熱可塑性合成繊維の製造方法及びその製造装置
【課題】熱可塑性ポリマーからなるペレットを固相重合した後に再溶融し、再溶融したポリマーを紡糸口金に穿設されたポリマー吐出孔から紡出して繊維化すると、得られた繊維に繊径斑が発生したり、製糸工程中に単糸切れあるいは断糸などが発生したりしない熱可塑性合成繊維の製造方法とその装置を提供する。
【解決手段】ペレット化された熱可塑性ポリマーを不活性雰囲気下で固相重合するステップと、固相重合されたペレットを自由落下させながら落下するペレットに対して高速気体を並流させて微粉をペレットから分離して除去するステップと、微粉を除去したペレットを外気に曝すことなく連続的に溶融押出機へ供給して再溶融するステップと、再溶融したポリマーを紡糸口金から紡出して繊維化するステップとを有する熱可塑性合成繊維の製造方法及び製造装置とする。
【解決手段】ペレット化された熱可塑性ポリマーを不活性雰囲気下で固相重合するステップと、固相重合されたペレットを自由落下させながら落下するペレットに対して高速気体を並流させて微粉をペレットから分離して除去するステップと、微粉を除去したペレットを外気に曝すことなく連続的に溶融押出機へ供給して再溶融するステップと、再溶融したポリマーを紡糸口金から紡出して繊維化するステップとを有する熱可塑性合成繊維の製造方法及び製造装置とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衣料用途あるいは産業用途に広く供されている品質に優れた熱可塑性樹脂重合体からなる合成繊維を製造するための方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶融紡糸によって熱可塑性合成繊維を製造する際の原料であるポリエステルなどの高分子重合体（以下、単に「ポリマー」という）は、連続重合に引き続いて直接溶融紡糸などの成形工程に供されて繊維化されることもあるが、ペレタイズ工程において、重合したポリマーを棒状あるいはフィルム状に押し出し、押し出したポリマーを所定の大きさにカットして一旦ペレット化されることが多い。
【０００３】
このようにして一旦ペレット化されたポリマーは、通常ペレット状態のままで乾燥されることが多く、この乾燥工程では、例えば、ポリマーがポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の場合、含水率が５０ｐｐｍ以下になるまで乾燥させられる。特に、ポリエステルでは、溶融したポリマーが水分と接触すると加水分解が生じる。したがって、これを回避するには、加水分解を抑えるために、ペレタイズ工程で得られたペレットの含水率を低下させなければならない。
【０００４】
このような理由から乾燥させて含水率を低減させたペレットは、次いで、加熱しながら重合度を更に上げることを目的として、固相重合処理が行われる。この固相重合は、ペレット状態のままで減圧化あるいは不活性ガスの雰囲気下で加熱して、ポリマーの重合度を更に上げて、ポリマーの固有粘度を上げると共に、高結晶化してポリマーの物性を上げる極めて有用な処理である。
【０００５】
一般に、このような固相重合処理によって重合度を上げたペレットを用いて高物性を有する繊維を得るために、固相重合後のペレットを溶融押出機に供給して再溶融した後、溶融したポリマーを溶融紡糸装置へギヤポンプなどの連続計量手段を用いて連続的に定量供給して、送紡糸口金パックから紡出して繊維化する。確かに、このようにして固相重合処理したポリマーから得られる繊維は、物性に優れている。
【０００６】
ところで、溶融紡糸によって得られる熱可塑性合成繊維の中でも、特にポリエステル繊維は、その優れた機械物性や耐熱性等により、繊維として広い用途に使用されており、衣料用途を始めとし、タイヤコードやスクリーン紗などの産業用途などにおいても、その普及には目覚しいものがある。特に、これら用途の中でも、経糸と緯糸にモノフィラメントを使用した織物からなる印刷用スクリーン紗に好適に使用される。このようなスクリーン紗用途に使用されるポリマーは、その物性を更に上げる必要から、溶融紡糸へ供給する前に、ペレット状態で固相重合によって重合度を上げることが行われる。
