JPS638206B2 - - Google Patents
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- JPS638206B2 JPS638206B2 JP53072727A JP7272778A JPS638206B2 JP S638206 B2 JPS638206 B2 JP S638206B2 JP 53072727 A JP53072727 A JP 53072727A JP 7272778 A JP7272778 A JP 7272778A JP S638206 B2 JPS638206 B2 JP S638206B2
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Landscapes
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
Description
本発明は熱可塑性重合体未延伸連続繊維の製造
方法に関する。更に詳しくは、通常の溶融紡糸法
（後に定義するような溶融紡糸法であつて、以下、
「直接溶融紡糸法」とよぶ。）によつて得られ、配
向延伸によつて単繊維繊度が0.3デニール未満と
なり得る未延伸連続繊維の製造方法に関する。こ
の熱可塑性重合体未延伸連続繊維は工業的有利に
製造することができ、また、これを延伸すれば、
従来の編織工程で編織可能で且つ得られる編織物
の品位が高い超極細繊維となり得る。 近年、柔らかくて、スウエード調の風合をもつ
が故に、単繊維繊度が１デニール前後の極細繊維
の編織物およびその表面起毛製品（合成皮革）が
盛んに製造販売されている。単繊維繊度が更に小
さい0.30デニール以下の超極細繊維になると極め
て柔らかい、好ましい風合を持つ編織物およびそ
れの表面起毛製品が得られることが知られてい
る。しかし、従来から知られている0.3デニール
以下の超極細繊維は、編織が不可能あるいは、編
織物の染色工程が複雑、あるいは編織物の品位が
悪いなどの欠点があると共に、その製造工程が複
雑で工業的有利に製造できないと言う難点があつ
た。従つて、かかる欠点がなく、しかも、簡便な
方法で工業的有利に製造できる超極細繊維の出現
が望まれていた。 従来、単繊維繊度0.30デニール以下の熱可塑性
重合体超極細繊維の製造方法として以下の四つが
知られている。 ａ 海島繊維（多芯型複合繊維）法（例えば、特
公昭48―25362参照）： 海島状断面をもつ未延伸繊維を紡出し、この
未延伸繊維をその島成分の自然延伸領域内の延
伸比で延伸する。その後、海部を溶剤で溶解除
去して島成分を超極細繊維として得る。これを
更に延伸してより細い強度大なる繊維とするこ
とも可能である。 ｂ ポリマーブレンド繊維法： 溶解性が異なり、相溶性の乏しい二種の熱可
塑性重合体の混合物を溶融紡糸して、一方の重
合体が他方の中へ微分散した海島繊維を得る。
これを延伸後、上記ａと同様に海部を溶剤で溶
解除去し、島部を超極細短繊維として得る。 ｃ スーパードロー法（例えば、特開昭51―
55420参照）： ２〜３デニールの単繊維からなるポリエステ
ル未延伸繊維を分子の配向を伴なわないフロー
延伸をし、続いて分子の配向を伴なう配向延伸
（ネツク延伸）することによつて、高延伸比の
延伸を行なつてポリエステル超極細繊維を得
る。 ｄ 易分割性繊維法（例えば、特開昭51―130317
参照）： 相溶性の乏しい複数の熱可塑性重合体からな
る複合繊維を紡糸し、続いて延伸して得られる
繊維を編織物とした後、機械的あるいは化学的
に分割して超極細繊維とする。 上記ａ、ｂ共に溶剤処理を必要とする工程的不
利を有し、しかも通常の溶剤処理では、海成分が
わずかながら繊維表面に残存し、且つ繊維表面が
侵されるという欠点を有している。またｂからは
長繊維は得られない。ｃは特殊な延伸方法であつ
てやはり工程的不利は免れず、得られる繊維の均
一性は極めて悪く、衣料用としての使用は不可能
である。ｄは得られる繊維が複数の重合体からな
るので、染色工程が複雑で且つ染め汚れが生じる
ことがある。このように既存の方法は通常の溶融
紡糸技術（直接溶融紡糸法）に比べて工程的に不
利であり、且つ得られる繊維は品質に劣る。かか
る不利益にもかかわらずこのような複雑な方法が
考案されたのは、未だ単独の重合体から、直接溶
融紡糸法によつて超極細繊維が得られていないか
らである。 本発明における「直接溶融紡糸法」とは、溶
融重合体の調製、溶融重合体の計量・紡出、
紡糸口金下の冷却・繊維形成および繊維の引取
りまたは巻取りの工程を経て、未延伸繊維を得る
方法を指す。第１図はこれを実現する装置の一具
体例である。第１図に示す装置において、ホツパ
ー１中の重合体チツプは溶融押出機中で混練溶解
され、計量ポンプ４を紡糸口金５から吐出する。
紡出繊維７は糸道ダクト１１、油剤付与装置１
２、引取ロール１３を順次経由して未延伸繊維１
４として巻取られる。本発明においては、未延伸
繊維は、冷風整流部９を具えた冷風吹付装置によ
つて、特に紡糸口金５直下の雰囲気６を比較的低
温に保持するように冷風１０を吹付け、さらに、
紡糸口金５から比較的短かい所定距離に配置され
たスネルガイドのような集束ガイドで集束するこ
とによつて製造される。溶融紡糸して得られた未
延伸繊維は通常第２図に例示するような延伸装置
を用いて配向延伸して、延伸繊維となし実用に供
するのが普通である。すなわち、未延伸繊維１４
は、押えロール１５、供給ロール１６を経て熱板
