(57)【要約】【課題】合成樹脂繊維の分子配向を改善する紡糸方法。【解決の手段】合成樹脂繊維の紡糸時のノズル部に吐出圧力の緩衝の為の浴液槽を設けた紡糸方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂繊維の紡糸に於いて、ノズル孔を上向きに設置しそのノズル面に高さ２ｍから２０ｍの攪拌及び温度調節機能を有する紡糸浴槽を設置しこの浴液中を上向きに紡糸して引取る紡糸方法。
【請求項２】
請求項１の紡糸浴槽は２段以上の多段として、物性が異なり相互に溶解や混合しない浴液体を充填し、その各段には攪拌と温度調節機能を有する装置を設置して上向きに紡糸する紡糸方法。
【発明の詳細な説明】
【技術の分野】
【０００１】  本願発明は合成樹脂繊維の紡糸方法に関する。
【技術の背景】
【０００２】  合成樹脂繊維の紡糸には溶融、ゲル、液晶等の紡糸方法がある。これ等は紡糸孔より高圧で吐出された樹脂を伸長してなる紡糸方法であり紡糸に於ける合成樹脂の分子配向を高める紡糸方法である。
【０００３】  合成樹脂繊維の紡糸は通常ノズル孔を下向き又は横向きにして気中又は液中に紡出されている。上向きのノズル孔が実施されているのはインフレーションフィルムやシート等の気中への押出成型である。
合成樹脂繊維の紡糸は通常、直径０．３ｍｍから０．８ｍｍ位のノズル孔から樹脂を加圧紡出し吐出された繊條を伸長して巻き取る方法である。溶融紡糸に於いては加熱溶融した樹脂を気中（不活性ガスも含む）に紡出し伸長させながら冷却して巻き取るものであるが、このノズルから吐出された樹脂の伸長と冷却の適否によって、次の延伸工程での分子配向に極めて大きい影響が生じ糸質の良否が決まる。
【０００４】  ノズル孔から高い圧力（通常３０ｋｇ／ｃｍ２から８０ｋｇ／ｃｍ２）で吐出された溶融樹脂はノズルから出た瞬時、圧力から開放されて数倍に膨張する。これを伸長し細化して糸にしている。この際の温度や引取り速度等との関連でメルトフラクチュアーやドローレゾナンス等の現象等が生じる。これ等の紡糸に於ける合成樹脂の分子配向には多くの問題点がある。高い圧力で細孔のノズルから吐出された溶融樹脂は半球状となる。これを伸長と冷却により細化する時の伸長は溶融樹脂の吐出時の半球状の主として内部の溶融樹脂が伸長し、外部樹脂は伸長と冷却固化の現象が併行した伸長細化であり、分子配向からみて非合理的現象である。これ等紡糸の分子配向について多くの研究がなされてきた。しかしながらこれ等合成樹脂繊維の強度について市販の汎用合成繊維は理論強度値の１０％程度であるとの報告文献もある。この事から見て分子配向による強度アップには大きな未開発の技術があると予想される。
本願は溶融樹脂が高い圧力から急激に常圧に解放された時の分子状態の変異を配慮しないで伸長して引取る現行の紡糸工程を紡糸浴槽の液圧の利用等により吐出圧との差を緩和し、ノズル吐出部の浴液温度を吐出された合成樹脂の伸長される分子の条件が内、外部に差が無く伸長されるように設定して、その後の過程を修正して紡糸する事により改善する。
【実施例】
【０００５】  図を用いて実施を説明する。１は上向きに設置されたノズル部を示しこのノズル部に円筒の紡糸浴槽２、３、４部を連結してその各部に浴液の温度調節（加熱、冷却）と循環攪拌装置を設ける。１のノズルより紡出された合成樹脂繊條６はこの浴液中で伸長細化され上部ローラーを経て７で洗浄仕上げの後８のゴゼットロールを経て９で巻き取られ、２次工程にて延伸され完成糸となる。【０００６】  この紡糸浴の２、３、４の各部は最も重要な部位であり、紡糸する合成樹脂の物性を考慮して紡糸条件を設定しなくてはならない。各部の大きさやこの紡糸筒に充填する浴液はその補充の他、充填浴液相互が混合溶解しないように比重、粘度等物理的物性、化学的物性等を考慮して紡糸に障害のない浴材を選定しなくてはならない。
【符号の説明】
１、  紡糸ノズル部
２、  紡糸液槽下部
３、  紡糸液槽中間部
４、  紡糸液槽上部
５、  ２，３，４部の循環と温度調節機
６、  紡糸された繊條
７、  繊條仕上部
８、  ゴゼットロール
９、  巻取り機
１０、合成樹脂押出機
１１、合成樹脂計量ギアーポンプ
【図１】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年5月30日(2008.5.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術の分野】
【０００１】  本願発明は合成繊維の紡糸方法に関する。
【技術の背景】
【０００２】  合成樹脂繊維の紡糸には溶融、ゲル、液晶等の紡糸方法があり、これ等は紡糸孔より下降吐出する方式が実施されている。
