JPS6157405B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特殊な構造の海島型複合紡糸装置に関
する。

本発明の目的は、繊維軸方向に物理化学的性質
が連続的に変化する性質を備えた繊維成分を間欠
的（又は周期的）に有する複合繊維を工業的有利
に得ることにある。

従来、繊維特に紡織用人造繊維にあつては、そ
の殆んどが繊維軸方向に均一な物理化学的性質を
具備することを必須の要件としていた。異形断面
糸というものも知られているが、このものも、そ
の断面形状は繊維軸方向に均一に保持されている
ものである。

しかし業界並びに需要者サイドの繊維素材に対
する要求は近年きわめて広汎多様であつて、これ
までその物性・構造の均一性が要請されてきたス
タンダード（レギユラー）繊維のほかに、物性の
不均一と変化があるもの、多様性とその統一を兼
備するもの、優雅と機能性あるもの、というよう
な特殊な繊維素材が求められるようになつた。

本発明の複合繊維はこのような業界の要求を満
たそうとするものである。すなわち本発明の複合
繊維は繊維軸方向に化学的・物理的性質を変化す
る成分区域を有しており、例えばこの繊維を一定
の色に染色した成形物とするときは、あたかもメ
ランジ調の多色効果を呈するに至る。また独特の
風合・感触を与える点も特筆すべき事項であつ
て、多様化・汎用性を備える素材として現代人の
趣向を充分満足せしめる効果をもたらす。

本発明の要旨は次に示すとおりである。

海部を形成する紡糸成分の導入口６と島部を形
成する紡糸成分の導入口５とを有する台座７、海
島両成分を接合せしめる接合室２０、及びノズル
板１５とを組合わせて構成される型の海島型複合
紡糸装置であつて (イ) 上記両導入口５，６はそれぞれ独立した複数
の成分の流れを形成せしめる孔群３０及び３１
を有する第１分配器１０に接続してあり、 (ロ) 上記第１分配板１０の下部に第２分配板１２
を設け、該第１分配板と第２分配板とを対設す
ることによつて島成分室１９が形成され、この
島成分室の下部に設けた島成分導孔１６の上面
（入口）に接して回動可能な開閉器２１が取付
けてあり、 (ハ) 上記第２分配板１２とその下方に設けたノズ
ル板１５との間に海島両成分接合室が設けてあ
り、かつ前記島成分導孔１６の各組に対向する
位置にノズル１７が配置される如くノズル板１
５を取付けてなる、 以上各要素の結合より成る海島型複合紡糸装
置。

以下本発明により得られる構成、実施態様、及
び効果についてさらに詳細に説明する。

本発明の海島型複合繊維は、第１図イ〜ハのモ
デル図（繊維軸方向にそつて半分に分割した断面
を示す。）に示すように先細両端３を有する島部
領域１と先細両端を有さない海成分領域２とより
成り、海の中に、海とは異なつた物理的、化学的
性質を有し、先細両端を有する成分領域からなる
島１が、海の中に複数本接合状態で共存し、繊維
軸方向に間欠的にかつほぼ平行に配列されている
複合繊維である。

また本発明で述べる先細両端とは、繊維軸方向
に海島型複合繊維を切断していつた時、いずれの
島部も、島部の占める面の中に、海部を取込まな
い状態でその面積が徐々に小さくなり、遂には無
くなつてしまう様な形状のことを示す。

先細両端３を有する島部１は、第１図イに示す
ように、いずれも海２に四方を囲まれ、繊維表面
を構成しない（表面に現われていない。）もの
と、第１図ロに示すように、海に四方を囲まれた
島と、繊維表面の一部を構成する島とが共存する
ものと、さらに第１図ハに示すように、いずれの
島においても繊維表面の一部を形成しているもの
など数種の形態がある。

先細両端３を有する島部１は、第１図イに示す
ように交互に重複しながら存在し、該海島型複合
繊維のどの部分の横断面でも島１が存在するよう
に配列してもよく、同図ロに示すように島１のま
つたく存在しない海だけの部分４が間欠点に存在
するよう島部１を配列してもよい。

また島部１の長さは、５mm〜200cmの範囲であ
れば、本発明の効果が見出され、５mm未満では島
同志がつながり間欠性の保持が困難であり、200
cmを超えるときはメランジ効果が十分でない。

