JPH0881822A - 多糸条製糸によるポリアミド繊維の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 それぞれに溶融紡糸され冷却固化されたポ
リアミドフィラメント糸の２糸条以上を同一引取りロー
ラ上に導き３０００ｍ／分以下の紡糸速度（Ｖ）で引取
る多糸条製糸方法において、含水系油剤の付与から引取
りに至るまでの糸条走行時間を全糸条について［０．０
０７×ｄ×（Ｖ／５００）^1/2 ］秒以上（但し、Ｖ、ｄ
は、前記引取り時の紡糸速度（ｍ／分）、フィラメント
糸の単糸繊度（デニール）である）とする。 【効果】 低速引取りでポリアミド繊維の多糸条製糸
を行う場合でも、ローラ上での糸揺れ等のトラブルを誘
発せずに安定して製糸することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多糸条製糸によるポリ
アミド繊維の製造方法の改良に関する。さらに詳しく
は、ローラ上での糸揺れ、糸たるみ、糸巻付き、糸切れ
等のトラブルが抑制され製糸安定性に優れた多糸条製糸
によるポリアミド繊維の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】溶融紡糸され冷却固化された繊維には、
工程安定性の向上のためにオイリングローラや給油ガイ
ドによって紡糸油剤が付与される。この紡糸油剤は、油
剤有効成分の分散媒や溶媒として水を用いた含水系油剤
と、分散媒や溶媒として有機溶剤を用いた非含水系油剤
とに大別され、繊維の性質や用途によって使い分けられ
ている。

【０００３】含水系油剤は、コスト面で有利であり、安
全性が高く防災面からも有利であり、また、温度による
粘度変化が少なく製品の品質均一性が良いことなどの理
由から、ポリエステル繊維などの低吸水性ポリマの繊維
製造では広く使用されている。

【０００４】ところが、ポリアミドは吸水性が高く結晶
性であるために、ポリアミド繊維の場合、水分の影響で
表層に結晶層が形成されて繊維強度が低下したり、製糸
工程中に膨潤が起こって工程通過性が著しく低下する等
の弊害が生じ易いので、水を含まない非含水系油剤が多
く使われてきた。

【０００５】しかし、非含水油剤よりも含水系油剤の方
が上記したような多くの長所を有するので、ポリアミド
繊維の製糸においても含水系油剤を用いるために多大の
努力が払われてきている。

【０００６】ところで、非含水系油剤から含水系油剤の
切替えとは別に生産性向上の観点から、１糸条製糸から
多糸条製糸への転換が行われてきている。

【０００７】この２つの技術はポリエステルなどの非吸
水性ポリマでは完全に組合わされ、含水給油−多糸条製
糸の形で実施化されてきている。

【０００８】しかしながら、吸水性ポリマであるポリア
ミドでは、その２つの技術を組合せて実施することは工
業的安定生産上の制約が大きいので、紡速３０００ｍ／
分以下では、含水給油−１糸条製糸、或いは非含水給油
−多糸条製糸の形で実施せざるを得ないと考えられてき
た。

【０００９】即ち、紡速が３０００ｍ／分を越える高速
紡糸では給油時に既に配向結晶化が進んでいるために含
水系油剤を付与しても繊維内部にまで水分が拡散せず、
膨潤が起こり難く、安定した製糸が可能である。これ
は、例えば、特開昭６０−１０４５１１号公報や特開平
１−３０６６９号公報等に記載されている。この高速紡
糸方法では水分による膨潤が起こらないうちに糸は引取
りローラに到達するため、各糸条が引取りローラに達す
るまでの所要時間が異なる多糸条製糸を行っても糸条間
の糸物性差は小さく安定した製糸が可能である。

【００１０】また、３０００ｍ／分以下の低速紡速にお
いて含水系油剤を給油することは、例えば特開昭６２−
２３８８１４号公報等に記載されているように１糸条ず
つを引取って巻取るという１糸条製糸方法においては可
能である。

【００１１】さらにまた、含水系油剤付与の他にさらに
積極的に水分を付与した後に巻取る方法が特開昭６１−
１８６５１４号公報で提案されているが、この場合も１
糸条製糸方法で行われている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、油剤が
付与されてから各糸条が同一の引取りローラに引取られ
るまでの所要時間が糸条毎に異なる多糸条製糸の場合
は、３０００ｍ／分以下の低速紡速で含水系油剤の給油
を行っても、ローラ上で糸揺れ、糸たるみ、糸巻付き、
糸切れ等のトラブルが誘発され安定製糸が困難であっ
た。

