JPS61152808A - 合成繊維の溶融紡糸方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、繊維形成性重合体を紡糸口金から加圧気体、
減圧気体、水蒸気、液体などの雰囲気中に紡出し、その
後、外部常圧雰囲気中に引取ることによって、高配向の
糸条、あるいは均一性の優れた糸条を得る熱可塑性重合
体の溶融紡糸方法および装置の改良に関する。

（従来の技術） 熱可塑性重合体を溶融し、紡糸口金から紡出しだ糸条を
冷却固化せしめた債、オイリングして一定の速度で巻取
る通常の溶融紡糸装置においては、得られる糸の均一性
が不充分であり、また配向度を高くすることが容易にで
きないなどの問題がある。

従来より、これらの問題に対し、糸条を常圧大気中とは
異なる雰囲気中に紡出し、引取ることによって改良を試
みた提案が数多くなされている。

例えば、特公昭４９−３６０４６号公報には、重合体を
、多段に構成した加圧室内に紡出せしめ、繊維を得る方
法が示されている。

また、特公昭５７−４７２８３号公報には、重合体を加
圧水蒸気を維持した紡糸筒内に紡出し、繊維を得る方法
が示されている。

更に、特公昭３８−２０１６号公報においては、溶融紡
出された糸条を、口金下に設けた液槽に通して繊維を得
る方法が示されている。

この他、特公昭５７−８２０６号公報においては、重合
体を１気圧以下に減圧された紡糸筒に導く方法が示され
ている。

（発明が解決しようとする問題点） このように、目標とする品質、繊維の種類等によって重
合体が紡出される紡糸筒内の雰囲気は、種々異なるもの
が提案されているが、いずれの場合においても、常圧大
気とは異なる雰囲気を維持するために、糸条の出口部に
おいて、流体シール機構を備える必要がある。もし、流
体シールが不充分ならば、紡糸筒内の雰囲気は常圧大気
に極めて近い条件しかとることができず、目的とする効
果は期待できない。また、紡糸筒内の状態を維持するた
めのランニングコストも大幅に増加する。

更には、糸条出口部において、流体の流れにより糸条の
撹乱が生じ易く、繊維間の糸長差、品質ムラとなり、得
られる繊維の品質が低下するなどの問題が発生する。

このため、前記特公昭４９−３６０４６号公報に記載さ
れた方法、特公昭５７−４７２８３号公報に記載された
方法、および特公昭３８−２０１６号公報に記載された
方法においては、シール手段として、棒状体の中心部分
に軸方向に貫通させた孔、もしくは多段のラビリンス孔
を用いることが示されている。

また、本発明者等は、先にこの種の流体シール機構の改
良として、円周面上にほぼ軸線に沿って細溝を設けた筒
状部材と、該筒状部材の筒内に着脱自在に嵌挿された柱
状枠とによって、糸条通路を形成する装置を提案した。

しかしながら、いずれの場合においても、シール部へ紡
出糸条を糸通しする際、紡糸筒内への加圧気体、水蒸気
、液体等の供給を停止し、外気と連通せしめて常圧状態
で糸通し操作を行なう必要がある。

一般的に、加圧気体、減圧気体、水蒸気、液体、あるい
はこれらの組み合せの雰囲気中に熱可塑性重合体を紡出
すると、常圧状態の雰囲気中に紡出した場合に比べて冷
却効果が大となるが、これらの冷却効果は上記した如く
糸通しの段階では期待できない。

したがって、通常の大気圧中を走行させて冷却させた紡
出糸条をシール部の糸条通路に通すことになるが、冷却
が不充分で固化が充分に行なわれないため、あるいは強
度の充分でない繊維が糸条通路に接触するために、単糸
切れが生じ、糸づまりや糸切れとなって、糸通し操作が
著しく困難であるという問題があった。

このような問題に対して、特公昭４３−２６３３１号公
報に記載された方法においては、予め通常大気中で糸条
が固化する位置まで冷却液槽を下げ、冷却液を満して債
、口金近くの所定位置まで戻す方法が示されているが、
冷却液槽の昇降装置が必要となるばかりでなく、冷却液
槽の上昇中に液面が振動し、紡出糸条の揺れが発生し、
紡出糸条が液槽の内壁に接触したりして、糸切れが発生
するなど充分解決されたものとは云えなかった。

