(57)【要約】【課題】  ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィンなどからなる熱可塑性合成繊維の紡糸工程を長期にわたって安定化させると共に、口金の面掃作業の頻度を減少し、面掃作業においても口金に付着した異物の除去を容易にすることが可能な溶融紡糸口金とこれを用いた溶融紡糸方法を提供する。【解決手段】  紡糸口金（１）に穿設された紡糸孔（２）において、ポリマー（４）が吐出される直前及び直後のポリマー（４）と接触する接触面を、中心線平均粗さ（Ｒａ）で表わして、１．５μｍ以上、５．０μｍ以下の粗面（３）とした溶融紡糸口金（１）、およびこの溶融紡糸口金を用いてポリエステルを溶融紡糸する溶融紡糸方法である。【選択図】      図１
2006225804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紡糸口金に穿設された紡糸孔において、ポリマーが吐出される直前及び直後のポリマーと接触する接触面を、中心線平均粗さ（Ｒａ）で表わして、１．５μｍ以上、５．０μｍ以下の粗面とした溶融紡糸口金。
【請求項２】
請求項１に記載の溶融紡糸口金を用いてポリエステルを溶融紡糸することを特徴とする溶融紡糸方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィンなどからなる熱可塑性合成繊維を溶融紡糸するための溶融紡糸口金とこれを用いた溶融紡糸方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステル、ポリアミドなどからなる熱可塑性繊維の溶融紡糸では溶融ポリマーを紡糸口金に穿設した紡糸孔より吐出する際に、ポリマー由来の異物などが紡糸孔周辺に付着して、これが長期間に渡って加熱されて酸化したり、劣化したりして、紡糸孔のエッジ部に堆積する。そうすると、紡糸孔から吐出されたポリマーの流れが、ニーリングやベンディングと呼ばれる不安定となる現象を起こし、これがひどくなると断糸に至る。そのため、従来の紡糸口金においては、口金の吐出面（特に、紡糸孔のエッジ部）に付着した異物を真ちゅうのヘラ等で除去したり、清掃したりする所謂「面掃」と呼ばれる作業を頻繁に行う必要があった。
【０００３】
そこで、口金のポリマー吐出面に付着した異物が加熱されて酸化されるのを防止して、紡糸口金の面掃周期を延長するための技術として、紡糸口金の下面を窒素やヘリウムもしくは水蒸気等の不活性ガスでシールすることがおこなわれている。このように口金下を不活性ガスによってシールすると、付着した異物の酸化劣化が防止できると共に、口金面の直下に滞留する低沸物をも除去できるため、異物の成長を抑制する事ができる。
【０００４】
しかしながら、この従来技術では装置が大がかりとなるため、設備コストがかさむという問題があり、また、口金下から空気を除去するために使うシール用の不活性ガスが必要であるため、運転コストも高くなるという問題がある。また、口金を装着した紡糸口金パックのスピンブロックからの脱着作業や紡糸口金の面掃作業についても作業性が悪くなるという問題がある。更には、紡出されたポリマーの物性が大きく左右される口金下でのポリマーの細化工程に不活性ガスのシールゾーンを設けることは、紡出された糸条の繊維物性を最適に制御するための管理が複雑になるといった問題がある。
【０００５】
そこで、吐出されたポリマー由来の異物などが紡糸孔周辺部に接触付着して堆積して成長するのを抑制する方法として、特開昭６３−２７０８０７号公報において、口金のポリマー吐出面を中心線平均粗さ（Ｒａ）で２．０〜５．０μｍに仕上げ、かつ、その仕上面を化合物ＴｉＮ，Ｓｉ３Ｎ４，Ａｌ２Ｏ３の何れかからなる薄膜で被覆することが提案されている。確かに、この従来技術によれば、口金のポリマー吐出面での異物の付着そのものは抑制されるが、紡糸孔から出た直後にベイラス効果などによって一旦膨らむポリマーを紡糸孔から切れよく吐出させるという点では十分でなかった。このため、紡出された直後の膨れたポリマーの一部が紡糸孔の周辺に付着すると、このようにして祖面化した口金では一旦付着したポリマーを完全に取り除く事はかえって困難となるという問題がある。
