JPS60259610A - 混繊糸用溶融紡糸口金 - 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】 （１）産業上の利用分野 本発明は溶融紡糸可能な熱可塑性高分子物を溶融紡糸す
る口金に関する。

更に詳しくは、本発明は伸度差を有する混繊糸を安価に
製造し得る一単一の口金、低紡速で低伸度紡出糸を製造
し得る単一の口金及び高染着性の糸条を製造し得る単一
の口金に関する。

（２）　従来技術 従来から伸度差を有する紡出糸を空気交絡処理後、延伸
熱処理するか、又は延伸熱処理後交絡処理を行ない、糸
足差を有する糸条となし、表面タッチの良い織編物とす
る方法、及びこの伸度差を有する紡出糸を仮撚加工（同
時延伸仮撚加工（ＤＴＹ　）を含む）することにより、
低伸度糸条を芯部に高伸度糸条を鞘部となし、風合のよ
い織編物とすることは良く知られた技術である。

従来、伸度差を有する糸条の製造方法としては次のよう
な方法が挙げられる。

■　紡糸速度の異なる糸条な別々に紡糸し、その後、こ
れらを合糸して使用する方法；（例えば紡速ｔ５００ｍ
／分位の未隼伸糸（ＵＤＹ　）と紡速３５００＋ａ／分
位の部分配向糸（ｐｏｙ　）との金糸、延伸糸（ＦＯＹ
　）とＰＯＹの合糸、紡速５００　Ｇ　ｍ、／分位のＵ
８ＹとＦＯＹの合糸、ＵＳＹとＰＯＹの合糸等） ■　紡糸時に伸度差を付与する方法としては（ａ）　紡
糸時に一方は直延伸（ＳＤＹ）を行ない、他方は行なわ
ないものを合糸して、同時に巻取る方法 （ｂｌ　紡糸時に一方は紡糸口金を出てからある距離の
処に設けた非接触加熱ヒーターに通し、簡易延伸熱処理
を行ない低伸度化させ、他方は通常の紡糸を行ない金糸
後同時に巻取る方法 ｔｅｌ　紡糸時に一方は口金直下で非接触加熱を行ない
高伸度化させ、他方は口金直下を冷却させ低伸度化させ
合糸後同時に巻取る方法 ｔｄｌ　一方は扁平糸等の異形断面固化して冷却効果を
あげ、他方は通常の丸断面となし合糸後巻取る方法 （ｅ）　単糸繊度の大小で伸度差を付与する方法 （ｆｌ　’ｌ’ＭＦ４？１昭５８−１４９３０９号令４
［）如゛１　（・１金旧・出面に凹凸を設け・冷却効果
を付けて紡糸する方法 等が知られている。更に、これら（ａｌ〜（ｆ）の外に （ｇ）　同一ポリマーでなく同じ紡速で伸度の異なるポ
リマーを別々の紡機で紡糸し、同時に巻取る方法 等がある。

しかるに、上述した従来技術は種々の問題点を有してい
る。異紡連糸の混繊はほぼ任意のものが得られるが、同
時に巻取れない為に紡糸生産性が悪く、又、別に一工程
必要となるか或いは延伸又はＤＴＹ加工時、クリールス
タンドを別に設ける必要がある。

又、ＳＤＹ方法で製造するときには、単なる紡糸工程以
外に直延工程が必要となり、しかも任意の伸度差は得ら
れにくい。例えば伸度８０チ以上のＳＤＹは延伸斑が大
であり、従って染斑、デニール斑が大である。

又、紡糸工程中に加熱ヒーターを用いて低伸度化する方
法も、工程の複雑化、錘内へ 間の斑等に問題があり、又、口金直下の加　）熱・冷却
等を用いる場合にも、伸度差、自然延伸倍率（ＮＤＲ）
を任意に、広範囲で制御することは出来にくいし、これ
らは同−口金内で行なうには不向きである。

一方、より冷却効果を上げ５る高異形断面による低伸度
化も、伸度差を大きく出来ないし、異形という制限があ
る。又、口金面を凹凸にする方法においても伸度差は自
由に付けられない。特に低伸度化する凸部の冷却が進み
過ぎると弱糸化し、連続紡糸が出来ない。

