JPS5994614A - ポリエステル繊維の製造方法 - 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】 本発明は、ポリエステルの製糸方法、更に詳しくは、紡
糸安定性の良いポリエステルの高速紡糸方法に関する。

ポリエステルの溶融紡糸は一般に１０００　ｍ／分〜３
５００ｍ／分程度の紡糸速度で行われ−Ｃいるのが現状
であるが、紡糸速度を更に高速にしていくと、紡出糸の
繊維構造が次第に変化して、例えば、強伸度等の物性は
実用糸のそれらに近くなることが知られている。すなわ
ち、高速紡糸法は延伸Ｉ程の省略という大きなメリット
をもんら１゛ものである。しか１〜、反面、高速紡糸法
は従来の紡糸においては顕在化していなかった原糸製作
上の困難な問題を有しており、その−として紡糸張力の
管理が挙げられる。一般に、紡糸速度が高くなるにつれ
て、空気との摩擦抵抗による走行糸条の張力の増加が著
しく、それに伴って単糸切れに基づく毛羽、ラップが発
生し易いなど紡糸安定性に欠けるようになると共に、自
然収縮率が高くなるなど巻取り糸の品質にも非常に悪い
結果を与えるようになる。この傾向は、紡糸Ｍ度か６０
００　ｍ　／分級メントからなる糸条を紡糸する場合に
は、致命的な結果に繋がる。すなわち、このような紡糸
においては、断糸が頻発し、小吏」−生産を行うことが
不可能である。

本発明者らは、６０００　ｍ　７分以上の高速紡糸を行
うについては、空気抵抗による走行糸条の張力の急激な
増加を極カ抑える事が必要不可欠であることに注目し、
鋭意７＋Ｉ［究を沖ねた結果本発明に到達したものであ
る。

本発明は、ポリエヂレンテレフタレートヲ主成分とする
ポリエステルを紡出して、紡出したマルチフィラメント
をゴｆットロ−ラを・用いる事なく６（、）ＯＱｍ／分
以上の引取速度で１ａ接ワイングーにて巻取るに際し、
紡糸］」全下流１．５ｍにおける張カゴ１と綾振り点直
前の張力Ｔ２とが下記（１）　、　（２）式を満足する
事を特長とするポリエステル繊維の製〃！方法にある。

Ｔ２−　　Ｔ＋　　く０．３　　Ｓｉ’／ｄｅ　　　　
　　　　　　−＝　（す′■゛２へ１６０２／ｄｅ・・
・（２）本発明の方法においては、走行糸条の張力Ｔ１
とＴ２の差−ずなわち、（Ｔ２−Ｔ１）が０．３　ｔ／
ｃＪ、ｅ以下である事によって紡糸ｉ！、’ｉ子は良好
となり、さらに０゜２ｆ／ｄｅ以下である事が望ましい
。それに対して、（Ｔ２−Ｔ、）が０．３ｙ／ｄｅを越
えるような場合は、走行糸条ど空気との摩擦抵抗が大き
いため、毛羽、ラップが頻発する。寸だ、綾振り前の走
行糸条の張力１゛２は１．０　Ｖ／ｄｅ以下である事が
必要であり、０．８　ＹＡ３ｅ以下である事が望捷しい
。それに幻し７て、Ｔ２が１．Ｏｆｌ／ｒ３ｅを越える
ような場合は、糸条の巻張力が高くなり、巻姿が悪くな
る。

以」二のように走行糸条と空気との摩擦抵抗を抑えるた
めには幾つかの手段がある。最も好ましい手段は、糸条
の走τＪ゛距離を短かくする事である。

従来のポリエステルの溶融紡糸の場合、紡出糸条の巻取
機に至る迄の走行距離は少くとも４〜程度は必要とされ
ている。しかし、本発明におけるように紡糸の引取速度
が極めて速くなると、上記走行距離を３．８ｍ以１、よ
り好１しくは２．５ｍ以下と云ったように、従来の常職
の範囲を越えて短かく設計する事が必要である。すなわ
ち、従来の比較的低速度での紡糸の場合、紡糸過程では
未だ力学的にあるいは熱的に安定な繊維構造は発現して
いないので、上記のように走行距離を極度に短かく設計
する事は、糸条の冷却変動、張力変動に基づく巻取糸の
糸質変動を生ぜしめる原因となった。

