JP3968504B2 - Method for producing flat monofilament - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は直径の均一性が優れた扁平モノフィラメントの製造方法に関するものである。さらに詳しくは、扁平断面モノフィラメントでありながらも、その繊維軸方向に垂直な断面の断面積および直径の均一性に極めて優れ、工業用織物、特に製紙用の工業用織物原糸として好適に利用し得る扁平モノフィラメントを効率的に製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
合成樹脂モノフィラメントは、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイドおよびフッ素系樹脂などの様々な素材を用いて従来から製造されており、またその用途も、釣糸、筆毛、各種ブラシ、さらには抄紙用ドライヤーキャンバス、抄紙用ワイヤー、フィルターなどに代表される各種工業用織物用原糸などとして、多くの産業用資材用途に好適に用いられている。
【０００３】
さらに、合成樹脂モノフィラメントは、適用される産業用資材用途の目的に応じて、その繊維軸方向に垂直な断面の形状が、最も一般的な丸形断面形状をはじめとして、多様な断面形状のものが利用されるようなってきている。
【０００４】
特に、工業用織物用途に利用される合成樹脂モノフィラメントにおいては、その織構造の多様化や織物の要求特性を満足させるために、単なる丸断面モノフィラメントのみならず、楕円形、正多角形、さらには長方形に代表されるような、いわゆる扁平断面および不定型な形状を含む多角形などのモノフィラメントが多く利用されるようになってきた。
【０００５】
加えて、近年では、合成樹脂モノフィラメントを工業用織物用途などに利用する場合は、その加工工程において、モノフィラメントに対する直径、強伸度特性、熱収縮特性に代表される品質の均一性が求められており、その中でも直径の均一性については、直径の異常がそのまま工業用織物の欠点として顕在化してしまうため、その均一性が強く求められるようになってきており、このような背景から、合成樹脂モノフィラメントの製造工程における品質の管理強化に対するユーザーからの要求も年々厳しくなってきているのが現状である。
【０００６】
一方、合成樹脂モノフィラメントの製造に関しては、その製造コストダウンや生産効率化の観点から、同一の品質設計のモノフィラメントを数日から数十日という長い期間に渡り生産する努力が日々図られてきているが、こうした長時間の生産を行った場合には、使用する紡糸口金に設けられている口金孔の汚れなどに起因して、目標とする平均的な合成樹脂モノフィラメントの直径に対し、モノフィラメントの直径を繊維軸方向に見たときに、数ｃｍから数十ｃｍ程度の極短い部分で直径が大きく変動し、平均直径に対し数十パーセント近く太くまたは細くなる部位、いわゆる直径異常部が発生することが問題視されてきている。
【０００７】
そして、この直径異常部は、製造する合成樹脂モノフィラメントの断面形状が丸断面のものに比較して、扁平断面および不定型な形状を含む多角形などの異形断面モノフィラメントになるほど発生しやすくなる傾向が強いのが一般的である。
【０００８】
こうした中、直径が均一なモノフィラメントに関する技術や扁平モノフィラメントについても、その用途や改良に関する技術に関して多くの提案がなされてきている。
【０００９】
例えば、直径のバラツキを改善したモノフィラメントの技術に関しては、特開平１１−９３０１５号公報に、特定の算式を満足する短繊維繊度が３０デニール以上の糸斑のないモノフィラメントおよびその製造方法に関する技術が開示されている。
【００１０】
一方、扁平モノフィラメントに関する技術としては、特開平８−１４０５３７号公報に、長辺／短辺の径比が１．２〜２．５である断面が偏平な釣り糸が、特開平４−２２２２１７号公報に、長方形や楕円形の扁平なポリフェニレンサルファイド繊維が、それぞれ開示されている。
【００１１】
また、工業用織物に関しては、特開平８−２４６３７８号公報に、扁平モノフィラメントを用いた抄紙用ドライヤーキャンバスが、特開平１０−３１７２９５号公報に、織物の経糸に断面形状が楕円形のモノフィラメントを用い、屈曲疲労特性を改善した抄紙ドライヤーキャンバスが、それぞれ開示されている。
【００１２】
そして、これら以外にも、ブラシ用途、人工芝用途などに関しても、多くの扁平モノフィラメントに関する技術が提案されてきている。
【００１３】
しかしながら、上述した扁平モノフィラメントに関する公知技術においては、ある特定の用途に扁平モノフィラメントが好適に利用できるとしか記載されておらず、一方、モノフィラメントの直径や繊度斑を改善する公知技術についても、最も一般的な丸断面形状のモノフィラメントの糸斑改善に関する検討しか行われておらず、扁平断面モノフィラメントであって、さらにその短径や長径の直径斑、つまり断面形状の斑が少ない扁平モノフィラメントを得る技術に関しては、詳細な検討が行われていないのが実情であった。
【００１４】
上記のような状況から、直径斑が極めて少ない扁平断面モノフィラメント、より具体的には、モノフィラメントの繊維軸方向に垂直な断面の形状が極めて均一で安定しており、この断面形状、すなわち断面積の変化が原因で生じる直径異常部を含まず、各種産業用資材用途に好適に利用できる扁平モノフィラメントを得る技術の実現がしきりに望まれていたのである。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような状況を鑑み、本発明は、従来技術の問題点を解決すべく検討した結果達成されたものであり、従来の扁平モノフィラメントに比較して、直径が極めて均一で、その繊維軸方向に垂直な断面の断面積の変化が少ない、産業用資材用途や各種工業用織物用途に好適に利用し得る扁平モノフィラメント、および製造工程における扁平モノフィラメントの糸のねじれを解消することによって、従来技術では利用し得なかった各種直径監視装置の有効活用を可能にし、直径異常部を含まない扁平モノフィラメントを効率的に製造する方法の提供を主たる目的とするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記直径異常部を含まない扁平モノフィラメントの製造方法は、合成樹脂を溶融紡糸延伸し、引き取ることにより扁平モノフィラメントを製造する工程中に、紡糸引き取り方向に沿って手前側から、溝付きフリーガイドローラーＡ、表面平滑フリーローラーＸ、溝付きフリーガイドローラーＢからなる少なくとも３つのローラーを有すると共に、前記溝付きフリーガイドローラーＡと表面平滑フリーローラーＸの間に直径変動検知機Ｓを設置してなり、かつ紡糸引き取りされる扁平モノフィラメント走行糸に対し、前記溝付きフリーガイドローラーＡを下側に、また扁平モノフィラメント走行糸を中心として前記表面平滑フリーローラーＸおよび前記溝付きフリーガイドローラーＢを上下対角に配置した直径異常糸検知装置を設け、この直径異常糸検知装置により扁平モノフィラメントの直径変動を監視しつつ紡糸引き取りし、前記直径異常糸検知装置が直径変動糸を検知した場合には、この直径変動糸を前記工程から排除することを特徴とする。
ここで、本発明の扁平モノフィラメントの製造方法においては、
前記直径異常糸検知装置が、前記直径変動検知機Ｓに対し、その紡糸引き取り方向に沿って手前側に、さらに表面平滑フリーローラーＹを有すること、
前記直径異常糸検知装置が、前記溝付きフリーガイドローラーＢの紡糸引き取り方向に沿って後ろ側に、さらに表面平滑フリーローラーＺを有し、この表面平滑フリーローラーＺを紡糸引き取りされる扁平モノフィラメント走行糸の下側に設置したこと、
前記直径異常糸検知装置の表面平滑フリーローラーＺが、その表面材質にゴム系の素材を用いたものであること、
前記直径変動検知機Ｓが、扁平モノフィラメント走行糸と非接触型の検知機であり、特に静電容量型検知機または光学型検知機であること、および
前記直径異常糸検知装置を、扁平モノフィラメント走行糸の引き取り倍率が１．０倍以上である紡糸引き取り工程に設けたこと
が、いずれも好ましい条件であり、これらの条件を適用することにより、さらに望ましい効果の発現を期待することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【００２２】
本発明で言う扁平モノフィラメントは、この扁平モノフィラメントの直径異常部の断面積が、平均断面積の１．４倍以下、好ましくは１．３倍以下、特に好ましくは１．２倍以下である場合に、好ましい効果を発現する。
【００２３】
なお、本発明でいう上記扁平モノフィラメントの断面積とは、繊維軸方向に垂直な断面の面積を意味するものである。
【００２４】
また、本発明で言う扁平モノフィラメントは、上記直径異常部の短径および／または長径が、平均短径および／または平均長径の１．２倍以下、好ましくは１．１５倍以下、特に好ましくは１．１倍以下である場合に、より好ましい効果を発現し各種産業用資材用途に極めて好適に利用することができる。
【００２５】
すなわち、上記の特徴を満たす扁平モノフィラメントは、その繊維軸方向の直径や断面形状が極めて安定して均一であり、こうした特徴から、繊維軸方向の強伸度特性や乾熱収縮特性も、自ずから均一な傾向を示すものとなる。そして、この扁平モノフィラメントは、これを例えば水産資材用途に用いた場合には、直径が均一であるため仕掛け作りにおける糸通し性などの作業性が軽減でき、さらに、直径の均一性により実現される安定した強伸度特性から、漁獲時の糸切れによるトラブルが極端に解消されるなどの非常に好ましい結果をもたらす。
【００２６】
また、上記扁平モノフィラメントを各種工業用織物用途に適用する場合においては、直径や断面形状が極めて均一であることから、織物の表面状態、いわゆる織り面が非常に美しく仕上がり、織物の表裏における優れた平滑性を実現することが可能となる。さらに、その織物を製造する工程においても、扁平モノフィラメントが直径異常部を含まないことから、工程通過性が極めて良好となり、細糸が原因となる織機上での糸切れ、逆に太糸が原因となる目ズレによる織り面不良やスラブの発生を減少せしめ、ひいては織物の検反作業の効率化にも繋がるなどの優れた効果を発揮することになる。
【００２７】
なお、本発明では、扁平モノフィラメントの断面積あるいは直径がこれら特性の平均値に対しプラス方向に増加した場合の太糸のみを問題視しているが、当然のことながら、こうした特性がマイナス方向に減少した場合の細糸でも問題が生じることは言うまでもない。しかるに、本発明においては、断面積や直径がマイナス方向に減じた細糸について異常としていないのは、次のような理由からである。
【００２８】
すなわち、原料である合成樹脂ポリマを溶融紡糸延伸し、引き取ることによって扁平モノフィラメントを製造する場合には、原料である合成樹脂ポリマを紡糸機などで溶融混練し、紡糸機の先端に設けられた紡糸口金ノズルから押し出すが、この場合に、押し出す溶融ポリマの押し出し量を一定・均一にする目的で、通常はギヤポンプなどの計量器を介して押し出しを行う。このとき、ギヤポンプなどの計量器の押し出し量を変更しない限り、押し出されるポリマの重量は一定である。
【００２９】
しかし、本発明で問題としている太糸直径異常部は、この計量器の押し出し量を変更したことによって発生するものではなく、上述したような、長期間の生産を行うことにより、紡糸口金ノズルに設けられた口金孔の汚れなどに起因して発生するものである。つまり、紡糸機の押し出し量の変化に伴う直径異常ではないため、扁平モノフィラメントの断面積や直径がプラス方向に異常変動し、太糸となった場合には、この太糸直径異常部の繊維軸方向の前後近傍には、そのマテリアルバランスが保たれているため、逆にその増加した分のポリマ体積量を減じてできる細糸部が生じることになる。しかるに、本発明では、太糸部のみを排除することにより、同時に細糸部の排除も可能にしているため、実際の産業用資材用途における使用では問題が発生しないのである。
【００３０】