【特許文献１】特開昭６３−２７０８０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は上記従来技術における問題点を解決し、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィンなどからなる熱可塑性合成繊維の紡糸工程を長期にわたって安定化させると共に、口金の面掃作業の頻度を減少し、面掃作業においても口金に付着した異物の除去を容易にすることが可能な溶融紡糸口金とこれを用いた溶融紡糸方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者はかかる目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、口金に穿設された紡糸孔からポリマーが吐出された際に、溶融ポリマーと紡糸孔壁との間の摩擦に起因するポリマーのすべり速度を大きくすれば、ポリマーの付着度合いが変わる事を見出し、本発明を完成したものである。
【０００８】
ここに、前記課題を解決するための発明として、紡糸口金に穿設された紡糸孔において、ポリマーが吐出される直前及び直後のポリマーと接触する接触面を、中心線平均粗さ（Ｒａ）で表して、１．５μｍ以上、５．０μｍ以下の粗面とした溶融紡糸口金が提供される。またこの溶融紡糸口金を用いてポリエステルを溶融紡糸することを特徴とする溶融紡糸方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィンなどの熱可塑性ポリマーを溶融状態で連続的に定量供給して紡糸口金に穿設された紡糸孔から紡出する際に、ポリマーが紡糸孔から紡出される直前部からエッジ部に至るポリマーとの接触面を、中心線平均粗さ（Ｒａ）で表わして、１．５μｍ以上、５．０μｍ以下の粗面で形成している。したがって、ポリマーが紡糸孔から紡出され、紡糸孔との接触面から離脱することが容易になって、ポリマーは滑らかに紡糸孔から吐出される。
【００１０】
したがって、ベイラス効果などによって、紡出されたポリマーが吐出直後に一旦膨らむようなことが生じるような場合があったとしても、ポリマーは接触面とくっ付くことなく容易に離脱できる。このため、ポリマーの流れが安定化して、従来のようなニーリングやベンディングといった現象が生じ難くなる。
【００１１】
しかも、紡出前後にポリマーが口金と接触する近傍部分も、中心線平均粗さ（Ｒａ）で表わして、１．５μｍ以上、５．０μｍ以下の粗面で仕上げられている。したがって、この部分は粗面化によって異物が元来付着し難いため、この部分に付着成長する異物も低減できることとなる。したがって、ポリエステル繊維に代表される熱可塑性樹脂の紡糸工程において、長期にわたって紡糸調子を安定化させ、口金面清掃作業の頻度を減少するとともに、付着した異物の除去を容易にさせることが可能になり、面掃作業の回数も少なくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明で用いる紡糸口金に穿設された紡糸孔からポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィンなどの熱可塑性ポリマーを紡糸口金に穿設された紡糸孔群から紡出する様を説明するための模式説明図（拡大正断面図）である。このとき、図１において、１は紡糸口金、２は該口金に穿設された紡糸孔、３は該紡糸孔に形成する粗面部、そして、４はポリマーをそれぞれ表している。
【００１３】
以上の実施形態例のように構成される本発明の溶融紡糸口金１には、通常、多数の紡糸孔群２が穿設されているが、図１の例では、以下の説明を簡略化するために、１個の紡糸孔２についてのみ示した拡大正断面図で示した。なお、このような紡糸口金１は、ポリマー濾過層などが設けられた周知の紡糸口金パックに装着して用いられる。しかしながら、本発明は紡糸口金パック自体に係わる発明ではなく、溶融紡糸口金１の発明であるので、これについての詳細な説明を省略する。
【００１４】
一般に、口金へは、スピンブロック（図示せず）に付設されたギアポンプなどの計量定量供給装置によって、溶融状態のポリマー４が最終的に前記口金１に穿設された紡糸孔２へ連続的に供給され、この紡糸孔２から紡出される。このとき、図示したように、吐出孔２から紡出されたポリマーは、ベイラス効果と呼ばれる現象によって吐出直後に一旦膨らむ。そうすると、一旦膨らんだポリマー４が、吐出孔２のエッジ部近傍で口金１のポリマー吐出面に接触し、ポリマー４が吐出面に付着する。
