JPS5951603B2 - 重合フイラメント状物の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は重合フィラメント状物さらに詳しくは重合マ
イラメン１〜状物の製造法および装置に関している。

゛フィラメント状物”とはマルチフィラメントヤーンお
よびモノフィラメン１〜ヤーンの両者を含んで゛いる。

この発明によれば、紡糸後の捲き取りに続いてフィラメ
ントを別にまたは追加的に延伸する必要なしに、延伸ヤ
ーンと類似の性質を有する溶融紡糸重合フィラメントヤ
ーンを直接に形成できる。

さらに詳しくは、押し出しおよび１化に引き続き緊張後
フィラメントを加熱流体雰囲気に曝して溶融紡糸フィラ
メントを有利に改質できることが判明した。

したがって、この発明は次の各工程よりなる重合フィラ
メント状物の製造法を提供する：（ａ）重合体を溶融し
ながら押出してフィラメントを形成する、 （１〕）溶融フイラメン１〜を固化帯域を通して前進さ
せる、 （Ｃ）固化フィラメントを緊張帯域をその中で実質上延
伸を加えることなく前進させる、 （ｄ） フィラメントのガラス−ゴム転移温度以上の
温度に加熱した流体を導入している処理帯域を通して固
化フィラメントを前進させる、 （ｅ） フィラメントを１０００ｍ ７分以上の速度
で処理帯域から取り出す。

上記の工程（ａ）、 （ｂ）および（ｅ）は普通の処理
であって、それ自身は新規ではない。

固化を行うには、フィラメントをその結晶融点以下、好
ましくは軟化点以下、より好ましくはガラス−ゴム転移
点以下の温度に冷却する。

緊張帯域での緊張はこの帯域内のフィラメントに何らか
の延伸を与えるのに不満足な程度にすべきであるが、小
量の延伸例えば切れたフィラメントの数が３〜４％なら
ば許容される。

緊張帯域はフィラメントがそれぞれに接触している１個
またはそれ以上のガイドの形態である。

ガイドは調節可能にしてフィラメントの捲き付き角度を
容易に変更できるようにするのが好ましい。

ガイドは処理帯域への入口点に接近して設け、このよう
な配置は以下に詳記する。

固化フィラメントの他の緊張手段は気体手段または水浴
の使用である。

この発明で用いるに適した処理帯域は、重合体の押出し
手段とフィラメント引き取り手段との間に設けた円形ま
たは短形断面の細長いチューブの形態である。

予じめフィラメントのガラス−ゴム転移温度以上の温度
に加熱した空気、チッ素また水蒸気のような流体（空気
が好ましい）を、フィラメントのチューブ入口点に近接
した点、好ましくはフィラメント入口点の下方でチュー
ブの全長の２５％以内さらに好ましくは１０％以内の距
離でチューブ内に導入される。

流体はチューブ内に上向きで即ちフィラメントの前進方
向と逆方向に導入するのが好ましく、これはチューブ壁
に設けたバッフルを有するリングノズルに流体を通過さ
せて有利に達成できる。

４０ないし３００℃の温度に加熱した流体を処理帯域に
導入するが、好ましくは流体は前進するフィラメントの
ガラス−ゴム転移点と融点との間の温度に加熱すべきで
ある。

流体をフィラメントの融点以上に加熱したときは、温度
はフィラメント切断が過度に起きる程高くてはいけなく
、かつフィラメント切断の原因となる前進フィラメント
が処理帯域のいかなる熱い部分とも接触しないように注
意すべきである。

フィラメントは処理帯域から１０００〜６０００ｍ ／
分の速度で取り出される。

この発明は下記よりなる重合体フィラメント状物の製造
装置を提供する： （ａ） 溶融状態で重合体を押出してフィラメントを
形成する手段、 （ｂ） 固化したとき緊張による実質的な延伸を導入
することなくフィラメントを緊張する手段、（Ｃ）フィ
ラメントのガラス−ゴム転移温度以上の温度に加熱した
流体でフィラメントを加熱する手段、 （ｄ） １０００ｍ ７分以上の速度で上記の手段（
Ｃ）からフィラメントを引き取る手段。

