JPS6144964B2

JPS6144964B2 -

Info

Publication number: JPS6144964B2
Application number: JP8249677A
Authority: JP
Inventors: Teruhiko Adachi; Hitoshi Ikeda; Shigeo Katayama
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1977-07-12
Filing date: 1977-07-12
Publication date: 1986-10-06
Also published as: JPS5418921A

Description

[Detailed description of the invention]

本発明は、ポリカプラミドを主体とするポリア
ミドを高速紡糸して単糸デニール1.5以下のマル
チフイラメントヤーンを製造する方法に関する。ポリカプラミド，ポリヘキサメチルアシパミド
等の脂肪族ポリアミドを紡糸引取速度2000ｍ／分
以上で高速紡糸して単糸デニール1.5以下の極細
フイラメントからなるポリアミドマルチフイラメ
ントヤーンを製造することは従来公知である。例
えば、特公昭48−17605号公報には、ポリカプラ
ミドを紡糸孔径0.15mmφの紡糸口金から溶融吐出
し3500ｍ／分で引取つた後５％の伸長を与えて巻
取ることにより、70デニール／68フイラメントの
マルチフイラメントヤーンを製造する例が示され
ている。しかしながら、このように高速紡糸によつて極
細フイラメントからなるマルチフイラメントヤー
ンを製造する場合は、一般に紡糸の安定性が悪く
てドリツプや断糸が生じ易く、更に、得られるマ
ルチフイラメントヤーンの糸斑が著るしいという
問題がある。本発明者らは、ポリカプラミドマルチフイラメ
ントヤーンについて前記の問題を解決すべく研究
を重ねた結果、紡糸口金からのポリマー吐出線速
度をある値以上に選定すると共に紡糸口金下の一
定区間における雰囲気温度を通常の溶融紡糸の場
合よりも高温の特定温度範囲内に調整することに
よつて、前記の問題を解決し得ることを見出し
た。本発明は、かかる知見に基づくもので、ポリカ
プラミドを主体とするポリアミドを紡糸引取速度
2000ｍ／分以上で高速紡糸して単糸デニールが
1.5以下のマルチフイラメントヤーンを製造する
方法において、ａ紡糸口金からのポリマー吐出線速度Ｓ（ｍ／
分）を構成フイラメント数Ｎ及び引取時の単糸
デニールDeに応じて、下記〔〕式Ｓ≧１／１５・Ｎ／Ｄｅ＋１６／３……〔〕を満足する範囲に選定するとともに、ｂ紡糸口金下の雰囲気温度Ｔ（℃）を紡糸口金
面からの距離Ｘ（cm）に応じて、下記式〔〕
〔〕式 0.5≦Ｘ≦３の区間 −Ｘ＋233≧Ｔ≧−2X＋224 ……〔〕３＜Ｘ≦６の区間 −５／３Ｘ＋235≧Ｔ≧−9X＋245 ……〔〕を満足する範囲に調整する、ことにより、紡糸性及び糸斑の問題を解消したも
のである。本発明でいう「ポリカプラミドを主体とするポ
リアミド」とは、ポリカプラミド（ナイロン６）
単独重合体を主たる対象とするが、その性質を本
質的に変化させない範囲で少量のヘキサメチレン
アジパミド，ヘキサメチレンテレフタラミド等の
他のアミド形成成分を共重合したコポリアミドや
少量の他種重合体を混合したブレンド体であつて
も差支えない。また、これらのポリアミドには艶
消剤，着色剤，安定剤，改質剤，充填剤等を含有
しても差支えない。ポリアミドの重合度は、ポリ
カプラミド単独重合体の場合、メタクレゾール中
35℃での極限粘度〔η〕にして0.7〜1.2程度のも
のが好ましい。本発明は、かゝるポリアミドを溶融後紡糸口金
から吐出し、冷却固化したフイラメント束を引取
ローラにて2000ｍ／分以上（好ましくは2500〜
4500ｍ／分）の速度で単糸デニールDeが1.5以下
（好ましくは0.25〜1.0）のマルチフイラメントヤ
ーンとして引取る場合に適用される。紡糸引取速
度が2000ｍ／分未満では極細フイラメントの紡糸
性が不良で、工業的な実施は不可能である。該マルチフイラメントヤーンの全デニールはそ
の用塗によつても異なるが、一般に織編物用の場
合30〜70deであり、従つて該マルチフイラメン
トヤーンの構成フイラメント数Ｎは30〜150（特
に40〜100）が適当である。このように単糸デニールDeが小さいこと及び
構成フイラメント数Ｎが多いことは、何れも紡糸
性及び糸斑を悪化させる要因となり、通常のポリ
アミドの溶融紡糸条件をそのまゝ採用したのでは
紡糸性が劣るのみならず、製品の品質も劣つたも
のとなる。本発明では、紡糸口金からのポリマー吐出線速
度Ｓ（ｍ／分）及び紡糸口金下の雰囲気温度Ｔ
（℃）を前記〔〕〔〕〔〕式で規定される特
定範囲に調整することによつてこの問題を解決し
たものである。即ち、ポリマー吐出線速度Ｓ（ｍ／分）を、Ｓ≧１／１５・Ｎ／Ｄｅ＋１６／３……〔〕（但し、Ｎはマルチフイラメントヤーンの構成
フイラメント数、Deは引取時の単糸デニール）となし、更に、紡糸口金下の雰囲気温度Ｔ（℃）
を、紡糸口金面からの距離Ｘ（cm）が0.5〜３cm
の区間では、 −Ｘ＋233≧Ｔ≧−2X＋224 ……〔〕となし、且つ前記距離Ｘ（cm）が３〜６cmの区間
では、 −５／３Ｘ＋235≧Ｔ≧−9X＋245 ……〔〕とする。本発明で言う「ポリマー吐出線速度Ｓ（ｍ／
分）」とは、紡糸口金から吐出されるポリマーの
体積速度で表わされる吐出量Ｑ（m³／分）を紡糸
孔断面積の総和Σ（m²）で除した値であり、Σは
円形紡糸孔の場合、紡糸孔径ｄ（ｍ）及び紡糸孔
数Ｈより、Σ＝π／２d²×Ｈで表わされる。また、「紡糸口金下の雰囲気温度Ｔ（℃）」と
は、紡糸口金から吐出され下方へ走行しつつある
フイラメント束の中央部に熱電対を挿入して測定
される雰囲気温度である。前記〔〕式を満足する吐出線速度Ｓの範囲
は、例えば引取時のデニールが40デニール／40フ
イラメントの場合８ｍ／分以上、40デニール／80
フイラメントの場合16ｍ／分以上となるが、この
ような吐出線速度Ｓはポリアミドの溶融紡糸にお
いて一般に採用されている範囲に比べて高目であ
る。吐出線速度Ｓを前記〔〕式を満足する範囲
にするには、マルチフイラメントヤーンの銘柄に
応じて、紡糸引取速度及び紡糸口金の孔径等を適
宜選定すれば良い。但し、吐出線速度Ｓが過大に
なると紡糸性が低下する傾向にあるため、 35≧Ｓ≧１／１５・Ｎ／Ｄｅ＋１６／３……〔′〕の範囲内に選定するのが好ましい。一方、前記〔〕〔〕式を満足する雰囲気温
度Ｔ（℃）の範囲は、ポリカプラミドの溶融紡糸
において通常に採用されている範囲に比べて高温
である。このため、本発明を実施するには、紡糸
口金下の保温を強化したり、紡糸口金下にヒート
スリーブ等を設けて雰囲気を加熱するか、あるい
は紡糸口金下にスチーム、窒素等の不活性ガスを
供給する場合はその温度や流量を調整して、雰囲
気温度を前記〔〕〔〕式を満足する範囲に調
整する必要がある。本発明に従つて、吐出線速度Ｓ及び紡糸口金下
の雰囲気温度Ｔを前記の如く調整することによつ
て、紡糸性が向上し、しかも得られるマルチフイ
ラメントヤーンの糸斑が大幅に改善される。第１〜３図は、それぞれ高速紡糸により40デニ
ール／40フイラメント、40デニール／56フイラメ
ント、40デニール／80フイラメントのポリカプラ
ミドマルチフイラメントヤーンを製造する場合に
ついて、吐出線速度Ｓ及び紡糸口金下の雰囲気温
度とマルチフイラメントヤーンの糸斑Ｕ％との関
係を示すグラフである。図中の線Ａは本発明で特
定した雰囲気温度に調整した場合を示し、線Ｂは
通常の雰囲気温度の範囲を示すもので、斜線部分
Ａが本発明で特定した雰囲気温度の範囲であり、
梨地部分Ｂはポリカプラミドの溶融紡糸において
通常に採用されている雰囲気温度の範囲である。図より明らかな如く、雰囲気温度によつて糸斑
のレベルに差があり、本発明で特定した雰囲気温