先細両端３を有する島は、島部１が接続しない
範囲において隣接してもよく、また島部１の断面
形状は円、惰円、多角型等いずれかの形状をして
いてもよい。また繊維軸方向において、島の繊
度、形状がいかなる形状をなしていても何ら本発
明の効果を減ずることはない。

第１図ロ，ハに示される海部４だけの領域長さ
は、１mm以上200cm以内の範囲において、その用
途、商品によつて選ぶことができる。１mm未満で
は製造が困難であり、200cmを超える場合はメラ
ンジ調等の多色効果が得難くなる。

先細両端を有する複数の島成分を含有する海島
型複合繊繊は、数本束ねるに際し、第１図ロ，ハ
に図示する海部４だけの領域を繊維軸方向に一致
させることで、メランジ調の発色効果をさらに強
くすることができる。

またクリンプをつけた後短かく切断し、紡績糸
としてもメランジ調の発色効果は得ることができ
る。

本発明に使用する海島型複合繊維の成分は、繊
維形成能を有する有機高分子であれば全て適用で
きる。例示すればアクリロニトリル系重合体に代
表されるビニル系重体、ナイロン、ナイロン66等
のポリアミド系重合体、ポリエステル系重合体、
ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフ
イン類、ポリエーテル類、ポリウレタン類、ポリ
スチレン、ABS、ポリカーボネートなどがあげ
られる。但しこれらに限定されるものではない。

先細両端を有する島部成分と、海部成分との組
合せは、前記合成有機高分子の中から、製造しよ
うとする海島型複合繊維の用途、目的を考慮し、
島部の接合状態を勘案し、これら両成分高分子物
質の組合せを決める。換言すれば、得ようとする
海島型複合繊維の各成分の接合を強力にする必要
がある場合には、それに適した重合体を選ぶべき
であり、逆に複合繊維の各成分の接合を弱くする
方がよい場合には、それに適した重合体を選定す
る必要がある。

これら合成有機高分子の組合せは、化学的、物
理的性質を異にする必要があり、化学的組成、分
子配向、物理的強度、伸度、収縮性、溶剤に対す
る溶解性など異なればいずれでもよく、たとえば
同一化学組成で重合度の異なる成分の組合せでも
ちろんかまわない。

たとえば湿式紡糸で本発明海島型複合繊維をつ
くる場合は、先細両端を有する島部成分としてカ
チオン可染アクリロニトリル系重合体、もう一つ
の成分として酸性可染アクリロニトリル系重合体
の組合せや、先細両端を有する島部成分としてア
クリロニトリル系重合体、もう一方の成分として
ポリアミド系重合体の組合せがあげられる。

乾式紡糸でつくる場合には、先細両端を有する
島部成分としてアクリロニトリル系重合体、もう
一つの成分としてモダアクリル系重合体の組合せ
があり、溶融紡糸でつくる場合は、先細両端を有
する島部成分としてポリエステル系重合体、もう
一方の成分としてポリアミド系重合体の組合せが
代表的例である。

次に本発明の海島型複合紡糸装置について詳細
に説明する。

第２図は本発明海島型複合繊維を製造するため
の複合紡糸装置の主要部を例示する断面図であ
る。図において台座７の上部に島成分導入口５及
び海成分導入口６が設けられ、台座７の下に第１
分配板１０、次いで第２分配板１２、スペーサー
１４、ノズル板１５がホルダー１１によつて一体
的に結合されている。

上記島成分導入口５から導入された島成分紡糸
原液は、台座７の下部及び第１分配板１０の上部
とで構成した島成分分配溝８及び第１分配板１０
に設けた島成分導孔２８を経て第２分配板１２に
設けた島成分室１９に導かれ、その下部に配設さ
れた島成大導孔２５を通り、島成分導孔１６を径
て海成分紡糸原液とともにノズル１７中を押し出
され、接合し、凝固媒体（湿式法では通常水系凝
固浴、乾式、溶融法では空冷）を経て海島型複合
繊維とされる。

海島成分紡糸原液は海成分導入口６から導入さ
れ、台座７の海成分分配室９、第１分配板１０の
海成分導孔２９を経て第２分配板１２に設けられ
た海成分導管１３に導かれ、スペーサー１４（通
常金属性リングが用いられる。）を介して第２分
配板１２とノズル板１５との間に構成される接合
室２０において、前記島成分導孔１６から押出さ
れてくる島成分紡糸原液を、この海成分紡糸原液
の中に包むように両成分紡糸原液は、合流接合し
つつノズル１７から凝固媒体中に押出される。

