(57)【要約】【課題】紡糸口金から吐出した繊維連続フィラメント群をエジェクターで牽引した後、巻取るという繊維糸条の製造手法により、特に４０００ｍ／分以上もの高速で繊維連続フィラメント糸条を紡糸する際に、エジェクター内に堆積するガスの揮発物（ポリマー昇華物）を軽減化せしめて紡糸を安定化させ、良好な糸特性を有する繊維連続フィラメント糸条を、高速紡糸という当初ねらいどおりに生産性良く生産可能にする方法と装置を提供すること。【解決手段】紡糸口金から吐出した連続フィラメント群をエジェクターの内部を通過させながら牽引した後に、巻取る繊維糸条の製造において、紡糸口金からエジェクターの内部までの間の走行糸条の周辺雰囲気中に存在しているポリマー昇華物を吸着することのできる吸着用ガスを吸着用ガス発生手段を用いて発生させ、エジェクター内に吸引されるポリマー昇華物を該吸着用ガスに吸着させながら繊維糸条を製造する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紡糸口金から吐出した連続フィラメント群をエジェクターの内部を通過させながら牽引した後に、巻取る繊維糸条の製造方法において、前記紡糸口金から前記エジェクターの内部までの間の走行糸条の周辺雰囲気中に存在しているポリマー昇華物を吸着することのできる吸着用ガスを、吸着用ガス発生手段を用いて発生させ、前記エジェクター内に吸引されるポリマー昇華物を該吸着用ガスに吸着させながら繊維糸条を製造することを特徴とする繊維糸条の製造方法。
【請求項２】
吸着用ガス発生手段がエジェクターの上流に設けられていることを特徴とする請求項１記載の繊維糸条の製造方法。
【請求項３】
吸着用ガスは、エジェクター内壁に付着しているポリマー昇華物を吸着するものであることを特徴とする請求項１または２記載の繊維糸条の製造方法。
【請求項４】
吸着用ガスは、スチームであることを特徴とする請求項１、２または３記載の繊維糸条の製造方法。
【請求項５】
紡糸口金から吐出した連続フィラメント群が、列をなして並んだ吐出孔から吐出されるものであり、吐出フィラメントが列をなして並んでいることを特徴とする請求項１、２、３または４記載の繊維糸条の製造方法。
【請求項６】
エジェクター内部のフィラメント通路のフィラメント通過方向と直交する横断面形状が、実質的に矩形状であり、その通路幅（矩形短辺長さ）が１０ｍｍ以下のものであることを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の繊維糸条の製造方法。
【請求項７】
吸着用ガスが水分を含んだものであり、エジェクター内の供給水分量が、１．５ｃｃ／min・ｃｍ2 〜５ｃｃ／min・ｃｍ2 となるように、吸着用ガス発生手段を動作させることを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の繊維糸条の製造方法。
【請求項８】
エジェクターの上流において、走行する糸条の近傍にあるポリマー昇華物を吸引する吸引手段が設けられていることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７記載の繊維糸条の製造方法。
【請求項９】
吸引手段が、吸引風速３０ｍ／min 以下のものであることを特徴とする請求項８記載の繊維糸条の製造方法。
【請求項１０】
紡糸速度が、４５００ｍ／min 以上のものであることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９記載の繊維糸条の製造方法。
【請求項１１】
繊維糸条が、ポリエステル系繊維であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０記載の繊維糸条の製造方法。
【請求項１２】
紡糸口金から吐出した連続フィラメント群をエジェクターで牽引した後、巻取る繊維糸条の製造装置において、前記紡糸口金から前記エジェクターの内部までの間の走行糸条の周辺雰囲気中に存在しているポリマー昇華物を吸着することのできる吸着用ガスの発生手段を設け、前記エジェクター内に吸引されるポリマー昇華物を該吸着用ガスに吸着させながら繊維を製造するように構成したことを特徴とする繊維糸条の製造装置。
【請求項１３】
吸着用ガス発生手段が、エジェクターの上流に設けられていることを特徴とする請求項１２記載の繊維糸条の製造装置。
【請求項１４】
吸着用ガスは、エジェクター内壁に付着しているポリマー昇華物を吸着するものであることを特徴とする請求項１２または１３記載の繊維糸条の製造装置。
【請求項１５】
吸着用ガスは、スチームであることを特徴とする請求項１２、１３または１４記載の繊維糸条の製造装置。
【請求項１６】
紡糸口金から吐出した連続フィラメント群が、列をなして並んだ吐出孔から吐出されるものであり、吐出フィラメントが列をなして並んでいることを特徴とする請求項１２、１３、１４または１５記載の繊維糸条の製造装置。
【請求項１７】
エジェクター内部のフィラメント通路のフィラメント通過方向と直交する横断面形状が、実質的に矩形状であり、その通路幅（矩形短辺長さ）が１０ｍｍ以下のものであることを特徴とする請求項１２、１３、１４、１５または１６記載の繊維糸条の製造装置。
【請求項１８】
吸着用ガスが水分を含んだものであり、エジェクター内の供給水分量が、１．５ｃｃ／min・ｃｍ2 〜５ｃｃ／min・ｃｍ2 となるように、吸着用ガス発生手段を動作させることを特徴とする請求項１２、１３、１４、１５、１６または１７記載の繊維糸条の製造装置。
【請求項１９】
紡糸口金から吐出した連続フィラメント群をエジェクターで牽引した後、巻取る繊維糸条の製造装置において、該エジェクター内のフィラメント通路内壁表面が水接触角９０度以上に仕上げられてなるものであることを特徴とする繊維糸条の製造装置。
【請求項２０】