【０００７】
このスクリーン紗では、隣り合うモノフィラメントの隙間を精確に制御でき、しかも、その繊維径も均一にできることが、精密印刷を実現するための性能を決定する。したがって、この性能を左右するモノフィラメントの繊径に関しては高度な均一性が求められ、繊度斑が極めて少ないモノフィラメントを溶融紡糸することが強く切望されている。
【０００８】
このために、従来、紡糸口金パックあるいは紡出された糸条を冷却するための冷却装置について数多くの提案がある。例えば、特許文献１（特開２００４−３００６１６号公報）には、パック内にスタチックミキサー（静的混練器）を設置し、スタチックミキサーの下部に濾過層を設け、更に、紡出後の糸条を均一に冷却することによって、紡出された繊維径の均一化を図ろうとする提案がなされている。
【０００９】
しかしながら、この従来技術も含めて、何れの従来技術も、紡糸口金パックに導入されるポリマーを均一化あるいは均質化しようとするものである。したがって、ポリマー由来の要因を取り除こうとするものではないので、紡糸口金パックに導入される前のポリマーに起因する問題があれば、溶融紡糸後に繊維中に局所的に発生する繊径欠陥を除去するための根本的な対策とはなりえない。
【特許文献１】特開２００４−３００６１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
以上に述べた従来技術が有する諸問題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、ペレタイズ工程で製造した熱可塑性ポリマーからなるペレットを固相重合した後に再溶融し、再溶融したポリマーを紡糸口金に穿設されたポリマー吐出孔から紡出して繊維化すると、得られた繊維に繊径斑が発生したり、製糸工程中に単糸切れあるいは断糸などが発生したりしない熱可塑性合成繊維の製造方法とその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】
ここに、上記課題を解決する本発明として、下記（１）〜（８）に係る発明が提供される。
【００１２】
（１） ペレット化された熱可塑性ポリマーを不活性雰囲気下で固相重合するステップと、固相重合されたペレットを自由落下させながら落下するペレットに対して高速気体を並流させて微粉をペレットから分離して除去するステップと、微粉を除去したペレットを外気に曝すことなく連続的に溶融押出機へ供給して再溶融するステップと、再溶融したポリマーを紡糸口金から紡出して繊維化するステップとを有する熱可塑性合成繊維の製造方法。
（２） 前記の微粉を分離除去するステップより下流側に、ペレットを擦過したり、圧縮したりして微粉を発生させる部材を設けないことを特徴とする（１）に記載の熱可塑性合成繊維の製造方法。
（３） 微粉を除去するステップにより微粉を除去した後のペレットの微粉含有量が２００ｐｐｍ以下であることを特徴とする（１）又は（２）に記載の熱可塑性合成繊維の製造方法。
（４） 前記熱可塑性ポリマーがポリエステルであって、溶融紡糸する繊維がスクリーン紗用フィラメントである（１）〜（３）の何れかに記載の熱可塑性合成繊維の製造方法。
（５） 前記ペレットが、ＪＩＳ標準ふるいを用い、その目開きが１４００μｍのふるいをパスするが、目開きが５６００μｍのふるいをパスしない粒径である（１）〜（４）の何れかに記載の熱可塑性合成繊維の製造方法。
（６） ペレット化された熱可塑性ポリマーを固相重合する固相重合装置と、該固相重合装置で固相重合されたペレットが自由落下する際に該ペレットが高速気体と接触することで微粉をペレットから分離して除去する微粉除去装置と、外気に曝すことなく連続的に供給された該微粉除去装置からの微分が除去されたペレットを再溶融させる溶融押出機と、該溶融押出機から供給された溶融ポリマーを紡出する紡糸口金パックとを備えた熱可塑性合成繊維の製造装置。
