JPS6234844B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特殊な構造の海島型複合繊維束の紡糸
装置に関する。

本発明の目的とするところは、繊維軸方向に物
理的、化学的性質の連続的な変化を間欠的に有す
る繊維束を得ることにある。

従来繊維、特に編織用人造繊維は、繊維軸方向
に均一な化学的、物理的性質を有するものが殆ん
どである。しかし、業界並びに需要者サイドの繊
維素材に対する要求はきわめて広汎多様であつ
て、これまでその物性、構造について極力均一性
が要請されてきた繊維に、不均一と変化、多様性
とその統一、優雅と機能性を求められるようにな
つた。

本発明の海島型複合繊維束は、このような要求
の一部を満たそうとするものであり、新しいタイ
プの海島型複合繊維束である。すなわち繊維軸方
向に化学的、物理的性質を変化せしめる区域を有
しており、例えばこの繊維を一定の色で染色し、
成形物とするときは、あたかもメランジ調の色調
を呈したり、独特の光択、または風合、感触を与
える製品とし、現代人の趣向を充分満足せしめる
効果をもたらす。

本発明の要旨は次に示すとおりである。

海部を形成する紡糸成分の導入口と、島部を形
成する紡糸成分の導入口とを有し、接合室と紡糸
ノズルとを組合せて構成される海島型複合繊維束
紡糸装置において、 イ 上記両導入口はそれぞれ複数の成分の流れを
形成する複数の孔を備えた分配板に接続するこ
と、 ロ 島部形成紡糸成分の分配板の導口が海部形成
紡糸成分の接合室の上部に設けること、 ハ 上記島部形成紡糸成分の分配板に設けられた
孔の入口側の面に接触して回転可能に開閉器を
設けること、 ニ 該開閉器は島部形成紡糸成分の分配板に設け
られた孔と対向する部位に該紡糸成分の流れを
断続できる開口面と閉面とを備えること、 ホ 島部形成紡糸成分の分配板にはノズルに対向
して島成分導孔が設けられており、ノズルに対
向する島成分導孔の数は少なくとも１個であ
り、かつ少なくとも１個のノズルに対向する島
成分導孔の数は他のノズルに対向する島成分導
孔の数と異なつているノズルを複数個有するこ
と、の結合よりなる海島型複合繊維束紡糸装
置。

本発明をさらに詳細に説明すると、第１図のイ
〜ニは、本発明の紡糸装置によつて得られる複合
繊維束のモデル図、（繊維軸方向にそつて半分に
分割した断面を示す。）で先細両端３を有する島
部領域１と、海部領域２を示す。

本発明で述べる海島型複合繊維束とは、先細両
端を有さない海成分領域４よりなる海の中に、海
とは異つた物理的、化学的性質を有し、先細両端
を有する成分領域からなる島が繊維軸方向に間欠
的に配列され、該島数の異なる海島型複合繊維が
２本以上集束して形づくられたものである。

次に先細両端とは、繊維軸方向に海島型複合繊
維を切断していつた時、いずれの島部も、島部の
占める面の中に、海部が存在しない状態でその面
積がじよじよに小さくなり、遂には無くなつてし
まう様な形状のことを示す。

先細両端３を有する島部は、第１図イに示すよ
うに、いずれも海に四方を囲まれ、繊維表面を形
成しなくてもよいし、第１図ロに示すように、海
に四方を囲まれた島と、繊維表面の一部を形成す
る島とが共存してもよいし、第１図ハに示すよう
に、いずれの島においても繊維表面の一部を形成
してもよい。

また第１図ニに示すように、島内在数の海島型
複合繊維では、海に四方を囲まれた島だけからな
り、島内在数の多い海島型複合繊維では、海に四
方を囲まれた島と、繊維表面を形成する島とが共
存している海島型複合繊維から構成されてもいず
れでもよく、海島型複合繊維束において、島内在
数の異なる海島型複合繊維が２本以上集合してお
れば、いずれでもよく上記の例に限定するもので
はない。

