JPH0610209A - 高速紡糸用糸条熱処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単糸繊度や、重合体の種類、引取速度などの
異なる繊維を生産しようとする場合に、熱処理装置を固
定したまま、加熱帯域を上下に自由に移動でき、さらに
加熱帯域長も自由に選べる熱処理装置を提供する。 【構成】 一旦冷却固化してなる高速紡糸糸条の雰囲気
を加熱する、少なくとも加熱筒を含んでなる糸条熱処理
装置において、加熱筒の片端または両端の内周面に断熱
筒を装着、抜き取り自在に設けることを特徴とする高速
紡糸用糸条熱処理装置。 【効果】 熱処理装置を固定したまま品種に応じて口金
から加熱帯域までの距離を可変とすることが可能とな
り、同一紡糸機で熱処理装置を固定したまま様々な品種
の生産を行えるようになった。そのため従来技術の欠点
であった、熱処理装置を移動させるための新たな設備の
増設や糸道調整、加熱装置設置の精度の問題を解決でき
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は合成繊維の高速紡糸に用
いる糸条熱処理装置に関するものである。更に詳しく
は、熱可塑性重合体を溶融紡糸し、紡糸糸条を一旦ガラ
ス転移温度以下に冷却固化させた後、加熱帯域を通過さ
せ加熱延伸および熱処理を行い、高速度で引き取る高速
紡糸に用いる糸条熱処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、コストダウンのため延伸工程を紡
糸工程に取り込んだり、省略し、かつ巻取速度を高速化
した高速製糸が工業化されている。このうちの一つに冷
却帯域の後に再加熱帯域を持つ、加熱直接紡糸延伸方式
の高速製糸がある。この高速製糸の工程の例を図２に示
す。図２では、口金７から熱可塑性重合体を溶融紡糸
し、冷却帯域８により糸条を一旦ガラス転移温度以下に
冷却固化させた後、加熱帯域９を通過させ加熱延伸およ
び熱処理を行い、給油ガイド、１０、交絡装置１１で走
行糸条１２を処理し、第１ゴデーロール１３で４０００
ｍ／分以上の速度で引き取り、第２ゴデーロールを介
し、ワインダー１５で巻き上げる。

【０００３】この方法により、従来の紡糸、延伸の２工
程で得た繊維と同等の、実用に耐え得る力学的特性を有
する繊維が得られる。しかしながらこの方法の欠点とし
て、糸条に対して加熱帯域の位置や長さが適切でない
と、最適な延伸張力が糸条に付与されず、得られる繊維
の力学的特性が不十分となったり操業性が悪化するとい
う問題がある。例えば単糸繊度２〜３ｄ程度の通常の衣
料用繊維と同じ位置に熱処理装置を設置して１ｄ以下の
極細繊維を製糸すると、最適延伸張力より高い延伸張力
が糸条に付与されるため、断糸が起こったり得られる繊
維が低伸度となってしまう。繊維が低伸度となると巻取
機の自動切り替え成功率が悪化したり、巻上パッケ−ジ
の形状が悪化しパッケ−ジ端面ムラが発生する。一方、
単糸繊度が４ｄ以上の太繊度の繊維の場合は、最適延伸
張力より低い延伸張力しか糸条に付与されず、低強度、
高伸度の力学的特性の劣った繊維しか得られない。

【０００４】さらに高重合度重合体やイオン基を導入し
たような高溶融粘度重合体を溶融紡糸するときは太繊度
糸の場合と同じく最適延伸張力より低い延伸張力しか糸
条に付与されないため、低強度、高伸度の力学的特性の
劣った繊維しか得られない。低溶融粘度重合体の場合に
は逆に、極細繊維の場合と同じく、最適延伸張力より高
い延伸張力が糸条に付与されるため、単繊維切れおよび
または断糸が起こり操業性が悪化する。

【０００５】これらの問題は、加熱帯域に入った糸条が
加熱延伸される延伸点に加わっている延伸張力と、重合
体の基質や加熱帯域に入る前の繊維構造によって決定さ
れる最適延伸張力とが一致しないために発生する。すな
わち、加熱帯域中での延伸張力は主として口金から加熱
帯域までの空気抵抗が寄与しており、口金から加熱帯域
までの距離が長く、単糸繊度が細く、引取速度が速くな
れば空気抵抗が増大し高延伸張力となり、逆にこの距離
が短く、単糸繊度が太く、引取速度が遅くなれば空気抵
抗が減少し低延伸張力となる。また高配向度繊維や高重
合度重合体やイオン基を導入した重合体では、最適延伸
張力が高くなり、一方、低配向度繊維や低重合度重合体
では最適延伸張力は低くなる。このように、全ての品種
で延伸張力を最適にできるわけではない。これらの問題
を解決するために従来は、単糸繊度や引取速度、溶融粘
度などによって、口金から加熱帯域までの距離を制御し
ている例が特開昭６２−１６２０１５号公報、特開昭６
１−２２５３１３号公報、特開昭６１−２１５７１４号
公報、特開昭６１−２３１２１５号公報などに見られ
る。これらの例では、単糸繊度が小さく、引取速度が速
く、溶融粘度が低いほど加熱帯域を口金の近くに、また
単糸繊度が大きく、引取速度が遅く、溶融粘度が高いほ
ど加熱帯域を口金の遠くに設ける旨規定しており、実際
には熱処理装置を移動することにより、目的を達成しよ
うとしている。

