JPS62263315A - 超高速紡糸によつて製造した低結晶性ポリエステルヤ−ン - Google Patents

超高速紡糸によつて製造した低結晶性ポリエステルヤ−ン

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JPS62263315A
JPS62263315A JP62107896A JP10789687A JPS62263315A JP S62263315 A JPS62263315 A JP S62263315A JP 62107896 A JP62107896 A JP 62107896A JP 10789687 A JP10789687 A JP 10789687A JP S62263315 A JPS62263315 A JP S62263315A
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JP
Japan
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tube
filament
speed
spinning
polyester yarn
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JP62107896A
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English (en)
Inventor
ジヨージ・バシラトス
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EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
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Publication date
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/62—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/08—Melt spinning methods
    • D01D5/088—Cooling filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes
    • D01D5/092—Cooling filaments, threads or the like, leaving the spinnerettes in shafts or chimneys

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】 胆丈 本発明は制御した引取り速度の高速溶融紡糸方法によっ
て製造した低い程度の結晶化度を有する連続フィラメン
トポリエステル糸に関するものである。
たとえばポリエステル及びポリアミドのような、重合体
フィラメントは、延伸する必要なしに、直接に、すなわ
ち、紡糸したままの状態で、５ｋｒｎ／分以上の程度の
高速紡糸によって、製造することができるということは
公知である。これば第一に、ヘベラーによってポリエス
テルに対して米国特許第２．６０４．６６７号において
、及びポーリングによりポリアミドに対して米国特許第
２゜９５７．７４７において、開示されている。このよ
うな高い紡糸速度における？８融紡糸方法を開示してい
る多数の特許出願が示すように、この問題についての興
味かこの１０年に増大している。
７冊・／り７−ｋ　−）＋眉斗　半田ゴ壽巨乍笛４１２
Ａ８８２号及び４，１９５，０５１号中で、５ｋｍＺ分
以上の引取り速度で直接に紡糸及び巻取りすることによ
って製造した、向上した染色性、低煮沸収縮及び良好な
熱安定性を有する新しい均一なポリエステルフィラメン
ト及び連続フィラメント糸を開示している。実証された
最高速度は８０００ヤ一ド／分である。引取り速度はフ
ィラメントで巻いたく少なくとも部分的に）第一の駆動
ロール、すなわち、送りロールの速度である。
たとえば連続フィラメント糸に対して適するもののよう
な、均一な重合体フィラメントを所望する場合には、空
気噴流放出器と対照的に、フィラメントの引取りのため
に一定の制御した速度で駆動する、ロール又は同等の積
極的手段を使用することが肝要である。空気噴流を用い
る場合は、たとえば不織製品のような、ある種の用途に
は申し分ないが、多くの用途に対する連続フィラメント
糸として使用するために十分に均一なフィラメントを生
じさせない。
バシレートスは米国特許第４，４２５，２９３号中で、
ポリエチレンテレフタレートを少なくとも５０００　ｒ
ｎ　７分の速度で紡糸し且つ液体洛中で急冷することに
よって調製した少なくとも４５％の煮沸収縮（ＢＯ３）
を有しているが通常のＸ線回折法によって測定して検出
できる結晶化度を有していない、仮り撚り繊維加工用の
配向した非晶質ポリエチレンテレフタレート原料糸を開
示している。米国特許第４．４２５，４９３号によって
製造した液体急冷した糸は、恐らくは大きなスキン／コ
ア効果を導入する迅速急冷のためと思われる、どちらか
というと低い切断時伸びを示す。スキン／コア効果とは
、繊維の外面、すなわちスキンにおいての内側のコアに
おけるよりも大きな分子的配向を意味するものとする。
このような効果は、空気を用いるよりも水のような効果
的な冷却媒体を用いるときのほうが叩著である。荷重を
受けたときに、票著なスキン／コアを有する繊維は著し