島部の繊維軸方向への配列は、第１図イ，ハに
示すように島部をまつたく含まない海だけの部分
４が、すべての構成単糸において重なり、海部だ
けからなる部分が繊維束に間欠的に配列してもよ
いし、第１図ロ，ニに示すように、交互に重複し
ながら存在し、海島複合繊維のどの部分の横断面
でも島が存在するように配列してもよい。

また島部の長さは、５mm〜200cmの範囲であれ
ば、本発明の効果が見出され、５mm未満では、島
同志がつながり間欠性の保持が困難であり、200
cmを超えるときはメランジ効果が十分でない。

先細両端を有する島は、島部が接着しない範囲
において隣接してもよく、また島部の断面形状は
円、楕円、多角形、いずれの形状をしていてもよ
い。また繊維軸方向において、島の繊度、形状が
いかなる形状をなしていても何ら本発明の効果を
損なうことはない。

第１図イ，ハに示す海部だけの領域長さは、１
mm〜200cmの範囲において、その用途、商品によ
つて選ぶことができる。１mm未満では製造が困難
であり、200cmを超える場合はメランジ調の発色
効果が得難くなる。

先細両端を有する島部数の異なる海島型複合繊
維を数本束ねるに際し、第１図イ，ハに示す海部
だけの領域を繊維軸方向に一致させることで、メ
ランジ調の発色効果をさらに鮮明にすることがで
きる。この場合、第１図イに示すように島数の少
ない海島型複合繊維の島部の長さが、島数の多い
海島型複合繊維の島部の長さよりも短かくてもよ
いし、同一の長さであつてもよく、たとえばハイ
パイル等に使用する場合は短かい方がよく、用
途、商品によつて調整してよい。

またクリンプをつけた後、短かく切断し、紡績
糸として用いてもメランジ調の発色効果を得るこ
とができる。

本発明に使用する海島型複合繊維束の成分は、
繊維形成能を有する有機高分子であれば全て適用
できる。アクリロニトリル系重合体に代表される
ビニール系重合体、ナイロン６、ナイロン66等の
ポリアミド系重合体、ポリエステル系重合体、ポ
リエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフイ
ン類、ポリエーテル類、ポリウレタン類、ポリス
チレン、ABS、ポリカーボネイトなどがあげら
れる。但しこれらに限定されるものではない。

先細両端を有する島部成分と、海部成分との組
合せは、前記合成有機高分子の中から製造しよう
とする海島型複合繊維束の用途、目的を考慮し、
島部の接合状態を勘案し、これら両成分高分子物
質の組合せを決める。換言すれば、得ようとする
海島型複合繊維の各成分の接合を強力にする必要
がある場合は、それに適した重合体を選ぶべきで
あり、逆に複合繊維の各成分の接合を弱くする方
がよい場合には、それに適した重合体を選定する
必要がある。

これら合成有機高分子の組合せは、化学的、物
理的性質を異にする必要があり、化学的組成、分
子配向、物理的強度、伸度、収縮性、溶剤に対す
る溶解性など異なればいずれでもよく、たとえ
ば、同一化学組成で重合度の異なる成分の組合せ
でももちろんかまわない。

たとえば湿式防糸で本発明の海島型複合繊維束
をつくる場合は、先細両端を有する島部成分とし
てカチオン可染アクリロニトリル系重合体、もう
一つの成分として酸性可染アクリロニトリル系重
合体の組合せや、先細両端を有する島部成分とし
てアクリロニトリル系重合体、もう一方の成分と
してポリアミド系重合体の組合せがあげられる。

乾式紡糸でつくる場合は、先細両端を有する島
部成分としてアクリロニトリル系重合体、もう一
つの成分としてモダアクリル系重合体の組合せが
あり、溶融紡糸でつくる場合は、先細両端を有す
る島部成分としてポリエステル系重合体、もう一
方の成分としてポリアミド系重合体の組合せが代
表的例である。

