JPS6352129B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、合成ポリマーを溶融紡糸することに
よつてモノフイラメントを製造する方法に関す
る。

本明細書においてモノフイラメントとは、単一
繊度が約20dtex以上（ポリマーの種類に応じて
約0.05mm以上の直径に相当）の無端糸を意味す
る。いわゆるフアインモノフイラメントは最高約
100dtexの繊度を有し、太いモノフイラメントは
約100dtexから約10000dtexまで（直径約0.1〜1.0
mm）又はそれ以上の繊度を有する、単繊維は環状
断面を有しているか又は他の断面形状、例えば長
方形の断面を有する平坦な帯状体として構成され
ていてもよい。

溶融紡糸法により合成ポリマーからモノフイラ
メントを製造するのは通常溶融液を冷却浴に紡出
し、引続き紡糸されたモノフイラメントを１回以
上延伸処理する。紡糸速度は普通数100m／分で
あり、また延伸速度も極くまれにこの範囲を越え
る程度である。紡糸速度を上げると好ましくない
ピンホールが生じる危険性が増し（西ドイツ特許
出願公告第1760467号公報）、また特に新たに押し
出された成形体のために冷却帯域を増大しなけれ
ばならないが実際にはほとんど実現不能である。

本発明の課題は、従来必須の冷却浴を使用する
ことなく実施できかつ僅かな紡糸高さ（紡糸口金
と引出装置との間隔）であるにもかかわらず、極
めて高い作業速度で処理することのできる、合成
ポリマーから溶融紡糸したモノフイラメントを製
造する方法を開発することにある。またモノフイ
ラメントのその都度の使用分野と関連する繊維技
術上の特性（強度、伸長度、収縮性）に応じて、
後からの延伸処理をもはや必要としないものでな
ければならない。

前記課題は、本発明により、合成ポリマーを溶
融紡糸し、新たに紡糸されたほぼ垂直方向下向き
に流出するモノフイラメントをガス雰囲気内で冷
却しかつ該モノフイラメントを引出機構を用いて
少なくとも2750m／分の引出速度で引出すことに
より、モノフイラメントを製造する方法におい
て、引出機構を紡糸ノズルを通して下向きに下し
た垂直線に対して側方にずらして配置することに
より、紡糸高さを自然の糸のたわみ現象を利用し
て低位置に保持することにより解決された。

予想外にも繊維のマルチフイラメント糸の製造
から公知のこの引出速度で、直径1.0mm程度まで
の高価なモノフイラメントを製造することができ
る。

ガス雰囲気は有利には空気、特にモノフイラメ
ントに対して横方向に移動する空気によつて形成
される。

引出速度は有利には5000〜7000m／分、特に
5200〜6000m／分である。この速度範囲で特に単
繊度約50〜1200dtexのポリエステル及びポリア
ミドモノフイラメントを製造することができ、こ
の場合モノフイラメントの後延伸は不要である。

自然の糸たわみ現象は一般に合成ポリマーから
糸を溶融紡糸する際に、引出機構を常法では実質
的に紡糸口金の真下に存在する位置から側方へ移
動させることにより紡糸口金からの程度の差こそ
あれ大きな間隔内で生じる。この現象は、例えば
最終繊度が100dtexであるモノフイラメントポリ
エステル糸を3750m／分で引出し、かつ最初紡糸
口金の真下に配置されていた引出機構（高速巻取
装置又は糸インジエクタ）を徐々に水平方向で遠
ざけかつ場合によつては同時に垂直方向で持上げ
ることにより明らかに観察される。この処置によ
り引出機構の位置が変えられたにもかかわらず、
糸は紡糸口金の下方で一定の区間に亘つて更に垂
直方向下向きに移動し、次いで引出機構の方向に
曲げられる。この自然の、すなわち付加的な機械
的糸案内機構を用いることなく生じる糸のたわみ
個所は数cmの長さを有するにすぎず、この位置
は、引出機構の位置が明らかに変つた場合にも実
質的に変化しない。それに対して、自然の糸たわ
み個所の位置は紡糸条件を変えることによつて変
化させることができる、例えば溶融液の流量を増
大させると、紡糸口金から遠ざかる。

この現象を利用すると、紡糸高さ（紡糸口金と
引出装置との間隔）を低位置に保つことができ
る、すなわち所定の紡糸高さで引出装置を側方へ
ずらし、かつ自然の糸たわみを利用することによ
つてノズル孔当りのポリマーの流量を増加させる
ことができ、又はポリマー流量を変えなければ一
層低い紡糸高さで操作することができる。一般的
に表現すれば自然の糸たわみ現象を利用すると、
高いポリマー流量を使用することができ、しかも
その際実地には実現不能な長すぎる冷却区間を設
ける必要はない。

