JPS60162803A - 極細マルチフイラメントの溶融紡糸法 - 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】 本発明はポリエステルやポリアミドに代表される熱可塑
性重合体から極細マルチフィラメントを溶融紡糸する方
法に関するものである。

従来、極細糸を製造する方法としては、複数の重合体を
複合紡糸やブレンド紡糸したのち、いずれか一つの成分
を後工程で化学処理により溶解したり、あるいは物理的
に割繊することにより、極細化を図る方法が広く知られ
ている。これらの方法は、製糸段階では比較的単糸デニ
ールが太いため、工程通過性がよく、シかも後処理後の
単糸デニールは０．１デニール以下のものも可能である
等の長所を有してＣ）る。

しかしながら、前記方法では特殊で複雑な紡糸装置を必
要とすること、また後工程における化学処理時の溶剤回
収等の諸問題もあり、一般に高コストになることは避け
られない。

本発明者らは、前記したような特殊な製造方法を用いな
くても、従来の紡糸技術の延長線上にある技術で極細糸
を得ようとこれまでε１くつかの捉案をしてきた。

例えば、特開昭５５−１２８００７号公報に開示されて
いるように溶融紡糸時における種々の紡糸条件（紡糸オ
リフィスの直径、紡温、冷却条件、集束条件及び紡速等
）を規制することにより単糸デニール０．７デニール以
下の極細糸を製造する方法などがある。

前記方法は、なるほどそれなりの効果はあるが。

まだいくつかの欠点がある。例えば、これまでの方法で
は極細糸を得るために高速紡糸を採用する必要があった
ことである。

通常、熱可塑性重合体の溶融紡糸においては。

高速紡糸は生産性を向上させるという観点からは好まし
いものであるが、極細糸の場合、空気抵抗の増大に伴う
紡糸張力の急激な増大が生じる結果。

糸条の糸形成を不安定にするという欠点が新たに判明し
てきたのである。

すなわち、従来の極細糸の紡糸方法では、紡糸孔１孔当
りの吐出量を極端に少なくすることができなかったもの
で、それを補う意味で止むを得ず高速紡糸を採用してい
たのである。

このような事情から、従来の方法では引取り糸の単糸デ
ニールは０．３デニ一ル級のものが限界であり、さらに
細いマルチフィラメントを製造することはできなかった
のである。

本発明者らは、前記従来技術の欠点を解消し。

高速紡糸を採用しなくても、　１４００ｍ／分前後の通
常の紡速で引取り糸の単糸デニールが０．３デニール以
下といった極細マルチフィラメントでも安定して製造し
うる紡糸技術について鋭意検討した結果、後述するよう
な特定の紡糸口金を用いて通常の紡速で、紡糸すること
により達成されることを見出し１本発明を完成するに至
った。

すなわち２本発明は１個の誘導孔の底部に孔面積が０．
０１７ｍｍ”以下の孫オリフィスと、１孔当りの吐出量
が孫オリフィスｌ孔当りの吐出量の７〜１００倍となる
ような孔面積の親オリフィスとが各々１孔以上穿孔され
た紡糸口金を用いて熱可塑性重合体を溶融紡糸し、孫オ
リフィスからの紡出糸条を親オリフィスからの紡出糸条
と別個のパッケージに引取ることを特徴とする極細マル
チフィラメントの溶融紡糸法を要旨とするものである。

本発明において、熱可塑性重合体としてはポリエステル
やポリアミド、ポリオレフィン等があげられるが、衣料
用としてはポリエステルやポリアミドが好適に用いられ
る。

次に本発明において用いられる紡糸口金の特徴について
図面を参照しながら説明する。第１図は本発明において
用いられる紡糸口金に穿孔された紡糸孔の一例であり、
第１図（イ）はその断面拡大図を、第１図（ロ）は平面
図を示すものである。

゛実際の紡糸に用いられる紡糸口金には、第１図のよう
な紡糸孔が複数孔穿孔されていることはいうまでもない
。

図において、■は誘導孔であり、その底部の平坦部２に
親オリフィス３と孫オリフィス４とが穿孔されている。

図から明らかなように本発明では。

便宜上、孔面積の大きいオリフィスを親オリフィス、孔
面積の小さいオリフィスを孫オリフィスと呼んでいる。

第１図は、１個の誘導孔の底部に親オリフィスが１孔、
孫オリフィ、スが２孔穿孔されている紡糸口金を示すも
のである。

本発明において、孫オリフィスの孔面積は０．０１７＋
Ｉ１ｍ”以下であることが必要である。すでに述べたよ
うに本発明の目的とする極細マルチフィラメントは孫オ
リフィスからの紡出糸条に対応するが、孫オリフィスの
孔面積が０．０１７ｍｍ”よりも大きい場合５本発明の
目的とする単糸デニールが０．３デニール以下の極細糸
を得ようとすると必然的にノズルドラフトが大きくなり
、安定して紡糸できないのである。

