JPS6392746A - 合成ファイバーをクリンプする方法及び装置 - 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、詳細には、アクリルファイバーに対して、圧
縮クリンプ加工（ｃｒｉｍｐｉＢ）方法によってクリン
プした合成ファイバーを作る方法に関し、そしてその方
法を実施する装置に関する。詳細には、本発明は１００
，０００ｄＬｅｘ以上の高タウ重ｊｉ（ｔｏｗ　　ｗｅ
ｉｇｈＬｓ）及び２００　ｗｒ／　ｌｌｉｎ以上の製造
速度を含む連続走行ファイバー紡糸及び後処理工程中に
連続的に圧縮クリンプする方法に関する６従来の技術及
び発明が解決しようとする問題点、合成ファイバーをク
リンプする方法及び装置が知られている。圧縮クリンプ
加工の最も好ましい形式では、タウ（ｔｏｗ）は２つの
〃イドロールを通ってクリンプ加工ボックス内に送られ
、ここにタウはＩＩ積し、そして圧力下で制止され、タ
ウは小さいジグザク状に折たたまれて、所謂クリンプを
形成する。クリンプ加工ボックスの４つの壁の中３っは
固定されており、一方Ｐｔ５４の壁は圧力ががけられる
ことができる可動プレートによって形成されている。ク
リンプしたタウの内部圧力が該可動プレート上を支配し
ている圧力に等しくなったとき、プレートは上方に押上
げられて、そして圧縮されたタウはこのようにして形成
されたスロットを通りボックスを去る。

この種の前に開示した方法及び装置は、特にアクリルタ
ウのクリンプ加工において、約１５０乃至２００鐘／ｗ
ｉｎまでの製造速度でのみタウをクリンプするのに使用
されることができるという欠、αを有することが判った
。約２００　ｖａ／　ａｋｉｎ以上の高速度において、
アクリルタウは圧縮される（ｃｏｍｐａｃｔｃｄ）傾向
がある６その理由は、例えば、ＥＰ−Ａ−９８，４７７
に記載された如き連続紡糸及び後処理方法において主と
して行なわれるような高速度及び高タウ密度においては
、多量のファイバーが非常に短時間内にスタッファ−ボ
ックス（ｓｔｕｒｆｅ＋・　ｂｏｘ）内に蓄積し、そし
てそれ等の閉じ込められた運動エネルギーは圧、１ｌｉ
ｌ　（ｃｏｍｐａｃｔｉｎｇ）を防止するためにｊｌＶ
　ｒ＆されな１すればならないということである０例え
ば、入口ロールを冷却することによって、特殊な方法で
クリンプしたタウを案内することによって（ＤＥ−Ａ−
ｉ、４３５，４３８）、又は湿分でタウを湿らすことに
よって（ＵＳ−Ａ−３，０４１，７０５）、この事実を
２ｖ慮しようとする多くの試みがなされてきた。しかし
乍らスタッファ−ボックス内のみの冷却及び特殊なタウ
案内によって、連続紡糸及び後処理方法において行なわ
れる如き高製造速度を達成することは不可能である。更
に、湿りアクリルタウの圧縮クリンプ加工は、クリンプ
が非常に不安定であり、そしてしばしば圧縮クリンプ加
工中所謂切れ０（ｂａｃｋｐｏｉｎｔ）を生ずるという
欠点を有している。この切れ目というのはクリンプした
フィラメント組立体内に穴を生じ、そしてステープルｒ
ｃさの短縮及び短いファイバーを生ずるタウにおけるク
リンプ加工の損傷を意味すると理解されるべきである。

問題点を解決するための手段 従って本発明の目的は、詳細には、好ましくは１００＊
０００ｄｔｅｘ以上の高重量のアクリルタウのための、
主として２００ｍ／ｗｉｎより大きい高製造速度のため
の連続圧縮（ｃｏ論ｐｒｅｒｒｉｖｅ）クリンプ加工方
法及びその方法を実施する装置を提供することである。