次に本発明の海島型複合繊維束の紡糸装置につ
いて詳細に説明する。

第２図は本発明の海島型複合繊維束を製造する
ための複合紡糸装置の主要部を例示する断面図で
ある。図において台座７の上部に島成分導入口５
及び海成分導入口６が設けられ、台座７の下に第
１分配板１０、次いで第２分配板１２、次いでノ
ズル板１５がホルダー１１によつて一体的に結合
されている。

上記島成分導入口５から導入された島成分紡糸
原液は、台座７の下部及び第１分配板１０の上部
にて構成した島成分分配溝８を経て第２分配板１
２に設けた島成分大導孔２５を通り複数の島成分
導孔１６を経て海成分紡糸原液とともにノズル１
７中を押し出され、複数の島が接合し、また島成
分室１９の下部に直接配設された島成分導孔１
６′を経て海成分紡糸原液とともにノズル１７中
を押し出されて１本の島が接合し、凝固媒体（湿
式法では通常水系凝固浴、乾式、溶融法では空
冷）を経て島数の異なる海島型複合繊維束とされ
る。

海成分紡糸原液は、海成分導入口６から導入さ
れ、台座７の下半分と、第１分配板１０の上半分
とで構成された海成分分配室９を経て第２分配板
１２に設けられた海成分導管１３に導かれ、スペ
ーサー１４（通常金属性リングが用いられる。）
を介して構成される接合室２０において、前記島
成分導孔１６、から押出されてくる島成分紡糸原
液をこの海成分紡糸原液の中に包むように両成分
紡糸原液は合流接合しつつノズル１７から凝固媒
体中に押出され、島数の異なる海島型複合繊維束
を得ることができる。

上記までの海島型複合紡糸及びその装置は、従
来既知の海島型複合紡糸技術と基本的には類似す
る。

本発明の海島型複合繊維束紡糸装置は次の点で
従来技術と顕著に相違し、特徴づけされる。

すなわち、前記島成分紡糸原液は、島成分室１
９から島成分大導孔２５を通り、複数の島成分導
孔１６から、同時に島成分室１９から直接１個又
は複数の島成分導孔１６′から接合室２０に流入
するが、その際開閉器２１によつてその流入を間
欠的に断続せしめることが本発明では必要不可欠
の要件である。この断続によつて島成分紡糸原液
の流れは海成分紡糸原液との接合時点で先細状端
部３を形成し、所望の海島型複合繊維束を形成す
る。

島成分紡糸原液の断続的供給は、本発明者等の
多数の実験結果より、少なくとも２成分接合の直
前において行なうのが最も適していることが確認
された。この断続的供給を島成分導入口５、或い
はその至近辺で行なつても、島部の間欠性が悪
く、前記先細両端を有する島部は得にくい。

島成分紡糸原液の断続的供給は、種々の手段で
実施できる。すなわち島成分導孔１６中を通過す
る島成分紡糸原液を間欠的に断続するためのスト
ツパー、邪魔板等を該導孔の途中に設けてもよ
い。

本発明においては、開閉器２１の回転によつて
島成分大導孔２５、島成分導孔１６の開閉を行な
い、島成分紡糸原液流の間欠的断続的供給を行な
わせるように構成してある。

その作用について説明する。開閉器２１は、円
板状をなし、台座７、第１分配板１０の中央を貫
通して島成分室１９に達する開閉器軸１８の下端
に取付けてある。開閉器２１の下面は島成分大導
孔２５、島成分導孔１６に接し、かつ同孔と対向
する位置に同孔２５，１６を開閉するための羽根
２２（第３図）、円形孔板（第４図１）、長方形孔
板（第４図２）、その他の変形孔板（第４図３，
４）等を設け、開閉器２１を回転せしめることに
よつて島成分紡糸原液の供給が断続される。