【００１５】
このポリマー４の付着現象は、紡糸孔２から吐出されるポリマー４の流動状態が安定しているほど生じ難くなる。したがって、ポリマー４が紡糸孔２の壁面に貼り付いて用意に離れない状態にすることは好ましい事ではなく、紡糸孔２の壁面から容易に離脱できることが、吐出されたポリマー４の流れを安定化する上で好ましい。
【００１６】
そこで，本発明においては、図１の一点鎖線で示した部分を、JIS B0601-1994に規定される中心線平均粗さ（Ｒａ）で表わして、１．５μｍ以上、５．０μｍ以下の粗面とする。そして、このような粗面部３を形成することで、この粗面部３とポリマー４との濡れ性を悪くする。そうすると、紡糸孔２の壁面からのポリマー４の離脱が容易になって、ポリマー４の吐出時の流動状態が安定する。
【００１７】
ここで、本発明でいう“粗面部３”について説明すると、この粗面部３は、紡糸孔３からのポリマー４の離脱を促進する役割を果たすためのものであるから、紡糸孔２からポリマー４が吐出される直前部分を粗面化することが特に肝要である。なお、一般に、紡糸孔２のエッジ部（すなわち、紡糸孔２が口金１のポリマー吐出面に開口する周辺部分）は、図示したように面取り加工されているか、曲面加工されている。したがって、このような場合には、面取り加工されている部分とその近傍（一点鎖線で図示した部分）や曲面加工されている部分も含む。このように、本発明の“粗面部３”とは、図１に一点鎖線で図示したように、紡糸孔２から吐出されたポリマー４が吐出の直前直後に接触する可能性のある部分を指す。
【００１８】
次に、以上に述べた溶融紡糸口金を用いて、ポリエステルを常法にしたがって溶融紡糸して、これも常法にしたがって冷却し、油剤を付与しながら必要に応じて交絡処理した後引き取りローラーによって引き取って巻取機によって巻取る場合の実施例について、以下に説明する。
【００１９】
［実施例、比較例］
以下、本発明の溶融紡糸方法を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、中心線平均粗さ、糸切れ回数、口金面堆積物高さは次のように評価した。
１．中心線平均粗さ
面粗さ計（接触式）を用いて粗さ曲線を求め、JIS B0601-1994「表面粗さ一定義及び表示」に基づいて平均粗さＲａを算出した。
２．糸切れ回数
３日間連続して紡糸し、糸切れした回数を数えた。
３．口金面堆積物高さ
３日間連続して紡糸した後、口金を取外して光学顕微鏡にて堆積物の高さを観測した。
【００２０】
固有粘度が０．６４のポリエステルチップを減圧下２３０℃〜２４０℃で固相重合して固有粘度０．７４の固相重合チップを得た。このチップを２９０℃で溶融して紡糸口金を装着した紡糸パックに導入してパック内の濾過層を通過させてろ過した後、孔径がφ０．５ｍｍの紡糸孔群を５００ホール穿設した口金より溶融ポリマーを吐出させた。
【００２１】
このとき、紡出したポリマー（紡出糸条）を３００〜４００℃に熱せられた加熱域を３００ｍｍ通過させた後、紡出糸条の外周側に設けた冷却風吹出紡糸筒より紡糸筒内に吹出す冷却風を２０〜２９℃の整流された流れに変えて走行する糸条に吹き付けて冷却固化し引き取りローラーにて引き取った。その際、粗面部の中心線平均粗さ（Ra）は表１に示すような値を採用して実験を行った。このとき得られた結果を表１に示す。
【００２２】
この表１より明らかなように、粗面部の中心線平均粗さ（Ra）が１．５μｍ未満ではポリマーの接触面からの離脱性が悪く、紡糸孔から吐出されるポリマーの流動安定性に寄与しない。また、粗面部の中心線平均粗さ（Ra）が、５．０μｍを超えると、今度は逆に余りにも荒い粗面が影響して、逆に吐出されるポリマーに乱れが発生し、吐出状態が不安定になるために十分な効果が得られない。
【００２３】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の溶融紡糸口金の一実施形態例を模式的に示した模式説明図（拡大正断面図）である。
【符号の説明】
【００２５】
１：溶融紡糸口金
２：紡糸孔
３：粗面部
４：ポリマー
【図１】
2006225804.tif 000004