入口開口と、床、ふた、側部な備えたスタッファ−ボッ
クスと、出口開口とを具備するスタッファ−ボックスク
リンパ−（ｃｒｉａ＋ｐｅｒ）を用いて合成ファイバー
をクリンプする方法が見出され、この方法は ａ）ふた及び／又は床が可動に配置されているｂ）作業
位置において、入口開口におけるふたと床との開の距離
が出［コ開口におけるふたと床との間の距離よりも小さ
い スタッファ−ボックスを使用することを特徴としている
。

本発明はまた入口開口と、床、ふた、側部を備えたスタ
ツフアーボツクスと、出口開口とをｌｉｔしていて、 該スタッファ−ボックスの該ふた及び／又は床が可動に
配置されており、そして作業位置にあるとき、導入【コ
開口における該ふたと該床との間の距離が該出口開口に
おける該ふたと該床との間の距離よりも小さいことを特
徴とする合成ファイバーをクリンプするスタッファ−ボ
ックスのための装置を提供する。

好ましい実施態様において、クリンプされるべき合成７
アイパーは１対の絞りロールによって引取られ、そして
入口開口内に押込まれる。

更に他の好ましい実施態様において、ふな及び／又は床
は入口開口の近くの旋回点の周りに、好マシ＜は対の絞
りロールの１つのロールの軸線の周りに可動に配置され
る。

更に他の好ましい実施態様において、スタッファ−ボッ
クスのｇＡＢｉ及びふたは固定に配置されており、そし
て床が絞りロールの軸線の周りに可動に配置される。

特に好ましい実施態様において、スタッファ−ボックス
は、ふた及び床が平行な位置にあるとき、入口開口に隣
接するスタッファ−ボックス領域１においで、ふたから
床への距離が出口開口の方向に増加する隣接しているス
タッファ−ボックス領ｆｉｔ　２が形成されるように寸
法が定められでいる。

好ましくは、スタッファ−ボックス領Ｍ１．１のふたは
スタッファ−ボックス領域２のふたに対してある角度に
あり、一方２つの領域における床は単一の平面によって
形成されている。非常に特に好ましい実施態様において
は下記が適用される：ａ）スタッファ−ボックス領域２
つの側部部分の面ｆＱ　Ｆ　２はスタッファ−ボックス
領域１の側部部分の面積ＦＩの少くとも８５％である。

従って、■、で湿されたこのパーセン）　’ＩＴＩ合は
少くとも８５％である。

アクリルファイバーの圧縮クリンプ加工における複雑な
りリンプ加工方法を説明するために、■１に加えて、下
記の更に他の製造及び工程に特定の変数の導入が適切で
あることを立証された。

ｂ）スタッファ−ボックス内に供給されるタウの速度Ｖ
（ａ＋／ｍ目１）とスタッファ−ボックス内のタウの滞
留時間（秒）との比■２゜ 次の比をここに適用する： ｔ（ｓｅｅ） この比Ｖ２は所謂加速係数を表わし、そしてアクリルフ
ァイバーのクリンプ能力についであることを示している
。製造速度２００　ｍ／ｗｉｎ以上及びタウの厚さ１０
０，０００ｄｔｅｘ以上において、ｖ２は好ましくは１
００　ｍ／　１ＩｌｉｎＸ　５ｅｅ−’より小さくなけ
ればならない、■２が１００よりも大すければ、クリン
プ加工ボックスは小さすぎ、そして材料の圧縮（６ｏｍ
ｐａｃｔｉｎｇ）を生じる。この圧縮（ｃｏｍｐａｃｔ
ｉｎｇ）というのは、更に他の加工処理中、例えばカー
ディング機械上で切断、開放後でも、もはや十分に分離
可能でなく、モして剛毛及び不純な糸となるまぜ合った
そして融合したフィラメントと理解されることができる
。