本発明で言う扁平モノフィラメントとは、モノフィラメントの繊維軸方向に垂直な断面の形状（以下、断面形状または断面と言うこともある）が、楕円形、長方形、正方形などの形状のものを意味するが、これら、数学的に定義される正確な楕円形、長方形もしくは正方形以外にも、概ね楕円形、正方形もしくは長方形に類似した形状も含み、長方形や正方形の角を丸くしたような、陸上競技で言うトラック状などの形状をも含むものである。
【００３１】
さらに、本発明でいう扁平とは、上記の概ね長方形や正方形、概ね楕円形など以外にも、例えば半月形、三角形、台形、ひし形、平行四辺形、五角形以上の多角形などの異形断面形状をも包含しており、その定義としては、これら各形状の断面にメガネ型（繭型）、星形、多葉形、コの字形のような凹部を含まない形状のものを意味する。
【００３２】
このような断面形状の具体例については、図１（ａ）〜（ｆ）に示したとおりである。
【００３３】
また、断面形状が楕円形の場合は、楕円形の中心で直角に交わる長径の長さ（ＬＤ）と短径の長さ（ＳＤ）とが、また正方形および長方形の場合は、長方形の長径（長辺）の長さ（ＬＤ）と短径（短辺）の長さ（ＳＤ）とが、それぞれ式：１．０≦ＬＤ／ＳＤ≦１０の関係を満たすことが望ましい。
【００３４】
ここで、本発明で言う扁平モノフィラメントは、上記の特徴と合わせ、その短辺の平均短径が０．０５ｍｍ以上、さらには０．０８ｍｍ以上、より好ましくは０．１ｍｍ以上である場合に、一層優れた効果の発現が期待できる。
【００３５】
すなわち、上記平均短径未満の短径を有する扁平モノフィラメントでは、各産業用資材用途においてモノフィラメントとして単独で使用するにはあまりにも細すぎ、必要とされる強度が十分に確保できないばかりか、特に工業用織物原糸に使用する際は、モノフィラメントの曲げ硬さまでもが不足するため、こうした好ましくない特性が、工業用織物に求められる適度な曲げ剛性にまで悪影響を及ぼす結果となってしまう。
【００３６】
そして、扁平モノフィラメントを構成する素材としては、従来公知の溶融紡糸が可能な熱可塑性樹脂を用いることができるが、その具体例としては、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイドおよびフッ素系樹脂などが挙げられる。
【００３７】
また、扁平モノフィラメントを構成する熱可塑性樹脂中には、溶融紡糸工程の途中や原料チップ中に、その目的とする特性を阻害しない範囲で、酸化チタン、酸化ケイ素、チッ化ケイ素、クレー、タルク、カオリン、ジルコニウム酸などの各種無機粒子や架橋高分子粒子、従来公知の抗酸化剤、金属イオン剤、着色防止剤、着色剤、耐光（候）剤、包接化合物、帯電防止剤、ワックス類、シリコーンオイル、各種界面活性剤、各種強化繊維類などが添加されていてもよい。
【００３８】
さらに、扁平モノフィラメントには、上述の溶融紡糸が可能な熱可塑性樹脂同士の２種類以上のブレンドポリマーを用いてもよく、また、モノフィラメントに特定の機能を付加させる目的で、これら以外の樹脂、例えばポリエステルアミド、エポキシ樹脂、シリコーン系樹脂、ポリカーボネート、ウレタン系樹脂、ポリアリレート系樹脂、スチレン系樹脂、オレフィン系樹脂およびメタクリレート系樹脂などを必要に応じて含有することができる。
【００３９】
また、扁平モノフィラメントにおいては、これら熱可塑性樹脂の中でも、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートおよびポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂が好ましく利用でき、その中でも、ポリエチレンテレフタレートを使用した場合に、本発明の扁平モノフィラメントの効果を最も良好に発現させることができる。
【００４０】
すなわち、扁平モノフィラメントを、抄紙用ドライヤーキャンバスや抄紙用ワイヤーなどに代表される製紙用織物用の原糸とする場合には、ポリエステル樹脂製扁平モノフィラメントの有する剛直性、賦形性、耐摩耗特性および耐乾熱性などの各種特性が極めて効果的に発揮されるばかりか、賦形性に富み、適度な剛直性を有することから、製紙用織物の仕上がりが良好となり、また直接紙と接触する織物の表面状態を極めて平滑にできるなどの非常に好ましい結果に繋がるのである。
【００４１】
そして、扁平モノフィラメントに対し、さらに好ましい効果の発現を期待するためには、上記ポリエチレンテレフタレートに代表されるポリエステル樹脂中に、耐加水分解性を向上させる目的で、ポリエステルの末端カルボキシル基封鎖剤としてしカルボジイミド化合物を添加することが特に望ましく、この場合には、抄紙用ドライヤーキャンバス用途の扁平モノフィラメントとして極めて良好に利用できるものとなる。
【００４２】
次に、本発明の扁平モノフィラメントの製造方法について、図面にしたがって説明する。
【００４３】
図２は本発明の扁平モノフィラメントの製造方法に使用する直径異常糸検知装置の第１実施例を示す説明図、図３は同じく第２実施例を示す説明図、図４は同じく第３実施例を示す説明図、図５は同じく第４実施例を示す説明図である。
【００４４】
モノフィラメントの製造方法としては溶融紡糸方法が最も一般的であり、通常は、エクストルダーなどの紡糸機を用い、各種原料チップをその融点より２０℃〜１００℃以上高い温度で溶融し、溶融したポリマを紡糸機先端に設置された紡糸口金から押し出し、その後押し出した溶融ポリマを、水、グリセリン、ポリエチレングリコール、アルコールやシリコーンワックスなどの冷却液体中、または、空気や窒素ガスなど各種不活性ガスなどの気体が存在する冷却媒体中で冷却し固化させる。
【００４５】
そして、冷却固化して得られた未延伸糸を、一旦ロールに巻き取った後に延伸するか、またはロールに巻き取ることなく連続して延伸することにより配向させる。なお、未延伸糸の延伸に際しては、必要に応じ１段から多段の乾熱や湿熱の延伸工程で延伸が行われ、その延伸倍率としては、各種ポリマによっても異なるものであるが、通常は１．５〜１０倍程度、強伸度特性のバランスの観点からは３〜７倍程度の範囲が採用されることが多い。そして、延伸工程を通過した後のモノフィラメントは、その強伸度バランスや収縮特性を考慮し、引き続いて熱セットを行うことが好ましく、そのセット倍率としては０．７〜１．０倍程度の範囲で行うのが望ましい。
【００４６】
また、本発明の扁平モノフィラメントの製造に際しては、上記紡糸機での溶融工程後、その紡糸機先端に設置された紡糸口金の形状を適宜変更することによって、所望の形状を有する扁平モノフィラメントが得られるものであり、特に特殊な製造方法を必要とするものではなく、上記の従来公知の溶融紡糸による製造方法が好ましく採用される。
【００４７】
しかるに、本発明の扁平モノフィラメントの製造方法においては、扁平モノフィラメントを製造する工程中に、特定の直径異常糸検知装置を配備した紡糸設備を用い、扁平モノフィラメントの直径変動を監視しつつ紡糸引き取りすることが重要な要件である。
【００４８】
すなわち、図２は、上記直径異常糸検知装置の第１実施例を示し、この実施例では、紡糸引き取り方向に沿って手前側から、溝付きフリーガイドローラーＡ（以降、溝付きローラーＡと言うこともある）、表面平滑フリーローラーＸ（以降、平滑ローラーＸと言うこともある）、溝付きフリーガイドローラーＢ（以降、溝付きローラーＢと言うこともある）の順に３つのローラーを有し、さらに溝付きローラーＡと平滑ローラーＸとの間に直径変動検知機Ｓを設置することにより構成されている。そして、これら各ローラーを、紡糸引き取りされる扁平モノフィラメント走行糸ｄに対し、溝付きローラーＡを走行糸の下側、さらに平滑ローラーＸおよび溝付きローラーＢを走行糸ｄを中心に上下対角に挟み込むように配置して構成されており、これら３つのローラーＡ、Ｘ、Ｂおよび直径変動検知機Ｓを具備した直径異常糸検知装置を配備した紡糸設備を用い、扁平モノフィラメントの直径変動を監視しつつ紡糸引取するようになっている。
【００４９】
ここで、上記直径異常糸検知装置における第１の特徴は、溝付きローラーＡが走行糸ｄに対し下側に配置されていることである。
【００５０】
すなわち、扁平モノフィラメントは、通常、数本から数十本の糸条数で紡糸され、走行するモノフィラメント糸条は、引き取りローラーを介して地平に対し水平方向に紡糸引き取りされることが一般的である。ここで、本発明の溝付きローラーＡは、地平に対し水平方向に走行する各糸条の糸道を規制することを目的として設置する。このため、糸道を固定する際、各走行糸条を１本づつ分繊し溝付きローラーＡに固定するが、この作業を行う時、確実に各走行糸条を固定するには、走行糸の上側から固定するよりも、下側から固定する方が簡便で、作業性にも優れるからである。
【００５１】
そして、上記直径異常糸検知装置における第２の特徴は、平滑ローラーＸと溝付きローラーＢとが、紡糸引き取りされる扁平モノフィラメント走行糸を中心として、それぞれが上下対角に走行糸ｄを挟み込むような状態で配置することにある。しかしこの場合には、平滑ローラーＸと溝付きローラーＢの上下の配置関係は、紡糸引き取り方向から見て「上−下」および「下−上」の配置が考えられるが、本発明では、この配置がいずれの場合でもその効果は十分に発揮される。
【００５２】
これは、扁平モノフィラメントを紡糸する際には、上記溝付きローラーＡは、扁平モノフィラメントの紡糸引き取り方向に対し水平方向、すなわち、引き取りローラー上などにおける糸の横方向の動きを規制することに効果を発揮するのに対し、平滑ローラーＸと溝付きローラーＢを走行糸を中心に上下対角に配置する理由は、糸を上下から挟みこむことによって、扁平糸の旋回を防止し、糸のねじれを抑えることを目的として配置しているためである。
【００５３】
なお、ここで平滑ローラーＸを溝付きローラーとした場合には、走行糸ｄの旋回によるねじれ防止効果が全く発揮されず、走行糸ｄにねじれが生じてしまうため好ましくない。また、溝付きローラーＢを平滑ローラーとした場合には、平滑ローラーＸと平滑ローラー間における走向糸の旋回によるねじれはある程度抑制されるものの、走行糸ｄが紡糸引き取り方向に対し横方向にずれてしまうという問題が生じることから、結果として直径変動検知機Ｓの誤報を招くことになってしまうため好ましくない。
【００５４】
さらに、上記直径異常糸検知装置における第３の特徴は、直径変動検知機Ｓを溝付きローラーＡと平滑ローラーＸの間へ設置することにある。
【００５５】
すなわち、直径変動検知機Ｓを平滑ローラーＸの後方に設置した場合には、上述の平滑ローラーＸと溝付きローラーＢによる走行糸ｄの旋回防止効果は働くものの、走行糸ｄが水平面に対し傾きを持った状態で直径変動検知機Ｓを通過するためか、直径異常の誤報を発生させてしまうという望ましくない結果を招いてしまうからである。
【００５６】
そして、本発明では、上記の構成からなる直径監視装置を扁平モノフィラメントの製造工程の適所に設置し、製造する扁平モノフィラメントの直径を監視しつつ製造することにより、直径異常部を含まない扁平モノフィラメントを効率よく製造することができるのである。
【００５７】
上記の製造方法で特に優れる点は、上述した本発明による各ローラーの配置を行うことにより、扁平モノフィラメントの糸道の規制を十分に確保しつつ、さらには扁平モノフィラメントの製造時における走行糸の旋回によるねじれを抑制することを可能にし、その結果、従来の技術ではその利用が躊躇され、扁平モノフィラメントの製造への適用が困難とされていた直径変動検知機の有効活用を可能にした点にあり、扁平モノフィラメントの直径異常糸の製品中への混入を防止する上においては、極めて優れた製造方法ということができる。
【００５８】
なおここで、本発明の製造方法により、丸断面のモノフィラメントを製造することも十分に可能であり、この場合も本発明の扁平モノフィラメントと同様、繊維軸方向に見た場合の直径や断面積が極めて均一で良好な丸断面モノフィラメントを得ることが可能になる。
【００５９】
本発明では、溝付きガイドローラーや表面平滑ローラーを効果的に利用することが大きな特徴であるが、ここで本発明の製造方法で用いられる溝付きローラーおよび平滑ローラーについて説明する。
【００６０】
本発明の溝付きローラーや平滑ローラーを構成する材質としては、特に制限はなく、従来公知の溝付きローラーや平滑ローラーに利用され得る素材を用いることができ、例えばアルミや鉄、またステンレスなどの金属合金材料、また、その他の素材としては、チタン、セラミック、サファイヤ、アルミナ、さらにはプラスチックなどの樹脂製のものも利用することができ、ガイドやローラーに加工が可能な素材であれば特に制限はない。
