JPS6223082B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6223082B2 JPS6223082B2 JP55103993A JP10399380A JPS6223082B2 JP S6223082 B2 JPS6223082 B2 JP S6223082B2 JP 55103993 A JP55103993 A JP 55103993A JP 10399380 A JP10399380 A JP 10399380A JP S6223082 B2 JPS6223082 B2 JP S6223082B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spinneret
- yarn
- speed
- fibers
- fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は新規な巻縮繊維の製造方法に関し、特
に溶融紡糸法によつて巻縮した合成繊維を製造す
る新規な製造方法を提供するものである。 （従来の技術） 従来より熱可塑性合成高分子からなる巻縮繊維
の製造法に関し生産コストの低減、生産性の向上
を目的として、紡糸−延伸−巻縮付与の連続化の
検討がさかんに行われている。しかし、紡糸速度
を1000ｍ／min付近にする場合、延伸倍率を数倍
にする必要上巻縮付与速度としてはどうしても
3000〜4000ｍ／minとなり、現状では満足すべき
巻縮付与が行えないため、実質上紡糸速度を1000
ｍ／minよりもはるかに低く設定せざるをえず、
結局所期の目的を達成することができなかつた。 本発明者等はかかる現状に鑑み高速の巻縮付与
方法について鋭意検討した結果、現行の技術レベ
ルでは機械的な巻縮付与装置のみでは充分な巻縮
付与は困難でありなんらかの補助的手段が必要で
あること、またたとえば機械的に充分な巻縮付与
が可能であつても設備的に非常に高価なものとな
り、現実的でないという考えに至つた。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明は強伸度、初期ヤング率などの力学的性
質並びに嵩高性に優れた熱化塑性合成繊維の巻縮
繊維を、設備的に簡略化された手段により、製糸
操業性良く3000ｍ／min以上の高速度で製造する
新規な方法を提供せんとするものである。 （問題点を解決するための手段） すなわち、本発明は、溶融紡出後紡糸口金直下
で一旦冷却した熱化塑性合成繊維を、紡糸口金と
表面周速度を3000ｍ／min以上となした高速回転
引取ロール間で加熱帯域を通過させて延伸し、次
いで必要に応じて再延伸および／または熱処理を
行つた後、連続的に引き取るかまたは切断する合
成繊維の製造法において、紡糸口金として中空繊
維を製造することが可能な紡糸孔を有するものを
使用し、また加熱帯域を非接触の加熱装置で構成
し、かつ紡糸口金直下で糸条を横断面方向に非対
称的に冷却することにより、下記に定義する潜在
巻縮性１／ρが少なくとも1.5以上となるような
巻縮能を有する新規な巻縮繊維の製造方法であ
る。 潜在巻縮性１／ρ：延伸後の単繊維を160℃乾
熱で60秒間自由収縮熱処理した際に発現する螺旋
状巻縮10個当りの平均螺旋半径ρ（単位mm）の逆
数で定義する。 ここで熱化塑性合成繊維とは、溶融紡糸可能な
すでに公知の高分子より形成されるものであれば
いずれでも良いが、繊維としてのすぐれた特性を
考慮すればポリアミドおよびポリエステル系高分
子が好ましい。勿論、特殊な性能を付与するため
に共重合なりブレンド等により改質したものや、
添加剤等を付与したものであつてもよい。これら
溶融紡糸可能な高分子は通常公知の紡糸機により
紡糸口金から押し出され糸条を形成されるが重合
直接紡糸方法等の手段を用いるときさらに効果が
発揮される。 本発明で使用する紡糸口金は、通常一般に使用