【００１３】そこで、本発明は、上記従来技術の問題点
を解決し、３０００ｍ／分以下で低速引取りする紡糸方
法でも含水系油剤の給油によるポリアミド繊維の多糸条
製糸が安定して実施できる方法の提供を主たる目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明のポリアミド繊維の製造方法は、それぞれ
に溶融紡糸され冷却固化されたポリアミドフィラメント
糸の２糸条以上を同一引取りローラ上に導き３０００ｍ
／分以下の紡糸速度（Ｖ）で引取る多糸条製糸方法にお
いて、前記冷却固化に続いて各フィラメント糸毎に水分
を付与し、該水分付与から前記引取りに至るまでの糸条
走行時間を全糸条について［０．００７×ｄ×（Ｖ／５
００）^1/2 ］秒以上（但し、Ｖ、ｄは、前記引取り時の
紡糸速度（ｍ／分）、フィラメント糸の単糸繊度（デニ
ール）である）とすることを特徴とする。

【００１５】以下、本発明法を詳細に説明する。

【００１６】本発明における糸条（フィラメント糸）と
は通常の方法で溶融紡糸され、冷却固化されて集束され
た後、同一の糸道を通って製糸工程を通過して巻取られ
るフィラメントの集合のことを言う。同一の糸条を形成
するフィラメントは同一の口金から紡出される。異なる
糸条は異なる口金からそれぞれ溶融紡糸されて形成され
たものでもよいし、また、同一の口金から溶融紡糸され
た後に複数糸条に分けられて形成されたものでもよい。

【００１７】本発明における多糸条製糸方法において製
造される糸条数は２糸条以上、好ましくは３糸条以上で
あり、少なくともその中の２糸条については、水分付着
からローラでの引取りまでの距離が異なっている。

【００１８】本発明におけるポリアミドは溶融紡糸可能
であれば何でもよく、例えば、ポリヘキサメチレンアジ
パミド（ナイロン６６）、ポリカプラミド（ナイロン
６）、ポリテトラメチレンアジパミド（ナイロン４
６）、ナイロン６１０、ナイロン１２或いはこれらナイ
ロンを主体とする共重合体（例えば共重合単位が３０％
以下のナイロン共重合体）が挙げられる。特にナイロン
６またはナイロン６６が好ましい。

【００１９】このポリアミドには、熱安定剤、酸化防止
剤、顔料、滑剤等の通常の繊維用添加剤が添加されてい
てもよい。

【００２０】このポリアミドの重合度は、所望水準の繊
維強度を得るために硫酸相対粘度で２．５以上であるこ
とが望ましく、更に好ましくは３．０以上である。

【００２１】なお、この硫酸相対粘度は、９８％硫酸に
ポリマ濃度１．０ｇ／ｄｌとなるように溶解せしめた溶
液の２５℃における相対粘度である。

【００２２】本発明法はその代表例を模式的に示す図１
のようにして実施されればよい。図１において、スピン
ヘッド１の下部に取付けられた紡糸口金２から溶融紡糸
されたポリアミド紡出糸条は、加熱筒３によって徐冷さ
れ、続いて、冷却風チャンバ５によって急冷されて固化
し、オイリングローラ６によって給油され、自由回転す
るターンローラ７によって糸道変更され、続いて、共通
の引取りローラ８に導かれる。

【００２３】このように、溶融紡糸後、異なる糸道を通
過して冷却固化及び給油された２糸条以上の糸条は全て
この１つの引取りローラ８を介した後に、次の工程に移
るのであり、この引取りローラ８に至るまでの各糸条の
走行時間は図１に示すように多糸条製糸の場合は自ずと
異なってくる。

【００２４】溶融紡出された糸条の冷却固化は、図示し
たように徐冷及び急冷によって行うことが好ましいが、
徐冷せずに急冷する方法で行ってもよい。これら徐冷及
び急冷は通常の方法で行えばよく、糸温度がポリアミド
の融点より２０℃以上低くなった時点で繊維は固化す
る。

【００２５】冷却固化された各糸条は含水系油剤を給油
され、所定時間後に引取りローラ８によって引取られ
る。

【００２６】本発明法を実施する際の紡糸速度は、３０
００ｍ／分以下であることが必要である。好ましくは２
０００ｍ／分以下、更に好ましくは１０００ｍ／分であ
る。この紡糸速度は引取りローラ８の回転速度によって
制御される。

