JPH04202806A - 芯鞘型複合繊維の製造方法および口金装置 - 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、芯鞘型複合繊維の製造方法、ならびにその際
に使用する口金板および口金装置に関する。詳細には、
鞘部分の厚みが均一で、特に同心円型複合繊維の場合は
偏芯のない芯鞘型複合繊維の製造に関する。

［従来の技術］ 近年、２種以上の重合体を芯鞘型に配置した芯鞘型複合
繊維が数多く開発、製造されており、このような芯鞘型
複合繊維は、単一の重合体から製造された繊維の持たな
い種々の優れた特性を備えている。例えば、高融点のポ
リプロピロピレンまたはポリエチレンテレフタレートを
君側成分とし低融点のポリエチレンを鞘側成分とした芯
鞘型複合繊維を使用すると、鞘側（外側）の低融点ポリ
エチレンが繊維同士を容易に熱融着させることができ且
つ芯鋼の高融点ポリプロピレンまたはポリエチレンテレ
フタレートの強度が大きいことにより、高強度の不織布
を熱融着法によって容易に製造することができる。

芯鞘型複合繊維の製造技術について、重合体Ａからなる
君側成分と重合体Ｂからなる鞘側成分との同心円状芯鞘
型複合繊維を例に挙げて説明すると、従来は例えば第１
図に示すような口金装置を使用して溶融紡糸することに
より製造されている。そこでは分配板１を通過した２種
の溶融重合体流ＡおよびＢを分配板２で同心円状にし、
同心円状を保ったまま口金板３に設けられた入口から絞
り部５の前面まで同じ内径を有する筒状のカウンターボ
ア４を通って、絞り部５で絞り込まれて紡糸口６より紡
出されて芯鞘型複合繊維が製造されている。

ところで、芯鞘型複合繊維においては、複数の重合体間
の溶融粘度差、重合体流が合流する地点での各重合体流
の圧力バランス等が鞘部分の厚さの不均一、偏芯、単繊
維間のデニールのばらつき等に大きな影響を及ぼすこと
が知られているが、カウンターボアの内径がその入口か
ら絞り部前面まで等しい筒状構造となっている第１図に
示したような従来の口金装置を使用した場合には、閉側
成分の厚み斑が生じ易く、また同心円型複合繊維にあっ
ては偏芯を生ずるという欠点があった。

芯鞘型複合繊維における閉側成分の厚み斑および偏芯は
、閉側成分の損傷、剥離、脱落、および君側成分の露出
を引き起こし易く、芯鞘型複合繊維が本来有しているは
ずの特性を示さないことが多い。更に、閉側成分の厚み
斑や偏芯は、紡糸工程や最終製品に至る種々の製造工程
や加工工程において、閉側成分の脱落によるヒータ、ロ
ーラ等の機器の汚れ、およびその他各種のトラブルを生
じ易く、重大な工程通過性不良問題を引き起こしている
。

し発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、芯鞘型複合繊維における上記した欠点
のない、閉側成分の厚み斑かなく、しかも同心円型複合
繊維にあっては偏芯のない芯鞘型複合繊維を安定して製
造できる方法および装置を提供することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らが上記目的を達成するために研究を続けてき
た結果、芯鞘型複合繊維製造用の口金装置において、そ
の口金板のカウンターボアの内径を入口から絞り部また
は入口から紡糸口まで同じにせずに、入口から絞り部ま
たは紡糸口に向かって徐々に細くなる錐状の形状として
芯鞘型複合繊維の溶融紡糸を行うと上記目的を達成でき
ることを見出した。

したがって、本発明は、２種以上の溶融重合体流を芯鞘
型に合流させて溶融紡糸する芯鞘型複合繊維の製造方法
において、合流した溶融重合体流を入口から紡糸口また
は紡糸口近傍に向かって細くなってゆく錐状の通路を通
して溶融紡糸することを特徴とする芯鞘型複合繊維の製
造方法である。

更に、本発明は、入口から紡糸口または紡糸口近傍に向
かって細くなってゆく錐状のカウンターボアを有する芯
鞘型複合繊維製造用の口金板、および該口金板を備えて
いる芯鞘型複合繊維製造用口金装置を包含する。

