JPS60209012A - 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】 〔技術分野〕 本発明は、ポリエステル繊維の製造方法に関するもので
ある。　゛ さらに詳しくは、紡糸工程のみの一工程で実用に供しう
る機械的性質、均一性を満足するポリエステル繊維を毛
羽、糸切れもなく安定に製造する方法に関するものであ
る。

〔従来技術とその問題点〕

従来から、製造コストの削減・省エネルギーなどの目的
で、ポリエステル繊維を紡糸工程のみの一工程で製造す
る方法が種々に提案されている。

かかる方法の一例として、古くは特公昭４５−１９３２
号公報に開示されている如く、溶融紡糸した糸条を、一
旦ガラス転移温度以下まで冷却した後再び加熱帯域中を
通過せしめ、熱延伸する方法がある。

一般に前記加熱帯域としては１周囲を加熱した加熱筒が
用いられるが、単に加熱筒の周囲を加熱して加熱筒内の
雰囲気温度を高温化して糸条を走行させるのみでは、加
熱筒内の雰囲気温度が不均一となり、得られる糸条は。

均一性が悪化し、布帛にして染色した場合、染め斑とな
り。

製品として使用できない。

又、かかる加熱筒を用いた場合、引取速度を高速化した
り、製造する糸条のフィラメント数を増加したりすると
、走行糸条の随伴気流が加熱筒内に流入し、雰囲気温度
が低下して、１％延伸が十分に行なえず、延伸床のため
糸条の均一性が低下する。

このような欠点を解消し、随伴気流による雰囲気温度低
下を防ぐため、特開昭５４−１５８６１３号公報などに
糸条を集束させ、随伴気流を除去しつつ加熱筒を通過せ
しめる方法が提案されているが、かかる方法においては
、糸条が集束しているため熱処理効率が低く、ａｏｏ℃
もの高温の条件を採用しなくてはならず、コスト的に高
くなるという欠点を有している。

父上記以外にも均一延伸実現のため加熱帯域中に糸条を
分割して導入し、随伴気流の影響を無（そうとする試み
（特開昭５１−１４７６１５号公報）や、加熱帯域中で
の糸の変形をできるだけ緩慢にさせるためｌｃ２つの加
熱帯域を通す試み（特開昭５４−１６０８１６号公報）
が提案されているが。

これらは完全に随伴気流の影響を除去することができず
、十分に均一な糸条は得られない。

又、かかる加熱帯域による延伸方法では上述の如く、均
一゛な糸条が得られないだけでなく。

製造される糸条に多数の毛羽が混入したり、ひどい場合
には糸切れが多発するなどの問題がある。かかる傾向は
製造する糸の単糸デニールか細くなるにつれ！ｒＩＫ顕
在化する。

従って従来の技術においては、紡糸工程で加熱帯域に糸
条を通過させて熱延伸する方法において、低コストで機
械的性質、均一性が満足できるポリエステル糸条を、毛
羽、糸切れもなく安定して得るという技術は完成されな
い状況にある。

〔発明の目的〕

本発明者らは、紡糸工程で一旦冷却した糸条を再び加熱
帯域を通過せしめ熱延伸し実用に供しうる機械的性質、
均一性を満足するポリエステル繊維を一工程で製造する
方法について種々検討した結果、加熱帯域中に積極的に
加熱気体を導入すること及びその流量を適正な範囲にコ
ントロールすることにより、糸条の均一性が向上するこ
とを見出した。

さらに、加熱帯域を通過せしめ熱延伸を実現する本プロ
セスにおける紡糸糸切れ１毛羽が加熱帯域通過後に実施
する給油操作と深く関連があることを見出し本発明に至
ったものである。

〔発明の構成〕

すなわち本発明は熱可塑性ポリエステル重合体を紡糸口
金から溶融紡糸し、ガラス転移温度以下まで一旦冷却し
た後、再び加熱帯域中に該糸条を走行せしめ、加熱帯域
中で該糸条を加熱延伸せしめる際に加熱帯域中に流量１
０〜８ＯＮｌＺ分の加熱気体を導入しつつ加熱延伸を行
ない、かつ加熱帯域下部出口からの距離Ｘ−が２５ＣＩ
ｌ＋以上１０　ｏｃ＊以下で糸条に給油操作を施しなが
ら引取速［３０００ｍ／分以上で引取ることを特徴とす
るポリエステル繊維の製造方法で、　ある。