【０００６】しかしながら、実際の生産においては、同
一熱処理装置で単糸繊度、引取速度、あるいは重合体の
異なる多品種の生産をする事が望まれるが、従来の方法
では品種を変える毎に熱処理装置そのものを移動した
り、所望の加熱帯域の長さを調整するために、多段の加
熱筒の分離接続を試みたりしなければならない。そのた
めの新たに設備を設置したり、糸道調整のために多大な
労力がかかりコストが上がるという欠点があった。また
加熱装置の設置位置の精度が悪いと、装置間で糸質にば
らつきができてしまう問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの問
題点を解決するため検討を重ねた結果、得られたもので
あり、単糸繊度や重合体の種類、引取速度などの異なる
品種の繊維を生産しようとする場合に、糸条熱処理装置
を固定したまま、加熱帯域を上下に自由に設定でき、さ
らに加熱帯域長も自由に選べる糸条熱処理装置を提供す
ることを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、一旦冷却固
化してなる高速紡糸糸条の雰囲気を加熱する、少なくと
も加熱筒を含んでなる糸条熱処理装置において、前記加
熱筒の片端または両端の内周面に断熱筒を装着、抜き取
り自在に設けることを特徴とする高速紡糸用糸条熱処理
装置により達成される。

【０００９】本発明を図面によりさらに詳しく説明す
る。図１は前記した図２における糸条熱処理装置９の本
発明の具体的な装置の一例を示す縦断面図である。図１
の糸条熱処理装置は加熱筒１、被覆材２、断熱筒３およ
び４、固定部材５および６からなっている。加熱筒１は
電熱により加熱する。また加熱筒１の長さは２．５ｍで
あり、該加熱筒１の内径は２〜３ｃｍ程度である。この
例では加熱筒１の上下両端の内周面に断熱筒３および４
を装着している。また上部の断熱筒３は固定部材５によ
り加熱筒の上部に固定し、下部の断熱筒４は固定部材６
により加熱筒３の下部に固定している。これら断熱筒
３、４の厚みが一定部分の横断面形状はド−ナツ形であ
り、内周表面には“テフロン”コ−ティングが施されて
いる。

【００１０】断熱筒３および４は厚みが１ｃｍ程度であ
り、加熱筒１の内周面からの熱を充分遮蔽可能なものと
する。また断熱筒の内周の狭さく部を長くすることによ
り、圧損による随伴気流の流入ならびに加熱気体の流出
を防ぐことができ、加熱帯域の長さを精密に管理するこ
とができる。また上部の断熱筒３の固定部材５は上方を
円錐状とすることにより随伴気流を分離する。上部およ
び下部の断熱筒とも加熱筒の内部方向の端を内周から外
周に向けて末広がりのテ−パ−状にすることにより加熱
帯域内の気流が整流される。

【００１１】図１においては、加熱筒の加熱は電熱方式
の例を示したが、熱媒によるジャケット加熱方式を採用
することもできる。

【００１２】本発明の熱処理装置は単糸繊度や重合体の
種類、引取速度などの異なる品種の繊維において、適切
な糸物性を得ることができるものであり、これら品種の
切り替え時には、該断熱筒を抜き取ったり、あるいは長
さ、内径、その他形状を変更し、当該品種に最適の加熱
帯域の位置、長さを設定することができる。該断熱筒が
片端または両端の内周面に固定できるようにするため
に、上記例の如く該断熱筒の形状の一部に固定部材を設
けたり、あるいは固定部材により固定するなどの方法を
採ることが好ましい。

【００１３】熱処理装置の加熱筒の長さは、それぞれの
品種の最適な加熱位置、長さをカバ−する必要性と操業
性との兼ね合いから選択すれば良く、１．５〜４ｍが好
ましい。また該熱処理装置の内径は、１〜１０ｃｍが好
ましい。１ｃｍより小さくなると糸条の熱処理装置内壁
への接触や融着が起こり、糸切れが頻発する。また１０
ｃｍより大きくなると加熱効率が悪化するなどの問題が
起こる。

【００１４】また該断熱筒の材質は、糸条との融着を防
ぎ断熱筒自身の耐久性を高める意味から、表面に“テフ
ロン”などをコ―ティングしたものを用いるのが好まし
いが、特に限定されず、一般に用いられる材料が適用で
きる。該断熱筒の横断面形状は同心円状の場合、断熱筒
の外径は熱処理装置内周径程度かやや小さく、内径は糸
道確保の上から７ｍｍ以上とすることが好ましいが特に
限定されるものではない。また断熱筒は断熱効果を高め
るために上記例の如く狭さく部を設けることが好まし
い。

【００１５】

【発明の効果】本発明の高速紡糸用糸条熱処理装置を用
いることにより、熱処理装置を固定したままでも品種に
応じて口金から加熱帯域までの距離を可変とすることが
でき、熱処理装置を固定したまま様々な品種の生産を行
うことができる。そのため、従来技術の欠点であった熱
処理装置を移動させるための新たな設備の増設や糸道調
整、加熱装置設置の精度の問題などを解決できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の糸条熱処理装置の一例を示す縦断面
図である。

【図２】 一般的に採用されている加熱直接紡糸延伸方
式の高速製糸の工程の例を示す概略図である。

【符号の説明】

１：加熱筒 ２：被覆材 ３、４：断熱筒 ５、６：固定部材 ７：口金 ８：冷却帯域 ９：糸条熱処理装置 １０：集束給油ガイド １１：交絡装置 １２：走行糸条 １３：第１ゴデ−ロ−ル １４：第２ゴデ−ロ−ル １５：高速ワインダ−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一旦冷却固化してなる高速紡糸糸条の雰囲
   気を加熱する、少なくとも加熱筒を含んでなる糸条熱処
   理装置において、前記加熱筒の片端または両端の内周面
   に断熱筒を装着、抜き取り自在に設けることを特徴とす
   る高速紡糸用糸条熱処理装置。