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消せんとする
ものであり、次の構成を有する。

すなわち、本発明の合成繊維の溶融紡糸方法は、溶融紡
糸可能な熱可塑性重合体を、紡糸口金直下に設けられた
紡糸筒内に紡出し、冷却固化せしめた後、該紡糸筒下端
部に設けられた実質的に流体的に充分シールされた糸条
出口部より紡糸筒外に引き出すようにした合成繊維の溶
融紡糸方法において、前記糸条出口部への糸通しに際し
、該糸条出口部を走行する糸条に少量の液体を付与する
ことを特徴とするものである。

また、本発明の合成繊維の溶融紡糸装置は、溶融紡糸可
能な熱可塑性重合体の紡糸口金直下に、該口金の周囲を
取囲み、紡出された糸条の糸道に沿って延びる紡糸筒を
配置し、該紡糸筒の下端部に実質的に流体的に充分シー
ルされた糸条出口部を有し、該紡糸筒の外部に糸条の引
取手段を有する合成繊維の溶融紡糸装置において、前記
糸条出口部、もしくは前記糸条出口部の上流側に、糸条
に液体を付与する液体供給部を設けたことを特徴とする
ものである。

以下、本発明を図面に基づき更に詳しく説明する。

第１図（Ａ）は、本発明に係る溶融紡糸装置の一実施例
を示す縦断面図であり、第１図（Ｂ）は第１図のＡ−Ａ
矢視図である。。

紡糸口金１の直下に、該口金１の周囲を取囲み、紡出さ
れた糸条Ｙの糸通に沿って延びる紡糸筒２が設けられ、
該紡糸筒２の内部には、連通管３より供給孔１０を経て
加圧気体、水蒸気、または液体等が供給され、あるいは
連通管３より抽気されて減圧状態に保たれる。

紡糸筒２の下端部には、走行する糸条Ｙより僅かに大き
な断面積の糸条通過溝１３を内周面上に有する中空円筒
状部材４が、上記内周面上の糸条通過溝１３が口金１の
ほぼ中心線上になるよう偏心して装着され、フランジ５
、ボルト６によって交換自在に紡糸筒２に係止されてい
る。また、該中空円筒状部材４の筒内には、着脱自在に
円柱状枠７が嵌挿されている。

走行糸条Ｙは、前記中空円筒状部材４に設けられた糸条
通過＠１３を通されて紡糸筒２の外部に引き出され、ガ
イド部材９を経て巻取機等（図示せず）の引取手段へ導
かれる。なお、第１図において８は、円柱状枠７を中空
円筒状部材４に固定するための止めピンである。

上記中空円筒状部材４の糸条通過溝１３の入口側直上の
紡糸筒には、少量の液体を上記糸条通過溝１３の内部に
供給するための連通管１２に接続された液体吐出細孔１
５が設けられ、ポンプ（図示しない）等の液体供給手段
により連通管１２内に送られてきた液体が液体吐出細孔
１５より紡糸筒内に入り、重力および走行糸条Ｙの随伴
気流により糸条通過溝１３の内部に流入するようになっ
ている。

第２図は、第１図の溶融紡糸装置の紡糸筒下端部に設け
られた糸条出口部の拡大縦断面図である。

中・交円筒状部材４に設けられた糸条通過溝１３の入口
側の液体吐出細孔１５に至る内周面の形状は、液体吐出
細孔１５より吐出した液体が効率よく糸条通過溝１３に
流入し、糸条に付着するように上方に向って漸次径が拡
大するすり鉢状の形状とすることが好ましい。また、糸
条通過溝１３と液体吐出細孔１５との円柱状枠７の軸線
周りの位相は、液体吐出細孔１５より吐出した液体が効
率よく糸条通過溝１３に流入し、糸条に付着するように
、同位相になるより設けることが好ましい。

このことは、円筒状部材４を紡糸筒２の下端部に、ボル
ト６、フランジ５で係止する際、予め液体吐軸 ％？Ｌ１５の位相と糸条通過溝１３との位相が同位相に
なるよう調整してからボルト６を締めつけるようにすれ
ば可能である。

第３図は、第１図の溶融紡糸装置の紡糸筒下端部に設け
られた糸条出口部の他の実施例の拡大縦断面図でおる。

この例においては、糸条通過溝１３の入口側に位置する
端部がすり鉢状に形成され、該糸条通過溝のすり鉢状の
斜面に少量の液体を供給する液体吐出細孔１５が設けら
れ、紡糸筒下端部の液体導入孔１１および連通管１２と
連通して直接糸条通過溝１３内へ少量の液体の供給を可
能とするものである。従って、糸条通過溝１３の内部へ
の液体の供給がより一層効果的に行なわれる糸条通過溝
１３と液体導入孔１１の位相合せが大まかでもよい等の
利点を有する。