上記の手段（ａ）および（ｄ）それ自体は普通の手段で
新規なものではない。

実質上延伸を導入することなく固化フィラメントを緊張
する２個の調節可能なガイドを有する適当な手段が、処
理帯域へのフィラメント入口を一部断面の側面図である
添付図面に示されている。

この装置をこの発明で用いるとき、全フィラメント捲き
付き角度即ち２個のガイドの捲き付き角度の合計は３０
°ないし２７０°の範囲が好ましい。

図において、処理チューブ２の上部の取付物１は、それ
ぞれその一端に設けた円筒状、非廻転性セラミック製ガ
イドピン４を有する２個の調節可能のガイドホルダー３
を備えている。

それぞれのガイドホルダー３の位置は、単純なスロット
およびネジの組合せ５により取付物１の上で調節可能で
あって固化フィラメント６は必要に応じて図示のように
処理チューブ２に入る前にガイドと適当に接触して緊張
させられる。

上記のガイドの外に、狭いスリットを規定する円筒状、
非廻転ガイド７を必要に応じて設けて、前進するフィラ
メントから冷空気を駆出してフィラメントが処理帯域に
入る前にリボン状にする。

多数のフィラメントでは、この冷空気駆出およびフィラ
メントのリボン状化は処理帯域での熱伝達の助長および
フィラメント束の安定化に特に有効なことが判明した。

処理チューブ（詳細は図示していない）はフィラメント
の入口および出口で部分的に閉鎖して加熱流体雰囲気を
保持しさらに冷空気の流入を最小にする。

チューブの上端部に設けたバッフル付きリングノズルは
、前進するフイラメン１〜の方向と反対方向、上向きに
チューブ中に導入すべき流体の円形、均一流れを可能に
する。

下記の実施例はすべてこの発明を説明するためのみであ
り、処理チューブは上記のかつ図面に示したのと同様な
ものを用いた。

実施例 １ 英国特許第９３８０５６号に示したのと同様の急冷力。

式を用いてフィラメントの同化を行って溶融ポリエチレ
ンテレフタレー１〜 （固有粘度（Ｉ、Ｖ、）０、６７
５ｄｌ／ｇ、押出し温度２７６〜２８０℃）から５００
フイラメントのヤーンを溶融紡糸する場合、長さ約１ｍ
、直径約７ｃｍの処理チューブをフィラメント押出し手
段の下方２ｍ（フィラメント入口点）に設けた。

１５０〜３００℃の温度に加熱した空気を、約５０ｆｔ
３／分で上向きにフィラメント入口点から２０ｃｍに取
付けたバッフル付リングノズルからチューブに導入し、
フィラメントは３０００ｍ／分の速度で紡糸仕上げ後最
終的に捲き取った。

次の比較データーが得られた。

Ｄの場合には、チューブ内でフィラメントは約２．２５
倍に引き伸ばされた。

得られたフィラメント（３，３ｄ、 ｔｅｘ ）は延伸
ヤーンの代表的な性質を示し、Ａ、 ＢまたはＣの場合
に同様な条件下で溶融紡糸したフィラメントとは相違し
ていた。

実施例 ２ この実施例では、実施例１と同様な処理法および装置（
Ｄ）を用い、緊張ガイドへのフィラメント捲き付は角度
の差の影響をヤーン強度、伸びおよび収縮について調べ
た。

