JPS6094620A - 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】 ａ、産業上の利用分野 本発明は紡糸工程のみで従来のポリエステル延伸糸と同
様の物性をもち、１．−”）優れた均染性を有するポリ
エステルｍＭを製造する方法に関するものである。

ｂ、従来技術 近年、ポリエステル延伸糸を経演的に製造Ｊる方法とし
て、紡糸工程と延伸］ニ稈とを直結した所謂「直接紡糸
延伸法」が実施されており、省ノＪ化による製品のコス
トダウンが期待されている。この直接紡糸延伸法は、（
１）溶融紡糸口金にり溶融紡出され冷却固定化した紡糸
糸条を第１［１−ラー（群）と第２０−ラー（群）の間
で数倍に延伸することで糸条に実用価値をイ」与ｕしめ
る方式、及び（２）溶融紡糸口金より溶融紡出され−１
ガラス転移点以下の温度に冷却固化された紡出糸条を溶
融紡糸口金と第１引取ローラー（群）どの間に独立した
速度規定ローラー（群）を介在さけることなく張力勾配
及び／又は温度勾配下で延伸を発生させ一挙に延伸糸を
得る方式（以下［走行域加熱直接紡糸延伸法」という）
とに大別できる。前者の製造方法が第１０−ラー（群）
ど第２０−ラー（群）との間で糸条を常温又はハｌ熱さ
れＬこ状態で任意の倍率で延伸して配向性を（（与、−
！ｌ’るのに対して、後者の場合には溶融紡糸口金と第
１引取ローラー（群）との間で張力勾配及び／又は温度
勾配下で紡出糸条を延伸し配向ｆ［を付与するものであ
る。従って後者は前者にくらべ第２引取ローラー（群）
を構成する装置設備が不要となり、設備コスト、ユーテ
ィリティコスト的に右利であり、生産性の向上、製造コ
スト低減の観点からは後者の製造方式が優れている。し
かしながら、後者の製造方法は未だ実用化のために克服
しなければならないいくつかの問題点を有している。す
なわち前者の直接紡糸延伸法は、延伸倍率を機械的に設
定することが可能であり、十分な強伸度物性と均染性の
優れた安定した状態のもどに操業できるが、後者の走行
域加熱直接紡糸延伸法では延伸手段として気体（特に空
気）との接触摩擦抵抗と加熱気体（雰囲気）を利用して
いるため延伸倍率を機械的に設定することができないこ
とから、紡糸延伸過程において延伸斑と繊維の構造斑を
惹起し、均染性および強伸度物性の低下が顕名であり未
だ高い均染性と強伸度物性の要求されるｍｕ、を安定に
得る方法が開発されていない。

Ｃ０発明の目的 本発明者らは、走行域加熱直接紡糸延伸法における均染
性向上と強伸！σ物１ノ１の向１−について鋭意研究の
結果、加熱雰囲気内での各フィラメン１へに対し均等な
加熱が重要であること、また加熱雰囲気内での延伸細化
には十分高い糸条張力が必要である事、更には延伸細化
に際して（，１，延伸魚の固定が重要である事を見出し
、その手段として吐出したポリエステル糸条温度を一旦
２次転移点以下に冷却した後、特定の温度の過熱水蒸気
でスヂームジェット処理を施し高速で捲取る事ににり上
記目的を達成することを知り本発明に到達１）たちので
ある。

すなわち、本発明は溶融吐出したポリエステルマルチフ
ィラメントヤーンを２次転移点以下の温度まで一旦冷却
したのち最初の引取１］−ラーに至るまでの位置におい
て、流体噴射孔を糸条の走行方向に向けて傾斜して開校
さｌ！た流体噴口・１ノズルにより２５０〜５５０℃の
過熱水蒸気でスヂームジ］。