エジェクター内のフィラメント通路内壁表面が、フッ素系樹脂コーティングされてなるものであることを特徴とする請求項１９記載の繊維糸条の製造装置。
【請求項２１】
エジェクター内のフィラメント通路内壁表面が、算術平均表面粗さＲａ ０．２５μｍ以下で仕上げられてなるものであることを特徴とする請求項１９または２０記載の繊維糸条の製造装置。
【請求項２２】
エジェクターの上流に吸着用ガス発生手段が付設されてなることを特徴とする請求項１９、２０または２１記載の繊維糸条の製造装置。
【請求項２３】
エジェクターの上流において、走行する糸条の近傍にあるポリマー昇華物を吸引する吸引手段を設けてなることを特徴とする請求項１９、２０、２１または２２記載の繊維糸条の製造装置。
【請求項２４】
吸引手段が、吸引風速３０ｍ／min 以下のものであることを特徴とする請求項１９、２０、２１、２２または２３記載の繊維糸条の製造装置。
【請求項２５】
紡糸速度が、４５００ｍ／min 以上のものであることを特徴とする請求項１２〜２４のいずれかに記載の繊維糸条の製造装置。
【請求項２６】
繊維が、ポリエステル系繊維であることを特徴とする請求項１２〜２５のいずれかに記載の繊維糸条の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維糸条の製造方法および製造装置に関する。
【０００２】
さらに詳しくは、紡糸口金から吐出した繊維連続フィラメント群をエジェクターで牽引した後、巻き取るという繊維糸条の製造手法によって、特に、４０００ｍ／分以上、概して４５００ｍ／分以上、さらには５０００ｍ／分以上もの高速で繊維連続フィラメント糸条を紡糸する際に、紡糸を安定化させて、良好な糸特性を有する繊維連続フィラメント糸条を、高速紡糸という当初のねらいどおりに、生産性良く生産することを可能になし得る繊維糸条の製造方法と製造装置に関するものである。
【０００３】
本発明は、特にポリエステル系繊維糸条の生産、それも、特に上述したように、４０００ｍ／分以上、概して４５００ｍ／分以上、さらには５０００ｍ／分以上もの高速で紡糸する場合において、その効果を顕著に発揮するものである。
【背景技術】
【０００４】
従来、ポリエステル繊維（例えば、ポリエチレンテレフタレート。以下、「ＰＥＴ」ということがある。）などに代表される繊維において、特に、部分配向未延伸糸（ＰＯＹ：Partially Oriented Yarn）を製造する場合、図１に概略を示したような装置を用いるのが一般的であった。
【０００５】
図１の装置は、口金１から吐出されたポリマーからなる吐出フィラメントＦが、冷却手段３から発生する冷却風３ａによって冷却されながらゴデーローラ４に引取られて連続フィラメント糸条Ｙとなり、その糸条Ｙが、給油部２でオイリングされ、最終的に巻取り装置５に巻き取られる構成となっている。
【０００６】
このような装置を用いて従来の一般的なポリエステルＰＯＹであれば、紡糸速度は３０００ｍ／分級で紡糸がなされるのが通常であった。
【０００７】
このようなＰＯＹ技術にあっても生産性は十分に高いと言えるのであるが、より生産効率を向上させたいという要請が一方であり、それに対応しては、まず生産速度の増加を試みることが一般的であると考えられる。
【０００８】
しかし、図１に示したような装置を用いて生産速度（紡糸速度）を上昇させる場合、特に、ゴデーローラ４の引取り速度を上昇させると引取り張力Ｔが増大し、その糸の持つ伸度が奪われてしまうこととなる。
【０００９】
すなわち、例えば、紡糸速度が３０００ｍ／分で典型的なＰＥＴ繊維を得た場合はそのＰＥＴ繊維の伸度は一般に１３５％程度であるものであるが、これが４０００ｍ／分に増速されると伸度は一般に９０％程度、更に、５０００ｍ／分に増速されると伸度は一般に６５％程度と、高速化に伴って著しく得られる糸の伸度は低下する。
【００１０】
このように得られる糸条が著しく伸度が低下したものになってしまうことは、該糸条が未延伸糸として得られた後に、更に、通常は、高次加工として延伸−仮撚り加工等に供されるものであるのに対して、伸度が低いばかりに延伸−仮撚り加工に耐えることができないため（延伸−仮撚り加工に供することができないため）、その糸を高次加工すること自体を妨げるものであり、全く不都合なものであった。
【００１１】
さらに、図１に示した装置においては、図２に示したような円形の口金１に設けた複数個の吐出孔６から吐出される吐出フィラメントＦに対して、一方の側のみから、その吐出フィラメントＦの走行方向に交差する方向に冷却風３ａを与えるため、特に高速化した場合には吐出フィラメントＦの揺れが大きくなり、また、複数本の吐出フィラメントＦ間で冷却手段３との距離に差があることに起因して、各吐出フィラメントＦの冷却状態に手前・奥とで違いを生じ、最終的に糸条Ｙとなった際に、糸むらを発現するおそれがあるものである。
【００１２】
このように、引取速度を高速化した上で低速時と同等の伸度を吐出フィラメントごとの差を小さくしつつ実現することは困難であった。
【００１３】
特許文献１には、かかる問題点を解決し高速にて高伸度の糸条を得るために、図３に示すように、口金１の下流側に筒状冷却手段５５とその筒状冷却手段５５よりも径が小さいチューブ７３とからなる筒状気流付与部７０を設け、筒状冷却手段５５の冷却風により下流のチューブ７３内に下降気流を発生させて、吐出フィラメントに対して吐出フィラメントの走行方向（吐出方向）に成分を有する速度の気流を付与する技術が開示されている。
【００１４】
ところで、繊維の紡糸工程において、口金から吐出された直後の吐出フィラメントからはガスが発生することがある。このガスは、ポリマーの低重合物、すなわち、モノマー、オリゴマー（以下、揮発物ということがある）等のガスであり、口金面やその周辺に堆積して、装置運転時に断糸等を引き起こし、連続運転を妨げる要因となってしまう場合があった。これらガスは、ＰＥＴ繊維に限らず、さまざまな種類のポリマーで同様に発生する。特に、熱分解しやすい材料（例えば、ナイロンやポリプロピレン、脂肪族ポリエステル（ポリ乳酸など））では、ガスの発生量が非常に多く、いずれの場合であっても、この揮発物（昇華物）の堆積が連続運転の妨げとなってしまうことがある。
