JPH0525705A - 複合繊維の製造方法および紡糸装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 別々に流動化された２種以上の重合体流を互
いに独立した複数の混練領域に供給して混練複合流の各
々を形成した後、各混練複合流の合流が生じないように
して口金の紡糸孔から紡出して積層貼合構造を有する複
合繊維を製造する方法、およびそのための複数の重合体
流導入部、互いに独立した複数の混練領域、各混練領域
からの混練複合流を合流させずに互いに独立して口金の
紡糸孔に供給するための分離供給部を備えている紡糸装
置。 【効果】 複数の混練複合流同士の合流や衝突がなく、
混練複合流に乱れが生じないために、繊維の長さ方向に
亙って均整な積層貼合構造を有する複合繊維を得ること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、積層貼合せ構造を有す
る複合繊維の製造方法、およびそれに使用する紡糸装置
の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】２種以上の重合体流を静止混練素子等を
取り付けた混練領域に供給して混練複合した後、口金の
紡糸孔から紡出して、繊維横断面において各重合体が層
状をなして並列貼合された複合繊維を製造することは従
来から知られている。

【０００３】この積層貼合せ構造を有する複合繊維を例
えば互いに非相溶性の重合体から形成した場合には、各
重合体の積層面で比較的簡単に分割剥離して極細の単繊
維やフィブリル化繊維を形成することができる。そし
て、このような分割型の複合繊維において各単繊維への
分割やフィブリル化が円滑に行われるためには、その積
層貼合構造が乱れたり繊維の途中で断絶せずに、繊維の
長さ方向に亙って均整な積層貼合構造を有することが必
要である。

【０００４】近年、積層貼合型の複合繊維をも含めて、
合成繊維の製造は、例えば数百〜数千個の多数の紡糸孔
を有する比較的大径の紡糸口金を使用して一度に大量に
生産されているが、このような装置の大型化や大量生産
は、特に積層貼合型の複合繊維の製造に際して、混練領
域からの混練複合流が個々の紡糸孔に均一に供給されな
かったり、紡糸孔に到達する前の段階でその複合状態に
乱れを等を生じて、繊維の長さ方向に亙って均整な積層
貼合型を保つことができず、積層貼合構造に乱れや断絶
部分のある複合繊維を生成し易いという問題があった。

【０００５】

【発明の内容】上記点から、本発明者らは、多数の紡糸
孔から同時に紡出した場合にも、乱れや断絶がなく、繊
維の長さ方向に亙って均整な積層貼合構造を有する複合
繊維を簡単に且つ円滑に得ることを目的として研究を行
ってきた。その結果、紡糸口金パック内に互いに独立し
た混練領域を複数設け、且つ各混練領域からの混練複合
流同士の衝突や合流等を防止して、各混練複合流を互い
に個別に口金の紡糸孔から紡出すると、上記目的を達成
できることを見出して本発明を完成した。

【０００６】したがって、本発明は、別々に流動化され
た２種以上の重合体流を互いに独立した複数の混練領域
に供給して混練複合流の各々を形成した後、各混練複合
流の合流が生じないようにして、口金の紡糸孔から紡出
することを特徴とする積層型複合繊維の製造方法であ
る。

【０００７】そして、上記の方法は、複数の重合体流導
入部、互いに独立した複数の混練領域、各混練領域から
の混練複合流を合流させずに互いに独立して口金の紡糸
孔に供給するための分離供給部を備えている積層貼合型
複合繊維の製造用紡糸装置により達成することができ、
したがって本発明はかかる紡糸装置を包含する。

【０００８】２種以上の重合体の組み合わせとしては、
上記本発明の方法によって積層貼合型の複合繊維を製造
できる重合体同士の組み合わせであれば、その種類およ
び数を問わない。非相溶性の重合体同士、親和性の重合
体同士、親和性の重合体同士に更に非相溶性の重合体を
組み合わせたもの等のいずれでもよい。