【００２７】本発明で多糸条を導いて引取るローラは、
紡糸速度を決定するためのローラである。ターンローラ
７のように単に糸道を変更するだけに設けられ糸条走行
速度を制御する機能をもたないローラや、糸条集束を図
るために設けられ糸条走行速度を制御する機能をもたな
いローラ（図示なし）は、本発明にいう引取りローラに
は該当しない。

【００２８】引取りローラ８で引取られる糸条は、この
引取りと同時にこの引取りローラに直接巻取ってもよい
し、この引取りローラを通過した後に延伸することなく
巻取ってもよいし、また、この引取りローラに続いて延
伸及び熱処理した後に巻取ってもよい（図示なし）。

【００２９】続いて延伸及び熱処理する場合には、上記
引取りローラとそれに続いて設けられた延伸ローラとの
間で延伸を行えばよく、多段延伸であってもよい。その
延伸ローラは形状、表面形態、昇温の可否を問わない。
また、熱処理は、その延伸ローラを加熱ローラとしそれ
を巻回すことによって行ってもよいし、また、他の加熱
手段を通過させることによって行ってもよい。

【００３０】巻取りは、通常の巻取り装置によって行え
ばよい。

【００３１】巻取られたポリアミド繊維糸条は必要に応
じて延伸や後処理をされる。

【００３２】図１の場合には冷却固化に続く水分付与手
段の代表例として含水給油を採用しているが、この水分
付与は給油とは別に行われてもよい。要は、何らかの手
段によって冷却固化に続いて水分付与が行われることが
重要である。

【００３３】例えば、４０℃以上の飽和水蒸気、水を液
状粒子として含むエアロゾル、または、５％以上好まし
くは１０％以上の水分を含む液体を繊維に付着する方法
が挙げられる。その付与手段としては、例えば、加熱水
蒸気の付与、ノズルを使ったミスト付与、オイリングロ
ーラや給油ノズルによる液体の直接付着などが挙げられ
る。なお、糸条が走行する通常の雰囲気中に含まれる水
分が走行中の繊維に付着する程度は本発明にいう水分付
与に該当しない。

【００３４】以上のように水分付与方法は多く挙げられ
るが、装置の単純さや均一付着の観点から、油剤濃度５
％以上２５％以下の含水系油剤をオイリングローラ或い
は給油ガイドによって給油する方法が好ましい。

【００３５】この水分付与によって付与される水分の量
は、繊維に対して０．５重量％以上であることが好まし
く、特に０．５〜１０．０重量％が好ましい。この水分
付与量が少な過ぎると本発明の所期の目的を十分に達成
することが難しい。逆に多過ぎるとローラ周囲の汚染が
増大するので好ましくない。

【００３６】本発明法においては、全ての糸条が、水分
付与から［０．００７×ｄ×（Ｖ／５００）^1/2 ］秒以
上（但し、Ｖ、ｄは、前記引取り時の紡糸速度（ｍ／
分）、フィラメント糸の単糸繊度（デニール）である）
経過後に、引取りローラ８で引取れることが重要であ
る。

【００３７】即ち、この引取りまでの時間Ｔは、水分付
与から引取りローラに到達するまでの時間が最も短い糸
条（図１においては紡糸装置Ｄから溶融紡糸された糸条
が該当する）について制御すればよい。

【００３８】なお、上記式において用いる単糸繊度ｄ
は、引取りローラ８に引取られる時点の糸条における単
糸繊度（デニール）の値であればよい。

【００３９】本発明において、水分付与から引取りロー
ラ８に到達するまでの時間Ｔは、全糸条について、
［０．００７×ｄ×（Ｖ／５００）^1/2 ］秒以上である
ことが必要であり、好ましくは［０．０１０×ｄ×（Ｖ
／５００）^1/2 ］秒以上がよい。この条件を満足する
と、どの糸条も引取りローラ到達までに糸内部まで水分
が浸透し膨潤が終了するため引取り速度を３０００ｍ／
分以下でも安定した製糸性を得ることができる。

【００４０】これに対し、［０．００７×ｄ×（Ｖ／５
００）^1/2 ］秒未満の糸条は、繊維内部に十分水分が拡
散する前にローラで引取られることになるので、上記時
間を満足しない糸条が存在する多糸条製糸方法では、同
時に引取られる多糸条において糸条による膨潤程度の異
なりが生じ、これに起因する糸揺れ、ローラへの糸巻付
きな、糸たるみ、糸切れ等のトラブルが誘発され製糸安
定性が低下する。

【００４１】以上、油剤付与という形での水分の付与例
を挙げたが、含水給油によりポリアミド繊維を多糸条製
糸する場合の製糸の困難さは、本質的に糸内部への水の
拡散とそれに伴う糸の膨潤が原因である。