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。

フタレー）ｔ−主たる繰り返し単位とするポリエステル
を主に対象とするが、ブチレンテレフタレートを繰り返
し単位とするポリエステルでａつ℃も良い。又、１５モ
ル係以下の量で他の成分を一種以上共重合したポリエス
テルおよび少量の添加剤を含有したポリエステルであっ
ても良い。

本発明において重要な点は、冷却後糸条が通過する加熱
帯域の雰囲気を周囲から加熱しつつ。

該加熱帯域に特定流量の加熱気体を導入すること及び加
熱帯域を出た糸条への給油条件を限られた条件下で実施
すること及び引取速［３０００ｍ／分以上で引取ること
の５点である。

すなわち１周囲を加熱し雰囲気温度を高めただけの加熱
帯域に糸条を通すだけでは、引皐速匿の上昇に伴って、
特に引取速度がｓｏｏｏｍＺ分以上から急激に得られる
糸条の均瞥−性が低下する。ところがこの際に加熱帯域
中に加熱気体を特定の条件を満足せしめて導入すると、
糸条のである。

本発明では、加熱帯域に導入する加熱気体の流量が本発
明の第１のポイントである。すなわち、加熱気体の流量
が１０〜８０１Ｊ／／分の時に限り１機械的性質も満足
でき、均一性も良好な糸条が得られるのである。流量が
１　ＯＮｌ！／分に満たないと、均一性が悪化し機械的
性質も低下して加熱気体導入の効果が十分に発揮されな
い。

又流量が８ＯＮｌＺ分を越えると、逆に均一性が悪化し
、又１毛羽や糸切れが急激に増加して操業安定性が低下
する。本発明者らの観察によると、流量が８０Ｎｌ１分
を越えると、特に加熱帯域出入口での糸揺れが激しくな
り、糸条の走行状態が不安定であった。

＠ＶＣ均一性という観点からは、流量は１０〜５ＯＮｌ
！／分が好ましく、２０〜ｓ　ｏＮｌ／分とするとさら
に好ましい。

この様に加熱帯域に特定流量の加熱気体を導入して始め
て均一な延伸が実現できるのである。

しかしながら、かかる加熱帯域による延伸方法で糸を製
造する場合均一な延伸が実現できても。

巻取られた糸に毛羽が多数混入したり、ひどい場合糸切
れが多発するという問題がしばしば生ずる。このような
傾向は特に製造する糸の単糸繊度が細くなると顕在化す
る傾向にある。かかる問題について詳細に検討した結果
１本発明者らは加熱帯域を通過し延伸された糸条に対し
て行なう給油操作と毛羽、糸切れに大きな相関があるこ
とを見出した。すなわち、加熱帯域の出口と給油位置と
の間の距離ｘ１に２５≦Ｘ≦１００（ｃｌｌ＋）とする
ことが毛羽・糸切れを回避するために必須の要件である
ことが見出されたのである。

加熱帯域の出口と給油位置との間の距離Ｘが２５側より
小さ−いと毛羽、糸切れが多発するだけでなく、得られ
る糸条の機械的性質も低下する。

これは加熱帯域を出た糸条が十分冷却しないうちに給油
操作を行なうことによると考えられる〇又距離Ｘが１０
０ｃＩｎより大きいと１毛羽、糸切れの増加と同時に均
一性が低下し１機械的性質も低下する傾向にあり好まし
くないのである。

かかる観点からはＸを２５≦Ｘ≦５５とするとより良好
な結果が得られ好ましい。この様に加熱帯域に１０〜８
ＯＮｌ！／分の加熱気体を導入し。

かつ加熱帯域出口と給油位置の距離Ｘを２５≦Ｘ≦１０
０（ｃｒｎ）とすることで始めて毛羽、糸切れもな（均
一な糸条が安定して得られるのである。

又本発明では、加熱帯域で熱延伸され給油操作を施され
た糸条を引取速［３０００ｍ／分以上で引暇るのである
。引取速度が３０００ｍ／分に満たないと、十分満足の
い（機械的性質の糸条が得られない。さらに、引取速ｒ
ＪＬ５０００ｍ／分未満では１本発明の如く加熱帯域に
加熱気体を導入することの効果とは逆に均一性が悪化す
る。

な２Ｓ本発明でいう加熱帯域としては、筒状あるいは横
断面が矩形状のチューブなどを用いることができるが、
糸条が走行する空間が加熱されておれば良いので、前記
形状に限定されるものではない。

又導入する加熱気体の温度は７０℃以上であれば良いが
１００〜ｂ い。

さらに加熱気体を導入する加熱帯域は、その雰囲気温度
を高温に保つことが好ましい。すなわち、加熱帯域の内
壁面温度を高温に保つことが好ましく、ポリマのＴｇ（
ガラス転移Ｘ温度）以上であることが一層好ま・しい。