【０００９】そのうちでも、本発明は、分割剥離型の非
相溶性の重合体同士からなる複合繊維の製造に特に適し
ており、そのような重合体の組み合わせとしては、例え
ばポリエステル／ポリアミド、ポリエステル／ポリオレ
フィン、ポリアミド／ポリオレフィン、ポリエステル／
ポリアミド／ポリオレフィン、エラストマー／ポリエス
テル、エラストマー／ポリオレフィン等を挙げることが
できる。

【００１０】そして、本発明では、２種以上の重合体流
を紡糸装置に設けた複数の重合体流導入部を経て、互い
に独立した複数の混練領域に同時に供給して、各々の混
練領域で該２種以上の重合体からなる混練複合流を形成
する。ここで、各々の独立混練領域は、１つの混練部の
みを有していても、または複数の混練部を有していて全
体として一つの独立した混練領域を形成していてもよ
い。

【００１１】積層貼合型の複合繊維を提供できる混練領
域であれば、混練形式、混練領域に配置する混練部材の
構造等は特に問わないが、いわゆる静止混練素子を配置
した混練領域が好ましく、静止混練素子としては従来既
知の種々のタイプのものを使用することができる。その
場合に、上記したように一つの混練領域は、１個の静止
混練素子のみを配置してあっても、複数の静止混練素子
を配置したものであってもよく、複数の静止混練素子を
配置する場合は、静止混練素子は同じであっても、異な
っていてもよい。

【００１２】口金に設けた紡糸孔の数、紡糸孔の配置状
態、口金の径、重合体の種類や粘度等の種々の要件に応
じて、独立混練領域の数を２以上のうちから選び、口金
に設けたすべての紡糸孔に混練複合流ができるだけ均整
に供給されるように、複数のの混練領域を紡糸パック内
の適当な位置に配置するのがよい。例えば、約３００〜
２５００個の紡糸孔を同心円状で複数列に穿設した円盤
状紡糸口金を使用する場合は、独立混練領域を円周等分
上約３〜８箇所になるように紡糸パック内に設けるとよ
い。

【００１３】各混練領域を通過した混練複合流の各々
は、各混練領域に連続した設けた別々の流路を経て、紡
糸口金の紡出面と反対の背面側に設けた分離供給部に個
別に供給され、互いに合流することなく紡糸孔から吐出
されて積層貼合型の複合繊維へと形成される。その場合
に、各混練領域に連続して設ける流路、口金の背面側の
分離供給部の形状や構造は、各独立混練領域を経た混練
複合流が互いに合流することなく口金の紡糸孔から紡出
されるのであれば、どのようなものでもよく特に限定さ
れない。

【００１４】例えば、円周上に複数の紡糸孔を穿設した
円盤状の口金を備えた紡糸装置を使用する場合は、口金
の背面側に環状の混練複合流用の流動兼貯溜室を設け、
その流動兼貯溜室を円周上等間隔に混練領域の数と同じ
数（例えば上記した約３〜８個）に隔壁によって仕切っ
て分離供給部を形成し、その仕切られた分離供給部から
混練複合流を紡糸孔に供給して紡出するようにするのが
よい。

【００１５】上記のような分離供給部の形成法として
は、例えば紡糸孔を設けた口金の背面側に環状の凹部を
設け、その環状凹部を隔壁によって仕切る方法、または
口金の背面側に環状の凹部を設けると同時に口金に接す
る下部パックの口金接触面側にも環状の凹部を設けて、
両方の凹部によってドーナツ状の空所を形成し、その空
所を隔壁によって仕切る方法等を挙げることができる。

【００１６】本発明においては、上記した本発明の要件
を備えている限り、紡糸孔の形状や数、紡糸孔からの吐
出量、複合繊維の横断面形状等のその他の要件は特に問
わず、例えば本発明によって、横断面形状が円形の繊維
だけでなく、楕円形、三角形、方形、多角形、星型、Ｔ
字型等の異型の複合繊維を製造することができる。