【００１５】
特許文献２や特許文献３には、これらガスを吸引する装置として、口金から吐出された直後の吐出フィラメントの側方からガスを吸引する手段を設けることが開示されている。しかしながら、図２のような円形の口金１に設けた円内に実質的に均等に分布した複数個の吐出孔６から吐出される吐出フィラメントＦに対して、その外周域を走行する吐出フィラメントの近傍のガスのみしか十分に吸引できない。そのため、吐出フィラメント群の内域で発生したガスをも十分に除去することはできず、ガスが吐出フィラメントに随伴して下流に運び出されることになる。
【００１６】
上記特許文献１の構成においても、これらガスの発生は存在し得るが、この場合は、口金１下の領域が筒状冷却手段５５に気密に保持されているため、これにより供給される冷却風が揮発物（昇華物）を含んだガスを下流のチューブに運び、下端から排出するように構成されている。本発明者らの知見によれば、このような構成においては、上記ガスは筒状冷却手段５５により排出されるので、口金面近傍にはガスが残存せず、このガスに起因する口金面に汚れは発生しにくい。そのため、このような構成においては、口金面の汚れを低減するために特許文献２、３のような吸引手段を設ける必要はない。
【００１７】
また、上記特許文献１の発明においては、図２に示したように円形の口金の円内に実質的に均等に分布した複数個の吐出孔からポリマーが吐出されるものと推定される。この場合、上述のとおり、吐出フィラメントの群の内域で発生したガスは吐出フィラメントに随伴して下流に運び出されるから、揮発物（ポリマー昇華物）を口金から遠ざけるという点では好ましい構成である。さらに、このような構成において、筒状冷却手段の流路は、ポリマーの吐出方向に直交する方向における断面の形状は、円形であり、その直径は少なくとも２５ｍｍ以上であった。
【００１８】
本発明者らの知見によれば、このように広い流路の内壁に上記ガスに含まれる揮発物（昇華物）が多少付着しても、吐出フィラメントの走行に対する影響は口金の吐出口近傍における付着に比べて軽微なものであった。したがって、このような構成において、口金の下流において筒状冷却手段を用いてポリマーの吐出方向の気流を発生させることは口金近傍におけるガスを速やかに排出することができるので、特許文献２や特許文献３に開示されたようなガスの吸引装置は、通常、必要ない。
【００１９】
一方、特許文献４や本願出願人による出願になる先願特許（特願２００２−１６１１２４号願書に添付した明細書）には、列をなす吐出孔をもつ口金からポリマーを吐出し、吐出フィラメントの吐出方向に直交する方向における断面における形状がスリット形の流路に高温の吐出フィラメントにその吐出フィラメントの走行方向下流側に向けて流体を噴射することで紡糸速度を高速化しても高伸度の糸条をより安定して得る技術が開示されている。
【００２０】
この技術は、列をなすポリマー吐出孔からポリマーを吐出し、スリット形のエジェクターの流路を通過させることにより、吐出されたそれぞれの吐出フィラメントに均一に気体を付与できるというものである。この技術に用いられているエジェクタは、上流側から吸引により空気を取り込み、この空気と噴射流とを合わせて上記流路内を通過する吐出フィラメントに吐出方向の気流を付与する構成をとっているため、特許文献１の技術と同様に、その流路内や噴射口に口金近傍にて発生した揮発物（ポリマー昇華物）を含むガスが運ばれることになる。
【００２１】
したがって、上記構成においても、口金にて発生した揮発物を含むガスは、気流の走行する流路に運ばれ、その壁面にガス内の揮発物（ポリマー昇華物）を堆積させる。前述のとおり、特許文献１に開示されているような、流路（例えば、図３のチューブ７３）が大きな内径の円筒で構成され、壁面から走行吐出フィラメントが十分離れている場合は、付着堆積した揮発物（ポリマー昇華物）によって走行するガスの速度や流路内を通る吐出フィラメントの走行へ影響することはほとんどないか、少なくとも、影響が出るまで相当長い時間がかかる。しかしながら、本発明者らの知見によれば、特許文献４に開示されたスリット状の狭い流路を気流と吐出フィラメントとが流れ、かつ、吐出フィラメントが流路壁面の近くを走行する場合、中でも、流路の途中に幅の狭いスリットとなっている噴射口から気体を噴射する構成では、ガス中の揮発物（ポリマー昇華物）が流路壁面や気体の噴射口近傍に経時的に堆積したものは、流路や噴射口の吐出フィラメントの吐出方向および吐出フィラメントの配列方向にそれぞれ直交する方向（以下、この方向を「吐出フィラメントの列の厚み方向」という）の寸法に対して相対的に大きいので、気流の速度など条件を変化させ気流を乱しやすい。その結果、吐出フィラメントの走行が影響を受け、最終的に糸の斑や吐出フィラメントの融着などによる断糸が発生するため、長時間の安定運転が困難である場合がある。特に、厚み方向における流路の幅が１０ｍｍ以下の場合には、この影響が顕著である。さらに、円筒形の流路であってもスリット形の流路であっても、吐出フィラメントの走行方向下流に回転体等の引取設備が設けられていることが多く、吐出フィラメントの走行方向の気流が揮発物（ポリマー昇華物）を含むガスを運んで、それら設備を揮発物（ポリマー昇華物）の堆積物で汚してしまい、操業を停止（停機）して清掃するなど操業性の悪化が伴うことも多くなるおそれもある。
【００２２】
