JPS60126315A - 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］ 本発明は改良されたポリ１ステル繊紺の製造法に関する
ものぐある。さらに詳しくは、引取ロールを用いない、
いわゆるノーボディ方式の溶出ｉ紡糸」二枚にａ３い（
、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］ 従来からノーボディ方式の紡糸工程にインタレースノズ
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ノーボディ方
式の場合、特に次の問題点が顕在化してきた。紡糸速度
が速（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。ノーボディ方式の場合は糸速
か早くなる他に、紡糸張力が交絡時の張力となるため、
紡糸速度の高速化に伴う紡糸張力の増大が必然的に高張
力下での交絡を余儀なくされる。このため交絡はまずま
す付与されにくくなる。このため、十分な交絡を付与し
ようと、一般には、インクレースノズルによる交絡処理
の圧空を、より高圧にして圧空を糸条に噴射づ−る方法
を採用づるが、この際、交絡処理８置での毛羽の発生ヤ
単糸切れが発生する問題を引き起づ。

本発明者らはこのような問題点を解消するための溶融紡
糸方法を提案した。（特願昭５７＝９８４８９）。ずな
わら、ポリエステル系重合体を溶融紡糸し、その紡出糸
条に油剤付与装置により油剤を伺与せしめた後、引取ロ
ールを用いることなく巻取装置に巻取るに際し、前記紡
出糸条を５００Ｏｎ＋／分以上の紡糸速度で引取りなが
゛ら、前記油剤イ」与装置と巻取装置との間において実
効長１０〜５０＋ｎｍであるインタレースノズルにより
交絡処理Ｊることを特徴とづ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はると、まだ十分
に満足でき得るものではないことが判明した。

また近年行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（くる。そのためには
高速解舒性や高速飛走性（たとえばウォータージェット
ルーム［以下ＷＪＬと略す］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／ｍ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果前述の問題点の解決が十
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、水元Ｉｌｌは引取ロールを用いない、いわゆ
るノーボディ方式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
製造法を提案するものである。

［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［Ｉ−ルを用いることなく巻取装置に巻取るに際し
、油剤付与装置と巻取装置の間で、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
造法である。

以Ｆ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テレ
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
共重合体も適用することができる。

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付与が可能で糸条の高集束が達成
されることを見い出しｌ：０２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
された交絡より一層高い交絡を付与ぜしめる訳である。

（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、糸条が高速度下、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
マイグレーショーンや交絡処理装置、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っ
たり、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
で高度な交絡処理を施しても、何ら単糸切れや毛羽も発
生せず、また単糸に部分延伸すら生じないことを見い出
した。これは紡糸速度が５０００１１１／分以上になる
と吐出糸条の内部栴造が極めて緻密になり、沸騰水収縮
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太き（なるためと考えら
れる。

紡糸速度が５００Ｏｎ＋／分未満で交絡処理をＩｔＨと
、紡糸中、交絡処理装置での毛羽立ちが激しくなり、到
底、紡糸プロセスとして用いられない。紡糸速度はさら
に５５００ｍ／分以上どりるのがＪ：い。

また、紡出糸条にはインタレースノズルによる交絡処理
の前に油剤が付与されていることが必要である。油剤が
付与されｆ１上記のような交絡処理を施づと、たとえ紡
糸速度を５０００ｍ／分以上にしても、交絡処理装置で
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、巻取装置に
より律速される巻取表面速度である。

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製造装置の一例を示す概
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、高度
な交絡が付与され高集束された糸条となり、糸道ガイド
６を介し、５０００ｎ＋／分以上の紡糸速度で巻取装置
７に巻取られる。なお、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。

巻取装置（スピンドル）７、駆動モータ８は油圧シリン
ダ１０と連結され、油圧シリンダの作動により、巻取装
置７、すなわちパッケージ９自体が往復運動を行なう。

従って糸条は往復運動せず、常に実質的に同じ位置を走
行してパッケージに巻取られる。回転しているパッケー
ジ９はいかなるものとも接触せず回転される。′本発明
にＪ３いては第１図のｔ４に示す二つのインタレースノ
ズル間隔が２０Ｃ１１以上であることが好ましく、３０
ＣＩｌ１以上であることがより好ましい。というのは、
２０ＣＩ１１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、交絡イ」与が十分になされない傾向にある
ので好ましくない。なＪ３、インタレースノズル間隔ｔ
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。三つ以上のインクレ
ースノズルを用いる場合も各々のノズル間隔は上述のよ
うに設定するのが好ましい。

