JPS5851043B2 - 多層芯さや繊維の紡糸方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は２種以上のポリマーを２層以上の多層に芯さや
状に紡糸し、多層芯さや繊維を製造する方法及び装置に
関するものである。

合成繊維の各種物性の改質を目的として、２成分以上の
ポリマーを多層芯さや状に紡糸することは、従来からよ
く知られている（例えば、特公昭４３−１４１８５）。

一般に、多層芯さや繊維は、特殊真珠様の光沢を発揮す
る、または三角断面糸では得られない様な絹様の光沢を
備えた繊維、染色性の高い紡糸成分は物理的性質が劣る
ので、多層中の一層に染色性の高い成分を入れ、染色効
果を与えるとともに、その他の層に繊維物性、ヤング率
、曲げ特性、ねじり特性等のすぐれた成分を入れること
により、染色性の良好な、物理的性質が従来のものと同
じ繊維、また一般に難燃性の紡糸成分は、物理的性質が
劣るが、最外層に難熱性のすぐれた成分を入れ、内部に
物理的性質のすぐれた成分を入れることにより、物理的
性質が従来のものに劣らない難熱性繊維等として使用さ
れる。

本発明は多層芯さや繊維の新規な製造方法及び多層芯さ
や構造が効率よく得られ、しかもその構造が簡単で、機
械加工が容易な、耐久性のすぐれた、紡糸装置に関する
ものである。

すなわち、本発明は２種以上の多成分ポリマー流を各成
分ポリマーの溝状の流入口に導入してスリット状に引き
のばし、次に該引きのばされたポリマー流を同心内層状
溝に、異種ポリマーが交互にとりかこまれる状態に分配
し、該同心内層状ポリマー流を一体に集合し紡糸する多
層芯さや繊維の紡糸方法である。

次に本発明の紡糸装置の１例と、そのポリマーの流れ、
つまり多層芯さや構造の形成機構を図面によって説明す
る。

第１図は本発明にいうＡ板を、ポリマー流入口側から見
た平面図であり、第２図は第１図のＡＡ′線で切断した
ときの断面図である。

１，２はＡ板上面に互に平行に穿設された溝状ポリマー
流入口であり、ａｌ・・・ａ、、 ＣＩ・・・ｃｎｌ
ｃｌ・・・ｃｏｌｂｌ・・・ｂｎｌ ｄｌ・・・ｄｎｌ
ｄ′１・・・ｄ′ｏはそれぞれ溝状ポリマー流入口１
，２の底部に設けられたポリマー導液用の連通孔であり
、目的とする多層芯さや繊維の層数、ポリマーの数及び
単位多層形成部の数等により、ポリマー流入口の数、連
通孔の数は適宜かえる必要がある。

本図では、１例として２種類のポリマーを４層繊維に、
単位多層形成部は１２コ（ｎ ＝ １２ ）の場合を示
している。

第３図はＢ板をポリマー流入側からみた平面図であり、
第４図は第３図のＢ−Ｂ’線で切断したときの断面図で
ある。

Ａ１２、・・・、 Ａｎ； Ｂｌｔ・・・。Ｂ −Ｃ
・・・、Ｃ、Ｄ ・・・、Ｄｎは、円環溝状ｎ＋
１’ ｎ＋ １’のポリマー流入口
であり、それぞれＡ板の連通孔ＡｎからＢ板の同心円形
溝状ポリマーが導液される様加工し、ノックピン３にて
Ａ板、Ｂ板を位置決めし、固定する。

Ａ板の連通孔とＢ板の溝状ポリマ・一流入口との関係は
設計により種々変更しうるものである。

Ｂ板にある単位多層形成部とは、第３図に示す小さい同
心円形溝の各集合体を意味し一単位多層形成部にある溝
の数に応じて異種ポリマーの多層芯さや構造が得られる
。

従って上述したようにＡ板下面に開口する連通孔は、Ｂ
板の各単位多層形成部の各円形溝に異種ポリマーが流入
するように穿設しなければならない。

第３図に示す単位多層形成部は、中心の円孔を含め４つ
の溝状ポリマー流入口Ａ１．Ｂ１．Ｃ１，Ｄｌを有する
。

第３図では該単位多層形成部が計１２ケ穿設されている
。

Ｂ板には上面と下面に対応してほぼ同構造の溝があり、
上面の溝Ａ１． Ｂ１． Ｃ１，Ｄｌはポリマー流入口
、下面ノ溝Ａ′１．Ｂ′１．Ｃ１，ｖ１ハホリマー流出
口となる。

これら上面と下面の対応する溝は、第４図に示すように
その底部にある多数の細孔α、β、γ、δにより連結さ
れ、上面の溝から下面の、溝へ流下する間に、各ポリマ
ー流は円形状に引きのばされ、多層芯さや構造を形成す
る。

多層繊維の層の厚さは、Ａ板へのポリマーの流入口１，
２へポリマーを導入する際、ギヤーポンプで流量比を規
制すること、及びＢ板の連通孔、α、β、γ、δの大き
さ、数、流出口Ａ’、Ｂ’、Ｃ’。