【００４２】従って、本発明法は、冷却固化後、引取り
ローラ前に含水油剤を付与する場合だけでなく、水分付
与や給油を２段以上に分けて行う場合にも適用でき、そ
の場合は、最初に実質的な水分付与が行われる時点を本
発明にいう水分付与とすればよい。

【００４３】これに対し、３０００ｍ／分以上の紡糸速
度で多糸条製糸を行う従来の方法では、糸の配向結晶化
が早く進行して糸内部への水分の拡散が抑制されて膨潤
が生じ難く、そのため引取りローラに達した時の糸条間
の膨潤差は小さく、製糸性が悪影響を受けることは殆ど
ない。

【００４４】また、紡糸速度３０００ｍ／分以下でも各
糸条毎に異なる引取りローラで引取り、その後に巻取っ
たり同一装置で延伸したりする多糸条製糸方法の場合
は、引取りローラに至るまでの距離を各糸条ともに同じ
にすることが容易に行えるから本発明法を適用する必要
はない。

【００４５】本発明法で製糸されるポリアミド繊維の単
糸繊度は特に限定されないが、糸の太さ斑等を防ぐため
には２ｄ以上が好ましく３ｄ以上が更に好ましく、また
糸の内部に水を拡散させることにより十分な膨潤を生じ
させるためには３０ｄ以下が好ましく更に好ましくは２
５ｄ以下である。

【００４６】また、その糸条繊度は１０〜２０００Ｄ程
度であればよい。

【００４７】本発明法は、高粘度ポリマを用いて高強度
ポリアミド繊維を製造する産業用ポリアミド繊維の製造
方法に好適である。

【００４８】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。

【００４９】なお、製糸安定性は、引取りローラ上にお
ける糸揺れの程度によって、糸揺れ５ｍｍ未満を良好、
５〜７ｍｍをやや不良、７ｍｍを越える場合を不良とし
て評価した。

【００５０】［実施例１］ナイロン６ポリマ（硫酸相対
粘度３．０）を図１に示すような４糸条の多糸条製糸方
法によって延伸することなくナイロン６繊維糸条を製造
した。その時の製造条件は以下の如くである。

【００５１】ポリマ吐出条件は、４つの口金からのポリ
マ全吐出量が３００ｇ／分、紡糸口金孔径が０．２３ｍ
ｍφ、口金１個の孔数が１５６個、紡糸温度（スピンヘ
ッド温度）が３００℃とした。吐出された紡出糸条は徐
冷の後、冷却風温度が２０℃、風速が０．７５ｍ／秒の
冷却風によって急冷した。オイリングローラで付与した
油剤は水分率が８０％の含水油剤であり、この含水油剤
付与による水分付着量は１．８重量％、油分付着量は
０．４重量％、紡糸速度（引取りローラ８の周速）は６
２０ｍ／分とした。このとき引取られた糸の単糸繊度ｄ
は６．９８デニールであった。４糸条のうちオイリング
ローラ６から引取りローラ８までの糸条走行時間は、図
１の口金Ａから吐出された糸条で０．１１９０秒（最
長）、口金Ｄから吐出された糸条で０．０９４１秒（最
短）であった。

【００５２】この多糸条製糸を７２時間継続したが、そ
の間にローラ上での糸たるみ、糸巻付き、糸切れ等のト
ラブルは殆ど発生せず、糸揺れも小さく製糸安定性は良
好であった。

【００５３】［比較例１］実施例１の多糸条製糸装置に
おいて引取りローラ８の位置を変更することによってオ
イリングローラから引取りローラに至るまでの距離を変
更することによって実施例１と同様の製糸を行った。

【００５４】その結果、ローラ上での糸たるみ、糸巻付
き、糸切れ等のトラブル発生頻度がやや多く、また、糸
揺れもやや大きく製糸安定性はやや劣っていた。

【００５５】［比較例２］実施例１の多糸条製糸方法に
おいてポリマ吐出量を６００ｇ、単糸繊度ｄ（デニー
ル）を１３．９６ｄと変更して実施例１と同様の製糸を
行った。