１７表面に接触し加熱されて延伸され、延伸ロー
ル１８を経て延伸繊維１９として捲取られる。前
述のａ、ｂ、ｃ、ｄ四つの極細繊維製造方法はい
ずれも直接溶融紡糸の範ちゆう外である。 本発明者らは、単糸デニール0.30d以下の超極
細繊維の製造に当つて、前述のａ、ｂ、ｃ、ｄに
みられるような工程的不利および品質的欠点をも
たず、従来の直接溶融紡糸法を改良することによ
つて、実用的に価値の高い超極細繊維を安定に得
べく検討した。 直接溶融紡糸法によつて未延伸繊維を得てそれ
を配向延伸するだけでは単繊維繊度0.7デニール
未満の超極細繊維は得られないとされている（例
えば、化繊月報1977年７月号57ページ）。従来の
直接溶融紡糸法によつて、このような超極細繊維
が得られない最大の理由は、以下のとおりである
ことが判明した。すなわち、直接溶融紡糸法によ
つて、良い繊維を得るためには紡糸口金の１吐出
オリフイス当りの重合体吐出量を極力小さくして
未延伸繊維を紡糸し、できるだけ高い延伸比で配
向延伸すれば良いことが予想されるが、紡糸口金
の１吐出オリフイス当りの吐出量を次第に下げて
行き、吐出量が約0.15ｇ／分になると通常の紡糸
条件では紡糸口金直下で糸切れが発生し始め、延
伸後の単繊維繊度が0.30デニール未満となるべき
未延伸連続繊維は得られない。 そこで、本発明者らは紡糸口金１吐出オリフイ
ス当りの吐出量を極力下げても紡糸可能で、且つ
得られる未延伸繊維の最大延伸倍率が大となるよ
うな繊維を生成せしめる紡糸方法が必要と考え、
それについて鋭意研究した。その結果、オリフイ
スから紡出された直後の繊維を急冷し、且つ、紡
糸口金から比較的短い距離において集束すること
が有効であることを見出し、本発明を完成した。 すなわち、本発明は、吐出オリフイス当りの吐
出断面積が3.5×10-4cm2以下である紡糸口金を使
用し、紡糸口金直下に冷風を吹きつけて紡糸口金
下１〜３cmにおける雰囲気温度を200℃以下に保
ち、且つ紡糸口金下10〜250cmにおいて全単繊を
集束することを特徴とする直接溶融紡糸法による
熱可塑性重合体未延伸連続繊維の製造方法であ
る。 本発明における「熱可塑性重合体」とは、ポリ
エステル、ポリアミド、ポリオレフインなどの溶
融紡糸可能な繊維形成性重合体をいう。勿論、こ
れらの重合体には少量の添加剤、例えばつや消
剤、着色剤、熱安定剤、難燃剤、制電剤などが含
まれていてもさしつかえない。 本発明の方法により得られる未延伸繊維の単繊
維繊度は下記式0.05≦100D／（Ｘ＋100）＜0.30で
表わされる。同式において、Ｄは単繊維の繊度
（デニール）、Ｘは最大延伸倍率（％）（10≦Ｘ≦
700）である。この式において、（Ｘ＋100）／100
は破断するまで配向延伸した場合の延伸比に相当
するので、一般に、100D／（Ｘ＋100）は破断す
るまで配向延伸した場合に到達する繊度（極限繊
度）に相当する。したがつて、式0.05≦100D／
（Ｘ＋100）＜0.30は配向延伸によつて、単繊維繊
度が0.05デニール以上、0.30デニール未満の延伸
繊維となり得ることを意味している。この不等式
の理解を助けるために、第３図によつて説明す
る。同図において、横軸は最大延伸倍率Ｘ（％）
を表わし、縦軸は未延伸繊維の単繊維繊度Ｄ（デ
ニール）を表わす。不等式0.05≦100D／（Ｘ＋
100）＜0.30を変形すると、 ５×10-4X＋0.05＜Ｄ＜3.0×10-3X＋0.30 となる。この関係を満足する範囲は、第３図の直
線（Ｄ＝5.0×10-4X＋0.05）と直線（Ｄ＝3.0
×10-4X＋0.30）にはさまれる範囲である。した
がつて、本発明の方法により得られる未延伸連続
繊維の特徴を示す範囲は、第３図において四つの
直線，，（Ｘ＝700）および（Ｘ＝10）
で囲まれる範囲である。前述の文献の如く、単繊
維繊度が0.7デニール以下の繊維が得られないと
いうことを同様に表現すると、直線Ｄ＝×10-3X
＋0.70の下部の範囲は得られていなかつたという
ことになる。すなわち、従来は直線（Ｄ＝7.0
×10-3X＋0.70）の上部（たて軸と平行なハツチ
ング線を施した部分）の範囲の未延伸連続繊維し
か存在しなかつたことを意味する。延伸後の単繊
維繊度は小さいほど好ましいが、上述のような特
殊な冷却・集束方法によつても、0.05＞100D／
（Ｘ＋100）を満足する未延伸連続繊維を得ること
ができない。「未延伸連続繊維」とは、オリフイ
スから吐出して固化した後一度も延伸操作を受け
ていない連続して巻取可能な実質的に無限に長い
繊維をいう。かかる繊維にはフイラメントおよび
トウのいずれも含まれる。Ｘは、21℃、RH65％
において、テンシロンによつて糸長10cm、引張り
速度50cm／分の条件で測定した最大延伸倍率であ
る。その単位は原長に対するパーセントで表わ
す。Ｘは主として、紡糸速度に依存して大きく変
わるが、直接溶融紡糸方法において、10≦Ｘ≦
700を外れるようなＸを与える紡糸速度を以つて
紡糸することは困難であろう。通常、工業的に採
用される紡糸速度である500〜3500ｍ／分におい
ては、０≦Ｘ≦500が好適な数値となる。 本発明の方法により得られる未延伸連続繊維
は、直接溶融紡糸法にて製造するに際して、紡糸
口金直下に冷風を吹きつけて紡糸口金直下１〜３
cmにおける雰囲気温度を200℃以下の低温に保ち、
吐出オリフイス当りの吐出断面積を3.5×10-4cm2
の紡糸口金を使用することと、紡出直後の繊維を
