ポリアミドマルチフィラメントの溶融紡糸装置およびボリアミドマルチフィラメントの製造方法
【課題】品位の良好な単糸繊度０．８デシテックス以下のポリアミドマルチフィラメントを、優れた操業性のもとで生産性良く製造する。
【解決手段】紡糸口金２、この紡糸口金２の直下に設けた紡出糸条の冷却装置３、吸油ガイド５、交絡ノズル６、引取り装置８，９および巻取り装置１０を備えたボリアミドマルチフィラメントの溶融紡糸装置において、前記冷却装置３と給油ガイド５との間に、糸条の走行方向に対して傾斜した邪魔板４と、この邪魔板４でカットされた随伴気流を回収する吸引装置１１が設けられていることを特徴とするポリアミドマルチフィラメントの溶融紡糸装置。
【解決手段】紡糸口金２、この紡糸口金２の直下に設けた紡出糸条の冷却装置３、吸油ガイド５、交絡ノズル６、引取り装置８，９および巻取り装置１０を備えたボリアミドマルチフィラメントの溶融紡糸装置において、前記冷却装置３と給油ガイド５との間に、糸条の走行方向に対して傾斜した邪魔板４と、この邪魔板４でカットされた随伴気流を回収する吸引装置１１が設けられていることを特徴とするポリアミドマルチフィラメントの溶融紡糸装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、品位の良好な単糸繊度０．８デシテックス以下のポリアミドマルチフィラメントを、優れた操業性のもとで生産性良く製造することができるポリアミドマルチフィラメントの溶融紡糸装置およびポリアミドマルチフィラメントの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
合成繊維の一つであるポリアミド繊維、なかでもポリアミドマルチフィラメントは、高強度、耐摩耗性、ソフト性、染色鮮明性などの優れた特徴を持っているため、パンティストッキング、タイツ等のレッグウェア、ランジェリー、ファンデーション等のインナーウェア、スポーツウェア、カジュアルウェア等の衣料用途に好まれて用いられている。
【０００３】
近年、ポリアミドマルチフィラメントには更なるソフト感を求める傾向が強まってきており、従来の単糸繊度１ｄｔｅｘ以上のフィラメントでは、そのソフト感が期待できない状況であった。
【０００４】
単糸繊度の細いフィラメントを得る方法としては、直接紡糸する方法の他に、複合紡糸により２種類以上のポリマーをいわゆる海島型に複合紡糸し、高次加工過程において分割したり、特定のポリマーを溶出したりすることによって製造する方法が知られている。しかしながら、複合紡糸法では、２種類以上のポリマーを溶融することによる紡糸の難しさや生産性の悪さがあり、さらには設備も非常に高価なものが必要であるうえ、高次加工工程において分割、溶出等の処理工程が増えるという欠点があり、コスト面では直接紡糸法に比べて格段に不利であった。
【０００５】
一方、直接紡糸法においては、単糸繊度を細くすることにより、ソフト感をアップすることは可能である。しかしながら、直接紡糸法において、糸条繊度をそのままとして単糸繊度を細くする場合には、紡糸口金から吐出されるフィラメント数が非常に多くなり、給油ガイドに至るまでに糸条の周りに発生する随伴気流がより多く発生し、給油ガイドで油剤の偏流や油剤の吹き飛ばしを引き起こしたり、糸条に付着した油剤の繊維間への浸透を阻害し糸条への油剤の不均一給油を引き起こしたりしていた。そして、このような不均一給油の結果として、その後の延伸工程や高次加工時に糸切れの発生が増加するばかりか、染色斑が発生するという問題があった。
【０００６】
このような問題を解決する手段としては、給油ノズルの直上に、糸条に随伴する空気流が給油ノズルに吹き込むことを防止する邪魔板を設置する技術（例えば 特許文献１参照）、および給油ガイドに気流分離板を設置する技術（例えば 特許文献２参照）が提案されている。これらの従来技術によれば、いずれも随伴気流をカットするという点では効果が認められるものの、随伴気流中にはポリアミドのモノマーやオリゴマーが含まれており、随伴気流をカットしてだけでは、昇華したモノマーやオリゴマーが、給油ガイド周りに析出堆積し、この堆積物が糸条に接触することにより糸切れの発生原因を招くとともに、製造工程に汚れを堆積させることになり、作業環境の悪化を招くという問題が残されていた。そればかりか、邪魔板や気流分離板の近傍では乱流が発生し、その結果糸揺れが大きくなり、単糸同士の融着による糸切れが発生するため生産効率を落とすという問題もあった。
【特許文献１】特開平６−１１６８０６号公報
【特許文献２】特開平１１−６１５５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述した従来技術における問題点の解決を課題として検討した結果、達成されたものである。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、品位の良好な単糸繊度０．８デシテックス以下のポリアミドマルチフィラメントを、優れた操業性のもとで生産性良く製造することができるポリアミドマルチフィラメントの溶融紡糸装置およびポリアミドマルチフィラメントの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】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明によれば、紡糸口金、この紡糸口金の直下に設けた紡出糸条の冷却装置、給油ガイド、交絡ノズル、引取り装置および巻取り装置を備えたポリアミドマルチフィラメントの溶融紡糸装置において、前記冷却装置と給油ガイドとの間に、糸条の走行方向に対して傾斜した邪魔板と、この邪魔板でカットされた随伴気流を回収する吸引装置が設けられていることを特徴とするポリアミドマルチフィラメントの溶融紡糸装置が提供される。
【００１０】
なお、本発明のポリアミドマルチフィラメントの溶融紡糸装置においては、
前記邪魔板が、糸条の走行方向に対して３０〜６０°の範囲で傾斜していること、および
