ、酸化ジルコ
ニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などのＬラミックスと
することが好ましく、糸道全内周壁をセラミックスどヅ
ることがより好ましい。

また、本発明で用いるインタレースノズルはセンタリン
グ性能を高め、かつ、圧空流の右９）Ｊな作用を糸条に
与えるためには、糸道両端の開放端以外には圧空流の排
出孔、排出溝などを設【ノないことが好ましい。通常、
実効長ｔ２の長いインタレースノズルにおいては、圧空
流の）Ｊｌ出孔を段番ノることが交絡性能を高めるのに
イｊ効であるとされているが、超高速下、高張力下にお
ける交絡処理においては、前記したしンタリング性能お
よび圧空流の有効な作用を高め、糸条に高交絡を付与づ
るためには、圧空流の排出孔を設りないことが有効であ
ることがわかった。

また、本発明で用いるインクレースノズルは次の構成を
右することｌｆｉ好ましい。

■　糸道の内周壁は長手方向に平行で、かつ、第２図ａ
のＡ−Ａ’面に対し面対称であること。

■　複数個の噴射孔を有し、該噴射孔と対向する面は平
面であること。

■　噴射孔から噴出する圧空流が対向゛４る平面あるい
は該平面に到達するまでに合流するごとく噴射孔を配置
１−ること。

また、糸道の横断面形状は第２図ａに示す三角形の他、
四角形、五角形などの多角形、四角形の一辺を弧でａ３
きかえた形状、あるいは円弧からなる形状であることが
好ましく、このような平面を含む形状とすることにより
、糸条の一方向への連続回転を防止し、糸条に十分な開
繊を’３　：Ａることかできる。

ざらにまた、第２図すに承りように、糸条の圧空流によ
る弦振動の支点となるノズル前後ガイド１３．１３′間
距１１ｔｌ　ｓは （実効長！、ｚ　＞　＋　（１０〜５０　ｍｎ＋　）で
あることが交絡性能を高める土で好ましく、（実効長Ｊ
！／２）＋（１５〜４０ＩＩＩＩＩｌ）であることがよ
り好ましい。もちろ／υ、ノズル前後ガイドの糸道はセ
ラミックスからなることが好ましい。

また本発明では、紡糸速度の増大に伴って紡糸張力が増
大しくくるため、紡糸張力の減少を目的として、紡糸長
（口金面から第１引取ロールまでの距ｆｉ）を５Ｉｌｌ
以下とすることが好ましく、４ｍ以下とすることがより
好ましい。

［発明の効果１ 以上詳しく述べたように、本発明の製造り法によれば以
下のような極めて長釘な効果を発揮するものである。

■　毛羽や糸切れがなく安定して高度な交絡を付与する
ことができる。このため、ｌ＜ツケージからの糸条の解
舒性が良好であるに；Ｌ　ｂＸりでなく、高次工程通過
性（たとえばＷＪＬ製織など）が極めて良好である。

■　糸条に高度な交絡が付与できるため、糸条からの単
糸のばらけもなく安定した走行糸条が４ｇられるととも
に、低張力で巻取を実施しても単糸が引取ロールに逆巻
きしＣ単糸切れや金糸切れが発生することがない。

■　低張力巻取が可能なため、パッケージの内層部と外
層部との間あるいは端面部と中央部との間での糸質差の
ない均一なパッケージが得られる。

以下実施例によって本発明をさらに具体的に説明Ｊる。

なお、本発明では交絡の度合を次の測定法で得られる水
上交絡数によってめる。

く水上交絡数の測定法〉 まず、長さ１１１１１１１１１０〜２０ＣＩ＋、深さ２
〜３　ＣＩで常に新しい水が供給でき、過剰の水が排出
できる容器を用意する。次に該容器に水を一杯に張り、
常に新しい少量の水を供給して少量の水がＡ−バーフロ
ーリ゛るように弁を用いて調整する。（これはポリエス
テルマルチフィラメント糸条を浸漬Ｊ−ると、糸条にイ
ｑ＠している油剤が水面に広がり、次に新しい糸条を浸
漬したときにその糸条が開繊しにくくなることを防止す
るためである。すなわち、常に新しい水を供給して水面
に広がった油剤膜を除去Ｊるようにするためである。） 次に、本発明で得られるパッケージからポリエステルマ
ルチフィラメント糸条を解舒し、２００．１Ｈの荷重を
かけて１■を測長づる。この糸条を前記容器の水面に１
％弛緩させで浮べる。次に糸条の実質的に集束している
交絡点の数を読み取り１１１１当りの個数をめる。