紡糸口金10〜250cmにおいて集束するという条件
を組合わせる点を主眼とする方法により製造され
る。かかる組合せによつて、紡糸口金下吐出オリ
フイス当りの重合体吐出量が0.15ｇ／分以下の紡
糸が可能となり、延伸後の単繊維繊度0.30デニー
ル以下の超極細連続繊維が安定して得られるよう
になつた。殊に、紡糸口金１吐出オリフイス当り
の吐出量0.08ｇ／分以下の紡糸も可能で単繊維繊
度0.2デニール以下の繊維も得られるようになつ
た。 熱可塑性重合体の直接溶融紡糸において、紡糸
口金直下は一定範囲にわたつて雰囲気を高温に保
ちつつ紡糸する方法が一般的に行なわれている。
その場合、紡糸口金直下１〜３cmにおける雰囲気
温度は少なくとも200℃、好ましくは250℃以上が
良い。このように、紡糸口金直下の雰囲気温度を
高くする理由は紡糸口金を保温し、スラブや単糸
切れの発生を防止し、繊維の配向緩和を促すこと
によつて延伸工程での延伸比を増大可能にするた
めである。 ところが、紡糸口金１吐出オリフイス当りの吐
出量を小さくして、単繊維繊度0.30デニール以下
の繊維を得るに当つて、紡糸口金直下を高温雰囲
気に保持すると糸切れし易くなり、逆効果が現れ
るので、紡糸口金直下１〜３cmにおける雰囲気温
度を200℃以下に保つ必要がある。200℃を越える
と単糸切れが頻発して安定した紡糸状態は得られ
ない。安定に紡糸ができて且つ、十分な配向緩和
を促し、未延伸繊維の残留伸度を大きくする目的
から、紡糸口金直下１〜３cmにおける雰囲気温度
の好ましい範囲は120〜190℃である。 未延伸連続繊維の製造における他の一つの特徴
は紡出後の繊維を紡糸口金下10〜250cmにおいて
全単繊維を集束することである。このような集束
を行うことの利点の第１は、若し、上述のように
ノズル近接位置で集束しない場合は空気抵抗のた
めの紡糸口金下での単糸切れが生じ、連続した未
延伸繊維が得られないが、ノズルから或る距離以
内の位置で集束すると、この単糸切れが解消し、
連続した未延伸連続繊維が安定して得られること
である。第２の利点は、上述のようにノズル近接
位置で集束しない場合に比べて未延伸繊維の最大
延伸倍率が大きくなり、従つて、より細い延伸繊
維が得られることである。全単繊維をノズルから
近い距離で集束することによつて、空気抵抗が減
少し、繊維にかかる張力が小さくなり、そのため
に配向が緩和されやすくなることがかかる効果の
原因と考えられる。 紡出直後の繊維を集束するには公知の方法のい
ずれでもよいが、スネルガイドのように繊維と接
触度の小さいガイドを用いる方法が望ましい。ま
た、集束する位置は紡糸口金に近いほど上記第１
の利点は大きいが、紡糸口金下10cm以内では紡出
繊維が固化していないので、単繊維同志の融着や
ガイド類との接触による糸切れを生じ易い。した
がつて、紡糸口金下10cm以上離れた位置でなけれ
ばならない。また、上記第２の利点は紡糸口金下
250cm以内の領域のみで認められる。したがつて、
集束の位置は紡糸口金下10〜250cmで、好ましい
範囲は20〜200cmである。 吐出オリフイス当りの吐出断面積が比較的小さ
い紡糸口金を必要とするのが本発明のもう一つの
特徴である。吐出ノズルの断面積が3.5×10-4cm2
以下であれば、重合体吐出量、紡糸速度、延伸比
などの条件を選べば、単繊維繊度0.30デニール以
下の延伸繊維を得ることが可能であるが、3.5×
10-4cm2を越えれば不可能である。特に0.2デニー
ル以下の繊維を得るには、２×10-4cm2以下のもの
を用いる必要がある。吐出オリフイスの断面形状
は円型の他に、Ｙ型、五角形、偏平、Ｃ型などの
異型であつても良い。 本発明の方法により得られる未延伸繊維の配向
延伸は、延撚機、ドローワインダー、延伸仮撚
機、トウ延伸機などの公知の延伸装置を用いるの
が良い。熱可塑性重合体の種類によつて、熱延伸
あるいは冷延伸のいずれかを選び、必要なら多段
延伸も可能である。 未延伸連続繊維の配向延伸によつて得られる超
極細繊維は、毛羽やデニール斑が少なく、従来の
編織工程において、十分に編織可能で、得られる
編織物は染色斑がなく、品位が高い。また編織物
の表面起毛製品は柔らかく、すぐれた風合を有
し、天然スウエードに極めて近いものである。ま
た、本発明の方法により得られる未延伸連続繊維
のうちＸ≦200のものは、公知の延伸仮撚機にて
延伸仮撚が可能で、編織可能な仮撚加工糸が得ら
れた。 以下、本発明を実施例についてさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの例に限定されるもの
ではない。 実施例 １ 第１図、第２図の如き紡糸機および延撚機を用
いて、固有粘度〔η〕＝0.65であるポリエチレン
テレフタレートを紡糸、延伸した。その時、重合
体吐出量と紡糸口金下１〜３cmにおける雰囲気温
度とを表１の如く様々に組合わせ設定して、その
時の紡糸状態および得られた延伸繊維の単繊維デ
ニールを調べた。結果は表１のとおりであつた。 その他の製造条件は以下の如くである。 紡糸条件 紡糸口金 孔数 144 孔断面積（円形） 0.78×10-4cm2 紡糸温度 300℃ 紡糸速度 1250m／分 集束位置 紡糸口金下
30cm（スネルガイドによる） 延撚条件 供給ロール温度 75℃ 熱板温度 140℃ 延撚速度 500m／分 延伸比 各紡糸条件毎に延伸繊維の破断伸度が
25％前後になるように設定 紡糸口金下１〜３cmにおける雰囲気温度を200