前記冷却装置が、紡出糸条を取り囲むように設置された円筒状の冷却装置であること
が、いずれも好ましい条件として挙げられる。
【００１１】
また、本発明のポリアミドマルチフィラメントの溶融紡糸方法は、上記の溶融紡糸装置を使用して、単糸繊度０．８ｄｔｅｘ以下のポリアミドマルチフィラメントを製造するに際し、ポリアミド紡出糸条を冷却装置により冷却した後、糸条走行時に発生する随伴気流を邪魔板と吸引装置により吸引し、次いで給油ガイドで給油し、さらに交絡ノズルで交絡を付与し、少なくとも一対の引取り装置で引き取ってから、巻取り装置により高速で巻き取ることを特徴とし、
ポリアミドを吐出孔が円周状に配列された１つの紡糸口金から溶融吐出し、紡出糸条を取り囲むように設置された円筒状の冷却装置により糸条に対して全周方向から冷却風を吹き出すように冷却すること、および
前記吸引装置の吸引速度（Ｖａ）と随伴気流の速度（Ｖｂ）が、式１．０≦Ｖａ／Ｖｂ≦１．５を満足すこと
が、いずれも好ましい条件である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、以下に説明するとおり、品位の良好な単糸繊度０．８デシテックス以下のポリアミドマルチフィラメントを、優れた操業性のもとで生産性良く製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ本発明を詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の溶融紡糸装置の一例を示す説明図、図２は図１における邪魔板および随伴気流回収吸引装置の取付関係の一例を示す説明図である。
【００１５】
図１において、１は溶融紡糸機におけるスピンブロックであり、加熱手段により加熱されている（図示せず）。紡糸口金２を前記スピンブロック１に装着し、ポリマーを押し出して糸条Ｂを形成し、押し出された糸条Ｂは前記口金２の下流側に設けた糸条冷却装置としての環状チムニー３で冷却された後、邪魔板４により随伴気流をカットされ、１段目給油ガイド５により油剤が付与され、さらに交絡ノズル６によりインターレース処理され、２段目給油ガイド７により油剤が付与され、次いで巻取り装置としての第１ゴデッドローラー８に引き取られ、第２ゴデッドローラー９との間で延伸された後、トラバースされ、巻き取り装置１０に巻き取られるようになっている。
【００１６】
そして、本発明の溶融紡糸装置においては、冷却装置３と１段目給油ガイド５との間に、好ましくは１段目給油ガイド５の真上に、糸条の走行方向に対して傾斜した邪魔板４と、この邪魔板４でカットされた随伴気流を回収する吸引装置（以下、随伴気流回収吸引装置と呼ぶ）１１が設けられていることを特徴とする。
【００１７】
つまり、邪魔板４によりカットされた随伴気流は、随伴気流回収吸引装置１１の吸引口から一定流速で強制吸引されるように構成されている。
【００１８】
なお、冷却装置３と１段目給油ガイド５の間には、邪魔板４および随伴気流回収吸引装置１１をいくつ設けてもよいが、１段目給油ガイド５の直上に少なくとも１つは設けることが好ましい。
【００１９】
図２に示したように、邪魔板４は、糸条Ｂの近傍を取り囲むように、かつ糸条Ｂには接触しないような形状をしている。そして、この邪魔板４は、糸条Ｂの走行方向Ａに対する傾斜角度αが、３０〜６０°、特に４０〜５０°の範囲となるように傾斜させて設けることが好ましい。傾斜角度αの範囲が０〜３０°の場合は、随伴気流回収吸引装置１１の吸引口が設けていない糸条方向では、邪魔板を通過してから給油ガイドまでの距離が長くなり、随伴気流が再び発生するために、不均一給油が生じ易くなる。また、６０°より大きい範囲の場合には、随伴気流が邪魔板４に当たった際に乱流が発生することによる糸揺れ増大が生じやすくなり、融着による糸切れや毛羽などを誘発する傾向となる。
【００２０】
本発明で用いる冷却装置３は、例えば、一方向より冷却風を吹き付ける冷却装置（以後、ユニフロー型）や、冷却風までの距離を一定にするために、口金を取り囲むように作られた筒状の冷却装置（以後、環状型）などから任意に選択することができる。
【００２１】
本発明のポリアミドマルチフィラメントの製造における冷却方法は、一方向より冷却風を吹き付ける冷却方法であれば、図１に示したように、紡出された糸条Ｂを取り囲むように設置された円筒状の冷却装置３により、糸条に対して全周方向から冷却風を吹き出す冷却方法など特に限定しないが、単糸０．８ｄｔｅｘ以下のポリアミドマルチフィラメントを製造する際には、糸条Ｂを取り囲むように糸条Ｂに対して全周方向から冷却風を吹き出すことによって、冷却装置３から各フィラメントまでの距離が均一となり、各フィラメントが均一に冷却され、品質良好なポリアミドマルチフィラメントが得られることから、糸条Ｂに対して全周方向から冷却風を吹き出す冷却方法が好ましい。また、この冷却風は、糸条Ｂを十分に冷却固化および均一冷却させるために、２０℃以下であることが好ましく、さらに好ましくは１８℃以下である。
【００２２】
次に、上記の溶融紡糸装置を使用してポリアミドマルチフィラメントを製造する方法について説明する。
【００２３】
本発明の製造方法に適用するポリアミドポリマは、いわゆる炭化水素基が主鎖にアミド結合を介して連結された高分子量体であって、その種類については特に制限されない。それらの具体例としては、ポリカプロアミド、ポリヘキサメチレンアジパミド、ポリドデカノアミド、ポリメタキシリレンアジパミドなどが挙げられる。好ましくは、衣料用途などで広く用いられているポリカプラミド、ポリヘキサメチレンアジパミドである。また、本発明におけるボリアミドには、各種の共重合成分や添加剤、たとえば艶消剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、帯電防止剤等を、必要に応じて共重合或いは混合して用いても良い。
【００２４】