（３）　発明の目的 （ｆって本発明の目的は以上の種々の問題点、欠点を解
消し従来より低紡速領域においても紡出糸を低伸度化で
き、その結果、はぼ任意の伸度差又はＮＤＲ差を紡出糸
条間に付与すると共に従来技術のもう−っの欠点である
低伸度側糸条の淡染化をも防止し得るという、工程の簡
単化、合理化を可能にして安定紡糸が出来る紡糸口金を
提供することにある。

（４）　発明の構成 本発明は溶融紡糸口金において口金面よりも３補以上突
出した細管を少なくとも１個以上有し、その細管先端部
に通常の紡糸孔を内蔵する紡糸口金及び該口金を用いた
溶融紡糸法である。

本発明で云う溶融紡糸の対象となるポリマーとしてはポ
リエステルツボリアミド！及びポリプロピレン等が挙げ
られるが、ポリエステルが最も好ましく用いられる。

ここで１本発明の紡糸口金を図により説明する。第１図
は通常の紡糸孔より成る紡糸口金の要部縦断面図、第２
図は本発明の紡糸孔より成る紡糸口金の要部縦断面図を
それぞれ示す。第１図に示されるように、通常の紡糸孔
はいわゆる紡糸口金板１内にポリマー導入部２及び紡糸
孔３が内含（蔵）された形をとっているのに対し、本発
明の紡糸孔（口金）は第２図に示されるように、通常紡
糸口金で云うところの、いわゆる口全面４よりも３Ｗ以
上（第２図に示すしの長さをいう）突出した細管５を有
し、その細管の先端に通祁と同様の紡糸孔部６を設けた
もので構成される。第２図において突出した細笛５の長
さくト）は３顛以上であれば特に限定されるものではな
いが、特に１０〜２０１位が好ましい。このＬが、極端
に長いと吐出量にもよるが、細ｌｌｌ５中でポリマー流
が冷えすぎて弱糸化したり、断糸が発生するので溶融温
度、口金温度、吐出量、目的とする糸条の伸度等に応じ
てＬｆｆ：選択すればよい。通常、Ｌを短かくすると高
伸度化し、長くすると低伸度化するが、Ｌｂ″−３ｍ未
満では後述する「細管効果」が低い為、通常紡糸口金か
らの紡出糸条の伸度との間に有意差がなくなり口金温度
を下げることが出来にくく、目的とする効果も少ないＯ ・１　１□１７）ｆｔ４１．−！　ｒｉｔＭｉＪヤカあ
えあ一般的には可能な限り細い方が有利であるが、実際
にはポリマー種及びその溶融粘度により異なりその「細
管効果」を得る様決めればよい。通常、ポリエステルで
は、３闘ｆ以下、特に１．５闘／前後が好ましく、細管
５の肉厚（ｔｌは冷却効果と工作上の点から０．３〜０
．５１１ＩＩ程度がよい。

紡出孔６の形状は特に限定されるものではなく、通常の
紡糸口金に用いられる形状（円形、各種異形断面形状）
であればよい。

ただ、紡出孔６付近ではポリマー流はかなり冷えている
ので、ここでも［細管効果Ｊを上げるため通常の紡出孔
よりもその長さく第２図に示す／）を長く、即ち、第２
図におけるｔｌａを通常より大きくした方が好ましく、
円形紡出孔ではｔｌｄが４〜８倍程度が採用される。

本発明の紡糸口金の態様としては、細管を有する紡出孔
を少なくとも１個以上有するものであり、孔数１個のモ
ノフィラメン　・ｉλ ト用から、複数個のマルチフィラメント用と特に限定さ
れるものではなく、又、通常紡糸孔と共に同一口金に設
けたものでもよ（）。

本発明の効果を発揮する用途の１つとして伸度差混繊糸
の製造があるが、勿論、本発明の紡糸口金及び通常口金
とから別々に紡糸して巻寧時に合糸してもよいが、同−
口金内に通常紡糸孔と本発明の細管を有、する紡糸孔を
持つ紡糸口金を使う方が最も合理的である。混繊糸の場
合、巻取時あるいはオイリング前後又は引取１−ジー間
等で空気交絡処理をしておけば後工程での取扱性向上及
び混繊状態より来る風合向上が期待される。尚、本発明
の紡糸口金を用いて混繊糸条な得るに当っては、それぞ
れの好みの伸度及び伸度差にするべく、紡速、口金温度
、細管の長さ等を変化させ設定すればよい。又、細管の
長さを一定にするのみに限定されるものでもなく、細管
長力を異なる２種以上の紡糸孔あるいはこれらと通常紡
糸孔との組み合せによる混繊糸製造も含まれるものであ
り、それらの口金への配列、起債をには特に制限はない
。

