(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステルを口金から多糸条吐出し、冷却部でガラス転移温度以下に冷却固化した後、ホットチューブの加熱帯域を通して加熱延伸および熱処理を行い、高速度で引取る高速溶融紡糸装置において、口金直下から該加熱帯域の入口までの多糸条走行領域を糸条単位で遮断板により分割して、冷却部の冷却風吹出し面に対向する面は開放し、かつ冷却風吹出し面側の加熱帯域入口直上部に開口部を設けることを特徴とする高速溶融紡糸装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高速溶融紡糸装置に関するものである。詳しくは、ポリエステルを溶融紡糸し、紡糸糸条を一旦ガラス転移温度以下に冷却固化した後、ホットチューブの加熱帯域を通して加熱延伸および熱処理を行い、高速度で引取る高速紡糸に用いる高速溶融紡糸装置である。
【０００２】
【従来の技術】
近年、引取り速度を４０００ｍ／分以上にすることにより延伸工程を通さなくとも充分実用特性を満足し得る繊維を得ることが可能な高速紡糸方法が生産性向上を目的として、開発され実用化されてきた。
【０００３】
この高速紡糸方法には、紡糸口金から溶融吐出した糸条をそのまま５０００ｍ／分以上で引取る超高速紡糸法、図４で代表される一旦冷却固化した後ホットチューブのような加熱帯域で再加熱しながら延伸熱処理し４０００ｍ／分以上で引取るホットチューブ延伸紡糸法、第１引取りロールで引取った後、第２引取りロールとの間で延伸し４０００ｍ／分以上で引取る直接紡糸延伸法などがある。
【０００４】
このうち超高速紡糸法によって得られる糸は染色性が良く、ヤング率が小さいため柔らかな特徴を持つが、その物性や繊維構造は従来の延伸糸と本質的に異なるので、汎用性が小さい。
【０００５】
これに対し、ホットチューブ延伸紡糸法によって得られる糸は、従来の紡糸延伸二工程法で得られる糸、いわゆる延伸糸に類似した物性を有するので従来の延伸糸としての用途への展開が充分可能である。
【０００６】
一般に、ホットチューブ延伸紡糸法において、走行糸条はホットチューブのような加熱帯域で受ける空気抵抗を利用して加熱延伸を行っており、加熱帯域内への随伴気流の流入を抑制するため、図５，６に示す通り加熱帯域入口に集束ガイド孔を設け糸条間を開放している。しかし、太デニール，多フィラメント化することにより随伴気流量が増加すると、加熱帯域入口付近で随伴気流が乱れ隣接する糸条に干渉して微少の糸揺れが発生し、単糸間の張力が不均一になり部分延伸不良を誘発しやすい。
【０００７】
均一延伸を目的として、特開昭５２−５５７１８号公報，特開昭５４−１３８６１３号公報，特開昭６１−２１５７１４号公報では加熱帯域入口からの随伴気流の流入を抑制しているが、糸条間での随伴気流の整流化については何等開示されておらず、単糸間の部分延伸不良を誘発する。
【０００８】
また、ホットチューブ延伸紡糸法ではないが、糸条への冷却風、外気の影響を遮断することによる徐冷を目的として、特開昭６２−２４３８２４号公報では保護筒の設置を開示しているが、筒状物であり随伴気流の排風部が下面であるため、ホットチューブ延伸紡糸法においては、加熱帯域に随伴気流が流入し熱効率が低下することにより延伸が不均一になるため使用できない。特開昭５８−１９７３０３号公報では、紡糸筒下に集束ガイド孔を設け、随伴気流の排風部として穿設された多数の孔を設けているが、単一糸条での整流化が目的であるためホットチューブ延伸紡糸法にような多糸条での均一延伸は不充分であり、加えて円筒であるため糸掛けが困難であり、作業性が悪い。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、前記した従来技術の問題を解消し、多糸条間の随伴気流を整流化させ、単糸間張力のバラツキを低減し、均一延伸させることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的はポリエステルを口金から多糸条吐出し、冷却部でガラス転移温度以下に冷却固化した後、ホットチューブの加熱帯域を通して加熱延伸および熱処理を行い、高速度で引取る高速溶融紡糸装置において、口金直下から該加熱帯域の入口までの多糸条走行領域を糸条単位で遮断板により分割して、冷却部の冷却風吹出し面に対向する面は開放し、かつ冷却風吹出し面側の加熱帯域入口直上部に開口部を設けることを特徴とする高速溶融紡糸装置により達成できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を全体図および詳細図面にしたがって具体的に説明する。
図１にしたがって、本発明の高速溶融紡糸装置全体を説明する。
口金１から吐出した糸条Ｙを口金１下保温ゾーン２を通過させた後、冷却部で糸条に対し垂直にチムニー３より空気を吹当てることにより、一旦ガラス転移温度以下まで冷却固化し、口金１下に設置されたホットチューブなどの加熱帯域４内に導入し、延伸熱処理後、給油装置５で給油し、引き続き交絡装置６で交絡を施し、１対のゴデーロール７で引取り、ワインダー８で巻取る装置である。
【００１２】
口金１直下から加熱帯域４入口までの多糸条走行領域９の多糸条間を図２，３で代表される遮断板１１を設けた紡糸部整流化装置が付設されている。
【００１３】
