(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂を溶融し、紡糸口金から環状に吐出された総糸条数２〜８の糸条群を、該紡糸口金の直下に設けられた環状冷却装置を用いて該吐出糸条群の外周側から該吐出糸条群の中心側に向けて吹き出す冷却風により環状冷却する製造方法であって、紡糸口金が下記（Ａ）〜（Ｅ）の条件を満足する紡糸口金を用いることを特徴とする熱可塑性繊維の製造方法。
（Ａ）複数の吐出導入孔を有し、その吐出導入孔は１列で環状もしくは複数列で同心円上に配列されていること。
（Ｂ）上記配列は、糸条毎に区切るための分割帯により分割されていること。
（Ｃ）最外周側に配列された吐出導入孔間隔が、０．２ｍｍ≦Ｌ≦１５ｍｍであること。
ただし、
Ｌ：最外周側に配列された吐出導入孔間隔（ｍｍ）
（Ｄ）紡糸口金が複数列に同心円上に配列された複数の吐出導入孔を有する紡糸口金である場合において、各吐出導入孔の配置位置は、その吐出導入孔の中心と紡糸口金の中心を結ぶ線上に他の吐出導入孔の中心が存在しないように配置されていること。
（Ｅ）紡糸口金が複数列に同心円上に配列された複数の吐出導入孔を有する紡糸口金であって、最外周側に配列された吐出導入孔群のピッチ円径Ｄｏｕｔと該ピッチ円に同心円上に配列された最内周側の吐出導入孔群のピッチ円径Ｄｉｎとの関係において、下記式を満足すること。
０．７≦Ｄｉｎ／Ｄｏｕｔ＜１
ただし、
Ｄｏｕｔ：最外周に配列された吐出導入孔群のピッチ円径（ｍｍ）
Ｄｉｎ：Ｄｏｕｔと同心にて配列された最内周側吐出導入孔群のピッチ円径（ｍｍ）
【請求項２】
紡糸口金の直下でかつ環状冷却装置の上方に設けられた蒸気噴出装置を用いて、糸条を吐出している前記紡糸口金面に向けて、蒸気を噴出することを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性繊維の製造方法。
【請求項３】
紡糸口金面に向けて蒸気を噴出するに際し、環状の噴射口より蒸気を噴出することを特徴とする請求項２に記載の熱可塑性繊維の製造方法。
【請求項４】
熱可塑性繊維の単糸繊度が１．２デシテックス以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の熱可塑性繊維の製造方法。
【請求項５】
紡糸口金から吐出された糸条群を環状冷却し、給油、交絡付与した後に、最初の引取ローラーで引取るに際し、引取り速度２５００ｍ／分以上として引取りを行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の熱可塑性繊維の製造方法。
【請求項６】
熱可塑性繊維がポリアミド繊維であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の熱可塑性繊維の製造方法。
【請求項７】
熱可塑性繊維が異形断面繊維であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の熱可塑性繊維の製造方法。
【請求項８】
下記（Ａ）〜（Ｅ）の条件を満足する紡糸口金と、冷却風を前記環状にある吐出糸条群の外周側から該吐出糸条群の中心側に向けて冷却風を吹き出す環状冷却装置とを有し、前記環状冷却装置は該紡糸口金の直下に設けられていることを特徴とする熱可塑性繊維の製造装置。
（Ａ）複数の吐出導入孔を有し、その吐出導入孔は１列で環状もしくは複数列で同心円上に配列されていること。
（Ｂ）上記配列は、糸条毎に区切るための分割帯により分割されていること。
（Ｃ）最外周側に配列された吐出導入孔間隔が、０．２ｍｍ≦Ｌ≦１５ｍｍであること。
ただし、
Ｌ：最外周側に配列された吐出導入孔間隔（ｍｍ）
（Ｄ）紡糸口金が複数列に同心円上に配列された複数の吐出導入孔を有する紡糸口金である場合において、各吐出導入孔の配置位置は、その吐出導入孔の中心と紡糸口金の中心を結ぶ線上に他の吐出導入孔の中心が存在しないように配置されていること。
（Ｅ）紡糸口金が複数列に同心円上に配列された複数の吐出導入孔を有する紡糸口金であって、最外周側に配列された吐出導入孔群のピッチ円径Ｄｏｕｔと該ピッチ円に同心円上に配列された最内周側の吐出導入孔群のピッチ円径Ｄｉｎとの関係において、下記式を満足すること。
０．７≦Ｄｉｎ／Ｄｏｕｔ＜１
ただし、
Ｄｏｕｔ：最外周に配列された吐出導入孔群のピッチ円径（ｍｍ）
Ｄｉｎ：Ｄｏｕｔと同心にて配列された最内周側吐出導入孔群のピッチ円径（ｍｍ）
【請求項９】
紡糸口金の直下でかつ環状冷却装置の上方に該紡糸口金面に向けて蒸気を噴出する噴射口を有する蒸気噴出装置を設けたことを特徴とする請求項８に記載の熱可塑性繊維の製造装置。
【請求項１０】