前記測定を１０回繰返し、その平均値を水上交絡数（個
／Ｉｔ　）とする。

なお、交絡の縦合は従来、米国特許第 ３．２９０，９３２号明細書に準じた方法で得られるＣ
Ｆ　（ｉｆｌで示゛すのが一般的であるが、該方法は走
行糸条に金属針を刺し、金属針と巻取ロールとの間に発
生ずる糸条張力を歪ゲージにて感知し、交絡点までの開
繊長を知る方法であるため、対金属Ｉ！！擦係数の異な
る油剤を付与した糸条を同一条件で測定した場合、摩擦
係数が異なるため同程度の交絡のある糸条でも異なるＣ
Ｆ値を与えるようになってしまう不都合がある。従って
、本実施例においては、水上交絡数を交絡の縦合として
用いたのである。

実施例１ ［η］−０．６４で酸化チタンを含むポリエチレンテレ
フタレートチップを紡糸長３Ｉｌｌの第１図に示−ｔａ
置で紡糸温度２９０℃、紡糸口金の吐出孔数１８ホール
、吐出孔径０．２３　ａｍφを用い、第１表の水準Ｎ０
０１〜３の条件で溶融紡糸Ｊ５よび巻取を実施した。な
１１３、給油装置とインタレースノズル間の距離ｔ１を
１論とした。

また、インタレースノズルは第２図ａ、　ｂに示すもの
を用いてエアー圧空圧６ｋｓ／ｃｄ、噴射孔径０．９５
１１１１φ、実効長（，５２）２０１１＋１１．ノズル
前後ガイド長（ｔａ）４５＋＋＋ｍとした。また、糸道
は全周壁がセラミーツクスで開成されている。

その結果を第１表に示す。

ｍ１表 Ｏ：優れている　Ｏ：良好　△：やや劣る　×：劣る本
発明の方法を用いた水準はＮＯ１２である。

Ｎ００２はインタレースノズルを２個用いたものである
。その結果番よ糸条の走行性は良好で、水上交絡数も高
く、さらにパッケージ表面の毛羽も全く見られず、ＷＪ
Ｌでの製織性も優れていた。

それに対して、Ｎ　ｏ、　１は本発明の方法の範囲外の
方法でインタレースノズルを１個用いたものである。そ
の結果は糸条の走行性や水上交絡数は良好であったが、
パッケージ表面の毛羽が少し見られ、ＷＪＬでの製織性
をＮｏ、２と比較Ｊ゛るとやや劣っていた。

さらにまた、Ｎｏ、３は紡糸速度を本発明の範囲外の紡
糸速度を用いた方法である。その結果は水上交絡数は高
いものがｌりられるものの、インタレースノズル部分や
ガイド部分に白粉、毛羽が顕著に発生し、糸条の走行安
定性が極めて劣る。また、パッケージ表面の毛羽ＷＪＬ
製織性ともに極めて劣るものであった。さらに実用に耐
え得る糸条とはならなかった。

実施例２ 第２表の水準Ｎｏ、４〜７に示した条件以外は実施例１
と同一条件でテストを行ない、１２表の結果を得た。

第２表 Ｏ：優れている　Ｏ：良好　Δ：やや劣る　×：劣るＮ
０１４とＮ０１５はインクレースノズル角度θを変更し
ｌ〔水準、またＮｏ、４とＮＯ３６はインタレースノズ
ル間隔を変更した水準である。水準Ｎｏ、４〜６はとも
に本発明を満足づ゛るものであるが、Ｎｏ、４のインタ
レースノズル内反　θ＝３″、インタレースノズル間隔
２０　ａｍのものがより交絡数が高く、パッケージ表面
の毛羽も良好であり、さらにＷＪＬ製織性に一段と優れ
、より好ましい水準であった。

なお、ＮＯ，７はインタレースノズルを１個用いた本発
明の方法を満足しない水準である。パッケージ表面の毛
羽は良好であったが、水上交絡数やＷＪＬ製織性はＮ０
０４と比較Ｊ′るとやや劣るものであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で用いる好ましい製造Ｈｉｔの概略図、
第２図ａＳ１本発明で用いる好ましいインタレースノズ
ルの概略断面図、第２図すは第２図ａのＡ−Ａ’面の断
面図である。第３図は糸道に通した時のインタレースノ
ズルの概略図であり、インタレースノズルは第２図ａの
矢印方向から見たものである。 １：紡糸口金　２：冷２ＪＪ装置 ３：給油′ａＡ置　４：振動伝播止めガイド５ａ、５ｂ
、：インタレースノズル ６：第１引取ロール ７：第２引取１−ル ８：綾振り支点ガイド　９：巻取機 １０：糸道　１１：圧空導入ロ １２：糸１卦Ｕスリッ１〜 １３．１３′　：ノズル前後ガイド Ｙ：糸条 特許出願人　東　し　株　式　会　社 第１因

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリエステル系車合体を溶融紡糸し、糸条が冷却固化し
   た後、油剤を付与せしめ、しかる後、引取ロール群を介
   して巻取るに際し、油剤付与装置と最初の引取ロールの
   間で少なくとも２個以上のインタレースノズルで交絡処
   理を施し、５０００ｍ／分以上の紡糸速度で巻取ること
   を特徴とするポリエステル繊維の製造法。