(57)【要約】【課題】合成繊維の製造工程におけるノズル交換による品種切り替えロスを削減することを目的とする。【解決手段】合成繊維を、その繊維の製造工程において、繊維を構成する樹脂の軟化点−５℃以上、融点以下の温度範囲で圧搾処理することを特徴とする扁平合成繊維の製造方法。好ましくは、扁平ノズルから紡出された繊維を、繊維を構成する樹脂の軟化点−５℃以上、融点以下の温度範囲で圧搾処理することによって、その扁平率を変化させる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維を構成する樹脂の軟化点−５℃以上、融点以下の温度範囲で合成繊維を圧搾処理することを特徴とする扁平合成繊維の製造方法。
【請求項２】
圧搾処理される繊維が、扁平ノズルから紡出された繊維であることを特徴とする請求項１記載の扁平合成繊維の製造方法。
【請求項３】
圧搾処理後の繊維の扁平率が、紡糸時のノズル断面の扁平率の１．５倍以上であることを特徴とする請求項２記載の扁平合成繊維の製造方法。
【請求項４】
合成繊維が、湿式紡糸または半乾半湿紡糸によって得られるアクリル系繊維であることを特徴とする請求項１〜３記載の扁平合成繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成繊維の製造方法に関するものであり、さらに詳しくは、湿式紡糸法または半乾半湿式紡糸法による合成繊維の製造工程において、扁平型の孔を有するノズルから紡出された合成繊維の扁平率をノズル交換なしで調整する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
合成繊維の製造時において、湿式紡糸法または半乾半湿式紡糸法で製造される繊維は、最終製品の扁平率に対応したノズルを使用して紡糸操作を行うことにより、様々な扁平率の合成繊維を生産している（特許文献１、２）。このため最終製品の扁平率を変更するときにはノズル交換を行なければならず、非常に手間となるだけでなく原液の損失、生産性の低下を引き起こしている。この問題点の改善策として、紡糸ドラフト、延伸倍率を調整することにより、若干の扁平率の調整は可能であるが、使用したノズルの扁平率のせいぜい４割程度までしか変化させることができず、また微妙な繊度調整が難しく、実際には実施できていないのが現状である。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６１−１０２４１０
【０００４】
【特許文献２】
特開平１１−２２２７１６
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記のような従来の合成繊維の製造工程における品種の切り替えロスの問題点に鑑み、効率的に品種切り替えを実施することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記の目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、合成繊維の温度を樹脂の軟化点より５℃低い温度以上、融点以下にし、かつ圧搾を行うことにより、扁平率を調整することが可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、繊維を構成する樹脂の軟化点−５℃以上、融点以下の温度範囲で合成繊維を圧搾処理することを特徴とする扁平合成繊維の製造方法に関する。
【０００８】
その好ましい実施態様としては、圧搾処理される繊維が、扁平ノズルから紡出された繊維である上記製造方法、圧搾処理後の繊維の扁平率が、紡糸時のノズル断面の扁平率の１．５倍以上であることを特徴とする上記製造方法、または合成繊維が、湿式紡糸または半乾半湿紡糸によって得られるアクリル系繊維であることを特徴とする上記製造方法に関する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明をさらに詳細に説明する。
【００１０】
本発明における合成繊維とは、単独重合体、または共重合体からなるものであって、具体的には、アクリルまたはモダアクリルなどのアクリル系繊維、塩化ビニル系繊維、ポリエステル系繊維、などがあげられ、特に限定されないが、アクリル系繊維が好ましい。アクリル系繊維は通常、アクリル系樹脂を有機または無機の溶媒に溶解した紡糸原液を用いて、湿式または半乾半湿式紡糸法により製造される。
