(57)【要約】      （修正有）【課題】バッチ式の熱処理を行った際の繊維の外径ムラの発生を抑制することができる繊維熱処理用器具を提供する。また、該繊維熱処理用器具を用いた繊維の熱処理方法を提供する。【解決手段】紡糸された繊維の熱処理に用いられる繊維熱処理用器具１であって、支柱２と、該支柱２に固定された固定部材３と、支柱２に沿って摺動可能に支柱と嵌合した可動部材４とを備え、前記固定部材３及び前記可動部材４は、未処理の繊維６を交互に巻きつけて固定することができ、巻きつけた繊維の延伸又は収縮に追従して前記可動部材４が前記固定部材３方向に摺動する繊維熱処理用器具１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紡糸された繊維の熱処理に用いられる繊維熱処理用器具であって、
支柱と、該支柱に固定された固定部材と、支柱に沿って摺動可能に支柱と嵌合した可動部材とを備え、
前記固定部材及び前記可動部材は、未処理の繊維を交互に巻きつけて固定することができ、
巻きつけた繊維の延伸又は収縮に追従して前記可動部材が前記固定部材方向に摺動する
ことを特徴とする繊維熱処理用器具。
【請求項２】
固定部材及び可動部材は、繊維を巻きつける部分に連続した凹凸部を有することを特徴とする請求項１記載の繊維熱処理用器具。
【請求項３】
請求項１又は２記載の繊維熱処理用器具を用いた繊維の熱処理方法であって、
固定部材及び可動部材に未処理の繊維を巻きつける工程１、及び、
巻きつけた繊維を加熱する工程２を有する
ことを特徴とする繊維の熱処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッチ式の熱処理を行った際の繊維の外径ムラの発生を抑制することができる繊維熱処理用器具に関する。また、本発明は、該繊維熱処理用器具を用いた繊維の熱処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、連続的に繊維を熱処理する場合、熱処理工程の前後のロールの繰出速度、引取速度のバランスによって延伸倍率を決定している。例えば、繊維を３倍延伸したい場合は、繰出速度に対して引取速度を３倍にしてやればよく、また、繊維を延伸させたくない場合は、繰出速度と引取速度を同程度にしてやればよい。
この際、加熱により繊維の収縮が発生することがある（例えば、非特許文献１参照）。このような場合や、先の成形工程で意図せず延伸されている場合や、脱水等の化学変化を伴う場合等において、繊維を延伸させない又は繊維の延伸配向を弱めるためには、繰出速度が引取速度よりも大きくなるような設定が必要になる。
【０００３】
しかしながら、このような連続的に繊維を熱処理する設備は小ロット製造に向かないという課題がある。そのため、バッチ式で繊維の熱処理を行うことが考えられるが、バッチ式で熱処理を行う場合、熱処理用器具で固定された繊維の固定部と中央部とで延伸のされ方が異なり外径ムラが生じることがあるという問題があった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】岡本、鈴木、青木、「ＰＥＴ繊維のアルカリ処理中における減量」、山形大学紀要（工学）、平成１４年２月、第２７巻、第１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、バッチ式の熱処理を行った際の繊維の外径ムラの発生を抑制することができる繊維熱処理用器具を提供することを目的とする。また、本発明は、該繊維熱処理用器具を用いた繊維の熱処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、紡糸された繊維の熱処理に用いられる繊維熱処理用器具であって、支柱と、該支柱に固定された固定部材と、支柱に沿って摺動可能に支柱と嵌合した可動部材とを備え、上記固定部材及び上記可動部材は、未処理の繊維を交互に巻きつけて固定することができ、巻きつけた繊維の延伸又は収縮に追従して上記可動部材が上記固定部材方向に摺動する繊維熱処理用器具である。
以下に本発明を詳述する。
【０００７】