蒸気噴出装置が、紡糸口金の直下に該口金面に向けて蒸気を噴出する環状の噴射口を有するものであることを特徴とする請求項９に記載の熱可塑性繊維の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱可塑性繊維の製造方法およびその製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、柔軟性に富み優れた風合いを有することから、合成皮革、高密度織物、高級衣料等の高付加価値製品の素材として用いるために、例えば、単糸繊度が１．２デシテックス以下などという極細繊維からなる熱可塑性繊維の製造方法が要請されている。しかし熱可塑性繊維の極細化（単糸細繊度化）が進むにつれて、紡糸口金から吐出された各糸条群が該紡糸口金の直下近傍ですぐに固化してしまうため、糸条の太さ斑や繊度斑、あるいは断面斑（以下、これらを総称して「ウースター斑」と称す）が生じて品質面が悪化、あるいはバラツキが発生する傾向があり、問題となっている。
【０００３】
上記問題を解決するために、紡糸口金から吐出された各単糸が固化する前に冷却風を吹き付けるといった対策、手段が数多くなされている。特許文献１では、紡糸口金面と該冷却風の吹き出し部の上端面との距離を規制し、また走行糸条を囲むようにして該走行糸条に対し、直角方向から下向きに冷却風を吹き出すようにする提案がなされている。
【０００４】
このように極細繊維をウースター斑を悪化させずに、安定して紡糸することは非常に重要である。しかしながら一方で、生産性向上のために引取速度アップといった高速化や、１口金あたりにおける複数本の糸条取り（多糸条化）による対応は、コストダウンの観点から是非検討する必要がある。つまりは極細繊維からなる熱可塑性繊維の製造に関して、紡糸口金から吐出される糸条群の外周側から該吐出糸条群の中心側に向けて冷却風を吹き付ける環状冷却装置を設けてウースター斑を悪化させることなく、またウースター斑のバラツキの小さい、そして生産性の面から１口金での多糸条取りが可能で糸切れの少ない紡糸口金の配列の検討が必要不可欠となるものである。
【０００５】
今までの検討では、特許文献２では、単糸繊度が１デニール以下である２００ フィラメント以上の極細マルチフィラメント糸を紡糸調子よく溶融紡糸し、単糸間の密着や単糸切れを発生させることなく、環状冷却装置で均一な冷却ができ、均斉度の優れた糸条を得ることができる多孔紡糸口金及びこの紡糸口金を用いた極細マルチフィラメント糸の溶融紡糸方法を提供することを目的に、紡糸口金の吐出孔の配列を規定した提案がなされている。  
【０００６】
また、特許文献３では、極細繊維を安定に紡糸するために、円周方向に穿孔された最近接紡糸孔間隔の１．５倍以上の距離を有する分割幅でもって、各ブロックの紡糸孔数が実質的に等しくなるよう、前記紡糸孔を６個以上の扇状のブロックに分割配置した紡糸口金を用いて、円筒型冷却装置にて冷却する溶融紡糸方法が提案されている。
【０００７】
これらの方法は、複数列に配列された吐出孔から吐出される各単糸群に対して、それら単糸群間の冷却斑を可能な限り小さくするために分割幅（紡糸孔が穿孔されていない部位）を設けて冷却風の通りを確保し、前記複数列の最外周側に配列された単糸群に冷却風を吹き付けつつ、前記分割幅をすり抜けた冷却風を最内周側の単糸群に吹きつけて冷却する手法である。しかしながら、確かに最外周側の単糸群はウースター斑抑制の観点からは好ましいが、最内周側の単糸群については、冷却風の拡散による乱れのため、均一冷却という点では未だ不十分であった。また最内周側と最外周側の列間に挟まれた周に配置された紡糸孔が、図１４に示したように複数の同心円上で中心角を同一とする複数の放射線状に配列される場合には、最外周側および最内周側の単糸群と比べて、該列間に挟まれた周に配列された単糸群が均一に冷却されずにウースター斑が極端に悪くなってバラツキが生ずる懸念がある。
【０００８】
加えて、特許文献４では、多錘取り用の紡糸口金にて、紡糸孔を錘数に対応して同一円周上に分割配置するとともに、同一円周上の分割間距離を最外周円周直径に対して規定し、環状冷却装置にて冷却する紡糸口金が提案されている。そして特許文献５では、多数の紡糸孔が、複数の同心円上に中心角が同一になるよう半径方向に放射状に穿孔された溶融紡糸口金において、各放射状部における紡糸孔数が等しく、紡糸孔が穿孔されている最内円周列における円周方向の孔間隔と放射状部における半径方向の孔間隔を規定し、加えて紡糸孔が穿孔されている最内周円周列の直径と最外周円周列の比を規定することで、均斉度の優れた極細繊維を安定して得ることができる提案がなされている。
【０００９】
しかしながら、これらに関しては、最外周列側の導入孔から吐出される単糸群と最内周列側の導入孔から吐出される単糸群に注目した場合に、図１４に示すがごとく前記環状冷却装置からの冷却整流風が最外周列側の単糸に吹き付けられた後に拡散あるいは滞ってしまい、最内周列側の単糸まで均一にかつ十分に安定して吹き届かなかったり、口金下面を基準とした時に吐出糸条群が同じポイント（高さ）で整流風が吹き付けられずに、ウースター斑が悪化したり内周列付近の単糸間で密着が発生し糸切れするといった問題がある。従って、いくら最内円周列における孔間隔を規制しても半径方向に吐出孔が同一線上にある限りは、吐出糸条群各々に安定してウースター斑を抑制することに限界があるのである。
【特許文献１】特開２００４−３００６１４号公報
【特許文献２】特開平７−２７８９４０号公報
