JPS6250566B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱可塑性重合体の溶融紡糸装置に関す
るものである。さらに詳しくは単糸デニール1d
以下の極細繊維を得るために、該重合体を紡糸口
金から溶融押出し、形成した糸条を均一に、かつ
急速に冷却を行なう溶融紡糸装置に関する。本発
明の目的とするところは紡出糸条の単糸密着、単
糸切れの発生を防止し、単糸デニール1d以下の
極細繊維を安定して得ることを可能ならしめる溶
融紡糸装置を提供するにある。

従来、ナイロン・エステルなどの一般的な熱可
塑性重合体から通常の溶融紡糸によつて得られる
繊維は、衣料用や産業用として広く用いられてい
る。一方、近年衣料用合成繊維に対する趣向の多
様化が著しく、特に単糸デニール1d以下の極細
繊維がその柔らかさから好まれ、その工業的製造
が要望されている。

しかし、単糸デニールの極めて小さい繊維を工
業的に製造しようとする場合、単糸密着や単糸切
れが生じたり、繊維の繊度斑が大となる問題が生
じ、満足な方法が見い出されていない。

単糸デニール1d以下の極細繊維を通常の溶融
紡糸法で工業的に製造しようとする場合は単糸デ
ニールを小さくすることから必然的に紡糸口金一
個あたりに穿設された孔数が多く、また紡糸口金
孔当りの吐出量を小さくする必要がある為に、単
糸密着や単糸切れの問題が発生しやすくなる。従
来用いられている糸条に直角に冷却風をあてる直
交流型の冷却装置や、紡糸口金周辺の放熱を防止
することなく、紡糸口金直下の糸条に上向きの冷
却風をあてる単純な上向き型の冷却装置では上述
の極細繊維製造特有の問題点を克服できず、単糸
密着や単糸切れが多発して工業的に製造すること
はできないことが明らかになつた。

本発明者らは従来技術に係る上記の如き問題を
解決すべく研究を重ねた結果、単糸デニール1d
以下の極細繊維を溶融紡糸法によつて得るため
に、次の知見を得るに至つた。

(1) 紡出直後の多数の且つ細い単糸群からなる糸
条を急冷する。そして、各単糸をほぼ均一に冷
却する。そのためには、紡糸口金パツクや紡糸
頭からの放熱を抑制し、且つ冷却風が紡出直後
の単糸群に冷却風が当り、それも各単糸にもれ
なく当る必要があること。

(2) 糸条に吹き付けられる冷却風によつて、糸条
の揺れを最少限にして、単糸間の衝突を極力避
ける必要がある。

本発明者らは上記、知見に基いて、更に研究を
重ね、本発明を完成するに至つた。

すなわち、本発明は、熱可塑重合体の溶融紡糸
装置において、該重合体の吐出部を除く紡糸口金
パツクの表面を覆うように遮熱板が取付けられ、
且つ、紡糸口金下部に冷却風を内側上向きに吹き
出す構造の環状または筒状の送風器を設け、該送
風器の冷却風吹出し部の最上位が紡糸口金下部10
cm以内にあり、該冷却風吹出し部が紡出糸条の最
外周部から0.5〜10cmの間隔を有することを特徴
とする溶融紡糸装置である。

以下本発明の構成、実施の態様、及び効果につ
いて更に詳細に説明する。

先ず図面によつて本発明を説明すると、本発明
の一例である第２図において、溶融された重合体
は紡糸口金パツク１に装着された紡糸口金２より
押出され糸条３として引取られる。紡糸口金パツ
ク１には重合体の吐出部を除いた表面を覆うよう
に遮熱板４が密接して取付けられている。紡出糸
条３は紡糸口金パツク１の下部に設けられた円筒
形の送風器５から内側上向きに吹出される冷却風
によつて冷却・固化され、カラム６を通つて巻取
られる。該送風器５の冷却風吹出し部の最上位は
紡糸口金２の下部10cm以内に存在するように設置
されている。

本発明の装置は、重合体吐出部を除く紡糸口金
パツクの表面を覆うように遮熱板が取付けられて
いることが重要である。遮熱板が口金パツクの表
面を覆うように取付けることによつて、紡糸口金
パツクからの放熱を防ぎ、紡糸口金周辺に到達す
る冷却風の温度を低く保ち、紡出直後の糸条の急
冷が可能となる。更には紡糸口金下部から吹付け
られる冷却風下でも、紡糸口金パツクや紡糸口金
の温度を重合体の融点以上に保つことが可能とな
り、極細繊維の溶融紡糸を可能にする。

本発明の装置は、紡糸口金下部に、内側上向き
に冷却風を吹出す構造の環状または筒状の送風器
を設けている。極細繊維の紡糸では紡糸口金から
極めて多数の単糸が押出され糸条が形成される。
この糸条を冷却する冷却風が内側上向きに吹きつ
けられることにより、紡糸口金面の極く近傍へ冷
却風を吹きつけることが可能で、紡出直後の糸条
の急速な冷却が達成される。また、送風器が環状
または筒状であることにより、紡糸口金から押出
された全単糸を取り囲みながら冷却風を当てるこ
とが可能となり、極めて均一な冷却が行なわれ、
単糸切れを防ぐことが可能となる。

上向きに冷却風を吹き出す構造にするには、第
３図〜第６図に示すように、吹出し面を上向きに
する。また、冷却風の吹き出し角度は20〜80゜が
好ましい。

本発明においては、送風器は冷却風吹出し部の
最上位が紡糸口金下10cm以内に設置されることが
重要である。10cmを越えると、冷却風を内側上向
きに吹出しても、冷却風が紡糸口金付近に達せず
紡出直後の糸条を急冷することは困難であり、且
つ、紡糸中の糸条の揺れを引き起し、単糸間の衝
突を招き、そのために単糸切れが頻発する。冷却
風吹出し部の最上位が紡糸口金下10cm以内になる
ように送風器が設置される。更に好ましくは５cm
以内に設置される。

