JP2001098415A - ポリアミド繊維糸条の溶融紡糸方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 適切に固化点を下げることにより紡糸口金を
出た糸条の張力を低減させるとともに、単糸間の張力を
均一化し、ドラフト切等の発生による操業性の低下をな
くし、均一性に優れた繊維糸条を得ることができるナイ
ロン繊維糸条の溶融紡糸方法を提供する。 【解決手段】 紡糸口金１直下の加熱フード２中の雰囲
気温度を（ポリマーの溶融温度マイナス７０℃）〜（ポ
リマーの溶融温度プラス５０℃）とし、加熱フード２直
下に温風吹き付け装置３を設け、加熱フード２中を通過
した溶融紡出糸条Ｙに、温風吹き付け装置３より、単糸
繊度、フィラメント数、ドラフト値、糸条の集束位置及
び使用チップの相対粘度により決定される、特定範囲の
温度の温風を吹付けた後、２０℃以下の温度の冷却風を
吹き付けて冷却固化を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリアミド繊維糸
条を溶融紡糸する方法に関するものであり、糸斑の発生
を減少させ、均一性に優れた繊維を操業性よく得ること
ができる方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ポリアミドの溶融紡糸を行う
際、溶融紡糸後の糸条の外周から２０℃以下の冷却風を
吹付けて冷却固化を行っている。この場合、冷却風の吹
き出し側に近い糸条と、吹き出し側から離れた位置の糸
条では、冷却風は吹き出し側に近い糸条により熱置換さ
れ、徐々に温度が上昇するため、冷却風の温度が不均一
となる。これにより冷却による糸条形成が異なり、結果
として糸条間に働く張力が異なるようになるため、口金
直下でのいわゆるドラフト切れの発生頻度が高くなり、
また、得られる糸条の糸斑も大きくなる。

【０００３】そこで、特開平7-189025号公報には、溶融
紡糸された口金直下のポリアミド糸条に冷却風を吹付け
る前に、50℃以上の熱風を片側から吹付ける方法が記載
されている。しかしながら、この方法では、単糸繊度が
大きく、かつドラフト値が高い場合など、銘柄によって
は固化点が下がりすぎ、単糸間の融着を誘発する場合が
あった。

【０００４】また、特開昭55-67007号公報には、紡糸口
金直下10cm以内、いわゆる加熱フード内の領域において
温風を吹付ける方法が記載されている。しかしながら、
この方法では、紡糸口金直下10cm以内という非常に口金
面に近い領域（加熱フード内）において、ノズル温度よ
り低温の温風を吹付けるため、口金面が冷やされてしま
い、糸揺れや糸切れが生じ、操業性が悪化するという欠
点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題点を解決し、紡糸口金面の温度を変動させること
なく、安定して糸条の紡出が行え、適切に固化点を下げ
ることにより紡糸口金を出た糸条の張力を低減させると
ともに、単糸間の張力を均一化し、ドラフト切等の発生
による操業性の低下をなくし、均一性に優れた繊維糸条
を得ることができるポリアミド繊維糸条の溶融紡糸方法
を提供することを技術的な課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討の結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、紡糸口金直下の加熱フード中の雰
囲気温度を（ポリマーの溶融温度マイナス７０℃）〜
（ポリマーの溶融温度プラス５０℃）とし、加熱フード
直下に温風吹き付け装置を設け、加熱フード中を通過し
た溶融紡出糸条に、温風吹き付け装置より下記（１）〜
（３）のいずれかを満足する温度の温風を吹付け、その
後、２０℃以下の温度の冷却風を吹き付けて糸条の冷却
固化を行うことを特徴とするポリアミド繊維糸条の溶融
紡糸方法を要旨とするものである。 （１）ポリマーの相対粘度が３．００以下の場合 ２．５×Ａ≦温風温度（℃）≦６．０×Ａ （２）ポリマーの相対粘度が３．００より大きく、かつ
冷却固化後の糸条の集束点と紡糸口金下面との距離が２
００cm以内である場合 ２．５×(相対粘度／２．５０)²×Ａ≦温風温度（℃）
≦６．０×(相対粘度／２．５０)² ×Ａ （３）ポリマーの相対粘度が３．００より大きく、かつ
冷却固化後の糸条の集束点と紡糸口金下面との距離が２
００cmを超える場合 ２．５×(相対粘度／２．５０)²×（１／０．７５）×
Ａ≦温風温度（℃）≦６．０×(相対粘度／２．５０)²
×（１／０．７５） なお、相対粘度は、96重量％硫酸を溶媒として、濃度１
g/dl、温度25℃で測定したものであり、Ａ＝（フィラメント数
の平方根×ドラフト値の常用対数値）／単糸繊度(d)の
平方根 である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明を詳細
に説明する。図１、２は、本発明の溶融紡糸方法の一実
施態様を示す概略説明図である。本発明の方法において
は、紡糸口金１より溶融紡出された紡糸糸条Ｙは、紡糸
口金１直下の加熱フード２中を通過し、次に加熱フード
２直下に設けた温風吹き付け装置３より温風を吹付けら
れ、その後、冷却風吹き付け装置４より２０℃以下の温
度の冷却風を吹き付けられて冷却固化される。そして、
冷却固化後の糸条には、図１に示すようにスリットノズ
ル５で油剤を付与すると同時に集束させながら引き取る
か、又は図２に示すようにオイリングローラ１０で油剤
を付与した後、引取ローラ６で集束させながら引き取
る。なお、図1の場合、集束点はスリットノズル５の位
置で、図2の場合、集束点は引取ローラ６の位置であ
る。