びの溝深さ、溝巾を適宜選定することにより決定する。

第５図は、Ｃ板をポリマー流入側から見た平面図であり
、第６図は、第５図のＣ−Ｃ線で切断したときの断面図
である。

Ｃ板の上面にはＢ板の単位多層形成部に対応するポリマ
ー流入口Ｐ１．Ｐ２゜・・・Ｐ１□が穿設される。

該ポリマー流入口はＢ板の単位多層形成部のポリマー流
出口と同程度以上の大きさで、Ｂ板より流出する多層芯
さや構造のポリマー流を受は入れ、ポリマー流入口Ｐ７
． Ｐ２・・・ＰＩ３の各底部にあるポリマー吐出口Ｎ
１． Ｎ２ 、・・・Ｎ１□より押出される。

Ｃ板の１つのポリマー流入口はＢ板の単位多層形成部１
個より流出するポリマー流を受は入れるだけでなく、複
数個の単位多層形成部からのポリマー流を集合させて受
は入れ紡糸することにより、多層複合繊維の結合したも
のも製造可能である。

Ｂ板とＣ板は第４．５．６図に示すノックピン５個で位
置決めできる。

上記Ｃ板はそのままポリマーを押出す紡糸口金として使
用してもよいし、Ｃ板の下に、さらに別の紡糸口金板を
設けてもよい。

以上、円形の構造について説明したが、本発明の装置は
矩形の構造でも同様に使用可能である。

第７図は矩形Ａ板のポリマー流入口よりみた平面図、第
８図はＤ−Ｄ’線で切断したときの断面図である。

以下、矩形Ｂ板、矩形Ｃ板、も原理的には前述のＢ板、
Ｃ板と同様で直線的に配置すればよく説明は省略する。

次に本発明の多層芯さや繊維の紡糸装置中のポリマーの
流れをＸ、Ｙ二成分のポリマーを４層繊維に形成する場
合について説明する。

各々ギヤポンプで計量されたＸ成分Ｙ成分の２つのポリ
マー流は、Ａ板の溝状流入口へ夫々の成分が別々に導入
され、スリット状に引きのばされ溝状流入口の底面にあ
る複数の連通孔を通ってＡ板下面より流出する。

Ａ板下面の連通孔を流出したポリマー流は、Ｂ板にある
単位多層形成部の同心円状溝の夫々に別種のポリマーが
交互に流下するように分配される。

かかる分配は上記した装置におけるＡ板の連通孔とＢ板
の単位多層形成部の同心円状溝の位置を決めて穿設する
ことにより実施できる。

Ｂ板の単位多層形成部の同心円状溝に導入されたポリマ
ー流は、円環スリット状にひきのばされ、多数の細孔を
通って下面の溝に流下し、異種ポリマーが交互にとりか
こまれた多層芯さや構造のポリマー流を形成する。

該多層芯さや構造ポリマー流は単位多層形成部の数だけ
形成され、本発明ではＡ板の大きなスリット状ポリマー
流から複数の多層芯さや構造のポリマー流が容易に得ら
れるという特徴を有する。

Ｂ板で形成された多層芯さや構造のポリマー流はＣ板の
ポリマー流入口へ流下し、さらに該ポリマー流入口の中
心部に穿設されるポリマー吐出口より押出され、多層芯
さや繊維として紡糸される。

以上の説明より明らかな様に、本発明方法及び装置を用
いれば、完全な多層芯さや繊維を容易に製造でき、しか
も本装置は構造が簡単で加工が容易であり、強度的に強
く、すぐれた装置である。

本発明の装置は２成分のポリマー系に限ったものではな
く、３成分以上の場合においても２成分の場合と同様に
実施できるものである。

また、本発明の装置において紡糸に供されるポリマーの
組み合わせとしては、公知なあらゆる紡糸可能なポリマ
ーが用いられるが、中間にはさまれる成分は、必ずしも
繊維形成能をもっていなくてもよい。

金属、油剤、着色剤、蛍光剤、薬剤、香料又はそれらの
物質を含む組成物で、流動性があればよい。

次に本発明の実施例を示してより具体的に説明するが、
本発明はこれら記載例に限定されるものではない。

とくに紡糸方法は、溶融紡糸に限らず、乾式紡糸、湿式
紡糸にも本発明の方法及び装置は十分に適用できるもの
である。

実施例 １ 固有粘度〔η） （ｇ／ｄｌ） ＝ ０．６ ｇのポリ
エチレンテレフタレートと相対粘度２．７の６ナイロン
との二成分ポリマーで本発明の図１から図６に示すよう
な多層芯さや繊維紡糸装置を用いて紡糸を行なった。

