JP2000220044A

JP2000220044A - ポリエステル繊維糸条の紡糸方法

Info

Publication number: JP2000220044A
Application number: JP2053799A
Authority: JP
Inventors: Junji Sato; 淳二佐藤; Yoshiyuki Takahashi; 祥之高橋; Kazuhiko Fukazawa; 和彦深沢
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1999-01-28
Filing date: 1999-01-28
Publication date: 2000-08-08

Abstract

(57)【要約】【課題】紡糸速度２０００ｍ／分以上で溶融紡糸するポ
リエステル繊維糸条の高速紡糸方法において、インター
レースノズルの汚れを抑制することができ、また、油剤
を効率よく安定して付与することのできるポリエステル
繊維糸条の紡糸方法を提供する。【解決手段】ポリエステルを溶融紡糸するに際し、溶融
紡糸したポリエステル繊維糸条が冷却固化した後、ポリ
エーテルを主成分とする０．２ｗｔ％以上２．０ｗｔ％
未満の油剤を付与し、インターレースノズルを通過させ
た後、さらに９ｗｔ％以上２０ｗｔ％未満の油剤を付与
し、２０００ｍ／分以上の紡糸速度で巻取ることを特徴
とするポリエステル繊維糸条の紡糸方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステル繊維
糸条の高速紡糸方法に関するものである。更に詳しく
は、紡糸速度２０００ｍ／分以上で溶融紡糸するポリエ
ステル繊維糸条の紡糸方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ポリエステルを溶融紡糸する
際には一般に油剤を付与した後、インターレースノズル
を通過させていたが、近年、高速化にともないインター
レースノズルの汚れが増大し、それによる糸切れ増加、
毛羽等の品質が悪化する問題が顕在化してきた。また、
インターレースノズルにより油剤を飛散させるため、油
剤の付着効率が低下する。この改善方法としては、例え
ば、特開昭５８−１９７３０８号公報でインターレース
ノズル通過前に水を付与して、通過後に油剤を付与する
方法が開示されている。しかしながら、この方法を用い
る場合ではインターレースノズルの汚れ改善はできるも
のの油剤を供給するギヤーポンプが焼き付く問題と錆が
発生する問題が生ずる。また、特開昭６２−１５３１９
号公報でインターレースノズル処理の前で糸に平滑性を
与える油剤を付与し、インターレースノズル通過後に耐
水性のある集束性を付与することのできる油剤を付与す
る方法が開示されている。しかしながら、この方法の目
的はインターレースノズルに入る前に糸に平滑性を与え
て、糸の毛羽を減少させるものであり、油剤の付着効率
については何ら触れられていない。また、この方法によ
ると従来よりはインターレースノズルの汚れは改善され
るものの、経時により油剤のゲル状物が堆積し定期的に
清掃しなければならないという問題がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
した従来技術の問題を解決し、紡糸速度２０００ｍ／分
以上で溶融紡糸するポリエステル繊維糸条の高速紡糸方
法において、インターレースノズルの汚れを抑制するこ
とができ、また、油剤を効率よく安定して付与すること
のできるポリエステル繊維糸条の紡糸方法を提供するこ
とにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、溶
融紡糸したポリエステル繊維糸条が冷却固化した後、ポ
リエーテルを主成分とする０．２ｗｔ％以上２．０ｗｔ
％未満の濃度に希釈した油剤を付与し、インターレース
ノズルを通過させた後、さらに９％以上２０％未満の濃
度に希釈した油剤を付与するポリエステル繊維糸条の紡
糸方法により達成できる。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施例
にしたがって詳細に説明する。

【０００６】図１は本発明の一実施形態を示す紡糸機の
概略図である。

【０００７】口金１から吐出した糸条Ｙを口金下保温ゾ
ーンを通過させた後、冷却部で糸条に対して垂直にチム
ニー２より空気を吹き当てることにより、ガラス転移温
度以下まで冷却固化し、給油装置３でポリエーテルを主
成分とする油剤を付与し、インターレースノズル４で交
絡を施した後、再度、給油装置５で油剤を付与し、１対
のゴデーロール６で引き取り、ワインダー７で巻き取る
装置である。

【０００８】本発明のポリエステル繊維糸条の紡糸方法
は油剤の付与方法と給油装置の給油ガイドの接糸部の形
状を特徴とするものであり、途中で加熱帯域を通過させ
るプロセスであってもかまわない。