（７） 前記微粉除去装置より下流側に前記ペレットとの接触によって微粉を発生する部材を設けないことを特徴とする（６）に記載の熱可塑性合成繊維の製造装置。
（８） 前記微分除去装置が前記ペレットを通過させないが、前記微粉を含む気体を通過させる開口が設けられた篩部材と、該篩部材の上方に存在する気体を該篩部材の下方から吸引する吸引手段とを備えた（６）又は（７）に記載の熱可塑性合成繊維の製造装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、固相重合時に微粉が発生し、溶融紡糸によって得られる熱可塑性合成繊維の繊径斑の原因となるペレット内に含まれる微粉を十分に分離除去できるために、これが原因となって発生する繊径斑の発生や断糸などの紡糸異常が生じず、安定的でかつ品質に優れた糸を製糸するが可能となるという極めて顕著な効果を奏する。
したがって、繊維斑の発生を最も忌み嫌うスクリーン紗用のモノフィラメント糸を溶融紡糸する上で特に好適に本発明を使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、ペレット化された熱可塑性ポリマーを乾燥し、次いで、固相重合したペレットを溶融押出機へ供して再溶融し、再溶融した熱可塑性ポリマーを連続的に溶融紡糸して繊維化する方法と装置に関する。なお、前記熱可塑性ポリマーとしては、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィンなどを例示することができるが、中でも、ポリエステルを使用することが好ましい。
【００１５】
以下、このような本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係る熱可塑性合成繊維を製造するための装置の一つの実施形態を模式的に例示した概略装置構成図である。この図１において、１は乾燥機、２と５はゲート弁、３はペレット移送管、４は固相重合装置、６はペレットの移送管、７はホッパー、８はロータリーバルブ、９はペレットの移送管、１０は気体供給配管、１１は微粉除去装置、１２は篩部材、１３は微粉排出管、１４は排風手段、１５はペレットの移送管、１６は溶融押出機、１７はスピンパック、１８は紡糸口金、そして、１９は繊維をそれぞれ示す。
【００１６】
以上に述べたように構成される熱可塑性ポリマーの繊維化工程において、重合された熱可塑性ポリマーは、図示省略したペレタイズ工程において、所定の大きさになるようにペレットにされる。このようにして得られたペレットは、乾燥機１へ送られ、ペレットの含水率が所定の値以下（例えば、５０ｐｐｍ以下）となるまで乾燥される。なお、乾燥機１の実施形態としては、本発明の要旨を満足する限りにおいて、特に限定する必要は無いが、例えば、熱風循環加熱式乾燥機の内部にペレットを撹拌するための撹拌機能を有する加熱処理装置、あるいは流動床式の加熱処理装置を使用することが好ましい。
【００１７】
このようにして、乾燥機１で乾燥されたペレットは、この乾燥機１の下部に設置されたゲート弁２を備えた移送管３を介して自由落下により固相重合装置４へ送られる。なお、この固相重合装置４あるいは前記乾燥機１では、加熱処理中にペレット同士が融着するのを防ぐ目的で、ペレットを静置せずに。絶えず流動状態に置くことが必要となる。それ故に、これらの工程では、低回転数で乾燥機１あるいは固相重合装置４を回転させたり、攪拌させたりして、ペレットを絶えず流動状態に置いている。
【００１８】
なお、このとき行う固相重合は、連続式で行っても良いし、バッチ式で行っても良い。また、本発明において固相重合に供する熱可塑性ポリマーとしては、ポリエステルが特に好ましい。そこで、ポリエステルを例に採って説明すると、このようなポリエステルは、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸成分とエチレングリコール等のジオール成分のエステル化、エステル化物の溶融重合により製造されが、必要に応じて固体状態のポリエステルに対して固相重合が行われる。この溶融状態ではなく、固体状態で行われる重合が固相重合である。
