JPS60128168A - ポリアミド繊維の巻取方法 - 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、ポリアミドを高速紡糸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、パーン形状およびヂ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
となったり、仮撚加工糸における力７９斑や原糸層内バ
ラツキによる染斑が発生し、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。この方法では巻取特に
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。さらに、６０００
ｍ／ｍｉｎ以上での巻取速度となると、この内部歪によ
ってパッケージフオームのぶ（れが大となり巻取不能と
なる。

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／Ｉｎ１ｎ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、４５００　ｍ／ｎ＋ｉｎ以
上の高速巻取で得られるパッケージはポリアミド綴紐独
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
層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すすることで、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。また、このように熱処理した糸は仮撚加工時の如
き後工程での熱処理が有効にきかず、捲縮特性が良好と
ならない。

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。

すなわら、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系重合体を供給することに
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
、交絡処理し、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４５００　ｍ／ｍｉｎ以上で巻取機
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おり、がっ、前記ガイドトラバース
のトラバース速度Ｔ　（ｍ／ｍｉｎ　）を下記式 ％式％ ［ただし、■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。

本発明法により得られるパッケージは、ナイロン６の場
合、非晶部配向度（Ｆ）０．３〜０．６で、γ型結晶混
在率３０％以上である糸条で形成されている。ナイロン
６６の場合は、非晶部配向度（Ｆ）０．５５〜０．７で
、密度１．１３５　ｇ／ａ＋を以上である糸条で形成さ
れている。非晶部配向度（酉が低過ぎる場合や、密度が
１．’１３５（＋／−未満の場合では、高伸度になりす
ぎて、仮撚加工における融着開始温度が低（なり、実用
に耐えない。一方、ｒが高過ぎる場合や、γ型結晶混在
率が３０％未満の場合は、仮撚加工でのセット性が悪く
、仮撚加工糸の捲縮特性が劣る。

このような糸は、巻取時に極力、歪を付与しないような
、また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伯の物と非接触の
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！Ｉｌするため、パッケージに接触せしめるロ
ー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するＯ−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度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、何ら仙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けたり、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、巻取間に応じて回
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／ｍｉｎ　）をＶ／４００
０≦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、Ｖ　（ｍ／ｍｉｎ　）は巻取速度を示す。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すく、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Ｉ！１′］−がＶ／４０００　ｍ／ｍ
ｉｎ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ょるズレが小さ
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工工程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（７）
範囲ニ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葛。

また、ボどンの巻取られる直前の糸条張力は、０．１〜
Ｏ，６Ｑ／ｄの範囲にすることが好ましい。Ｏ，１Ｑ／
ｄ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取られやすくなる。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
性を高めることが必要である。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
かな平行度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。好ましくは、水上交絡数の評価で１コ／
ｍ〜７０コ／ｍ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、最終の引取ゴデーローラ（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□張力が一定であるため、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。

このにうな本発明は、所望の特性を有するポリアミドＩ
ａ組のパッケージを得るために、４５００　Ｉｌｌ／ｆ
ｆ１ｉｎ以上で高速紡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。

これに対して、紡糸後連続してストレッチをかけた後に
巻取った糸条は、その非晶部においても高い配向性を示
プので、巻取った後の非晶部の配向緩和が大きすぎ、経
時的にパッケージに応力分布をひきおこすので、本発明
の適用外である。

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ＮＹは冷却
ａ置２により、冷却固化され、給油装置３で給油され、
エア交絡ノズル４で交絡処理され、第１ゴデーローラ５
と第２ゴデーＯ−ラ６とを巻掛けした後、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によりガ
イドトラバースされつつ巻取装置１０にてバーン形状に
、４５００　ｍ／ｎ＋ｉｎ以上の速度で巻取られる。

巻取装置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とコントロール盤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０−ル盤１４で駆動モ
ータを制御し、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、ポリへキサメチレンアジパミド、ポリへキサメ
チレンアジパミド等のアミド基１個あたりのメチレン基
の斂が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。

本発明の高速紡糸巻取方法で得られるポリアミド繊維の
パッケージは次の如き効果を有する。

（１）トラバース速度を特定範囲とすることにより、良
好なパツクージ形状で編織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）非晶部配向度
が０．３〜０．６（ナイロン６）、０．５５〜０．７（
ナイロン６６）の範囲で、かつγ型結晶混在率３０％以
上（ナイロン６）、密度１．１３５Ｍｆｆ１以上（ナイ
ロン６６）の特性を有するため、均一で均染性が高く、
かつ、染色堅牢性も良好で経時安定性に優れており、仮
撚加工用原糸として好適である。

（３）　引取速度４５００　ｍ／ｍｉｎ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ｆ＊（Ｆ）、γ型結晶混在率、密度、ストレッチ
テンション、巻取張力および加工糸特性（均染性、捲縮
堅牢度）は次の方法で測定した値である。

［非晶部配向度（Ｆ）］ ３ｃｍ長の繊維を各単糸に分繊し、それを螢光剤Ｗｈｉ
ｔｅｘ　Ｒ，Ｐ、　Ｏ，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
業曲製ＦＯＭ−１型偏光螢光光度計のサンプル台にＯ，
５Ｑ／ｄの張力をかけで、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
偏光角度分布を連続的に測定する。非晶部配向度（Ｆ）
は、繊維軸方向の螢光偏光強度をａ１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。

