JPS60128166A - ポリアミド繊維の製造方法 - 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】 本発明は、ポリアミドを高速で直接紡糸延伸して巻取る
方法に関するものであり、さらに詳しくは、パッケージ
の表・中・内層部、端面・中央部等の巻き位置による内
部歪の差が少なく、均一でかつ均染性に優れたポリアミ
ド繊維を高速でパーン状に巻取る方法に関するものであ
る。

ポリアミドフィラメントのフラットヤーンのパッケージ
としては、パーン形状およびチーズ形状が一般的である
。

パーン形状のパッケージは紡糸巻取工程と延伸工程とを
分離した通常延伸法で得られる。この方式では内部歪が
大きく、かつ糸を案内するトラベラの回転速度が巻量に
伴って変化するため、実巻取張力が変化する。さらに、
パーン両端部と中央部とでトラバース折り返し時におけ
る実巻取張力に変化が生じる。このため、糸条の巻層別
および端面・中央部で異なった内部歪が繊維に付与され
る。その結果、織物や編物にした場合にタテすじやヨコ
ひけとなるので、欠点反の原因となりやすい。

一方、チーズ形状のパッケージは通常、高速製糸法ある
いは直接紡糸延伸法で得られる。この方法では巻取時に
高速で往復運動を行なうトラバースガイドにより、トラ
バースの両端部で実巻取張力が中央部のそれより高くな
って、糸条に大きな内部歪が生じる。

こうした内部歪を減少させるため、通常の直接紡糸延伸
法では延伸後、糸条を加熱して熱固定する方法がとられ
ている。３５００　ｍ／ｍｉｎ以下程度の巻取速度で直
接紡糸延伸法を行うのであれば、チーズ形状に巻取るこ
とは可能である。しかし、４０００　ｍ／ｍｉｎ以上の
高速巻取で得られるパッケージはポリアミド繊維独特の
内部歪の遅延的回復によってパッケージ端面がボビン軸
方向にふくれ、ついには巻取ボビンの長さ以上に糸屑の
幅が広くなって巻取不能となる。熱固定温度を高めたり
、熱処理時間を長くしたりすることで、この歪を幾分減
少することは可能であるが、逆に、操業性が悪化したり
、設備費や消費電力が増加したりするので好ましくない
。

こうした従来方法の欠点を補うべく、種々検討した結果
、本発明に到達したものである。

すなわち、本発明の目的は、パッケージ内の巻き位置に
よる内部歪差を小さくするとともに、均一で均染性の優
れた糸質とすることにより、編織物の品質および高次加
工通過性に優れたポリアミド繊維を供給することにある
。

かかる目的を達成するため、本発明は、ポリアミド系重
合体を溶融紡糸し、冷却固化せしめ、油剤を付与した後
、第１ゴデーローラ・第２ゴデーローラ間で２．５倍以
下の延伸倍率で延伸し、熱固定し、実質的な実撚を付与
することなく、ガイドトラバースしつつ４０００　ｍ／
ｌｌ１ｉｎ以上で、かつＤ／１０り以上（Ｄ＝巻取糸条
の繊度）の巻取張力で巻取機に巻取る方法において、前
記巻取機としてスピンドルドライブ型の巻取機を用い、
巻取中のパッケージは完全に他の物とは非接触であり、
かつ、前記ガイドトラバースの１−ラバース速度Ｔ（…
／ｍｉｎ　）を下記式 ％式％ Ｃｔ＝だし、■は巻取速度（ｍ／ｍｉｎ　）である。］
を満足する範囲とすることよりなる。

本発明では、４０００　ｍ／ｍｉｎ以上の高速で巻取り
、かつ、２．５倍以下の延伸倍率で延伸することが必要
である。延伸倍率が２．５倍を越えると、得られる繊維
の残留伸度が低くなり、毛羽、糸切れが多発する。延伸
後、熱固定して内部歪を緩和させるが、その結果、得ら
れる繊維の非晶部配向度（Ｆ）は０．５〜０．８となる
。非晶部配向度（Ｆ）が低過ぎる場合は、高伸度になり
すぎ、また、巻取中に膨潤するので、実用に耐えうる糸
とはならない。一方、Ｆが高過ぎる場合は、歪が大き過
ぎて、得られる編織物の均一性が不良となる。