℃以下にすれば、重合体吐出量0.15ｇ／分・１ノ
ズルの条件で紡糸可能で、0.13ｇ／分・オリフイ
ス以下で単繊維繊度0.30デニール以下の繊維が得
られる。また、得られた延伸繊維はいずれもＵ％
が2.0％以下の均一性が高いものであつた。
方法に関する。更に詳しくは、通常の溶融紡糸法
（後に定義するような溶融紡糸法であつて、以下、
「直接溶融紡糸法」とよぶ。）によつて得られ、配
向延伸によつて単繊維繊度が0.3デニール未満と
なり得る未延伸連続繊維の製造方法に関する。こ
の熱可塑性重合体未延伸連続繊維は工業的有利に
製造することができ、また、これを延伸すれば、
従来の編織工程で編織可能で且つ得られる編織物
の品位が高い超極細繊維となり得る。 近年、柔らかくて、スウエード調の風合をもつ
が故に、単繊維繊度が１デニール前後の極細繊維
の編織物およびその表面起毛製品（合成皮革）が
盛んに製造販売されている。単繊維繊度が更に小
さい0.30デニール以下の超極細繊維になると極め
て柔らかい、好ましい風合を持つ編織物およびそ
れの表面起毛製品が得られることが知られてい
る。しかし、従来から知られている0.3デニール
以下の超極細繊維は、編織が不可能あるいは、編
織物の染色工程が複雑、あるいは編織物の品位が
悪いなどの欠点があると共に、その製造工程が複
雑で工業的有利に製造できないと言う難点があつ
た。従つて、かかる欠点がなく、しかも、簡便な
方法で工業的有利に製造できる超極細繊維の出現
が望まれていた。 従来、単繊維繊度0.30デニール以下の熱可塑性
重合体超極細繊維の製造方法として以下の四つが
知られている。 ａ 海島繊維（多芯型複合繊維）法（例えば、特
公昭48―25362参照）： 海島状断面をもつ未延伸繊維を紡出し、この
未延伸繊維をその島成分の自然延伸領域内の延
伸比で延伸する。その後、海部を溶剤で溶解除
去して島成分を超極細繊維として得る。これを
更に延伸してより細い強度大なる繊維とするこ
とも可能である。 ｂ ポリマーブレンド繊維法： 溶解性が異なり、相溶性の乏しい二種の熱可
塑性重合体の混合物を溶融紡糸して、一方の重
合体が他方の中へ微分散した海島繊維を得る。
これを延伸後、上記ａと同様に海部を溶剤で溶
解除去し、島部を超極細短繊維として得る。 ｃ スーパードロー法（例えば、特開昭51―
55420参照）： ２〜３デニールの単繊維からなるポリエステ
ル未延伸繊維を分子の配向を伴なわないフロー
延伸をし、続いて分子の配向を伴なう配向延伸
（ネツク延伸）することによつて、高延伸比の
延伸を行なつてポリエステル超極細繊維を得
る。 ｄ 易分割性繊維法（例えば、特開昭51―130317
参照）： 相溶性の乏しい複数の熱可塑性重合体からな
る複合繊維を紡糸し、続いて延伸して得られる
繊維を編織物とした後、機械的あるいは化学的
に分割して超極細繊維とする。 上記ａ、ｂ共に溶剤処理を必要とする工程的不
利を有し、しかも通常の溶剤処理では、海成分が
わずかながら繊維表面に残存し、且つ繊維表面が
侵されるという欠点を有している。またｂからは
長繊維は得られない。ｃは特殊な延伸方法であつ
てやはり工程的不利は免れず、得られる繊維の均
一性は極めて悪く、衣料用としての使用は不可能
である。ｄは得られる繊維が複数の重合体からな
るので、染色工程が複雑で且つ染め汚れが生じる
ことがある。このように既存の方法は通常の溶融
紡糸技術（直接溶融紡糸法）に比べて工程的に不
利であり、且つ得られる繊維は品質に劣る。かか
る不利益にもかかわらずこのような複雑な方法が
考案されたのは、未だ単独の重合体から、直接溶
融紡糸法によつて超極細繊維が得られていないか
らである。 本発明における「直接溶融紡糸法」とは、溶
融重合体の調製、溶融重合体の計量・紡出、
紡糸口金下の冷却・繊維形成および繊維の引取
りまたは巻取りの工程を経て、未延伸繊維を得る
方法を指す。第１図はこれを実現する装置の一具
体例である。第１図に示す装置において、ホツパ
ー１中の重合体チツプは溶融押出機中で混練溶解
され、計量ポンプ４を紡糸口金５から吐出する。
紡出繊維７は糸道ダクト１１、油剤付与装置１
２、引取ロール１３を順次経由して未延伸繊維１
４として巻取られる。本発明においては、未延伸
繊維は、冷風整流部９を具えた冷風吹付装置によ
つて、特に紡糸口金５直下の雰囲気６を比較的低
温に保持するように冷風１０を吹付け、さらに、
紡糸口金５から比較的短かい所定距離に配置され
たスネルガイドのような集束ガイドで集束するこ
とによつて製造される。溶融紡糸して得られた未
延伸繊維は通常第２図に例示するような延伸装置
を用いて配向延伸して、延伸繊維となし実用に供
するのが普通である。すなわち、未延伸繊維１４
は、押えロール１５、供給ロール１６を経て熱板
１７表面に接触し加熱されて延伸され、延伸ロー
ル１８を経て延伸繊維１９として捲取られる。前
述のａ、ｂ、ｃ、ｄ四つの極細繊維製造方法はい
ずれも直接溶融紡糸の範ちゆう外である。 本発明者らは、単糸デニール0.30d以下の超極
細繊維の製造に当つて、前述のａ、ｂ、ｃ、ｄに
みられるような工程的不利および品質的欠点をも
たず、従来の直接溶融紡糸法を改良することによ
つて、実用的に価値の高い超極細繊維を安定に得
べく検討した。 直接溶融紡糸法によつて未延伸繊維を得てそれ
を配向延伸するだけでは単繊維繊度0.7デニール
未満の超極細繊維は得られないとされている（例
えば、化繊月報1977年７月号57ページ）。従来の
直接溶融紡糸法によつて、このような超極細繊維
