(57)【要約】【課題】  合成繊維の溶融紡糸工程で、紡糸引取り速度２０００〜５０００ｍ／分の高速度で、引取り後の単糸繊度が２ｄｔｅｘ未満、総繊度が１５０ｄｔｅｘ未満の合成マルチフィラメント糸を安定して製造する方法を提供する。【解決手段】  紡糸引取り速度２０００〜５０００ｍ／分で、引取り後の単糸繊度が２ｄｔｅｘ未満、総繊度が１５０ｄｔｅｘ未満の合成マルチフィラメント糸を製造するに際し、走行糸条と油剤付与ガイドとを５〜１５ｍｍの長さで接触させて油剤を糸条に付与し、かつ該油剤付与ガイドの下流側に押えガイドを設けて該油剤付与ガイドの接触最下点から２〜１５°の角度で糸条走行方向を油剤付与ガイド側へ屈曲させるようにして引取ることにより、均一な油剤付与を実現し、良好な工程調子で染斑の無いマルチフィラメント糸を得る。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性合成重合体を溶融紡糸し、紡出した糸条に油剤を付与した後、紡糸引取り速度２０００〜５０００ｍ／分で引取ることにより、引取り後の単糸繊度が２ｄｔｅｘ以下でかつ総繊度が１５０ｄｔｅｘ以下のマルチフィラメント糸を製造するに際し、紡出した走行糸条を油剤付与ガイドと５〜１５ｍｍの長さで接触させて該走行糸条に油剤を付与するとともに、該油剤付与ガイドの下流側に少なくとも1個の押えガイドを設けて、糸条走行方向を該油剤付与ガイドの接触最下点から２〜１５°の角度で油剤付与ガイド側へ屈曲させることを特徴とする合成マルチフィラメント糸の製造方法。
【請求項２】
熱可塑性合成重合体が、ポリエステルである請求項１に記載の合成マルチフィラメント糸の製造方法。
【請求項３】
油剤付与ガイドが、走行糸条が接触することによって油剤が付与される接糸面、該接糸面に設けられた油剤溜め溝、該接糸面へ油剤を流下供給するために形成されかつ該接糸面に対して交差する油剤供給面、さらに該油剤供給面上へ油剤を計量供給するための油剤吐出孔を有する油剤付与ガイドである請求項１又は請求項２に記載の合成マルチフィラメント糸の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融紡糸により、紡糸引取り後の単糸繊度が小さくかつ総繊度も小さい合成マルチフィラメント糸、特にポリエステルマルチフィラメント糸、を製造する方法に関するものである。さらに詳しくは、このような細い合成マルチフィラメント糸を高速の紡糸引取り速度で溶融紡糸する際、糸切れなどが少なく、良好な工程調子を維持し、かつ油剤付着斑のない高品質の糸を安定して得ることが可能な、合成マルチフィラメント糸の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステル繊維などの合成繊維を製造するに際し、紡糸した走行糸条に油剤を付与した後、ゴデットローラーなどにより一定速度で引取ることが、一般に行われている。この油剤付与は、紡糸した糸条の集束性、平滑性、静電性などを向上させ、紡糸・延伸工程の安定化を図り、さらには、製織、製編、染色などの加工を行う際の製品品質の向上や工程トラブルの発生を未然に防ぐ上で、極めて重要である。
【０００３】
前記の目的を達成するために、糸条に油剤を均一に付与することが必要であり、かかる課題を解決する方法が種々提案されている。例えば、特開２００２−２３５２３５号公報（特許文献１）には、溶融紡糸により、紡糸引取り速度８００〜３５００ｍ／分で、引取り後の単糸繊度が３ｄｔｅｘ以上、総繊度が２５０ｄｔｅｘ以上で、かつフィラメント数が７２フィラメント以上のポリエステルマルチフィラメント糸を製造する方法において、紡出走行糸条への油剤付与ローラーによって油剤付与を行うに当たり、走行糸条との油剤付与ローラー及びガイドとの距離、角度を特定の範囲にする方法が提案されている。
【０００４】