ツトし処理を施した後、４５００？＋１／分以上の速度
で引取る事を特徴とするポリニスデル繊維の製造法３− である。

本発明において言う「ポリエステル」とはポリエチレン
テレフタレート単独重合体、またはエチレンテレフタレ
ートを８５モル％以上好ましくは９５モル％以上含有す
るポリエステル共重合体を指す。

これらのポリエステルには任意の添加剤、たとえば艶消
剤、顔料、難燃化剤、表面改質剤、結晶化促進剤、安定
剤等を含んでいてもさしつかえない。

かかるポリエステルの重合度は３５℃のＯ−クロロフェ
ノール溶液で測定した値よりめた極限粘度〔η〕にして
０．３〜１．０特に０．５５〜０．９０のポリエステル
が好適である。本発明を更に詳しく説明すると、第１図
は本発明の一実施態様を示す概略図であり口金（図示せ
ず）より溶融押出されたのち冷却紡糸筒Ｃにより２次転
移点以下まで冷却されたポリエステルマルチフィラメン
トヤーン１は、オイリングローラ２により油剤を付与さ
れ引続き流体噴射ノズル３により高温の過熱水蒸気でス
ヂームジェット処理を施され、続いて下流の最初の引取
りローラ４及び引取ローラー４と同一の４− 周速度で回転する第２の引取リーラ−５５ににり引取ら
れ、次いで必要に応じて交絡処理ノズル６によって交絡
を付与され、ワインダー７に捲取られる。

ここで重要なことは、先ず流体噴口・１ノズル３に導か
れる糸条１は、それ迄に２次転移点以下の温度まで一旦
冷却されている事である。糸条１の湿度が流体噴射ノズ
ル３に導入される時に２次転移点より高温の場合は、流
体噴ＩＪＩノズル３内でフロー延伸が起り、得られた糸
の強度低下が大ぎく、布帛とした場合の伸び回復性が著
しく不良で実用に耐えないものとなる。次に流体噴射ノ
ズル３は、流体噴射孔を糸条の走行方向に向【ノて傾斜
して開口させた構造である事が必要である。

第２図及び第３図は、本発明において使用Ｊ゛る流体噴
射ノズル３の一例を示す平面図及び縦断面図であり、該
ノズルには長手方向にり、口形断面の糸条通過孔８が設
けられ、この糸条通過孔８には、糸条１の走行方向に向
りて傾斜さ一１！　／ｊ過熱流体噴射孔９が開口してい
る。流体噴射孔９が糸条１の走行方向に向けて傾斜して
間口していない場合、例えば通常のインターレースノズ
ルの如く流体噴射孔が糸条の走行方向に直角に開口して
いる場合は、単に糸条に交絡が付与されるのみで、糸条
の延伸細化に必要な高い張力を糸条に与えることが出ず
、所望の均染性良好で強伸度の高い１ａｌｌｆを得るこ
とができない。すなわち従来の走行域過熱紡糸延伸方法
では、単に過熱雰囲気中を糸条が送行する事により延伸
細化するが、その際延伸を誘起する張力は糸条と過熱気
体く空気）どの摩擦による所謂空気抵抗ににつでのみ与
えられる張力であり、この張力だけでは十分な延伸は起
り得ず、低強度でしかも延伸斑による条斑の悪い繊維し
か得られなかった。本発明では延伸細化に必要な張ノ〕
を得るため流体の噴射力を巧みに利用したものであり、
強度の高い繊維を得る事ができる」ニに噴射流体の圧力
を変化することによって繊維物性のコン１〜ロールが出
来るため、どのような繊度、単糸数の繊維でも所望の物
性のものを得られるという工業上極めて重要な長所を有
する。更に従来の単に過熱雰囲気中を糸条を送行さける
だ【ノの送行域加熱紡糸延伸方法の他の欠点は、延伸点
を固定することが出来ないため延伸点の変動が大ぎく不
均一な延伸が起こり条斑の悪いｌｌｉ組しか１９られな
かったが、本発明では強力な流体の噴口・１万が一点（
第３図において流体噴射孔９の延長線上の糸条Ｐ近傍）
に集中するため延伸点の固定が可能となり均染性の著し
く良好な繊維を得ることが可能となる。流体噴射孔９と
糸条通過孔８の’、ｒ−ｄ’角度αは６０°以下、好ま
しくは４５°以下がより、６０６を越えると糸条入口方
向に逆流する過熱流体が増加し延伸通過孔８内において
、流体噴口・１孔９が対面する側の入口に近い位置に設
（）た開繊用のピン状ガイドで、糸条通過孔８と自交１
Ｊる６１：うに固着されている。１１は流体噴射ノズル
への糸掛用スリットである。