【００１７】ここで、図面を参照して、本発明を具体的
に説明するが、本発明は図面のものに限定されない。図
１は本発明の紡糸装置（口金装置）の縦断面図である。
図２図は図１の紡糸装置を切断線Ａ−Ａに沿って切断し
た横断面図であり、図３は図１の紡糸装置を切断線Ｂ−
Ｂに沿って切断した横断面図である。また、４図は図１
の切断線Ｃ−Ｃに沿って切断した横断面図であり、紡糸
孔を設けた口金をその背面側から見た図である。図５は
本発明により得られる積層貼合型の複合繊維の横断面の
例を示したものであり、図６は各混練領域からの混練複
合流が合流を生じながら口金の紡糸孔に供給される本発
明以外の方法により得られた複合繊維の横断面を示した
ものである。

【００１８】図１において、１は上部体、２は上部パッ
ク、３は中部パック、４は下部パックを示す。図１には
独立した１つの混練領域のみを図示してあるが、上部パ
ック２、中部パック３および下部パック４から構成され
る紡糸パック部分には、互いに独立した５つの混練領域
が設けられている。各独立混練領域は、中部パック３の
重合体流路内に配置された横方向に並列した５つの混練
部を有し、各混練部には各１個の静止混練素子５，６，
７，８，９が取り付けられている。１０は多数の紡糸孔
３０を同心円状に複数列設けた口金であり、押えリング
１１によって上記したパックと一体に取り付けられてい
る。１２はパッキン、１３，１４はフィルターを示す。
１５，１６は各重合体流の導入孔である。

【００１９】導入孔１５，１６から入った２種の溶融重
合体流は、上部体１を通過し、フィルター１３，１４を
通り、上部パック２の上面に円周状に設けられた図２に
示した溝部１７，１８に沿って流れる。溝部１７，１８
には、円周等分に５箇所の吐出孔１９，２０の組が設け
られており、一組の吐出孔１９，２０から吐き出された
２種の重合体流は、図３に示した中部パック３の一組の
導入孔２１，２２を通って、互いに独立した５つの混練
領域の各々に供給される。

【００２０】各混練領域に供給された２種の重合体流
は、図１に示すように最初の静止混練素子５を通った
後、その垂直下部から吐出されて流路２３を通って第２
の静止混練素子６を通り、流路２４，２５，２６を通っ
て同様にして静止混練素子７，８，９を通過する。混練
領域を通過した混練複合流は、流路２７を通って、口金
１０の紡出側と反対の背面側に設けた凹部２８により形
成された重合体流の流動兼貯溜部２９からなる分離供給
部の各々に入り、そこで混練複合流同士の合流を生ずる
ことなく、流動兼貯溜部２９の底に連通した設けた複数
の紡糸孔３０から紡出される。

【００２１】口金の背面側に設けた混練複合流の各流動
兼貯溜部２９は、図４に見るように、環状をなす凹状空
所を５つの隔壁３１によって等間隔に仕切って形成され
ており、各混練領域を通った混練複合流は合流すること
なく各流路２７を経て仕切られた流動兼貯溜部２９の各
々に入り、その底部に設けた紡糸孔３０から個別に紡糸
される。その結果、層間に乱れのない図５に示した長さ
方向に亙って均整な積層貼合型の複合繊維が得られる。

【００２２】そして、図１〜４で示した紡糸装置では、
各独立混練領域への２種の重合体流の供給孔、それらの
最初の合流箇所、独立混練領域、口金背面部の混練複合
流の流動兼溜部を円周等分上で各々５つずつ設けている
が、そのようにすることによって、紡糸孔での圧力損失
を少なくしてきれいな積層貼合せ構造を有する複合繊維
を得ることができる。しかしながらた、それらの数は、
図１〜４におけるように必ずしも５個である必要はな
く、適宜選択でき、通常、円周等分上３〜８カ所に設け
るのが好ましい、