以上のようにして吐出された糸条は紡糸直延伸（ｓＤｙ
）ｔ、ても、一旦巻取ってから次工程の延伸あるいはＤ
ＴＹ加工に供してもよい。

（４）　作用 ここで、本発明の紡糸口金を用いた溶融紡糸の特徴を細
管中リポリマーの流動の点からみてみる。長い細管内に
流入したポリマー流は下流にいくにつれて、外部から冷
やされることにより緩やかな温度勾配をもって冷却され
る。この細管径が大きくなると溶融粘度は上昇の方向に
いくが、細管径が小さくなると、細管下流にいくにつれ
てポリマー流の線速度が上り、高シェアがかかるよ５に
なるので、ポリマー分子鎖が配向作用を受けながら進む
ことになり、流動粘度は低く保持された状態でポリマー
は流下する（細管現象）。これはいわゆる構造粘性の概
念に相当するものである。細管内で予備配向されたポリ
マー流はその後紡糸（Ｌ６かも紡出するわけであるが、
上述の「細管効果」というべき作用によって、ポリマー
温度は相当低いＫもかかわらず、断糸することなく紡糸
でき、しかも高シェア下での予備配向効果もあつ工曳糸
性良く紡糸可能となるものと考えられる。

従って１本発明の紡糸口金を用いると、前述の「細管効
果」の為、低温紡糸しても断糸することなく紡糸できる
特徴をもっている。

従来の口金では口金温度を下げて来ると断糸する口金温
度、即ち弱糸化口金温度又は紡糸下限温度と云われる温
度があるが、本発明の紡糸口金での紡糸は紡糸下限温度
を通常紡糸口金よりも低下できることが特１ｇ、である
。本発明の紡糸口金を用いて紡糸できる範囲内での通常
口金温度はポリマーの融点＋５°０以上であり、これは
通常ポリエステルでは２６０°０に当り、通常口金を用
いた２７５〜２８０　’Ｏの紡糸下限温度に比べ、かな
りの低温化が可能な紡糸方法であることがわかる。

従って、細管先端部（通常の口金潤度に当たる処）では
より低温化されていると考えられる。

更に細管を有する紡糸孔からの紡出糸は、通常紡糸孔か
ら紡出した糸条の同一伸度のものよりも濃染化する傾向
にあり、それは同一条件の延伸熱処理又はＤＴＹ加工し
た糸においてもその傾向があり、従って通常紡糸孔より
の高伸度糸条と細管を有する紡糸孔よりの糸条の混繊糸
はその染着差が近づき、染による改き、イラツキ感が少
なくなる特徴をも有している。この濃染化する原因は通
常紡糸においてもＵＤＹ、ＰＯＹ。

Ｕ８Ｙと紡速が上がるに従って、それらの　）延伸糸、
ＤＴＹ糸は濃染化する傾向はよく知られているが、この
傾向がより極端に現われるものと考えられる。

本発明の大きな特徴を整理すると次の如くである。従来
よりも低紡速で低伸度糸条が得られること、又、従来紡
糸技術との組合せにより、巻取速度が同一でしかも伸度
差を有する糸条を高伸度側、低伸度側の各々の単糸デニ
ール及びそれらの伸度差をほぼ任意に選定できること、
及び、低伸度側糸条の染着性を高伸度側に近づけ５る技
術手段が提供される。

通常、溶融紡糸で使用される紡糸孔形 （円形、異形断面を含む）を用いて通常よく知られてい
る如く溶融紡糸した糸条は紡速増加と共に伸度は減少す
る。又、紡出糸の単糸デニールが大になると同一紡速で
もその伸度、ＮＤＲは大となる。

その伸′度の値はおおよそ、紡速５００〜２０００　ｔ
ｕ／分位のＵＤＹと云われる範囲では５００〜２５０％
位、紡速２８００〜３５００ｗＩ／分位のｐｏｙ範囲で
は２００〜１３０％位、紡速４０００〜６０００＊／分
の実速紡糸（ＵＳＹ）範囲では１００〜５０チ位である
。

これらに対し、本発明の紡糸口金、即ち口金面より３ｗ
以上突出した細管の先端に通常紡糸孔を有する紡糸口金
から紡出することによる糸条の伸度は、ＵＤＹの紡速範
囲で５００〜１００％位迄変化させるし、ＰＯＹ紡速範
囲では２００〜６０チまで変化出来、ＵＳＹ紡速範囲で
は１００〜５０チ位迄変化させ５る。