【０００９】本発明のインターレースノズル通過前に付
与する油剤はポリエーテルを主成分とする油剤原液を純
水で０．２ｗｔ％以上２．０ｗｔ％未満の濃度に希釈し
て製糸用油剤に調整する。インターレースノズル通過前
にポリエーテルを主成分とする油剤を使用することによ
り毛羽立ちを抑制できる。また、油剤を希釈することに
より自己洗浄効果があり、インターレースノズルへのゲ
ル状物の堆積は抑制され、汚れが抑制できる。ここで、
希釈油剤の濃度は０．２ｗｔ％以上２．０ｗｔ％未満と
するものである。好ましくは０．５ｗｔ％以上１．５ｗ
ｔ％未満とするものであり、さらに好ましくは０．８％
ｗｔ以上１．２ｗｔ％未満とするものである。希釈油剤
の濃度が０．２ｗｔ％未満では毛羽が発生し、２．０ｗ
ｔ％以上では油剤のゲル状物がインターレースノズル上
に堆積するからである。

【００１０】本発明における製糸用油剤に使用される油
剤原液成分の組成としては、ポリエーテル系平滑剤が５
０ｗｔ％以上、その他成分としてはエステル系平滑剤、
乳化剤、制電剤、防腐剤、その他添加剤とする。ポリエ
ーテル系平滑剤の組成比が５０ｗｔ％未満であると毛羽
が発生しやすくなり、好ましくない。

【００１１】油剤原液を構成する平滑剤としては、炭素
数１〜２０のアルキル基または多価アルコールにエチレ
ンオキサイド（ＥＯ）および／またはとプロピレンオキ
サイド（ＰＯ）がブロック共重合またはランダム共重合
状に付加された分子量が１０００以上６０００以下であ
る化合物、さらにエチレングリコールジステアレート、
トリメチロールプロパンジステアレート、トリメチロー
ルプロパントリラウレート等の一塩基性脂肪族カルボン
酸のエステル化合物、および／またはそのアルキレンオ
キサイド付加エステル化合物、またメチルオレート、ｉ
−プロピルミリステート、オクチルパルミテート、オレ
イルラウレート、オレイルオレート等の一価アルコール
と一塩基性脂肪族カルボン酸のエステル、ジオクチルセ
バケート、ジオレイルアジペート等の一価アルコールと
多塩基性脂肪族カルボン酸のエステル、ジオクチルフタ
レート、トリオレイルトリメリテート等一価アルコール
と芳香族カルボン酸エステル等がある。ポリエーテル系
平滑剤の分子量が１０００未満であると毛羽が発生し、
６０００を越えるとノズルの汚れが顕在化する。

【００１２】乳化剤としては、ラウリルアルコール、ｉ
−ステアリルアルコール、オレイルアルコール、オクチ
ルフェノール等の一価ヒドロキシ化合物のアルキレンオ
キサイド付加物、グリセリンのモノオレイン酸エステ
ル、ソルビタンのモノラウリン酸エステル、トリメチロ
ールプロパンのジステアリン酸エステル等の多価アルコ
ール部分エステルおよびこれらのアルキレンオキサイド
付加物、ヒマシ油のアルキレンオキサイド付加物、ミス
リン酸、ステリン酸、オレイン酸等の高級脂肪酸のアル
キレンオキサイド付加物、およびこれらの脂肪酸から誘
導されるアミドのアルキレンオキサイド付加物などが挙
げられる。ここで付加するアルキレンオキサイドとして
は、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等が単
独あるいは混合使用される。

【００１３】このほか、ポリエチレングリコール／ポリ
プロピレングリコールブロック共重合や、さらにラウリ
ン酸トリエタノールアミン、オレイン酸ジエタノールア
ミン、ロート油等のアニオン界面活性剤等や、アルキル
スルホネートのアルカリ金属塩、アルカリホスフェート
のアルカリ金属塩、ポリアルキレングリコールアルキル
ホスフェートのアルカリ金属塩、脂肪酸石鹸、アルキル
イミダゾリン類等の制電剤や、そのほか従来公知の集束
剤、防錆剤、防腐剤、抗酸化剤などを添加することがで
き、特にこれらに限定されるものではない。