【００５６】その結果、ローラ上での糸たるみ、糸巻付
き、糸切れ等のトラブル発生が目立ち糸揺れも大きく製
糸安定性は不良であった。

【００５７】［実施例２］実施例１の多糸条製糸方法に
おいてポリマ全吐出量を６００ｇ／分、含水油剤付与に
よる水分付着量を１．８重量％、油分付着量を０．４重
量％、紡糸速度を２０００ｍ／分、単糸繊度を４．３２
デニールとし、オイリングローラ６から引取りローラ８
までの糸条走行時間を、図１の口金Ａから吐出された糸
条で０．１０８３秒（最長）、口金Ｄから吐出された糸
条で０．１００５秒（最短）と変更して、実施例１と同
様の製糸を行った。

【００５８】ローラ上での糸たるみ、糸巻付き、糸切れ
等のトラブルは殆ど発生せず、糸揺れも小さく製糸安定
性は良好であった。

【００５９】［比較例３］実施例２の多糸条製糸装置に
おいて引取りローラ８の位置を変更することによってオ
イリングローラから引取りローラに至るまでの距離を変
更することによって実施例２と同様の製糸を行った。

【００６０】その結果、ローラ上での糸たるみ、糸巻付
き、糸切れ等のトラブル発生が目立ち糸揺れも大きく製
糸安定性は不良であった。

【００６１】［比較例４］実施例２の多糸条製糸方法に
おいてポリマ吐出量を１０００ｇ、単糸繊度ｄ（デニー
ル）を７．２１ｄと変更して実施例２と同様の製糸を行
った。

【００６２】その結果、ローラ上での糸たるみ、糸巻付
き、糸切れ等のトラブルがやや多く糸揺れもやや大きく
製糸安定性はやや不良であった。

【００６３】

【表１】

【００６４】表１に示されるように、水分付与から前記
引取りに至るまでの糸条走行時間を全糸条について所定
時間以上とすることによって、製糸安定性が向上するこ
とがわかる。

【００６５】

【発明の効果】本発明法によると、紡糸速度３０００ｍ
／分以下の低速引取りでポリアミド繊維の多糸条製糸を
行う場合でも、ローラ上での糸揺れ、糸たるみ、糸巻付
き、糸切れ等のトラブルを誘発することなく安定して製
糸することができ、毛羽の発生や太さ斑が少なく品質均
一性の優れたポリアミド繊維製品を製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明法を実施する際の紡糸工程の一例を模式
的に示す工程概略図である。

【符号の説明】 １：スピンヘッド、 ２：紡糸口金、 ３：加熱筒、
４：紡糸フィラメント糸、 ５：冷却風チャンバ、
６：オイリングローラ、 ７：ターンローラ、 ８：引
取りローラ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれに溶融紡糸され冷却固化され
   たポリアミドフィラメント糸の２糸条以上を同一引取り
   ローラ上に導き３０００ｍ／分以下の紡糸速度（Ｖ）で
   引取る多糸条製糸方法において、前記冷却固化に続いて
   各フィラメント糸毎に水分を付与し、該水分付与から前
   記引取りに至るまでの糸条走行時間を全糸条について
   ［０．００７×ｄ×（Ｖ／５００）^1/2 ］秒以上（但
   し、Ｖ、ｄは、前記引取り時の紡糸速度（ｍ／分）、フ
   ィラメント糸の単糸繊度（デニール）である）とするこ
   とを特徴とする多糸条製糸によるポリアミド繊維の製造
   方法。
2. 【請求項２】 前記引取りと同時に又は前記引取りに
   続いて巻取ることを特徴とする請求項１記載の多糸条製
   糸によるポリアミド繊維の製造方法。
3. 【請求項３】 前記引取りに続いて延伸及び熱処理を
   行った後に巻取ることを特徴とする請求項１記載の多糸
   条製糸によるポリアミド繊維の製造方法。
4. 【請求項４】 前記各フィラメント糸への水分付与
   を、油剤濃度５〜２５％の含水系油剤の付与により行う
   ことを特徴とする請求項１、２又は３記載の多糸条製糸
   によるポリアミド繊維の製造方法。
5. 【請求項５】 前記水分付与時に付与される水分の量
   が繊維に対して０．５重量％以上であることを特徴とす
   る請求項１、２、３又は４記載の多糸条製糸によるポリ
   アミド繊維の製造方法。
6. 【請求項６】 前記水分付与から引取りローラーに至
   るまでの糸条走行時間を全糸条について［０．０１０×
   ｄ×（Ｖ／５００）^1/2 ］秒以上とすることを特徴とす
   る請求項１、２、３、４又は５記載の多糸条製糸による
   ポリアミド繊維の製造方法。
7. 【請求項７】 前記紡糸速度（Ｖ）が２０００ｍ／分
   以下であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５
   又は６記載の多糸条製糸によるポリアミド繊維の製造方
   法。