い半径方向における応力差を表わし、それが早期の切断
をもたらず。より大きな切断時伸びを有する低結晶度の
糸の５０００ｍ／分を超える超高速における製造はきわ
めて望ましいことである６１乳へ１性 本発明は少なくとも５ｋｍ／分の紡糸速度で溶融紡糸し
た連続フィラメントポリエステル糸を提供する。このフ
ィラメントは１０％を越える煮沸収縮、３０乃至約１２
０％の範囲の切断時伸び及び１．３４８〜ｌ、３７０ｇ
／ｍｌの範囲の密度を有している。これは、引取り手段
によって制御した速度で紡糸パックから径路中に紡糸し
且つ該径路を囲む区域中に気体を導入し、該区域は該紡
糸パックからそれと引取り手段の間の位Ｗ　４でのびて
おり且つ該区域を１ｋｇ／ｃｍ２未満の加圧下に保つこ
とによって達成することができる。気体の速度は、それ
が該区域を出るときに、フィラメントの速度よりも高い
水ｊｐ、まで増大させる。
Ａ丞曵基述例の詳細な説明 第１図を参照すると、この具体例は、室５２、すなわち
、ハウジングの側壁５１中に形成させた導入管５４を通
じて加圧気体Ｑ８の供給を受ける囲まれた区域を形成す
るハウジング５０を含金する。室５２中にはその中に流
入する気体を均等に分布させるために円筒状の１１１５
５が位置させである。紡糸パック１６は、その表面１６
ａに隣接するハウジングの直上で、それの中心に位置し
ている。紡糸口金（図中に示してない）は、パックに供
給した溶融重合体から経路中にフィラメント２０を押出
すために紡糸パックの底面に取り付けである。管５６は
、フィラメントの径路と一線にハウジングの出口末端で
ハウジング５０に結合させである。管の上端は僅かに外
側に広げである。
連続壁すなわち第二の管５８が管５６を囲み且つそれか
ら間隔を置いて管５６を囲む環状の空間６０を形成して
いる。この壁はハウジングの出口でハウジングに結合し
ている。壁５８を抜ける導入管６２は、加圧気体Ｑ、を
空間６０に供給するための手段を提供する。繰作に際し
ては、溶融した重合体を紡糸パック１６に計り入れてフ
ィラメント２０として押出す。フィラメントと紡糸口金
から引取りロール３４によって径路中に引っばる。
フィラメントの引取りは真直ぐな管５６中の気流によっ
て助けられる。管５６．５８の直径と流速Ｑ、ｌ及びＱ
Ｊは、両管中で等しい平均気体流速が得られるように選
ぶ。このようにするならば、管５８中への管５６の出口
におけるフィラメントの乱れが最低限度となる。その上
に、管５６は十分に中心にあり且つ両環の間の環状部６
０中の気体速度が周辺上のどの位置でも同じとなるよう
に気流Ｑ、を均等に分布させなければならない。また、
環状部中の気体の速度は両環中の共通の速度よりも約２
倍大でなければならないが、それよりも著しく大きくて
はならない。
管５６の始まりの位置は、管の存在なしで結晶化が生じ
る紡糸線に沿う位置よりも上でなければならない。Ａ、
ジアビツキ及びＨ，カワイ著、パ高速繊維紡糸″、ジョ
ー７・ワイリー・アンド・サンズ、ニューヨーク（１９
８５）において、たとえば４，５００ｍ／分を越える高
い引取り速度で紡糸することによって繊維を形成する、
たとえば、ポリエチレンテレフタレート又はナイロン−
６６のような結晶性重合体は、紡糸線に沿って突然に結
晶化することを記している。実際に、結晶化の位置は、
移動する紡糸線の直径の結晶化の点におけるきわめて急
激な低下である゛ネック′°の形成によって指示するこ
とができる。その直径の低下に際し、紡糸毛細管におい
て供給される一定の物貰流速を保存するために、加速し
なければならないから、結晶化の位置は、はとんど段階
機能として速度が急激に増大する紡糸線上の位置を見出
すことによってもまた、見出すことができるということ
は明らかである。紡糸線速度の測定はレーザードツプラ
ー速度計を用いて行なうことができる。
管５６及び５８中の気体（好ましくは室温の空気）の速
度は、これらの管の長さが増大するにつれて増大するフ
ィラメントに対する引っばり作用を空気が発揮するため
には、フィラメントの速度の少なくとも１．５倍乃至１
００＠とすればよい。
また、この引っばり作用は、Ｑ、及びＱ、を増大させる
場合又は一定のＱｐ及びＱ□において管の直径を低下さ
せる場合に生じる気体速度の増大につれでも増大する。
フィラメントを引っばる作用のほかに、管中の高い気体
速度は、管内における一層急速なフィラメントの冷却を
生じさせると共に、排出する気流の放散点において生じ
る温和な乱流のために、管を出たのちにすら、フィラメ
ントを冷却させる。管５６の始まりの望ましい位置は、
管が存在しない場合の゛ネック″の位置の５〜２５０ｃ
ｍ上方、好ましくは１０〜９０ｃｍ上方である。そのよ
うにすることによって、結晶化が抑制され、高速の引取
りが保たれ且つ本発明の低結晶性糸を与えることができ
る６ 第２図は管５８が除いである以外は第１図と同様な具体
例を示す。操作は実施例１に記したものと同様である。
Ｋ鼠 Ｔ　、／　Ｅ　／λ・Ｉニー　強力及び初期モジュラス
（ｇ／デニール）並びに伸び（％）は、 ＡＳＴＭ　　Ｄ２２５６に従って、 １０インチ（２５，４ｃｍ）の 対湿度と７０°Ｆの温度で、６０ ％／分の伸び速度において測定 した。
密　度　−ＡＳＴＭ　　Ｄ１５０５６−６８の方法によ
って密度勾配管実験によって 測定した。
煮沸収縮　−米国特許第４，１５６．０７１号、縦欄６
．５１行中に記すようにし て測定した。
実施例１ １・２の容量比のフェノールとテトラクロロエタンの混
合溶液中で測定して０．６３の固有粘度を有するポリエ
チレンテレフタレートを、直線上で０．２５ｃｒｎの等
間隔を置いた直径０．２５ｍｍの４細孔を有する紡糸口