されている円形（丸断面）紡糸孔を有するもので
はなく、中空繊維を製造することが可能な紡糸孔
を有するものである。かかる紡糸口金を使用する
理由は、紡出糸条を紡糸口金直下で冷却気流によ
つて糸条の横断面方向に非対称的に冷却すること
により、糸条に高度の潜在巻縮性能を付与するた
めである。かかる紡糸口金としては従来種々のも
のが提案されており、本発明でもそれら公知のも
のを使用することができる。その場合、中空繊維
を製造することが可能な紡糸孔としては繊維の中
空率（繊維横断面の中空部の面積／中空部を含む
繊維横断面全面積）が５〜40％、特に10〜35％と
なるようなものがよい。 そして、紡糸口金における紡糸孔の配列状態
は、各単繊維間にできるだけ斑を生じないよう考
虜されたものが望ましく、例えば本発明者等が先
に特願昭50−48813号および特願昭50−71078号で
提案したような口金を用いると良い。 紡糸口金より吐出された糸条は、紡糸口金直下
で冷却気流によつて糸条の横断面方向に非対称的
に冷却されて固化した後、紡糸口金と高速回転引
取ロール間に設置した加熱帯域を通過する際に延
伸される。この延伸は温度勾配下空気との摩擦力
によつて行なわれる。 紡出糸条の非対称冷却は既に公知であるが、本
発明のような3000ｍ／min以上の高速紡糸の場合
には、糸条に対する冷却気流の吹当速度を強化す
ることが高度の潜在巻縮性能を付与する上で重要
であり、冷却気流の吹当速度は約0.5ｍ／sec以
上、特に0.5〜2.5ｍ／secとするのがよい。冷却
気流は熱経済的観点から通常室温の空気が使用さ
れる。冷却気流が糸条に当る上下方向の帯域長は
約20〜100cmであることが好ましい。 加熱帯域は製糸操業性、毛羽発生防止等の観点
より非接触の加熱装置で構成される。 そして非接触の加熱装置としては種々考えられ
るが、特に高温電気炉、高温ガス炉等が好まし
い。また加熱温度としては特に限定されないが、
延伸後の強伸度特性や１／ρを考慮して設定する
ことが肝要で、好ましくは１／ρが1.5以上で破
断伸度が70％以下、より好ましくは50％以下にな
るようにするのがよい。 また加熱帯域に入る糸条の速度が速い場合、糸
条に同伴する冷却気体（空気）の量が著しく増大
し、加熱帯域における糸条への伝熱効果が低下す
るため、同伴冷却気体を分離する分離装置を併設
することが好ましい。 本発明における潜在巻縮性１／ρは、溶融紡糸
されるポリマーの種類、単繊維のデニール、冷却
気流の温度および吹当速度、糸条の引取速度等に
よつて変化するが、機械巻縮を付与しなくても申
し分のない嵩高性を有する巻縮繊維を製造するた
めには、１／ρが1.5以上、特に2.0以上となるよ
うに上記変動因子を適宜選定する必要がある。 かくして潜在巻縮を付与され加熱延伸された糸
条は次いで必要に応じて油剤処理を行つた後高速
で回転する引取ロールにより少なくとも3000ｍ／
min以上の速度で引取られるが、潜在巻縮性が引
取速度とともに増大することにより、好ましくは
この引取ロールによる引取速度は3500ｍ／min以
上の高速とするのがよい。この引取ロールにより
引き取られた糸条は必要に応じて引き続き再延伸
および／または熱処理を行うことも可能である
が、好ましくはそのまま／または引続き潜在巻縮
を発現させるために高温処理を施した後、巻取機
で巻き取られフイラメントとして供されるか、ふ
り落し装置でふり落した後、短繊維に切断されて
又は切断後ふり落されてステープル用途に供され
る。短繊維に切断後ふり落される態様の中には、
切断装置が前記高速回転引取ロールとしての能力
を併有している場合も含まれる。 ウエブを製造する場合は、気体ジエツトにより
該繊維を吸引後適宜開繊してネツトコンベア等に
落す。既に公知のスパンボンド方式を用いる場
合、該繊維が有する室温弾性巻縮の効果とあいま
ち、非常に良好な巻縮ウエブを作成することが可
能であり、また必要に応じ引き続き熱処理を施す