が得られない最大の理由は、以下のとおりである
ことが判明した。すなわち、直接溶融紡糸法によ
つて、良い繊維を得るためには紡糸口金の１吐出
オリフイス当りの重合体吐出量を極力小さくして
未延伸繊維を紡糸し、できるだけ高い延伸比で配
向延伸すれば良いことが予想されるが、紡糸口金
の１吐出オリフイス当りの吐出量を次第に下げて
行き、吐出量が約0.15ｇ／分になると通常の紡糸
条件では紡糸口金直下で糸切れが発生し始め、延
伸後の単繊維繊度が0.30デニール未満となるべき
未延伸連続繊維は得られない。 そこで、本発明者らは紡糸口金１吐出オリフイ
ス当りの吐出量を極力下げても紡糸可能で、且つ
得られる未延伸繊維の最大延伸倍率が大となるよ
うな繊維を生成せしめる紡糸方法が必要と考え、
それについて鋭意研究した。その結果、オリフイ
スから紡出された直後の繊維を急冷し、且つ、紡
糸口金から比較的短い距離において集束すること
が有効であることを見出し、本発明を完成した。 すなわち、本発明は、吐出オリフイス当りの吐
出断面積が3.5×10-4cm2以下である紡糸口金を使
用し、紡糸口金直下に冷風を吹きつけて紡糸口金
下１〜３cmにおける雰囲気温度を200℃以下に保
ち、且つ紡糸口金下10〜250cmにおいて全単繊を
集束することを特徴とする直接溶融紡糸法による
熱可塑性重合体未延伸連続繊維の製造方法であ
る。 本発明における「熱可塑性重合体」とは、ポリ
エステル、ポリアミド、ポリオレフインなどの溶
融紡糸可能な繊維形成性重合体をいう。勿論、こ
れらの重合体には少量の添加剤、例えばつや消
剤、着色剤、熱安定剤、難燃剤、制電剤などが含
まれていてもさしつかえない。 本発明の方法により得られる未延伸繊維の単繊
維繊度は下記式0.05≦100D／（Ｘ＋100）＜0.30で
表わされる。同式において、Ｄは単繊維の繊度
（デニール）、Ｘは最大延伸倍率（％）（10≦Ｘ≦
700）である。この式において、（Ｘ＋100）／100
は破断するまで配向延伸した場合の延伸比に相当
するので、一般に、100D／（Ｘ＋100）は破断す
るまで配向延伸した場合に到達する繊度（極限繊
度）に相当する。したがつて、式0.05≦100D／
（Ｘ＋100）＜0.30は配向延伸によつて、単繊維繊
度が0.05デニール以上、0.30デニール未満の延伸
繊維となり得ることを意味している。この不等式
の理解を助けるために、第３図によつて説明す
る。同図において、横軸は最大延伸倍率Ｘ（％）
を表わし、縦軸は未延伸繊維の単繊維繊度Ｄ（デ
ニール）を表わす。不等式0.05≦100D／（Ｘ＋
100）＜0.30を変形すると、 ５×10-4X＋0.05＜Ｄ＜3.0×10-3X＋0.30 となる。この関係を満足する範囲は、第３図の直
線（Ｄ＝5.0×10-4X＋0.05）と直線（Ｄ＝3.0
×10-4X＋0.30）にはさまれる範囲である。した
がつて、本発明の方法により得られる未延伸連続
繊維の特徴を示す範囲は、第３図において四つの
直線，，（Ｘ＝700）および（Ｘ＝10）
で囲まれる範囲である。前述の文献の如く、単繊
維繊度が0.7デニール以下の繊維が得られないと
いうことを同様に表現すると、直線Ｄ＝×10-3X
＋0.70の下部の範囲は得られていなかつたという
ことになる。すなわち、従来は直線（Ｄ＝7.0
×10-3X＋0.70）の上部（たて軸と平行なハツチ
ング線を施した部分）の範囲の未延伸連続繊維し
か存在しなかつたことを意味する。延伸後の単繊
維繊度は小さいほど好ましいが、上述のような特
殊な冷却・集束方法によつても、0.05＞100D／
（Ｘ＋100）を満足する未延伸連続繊維を得ること
ができない。「未延伸連続繊維」とは、オリフイ
スから吐出して固化した後一度も延伸操作を受け
ていない連続して巻取可能な実質的に無限に長い
繊維をいう。かかる繊維にはフイラメントおよび
トウのいずれも含まれる。Ｘは、21℃、RH65％
において、テンシロンによつて糸長10cm、引張り
速度50cm／分の条件で測定した最大延伸倍率であ
る。その単位は原長に対するパーセントで表わ
す。Ｘは主として、紡糸速度に依存して大きく変
わるが、直接溶融紡糸方法において、10≦Ｘ≦
700を外れるようなＸを与える紡糸速度を以つて
紡糸することは困難であろう。通常、工業的に採
用される紡糸速度である500〜3500ｍ／分におい
ては、０≦Ｘ≦500が好適な数値となる。 本発明の方法により得られる未延伸連続繊維
は、直接溶融紡糸法にて製造するに際して、紡糸
口金直下に冷風を吹きつけて紡糸口金直下１〜３
cmにおける雰囲気温度を200℃以下の低温に保ち、
吐出オリフイス当りの吐出断面積を3.5×10-4cm2
の紡糸口金を使用することと、紡出直後の繊維を
紡糸口金10〜250cmにおいて集束するという条件
を組合わせる点を主眼とする方法により製造され
る。かかる組合せによつて、紡糸口金下吐出オリ
フイス当りの重合体吐出量が0.15ｇ／分以下の紡
糸が可能となり、延伸後の単繊維繊度0.30デニー
ル以下の超極細連続繊維が安定して得られるよう
になつた。殊に、紡糸口金１吐出オリフイス当り
の吐出量0.08ｇ／分以下の紡糸も可能で単繊維繊
度0.2デニール以下の繊維も得られるようになつ
た。 熱可塑性重合体の直接溶融紡糸において、紡糸
口金直下は一定範囲にわたつて雰囲気を高温に保
ちつつ紡糸する方法が一般的に行なわれている。
その場合、紡糸口金直下１〜３cmにおける雰囲気
温度は少なくとも200℃、好ましくは250℃以上が