【特許文献３】特開昭５５−９０６０９号公報
【特許文献４】特開昭５３−５８０１６号公報
【特許文献５】特開昭５５−１１２３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、上述したような点に鑑み、熱可塑性繊維を溶融紡糸法で製造するに際して、各単糸が均一冷却されることにより各糸条群のウースター斑が小さい、かつ１口金での多糸条取りが可能な溶融紡糸口金を用いて、効率よく熱可塑性繊維を溶融紡糸する方法およびその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】
【００１１】
上述した目的を達成する本発明の熱可塑性繊維の製造方法は、以下の（１）の構成を有する。
（１）熱可塑性樹脂を溶融し、紡糸口金から環状に吐出された総糸条数２〜８の糸条群を、該紡糸口金の直下に設けられた環状冷却装置を用いて該吐出糸条群の外周側から該吐出糸条群の中心側に向けて吹き出す冷却風により環状冷却する製造方法であって、紡糸口金が下記（Ａ）〜（Ｄ）の条件を満足する紡糸口金を用いることを特徴とする熱可塑性繊維の製造方法。
（Ａ）複数の吐出導入孔を有し、その吐出導入孔は１列で環状もしくは複数列で同心円上に配列されていること。
（Ｂ）上記配列は、糸条毎に区切るための分割帯により分割されていること。
（Ｃ）最外周側に配列された吐出導入孔間隔が、０．２ｍｍ≦Ｌ≦１５ｍｍであること。
【００１２】
ただし、
Ｌ：最外周側に配列された吐出導入孔間隔（ｍｍ）
（Ｄ）紡糸口金が複数列に同心円上に配列された複数の吐出導入孔を有する紡糸口金である場合において、各吐出導入孔の配置位置は、その吐出導入孔の中心と紡糸口金の中心を結ぶ線上に他の吐出導入孔の中心が存在しないように配置されていること。
（Ｅ）紡糸口金が複数列に同心円上に配列された複数の吐出導入孔を有する紡糸口金であって、最外周側に配列された吐出導入孔群のピッチ円径Ｄｏｕｔと該ピッチ円に同心円上に配列された最内周側の吐出導入孔群のピッチ円径Ｄｉｎとの関係において、下記式を満足すること。
０．７≦Ｄｉｎ／Ｄｏｕｔ＜１
ただし、
Ｄｏｕｔ：最外周に配列された吐出導入孔群のピッチ円径（ｍｍ）
Ｄｉｎ：Ｄｏｕｔと同心にて配列された最内周側吐出導入孔群のピッチ円径（ｍｍ）
【００１３】
かかる本発明の熱可塑性繊維の製造方法において、より具体的に好ましくは、以下の（２）〜（７）のいずれかの構成になるものである。
（２）紡糸口金の直下でかつ環状冷却装置の上方に設けられた蒸気噴出装置を用いて、糸条を吐出している前記紡糸口金面に向けて、蒸気を噴出することを特徴とする上記（１）に記載の熱可塑性繊維の製造方法。
（３）紡糸口金面に向けて蒸気を噴出するに際し、環状の噴射口より蒸気を噴出することを特徴とする上記（２）に記載の熱可塑性繊維の製造方法。
（４）紡糸口金から吐出された糸条群を環状冷却し、給油、交絡付与した後に、最初の引取ローラーで引取るに際し、単糸繊度１．２デシテックス以下の糸条として引取りを行うことを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか記載の熱可塑性繊維の製造方法。
（５）紡糸口金から吐出された糸条群を環状冷却し、給油、交絡付与した後に、最初の引取ローラーで引取るに際し、引取り速度２５００ｍ／分以上として引取りを行うことを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれか記載の熱可塑性繊維の製造方法。
（６）熱可塑性繊維がポリアミド繊維であることを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載の熱可塑性繊維の製造方法。
（７）熱可塑性繊維が異形断面繊維であることを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれかに記載の熱可塑性繊維の製造方法。
【００１４】
また、上述した目的を達成する本発明の熱可塑性繊維の製造装置は、以下の（８）の構成を有する。
（８）下記（Ａ）〜（Ｅ）の条件を満足する紡糸口金と、冷却風を前記環状にある吐出糸条群の外周側から該吐出糸条群の中心側に向けて冷却風を吹き出す環状冷却装置とを有し、前記環状冷却装置は該紡糸口金の直下に設けられていることを特徴とする熱可塑性繊維の製造装置。
（Ａ）複数の吐出導入孔を有し、その吐出導入孔は１列で環状もしくは複数列で同心円上に配列されていること。
（Ｂ）上記配列は、糸条毎に区切るための分割帯により分割されていること。
（Ｃ）最外周側に配列された吐出導入孔間隔が、０．２ｍｍ≦Ｌ≦１５ｍｍであること。
【００１５】
ただし、
Ｌ：最外周側に配列された吐出導入孔間隔（ｍｍ）
（Ｄ）紡糸口金が複数列に同心円上に配列された複数の吐出導入孔を有する紡糸口金である場合において、各吐出導入孔の配置位置は、その吐出導入孔の中心と紡糸口金の中心を結ぶ線上に他の吐出導入孔が存在しないように配置されていること。
（Ｅ）紡糸口金が複数列に同心円上に配列された複数の吐出導入孔を有する紡糸口金であって、最外周側に配列された吐出導入孔群のピッチ円径Ｄｏｕｔと該ピッチ円に同心円上に配列された最内周側の吐出導入孔群のピッチ円径Ｄｉｎとの関係において、下記式を満足すること。