孫オリフィスの断面形状は一般には円形が有利であり、
しかもその孔面積は小さいほど好ましいが、オリフィス
穿孔時の製作精度やオリフィスの洗浄の容易さ等を考慮
した場合、実用的には０．００２ｍｍ２程度（円形オリ
フィスの場合、直径約０．０５ｍｍに相当）が下限であ
る。

次に１本発明において誘導孔の底部に孫オリフィスに近
接して穿孔される親オリフィスの孔面積は、その１孔当
りの吐出量が、孫オリフィス１孔当りの吐出量の７〜１
００倍となるように設定する必要がある。このことは本
発明にとって非常に重要である。

本発明において孫オリフィスから紡出された糸条がどう
して切断せずに極細糸として糸形成することができるの
かについての理論的な解明は現時点ではできていないが
、これまでの実験結果によると孫オリフィスに近接して
配置している親オリフィスから紡出された糸条の熱エネ
ルギーが、孫オリフィスからの紡出糸条の糸形成段階で
の雰囲気温度の安定化に寄与し、その結果、孫オリフィ
スからの紡出糸条の急激な細化変形時の糸切れを防止し
ているものと推定できる。

そして、親オリフィスからの吐出量が孫オリフィスから
の吐出量の７倍未満の場合、前記熱エネルギーが不十分
なために雰囲気温度は低下し、孫オリフィスからの紡出
糸条が糸形成時の急激な細化変形に耐えられず切断しや
すくなるのである。

一方、親オリフィスからの吐出量が孫オリフィスからの
吐出量の１００倍を超える場合、熱エネルギーは十分に
供給され、雰囲気温度は安定化して問題ないが１両糸条
間が雰囲気のわずかな揺動において、密着してしまうな
どのトラブルが起こりやすいばかりか９両糸条間の紡糸
張力に著しい差異が生じてしまうために安定して紡糸す
るためには紡糸条件が著しく狭められるので実際的では
な（なるのである。

このように本発明においては親オリフィス１孔からの吐
出量が孫オリフィス１孔からの吐出量の７〜１００倍に
なるようにする必要があるが、その具体的方法は親オリ
フィスの孔面積を孫オリフィスよりも適宜大きくしてや
れば容易に達成できる。

この場合２両オリフィスがいずれも円形断面の場合には
、各オリフィスからの吐出量比は、いわゆるハーゲン・
ボアズイユの法則にほぼ従った圧力損失で決まるが、異
形断面の場合、一般に同一孔面積では円形断面の場合よ
りも圧力損失が大きくなり、しかも断面形状により、相
当異なってくるので、実際のオリフィスの設計にはこの
点について留意する必要がある。

次に、孫オリフィスの１孔当りの吐出量は親オリフィス
１孔当りの吐出量の１／１００〜１／７に規制する必要
があるが、その絶対量が０．０４　ｇ　／分収下である
ことが好ましい。つまり、孫オリフィスの１孔当りの吐
出量が０．０４　ｇ　／分を超える場合、孫オリフィス
の孔面積が小さいためにオリフィス出口で系油がり現象
が生じやすくなったり、あるいは親オリフィスから吐出
されるポリマーとの融着を起こしたりする結果、糸切れ
しやすくなるので好ましくないのである。さらに、この
吐出量が０．０４　ｇ　／分を超える場合１通常工業的
に採用される紡糸速度では十分細い極細糸が得られない
。

本発明において、前記両オリフィスは１個の誘導孔の底
部に穿孔されていることが必要である。

こうすることによって親オリフィスと孫オリフィスとを
比較的近接した位置に配置させることが可能になると同
時に９両オリフィス、とりわけ孫オリフィスへのポリマ
ーの持込熱量の増大に寄与するので、極細糸を得る上で
有利であるのである。

本発明において、親オリフィスと孫オリフィスとの間隔
は両オリフィスからの紡出糸条が密着しない限り近いほ
ど有利である。通常両オリフィスの最近接距離が１〜３
ＩＩＩＩ１１程度あれば、余程のことがないと密着は発
生しない。

また、１個の誘導孔に穿孔する親オリフィスの孔数と孫
オリフィスの孔数にについてはいずれも１孔以上であれ
ば特に限定はされず、製造したい製品の銘柄、生産性等
を考慮して決定すればよい。

ただ孫オリフィスが多すぎる場合、親オリフィスからの
紡出糸条の熱エネルギーが相対的に不足する可能性があ
るので、注意を要する。

本発明者らの経験によると、１個の誘導孔に穿孔される
親オリフィスは１孔、孫オリフィスは２〜６孔程度が誘
導孔自体のディメンション５両才リフイス間の距離１位
置関係のバランス等から好適である。