なお、１６および１６′は共にシール部材であり、液体
導入孔１１より供給される液体が洩れ出すのを防止する
ものである。

第４図は、第１図の溶融紡糸装置の紡糸筒下端部に設け
られた糸条出口部の他の実施例の拡大縦断面図であり、
第５図は、第４図に示す液体付与ガイドの平面図である
。

この例においては、糸条通過溝１３の入口側上方の近接
した位置に液体付与ガイド１７を設けたものでおる。

液体付与ガイド１７の糸条接触部分は、第５図に示すよ
うに上からみると、中央部に凹状の溝を有し、該溝の底
部は糸条の走行方向にみると、第４図に示すように、糸
条の入り側から出側に至る中央部において凸状に突出し
ており、そして該溝の底部である凸状部には、液体吐出
孔１５が開口せしめられている。液体付与ガイド１７は
金属製の中空ホルダ１８に固定され、該ホルダ１８の他
端部に接続されたホース（図示しない）を通って送られ
てきた液体は、中空ホルダ１８の液体導入孔１１より液
体吐出細孔１５へ入り、液体付与ガイド１７に流出して
糸条Ｙに付着する。

液体付与ガイド１７における液体吐出細孔１５の開口位
置は、第４図に示すように、該液体付与ガイドの凸状部
の頂点よりも上流側に若干ずらした位置に設けることが
好ましい。また、口金から出た最初の糸屑を処理する場
合などに、液体付与ガイド１７に糸屑が引掛って操作性
を損うことのないよう、液体付与ガイド１７を糸条Ｙの
走行通路に対して進退可動自在にしておくことが好まし
い。

第４図に示した実施例において、中空ホルダ１８は紡糸
筒２の下端部に設けられたボスに嵌挿され、パツキン２
０をフランジ２１、ボルト１って押え込むことにより、
パツキン２０の中空ホルダ側への張出しで中空ホルダの
固定を行なうと共に、中空ホルダ１７の軸方向の位置決
めをするようしている。すなわち、ボルト１９を緩めれ
ばパツキン２Ｑの張出しが減り、ホルダ１８がスライド
自在となって液体付与ガイド１７を必要位置まで引っ込
めたり、突き出したりする操作を極めて容易に行なうこ
とができる。

以上は、１糸条を溶融紡糸する装置に対するものである
が、同一の口金から紡出された糸条を複数糸条群に分け
て引取る多糸条の溶融紡糸装置の場合には、紡糸する糸
条群の各々に対応した糸条通過溝および液体吐出細孔を
設けることによって、容易に対処できることは言うまで
もない。

上記複数糸条群の場合、各糸条群に対して液体吐出細孔
を共通化することも可能である。

第６図は、２糸条の場合における糸条通過溝部の一実施
例を示す拡大縦断面図である。

第６図においては、中空円筒状部材４の円周面上に各々
の糸条Ｙ、Ｙ’　に対して糸条通過溝１３゜１３′が設
けられており、該中空円筒状部材４の口金面側に位置す
る端部には、液溜め溝２２が設けられている。該液溜め
溝２２には、連通管１２より供給された液体が液体吐出
細孔１５より供給され、オーバフローして、糸条通過溝
１３および１３′の各々の内部に流入し、糸条に付着す
る。

このようにすることによって、糸条数が増しても、紡糸
装置の大幅な変更を必要とぜず、ごく限られた部品の交
換だけで多糸条の紡糸が可能となるメリットがある。

（作用） 次に糸掛時の操作手順について述べる。

第１図において、連通管３の入口にある３方弁（図示せ
ず）にて紡糸筒２内への加圧空気、水蒸気、液体等の供
給おるいは紡糸筒２からの抽気を閉止するとともに、紡
糸筒２内部を外気と連通せしめて常圧状態とする。その
後、止めピン８を扱いて円柱状栓７を中空円筒状部材４
より扱出し、開口部を形成する。この状態で紡糸口金よ
り紡出された糸条を前記中空円筒状の開口部を通して引
き出し、吸引エジェクタなど（図示しない）で引取る。