【００２３】また、図１の紡糸装置では、長方形の薄板
の両端を互いに逆方向に１８０°ひねって形成されたケ
ニックス社タイプの静止混練素子を５個横方向に配列し
て一つの独立した混練領域を形成しているが、紡糸口金
パックにおける混練領域の設け方、混練領域の数、各混
練領域に配置する静止混練素子の数、静止混練素子の種
類等を上記したように種々変えることができ、それによ
って積層貼合型複合繊維における積層数や積層貼合せ構
造を適宜変えることができる。例えば、一つの混練領域
において、静止混練素子を紡糸パック内に縦方向に設け
ても、また図１の紡糸装置において、例えば静止混練素
子５と７のみ２個のみを取り付けて混練領域に取り付け
る静止混練素子の数を変えてもよい。

【００２４】そして、図１の紡糸装置では、各混練領域
の静止混練素子に、その垂直方向に重合体流の入口およ
び出口を設けて、重合体流が静止混練素子に垂直上部か
ら入り垂直下部から出てゆく、または垂直下部から入り
垂直上部から出てゆくようにすると共に、複数個の静止
混練素子のうち上流側の静止混練素子を口金パックの外
周に近い方に設け、下流に行くにしたがって口金パック
中心部に位置するようにして、静止混練素子を設けた口
金パック内で重合体流が外周部から中心部に向かって流
れ、且つ混練領域を通過した後の混練複合流が今度は口
金装置の内側から外周側に向かって口金の紡糸孔に導か
れるように流路を設けているが、そのようにすると、ス
ペース的に重合体フィルターの濾過面積の不足による圧
損が防止でき、しかも混練重合体流の乱れが少なくなっ
て、きれいな積層貼合せ構造を有する複合繊維を得るこ
とができる。

【００２５】以下に、実施例により本発明を具体的に説
明する。 《実施例》５つの互いに独立した混練領域を有し、各混
練領域にケニックス社タイプの静止混練素子(直径１５
ｍｍ×長さ１５ｍｍ)を５個横方向に配置し、口金の背
面側に設けた混練複合流の各流動兼貯溜部２９が、図４
に示すように、環状をなす凹状空所を５つの隔壁３１に
よって等間隔に仕切って形成された分離供給部からなる
図１〜４に示した構造を有する紡糸口金パックを備えた
紡糸装置を使用した。紡糸口金としては、１１５０個の
紡糸孔を同心円状で６列に穿設したものを使用した。

【００２６】上記紡糸装置に、２７０℃で溶融した６−
ナイロン（融点２１５℃、２８５℃における溶融粘度１
２００ポイズ）を導入孔１５より、２９０℃で溶融した
ポリエチレンテレフタレート（融点２６５℃、２９０℃
における溶融粘度３０００ポイズ）を導入孔１６より各
々同じ重量割合で導入し、５個の静止混練素子を通して
順次混練複合させて混練複合流を形成した後、各導入路
２７から隔壁３１により仕切られた流動兼貯溜部２９の
各々に供給し、７００ｇ／分の吐出量で口金１０の紡糸
孔３０から紡出させて、引取り速度８５０ｍ／分で引取
って６．５デニールの複合繊維を製造した。

【００２７】得られた複合繊維を長さ方向に直角に切断
して、その横断面の複合状態を光学顕微鏡で調べたとこ
ろ、すべての複合繊維において６−ナイロンとポリエチ
レンテレフタレートが繊維の長さ方向に亙って断続する
ことなくきれいな積層貼合構造を呈していた。この複合
繊維からステープルを製造し、それから不織布を形成し
た後、高圧水流によって分割剥離処理を施したところ、
６−ナイロンとポリエチレンテレフタレートとの積層面
できれいに分割してフィブリル化させることができた。