開閉器２１の回転は、同軸１８の他端に取付け
た駆動装置（図示なし）によつて行なう。海島型
複合紡糸装置を多数設備した場合には、各開閉器
の軸１８をフレキシブルシヤフト、ベルト、歯
車、チエイン等適宜の伝導手段を介して同一の駆
動源から駆動してもよいし、個々の駆動源から一
対一に駆動してもよい。

島成分導孔１６の上端は、おのおの独立して貫
通してもよいし、途中で集合しより大きな導孔を
形成して島成分室１９に開口してもよい。

島成分導孔１６の集合状態は、海部中での島部
の配置に応じて変えることができる。島部が繊維
表面を形成しないように島部を配列する場合は、
島成分導孔１６を、対向するノズル原液導管２３
の内側に位置するように配置すればよく、島部が
繊維表面の一部を形成する場合は、ノズル原液導
管２３の円周上またはその外側に位置するように
配置すればよい。海島型複合繊維、および海島型
複合繊維束において、繊維表面を形成する島部
と、繊維表面を形成しない島部とを混在させる場
合は、島成分導孔１６を、対向するノズル原液導
管２３の内側および円周上又は外側に位置するよ
うに配置することによつてつくることができる。

先細両端の形成は、開閉器２１の羽根２２、も
しくは原液通過孔２６と、島成分大導孔２５、島
成分導孔１６との重なりによつて開閉される開口
面積の変化に応じてなされる。

たとえば第３図の開閉器２１の羽根２２は、島
成分大導孔２５、島成分導孔１６を全開とし、島
成分紡糸原液は最大の通過量となつている。やが
て羽根２２が回転し、島成分大導孔２５、島成分
導口１６の入口と重なるにつれ、島成分紡糸原液
の通過量は減少し、完全に重なると遂に０とな
る。さらに羽根２２が回転し、島成分大導孔２
５、島成分導口１６の入口を徐々に開くにつれ、
島成分紡糸原液通過量は０から再び増大し、羽根
２２が島成分大導孔２５、島成分導孔１６を離れ
たとき全開となり、島成分紡糸原液の吐出が最大
となる。

各海島型複合繊維の島部の位置は、各島成分大
導孔２５、島成分導孔１６のサークルピツチ、又
は羽根２２、原液通過孔２６の形状、およびこれ
らの位置を変えることで任意に調整できる。

たとえば第４図４に図示される開閉器は、内側
と外側の原液通過孔が円周方向にずれているの
で、島部の位置がずれた海島型複合繊維束を得る
ことができる。かかる島成分紡糸原液の断続にお
いて、海成分紡糸原液は常時供給され、接合部２
０を通り、ノズル原液導管２３を流れているの
で、島成分紡糸原液は先細の両端を形成しつつ、
海成分紡糸原液中に内包または接合し、本発明で
ある海島型複合繊維束を形成する。

島成分導孔１６が途中から太口径の島成分大導
孔２５を形成する場合は、当島成分大導孔２５と
結合した島成分導孔１６は、同一の島成分紡糸原
液の流量変化を起こし、第１図イ，ハに示される
ような、海成分のみよりなる領域を有する海島型
複合繊維を形成し、個々の島成分導孔１６が貫通
している島成分導孔１６から得られる海島型複合
繊維と重なつて、海成分領域のみを有する海島型
複合繊維束とすることができる。

島部１の長さ、繊径、形状等は島成分導孔１
６、島成分大導孔２５、開閉器２１の羽根２２、
原液通過孔２６の形状によつて調整できるほか、
島成分補助溝２７（第４図３，４）の併用によつ
て一層多種多様の変化調整が可能である。つま
り、島成分補助溝２７の幅、長さを種々変化せし
めることによつて、島部の先細形状、長さ、繊径
が多様に変えられる。

具体的には、該補助溝２７の溝幅を広くすると
島部の繊径は太くなり、鈍角の先端を有する先細
先端部３となるが、狭くすると鋭角の長い先細先
端部３を形成することができる。