本発明の海島型複合紡糸及びその装置は次の点
で従来技術と顕著に相違し、特徴づけられる。す
なわち、本発明海島型複合繊維は、先細両端３を
有する島部１を繊維軸方向に間欠的に配置−接合
したものであるが、そのために本発明方法及び装
置においては、次の如き構成とするものである。

前記島成分紡糸原液は島成分室１９から島成分
大導導孔２５を通り、島成分導孔１６から接合室
２０に流入するが、その際、開閉器２１によつて
その流入を間欠的に断続せしめることが本発明で
は必要不可欠の要件である。この断続によつて島
成分紡糸原液の流れは、海成分紡糸原液との接合
時点で先細状端部３を形成し、所望の海島型複合
繊維を形成する。

島成分紡糸原液の断続的供給は、本発明者等の
多数の実験結果より、少なくとも２成分接合の直
前において行なうのが最も適していることが確認
された。

この断続的供給を島成分導入口５或いはその至
近辺で行なつても、島部の間欠性が悪く、前記先
細両端を有する島部は得にくい。

島成分紡糸原液の断続的供給は種々の手段で実
施できる。すなわち島成分導孔１６中を通過する
島成分紡糸原液を間欠的に断続するためのストツ
パー、邪魔板等を該導孔の途中に設けてもよい。
本発明においては、開閉器２１の回転、または回
転振動によつて島成分大導孔２５の開閉を行な
い、島成分紡糸原液流の間欠的断続供給を行なわ
せるように構成してある。

その作用について説明する。開閉器２１は円板
状をなし、台座７、第１分配板１０の中央を貫通
して島成分室１９に達する開閉器軸１８の下端に
取付けてある。開閉器２１の下面は島成分大導孔
２５に接し、かつ同孔と対向する位置に同孔２５
を開閉するための羽根２２（第３図）、円形孔板
（第４図１）、長方形孔板（第４図２）その他の変
形孔板（第４図３，４）等を設け、開閉器２１を
回転せしめることによつて島成分紡糸原液の供給
が断続される。

開閉器２１の回転は、同軸１８の他端に取付け
た駆動装置（図示なし）によつて行なう。海島型
複合装置を多数設備した場合には、各開閉器の軸
１８をフレキシブルドライブシヤフト、ベルト、
歯車、チエイン等適宜の伝動手段を介して同一の
駆動源から駆動してもよい。なお図中２４は同軸
受けである。

島成分導孔１６の上端は、島成分室１９までお
のおの独立して貫通してもよいし、途中で集合さ
せてより大きな導孔を形成し貫通してもよい。

島成分導孔１６の集合状態は、海部中での島部
の配置に応じて変えることができる。島部が繊維
表面を形成しないように島部を配列する場合は、
島成分導孔１６を、対向するノズル２３の内側に
位置するよう配置すればよい。又島部が繊維表面
の一部を形成する場合はノズル２３の円周上また
はその外側に位置するよう配置すればよい。海島
型複合繊維において、繊維表面を形成する島部
と、繊維表面を形成しない島部とを混在させる場
合は、島成分導孔１６を、対向するノズル２３の
内側および円周上又は外側に位置するよう配置す
ることによつてつくることができる。

先細両端の形成は、開閉器２１の羽根２２もし
くは原液通過孔２６と、島成分大導孔２５との重
なりによつて開閉される開口面積の変化に応じて
なされる。たとえば第３図の開閉器２１の羽根２
２は、島成分大導孔２５を全開とし、島成分紡糸
原液は最大の通過量となつている。やがて羽根２
２が回転し、島成分大導孔２５の入口と重なるに
つれ、島成分紡糸原液の通過量は減少し、完全に
重なると遂に０となる。さらに羽根２２が回転
し、島成分大導孔２５の入口を徐々に開くにつ
れ、島成分紡糸原液通過量は０から再び増大し、
羽根２２が島成分大導孔２５を離れた時全開とな
り、島成分紡糸原液の吐出は最大となる。かかる
プロセスにおいても、海成分紡糸原液は常時供給
され、接合室２０を通りノズル原液導管２３を流
れているので、島成分紡糸原液は先細の両端を形
成しつつ、海成分紡糸原液中に内包または接合
し、本発明である海島型複合繊維を形成する。