西ドイツ特許出願公開第2638662号公報には、
溶融紡糸された糸を吹筒の下端の直ぐ下で側方に
引出し、上方へ向けて、例えば押出機と並んで存
在していてもよい巻取機構に導くことが提案され
ている。しかしこの引出しゴデツトを用いて行な
われる糸の方向変換は、吹筒内で糸の再結晶がす
でに行なわれることを前提条件としており、従つ
て糸はもはや粘着性ではなく、かつこれを機械的
に処理し得るほど安定である。

この公知の提案とは異なり、本発明によれば、
糸を機械的に処理することのできない領域内で、
紡糸口金の著しく近くで行われる自然の糸たわみ
現象を利用する。すなわちポリエステル糸は上記
領域内で約150℃の温度及び10％未満の結晶度を
有する。糸をこの領域内で機械的に方向変換させ
ようとすれば、該糸は糸方向変換機構に付着する
ことから直ちに破断する。

公知の提案とは異なり、自然の糸たわみ現象を
利用するという本発明の優れた思想は、紡糸高さ
を著しく減少させる。

自然のたわみ現象を使用した場合、更に自然の
糸たわみ個所の後方に、モノフイラメントの結晶
度及び複屈折率を著しく増大させる区間が存在す
ることが認められた。この区間でモノフイラメン
トは明らかに約２〜３倍ほど後延伸される。その
結果生じるモノフイラメントの繊維特性の向上を
利用可能とするため、引出機構と自然の糸たわみ
個所との間隔を、モノフイラメントの後延伸処理
を行うことができるように十分に大きく選択する
ことが有利である。

すでに記載したようにモノフイラメントを自然
の糸たわみ個所で機械的に、すなわち方向変換機
構を用いて方向変換することは不可能であるが、
そらせ板を紡糸口金の真下に配置することによつ
て、予想外にも自然の糸たわみ個所を紡糸口金の
近くにずらすことができた。この変法は紡糸高さ
を更に短縮し得る（1mまで）ことから有利であ
る。

更にモノフイラメント特性を改良するには、自
然の糸たわみ個所を冷却液内に、例えば前記のそ
らせ板の個所に配置することのできる小型冷却水
槽内に移すことが有利である。

所望のモノフイラメント特性が必要とする限
り、引出機構例えば１対のゴデツトの後方に更に
延伸区間を配置することができる。他の後処理例
えば弛緩、固定又は同様の処理も、モノフイラメ
ントの巻取り前に実施することができる。

最後に、自然の糸たわみ個所と引出機構との間
でモノフイラメントの後延伸処理を、糸案内機構
を配置することによつて生ぜしめることが可能で
ある。

その種々の変法、特に自然の糸たわみ現象を使
用する本発明方法は急速に紡出されるモノフイラ
メントを実際にすべての溶融紡糸可能のポリマー
から製造するのに使用できる。特にその特殊な使
用特性によりポリアミド、特にポリカプロラクタ
ム及びポリヘキサメチレンアジピン酸アミド；ポ
リエステル、特にポリエチレンテレフタレート；
ポリオレフイン、特にポリエチレン及びポリプロ
ピレン；ポリ塩化ビニルが使用可能である。

本発明により製造されるモノフイラメントの使
用分野は特に漁網、釣糸、濾布、ブラシ用合成
毛、クツシヨン材、テニス弦、楽器用弦、人工頭
髪及び補強材である。

次に本発明を図面に基き詳述する： 第１図から明らかなように、溶融液は紡糸口金
１から落下筒２に紡出される、この場合落下筒の
上方部分に吹き付け部Ａを設けることもできる。
新たに紡糸されたモノフイラメント３は延伸、固
化及び十分な冷却の後、紡糸口金１の真下である
基本位置に存在する引出機構、この場合には巻
取装置４に収納される。この場合モノフイラメン
ト３は、吹き付け部Ａから僅かに偏寄されること
を除き、紡糸口金１から直すぐ下方に向けて巻取
装置４に導かれる。

本発明で利用される自然の糸たわみ現象を観察
可能にするため、巻取装置４を第１図に示した基
本位置から側方へ、すなわち第２図に示した位
置にずらす（第２図参照）。その際モノフイラ
メント３は、予測されるように〓物曲線又は同様
の曲線を描いて紡糸口金１から巻取装置４に向か
つて自由にたわみながら移動するのではなしに、
最初は巻取装置があたかもその基本位置にでも
存在するかのように真直ぐ下方に向けて移動す
る。次いでモノフイラメントは側方へ逸れ（すな
わち最初巻取装置４から外れ）、引続き円弧を描
いて実際に直線的に巻取装置４に導かれる軌道に
入る個所３ａが観察される。このモノフイラメン
トの区間は３ｂで示すが、この場合巻取装置４の
位置に対応する符号を付加して示す。