【００１９】
このようなポリエステルの固相重合においては、ペレットまたは粉体とされたポリマー中のジオール成分の拡散時間が反応律速となっており、この律速を小さくするには、温度を上げて拡散速度を大きくする方法、ペレットまたは粉体の粒径を小さくして拡散距離を小さくする方法等が知られている。なお、現在、工業的に広く使用されている連続式固相重合装置は、上部から連続的に原料を供給し、下部から連続的に製品を排出するタワー式固定床または移動床を有する方式の装置である。
【００２０】
また、バッチ式固相重合においては、固相重合中の雰囲気として水分が十分に除去された窒素ガスなどの不活性気体で充満された環境あるいは減圧下の環境を維持しながら、バッチ式処理装置の中でそれぞれのポリマーに適した加熱温度で所定の時間だけ固相重合処理される。
【００２１】
ところが、前述のようにペレットを流動状態にすると、移動するペレット同士が互いに擦れ合ったり、衝突しあったりする。そうすると、前記ペレタイズ工程においてポリマーを所定の大きさにカットした際に生じたバリやペレットの角部などがペレットから脱離したり、擦り減ったりして粉あるいは粉状物（本明細書では、この「粉あるいは粉状物」を「微粉」という）が発生する。
【００２２】
このようにして、微粉が発生すると、発生した微粉は、当然のことながら固相重合中のペレットと対比すると、その容積に比して表面積が極めて大きくなっている。このため、微粉は、正常な形状を有するペレットと比べて過剰な熱処理を受けることとなって、その結晶化度や粘度が大きく上昇する。
【００２３】
そうすると、これらの高結晶化し、かつ高粘度を有する微粉がペレット中に混入したままで溶融押出機へ供給して再溶融すると、高結晶化した高粘度の微粉が未溶融状態あるいは半溶融状態で溶融ポリマー中に残留する。また、このような微粉が溶融したとしても、溶融した微粉は、ポリマー中に均一に混合されず、高粘度の溶融状態を維持したままで微細な溶融塊を形成しつつ溶融ポリマー中に残ることとなる。
【００２４】
それにもかかわらず、このような状態で再溶融したポリマーを溶融紡糸機へ供給し、このポリマーを溶融紡糸して繊維化すると、ある程度の大きさを有する未溶融状態の微粉は、紡糸口金パック内に設けられた濾過媒体によって濾過され除去されはするが、微粉由来の高粘度を維持した溶融小塊は濾過媒体を通過することができるために取り除くことができない。したがって、このような溶融微小塊や未溶融微小粉などの影響によって、溶融紡糸された繊維中には、局所的に異常な繊維径を有する繊維が出現する。そして、その結果として、繊径斑の発生や単糸切れあるいは断糸が発生するような事態が生じる。
【００２５】
そこで、前述のようにして固相重合装置４で固相重合されたペレットから微粉を除去することが極めて重要になるので、この点について、以下に詳細に説明する。
前述のようにして固相重合装置４で固相重合されたペレットは、下部ホッパー７へ自由落下により移送する移送管６の途上に備えられたゲート弁５を開閉制御することによりホッパー７へ送られる。そして、ホッパー７へ送られたペレットは、移送管９の途上に備えられたロータリーバルブ８の回転数をコントロールすることによって、連続的に定量計量しながら微粉除去装置１１へ自由落下によって送られる。
【００２６】
このとき、自由落下するペレットと移送管９の途中から供給された気体とが接触し、ペレットに付着した微粉をペレットから離脱させる。このようにして、ペレットから分離した微粉は、気体に運ばれて供給管９を流下して分級部材１２に到達する。ここで、分級部材１２の下部には排風手段１４が設けられているので、この排風手段１４によって、微粉を含んだ気体が吸気される。なお、このとき使用する排風手段１４の具体例としては、例えば吸引ファン、エジェクター、アスピレータなどの排風装置あるいは気体吸引装置を挙げることができる。
【００２７】
このようにして、分級部材１２に到達した微粉を含んだ気体は、分級部材１２の開口を通過して微粉排出管１３より排出されることとなる。その際、微粉排出管１３の途中に設けられたフィルター１３ａによって、気体中の微粉だけが分離されて除去され、最終的に微粉フリーの清浄な気体のみが排風手段１４を介して系外へ排出される。
