JPS63120109A - ポリエステルの溶融紡糸方法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はポリエステルの溶融紡糸法、更に詳しくは溶融
紡糸工程調子不調の主因である紡糸口金の吐出孔周囲に
堆積する異物の発生、成長を抑制すると同時に吐出孔よ
り吐出されたポリマーが堆積異物から受ける影響も少な
くし、該溶融紡糸を長時間安定に実施可能とする溶融紡
糸方法に関する。

［従来技術］ 一般にポリエステルの溶融紡糸は口金の吐出孔より溶融
物を押し出すことにより行われる。また、口金面の吐出
孔近傍とポリマー流との間の離型性を保持せしめるため
に、通常口金面にジメヂルシリコーン、メチルフェニル
シリコーンの如き離型剤を塗布する。

このような紡糸においては、紡糸を開始してから時間が
経過するに従い、口金吐出孔のまわりにリング状に茶褐
色の汚れが堆積してくる（以下口金面堆積異物という）
。そのため、紡出糸条の曲り、ピクツキが発生するよう
になりその曲り方がひどいと糸条が口金表面に接触する
までになって糸切れの現象が起こる。

また、口金面に塗布した離型剤も経時と共に酸化劣化、
熱分解などの劣化反応によりその離型性が低下し、上述
の現象がざらに促進されることになる。そこで通常は、
このような状態になった口金面を定期的に清（吊したり
、あるいは紡糸口金を交換するなどして、口金面及びｗ
ｉ型剤の更新を行い、紡糸工程調子を良好に維持してい
るが、この為のコスト−人件費、ポリマーロス、機械損
失等−は、かなりの額となり、紡糸口金面の清掃や紡糸
口金の交換頻度を少しでも減少せしめることは［１製造
技術者にとって古くからの重要な課題であった。

ポリエステルにおける口金面堆積異物は、吐出ポリマー
流の成分中、昇華性のものが口金面の吐出孔周辺〈以下
単に吐出孔周辺という）に付着するものとポリマー流の
一部が吐出孔周辺に接触付者するものとの両方からなり
たち、これらが口金面上で酸化劣化等によりゲル化し固
形異物として堆積するものが大部分であると考えられて
いる。

この事より、前者の対策として昇華物を多量に含んだ雰
囲気を系外に排出することにより、口金面堆積異物の発
生・成長がある程度抑制可能である事が知られている。

しかし、ポリマー流の一部が吐出孔周辺に接触付着する
のを抑制する有効な手段は何らとられていないため、口
金面堆積異物の大幅な抑制はきわめて難しい問題であっ
た。

［発明の目的］ 本発明者は、以上のような状況に鑑み、吐出ポリマーの
一部が吐出孔周辺に接触付着するために堆積する異物の
発生、成長を抑制す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。

［発明の構成］ すなわち、本発明はポリエステルを溶融紡糸するに際し
、紡糸口金の吐出孔の中心軸に対して３〜２５°の角度
で吐出方向に大径化されたテーパー部を有し、かつテー
パー部の中心軸方向の長さが０．１５　ｔａ以上かつテ
ーパー部の最小孔径ｄ１に対する最大孔径ｄ２の比Ｌ　
／　ｄ＋が１６６以下である紡糸口金を使用することを
特徴とする溶融紡糸方法である。

本発明は、前記のように吐出ポリマーの一部が吐出孔周
辺に接触付着するために堆積する異物の発生、成長を抑
制し長時間安定し溶融紡糸を実施可能にしたものである
が、その理由は以下の様に考えられる。

本発明者は、吐出ポリマーの一部が吐出孔周辺に接触付
着する原因を調査した結果、微細孔より圧出された粘性
物質が応力緩和により微細孔の直径よりも拡がろうとい
う性質（この性質は「バラス（Ｂａｒｕｓ）効果」と呼
ばれる）が主原因である事を発見した。

すなわち、ポリマーの吐出近傍での環境変化−雰囲気温
度変化、ポリマーの粘度変化等−により微妙に系油り現
象が発生し、この拡がった部分が吐出孔周辺に接触付着
する現象を観察した。

一般に、通常のポリエステル溶融紡糸では上記バラス効
果は顕著ではなく、実際、溶融紡糸を行いながら口金側
方から写真踊影することにより紡出直後の吐出ポリマー
の太さの最大値（ｄｍａｘ）を測定しこれよりｄｍａｘ
／ｄ　　（ｄ：吐出孔径）を算出した結果、せいぜい１
．３〜１．４程度であり、吐出孔周辺に接触付者すると
考えられてぃなかったため、上記発見は驚くべき事実で
あった。