加えて、特許文献１の繊維の製造装置のような、気流の導入部（筒状冷却手段５５）からの気流がその流路内に比較的広範囲から供給される場合は、堆積物が気流の導入部に付着しても、その供給速度が比較的遅い（特許文献１、５の実施例において、供給気体の風速は１０〜１５０ｍ／分程度と推算される。）こともあり、気流のバランスを崩しにくいが、上記特願２００２−１６１１２４号願書に添付した明細書に開示されているような（気体噴射速度が１０００ｍ／分を超え、噴射スリットＥｉが１ｍｍ以下の狭い領域であるような）高速噴射によりエジェクタの流路に気体が供給される場合は、気体が噴射される領域における堆積物が、流路内の気流の挙動を大きく乱してしまうため、繊維製造、不織布製造を問わず、堆積物の付着防止はそのプロセスにおける性能以上に重要視されるべきである。
【００２３】
ところで、特許文献５には、図３に示したエジェクタに類似した冷却チャンバを不織布の製造に用いた技術が開示されている。この技術において、列をなして配置されている吐出孔をもつ口金とその下流の冷却室３との間に排気口金４を設け、口金近傍のガスに含まれる吐出フィラメントの揮発物（ポリマー昇華物）を除去している。しかしながら、この文献に開示された技術は、不織布製造設備であるために吐出フィラメントを固化させて形成した繊維を巻き取ることなく、冷却室３から排出してこれを移動捕集面８にて捕集する。移動捕集面８の下面には吸引装置９が備えられており、繊維とともに冷却室３から排出されたガスは移動捕集面８を通過して吸引装置９に取り込まれるため、排出されたガスが製造設備周辺をガスの揮発物（ポリマー昇華物）で汚してしまうことはほとんどない。また、不織布製造装置であるため、不織布の目付を十分確保するために気流の流路である冷却室３の延伸部７には多数の吐出フィラメントの列が配列される必要があり、しかも、繊維の巻き取りをしないために、吐出フィラメントに作用する力はポリマー走行方向の気流による牽引力（張力）のみであり、繊維を引き取る場合の引取張力など各繊維の走行路をさせる要素が存在しないから、厚み方向両端の列に属する吐出フィラメントが流路の壁面に接触しないようにするために壁面までの距離を十分にとる必要がある。そのため、実用上流路の最小幅は２０ｍｍ以上であるのが普通であるから、上記特願２００２−１６１１２４号願書に添付した明細書に記載された技術におけるような、堆積物による大きな影響を受けることはほとんどなかった。
【００２４】
また、本願出願人による出願になる先願特許（特願２００３−７３２６０号願書に添付した明細書）において、「列をなす複数個の吐出孔を備えた口金からポリマーを吐出して吐出フィラメントの列を形成し、前記口金の吐出方向下流に設けた流路内で吐出フィラメントに対して吐出フィラメントの走行方向に平行な成分を有する速度をもつ気体を付与し、吐出フィラメントの固化により得た繊維を引き取る繊維の製造方法であって、前記口金から前記流路の間で吐出フィラメントの周囲の気体を吸引する繊維の製造方法。」なる方法を提案しているが、特に、エジェクター内に堆積するガスの揮発物（ポリマー昇華物）を軽減化するという点ではまだ不十分なものであった。
【特許文献１】米国特許第５８２４２４８号明細書
【特許文献２】実公昭５０−１３９２４号公報
【特許文献３】特開平９−２５００２２号公報
【特許文献４】特開２００１−２６２４２７号公報
【特許文献５】特開２００２−３０２８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
本発明の目的は、上記したような点に鑑み、紡糸口金から吐出した繊維連続フィラメント群をエジェクターで牽引した後、給油処理および交絡処理を施し、しかる後、巻き取るという繊維糸条の製造手法により、特に、４０００ｍ／分以上、概して４５００ｍ／分以上、さらには５０００ｍ／分以上もの高速で繊維連続フィラメント糸条を紡糸する際に、エジェクター内に堆積するガスの揮発物（ポリマー昇華物）を軽減化せしめて紡糸を安定化させて、その結果、良好な糸特性を有する繊維連続フィラメント糸条を、高速紡糸という当初のねらいどおりに、生産性良く生産することを可能になし得る繊維糸条の製造方法と製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上述した目的を達成する本発明の繊維糸条の製造方法は、以下の（１）の構成からなるものである。
（１）紡糸口金から吐出した連続フィラメント群をエジェクターの内部を通過させながら牽引した後に、巻取る繊維糸条の製造方法において、前記紡糸口金から前記エジェクターの内部までの間の走行糸条の周辺雰囲気中に存在しているポリマー昇華物を吸着することのできる吸着用ガスを、吸着用ガス発生手段を用いて発生させ、前記エジェクター内に吸引されるポリマー昇華物を該吸着用ガスに吸着させながら繊維糸条を製造することを特徴とする繊維糸条の製造方法。
【００２７】
更に、かかる本発明の繊維糸条の製造方法は、以下の（２）〜（１１）の好ましい具体的態様を有するものである。
（２）吸着用ガス発生手段がエジェクターの上流に設けられていることを特徴とする上記(1) 記載の繊維糸条の製造方法。
（３）吸着用ガスは、エジェクター内壁に付着しているポリマー昇華物を吸着するものであることを特徴とする上記(1) または(2) 記載の繊維糸条の製造方法。
（４）吸着用ガスは、スチームであることを特徴とする上記(1)、 (2) または(3) 記載の繊維糸条の製造方法。
（５）紡糸口金から吐出した連続フィラメント群が、列をなして並んだ吐出孔から吐出されるものであり、吐出フィラメントが列をなして並んでいることを特徴とする上記(1)、(2)、(3) または(4) 記載の繊維糸条の製造方法。
（６）エジェクター内部のフィラメント通路のフィラメント通過方向と直交する横断面形状が、実質的に矩形状であり、その通路幅（矩形短辺長さ）が１０ｍｍ以下のものであることを特徴とする上記(1)、(2)、(3)、(4) または(5) 記載の繊維糸条の製造方法。
（７）吸着用ガスが水分を含んだものであり、エジェクター内の供給水分量が、１．５ｃｃ／min・ｃｍ2 〜５ｃｃ／min・ｃｍ2 となるように、吸着用ガス発生手段を動作させることを特徴とする上記(1)、(2)、(3)、(4)、(5) または(6) 記載の繊維糸条の製造方法。