Ｃ）　スタッファ−ボックスを通るタウの処理量Ｔ＠（
ｇ／秒で測定）と、７ｍ留時間（秒で測定）との開の比
Ｖ、、Ｖ、は好ましくは５０ｇ／秒２より少ない。

不充分な長い滞留時間で過度の高処理量の結果として上
記の限界値を超えると再び圧縮された（ｃｏｗｐａｃｅ
ｅｄ）アクリルグツとなる。

Ｌ（秒） ｄ）　スタッファ−ボックス内のアクリルタウの密度δ
。

この密度δ（ｇ／ｅｍ’で測定）はクリンプ加工ボック
スの内容物（ダラム）とクリンプ加工ボックス容量（ａ
ｍ３）との比から計算されることができる。

定義によれば、アクリルファイバーの実際の物質密度で
はなく、スタツフアーボツクス内のタウの材料密度を意
味していると理解されるべき密度δは、同様にスタッフ
ァ−ボックス内のアクリルタウのクリンプ状態についで
あることを示している。！度δが０．２ｇ／ａｍ’より
少なければ、全体的に僅かにクリンプされる９みであり
、実際上滑かなタウが存在する。

アクリルファイバーのための今までに開示された製造方
法の場合に、２００ｍ／ｗｉｎ以上のクリンプ加工速度
は知られていない、これに反して湿式紡糸において、凝
固浴内の紡糸速度は殆んど約１５ｍ／論ｉｎであり、そ
して、１：６乃至１：１０の伸張後、殆んど１５０ｍ１
ｓｉｎの製造速度にｌｉ達される、乾式紡糸における速
度比も同様である。乾式紡糸において、紡糸は約２００
乃至３００１へｉｎの高引取速度でセル内に、湿式紡糸
よりもはるかに少ない数の穴を有するリングダイ上で行
なわれるが、しかし、紡いだ材料は初めに所謂紡糸缶内
に集められ、そして次に洗浄され、約１：４倍に伸張さ
れ、乾燥されそしてクリンプされる。この場合に得られ
た速度は同様に殆んど１５０乃至約２００ｍ／ｗｉｎで
ある。速さを決定するフアクターが紡いだ材料の洗浄中
の溶剤除去の速さであるから、高速度は非能率である。

乾式紡糸アクリルタウのＭ続紡糸及び後処理工程の外観
によってのみ、例えばＥＰ−Ａ−９８，４７７に記載さ
れた如き高製造速度にクリンプ速度を適合する必要があ
る。

従って本発明に従って記載された圧縮クリンプ加工方法
は好ましいくは１００１０００　ｄＬｅｘ以上の高重量
を有する連続乾式紡糸アクリルタウ及び約１５００　＋
１７　ｌｌ１ｉｎ、好ましくは５００乃至第２００＋自
／ｓｉｎまでの製造速度に適している。

実施例 第１図はロール（１）及び（２）より成っている１′Ｎ
の絞りロールと、入口開口（３）と、床（４）、ふた（
５）及び（１１１１部を備えたスタッファ−ボックス（
ｓｔｕｌＩｅｒ　　ｂ。

Ｘ）と、作業位１ａにある出口開口（６）とを具備して
いる本発明による装置を示している。このスタツフアー
ボツクスは主としてロール（１）及び（２）より成って
いる１対の絞りロールと、下流のボックスとより成って
いる。このボックスの側壁はボックスふた（５）と同様
に固定して配置されている。［ボックス床（ｂｏｘ　　
ｆｌｏｏｒ月（４）は可動に取付けられている。

ボックス床の端に圧力シリンダ−ｑ）があり、これはボ
ックス床の可動プレート上に調整可能な力を加える。

Ｌ４ｕξ 標準状態において、作業位置（こあるタリンバー（ｃｒ
ｉｍｐｅｒ）では、クリンプ加工ボックス（ｃｒｉａ＋
ｐｉｎｇｂｏｘ）の出口高さは４０ｍｍと５０ｍＬＩと
の間である。