本発明で用いる給油Ｍｌｉｌとしては、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、油剤付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との距離ｔ１は給油装置３での均一油剤付着
効果を高めるため、インタレ／ 一スノズル５ａ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５Ｑｃｍ以上、より好ましく
シよ１１１１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。

１１は糸道、１２は圧空導入口、１３は糸掛はスリット
、１４．１４′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ｌＱｍｍ以上５Ｑｍｍ以下、より好ましくは
１５ｍｍ以上４０Ｉｌ１ｍ以下の範囲のインタレースノ
ズルを用いるのが好ましい。

なＪ３、本発明でいう実効長とは、第２図すのｔ２に示
Ｊ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、実際に圧空流が右動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１０ｍｍ未満の場合、交絡の
機会は多くなるものの、糸条は十分に絡みきれず弱い交
絡となり、そしてノズルを出た後の高張力下ζ′の走行
において交絡がほど（）てしまい、そのＩζめ低い交絡
となるので好ましくない。実効長が５Ｑｍｍを越える場
合、強い交絡を付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＄８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けもあり、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づると
ころの角度θが３°以下が好ましく、できるだけ小さい
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せねばならない。

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道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１４．１４′
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
を付与することが可能であることはよく知られているが
、糸条が接触走行す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度が５０
００ｍ／分以上とす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タ
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するためには、イ
ンクレースノズルの糸道を高純度アルミナ、酸化ジルコ
ニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などのセラミックスと
Ｊ゛ることが好ましく、糸道全内周壁をセラミックスと
することがＪ、り好ましい。

また、本発明で用いるインタレースノズルはレンタリン
グ性能を高め、かつ、圧空流の有効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
、排出溝などを設置ノないことが好ましい。通常、実効
長ヱ２の長いインタレースノズルにおいては、圧空流の
排出孔を設置ノることが交絡性能を高めるのに有効であ
るとされているが、超高速下、高張力下における交絡処
理においでは、前記したセ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＾交絡を付与するためには
、圧空流の排出孔を設け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タレースノズルは次の構成を
有づることが好ましい。

■　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する平面あるいは
該平面に到達するまＣに合流するごとく噴射孔を配置す
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おき
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
を与えることができる。

さらにまた、第２図すに示すように、糸条の圧空流によ
る弦振動の支点となるノズル萌後ガイド１４．１４′間
距離ｔ３は （実効長１２）＋　（１０〜５０　ｍｍ　）であること
が交絡性能を高める上で好ましく、（実効長、ｇ２）＋
（１５〜４０ｍｍ　）であることがより好ましい。もち
ろん、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。

また本発明においては、紡糸達磨の増大に伴って紡糸張
力が増大してくるため、紡糸張力の減少を目的として、
紡糸長（口金面から巻取装置８までの距１ｍ）を５ｍ以
下とすることが好ましく、４ｎ＋以下とすることがより
好ましい。

本発明の巻取装置とじでは、特に限定しないがスピンド
ルドライブ型の巻取装置が好ましい。

さらに、巻取中のパッケージは完全に他のものと【３Ｌ
非接触の状態で巻取るのが好ましい。

たとえスピンドルドライブ型の巻取装置であっても、パ
ッケージに接触せしめるローラベールのようなものを用
いたり、他の目的であってもパッケージと接触Ｊるロー
ラ状のものが存在りるとパツウーージをある大きさの面
圧で押えつけるため、巻かれた糸条が互に押えつけられ
、高い交絡が付与されていても、糸条が過度に重なり合
うので解舒性は悪くなる傾向にある。つまり、巻取中の
パッケージは何ら他の物体と接触させないことが好まし
い。このため、パッケージの表面速度を検知して回転数
を減少したり、あらかじめス、ビンドル回転数の減少パ
ターンを配憶させ、巻時間に応じて回転数を減少せしめ
るプログラム制御などが適用される。

さらに、スピンドルドライブ型の巻取装置を用い、ボビ
ンを装着したスピンドル自体を往復運動させてパッケー
ジ自体をトラバースじしめるスピンドルトラバース方式
と組合せるとより効果を発揮する。該方式では、糸道自
体は一定位置を走行させることができる−のである。こ
のため、パッケージの巻き位置による巻取張力変動が殆
どなく、パッケージ両端面の張力アップもなく、従って
紡糸張力（−交絡張）Ｊ）が安定し、交絡が均一であり
、かつ、はどける心配も、ないので有利である。