【００１１】
本発明は、上記のような合成繊維の繊維を、その製造工程において、繊維を構成する樹脂の軟化点より５℃低い温度以上で樹脂の融点以下の範囲に加熱した条件下で圧搾処理することによって、断面形状が扁平型を有する扁平合成繊維を得るというものである。さらに、本発明においては、扁平型の孔を有するノズルから紡出された扁平合成繊維に、このような圧搾処理を行うことによって、その扁平率を任意の倍率に高めた扁平合成繊維を得ることができる。このときのノズルの形状は特に限定はしないが、長方形や楕円であることが好ましい。
【００１２】
本発明でいう扁平率とは、得られる合成繊維の断面形状あるいは紡糸ノズルの断面形状において、その短径と長径の比、すなわち、断面形状の長径を短径で除した値である。本発明において圧搾処理を施される合成繊維の断面形状の扁平率は１（すなわち丸断面や正方形）であっても良いが、扁平率が１より大きい（すなわち扁平型の断面）のが好ましく、さらに好ましくは３以上である。上限としては特に限定されないが、本発明の処理において任意の倍率の扁平合成繊維が得られることから、もとになる繊維の扁平率はそれほど高くなくてよく、例えば１０以下が好ましい。
【００１３】
圧搾時の合成繊維の温度は樹脂の軟化点より５℃低い温度以上であれば良いが、好ましくは樹脂の軟化点以上である方がよい。ここでいう樹脂の軟化点とは、樹脂が柔らかくなり始める温度のことであり、具体的には、示差走査熱量計により測定されるＤＳＣ曲線から読みとれるガラス転移点のことである。圧搾時の合成繊維の温度が軟化点温度より５℃以上低ければ、圧搾しても繊維の扁平率はほとんど変わらない。また融点以上では樹脂が溶け出すため、融点以下である必要がある。合成繊維をこのような温度にする手段としては特に限定されず、熱風装置やヒートロールなど公知の方法が用いられる。また、湿式または半乾半湿式紡糸法により合成繊維を製造する場合、紡糸後の水洗時に加温下で洗浄を行うことによっても、繊維束を上記温度範囲に設定することもできる。この方法は、あえて他の加温装置を必要としない点で好ましい。
【００１４】
実際の繊維の製造工程においては、繊維は繊維束の状態で紡糸されその後の工程を経るため、本発明の圧搾処理も繊維束の状態でなされることになる。
【００１５】
本発明における圧搾の手段としては特に限定されず、ニップロール等を用いることが出来る。また、上述した温度範囲に繊維束を加熱あるいは保温するための加熱装置を同時に有していてもよい。圧搾処理時の圧力としては、０．０５ＭＰａ以上が好ましく、より好ましくは０．１ＭＰａ以上である。上限は特に限定されないが、１０ＭＰａ程度までで十分である。圧力が上記範囲未満であれば圧搾の効果が得られにくくなり、上記範囲を超えると繊維が切れやすくなったり、断面形状が維持できにくくなったりする。また圧搾処理は高圧力で１回処理しても良いが、低圧力で複数回、行ってもよく、圧搾時の圧力と処理回数のバランスによって扁平率を調整すればよい。
【００１６】
本発明の圧搾処理によって、繊維の扁平率は任意の倍率にすることが出来、例えば、紡糸ノズルの扁平率の１．５倍以上、好ましくは２倍以上の繊維となるように圧搾処理すればよい。上限は特に限定されないが、好ましくは１０倍程度までである。
【００１７】
本発明における圧搾処理は、合成繊維の製造工程において、通常、紡糸・水洗後の工程で行われる。圧搾処理後に通常の合成繊維の紡糸後処理である、延伸や熱処理などが行われる。しかし、場合によっては、延伸後や熱処理後に本発明の圧搾処理を行っても構わない。
【００１８】
以下、本発明の合成繊維の断面形状を調整する好ましい方法の一例について、添付図面を引用してさらに説明する。
【００１９】
図１に合成繊維の断面形状を調整する装置の一例を示す。紡糸ノズルから紡出されて凝固浴中で凝固した合成繊維の繊維束１は、ガイドロール２、３にて導かれ、所定温度の洗浄水を入れた水洗槽４に送り込まれる。そして繊維束は洗浄とともに昇温され、引き取りガイドロール６、７により水洗槽４より取り出される。その後、直ちにニップロール８で圧搾処理される。必要であれば、上記水洗と圧搾処理の一連の操作を繰り返すことにより、合成繊維の扁平率を調整する。
【００２０】
【実施例】
次に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００２１】