（５）　効果 本発明の紡糸口金を用いることにより ■　通常口金より低い紡糸口金温度で紡糸可能である、
云いかえれば低温紡糸が可能である。

■　同一口金温度、同一紡速においても従来の紡出糸よ
り低伸度の紡出糸ができる。

■　従って、本発明の紡出孔と通常紡出孔を同−口金内
に併設することによって、伸度差を有する紡糸混繊糸を
容易に得ることができる。

■　本発明による紡出糸は通常紡出糸の同一伸度のもの
よりも濃染化傾向にある。

等の特徴を有しており、本発明の有用性は極めて犬なる
ものがある。

実施例１゜ 第２図に示す紡糸口金において細管５の内径１．５朋ｆ
、紡出孔６の直径９．３５ｍ１Ｉ／、長さ！１．２ｍ＋
ｍの細管を１２個有する紡糸口金の細管長りを程々変え
た紡糸口金を用いて、固有粘度■が０．６４のポリエチ
レンテレフタレートを２９５０で溶融し、通常の紡糸装
置を用〜・て溶融紡糸し、２５°０の空気中で冷却し、
油剤付与後巻取った。紡出糸の単糸デニールが約５ｄｅ
になるよ、　５’ＫＩＩ４″′″ｆｉ″１°、　Ｍ″！
・ｏ＊ａ＊・０を種々変更して紡糸した結果を表−１に
示す。

比較例として１通常口金（紡出孔径０　、２ｒｘｄ　。

長さ０．５ｍｍ、孔数１２）を用い、上記と同じポリエ
チレンテレフタレートを２９５°０で溶融し、紡糸口金
温度、紡速をかえて紡糸した結果も併せて表−ＩＫ示す
。

表−１から明らかな如く、本発明によれば、通常紡糸よ
りも相当低い口金温度で紡糸可能であり、しかも通常紡
糸よりも低伸度糸条が得られることがわかる。概して低
紡速のＵＤＹ域では通常のＰＯＹ程度の低伸度化が可能
であり、又ＰＯＹ域の紡速にすれば通常のＵＳＹ程度の
低伸度が可能であることが明確である。更に、口金温度
、細管長、紡速の組合わせによっては任意に広範囲の伸
度を有する糸条が得られることは明らかである。

実施例２゜ 固有粘度〔ツが０．６４のポリエチレンテレフタレート
を２９５°０で溶融し、通常の紡糸装置を用い、通常紡
糸孔（高伸度側）として０．２５．ｆＸｏ、５　Ｌ　Ｘ
　２４　Ｈ、細管を有する紡糸孔（低伸度側）として０
．３５　／　Ｘ　１．２　Ｌ　Ｘ　１２　Ｈの細管内径
１．５ｉ＋ｘ／の長さを種々変えたものとの同−口金内
に併設した各種口金を使い、口金温度、紡速をも変化さ
せて紡糸し、２５°０の空気中で冷却し、油剤を付与し
て巻取った。これら混繊糸の破断伸度及びその伸度差を
紡糸条件と共に表−２に示す。尚、高伸度側対低伸度側
の単糸デニールは約１　：　１．６である。

（ 通常紡糸孔よりの糸条伸度に対し、ＵＤＹ域では１７０
〜６０チ程度の伸度差が得られており、ＰＯＹ域では６
０〜３０％程度の差が得られることが表−２に示されて
いる。尚、表−２に示された各混繊糸を通常のＤＴＹ加
工し、染斑を調べた結果、表−１の４１９と２００糸条
な引揃え合糸してＤＴＹ加工したものに比べて、染斑、
イラツキ斑が大幅に改善されていた。

【図面の簡単な説明】

第１図は通常の紡糸孔より成る紡糸口金の要部縦断面図
、第２図は本発明の一態様の紡糸孔より成る紡糸口金の
要部縦断面図である。 １：紡糸口金板　；　２：導入部 ３：紡糸孔　；　４：口金内 ５：細管　；　６：紡糸孔部 Ｌ：細管長　；　ｔ：細管肉厚 ｌ：紡糸孔長　；　ｄ：紡糸孔径 以　上 第１図 竿′２−図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　溶融紡糸口金において口金面よりも３ｍ以上突
   出した細管を少なくとも１個以上有し、その細管先端部
   に通常紡糸孔を内蔵することを特徴とする紡糸口金。