次いで巻取装置４を位置及びに持ち上げ
る、その際にも紡糸条件が同じであれば前記の個
所３ａの位置は実質的に変わらない。ただ第３図
に拡大して図示したたわみの形状は、巻取装置４
の高さが位置からを越えてに向かつて変わ
ることによつて区間３ｂと３とのなす角度が小さ
くなることから僅かに変化する。

図示した例では紡糸高さ、ひいては紡糸口金１
と巻取装置４との（垂直）距離は明らかに縮める
ことができ、この場合同時に紡糸空間の高さも紡
糸口金と個所３ａとの間隔にまで短縮することが
できる。

モノフイラメントを個所３ａから直接引出機構
に導くことは必ずしも必要なことではない。むし
ろモノフイラメントを十分に冷却した後、常用の
糸案内装置（糸案内部材、ゴデツト）又は延伸機
構を引出機構の前方に接続することもできる（図
示されていない）。

第２図に示した配置において、１つで個所３ａ
の下方に、モノフイラメント３の走行方向に対し
て直角又は傾斜してそらせ板を配置し、このそら
せ板を慎重にモノフイラメントの個所３ａに接近
させ、次いで更に上方に移動させると、安定な糸
流れで自然の糸たわみ個所３ａを更に約1mまで
上昇させることができる（図示されていない）。

例 切片溶液粘度1.63を有するポリエチレンテレフ
タレートを紡糸温度280℃で単一孔ノズル（孔直
径２mm）を介して紡出させる。流量は55ｇ／分で
ある。新たに紡糸されたモノフイラメントは吹付
筒を通つて垂直方向に落下する（吹付力：毎時空
気250m²）。巻取装置は紡糸口金に対して約5mの
水平距離及び約9.5mの垂直距離を隔てた個所に
取付け、その約1.2m上方に糸案内部材を配置す
る。巻上げ室の床に向けて真直ぐ紡出される単繊
維はインジエクタにより糸案内装置を介して、
5800m／分の巻取速度で作動する巻取装置に導か
れる。モノフイラメントは次いで約9mの高さか
ら真直ぐ下方に落下し、次いで90゜より小さい角
度で第３図に図示したように上方に向つて彎曲
し、糸案内装置を介して巻取装置の方向変換部材
に導かれる。

完成モノフイラメントは繊度約96dtex、伸長
度48％及び硬度32.7cN／texを有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は紡糸口金の真下に引出機構が配置され
ている高速紡糸装置の略示図、第２図は側方にず
らして（種々の高さ位置に）配置された引出機構
を有する高速紡糸装置の略示図、第３図は自然の
糸たわみ個所における新たに紡糸されたモノフイ
ラメントを拡大して示した部分略示図である。 １…紡糸口金、２…落下筒、３…単繊維、３ａ
…糸たわみ個所、３ｂ…糸の直線案内区間、４…
巻取装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 合成ポリマーを溶融紡糸し、新たに紡糸され
   た、ほぼ垂直方向下向きに流出するモノフイラメ
   ントをガス雰囲気内で冷却しかつ該モノフイラメ
   ントを引出機構を用いて少なくとも2750m／分の
   引出速度で引出すことにより、モノフイラメント
   を製造する方法において、引出機構を紡糸口金を
   通して下向きに下した垂直線に対して側方にずら
   して配置することにより、紡糸高さを自然のたわ
   み現象を利用して低位置に保持することを特徴と
   する、モノフイラメントの製法。 ２ 引出速度が5000〜7000m／分である、特許請
   求の範囲第１項記載の方法。 ３ 自然の糸たわみ個所から引出装置までの距離
   を十分に大きく選択し、モノフイラメントを後延
   伸処理に曝すことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 ４ 紡糸口金の真下にそらせ板を配置することに
   よつて自然の糸たわみ個所を紡糸口金に一層接近
   した位置にずらす、特許請求の範囲第１項又は第
   ３項記載の方法。 ５ 自然の糸たわみ個所を冷却液内にずらす、特
   許請求の範囲第１項又は第３項記載の方法。 ６ 自然の糸たわみ個所と引出機構との間に、モ
   ノフイラメントを後延伸させる糸案内装置を配置
   する、特許請求の範囲第１項から第５項までのい
   ずれか１項に記載の方法。