本発明の方法により、単糸繊度０．８ｄｔｅｘ以下のポリアミドマルチフィラメントを製造するに際しては、ポリアミド紡出糸条を冷却装置３により冷却した後、糸条走行時に発生する随伴気流を邪魔板４と随伴気流回収吸引装置１１により吸引し、次いで１段目給油ガイド５で給油し、さらに交絡ノズル６で交絡を付与し、少なくとも一対の引取り装置（ゴデットローラー）８，９で引き取ってから、巻取り装置１０により高速で巻き取るが、この際には糸条Ｂに対して走行方向Ａに発生する随伴気流を、邪魔板４と随伴気流回収吸引装置１１で吸引し、紡糸圏外へ回収することが必要である。
【００２５】
上記の式で表されるように、この随伴気流吸引装置１１の吸引速度Ｖａは、随伴気流の速度Ｖｂの１．０〜１．５倍であることが好ましい。更に好ましくは１．１〜１．３倍である。１．０倍より低いと、随伴気流の回収が十分に行われず、随伴気流に含まれるポリアミドのモノマーおよびオリゴマーが１段目給油ガイド５や邪魔板４等の周辺設備に付着し、堆積することによる作業環境の悪化ばかりか、堆積物が糸条に接触することにより、糸切れを発生し、操業性の低下をもたらす傾向となる。逆に１．５倍を越えると、吸引速度Ｖａが多少ぶれただけで、突発的な糸揺れを発生させ、糸条の均一性に悪影響を与えてしまい、染め斑などの原因となってしまう傾向となる。
【００２６】
すなわち、邪魔板４で随伴気流をカットすることにより、１段目給油ガイド５で油剤の偏流や油剤の吹き飛ばしを防止することができ、糸条Ｂに付着した油剤のフィラメント間への浸透を阻害し不均一給油を防止できる。また、随伴気流回収吸引装置１１で吸引し随伴気流を回収することにより、随伴気流中に含まれる昇華したポリアミドのモノマーやオリゴマーが給油ガイド周りに析出堆積することを防止することができる。
【００２７】
本発明のポリアミドマルチフィラメントの製造方法における給油方法は、１段のみの給油であっても、２段に分かれての給油であっても良い。また、使用する油剤は、エマルジョン油剤であっても、ストレート油剤であっても良い。
【００２８】
また、１段目の給油方法は、紡糸口金から４００〜１８００ｍｍの位置で給油することが好ましい。４００ｍｍよりも短いと、糸条が持ち込む随伴気流は少ないために、給油時の油剤の飛散は少ないが、各フィラメントが十分に冷却されていない状態で収束するため、隣接するフィラメントの融着が発生したり、毛羽の発生が多くなり、生産性が低下する傾向となる。また、１８００ｍｍ以上離れると、糸条が持ち込む随伴気流が多くなり、随伴気流は邪魔板でカットできるが、紡糸張力が高く、給油ガイドと糸条が接触した際に給油ガイドに掛かる力が大きくなり、給油ガイドが擦過しやすくなり、傷ついたが給油ガイド上で糸がスティックスリップし、繊度斑が発生する傾向となる。さらに好ましくは、紡糸口金から６００〜１６００ｍｍの位置である。
【００２９】
本発明のポリアミドマルチフィラメントの製造方法における引き取り方法は、油剤付与後に、少なくとも一対のゴデッドローラー（図１でいう８、９）で引き取るが、そのゴデッドローラーとして加熱されたローラーを用いるかどうかは任意である。また、ローラー間で１．０〜３．０倍に延伸してもよい。
【００３０】
本発明の極細ポリアミドマルチフィラメントの製造方法における巻き取り速度は、任意であるが、３５００〜５０００ｍ／ｍｉｎであることが好ましい。特に給油ガイドから供給する油剤として、エマルジョン油剤を使用する場合に、巻き取り速度が３５００ｍ／ｍｉｎ未満であると、引き取り速度（図１でいう８の速度）が遅く、特に、例えば延伸倍率１．８倍の延伸を行った場合に、その引き取り速度は２０００ｍ／ｍｉｎと遅くなり、ポリアミドの繊維構造が、低配向・低結晶性の未延伸糸に可塑剤としての水分を付与することになり、少しの不均一付与が、その後の延伸工程で、繊維構造（配向結晶化）に違いを生じ、染色斑の原因になることがある。一方、巻き取り速度が高速になれば生産性は向上するが、５０００ｍ／ｍｉｎを越えると、特に０．８デシテックス以下の単糸繊度が細いフィラメントにおいては、糸揺れが大きくなり、糸切れの増加や、毛羽の増加となり生産性が低下することになる。
【００３１】
本発明でいうポリアミドマルチフィラメントの製造方法は、特に単糸繊度が０．８デシテックス以下のマルチフィラメントにおいて効果的に作用する。
【００３２】
以上説明したように、本発明によれば、品位、特に染め品位の良好な単糸繊度０．８デシテックス以下のポリアミドマルチフィラメントを、優れた操業性のもとで生産性良く製造することができる。
【実施例】
【００３３】
以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明する。
【００３４】
なお、実施例および比較例における各測定値や評価方法は、次の方法で得たものである。
【００３５】
［染色品位］
繊維を筒編み（筒編み地長１５ｃｍ）、染色（含金染料 Palatine Fast Black WAN、０．５重量％）した後に、目視にて判定した。５段階にて評価し、評価基準は次の通りである。
○ ： 全く染色斑が見られず、合格、
○〜△ ： よく見ると染色斑が見られるが、合格、
△ ： 若干の染色斑が見えるが、実用上は問題内範囲であり、合格、
△〜× ： 染色斑が見え、不合格、
× ： 染色斑が目立ち、不合格。
【００３６】
［製糸性］
１ｔの製糸を実施し、その間の糸切れ回数により製糸性を評価した。
【００３７】
［汚れ］
１ｔの製糸評価を実施し、その後の給油ガイドおよび邪魔板へのモノマー、オリゴマーなどによる汚れを目視にて評価した。３段階評価を実施し、評価基準は次の通りである。
○ ： ほとんど汚れがない。
△ ： 汚れがある程度見えるが、糸道近くまでは無い。
× ： 汚れの堆積がひどく、糸道と接触する恐れがある。
【００３８】
［９８％硫酸粘度］
９８％硫酸にチップを溶解し、オストワルド粘度計で２５℃の恒温下で測定し、９８％硫酸の粘度比で示した。
【００３９】
［実施例１〜４］