良い。このように、紡糸口金直下の雰囲気温度を
高くする理由は紡糸口金を保温し、スラブや単糸
切れの発生を防止し、繊維の配向緩和を促すこと
によつて延伸工程での延伸比を増大可能にするた
めである。 ところが、紡糸口金１吐出オリフイス当りの吐
出量を小さくして、単繊維繊度0.30デニール以下
の繊維を得るに当つて、紡糸口金直下を高温雰囲
気に保持すると糸切れし易くなり、逆効果が現れ
るので、紡糸口金直下１〜３cmにおける雰囲気温
度を200℃以下に保つ必要がある。200℃を越える
と単糸切れが頻発して安定した紡糸状態は得られ
ない。安定に紡糸ができて且つ、十分な配向緩和
を促し、未延伸繊維の残留伸度を大きくする目的
から、紡糸口金直下１〜３cmにおける雰囲気温度
の好ましい範囲は120〜190℃である。 未延伸連続繊維の製造における他の一つの特徴
は紡出後の繊維を紡糸口金下10〜250cmにおいて
全単繊維を集束することである。このような集束
を行うことの利点の第１は、若し、上述のように
ノズル近接位置で集束しない場合は空気抵抗のた
めの紡糸口金下での単糸切れが生じ、連続した未
延伸繊維が得られないが、ノズルから或る距離以
内の位置で集束すると、この単糸切れが解消し、
連続した未延伸連続繊維が安定して得られること
である。第２の利点は、上述のようにノズル近接
位置で集束しない場合に比べて未延伸繊維の最大
延伸倍率が大きくなり、従つて、より細い延伸繊
維が得られることである。全単繊維をノズルから
近い距離で集束することによつて、空気抵抗が減
少し、繊維にかかる張力が小さくなり、そのため
に配向が緩和されやすくなることがかかる効果の
原因と考えられる。 紡出直後の繊維を集束するには公知の方法のい
ずれでもよいが、スネルガイドのように繊維と接
触度の小さいガイドを用いる方法が望ましい。ま
た、集束する位置は紡糸口金に近いほど上記第１
の利点は大きいが、紡糸口金下10cm以内では紡出
繊維が固化していないので、単繊維同志の融着や
ガイド類との接触による糸切れを生じ易い。した
がつて、紡糸口金下10cm以上離れた位置でなけれ
ばならない。また、上記第２の利点は紡糸口金下
250cm以内の領域のみで認められる。したがつて、
集束の位置は紡糸口金下10〜250cmで、好ましい
範囲は20〜200cmである。 吐出オリフイス当りの吐出断面積が比較的小さ
い紡糸口金を必要とするのが本発明のもう一つの
特徴である。吐出ノズルの断面積が3.5×10-4cm2
以下であれば、重合体吐出量、紡糸速度、延伸比
などの条件を選べば、単繊維繊度0.30デニール以
下の延伸繊維を得ることが可能であるが、3.5×
10-4cm2を越えれば不可能である。特に0.2デニー
ル以下の繊維を得るには、２×10-4cm2以下のもの
を用いる必要がある。吐出オリフイスの断面形状
は円型の他に、Ｙ型、五角形、偏平、Ｃ型などの
異型であつても良い。 本発明の方法により得られる未延伸繊維の配向
延伸は、延撚機、ドローワインダー、延伸仮撚
機、トウ延伸機などの公知の延伸装置を用いるの
が良い。熱可塑性重合体の種類によつて、熱延伸
あるいは冷延伸のいずれかを選び、必要なら多段
延伸も可能である。 未延伸連続繊維の配向延伸によつて得られる超
極細繊維は、毛羽やデニール斑が少なく、従来の
編織工程において、十分に編織可能で、得られる
編織物は染色斑がなく、品位が高い。また編織物
の表面起毛製品は柔らかく、すぐれた風合を有
し、天然スウエードに極めて近いものである。ま
た、本発明の方法により得られる未延伸連続繊維
のうちＸ≦200のものは、公知の延伸仮撚機にて
延伸仮撚が可能で、編織可能な仮撚加工糸が得ら
れた。 以下、本発明を実施例についてさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの例に限定されるもの
ではない。 実施例 １ 第１図、第２図の如き紡糸機および延撚機を用
いて、固有粘度〔η〕＝0.65であるポリエチレン
テレフタレートを紡糸、延伸した。その時、重合
体吐出量と紡糸口金下１〜３cmにおける雰囲気温
度とを表１の如く様々に組合わせ設定して、その
時の紡糸状態および得られた延伸繊維の単繊維デ
ニールを調べた。結果は表１のとおりであつた。 その他の製造条件は以下の如くである。 紡糸条件 紡糸口金 孔数 144 孔断面積（円形） 0.78×10-4cm2 紡糸温度 300℃ 紡糸速度 1250m／分 集束位置 紡糸口金下
30cm（スネルガイドによる） 延撚条件 供給ロール温度 75℃ 熱板温度 140℃ 延撚速度 500m／分 延伸比 各紡糸条件毎に延伸繊維の破断伸度が
25％前後になるように設定 紡糸口金下１〜３cmにおける雰囲気温度を200
℃以下にすれば、重合体吐出量0.15ｇ／分・１ノ
ズルの条件で紡糸可能で、0.13ｇ／分・オリフイ
ス以下で単繊維繊度0.30デニール以下の繊維が得
られる。また、得られた延伸繊維はいずれもＵ％
が2.0％以下の均一性が高いものであつた。
【表】
＊２ 紡糸口金下１〜３cmにおける雰囲気
温度
紡糸状態：○良好、×紡糸不能（糸
切れ多発）
実施例 ２ 第１図の如き紡糸機を用いて次のような延糸条
件で集束位置を種々変えて、固有粘度〔η〕＝
0.65のポリエチレンテレフタレートを溶融紡糸
し、未延伸連続繊維を得た。この時の紡糸状態お
よび最大延伸倍率（Ｘ）の値を表２に示す。 集束位置のＸに対する効果は紡糸口金下10〜