島成分大導孔２５に通ずる島成分導孔１６は、
個々の島成分大導孔２５において、すべて違つて
いてもよいし、同一でもよい。同一の場合は、第
２図に示されるように、島成分導孔１６が同時に
存在し、島数の異なる海島型複合繊維よりなる海
島型複合繊維束が得られる。

島部原液導孔１６の位置および集合数、島成分
大導孔２５との組合せは上記の例に限るものでは
なく、用途、商品性能に応じて変えてもい。

次に本発明の実施例を示す。

実施例 １ 重合触媒として過硫酸アンモニウムと酸性亜硫
酸ソーダの組合せを用い、硫酸でPH2.5に調整し
た水の中で、下記の単量体重量混合比で、55℃、
５時間重合を行ない重合体を得た。

：アクリロニトリル（以下AN）＝100 ：AN／メチルアクリレート／メタリルスルホ
ン酸ナトリウム＝90／９／１ ：AN／アクリルアミド／ジメチルアミノエチ
ルメタクリレート＝80／10／10 各重合体は十分乾燥し、０℃、69％の硝酸水溶
液100c.c.当り、25ｇの割合で溶解し、紡糸原液と
した。

重合体１の紡糸原液を第２図の紡糸装置の島成
分導入口５に、重合体の紡糸原液を海成分導入
口６に導入し、第３図の羽根式開閉器２１を用
い、各々５個の島成分導孔１６を有する島成分大
導孔８個と、島成分導孔１６、８個を有する第２
分配板１２を用いた。

島成分大導孔２５は直径５mmで、深さは３mmと
して、直径0.4mmの島成分導孔１６を５個含んで
いる。島成分導孔１６は直径0.6mmである。

第２図のノズル１７の口径は0.12mmφ、島成分
大導孔２５に対向するノズル原液導管２３の直径
は４mm、深さは4.5mmであり、島成分導管１６に
対向するノズル原液導管２３は直径0.4mm、深さ
4.5mmである。

開閉器２１の羽根２２は８枚で、羽根２２の幅
は、島成分大導孔２５の位置で10mm、島成分導孔
１６の位置で５mmの幅になつている。

これを30回／分の速度で回転させ、海成分紡糸
原液を1.6c.c.／分、島成分紡糸原液を3.2c.c.／分の
割合で当紡糸装置に供給した。

紡糸原液は―２℃、35％の硝酸水溶液中で凝固
し、十分水洗の後沸騰水中で６倍に延伸し、しか
る後乾燥、熱弛緩処理した。

かくして得られた海島型複合繊維束を、セブロ
ングリーンＢ（E.I.デユポン社製染料の登録商
標）の10％owfで、100℃、60分ボイル染色を行
なつた。

得られた海島型複合繊維束は、約８cmの周期を
もつて濃緑色―淡緑色―白色部―淡緑色部の繰り
返し色濃度変化を示した。

実施例 ２ 実施例１で得た重合体、を０℃、69％の硝
硝酸水溶液100c.c.当り、25ｇの割合で溶解し、紡
糸原液とした。

実施例１で使用した紡糸装置の羽根付き開閉器
２１の代りに第４図１の開閉器を使用し、実施例
１と同様に、重合体の紡糸原液を島成分導入口
５に、重合体に紡糸原液を、海成分導入口６に
導入し紡糸した。

ここで使用した第４図１の開閉器の原液通過孔
２６は、島成分大導孔２５に対向する直径５mmの
円孔８個、および島成分導孔１６に対向する直径
２mmの円孔８個があげられている。

開閉器２１は40回／分の速度で回転させ、海成
分紡糸原液を1.2c.c.／分、島成分紡糸原液を3.6
c.c.／分の割合で供給した。

紡出原液は―２℃、35％の硝酸水溶液中で凝固
し、十分水洗の後、沸騰水中で６倍に延伸し、し
かる後乾燥、熱弛緩処理した。

かくして得られたマルチフイラメントをセブロ
ングリーンＢの10％owfで100℃、60分ボイル染
色後、十分水洗し、しかる後、酸性染料C.I.Acid
Red 114、1.0％owfにて常圧で100℃、40分間ボ
イル染色を行なつた。