９８％硫酸相対粘度２．６０のポリヘキサメチレンアジパミドチップを２９０℃で溶融し、吐出孔を円周状に１列に配列した口金（孔径０．１５ｍｍ）から吐出し、図１に示す装置を使用してポリアミドマルチフィラメントを製造した。紡出された糸条を環状チムニー３により糸条Ｂに対して全周方向から１６℃の冷却風を吹き出すように冷却し、１段目給油ガイド５の直上に配置された邪魔板４を傾斜角度αが４５°となるように設置し、随伴気流回収吸引装置１１の吸引速度を表１に示す速度（１．３〜２．７ｍ／ｓｅｃ）として随伴気流を回収し、１段目給油ガイド５で給油を行い、交絡ノズル６で交絡を付与した後に、さらに２段目給油ガイド７で給油を行い、第１ゴデッドローラー８と第２ゴデッドローラー９（倍率１．６０）を介して巻き取り装置１０に４２００ｍ／ｍｉｎの速度で巻き取り、５６デシテックス９８フィラメントのポリヘキサメチレンアジパミドマルチフィラメントを得た。
【００４０】
［実施例５］
実施例１と同様に紡糸し、４４デシテックス９８フィラメントのポリヘキサメチレンアジパミドマルチフィラメントを得た。
【００４１】
［実施例６］
実施例１と同様に紡糸し、３３デシテックス４６フィラメントのポリヘキサメチレンアジパミドマルチフィラメントを得た。
【００４２】
［実施例７］
冷却方法を、一方向から冷却風を吹き付ける冷却方法（ユニフロー型のチムニー）とした以外は、実施例１と同様に紡糸し、５６デシテックス９８フィラメントのポリヘキサメチレンアジパミドマルチフィラメントを得た。
【００４３】
［比較例１］
随伴気流回収装置１１を無しとした以外は、実施例１と同様に紡糸し、５６デシテックス９８フィラメントのポリヘキサメチレンアジパミドマルチフィラメントを得た。
【００４４】
［比較例２］
邪魔板４を無しとした以外は、実施例１と同様に紡糸し、５６デシテックス９８フィラメントのポリヘキサメチレンアジパミドマルチフィラメントを得た。
【００４５】
［比較例３］
邪魔板４と随伴気流回収装置１１を無しとした以外は、実施例１と同様に紡糸し、５６デシテックス９８フィラメントのポリヘキサメチレンアジパミドマルチフィラメントを得た。
【００４６】
実施例１〜７，比較例１〜３で得られたポリヘキサメチレンアジパミドフィラメントについて、染色品位、製糸性、汚れについて評価した結果を表１に示す。
【００４７】
【表１】
【００４８】
以上の実施例１〜７の結果では、製糸性、染め品位、汚れについていずれも良好な結果が得られた。
【００４９】
特に、冷却方法が、ポリアミドを吐出孔が円周状に配列された１つの紡糸口金から溶融吐出し、紡出された糸条を取り囲むように設置された円筒状の冷却装置により糸条に対して全周方向から冷却風を吹き出すように冷却を行う実施例１〜６や、随伴気流回収吸引装置の吸引速度（Ｖａ）と随伴気流速度（Ｖｂ）が１．０≦Ｖａ／Ｖｂ≦１．５範囲内である条件で行う実施例２、３、５、６が最も優れていた。
【００５０】
一方、比較例１〜３の場合は、製糸中の糸切れが頻発し、特に製糸５日を過ぎると糸切れが頻発した。給油ガイドを観察するとモノマーやオリゴマー等の汚れの堆積がひどく、特に比較例３は、糸道と接触していた。邪魔板や随伴気流回収装置がない場合は、モノマーやオリゴマー集合体が糸切れを加速させていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明によれば、品位、特に染め品位の良好な単糸繊度０．８デシテックス以下のポリアミドマルチフィラメントを、優れた操業性のもとで生産性良く製造することができるため、合成繊維業界、特に衣料分野への貢献度が高いといえる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の溶融紡糸装置の一例を示す説明図である。
【図２】図１における邪魔板および随伴気流回収吸引装置の取付関係の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１：スピンブロック
２：紡糸口金
３：円筒状の冷却装置（環状チムニー）
４：邪魔板
５：1段目給油ガイド装置
６：交絡ノズル
７：２段目給油ガイド装置
８：第１ゴデッドローラー
９：第２ゴデッドローラー
１０：巻き取り装置
１１：随伴気流回収吸引装置
Ａ：糸条走行方向
Ｂ：糸条
α：邪魔板の取り付け方向および角度範囲
【技術分野】
【０００１】
本発明は、品位の良好な単糸繊度０．８デシテックス以下のポリアミドマルチフィラメントを、優れた操業性のもとで生産性良く製造することができるポリアミドマルチフィラメントの溶融紡糸装置およびポリアミドマルチフィラメントの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
合成繊維の一つであるポリアミド繊維、なかでもポリアミドマルチフィラメントは、高強度、耐摩耗性、ソフト性、染色鮮明性などの優れた特徴を持っているため、パンティストッキング、タイツ等のレッグウェア、ランジェリー、ファンデーション等のインナーウェア、スポーツウェア、カジュアルウェア等の衣料用途に好まれて用いられている。
【０００３】
近年、ポリアミドマルチフィラメントには更なるソフト感を求める傾向が強まってきており、従来の単糸繊度１ｄｔｅｘ以上のフィラメントでは、そのソフト感が期待できない状況であった。
【０００４】
単糸繊度の細いフィラメントを得る方法としては、直接紡糸する方法の他に、複合紡糸により２種類以上のポリマーをいわゆる海島型に複合紡糸し、高次加工過程において分割したり、特定のポリマーを溶出したりすることによって製造する方法が知られている。しかしながら、複合紡糸法では、２種類以上のポリマーを溶融することによる紡糸の難しさや生産性の悪さがあり、さらには設備も非常に高価なものが必要であるうえ、高次加工工程において分割、溶出等の処理工程が増えるという欠点があり、コスト面では直接紡糸法に比べて格段に不利であった。
【０００５】