【００２８】《比較例》図４において、口金背面側に設
けた混練複合流の流動兼貯溜部を、隔壁３１を設けず
に、一つの連続したドーナツ状の空所に形成した外は、
実施例と同様にして、複合繊維を製造した。得られた複
合繊維を長さ方向に直角に切断して、その横断面の複合
状態を光学顕微鏡で調べたところ、複合繊維の１５％
が、図６に示すような断続した海島型の複合構造になっ
ており、きれいな積層貼合構造を有していなかった。そ
して、図６に示す海島型の複合構造は、隔壁３１がない
場合に各独立混練領域からの混練複合流の合流および衝
突による乱れが最も生じ易い隔壁３１を設けるはずの位
置の下部にある紡糸孔から紡出された繊維に多く発生し
ていた。このことから、隔壁３１は、各独立混練領域を
経た混練複合流の合流、衝突を防止して、長さ方向に亙
ってきれいな積層貼合構造を有する複合繊維を製造する
のに極めて有効であることがわかる。

【００２９】

【発明の効果】２種以上の重合体流を複数の独立混練領
域を通すことにより形成された複数の混練複合流同士の
合流および衝突が生じず、混練複合流に乱れが生じない
ために、繊維の長さ方向に亙って均整な積層貼合構造を
有する複合繊維を簡単に且つ円滑に得ることができる。
本発明は、多数の紡糸孔を有する口金から多数本の積層
貼合型複合繊維を同時に紡出して複合繊維を製造する場
合に特に適しており、多数の紡糸孔に混練複合流を乱れ
を生ずることなく均一にまんべんなく供給することがで
きる。本発明において２種以上の重合体流として互いに
非相溶性の重合体を使用した場合は、長さ方向に亙って
完全に分割剥離させることのできる積層貼合型複合繊維
を製造することができ、得られた複合繊維は極細繊維や
フィブリル化繊維の製造用として極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の紡糸装置（口金装置）の縦断面図の一
例を示す図である。

【図２】図１の紡糸装置を切断線Ａ−Ａに沿って切断し
た横断面図である。

【図３】図１の紡糸装置を切断線Ｂ−Ｂに沿って切断し
た横断面図である。

【図４】図１の切断線Ｃ−Ｃに沿って切断した横断面図
であり、紡糸孔を設けた口金をその背面側から見た図で
ある。

【図５】本発明により得られる積層貼合型複合繊維の横
断面の例を示す図である。

【図６】本発明以外の方法により得られた複合繊維の横
断面を示す図である。

【符号の説明】

１ 上部体 ２ 上部パック ３ 中部パック ４ 下部パック ５ 静止混練素子 ６ 静止混練素子 ７ 静止混練素子 ８ 静止混練素子 ９ 静止混練素子 10 口金 15 重合体流の導入孔 16 重合体流の導入孔 17 溝部 18 溝部 19 吐出孔 20 吐出孔 21 導入孔 22 導入孔 29 流動兼貯溜部 30 紡糸孔 31 隔壁

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 別々に流動化された２種以上の重合体流
   を互いに独立した複数の混練領域に供給して混練複合流
   の各々を形成した後、各混練複合流の合流が生じないよ
   うにして、口金の紡糸孔から紡出することを特徴とする
   積層型複合繊維の製造方法。
2. 【請求項２】 ２種以上の重合体流が互いに非相溶性の
   重合体からなっている請求項１の製造方法。
3. 【請求項３】 複数の重合体流導入部、互いに独立した
   複数の混練領域、各混練領域からの混練複合流を合流さ
   せずに互いに独立して口金の紡糸孔に供給するための分
   離供給部を備えていることを特徴とする積層型複合繊維
   の製造用紡糸装置。
4. 【請求項４】 分離供給部が、隔壁によって混練領域の
   数と同じ数に仕切られた紡糸口金の背面側に設けた混練
   複合流の流動兼貯溜室である請求項３の紡糸装置。
5. 【請求項５】 紡糸孔が円盤状紡糸口金の円周上に複数
   穿設されており、分離供給部が複数の紡糸孔を円周等分
   上３〜８分割するように隔壁によって仕切られた紡糸口
   金の背面側に設けた環状の流動兼貯溜室である請求項４
   の紡糸装置。