（実施例１）
アクリロニトリル４９．５重量％と塩化ビニル５０．０重量％、スチレンスルホン酸ソーダ０．５重量％よりなる共重合体（軟化点９３℃）をアセトンに固形分濃度２９．５％で溶解した紡糸原液を用いて、ノズル径０．０８×０．６０ｍｍ（扁平率７．５）、４０００ホールの長方形ノズルから濃度３０％のアセトン水溶液に押し出し、湿式紡糸法により凝固操作を行った。その後、水洗温度９５℃で溶媒洗浄を行うことにより合成繊維を昇温し、ただちに０．２ＭＰａのニップロールで圧搾操作を行った。この昇温操作と圧搾操作を交互に５回処理し、その後乾燥処理を施した結果、図２に示すような扁平率約２０の扁平合成繊維を得ることができた。
【００２２】
（実施例２）
実施例１と同じ条件で凝固したアクリル系繊維を、９５℃の昇温操作と０．２ＭＰａの圧搾操作を交互に１０回処理し、その後乾燥処理を施した結果、図３に示すような扁平率約３０の扁平合成繊維を得ることができた。
（実施例３）
実施例１と同じ条件で凝固したアクリル系繊維を、９５℃の昇温操作と０．５ＭＰａの圧搾操作を交互に１回処理し、その後乾燥処理を施した結果、図４に示すような扁平率約１５の扁平合成繊維を得ることができた。
（実施例４）
実施例１と同じ原液を用いて、ノズル径０．２０×０．３０ｍｍ（扁平率１．５）、４０００ホールの楕円形ノズルから濃度３０％のアセトン水溶液に押し出し、湿式紡糸法により凝固操作を行った。その後、水洗温度９５℃で溶媒洗浄を行うことにより合成繊維を昇温し、ただちに０．２ＭＰａのニップロールで圧搾操作を行った。この昇温操作と圧搾操作を交互に５回処理し、その後乾燥処理を施した結果、図５に示すような扁平率約４．５の扁平（楕円形）合成繊維を得ることができた。
（実施例５）
ビニルアルコール１００重量％よりなる重合体を水に固形分濃度１５％で溶解した紡糸原液を用いて、ノズル径０．０８×０．６０ｍｍ（扁平率７．５）、２０００ホールの長方形ノズルから飽和芒硝水溶液に押し出し、湿式紡糸法により凝固操作を行った。その後、乾燥、延伸、熱処理工程を経て、ホルマリン５％、硫酸２０％、芒硝２０％のアセタール浴により、処理温度約６０℃でアセタール化処理を行う。その後、水洗温度９５℃で洗浄操作を行うことにより合成繊維を昇温し、ただちに０．２ＭＰａのニップロールで圧搾操作を行った。この昇温操作と圧搾操作を交互に５回処理し、その後乾燥処理を施した結果、図６に示すような扁平率約１２の扁平合成繊維を得ることができた。
【００２３】
（比較例１）
実施例１と同じ条件で凝固したアクリル系繊維を、８０℃の昇温操作と０．２ＭＰａの圧搾操作を交互に１０回処理した結果、模式図７に示すような、ノズルの扁平率からわずかに高くなった程度の扁平率約８の扁平合成繊維しか得られなかった。
【００２４】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、合成繊維の製造工程において、溶媒除去時の水洗温度を樹脂の軟化点以上にし、かつ圧搾処理を行うことにより、扁平率を調整することが可能となり、ノズル交換せずに様々な扁平率の製品を製造することができ、生産性の向上に貢献しうるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の合成繊維の断面形状を調整する装置の一例を示す。
【図２】実施例１で得られた扁平合成繊維の断面形状の模式図である。
【図３】実施例２で得られた扁平合成繊維の断面形状の模式図である。
【図４】実施例３で得られた扁平合成繊維の断面形状の模式図である。
【図５】実施例４で得られた扁平（楕円）合成繊維の断面形状の模式図である。
【図６】実施例５で得られた扁平合成繊維の断面形状の模式図である。
【図７】比較例１で得られた扁平合成繊維の断面形状の模式図である。
【符号の説明】
１：合成繊維の繊維束
２，３：ガイドロール
４：水洗槽
５：洗浄水
６、７：引き取りガイドロール
８：ニップロール
【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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【図７】
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