一方、直接紡糸法においては、単糸繊度を細くすることにより、ソフト感をアップすることは可能である。しかしながら、直接紡糸法において、糸条繊度をそのままとして単糸繊度を細くする場合には、紡糸口金から吐出されるフィラメント数が非常に多くなり、給油ガイドに至るまでに糸条の周りに発生する随伴気流がより多く発生し、給油ガイドで油剤の偏流や油剤の吹き飛ばしを引き起こしたり、糸条に付着した油剤の繊維間への浸透を阻害し糸条への油剤の不均一給油を引き起こしたりしていた。そして、このような不均一給油の結果として、その後の延伸工程や高次加工時に糸切れの発生が増加するばかりか、染色斑が発生するという問題があった。
【０００６】
このような問題を解決する手段としては、給油ノズルの直上に、糸条に随伴する空気流が給油ノズルに吹き込むことを防止する邪魔板を設置する技術（例えば 特許文献１参照）、および給油ガイドに気流分離板を設置する技術（例えば 特許文献２参照）が提案されている。これらの従来技術によれば、いずれも随伴気流をカットするという点では効果が認められるものの、随伴気流中にはポリアミドのモノマーやオリゴマーが含まれており、随伴気流をカットしてだけでは、昇華したモノマーやオリゴマーが、給油ガイド周りに析出堆積し、この堆積物が糸条に接触することにより糸切れの発生原因を招くとともに、製造工程に汚れを堆積させることになり、作業環境の悪化を招くという問題が残されていた。そればかりか、邪魔板や気流分離板の近傍では乱流が発生し、その結果糸揺れが大きくなり、単糸同士の融着による糸切れが発生するため生産効率を落とすという問題もあった。
【特許文献１】特開平６−１１６８０６号公報
【特許文献２】特開平１１−６１５５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述した従来技術における問題点の解決を課題として検討した結果、達成されたものである。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、品位の良好な単糸繊度０．８デシテックス以下のポリアミドマルチフィラメントを、優れた操業性のもとで生産性良く製造することができるポリアミドマルチフィラメントの溶融紡糸装置およびポリアミドマルチフィラメントの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】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明によれば、紡糸口金、この紡糸口金の直下に設けた紡出糸条の冷却装置、給油ガイド、交絡ノズル、引取り装置および巻取り装置を備えたポリアミドマルチフィラメントの溶融紡糸装置において、前記冷却装置と給油ガイドとの間に、糸条の走行方向に対して傾斜した邪魔板と、この邪魔板でカットされた随伴気流を回収する吸引装置が設けられていることを特徴とするポリアミドマルチフィラメントの溶融紡糸装置が提供される。
【００１０】
なお、本発明のポリアミドマルチフィラメントの溶融紡糸装置においては、
前記邪魔板が、糸条の走行方向に対して３０〜６０°の範囲で傾斜していること、および
前記冷却装置が、紡出糸条を取り囲むように設置された円筒状の冷却装置であること
が、いずれも好ましい条件として挙げられる。
【００１１】
また、本発明のポリアミドマルチフィラメントの溶融紡糸方法は、上記の溶融紡糸装置を使用して、単糸繊度０．８ｄｔｅｘ以下のポリアミドマルチフィラメントを製造するに際し、ポリアミド紡出糸条を冷却装置により冷却した後、糸条走行時に発生する随伴気流を邪魔板と吸引装置により吸引し、次いで給油ガイドで給油し、さらに交絡ノズルで交絡を付与し、少なくとも一対の引取り装置で引き取ってから、巻取り装置により高速で巻き取ることを特徴とし、
ポリアミドを吐出孔が円周状に配列された１つの紡糸口金から溶融吐出し、紡出糸条を取り囲むように設置された円筒状の冷却装置により糸条に対して全周方向から冷却風を吹き出すように冷却すること、および
前記吸引装置の吸引速度（Ｖａ）と随伴気流の速度（Ｖｂ）が、式１．０≦Ｖａ／Ｖｂ≦１．５を満足すこと
が、いずれも好ましい条件である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、以下に説明するとおり、品位の良好な単糸繊度０．８デシテックス以下のポリアミドマルチフィラメントを、優れた操業性のもとで生産性良く製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ本発明を詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の溶融紡糸装置の一例を示す説明図、図２は図１における邪魔板および随伴気流回収吸引装置の取付関係の一例を示す説明図である。
【００１５】
図１において、１は溶融紡糸機におけるスピンブロックであり、加熱手段により加熱されている（図示せず）。紡糸口金２を前記スピンブロック１に装着し、ポリマーを押し出して糸条Ｂを形成し、押し出された糸条Ｂは前記口金２の下流側に設けた糸条冷却装置としての環状チムニー３で冷却された後、邪魔板４により随伴気流をカットされ、１段目給油ガイド５により油剤が付与され、さらに交絡ノズル６によりインターレース処理され、２段目給油ガイド７により油剤が付与され、次いで巻取り装置としての第１ゴデッドローラー８に引き取られ、第２ゴデッドローラー９との間で延伸された後、トラバースされ、巻き取り装置１０に巻き取られるようになっている。
【００１６】
そして、本発明の溶融紡糸装置においては、冷却装置３と１段目給油ガイド５との間に、好ましくは１段目給油ガイド５の真上に、糸条の走行方向に対して傾斜した邪魔板４と、この邪魔板４でカットされた随伴気流を回収する吸引装置（以下、随伴気流回収吸引装置と呼ぶ）１１が設けられていることを特徴とする。
【００１７】
つまり、邪魔板４によりカットされた随伴気流は、随伴気流回収吸引装置１１の吸引口から一定流速で強制吸引されるように構成されている。
【００１８】
なお、冷却装置３と１段目給油ガイド５の間には、邪魔板４および随伴気流回収吸引装置１１をいくつ設けてもよいが、１段目給油ガイド５の直上に少なくとも１つは設けることが好ましい。