度で紡糸したものＡは通常の雰囲気温度で紡糸し
たものＢに比べ糸斑が格段に少く均一性にすぐれ
ており、また、雰囲気温度が同じ場合では、吐出
線速度Ｓの増大につれて糸斑が減少し、ある一定
速度を超えると糸斑がほゞ一定となる。ところ
で、ポリアミドマルチフイラメントヤーンにおけ
る各銘柄での糸斑（Ｕ％）と織編物の品位に直接
影響する染斑の関係については、単糸デニールが
大きいものほど染斑に対する糸斑の影響が顕著で
あり、実用上問題のない糸斑（Ｕ％）の範囲は40
デニール／40フイラメントの場合1.25％以下、40
デニール／56フイラメントの場合1.6％以下、40
デニール／80フイラメントの場合1.8％以下であ
る。従つて、充分な実用性を有する極細フイラメ
ントからなるポリアミドマルチフイラメントヤー
ンは、第１図〜３図より明らかな如く吐出線速度
又は雰囲気温度の何れか一方を調整するだけでは
製造困難で、両者をともに本発明で特定した範囲
内に調整することによつて初めて製造し得るので
ある。即ち、単糸デニールの小さいポリアミドマ
ルチフイラメントヤーンを高速紡糸する場合は、
紡糸口金から溶融吐出される直前直後のポリマー
の流動状態、固化に至るまでの細化過程が不均一
化し易いため糸斑が増大するものと考えられる
が、紡糸口金からのポリマー吐出線速度及び紡糸
口金下方0.5〜６cmの区間の雰囲気温度を前述の
如く調整することに限つて、ポリマーの流動状態
及び細化過程が均一化され、紡糸性及び糸斑が大
幅に改善されるものと考えられる。なお、紡糸口金面からの距離Ｘが６cmを超える
区間では、雰囲気温度を任意に選定することが出
来、例えば横吹紡糸筒等を設けて吐出フイラメン
ト束を積極的に冷却するようにしてもよい。冷却固化したフイラメント束はオイリングロー
ラ等により油剤を付与した後、１対のゴデツトロ
ーラ又は他の引取ローラにより所定の紡糸引取速
度で引取られ、そのままワインダーにて巻取られ
るか、あるいはインターレースを施したり、更に
1.05〜1.50倍の延伸を付与した後、ワインダーに
て巻取られ、ポリアミドマルチフイラメントヤー
ンのパツケージに形成される。以上の如き本発明によれば、良好な紡糸性にて
糸斑の極めて少ない極細フイラメントからなるポ
リアミドマルチフイラメントヤーンを製造するこ
とができ、該ポリアミドマルチフイラメントヤー
ンは織編物にすると品位のすぐれた製品となる。
なお、該マルチフイラメントヤーンはそのまま織
編物としても良いが、仮撚加工を施したり、他の
ヤーンを混繊したりして使用することも出来る。次に本発明の実施例を詳述する。例中に示す糸
斑の数値はイブネステスターにより測定したＵ％
である。実施例〔η〕1.0のポリカプラミドを265℃の紡糸温度
下に、通常の溶融紡糸装置を用いて第１〜３表に
示す条件で溶融紡糸した。この際、紡糸筒ヘツド
部のヒータ温度、紡糸口金下に供給するシール用
スチームの温度及び流量、モノマー排気吸引量等
を調整して、紡糸口金面より0.5cm下方乃至６cm
下方の区間を第４図の斜線部分Ａ又は梨地部分Ｂ
に示す範囲内に調整した。それぞれの場合における紡糸性は〇…良好、△
…やや不良、×…不良で判定し、また糸斑はＵ％
で評価し、第１〜３表に示す。なお、各表中のＳ
は吐出線速度、雰囲気条件（Ａ又はＢ）は第４図
の斜線部分Ａ又は梨地部分Ｂであらわされる条件
である。 The present invention relates to a method for producing a multifilament yarn having a single denier of 1.5 or less by spinning polyamide mainly composed of polycapramide at high speed. It is conventionally known to produce a polyamide multifilament yarn consisting of ultrafine filaments with a single denier of 1.5 or less by spinning an aliphatic polyamide such as polycapramide or polyhexamethylacipamide at a high speed of 2000 m/min or more. For example, in Japanese Patent Publication No. 48-17605, polycapramide is melted and discharged from a spinneret with a spinning hole diameter of 0.15 mmφ, taken off at 3500 m/min, and then rolled up with 5% elongation to produce a 70 denier/68 filament. An example of producing a multifilament yarn is shown. However, when producing multifilament yarn made of ultra-fine filaments by high-speed spinning, the spinning stability is generally poor and drips and yarn breakage are likely to occur, and furthermore, the resulting multifilament yarn has significant unevenness. There is a problem with the brightness. As a result of repeated research to solve the above-mentioned problems regarding polycapramide multifilament yarn, the inventors of the present invention have determined that the linear velocity of the polymer discharged from the spinneret is selected to be above a certain value, and that the atmosphere in a certain section under the spinneret is It has been found that the above problems can be solved by adjusting the temperature within a certain temperature range that is higher than that in conventional melt spinning. The present invention is based on this knowledge, and the present invention is based on this knowledge, and it is possible to spin a polyamide mainly composed of polycapramide at a high spinning take-off speed.
Single yarn denier achieved by high-speed spinning at over 2000m/min.
In the method for producing a multifilament yarn of 1.5 or less, a polymer discharge linear velocity S (m/m/