そこで、本発明者は数多くの実験を繰り返し種々検討を
重ねた結果、テーパー部の角度を中心軸に対して３〜２
５’の範囲内に設定し、かつテーパー部の中心軸方向の
長さが０．１！ｚ＋＋ｍ以上、テーパー部の最小孔径ｄ
１に対する最大孔径の比ｄ２　／ｄ１が１．６以下であ
る条件のノズルを用いて溶融紡糸を行えば上記のｄｍａ
ｘ／　ｄの値を１．１以下に抑える事が可能となり、吐
出孔周辺に接触する確率を極めて小さくし、口金面堆積
異物の発生、成長を抑制できることが判った。

又、さらに良い事に、たとえ徐々に異物が発生成長して
きた場合でもポリマーの拡がりが極めて小さいため、そ
の異物の影響を受けにくくなり、予想以上に長時間安定
に紡糸可能となることも見い出した。

ここで、テーパー部の角度が３°より小さいと、ポリマ
ーの拡がりを充分抑制することができず、２５°より大
きくなると、ポリマーがテーパー部の途中から離れ、吐
出不安定になり単糸切れ等の問題を惹起する。さらに、
テーパー部の中心軸方向の長さが０．１５ｍより小さい
と、ポリマーの応力緩和を瞬時に解放する事となりポリ
マーの拡がりを充分抑制する事ができず、テーパー孔の
最小孔径ｄ１に対す最大孔径ｄ２の比ｄｚ／ｄ＋が１．
６よりより大きくなるとドラフトが大きくなりすぎデニ
ール斑が発生すると同時に、口金に対するポリマーの離
形点が口金面からテーパー部に移行して不安定となり高
速紡糸の工程調子が極めて不調になる。

尚、最小孔径ｄ１は通常０．１〜０．４Ｍ、特に好まし
くは０．２〜０．４Ｍにされる。本発明の適用により口
金面堆積異物の発生、成長が大巾に抑制されると同時に
、発生した異物の影響を受けにくくなり、長時間安定し
た紡糸が可能となるため、口金面の清掃あるいは交換周
期を大巾に延長することができ、その効果は極めて大で
ある。

［実施例］ 溶融紡糸装置を使用し、極限粘度（０−クロロフェノー
ル中３５℃で測定）が０．６３５のポリエチレンテレフ
タレートを紡糸温度２８５℃、紡糸速度１２００ｍ／分
にて、溶融紡糸し５０デニール／３６フイラメントの糸
条を得た。

このとき用いた紡糸口金は第１図に示すようなテーパー
部の最小孔径ｄ１Ｍ、テーパテ−の最大孔径ｄ２ｍＭ、
絞り部の長さ１＋ｍｒｒｒ、テーパー部の中心軸方向の
長さ１２調、中心軸に対するテーパー角度θで表わされ
る各種吐出孔１を有するものでその条件および結果は次
表に示す通りである。

ここで紡糸工程調子のうち、口金面堆積異物の調査は３
０間紡糸を行った口金を紡糸パックより取外し、吐出孔
を顕微鏡にて観察し、吐出孔周辺に堆積した異物の口金
面からの平均高さく単位：μｒｒｔ　）を測定し数値で
表わす。

又、紡糸断糸が８時間に２回以上発生すると口金面を清
掃することとし平均の口金清稙周ＩＩＩ］（単位二日）
で表わす。

糸品質は延伸糸で測定したものであり、Ｕ％は０．７以
下が良好レベルであるが、低い程好ましい。

以上の結果より紡糸口金の吐出孔の中心軸に対して３〜
２５°の角度で吐出方向に大径化されたテーパー部を有
し、かつテーパー部の中心軸方向の良さが０．１５Ｍ以
上、テーパー部の最小孔径ｄ１に対する最大孔径ｄ２の
比ｄｚ／ｄ＋が１．６以下である吐出孔を有した紡糸口
金を使用することによって、糸斑（Ｕ％）を悪化させる
ことなく、紡糸調子を従来方法に比べ著しく向上せしめ
ることがわかる。

［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明によれば紡糸口金の吐出孔周
囲に堆積する異物の発生、成長を抑制し紡糸工程調子を
向上せしめると共に、糸斑の良好な繊維を安定して得る
ことが可能となる。

又、従来ポリマー流の一部が口金面に接触付るするのを
抑制する有効な手段を発見したという点で、画期的な溶
融紡糸方法であるといえる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明紡糸方法に用いる紡糸用特殊吐出孔の要
部断面図、第２図は従来より用いられている紡糸用吐出
孔の要部断面図である。 特許出願人　　帝　　人　　株　　式　　会　　社　　
、−ｍ−１、□′、。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリエステルを溶融紡糸するに際し、紡糸口金の吐出孔
   の中心軸に対して３〜２５°の角度で吐出方向に大径化
   されたテーパー部を有し、かつテーパー部の中心軸方向
   の長さが０．１５ｍｍ以上かつテーパー部の最小孔径ｄ
   ＿１に対する最大孔径ｄ＿２の比ｄ＿２／ｄ＿１が１．
   ６以下である紡糸口金を使用することを特徴とする溶融
   紡糸方法。