【００１９】
図２に示したように、邪魔板４は、糸条Ｂの近傍を取り囲むように、かつ糸条Ｂには接触しないような形状をしている。そして、この邪魔板４は、糸条Ｂの走行方向Ａに対する傾斜角度αが、３０〜６０°、特に４０〜５０°の範囲となるように傾斜させて設けることが好ましい。傾斜角度αの範囲が０〜３０°の場合は、随伴気流回収吸引装置１１の吸引口が設けていない糸条方向では、邪魔板を通過してから給油ガイドまでの距離が長くなり、随伴気流が再び発生するために、不均一給油が生じ易くなる。また、６０°より大きい範囲の場合には、随伴気流が邪魔板４に当たった際に乱流が発生することによる糸揺れ増大が生じやすくなり、融着による糸切れや毛羽などを誘発する傾向となる。
【００２０】
本発明で用いる冷却装置３は、例えば、一方向より冷却風を吹き付ける冷却装置（以後、ユニフロー型）や、冷却風までの距離を一定にするために、口金を取り囲むように作られた筒状の冷却装置（以後、環状型）などから任意に選択することができる。
【００２１】
本発明のポリアミドマルチフィラメントの製造における冷却方法は、一方向より冷却風を吹き付ける冷却方法であれば、図１に示したように、紡出された糸条Ｂを取り囲むように設置された円筒状の冷却装置３により、糸条に対して全周方向から冷却風を吹き出す冷却方法など特に限定しないが、単糸０．８ｄｔｅｘ以下のポリアミドマルチフィラメントを製造する際には、糸条Ｂを取り囲むように糸条Ｂに対して全周方向から冷却風を吹き出すことによって、冷却装置３から各フィラメントまでの距離が均一となり、各フィラメントが均一に冷却され、品質良好なポリアミドマルチフィラメントが得られることから、糸条Ｂに対して全周方向から冷却風を吹き出す冷却方法が好ましい。また、この冷却風は、糸条Ｂを十分に冷却固化および均一冷却させるために、２０℃以下であることが好ましく、さらに好ましくは１８℃以下である。
【００２２】
次に、上記の溶融紡糸装置を使用してポリアミドマルチフィラメントを製造する方法について説明する。
【００２３】
本発明の製造方法に適用するポリアミドポリマは、いわゆる炭化水素基が主鎖にアミド結合を介して連結された高分子量体であって、その種類については特に制限されない。それらの具体例としては、ポリカプロアミド、ポリヘキサメチレンアジパミド、ポリドデカノアミド、ポリメタキシリレンアジパミドなどが挙げられる。好ましくは、衣料用途などで広く用いられているポリカプラミド、ポリヘキサメチレンアジパミドである。また、本発明におけるボリアミドには、各種の共重合成分や添加剤、たとえば艶消剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、帯電防止剤等を、必要に応じて共重合或いは混合して用いても良い。
【００２４】
本発明の方法により、単糸繊度０．８ｄｔｅｘ以下のポリアミドマルチフィラメントを製造するに際しては、ポリアミド紡出糸条を冷却装置３により冷却した後、糸条走行時に発生する随伴気流を邪魔板４と随伴気流回収吸引装置１１により吸引し、次いで１段目給油ガイド５で給油し、さらに交絡ノズル６で交絡を付与し、少なくとも一対の引取り装置（ゴデットローラー）８，９で引き取ってから、巻取り装置１０により高速で巻き取るが、この際には糸条Ｂに対して走行方向Ａに発生する随伴気流を、邪魔板４と随伴気流回収吸引装置１１で吸引し、紡糸圏外へ回収することが必要である。
【００２５】
上記の式で表されるように、この随伴気流吸引装置１１の吸引速度Ｖａは、随伴気流の速度Ｖｂの１．０〜１．５倍であることが好ましい。更に好ましくは１．１〜１．３倍である。１．０倍より低いと、随伴気流の回収が十分に行われず、随伴気流に含まれるポリアミドのモノマーおよびオリゴマーが１段目給油ガイド５や邪魔板４等の周辺設備に付着し、堆積することによる作業環境の悪化ばかりか、堆積物が糸条に接触することにより、糸切れを発生し、操業性の低下をもたらす傾向となる。逆に１．５倍を越えると、吸引速度Ｖａが多少ぶれただけで、突発的な糸揺れを発生させ、糸条の均一性に悪影響を与えてしまい、染め斑などの原因となってしまう傾向となる。
【００２６】
すなわち、邪魔板４で随伴気流をカットすることにより、１段目給油ガイド５で油剤の偏流や油剤の吹き飛ばしを防止することができ、糸条Ｂに付着した油剤のフィラメント間への浸透を阻害し不均一給油を防止できる。また、随伴気流回収吸引装置１１で吸引し随伴気流を回収することにより、随伴気流中に含まれる昇華したポリアミドのモノマーやオリゴマーが給油ガイド周りに析出堆積することを防止することができる。
【００２７】
本発明のポリアミドマルチフィラメントの製造方法における給油方法は、１段のみの給油であっても、２段に分かれての給油であっても良い。また、使用する油剤は、エマルジョン油剤であっても、ストレート油剤であっても良い。
【００２８】
また、１段目の給油方法は、紡糸口金から４００〜１８００ｍｍの位置で給油することが好ましい。４００ｍｍよりも短いと、糸条が持ち込む随伴気流は少ないために、給油時の油剤の飛散は少ないが、各フィラメントが十分に冷却されていない状態で収束するため、隣接するフィラメントの融着が発生したり、毛羽の発生が多くなり、生産性が低下する傾向となる。また、１８００ｍｍ以上離れると、糸条が持ち込む随伴気流が多くなり、随伴気流は邪魔板でカットできるが、紡糸張力が高く、給油ガイドと糸条が接触した際に給油ガイドに掛かる力が大きくなり、給油ガイドが擦過しやすくなり、傷ついたが給油ガイド上で糸がスティックスリップし、繊度斑が発生する傾向となる。さらに好ましくは、紡糸口金から６００〜１６００ｍｍの位置である。
【００２９】
本発明のポリアミドマルチフィラメントの製造方法における引き取り方法は、油剤付与後に、少なくとも一対のゴデッドローラー（図１でいう８、９）で引き取るが、そのゴデッドローラーとして加熱されたローラーを用いるかどうかは任意である。また、ローラー間で１．０〜３．０倍に延伸してもよい。