(min) is selected within a range that satisfies the following formula (S≧1/15・N/De+16/3...[]) according to the number of filaments N and the single yarn denier De at the time of take-up, and b) the spinneret. The lower atmospheric temperature T (℃) is calculated according to the distance X (cm) from the spinneret surface using the following formula []
[] Range of formula 0.5≦X≦3 -X+233≧T≧-2X+224 ... [] Range of 3<X≦6 -5/3X+235≧T≧-9X+245 ... [] Adjust to a range that satisfies This solves the problems of spinnability and yarn unevenness. In the present invention, "polyamide mainly composed of polycapramide" refers to polycapramide (nylon 6).
The main target is homopolymers, but copolyamides copolymerized with small amounts of other amide-forming components such as hexamethylene adipamide, hexamethylene terephthalamide, etc., and small amounts of other amide-forming components, as long as the properties are not essentially changed. There is no problem even if it is a blended product in which a seed polymer is mixed. Further, these polyamides may contain matting agents, colorants, stabilizers, modifiers, fillers, etc. In the case of polycapramide homopolymer, the degree of polymerization of polyamide is
The intrinsic viscosity [η] at 35°C is preferably about 0.7 to 1.2. In the present invention, such polyamide is melted and then discharged from a spinneret, and the cooled and solidified filament bundle is passed through a take-up roller at a speed of 2000 m/min or more (preferably 2500 m/min.
This method is applied when a multifilament yarn with a single yarn denier De of 1.5 or less (preferably 0.25 to 1.0) is taken off at a speed of 4500 m/min). If the spinning take-off speed is less than 2000 m/min, the spinnability of the ultrafine filament is poor and industrial implementation is impossible. The total denier of the multifilament yarn varies depending on its application, but it is generally 30 to 70 de for woven or knitted fabrics. ) is appropriate. In this way, the small single yarn denier De and the large number of constituent filaments N are both factors that worsen spinnability and yarn unevenness, and if ordinary melt spinning conditions for polyamide are adopted as they are, spinnability will be poor. Not only will the product be inferior, but the quality of the product will also be inferior. In the present invention, the polymer discharge linear velocity S (m/min) from the spinneret and the atmospheric temperature T below the spinneret are
This problem was solved by adjusting (°C) to a specific range defined by the formula [ ] [ ] [ ]. That is, the polymer discharge linear speed S (m/min) is S≧1/15・N/De+16/3...[] (However, N is the number of filaments constituting the multifilament yarn, and De is the single yarn denier at the time of withdrawal. ) and, furthermore, the atmospheric temperature T (℃) under the spinneret.
, the distance X (cm) from the spinneret surface is 0.5 to 3 cm
In the section, -X+233≧T≧-2X+224...[], and in the section where the distance X (cm) is 3 to 6 cm, -5/3X+235≧T≧-9X+245...[]. In the present invention, “polymer discharge linear velocity S (m/