【０００８】本発明の方法においては、溶融紡糸された
糸条Yに温風吹き付け装置３より吹き付ける温風、冷却
風吹き付け装置４より吹き付ける冷却風ともに糸条Ｙの
片側から吹き付けても、円周方向から吹き付けてもよい
が、図１、２は片側から吹き付ける場合を示したもので
あり、この場合、温風吹き付け装置３の吹出し口１１の
対面に排気ダクト７を設け、下方の冷却風吹き付け装置
４より糸条に吹き付ける冷却風の温度が温風によって上
昇しないように速やかに排出することが好ましい。

【０００９】そして、温風吹き付け装置３と冷却風吹き
付け装置４とは、共通の冷風ダクト８に接続しており、
冷風ダクト８の上方に設けたヒータ９により、気体を加
熱し、温風吹き付け装置3から温風を吹付けるようにす
ることが好ましい。

【００１０】本発明においては、まず、紡糸口金１より
加熱フード２中にポリアミド糸条Ｙを紡出する。このと
き、加熱フード２内の雰囲気温度を（ポリマーの溶融温
度マイナス70℃）〜（ポリマーの溶融温度プラス50℃）
とする。このような雰囲気温度とすることにより、紡糸
口金面に温度変化を与えることがなく、口金面直下での
糸条の糸揺れや糸切れを防止することができる。

【００１１】加熱フード２中の雰囲気温度が（ポリマー
の溶融温度マイナス70℃）未満であると、口金面が冷や
されてしまい、糸揺れが生じ、均一性に劣った斑のある
繊維糸条となる。一方、（ポリマーの溶融温度プラス50
℃）を超えると、口金面が加熱され、口金面直下での糸
切れが生じる。

【００１２】加熱フード２は紡糸口金１の直下に設けら
れたものであり、その長さは、１００〜２５０ｍｍとす
ることが好ましい。加熱フードの長さが１００ｍｍ未満
であると、口金面が加熱フード２下方の温風吹き付け装
置３から吹き付けられる温風の影響を受け、温度が変動
することがある。一方、２５０ｍｍを超えると、糸条は
固化されていない状態であるため、走行中に単糸間の融
着が生じやすくなる。

【００１３】次に、加熱フード２直下に設けられた温風
吹き付け装置３より、加熱フード２を通過した糸条Ｙ
に、単糸繊度・フィラメント数・ドラフト値・糸条の集
束位置及び使用チップの相対粘度により決定される、特
定範囲の温度の温風を吹付ける。なお、ドラフト値と
は、引取速度の吐出線速度に対する倍率をいう。