（８）エジェクターの上流において、走行する糸条の近傍にあるポリマー昇華物を吸引する吸引手段が設けられていることを特徴とする上記(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)または(7) 記載の繊維糸条の製造方法。
（９）吸引手段が、吸引風速３０ｍ／min 以下のものであることを特徴とする上記(8) 記載の繊維糸条の製造方法。
（１０）紡糸速度が、４５００ｍ／min 以上のものであることを特徴とする上記(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6) 、(7)、(8)または(9) 記載の繊維糸条の製造方法。
（１１）繊維糸条が、ポリエステル系繊維であることを特徴とする上記(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6) 、(7)、(8) 、(9) または(10) 記載の繊維糸条の製造方法。
【００２８】
また、上述した目的を達成する本発明の繊維糸条の製造装置は、以下の（12）の構成からなるものである。
（１２）紡糸口金から吐出した連続フィラメント群をエジェクターで牽引した後、巻取る繊維糸条の製造装置において、前記紡糸口金から前記エジェクターの内部までの間の走行糸条の周辺雰囲気中に存在しているポリマー昇華物を吸着することのできる吸着用ガスの発生手段を設け、前記エジェクター内に吸引されるポリマー昇華物を該吸着用ガスに吸着させながら繊維を製造するように構成したことを特徴とする繊維糸条の製造装置。
【００２９】
更に、かかる本発明の繊維糸条の製造装置は、以下の（13）〜（18）の好ましい具体的態様を有するものである。
（１３）吸着用ガス発生手段が、エジェクターの上流に設けられていることを特徴とする上記（12）記載の繊維糸条の製造装置。
（１４）吸着用ガスは、エジェクター内壁に付着しているポリマー昇華物を吸着するものであることを特徴とする上記（12）または（13）記載の繊維糸条の製造装置。
（１５）吸着用ガスは、スチームであることを特徴とする上記(12)、 (13) または(14) 記載の繊維糸条の製造装置。
（１６）紡糸口金から吐出した連続フィラメント群が、列をなして並んだ吐出孔から吐出されるものであり、吐出フィラメントが列をなして並んでいることを特徴とする上記(12)、(13)、(14)または(15)記載の繊維糸条の製造装置。
（１７）エジェクター内部のフィラメント通路のフィラメント通過方向と直交する横断面形状が、実質的に矩形状であり、その通路幅（矩形短辺長さ）が１０ｍｍ以下のものであることを特徴とする上記(12)、(13)、(14)、(15)または(16)記載の繊維糸条の製造装置。
（１８）吸着用ガスが水分を含んだものであり、エジェクター内の供給水分量が、１．５ｃｃ／min・ｃｍ2 〜５ｃｃ／min・ｃｍ2 となるように、吸着用ガス発生手段を動作させることを特徴とする上記(12)、(13)、(14)、(15)、(16)または(17)記載の繊維糸条の製造装置。
【００３０】
あるいはまた、上述した目的を達成する本発明の繊維糸条の製造装置は、以下の（19）の構成からなるものである。
（１９）紡糸口金から吐出した連続フィラメント群をエジェクターで牽引した後、巻取る繊維糸条の製造装置において、該エジェクター内のフィラメント通路内壁表面が水接触角９０度以上に仕上げられてなるものであることを特徴とする繊維糸条の製造装置。
【００３１】
更に、かかる本発明の繊維糸条の製造装置は、以下の（20）〜（26）の好ましい具体的態様を有するものである。
（２０）エジェクター内のフィラメント通路内壁表面が、フッ素系樹脂コーティングされてなるものであることを特徴とする上記（19）記載の繊維糸条の製造装置。
（２１）エジェクター内のフィラメント通路内壁表面が、算術平均表面粗さＲａ ０．２５μｍ以下で仕上げられてなるものであることを特徴とする上記(19)または(20)記載の繊維糸条の製造装置。
（２２）エジェクターの上流に吸着用ガス発生手段が付設されてなることを特徴とする上記(19)、
(20)または(21)記載の繊維糸条の製造装置。
（２３）エジェクターの上流において、走行する糸条の近傍にあるポリマー昇華物を吸引する吸引手段を設けてなることを特徴とする上記(19)、(20)、(21)または(22)記載の繊維糸条の製造装置。
（２４）吸引手段が、吸引風速３０ｍ／min 以下のものであることを特徴とする上記(19)、(20)、(21)、(22)または(23)記載の繊維糸条の製造装置。
（２５）紡糸速度が、４５００ｍ／min 以上のものであることを特徴とする上記(12)〜
(24)のいずれかに記載の繊維糸条の製造装置。
（２６）繊維が、ポリエステル系繊維であることを特徴とする上記(12)〜(25)のいずれかに記載の繊維糸条の製造装置。
【発明の効果】
【００３２】
請求項１にかかる本発明の本発明の繊維糸条の製造方法によれば、紡糸口金から吐出した連続フィラメント群をエジェクターの内部を通過させながら牽引し、しかる後、巻取るという繊維糸条の製造方法により、特に、４０００ｍ／分以上、概して４５００ｍ／分以上、さらには５０００ｍ／分以上もの高速で連続フィラメント糸条を紡糸する際に、紡糸を安定化させて、良好な糸特性を有する連続フィラメント糸条を、高速紡糸という当初のねらいどおりに、非常に生産性良く生産することを可能にする繊維糸条の製造方法が提供されるものである。
【００３３】