それに対し、本発明のように紡糸引取速度が６０００ｍ
／分以上の超高速になると、充分発達しだ配向結晶を有
する安定な彬維構凸が冷却固化された時点でほぼ完全に
発現しているため、それ以上の長い走行距離をもはや必
要としなくなる。むしろ走行距離が長いと、前記のよう
に空気の摩擦抵抗が走行糸条に頒くから、冷却固化した
繊維に２次的な構造変彫をもたらし、その結果、フィラ
メント内部での配向の分布が拡大する等、糸質の均一化
にとって好捷しくない変化が起り、甚しい場合には単糸
切れ、断糸を引き起す原因となる。

走行糸条と空気との摩擦抵抗を下げる別の手段は、紡糸
口金から巻取機で巻取る迄の間に空気乱売ノズル又（ハ
）゛空シ（ｊＪ！Ｉ口ｕｌノズル等を殻けて、走行する
マルチフィラメントを集束させる方法である。

この方法は各フィラメント１本１本に対［７てそれぞれ
作用する空気の摩擦抵抗を互にフィラメントを集束する
事によってマルチフィラメントと［７ての外周部にのみ
に作）Ｉ■させるようにするものである。この方法に用
いられる空気ノズルは、要は各フィラメントを互に集束
し、走行マルチフィラメント内に抱きこ１れだ空気と各
フィラメントとの間で摩擦抵抗が作用しないようにする
ものであればよく、特にフィラメント間に交絡を与える
ものでなくても描わないし、件だ下流側に駆動力全与え
るような吸引タイプのものでなくても構わない。

そして、この方法は、空気との摩擦抵抗を下げる以外に
、巻張力を銘柄にあわせて変更調節する手段としても有
効である。さらに、この方法において、紡糸１」金から
上記空気ノズルに至る間に油剤付与装置を設け、該付与
装置によってマルチフィラメントの集束開始点を固定す
る事は好ましい。

これは特に、多４１Ｅ化した場合、錘間の張力差をコン
）ｏ−ルする手段として重要である。

走行糸条と空気との摩擦抵抗を下げるさらに別の手段と
して、紡糸Ｌ］金と巻取機の間に減圧紡糸筒を設ＶＪ、
該紡糸筒内を糸条を走行させる方法がある。１なわち、
この方法によれは、気体（Ｊ［η常は空気）の充填密度
が小さくなるので、走行糸条に対する摩擦抵抗が小さく
なる。そして、本発明の目的を達するためには、紡糸筒
内の気圧が１気Ｌ１より４０確水柱以上減圧されている
事が望址しい。

次に本発明を図示の実施態様により説明する。

第１図の実施態様においては、紡糸口金１から巻取機５
で巻取る迄の距離りを極度に短かくした事により、［」
金１より下流１．５ｍの位置Ｐから綾振り点ｉｆｆ前の
位ｗＱにかけての走行糸条Ｙの張力上昇を抑えるように
している。本発明の目的を達するだめには紡糸［−１金
１から巻取る迄の距離りは３．５ｍ以下が必要であり、
２．５ｍ以下が好寸しい。

なお、２は冷却紡糸筒、３はオイリングローラ、４は綾
振りカイトである。

第２図の実施態様においては、紡糸［」金１から巻取機
５で巻取る迄の間に空気旋回ノズル６を設けて、走行マ
ルチフィラメントを集束させる事により走行糸条Ｙに１
ｄｉｌ＋　＜紡糸張力上昇を抑えるようにしている。丑
だ、この図示の宿り様でｄｌ、紡糸口金１と空Ωカｊｊ
回ノズル６間にオイルイζ］告、集束装置７を設けて、
マルチフィラメントの集束開始点をコントロールするよ
うにしている。