島成分導孔１６が途中でまとまつて、大きな島
成分大導孔２５を形成する場合は、当島成分大導
孔２５と結合した島成分導口１６は、同一の島成
分紡糸原液の流量変化を起こし、第１図ロ，ハに
示すような、海成分のみよりなる領域を有する海
島型複合繊維とすることができる。

島部１の長さ、繊径、形状等は島成分導孔１
６、島成分大導孔２５、開閉器２１の羽根２２、
原液通過孔２６の形状によつて調整できるほか、
島成分補助溝２７（第４図３，４）の併用によつ
て一層多種多様の変化調整が可能である。つま
り、島成分補助溝２７の幅、長さを種々変化せし
めることによつて、島部の先細形状、長さ、繊径
が多様に変えられる。

具体的には、該補助溝２７の溝幅を広くする
と、島部１の繊径は太くなり、鈍角の先端を有す
る先細先端部３となるが、狭くすると鋭角の長い
先細先端部３を形成することができる。

島成分大導孔２５のサークルピツチと開閉器２
１の羽根２２又は原液通過孔２６のサークルピツ
チとが一致するか、又はどちらか一方のサークル
ピツチが他方のサークルピツチの整数倍となつた
時は、島部１の両先端が一致し、海部のみよりな
る領域４が一致したマルチフイラメントを得るこ
とができ、メランジ効果の高い海島型複合繊維束
を得ることができるのである。

また、紡糸につづいて延伸、熱処理、オイン
グ、その他目的・用途に応じて必要な後処理を施
すが、これらはすべて常法に従つて行なわれる。

次に本発明の実施例を示す。

実施例 １ 先細成分を心とし第二成分を鞘とする鞘心型複
合繊維を製造するための重合体を次のようにして
調製した。

(1) 重合体(A) アクリロニトリル（AN）＝100（単量体重量
混合比） (2) 重合体(B) AN／メチルアクリレート／メタリスルホン
酸ナトリウム＝90／９／１ (3) 重合反応条件 重合触媒：過硫酸アンモニウムと酸性亜酸ソー
ダの組合せ PH：硫酸でPH2.5に調整 媒 体：水 温 度：55℃ 時 間：5hrs 得られた重合体を充分乾燥した後、０℃、69重
量％の硝酸水溶液100c.c.当り20ｇの割合で溶解
し、紡糸原液とした。

重合体Ａの紡糸原液を第２図の紡糸装置の島成
分導入口５に、重合体Ｂの紡糸原液を海成分導入
口６に導入し、第３図の羽根式の開閉器２１を用
い、８個の島成分大導孔２５を有する第２分配板
１２を用いた。

島成分大導孔２５は直径５mm、深さ（長さ）３
mm直径0.4mmの島成分導孔１６を５個有するもの
を用いた。

第２図のノズル１７の口径は0.12mmφ、ノズル
原液導管２３の直径は4.0mm、長さは4.5mmとし
た。

開閉器２１の羽根２２は８枚とし、羽根２２の
幅は７mmとして、これを60回／分の速度で回転さ
せ、海成分紡糸原液を0.8c.c.／分、島成分紡糸原
液を1.6c.c.／分の割合で当紡糸装置に供給した。
紡糸原液は−２℃、35重量％の硝酸水溶液中で凝
固させ、十分水洗したのち沸騰水中で６倍に延伸
し、しかる後乾燥、熱弛緩処理した。

かくして得られた複合繊維を、セプロングリー
ンＢ（米国デユポン社製染料、登録商標）の10％
owfで、100℃、60分ボイル染色を行なつた。

得られた複合繊維は、約４cmの周期をもつて濃
緑色部−淡緑色部−白色部−の繰り返し色濃度変
化を示した。

実施例 ２ 実施例１と同様にしてAN／アクリルアミド／
ジメチルアミノエチルメタクリレート＝80／10／
10の重合体Ｃを調整し、０℃、69重量％の硝酸水
溶液100c.c.当り25ｇの割合で溶解し、紡糸原液を
調製した。

実施例１で調製した重合体(B)を上記と同様にし
て溶解し、紡糸原液を得、これを第２図に示す紡
糸装置の島成分導入口５に、前記重合体Ｃの紡糸
原液を同装置の海成分導入口６にそれぞれ導入し
て連続的に紡糸した。開閉器２１は第４図１に示
す型のものを用いた。