"minute)" is the value obtained by dividing the discharge rate Q (m ³ /min), expressed as the volumetric velocity of the polymer discharged from the spinneret, by the sum of the cross-sectional areas of the spinning holes Σ (m ² ), where Σ is a circular In the case of a spinning hole, it is expressed as Σ=π/2d ² ×H from the spinning hole diameter d (m) and the number H of spinning holes. Further, the "ambient temperature T (° C.) below the spinneret" is the ambient temperature measured by inserting a thermocouple into the center of the filament bundle discharged from the spinneret and traveling downward. The range of discharge linear velocity S that satisfies the above formula is, for example, if the denier at the time of withdrawal is 40 denier/40 filament, 8 m/min or more, 40 denier/80
In the case of filament, it is 16 m/min or more, but such linear discharge speed S is higher than the range generally employed in polyamide melt spinning. In order to set the discharge linear velocity S within a range that satisfies the above formula [], the spinning take-off speed, the hole diameter of the spinneret, etc. may be appropriately selected depending on the brand of multifilament yarn. However, if the discharge linear velocity S becomes excessive, the spinnability tends to deteriorate, so it is preferably selected within the following range: 35≧S≧1/15·N/De+16/3...[']. On the other hand, the range of atmospheric temperature T (° C.) that satisfies the above formula [][] is higher than the range normally employed in melt spinning of polycapramide. Therefore, in order to carry out the present invention, it is necessary to strengthen the heat retention under the spinneret, heat the atmosphere by installing a heat sleeve or the like under the spinneret, or use an inert gas such as steam or nitrogen under the spinneret. When supplying, it is necessary to adjust the temperature and flow rate to adjust the ambient temperature to a range that satisfies the above formula [ ] [ ]. According to the present invention, by adjusting the discharge linear velocity S and the atmospheric temperature T below the spinneret as described above, the spinnability is improved and the unevenness of the resulting multifilament yarn is significantly improved. Figures 1 to 3 show the ejection linear speed S and the flow rate under the spinneret for producing polycapramide multifilament yarns of 40 denier/40 filaments, 40 denier/56 filaments, and 40 denier/80 filaments by high-speed spinning, respectively. It is a graph showing the relationship between ambient temperature and yarn unevenness U% of multifilament yarn. Line A in the figure shows the case where the atmospheric temperature is adjusted to the one specified in the present invention, line B shows the normal atmospheric temperature range, and the shaded area A is the atmospheric temperature range specified in the present invention,
The satin-finished portion B has an ambient temperature within the range normally employed in melt spinning polycapramide. As is clear from the figure, there is a difference in the level of yarn unevenness depending on the ambient temperature, and yarn A spun at the atmospheric temperature specified in the present invention has much less yarn unevenness and uniformity than yarn B spun at a normal atmospheric temperature. Furthermore, when the ambient temperature is the same, as the ejection linear velocity S increases, the thread unevenness decreases, and beyond a certain constant speed, the thread unevenness becomes almost constant. By the way, regarding the relationship between yarn unevenness (U%) of each brand of polyamide multifilament yarn and dyeing spots that directly affect the quality of woven or knitted fabrics, the influence of yarn unevenness on dyeing spots is more pronounced as the single yarn denier becomes larger. The range of thread spots (U%) that poses no practical problems is 40