次に、連通管１２の入口にある弁（図示しない）を開け
て少量の液体を液体導入細孔１５に導き、糸条通過溝１
３の内部に供給する。引続いて前記の吸引エジェクタで
引取っている糸条を、糸条通過溝１３の中に案内し、ガ
イド９に糸を掛けておく。この時、好ましくはガイド９
を一点鎖線の位置に移動自在にしておけば、糸条が通過
溝１３の内部に安定に存在し、また、以後の操作におい
て、ガイド９が邪魔になることもない利点を有する。

次に、円柱状栓７を中空円筒状部材４の内部に挿入し、
ピン８で係止し、前述の３方弁（図示せず）を操作して
紡糸筒２の内部に加圧気体、水蒸気、または液体の供給
おるいは紡糸筒２からの抽気を行ない、所定の紡糸雰囲
気を形成した後、前配達通管１２の入口にあるバルブ（
図示せず）を閉じて糸掛けを完了する。

本操作のポイントは１、エジェクタ等の引取手段で引取
っている糸条を糸条通過溝１３のごときガイド部材に接
触させる時点で、予め少量の液体を糸条に付着させるべ
く、連通管１２のバルブを開け、液体供給を行わしめる
点にある。この時、紡糸筒内部は、当然のことながら、
常圧大気で維持されているため、加圧気体、減圧気体、
水蒸気、液体あるいはこれらの組み合せからなる特殊雰
囲気によってもたらされる糸条の熱処理効果が期待でき
ず、ガイド部材に接触する糸条は同化が充分でない、あ
るいは強度が足りないなどの理由で容易に単糸切れが発
生し易い状態にある。

しかしながら、本発明によれば、糸条がガイド部材とな
る糸条通過溝１３に接触する以前に少量の液体に接触す
るようにしたので、液体による冷却効果と、潤滑効果で
たとえ前記特殊雰囲気が存在しなくとも、単糸切れの発
生がなく、糸掛けの操作性が際立って向上する。

更に、第１図に示したごとぎ、中空円筒状部材　゛に設
けた糸条通過溝１３にエジェクタ等で引取っている糸条
を案内する際、少量の液体を付与することにより、液体
の毛細管現象で単糸相互が引寄せられ、収束し易い状態
になるので、糸条の糸掛は操作がより一層向上する効果
も併せもつ。

液体吐出細孔１５より糸条に供給される液体の量は、糸
の繊度、紡糸速度等の紡糸条件により適宜選定される。

液体の間が極端に多いと、液体の落下量が多くなり、サ
クションガン等の引取手段に多量の液体が持ち込まれた
り、飛散したりして、操作性などに悪影響を及ぼす。通
常は、５ＣＧ／分〜１００ＣＧ／分の量が付与される。

また、紡糸機の吐出量が任意に変えられる場合は、糸掛
は時の吐出量を減少し、少量の液体付与で糸条の冷却が
できるようにしておくのもよい。

但し、吐出量を減少した場合には、糸の繊度か細くなっ
ているので、その分、単糸切れが発生し易く、液体の付
着による潤滑効果がより一層重要になってくることは云
うまでもない。

なお、液体吐出細管１５より糸条に付与される液体は水
、または通常紡糸にて使用される油剤などでもよい。ま
た、糸掛は完了侵、通常の紡糸工程に入ってからち、上
記液体吐出細管１５より液体を供給し続け、糸条への油
剤付与装置として液体連通管１２を閉じることなく、そ
のまま用いても差し支えない。

液体吐出細管１５より供給される液体は、一部気体の混
合したミスト状態でもよく、要は糸条が糸条通過溝１３
内に入る直前に液体を糸条に付与できる性質のものであ
ればよいのである。

更に、本発明において、紡糸筒２の下端部に設けられた
糸条出口部の構成は、内周面上に糸条通過溝１３を有す
る円筒状部材４と、該筒状部材の筒内に着脱自在に嵌挿
された柱状枠とで形成されるものに限定されるものでは
なく、たとえば、特公昭４９−３６０４６号公報、特公
昭５７−４７２８３号公報、あるいは特公昭３８−２０
１６号公報に記載された方法において用いられた棒状体
の中心部分に軸方向に貫通させた孔もしくは多段のラビ
リンス孔によって形成された糸条出口部であっても良い
し、特開昭５２−９９３４８号公報に記載された装置の
ごとき密封装置によって形成された糸条出口部でおって
もよい。

なお、紡糸筒２の内部に連通管３より液体を供給して特
殊雰囲気を形成する場合においては、連通管３より供給
する液体の量を少量に調節可能にし、なおかつ、このよ
うにして、供給孔１０より紡糸筒２内に供給された液体
が紡糸筒２の内壁を伝ってスムーズに糸条通過溝１３の
口金面の側に位置する端部に集るようにすれば、少量液
体の吐出細孔１５ｔ−３よび連通管１２を前記供給孔１
０および連通管３で兼ねることも可能である。

