JPH01207414A - ポリエステルの高速多錘取り紡糸法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、ポリエステルの高速多錘取り紡糸法に関する
ものである。さらに詳しくは、一つの紡糸口金に、紡糸
錘数（エンド数）に対応した３群以上の紡糸孔群を配し
た紡糸口金を用いて溶融紡糸するポリエステルの高速多
錘取り紡糸法に関するものである。

（従来の技術） 一般的に９合成繊維の製造プロセスにおいて。

エネルギー費や労務費の削減による製造コスト低減の方
策としては、高速紡糸と多錘取り紡糸の二つの大きな流
れに大別することができる。なかでも、高速紡糸に関し
ては比較的早くから検討され。

例えば、ポリエステルに関しては、その基礎的な研究は
終わり、現在では６〜８ｋｍ／ｍｉｎの高速紡糸が工業
化されようとしている段階にある。しかるに、多錘取り
紡糸法に関しては、後述するような技術的困難を伴うと
ころからその開発が遅れ、とりわけ高速紡糸との組み合
わせは、さらに高度な製糸技術が必要とされるところか
らほとんど検討されていないのが現状であり、その開発
が待たれていた。

現在までに公表されている多錘取り紡糸法は。

紡糸スピンピッチ内に紡糸口金を多数個配置することに
より多糸条化を図るという方法であり、一つの紡糸口金
に紡糸錘数に対応した複数の紡糸孔群を穿孔して多糸条
化を図る方法は、工業的には従来、２錘取り程度が限度
であった。

ここで、従来技術である複数個の口金を用いて行う多錘
取り紡糸法の問題点を列記すると２次のごとくである。

■　多糸条化につれて、複数個の押出機、紡糸口金、冷
却装置等を必要とするため、その設備費が過大となるば
かりでなく、これら設備占有空間の増大や電力等のユー
ティリティ消費エネルギーの増大が避けられない。

◎　多糸条化につれて、紡糸口金面径は必然的に小さく
なり、ｌポジション当りの総吐出量がエンド数に比例し
て増大していないため、得られる糸条１本当りの繊度か
細くなり、用途が絹物分野に限定される。

一方、一つの紡糸口金から複数の紡糸孔群を穿孔して多
糸条糸を紡糸する場合、まず、紡糸口金に必要とされる
技術的課題は、その大型化を極力避ける観点から、紡糸
口金内に穿孔される紡糸孔群はできるだけ高密度に配置
されることが必要である。しかしながら、その場合に紡
糸口金から紡出した多糸条の冷却１分織及び巻取り過程
において生ずる紡糸途上の糸ゆれやそれに起因する糸・
糸間の密着１分繊不良、糸斑、単糸切断８毛羽発生等を
考慮すると、その高密度化には自ずと限界がある。また
、１紡糸口金当り３錘取り以上の多糸条紡糸の場合には
、随伴気流の影響が避けられず、また、糸条１分割によ
る各糸条間の紡糸張力差のために、安定した紡糸を行う
ことが極めて困難になる。さらに、紡糸速度が高速にな
ればなる程。

また、単糸繊度が細くなればなる程、これら問題点は助
長され、その技術的解決は困難となる。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、一つの紡糸口金に、紡糸錘数に対応した３群
以上の紡糸孔群を配した紡糸口金を用いて溶融紡糸する
ポリエステルの高速多錘取り紡糸法において、高速で、
しかも安定して紡糸することができ、極めて高効率（低
コスト、高生産性）でポリエステル繊維を製造すること
を可能にするポリエステルの高速多錘取り紡糸法を提供
しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、紡糸口金に穿孔される紡糸孔群の配列法
や配列密度に関わる紡糸口金構造パラメータ及び紡糸速
度や単糸繊度で代表される紡糸プロセスパラメータと紡
糸孔から紡出直後の未冷却糸条の糸ゆれとの関係を詳細
に検討した結果１本発明に到達したものである。

すなわち、糸ゆれが激しくなると、必然的に紡出糸条の
糸斑（繊度及び物性斑）を生ずるばかりでなく、ひいて
は糸条間の融着、糸切れが発生し。

安定した紡糸・巻取りが不可能となるが、これら安定し
た紡糸条件と密接な関係がある紡糸孔から紡出直後の糸
ゆれ挙動と上記パラメータとの関係を定量的に評価する
ことにより、はじめて上記の課題を解決することが可能
にしたものである。

なお、糸ゆれ軌跡記録解析手法は２次のような手順によ
り行った。すなわち、紡糸ラインの走行糸に平面レーザ
ービームを照射し、フィラメントを点状に輝かせ、その
輝点をビデオテープに録画する。そして、その録画テー
プを再生しつつ１画面上の輝点の座標を電子回路で検出
し、マイクロコンピュータに入力し、座標変換や振動解
析の計算を行ったうえ、フィラメントの軌跡や振動特性
を表示又はプリントアウトする方法である。