【００３０】
本発明の極細ポリアミドマルチフィラメントの製造方法における巻き取り速度は、任意であるが、３５００〜５０００ｍ／ｍｉｎであることが好ましい。特に給油ガイドから供給する油剤として、エマルジョン油剤を使用する場合に、巻き取り速度が３５００ｍ／ｍｉｎ未満であると、引き取り速度（図１でいう８の速度）が遅く、特に、例えば延伸倍率１．８倍の延伸を行った場合に、その引き取り速度は２０００ｍ／ｍｉｎと遅くなり、ポリアミドの繊維構造が、低配向・低結晶性の未延伸糸に可塑剤としての水分を付与することになり、少しの不均一付与が、その後の延伸工程で、繊維構造（配向結晶化）に違いを生じ、染色斑の原因になることがある。一方、巻き取り速度が高速になれば生産性は向上するが、５０００ｍ／ｍｉｎを越えると、特に０．８デシテックス以下の単糸繊度が細いフィラメントにおいては、糸揺れが大きくなり、糸切れの増加や、毛羽の増加となり生産性が低下することになる。
【００３１】
本発明でいうポリアミドマルチフィラメントの製造方法は、特に単糸繊度が０．８デシテックス以下のマルチフィラメントにおいて効果的に作用する。
【００３２】
以上説明したように、本発明によれば、品位、特に染め品位の良好な単糸繊度０．８デシテックス以下のポリアミドマルチフィラメントを、優れた操業性のもとで生産性良く製造することができる。
【実施例】
【００３３】
以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明する。
【００３４】
なお、実施例および比較例における各測定値や評価方法は、次の方法で得たものである。
【００３５】
［染色品位］
繊維を筒編み（筒編み地長１５ｃｍ）、染色（含金染料 Palatine Fast Black WAN、０．５重量％）した後に、目視にて判定した。５段階にて評価し、評価基準は次の通りである。
○ ： 全く染色斑が見られず、合格、
○〜△ ： よく見ると染色斑が見られるが、合格、
△ ： 若干の染色斑が見えるが、実用上は問題内範囲であり、合格、
△〜× ： 染色斑が見え、不合格、
× ： 染色斑が目立ち、不合格。
【００３６】
［製糸性］
１ｔの製糸を実施し、その間の糸切れ回数により製糸性を評価した。
【００３７】
［汚れ］
１ｔの製糸評価を実施し、その後の給油ガイドおよび邪魔板へのモノマー、オリゴマーなどによる汚れを目視にて評価した。３段階評価を実施し、評価基準は次の通りである。
○ ： ほとんど汚れがない。
△ ： 汚れがある程度見えるが、糸道近くまでは無い。
× ： 汚れの堆積がひどく、糸道と接触する恐れがある。
【００３８】
［９８％硫酸粘度］
９８％硫酸にチップを溶解し、オストワルド粘度計で２５℃の恒温下で測定し、９８％硫酸の粘度比で示した。
【００３９】
［実施例１〜４］
９８％硫酸相対粘度２．６０のポリヘキサメチレンアジパミドチップを２９０℃で溶融し、吐出孔を円周状に１列に配列した口金（孔径０．１５ｍｍ）から吐出し、図１に示す装置を使用してポリアミドマルチフィラメントを製造した。紡出された糸条を環状チムニー３により糸条Ｂに対して全周方向から１６℃の冷却風を吹き出すように冷却し、１段目給油ガイド５の直上に配置された邪魔板４を傾斜角度αが４５°となるように設置し、随伴気流回収吸引装置１１の吸引速度を表１に示す速度（１．３〜２．７ｍ／ｓｅｃ）として随伴気流を回収し、１段目給油ガイド５で給油を行い、交絡ノズル６で交絡を付与した後に、さらに２段目給油ガイド７で給油を行い、第１ゴデッドローラー８と第２ゴデッドローラー９（倍率１．６０）を介して巻き取り装置１０に４２００ｍ／ｍｉｎの速度で巻き取り、５６デシテックス９８フィラメントのポリヘキサメチレンアジパミドマルチフィラメントを得た。
【００４０】
［実施例５］
実施例１と同様に紡糸し、４４デシテックス９８フィラメントのポリヘキサメチレンアジパミドマルチフィラメントを得た。
【００４１】
［実施例６］
実施例１と同様に紡糸し、３３デシテックス４６フィラメントのポリヘキサメチレンアジパミドマルチフィラメントを得た。
【００４２】
［実施例７］
冷却方法を、一方向から冷却風を吹き付ける冷却方法（ユニフロー型のチムニー）とした以外は、実施例１と同様に紡糸し、５６デシテックス９８フィラメントのポリヘキサメチレンアジパミドマルチフィラメントを得た。
【００４３】
［比較例１］
随伴気流回収装置１１を無しとした以外は、実施例１と同様に紡糸し、５６デシテックス９８フィラメントのポリヘキサメチレンアジパミドマルチフィラメントを得た。
【００４４】
［比較例２］
邪魔板４を無しとした以外は、実施例１と同様に紡糸し、５６デシテックス９８フィラメントのポリヘキサメチレンアジパミドマルチフィラメントを得た。
【００４５】
［比較例３］
邪魔板４と随伴気流回収装置１１を無しとした以外は、実施例１と同様に紡糸し、５６デシテックス９８フィラメントのポリヘキサメチレンアジパミドマルチフィラメントを得た。
【００４６】
実施例１〜７，比較例１〜３で得られたポリヘキサメチレンアジパミドフィラメントについて、染色品位、製糸性、汚れについて評価した結果を表１に示す。
【００４７】
【表１】
【００４８】
以上の実施例１〜７の結果では、製糸性、染め品位、汚れについていずれも良好な結果が得られた。
【００４９】
特に、冷却方法が、ポリアミドを吐出孔が円周状に配列された１つの紡糸口金から溶融吐出し、紡出された糸条を取り囲むように設置された円筒状の冷却装置により糸条に対して全周方向から冷却風を吹き出すように冷却を行う実施例１〜６や、随伴気流回収吸引装置の吸引速度（Ｖａ）と随伴気流速度（Ｖｂ）が１．０≦Ｖａ／Ｖｂ≦１．５範囲内である条件で行う実施例２、３、５、６が最も優れていた。
【００５０】
