JPS6156324B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、熱可塑性重合体繊維の製造方法に関
するものであり、更に詳しくは、ナイロン・エス
テルなど一般的な熱可塑性重合体から通常の溶融
紡糸技術で安定して紡糸することが出来ないとさ
れていた、単糸デニールの小さい熱可塑性重合体
極細繊維の製造方法に関する。 従来より、単糸１〜2dの繊維は衣料用として
使用した場合に、その柔らかさから好まれてお
り、近年特に単糸１〜0.5dの繊維が「超マルチフ
イラメント」として新たに開発されて来た。この
うち単糸0.5d近傍の繊維は、単糸1d以上の繊維を
紡糸し、延伸して所望のデニールの繊維に調整す
るという方法により製造されるが、紡糸、延伸時
の収率が悪く、かつＵ％で測定される糸斑や染色
斑がかなり大きくなる為通常の衣料用原糸と同水
準の糸物性を持つ繊維を製造することはかなり困
難である。更に、単糸0.5d以下の繊維は、トリコ
ツト起毛商品又は人工皮革等に用途を持つが、こ
のような繊維を得るに当つて、ポリエステルやナ
イロンを通常の溶融紡糸技術（紡糸―延伸法）を
適用して紡糸した場合、糸切れが多発して実用的
価値のある繊維を製造することが極めて困難であ
る。 従来から知られているデニールの小さい繊維の
有効な製造方法は、単独の重合体からデニールの
小さい繊維を直接に得る方法ではなく、２種類の
ポリマーを複合紡糸したのち処理を施こすことに
より製造する方法である。例えば、特公昭48−
22126号公報には海島繊維を紡糸したのち海成分
を溶解除去することにより島成分からなる極細糸
を得る方法が開示されている。特開昭49−87119
号公報及び特開昭51−70366号公報には、２種類
のポリマーを特殊な断面形状を持つよう、いくつ
もはり合わせて単糸が数デニールのフイラメント
を紡糸し、２種類の接着面で剥離させることによ
り単糸デニールが小さい繊維を得る割繊性繊維に
よる方法が開示されている。 このように、複合紡糸したのち、単糸デニール
の小さい繊維を得る方法は、例えば、海島繊維で
は海成分を溶解除去する為に有機溶剤で処理する
工程が必要であり、又製造工程で用いる紡糸口金
等が必然的に複雑な構造でなければならない等の
問題点がある。割繊性繊維による方法は同様に紡
糸口金等が必然的に複雑な構造であり、２成分に
剥離後の繊維の断面形状や単糸デニールが一定に
ならない場合が多い。又剥離させる為には、互い
に相溶性のないポリマー、例えばポリエステルと
ポリアミドの組合わせがよく用いられるが、その
場合染色性に問題があり、同色に染色されないと
か一方のポリマーの染料で他方のポリマーが汚染
される等の問題点がある。このような、海島繊維
や割繊性繊維によるデニールの小さい繊維の製造
法が提案されたのは、すべて単独重合体による溶
融紡糸方法により満足すべき製造法が未だ見出さ
れていない為であると考えられる。 本発明者らは、新たにデニールの小さい繊維の
製造方法を開発するにあたり、従来の複合紡糸技
術によることなく、従来の溶融紡糸技術を改良す
ることによつて安定して、実用的価値の高い、デ
ニールの小さい繊維の製造方法を鋭意研究した。 従来デニールの小さい繊維を紡糸する為には、
孔当りの吐出量を下げ、巻取速度を大きくするこ
とが有効であることは周知である。しかしなが
ら、このような方法で延伸糸として単糸0.5d以下
（紡糸段階で約1d以下）の繊維が製造されていな
いのは前述した如く、紡糸状態が安定せず、糸斑
が発生するほか、本質的に紡糸時に紡口直下で単
糸切れが発生し巻取不能となる為である。この現
象は、単にポリマー吐出孔径を小さくし、ドラフ
トの低減をはかつても防止することは出来ない。
又、重合体の重合温度を下げるとスラブ切れを発