そして、上記本発明において錐状の通路を設ける場所（
錐状通路の終点）を、「紡糸口または紡糸口近傍に向か
って」としているが、これは錐状通路の終点が口金板の
紡糸口（吐出口）であっても、紡糸口の少し上流側に設
けるいわゆる絞り部の上流側前面であっても、またはそ
れより更に多少上流側であってもよいことを意味する。

更に、本発明における「錐状」とは、典型的には円錐状
をいうが、それ以外にも角錐状、例えば三角錐状、四角
錐状、五角錐状以上の多角錐状をいう。一般には円錐状
が望ましい。

本発明を君側成分Ａからなる１個の芯の周囲を閉側成分
Ｂが同心円状に包囲している単芯型の芯鞘型複合繊維の
製造を例に挙げて、従来の技術と対比しながら第１図〜
第３図によって具体的に説明する。

単芯型の芯鞘型複合繊維を製造する場合、分配板２で２
種の溶融重合体ＡとＢが出会い、芯鞘型の溶融重合体流
を形成するが、この場合両者の圧力差を適正な範囲にお
くことが必要であり、両型合体流ＡとＢの圧力差が大き
いと低圧側の重合体流路に高圧側の溶融重合体が逆流し
て正常な芯鞘構造を形成しない。溶融重合体流ＡＩｌ！
：Ｂは、適正な圧力バランスを保ちながら口金板３のカ
ウンターボア４上で芯鞘状の重合体流を形成し、層流状
態でカウンターボア４を通過して紡糸口６に至るが、分
配板２と口金板３との接合組立て時のわずかなズレ、分
配板２における君側重合体Ａの鞘側重合体Ｂ中への射出
方向のわずかなズレ等によって、カウンターボア４内の
層流状態の芯鞘型重合体流を常に同心円状態に保つのは
難しい。

そして、カウンターボア４の入口の内径ｍＱが絞り部５
前面の内径ｎ。と等しい、ｍ　ｏ＝　ｎ　Ｑの関係にあ
る第１図で示した従来の芯鞘型複合繊維製造用口金装置
では、上記した芯鞘型重合体流の偏芯は解消されず、紡
糸口３から偏芯した芯鞘型複合繊維がそのまま紡出され
る。

それに対して、本発明では、例えば第２図に示すように
、カウンターボア４はその入口から絞り部前面まで徐々
に細くなる錐状となっていて、カウンターボア４の入口
の内径ｍ１と絞り部５前面の内径ｎ１とは、ｍ　、＞　
ｎ　、の関係を有しているために、芯鞘型重合体流の偏
芯か修正されて芯が中央部に位置するようになり、紡糸
口から紡出された繊維は網側成分Ｂの厚み斑および偏芯
のない良好な芯鞘型複合繊維となる。

また、本発明では第２図における絞り部５を省略して、
第３図に示したようにカウンターボアの入口から紡糸口
６までそのまま徐々に錐状の通路を形成していてもよく
、この場合にも網側成分Ｂの厚み斑および偏芯のない良
好な芯鞘型複合繊維を製造することがきでる。この第３
図の場合には、カウンターボア４の入口の内径ｍ２と紡
糸口６の内径ｎ２とかｍ２＞ｎ、の関係にある。

更に、錐状通路（カウンターボア）の形状は第４図のよ
うになっていてもよく、その場合にはｍ　、＞　ｎ　ｓ
の関係になっている。

上記において、錐状通路の入口内径と終点内径との比、
すなわちｍｌ：ｎ、、ｍ２：ｎ２およびｍ３・ｎ３は、
使用する重合体の種類や粘度、芯鞘型複合繊維における
芯の数や配置の仕方、繊維の断面形状や細さ等の種々の
要件に応じて決めることができるが、通常、約４・１〜
約１．５１にしておくのがよい。また、カウンターボア
（錐状通路）の入口から終点に至る距離１１、Ｉ２およ
び１３も上記したような各種の要件に応じて決定される
が、芯鞘型複合繊維の製造において通常採用されている
距離（約２０〜３０ｍｍ）とするのがよい。更に、錐状
通路の傾斜の度合θ１およびθ２は、カウンターボアの
入口の内径ｍｌ、ｍ２、ｍ３：錐状通路の終点の内径ｎ
　ｌ　ｓ　ｎ　２、ｎ、および上記距離１１．１２、！
、の値により決まるが、通常的８０６〜９０°としてお
くのがよい。