第３図の実施態様は、減圧型紡糸筒８内を走行させる１
（りに」、り紡糸張力の上昇を１１１１えるものである
。この場合、減圧紡糸筒８内の圧力は、排気［−Ｊ８ａ
からυ１・気して、１気圧より４０σ水柱以上減圧され
ている事が望才しい。

また、この場合、紡出糸の銘柄によっては冷却不足にな
るおそれもあるので、それを防ぐには、冷媒管ン・用い
て減月二紡糸筒８を冷却する方法や、あるいは１図常の
冷却紡糸筒である程度紡出糸条を冷却Ｉ７た後、減ハニ
紡糸筒に導く方法等を採用するととも有効である。なお
、第２図、第；３図においても第１図ど同一４；’Ｍ　
ｒｔｌ：部材は同一符号で示してい以上は本発明の実線
Ｍ様の数例を示すものであり、本発明はこれらの実施態
様のみに限定きれるものではない。また、これらの実施
ＬＭ様における方法を組合せて用いる事も有効である。

以下、実が１Ｌ例により本発明を説明する。

実施例１ 第１図に示した装置を用いて、固有粘度〔η〕０．６５
　、　Ｔｉｅ、、　０．３５　ｗｔ％含有のポリエチレ
ンテレフタレートを溶融温度２８７℃で孔径０．２５ｍ
ｆｉφ。

ランド長帆５關、孔数２４ケの紡糸口金より紡出し、冷
却固化した段階で７０００　ｍ　７分の速実で巻取り、
７５テニールの糸条を製造した。なお、溶１ｋ［；紡出
装置は昇降可能な架台上に設置１イされ、紡糸ｒＪ金か
ら巻取機で巻取る迄の即離りを６ｍから２ｍ寸での範囲
で変更した。

距＃Ｌと紡糸口金下流１．５ｍの位置並びに綾振りｉＵ
前の点における紡糸張力’ＩＩ　＋　’ｒ２および紡糸
ｊｉ（ｉ子の関係を第１表に示１゛。

第　　１　　表 １１６１〜３においては、紡糸張力が高すぎるため断糸
がグδ生し、満足に巻取シができなかったが、できても
短時間巻取りの間にケバが頻発した。應４〜６は、本発
明の条件を満足し、紡糸ルｒ＋＋は良好であった。

実施例２ 巻取ン（１度６０００ｍ／分で実施例１と同様のテスト
を行ったところ、第２表の結果を得た。

第２表 （註）＊は本発明のわ門外であることを示す。

Ａ３〜５は本発明の条件を満足し、紡糸調−子は良好で
あった。

実施例３ 第２図に示しだ装置を用いて、固有粘度〔η〕０．６５
　、　Ｔｉｅ２０゜５　ｗｔ％含有のポリエチレンテレ
フタレートを溶融温度２９０℃で孔径０．２０ＷＩｍφ
。

ランド長Ｑ、５ｍｍ、孔数２４ケの紡糸口金より紡出し
、冷力１固化した段階で７ｏｏｏｍ／分の速度で巻取り
、７５デニールの糸条を製造した。なお、紡糸口金から
巻取機で巻取る迄の距離は３．５ｍに固定し、紡糸口金
下流２．５ｍの位置に空気旋回ノズルな股ｂＴ　した。

空気旋回ノズルの空気圧と紡糸張力Ｔ４．Ｔ２および紡
糸調子の関係を第３表に示す。

第　　３　　表 （註）＊は本発明の範囲外であることを示す。

Ａ３′〜５は、本発明の条件を満足し、紡糸調子良好で
あった。

実施例４ 第３図に示した装置を用いて、固有粘度〔η〕０．７２
　、　Ｔｉｅ２０゜０５ｗｔ％含有のポリエチレンテレ
フタレートを溶融湿度２９５℃で孔径０　、１８　ｍｍ
φ。