【００２８】
以上に説明した、微粉除去装置１１の実施形態例では、分級部材１２を通過する気体の平均風速が重要である。何故ならば、微粉をペレットから容易に離脱させるためには、前記平均速度がより高速であることが好ましいからである。したがって、前記平均風速は、０．１ｍ／ｓｅｃ以上であることが望ましい。
【００２９】
なお、この平均風速の上限は特に限定する理由はなく、装置自体の強度などの設計事項であり、その値は、実験による最適値の絞込みによって適宜決定されるべき性質のものである。ただし、分級部材１２を通過する気体の風圧によって、ペレットが分級部材１２に押し付けられて、分級部材１２の開口部に吸い付けられて離脱できなくなるような事態を惹起するような風速は好ましくないことは言うまでもない。
【００３０】
なお、本発明に用いるペレットの粒径は、本発明の要旨を満足する限り特に限定する必要はない。ただし、本発明における「ペレットの粒径」とは、「ＪＩＳ標準ふるい」を用いて対象とするペレットをふるいにかけて測定した値である。また、本発明で使用するペレットの形状は、円柱状，球状，長方体状などの任意の立体形状をとることができる。篩部材の目開きは、固相重合されたペレットは通すが、除去したい微粉は円滑に通すような大きさであることは言うまでもない。
【００３１】
しかしながら、固相重合の効率や品質などの要件を考慮すると、ペレットの粒径は、目開きが１４００μｍのふるいをパスするが、目開きが５６００μｍのふるいをパスしない粒径が好ましい。なお、更に好ましくは２０００μｍをパスし、目開きが４０００μｍのふるいをパスしないような粒径である。
【００３２】
以上に述べたようにして、微粉が除去された後のペレットは、外気に曝されないままの状態でそのまま移送管１５からペレットを再溶融する溶融押出機１６へ送られる。そして、溶融押出機１６で再溶融された後、定法に従って、連続的に定量計量しながらポリマーを供給するギヤポンプなどの計量供給手段（図示せず）によって定量供給され、これも定法に従って、紡糸パック１７に装着された口金１８のポリマー吐出孔からポリマーが紡出されて繊維化される。
【００３３】
以上に説明した本発明の実施形態において、微粉が除去されたペレットの移送に関して更に付言すると、微粉除去装置１１から出たペレットを移送する移送管１５の途中にロータリーバルブなどの機械的な移送手段を設けないことが好ましい。つまり、例えば、ペレット自体の自重によって自由落下（重力落下）させて、ペレットを溶融押出機１６へ送ることが好ましい。
【００３４】
何故ならば、このような移送手段を設けると、ペレットを移送する部材に干渉してペレットが擦過されたり圧縮されたりするからである。そうすると、移送管１５の途中に存在するこのような移送手段によって、微粉が再生産されて移送配管１５中などに取り残され、再生産微粉が供給管中に長期間に渡って異常滞留して劣化する。そうすると、今度は劣化したポリマーが再溶融に供されることとなって、溶融紡糸した繊維の品質を損なうことになる。
【実施例】
【００３５】
以下、本発明の実施例について説明するが、この実施例における「繊径斑」の評価と「残存微粉量」の測定は、以下に述べるようにして行った。
（１） 繊径斑の評価：糸速１００ｍ／ｍｉｎにてキーエンス（Ｋｅｙｅｎｃｅ）社製の高速・高精度デジタル寸法測定器（型式：センサー部ＬＳ−７０１０（Ｍ）、コントローラ部ＬＳ−７５００）を用いて、延伸後の糸条パッケージからモノフィラメントを巻きだし、その糸径が１０μｍ以上である糸径変動点の個数を測定した。このとき、任意に選定した製品１０本から、それぞれ１０万ｍの糸長にわたって測定し、検出した糸径変動数の合計によって、繊径斑を評価した。
【００３６】