特に断らない限り、処理条件は実施例１と同じである。

この実施例はフィラメントの捲き付は角度の増加に応じ
て強度は増加し破断伸びは低下することを示している。

また大きな捲き付は角度では、捲き付は角度が増加した
ときの収縮の低下は小さい。

フィラメント数の増加即ちポリエステル押出し量の増加
で、一定の強度を得るための捲き付は角度は増大する。

実施例３，４および５で用いた処理および装置は、特記
しない限り実施例１および２と同じである。

実施例 ３ 処理チューブ入口での空気温度の影響をヤーン強度、伸
びおよび収縮について検討した。

この結果は、ヤーン強度、伸びおよび収縮は２００℃ま
では空気温度にすべて左右されることを示している。

強度は約４０℃から２００℃までは一定割合で増加して
からは増大しない。

伸びおよび収縮は４０℃から１２０℃までは増大するが
その後減少し約２００℃で一定化する。

実施例 ４ この実施例も実施例３と同様であるが、処理チューブ入
口での空気温度を２００〜２６０℃の範囲で、チューブ
の空気流量の差について検討した。

２００〜２６０℃の温度範囲では、温度および空気流量
の両者が増加したときヤーンの収縮の低下は僅かであっ
た。

ヤーン強度および伸びは殆んど変化しなかった。

実施例 ５ この実施例では、ヤーン強度、伸びおよび収縮のヤーン
捲き上げ速度による変化を調べた。

上記の結果は、ヤーンの強度、伸びおよび収縮は捲き取
り速度に左右されることを示している。

ヤーンの強度および収縮は捲き取り速度の増加で上昇す
るが、伸びは低下する。

実施例 ６ 実施例１〜５はポリエステルヤーンの挙動に関している
が、この実施例はポリヘキサメチレンアジパミドから誘
導したナイロンヤーン（常法で溶融紡糸および急冷した
）に対するこの発明の効果を調べた。

ヤーン緊張ガイドなし、即ち空気駆出、リボン化ガイド
のみの場合。

表に示した結果は、ヤーン緊張ガイド、特に高い空気温
度で用いたときのヤーン強度に対する有用性を示してい
る。

上記の結果は、ポリエチレンテレフタレートおよびポリ
ヘキサメチレンアジパミドから誘導したフィラメントの
処理に関しているが、この発明は他のポリエステルおよ
びポリアミド、さらには他の重合体例えばポリアクリロ
ニトリルおよびポリオレフィンからのフィラメントにも
同様に応用できる。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、この発明の処理装置の要部を処理帯域への
フィラメント入口を部分断面で示す側面図である。 １：取付物、２：処理チューブ、３ニガイドホルダー、
４ニガイドピン、５：ネジとスロットの組合せ、６：固
化フィラメント、７：ガイド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下記の各工程よりなるポリエチレンテレフタレート
   フィラメント状物の製造法： （ａ） 溶融状態のポリエチレンテレフタレートを押
   し出してフィラメントを形成する、 （ｂ） 溶融フイラメンＩ・を固化帯域を通して前進
   させる、 （Ｃ） 固化フィラメントを１個またはそれ以上の非
   回転性のフイラ／゛ント接触ガイドから成る緊張帯域を
   通して、その中で実質上延伸を加えることなく前進させ
   る、 （ｄ） フィラメントのガラス転移点以上の温度に加
   熱された流体がフィラメントの入る入口点に近い点にお
   いて導入さ！・１でいる処理帯域を通して固化フィラメ
   ントを前進させる、 （ｅ） フィラメントを１０００〜６０００ｍ／分の
   速度で処理帯域から取り出す。 ２ 前進する溶融フイラメン１〜を結晶融点以下の温度
   に冷却して固化する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 緊張帯域における張力がその帯域内にあるフイラメ
   ンＩ・に何らかの延伸を加えるには不充分である特許請
   求の範囲第１項記載の方法。 ４ フイラメン１へ入口点の下方で処理帯域の全長の２
   ５％以内の距離で処理帯域に流体を導入する特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 ５ 処理帯域に導入される流体がフイラメン１〜のガラ
   ス−ゴム転移温度と３００℃との間の温度に加熱した空
   気である特許請求の範囲第１項記載の方法。