ランド長Ｑ、、４　ｒｎｍ　、孔数１６ケの紡糸［１金
より紡出し、冷却固化した段階でｓｏｏｏｍ／分の速度
で巻取り、７５デニールの糸条を製造した。なお、紡糸
口金から巻取機で巻取る迄の距離は４ｍであり、減圧紡
糸筒長さは３ｍであった。まだ、減圧紡糸筒内部は排気
装置により５００ｃｍ水柱に減圧した。

この製造条件における紡糸張力’１’、　、　Ｔ２を測
定したところ、Ｔ１＝０゜４９　ｔ／ｄ　、　Ｔ２＝　
０．６８　Ｍｄ。

Ｔ２−　Ｔ、　＝　０．１９　ｙ／ａであり紡糸調子は
良好であった。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の実施態様を示す概要ｆ！Ｉ１
１面図である。 ｌ：紡糸口金、　　　　２：冷却紡糸筒、３：オイリン
グローラ、４：綾振りガイド、５：巻取機、 Ｐ；紡糸口金より下流１．５ｍの位置、Ｑ：綾振り点直
前の位置、 Ｌ；口金から巻取る迄の距離、 ６：空気旋回ノズル、 ７：オイル付与集束装置、 ８：減圧紡糸筒、　　　　８ａ：排気ＩＴＴ　Ｏ第２０ 第３０ ７９−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　ポリエチレンテレフタレートを主成分トスる
   ポリエステル會紡出して、紡出したマルチフィラメント
   をゴデツトローラを用いる事なく　６０００　ｍ　７分
   以上の引取速度で直接ワイングーにて巻取るに際し、紡
   糸口金下流１．５ｍにおける張力Ｔ１と綾振り点ｌＫ前
   の張力Ｔ２とが下記（す、（２）式を満足する事を特徴
   とするポリエステル繊維の製造方法。 Ｔｚ−Ｔ１＜：　０．３　？／ａｅ　　　　・・・・・
   ４１）Ｔ２　＜ｉ　、Ｏｙ／ｄｅ　　　　　　−−（２
   ）（２）　　前記’１１　＋　Ｔ２が下記（３）　、　
   （４）式を満足する特許請求の範囲第１項記載のポリエ
   ステル繊維の製造方法。 Ｔ２　　Ｔ１＜、　０　、２９／ａｅ　　　−−（３）
   Ｔ２　＜０．８　ｆ／ｄｅ　　　　　　−・・（４）（
   ５）　　紡糸ＬＩ金から看取る迄の距離が３．８ｍ以下
   である特許請求の範囲第１項又は第２項記戦のポリエス
   テル繊維の製造方法。 （４）紡糸口金から巻取る迄の距離が２．５ｍ以下であ
   る％訂請求の＠！、聞第１項又は第２項記載のポリエス
   テル繊維の製造方法。 （５）　　紡糸口金から巻取る迄の間に空気乱流ノズル
   又は空気旋回ノズルを用いてマルチフィラメントを集束
   せしめるようにした特許請求の範囲第１項乃至第４項記
   載のポリエステル繊維の製造方法。 （６）紡糸口金から空気乱流ノズル又は空気旋回ノズル
   に至る間でマルチフィラメントに曲剤何与を行うように
   した特許請求の範囲第５項記載のポリニスデル繊維の製
   造方法。　　゛（７）紡糸口金から巻取る迄の間に設け
   た１気圧より４０釧水柱以上減圧されている減圧紡糸筒
   内をマルチフィラメントが走行するようにした特許請求
   の範囲第１項乃至第６項記載のポリエステル繊維の製造
   方法。