確かに、この方法によれば、単糸繊度が大きくかつ総繊度が大きい、フィラメント数の多い、比較的太いポリエステルマルチフィラメント糸を、油剤の付着斑、染色斑、未延伸部の発生などの問題を生じることなく、高品質の糸を安定して製造することが可能である。しかし、この方法のような油剤付与ローラーによる油剤付与方式では、単糸繊度が小さくかつ総繊度も小さい細手のマルチフィラメント糸を製造しようとすると、油剤の付着斑、染色斑などが避けられず、高品質の糸を安定して製造するのは困難である。
【特許文献１】特開２００２−２３５２３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記のごとき従来技術の問題を解決するためになされたもので、その目的は、紡糸引取り後の単糸繊度が２ｄｔｅｘ以下、総繊度が１５０ｄｔｅｘ以下の合成マルチフィラメント糸を、糸切れなどのトラブルもなく安定して生産でき、しかも得られる糸条における油剤付着斑がない高品質の糸を安定して得ることが可能な製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、前記のごとき本発明の目的を達成すべく鋭意研究の結果、高速紡糸によって前記の合成マルチフィラメントを製造するに当たり、特定の油剤付与方法を採用し、かつ油剤付与後の走行糸条経路をある角度で屈曲させることによって達成されることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本発明は、熱可塑性合成重合体を溶融紡糸し、紡出した糸条に油剤を付与した後、紡糸引取り速度２０００〜５０００ｍ／分で引取ることにより、引取り後の単糸繊度が２ｄｔｅｘ以下でかつ総繊度が１５０ｄｔｅｘ以下のマルチフィラメント糸を製造するに際し、紡出した走行糸条を油剤付与ガイドと５〜１５ｍｍの長さで接触させて該走行糸条に油剤を付与するとともに、該油剤付与ガイドの下流側に少なくとも1個の押えガイドを設け、糸条走行方向を該油剤付与ガイドの接触最下点から２〜１５°の角度で油剤付与ガイド側へ屈曲させることを特徴とする合成マルチフィラメント糸の製造方法によって、前記の課題を達成するものである。
【０００８】
本発明は、溶融紡糸する熱可塑性合成重合体としてポリエステルを用い、前記の単糸繊度及び全繊度を有するポリエステルマルチフィラメント糸を製造する場合に効果が顕著であり、なかでも、紡糸引取り後のマルチフィラメント糸の単糸繊度が０．１〜２ｄｔｅｘの範囲にあり、かつ総繊度が１２〜１５０ｄｔｅｘの範囲にある比較的細いマルチフィラメント糸の製造に適用するのが好ましい。
【０００９】
また、前記の油剤付与ガイドとして、走行糸条が接触することによって油剤が付与される接糸面、該接糸面に設けられた油剤溜め溝、該接糸面へ油剤を流下供給するために形成されかつ該接糸面に対して交差する油剤供給面、そして該油剤供給面上へ油剤を計量供給するため油剤吐出孔を含む油剤付与ガイドを用いるのが好ましく、かかる油剤付与ガイドの使用により、本発明の効果がより十分に達成されるようになる。
【００１０】
本発明で使用する熱可塑性合成重合体は、紡糸引取り速度２０００〜５０００ｍ／分で溶融紡糸可能なポリマーであれば、特に限定されず、例えばポリエステル、ポリアミド（ナイロン‐６、ナイロン‐６６、ポリオレフィンなどが使用可能であるが、なかでも、テレフタレート系のポリエステルが好適であり、特にポリエチレンテレフタレート又はエチレンテレフタレート単位を８０モル％以上含む共重合ポリエステルが好適である。これらのポリエステルには、必要に応じ、安定剤、静電防止剤、つや消し剤などの添加剤を含有しても差し支えない。
【００１１】
溶融紡糸工程において紡糸口金より溶融吐出されたポリマーは、冷却されて糸条となる。ここで使用する紡糸口金の紡糸孔は、通常の円形に限定されず、製造すべき繊維の断面形状に応じ、各種の形状を選定することができる。繊維の断面形状は特に限定されるものではなく、通常の円形のほか、三角形、扁平、３〜８の多葉形、中空など用途目的に合わせて適宣選択される。紡糸口金下では、紡糸口金より吐出された糸条の走行方向を横切るように冷却風を吹き当て積極的に糸条の冷却固化を行うことが好ましい。