ことも可能である。 本発明によつて製造される巻縮繊維は、紡糸口
金と高速回転引取ロール間に加熱帯域を設けない
で、潜在巻縮性繊維を高速紡糸する従来一般の高
速紡糸法による巻縮繊維にくらべ、同一紡糸速度
下では強伸度、初期ヤング率などの力学的性質並
びに嵩高性が優れており、特に初期ヤング率が大
きいために巻縮のへたりが少なく、長時間の使用
によつても嵩高性が低下しないという特長を有し
ており、実用性の極めて高いものである。 実施例 １ 常法によつて製造した極限粘度0.62（フエノー
ル／テトラクロルエタン＝６／４の混合溶媒中30
℃で測定）のポリエチレンテレフタレートを、内
径0.36mmφ、外径0.56mmφ、ブリツジ幅0.1mmのＣ
形スリツトのノズルオリフイスを30個有する紡糸
口金より溶融紡出し、紡糸口金直下で室温の冷却
気流を糸条の片側より糸条に直交して吹きあてて
一旦冷却し、次いで電気ヒーターで加熱した加熱
筒内を通過させて延伸し、油剤付与後、高速度で
回転する引取ロールで引き取つた後高速度カツタ
ーで長さ70mmのステープルに切断して巻縮繊維を
製造した。得られた繊維の中空率は約25％であつ
た。 本例における製糸条件、潜在巻縮性および得ら
れた巻縮繊維の性質を第１表に示した。 なお比較のために、孔径0.3mmφの円形紡糸孔
を24個有する紡糸口金を使用し、その他はすべて
本例と同一条件で製造して得た巻縮繊維の性能を
第１表に併記した。 対照例 １ 電気ヒーターのような加熱体を使用しなかつた
以外は実施例１の実験No.２と同一の条件で製造し
て得た巻縮繊維の糸質は、次の通りであつた。潜
在巻縮性１／ρ＝0.9mm-1、単糸デニール＝
2.5d、初期ヤング率＝24ｇ／ｄ、強度＝2.1ｇ／
ｄ、破断伸度＝69％、巻縮数CN＝８個／イン
チ、巻縮率CI＝13％。この結果も第１表に併記
した。
に溶融紡糸法によつて巻縮した合成繊維を製造す
る新規な製造方法を提供するものである。 （従来の技術） 従来より熱可塑性合成高分子からなる巻縮繊維
の製造法に関し生産コストの低減、生産性の向上
を目的として、紡糸−延伸−巻縮付与の連続化の
検討がさかんに行われている。しかし、紡糸速度
を1000ｍ／min付近にする場合、延伸倍率を数倍
にする必要上巻縮付与速度としてはどうしても
3000〜4000ｍ／minとなり、現状では満足すべき
巻縮付与が行えないため、実質上紡糸速度を1000
ｍ／minよりもはるかに低く設定せざるをえず、
結局所期の目的を達成することができなかつた。 本発明者等はかかる現状に鑑み高速の巻縮付与
方法について鋭意検討した結果、現行の技術レベ
ルでは機械的な巻縮付与装置のみでは充分な巻縮
付与は困難でありなんらかの補助的手段が必要で
あること、またたとえば機械的に充分な巻縮付与
が可能であつても設備的に非常に高価なものとな
り、現実的でないという考えに至つた。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明は強伸度、初期ヤング率などの力学的性
質並びに嵩高性に優れた熱化塑性合成繊維の巻縮
繊維を、設備的に簡略化された手段により、製糸
操業性良く3000ｍ／min以上の高速度で製造する
新規な方法を提供せんとするものである。 （問題点を解決するための手段） すなわち、本発明は、溶融紡出後紡糸口金直下
で一旦冷却した熱化塑性合成繊維を、紡糸口金と
表面周速度を3000ｍ／min以上となした高速回転
引取ロール間で加熱帯域を通過させて延伸し、次
いで必要に応じて再延伸および／または熱処理を
行つた後、連続的に引き取るかまたは切断する合
成繊維の製造法において、紡糸口金として中空繊
維を製造することが可能な紡糸孔を有するものを
使用し、また加熱帯域を非接触の加熱装置で構成
し、かつ紡糸口金直下で糸条を横断面方向に非対
称的に冷却することにより、下記に定義する潜在
巻縮性１／ρが少なくとも1.5以上となるような