請求項１２にかかる本発明の繊維糸条の製造装置によれば、紡糸口金から吐出した繊維連続フィラメント群をエジェクターで牽引し、しかる後、巻き取るという繊維糸条の製造手法により、特に、４０００ｍ／分以上、概して４５００ｍ／分以上、さらには５０００ｍ／分以上もの高速で繊維連続フィラメント糸条を紡糸する際に、紡糸を安定化させて、良好な糸特性を有する繊維連続フィラメント糸条を、高速紡糸という当初のねらいどおりに、非常に生産性良く生産することを可能にする繊維糸条の製造装置が提供されるものである。
【００３４】
請求項１９にかかる本発明の繊維糸条の製造装置によれば、紡糸口金から吐出した繊維連続フィラメント群をエジェクターで牽引した後、しかる後、巻き取るという繊維糸条の製造手法により、特に、４０００ｍ／分以上、概して４５００ｍ／分以上、さらには５０００ｍ／分以上もの高速で繊維連続フィラメント糸条を紡糸する際に、紡糸を安定化させて、良好な糸特性を有する繊維連続フィラメント糸条を、高速紡糸という当初のねらいどおりに、非常に生産性良く生産することを可能にする繊維糸条の製造装置が提供されるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、図面などに基づいて、更に詳しく本発明の繊維糸条の製造方法と製造装置について、説明する。
【００３６】
本発明の繊維糸条の製造方法は、紡糸口金から吐出した連続フィラメント群をエジェクターで牽引した後、必要に応じて給油処理や交絡処理等を施し、しかる後、巻取る繊維糸条の製造方法において、前記紡糸口金から前記エジェクターの内部までの間の走行糸条の周辺雰囲気中に存在しているポリマー昇華物を吸着することのできる吸着用ガスを、吸着用ガス発生手段を用いて発生させ、前記エジェクター内に吸引されるポリマー昇華物を該吸着用ガスに吸着させながら繊維糸条を製造するものである。
【００３７】
すなわち、図４に概略モデルを示したように、紡糸口金１から吐出された連続フィラメント群Ｆをエジェクター９で牽引した後、必要に応じて給油処理（図示せず）および交絡処理（図示せず）などを施し、しかる後、巻取って繊維糸条を製造するに際して、紡糸口金１からエジェクター９の内部までの間の走行糸条の周辺雰囲気中に存在しているポリマー昇華物を吸着することのできる吸着用ガス発生手段７を設けるものであり、該吸着用ガス発生手段７は、例えば、後述するように水噴霧によるもの、あるいはスチーム噴霧による吸着用ガス発生手段などである。
【００３８】
このように吸着用ガス発生手段７を設けることにより、エジェクター９内に吸引されるポリマー昇華物を該吸着用ガスに吸着させながら繊維糸条を製造することができ、本発明方法によれば、エジェクター９の内壁面上へのポリマー昇華物の付着・堆積が著しく低減化することができる。
【００３９】
本発明方法によれば、エジェクター内壁面上へのポリマー昇華物の付着・堆積が著しく低減化することができるが、そのメカニズムは、完全に究明されているわけではないが、本発明者らの検討によれば、例えば、吸着用ガスが加湿エアーである場合、該加湿エアー内の水分が、紡糸口金から吐出された吐出フィラメントの近傍やエジェクター内壁面にあるオリゴマーを吸着して、該オリゴマーを吸着した水分（図４に７ａで図示）は、エジェクター内のエアーの圧力によってエジェクタ外に排出されることとなり、この一連の吸着・排出作用によって、エジェクターの内壁面に付着するオリゴマー量が低減化されるものと考えられるものである。
【００４０】
本発明において、吸着用ガス発生手段は、紡糸口金１からエジェクター９の内部までの間の走行糸条（連続フィラメント群Ｆ）の周辺雰囲気中に存在しているポリマ昇華物を吸着することのできる吸着用ガスを発生させる吸着用ガス発生手段である必要がある。ここで用いる「吸着用ガス」とは、ポリマ昇華物を吸着することができる成分を含んだガスであり、例えば、ポリエステル系繊維をするときには水分を上記成分として含むガスを用いるのが好ましい。この場合、大気中に自然に含まれる水分を超える水分を含むときに限って「吸着用ガス」とする。このようにフィラメントを形成するポリマーの種類に応じた吸着用成分を用いる。
【００４１】
その具体的手段としては、例えば、
(a) 水噴霧加湿：空気中に霧状の水を直接噴霧する水噴霧加湿による手段、
(b) スチーム加湿：水を蒸気となして加湿エアー（空気）を供給する手段（この手段の場合、飽和蒸気であることが好ましい）、
(c) 超音波加湿：超音波により微細な振動を発生させることで霧状の水を発生させる手段、
(d) 気化加湿：水と空気との接触面積を多くすることで水を接触面で気化させる手段であり、水分を保持しやすい多孔質体に水分を滴下し、その表面と空気との接触により、水分を気化させて空気中に水蒸気を送り出す手段、
などがある。
【００４２】
加湿エアーのエジェクター内への供給方法は、エジェクター上流から供給してエジェクター内へ吸引されるエアーとともにエジェクター内に供給する方法や、さらに、この方法においてエジェクター口金から直接加湿エアーを噴霧する方法を追加した方法、などを採用することができる。
【００４３】
本発明において、吸着用ガス発生手段は、エジェクターの上流部に設けられているものであることが好ましい。その方が、エジェクター内に吸引されて入っていくポリマー昇華物をより効果的に吸着してエジェクター内からの排出を効果的に行い得るからである。なお、吸着用ガス発生手段は、エジェクターの上流のほか、エジェクター内部のエアー噴出孔の上流に設けてもよいし、下流に設けてもよい。ポリマー昇華物の付着が問題となり得る部位の上流であればよいのである。
【００４４】
本発明において、好ましくは、吸着用ガス発生手段は、エジェクター内に吸引された後も、エジェクター内壁に付着しているポリマー昇華物を吸着することができるようにその供給量などが調整されるものであることが好ましい。
【００４５】