（２） 「残存微粉量」の測定：測定サンプルとして微粉を伴ったペレットを取り出し、このサンプルの重量を測定する。次いで、取り出したペレットを水洗して微粉を全て洗い流すことによってペレットから分離する。このペレットから分離されて洗浄液中に残った微粉を濾紙上に濾過して微粉を採取する。そして、このようにして採取した微粉をデシケータ中で乾燥して、その重量を測定することによって、ペレット中に含まれる残存微粉量（ｐｐｍ）を算出する。
【００３７】
（３） 固有粘度：３５℃でオルトクロロフェノールにサンプルを溶解した各濃度（Ｃ）の希薄溶液を作製し、それら溶液の粘度（ηｒ）から、η＝ｌｉｍｉｔ（ｌｎηｒ／Ｃ）という式から、Ｃを０に近づけることで算出した。その際、芯鞘の各成分は口金パックの取付前に十分に放流状態を安定させた上で、放流ポリマーをそれぞれ採取して測定した。また芯側成分の固有粘度は、巻き上がった製品を５０％以下の重量になるまでアルカリ減量したサンプルを用いて確認を行った。
【００３８】
［実施例１］
実際の製糸工程では、固相重合後の微粉除去を連続的に行うため、その効果を直接確認することができない。そのため、本発明の実施例では、微粉除去効果を確認するために以下に述べるような方法を採用した。
【００３９】
先ず、含水率が５０ｐｐｍになるように乾燥したポリエステルからなるペレットを用意した。このとき、用意したペレットの形状は、長さ４mm、幅４mm、厚み２mmの長方体であった。このペレットを定法に従って固相重合処理に供して固相重合を完了した。この固相重合完了時に発生した微粉を捕集し、改めて、約２０００ｐｐｍの微粉を含んだポリエステルペレットを調整した。なお、この約２０００ｐｐｍという微粉量は、通常の固相重合で発生する微粉量より多い量であり、微粉除去能力が十分であるかどうかを判断する目安としてこの値を採用した。
【００４０】
図１に例示した装置を使用して、ロータリーバルブ８で定量計量しながら、前述のようにして調整した微粉を含むペレットを１０ｋｇ／ｈｒの処理量でホッパー７から微粉除去装置１１へ供給した。この時、微粉除去装置１１が備える分級部材１２として、開口率が約４５％であり、かつ直径３mmの円形開口群が穿設されたパンチングプレートを用いた。
【００４１】
また、このとき、前記分級部材１２を通過し、かつ微粉をペレットから離脱させる気体として、液化窒素を気化させて製造したほぼ絶乾状態の窒素ガスを下部気体供給配管１０ｆから流した。その際、この窒素ガスの流速が平均風速にして、１．５ｍ／ｓｅｃとなるように、排風手段１４によって分級部材１２の下部から吸引する気体の流量を制御しながら、上部に存在する気体を吸引した。
【００４２】
このとき、当然のことながら、分級部材１２の上部に接続する下部気体供給配管１０ｆの内部は窒素ガスで充満されていた。また、前述の微粉除去装置１１によって、微粉が除去されたペレットは外気に曝すことなく、そのまま溶融押出機１６へ供給した。このため、溶融押出機１６における微粉除去後のペレットの再溶融も窒素ガスでシールされた状態で行った。このとき、微粉除去装置１１から出た直後であって、前記溶融押出機１６に送られる直前のペレットを取り出して、含まれる微粉残存量を測定したところ、残存微粉量は２００ｐｐｍ以下の１８４ｐｐｍであった。
【００４３】
以上に述べたように、微粉除去装置１１を通過させると、残存微粉量が多くて２００ｐｐｍであることを確認したので、残存微粉量がほぼ２００ｐｐｍとなるように調整したポリエステルペレットを使用して、定法に従って、スクリーン紗用のポリエステルモノフィラメント繊維を溶融紡糸した。すなわち、このときの溶融紡糸に際して、芯側成分に前述のようにして固相重合して固有粘度０．８５としたポリエチレンテレフタレートを用い、鞘側成分には固相重合しない固有粘度０．６３のポリエチレンテレフタレートをそれぞれ独立に２９５℃の温度下で溶融し、芯部と鞘部の重量比が６０／４０となるように計量して芯鞘型複合モノフィラメントを溶融紡糸した。
【００４４】
次いで、口金１８の直下に雰囲気温度が約３５０℃となるように、糸条走行方向に沿った長さが９０ｍｍの加熱ヒーターを設置し、吐出したモノフィラメントを加熱帯域と、１０００ｍｍ長の冷風ゾーンを通過させた。その後、紡糸油剤を油剤付着量が０．２％となるように紡出したモノフィラメントに塗布し、紡糸速度１２００ｍ／分で引取って巻き取り、未延伸糸を得た。