可動プレートの端に取付けられている圧力シリング−の
作用リフトは従って約１０１１１Ｉである。

従来のスタッファ−ボックスのクリンプ加工方法の作業
位置では、ふたとクリンプ加工ボックス入口閉口の床と
の間の距離は通常ふたと出口開口の床との間の距離より
も大きい０本発明の場合には、上流のクリンプ加工ボッ
クス領域は同じように作用する。しかし乍ら、下流の第
２のスタッファ−ボックス領域２は床とふたとの間の出
口開口において入口開口よりも広いＣｆｔ５Ｉ図参照）
。

換言すると、 第１図において、（固定）ふたはｊ！３２のスタッファ
−ボックス領域において平らにされている。

同様の方法で、例えば可動プレートを有する床は固定ふ
たの変りに平らにされることができる。

更に他の可能性はこの表面の初めにおける旋回点をもっ
た面取りした表面にｉｉ！！整可能なピストン力を印加
することに上って生じ、これによってスタラフツーボッ
クスのクリンプ加工工程を広い限界内で変化可能にする
。いかなる場合でも、ド２：Ｆ１の面積比■、が少くと
も８５％であり、且つ他の定められた境界条件ｖ２が１
００よりも小さく、■、が５０よりも小さく、そして０
．２よりも大きい材料の密度δが維持されるのが好まし
い。

しかし乍ら、本発明による圧縮クリンプ加工力法は乾式
紡糸アクリルファイバーのための連続製造方法にのみ制
限されない。同じ方法で、洗浄され、選択的に伸張され
、乾燥され、そして例えば２００　ｍ／＋ａｉｎ以上の
速度で次に圧縮クリンプ加工するために缶内に存在する
基体の（ｓｕｂｊｅｃｔ）乾式及び湿式アクリルタウ（
ｔｏｗ）に対し説明した装置を使用することが可能であ
る。また他の合成ファイバーも本発明によって、特にポ
リエステル及びポリアミドファイバーに圧縮クリンプ加
工を受けることができる。本発明による方法は高製造速
度で、特に例えばＥＰ−Ａ−９８，４７７に開示された
連続方法によって連続スタッファ−ボックスクリンプ加
工を許容する。

下記の実施例はそれに限定することなく、より詳細に本
発明を例示するのに役立っている。

丸１乱り 全＃ｉｔ密度６２６　ｔ　ＯＯＯｄｔｅｘを有し、且つ
連続的に乾式紡糸され、そして引取り速度１００ｍ／ｗ
ｉｎで紡ぎ終ったアクリルタウがタウ温度１１０℃で高
温ロール上でに６倍伸張されて、そしてｌｉ図のように
スタッファ−ボックスに供給される。前もってセットさ
れたタウ重１は１０．４ｇ／−であり、そしてクリンプ
加工速度は６００ｍ／ｗｉｎであった。クリンプ加工は
入口ロール上に１８００ｋｐの力と一緒に可動プレート
上に３０ｋｐの力を加えて行なわれた。このタウは更に
クリンプ加工ボックス内に入る前に１０ｋｇ／ｎのスプ
レー蒸気で処理された。クリンプ加工ボックスの長さは
５１０ｍｍであり、クリンプ加工ボックスの幅は７５１
１ｍであり、そしてクリンプ加工ボックスの高さは４０
ｍ−であった、可動プレートに対向するクリンプ加工ボ
ックス壁の広がった開口はボックス長さの２９ｏｌ後に
はじまる（図参照）、クリンプ加工ボックスの端におけ
る内側開口は５０−である。不変のクリンプ加工ボック
ス領域Ｆ１の面積は１１６ｃｉ２であり、そして変更し
たクリンプ加エポックスｆａ域１・２の面積は９９ｍｍ
２である。スタッファ−ボックスの入口ロールは水で熱
安定化される。ロール温度は７０°Ｃであった。クリン
プされたタウは次に張力なしで蒸気処理され（ｓｔｅａ
ｍ）そして長さ６０ｍｍのステープルアイバーに切断さ
れる。個々のファイバーの最終Ｍ密度は２．２　ｄｔｅ
Ｘである。ファイバーのクリンプ収縮は１９．５％であ
る。ルーズ（ｌ　ｏｏＳｃ　）なファイバーは接着力１
８センチニユートン／ｋｔｅｘを有している。高性能カ
ーディング（ｃａｒｄｉｎｇ）ｆｉ械の加工速度は１０
０ｍ／＋ｉｎである。