０．７≦Ｄｉｎ／Ｄｏｕｔ＜１
ただし、
Ｄｏｕｔ：最外周に配列された吐出導入孔群のピッチ円径（ｍｍ）
Ｄｉｎ：Ｄｏｕｔと同心にて配列された最内周側吐出導入孔群のピッチ円径（ｍｍ）
【００１６】
また、かかる本発明の熱可塑性繊維の製造装置は、より具体的に好ましくは、以下の（９）〜（１０）のいずれかの構成からなるものである。
（９）紡糸口金の直下でかつ環状冷却装置の上方に該紡糸口金面に向けて蒸気を噴出する噴射口を有する蒸気噴出装置を設けたことを特徴とする（８）に記載の熱可塑性繊維の製造装置。
（１０）蒸気噴出装置が、紡糸口金の直下に該口金面に向けて蒸気を噴出する環状の噴射口を有するものであることを特徴とする（９）に記載の熱可塑性繊維の製造装置。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、糸条のウースター斑が小さくかつ多糸条対応が可能で、糸切れの少ない、品質面でも操業、生産面でも効率の良い熱可塑性繊維の製造方法およびその製造装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、更に詳しく本発明の熱可塑性繊維の製造方法およびその製造装置について説明する。
【００１９】
本発明の製造方法は、下記（Ａ）〜（Ｄ）の条件を満足する紡糸口金と、冷却風を前記環状にある吐出糸条群の外周側から該吐出糸条群の中心側に向けて冷却風を吹き出す環状冷却装置とを有し、前記環状冷却装置は該紡糸口金の直下に設けられていることを特徴とする熱可塑性繊維の製造装置を用い、総糸条数２〜８の糸条群を溶融紡糸し、製造するものである。
（Ａ）複数の吐出導入孔を有し、その吐出導入孔は１列で環状もしくは複数列で同心円上に配列されていること。
（Ｂ）上記配列は、糸条毎に区切るための分割帯により分割されていること。
（Ｃ）最外周側に配列された吐出導入孔間隔が、０．２ｍｍ≦Ｌ≦１５ｍｍであること。
【００２０】
ただし、
Ｌ：最外周側に配列された吐出導入孔間隔（ｍｍ）
（Ｄ）紡糸口金が複数列に同心円上に配列された複数の吐出導入孔を有する紡糸口金である場合において、各吐出導入孔の配置位置は、その吐出導入孔の中心と紡糸口金の中心を結ぶ線上に他の吐出導入孔が存在しないように配置されていること。
【００２１】
本発明で用いる紡糸口金は、上記（Ａ）〜（Ｄ）の特徴を有するものであるが、以下にそれについて説明する。図１（ａ）は本発明の熱可塑性繊維の製造装置の紡糸口金の一実施態様（４糸条／紡糸口金）を示した概略モデル断面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）の側面の断面図を示す概略モデル側面図であり、吐出導入孔２は溶融樹脂を供給する側の孔であり、溶融樹脂は該吐出導入孔２を介して吐出孔２１より押し出される。吐出導入孔２の孔径は、好ましくは０．５ｍｍ以上あれば良い。０．５ｍｍ以上とすることにより、紡糸口金を使用した後の再生洗浄を実施する際に、前記吐出導入孔に付着した汚れが除去しやすいためである。
【００２２】
また複数の吐出導入孔を有した時の配列に関して、１列の場合は環状に、すなわち図６に示すがごとく円周上に配置され、複数列の場合は、例えば、図１（ａ）、図４、図５に示すがごとく、同心の各円周上に吐出導入孔が配置されるものである。好ましくは、複数列である。なぜなら配列に関しては、吐出導入孔が環状１列に配列されるよりも、複数列に配列されている方が、多ホール化すなわち１糸条当たりのフィラメント数が多くなるからである。
【００２３】
本発明で用いる紡糸口金においては、さらに上記配列は、糸条毎に区切るための分割帯により分割されている。
【００２４】
ここで分割帯は、例えば図１（ａ）や図８の２点鎖線で示したごとく、紡糸口金の中心点に向かって横断的に幅Ｗを有した領域である。また上記分割帯Ｙによって仕切られた各紡糸エリアＸの数は、紡糸口金における糸条数と同数であり、一つの紡糸口金から溶融紡糸する際、各紡糸エリアＸから紡出される糸条がそれぞれ一つの糸条を形成するように操作される。例えば、分割帯が三つあるとすると、紡糸口金の吐出導入孔の領域は３つに区切られ、紡糸錘数（紡糸エリア数）は三つ、すなわち３糸条（／紡糸口金）となる。加えて本文中の多糸条とは、２糸条（／紡糸口金）以上をいうものとする。分割帯幅Ｗ（ｍｍ）は、５ｍｍ≦Ｗ≦１５ｍｍが好ましい。なぜなら分割帯は、紡糸エリアを区切って多糸条対応化を図るだけでなく、該紡糸エリアから吐出される各々の糸条群を区別する、例えばオイリングガイド８に糸掛けする場合に各糸条群を障害無くスムーズに区分けするためにも好適であるからである。分割帯幅は、図９、図１０（ａ）、図１０（ｂ）に示すがごとく、隣接する二つの紡糸エリアＸにおいて、分割帯を挟んで最も近接し合う二つの吐出導入孔の中心を通り、かつ中心線が紡糸口金の中心を通る二本の平行線を想定した時のその平行線の幅である。
【００２５】