【００１４】このような温風を糸条がまだ完全に固化し
ていない段階で吹き付けることにより、糸条の固化点を
下方に移動させることができるとともに糸に働く張力を
低下させることが可能である。これにより糸条の固化に
伴って発生する随伴気流の発生位置を下方に下げること
ができ、糸条の走行が安定し、糸斑の発生や単糸の切断
を減少させることができる。

【００１５】特に、糸に働く張力を低下させることがで
きることにより、高ドラフト値となる紡糸条件を採る銘
柄のものを製造する場合においてその効果は高いものと
なる。

【００１６】さらに、温風を吹き付けると、紡糸糸条か
らの熱を受けて吹き出し風が吹き出し側から、徐々に温
度が上昇するということがないため、吹き出し側の糸条
と吹き出し側から離れた位置の糸条との間の張力差が大
きくならず、均質な糸質の糸を製造することが可能であ
る。さらには、糸条間の張力差からくる過張力に伴う糸
条の切断を抑制することができ、操業性を向上させるこ
とができる。

【００１７】概して、単糸繊度が細いほど、吹き付ける
温風の温度を高くすることが必要である。これは、糸条
に作用する張力が一般的には単糸が細くなれば高くなる
ためである。また、ドラフト値が高いほど、吹付ける温
風の温度を高くすることが必要であるが、これは、ドラ
フト値が高いと糸に作用する張力が高くなるためであ
る。さらにまた、フィラメント数が多いほど、吹付ける
温風の温度を高くすることが必要である。これは吹き付
け側からの温風の温度の上昇を防ぎ、温風の温度を均一
化し、風上・風下間の糸に作用する張力の差を小さくす
るためである。

【００１８】そして、使用チップの相対粘度が高いほど
吹付ける温風の温度を高くすることが必要である。これ
は、相対粘度が高いほど糸条に作用する張力が高くなる
ためである。さらに、糸条の集束点までの距離が大きい
ほど温風温度を高くすることができ、これによってより
高い効果を得ることが可能となる。

【００１９】以上を考慮した結果、温風吹き付け装置よ
り吹き付ける温風の温度は次の（１）〜（３）のいずれ
かを満足するものとする。まず、（１）の条件は、ポリ
マーの相対粘度が３．００以下の一般的な衣料用糸を製
造する場合のものであり、２．５×Ａ≦温風温度（℃）
≦６．０×Ａとする。（２）の条件は、ポリマーの相対
粘度が３．００より大きく、かつ冷却固化後の糸条の集
束点と紡糸口金下面との距離が２００cm以内である場合
のものであり、２．５×(相対粘度／２．５０)²×Ａ≦
温風温度（℃）≦６．０×(相対粘度／２．５０)² ×Ａ
とする。（３）の条件は、ポリマーの相対粘度が３．０
０より大きく、かつ冷却固化後の糸条の集束点と紡糸口
金下面との距離が２００cmを超える場合のものであり、
２．５×(相対粘度／２．５０)²×（１／０．７５）×
Ａ≦温風温度（℃）≦６．０×(相対粘度／２．５０)²
×（１／０．７５）とする。

【００２０】それぞれの場合において、温風の温度が規
定する範囲より低いものであると、上記したような温風
を吹き付ける効果が不十分となり、斑のない均一性に優
れた繊維を得ることができなくなる。一方、温風の温度
が規定する範囲より高いと、温度が高くなりすぎて、単
糸間での融着が生じたり、糸切れが生じるなどの問題が
生じ、操業性が低下する。

【００２１】そして、温風吹き付け装置から温風を吹き
付ける吹き付け部の長さは、１００〜３００ｍｍとする
ことが好ましい。吹き付け部の長さが１００ｍｍ未満で
あると、上記のような温風を吹き付ける効果が小さくな
る。一方、３００ｍｍを超えると、固化点が下方になる
ため、単糸間の融着が生じたり、次の冷却ゾーンでの冷
却が不十分になりやすくなる。