【００１４】給油付与装置としてはオイリングローラー
方式と給油ガイド方式が一般に使用されているが、オイ
リングローラー方式ではインターレースノズル通過前で
はローラー上で油膜のムラができ、インターレースノズ
ル通過後においては均一に油剤を付与できない問題か
ら、本発明の紡糸方法においては給油ガイド方式で付与
するものである。

【００１５】本発明の紡糸方法において、給油ガイドの
接糸部の形状は接糸部が少なくとも糸条を押さえ込む方
向に１ヶ所以上屈曲しており、屈曲前後の接糸部は直線
部を有していることにより更に付着効率は向上する。

【００１６】図２は本発明の給油ガイド、糸道案内ガイ
ドを説明する縦断面図である。

【００１７】接糸部の屈曲とは、図２に示すように接触
する糸条の走行方向が変わるような２つの接糸部１１
ａ、１１ｂを有することにより形成される部分のことで
あり（屈曲角θ₁で表示）、屈曲箇所は１つ以上あれば
いくつあってもよい。また、各接糸部は直線部を有して
いる。接糸部と接糸部との間の屈曲部の形状は特に限定
されるものではないが糸へのダメージを小さくするため
曲率を持った面がより好ましい。さらに接糸部のいずれ
の場所に油剤受け用の窪みを設けてもかまわない。

【００１８】屈曲角（θ₁）において、その最大屈曲角
θ_maxは随伴気流の影響を受けないためには、３°以上
あることが好ましく、１５°未満であれば十分である。
好ましくは１０°以下である。１５゜以上では、糸への
ダメージが大きく毛羽などの問題があり好ましくない。

【００１９】油剤吐出孔９は、糸条が吐出油剤とふれる
前に給油ガイド本体にふれないように接糸部上方の斜面
１０に設けることが望ましい。油剤吐出孔斜面１０と接
糸部１１ａとの糸条走行方向との角度はできるだけ小さ
くすることが望ましく、１０°以下とすることが均一付
着により効果的である。

【００２０】給油装置は、給油ガイド８と糸条進行方向
を規定する糸道案内ガイド１２とからなる。この糸道案
内ガイド１２により給油ガイドの最終接糸部１１ｂと糸
条走行方向との屈曲角θ_Lと給油ガイド接糸部の最大屈
曲角θ_maxの関係が下記式（２）に示すような範囲にす
るとより一層効果的である。

【００２１】０＜θ_L＜１５−０．８θ_max …（２） θ_Lは０°を越える角度にすることにより、最終接糸部
での糸条が十分に接触して走行でき、油分付着が均一と
なる。また、１５−０．８θ_max未満にすることによ
り、接糸部、糸案内ガイドでの擦過による糸物性の低下
を防止し、糸条の走行安定性を有するものである。

【００２２】インターレースノズル通過後の給油ガイド
の溝幅Ｗは接糸部に同一幅で全通しており、その溝幅は
０．４ｍｍ以上１．０以下であることが好ましく、より
好ましくは、０．６ｍｍ以上０．８ｍｍ以下である。
０．４ｍｍ未満では糸条がガイドに引っかかり糸切れし
てしまい、１．０ｍｍより大きいと油剤の付着効率が悪
化し、さらに油膜が薄くなるためにガイド表面で擦過さ
れ毛羽が発生する問題がある。

【００２３】図２の給油ガイドを用いて、走行糸条Ｙに
油剤を付与する場合、吐出孔９から吐出された油剤は、
接糸部上部に設けられた斜面１０に沿って接糸部に流れ
こみ、屈曲した接糸部（図２では１１ａ、１１ｂ）に沿
って流れる。そしてこの接糸部上を同時に走行する糸条
Ｙと接糸部上で接触することにより糸に油剤が付与され
る。さらに走行する糸条Ｙは給油ガイド下に設けられた
糸道案内ガイド１２を走行することにより、給油ガイド
出の屈曲角θ_Lを任意に設定するとともに糸条を安定し
て走行することができる。

【００２４】接糸部に屈曲部を設けることにより、随伴
気流による接糸部１１ａ、１１ｂの油剤の偏流および糸
条の接糸部での糸揺れを抑制でき油剤均一付着が可能と
なる。つまり吐出孔９から接糸部までの斜面１０あるい
は糸条走行と同じ方向にある接糸部１１ａでは糸条とと
もに流れこむ随伴気流の影響を受けやすく、この接糸部
１１ａだけでは均一給油が困難であるが、屈曲部を有す
ることにより、随伴気流は屈曲部の上方の接糸部面１１
ａに沿って流れるため、随伴気流を乱すことなく効率よ
くカットして、屈曲部の下方側の接糸部１１ｂでは随伴
気流の影響を防止できる。また、屈曲部とその下にある
接糸部１１ｂにより糸条を規制する効果が付与され、屈
曲部下の接糸部１１ｂでの油剤の付着性を向上させると
同時に屈曲部上部１１ａの糸条糸揺れを軽減することが
可能となり走行安定化により付着斑を防止できる。