巻縮能を有する新規な巻縮繊維の製造方法であ
る。 潜在巻縮性１／ρ：延伸後の単繊維を160℃乾
熱で60秒間自由収縮熱処理した際に発現する螺旋
状巻縮10個当りの平均螺旋半径ρ（単位mm）の逆
数で定義する。 ここで熱化塑性合成繊維とは、溶融紡糸可能な
すでに公知の高分子より形成されるものであれば
いずれでも良いが、繊維としてのすぐれた特性を
考慮すればポリアミドおよびポリエステル系高分
子が好ましい。勿論、特殊な性能を付与するため
に共重合なりブレンド等により改質したものや、
添加剤等を付与したものであつてもよい。これら
溶融紡糸可能な高分子は通常公知の紡糸機により
紡糸口金から押し出され糸条を形成されるが重合
直接紡糸方法等の手段を用いるときさらに効果が
発揮される。 本発明で使用する紡糸口金は、通常一般に使用
されている円形（丸断面）紡糸孔を有するもので
はなく、中空繊維を製造することが可能な紡糸孔
を有するものである。かかる紡糸口金を使用する
理由は、紡出糸条を紡糸口金直下で冷却気流によ
つて糸条の横断面方向に非対称的に冷却すること
により、糸条に高度の潜在巻縮性能を付与するた
めである。かかる紡糸口金としては従来種々のも
のが提案されており、本発明でもそれら公知のも
のを使用することができる。その場合、中空繊維
を製造することが可能な紡糸孔としては繊維の中
空率（繊維横断面の中空部の面積／中空部を含む
繊維横断面全面積）が５〜40％、特に10〜35％と
なるようなものがよい。 そして、紡糸口金における紡糸孔の配列状態
は、各単繊維間にできるだけ斑を生じないよう考
虜されたものが望ましく、例えば本発明者等が先
に特願昭50−48813号および特願昭50−71078号で
提案したような口金を用いると良い。 紡糸口金より吐出された糸条は、紡糸口金直下
で冷却気流によつて糸条の横断面方向に非対称的
に冷却されて固化した後、紡糸口金と高速回転引
取ロール間に設置した加熱帯域を通過する際に延
伸される。この延伸は温度勾配下空気との摩擦力
によつて行なわれる。 紡出糸条の非対称冷却は既に公知であるが、本
発明のような3000ｍ／min以上の高速紡糸の場合
には、糸条に対する冷却気流の吹当速度を強化す
ることが高度の潜在巻縮性能を付与する上で重要
であり、冷却気流の吹当速度は約0.5ｍ／sec以
上、特に0.5〜2.5ｍ／secとするのがよい。冷却
気流は熱経済的観点から通常室温の空気が使用さ
れる。冷却気流が糸条に当る上下方向の帯域長は
約20〜100cmであることが好ましい。 加熱帯域は製糸操業性、毛羽発生防止等の観点
より非接触の加熱装置で構成される。 そして非接触の加熱装置としては種々考えられ
るが、特に高温電気炉、高温ガス炉等が好まし
い。また加熱温度としては特に限定されないが、
延伸後の強伸度特性や１／ρを考慮して設定する
ことが肝要で、好ましくは１／ρが1.5以上で破
断伸度が70％以下、より好ましくは50％以下にな
るようにするのがよい。 また加熱帯域に入る糸条の速度が速い場合、糸
条に同伴する冷却気体（空気）の量が著しく増大
し、加熱帯域における糸条への伝熱効果が低下す
るため、同伴冷却気体を分離する分離装置を併設
することが好ましい。 本発明における潜在巻縮性１／ρは、溶融紡糸
されるポリマーの種類、単繊維のデニール、冷却
気流の温度および吹当速度、糸条の引取速度等に
よつて変化するが、機械巻縮を付与しなくても申
し分のない嵩高性を有する巻縮繊維を製造するた
めには、１／ρが1.5以上、特に2.0以上となるよ
うに上記変動因子を適宜選定する必要がある。 かくして潜在巻縮を付与され加熱延伸された糸
条は次いで必要に応じて油剤処理を行つた後高速
で回転する引取ロールにより少なくとも3000ｍ／
min以上の速度で引取られるが、潜在巻縮性が引
取速度とともに増大することにより、好ましくは
この引取ロールによる引取速度は3500ｍ／min以
上の高速とするのがよい。この引取ロールにより