（効果） 本発明は以上説明した通りの構成を有することにより、
次のような優れた作用効果を奏する。

イ）本発明によれば、糸条がガイド部材となる糸条通過
溝に接触する以前に少量の液体に接触するようにしたの
で、液体による冷却効果と、潤滑効果でたとえ特殊雰囲
気が存在しなくとも、単糸切れの発生がなく、糸掛けの
操作性が際立って向上する。

口）紡出糸条を糸掛けする際、紡糸筒の位置を大幅に下
げたすせずに、糸掛は操作が可能となり、装置が簡単に
なる。

ハ）紡出糸の繊度、紡糸速度の紡糸条件に対し、簡単な
流量調節で対応できるので、操作が極めて簡単で、また
糸掛は後、紡糸筒の位置を変える必要もないので、操業
性が大幅に向上する。

二）糸掛は後、油剤の供給にも適用できる。

ホ）多糸条紡糸に対しても容易に対処できるので、生産
性を大幅に向上できる。

実施例 第１図に示した紡糸装置を用いて相対粘度２゜６０のナ
イロン６ポリマを溶・融紡糸した。

紡糸温度はポリマ温度で２６５°Ｃ１０金は孔径０．５
ｍｍφ、孔数１０ホール、口金外径５９ｍｍφのものを
用い、１６ｑ／分の吐出量で吐出した。

口金面から糸条通過溝までの距離は１９００ｍｍとし、
紡出糸条をサクションガンで吸引し、引取った。糸条通
過溝は幅Ｑ、３ｍｍ、深さ０．５ｍｍ１長ざ４Ｑｍｍの
スリットを内周面上に有する円筒状部材を用いた。液体
吐出細管より供給する液体は２０’Ｃの水を用い、比較
例として水を全く供給しない場合の例を第１表に掲げた
。

但し、第１表において、紡糸状況の＠、○、△、×は各
々引取の良否を示すおおよその尺度であり、Δは水流出
入、×は引取不能である。

このように本発明によれば、ごく僅かな液体付与のみで
、従来技術では不可能であった紡糸装置への糸掛は操作
を可能にすることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は、本発明に係る合成繊維の溶融紡糸装置
の一実施例を示す縦断面図でおり、第１図（Ｂ）は、第
１図（３）のＡ−Ａ矢視図である。 第２図は、第１図の溶融紡糸装置における糸条出口部の
拡大縦断面図である。第３図は、第１図における糸条出
口部の他の実施態様を示す拡大縦断面図である。第４図
は、第１図における糸条出口部の更に他の実施態様を示
す拡大縦断面図であり、第５図は、第４図に示す液体付
与ガイドの平面図である。第６図は、第１図における糸
条出口部の出口部の更に他の実施態様を示す拡大縦断面
図である。 図面の簡単な説明 １；口金　　　　　　　２：紡糸筒 ３；連通管 ４；中空円筒状部材 ５；フランジ　　　　　６；ポルト ７；：円柱状柱　　　　８弓止めピン ９；ガイド部材　　　１０；供給管 １１：流体導入孔　　　１２；連通管 １３．１３’　　：糸条通過溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融紡糸可能な熱可塑性重合体を、紡糸口金直下
   に設けられた紡糸筒内に紡出し、冷却固化せしめた後、
   該紡糸筒下端部に設けられた実質的に流体的に充分シー
   ルされた糸条出口部より紡糸筒外に引き出すようにした
   合成繊維の溶融紡糸方法において、前記糸条出口部への
   糸通しに際し、該糸条出口部を走行する糸条に少量の液
   体を付与することを特徴とする合成繊維の溶融紡糸方法
   。
2. （２）溶融紡糸可能な熱可塑性重合体の紡糸口金直下に
   、該口金の周囲を取囲み、紡出された糸条の糸道に沿っ
   て延びる紡糸筒を配置し、該紡糸筒の下端部に実質的に
   流体的に充分シールされた糸条出口部を有し、該紡糸筒
   の外部に糸条の引取手段を有する合成繊維の溶融紡糸装
   置において、前記糸条出口部、もしくは前記糸条出口部
   の上流側に、糸条に液体を付与する液体供給部を設けた
   ことを特徴とする合成繊維の溶融紡糸装置。