生し、上げるとますます紡口直下の単糸切れが激
しくなり、このような手段では解決できない。 本発明者らは、通常の溶融紡糸により単糸デニ
ールの小さい繊維、殊に単糸1d以下の繊維を製
造しようとする際に生じる紡口直下の単糸切れを
防止し、安定して紡糸できる方法を鋭意検討した
結果本発明に到達したものである。 すなわち、本発明は、熱可塑性重合体からなる
極細繊維を溶融紡糸法によつて製造する際に、孔
当りの吐出断面積が3.2×10^-4cm²以下である紡糸
口金を使用し、紡糸口金直下１cmにおける雰囲気
温度を150℃以下に保ち、重合体の溶融温度を重
合体の融点プラス35℃以上として紡糸することを
特徴とする熱可塑性重合体極細繊維の製造方法で
ある。 本発明にいう熱可塑性重合体とは、ポリエステ
ル、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリスチレン
など溶融紡糸できる重合体をいう。もちろんこれ
らの熱可塑性重合体には、少量の添加剤、例えば
艶消剤、着色剤、安定剤、難燃、制電剤が含有し
ていてもさしつかえない。又、２種類以上の重合
体の混合繊維、公知の鞘芯型、隣接型、多芯型な
どの複合繊維も本発明の方法により製造できる。 本発明で用いる紡糸口金の吐出孔当りの吐出断
面積は、3.2×10^-4cm²以下であることが必要であ
る。これは円型の断面の場合には孔径0.2mm以下
に相当する。紡糸口金の孔当りの吐出断面積は更
に好ましくは、２×10^-4cm²以下である。吐出孔の
断面積が3.2×10^-4cm²を超えると、紡糸条件によ
つては単糸デニールにばらつきが出たり、紡口直
下の単糸切れ頻度が多くなり紡糸状態が悪くな
る。吐出孔の形状は、円形の他に、三角、五角、
偏平、中空など異形であつてもよい。 本発明は熱可塑性重合体を溶融紡糸してデニー
ルの小さい繊維を製造するに際して、紡糸口金直
下１cmの雰囲気温度を150℃以下に保つことと、
前記吐出孔当りの吐出断面積を3.2×10^-4cm²以下
の紡糸口金とを使用するという条件を組合わせる
ことに大きな特徴がある。 ポリエステル、ポリアミドなど熱可塑性重合体
の溶融紡糸方法において、紡口直下は一定の範囲
にわたつて高温雰囲気に保ちつつ紡糸する方法が
従来から一般的に行なわれている。その場合紡口
直下１cmにおける雰囲気温度は少なくとも200
℃、特に加熱筒を装着した場合には300℃を超え
る。このように、紡口直下の雰囲気を高くする理
由は、スラブの発生を防止し、紡糸状態を安定化
し、延伸工程において延伸比を増大させる為であ
る。本発明者らは、デニールの小さい繊維の製造
の際、この紡口直下の雰囲気温度が高いことが原
因となつて糸斑や糸切れが頻発することをつきと
めたのである。すなわち、通常の紡糸では好まし
いと考えられる紡口直下の高温ゾーンはデニール
の小さい繊維の製造に関しては逆効果であり、紡
口直下の雰囲気温度を低くすること、具体的には
紡口直下１cmにおける雰囲気温度を150℃以下、
好ましくは100℃以下に保つことが必要である。 150℃以上になると単糸切れが頻発して、安定
した連続生産が極めて困難となる。 熱可塑性重合体の紡糸に際して、重合体の溶融
温度は、通常の溶融紡糸より高い温度を用いる必
要がある。通常の溶融紡糸においては、重合体の
融点プラス20〜30℃が紡糸温度として常用されて
いるが、本発明の方法では、重合体の細化変形、
度合が大きい為紡糸する際の重合体の溶融温度と
しては重合体の融点プラス35℃以上でなければな
らない。この温度以下では単糸切れが頻発して、
安定した連続生産が極めて困難となる。しかしな
がら、あまり高温で紡糸するのは熱劣化による分
解、着色、紡糸時の糸まがりなどが発生して好ま
しくない。重合体の溶融温度の好ましい範囲は重