加えて分割帯幅Ｗにおいては、吐出導入孔間隔Ｌとの関係において、Ｗ−Ｌ＞０を満たすことが好ましく、Ｗ−Ｌ≧２がより好ましく、特にＬ−Ｗ≧３であることが好ましい。なぜなら上述した通り、分割帯幅は紡糸エリアを区切って多糸条化を図るだけでなく、前記多糸条を糸掛けする際に糸掛け作業者が一目で紡糸エリアを識別でき、スムーズに区分けすることも重要だからである。
【００２６】
また本発明において、最外周側に配列された吐出導入孔間隔Ｌ（ｍｍ）とは、図１（ｂ）に示すがごとく吐出導入孔と該吐出導入孔に隣設する吐出導入孔との同一円周上での離間距離（図１（ｂ）中のＬ）を示すものである。最外周側に配列された吐出導入孔は、基本的には等間隔で同一紡糸エリア内では配置される。しかし紡糸口金の製作精度等の事情により、前記吐出導入孔間隔Ｌにバラツキが生ずる場合は、その平均値をとることとする。また内周側の吐出導入孔間隔または配置に関して、特に規制はないが、例えば図１３に示すがごとく、外周側の吐出導入孔間に対して内周側の吐出導入孔は複数配置としてもよい。この離間距離は同一紡糸エリア内で測定するものとし、分割帯を挟んで隣接する吐出導入孔間の距離は対象外とする。本発明においては上記離間距離は０．２ｍｍ≦Ｌ≦１５ｍｍであることが必要である。そして好ましくは１ｍｍ≦Ｌ≦５ｍｍである。Ｌが０．２ｍｍ未満の場合は、紡糸口金３の製作段階において吐出導入孔２を穴加工する時に、各吐出導入孔間における角度θ（ｒａｄ）が小さくなりすぎて、環状に吐出導入孔を配置しようとする際の寸法精度がでにくく、吐出導入孔の配置規制が困難となったり、吐出導入孔同士が連結してしまい不良口金となり易い。またＬが小さく、すなわち孔間肉厚が薄い故に、ある吐出導入孔が異物の詰まりによって閉塞した場合、吐出圧力のバランスが崩れて前記孔間肉厚部に歪みが生じて、紡糸口金自体が使用できなくなる問題が生ずる。
【００２７】
一方でＬが１５より大きくなると、例えば糸条あたりの繊度が小さい時には、孔間隔が広いが故に、吐出導入孔に流入されない溶融ポリマーが滞留し、該滞留部分が熱劣化してしまい、該熱劣化ポリマーが吐出導入孔を介して、図１（ｃ）に示す吐出孔２１から吐出された場合に糸切れが多発するといった問題が生じてしまう。
【００２８】
本発明において、複数列に同心円周上に配列された複数の吐出導入孔２を有する紡糸口金の場合、より内側の環状列を成す吐出導入孔２の配置位置は、その環状列の一つ外側にある環状列を成す吐出導入孔の配置位置との関係において、各吐出導入孔の配置位置は、その吐出導入孔の中心と紡糸口金の中心を結ぶ線上に他の吐出導入孔が存在しないように配置されていることが必要である。
例えば、図１２（ａ）に示すがごとく３列以上の吐出導入孔２が配列されている場合、該吐出導入孔２の配置位置は、ある一つの該吐出導入孔の中心と紡糸口金の中心を結ぶ線上に、他の吐出導入孔の中心が存在しないことである。これは吐出導入孔の中心が上記線上に配置されると、環状冷却装置からの冷却風がこれら吐出導入孔から紡出される各単糸に均一に吹き付けられないからである。すなわち吐出導入孔の配置は、前述した通り、図１２（ｂ）に示すがごとく、各吐出導入孔の中心と紡糸口金の中心とを線上に他の吐出導入孔の中心が存在しなければよく、また図１２（ｃ）、（ｄ）に示すがごとく、上記線上に他の吐出導入孔の外周が接していてもよく、また他の吐出導入孔が上記線上に重複していてもよいが、図１２（ｂ）に示すがごとく、上記線上に他の吐出導入孔が存在しないのが最も好ましい。
【００２９】
また、本発明においては、図１（ａ）に示すがごとく、複数列に同心円上に配列された複数の吐出導入孔を有する紡糸口金において、最外周側に配列された吐出導入孔群のピッチ円径Ｄｏｕｔと該ピッチ円に同心に配列された最内周側の吐出導入孔群のピッチ円径Ｄｉｎとの関係においては、０．７≦Ｄｉｎ／Ｄｏｕｔ＜１である。好ましくは０．８５≦Ｄｉｎ／Ｄｏｕｔ＜１である。０．７よりも小さいときには、環状冷却装置にて紡糸口金ならびに該装置の中心方向に向かって吹き付けられる冷却風が拡散し徐々に弱くなっていくため、最外周側の吐出導入孔群と最内周側の吐出導入孔群から吐出される各単糸を比較するとウースター斑にバラツキが生じてしまう。一方、本発明思想からＤｉｎ／Ｄｏｕｔが１を満足することはない。これは吐出導入孔が環状に１列に配列されたことに該当するためである。ここでピッチ円径とは、環状、すなわち円周上に配列された吐出導入孔の中心点を結ぶ円直径である。
【００３０】
本発明においては、上記紡糸口金の直下に環状冷却装置を設ける。該環状冷却装置は、前記環状にある紡糸口金の吐出糸条群の外周側から該吐出糸条群の中心側に向けて冷却風を吹き出すものある。前記環状冷却装置から吹き出される冷却風は、特に規制はないが、好ましくは周（環状）方向で均一な風量を吐出糸条群に直交あるいは略直交、または下向きに吹き付けることが好ましい。
加えて本発明においては、さらに紡糸口金の直下でかつ環状冷却装置の上方に蒸気噴出装置を設け、糸条を吐出している前記紡糸口金面に向けて蒸気を噴出することができる。特に熱可塑性樹脂としてナイロンを用いる場合は、該紡糸口金面に向けて蒸気を噴出することにより、紡糸口金直下での酸素濃度が低減され、酸化物の発生を抑制でき、また紡糸口金下での雰囲気温度を長期間にわたり適正に維持することができるため、溶融紡糸時には、糸切れ減少、口金修正周期延長といった操業性が良好となり有効である。