本発明において、芯鞘型複合繊維の断面形状は円形およ
び非円形（異形）のいずれでもよい。

異形繊維とては、例えば三角形、四角形、五角形、六角
形等を挙げることができ、それらの異形繊維は紡糸口の
形状を相当する異形状にしておくことにより製造できる
。

また、芯鞘型複合繊維における芯部針の形状も必ずしも
円形でなくてもよく、上記したような異形状であっても
よい。

更に本発明によって、単芯型の芯鞘型複合繊維だけでな
く多芯−芯鞘型複合繊維も製造することができる。

また、本発明の口金装置は、入口から紡糸口または紡糸
口近傍に向かって細くなってゆく錐状のカウンターボア
を有する口金板を備えた芯鞘型複合繊維製造用の口金装
置であればいずれでもよく、その他の部分（例えば分配
板の形状や数等）は問わない。

用いる重合体の種類は２種類に限定されず、３種類以上
であっても良好な芯鞘型複合繊維を製造することができ
る。重合体の組合せは熱可塑性重合体同士であれば制限
はなく、紡糸時の溶融粘度と口金単位面積当り流量が、
紡糸可能な適性範囲（例えば特公昭第４１−２９３号公
報に記載されている適性範囲）であればどのような組合
せでも良好な芯鞘構造が得られる。また、本発明による
場合は、君側重合体および鞘側重合体のうちの一方の溶
融粘度と口金単位面積当り流量が該適性範囲から外れて
いても、もう一方の重合体の溶融粘度および口金単位面
積当り流量が適性範囲にあれば良好な芯鞘構造が得られ
る場合か多い。したがって、本発明による場合は、その
溶融粘度や口金単位面積当り流量が溶融紡糸の適性範囲
になく、そのためそれ単独では従来溶融紡糸することが
できなかった重合体を、他の溶融紡糸可能な重合体と組
合せて芯鞘型複合紡糸することが可能であり、それによ
って従来得られなかった特性を有する繊維の製造が可能
である。そして、そのような例としてはポリエステルを
芯鋼成分としエチレン−ビニルアルコール共重合体を閉
側成分とする芯鞘型複合繊維の製造を挙げることができ
、そこで得られた繊維は、エチレン−ビニルアルコール
共重合体の物性である発色性、吸水性、ドレープ性など
従来の溶融紡糸繊維にない特性を有している。

次に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発
明はそれにより限定されない。

実施例１および比較例１ 芯鋼重合体（Ａ）としてポリエチレンテレフタレート（
溶融粘度１１００ポイズ、２９０℃）を、鞘側重合体（
Ｂ）としてポリエチレン（溶融粘度７９０ポイズ、２９
０℃）を用いて、第１図に示した口金装置（ｍｅ＝ｎ　
ｏ＝　３　ｆｆ１ｌ：　ｍｏ／　ｎ　ｏ＝　１１ｌｏ＝
２５１１１）に、重合体Ａと重合体Ｂを下記の表１に示
した重量比で供給して、内径０．３Ｈの円形紡糸口から
２１　ｇ　／　ｍ１ｎ−１２（重合体ＡとＢの合計）の
割合て紡出シテ、１０００ｍ　／　ｌ１ｉｎの巻取って
断面円形の芯鞘型複合繊維を製造して、その偏芯度りを
測定した（比較例）。

第２図に示した口金装置（ｍ　、＝　３　ｍ＋ｎ；　ｎ
　＋＝１．５ｉｎ＋　；　ｍ　、／　ｎ　＋＝　２．０
　；　ｌ＋＝　２５ｍｍ　；紡糸口内径−〇、　３ｍｍ
）を使用した以外は、上記と同様にして芯鞘型複合繊維
を製造した（実施例）。

上記の結果を下記の表１に示す。

なお上記において、偏芯度りは第５図に示すように、鞘
の最も薄い部分の寸法をａ　（ｍｉｄ）とし、鞘の最も
厚い部分の寸法をｂ（ｍ思）として、ｈ−ａ　／　ｂに
より求めた。したがって、ｈが１に近いほど偏芯が少な
いことを意味する。