特に加熱帯域壁面が１５０〜５００℃の範囲が好ましい
結果を与える。

ここで、加熱帯域の雰囲気を高温化させる方法は、加熱
帯域の周囲を電熱又は熱媒加熱する方法が一般的である
がこれに限られたものではない。

なお１本発明において加熱気体の導入は加熱帯域の上部
で糸条走行方向に対し略直行するように実施し１次いで
糸の走行方向に沿って加熱気体を走らせるこｉが、糸条
の均一性を高めることに対し効果的であり好ましい。

な−Ｐｌ、本発明において、給油操作はすでに述べた如
く、加熱帯域を出てか匂、糸に対して施すことが大切で
ある。加熱帯域に入る前に給油操作を施すことは、糸条
が昇温しにく（なり熱処理効率が低下したり、油剤の付
着斑がそのまま熱処理斑を反映したりすることになり好
ましくない。

又加熱帯域を出た後の糸条への給油方法は。

計量ガイド給油法、オイリングローラ−法、噴霧給油方
法などが適用されるが特にガイド給油法による場合が糸
条に均一な油剤付与が実現でき好ましい。なお、給油ガ
イドの接糸部の溝は実質的に曲率を有さない平担な形状
となし、かつ該溝巾を０．７〜２藺とするとさらに均一
な油剤付与が可能となり１毛羽、糸切れに対しより有効
となる。

以下に図をもって本発明の製造方法について更に詳しく
説明する。第１図は本発明の製造方法の一例を示す加熱
筒の縦断面図を含んだ紡糸工程図である。口金２から吐
出されたポリエステル糸条Ｙはチムニ−冷却筒３で室温
まで冷却された後、直ちに加熱筒６中に導入され、非集
束状態で加熱処理を受ける。加熱筒６の上部に糸道を堆
り囲む様に設けた整流用フィルター５の周囲に加熱気体
導入部４を設け、加熱気体をフィルター５を通しつつ導
入する。加熱筒６は周囲を電熱ヒーター７により加熱さ
れている。

かかる加熱帯域中で加熱延伸された糸条Ｙは加熱筒下部
からＸＣｍ離れた給油位置の給油装置８により油剤を付
与された後、引取りローラー９゜１０により毎分３００
０ｍ以上の速度で引取られ。

必要に応じインターレーサー１１で又絡処理されながら
巻取機１２に巻取られる。

なお、加熱気体としては空気の他に窒素、ヘリウムなど
の不活性ガスや水蒸気などを用いることができるが１％
に空気や不活性ガス類による場合が操業上の問題も少な
くて好ましい。

〔発明の効果〕

上述の如く加熱帯域中に本発明で規定する流量の加熱気
体を導入し、かつ加熱帯域出口と給油装置の間の距離を
適切にコントロールしつつ引取速Ｅ３０００ｍ／分以上
でポリエステル糸条を引取ることで始めて機械的性質に
優れ、均一性良好な延伸糸が毛羽、糸切れもなく安定に
紡糸工程のみの一工程で製造できるのである。特に本発
明は単糸デテールが２デニール以下の細物の製造におい
て効果的であり、単糸デニール１デニール以下の極細品
種に適用するとさらにその効果があられれる。

なり１本発明により得られるポリエステル繊維は、従来
の延伸糸とほぼ同等の性質を有し。

従来延伸糸が適用される全ての分野に使用できるという
優れた特性を有している。

以下に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。

なお、実施例中の物性は次の様にして測定したＯ Ａ、　強伸度 東洋ボールドウィン社製テンシロン引張り試験機を用い
て試料長２００３１１１　、引張りスピード１００Ｍ／
分の東件で測定し１強伸度をめた。

Ｂ、　均一性（ウスター斑） ツエルベーガー社製つスター斑試験機により、糸速２５
ｍ／分、レンジ±１２．５係、チャート速度５■／分と
し繊維軸方向の太さ斑を測定し、０％値をめた。

実施例１ ポリエチレンテレフタレートヲ２９０℃で溶融し孔数３
６個の口金（孔径０，２履φ）から吐出した。吐出ポリ
マ置は１孔当たり１．１ｇ、７分とした。口金から吐出
した糸条に２５ｍ／分、２０℃の冷却風を長さ１ｍに渡
って当てて糸条を室温まで冷却した後、口金下２ｍＩＣ
設置した長さ１、５　ｍ、内径１５顛φの第１図に示し
た様な加熱筒に糸条を導入した。加熱筒の筒壁温度は２
３０℃とし、加熱筒の口金に近い側（上部）に絶対濾過
径２０μｍのＢｕｓ不織布の整流用フィルターを設け、
該フィルタ”−を通して加熱空気管導入した。加熱空気
の設定温度を２５０℃とし、流量を表１の如（変更しろ
つ加熱延伸を行なった。