【００３１】
また紡糸口金面に向けて蒸気を噴出するに際し、環状の噴射口より蒸気を噴出することが好ましい。これは円形状を有する紡糸口金に対し、該紡糸口金の円周方向から均一に蒸気を吹きつけるためである。
【００３２】
紡糸口金から吐出された糸条群は、環状冷却した後、通常給油、交絡処理が施される。給油はオイリングガイドにて給油する方法が好ましく、該オイリングガイドの給油吐出孔は走行糸条に直交あるいは略直交するようにせしめ、かつ同方向に向かわせた給油を行うことが好ましい。
【００３３】
以下に本発明で用いる製造装置の好ましい例について、説明する。
【００３４】
本発明で好ましく用いられる熱可塑性繊維の製造装置１は、図１、図２および図３の概略モデル断面図で示したように、同心円上に環状に１列もしくは複数列に配列した多数の吐出導入孔２を有する紡糸口金３、該紡糸口金３の直下に該紡糸口面に向けて蒸気Ｓを噴出する蒸気噴射口４を有する蒸気噴出装置５、該蒸気噴出装置５の下方に配されて、前記環状にある吐出糸条群６の外周側から該吐出糸条群の中心側に向けて冷却風として冷却空気Ａを吹き出す環状冷却装置７、そして該環状冷却装置７にて走行糸条を冷却後、前記走行糸条に直交するようにせしめ、かつ同方向に向かわせたオイリングガイド８を有してなるものである。その後、糸条は交絡処理装置９により交絡処理が行われ、最初の引取ローラー１０および第２の引取ローラーである第２ゴデットローラー１１を介して、ワインダー１２にて巻き取られる。
【００３５】
図２は、本発明の熱可塑性繊維の製造装置１の紡糸口金直下面部の概略モデル断面図を示しており、蒸気噴出装置５および環状冷却装置７を有する実施態様の一例を示している。
【００３６】
蒸気噴出装置５は、紡糸口金３の直下に該口金面の中心点に向けて外側から蒸気Ｓを環状に噴出する環状スリット状に設けられた経路を設けた蒸気噴射口４を有するものであることが好ましい。さらには、蒸気Ｓを紡糸口金に向けて噴出する手段として、環状冷却装置７の直上に、例えば環状フード４５などの案内経路手段を設けてもよい。
【００３７】
図３は、本発明の熱可塑性繊維の製造装置１を含めた紡糸口金３からワインダー１２までの概略モデル図を示す。オイリングガイド８は図３に示すがごとく、給油吐出孔８１が走行糸条に直交あるいは略直交となるようにし、かつ同方向に向かわせることが好ましい。
【００３８】
加えて本発明の製造方法において、紡糸口金３から吐出された糸条群を、該吐出後、最初の引取ローラー１０で引取るときに、単糸繊度が１．２デシテックス以下の繊維糸条になるようにして延伸と引取りを行う場合に本発明の効果がより顕著に発揮される。さらに好ましくは、単糸繊度が１．０デシテックス以下、より好ましくは０．３〜０．８デシテックスの熱可塑性繊維の場合である。
【００３９】
このような構成にすることで、最も合理的なプロセスで実用的な機械的物性を有する熱可塑性繊維を製造することができる。また紡糸口金３から吐出された糸条群を、該吐出後、最初の引取ローラー１０で引取るときに、引取り速度を２５００ｍ／分以上、好ましくは３０００ｍ／分以上、７０００ｍ／分以下として引取りを行うことが、多糸条化に加えてさらに高速化対応も可能となって、コスト面や安定生産の上で好ましい。
【００４０】
また、本発明の熱可塑性繊維の製造方法においては、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維等に好ましく適用できる。特に、本発明の効果が顕著であることから、ポリアミド繊維において有効である。ポリアミド繊維としては、特に限定されるものではないが、ポリカプロラクタム（ナイロン６）繊維やポリヘキサメチレンアジパミド（ナイロン６６）繊維が好ましい。また、これらの繊維に吸湿、抗菌、艶消しなどの機能を付与させる機能剤、さらには、製糸性向上などの添加剤を付与してもよい。
【００４１】
これらの本発明の熱可塑性繊維の製造方法および製造装置によれば、安定して糸条のウースター斑が小さい、かつ一紡糸口金での多糸条取りが可能で糸切れの少ない、効率のよい熱可塑性繊維糸条を製造することができる。
【００４２】
このことは、本発明の製造方法と製造装置が、通常の丸断面繊維からなる糸を製造する場合にはもちろんのこと、糸条繊度が細いかつ異形断面繊維からなる繊維糸条を製造する場合にも、同様の効果を得ることができる。ここで異形断面繊維とは、例えば、断面形状がＹ字型もしくはＴ字型、Ｃ型、扁平型などの非円形状の断面、中空断面を有するものである。
【実施例】
【００４３】
以下、実施例を挙げて、本発明の熱可塑性繊維の製造方法およびその製造装置について、さらに具体的に説明する。尚、実施例および比較例中の各特性値は、ウースター斑と糸切れ回数に注目し、次の方法で判断した。また繊度測定については、ＪＩＳ  Ｌ  １０１３−１９９９  ８．３．１繊度  正量繊度Ａ法に準じて測定を行った。
［ウースター斑］