【００６１】
しかし、これら材質の中でも、糸に対するキズの発生防止、ローラーとしての耐久性や経済性などの観点からは、特にアルミ、ステンレス、チタン、セラミックおよびアルミナなどの素材が好ましく利用できる。
【００６２】
また、本発明の製造方法では、溝付きローラーが重要な役割を果たすが、この溝付きローラーに設けられる溝の形状としてはＶ溝、Ｕ溝、平溝（凹型）などが挙げられ、その形状に特に制限はないが、糸道の安定や糸への擦過キズの発生を防止する点からは、特にＶ溝ガイドローラーが好ましく、所望とする効果の発現が期待できる。
【００６３】
次に、図３に示した第２実施例は、平滑ローラーＸと溝付きローラーＢの上下の配置関係を、紡糸引き取り方向から見て、上記したように「下−上」に逆転させた点が、上記第１実施例と相違しているが、この場合にも上記第１実施例と同様な効果が得られることについては上述したとおりである。
【００６４】
また、図４に示した第３実施例は、直径変動検知機Ｓに対し、その紡糸方向から見て手前側にも表面平滑フリーローラーＹ（以降、平滑ローラーＹと言うこともある）を設置した点が、上記第１実施例と相違している。この第３実施例の場合には、扁平モノフィラメントをより一層効果的に製造することができる。すなわち、ここでは平滑ローラーＸ−Ｙ間に直径変動検知機Ｓが設置される状態となり、この場合は特に扁平モノフィラメントの紡糸時における走行糸の旋回を抑制する効果が顕著になることから、極めて好ましい効果の発現が期待できるのである。
【００６５】
そして、平滑ローラーＹの走向糸ｄに対する配置については、特に制限はなく、走向糸ｄに対し上側、下側のいずれに配置した場合でも、その効果に大きな差はないが、直径変動検知機Ｓを走行する扁平モノフィラメントの検知機上における水平を保つ観点からは、平滑ローラーＸと同じ側に配置することが、装置の設計やメンテナンスの点からは好ましいといえる。
【００６６】
さらに、図５に示した第４実施例は、溝付きローラーＢの紡糸方向から見て後ろ側に、表面平滑フリーローラーＺ（以降、平滑ローラーＺと言うこともある）を紡糸引き取りされる走行糸の下側に設置した点が、上記第３実施例と相違している。この第４実施例の場合には、この平滑ローラーＺの表面材質にゴム系の素材を用いる場合に、より一層優れた効果の発現が期待できる。
【００６７】
この第４実施例において、平滑ローラーＺは、紡糸引き取り後の扁平モノフィラメントのねじれの除去に際し、特に優れた効果を発揮する。
【００６８】
すなわち、本発明の製造方法の特徴は、紡糸方向に対し横方向の糸の動きを溝付きローラーＡで確実に規制して糸道を固定し、次いでこの状態では走行する扁平糸ｄの旋回によるねじれを抑制できないため、走行糸ｄに対し上下対角に配置された平滑ローラーＸと溝付きローラーＢによって、走行糸ｄを挟み込む形で保持してねじれを抑えることにある。しかるに、この際に走行する扁平モノフィラメントの糸条数が少ない場合においては、溝付きローラーＡで糸道を規制した後、糸のねじれを単糸ずつ解除しながら平滑ローラーＸと溝付きローラーＢで糸の旋回を抑えてやれば問題はないが、紡糸糸条数が多い場合は、この作業に多くの時間を費やすこととなってしまうため、作業性改善の点から平滑ローラーＺを走行糸の下側に設置することが望ましい条件となるのである。
【００６９】
すなわち、平滑ローラーＺを設置した場合には、多糸条の扁平モノフィラメントのねじれを一度に除去することが可能となるが、この際は、まず走行糸の糸道を規制する溝付きローラーＡと平滑ローラーＺのみを走行糸の下側から接触させることが肝要であり、走行糸ｄとの接触面が水平な平面からなる平板などを用い、紡糸方向手前側から後方側、つまり溝付きローラーＡ側から平滑ローラーＺ側に向けて走行糸ｄを送り出しつつ扁平モノフィラメントのねじれを除去する。そして、このねじれが除去された後、平滑ローラーＸと溝付きローラーＢで走行糸を保持することにより、糸のねじれを短時間で１度に除去することが可能になるばかりか、その後の走行糸ｄの旋回によるねじれを抑制することができるという極めて好ましい結果が招かれるのである。
【００７０】
またこの時に、平滑ローラーＺの表面材質としてゴム系の素材を用いた場合には、上記の効果がさらに顕著に現れ、上述の方法により走行糸ｄのねじれの除去を行う際の糸の送り出し回数が少なくて済むなどの好ましい効果を発揮する。
【００７１】
上記第１〜第４実施例で使用する直径変動検知機は、例えば紡糸を行う扁平モノフィラメントの形状に合わせて作製したダイスや、排除したい扁平モノフィラメント異常糸のサイズに合わせたスリット状の隙間に、紡糸する扁平モノフィラメントを通過させることによって、直径異常糸を排除することが可能である。
【００７２】
そして、本発明では、上記のように直径異常糸が発生した際、ダイスやスリット部で物理的に直径異常部を捕捉させることによって直径異常糸を排除するような接触型の直径変動検知機を用いてもその効果は十分に得られるが、より好ましくは、静電容量型や光学型などの走行糸に対し非接触である直径変動検知機が好適に利用される。
【００７３】
なおここで、直径異常糸が発生した場合の異常糸の処置方法としては、例えば、直径変動検知機が上述したような接触型の検知機である場合には、直径異常糸は直径変動検知機により物理的に捕捉されるため、この部分で糸が切断したり、直径異常部分が検知機に捕捉されることによって、その後引き続いて製造される扁平モノフィラメント糸条が製造工程系内に流出することなどで、直径異常糸が発生したことの判定が可能である。
【００７４】
また、非接触型の直径変動検知機であれば、直径異常糸を検知機が感知した場合に、この直径変動検知機と連動させ、例えば直径異常が発生した糸条を切断するか、あるいは検知機とは別に設けられた警報装置を利用し、直径異常糸の発生したことをモニター、異常ランプ、異常警報などによりオペレーターに認知できるようにする方法などが挙げられるが、直径異常糸の検知によって糸を切断した場合には製造工程系内へ糸が流出することになり、これが原因となる２次的なトラブルの発生を想定した場合は、製造する扁平モノフィラメントを切断することなく、連続して生産を行ったままの状態で、モニターや各種警報によって異常糸の発生が認知できる方法を採用することが特に望ましい。
【００７５】
なお、この場合における直径異常糸の製造工程からの排除については、製造した直径異常部を含む扁平モノフィラメントは、異常部分を含んだ状態でボビンなどの巻具やモノフィラメントを巻き取る巻取機へ巻き取られているため、一旦巻具などへの扁平モノフィラメントの巻き取りが完了した後で、異常糸が検知された製品のみを製造後に排除すればよいのである。
【００７６】
さらに、本発明の製造方法においては、上述の直径異常糸検知装置は、製造工程中の如何なる箇所へも設置が可能ではあるが、紡糸引き取りされる扁平モノフィラメントの引き取り倍率が１．０倍以上である工程中に設置する場合が特に好ましい。すなわち、この場合に紡糸引き取りされる扁平モノフィラメントには、ある程度の張力が掛かり緊張状態にあるため、直径異常糸検知装置を扁平モノフィラメントが通過する時に、糸の張力不足による弛みなどの発生がなく、誤報発生やガイドローラーから糸が外れるなどの現象が解消されるため、極めて好ましい効果が得られるのである。
【００７７】
かくして製造される扁平モノフィラメントは、極めてバラツキの少ない良好な直径、および繊維軸方向に均一な断面形状を有しており、各種産業用資材用途、中でも直径や断面形状の均一性が厳しく要求される抄紙用ドライヤーキャンバスおよび抄紙用ワイヤーなどの製紙用織物原糸に代表される工業用織物原糸として好適に利用され得るものであり、この場合、従来から問題とされていた加工工程での扁平モノフィラメントの切断、スラブなどによる織物の織り面不良などの諸問題が改善されるなど、極めて優れた効果を発揮する。
【００７８】
【実施例】
以下、実施例により本発明の製造方法により得られる扁平モノフィラメントに関し詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に何ら限定されるものではない。
また、上記および下記に記載の扁平モノフィラメントの物性などは以下の方法により測定した値である。
［扁平モノフィラメントの平均断面積の測定］：
紡糸して得られた扁平モノフィラメント約１００ｍ中から任意に５点のサンプルを選び出し、各サンプルをミクロトームにて切り出し、断面形状測定サンプルを作製する。このサンプルを（株）キーエンス製デジタルマイクロスコープＶＨ−７０００およびこれに接続したズームレンズＶＨ−Ｚ２５にて、適宜サンプルに応じた測定倍率にて観察する。観察して得られた断面観察像から、マイクロスコープの面積測定機能を用い、扁平モノフィラメントの断面積を測定し、その５点の平均値を扁平モノフィラメントの平均断面積とした。なお、単位はｍｍ２ で、小数点以下４桁まで測定した。
［扁平モノフィラメントの平均直径の測定］：
紡糸して得られた、扁平モノフィラメント約１００ｍ中から任意に５点のサンプルを選び出し、各サンプルをミクロトームにて切り出し、断面形状測定サンプルを作製する。このサンプルを（株）キーエンス製デジタルマイクロスコープＶＨ−７０００およびこれに接続したズームレンズＶＨ−Ｚ２５にて、適宜サンプルに応じた測定倍率にて観察する。観察して得られた断面観察像から、長径距離および短径距離をマイクロスコープの２点間距離測定機能を用い以下の方法で測定し、測定した長径、短径の各５点の平均値をそれぞれ短径および長径の平均直径とした。なお、単位はｍｍで、小数点以下３桁まで測定した。
【００７９】
Ａ．扁平モノフィラメントの断面形状が、その図形の中心線に対し、左右対称または概左右対称の形状である場合…その中心線上および中心線に対し垂直に引いた線分上に存在する、対辺間または頂点間の長径距離および短径距離をマイクロスコープの２点間距離測定機能を用い測定する。測定した長径、短径の各５点の平均値をそれぞれ、平均短径および平均長径とした。
【００８０】
Ｂ．扁平モノフィラメント断面が正多角形ではないが、向かい合う対辺が存在し、この対辺同士が平行または概平行の形状の場合…対辺間の距離およびこの対辺のうちいずれかの辺から降ろした垂線と垂直方向（対辺と平行方向）に存在する頂点間距離をマイクロスコープの２点間距離測定機能を用い測定する。測定した対辺間および頂点間距離のうち長い方を長径、短い方を短径とし、各５点の平均値をそれぞれ、平均短径および平均長径とした。
【００８１】
Ｃ．扁平モノフィラメント断面が上記以外の場合…扁平モノフィラメント断面において、頂点と頂点を結んだ線分の長さで示される２点間距離のうち最大距離を有する２点間距離を長径、また、この線分から降ろした垂線と垂直な方向に存在する最大突出点の２点間距離を短径とし、それぞれをマイクロスコープの２点間距離測定機能を用い測定する。測定した各５点の平均値をそれぞれ、平均短径および平均長径とした。
［扁平モノフィラメントの直径異常部の断面積の測定］：
上記扁平モノフィラメントの平均断面積の測定方法に準じ、紡糸して得られた、扁平モノフィラメントの直径異常部１点の断面積を測定し、扁平モノフィラメントの直径異常部の断面積とした。なお、単位はｍｍ2 で、小数点以下４桁まで測定した。
［扁平モノフィラメントの直径異常部の直径の測定］：
上記扁平モノフィラメントの平均直径の測定方法Ａ〜Ｃに準じ、紡糸して得られた、扁平モノフィラメントの直径異常部１点の長径および短径を測定し、扁平モノフィラメントの直径異常部の長径および短径とした。なお、単位はｍｍで、小数点以下３桁まで測定した。
［直径変動検知機Ｓの設定］：
排除する直径異常部を検知する直径変動検知機Ｓの設定は以下のように実施した。
【００８２】
Ａ．直径変動検知機Ｓが静電容量型検知機の場合
扁平モノフィラメントの平均断面積に対し１．３倍（＋３０％）以上の断面積異常部を直径異常部として検知するように設定して使用した。
【００８３】
Ｂ．直径変動検知機Ｓが接触型検知機または光学型検知機の場合
扁平モノフィラメントの平均短径に対し１．１５倍（＋１５％）以上、平均長径に対し１．２０倍（＋２０％）以上の直径異常部を異常部として検知するように設定して使用した。