本発明の要旨は１次のとおりである。

紡糸錘数に対応して、紡糸孔が全孔群の幾何学的中心か
ら放射状に３群以上の紡糸孔群に分割穿孔された紡糸口
金を用いて溶融紡糸するポリエステルの多錘取り紡糸に
おいて、紡出糸条を環状吹きつけによって冷却し、単糸
繊度０．８〜Ｂ、Ｏｄの糸条を紡糸速度３〜８ｋｍ／ｍ
ｉｎで引取るに際し、下記（ａ）〜（Ｃ）の条件を同時
に満足させることを特徴とするポリエステルの高速多錘
取り紡糸法。

（ａ）　　紡糸孔が、その幾何学的中心よりの放射線を
列とし、該幾何学的中心を原点とする同心円を行とする
行列交点に位置し、該行数が１０以下であること。

（ｂｌ　　紡糸孔群の最近接の紡糸孔列間円弧ピッチを
ｐ＋（ＩＩ）＋最近接の紡糸孔行間ピッチをＰｇ（ａｓ
）としたとき、下記０式を満足し、かつ下記０式に定め
るＫ値が１００以下であること。

■　Ｐ１≦Ｐ２≦６ （Ｃ１前記口金紡糸孔群の最近接の孔群間円弧ピッチＰ
３（ｇｅｍ）が下記０式を満足すること。

■　１．２５３　Ｓ　Ｐ　３≦２０ 〔弐〇及び■において、Ｓは紡糸速度（ｋａ＋／ｌｌｌ
１ｎ）。

Ｄは単糸繊度（ｄ）を示す。〕 本発明内容の理解を容易にするために１図面に示す具体
例に基づいて説明を行うが１本発明はもとよりこれらに
限定されるものではない。

第１図は１本発明における紡糸口金の一実施態様を示す
説明図であり、１は紡糸口金、２は紡糸孔、３は全紡糸
孔群の幾何学的中心を原点とする放射線を列とし、全紡
糸孔群の幾何学的中心を原点とする同心円を行とする行
列直交配列交点に穿孔された紡糸孔の１つ、４は最近接
の紡糸孔群間円弧ピッチＰ、である。

第１図では、紡糸口金１内に５列６行に直交配列された
紡糸孔群３が８群配置され、この紡糸口金から紡出され
た糸条群は、環状吹きっけ装置で冷却固化された後、各
糸条群単位で集束され、その後、給油装置、引取りロー
ル等を経て、同一の巻取機に導かれ、８個のパッケージ
に巻上げられるのである。

次に、第２図及び第３図は２本発明における紡糸孔の行
列交点配列の２つの代表的な実施態様を示す説明図であ
り、５は最近接の紡糸孔列間円弧ピッチＰ１，６は最近
接の紡糸孔行間ピッチＰ２を示し１両図ともに５列６行
の交点配列からなる例である。ただし、第２図は、全紡
糸孔群の幾何学的中心を原点とする放射線を列とし、全
紡糸孔群の幾何学的中心を原点とする同心円を行とする
行列の交点位置に紡糸孔２を穿孔したものであるのに対
し、第３図は１行と列上のそれぞれの交点を１つおきに
紡糸孔２として穿孔したものである。

しかしながら、目的とする巻取り糸条のフィラメント数
によっては、該交点の任意の位置が穿孔されていない場
合も１本発明の趣旨を逸脱するものではない。なお、１
糸条を構成するフィラメント数に相当するところの１紡
糸孔群内の紡糸孔数は。

現在のその用途分野からして、およそｌＯ〜１００の範
囲にあるが、穿孔に際して行列の増加は、冷却風の風上
側と風下側の糸ゆれの差を増長するために２行数は１０
以下であることが必要である。

−膜内に、紡糸用口金の紡糸孔の配列法に関しては、各
紡糸孔の行間ピッチや列間ピッチを増大することは紡糸
口金の大型化につながり、基本的に好ましくない。本発
明のように、一つの紡糸口金から３錘取り以上の多錘取
り紡糸を行うことを目的とする場合には、これら最近接
の列間ピッチｐｔ（ｍ■）や最近接の行間ピッチＰｇ（
ａｍ）は６以下であることが必要である。また、環状吹
きつけ冷却法の場合の風向き方向に相当する最近接の紡
糸孔行間ピッチＰ２は、同列間ピッチＰ、より小さ（な
ると、紡糸中に密着糸を生じ、糸斑や糸切れの原因とな
り、好ましくない。

このような観点からは、これら紡糸孔間ピッチは小さい
程紡糸口金のコンパクト化につながり望ましいが、紡出
糸条の密着が生じやすくなり、糸斑や糸切れの原因とな
る。本発明者らは、これら紡糸口金の紡糸孔間ピッチを
どこまで小さくすることが可能か、すなわち、紡糸孔配
列の高密度化はとこまで可能かを、一連の系統的な実験
を通して鋭意検討した結果、これらは紡糸プロセスパラ
メータである紡糸速度Ｓ（ｋｍ／ｍ１ｎ）と単糸繊度Ｄ
（ｄ）とも密接に関係していること、そして、これらは
前記０式で表現されるに値で規定され、■弐で表される
紡糸の不安定性を表す指標としてのに値が１００以下の
とき、安定して紡糸が可能であることを見出したもので
ある。