［表　　　　１］ ０．６６７　　１　　１．５　　２　　２．５比較例（
ｍｏ／ｎｏ＝１．０）　　　０．６９　　　０，６６　
　　０．５２　　０．４５　　０．４２”実施例（ｒｒ
ｂ／ｎ＋＝２．０）　　　０．８３　　　０，９０　　
　０．８５　　　０，８０　　０．７７上記表１の結果
から、錐状に細くなったカウンターボアを有する口金装
置を使用して芯鞘型複合繊維を製造している本発明の実
施例の場合は、重合体Ａと重合体Ｂとの供給量を変えて
も偏芯度りが１に近＜　（ｈ＝０．７７〜０．９０）、
鞘部の厚さが均一な偏芯の度合の少ない芯鞘型複合繊維
が得られているのに対して、カウンターボアの内径かそ
の入口から絞り部面面まで均一な口金装置を使用してい
る従来技術に相当する比較例の場合は偏芯度りが１から
大きく隔ったでおり（ｈ＝０．６９〜０．４２）　、鞘
部の厚さが不均一で偏芯度合の大きい芯鞘型複合繊維に
なること、またその傾向は芯部用重合体Ａの供給割合が
多くなるほど増すことがわかる。

実施例２および比較例２ 芯鋼重合体（Ａ）としてポリブチレンテレフタレート（
溶融粘度１２５０ポイズ、２ｏｏ℃）を、鞘側重合体（
Ｂ）としてポリエチレン（溶融粘度１０００ボイズ、２
００℃）を用いて、第１図に示した口金装置（ｍｏ＝　
ｎ　ｏ＝　４ｍｍ；　ｍｏ／　ｎ　ｏ＝　１．０；　１
６＝３０１）に、重合体Ａと重合体Ｂを下記の表１に示
した重量比で供給して、内径０．３ｍｌ１の円形紡糸口
から２５ｇ／ｌ１１ｎ・■２（重合体ＡとＢの合計）の
割合で紡出し、８００ｍ　／　ｗｉｎの巻取って断面円
形の芯鞘型複合繊維を製造して、その偏芯度りを測定し
た（比較例２）。

第２図に示した口金装置ｆ　（ｍ　１＝　４　ｉｎ＋；
　ｎｌ＝１．５ｃｍ；　ｍ、／　ｎ　＋＝３．Ｏ；　Ｉ
、＝３０ｍｍ；紡糸口内径＝　０．３ｍ１）を使用した
以外は、上記と同様にして芯鞘型複合繊維を製造した（
実施例２）。

上記実施例２および比較例２で製造された芯鞘型複合繊
維の偏芯間りを実施例１および比較例１と同様にして測
定した。

その結果を下記の表２に示す。

［表　　　　２］ ０．７７　　　　　１　　　　　１．４３比較例（ｍ１
／ｎ＋＝３．．０）　　０．５０　　　　　　　０，３
７　　　　　　　０．３１２）実施例（ｍ１／ｎ＋＝３
．０）　　０．８３　　　　　　　　０，７７　　　　
　　０．７２上記表２の結果から、錐状に細くなったカ
ウンターボアを有する口金装置を使用して芯鞘型複合繊
維を製造している本発明の実施例の場合は、重合体Ａと
重合体Ｂとの供給量を変えても、鞘部の厚さが均一な偏
芯の度合の少ない芯鞘型複合繊維が得られているのに対
して、カウンターボアの内径かその入口から絞り部前面
まで均一な口金装置を使用している従来技術に相当する
比較例の場合は偏芯間りが１から大きく隔ったでおり（
ｈ＝０．３１〜０．５０）　、鞘部の厚さか不均一で偏
芯度合の大きい芯鞘型複合繊維になること、またその傾
向は芯部用重合体Ａの供給割合が多くなるほど増すこと
がわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は芯鞘型複合繊維を製造するための従来の口金装
置を示す図である。 第２図〜第４図は芯鞘型複合繊維をするための本発明の
口金装置の具体例を示す図である。 第５図は芯鞘型複合繊維における偏芯間を測定する際の
採寸方法を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）２種以上の溶融重合体流を芯鞘型に合流させて溶融
   紡糸する芯鞘型複合繊維の製造方法において、合流した
   溶融重合体流を入口から紡糸口または紡糸口近傍に向か
   って細くなってゆく錐状の通路を通して溶融紡糸するこ
   とを特徴とする芯鞘型複合繊維の製造方法。 ２）入口から紡糸口または紡糸口近傍に向かって細くな
   ってゆく錐状のカウンターボアを有することを特徴とす
   る芯鞘型複合繊維製造用の口金板。 ３）請求項２の口金板を備えていることを特徴とする芯
   鞘型複合繊維製造用口金装置。