第２図のノズル１７の口径は0.12mmφ、ノズル
原液導管２３の直径は4.0mm、長さは4.5mmとし
た。

開閉器２１の原液通過孔２６は８個で、直径は
5.0mmφである。第２図の島成分大導孔２５の直
径は5.0mmφ、長さは３mm、深さは3.0mmとし、直
径0.4mmの島成分導孔１６を５個有するものを用
いた。

開閉器２１は、40回／分の速度で回転させ、海
成分紡糸原液を0.6c.c.／分、島成分紡糸原液を1.8
c.c.／分の割合で供給した。

紡出原液は−２℃、35％の硝酸水溶液中で凝固
させ、十分水洗の後、沸騰水中で６倍に延伸し、
しかる後乾燥、熱弛緩処理した。

かくして得たマルチフイラメントをセブロング
リーンＢの10％owfで100℃、60分ボイル染色
後、十分水洗し、しかる後酸性染料C.I Ａ cid
Red114、1.0％owfにて、100℃で40分間ボイル染
色も行なつた。

染色後のマルチフイラメントは、繊維軸方向に
対し、緑色−黒色−赤色−緑色と繊維軸方向に周
期的な色相変化を有し、該繊維より編立てた編地
はメランジ調であつた。

実施例 ３ オルソクロルフエノール中35℃で測定した極限
粘度0.65のポリエチレンテレフタレートを７ｇ／
分、メタクレゾール中35℃で測定した極限粘度
1.20のナイロン６を２ｇ／分の割合で、280℃に
加温した複合紡糸装置に供給した。該紡糸装置は
第２図に示した装置の外部（ノズル板を除く。）
をヒータージヤケツトで被つたものを用いた。吐
出温度270℃で溶融紡糸し、８デニールの未延伸
糸を得た。しかかる後80℃に保持された加熱ロー
ルで２倍に延伸したオイリングを施した。

かくして得られた繊維を、C.I.Acid Red 114
1.0owfで常圧にて100℃、60分のボイル染色を行
なつた。

得られた糸は、白−淡赤色−濃赤色−淡赤色−
白の色濃度が周期的に変化したメランジ調の多色
効果のあるものであつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明海島型複合繊維の例を示す軸方
向断面図、第２図は本発明海島型複合紡糸装置の
例を示す縦断面図、第３図は第２図のＡ−Ａ線断
面図、第４図は開閉器の例を示す上面図である。
図中の符号次の通り。 １：先細両端を有する島成分領域、２：海成分
領域、３：先細状端部、４：海成分みよりなる領
域、５：島成分導入口、６：海成分導入口、７：
台座、８：島成分分配溝、９：海成分分配溝、１
０：第１分配板、１１：ホルダー、１２：第２分
配板、１３：海成分導管、１４：スペーサー、１
５：ノズル板、１６：島成分導孔、１７：ノズ
ル、１８：開閉器軸、１９：島成分室、２０：接
合室、２１：開閉器、２２：羽根、２３：ノズル
原液導管、２４：開閉器軸受け、２５：島成分大
導孔、２６：原液通過孔、２７：島成分補助溝、
２８：島成分導孔、２９：海成分導孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 海部を形成する紡糸成分の導入口６と島部を
   形成する紡糸成分の導入口５とを有する台座７、
   海島両成分を接合せしめる接合室２０、及びノズ
   ル板１５とを組合わせて構成される型の海島型複
   合紡糸装置であつて、 (イ) 上記両導入口５，６はそれぞれ独立した複数
   の成分の流れを形成せしめる孔群２８及び２９
   を有する第１分配板１０に接続してあり、 (ロ) 上記第１分配板１０の下部に第２分配板１２
   を設け、該第１分配板と第２分配板とを対設す
   ることによつて島成分室１９が形成され、この
   島成分室の下部に設けた島成分導孔１６の上面
   （入口）に接して回動可能な開閉器２１が取付
   けてあり、 (ハ) 上記第２分配板１２とその下方に設けたノズ
   ル板１５との間に海島両成分接合室が設けてあ
   り、かつ前記島成分導孔１６の各組に対向する
   位置にノズル１７が配置される如くノズル板１
   ５を取り付けてなる 以上各要素の結合より成る海島型複合紡糸装
   置。 ２ 開閉器の回転を、紡糸装置架台に設置した１
   本の回転軸より、ギヤー、チエイン、ベルト、フ
   レキシブルドライブシヤフトの如き伝動手段をも
   つて回転させる特許請求の範囲第１項に記載の海
   島型複合紡糸装置。