［直径異常部排除テスト］：
扁平モノフィラメントを製造するに際し、溶融押し出し後の冷却工程に導く扁平モノフィラメント未延伸糸に対し、５分／回の間隔で強制的に１０回の外乱を与え、断面積を変動させることによって生じる直径異常部を１０ヶ所含む扁平モノフィラメントを製造する。この時、強制的に作った１０ヶ所の扁平モノフィラメントの直径異常部が排除できるか否かを評価し、以下により判定した。
【００８４】
○（良好）…強制的に作った１０ヶ所の扁平モノフィラメントの直径異常部、全てが排除できた。
【００８５】
×（不良）…強制的に作った１０ヶ所の扁平モノフィラメントの直径異常部のうち、排除できない見逃しがあった。または、正常部を異常部と検知する誤報が発生した。
［実施例１］
扁平モノフィラメントを構成する原料として、特開昭５６−８５７０４号公報に記載の方法に準じて得た極限粘度０．９４のポリエチレンテレフタレート（以降ＰＥＴと言う）乾燥チップを準備した。
【００８６】
次いで、このＰＥＴチップを４０φｍｍのエクストルダー紡糸機に供給し、紡糸機温度３００℃にて混練溶融し、短径０．３００ｍｍ・長径０．６００ｍｍ用の長方形断面形状孔が８ヶ所設けられた紡糸ノズル口金から溶融ポリマを押し出した後、直ちに８０℃の温水中に導き冷却固化させた未延伸糸を得た。
【００８７】
次いで、この未延伸糸を、常法に従って、８０℃および２００℃の二段で、合計５．５倍に延伸した。そして、この２段延伸実施後の扁平モノフィラメントを二次延伸工程の直後に設置した図２に示す直径異常糸検知装置へ導いた。直径異常糸検知装置を通過後、引き取りローラーを介し、２５０℃の熱風雰囲気下へ導き０．９５倍の弛緩熱処理を行った後、ボビンに巻き取りを行い、ＰＥＴ製扁平モノフィラメントを得た。
【００８８】
得られたＰＥＴ製扁平モノフィラメントの平均断面積、平均短径、平均長径および直径異常部排除テスト結果を表１に示す。
【００８９】
なお、実施例１で使用した直径変動検知機Ｓは、（株）キーエンス製レーザ寸法測定器ＬＳ−３０３３ＳＯおよびＬＳ−３１００を用い、扁平モノフィラメントの短径および長径が同時に測定ができるよう、Ｘ軸方向（短径測定用）およびＹ軸方向（長径測定用）に各１基ずつレーザ寸法測定機を設置した構成を１ユニットとして、扁平モノフィラメント１糸条に対し１ユニットを設置し、各ユニットとも異常糸を検知した場合に、それぞれのユニットが独立して異常警報を発報するような設備にして使用した。
［実施例２、比較例１、２］
実施例１と同様な製糸プロセスで、直径異常糸検知装置の平滑ローラーＸと溝付きローラーＢの扁平モノフィラメント走向糸に対する位置関係を表１および表２に示したように変更、また、平滑ローラーＸと溝付きローラーＢを不使用の状態にして得られたＰＥＴ製扁平モノフィラメントの平均断面積、平均短径、平均長径および直径異常部排除テスト結果を表１および表２に示す。
【００９０】
【表１】
【表２】
表１の結果から明らかなよう、実施例２の扁平モノフィラメントは、短時間の間に強制的に直径異常部を作った場合でも直径異常部の排除は確実に行われており、直径異常部排除テスト結果も良好であることが分かる。
【００９３】
一方、平滑ローラーＸと溝付きローラーＢを不使用とした比較例１では、扁平モノフィラメント走向糸が旋回してねじれてしまうため、直径異常糸検知装置の使用を開始したと同時に異常警報が発報する状況となってしまい、使用に耐えない状態となった。また、平滑ローラーＸと溝付きローラーＢの扁平モノフィラメント走向糸に対する位置関係が本発明の条件を満たさない比較例２では、平滑ローラーＸと溝付きローラーＢが扁平モノフィラメント走向糸を挟み込む状態で配置されていないため、走向糸の旋回によるねじれが生じ、その結果、直径異常部排除テストでは、異常部の見逃しが４ヶ所発生し、また、正常部を異常部として判定してしまう誤報も発生するなど、極めて好ましくない結果を招いてしまった。
［実施例３、４、比較例３］
実施例１と同様な製糸プロセスで、直径異常糸検知装置の溝付きローラーＡと直径変動検知機の間に平滑ローラーＹを走向糸の下側に配置した場合（実施例３）、また、扁平モノフィラメントの断面形状をトラック型（図１−ｂ）に変更し、直径異常糸検知装置に実施例３と同様に平滑ローラーＹを設置し、さらに溝付きローラーＢの紡糸方向に沿って後ろ側に、表面の材質が耐油性合成ゴム（以降、ＮＢＲと言う）からなる平滑ローラーＺを追加した場合（実施例４）では、結果を表１に示すように、いずれの場合も直径異常糸の排除が確実で何ら問題が無く、極めて効率的に異常部の排除をすることができた。
【００９４】
それに対し、実施例４と同様に、平滑ローラーＹおよびローラーの表面がＮＢＲからなる平滑ローラーＺを備えるが、平滑ローラーＸと溝付きローラーＢの走向糸に対する配置が本発明の条件を満たさない場合（比較例３）では、強制的に作った直径異常部１０ヶ所中３ヶ所の直径異常部の見逃しがあり、さらに、誤報も２回発生するなど、表２に示すように問題が残る状況であった。
［実施例５、６］
実施例１と同一の製造プロセスで、使用する直径変動検知機Ｓを静電容量型検知機に変更した場合（実施例５）、また、実施例５と同様の製糸プロセスで扁平モノフィラメントの断面形状および扁平モノフィラメントを構成する素材を変更した場合（実施例６）では、表１の結果から明らかなように、いずれも直径異常部の排除テスト結果が良好で、直径異常部を含まない扁平モノフィラメントを極めて効率的に生産できることが確認できた。
【００９５】
なお、ここで使用した静電容量型の直径変動検知機Ｓは、サン電子工業（株）製 静電容量型直径変動検知機”ＧＱシステム”を用い、扁平モノフィラメント１糸条に対し１錘のＧＱシステムを設置し、各錘とも異常糸を検知した場合に、それぞれの錘が独立して異常警報が発報するような設備にして使用した。
［比較例４、５］
直径異常糸検知装置に使用する溝付きローラーや平滑ローラーが本発明の条件を満たさない場合（比較例４および５）では、表２の結果に示すように、いずれも好ましくない結果を招いてしまった。
【００９６】
すなわち、表面平滑ローラーＸを溝付きローラーとした場合（比較例４）では、扁平糸の旋回によるねじれが抑制できず、その結果、直径異常部排除テストにおいて、直径異常糸の見逃しが１０ヶ所中２ヶ所、正常部を異常と判定する誤報が１回発生してしまった。また、溝付きローラーＢを平滑ローラーとした場合（比較例５）では、同テストで強制的に作った直径異常部１０ヶ所中３ヶ所の見逃しが生じ、いずれも好ましくない状況を招く結果となった。
［実施例７］
実施例１と同一の製造プロセスにより、同一の長方形断面ＰＥＴ製扁平モノフィラメントを得るに際し、直径異常部の排除状況（異常糸の排除状況、誤報の有無）の確認、直径異常糸検知装置を用いることによる操業への影響（装置部における走向糸の弛み、走向糸外れ、キズ糸の発生状況）を確認することを目的に、連続紡糸時間７２時間（３日間）の生産性評価テストを実施した。
【００９７】
その結果、生産性評価では、扁平モノフィラメントのボビンへの巻き付け重量は２．０ｋｇとして６００本（ボビンNO.００１〜NO.６００）のボビン巻製品が製造でき、得られたＰＥＴ製扁平モノフィラメントは、平均断面積：０．１８２０ｍｍ2 、平均短径：０．３０２ｍｍ、平均長径：０．６０２ｍｍであった。
【００９８】
生産性評価テストの結果は、７２時間の紡糸中、直径異常糸検知装置は５回の異常警報を発報し、この異常警報が発報したボビン巻製品５本の製品を確認したところ、いずれのボビン巻製品中にも、以下の断面積を有する直径異常部が含まれており、誤報の発生はなく良好な直径異常部排除状況であった。
【００９９】
ボビンNO.０５８…平均断面積：０．２５３１ｍｍ2
ボビンNO.１１３…平均断面積：０．２４０４ｍｍ2
ボビンNO.２４２…平均断面積：０．２３９７ｍｍ2
ボビンNO.３７６…平均断面積：０．２５７９ｍｍ2
ボビンNO.３８１…平均断面積：０．２４４６ｍｍ2
さらに、異常警報の発報がなかった正常製品についても、この中から２％（１２本）の比率で確認サンプルの抜き取りを行い、直径異常部が含まれていないかの確認を行ったが、直径異常部は含まれておらず、直径異常部の見逃しも認められなかった。
【０１００】
また、７２時間の操業中、装置部における走向糸の弛み、走向糸外れおよびキズ糸の発生などの操業トラブルも皆無であり、直径異常部を含まない扁平モノフィラメントが良好に得られており、またこの扁平モノフィラメントを極めて効率的に製造することができた。
【０１０１】
なお、上記の直径異常部の存在の確認、直径異常部の見逃しの確認に関しては、リワインド巻き返し工程（以降、Ｒ／Ｗ工程という）で行なったが、このＲ／Ｗ工程には、直径変動検知機として、（株）キーエンス製レーザ寸法測定器ＬＳ−３０３３ＳＯおよびＬＳ−３１００を扁平モノフィラメントの短径および長径が同時に測定ができるようにＸ軸方向（短径測定用）およびＹ軸方向（長径測定用）に各１基設置した構成を１ユニットとした直径変動検知機を１ユニット設けてなる図５に示した直径異常糸検知装置をその工程上に設置し、異常糸を検知した場合に異常警報が発報するように設定して使用した。
［実施例８］
工業用織物原糸の例として、実施例７で得たＰＥＴ製扁平モノフィラメントを経糸に用いた２重織りの抄紙ドライヤーキャンバスを作製した。得られたドライヤーキャンバス中には、扁平モノフィラメントの直径異常が原因となるスラブなどによる織り面不良もなく、表面平滑性に富んだ非常に良好なものであった。
【０１０２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の製造方法により得られる扁平モノフィラメントは、極めて直径が均一であり、繊維軸方向に垂直な断面の形状の変化が少なく均一性に優れており、特にこの均一な直径および直径異常部を含まないなどの特徴から、抄紙用ドライヤーキャンバスをはじめとする製紙用織物原糸や各種工業用織物原糸など、扁平モノフィラメントの直径異常が、そのまま高次加工製品の欠点となり得るような産業用資材用途に極めて好適に利用されるなど、産業上の利用価値を高める結果をもたらすものである。
【０１０３】
また、本発明の扁平モノフィラメントの製造方法によれば、極めて直径の均一性に優れた、直径異常部を含まない扁平モノフィラメントを効率的に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１（ａ）〜（ｆ）は扁平モノフィラメントの繊維軸方向に垂直な断面の形状を示す断面図である。
【図２】 図２は本発明の製造方法において使用する直径異常糸検知装置の第１実施例を示す概略説明図である。
【図３】 図３は同じく第２実施例を示す概略説明図である。
【図４】 図４は同じく第３実施例を示す概略説明図である。
【図５】 図５は同じく第４実施例を示す概略説明図である。
【符号の説明】
Ａ：溝付きフリーガイドローラーＡ
Ｂ：溝付きフリーガイドローラーＢ
Ｘ：表面平滑フリーローラーＸ
Ｙ：表面平滑フリーローラーＹ
Ｚ：表面平滑フリーローラーＺ
Ｓ：直径変動検知機Ｓ
ｄ：扁平モノフィラメント走向糸の引き取り方向[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a flat monofilament with excellent diameter uniformityofIt relates to a manufacturing method. More specifically, although it is a flat cross-section monofilament, it has excellent cross-sectional area and diameter uniformity in a cross section perpendicular to the fiber axis direction, and is suitably used as industrial textile yarn for industrial textiles, especially papermaking. GainRuThe present invention relates to a method for efficiently producing a flat monofilament.