紡糸部整流化装置における糸条間の遮断板は口金下から加熱帯域入口までの多糸条走行領域を糸条単位で遮断している。該遮断板は口金直下では気流を整流化させ糸斑を抑制し、固化点後発生する随伴気流の隣接糸条への干渉を防止し乱流発生を抑制する。また、ホットチューブ延伸紡糸法では加熱帯域入口で糸条まわりの随伴気流をカットし加熱帯域内の温度斑を抑制するため、加熱帯域入口を狭くしぼりこんでいる。その際、該加熱帯域入口付近で気流が旋回し乱流を発生させ、隣接糸条に悪影響を与えるが、本発明の溶融紡糸装置は遮断板により気流を整流化する。
【００１４】
多糸条走行領域の冷却風吹出し面に対向する面は糸条まわりで気流が旋回するのを抑制し、糸掛けを容易にするため開放とする。また、多糸条走行領域の冷却風吹出し面側は随伴気流の整流化のため冷却風吹出し面を延長した加熱帯域に至るまでを遮断しているが、加熱帯域入口付近の気流旋回抑制手段として、加熱帯域入口上部に開口部（図３−１３）を設けて気流を排風するが、排風部長を３０〜１５０mmにすることが好ましく、更に好ましくは５０〜１３０mm、特に好ましくは７０〜１１０mmである。排風部長が短いと加熱帯域入口の冷却風吹出し面側で乱流が発生するため糸揺れが大きく、排風部長を大きくすると随伴気流の抱き込みが大きくなり、糸条内の整流化が軽減するため、糸揺れが大きくなり各々未延伸部分が増加する。また、冷却風吹出し面側の遮断部は可動式としてもよい。
【００１５】
口金面から加熱帯域入口までの距離は、口金面下での充分な糸条冷却、作業性、および空気抵抗力により生ずる張力を考慮すると１．０〜３．０ｍが好ましく、より好ましくは１．５〜２．５ｍである。また、単糸デニール１．０〜３．０デニールのホットチューブ延伸紡糸法において特に好適である。
【００１６】
引取り速度は得られる繊維の繊度、力学的性質、紡糸糸切れ、生産性向上等を考慮して決められる。紡糸工程のみで従来の延伸糸を得るためには、４５００ｍ／分以上が好ましく、より好ましくは５０００ｍ／分以上である。
【００１７】
【実施例】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。
実施例中の各特性値は次の方法によって求めた。
【００１８】
(A) 加熱帯域入口糸揺れ
加熱域入口部分の糸条単位の糸揺れを１分間測定した時の左右の糸の揺れ幅の平均値を出し、加熱帯域入口部分の糸条の収束幅との割合を百分率で表現したもので、２０％以下が良好である。
【００１９】
(B) 未延伸部分個数
得られたポリエステル原糸を織物状にし、染色した際に通常部に比べ濃く染まった部分の個数をカウントし、１００００００ｍあたりに換算した個数であり、小さい程よく、５個以下が良好である。
【００２０】
実施例１〜３，比較例１〜３極限粘度［η］＝０．６４のポリエステルを２９０℃で溶融し、図１または図３に示した高速溶融紡糸装置を採用して、孔数３６，４８の口金からそれぞれ吐出した。糸条を口金下保温ゾーン（約２０cm）を通過させた後、１ｍにわたって糸条に対して垂直に２５ｍ／分の空気を吹当てて、糸条を一旦室温まで冷却し、口金下２ｍに設置された長さ１．５ｍ、内径３０mmφのホットチューブに糸条を導入し、延伸熱処理後、給油・交絡を施し、一定速度の一対のゴデーロールで引取りワインダーで巻取ることによって、７５デニール／３６フィラメント，７５デニール／４８フィラメント，１００デニール／４８フィラメントのポリエステル繊維をそれぞれ得た。
【００２１】
本発明の溶融紡糸装置を用いれば、糸揺れが小さく、未延伸部分個数の極めて少ない安定した糸が得られる。
【００２２】
比較例１は多糸条間で随伴気流が干渉し、また、糸条単位で整流化されていないので、糸揺れが大きく未延伸部分の多い糸となってしまう。
【００２３】
比較例１，２，３を比較すると太デニール，多フィラメント化することにより、糸条の糸揺れが大きくなり、未延伸部分の多くなる傾向である。
【００２５】
繊度が７５デニール以上、フィラメント数が４８本以上でも本発明の溶融紡糸装置を採用すれば、未延伸部分の極めて少ない安定した糸が生産可能である。
【００２６】
表１に各実施例、比較例においての糸条間の遮断板使用有無、冷却風吹出し面側排風部長、加熱帯域入口糸揺れおよび未延伸部分個数を示した。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
【発明の効果】
本発明を採用することにより、次の効果を奏する。
【００２９】
（１）ホットチューブ延伸紡糸法における、ホットチューブ入口の糸条間の乱流を抑制することができ、単糸間の均一延伸が可能となる。
【００３０】
（２）多糸条走行領域のチムニー対向面が開放であり、糸掛けが容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の溶融紡糸装置側面全体の概略図。
【図２】本発明の溶融紡糸装置において、好適に採用される紡糸部整流化装置の正面図。
【図３】本発明の溶融紡糸装置における紡糸部整流化装置の立体図。
【図４】従来の溶融紡糸装置側面全体の概略図。
【図５】従来の溶融紡糸装置において、好適に採用される紡糸部整流化装置の正面図。
【図６】従来の溶融紡糸装置における紡糸部整流化装置の立体図。
【符号の説明】
１  口金
２  保温ゾーン
３  チムニー
４  ホットチューブ
５  給油装置
６  交絡装置
７  ゴデーロール
８  ワインダー
９  多糸条走行領域
１０  集束ガイド孔
１１  遮断板
１２  冷却風吹出し面側遮断部
１３  冷却風吹出し面側排風部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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