このような糸は、巻取時に極力、歪を付与しないような
、ま１ｃ巻き位置により付与歪量に差を与えないような
巻取方法で巻上げる必要がある。

このため、巻取機としてスピンドルドライブ型の巻取機
を用い、巻取中のパッケージは完全に他の物と非接触の
状態で巻取る必要がある。

スピンドルドライブ型の巻取機であっても、例えば巻取
速度を制御するため、パッケージに接触せしめるＯ−ラ
ベールのような物を用いてはならない。他の目的であっ
てもパッケージと接触（るローラ状のものが存在すると
パッケージをある大きさの面圧で押えつけるため、巻か
れた糸が互に押えつけられ、巻取時に余分な歪を付与す
ると同時に糸条が過変に重なり合うので解舒性は悪くな
る。つまり、本発明においては巻取中のパッケージは、
何ら他の物体と接触しないことが肝要である。このため
に巻取速度をコントロールする手段としては、巻取張力
を検知して、一定張力になるようにスピンドル回転数を
巻量に応じて減少させたり、あるいは予めスピンドル回
転数の減少パターンを記憶させ、巻取量に応じて回転数
を減少せしめるプログラム制御等が適用される。

本発明は、このようなスピンドルドライブ型の巻取機を
用い、パッケージの巻径の増大に伴って巻幅を順次減少
させトラバース速度Ｔ（ｍ／１ｌｌｉｎ　）をＶ／４０
００≦Ｔ≦Ｖ／３００の間のスロードラパースで巻取る
必要がある。

ただし、ｙ　（ｍ／ｍｉｎ　）は−１取速度を示す。ト
ラバース速度ＴがＶ／３００　ｍ／ｍｉｎより速い場合
はあまりにトラバース速度が速すぎてパッケージの両端
面での巻取張力の増大や糸溜りが発生しや１く、折り返
し時の衝撃力が大きすぎて、巻取時に大きな歪が付与さ
れる。トラバース速度ＴがＶ／４０００　ｍ／ｍｉｎ未
満の場合はパッケージ表面上で、前に巻かれた糸条と次
に巻かれる糸条とのトラバースによるズレが小さく、糸
条が密接に接近しすぎる。このため、解舒時の張力変動
が大きく高次加エエ稈で問題をひきおこす。トラバース
速度は前記問題点を確実に解消するためには、トラバー
ス速度ＴをＶ／３０００≦Ｔ≦Ｖ１５００の範囲にコン
トロールすることが好ましい。

巻幅を糸の巻径の増大に伴って順次減少させることによ
り、パッケージに好ましいテーパー角を付与でき、安定
したパッケージ形態を形成することができる。

また、ボビンの巻取られる直前の糸条張力は、Ｄ／１０
（］以上（Ｄ−巻取糸条の繊痩）とする。

好ましくは、Ｄ／１０〜Ｏ，６Ｑ／ｄ　（７）範囲にす
る。Ｄ／１０（ｌ未満のような低張力の場合には、ワイ
ングーに供給するゴデーローラに糸が逆巻きしやすく、
製糸不能となりがちである。

一方、０．６　（］／ｄを上回るような高張力の場合は
、巻取糸の内部歪が大きくなり、パーン内外層差や中央
・端部差が大きくなって好ましくない。

また、巻かれる前に糸条に交絡処理を施し、糸条の集束
性を高めることが好ましい。紡糸中に交絡処理を行なう
ことにより、巻取中の単糸一本一本に異常に高い歪や応
力が付与されることを防止できる。交絡の程度としては
、フィラメントが完全に平行で存在しないようにわずか
な平行麿の乱れを生じさせるような撹乱を与える程度で
あればよい。さらに好ましくは、水上交絡数の評価で１
コ／ｍ〜７０コ／ｌ１１程度でよい。交絡処理を施す位
置は、第１ゴデーローラの前、あるいは第２ゴデーロー
ラと巻取機との問等であればよく、目的に応じて任意に
選ぶことができる。

特に、最終のゴデーローラ（第１図では第２ゴデーロー
ラ）と巻取機との間に設置する場合には、糸道が一定で
巻取張力が一定であ漬ため、交絡張力が一定となり、均
一な交絡処理を行なうことができるので好ましい。さら
に、第１ゴテ−ローラの前に設置する場合も、最終の引
取ゴデーローラの出口で糸条が交絡集束されているため
、糸離れがよく、くわえて巻取張力が常に一定であるた
め、極めて低い巻取張力でパッケージを形成することが
可能となり、好ましい。

このような本発明は、所望の特性を有するポリアミド繊
維のパッケージを得るために、２．５倍以下で延伸し、
熱固定した後４０００ｍ／ｍｉｎ以上で高速製糸した糸
条をトラバースガイドの往復運動速度を特定して巻取る
ことによりはじめて達成される。