【００２５】接糸部の糸条走行方向の形状は特に限定さ
れるものではないが、上述のように効果的に随伴気流を
カットするために、屈曲前後の接糸部は糸条走行が直線
上になっている。

【００２６】吐出孔９は接糸部の上方の斜面１０に設け
油剤付着前に糸条に直接糸がふれないようにすることに
より、特に高速走行時での糸の擦過によるダメージがな
く糸切れ、毛羽の問題を防止できる。吐出孔９の形状、
位置などは、特に限定されるものではないが、随伴気流
の影響を受けにくくするため、吐出孔は接糸部に近接
し、かつ糸条が持ちこむ随伴気流方向と斜面の角度が小
さい方がより好ましい。糸道案内角度１２は特に限定さ
れるものではないが、上述した所定の角度に設けること
により、給油ガイドの接糸部に過度に張力を付与するこ
となく、かつ屈曲部下の糸条規制効果を付与することが
できる。特に給油ガイドの接糸部が平坦な面を有する場
合には、糸道案内ガイド形状に関わらず糸条を均一に押
し広げることが可能であり効果的である。

【００２７】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれら実施例により何等限定されるも
のではない。実施例中の特性値は次の方法で求めた。（Ａ）対金属腐食性油剤を規定の濃度とし、編針を油剤の中に浸透させて、
２０日経過した段階での腐食状況を測定した。

【００２８】実施例１〜４、比較例２〜９極限粘度［η］＝０．６４のポリエステルを２９０℃で
溶融し、図１で示した紡糸装置を採用して、孔数３６Ｈ
の口金からそれぞれ吐出し、紡糸速度５５００ｍ／分で
巻取り、５０デニール３６フィラメントのポリエステル
糸を製糸した。給油装置はインターレースノズル通過前
後に配設してやり、得られた糸の油剤付着量が１．５％
となるように油剤吐出量を調整して溶融紡糸を行った。
また、インターレースノズル通過後に使用した油剤は１
５％濃度のエステル系平滑剤を主成分とする油剤Ａを用
いた。インターレースノズル通過後の給油ガイドは接糸
部に屈曲部がない形状を使用し、溝幅Ｗは接糸部に全通
している０．７ｍｍの給油ガイドを使用した。比較例１インターレースノズル通過後の給油装置を取り外し、さ
らにインターレースノズル通過前に実施例１でインター
レースノズル通過後に使用した１５％濃度の油剤Ａを使
用した以外は実施例１と同様の方法で行った。

【００２９】インターレースノズル通過前の油剤の金属
腐食性を評価した結果と得られた糸条の油分付着量を測
定し、その付着効率を算出した結果と３日経時でのノズ
ル汚れ状況および得られた糸の毛羽を測定した結果を表
１に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】本発明の紡糸方法を採用することにより、
インターレースノズル汚れ、毛羽が改善され、付着効率
をアップすることができる。

【００３２】比較例１ではエステル系平滑剤を主成分と
した油剤Ａを付与したため、加水粘度変化が大きく、イ
ンターレースノズル上で油剤が堆積し、インターレース
ノズル汚れが発生した。比較例２では対金属腐食性が劣
勢であるため、長期使用時にギヤーポンプの焼き付きお
よび錆が発生した。比較例３ではインターレースノズル
汚れ、ギヤーポンプの焼き付き、錆は改善されるが、毛
羽が発生する。比較例４では毛羽が発生し、インターレ
ースノズル上で油剤が堆積し、インターレースノズル汚
れが発生した。