[0002]
[Prior art]
Synthetic resin monofilaments have traditionally been manufactured using various materials such as nylon, polyester, polypropylene, polyphenylene sulfide, and fluororesin, and are also used for fishing lines, brushes, various brushes, and paper dryers. It is suitably used for many industrial materials as a yarn for various industrial textiles represented by canvas, papermaking wire, filter and the like.
[0003]
Furthermore, synthetic resin monofilaments have various cross-sectional shapes, including the most common round cross-sectional shape, depending on the purpose of the industrial material application to be applied. Is starting to be used.
[0004]
In particular, in the synthetic resin monofilament used for industrial textile applications, not only a simple round cross-section monofilament, but also an oval, regular polygon, Monofilaments such as polygons including so-called flat cross-sections and irregular shapes as represented by rectangles have come to be widely used.
[0005]
In addition, in recent years, when synthetic resin monofilaments are used for industrial textiles and the like, uniformity in quality represented by diameter, strong elongation characteristics, and heat shrinkage characteristics for monofilaments is required in the processing process. Among them, regarding the uniformity of the diameter, since the abnormality of the diameter becomes obvious as a defect of the industrial fabric as it is, the uniformity is strongly demanded. At present, demands from users for strengthening quality control in the manufacturing process of monofilaments are becoming more and more severe year by year.
[0006]
On the other hand, with respect to the production of synthetic resin monofilaments, efforts have been made every day to produce monofilaments of the same quality design over a long period of several days to several tens of days from the viewpoint of reducing production costs and increasing production efficiency. However, when such a long-time production is performed, the diameter of the monofilament is smaller than the target average diameter of the synthetic resin monofilament due to contamination of the nozzle hole provided in the spinneret used. When looking in the direction of the fiber axis, the diameter fluctuates greatly at an extremely short part of about several centimeters to several tens of centimeters, and a so-called diameter abnormal part is generated, which is thicker or thinner by several tens of percent of the average diameter. Has been regarded as a problem.
[0007]
And this diameter abnormal part tends to occur so easily that the cross-sectional shape of the synthetic resin monofilament to be manufactured becomes a deformed cross-section monofilament such as a polygon including a flat cross section and an irregular shape. Generally strong.
[0008]
Under these circumstances, many proposals have been made regarding techniques relating to monofilaments having a uniform diameter and flat monofilaments, and techniques relating to their applications and improvements.
[0009]
For example, regarding a monofilament technology with improved diameter variation, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-93015 discloses a technology relating to a monofilament having a short fiber fineness of 30 denier or more that satisfies a specific formula and a manufacturing method thereof. ing.
[0010]
On the other hand, as a technique related to a flat monofilament, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-140537 discloses a fishing line with a flat cross section having a long side / short side diameter ratio of 1.2 to 2.5. In addition, rectangular and elliptical flat polyphenylene sulfide fibers are disclosed respectively.
[0011]
Regarding industrial fabrics, a paper-making dryer canvas using flat monofilaments is disclosed in JP-A-8-246378, and monofilaments having an elliptical cross-sectional shape are used as warp yarns of the fabric in JP-A-10-317295. A papermaking dryer canvas having improved bending fatigue characteristics is disclosed.
[0012]
In addition to these, many technologies related to flat monofilaments have been proposed for brush applications, artificial turf applications, and the like.
[0013]
However, in the above-described known technologies related to flat monofilaments, it is only described that flat monofilaments can be suitably used for specific applications. On the other hand, the most common technologies are known techniques for improving the diameter and fineness of monofilaments. As for the technology to obtain flat monofilaments that are flat cross-section monofilaments, and that have short and long diameter diameters, that is, few cross-sectional shape spots In fact, no detailed study has been conducted.
[0014]
From the above situation, the flat cross-sectional monofilament with extremely small diameter unevenness, more specifically, the cross-sectional shape perpendicular to the fiber axis direction of the monofilament is extremely uniform and stable. The realization of a technique for obtaining flat monofilaments that can be suitably used for various industrial material applications without including an abnormal diameter portion caused by a change has been eagerly desired.
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the situation as described above, the present invention has been achieved as a result of investigations to solve the problems of the prior art. Compared to conventional flat monofilaments, the diameter is extremely uniform, and the fiber axis direction thereof. By eliminating the twist of the flat monofilament that can be suitably used for industrial materials and various industrial textile applications, and the twist of the flat monofilament in the manufacturing process, The main object of the present invention is to provide a method for efficiently producing flat monofilaments that do not include an abnormal diameter portion, enabling effective use of various diameter monitoring devices that could not be used.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
BookThe method for producing a flat monofilament that does not include an abnormal diameter portion according to the invention includes a grooved free guide from the front side along the spinning take-off direction during the step of producing a flat monofilament by melt spinning and drawing a synthetic resin. It has at least three rollers consisting of a roller A, a smooth surface free roller X, and a grooved free guide roller B, and a diameter variation detector S is installed between the grooved free guide roller A and the surface smoothed free roller X. For the flat monofilament traveling yarn to be spun and taken up, the grooved free guide roller A is moved downward, and the surface smooth free roller X and the grooved free guide roller B are moved up and down around the flat monofilament traveling yarn. A diagonal diameter yarn detection device is installed diagonally, While taking up the spinning while monitoring the diameter variation of the flat monofilament by the abnormal diameter yarn detection device, when the abnormal diameter yarn detection device detects the diameter variation yarn, the diameter variation yarn is excluded from the process. To do.
Here, in the production method of the flat monofilament of the present invention,
The diameter abnormal yarn detection device further has a surface smooth free roller Y on the near side along the spinning take-up direction with respect to the diameter variation detector S,
The flat monofilament running in which the diameter abnormal yarn detecting device further has a surface smooth free roller Z on the rear side along the spinning take-up direction of the grooved free guide roller B, and the surface smooth free roller Z is taken up by spinning. Installed under the thread,
The surface smooth free roller Z of the abnormal diameter yarn detecting device is a rubber-based material for the surface material,
The diameter fluctuation detector S is a non-contact type detector with a flat monofilament traveling yarn, in particular, a capacitance type detector or an optical type detector, and
The abnormal diameter yarn detecting device is provided in a spinning take-up process in which a flat monofilament traveling yarn take-up magnification is 1.0 times or more.
However, all of these are preferable conditions, and by applying these conditions, it is possible to expect a more desirable effect.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
[0022]
The present inventionSayThe flat monofilament has a favorable effect when the cross-sectional area of the diameter abnormal portion of the flat monofilament is 1.4 times or less, preferably 1.3 times or less, particularly preferably 1.2 times or less of the average cross-sectional area. To express.
[0023]
The cross-sectional area of the flat monofilament referred to in the present invention means the area of a cross section perpendicular to the fiber axis direction.
[0024]
In addition, the present inventionSayIn the flat monofilament, the minor axis and / or major axis of the abnormal diameter portion is 1.2 times or less, preferably 1.15 times or less, particularly preferably 1.1 times or less of the average minor axis and / or average major axis. In such a case, a more preferable effect can be exhibited and it can be used very suitably for various industrial materials.
[0025]
That is, the above featuresSuFlat monofilaments have a very stable and uniform diameter and cross-sectional shape in the fiber axis direction, and from these characteristics, the strength and elongation characteristics in the fiber axis direction and the dry heat shrinkage characteristic also have a uniform tendency. . And when this flat monofilament is used for, for example, marine products, the diameter is uniform, so that workability such as threadability in making a mechanism can be reduced, and further, the uniformity of the diameter is realized. Stable strength and elongation characteristics provide very favorable results such as extreme elimination of trouble caused by yarn breakage during fishing.
[0026]
Also,the aboveWhen flat monofilaments are applied to various industrial fabric applications, the diameter and cross-sectional shape are extremely uniform, so the surface state of the fabric, the so-called woven surface, is very beautiful, and the fabric has excellent smoothness on both sides. It can be realized. Furthermore, even in the process of manufacturing the woven fabric, the flat monofilament does not contain an abnormal diameter part, so the process passability is extremely good, and the thread breakage on the loom caused by fine yarn, conversely the thick thread This reduces the occurrence of woven surface defects and slabs due to misalignment of the stitches, leading to an increase in the efficiency of the fabric inspection work.
[0027]
In the present invention, only the thick yarn in the case where the cross-sectional area or diameter of the flat monofilament is increased in the positive direction with respect to the average value of these characteristics is considered as a problem. Needless to say, there is a problem with fine yarns when they are reduced. However, in the present invention, the reason why the thin yarn whose cross-sectional area and diameter are reduced in the negative direction is not abnormal is as follows.
[0028]
That is, when producing a flat monofilament by melt spinning and drawing a raw material synthetic resin polymer and taking it out, the synthetic resin polymer as a raw material is melt kneaded with a spinning machine or the like, and the spinning provided at the tip of the spinning machine In this case, extrusion is usually performed via a measuring instrument such as a gear pump for the purpose of making the amount of the molten polymer to be extruded constant and uniform. At this time, the weight of the polymer to be pushed out is constant unless the pushing amount of a measuring device such as a gear pump is changed.