金から、１孔当り１分間に３１＆の速度で押出した。１
押出したフイラメン１〜を、紡糸口金の表面の直下に設
けた７、６ｃｍの内径と４３　ｃ　ｍの長さを有する空
気供給室中を通過させた。室中に約２０°Ｃの空気を３
０ｓｃｒｍの速度で金網円筒を通じて供給した８１．２
５ｃｍの内径と５．０ｃｍの長さを有する管を取り付け
ることができる穴を中心に有している板によって、ハウ
ジングの底をおおった。管の上端は第２図に示すように
僅かに外に開いていた。
空気供給室中に供給する空気が、その底の管を通じての
み逸出することができるように室の底は紡糸ブロックの
底に対して封じである。空気の流速を測定して、紡糸口
金下の室中で保つ圧力が大気圧よりも約０．ＯＩＡ　ｇ
　７ｃｍ２高くなるように計算した。管を出たのち、回
転ロールによって巻取る前にフィラメントは約２８０ｃ
ｍにわたって空気中を移動する。ロールの巻き取りの速
度が５．９４８ｍ／分であるときは、管の出口における
紡糸フィラメントの速度は１２８０ｍ／分、すなわち管
中の空気の速度の約１９％であった。さらに、紡糸フィ
ラメントの速度プロフィールは、何らの急激な速度変化
又は“ネック”の生成の徴候なしに、最終引っばり速度
まで滑らかに増大した。これは紡糸フィラメントに沿っ
て著るしい結晶化が生じなかったことを示している。こ
れは空気供給室の底に管がない場合の紡糸フィラメント
の紡糸プロフィールと対照的である。後者の場合には、
速度プロフィールは紡糸口金出口から約１１８ｃｍの距
離において約１．６４７ｍ／分から５，９４８ｍ／分の
最終速度まで突然且つ急激な増大（“ネック゛°生成）
を示した。管の出口に相当する位置において、紡糸糸条
の速度は約２２９ｍ／分であった。繊維の引っばり速度
とその性質を第１表に示す。紡糸フィラメントが引っば
りロールに達する前に、それに仕上剤及び温和なより合
わせを付与した。
圀Ｉ　−一− ｒハ１ 実施例２ １：２の容量比のフェノールとテトラクロロエタンの混
合溶液中で測定して０，６３の固有粘度を有するポリエ
チレンテレフタレートを、それぞれ、３．８ｃｍと５．
４ｃｍの直径の二つの円の円周上に等間隔に置いた７及
び１０の直径０．２５ｍｍの１７ａＩ孔を有する紡糸口
金から、２９０℃の紡糸温度において、１孔当９１分間
に２．５ｇの速度で押出した。
押出したフィラメント含、実施例１に記したような空気
併給室を通過させた。室の底に取り付けた管は１．２７
ｃｍの内径と１５．３ｃｍの長さを有していた。この管
は第１図に示すような１．９ｃｍの内径と１７．８ｃｍ
の長さの第二の管中に気体を排出した。２５ｓｃｆｍ　
　に等しい流速Ｑ、の追加の冷却気流を管中に計り入れ
た。室中に計り入れた気流Ｑ、は２０ｓｃｆｍであった
６両気流は共に約２０℃であった。空気流速を測定して
紡糸口金下の室中に保つ圧力が０．０２に９／　、ｔｎ
　２しｆｐ　、Ｚ　）八−４竹１す〜　爪緯九中２ηノ
ニメンｌ〜は真直ぐで、緊張し且つ相互に分離していた
。フィラメントは管の透明なプラスチック壁を通して観
察することかできるように大きな外側の管中に移動する
ときにすら同様に保たれた。外側の管によってもたらさ
れる改良は、排出する気流の放散が乱流を生じるおそれ
がある大きな管の出口におけるフィラメント相互間の粘
着の可能性を最低限とするように、フィラメントがさら
に冷却する時点までそれを真直ぐに且つ分離したままに
保つことから成っている。その上に、制御した両気流Ｑ
、及びＱ４の使用は、一層の工程管理を提供する。それ
は紡糸フィラメント速度プロフィールの制御、さらには
その温度プロフィールの制御を可能とする。たとえば、
第二の気流ＱＪを加えることによって、気体量が多くな
り且つその温度が著るしく上らないために、フィラメン
トを冷却するためのより大きなヒートシンクが可能とな
る。
繊維の引っばり速度とその性買を第２表に示す。
フィラメントが引っばりロールに達する前に、それに仕
上げ剤と温和なより合わせを付与した。
ｉド−，４１ ＝５日　　　さ　　の　　α 実施例３ 実施例２に記すようにして、ポリエチレンテレフタレー
１〜を、下記の相違をもつ紡糸口金から押出した： 紡糸口金は５孔を有した。スループットは１孔当り４．
４５９／分とした。室の底に付した室は１．１７ｃｍの
内径と１５．３ｃｍの長さを有した。外側の管は１．９
０ｃｒｎの内径と４９８ｃｍの長さを有した。気体流速
ＱＲ及びＱ、は、それぞれ、７，５及び２０ｓｃｆｍで
あるな。
収集した試料は、第３表に示す性■を有していた。
＼、 ＼、 丁＼ −へＮ ５　； 閂　′ゴ°冒 餌ソ（−き１　　グよ 〜１　　　マ　　３　　■ 牟＝１　　　　　　　、　　　。
又１１　Ｓ−− ｒ、ｒ、ｉ−「・　　美 実施例４ Ｑ、とＱ、をそれぞれ２’５　ｓｃｒｍとする以外は実
施例２に記すようにして、ポリエチレンテレフタレート
を押出した。収集した試料は第４表中に示した性質を有
していた。
ゝ＼ ＼、 ＼　、／一 実施例５ 重合体スループットを１孔当り２．５ｇ／分とし、ＱＲ
とＱ、をそれぞれ４０ｓｃｆｍと３０ｓｃｆｎ＋とする
以外は実施例２に記すようにして、紡糸口金からポリエ
チレンテレフタレートを押出した。収集した試料は第５
表に示す性質を有していた。
＼、 ＼　−一一一、− 人、 ”＼
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を実施するための装置の一具体例の部分
的に断面としての概念的立面図である。 第２図は本発明を実施するための装置の別の具体例の部
分的に断面としての概念的立面図である。 ＦＩＧ、１