比■１は： 圧縮クリンプ加工の内容物は８２０ｇである。

タウ重１ｉ１０．４ｇ／ｍを有しているアクリルタウに
対して、製造速度６００ｍ／ｗｉｎカ弓０４ｇ／秒の押
出量を作る。従って、スタッフィングボックスの滞留（
ｒｅｓｉｄｅｎｃｅ）時間は８２０：１０４＝約７゜９
秒。

従って、加速係数■２は； 比■３は下記の如く計算されることができる：クリンプ
加工ボックス内のタウの材料密度δは、１６第２．５（
０ｍ３） 犬３１ζニュ」− 下表は異なるタウ重量及び第２００　ｍ／ｍｉｎまでの
クリンプ加工速度に対する異なる大きさの圧縮クリンプ
加工装置を使用するアクリルタウの圧縮クリンプ加工の
更に他の実施例を与えている。更に、対応するクリンプ
パラメータの値及びクリンプの評価が与えられている。

実施例２は、２５０　、　ＯＯＯｄｔｅｘｌ：、Ｉｆ応
する例えば２５ｇ／１１の高タウ重量でも本発明による
方法によって、圧縮クリンプ加工を受けることができる
ことを示している。

実施例３は、材料が１００よりも大きい加速係１／ｌ　
Ｖ　２でコンバク）　（ｃｏｍｐａｃｔ）になることが
あることを物語っている。

実施例４において、面積比■、は好ましくは８５％より
も大きくなければならないことを示している、というの
はさもなくば不変のクリンプ加工ボックス領域における
閉じ込められた運動エネルギーが高くなりすぎ、そして
材料がフェルト化を受けるからである。

実施例５はＦ２の面積部分を拡大することによって、満
足な圧縮クリンプ加工を元に戻すことが可能であること
を示している。

実施例６において、低りリンプ加エボックス光−ｉｔに
おいて、従ってクリンプ加工ボックス内の低材料密度に
おいて、ある状況では滑らかなファイバーのみしか得ら
れないことを示している。

実施例７はパラメータＶ２及びＶ、に対する限界がアク
リルタウに従わないと、コンパクトとなることがあるこ
とを示している。

実施例８乃至１０において、適切な寸法決定（ｄｉ饋ｅ
ｎＬｉｏｎｉｎビ）によって、高タウ重量でもクリンプ
加工ボックスは非常に高いクリンプ加工速度で本発明の
方法によって満足な圧縮クリンプ加工を成しとげられる
ことができることが示されている。

最後に、実施例１１及び第２において、本発明の圧縮ク
リンプ加工方法はまた１　００．０００ｄｔｅＸ以下の
小さいタウ重量に対してもうまく適用されることができ
ることが示されている。

これ等の実施例において、クリンプの評価の部分は下式
によって決定されたタウのクリンプ収縮をベースにして
得られた。

（参照、す〃−ト、ノリアンド（Ｍ　ｅｌ　ｌ　１ａｎ
ｄ）ａ物報告１９７７年４８、第２７４頁、「人造ステ
ーブルファイバーのクリンプ及びその今後の加工処理の
重要性」（ドイツ）」）。