【００４５】
更に、この未延伸糸を加熱ローラーにて予熱した後、スリットヒーターによって非接触加熱しながら延伸倍率３．８倍で延伸し、０．３％のリラックス処理（弛緩処理）を施した後に巻き取り、１０ｄｔｅｘのモノフィラメントからなる延伸糸を糸条パッケージとして巻き取った。なお、前記延伸糸を５０％にまでアルカリ減量した後に測定した固有粘度は０．７２であった。
【００４６】
このようにして得たスクリーン紗用モノフィラメントの「節」の発生は２個であった。また、その詳細は説明を省略するが、次に述べる比較例１と対比すると、溶融紡糸中における単糸切れや断糸が極めて少なく、品質バラツキも小さかった。
【００４７】
［比較例１］
比較例１として、実施例１で使用した微粉除去装置１１を通さなかった以外の条件は全て実施例１と同じになるようにした。比較例１で得たスクリーン紗用モノフィラメントでは、「節」の発生は２５個であった。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る製糸装置の一実施形態を例示した概略装置構成図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 乾燥機
２ ゲート弁
２ 移送管
４ 固相重合装置
５ 移送管
６ 洗浄液調整装置
７ ホッパー
８ ロータリーバルブ
９ ペレット供給管
１０ 気体供給配管
１１ 微粉除去装置
１２ 分級部材
１３ 微粉排出管
１３ａ フィルター
１４ 排風手段
１５ 移送管
１６ 溶融押出機
１７ 紡糸パック
１８ 口金
１９ 繊維
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衣料用途あるいは産業用途に広く供されている品質に優れた熱可塑性樹脂重合体からなる合成繊維を製造するための方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶融紡糸によって熱可塑性合成繊維を製造する際の原料であるポリエステルなどの高分子重合体（以下、単に「ポリマー」という）は、連続重合に引き続いて直接溶融紡糸などの成形工程に供されて繊維化されることもあるが、ペレタイズ工程において、重合したポリマーを棒状あるいはフィルム状に押し出し、押し出したポリマーを所定の大きさにカットして一旦ペレット化されることが多い。
【０００３】
このようにして一旦ペレット化されたポリマーは、通常ペレット状態のままで乾燥されることが多く、この乾燥工程では、例えば、ポリマーがポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の場合、含水率が５０ｐｐｍ以下になるまで乾燥させられる。特に、ポリエステルでは、溶融したポリマーが水分と接触すると加水分解が生じる。したがって、これを回避するには、加水分解を抑えるために、ペレタイズ工程で得られたペレットの含水率を低下させなければならない。
【０００４】
このような理由から乾燥させて含水率を低減させたペレットは、次いで、加熱しながら重合度を更に上げることを目的として、固相重合処理が行われる。この固相重合は、ペレット状態のままで減圧化あるいは不活性ガスの雰囲気下で加熱して、ポリマーの重合度を更に上げて、ポリマーの固有粘度を上げると共に、高結晶化してポリマーの物性を上げる極めて有用な処理である。
【０００５】
一般に、このような固相重合処理によって重合度を上げたペレットを用いて高物性を有する繊維を得るために、固相重合後のペレットを溶融押出機に供給して再溶融した後、溶融したポリマーを溶融紡糸装置へギヤポンプなどの連続計量手段を用いて連続的に定量供給して、送紡糸口金パックから紡出して繊維化する。確かに、このようにして固相重合処理したポリマーから得られる繊維は、物性に優れている。
【０００６】