[0029]
However, the thick yarn diameter abnormal portion, which is a problem in the present invention, is not generated by changing the push-out amount of the measuring device. This occurs due to dirt on the provided cap hole. In other words, since there is no abnormal diameter due to changes in the amount of extrusion of the spinning machine, when the cross-sectional area and diameter of the flat monofilament abnormally fluctuate in the plus direction and become thick yarn, the fiber axis of the abnormal portion of the thick yarn diameter Since the material balance is maintained in the vicinity of the front and rear in the direction, a thin yarn portion formed by reducing the polymer volume corresponding to the increased amount is generated. However, in the present invention, by eliminating only the thick yarn portion, it is possible to eliminate the thin yarn portion at the same time, so that there is no problem in use in an actual industrial material application.
[0030]
The present inventionSayThe flat monofilament means that the shape of the cross section perpendicular to the fiber axis direction of the monofilament (hereinafter sometimes referred to as a cross section shape or a cross section) is an ellipse, a rectangle, a square, or the like. In addition to the exact ellipse shape, rectangle or square defined in general, it also includes shapes that are generally oval, square, or similar to rectangles, such as rounded corners of rectangles and squares, such as track shapes used in athletics, etc. The shape is also included.
[0031]
Furthermore, the flatness referred to in the present invention is an irregular cross-sectional shape such as a half-moon shape, a triangle shape, a trapezoid shape, a rhombus shape, a parallelogram shape, a pentagon shape or more, in addition to the generally rectangular shape, the square shape, or the substantially oval shape. As a definition thereof, it means a shape that does not include a concave portion such as a glasses shape (a saddle shape), a star shape, a multi-leaf shape, or a U-shape in a cross section of each shape.
[0032]
Specific examples of such cross-sectional shapes are as shown in FIGS. 1 (a) to 1 (f).
[0033]
When the cross-sectional shape is elliptical, the major axis length (LD) and the minor axis length (SD) intersecting at right angles at the center of the ellipse. It is desirable that the length (LD) of the long side and the length (SD) of the short diameter (short side) satisfy the relationship of the formula: 1.0 ≦ LD / SD ≦ 10, respectively.
[0034]
Here, the present inventionSayA flat monofilament is expected to exhibit even more excellent effects when the average minor axis of the short side is 0.05 mm or more, further 0.08 mm or more, more preferably 0.1 mm or more in combination with the above characteristics. it can.
[0035]
That is, the flat monofilament having a minor axis less than the average minor axis is too thin to be used alone as a monofilament in each industrial material application, and the required strength cannot be sufficiently ensured. When used for textile base yarns, even the bending hardness of monofilaments is insufficient, and such undesirable characteristics can adversely affect the appropriate bending rigidity required for industrial textiles.
[0036]
And, FlatAs a material constituting the flat monofilament, a conventionally known thermoplastic resin capable of melt spinning can be used. Specific examples thereof include polyamide, polyester, polypropylene, polyphenylene sulfide, and fluorine resin.
[0037]
Also, FlatIn the thermoplastic resin that constitutes the flat monofilament, titanium oxide, silicon oxide, silicon nitride, clay, talc, kaolin, Various inorganic particles such as zirconium acid and crosslinked polymer particles, conventionally known antioxidants, metal ion agents, anti-coloring agents, coloring agents, light-resistant (weather) agents, inclusion compounds, anti-static agents, waxes, silicone oils In addition, various surfactants, various reinforcing fibers and the like may be added.
[0038]
further, FlatFor the flat monofilament, two or more kinds of blend polymers of the thermoplastic resins capable of melt spinning described above may be used. For the purpose of adding a specific function to the monofilament, other resins such as polyester amide may be used. An epoxy resin, a silicone resin, a polycarbonate, a urethane resin, a polyarylate resin, a styrene resin, an olefin resin, a methacrylate resin, and the like can be contained as necessary.
[0039]
Also, FlatIn the flat monofilament, among these thermoplastic resins, polyester resins such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate and polyethylene naphthalate can be preferably used. Among them, the effect of the flat monofilament of the present invention when polyethylene terephthalate is used. Can be expressed best.
[0040]
Ie, FlatWhen flat monofilaments are used as raw yarns for papermaking textiles such as papermaking dryer canvas and papermaking wires, the rigidity, shapeability, wear resistance and dry heat resistance of flat monofilaments made of polyester resin In addition to exhibiting various properties such as extremely effectively, it has excellent formability and moderate rigidity, so that the finish of the papermaking fabric is good and the surface condition of the fabric in direct contact with the paper This leads to a very favorable result such as extremely smoothness.
[0041]
And, FlatA carbodiimide compound is used as a terminal carboxyl group blocking agent for polyester in the polyester resin typified by polyethylene terephthalate, in order to improve the hydrolysis resistance, in order to expect a more favorable effect on the flat monofilament. In this case, it can be used very well as a flat monofilament for use as a dryer canvas for papermaking.
[0042]
Next, the manufacturing method of the flat monofilament of this invention is demonstrated according to drawing.
[0043]
FIG. 2 is an explanatory view showing a first embodiment of an abnormal diameter yarn detecting device used in the method for producing a flat monofilament of the present invention, FIG. 3 is an explanatory view showing the second embodiment, and FIG. 4 is a third embodiment. FIG. 5 is an explanatory view showing the fourth embodiment.
[0044]
A melt spinning method is the most common method for producing monofilaments. Usually, a spinning machine such as an extruder is used, and various raw material chips are melted at a temperature higher by 20 ° C. to 100 ° C. than the melting point to obtain a molten polymer. Is extruded from a spinneret installed at the tip of the spinning machine, and then the molten polymer is extruded into a cooling liquid such as water, glycerin, polyethylene glycol, alcohol or silicone wax, or various inert gases such as air or nitrogen gas. Cool and solidify in a cooling medium in the presence of gas.
[0045]
Then, the unstretched yarn obtained by cooling and solidifying is once wound up on a roll and then stretched, or oriented by continuously stretching without winding up on a roll. In addition, when undrawn yarn is drawn, it is drawn in a one-stage to multi-stage dry heat or wet heat drawing process as necessary, and the draw ratio varies depending on various polymers. About 5 to 10 times, from the viewpoint of the balance of the strength and elongation characteristics, a range of about 3 to 7 times is often adopted. The monofilament after passing through the stretching step is preferably subjected to heat setting in consideration of its strong elongation balance and shrinkage characteristics, and the set magnification is in the range of about 0.7 to 1.0 times. It is desirable to do in
[0046]
In the production of the flat monofilament of the present invention, a flat monofilament having a desired shape can be obtained by appropriately changing the shape of the spinneret installed at the tip of the spinning machine after the melting step in the spinning machine. In particular, a special manufacturing method is not required, and the above-described conventionally known manufacturing method by melt spinning is preferably employed.
[0047]
However, in the method for producing a flat monofilament according to the present invention, during the process of producing the flat monofilament, a spinning facility equipped with a specific diameter abnormal yarn detecting device is used to take up the yarn while monitoring the diameter fluctuation of the flat monofilament. Is an important requirement.
[0048]
That is, FIG. 2 shows a first embodiment of the above-mentioned abnormal diameter yarn detecting device. In this embodiment, a grooved free guide roller A (hereinafter referred to as a grooved roller A is referred to from the front side along the spinning take-up direction). 3) in order of surface smoothing free roller X (hereinafter sometimes referred to as smoothing roller X) and grooved free guide roller B (hereinafter sometimes referred to as grooved roller B). In addition, a diameter variation detector S is installed between the grooved roller A and the smooth roller X. Then, with respect to the flat monofilament traveling yarn d to be spun off, each of these rollers is provided with a grooved roller A on the lower side of the traveling yarn, and a smooth roller X and a grooved roller B with the traveling yarn d as the upper and lower diagonals. Using a spinning facility equipped with an abnormal diameter yarn detector equipped with these three rollers A, X, B and a diameter fluctuation detector S, the diameter fluctuation of the flat monofilament is monitored. While taking the spinning.
[0049]
Here, the first feature of the abnormal diameter yarn detecting device is that the grooved roller A is disposed below the traveling yarn d.
[0050]
That is, a flat monofilament is usually spun with several to several tens of yarns, and a traveling monofilament yarn is generally taken up in a horizontal direction with respect to the ground via a take-up roller. . Here, the grooved roller A of the present invention is installed for the purpose of regulating the yarn path of each yarn traveling in the horizontal direction with respect to the horizon. For this reason, when the yarn path is fixed, each traveling yarn is divided one by one and fixed to the grooved roller A. When this operation is performed, in order to securely fix each traveling yarn, the traveling yarn is fixed. This is because fixing from the lower side is easier and improving workability than fixing from the upper side.
[0051]
The second feature of the abnormal diameter yarn detecting device is that the smooth roller X and the grooved roller B center the flat monofilament running yarn to be spun off and sandwich the running yarn d diagonally up and down. It is to arrange in a state. However, in this case, the upper and lower positional relationship between the smooth roller X and the grooved roller B can be considered as “upper-lower” and “lower-upper” when viewed from the spinning take-off direction. The effect is fully exhibited regardless of the arrangement.
[0052]
This is because when the flat monofilament is spun, the grooved roller A is effective in regulating the horizontal movement of the flat monofilament in the horizontal direction, that is, on the take-up roller. The reason why the smooth roller X and the grooved roller B are arranged diagonally up and down with the traveling yarn as the center is that the yarn is sandwiched from above and below to prevent the flat yarn from turning and twisting the yarn. It is because it has arranged for the purpose of suppressing.
[0053]
Here, when the smooth roller X is a grooved roller, the twist preventing effect due to the turning of the traveling yarn d is not exhibited at all, and the traveling yarn d is twisted, which is not preferable. In addition, when the grooved roller B is a smooth roller, the twist of the running yarn between the smooth roller X and the smooth roller is suppressed to some extent, but the running yarn d is displaced laterally with respect to the spinning take-up direction. As a result, a false report of the diameter variation detector S is caused, which is not preferable.
[0054]
Furthermore, the third feature of the abnormal diameter yarn detecting device is that the diameter fluctuation detector S is installed between the grooved roller A and the smooth roller X.
[0055]
That is, when the diameter fluctuation detector S is installed behind the smooth roller X, the traveling yarn d is inclined with respect to the horizontal plane, although the smoothing roller X and the grooved roller B described above have the effect of preventing the running yarn d from turning. This is because it may cause an undesirable result that the diameter variation detector S is passed in a state of having a diameter, or a false alarm of a diameter abnormality is generated.
[0056]
And in this invention, the diameter monitoring apparatus which consists of said structure is installed in the suitable place of the manufacturing process of a flat monofilament, By manufacturing while monitoring the diameter of the flat monofilament to manufacture, the flat monofilament which does not contain a diameter abnormal part is obtained. It can be manufactured efficiently.
[0057]
The above-described manufacturing method is particularly superior in that the arrangement of the rollers according to the present invention described above ensures sufficient regulation of the thread path of the flat monofilament, and further the swiveling of the traveling yarn during the manufacturing of the flat monofilament. As a result, it has been possible to effectively use a diameter fluctuation detector that has been difficult to use in the production of flat monofilaments, and has been difficult to use in conventional technology. It can be said that the production method is extremely excellent in preventing the mixing of the abnormal diameter yarn of the flat monofilament into the product.
[0058]
Here, it is also possible to produce a monofilament with a round cross-section by the production method of the present invention, and in this case as well as the flat monofilament of the present invention, the diameter and the cross-sectional area when viewed in the fiber axis direction are sufficient. It becomes possible to obtain a very uniform and good round cross-section monofilament.
[0059]
In the present invention, it is a great feature to effectively use the grooved guide roller and the surface smoothing roller. Here, the grooved roller and the smoothing roller used in the production method of the present invention will be described.