【００１２】
本発明の方法では、冷却固化した走行糸条を、油剤付与ローラーではなく、油剤付与ガイドと接触させることによって、該糸条に油剤を付与する。すなわち、本発明で使用する油剤付与ガイドとしては、すでに述べたように、走行糸条が接触することによって糸条に油剤が付与される接糸面、走行糸条に対して横断する形で該接糸面に設けられた1個又は複数個の油剤溜め溝、及び該接糸面へ油剤を流下供給するために形成されかつ該接糸面と交差する油剤供給面を有し、さらに、該油剤供給面上へ油剤を計量供給するために該油剤供給面上へ開口している1個又は複数個の吐出孔を有する油剤付与ガイドを用いるのが好適である。
【００１３】
かかる好適な油剤付与ガイドの具体例は、特開２００２−１４６６２３号公報に記載されている。なお、該油剤付与ガイドにおける接糸面に対する油剤供給面の交差角度は、前記公報に記載されているように、１３５°〜１８０°が好ましいが、本発明ではこれに限定されるものではない。
【００１４】
本発明では、紡出した走行糸条と油剤付与ガイドとの接触長さ及び走行糸条の該油剤付与ガイドからの導出角度の双方が重要であり、接触長さを５〜１５ｍｍの範囲内にコントロールするとともに、該油剤付与ガイドの下流側に糸条の走行方向を変えるための押えガイドを少なくとも１個設けて、該油剤付与ガイドの接触最下点（油剤付与ガイドからの糸離れ点）にて、糸条走行方向を２〜１５°の範囲内の角度で油剤付与ガイド側へ屈曲させる。
【００１５】
該油剤付与ガイドの下流側に設ける押えガイドは、リング型ガイド、ピッグテール型ガイド、Ｖ字型ガイド、Ｕ字型ガイド、その他糸条走行方向を油剤付与ガイドとの接触最下点で所定の角度・方向に屈曲させ、かつ走行糸条に損傷を与えないものであれば、その種類、形状、材質などは問わない。また、押さえガイドの位置は、油剤付与ガイドの接触最下点で糸条の走行方向を前記角度に屈曲させて該走行糸条を油剤付与ガイド下方へ押しやるような位置であればよいが、一般に、該油剤付与ガイドの下方で前記接触最下点から約１〜３０ｃｍ程度下った位置に設けることが好ましい。なお、必要に応じて、前記の糸条走行方向を屈曲させるための押えガイドの下流側に、糸条走行方向をほぼ垂直方向に戻すため、さらに別の糸導ガイドを設けてもよい。
【００１６】
また、付与する油剤の種類や性質は特に限定されず、紡糸するマルチフィラメント糸の種類や用途などに応じて適宜選択すればよい。
【００１７】
このように油剤処理されたマルチフィラメント糸は、ゴデットローラーにより２０００〜５０００ｍ／分の引取り速度で引取られる。このマルチフィラメント糸は、通常の場合、ワインダーにて巻取られて糸条パッケージとなるが、紡糸引取り用のゴデットローラーの下流側に延伸ローラーを設け、該マルチフィラメント糸を直接延伸するようにしても差し支えない。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、紡糸引取り速度２０００〜５０００ｍ／分の高速度で、引取り後の単糸繊度が２ｄｔｅｘ以下、総繊度が１５０ｄｔｅｘ以下の合成マルチフィラメント糸を、糸切れなどの工程調子の悪化を招くことなく、安定して製造することができ、しかも、得られる糸条は油剤の付着斑のない高品質のマルチフィラメント糸となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面により詳細に説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
図１は、本発明の方法を実施するための溶融紡糸装置において、油剤付与ガイドと押えガイドとを模式的に例示した装置の側面図面である。図１において、６は紡出された糸条、５は油剤付与ガイド本体、そして７は押えガイドを示す。なお、前記の糸条６は、図中矢印で示した方向へ高速で走行している。ここで、前記の油剤付与ガイド本体５には、図示したように、油剤溜め溝１，２と油剤供給孔４とが設けられている。なお、図１の例では油剤付与ガイド本体５に油剤溜め溝を２個設けているが、紡糸条件によっては、１個あるいは３個以上設けることが有効な場合もある。