次に該流体噴射ノズル３にて使用りる流体は、２５０〜
５５０℃の過熱水蒸気である事が必要である。

即ち、流体温度が２５０℃未満の場合には噴射ノズル３
内での糸温度が十分上らないため、ノズル内＝７− での流体による延伸が行われず、得られた繊維の強度は
低く更に水蒸気の結露が起こって取扱い性に問題が生じ
る。また、布帛にした場合の伸び回復唱４１が悪く、い
わゆる「ヒザヌケ」現象が起るので不適当である。逆に
流体渦電が５５０℃より高温の場合には、水蒸気処理中
にポリ繊維ステル繊紺が融着、切断するどいつ問題が生
じる。この場合の過熱水蒸気の蒸気圧は、１．０〜Ｇ、
ＯＫｙ／ｃＭＧ程度の範囲が好適である。

また、同時に、流体噴射ノズル３は最初の引取りローラ
ー４に至るまでの位置に設置する事が重要である、該位
置において上記限定された範囲内の温度の過熱水蒸気に
より流体噴射処理を糸条に施すど、糸温度が十分高温と
なりポリエステル分子の可動性が高揚し、かかる状態で
糸条の送行方向に加熱流体噴射処理を受けると、糸条は
流体の引っ張り力により延伸が行われるわけであるが、
流体噴射ノズル３が引取ローラーど５の間、あるいは引
取ローラー５とワインダー７の間に設置した倍はノズル
前後での糸条の速度差及び張力差の８− バランスを保つのが国費］］で、糸条が１］−ラーに巻
付き易くなるという欠点がある。流体噴口・１ノズル３
の位置が口金面から第１引取り［１−ラー１に至るまで
の位置の場合は、ノズルと下８ｔの第１引取ローラー４
に対する張ノコのみを調整りれば巻イζ１ぎは発生しな
くなるため延伸条イ′１の取り得る範囲が広くなり好適
である。まｌこ第１図においては流体噴射ノズル３の位
置がオイリングローラ−２の下流に設置されているが、
該オイリングローラ−２の上流にあっても良いことは言
うよでもない。

次に重要なのは、該糸条を４５００’Ｉｎ、／分収−に
という高速で引取る事である。引取り／Ｕｌαが４５０
０７７１／分未渦の場合は、流体噴射ノズル３に入る前
の糸条１の配向が低いため高温のノズル部で融着断糸が
発生しやすく、また得られた！４１ｉ１１１の配向す当
然低いため、残留伸度が１００％以上と高く布帛とした
場合伸び回復性に劣り、いわゆる「ヒリ“メケ」現象が
起り、衣料用として実用上問題がある。また引取り速度
が低いほど噴射流体の振動性の影響を受けて延伸斑が発
生し易くなり条斑ら悪化するという問題が生じる。

００作用 以」二の如く本発明は、溶融吐出されたポリエステルマ
ルチフィラメントヤーンを特定の位置で、特定の流体噴
射ノズルにより、限られた範囲の温度の過熱水蒸気によ
りスチームジェット処理し、更に高速の引取り速度で引
取るものであり、かかる条件の組み合せによってはじめ
て、強伸度物性が十分で均染性の優れたポリエステル繊
維を低コストで得ることに成功したものである。