[0060]
The material constituting the grooved roller or smooth roller of the present invention is not particularly limited, and materials that can be used for conventionally known grooved rollers and smooth rollers can be used, such as aluminum, iron, and stainless steel. As metal alloy materials and other materials, titanium, ceramics, sapphire, alumina, and plastics such as plastics can also be used. There is no.
[0061]
However, among these materials, materials such as aluminum, stainless steel, titanium, ceramics, and alumina can be preferably used from the viewpoints of prevention of scratches on the yarn, durability as a roller, and economic efficiency.
[0062]
In the production method of the present invention, a grooved roller plays an important role. Examples of the shape of the groove provided in the grooved roller include V-groove, U-groove, and flat groove (concave). Although there is no particular limitation, a V-groove guide roller is particularly preferable from the viewpoint of preventing stabilization of the yarn path and generation of scratches on the yarn, and the desired effect can be expected.
[0063]
Next, in the second embodiment shown in FIG. 3, the upper and lower arrangement relationship between the smooth roller X and the grooved roller B is reversed from “down-up” as described above when viewed from the spinning take-up direction. However, although it is different from the first embodiment, the same effect as the first embodiment can be obtained in this case as well.
[0064]
In the third embodiment shown in FIG. 4, a surface smoothing free roller Y (hereinafter sometimes referred to as a smoothing roller Y) is also installed on the front side of the diameter fluctuation detector S when viewed from the spinning direction. This is different from the first embodiment. In the case of this third embodiment, FlatA flat monofilament can be produced more effectively. That is, here, the diameter fluctuation detector S is installed between the smooth rollers XY, and in this case, the effect of suppressing the turning of the running yarn particularly during spinning of the flat monofilament becomes remarkable, which is extremely preferable. An effect can be expected.
[0065]
And there is no restriction | limiting in particular about arrangement | positioning with respect to the running yarn d of the smooth roller Y, Even if it arrange | positions with respect to the running yarn d in any of the upper side and the lower side, there is no big difference in the effect, but the diameter fluctuation detector S From the viewpoint of maintaining the flat monofilament traveling on the detector on the same side as the smooth roller X, it can be said that it is preferable from the viewpoint of the design and maintenance of the apparatus.
[0066]
Furthermore, the fourth embodiment shown in FIG. 5 is a traveling in which a surface smoothing free roller Z (hereinafter sometimes referred to as a smoothing roller Z) is spun off at the rear side when viewed from the spinning direction of the grooved roller B. The difference from the third embodiment is that it is installed below the yarn. In the case of the fourth embodiment, when a rubber-based material is used as the surface material of the smooth roller Z, further excellent effects can be expected.
[0067]
In this fourth embodiment, the smooth roller Z exhibits a particularly excellent effect when removing the twist of the flat monofilament after the take-up of the spinning.
[0068]
That is, the feature of the production method of the present invention is that the movement of the yarn in the direction transverse to the spinning direction is reliably regulated by the grooved roller A to fix the yarn path, and then the flat yarn d that runs in this state is turned. Since the twist cannot be suppressed, the smooth yarn X and the grooved roller B that are arranged diagonally up and down with respect to the traveling yarn d are held and held in such a manner as to sandwich the traveling yarn d. However, when the number of flat monofilament yarns traveling at this time is small, after regulating the yarn path with the grooved roller A, the smooth roller X and the grooved roller B are used to release the twist of the yarn one by one. If the swirling of the yarn is suppressed, there will be no problem. However, if the number of spun yarns is large, this operation will take a lot of time. It is desirable to install it on the lower side.
[0069]
That is, when the smooth roller Z is installed, it becomes possible to remove the twist of the flat monofilament of the multi-thread at a time. In this case, first, the grooved roller A that regulates the yarn path of the traveling yarn and It is important that only the smooth roller Z is brought into contact with the lower side of the running yarn, and a flat plate or the like whose contact surface with the running yarn d is a horizontal flat surface is used. The twist of the flat monofilament is removed while feeding the running yarn d from the side toward the smooth roller Z side. And after this twist is removed, the running yarn is held by the smooth roller X and the grooved roller B, so that not only can the twist of the yarn be removed in a short time but also the subsequent running. A very favorable result that the twist due to the turning of the yarn d can be suppressed is brought about.
[0070]
Further, at this time, when a rubber-based material is used as the surface material of the smooth roller Z, the above-described effect appears more remarkably, and the number of yarn feeds when the twist of the traveling yarn d is removed by the above-described method. This produces a favorable effect such as reducing the amount of ink.
[0071]
The diameter variation detector used in the first to fourth embodiments is, for example, a die manufactured according to the shape of a flat monofilament to be spun, or a slit-shaped gap according to the size of a flat monofilament abnormal yarn to be removed, By passing a flat monofilament to be spun, it is possible to eliminate abnormal diameter yarns.
[0072]
In the present invention, when an abnormal diameter yarn is generated as described above, a contact-type diameter variation detector that eliminates the abnormal diameter yarn by physically capturing the abnormal diameter portion with a die or a slit portion. Even if it is used, the effect can be sufficiently obtained, but more preferably, a diameter variation detector that is non-contact with the traveling yarn such as a capacitance type or an optical type is preferably used.
[0073]
Here, as a method for treating an abnormal yarn when an abnormal diameter yarn is generated, for example, when the diameter variation detector is a contact type detector as described above, the abnormal diameter yarn is detected by the diameter variation detector. Therefore, the flat monofilament yarn produced subsequently flows out into the production process system when the yarn is cut at this part or the abnormal diameter part is caught by the detector. Thus, it is possible to determine that an abnormal diameter yarn has occurred.
[0074]
In the case of a non-contact type diameter variation detector, when the abnormal diameter yarn is detected by the detector, it is linked with the diameter variation detector, for example, to cut or detect a yarn having an abnormal diameter. There is a method of using an alarm device provided separately from the machine to make the operator aware of the occurrence of abnormal diameter yarn by using a monitor, abnormal lamp, abnormal alarm, etc. When the yarn is cut, the yarn flows out into the manufacturing process system. When the occurrence of a secondary trouble caused by this is assumed, the flat monofilament to be manufactured is continuously cut without being cut. It is particularly desirable to adopt a method in which the occurrence of abnormal yarn can be recognized by a monitor or various alarms while production is performed.
[0075]
In addition, regarding the exclusion from the manufacturing process of abnormal diameter yarn in this case, the manufactured flat monofilament including an abnormal diameter portion is wound around a winding device such as a bobbin or a monofilament that includes the abnormal portion. Therefore, once the flat monofilament has been wound around the winding tool or the like, only the product in which the abnormal yarn is detected may be excluded after manufacturing.
[0076]
Further, in the manufacturing method of the present invention, the above-mentioned abnormal diameter yarn detecting device can be installed at any location in the manufacturing process, but the take-up magnification of the flat monofilament to be taken up by spinning is 1.0 times or more. The case where it installs in a certain process is especially preferable. That is, in this case, the flat monofilaments that are spun and taken are in a tension state with some tension, so when the flat monofilament passes through the abnormal diameter yarn detection device, there is no occurrence of slack due to insufficient yarn tension, Phenomena such as the occurrence of false reports and the yarn coming off from the guide roller are eliminated, so that a very favorable effect can be obtained.
[0077]
Thus manufacturedRuFlat monofilaments have a good diameter with very little variation and a uniform cross-sectional shape in the fiber axis direction, and are used for various industrial materials, especially for papermaking dryer canvas that requires strict uniformity in diameter and cross-sectional shape. And can be suitably used as industrial textile yarns represented by papermaking fabric yarns such as papermaking wires. In this case, cutting flat monofilaments and slabs in processing processes that have been considered a problem in the past It exhibits extremely excellent effects such as improvement of various problems such as poor weaving surface of the fabric.
[0078]
【Example】
Examples of the present invention will be described below.Obtained by manufacturing methodThe flat monofilament will be described in detail, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist.
Also described above and belowFlatThe physical properties of the flat monofilament are values measured by the following method.
[Measurement of average cross-sectional area of flat monofilament]:
Five samples are arbitrarily selected from about 100 m of flat monofilaments obtained by spinning, and each sample is cut out with a microtome to produce a cross-sectional shape measurement sample. This sample is observed at a measurement magnification according to the sample as appropriate with a digital microscope VH-7000 manufactured by Keyence Corporation and a zoom lens VH-Z25 connected thereto. From the cross-sectional observation image obtained by observation, the cross-sectional area of the flat monofilament was measured using the area measurement function of the microscope, and the average value of the five points was taken as the average cross-sectional area of the flat monofilament. The unit is mm2The measurement was made up to 4 digits after the decimal point.
[Measurement of average diameter of flat monofilament]:
Five samples are arbitrarily selected from about 100 m of flat monofilaments obtained by spinning, and each sample is cut out with a microtome to prepare a cross-sectional shape measurement sample. This sample is observed at a measurement magnification according to the sample as appropriate with a digital microscope VH-7000 manufactured by Keyence Corporation and a zoom lens VH-Z25 connected thereto. From the cross-sectional observation image obtained by observation, the major axis distance and the minor axis distance were measured by the following method using the distance measuring function of the two points of the microscope, and the average values of the measured major axis and minor axis each were measured. The average diameter of the minor axis and the major axis, respectively. The unit was mm, and the measurement was made up to 3 digits after the decimal point.
[0079]
A. When the cross-sectional shape of a flat monofilament is bilaterally or roughly bilaterally symmetric with respect to the center line of the figure ... between opposite sides or vertices existing on the centerline and on a line segment drawn perpendicularly to the centerline The distance between the major axis and the minor axis is measured using the distance measuring function of the microscope. The average values of the measured 5 major and minor axes were taken as the average minor axis and the average major axis, respectively.
[0080]
B. If the flat monofilament cross-section is not a regular polygon, but there are opposite sides facing each other, and the opposite sides are parallel or roughly parallel, the distance between the opposite sides and the direction perpendicular to the perpendicular dropped from one of the opposite sides The distance between vertices existing in the direction parallel to the opposite side is measured using the distance measuring function between two points of the microscope. Of the measured distances between the opposite sides and between vertices, the longer one was the major axis, the shorter one was the minor axis, and the average value of each of the five points was the average minor axis and the average major axis, respectively.
[0081]
C. If the flat monofilament cross-section is other than the above ... In the flat monofilament cross-section, the distance between the two points having the maximum distance among the distances between the two points indicated by the length of the line segment connecting the apexes is the major axis, and from this line segment The distance between two points of the maximum protruding point existing in the direction perpendicular to the dropped perpendicular is set as the short diameter, and each is measured by using the distance measuring function between the two points of the microscope. The average values of the five measured points were taken as the average minor axis and the average major axis, respectively.
[Measurement of cross-sectional area of diameter abnormal part of flat monofilament]:
In accordance with the method for measuring the average cross-sectional area of the flat monofilament, the cross-sectional area of the flat monofilament abnormal diameter portion obtained by spinning was measured to obtain the cross-sectional area of the flat monofilament abnormal diameter portion. The unit is mm2The measurement was made up to 4 digits after the decimal point.
[Measurement of diameter of abnormal diameter part of flat monofilament]:
According to the measurement methods A to C of the average diameter of the flat monofilament, the major axis and the minor axis of one diameter abnormal portion of the flat monofilament obtained by spinning are measured, and the major axis and minor axis of the abnormal diameter portion of the flat monofilament are measured. It was. The unit was mm, and the measurement was made up to 3 digits after the decimal point.
[Setting of diameter fluctuation detector S]:
The setting of the diameter fluctuation detector S that detects the abnormal diameter portion to be excluded was performed as follows.