【００２０】
本発明では、走行糸条６が油剤付与ガイド本体５と接触し、かつ、両者の接触距離Ｌが５〜１５ｍｍの長さとなるように調整されていることが肝要である。本発明において、このような接触長Ｌが必要なのは、油剤供給孔４より供給される油剤を効率良く確実に走行糸条６に付与するためである。もし、接触距離Ｌが５ｍｍ未満では、油剤供給孔４より供給される油剤を十分に走行糸条６に付与することが出来ず、油剤の付着斑が起きやすくなり、得られるマルチフィラメント糸に染斑などの異常が発生し易くなる。逆に、接触距離Ｌが１５ｍｍを超える場合は、油剤供給孔４より供給される油剤を確実に走行糸条に付与することは可能であるが、接触距離が長すぎることに伴い走行糸条６と油剤付与ガイド本体５との擦過のため、得られるマルチフィラメント糸の強伸度が低下し、糸切れなどにより紡糸工程調子が著しく悪化するため好ましくない。
【００２１】
さらに、本発明では、油剤付与ガイド本体５の下流側に押えガイド７を設け、走行糸条６と油剤付与ガイド本体５との接触最下点３から出る走行糸条６の走行方向を油剤付与ガイド本体５側へ屈曲させ、かつこの屈曲角度（以下「押え角度」という）θを２〜１５°の角度とすることが肝要である。
【００２２】
本発明において、このような押え角度θが必要なのは、走行糸条６と油剤付与ガイド本体５との接触により油剤供給孔４より供給される油剤を効率良く確実に走行糸条６に付与するためである。押え角度θが２°未満では、走行糸条の油剤付与ガイドの接糸面への押圧が不十分となるため、油剤供給孔４より供給される油剤を十分に走行糸条に付与することが出来ず、油剤の付着斑が起きやすくなり、その結果、得られるマルチフィラメント糸に染斑などの異常が発生し易くなるうえ、油剤の付着斑により走行糸条と糸条走行路上の糸導各種ガイドとの擦過により、該マルチフィラメント糸の強伸度が低下し、糸切れによる紡糸工程調子が著しく悪化するため好ましくない。逆に、押え角度θが１５°を超える場合は、角度が急すぎることにより、走行糸条が油剤付与ガイドとの接糸面より浮き上がってしまい、油剤供給孔より供給される油剤を十分に走行糸条に均一付与することが出来ず、油剤の付着斑が起きやすくなる。このため、油剤の付着斑により走行糸条と糸条走行路上の各種糸導ガイドとの擦過によって、得られたマルチフィラメント糸の強伸度が低下して糸切れが増加して紡糸工程調子が著しく悪化し、また染斑などの異常が発生し易くなるので好ましくない。
【００２３】
かくして油剤付与が行われた糸条は、必要に応じて、さらに下流側の糸導ガイド（図示せず）により、走行方向を垂直方向に再変更され、ゴデットローラー（図示せず）で２０００〜５０００ｍ／分の所定速度で引取られ、ワインダー（図示せず）によって巻取られる。
【００２４】
以上に述べたように、本発明によれば、油剤付与段階に特殊な改良を行うことにより、引取り後の単糸繊度が２ｄｔｅｘ以下、総繊度が１５０ｄｔｅｘ以下のポリエステルマルチフィラメント糸の高速紡糸における糸切れなどの工程調子を改善し、かつ油剤の付着斑のない高品質の糸を安定して得ることが可能となる、という顕著な効果を奏する。
【実施例】
【００２５】
以下、実施例及び比較例により、本発明をさらに具体的に説明する。なお、各例における各データは次の方法で測定した。
【００２６】
（１）紡糸断糸率（％）
人為的あるいは機械的要因に起因する断糸を除き、規定重量のパッケージ完巻き終了毎に発生した断糸回数を記録し、下記式（Ｉ）で紡糸断糸率を計算した。
紡糸断糸率（％）＝断糸回数／紡糸稼動錘数×１００  （Ｉ）
（２）油剤付着斑（％）