また、本発明の方法は、紡糸口金から吐出した連続フィラメント群が、図５に示したように、列をなして並んだ口金孔から吐出されるものであって直列一列状に吐出フィラメントが並んでいる製造態様により繊維糸条を製造する場合において、特に、効果的なものである。さらに好ましくは、吐出フィラメントは１列をなして並んでいるようにする。エジェクター内の走行糸条の通路横断面形状を狭いスリットのような矩形状にする必要があり、特に、ポリマー昇華物の該通路内壁付着を防止するのが安定した紡糸を行うのに効果的だからである。すなわち、特に、エジェクター内のフィラメント通路のフィラメント通過方向と直交する横断面形状が、実質的に矩形状であり、その通路幅（矩形短辺長さ）が１０ｍｍ以下のものであるような場合により効果的である。列の形は曲線に沿ったものでもよい。この場合における「矩形状」とはその曲線に沿った形状となる。
【００４６】
なお、図５は、本発明の繊維の製造方法の一例を説明するための概略モデル概念図であり、図４の態様のものを斜視図で表したものである。
【００４７】
本発明において、エジェクター内の供給水分量が、１．５ｃｃ／min・ｃｍ2 〜５ｃｃ／min・ｃｍ2 となるように、吸着用ガス発生手段を動作させることが好ましい。より好ましくは、２．０ｃｃ／min・ｃｍ2 〜５ｃｃ／min・ｃｍ2 である。供給水分量が、１．５ｃｃ／min・ｃｍ2よりも小さいとエジェクター内壁面への付着・汚れが多くなり、フィラメントの太さ斑（Ｕ％斑）が多くなり好ましくない方向であり、また、５ｃｃ／min・ｃｍ2 よりも多くなると、糸品種によって毛羽や糸切れを招くことがあるので、その点で操業性に悪影響を与える場合があり好ましくない。
【００４８】
本発明において、さらに好ましい態様は、図４や図５に示したように、エジェクター９の上流において、走行する糸条の近傍にあるポリマー昇華物を吸引する吸引手段８が設けられている態様である。
【００４９】
このように、吸引手段８は口金の直下から、吸着用ガス発生手段の上流側に設けるのがよく、このような態様にすることにより、エジェクター側に流れるポリマー昇華物を発生源近くから除去することができるからである。この場合、該吸引手段８は吸引風速３０ｍ／min 以下のものであることがよい。
【００５０】
本発明の繊維糸条の製造方法は、特に、紡糸速度が４０００ｍ／分以上、概して４５００ｍ／分以上、さらには５０００ｍ／分以上もの高速で繊維連続フィラメント糸条を紡糸する際に効果的なものである。
【００５１】
本発明を実施するのに好適な本発明にかかる合成糸条の製造装置は、以下の態様からなる。
【００５２】
すなわち、紡糸口金から吐出した連続フィラメント群をエジェクターで牽引した後、給油処理および交絡処理を施した後、巻取る繊維糸条の製造装置において、前記紡糸口金から前記エジェクターの間の走行糸条の周辺雰囲気中に存在しているポリマー昇華物を吸着することのできる吸着用ガス発生手段を設け、前記エジェクター内に吸引されるポリマー昇華物を該吸着用ガス発生手段に吸着させながら繊維を製造するように構成したことを特徴とする繊維糸条の製造装置である。
【００５３】
更に、かかる本発明の繊維糸条の製造装置は、上述した本発明方法の好ましい態様を実施するために、好ましくは、吸着用ガス発生手段がスチームによる加湿であること、紡糸口金から吐出される連続フィラメント群が、直列一列状に並んだ口金口から吐出されるものであること、エジェクター内のフィラメント通路のフィラメント通過方向と垂直な横断面形状が、実質的に矩形状であり、その通路幅（矩形短辺長さ）が１０ｍｍ以下のものであること、などの構成を好ましくは有するものである。
【００５４】
また、本発明を実施するのに好適な本発明にかかる繊維糸条の製造装置は、他の態様例として、以下の態様からなる。
【００５５】
すなわち、紡糸口金から吐出した連続フィラメント群をエジェクターで牽引した後、給油処理および交絡処理を施した後、巻取る繊維糸条の製造装置において、該エジェクター内のフィラメント通路内壁表面が水接触角９０度以上に仕上げられてなるものである繊維糸条の製造装置である。
【００５６】
ここで、該エジェクター内のフィラメント通路内壁表面が水接触角９０度以上に仕上げられているということは、該内壁の表面が、平滑性と離型性に優れているということであり、付着したポリマー昇華物が容易に除去でき、あるいは、ポリマー昇華物の付着自体も生じにくいものとなり、本発明の方法を実施するのに最適なものなのである。本発明において、水接触角は９０度以上から顕著に効果が認められ、その上限は仕上げ手法を適宜に選択すればほぼ１８０℃まで実現可能であり、該水接触角は大きいほど本発明の効果がある。
【００５７】
かかる装置において、好ましくは、具体的にはエジェクター内のフィラメント通路内壁表面が、フッ素系樹脂コーティングされてなるものである。
【００５８】
そして更に、エジェクター内のフィラメント通路内壁表面が、エジェクター内のフィラメント通路内壁表面が算術平均表面粗さＲａ ０．２５μｍ以下で仕上げられてなるものである。
【実施例】
【００５９】
実施例１〜４、比較例１
１５０ｄＴｅｘ−３６フィラメントのポリエチレンテレフタレートのマルチフィラメント糸条を、紡糸速度５０００ｍ／分で紡糸した。なお、紡糸工程での延伸は行なわず、該紡糸速度と同一の５０００ｍ／分で巻取ったものである。
【００６０】
このとき、本発明方法を実施し、吸着用ガス発生手段は超音波加湿にて、エジェクターの上流部よりエジェクター内に加湿エアーを供給するものとした。
【００６１】
その水分供給量の測定は、単位時間当たりに供給した供給水分量を加湿装置水タンクの残量水量により算出決定した。
【００６２】
エジェクターの内面にはフッ素系の樹脂コーティングを施した。コーティング剤は、日本カニゼン製の「カニフロンＳ」（フッ素系樹脂複合無電解ニッケルメッキ）であり、その組成は、無電解ニッケルメッキ液中に、テフロン（登録商標）微粒子を分散させたものであり、テフロン（登録商標）の含有率は、３０〜３５容積％である。
【００６３】