本発明者らは鋭意検討した結果、移動可能な部材（可動部材）を有する繊維熱処理用器具に繊維を固定し、熱処理時に繊維の延伸又は収縮に追従して可動部材を移動させることにより、バッチ式の熱処理を行った際の繊維の外径ムラの発生を抑制することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
本発明による繊維の外径ムラの発生を抑制する効果は、特に熱処理時に収縮しやすい繊維（事前に延伸されている非晶性繊維や脱水などの化学変化を伴う繊維等）の場合に顕著に発揮される。
【０００８】
本発明の繊維熱処理用器具は、支柱と、該支柱に固定された固定部材と、支柱に沿って摺動可能に支柱と嵌合した可動部材とを備え、未処理の繊維を上記固定部材と上記可動部材とに交互に巻きつけて固定することができる。
【０００９】
上記支柱の材料は特に限定されず、例えば、銑鋼、錬鉄、鋳鉄、炭素鋼、ステンレス鋼等の鋼材、銅及びその合金、アルミニウム及びその合金、チタン合金、繊維強化プラスチックス等が挙げられる。
【００１０】
上記支柱は、１本で上記固定部材を固定し、かつ、上記可動部材と嵌合していてもよく、複数本で上記固定部材を固定し、かつ、上記可動部材と嵌合していてもよい。
【００１１】
上記固定部材の材料は特に限定されず、上述の支柱の材料と同様のものが挙げられる。
【００１２】
上記固定部材を支柱に固定する方法は特に限定されず、支柱と一体化していてもよいし、留め具等を用いて使用時のみ固定する方法であってもよい。
【００１３】
本発明の繊維熱処理用器具において、上記可動部材は、支柱に沿って摺動可能に支柱と嵌合し、巻きつけた繊維の延伸又は収縮に追従して上記固定部材方向に摺動する。上記可動部材が繊維の延伸又は収縮に追従して摺動することにより、繊維の延伸又は収縮による外径ムラの発生が抑制され、均一な繊維を得ることができる。
【００１４】
上記可動部材の材料は特に限定されないが、例えば、耐熱性に優れ、かつ、軽量であることから、アルミ合金やチタン合金等が好ましい。
【００１５】
上記固定部材及び上記可動部材は、繊維を巻きつける部分に連続した凹凸部を有することが好ましい。上記固定部材及び上記可動部材が連続した凹凸部を有することにより、隣り合う凹部（以下、ガイド溝ともいう）に順に未処理の繊維を巻きつけることで、巻きつけた繊維同士の接着を防止することができる。
【００１６】
本発明の繊維熱処理用器具は、ポリエチレンテレフタレート（以下、「ＰＥＴ」と略記する）、ポリブチレンテレフタレート等の熱可塑性ポリエステルや、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン等の熱処理時に収縮しやすい繊維の熱処理に好適に用いることができる。特に、分離膜として用いられることから膜厚を均一にすることが求められる中空糸膜の熱処理に好適に用いることができる。
【００１７】
本発明の繊維熱処理用器具を用いた繊維の熱処理方法であって、固定部材及び可動部材に繊維を巻きつける工程１、及び、巻きつけた繊維を加熱する工程２を有する繊維の熱処理方法もまた、本発明の１つである。
【００１８】
上記可動部材は、上記工程１において繊維を巻きつける際には、作業性を向上させるため、留め具等により一時的に支柱に固定しておき、繊維を巻きつけた後、工程２にて熱処理を開始する前に支柱と可動部材との固定を解除することが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、バッチ式の熱処理を行った際の繊維の外径ムラの発生を抑制する繊維熱処理用器具を提供することができる。また、本発明によれば、該繊維熱処理用器具を用いた繊維の熱処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）は、本発明の繊維熱処理用器具の一例を示す模式図であり、（ｂ）は、（ａ）の繊維熱処理用器具をＡ方向から見た場合を示す模式図であり、（ｃ）は、（ａ）の繊維熱処理用器具をＢ方向から見た場合を示す模式図である。
【図２】固定部材３と可動部材４とに未処理の繊維６を巻き付ける方法の一例を示す模式図である。
【図３】本発明の繊維熱処理用器具における（ａ）ガイド溝を有さない可動部材及び（ｂ）ガイド溝を有する可動部材の一例を示す模式図である。