【００３３】インターレースノズル通過前の油剤濃度が
０．２％未満であると毛羽が発生し、２．０％以上であ
ると経時でのインターレースノズルの汚れが顕在化す
る。

【００３４】また、インターレースノズル通過前の油剤
のポリエーテル系平滑剤の分子量が１０００未満である
と毛羽が発生し、６０００を越えるとインターレースノ
ズルの汚れが顕在化する。ポリエーテル系平滑剤の組成
比が５０％未満であると毛羽が発生する。実施例５〜１４インターレースノズル通過後の給油ガイドとして図２に
示す形状の給油ガイドを使用し、接糸部面が形成する屈
曲角度θ_max（θ₁）、および最終接糸部面と下方との
糸条がなす角度θ_L、給油ガイドの接糸部に全通してい
る溝幅Ｗを下表２の条件とした以外は実施例２と同様の
方法で行い、５０デニール３６フィラメントのポリエス
テル糸を得た。

【００３５】上述の油分付着効率と得られた糸の毛羽を
測定した。その結果を表２に示す。

【００３６】

【表２】

【００３７】適切な角度をとることにより、屈曲部前後
の油剤の流れの均一化が図れ、かつ走行糸条の安定化が
保持でき付着量ならびに糸の品質が安定化する。また、
適切な溝幅にすることにより、毛羽は抑制される。

【００３８】

【発明の効果】本発明を採用することにより、インター
レースノズル通過時の油剤の飛散を抑制でき、汚れを改
善することができるため、糸切れが減少する。加えて、
従来の水でのギヤーポンプの焼き付き、錆の発生を抑制
できる。そして、油剤の付着効率を向上させることがで
き、安定して付与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す概略工程図である。

【図２】本発明の給油ガイド、糸道案内ガイドを説明す
る縦断面図である。

【符号の説明】１：口金２：チムニー３：インターレースノズル通過前給油装置４：インターレースノズル５：インターレースノズル通過後給油装置６：ゴデーローラー７：巻き取り機８：給油ガイド９：油剤導入孔１０：油剤導入孔上向き斜面１１ａ、１１ｂ：接糸部１２：糸道案内ガイド θ₁：接触面１１ａ、１１ｂにより形成される屈曲角 θ_L：最終接糸部面と給油ガイドでの糸条により形成さ
れる角度Ｙ：糸条

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4L033 AA07 AB01 AC15 BA11 BA14 BA21 BA22 CA48 4L035 BB33 BB34 BB60 BB61 BB84 4L036 MA05 MA33 PA01 PA26 PA42 UA21 UA30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリエステルを溶融紡糸するに際し、溶融
紡糸したポリエステル繊維糸条が冷却固化した後、ポリ
エーテルを主成分とする０．２ｗｔ％以上２．０ｗｔ％
未満の濃度に希釈した油剤を付与し、インターレースノ
ズルを通過させた後、さらに９ｗｔ％以上２０ｗｔ％未
満の濃度に希釈した油剤を付与し、２０００ｍ／分以上
の紡糸速度で巻取ることを特徴とするポリエステル繊維
糸条の紡糸方法。
【請求項２】インターレースノズル通過前の油剤とし
て、炭素数１〜２０のアルキル基または多価アルコール
にエチレンオキサイド（ＥＯ）および／またはプロピレ
ンオキサイド（ＰＯ）がブロック共重合またはランダム
共重合状に付加された分子量１０００以上６０００以下
である化合物を１種類以上および５０ｗｔ％以上含有す
ることを特徴とする請求項１記載のポリエステル繊維糸
条の紡糸方法。
【請求項３】油剤の付与を給油ガイドにより行うことを
特徴とする請求項１または２に記載のポリエステル繊維
糸条の紡糸方法。
【請求項４】給油ガイドの形状が接糸部において糸条走
行方向に対して少なくとも１ヶ所以上屈曲しており、か
つ屈曲前後の接糸部が直線を有していることを特徴とす
る請求項３に記載のポリエステル繊維糸条の紡糸方法。
【請求項５】給油ガイドの接糸部が形成する最大屈曲角
θ_max（°）および該給油ガイドの最終接糸部と下方の
走行糸条とがなす角度θ_L（°）が下記（１）および
（２）式を満足する糸道案内ガイドを備えたことを特徴
とする請求項３または４に記載のポリエステル繊維糸条
の紡糸方法。３≦θ_max＜１５ …（１）０＜θ_L＜１５−０．８θ_max …（２）
【請求項６】インターレースノズル通過後の給油ガイド
の溝幅Ｗ（ｍｍ）が下記（３）式を満足することを特徴
とした請求項３〜５のいずれかに記載のポリエステル繊
維糸条の紡糸方法。０．４≦Ｗ≦１．０ …（３）