［γ型結晶混在率］ 試料を引き揃え、３ｃｍ長、４０ｍｇで１１１１Ｉｌ１
幅の繊維束にし、理学電気社製り、３−Ｆ型のＸ線回折
装置から発するＸ線を照射する。その際、試料を照射線
に対し垂直平面上で回転させながらカウンターてを照射
線に対づる為度で８０痕から５度までスキャンして回折
強度曲線をめ、その回折積分強度の３０度から１５度ま
でをＡ１１５度から８．５度までを８とし、Ｂ／Ａを面
積重量法によりめる。一方、沃素処理により得た完全γ
型結晶繊維と、熱処理により得た完全α型結晶繊維とを
重量混合比を変化させて混合したサンプルについてＢ／
Ａを測定し、その重量混合比ＣをＢ／△との関係を予め
グラフ化しでおき、そのグラフより前記でめたＢ／Ａに
対応するγ型結晶混在率Ｃをよみとることによりめる。

［密度］ 四塩化炭素−トルエンの混合比を連続的に変えた密度勾
配液をつ（す、密度勾配管法で測定したものである（柴
山科学器械製作所製の連続式密度測定装置使用）。

［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、該ローラ問を１６０ｍ／ｍｉｎの速度で走行
する糸条に５％の伸長を与える。同時に、第１０−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パー
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（通常パーン最外層または最内
層部に存在する）との差（ΔＴ）をいう。

［巻取張力］ 東し■性回転式張力系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。

［均染性］ 各加工糸を筒編地（針数３２０のシリンダー、１１１１
／１コース）にし、ノイゲンＳＳ　２％ｏｗｆ７０℃Ｘ
２０ｍ１ｎに７精練し、水洗後Ｐａｒａｔｉｎｅ　Ｂｌ
ａｃｋＰＲＳＯ，５％ｏｗｆ　（助剤：硫安３％ｏｗｆ
　）の染料（浴比１：５０）中に入れ、６０℃まで２０
ｍ１ｎで昇温後、そのまま３０１１１ｉｎ放置し、水洗
、風乾する。その編地の染色斑の有無を肉眼で判定する
。

○：　染色斑なし Δ：　染色斑ややあり ×：　染色斑めだつ ［捲縮堅牢度］ Ｓ−Ｚ仮撚加工糸を引き揃え、認にとり、０．１　（］
／ｄの荷重で捲縮を伸ばした後、２Ｉｌ１ｇ／ｄの張力
下で６０℃×５１０の清水処理をし、　１０　ｍｉｎで
９８℃まで昇渇し、９８℃×２０ｍ１ｎの清水処理をす
る。この総を風乾し、２０℃の水中でＯ，１ｏ／ｄの荷
重をかけ、２ｍ１ｎ後の長さｔｏを読み、直ちに２１１
Ｍｄの荷重に変え、２　ｍｉｎ後の長さｔｌを読み、次
式により算出する。

捲縮堅牢度 ＝（ｔｏ−ｔｌ）／ＪｏＸ１００　（％）実施例１ 硫酸相対粘度２．６のナイロン６チップを紡糸温度２６
５℃で溶融し、０．３＋＋ｕｅの直径の孔２４個を有す
る紡糸口金を用い、仮撚加工後の繊維の繊度が７０デニ
ールとなるような吐出」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、巻取速度
およびトラバース速度（トラバースガイドの往復運動速
度）を変更して巻取った。第１表にその値と、巻取った
糸を仮撚加工して得られた加工糸の特性を示した。

なお、エア交絡の圧力は１ｋｇ１０ｆ、テーパ角は２０
°、巻取張力は１５０とした。

仮撚加工はヒータ長１．２ｍのスピンドル仮撚加工機を
用い、スピンドル回転数５０万ｒｐｍ　。

仮撚数３５００　ｔ／ｍ　、　ｔ：−９温度１８５℃と
した。加ニオーバーフィード率は、加熱張力が８ｇとな
るように調節した。

この表かられかるように、巻取時のトラバース速度が適
正な場合は、加工糸とした後の特性が良好であった。

実施例２ 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、仮撚加工時のヒータ温度
を２３０℃とした以外は、実施例１と同じ方法によりナ
イロン６６仮撚加工糸を得た。

その結果を第２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、巻取
時のトラバース速度が適正な場合は、加工糸とした後の
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茄態様を示
す概略図である。 １：　紡糸口金　２：　冷却装請 ３：　給油装置　４：　エア交絡ノズル５：　第１ゴデ
ーローラ ６：　第２ゴデーローラ 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、交絡処理し、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４５００ｍ／ｓｉｎ
   以上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
   ドトラバースのトラバース速度Ｔ（ｉ／＋＋＋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
   の巻取方法。 Ｖ／４０００　≦丁≦　Ｖ／３００ ［ただし、■は巻取速度（Ｉｌｌ／ｗｉｎ　）　テある
   。〕