一方、比較例１〜３の場合は、製糸中の糸切れが頻発し、特に製糸５日を過ぎると糸切れが頻発した。給油ガイドを観察するとモノマーやオリゴマー等の汚れの堆積がひどく、特に比較例３は、糸道と接触していた。邪魔板や随伴気流回収装置がない場合は、モノマーやオリゴマー集合体が糸切れを加速させていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明によれば、品位、特に染め品位の良好な単糸繊度０．８デシテックス以下のポリアミドマルチフィラメントを、優れた操業性のもとで生産性良く製造することができるため、合成繊維業界、特に衣料分野への貢献度が高いといえる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の溶融紡糸装置の一例を示す説明図である。
【図２】図１における邪魔板および随伴気流回収吸引装置の取付関係の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１：スピンブロック
２：紡糸口金
３：円筒状の冷却装置（環状チムニー）
４：邪魔板
５：1段目給油ガイド装置
６：交絡ノズル
７：２段目給油ガイド装置
８：第１ゴデッドローラー
９：第２ゴデッドローラー
１０：巻き取り装置
１１：随伴気流回収吸引装置
Ａ：糸条走行方向
Ｂ：糸条
α：邪魔板の取り付け方向および角度範囲
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紡糸口金、この紡糸口金の直下に設けた紡出糸条の冷却装置、給油ガイド、交絡ノズル、引取り装置および巻取り装置を備えたポリアミドマルチフィラメントの溶融紡糸装置において、前記冷却装置と給油ガイドとの間に、糸条の走行方向に対して傾斜した邪魔板と、この邪魔板でカットされた随伴気流を回収する吸引装置が設けられていることを特徴とするポリアミドマルチフィラメントの溶融紡糸装置。
【請求項２】
前記邪魔板が、糸条の走行方向に対して３０〜６０°の範囲で傾斜していることを特徴とする請求項１記載のポリアミドマルチフィラメントの溶融紡糸装置。
【請求項３】
前記冷却装置が、紡出糸条を取り囲むように設置された円筒状の冷却装置であることを特徴とする請求項１または２記載のポリアミドマルチフィラメントの溶融紡糸装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の溶融紡糸装置を使用して、単糸繊度０．８ｄｔｅｘ以下のポリアミドマルチフィラメントを製造するに際し、ポリアミド紡出糸条を冷却装置により冷却した後、糸条走行時に発生する随伴気流を邪魔板と吸引装置により吸引し、次いで給油ガイドで給油し、さらに交絡ノズルで交絡を付与し、少なくとも一対の引取り装置で引き取ってから、巻取り装置により高速で巻き取ることを特徴とするポリアミドマルチフィラメントの製造方法。
【請求項５】
ポリアミドを吐出孔が円周状に配列された１つの紡糸口金から溶融吐出し、紡出糸条を取り囲むように設置された円筒状の冷却装置により糸条に対して全周方向から冷却風を吹き出すように冷却することを特徴とする請求項４記載のポリアミドマルチフィラメントの製造方法。
【請求項６】
前記吸引装置の吸引速度（Ｖａ）と随伴気流の速度（Ｖｂ）が、式１．０≦Ｖａ／Ｖｂ≦１．５を満足すことを特徴とする請求項４または５記載のポリアミドマルチフィラメントの製造方法。
【請求項１】
紡糸口金、この紡糸口金の直下に設けた紡出糸条の冷却装置、給油ガイド、交絡ノズル、引取り装置および巻取り装置を備えたポリアミドマルチフィラメントの溶融紡糸装置において、前記冷却装置と給油ガイドとの間に、糸条の走行方向に対して傾斜した邪魔板と、この邪魔板でカットされた随伴気流を回収する吸引装置が設けられていることを特徴とするポリアミドマルチフィラメントの溶融紡糸装置。
【請求項２】
前記邪魔板が、糸条の走行方向に対して３０〜６０°の範囲で傾斜していることを特徴とする請求項１記載のポリアミドマルチフィラメントの溶融紡糸装置。
【請求項３】
前記冷却装置が、紡出糸条を取り囲むように設置された円筒状の冷却装置であることを特徴とする請求項１または２記載のポリアミドマルチフィラメントの溶融紡糸装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項記載の溶融紡糸装置を使用して、単糸繊度０．８ｄｔｅｘ以下のポリアミドマルチフィラメントを製造するに際し、ポリアミド紡出糸条を冷却装置により冷却した後、糸条走行時に発生する随伴気流を邪魔板と吸引装置により吸引し、次いで給油ガイドで給油し、さらに交絡ノズルで交絡を付与し、少なくとも一対の引取り装置で引き取ってから、巻取り装置により高速で巻き取ることを特徴とするポリアミドマルチフィラメントの製造方法。
【請求項５】
ポリアミドを吐出孔が円周状に配列された１つの紡糸口金から溶融吐出し、紡出糸条を取り囲むように設置された円筒状の冷却装置により糸条に対して全周方向から冷却風を吹き出すように冷却することを特徴とする請求項４記載のポリアミドマルチフィラメントの製造方法。
【請求項６】
前記吸引装置の吸引速度（Ｖａ）と随伴気流の速度（Ｖｂ）が、式１．０≦Ｖａ／Ｖｂ≦１．５を満足すことを特徴とする請求項４または５記載のポリアミドマルチフィラメントの製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００７−２２４４７６（Ｐ２００７−２２４４７６Ａ）
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５０４６４（Ｐ２００６−５０４６４）
【出願日】平成１８年２月２７日（２００６．２．２７）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月６日（２００７．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２７日（２００６．２．２７）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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