また、紡糸巻取機として広く使用されている、駆動ロー
ラにパッケージを接触させて巻取るサーフェスドライブ
型の巻取機や、チーズ形状に巻上げる、チーズワインダ
ーも、設備的な面からみて駆動ローラをも往復運動させ
る必要があるから、本発明の適用外である。

本発明の巻取方法の一実施態様を示す第１図にそって説
明する。

第１図は紡糸巻取工程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アミド繊維Ｙは冷却
装置２により冷却固化され、給油装置３で給油され、第
１エア交絡ノズル６で交絡処理され、第１ゴデーローラ
４と加熱された第２ゴデーローラ５との間で延伸され、
第２ゴデーローラ５で熱固定される。次いで、糸条Ｙを
第２エア交絡ノズル６′でざらに交絡処理を行なって、
綾振り支点ガイド８と往復運動を行なうトラバースガイ
ド９によりトラバースされつつ巻取装置１０にてバーン
形状に、４０００１／ｍｉｎ以上の速度で巻取られる。

巻取装［１０はスピンドルドライブ型で駆動モータ１１
により単独駆動される。駆動モータ１１は巻取張力を検
出する張力検出器７と］ントロール盤１４とを介して制
御される。巻取張力が一定になるように電力制御器１２
、張力設定器１３からなるコントロール盤１４で駆動上
−夕を制御し、常に巻取速度が一定になるようにコント
ロールされる。回転しているパッケージは他のいかなる
ものとも接触せず、回転されることが必要である。

本発明におけるポリアミドとしては、例えば、ポリカブ
ラミド、ポリヘキサメチレンアジパミド、ポリへキサメ
チレンセバカミド等のアミド基１個あたりのメチレン基
の数が１０個以下のアルキレンポリアミドを主体とする
ものが好ましいが、場合によってはアルキレン基の一部
が芳香族基に代わったものでもよい。また、その性質を
本質的に変化させない範囲で他種のポリアミド形成成分
を共重合したものでもよい。また、少量の艶消剤、着色
剤、安定剤、顔料、吸湿剤、充填材、等を含んでもよい
。また、硫酸（９８％）１．０重量％溶液を溶媒とする
相対粘度が２．０〜３．５であるものが好ましい。

また、ポリアミド繊維の断面形状は丸断面や種々の異形
断面であってもよい。

本発明の直接荀糸延伸巻取方法で得られるポリアミドａ
ｍのパッケージは次の如き効果を有する。

（１）左恰≠≠キ専トラバース速度を特定範囲とするこ
とにより、良好なパッケージ形状で１１ａ＃ｌ物用原糸
として好適なポリアミド糸条を得ることができる。

（２）　巻取張力がＤ／１０！７以上であるので、第２
ゴテ−ローラへの逆巻を防止できる。

（３）非晶部配向度（Ｆ）が０．５〜０．８の範囲とな
るので、均一で均染性が高く、かつ、染色堅牢性も良好
で紅時安定性に優れており、編織物用原糸として好適で
ある。

（４）引取速度４０００　ｍ／ｗｉｎ以上であるため、
吐出生産性が高く、原糸製造コストを大幅に下げること
ができる。

以下に、実施例を挙げて説明するが、そこで用いた非晶
部配向度（Ｆ）、ストレッチテンション、および編織物
特性（トリコットタテスジの評価）は次の方法で測定し
た値である。

［非晶部配向疫（Ｆ）］ ３ｃｍ長の繊維を各単糸に分繊し、それを螢光剤Ｗｈｉ
ｔｅｘ　Ｒ，Ｐ、　０．２％ＯＷｆ水溶液中に２時間、
室温で浸漬する。その後、水洗、風乾して、日本分光工
業■ｔｆＪＦＯＭ−１型偏光螢光光度計のサンプル台に
Ｏ，５ｏ／ｄの張力をかけて、クリンプを伸ばし、貼り
つけ、非晶部分に結合した螢光剤分子から放射される螢
光の偏光角僚分布を連続的に測定する。非晶部配向度（
百）は、ｍ離軸方向の螢光偏光強度をａ、繊維軸に対し
垂直方向の螢光偏光強度をｂとしたとき、　Ｆ−１−ｂ
／ａ　によって算出され、各試料とも、３本のサンプル
についての平均値をＦとした。

［ストレッチテンション］ 第１０−ラと第２０−ラからなる一対の積極駆動型ロー
ラを設け、該ローラ間を１６０ＩＩｌ／ｌｌ１ｉｎの速
度で走行する糸条に５％の伸長を与える。同時に、第１
０−ラと第２０−ラの間に歪ゲージを設置し、糸条の応
力を測定し、この応力をストレッチテンションという。