式において、 １ｇ＝伸びた、クリンプを除去した状態の長さ１ｚ＝収
縮した、クリンプした状態の長さウールタイプのポリア
クリロニトリルに対して、クリンプ収縮は標準的に約１
５乃至２２％（参照；リカート、ノリアンド織物報告１
９７７年４月、ｆｐＪ１表、！￥’５２７８ｒ（）。

使用された更に他の詳細基準は接着力（ｃＮ／Ｋ　ｔｅ
ｘで測定）及び高性能カーディング機械上のクリンプさ
れたステーブルファイバーの加工速度（ｍ／旧Ｉ＋で測
定）であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による合成ファイバーをクリンプする装
置の概略図である。 １．２＠・・ロール ３・・・入口開口 ４・・・床 ５・・・ふた ６・・・出口開口 ア・・・圧力シリング− 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入口開口と、床、ふた、側部を備えたスタツフアー
   ボツクスと、出口開口とを具備する装置を用いて合成フ
   アイバーをクリンプする方法において、 ａ）該ふた及び／又は該床が可動に配置されており、 ｂ）作業位置において該ふたと該床との間の距離が、該
   出口開口における該ふたと該床との間の距離よりも、該
   入口開口において小さい該スタツフアーボツクスが使用
   されていることを特徴とする方法。 ２、該合成フアイバーが一対の絞りロールによつて該入
   口開口内に押込まれる特許請求の範囲第１項記載の方法
   。 ３、該ふた及び／又は床が該入口開口の近くの旋回点の
   周りに可動である特許請求の範囲第１項又は第２項記載
   の方法。 ４、該スタツフアーボツクスが固定的に配置された側壁
   及びふたと、可動な床とを有している特許請求の範囲第
   １〜３項のいずれか１つの項に記載の方法。 ５、該入口開口に隣接する第１のスタツフアーボツクス
   領域において該ふた及び床が平行な位置にあつて、該ふ
   たから該床への距離が該出口開口の方向に増加している
   第２の隣接するスタツフアーボツクス領域を備えている
   特許請求の範囲第１〜３項のいずれか１つの項に記載に
   方法。 ６、該第１の領域における該スタツフアーボツクスの該
   ふたが該第２のスタツフアーボツクス領域の該ふたに対
   してある角度にあり、そして２つのスタツフアーボツク
   ス領域における床が平面によつて形成されている特許請
   求の範囲第５項記載の方法。 ７、ａ）該第２のスタツフアーボツクス領域の側部部分
   の面積が該第１のスタツフアーボツクス領域の側部部分
   の面積の少くとも８５％であり、 ｂ）２つの速度Ｖ（ｍ／ｍｉｎ）と、該クリンプ加工ボ
   ツクス内の滞留時間（秒）との比から形成された加速フ
   アクタＶ＿２が１００よりも少なく、 ｃ）処理寮ｍ（ｇ／秒）と滞留時間ｔ（秒）との比Ｖ＿
   ３が５０よりも小さく、そして ｄ）材料の密度δが クリンプ加工ボツクス内容物（ｇ）／クリンプ加工ボツ
   クス容積（ｃｍ＾３）であり、且つ０．２よりも大きい
   特許請求の範囲第５項又は第６項記載の方法。 ８、合成タウがアクリルタウであり、且つ少くとも５０
   ０ｍ／ｍｉｎの速さで該スタツフイングボツクス内に導
   入される特許請求の範囲第１〜７項のいずれか１つの項
   に記載の方法。 ９、入口開口と、床、ふた、側部部分を備えたスタツフ
   アーボツクスと、出口開口とを具備する合成フアイバー
   をクリンプする装置において、ａ）該ふた及び下張り床
   が可動に配置されており、ｂ）作業位置において、該入
   口開口における該ふたと該床との間の距離が該出口開口
   における該ふたと該床との間の距離よりも小さいことを
   特徴とする装置。