250cmの間の顕著である。 紡糸条件 紡糸口金孔数 72 同 孔断面積 ３×10-4cm2 吐出量 0.073ｇ／分・オリフイス 紡糸温度 290℃ 紡糸口金下１〜３cmにおける雰囲気温度 120℃ 紡糸速度 1200m／分 集束方法 スネルガイド
温度
紡糸状態：○良好、×紡糸不能（糸
切れ多発）
実施例 ２ 第１図の如き紡糸機を用いて次のような延糸条
件で集束位置を種々変えて、固有粘度〔η〕＝
0.65のポリエチレンテレフタレートを溶融紡糸
し、未延伸連続繊維を得た。この時の紡糸状態お
よび最大延伸倍率（Ｘ）の値を表２に示す。 集束位置のＸに対する効果は紡糸口金下10〜
250cmの間の顕著である。 紡糸条件 紡糸口金孔数 72 同 孔断面積 ３×10-4cm2 吐出量 0.073ｇ／分・オリフイス 紡糸温度 290℃ 紡糸口金下１〜３cmにおける雰囲気温度 120℃ 紡糸速度 1200m／分 集束方法 スネルガイド
【表】
実施例 ３
第１図の如き紡糸機を用いて、固有粘度〔η〕
＝0.65のポリエチレンテレフタレートを吐出量と
吐出ノズル断面積とを様々に組合わせ設定して紡
糸した。得られた未延伸繊維の最大延伸倍率を測
定し、100D／（Ｘ＋100）を求めた。紡糸状態お
よび100D／（Ｘ＋100）の値を表３に示した。そ
の結果よりノズル断面積が3.5×10-4cm2以下のと
き0.3デニール以下、2.0×10-4cm2以下のとき、0.2
デニール以下となり得ることがわかる。 紡糸条件 紡糸口金孔数 144（円形ノズル） 紡糸温度 295℃ 紡糸口金下１〜３cmにおける雰囲気温度 180℃ 紡糸速度 1250m／分 集束方法および集束位置
スネルガイド、紡糸口金下20cm 延撚条件 供給ロール温度 75℃ 熱板温度 140℃ 延撚速度 500m／分
＝0.65のポリエチレンテレフタレートを吐出量と
吐出ノズル断面積とを様々に組合わせ設定して紡
糸した。得られた未延伸繊維の最大延伸倍率を測
定し、100D／（Ｘ＋100）を求めた。紡糸状態お
よび100D／（Ｘ＋100）の値を表３に示した。そ
の結果よりノズル断面積が3.5×10-4cm2以下のと
き0.3デニール以下、2.0×10-4cm2以下のとき、0.2
デニール以下となり得ることがわかる。 紡糸条件 紡糸口金孔数 144（円形ノズル） 紡糸温度 295℃ 紡糸口金下１〜３cmにおける雰囲気温度 180℃ 紡糸速度 1250m／分 集束方法および集束位置
スネルガイド、紡糸口金下20cm 延撚条件 供給ロール温度 75℃ 熱板温度 140℃ 延撚速度 500m／分
【表】
【表】
＊１ 吐出オリフイス当り ＊＊ 同左
紡糸状態：○良好、△不良（単糸切れあり)、×
紡糸不能
実施例 ４ 第１図の紡糸機を用いて、極限粘度〔η〕＝
0.65のポリエチレンテレフタレート（PET）およ
び硫酸相対粘度η＝2.3のナイロン６を以下の条
件で、溶融紡糸し、延撚機で延伸して超極細繊維
を得た。 表４にそれらの単繊維デニール、物性などを示
した。
紡糸状態：○良好、△不良（単糸切れあり)、×
紡糸不能
実施例 ４ 第１図の紡糸機を用いて、極限粘度〔η〕＝
0.65のポリエチレンテレフタレート（PET）およ
び硫酸相対粘度η＝2.3のナイロン６を以下の条
件で、溶融紡糸し、延撚機で延伸して超極細繊維
を得た。 表４にそれらの単繊維デニール、物性などを示
した。
【表】
【表】
【表】
表４に示したPETおよびナイロン６の超極細
繊維には毛羽がほとんど見られなかつた。また簡
編地の染斑テストは合格であつた。
繊維には毛羽がほとんど見られなかつた。また簡
編地の染斑テストは合格であつた。
第１図は溶融紡糸装置の一具体例を示す概略図
であり、第２図は延伸装置の一具体例を示す概略
図であり、第３図は未延伸連続繊維の単繊維繊度
Ｄと最大延伸倍率Ｘとの関係を示す図である。第
１図および第２図における参照数字は次のとおり
である。 １……チツプホツパー、２……溶融押出機、３
……溶融ポリマー流、４……計量ポンプ、５……
紡糸口金、６……急冷雰囲気、７……紡出繊維、
８……集束ガイド、９……冷風整流部、１０……
冷却風、１１……糸道ダクト、１２……油剤付与
装置、１３……引取りロール、１４……未延伸繊
維、１５……押えロール、１６……供給ロール、
１７……熱板、１８……延伸ロール、１９……延
伸繊維。
であり、第２図は延伸装置の一具体例を示す概略
図であり、第３図は未延伸連続繊維の単繊維繊度
Ｄと最大延伸倍率Ｘとの関係を示す図である。第
１図および第２図における参照数字は次のとおり
である。 １……チツプホツパー、２……溶融押出機、３
……溶融ポリマー流、４……計量ポンプ、５……
紡糸口金、６……急冷雰囲気、７……紡出繊維、
８……集束ガイド、９……冷風整流部、１０……
冷却風、１１……糸道ダクト、１２……油剤付与
装置、１３……引取りロール、１４……未延伸繊
維、１５……押えロール、１６……供給ロール、
１７……熱板、１８……延伸ロール、１９……延
伸繊維。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 吐出オリフイス当りの吐出断面積が3.5×
10-4cm2以下である紡糸口金を使用し、紡糸口金直
下に冷風を吹きつけて紡糸口金下１〜３cmにおけ
る雰囲気温度を200℃以下に保ち、且つ紡糸口金
下10〜250cmにおいて全単繊維を集束することを
特徴とする直接溶融紡糸法による熱可塑性重合体
未延伸連続繊維の製造方法。 ２ 紡糸口金が吐出オリフイス当りの吐出断面積
が2.0×10-4cm2以下であり、紡糸口金直下に冷風