ｚｅｌｌｗｅｇｅｒ  ｕｓｔｅｒ社製のＵＳＴＥＲ  ＴＥＳＴＥＲ  IIIを用いて試料長３００（ｍ）、測定糸速度１００（ｍ／分）で、設定を１２．５％ＨＩとして８個の試料について測定して繊維長方向の繊度斑の変動状態（ＵＨ％値）を求め、４段階で評価し、△以上を合格とした。
◎：「非常に優れている」（ＵＨ％＝  〜０．５未満）
○：「優れている」（ＵＨ％＝０．５〜０．７未満）
△：「良好」      （ＵＨ％＝０．７〜１．０未満）
×：「劣っている」（ＵＨ％＝１．０〜）
［糸切れ］
溶融紡糸するに際し、試作量２トンを採取し糸切れ回数（回／トン）を測定し、４段階で評価し、△以上を合格とした。
◎：「非常に優れている」（〜１．５（回／トン）未満）
○：「優れている」（１．５〜３．０（回／トン）未満）
△：「良好」      （３．０〜５．０（回／トン）未満）
×：「劣っている」（５．０（回／トン）〜）
［総合評価］
総合評価については、上記［ウースター斑］および「糸切れ」評価を基に、前記いづれかの結果にて評価の低い方を、総合評価の結果として採用した。
○：「採用可能でかつ優れている」
△：「採用可能」      
×：「劣っており、採用不可」
（実施例１〜９、比較例１〜２）
図２、図３に示した装置態様にて、例えば図４、図５および図６に示す環状２列または１列の吐出導入孔の配列、または図７に示す環状３列（環状２列、３列の場合には、各吐出導入孔の配置位置は、その吐出導入孔の中心と紡糸口金の中心を結ぶ線上に他の吐出導入孔の中心が存在しないように配置されている。）を有し、表１記載の態様の丸孔、Ｙ孔、Ｔ孔の形状を有する吐出孔を設けた紡糸口金を各品種毎に各々製作し、吐出導入孔経、吐出導入孔間隔Ｌおよび分割幅Ｗについて評価するため、紡糸テストを実施した。なお、吐出導入孔配列を２列とした時のＤｉｎ／Ｄｏｕｔの値はいずれも、Ｄｉｎ／Ｄｏｕｔ＝０．８９（Ｄｉｎ＝８０ｍｍ、Ｄｏｕｔ＝９０ｍｍ）である。
【００４４】
さらに紡糸テストの内容としては、ナイロン６（９８％硫酸相対粘度２．８のチップ、溶融温度２８０℃）、ナイロン６６（９８％硫酸相対粘度２．８のチップ、溶融温度２９０℃）、およびポリエステル（ＩＶ＝０．６３（オルソクロロフェノール溶液での極限粘度）、溶融温度２９０℃）のポリマーをそれぞれ製造装置にて溶融し、紡糸口金３より吐出後、蒸気噴出装置を用いて環状の噴射口により蒸気Ｓを口金面に吹き付け、環状冷却装置により糸条を冷却し、オイリングガイド８の給油吐出孔８１を走行糸条に直交あるいは略直交するようにせしめて給油し、交絡処理装置９にて交絡処理を行い、最初の引取ローラー１０での引取り速度２５００ｍ／分として溶融紡糸し、各品種毎のポリアミド繊維糸条を得た。得られた繊維糸条をウースター斑、糸切れ回数を評価し、総合評価を行った。その結果を表１に示す。尚、９８％硫酸相対粘度および極限粘度は、以下の方法で測定した。
［９８％硫酸相対粘度］
（ａ）試料を秤量し、９８重量％濃硫酸に試料濃度（Ｃ）が１ｇ／１００ｍｌとなるように溶解する。
（ｂ）（ａ）項の溶液をオストワルド粘度計にて２５℃での落下秒数（Ｔ１）を測定する。
（ｃ）試料を溶解していない９８重量％濃硫酸の２５℃での落下秒数（Ｔ２）を（２）項と同様に測定する。
（ｄ）試料の９８％硫酸相対粘度（ηｒ）を下式により算出する。測定温度は２５℃とする。
（ηｒ）＝（Ｔ１／Ｔ２）＋｛１．８９１×（１．０００−Ｃ）｝。
［極限粘度］
オルソクロロフェノールに試料ポリマを溶解し、温度２５℃においてオストワルド粘度計を用いて複数点の相対粘度ηｒを求め、それを無限希釈度に外挿して求めた。      
【００４５】
（比較例３）
環状２列の吐出導入孔の配列（吐出導入孔群の外周側から該吐出導入孔群の中心に向けて引く同一の直線上にそれぞれ配置されている）口金とした以外は、実施例２と同様に溶融紡糸し、１０デシテックス１９フィラメントのナイロン６繊維糸条を得た。その結果を表１に示す。
【００４６】
（比較例４）
環状冷却装置の有無について、実施例２と同様に溶融紡糸し、１０デシテックス１９フィラメントのナイロン６繊維糸条を紡糸し評価を実施した。その結果を表１に示す。
【００４７】
【表１】
0005262038.tif 000002
【００４８】
表１から判るように、吐出導入孔間隔が０．２〜１５ｍｍの場合は、ウースター斑、糸切れ共に良好であることが判る。一方、吐出導入孔間隔０．１ｍｍ、１９ｍｍの場合は、特に糸切れ回数が多く製糸性が悪かった。また、２列に同心円上に配列された複数の吐出導入孔を有する紡糸口金において、環状列の一つ外側にある環状列を成す吐出導入孔の配置位置との関係において、吐出導入孔群の外周側から該吐出導入孔群の中心に向けて引く同一の直線上に存在しない場合は、ウースター斑、糸切れ共に良好であることが判る。
さらには、単糸繊度が小さい品種については、環状冷却装置を用いることで、ウースター斑および糸切れに関し、有効であることが判る。
【００４９】
（実施例１０〜１４）