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、引取り手段によつて制御した少なくとも５ｋｍ／分
    の紡糸速度で紡糸パックから径路中に溶融紡糸した連続
    フィラメントポリエステルヤーンにして、該径路を取囲
    んでいる、該紡糸パックからそれと引取り手段の間の位
    置までのびている区域中に気体を導入することによつて
    該区域を１ｋｇ／ｃｍ＾２未満の加圧下に保ち且つ気体
    が該区域を出るときの気体の速度をフィラメントの速度
    よりも高い水準まで増大させ、該ヤーンは１ｍｌ当り約
    １，３４８乃至約１，３７０ｇの範囲の密度を有し、３
    ０〜１２０％の範囲の切断時伸びを有し且つ少なくとも
    １０％である煮沸収縮を有することを特徴とする該ポリ
    エステルヤーン。 ２、該密度は１ｍｌ当り１，３５０〜 １，３６０ｇである特許請求の範囲第１項記載のヤーン
    。
JP62107896A 1986-04-30 1987-04-30 超高速紡糸によつて製造した低結晶性ポリエステルヤ−ン Pending JPS62263315A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US857279 1986-04-30
US06/857,279 US4687610A (en) 1986-04-30 1986-04-30 Low crystallinity polyester yarn produced at ultra high spinning speeds

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JPS62263315A true JPS62263315A (ja) 1987-11-16

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JP62107896A Pending JPS62263315A (ja) 1986-04-30 1987-04-30 超高速紡糸によつて製造した低結晶性ポリエステルヤ−ン

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US (1) US4687610A (ja)
EP (1) EP0244216B1 (ja)
JP (1) JPS62263315A (ja)
KR (1) KR870010228A (ja)
CN (1) CN1015299B (ja)
AU (1) AU586777B2 (ja)
BR (1) BR8702025A (ja)
CA (1) CA1290120C (ja)
DE (1) DE3769695D1 (ja)
ES (1) ES2022346B3 (ja)
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