を吹きつけて紡糸口金下１〜３cmにおける雰囲気
温度を120〜190℃に保ち、且つ紡糸口金下20〜
200cmにおいて全単繊維を集束する特許請求の範
囲第１項記載の熱可塑性重合体未延伸連続繊維の
製造方法。 ３ 熱可塑性重合体がポリエステルあるいはポリ
アミドである特許請求の範囲第１項または第２項
記載の熱可塑性重合体未延伸連続繊維の製造方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7272778A JPS5526201A (en) | 1978-06-17 | 1978-06-17 | Undrawn continuous thermoplastic polymer filament yarn and its production |
| JP2492386A JPS61231227A (ja) | 1978-06-17 | 1986-02-08 | 熱可塑性重合体未延伸連続繊維 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7272778A JPS5526201A (en) | 1978-06-17 | 1978-06-17 | Undrawn continuous thermoplastic polymer filament yarn and its production |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2492386A Division JPS61231227A (ja) | 1978-06-17 | 1986-02-08 | 熱可塑性重合体未延伸連続繊維 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5526201A JPS5526201A (en) | 1980-02-25 |
| JPS638206B2 true JPS638206B2 (ja) | 1988-02-22 |
Family
ID=13497666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7272778A Granted JPS5526201A (en) | 1978-06-17 | 1978-06-17 | Undrawn continuous thermoplastic polymer filament yarn and its production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5526201A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55137213A (en) * | 1979-04-12 | 1980-10-25 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Extremely fine and continuous fiber of polyester |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4839768A (ja) * | 1971-09-23 | 1973-06-11 | ||
| JPS5488316A (en) * | 1977-12-21 | 1979-07-13 | Toray Ind Inc | Method of melt spinning of extremely fine fiber |
| JPS54125721A (en) * | 1978-03-16 | 1979-09-29 | Unitika Ltd | Manufacture of ultra-fine multi filament yarn |
| JPS54156814A (en) * | 1978-05-31 | 1979-12-11 | Toyobo Co Ltd | Manufacture of ultra-fine fibers |
-
1978
- 1978-06-17 JP JP7272778A patent/JPS5526201A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4839768A (ja) * | 1971-09-23 | 1973-06-11 | ||
| JPS5488316A (en) * | 1977-12-21 | 1979-07-13 | Toray Ind Inc | Method of melt spinning of extremely fine fiber |
| JPS54125721A (en) * | 1978-03-16 | 1979-09-29 | Unitika Ltd | Manufacture of ultra-fine multi filament yarn |
| JPS54156814A (en) * | 1978-05-31 | 1979-12-11 | Toyobo Co Ltd | Manufacture of ultra-fine fibers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5526201A (en) | 1980-02-25 |
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