[0082]
A. When the diameter fluctuation detector S is a capacitance type detector
It was set and used so that a cross-sectional area abnormal portion 1.3 times (+ 30%) or more with respect to the average cross-sectional area of the flat monofilament was detected as a diameter abnormal portion.
[0083]
B. When the diameter fluctuation detector S is a contact type detector or an optical type detector
An abnormal diameter portion of 1.15 times (+ 15%) or more with respect to the average minor axis of the flat monofilament and 1.20 times (+ 20%) or more with respect to the average major axis was set so as to be detected as an abnormal portion.
[Diameter abnormal part exclusion test]:
When producing flat monofilaments, diameter abnormalities caused by changing the cross-sectional area by forcing the flat monofilament unstretched yarn that leads to the cooling process after melt extrusion into the flat monofilament unstretched yarn at 10 min. A flat monofilament containing 10 parts is produced. At this time, it was evaluated whether or not the abnormal diameter portions of the 10 flat monofilaments that were forcibly made could be eliminated, and the following was judged.
[0084]
○ (Good): All the abnormal diameter parts of 10 flat monofilaments that were forcibly made could be eliminated.
[0085]
X (Bad): Of the 10 abnormally diameter flat filaments that were forcibly made, there was an overlook that could not be excluded. Or, there was a false alarm that detected a normal part as an abnormal part.
[Example 1]
As a raw material constituting the flat monofilament, a polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as PET) dry chip having an intrinsic viscosity of 0.94 obtained according to the method described in JP-A-56-85704 was prepared.
[0086]
Next, this PET chip is supplied to an extruder spinning machine having a diameter of 40 mm, kneaded and melted at a spinning machine temperature of 300 ° C., and spinning having eight rectangular cross-sectional holes for a minor axis of 0.300 mm and a major axis of 0.600 mm is provided. After extruding the molten polymer from the nozzle cap, it was immediately introduced into warm water at 80 ° C. to obtain an undrawn yarn that was cooled and solidified.
[0087]
Next, this undrawn yarn was drawn in a total of 5.5 times in two stages at 80 ° C. and 200 ° C. according to a conventional method. Then, the flat monofilament after the two-stage drawing was led to an abnormal diameter yarn detecting device shown in FIG. 2 installed immediately after the secondary drawing step. After passing through the abnormal diameter yarn detecting device, it was led into a hot air atmosphere at 250 ° C. through a take-up roller and subjected to a relaxation heat treatment of 0.95 times, and then wound on a bobbin to obtain a PET flat monofilament.
[0088]
Table 1 shows the average cross-sectional area, average minor axis, average major axis, and abnormal diameter portion exclusion test results of the obtained PET flat monofilament.
[0089]
The diameter fluctuation detector S used in Example 1 is X-axis so that the short diameter and the long diameter of the flat monofilament can be measured at the same time using laser dimension measuring instruments LS-3033SO and LS-3100 manufactured by Keyence Corporation. One unit is installed for each flat monofilament and one unit is configured with one laser dimension measuring machine for each direction (for short diameter measurement) and Y axis direction (for long diameter measurement). When abnormal yarn was detected, each unit was used as a facility that would issue an abnormal alarm independently.
[Example 2, Comparative Examples 1 and 2]
The positional relationship of the smooth roller X and the grooved roller B of the abnormal diameter yarn detection device with respect to the flat monofilament running yarn was changed as shown in Tables 1 and 2 in the same yarn making process as in Example 1, and the smooth roller X Tables 1 and 2 show the average cross-sectional area, average minor axis, average major axis, and abnormal diameter portion exclusion test results of PET flat monofilaments obtained with the roller B and the grooved roller B not used.
[0090]
[Table 1]
[Table 2]
As is clear from the results in Table 1, the flat monofilament of Example 2 reliably eliminates abnormal diameter parts even when the abnormal diameter parts are forcibly made in a short time. It can be seen that the test results are also good.
[0093]
On the other hand, in Comparative Example 1 in which the smooth roller X and the grooved roller B are not used, since the flat monofilament running yarn turns and twists, an abnormality alarm is generated at the same time as the use of the diameter abnormal yarn detector is started. As a result, the situation became unbearable. Further, in Comparative Example 2 in which the positional relationship between the smooth roller X and the grooved roller B with respect to the flat monofilament running yarn does not satisfy the conditions of the present invention, the smooth roller X and the grooved roller B are arranged in a state of sandwiching the flat monofilament running yarn. As a result, twisting occurs due to the turning of the running yarn. As a result, in the diameter abnormal part exclusion test, there are four places where the abnormal part is overlooked, and there is also a false report that the normal part is determined as an abnormal part. Has resulted in very unfavorable results.
[Examples 3 and 4, Comparative Example 3]
When the smooth roller Y is arranged below the running yarn between the grooved roller A of the abnormal diameter yarn detection device and the diameter fluctuation detector in the same yarn making process as in Example 1 (Example 3), The cross-sectional shape of the monofilament is changed to the track type (FIG. 1-b), the smooth roller Y is installed in the abnormal diameter yarn detecting device in the same manner as in Example 3, and further along the spinning direction of the grooved roller B on the rear side. When a smooth roller Z made of an oil-resistant synthetic rubber (hereinafter referred to as NBR) is added (Example 4), the results are shown in Table 1. However, there was no problem and the abnormal part could be eliminated very efficiently.
[0094]
On the other hand, as in Example 4, the smooth roller Y and the surface of the roller include a smooth roller Z made of NBR, but the arrangement of the smooth roller X and the grooved roller B with respect to the running yarn does not satisfy the conditions of the present invention. In (Comparative Example 3), there are problems in which the diameter abnormalities are overlooked in 3 out of 10 diameter abnormalities that were forcibly made, and there are still two problems such as false alarms. there were.
[Examples 5 and 6]
When the diameter variation detector S to be used is changed to a capacitance type detector in the same manufacturing process as in Example 1 (Example 5), and the cross-sectional shape of the flat monofilament is the same as in Example 5 When the material composing the flat monofilament was changed (Example 6), as is clear from the results in Table 1, the flat monofilaments having good diameter exclusion test results and having no diameter abnormal part were obtained. It was confirmed that production was extremely efficient.
[0095]
The capacitance type diameter fluctuation detector S used here is a capacitance type diameter fluctuation detector “GQ system” manufactured by Sun Electronics Industry Co., Ltd. When a GQ system was installed and an abnormal thread was detected for each weight, each weight was used as a facility that would issue an abnormal alarm independently.
[Comparative Examples 4 and 5]
When the grooved roller or smooth roller used in the abnormal diameter yarn detecting device does not satisfy the conditions of the present invention (Comparative Examples 4 and 5), both results in undesirable results as shown in Table 2. It was.
[0096]
That is, in the case where the surface smooth roller X is a grooved roller (Comparative Example 4), the twist due to the turning of the flat yarn cannot be suppressed, and as a result, in the diameter abnormal portion exclusion test, there are 10 overlooked abnormal diameter yarns. A false alarm that determines that the normal part is abnormal in two places has occurred once. Further, when the grooved roller B is a smooth roller (Comparative Example 5), oversight of 3 out of 10 diameter abnormal parts forcibly made in the same test occurs, and all of them lead to an unfavorable situation. It was.
[Example 7]
When obtaining flat monofilaments made of PET having the same rectangular cross section by the same manufacturing process as in Example 1, confirmation of the removal status of abnormal diameter parts (exclusion status of abnormal yarns, presence or absence of false alarm), and use of a diameter abnormal yarn detection device A productivity evaluation test with a continuous spinning time of 72 hours (3 days) was carried out with the aim of confirming the effect on the operation (slack of running yarn, loosening of running yarn, occurrence of flawed yarn in the device section).
[0097]
As a result, in the productivity evaluation, 600 (bobbin NO.001 to NO.600) bobbin wound products can be manufactured with the weight of the flat monofilament wound around the bobbin being 2.0 kg, and the obtained PET flat monofilament is Average cross-sectional area: 0.1820mm2The average minor axis was 0.302 mm, and the average major axis was 0.602 mm.
[0098]
As a result of the productivity evaluation test, during spinning for 72 hours, the diameter abnormal yarn detection device issued five abnormal alarms, and when the five bobbin wound products that were reported by this abnormal alarm were confirmed, The bobbin-wrapped product also included an abnormal diameter portion having the following cross-sectional area, and there was no occurrence of false alarms, and the abnormal diameter abnormal portion was excluded.
[0099]
Bobbin No. 058 ... Average cross-sectional area: 0.2531 mm2
Bobbin NO.113 average cross-sectional area: 0.2404mm2
Bobbin NO.242 ... Average cross-sectional area: 0.2397 mm2
Bobbin No. 376 ... Average cross-sectional area: 0.2579 mm2
Bobbin No. 381 ... Average cross-sectional area: 0.2446mm2
In addition, for normal products that did not report any abnormal warnings, a sample of 2% (12 pieces) was taken out of this, and it was confirmed whether the diameter abnormal part was included. No abnormal diameter part was included, and no oversight of the abnormal diameter part was observed.
[0100]
In addition, during operation for 72 hours, there were no operational troubles such as loosening of the running yarn in the device section, generation of running yarn removal, and generation of flawed yarn, and a flat monofilament that does not include an abnormal diameter portion was obtained well. This flat monofilament could be manufactured very efficiently.
[0101]
The confirmation of the presence of the abnormal diameter portion and the oversight of the abnormal diameter portion were performed in a rewind rewinding process (hereinafter referred to as R / W process). In this R / W process, diameter fluctuation detection is performed. As a machine, Keyence Corporation's laser dimension measuring instruments LS-3033SO and LS-3100 can be used to measure the short diameter and the long diameter of the flat monofilament at the same time in the X-axis direction (for measuring the short diameter) and the Y-axis direction (for measuring the long diameter). 5) The diameter abnormal yarn detecting device shown in FIG. 5, which is provided with one unit of the diameter variation detector having one unit installed in each process, is installed on the process and an abnormal yarn is detected. The alarm was set to be used.
[Example 8]
As an example of industrial textile yarn, a double-woven paper-making dryer canvas using the flat PET monofilament obtained in Example 7 as a warp was prepared. The resulting dryer canvas was very good with excellent surface smoothness, with no weaving surface failure due to slab or the like caused by abnormal diameter of the flat monofilament.
[0102]
【The invention's effect】
As explained above, the present inventionObtained by manufacturing methodFlat monofilaments are extremely uniform in diameter, have little change in the shape of the cross section perpendicular to the fiber axis direction, and are excellent in uniformity, especially because they do not include this uniform diameter and abnormal diameter parts. It is extremely suitable for industrial material applications where diameter abnormalities of flat monofilaments can be a defect of high-order processed products, such as textile fabric yarns for dryer canvas and various industrial fabric yarns. This will bring about a result of increasing the industrial utility value.
[0103]
In addition, according to the method for producing a flat monofilament of the present invention, it is possible to efficiently produce a flat monofilament that is extremely excellent in diameter uniformity and does not include an abnormal diameter portion.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 (a) to (f)Is flatIt is sectional drawing which shows the shape of a cross section perpendicular | vertical to the fiber axis direction of a flat monofilament.
FIG. 2 is a schematic explanatory view showing a first embodiment of an abnormal diameter yarn detecting device used in the manufacturing method of the present invention.
FIG. 3 is a schematic explanatory view showing a second embodiment in the same manner.
FIG. 4 is a schematic explanatory view showing a third embodiment in the same manner.
FIG. 5 is a schematic explanatory view showing a fourth embodiment in the same manner.
[Explanation of symbols]
A: Free guide roller A with groove
B: Free guide roller with groove B
X: Surface smooth free roller X
Y: Surface smooth free roller Y
Z: Surface smooth free roller Z
S: Diameter variation detector S
d: Direction of take-up of flat monofilament running yarn
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