エジェクター内糸条通路の、走行糸条通過方向と直交する横断面形状は、矩形状のものであり、エジェクタ横断面の通路幅は２ｍｍ×１００ｍｍであり、流路の長さは３５０ｍｍである。また、エジェクター流量は、４００ノルマルリットル／minである。
【００６４】
各種条件を変更して評価した結果は、次の表１のとおりである。
【００６５】
【表１】
2005163226.tif 000003
【００６６】
実施例５、比較例２
エジェクター内部の流路を形成する部材の面において、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）を母材として、フッ素樹脂含有率を３０〜３５％にして、水接触角が１１１度のフッ素樹脂コーティング剤を調整した。水接触角の測定は、ＡＳＴ社ＶＣＡオプティマ測定器により測定したものである。（水滴をコーティング表面に２．５マイクロリットル滴下し、画像処理により、温度２０℃にて接触角を測定した。）
表面粗さＲａは、０．０３μｍである。この表面粗さＲａの測定は、ＪＩＳ’９４年版の規格による算術平均粗さであり、測定長さ０．４ｍｍ、カットオフ波長０．０８ｍｍ（ガウシアン）の条件で求めた。測定は、上記流路を形成する面のフィラメントの並ぶ方向の中央部においてエアの噴射方向に沿って測定点を１０ｍｍおきに設定して行い、その平均値を採用する。
【００６７】
繊維糸条の製造条件は、１５０ｄＴｅｘ−３６フィラメントのポリエチレンテレフタレートのマルチフィラメント糸条を、紡糸速度（巻取り速度）５０００ｍ／分で紡糸したものである。
【００６８】
吸着用ガス発生手段は、超音波加湿にて、エジェクターの上流部よりエジェクター内に加湿エアーを供給するものとした。
【００６９】
その水分供給量の測定は、単位時間当たりに供給した供給水分量を加湿装置水タンクの残量水量により算出決定した。
【００７０】
エジェクター内糸条通路の、走行糸条通過方向と直交する横断面形状は、矩形状のものであり、エジェクタ横断面の通路幅は２ｍｍ×１００ｍｍであり、流路の長さは３５０ｍｍである。また、エジェクター流量は、４００ノルマルリットル／minである。
【００７１】
上記した水接触角を１１１度としたときのもの（実施例５）、コーティングをせずに水接触角を８０度（比較例２）としたものを評価した結果は、表２のとおりである。
【００７２】
【表２】
2005163226.tif 000004
【００７３】
実施例６〜８
エジェクター内通路の表面粗さＲａを、０．０１μｍ、０．２５μｍ、０．７μｍｍである３書類として、繊維糸条の製造条件を、１５０ｄＴｅｘ−３６フィラメントのポリエチレンテレフタレートのマルチフィラメント糸条を、紡糸速度（巻取り速度）５０００ｍ／分で紡糸した。
【００７４】
エジェクターには、エジェクターの上流部よりエジェクター内にエアー（非加湿）を供給するものとした。
【００７５】
エジェクター内糸条通路の、走行糸条通過方向と直交する横断面形状は、矩形状のものであり、エジェクタ横断面の通路幅は２ｍｍ×１００ｍｍであり、流路の長さは３５０ｍｍである。また、エジェクター流量は、４００ノルマルリットル／minである。
【００７６】
評価した結果は、表３のとおりである。
【００７７】
【表３】
2005163226.tif 000005
【００７８】
実施例９〜１５、比較例３
１５０ｄＴｅｘ−３６フィラメントのポリエチレンテレフタレートのマルチフィラメント糸条を、紡糸速度（巻取り速度）５０００ｍ／分で紡糸した。
【００７９】
このとき、吸引位置を紡糸口金下面から５０ｍｍとして、本発明方法を実施し、吸着用ガス発生手段は、超音波加湿にてエジェクターの上流部よりエジェクター内に加湿エアーを供給するものとした。
【００８０】
その水分供給量の測定は、単位時間当たりに供給した供給水分量を加湿装置水タンクの残量水量により算出決定した。
【００８１】
エジェクター内糸条通路の、走行糸条通過方向と直交する横断面形状は、矩形状のものであり、エジェクタ横断面の通路幅は２ｍｍ×１００ｍｍであり、流路の長さは３５０ｍｍである。また、エジェクター流量は、４００ノルマルリットル／minである。
【００８２】
各種条件を変更して評価した結果は、次の表４のとおりである。
【００８３】
【表４】
2005163226.tif 000006
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、ポリエステル系繊維を代表とする合成繊維糸条の製造において特に好ましく利用されるが、エジェクターの内部にポリマー昇華物等の付着が問題となり得るあらゆる場合の繊維製造にも利用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】図１は、従来の繊維の製造方法の一例を説明するための概略モデル概念図である。
【図２】図２は、図１に示した従来方法の実施に際して用いられる紡糸口金をモデル的に示した概略モデル平面図である。
【図３】図３は、従来の繊維の製造方法の他の例を説明するための概略モデル概念図である。
【図４】図４は、本発明の繊維の製造方法の一例を説明するための概略モデル概念図である。
【図５】図５は、本発明の繊維の製造方法の一例を説明するための概略モデル概念図であり、図４の態様のものを斜視図で表したものである。
【符号の説明】
【００８６】
１：口金
２：給油部
３：冷却手段
３ａ：冷却風
４：ゴデーローラ
５：巻取り装置
６：吐出孔
７：吸着用ガス発生手段
７ａ：オリゴマーなどを吸着した吸着用ガス
８：吸引手段
９：エジェクター
５５：筒状冷却手段
５５ａ：冷却風
７０：筒状気流付与部
７３：チューブ
Ｆ：吐出フィラメント
【図１】
2005163226.tif 000007
【図２】
2005163226.tif 000008
【図３】
2005163226.tif 000009
【図４】
2005163226.tif 000010
【図５】
2005163226.tif 000011