Denier/40 filament: 1.25% or less, 40
Denier/56 filament: 1.6% or less, 40
In the case of denier/80 filament, it is 1.8% or less. Therefore, as is clear from FIGS. 1 to 3, it is difficult to produce a polyamide multifilament yarn made of ultrafine filaments that has sufficient practicality by simply adjusting either the discharge linear velocity or the ambient temperature. Both can be manufactured only by adjusting them within the range specified in the present invention. That is, when spinning a polyamide multifilament yarn with a small single filament denier at high speed,
It is thought that yarn unevenness increases because the flow state of the polymer immediately before it is melted and discharged from the spinneret, and the thinning process leading to solidification tends to become uneven, but the linear velocity of polymer discharge from the spinneret and the spinneret It is believed that by adjusting the atmospheric temperature in the lower 0.5 to 6 cm section as described above, the flow state and the thinning process of the polymer can be made uniform, and the spinnability and yarn unevenness can be significantly improved. Note that in the area where the distance X from the spinneret surface exceeds 6 cm, the ambient temperature can be arbitrarily selected; for example, a side-blown spinning tube or the like may be provided to actively cool the discharged filament bundle. The cooled and solidified filament bundle is coated with an oil agent using an oiling roller or the like, then taken off at a predetermined spinning take-off speed by a pair of godet rollers or other take-off rollers, and then wound up in a winder as it is, or interlaced, Furthermore
After being stretched 1.05 to 1.50 times, it is wound in a winder and formed into a package of polyamide multifilament yarn. According to the present invention as described above, it is possible to produce a polyamide multifilament yarn consisting of ultrafine filaments with good spinnability and extremely little yarn unevenness, and when the polyamide multifilament yarn is made into a woven or knitted fabric, it can be produced as a product of excellent quality. Become.
The multifilament yarn may be used as a woven or knitted fabric as it is, but it may also be used after being subjected to false twisting or mixed with other yarns. Next, examples of the present invention will be described in detail. The thread spotting values shown in the examples are U% measured using an Evenes tester.
It is. Example Polycapramide [η] 1.0 was melt-spun at a spinning temperature of 265°C under the conditions shown in Tables 1 to 3 using an ordinary melt-spinning apparatus. At this time, adjust the heater temperature of the spinneret head, the temperature and flow rate of the sealing steam supplied to the bottom of the spinneret, the amount of monomer exhaust suction, etc., and adjust the temperature from 0.5 cm to 6 cm below the spinneret surface.
The lower section is the shaded area A or satin area B in Figure 4.
Adjusted to within the range shown. The spinnability in each case is 〇...good, △
...Slightly poor, ×...Poor, and thread spots are U%.
The results are shown in Tables 1 to 3. In addition, S in each table
is the discharge linear velocity, and the atmospheric conditions (A or B) are the conditions represented by the shaded area A or the matte area B in FIG.