紡糸巻取り後のポリエステルマルチフィラメント糸から１０ｇをかせ取りし、その重量（Ａ）を測定した。その後、ポリエステルマルチフィラメント糸に付着している油剤を純水で洗浄除去し、１２０℃の恒温槽で２時間乾燥処理した後の重量（Ｂ）を測定した。それぞれの測定値（Ａ，Ｂ）から、下記式（II）によりポリエステルマルチフィラメント糸の油剤成分率を計算した。
油剤成分率（％）＝（Ａ−Ｂ）／Ａ×１００          （II）
そして、これらの測定及び計算を２０回繰り返し、下記式（III）により油剤成分率のばらつきを算出し、油剤付着斑とした。
油剤付着斑（％）＝（標準偏差／平均値×１００）    （III）
（３）均染性
ポリエステルマルチフィラメント糸試料を、１２ゲージ丸編機で３０ｃｍ長の筒編みとし、分散染料（「テラシール」ブルーＧＦＬ）を用い、１００℃、４０ｍｉｎの条件で染色し、均染性を検査員が目視にて下記基準で格付けした。
レベル１：均一に染色されており、染斑がほとんど認められない。
レベル２：縞状の染斑が少し認められる。
レベル３：縞状の斑が一面に認められる。
【００２７】
［実施例１〜５、比較例１〜４］
ポリエチレンテレフタレートからなる溶融ポリマーを、常法にしたがって、紡糸口金から１６．８ｇ／分の吐出量で紡出した。そして、ガラス転移温度以下に冷却した後、該糸条に図１に示す油剤付与ガイドで油剤を付着し、紡糸引取り速度３０００ｍ／分で引取り、未延伸ポリエステルマルチフィラメント糸パッケージとして巻き取った。なお、このとき得られた未延伸ポリエステルマルチフィラメント糸は、フィラメント数が３６、総繊度が５６ｄｔｅｘであった。このときの走行糸条と油剤付与ガイドとの接触距離Ｌ、走行する糸条と油剤付与ガイドの下流側の油剤付与ガイドの接触最下点からの押え角度θを下掲の表１に示すように変更して実験を繰り返し、それぞれ油剤付着斑、紡糸断糸率を測定した。その結果を併せて表１に示す。
【００２８】
さらに、得られた各未延伸ポリエステルマルチフィラメント糸を、予熱温度９０℃、延伸倍率１．７倍、延伸熱セット温度２３０℃で延伸加工を施した。得られたポリエステルマルチフィラメント延伸加工糸の均染性について評価した。その結果も表１に併記して示す。
これらの結果から、本発明の方法（実施例１〜５）では、接触長（Ｌ）と押え角度（θ）が本発明の範囲外の場合（比較例１〜４）に比べ、油剤付着斑、紡糸断糸率、均染性のすべてにおいて、明らかな優位性を有することが確認された。
【００２９】
［比較例５］
走行糸条の油剤付与を、油剤付与ガイドではなく、油剤付与ローラーにより行った以外は、前記実施例と同様の方法で溶融紡糸を行い、未延伸ポリエステルマルチフィラメント糸をパッケージとして巻き取った。さらに、得られた未延伸ポリエステルマルチフィラメント糸を前記実施例と同様の方法で延伸加工し、ポリエステルマルチフィラメント延伸加工糸を得た。このときの油剤付着斑、紡糸断糸率、均染性を表１の下段最右欄に示す。表１から明らかなように、油剤付与ローラーによる油剤付与では、油剤付着斑、均染性において、前記実施例に比べ明らかに劣る結果であった。
【００３０】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、熱可塑性合成重合体（特にポリエステル）を溶融紡糸し高速で引取ることにより前記繊度のマルチフィラメント糸を製造する際、有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の方法を実施する溶融紡糸装置における油剤付与ガイドと押えガイドを模式的に例示する側面図面。
【符号の説明】
【００３３】
Ｌ  走行糸条と油剤付与ガイドとの接触長
θ  屈曲角度（押え角度）
１、２  油剤付与ガイドの油剤溜め溝
３  走行する糸条と油剤付与ガイドとの接触最下点
４  油剤付与ガイドの油剤供給孔
５  油剤付与ガイド本体
６  走行糸条
７  押えガイド
【図１】
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