合体の溶融温度プラス40℃以上である。 本発明の方法は単糸1d以下の繊維の製造に好
適な方法である。 本発明によれば紡糸工程だけで単糸デニールの
小さい繊維、殊に単糸1d以下の繊維を安定して
製造することが可能である。 本発明の方法により製造された繊維は、熱可塑
性重合体の種類と紡糸条件により繊維の物性が異
なるが、単糸デニールを小さくするほど物性は延
伸糸の物性に近くなる。例えばポリアミド繊維の
場合、単糸0.6d以下の繊維は、特に延伸工程を設
けなくても延伸糸の物性を持つ繊維が得られる。
この場合、巻取速度は、約1000ｍ／分以上であれ
ばよい。この知見は、従来考えられて来た4000〜
5000ｍ／分の巻取速度がないと直接延伸糸並の物
性の繊維が得られないという考え方からは及びも
つかないことである。ポリエステル繊維を製造す
る場合はポリアミドと比較すると、延伸糸よりも
プレオリエンテツドヤーンに近い為、衣料用とし
て用いる場合にはさらに延伸工程を設けることが
好ましい。 繊維の生産性は、単糸デニールが決まると、吐
出ノズル孔当りの吐出量と巻取速度との比が一義
的に決まる為、巻取速度が大きい程、又孔数が多
いほど生産量が大きくなる。ポリエチレンテレフ
タレートなど劣化の激しいものに関しては、ポリ
マー流路のスペースを狭くしたり、異常滞溜を生
じるスペースをなくすなどの手段により、ポリマ
ーの滞溜時間の減少をはかり熱劣化を防ぐことは
もちろんである。 以上述べたように、本発明の方法によれば、熱
可塑性重合体から、単糸デニールの小さい繊維を
デニール斑、糸切れを頻発することなく安定して
製造することができる。殊に本発明の方法は、単
糸1d以下の繊維の製造方法として有効な方法で
ある。 本発明の実施例を以下に示すが、本発明はこれ
らの実施例に限定されるものではないことはもち
ろんである。 実施例 １ 固有粘度（０―クロロフエノール35℃での測定
値）0.65であるポリエチレンテレフタレートセミ
ダルチツプ（融点265℃）を溶融し、ギアポンプ
で計量したのち、吐出ノズル孔当りの吐出断面積
が3.14×10^-4cm³、吐出ノズル孔144個の紡糸口金
から18.2ｇ／分の吐出量で、305℃で紡糸した。
吐出ノズル孔を出た重合体は油剤を付し、2500
ｍ／分で捲取つた。この時紡口直下１cmでの雰囲
気温度を第１表のように設定した。

【表】 実施例 ２ 相対粘度（95.5％硫酸１ｇ／100mlの濃度で25
℃での測定値）2.45でありTiO₂を含まないナイ
ロン６チツプ（融点220℃）を溶融し、ギアポン
プで計量したのち、吐出ノズル孔当りの吐出断面
積が3.14×10^-4cm²、吐出ノズル孔72個の紡糸口金
から11.2ｇ／分の吐出量で、285℃で紡糸した。
吐出ノズル孔を出た重合体は、油剤を付与し、
3500ｍ／分で巻取つた。この時紡口直下１cmでの
雰囲気温度を第２表のように設定した。

【表】 実施例 ３ 実施例１で使用したポリエチレンテレフタレー
ト（PET）と相対粘度が2.45であるナイロン66
（N66）チツプ（融点265℃）を溶融し、吐出ノズ
ル孔120個を持つ紡糸口金から押出し、1550ｍ／
分の速度で巻取つた。この時紡口直下１cmでの雰
囲気温度は120℃に設定した。吐出量、吐出ノズ
ル孔当りの断面積、重合体の溶融温度を変えた時
結果を第３表に示す。

【表】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱可塑性重合体からなる極細繊維を溶融紡糸
   法によつて製造する際に、孔当りの吐出断面積が
   3.2×10^-4cm²以下である紡糸口金を使用し、紡糸
   口金直下１cmにおける雰囲気温度を150℃以下に
   保ち、重合体の溶融温度を重合体の融点プラス35
   ℃以上として紡糸することを特徴とする熱可塑性
   重合体極細繊維の製造方法。