【０００３】  合成樹脂繊維の紡糸は通常ノズル孔を下向き又は横向きにして気中又は液中に紡出されている。上向きのノズル孔が実施されているのはインフレーションフィルムやシート等の気中への押出成型である。
合成樹脂繊維の紡糸は通常、直径０．３ｍｍから０．８ｍｍ位のノズル孔から樹脂を加圧紡出し吐出された繊條を伸長して巻き取る方法である。溶融紡糸に於いては加熱溶融した樹脂を気中（不活性ガスも含む）に紡出し伸長させながら冷却して巻き取るものであるが、このノズルから吐出された樹脂の伸長と冷却の適否によって、次の延伸工程での分子配向に極めて大きい影響が生じ糸質の良否が決まる。
【０００４】  ノズル孔から高い圧力（通常３０ｋｇ／ｃｍ２から８０ｋｇ／ｃｍ２）で吐出された溶融樹脂はノズルから出た瞬時、圧力から開放されて数倍に膨張して吐出される。これを伸長し細化して糸にしている。この際の温度や引取り速度等との関連でメルトフラクチュアーやドローレゾナンス等の現象等が生じる。これ等の紡糸に於ける合成樹脂の分子配向には多くの問題点がある。高い圧力で細孔のノズルから吐出された溶融樹脂は半球状となる。これを伸長と冷却により細化する時の伸長は溶融樹脂の吐出時の半球状の主として内部の溶融樹脂が伸長し、外部樹脂は伸長と冷却固化の現象が併行した伸長細化であり、分子配向からみて非合理的現象である。これ等紡糸の分子配向について多くの研究がなされてきた。しかしながらこれ等合成樹脂繊維の強度について市販の汎用合成繊維は理論強度値の１０％程度であるとの報告文献もある。この事から見て分子配向による強度アップには大きな未開発の技術があると予想される。
【０００５】  通常実施されている合成樹脂の溶融紡糸はノズルから吐出された繊條を下方に引取って伸長繊細化と冷却固化して巻取り、二次加工にて延伸され製品となる。本願はこの溶融合成樹脂を高い圧力で気中に細孔のノズルから吐出して高速で引取る紡糸における溶融合成樹脂の紡糸のダメージ、［０００４］項記載による障害を少くして繊維の物性を改善する為、全く異なった発想による紡糸法を提供する。
【０００６】  本願は紡糸ノズルを上向きに設置して、そのノズル面に紡糸浴槽を設けてノズルから吐出された合成樹脂はノズル面で塊状にならず紡糸浴中を繊條で上方に浮上引取りする紡糸法である。通常の溶融紡糸では下方に紡糸して伸長と冷却固化する紡糸である。この紡糸法の違いにより本願では紡糸浴槽の液材の諸物性、比重、粘度、温度、紡糸浴槽の深さによる液圧、等を調整、選定することにより紡糸に適合した条件とする。
【実施例】
【０００７】  図を用いて実施を説明する。１は上向きに設置されたノズル部を示す。このノズル部に円筒状の紡糸浴槽を上方に順次２、３、４部と連結してその各部の接続部に紡糸浴を加熱、冷却、循環、攪拌等の▲５▼を各部に設けて制御する。１のノズルより紡出された合成樹脂は伸長と繊細化に適した条件で繊條６は引取られる為、繊條全体は全く繊維化に障害を受けずその溶融状態で伸長される。従来の紡糸法での冷却と固化との併用とは分子配向についてはこの点が異なっている。次いでこの溶融繊條は３の紡糸浴槽で急冷固化され、上部ローラーを経て７で洗浄仕上げの後、８のゴゼットローラーにて線径を設定して９で巻き取られ２次工程にて延伸され完成糸となる。【０００８】  この紡糸浴槽の２、３、４の各部は最も重要な部位であり、紡糸する合成樹脂の物性を考慮して紡糸条件を設定しなくてはならない。各部の大きさやこの紡糸浴槽に充填する浴液はその補充の他、充填浴液相互が混合溶解しないように比重、粘度等物理的物性、化学的物性、槽の深さによる液圧等を考慮して紡糸に障害のないよう設定しなくてはならない。例えばポリエチレン樹脂での実施の一例を示すと物性値が比重０．９５、融点１３５℃のポリエチレン樹脂を１８５℃〜２００℃に溶融してノズルから紡糸浴槽２に紡出する。２の紡糸浴槽にはグリセリン（比重１．２６  沸点２９０℃）を充填し、温度１８５℃に設定して繊維を上方に浮上引取る。紡糸浴槽３は鉱油（比重０．８  沸点７５℃）を５℃〜１５℃に冷却した紡糸浴槽として２からの繊條を引取って急速に冷却固化して繊條とする。
これで得た繊條と通常の紡糸法の繊條とを比較して概ね２０％〜３５％の分子配向が改善された。（繊維径の大小による差異についても概ね同様の値であった。）
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】は溶融合成樹脂を上向きに設置されたノズルより紡出し、その紡糸に適合するよう紡糸浴槽を多段に設置した紡糸と引取り装置の立面図を示す。
【符号の説明】
【００１０】１、  紡糸ノズル部
２、  紡糸浴槽の下部
３、  紡糸浴槽の中間部
４、  紡糸浴槽の上部
５、  ２、３、４部の循環と温度調節機
６、  紡糸された繊條
７、  繊條仕上部
８、  ゴゼットロール
９、  巻取り機
１０、合成樹脂押出機
１１、合成樹脂計量ギアーポンプ