【図４】図１の繊維熱処理用器具１の熱処理時の状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に図面及び実施例を用いて本発明の繊維熱処理用器具の実施態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの図面及び実施例に示した実施態様のみに限定されない。
【００２２】
図１の（ａ）は、本発明の繊維熱処理用器具の一例を示す模式図であり、（ｂ）は、（ａ）の繊維熱処理用器具をＡ方向から見た場合を示す模式図であり、（ｃ）は、（ａ）の繊維熱処理用器具をＢ方向から見た場合を示す模式図である。
図１の繊維熱処理用器具１は、２本の支柱２と、支柱２に留め具５によって固定された固定部材３と、支柱２と嵌合した可動部材４とからなる。図１において、可動部材４は、支柱２に固定されておらず、支柱２に沿って自由に摺動させることができる。
【００２３】
図１の繊維熱処理用器具１において、固定部材３及び可動部材４には、未処理の繊維６が交互に巻きつけられて固定されている。
図２は、固定部材３と可動部材４とに未処理の繊維６を巻き付ける方法の一例を示す模式図である。図２では、固定部材３は、１本の支柱２に留め具５によって固定されている。また、可動部材４も、１本の支柱２に留め具５によって固定されている。このように、可動部材４を一時的に支柱に固定しておくことにより、未処理の繊維６の巻きつけの作業性を向上させることができる。
【００２４】
図３は、本発明の繊維熱処理用器具における（ａ）ガイド溝を有さない可動部材及び（ｂ）ガイド溝を有する可動部材の一例を示す模式図である。図３（ａ）に示したように可動部材４（及び固定部材３）がガイド溝７を有さない場合、未処理の繊維６を巻きつけた際に、隣り合う繊維６同士が接着するおそれがある。一方、図３（ｂ）に示したように可動部材４（及び固定部材３）がガイド溝７を有する場合、各ガイド溝７に順に未処理の繊維６を巻きつけることにより、隣り合う繊維６同士の接着を防止することができる。
【００２５】
図４は、図１の繊維熱処理用器具１の熱処理時の状態を示す模式図である。図４に示したように、固定部材３と可動部材４とに巻き付けた未処理の繊維６が熱処理によって熱収縮した場合でも、熱収縮に追従して可動部材４が固定部材３方向に摺動するため、未処理の繊維６の外径ムラの発生が抑制され、均一な繊維を得ることができる。
【００２６】
（実施例１）
溶融紡糸によって得られたＰＥＴ繊維（直径５００μｍ）を５０ｃｍの長さに切り出し、図１に示した形状の繊維熱処理用器具を、可動部材を支柱に固定せずに用いて、１００℃で１０分間ＰＥＴ繊維の熱処理を行った。熱処理前後で繊維の長さから求めた収縮率は１５％であった。熱処理後のＰＥＴ繊維の外径を、繊維の端から長さ５ｃｍ毎に光学顕微鏡を用いて測定した。ＰＥＴ繊維の熱収縮のため、長さ４０ｃｍまで測定可能であった。平均値及び標準偏差を導出し、結果を表１に示した。
【００２７】
（比較例１）
溶融紡糸によって得られたＰＥＴ繊維（直径５００μｍ）を５０ｃｍの長さに切り出し、図１に示した形状の繊維熱処理用器具を、可動部材を支柱に固定して用いて、１００℃で１０分間ＰＥＴ繊維の熱処理を行った。熱処理後のＰＥＴ繊維の外径を、繊維の端から長さ５ｃｍ毎に光学顕微鏡を用いて測定した。平均値及び標準偏差を導出し、結果を表１に示した。
【００２８】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明によれば、バッチ式の熱処理を行った際の繊維の外径ムラの発生を抑制することができる繊維熱処理用器具を提供することができる。また、本発明によれば、該繊維熱処理用器具を用いた繊維の熱処理方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１  繊維熱処理用器具
２  支柱
３  固定部材
４  可動部材
５  留め具
６  未処理の繊維
７  凹部（ガイド溝）
【図１】
2014025176.tif 000004
【図２】
2014025176.tif 000005
【図３】
2014025176.tif 000006
【図４】
2014025176.tif 000007