引き取られた糸条は必要に応じて引き続き再延伸
および／または熱処理を行うことも可能である
が、好ましくはそのまま／または引続き潜在巻縮
を発現させるために高温処理を施した後、巻取機
で巻き取られフイラメントとして供されるか、ふ
り落し装置でふり落した後、短繊維に切断されて
又は切断後ふり落されてステープル用途に供され
る。短繊維に切断後ふり落される態様の中には、
切断装置が前記高速回転引取ロールとしての能力
を併有している場合も含まれる。 ウエブを製造する場合は、気体ジエツトにより
該繊維を吸引後適宜開繊してネツトコンベア等に
落す。既に公知のスパンボンド方式を用いる場
合、該繊維が有する室温弾性巻縮の効果とあいま
ち、非常に良好な巻縮ウエブを作成することが可
能であり、また必要に応じ引き続き熱処理を施す
ことも可能である。 本発明によつて製造される巻縮繊維は、紡糸口
金と高速回転引取ロール間に加熱帯域を設けない
で、潜在巻縮性繊維を高速紡糸する従来一般の高
速紡糸法による巻縮繊維にくらべ、同一紡糸速度
下では強伸度、初期ヤング率などの力学的性質並
びに嵩高性が優れており、特に初期ヤング率が大
きいために巻縮のへたりが少なく、長時間の使用
によつても嵩高性が低下しないという特長を有し
ており、実用性の極めて高いものである。 実施例 １ 常法によつて製造した極限粘度0.62（フエノー
ル／テトラクロルエタン＝６／４の混合溶媒中30
℃で測定）のポリエチレンテレフタレートを、内
径0.36mmφ、外径0.56mmφ、ブリツジ幅0.1mmのＣ
形スリツトのノズルオリフイスを30個有する紡糸
口金より溶融紡出し、紡糸口金直下で室温の冷却
気流を糸条の片側より糸条に直交して吹きあてて
一旦冷却し、次いで電気ヒーターで加熱した加熱
筒内を通過させて延伸し、油剤付与後、高速度で
回転する引取ロールで引き取つた後高速度カツタ
ーで長さ70mmのステープルに切断して巻縮繊維を
製造した。得られた繊維の中空率は約25％であつ
た。 本例における製糸条件、潜在巻縮性および得ら
れた巻縮繊維の性質を第１表に示した。 なお比較のために、孔径0.3mmφの円形紡糸孔
を24個有する紡糸口金を使用し、その他はすべて
本例と同一条件で製造して得た巻縮繊維の性能を
第１表に併記した。 対照例 １ 電気ヒーターのような加熱体を使用しなかつた
以外は実施例１の実験No.２と同一の条件で製造し
て得た巻縮繊維の糸質は、次の通りであつた。潜
在巻縮性１／ρ＝0.9mm-1、単糸デニール＝
2.5d、初期ヤング率＝24ｇ／ｄ、強度＝2.1ｇ／
ｄ、破断伸度＝69％、巻縮数CN＝８個／イン
チ、巻縮率CI＝13％。この結果も第１表に併記
した。
【表】
【表】
第１表に示すように本発明によつて得られた中
空繊維の場合（実験No.１〜３）は潜在巻縮性
（１／ρ）が高く熱処理することにより良好な巻
縮が発現したが、比較例の中実繊維の場合（実験
No.４〜８）は潜在巻縮性が低く、冷却気流吹付速
度を上げても糸切れが発生しない領域で１／ρ≧
1.5となることはなかつた。また対照例１の場合
は、巻縮糸の強伸度、ヤング率等の機械的性質が
劣り、巻縮性能も本発明に比べ劣つている。 （発明の効果） 本発明によれば、強伸度、初期ヤング率などの
力学的性質並びに嵩高性に優れた熱可塑性合成繊
維の巻縮繊維を、設備的に簡略化された手段によ
り製糸操業性良く3000ｍ／min以上の高速度で製
造することができる。
空繊維の場合（実験No.１〜３）は潜在巻縮性
（１／ρ）が高く熱処理することにより良好な巻
縮が発現したが、比較例の中実繊維の場合（実験
No.４〜８）は潜在巻縮性が低く、冷却気流吹付速
度を上げても糸切れが発生しない領域で１／ρ≧
1.5となることはなかつた。また対照例１の場合
は、巻縮糸の強伸度、ヤング率等の機械的性質が
劣り、巻縮性能も本発明に比べ劣つている。 （発明の効果） 本発明によれば、強伸度、初期ヤング率などの