次に２本発明において、前記したような親オリフィスと
孫オリフィスの２種のオリフィスから紡出された糸条を
別々のパッケージに分離する方法について述べる。

すなわち３本発明では親オリフィスと孫オリフィスから
の吐出量比が７〜１００と大きいので１両オリフィスか
ら吐出される糸条は肉眼で十分見分けがつくほど繊度が
異なる。それゆえ、これらの糸条は冷却固化した後、引
取ローラに至る適当な位置でガイド等を用いて容易に分
離することができるのである。このようにして分離した
二つの糸条は当然別個のパッケージに引取られるが同一
のワイングーで捲き取る場合には、捲き寸法の関係で同
一の寸法に捲くことは極めてむつかしいので。

別個のワイングーを用いて捲き取ることが必要である。

そして二つの糸条を別々のパッケージに分離して捲き取
ることにより、極細マルチフィラメントが得られるが、
親オリフィスからの紡出糸条はそれに見合った用途に展
開すればよい。

この場合５両糸条を分離せずに一つのパッケージに一種
の異繊度混繊糸という形で捲き上げてしまうと、繊度の
みでなく、引取り糸の配向度も相当具なっているので、
同一の延伸条件や仮撚加工条件では極細糸成分が切断し
て毛羽となったり。

切断しない条件で延伸してもループが多発するなど好ま
しくない。本発明のように各糸条を別々のパッケージに
捲き上げておけば、極細糸に見合つた延伸条件での延伸
が可能となるので前記問題点は回避されるのである。

以下本発明の効果を例をあげて、さらに具体的に説明す
る。

実施例１ フェノールとテトラクロロエタンの等重量混合溶媒を用
いて２０℃で測定した極限粘度が０．６８のポリエチレ
ンテレフタレートを１個の誘導孔の底部に直径０．２５
ｍｍの親オリフィスｌ孔と直径０．１２ｍｍの孫オリフ
ィスを２孔穿孔した紡糸孔を３６孔（親オリフィスの総
数３６孔、孫オリフィスの総数７２孔）有する紡糸口金
を用いて、２９５℃の紡温下、総吐出量３０．９　ｇ　
／分、紡糸速度１４００ｍ／分で、溶融紡糸した。紡出
糸条は冷却風の吹出開始位置が紡糸口金面から５ｃｍ下
方になるよう円筒型冷却装置を用いて冷却し、紡糸口金
面から１ｍ下方の位置で親オリフィスからの紡出糸条と
孫オリフィスからの紡出糸条の二つの糸条に分離し、各
糸条を２台の捲取機を用いて別個のパッケージとして捲
き上げた。

孫オリフィスから紡出された極細マルチフィラメントは
引取り糸の単糸繊度は０．２６デニールと当初の目的を
完全に達成しており、しかもまだ引取り糸の残留伸度が
１２０％あった。そこで、これをさらに延伸倍率１．５
２倍に延伸したところ糸切れもなく延伸が可能であり、
最終製品として単糸デニール０．１７デニールの延伸糸
が得られた。

比較例１ 実施例１において、親オリフィスからの紡出糸条と孫オ
リフィスからの紡出糸条を分離せず、一つのパッケージ
に捲き上げた。引取り糸を延伸倍率１．５２倍及び３．
１０倍に延伸した。前者の場合、切断等はなかったが、
パンケージ表面にループが多発し、到底後工程へ供給す
ることはできるものではなかった。一方、後者の場合、
延伸時に極細糸成分が切断し、正常なパンケージの採取
は不可能であった。

実施例２〜４及び比較例２〜３ 実施例１において孫オリフィスの孔面積、親オリフィス
の孔面積等を適宜変更したところ、第１表記載の結果が
得られた。いずれの場合も紡糸速度は１４００ｍ／分一
定下で試験した。

第１表

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いられる紡糸口金の紡糸孔の一実施
態様で、　（イ）はその拡大断面図を（ロ）は平面図を
示す。 １−誘導孔、３−親オリフイス、４−孫オリフイス 特許出願人　日本エステル株式会社 代理人児　玉　雄　三 第１　団　（イ） 第１回＜ｏ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）１個の誘導孔の底部に孔面積が０．０１７ｍｍ”
   以下の孫オリフィスと、１孔当りの吐出量が孫オリフィ
   ス１孔当りの吐出量の７〜１００倍となるような孔面積
   の親オリフィスが各々１孔以上穿孔された紡糸口金を用
   いて熱可塑性重合体を溶融紡糸し、孫オリフィスからの
   紡出糸条を親オリフィスからの紡出糸条と別個のパラゲ
   ージに引取ることを特徴とする極細マルチフィラメント
   の溶融紡糸法。
2. （２）孫オリフィス１孔当りの吐出量が０．０４　ｇ　
   ／分収下である特許請求の範囲第１項に記載の溶融紡糸
   法。