ｆ、実施例 以下実施例により本発明の詳細な説明する。なお実施例
中の均染性とは糸条を編立して筒編状物とした後、染色
を行い（染料Ｆ　ａｓｔｌｌｌａｎ　Ｐ　ｏｌｙｅｓｔ
ｅｒｂｌＬＩｅＧＬＦ２％ｏｗＮＯＯ℃×９０分）、染
色物を目視判定により全く斑のないものを５級に、最も
斑があり実用価値のないものを０級として０．５級ピッ
チで評点をつけたもので、３．５〜５級は合格品を示し
ている。

極限粘度〔η）　＝　０．６４のポリエチレンテレフタ
レートを溶融温度２８０℃にて目金Ｊ：り押出し、第１
図に示した装置ににり温度２８°Ｃ，漏電６７％の冷却
風を３０ｃｍ／秒の線速１αで長さ１０００ｍの冷却筒
から吹付は急冷し、オイリングローラ−ににり油剤を付
与したのち、噴用角！ααを３０℃に形成した流体噴射
ノズルに導き種々の温度の水蒸気でスチームジェット処
理をほどこし、引続いて一対の引取りローラーにより引
取速度を種々変更して引取り捲取りを行った。捲取った
糸条は７５デニール、３６フイラメントであった。実験
条件おにび得られた繊維物性のうち破断強度、残留伸度
、）１１水収縮率、均染性を第１表に示した。衣Ｉ＋用
途として必要な特性は破断強度３．５ｇ／’ｄｅ以−に
、残留伸度５０％以下、清水収縮率１０％以下、均染性
３．５級以上である。

糸条の流体噴射ノズルに導入される直前での糸条温度の
変更は、該流体噴射ノズルの設貯イス装置を口金面側へ
接近、隔離さける事によって行った（実験Ｎ０２６〜２
９）。尚、実験Ｎｏに○印をイｉ１したものが本発明に
よる実施例であり、その他の１１− ものは本発明によらない場合の比較例である。

第１表から明らかなように、本発明方法によった場合は
布帛にした場合の伸び回復性を良好に維持するに十分な
強伸度特性を示し、また清水収縮率も従来の延伸糸並み
に低く、更に均染性も優れている。一方、過熱水蒸気温
度が２５０℃未満の場合は所望のものが得られず、また
５５０℃を越える場合は紡糸中の断糸が発生し巻取りを
行う事ができなかった。また紡糸速度が４５００７ＦＬ
　／分未満の場合は均染性、強伸度が極めて使用に耐え
ないものしか得られなかった。更に紡出糸条の温度が２
次転移点以下の温度まで下らないうちにスチームジェッ
ト処理を施した場合は、残留伸度が大きくなりすぎて、
染色布の伸び回復性が不良となる。

また、流体噴射ノズルを第１引取ローラーよりも下流側
に設けた場合は、糸揺れが激しく引取ローラーやワイン
ダーへの巻付きが多発し安定して巻取を行う事が出来な
かった。

１２−

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のを実施り−るに適した装量の一例を示
す概略図、第２図は本発明で使用Ｊる流体噴射ノズルの
一実副態様を承り平面図、第３図は第２図のＡ−Ａ矢視
断面図である。 １・・・ポリエステルマルチフィラメン１〜−７−ン２
・・・流体噴射ノズル ３・・・第１引取ローラー ４・・・流体噴射孔 特許出願人　帝　人　株　式　会　ネＩ１５− 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶融吐出したポリエステルマルチフィラメントヤーンを
   ２次転移点以下の温１１まで一旦冷却したのち、最初の
   引取りローラーに至るまでの位置において、流体噴射孔
   を糸条の走行方面に向けて傾斜して開口さＵた流体噴射
   ノズルににす２５０〜５５０℃の過熱水蒸気でスブーム
   ジエツＩ−処理を施した後、４５００１７１／分以上の
   速度で引取る事を特徴とするポリエステル１ｌｉ１１１
   １の製造方法。