染色後のマルチフイラメントは、繊維軸方向に
対し、緑色―黒色―赤色―緑色と繊維軸方向に周
期的な色調変化を有し、当繊維より編立てた編地
はメランジ調であつた。

実施例 ３ オルソクロルフエノール中35℃で測定した極限
粘度0.65のポリエチレンテレフタレートを14ｇ／
分、メタクレゾール中35℃で測定した極限粘度
1.20のナイロン６を４ｇ／分の割合で、280℃に
加熱した実施例２使用の紡糸装置を用い、吐出温
度270℃で溶融紡糸し、８デニールの未延糸を得
た。しかる後80℃に保持された加熱ロールで２倍
に延伸し、オイルを付着させた。

かくして得られた繊維は、C.I.Acid Red
114、1.0％owfで常圧にて100℃、60分ボイル染色
を行なつた。

得られた海島型複合繊維は、白―淡赤色―濃赤
色―淡赤色―が繰り返し発色するメランジ調の発
色を呈した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明海島型複合繊維束の例を示す軸
方向断面図、第２図は本発明海島型複合繊維束紡
糸装置の例を示す縦断面図、第３図は第２図のＡ
―Ａ線断面図、第４図は開閉器の例を示す上面図
である。 図中の符号は次の通りである。１：先細両端を
有する島成分領域、２：海成分領域、３：先細端
部、４：海成分よりなる領域、５：島成分導入
口、６：海成分導入口、７：台座、８：島成分分
配溝、９：海成分分配溝、１０：第１分配板、１
１：ホルダー、１２：第２分配板、１３：海成分
導管、１４：スペーサー、１５：ノズル板、１
６：島成分導孔、１７：ノズル、１８：開閉器
軸、１９：島成分室、２０：接合室、２１：開閉
器、２２：羽根、２３：ノズル原液導管、２４：
回転器軸受け、２５：島成分大導孔、２６：原液
通過孔、２７：島成分補助溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 海部を形成する紡糸成分の導入口と、島部を
   形成する紡糸成分の導入口とを有し、接合室と紡
   糸ノズルとを組合せて構成される海島型複合繊維
   束の紡糸装置において、 イ 上記両導入口はそれぞれ複数の成分の流れを
   形成する複数の孔を備えた分配板に接続するこ
   と、 ロ 島部形成紡糸成分の分配板の導口が海部形成
   紡糸成分の接合室の上部に設けること、 ハ 上記島部形成紡糸成分の分配板に設けられた
   孔の入口側の面に接触して回転可能に開閉器を
   設けること、 ニ 該開閉器は島部形成紡糸成分の分配板に設け
   られた孔と対向する部位に該紡糸成分の流れを
   断続できる開口面と閉面とを備えること、 ホ 島部形成紡糸成分の分配板にはノズルに対向
   して島成分導孔が設けられており、ノズルに対
   向する島成分導孔の数は少なくとも１個であ
   り、かつ少なくとも１個のノズルに対向する島
   成分導孔の数は他のノズルに対向する島成分導
   孔の数と異なつているノズルを複数個有するこ
   と、の結合よりなる海島型複合繊維束紡糸装
   置。 ２ 開閉器の回転を、紡糸装置架台に設置した１
   本の回転軸より、ギヤー、チエーン、フレキシブ
   ルシヤフトなどを使い回転させる、特許請求の範
   囲第１項に記載する複数の海島型複合繊維束紡糸
   装置に同一の回転速度を与える紡糸装置。 ３ 開閉器の回転を該紡糸装置に直結した定速モ
   ーターで回転させる特許請求の範囲第１項に記載
   する紡糸装置。