力学的性質並びに嵩高性に優れた熱可塑性合成繊
維の巻縮繊維を、設備的に簡略化された手段によ
り製糸操業性良く3000ｍ／min以上の高速度で製
造することができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 溶融紡出後紡糸口金直下で一旦冷却した熱可
塑性合成繊維を、紡糸口金と表面周速度を3000
ｍ／min以上となした高速回転引取ロール間で加
熱帯域を通過させて延伸し、次いで必要に応じて
再延伸および／または熱処理を行つた後、連続的
に引き取るかまたは切断する合成繊維の製造法に
おいて、紡糸口金として中空繊維を製造すること
が可能な紡糸孔を有するものを使用し、また加熱
帯域を非接触の加熱装置で構成し、かつ紡糸口金
直下で糸条を横断面方向に非対称的に冷却するこ
とにより、下記に定義する潜在巻縮性１／ρが少
なくとも1.5以上となるような巻縮能を有する新
規な巻縮繊維の製造方法。 潜在巻縮性１／ρ：延伸後の単繊維を160℃乾
熱で60秒間自由収縮熱処理した際に発現する螺旋
状巻縮10個当りの平均螺旋半径ρ（単位mm）の逆
数で定義する。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10399380A JPS5637308A (en) | 1980-07-28 | 1980-07-28 | Production of novel type crimped yarn |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10399380A JPS5637308A (en) | 1980-07-28 | 1980-07-28 | Production of novel type crimped yarn |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12857275A Division JPS5253027A (en) | 1975-10-24 | 1975-10-24 | Preparation of novel crimped yarn |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5637308A JPS5637308A (en) | 1981-04-11 |
| JPS6223082B2 true JPS6223082B2 (ja) | 1987-05-21 |
Family
ID=14368814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10399380A Granted JPS5637308A (en) | 1980-07-28 | 1980-07-28 | Production of novel type crimped yarn |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5637308A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5540553B2 (ja) * | 1973-05-15 | 1980-10-18 | ||
| JPS5253027A (en) * | 1975-10-24 | 1977-04-28 | Toyobo Co Ltd | Preparation of novel crimped yarn |
-
1980
- 1980-07-28 JP JP10399380A patent/JPS5637308A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5637308A (en) | 1981-04-11 |
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