【００２２】温風吹き付け装置で温風を吹き付けた後、
２０℃以下の冷却風を吹き付けて冷却、固化を行う。冷
却風の温度が２０℃を超えると、冷却固化が十分でなく
なり、完全に固化されていない状態の糸条に後工程で油
剤が付与されると、強度や伸度等の物性が劣った糸条と
なる。

【００２３】糸条をこのように冷却、固化した後、油剤
を付与し、引取ローラで引き取るが、この後、延伸する
ことなく未延伸糸のまま巻き取っても、あるいは、ロー
ラ間で延伸を行ってから巻き取ってもよい。

【００２４】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、実施例中の糸条の物性値の測定、評価は次の
通りに行った。 (1)C%評価 計測器工業社製イーブネステスター80 タイプCを使用
し、セレクター1/2イナート、糸速200m/分、走行時間2
分の条件で糸条を走行させ、最大値と最小値を読み取
り、最大値と最小値の和を2で除した値をC%とした。 (2)強度・切断伸度 島津製作所製オートグラフを使用し、ダウンスピード25
cm/分、試料長25cmの条件で強力(g)及び切断伸度を測定
し、得られた強力をデニール数で除した値を強度(g/d)
とし、強度・切断伸度共に測定回数25回の平均値とし
た。 (3)糸径バラツキ フィラメントを構成する全単糸の単糸径を顕微鏡写真か
ら読み取り、その標準偏差値とした。 (4)糸切れ率 24時間・100錘当たりのノズル下での糸切れ発生回数と
した。 (5)操業性 5kg捲きを満捲きとし、捲き時間より想定される5日間で
得られる満捲き個数に対する実際に得られた満捲き個数
の比率とした。

【００２５】実施例１ 図１に示す装置を用いて、相対粘度が2.50のナイロン６
チップを溶融温度262℃で溶融し、紡糸口金（68孔）よ
り紡糸を行い、210℃の雰囲気温度の加熱フード（長さ
１８０ｍｍ）中に糸条を紡出した。その後、この糸条に
温風吹き付け装置（吹き付け部の長さ１５０ｍｍ）より
90℃の温風を吹き付け、次に20℃の冷却風を吹き付け、
冷却固化させた。その後、油剤を付与し、３７８０ｍ／
分の引取ローラで引き取り、ローラ間で０．５%伸長し
た後捲き取り、40デニール/68フィラメントの糸条を得
た。なお、この時のドラフト値は465であった。

【００２６】実施例２〜３、比較例１〜２ 温風吹き付け装置から吹き付ける温風の温度を表１，２
に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして行
った。

【００２７】実施例４ 図１に示す装置を用いて、相対粘度が3.50のナイロン６
チップを溶融温度278℃で溶融し、紡糸口金（24孔）よ
り紡糸を行い、230℃の雰囲気温度の加熱フード（長さ
１８０ｍｍ）中に糸条を紡出した。その後、この糸条に
温風吹き付け装置（吹き付け部の長さ１５０ｍｍ）より
100℃の温風を吹き付け、次に20℃の冷却風を吹き付
け、冷却固化させた。その後、油剤を付与し、２８３０
ｍ／分の引取ローラで引き取り、ローラ間で１．５倍に
延伸した後捲き取り、３０デニール/２４フィラメント
の糸条を得た。この時の集束点は紡糸口金下面からの距
離が４３０ｃｍであり、ドラフト値は150であった。

【００２８】実施例５〜６、比較例３〜４ 温風吹き付け装置から吹き付ける温風の温度を表1、２
に示すように変更した以外は、実施例４と同様にして行
った。

【００２９】実施例７ 図２に示す装置を用いて、相対粘度が3.50のナイロン６
チップを溶融温度278℃で溶融し、紡糸口金（280孔）よ
り紡糸を行い、300℃の雰囲気温度の加熱フード（長さ
２００ｍｍ）中に糸条を紡出した。その後、この糸条に
温風吹き付け装置（吹き付け部の長さ１５０ｍｍ）より
95℃の温風を吹き付け、次に15℃の冷却風を吹き付け、
冷却固化させた。その後、油剤を付与し、５００ｍ／分
の引取ローラで引き取り、ローラ間で5.4倍に延伸した
後捲き取り、1680デニール/280フィラメントの糸条を得
た。この時の集束点は紡糸口金下面からの距離が２００
ｃｍであり、ドラフト値は30であった。