なお、バーン内の最大ストレッチテンション差とはバー
ン内のストレッチテンションの最大値（通常バーン中層
部に存在する）と最小値（通常バーン最外層または最内
層部に存在する）との差（八Ｔ）をいう。

［巻取張力］ 東し■製回転式張力計ＦＴＲ形式ＴＴＭ−８５１を用い
、ピックアップは０−２０（＋　、０−　’１００ｇの
ものを用いた。

［トリコットタテスジの評価］ 満巻パーンを５層別にし、ランダム整経をしたのち、ト
リコットに織成した。そのトリコット織物をｘｙｌｅｎ
ｅ　ｌ”ａｓｔ　３１ｕｅ　Ｐ、　Ｏ，５％ｏｗｆ９８
°ＣＸ３０分で染色してヨコ環を目視により判定した。

実施例１ 硫酸相対粘度２．６のナイロン６チップを紡糸渇ｒ！１
２６５℃で溶融し、Ｏ，３ｍｕ）直径ノ孔２４個を有す
る紡糸口金を用い１巻取糸の繊度が７０デニールとなる
ような吐出量で溶融紡糸した。紡出後、巻取までの装置
は第１図に示すようなものを用い、トラバース速度（ト
ラバースガイドの往復運動速度）および巻取張力を変更
して巻取った。第１表にその値と、糸特性および巻取っ
た糸を用いたトリコット織物の特性を示した。

なお、延伸倍率は１．２５倍、第２ゴデ−０−ラの潤度
は１７０’　Ｃ，第１エア交絡の圧力は１ｋｏ／ｆｆｌ
、第２エア交絡の圧力は３ｋＯ１０ｆ、テーパ角は２０
°、巻取速度は５０００＋ａ／ｍｉｎとした。

また、サンプルＮｏ３における巻取をトラバース速度２
５００ｃｐｍで通常のチーズヮインダにより行なった（
サンプルＮＯ６，）。

第１表かられかるように、巻取時のトラバース速度等の
巻取条件が適正な場合は、織物の品位は良好であった。

実施例２ トラバースガイドのトラバース速度を１０＋ｅ／１ｎ１
巻取張力を１０ｇとし、巻取速度および延伸倍率を第２
表のように変更した以外は実施例１と同じ方法により行
なった。

第２表にその値と、巻取った糸を用いたトリコント織物
の特性を示した。

また、紡糸速度８００ｍ／１ｎで巻取った後、延伸倍率
３．５倍で延伸するという通常のニ工程紡糸延伸法を用
いた以外は前記と同じ方法でナイロン６延伸糸を得た（
サンプルＮ０１３）。

その結果を示す第２表かられかるように、本発明の紡糸
巻取条件を満足しない場合は、得られた織物の品位が劣
った。

実施例３ チップを硫酸相対粘度２．６のナイロン６６チップにか
え、紡糸温度を２９０℃とした以外は、実施例１と同じ
方法によりナイロン６６繊維およびトリコット織物を得
た。

その結果を第３表に示した。

次表かられかるように、ナイロン６６の場合でも、本発
明の紡糸延伸巻取条件によると得られた織物の特性が良
好であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における紡糸巻取工程の一実Ｍ態様を示
す概略図である。 １：　紡糸口金　°　２：　冷却装置 ３：　給油装置 ４：　第１ゴデーローラ ５：　第２ゴデーローラ ６．６′　：　エア交絡ノズル ７：　張力検出器　８：　振支点ガイド９：　トラバー
スガイド １０：　巻取装置　１５：　パッケージ特許出願人　東
し株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ポリアミド系重合体を溶融紡糸し、冷却固化せしめ、油
   剤を付与した後、第１ゴデーローラ・第２ゴデーローラ
   間で２．５倍以下の延伸倍率で延伸し、熱固定し、実質
   的な実撚を付与することなく、ガイドトラバースしつつ
   ４０００ｍ　／ｆｆ１ｉｎ以上で、かつ０７１００以上
   （Ｄ＝巻取糸条の繊度）の巻取張力で巻取機に巻取る方
   法において、）前記巻取機としてスピンドルドライブ型
   の巻取機を用い、巻取中のパッケージは完全に他の物と
   は非接触であり、がっ、前記ガイドトラバースのトラバ
   ース速度Ｔ　（ｍ／ｎ＋ｉｎ　）を下記式の範囲とする
   ことを特徴とするポリアミド繊維の製造方法。 Ｖ／４０００　≦Ｔ≦　Ｖ／３００ ［ただし、■は巻取速度（Ｉｌｌ／ｌ１ｉｎ　）である
   。］