【表】【table】

【table】 [Brief explanation of the drawing]

第１〜３図は、それぞれ紡糸口金からのポリマ
ー吐出線速度Ｓ（ｍ／分）及び紡糸口金下の雰囲
気温度（Ａ，Ｂの２水準）とポリアミドマルチフ
イラメントヤーンの糸斑（Ｕ％）との関係を示す
グラフであり、第４図は本発明で採用する雰囲気
温度の範囲Ａとポリカプラミドの溶融紡糸におい
て従来採用されている雰囲気温度の範囲Ｂを示す
グラフである。 Figures 1 to 3 show the linear velocity S (m/min) of polymer discharge from the spinneret, the atmospheric temperature under the spinneret (two levels A and B), and the yarn unevenness (U%) of polyamide multifilament yarn, respectively. This is a graph showing the relationship, and FIG. 4 is a graph showing the atmospheric temperature range A employed in the present invention and the atmospheric temperature range B conventionally employed in melt spinning of polycapramide.

Claims

[Claims] 1. Polyamide mainly composed of polycapramide
When producing multifilament yarn with a single filament denier of 1.5 or less by high-speed spinning at a spinning take-off speed of 2000 m/min or more,
(minute) is selected within a range that satisfies the following [] formula according to the number of filaments N and the single yarn denier De at the time of take-up, and S≧1/15・N/De+16/3 b Atmospheric temperature under the spinneret Adjust T (℃) according to the distance X (cm) from the spinneret surface to a range that satisfies the formula [] [], in the interval of 0.5≦X≦3 -X+233≧T≧-2X+224 ...[] 3 < 2. The manufacturing method according to claim 1, wherein the number N of constituent filaments is 30 to 150. 3. The manufacturing method according to claim 1, wherein the single yarn denier De at the time of collection is 0.25 to 1.0.