【００３０】実施例８〜９、比較例５〜６ 温風吹き付け装置から吹き付ける温風の温度を表1、２
に示すように変更した以外は、実施例７と同様にして行
った。

【００３１】実施例１〜９、比較例１〜６で得られた繊
維糸条のC%、強度・切断伸度、単糸径のバラツキ、糸切
れ率、操業性の評価結果を表1、２に示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】表1、２から明らかなように、実施例1〜９
で得られたポリアミド繊維糸条は、C%、単糸径バラツキ
の評価に優れ、すなわち、均一性に優れており、糸切れ
率も小さく、操業性が良好であった。一方、比較例１、
３、５では、温風温度が低すぎたため、糸条の固化点を
下方に移動させ、糸に働く張力を低下させることができ
ず、糸条の走行を安定化することができなかったため、
操業性が悪く、均一性に優れた繊維糸条を得ることがで
きなかった。比較例２，４，６では、温風温度が高すぎ
たため、単糸間の融着が発生し、操業性が非常に悪いも
のとなった。

【００３５】

【発明の効果】本発明の溶融紡糸方法によれば、紡糸口
金面の温度を変動させることなく、安定して糸条の紡出
が行え、適切に固化点を下げることにより紡糸口金を出
た糸条の張力を低減させるとともに、単糸間の張力を均
一化し、ドラフト切等の発生を防ぐことができ、操業性
よく、均一性に優れた繊維糸条を得ることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の溶融紡糸方法の一実施態様を示す概略
説明図である。

【図２】本発明の溶融紡糸方法の他の実施態様を示す概
略説明図である。

【符号の説明】

１ 紡糸口金 ２ 加熱フード ３ 温風吹き付け装置 ４ 冷却風吹き付け装置 ５ スリットノズル ６ 引取ローラ ７ 排気ダクト ８ 冷風ダクト ９ ヒータ １０ オイリングローラ １１ 吹出し口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紡糸口金直下の加熱フード中の雰囲気温
   度を（ポリマーの溶融温度マイナス７０℃）〜（ポリマ
   ーの溶融温度プラス５０℃）とし、加熱フード直下に温
   風吹き付け装置を設け、加熱フード中を通過した溶融紡
   出糸条に、温風吹き付け装置より下記（１）〜（３）の
   いずれかを満足する温度の温風を吹付け、その後、２０
   ℃以下の温度の冷却風を吹き付けて糸条の冷却固化を行
   うことを特徴とするポリアミド繊維糸条の溶融紡糸方
   法。 （１）ポリマーの相対粘度が３．００以下の場合 ２．５×Ａ≦温風温度（℃）≦６．０×Ａ （２）ポリマーの相対粘度が３．００より大きく、かつ
   冷却固化後の糸条の集束点と紡糸口金下面との距離が２
   ００cm以内である場合 ２．５×(相対粘度／２．５０)²×Ａ≦温風温度（℃）
   ≦６．０×(相対粘度／２．５０)² ×Ａ （３）ポリマーの相対粘度が３．００より大きく、かつ
   冷却固化後の糸条の集束点と紡糸口金下面との距離が２
   ００cmを超える場合 ２．５×(相対粘度／２．５０)²×（１／０．７５）×
   Ａ≦温風温度（℃）≦６．０×(相対粘度／２．５０)²
   ×（１／０．７５） なお、相対粘度は、96重量％硫酸を溶媒として、濃度１
   g/dl、温度25℃で測定したものであり、Ａ＝（フィラメント数
   の平方根×ドラフト値の常用対数値）／単糸繊度(d)の
   平方根 である。
2. 【請求項２】 加熱フードの長さが１００〜２５０ｍ
   ｍ、温風吹き付け装置の吹付け部の長さが１００〜３０
   ０ｍｍである、請求項１記載のポリアミド繊維糸条の溶
   融紡糸方法。