図２、図３に示した装置態様にて、例えば図８に示した通りの環状２列での吐出導入孔の配列にて分割幅Ｗ＝１２．２（ｍｍ）、吐出導入孔をφ１．５（ｍｍ）、吐出導入孔間隔Ｌ＝５（ｍｍ）とし、４糸条／口金の紡糸口金を用い、ＤｏｕｔとＤｉｎとの関係について評価した。また、最初の引取ローラー１０での引取り速度を３０００、５０００（ｍ／分）として、実施例２と同様に溶融紡糸し、１０デシテックス１９フィラメントのナイロン６繊維糸条を得た。得られた繊維糸条をウースター斑、糸切れ回数を評価し、総合評価を行った。その結果を表２に示す。
【００５０】
【表２】
0005262038.tif 000003
【００５１】
表２から判るように、Ｄｉｎ／Ｄｏｕｔが、０．７以上である場合は、ウースター斑について１段階良好となる。
【００５２】
（実施例１５、１６）
図２、図３に示した装置態様にて、例えば図１１に示した通りの環状３列での吐出導入孔の配列にて分割幅Ｗ＝１２．２（ｍｍ）、吐出導入孔をφ１．５（ｍｍ）、吐出導入孔間隔Ｌ＝５（ｍｍ）、Ｄｉｎ＝７０（ｍｍ）、Ｄｏｕｔ＝９０（ｍｍ）（Ｄｉｎ／Ｄｏｕｔ＝０．７８）とし、４糸条／紡糸口金を用いた、紡糸口金面に蒸気を吹き付け有りと無し以外は、実施例２と同様に溶融紡糸し、１３デシテックス２７フィラメントのナイロン６繊維糸条を得た。得られた繊維糸条をウースター斑、糸切れ回数を評価し、総合評価を行った。その結果を表３に示す。
【００５３】
【表３】
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【００５４】
表３から判るように、蒸気を吹きつけた場合は、糸切れについて１段階良好となる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１（ａ）は、本発明の熱可塑性繊維の製造装置の紡糸口金の一実施態様（４糸条／紡糸口金）を示した概略モデル図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ部の拡大図を示すものである。図１（ｃ）は、図１（ａ）の側面の断面図を示す概略モデル側面図である。
【図２】図２は、本発明の熱可塑性繊維の製造装置の紡糸口金下面部を示した概略モデル断面図である。
【図３】本発明にかかる熱可塑性繊維の製造装置の一実施態様例で溶融紡糸された糸条が、オイリングガイド８、交絡処理装置９、最初の引取ローラー１０、第２ゴデットローラ１１を通過して、ワインダー１２に至り、巻取られるまでの工程を示した概略モデル図である。
【図４】本発明の実施例１を示す一実施態様例の概略モデル図である。
【図５】本発明の実施例２を示す一実施態様例の概略モデル図である。
【図６】本発明の実施例３を示す一実施態様例の概略モデル図である。
【図７】本発明の実施例４を示す一実施態様例の概略モデル図である。
【図８】本発明の実施例１０〜１４を示す一実施態様例の概略モデル図である。
【図９】本発明での３糸条に対応する紡糸口金の一実施態様例の概略モデル図である。
【図１０】図１０（ａ）、図１０（ｂ）ともに、本発明の紡糸口金における分割帯幅Ｗの一実施態様を示した概略モデル図である。
【図１１】本発明の実施例１５、１６を示す一実施態様例の概略モデル図である。
【図１２】図１２（ａ）は、本発明の紡糸口金の一実施態様（４糸条／紡糸口金）を示した概略モデル図であり、１糸条分の紡糸エリアを示すものである。図１２（ｂ）、図１２（ｃ）、図１２（ｄ）は、上記同様に１糸条分の紡糸エリアを示すものであり、かつ吐出導入孔の配列を示す一実施態様を示す概略モデル図である。
【図１３】本発明での紡糸口金の内周側の吐出導入孔の配置を示す一実施態様例の概略モデル図である。
【図１４】今までの公知例にある紡糸口金の吐出孔配列であり、加えて冷却風の流れを示した概略モデル図である。
【符号の説明】
【００５６】
１：製造装置
２：吐出導入孔
２１：吐出孔
３：紡糸口金
４：蒸気噴射口
４５：環状フード
５：蒸気噴出装置
６：吐出糸条群
７：環状冷却装置
８：オイリングガイド
８１：給油吐出孔
９：交絡処理装置
１０：最初の引取ローラー
１１：第２ゴデットローラー
１２：ワインダー
Ｓ：蒸気
Ａ：冷却空気
Ｘ：紡糸エリア
Ｙ：分割帯
θ：吐出導入孔間における角度
【図１】
0005262038.tif 000005
【図２】
0005262038.tif 000006
【図３】
0005262038.tif 000007
【図４】
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【図５】
0005262038.tif 000009
【図６】
0005262038.tif 000010
【図７】
0005262038.tif 000011
【図８】
0005262038.tif 000012
【図９】
0005262038.tif 000013
【図１０】
0005262038.tif 000014
【図１１】
0005262038.tif 000015
【図１２】
0005262038.tif 000016
【図１３】
0005262038.tif 000017
【図１４】
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