［発明の効果］ 以上詳しく述べたように、本発明の製造方法によれば以
下のような極め゛Ｃ良好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（−ｔ　
’４することができる。このため、パッケージからの糸
条の解舒性が良好であるばかりでなく、高次工程通過性
（たとえばＷＪＬ製織なと）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
糸のばらりもなく安定した走行糸条が得られるとともに
、交絡（＝ｊ与後に直接巻取を実施しても単糸切れや金
糸切れが発生でることがない。

■　引取り一うを用いない簡素な紡糸工程であるので、
作業性の向上、設備費の低減、保守・管理の簡素化など
の生産性向上のメリットがある。

■　さらに、スピンドル１〜ラバース方式の巻取装置と
組合せた場合、一定張力巻取が可能なため、紡糸工程中
に付与した交絡が均一であり、かつ巻取時の交絡のほど
りもなく、均−ｌづ１）武和す大れたパッケージが得ら
れる。

以下実施例によって本発明をさらに具体的に説明する。

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１　ｍ、中１０〜２０．ｃｍ、深さ２〜３　
ｃｎ＋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−バーフローす
るように弁を用いて調整する。これはポリエステル糸条
を浸漬すると、糸条に付着している油剤が水面に広がり
、次に新しい糸条を浸）負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するよ
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糸
条を解舒し、２０’ＯｍｇのＷＪ重をかけて１ｍを測長
する。この糸条を前記容器の水面に１％弛緩させて浮べ
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１ｍ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
／ｍ　）とする。

なお、交絡の度合は従来、米国特許第 ３．２９０，９３２号明ｍ書に準じた方法で檜！ｔられ
るＣ［値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Ｊ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、対金属摩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、Ｉ！！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ＣＦ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度合としＣ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３Ｉ１１の第１図に示す装置
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　ｍｌφを用い、第１表の水準Ｎ　ｏ
、　１〜３の条件で溶融紡糸および巻取を実施した。な
お、給油装置とインタレースノズル間の距離ｔ１を１１
Ｉｌ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
を用いて工１−圧空圧６に９／ｅＪ、噴射孔径０．９５
１１ＩＩＩｌφ、実効長（，５２＞２０ｍｍ、ノズル前
後ガイド長（Ｊｌ、３）４５ｍｍとした。また、糸道は
全周壁がセラミックスで構成されている。

その結果を第１表に示す。

第　１　表 ◎：優れている　○：良好　△：やや劣る　×：劣る本
発明の方法を用いた水準はＮｏ、２である。

ＮＯ３２はインクレースノズルを２個用いたものである
。その結果は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、ＷＪＬ
での製織性も優れていた。

それに対して、ＮＯ，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と比較す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
いものが得られるものの、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 ｊｌｌＪ２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、第２表の結果を得
た。

第２表 ◎：優れている　Ｑ：良好　△：やや劣る　×：劣る第
２表において、Ｎ０１４とＮ０９５はインタレースノズ
ル角度θを変更した水準、またＮｏ、４とＮｏ、６はイ
ンタレースノズル間隔を変更した水準Ｃある。水準Ｎ０
０４〜６はともに本発明を満足するものであるが、Ｎ０
０４のインクレースノズル角度θ＝３°、インタレース
ノズル間隔２０　ｃＩＩ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はインクレースノズルを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ＮＯ
３４と比較す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装置の概略図、第
２図ａは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、インクレースノズルは第２図ａの矢印
方向から見たものである。 １：紡糸口金　２＝冷却装置 ３：給油＠置　４：振動伝播止めガイド！Ｊ　ａ＋　５
１＋、　：インタレースノズル６：糸通ガイド　７：巻
取装置 ８：駆動モータ　９：パッケージ １０：油圧シリンダ　１１：糸道 １−２：圧空導入口　１３：糸掛はスリット１４．１４
’：ノズル前後ガイド Ｙ：糸条 特Ｗ１出願人　東　し　株　式　会　社第１図 第２図ａ 第２図す 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリエステル系重合体を溶融紡糸し、糸条が冷却固化し
   た後、油剤を付与せしめ、しかる後、引取ロールを用い
   ることなく巻取装置に巻取るに際し、油剤付与装置と巻
   取装置の間で、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Ｊるポリエステル繊維の製造法。