加熱筒を出４た糸条は加熱筒の下流４０σの所でガイド
給油装置により所定量の油剤が付与された後、引取速度
５０００ｍ／分で引取り、７０デニール５６フイラメン
トの糸条を得た。

得られた糸条の強伸度、Ｕ％値を表ＩＶＣ示した。

表　１ 表１から明らかな如く１本発明の範囲内の流量１０〜８
ＯＮｌ！／分を満足する／Ｉ６５〜？では。

良好な強伸度の糸条が得られ、かつＵ％値も低く良好で
ある。特に流量が２０〜３ＯＮ／／分のＡ４．５では、
均一性もきわめて良好であり１毛羽もほとんど発生しな
いことがわかる。

しかしながら、流量が１　ＯＮｌ！／分に満たないＪ１
６１，２では機械的性質も低下しＵ％値も著しく大きく
なる。％に加熱空気を導入しないＡ１では、極端に均一
性が悪化することから本発明の加熱空気の導入の効果が
いかに大きいかがわかる。

又、加熱空気流量がａ　ｏＮｌ１分を越えるＡ１０゜１
１では均一性も悪化し１毛羽の数も急激に増加する。

実施例２ 加熱筒に導入する加熱空気の流量を５ＯＮＩ！／分と一
定にし、加熱筒出口と給油位置の距離Ｘを表２の如く変
更する以外は実＃１例１と同一の条件で７０デニール−
５６フイラメントの糸条を得た。得られた糸条の強伸［
、Ｕ％値ｇよび毛羽発生数を合せて表２ＶＣ示した。

表　２ 表２から明らかな如く、距離Ｘが２５〜１００を満足す
るＡ　Ｉ　４〜２０は強伸度値も問題なく。

ｔｙｓ値も低く均一性良好でかつ毛羽もほとんどな（好
ましく、特にＸが２５〜５５を満足するん１４〜１７は
毛羽が全（なく、大変好ましいことがわかる。

しかしながら、Ｘが２５〜１００を外れる扁１２．１３
，２１．２２では毛羽、糸切れの増加が顕著ｖｃなり好
ましくないことがわかる。

実施例３ 加熱筒に導入する加熱空気の流量をｏＢｌび２ＯＮＪ／
分とし、引取速度、吐出量を表５の如く変更しながら、
実施例１と同一の条件で７θデニール−３６フイラメン
トの糸条を得た。得られた糸条の強伸Ｕ、Ｕ％値を表５
に合わせて示した。

表５より明らかな通Ｖ、引取速度が３００Ｏｎ／分より
低い４２５．２４の例では、加熱帯域を通過させて得た
糸条の強伸度が低く実用に供しうるレベルに至らないこ
とがわかる。又、引取速度が低いと加熱空気の流量が０
でも２０Ｎ１３／分でも強伸度特性に有意差はなく、均
一性は加熱空気導入により逆に悪化する傾向にある。

ところが、引取速１［３０００ｍ／分以上とすると、加
熱空気導入の効果が顕著になり１本発明で特定した流量
を満たした加熱空気を整流用フィルターを通して導入し
て始めて、機械的性質。

拘−性とも良好な糸条が得られることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するための紡糸工程図であ
る。 １ニスピンブロツク ２：口　金 ３：冷却筒 ４：加熱気体導入部 ５：整流用フィルター ６：加熱筒 ７：電熱ヒーター ８：給油装置 ９：第１ゴデーローラ− １０：第２ゴデーローラ− １１：　インターレーサー １２：巻重機 特許出願人　東し株式会社 第１−１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 熱可塑性ポリエステル重合体を紡糸口金から溶融紡糸し
   、ガラス転移温度以下まで一旦冷却した後、再び加熱帯
   域中に該糸条を走行せしめ。 加熱帯域中で該糸条を加熱延伸せしめる際に。 加熱帯域中に流量１０〜８０　ＮＩ！／分の加熱気体を
   導入しつつ加熱延伸を行ない、かつ加熱帯域下部出口か
   らの距離Ｘ（（７））が２５（１）以上１００（７）以
   下で糸条に給油操作を施しながら引取速度３０００ｍ／
   分以上で引取ることを特徴とするポリエステル繊維の製
   造方法。