第４図は、紡糸安定性に関して、前述の０式のに値と単
糸繊度りとの関係を、紡糸速度Ｓ＝６．５ｋｍ／ｍｉｎ
の場合について示したもので１図中白丸印は安定した紡
糸が可能であったことを、黒丸印は安定した紡糸ができ
なかったことを示している。

ここでいう安定な紡糸とは、４孔群による４コツプの５
　ｋｇパッケージの巻上げが可能であったことを示して
いる。第４図に示されるごと＜、に値が１００以下のと
きにはじめて安定な紡糸が達成される。

本発明における紡糸孔群間円弧ピッチＰ３に関しては、
紡糸速度Ｓの１．２５倍未満になると、紡糸孔群間の糸
条の境界の見分けがつかず１分繊が不可能になったり、
紡糸中にフィラメントが他群へ移動することがあり、好
ましくない。一方、Ｐ３が２０を越えると紡糸口金面上
の非穿孔領域の面積が太き（なり、その上のポリマーの
滞留部分が大きくなり、紡糸安定性が低下する。

本発明でいうポリエステルとは、その繰返しｍ位の８０
モル％以上がエチレンテレフタレートからなるポリエス
テルをいい、２０モル％未満の他のエステル成分が共重
合又はブレンドされていてもよい。

また２本発明でいう紡糸速度とは、紡糸口金の下方に配
置される最初の引取りしｌ−ラの周速度をいい、さらに
、引取り糸条の繊度とは、該ローラで引取り時の繊度を
いう。なお、その他の製糸条件１例えば、ポリマーの溶
融・吐出温度、冷却条件（冷却風温度、風速）、給油方
法、交絡方法等は。

常法の条件でよい。

（実施例） 以下１本発明を実施例により具体的に説明する。

実施例 平均分子ｆｆ１２２，０００のポリエチレンテレフタレ
ートを、紡糸温度２８５℃、環状吹きつけ装置の冷却風
温度１８℃、同平均風速０．２５　ｍ／ｓｅｃ、紡糸口
金上の紡糸孔群数を８とすることを共通条件とし、紡糸
孔群配列、紡糸孔群間配列、紡糸速度及び引取り単糸繊
度を変更して行った結果を第１表に示す。

なお、第１表において１ｌｈ３〜６．１１．１２．１８
〜２２、２４．２５．２９．３０は１本発明を明確にす
るための比較例である。

第１表 第１表銃き） ◎；良好　　Ｏ；毛羽少発主　　×；単糸毛羽多発　　
××；密着明所（発明の効果） 本発明によれば、一つの紡糸口金に多数の紡糸孔群を極
めてコンパクトに配し、従来のスピンピッチ以下で１ポ
ジション当りの生産性を飛躍的に高め、しかも、単糸繊
度０．８〜８．Ｏｄの広範な繊度の糸条が高速度で安定
して生産可能である。

したがって、従来法に比し、著しく省力化・省エネルギ
ー化が達成されることとなり、極めて高効率のポリエス
テルの高速多錘取り紡糸が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は９本発明における紡糸口金の一実施態様を示す
説明図、第２図及び第３図は、紡糸口金における紡糸孔
の行列交点配列の代表的な実施態様を示す説明図、第４
図は１本発明で規定するに値と紡糸安定性との関係の一
例を示す図である。 ｌ：紡糸口金、２：紡糸孔、３：紡糸孔群。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）紡糸錘数に対応して、紡糸孔が全孔群の幾何学的
   中心から放射状に３群以上の紡糸孔群に分割穿孔された
   紡糸口金を用いて溶融紡糸するポリエステルの多錘取り
   紡糸において、紡出糸条を環状吹きつけによって冷却し
   、単糸繊度０．８〜８．０ｄの糸条を紡糸速度３〜８ｋ
   ｍ／ｍｉｎで引取るに際し、下記（ａ）〜（ｃ）の条件
   を同時に満足させることを特徴とするポリエステルの高
   速多錘取り紡糸法。 （ａ）紡糸孔が、その幾何学的中心よりの放射線を列と
   し、該幾何学的中心を原点とする同心円を行とする行列
   交点に位置し、該行数が１０以下であること。 （ｂ）紡糸孔群の最近接の紡糸孔列間円弧ピッチをＰ＿
   １（ｍｍ）、最近接の紡糸孔行間ピッチをＰ＿２（ｍｍ
   ）としたとき、下記［１］式を満足し、かつ下記［２］
   式に定めるＫ値が１００以下であること。 ［１］Ｐ＿１≦Ｐ＿２≦６ ［２］Ｋ＝３．５（１．７Ｓ−１．６）ｅ＾−＾０＾．
   ＾６＾８＾Ｐ＾＿＾１（２．８ＤＳ＋１９．２）／Ｐ＿
   １ （ｃ）前記口金紡糸孔群の最近接の孔群間円弧ピッチＰ
   ＿３（ｍｍ）が下記［３］式を満足すること。 ［３］１．２５Ｓ≦Ｐ＿３≦２０ 〔式［２］及び［３］において、Ｓは紡糸速度（ｋｍ／
   ｍｉｎ）、Ｄは単糸繊度（ｄ）を示す。〕