本発明の遮熱板に使用する材質は、珪藻土、ア
スベスト、ガラス繊維などの一般に遮熱材料とし
て用いられる材質から単独または組合わせて選ば
れる。遮熱板の厚みは、使用する材質を積層また
は充填し、本発明を満足する範囲で任意に設定し
得るが、通常0.5cm〜３cmが取扱いなどからみて
好ましい。遮熱板の取付けは、吐出部を除ふ紡糸
口金パツクの表面に覆うように取付けるが、紡糸
口金パツク以外に紡糸頭が露出している場合など
には、紡糸頭の表面にも取付けられていることが
本発明の効果を阻害しないうえからも望ましい。
また、遮熱板と紡糸口金パツクの間は密接してい
るのが好ましいが、わずかに間隙をもつて取付け
られても良い。第２図の５及び第３図〜第６図は
本発明に用いる送風器の例を示す略図である。第
３図〜第６図において各図のａは平面図を、ｂは
各ａ図のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。各図環状
構造で多数の吹出し口を有する例である。本発明
はこれらの数例に限定されるものではない。

本発明における送風器の寸法は、本発明の溶融
紡糸装置を用いて紡糸する熱可塑性重合体や単糸
数、単糸デニールによつて、最適なものを選ぶこ
とが出来るが、紡出糸条の最外周部の単糸と送風
器の内壁との間隔が0.5〜10cmとなるように紡糸
口金の孔配列に応じて設ける。10cmを越える間隔
では、一旦整流して吹出された冷却風が再び乱流
になり、糸条を均一に冷却することが困難とな
る。冷却風吹出し口には、整流された冷却風を得
る目的から、整流板または布帛などを貼つた整流
部を有することが望ましい。

比較のため従来一般に行なわれている溶融紡糸
装置の例を第１図に示す。熱可塑性重合体の溶融
物は紡糸口金パツク１に装着された紡糸口金２の
紡孔より押出され、糸条３を形成しつつカラム６
を経て巻取られる。上記紡糸口金とカラムとの間
で直交型送風器７により紡出糸条の冷却が行なわ
れる。この方法では、図示するように糸条が横方
向に吹き寄せられるために、細繊度糸条の場合に
には該糸条にスラブが発生し、しばしば糸切れが
起り、単糸デニール1d以下の極細繊維を得るこ
とが困難である。

本発明の溶融紡糸装置によれば、紡出直後の多
数の、且つ細い単糸群からなる糸条を、各単糸が
ほぼ均一に急冷されること。また、糸条に吹き付
けられる冷却風によつて、糸条の揺れを最少限に
して、単糸間の衝突を避けることが達成され、単
糸デニール1d以下の極細繊維が紡糸中の糸切れ
なく安定して製造可能となる。

本発明の溶融紡糸装置は、更にデニールの小さ
い単糸デニール0.5d以下の極細繊維についても紡
糸中の糸切れなく安定した製造が可能である。

実施例 粘度40（90重量％蟻酸溶液に8.4重量％になる
ように重合体を溶解したときの25℃における溶液
粘度）のナイロン66（融点263℃）を285℃に溶融
し、孔径0.15mmφ、孔数140個、孔−孔間の芯間
距離５mmを有する紡糸口金から28.0ｇ／分で押出
した。紡糸口金パツク表面には、吐出部を除きア
スベストを積層した厚み１cmの遮熱板を密接して
取付けた。遮熱板の表面温度は218℃であつた。

紡糸口金下部には紡出糸条の周囲から水平面に
対し60゜内側上向きに整流された冷却風が出るよ
うにした第４図タイプの送風器を、冷却風吹出し
部の最上位が紡糸口金下４cmになるように取付け
た。なお、この送風器の内径と紡出糸条の最外周
部との間隔は２cmである。

該送風器より20℃の冷却風を糸条に0.2ｍ／秒
の強さで吹付けながら紡速1200ｍ／分で糸を巻取
り、210d／140fの未延伸糸を得た。

この未延伸糸を室温で3.1倍に延伸して67.7d／
140f（単糸デニール0.48d）の、従来の普通紡糸
では得られなかつた極細繊維が得られた。

比較として、本発明の装置によらず、従来の装
置で実施したところ紡糸口金直下で単糸切れが多
発して、全く紡糸することができなかつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の直交流型溶融紡糸冷却装置の側
断面説明図、第２図は本発明の溶融紡糸冷却装置
の側断面説明図、第３図〜第６図は第２図の溶融
紡糸冷却装置を構成する送風器の例を示す平面図
ａ及び断面図ｂである。 図中の符号次の通り。１：紡糸口金パツク、
２：紡糸口金、３：糸条、４：遮熱板、５：送風
器、６：カラム、７：直交型送風器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱可塑性重合体の溶融紡糸装置において、該
   重合体の吐出部を除く紡糸口金パツクの表面を覆
   うように遮熱板が取付けられ、且つ、紡糸口金下
   部に冷却風を内側上向きに吹き出す構造の環状ま
   たは筒状の送風器を設け、該送風器の冷却風吹出
   し部の最上位が紡糸口金下部10cm以内にあり、該
   冷却風吹出し部が紡出糸条の最外周部から0.5〜
   10cmの間隔を有することを特徴とする溶融紡糸装
   置。