ポリマーは各々ギアポンプで等量づ＼計量して、Ａ板の
同心円形溝状ポリマー流入口１へ６ナイロンを、２ヘポ
リエチレンテレフタレートをそれぞれ供給した。

紡糸は口金温度２８００Ｃ，吐出量２４ ｇ／Ｍ口金孔
数１２、口金口径０．４ ｍＬ捲取速度７２０ｍ ７Ｍ
で行った。

冷却はノズル下２〜３０ｃＩｒＬの間を風速０．３〜０
．８ｍ／Ｍで紡出糸条にクロスカレントでふきつけるよ
うにした。

延伸はローラープレート方式でローラ一温度７５℃、プ
レート温度＝１３５℃、延伸倍率＝４．０、延伸速度＝
１０００ｍ／Ｍで行った。

紡糸は４日間連続して実施した。

その間吐出ポリマーは口金表面でニーリングすることも
なく、断糸も全く発生せず極めて良好であった。

えられた繊維は７５ ｄｒ／ １２ ｆｉｌの繊度を有
しており、繊維断面を光学顕微鏡観察したところそれは
外層よりポリエチレンテレフタレート、６ナイロン、ポ
リエチレンテレフタレート、６ナイロンの４層からなり
、その層の厚さは非常に均一な多層芯さや構造となって
いた。

紡糸開始から紡糸の終了する第４日日まで６時間毎に巻
取った試料について光学顕微鏡観察によりその断面状態
の観察を行なったがその間はとんど変化がなく、全く安
定した同心円状多層芯さや構造であった。

又延伸糸についてもその断面状態を光学顕微鏡観察した
がその断面形状及び多層芯さや構造は紡糸と全く変ると
ころがなかった。

延伸糸の均斉度はウースターのイーブンネステスターの
ノーマルテストにより測定したが、０．５〜０．６ ％
範囲になって通常のポリエステル単一成分からなるフィ
ラメントと何らそん色ない程度に良好であった。

実施例 ２ 実施例１で用いたと同一の二成分ポリマーと本発明の第
１図〜第６図のような多層芯さや繊維紡糸装置を用いて
紡糸を行なった。

ポリーマは各々ギアポンプで等量づ＼計量して、Ａ板の
同心円形溝状ポリマー流入口１ヘポリエチレンテレフタ
レートを、又２へ６ナイロンを供給した。

紡糸、冷却、延伸は実施例１と同一条件で行なった。

この場合も紡糸調子は実施例１のときと同様良好であっ
た。

えられた繊維は７５ ｄｌ／ １２ ｆｉｌの繊度を有
しており繊維断面を光学顕微鏡観察したところ、外層か
ら６ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、６ナイロ
ン、ポリエチレンテレフタレートの４層からなる同心円
状多層芯さや構造でしかもその層の厚さの非常に均一な
ものであった。

紡糸期間中、断面構造はほとんど変化することなく安定
していた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いるＡ板の１例の平面図であり、第
２図はそのＡ−Ａ’線での断面図である。 第３図はＢ板の１例の平面図であり第４図はそのＢ−Ｂ
’線での断面図である。 第５図はＣ板の１例の平面図であり、第６図はそのｃ−
ｃ’線での断面図である。 第７図は他のＡ板の平面図で矩形型の構造であり、第８
図はそのＤ−Ｄ’線での断面図である。 １．２；溝状ポリマー流入口、ａｌ ｙ ｂ、ｖ Ｃ１
ｐＣ’１ ””” ：連通孔、Ａ１ ｔ Ｂｌ ｔ Ｃ
１ｔ Ｄｌ ””” を同心円状溝、Ａ’ｌ ＋ Ｂ’
ｌ ｔ Ｃ’ｌ ｐ Ｄ’１・・・・・・；同心円状溝
、α、β、γ、δ；細孔、Ｐｌ、Ｐ２・・・・・・；ポ
リマー流入口、Ｎ１． Ｎ２・・・・・・；ポリマー吐
出口。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １２種以上の多成分ポリマー流を各成分ポリマーの溝状
   流入口に導入してスリット状に引きのばし、次に該引き
   のばされたポリマー流を、同心内層状溝に異種ポリマー
   が交互にとりかこまれる状態に分配し、該同心内層状ポ
   リマー流を一体に集合し、紡糸することを特徴とする同
   心円状多層芯さや繊維の紡糸方法。 ２（１）上面に２以上の溝状ポリマー流入口が相互に平
   行に穿設され、かつ該溝状ポリマー流入口を下面に連通
   ずる複数の連通孔を有するＡ板、（２）上面と下面に対
   応する同心円状溝を有し、該上面と下面の溝は多数の細
   孔により連結されており、かつ該上面の同心円状溝のそ
   れぞれはＡ板下面の異種ポリマーを流出する連通孔と連
   絡してなり、前記多数の細孔によって導かれたポリマー
   流は、細孔と連結する下面の同心円状溝の溝方向に円形
   状に引きのばされて溝全体がポリマー流によって満たさ
   れる構造の単位多層形成部を２以上有するＢ板、及び（
   ３）上面に該Ｂ板の単位多層形成部に対応するポリマー
   流入口の中心部に下面に連通ずるポリマー吐出口を有す
   るＣ板より形成されることを特徴とする同心円状多層芯
   さや繊維の製造装置。