ところで、溶融紡糸によって得られる熱可塑性合成繊維の中でも、特にポリエステル繊維は、その優れた機械物性や耐熱性等により、繊維として広い用途に使用されており、衣料用途を始めとし、タイヤコードやスクリーン紗などの産業用途などにおいても、その普及には目覚しいものがある。特に、これら用途の中でも、経糸と緯糸にモノフィラメントを使用した織物からなる印刷用スクリーン紗に好適に使用される。このようなスクリーン紗用途に使用されるポリマーは、その物性を更に上げる必要から、溶融紡糸へ供給する前に、ペレット状態で固相重合によって重合度を上げることが行われる。
【０００７】
このスクリーン紗では、隣り合うモノフィラメントの隙間を精確に制御でき、しかも、その繊維径も均一にできることが、精密印刷を実現するための性能を決定する。したがって、この性能を左右するモノフィラメントの繊径に関しては高度な均一性が求められ、繊度斑が極めて少ないモノフィラメントを溶融紡糸することが強く切望されている。
【０００８】
このために、従来、紡糸口金パックあるいは紡出された糸条を冷却するための冷却装置について数多くの提案がある。例えば、特許文献１（特開２００４−３００６１６号公報）には、パック内にスタチックミキサー（静的混練器）を設置し、スタチックミキサーの下部に濾過層を設け、更に、紡出後の糸条を均一に冷却することによって、紡出された繊維径の均一化を図ろうとする提案がなされている。
【０００９】
しかしながら、この従来技術も含めて、何れの従来技術も、紡糸口金パックに導入されるポリマーを均一化あるいは均質化しようとするものである。したがって、ポリマー由来の要因を取り除こうとするものではないので、紡糸口金パックに導入される前のポリマーに起因する問題があれば、溶融紡糸後に繊維中に局所的に発生する繊径欠陥を除去するための根本的な対策とはなりえない。
【特許文献１】特開２００４−３００６１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
以上に述べた従来技術が有する諸問題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、ペレタイズ工程で製造した熱可塑性ポリマーからなるペレットを固相重合した後に再溶融し、再溶融したポリマーを紡糸口金に穿設されたポリマー吐出孔から紡出して繊維化すると、得られた繊維に繊径斑が発生したり、製糸工程中に単糸切れあるいは断糸などが発生したりしない熱可塑性合成繊維の製造方法とその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】
ここに、上記課題を解決する本発明として、下記（１）〜（８）に係る発明が提供される。
【００１２】
（１） ペレット化された熱可塑性ポリマーを不活性雰囲気下で固相重合するステップと、固相重合されたペレットを自由落下させながら落下するペレットに対して高速気体を並流させて微粉をペレットから分離して除去するステップと、微粉を除去したペレットを外気に曝すことなく連続的に溶融押出機へ供給して再溶融するステップと、再溶融したポリマーを紡糸口金から紡出して繊維化するステップとを有する熱可塑性合成繊維の製造方法。
（２） 前記の微粉を分離除去するステップより下流側に、ペレットを擦過したり、圧縮したりして微粉を発生させる部材を設けないことを特徴とする（１）に記載の熱可塑性合成繊維の製造方法。
（３） 微粉を除去するステップにより微粉を除去した後のペレットの微粉含有量が２００ｐｐｍ以下であることを特徴とする（１）又は（２）に記載の熱可塑性合成繊維の製造方法。
（４） 前記熱可塑性ポリマーがポリエステルであって、溶融紡糸する繊維がスクリーン紗用フィラメントである（１）〜（３）の何れかに記載の熱可塑性合成繊維の製造方法。
（５） 前記ペレットが、ＪＩＳ標準ふるいを用い、その目開きが１４００μｍのふるいをパスするが、目開きが５６００μｍのふるいをパスしない粒径である（１）〜（４）の何れかに記載の熱可塑性合成繊維の製造方法。
（６） ペレット化された熱可塑性ポリマーを固相重合する固相重合装置と、該固相重合装置で固相重合されたペレットが自由落下する際に該ペレットが高速気体と接触することで微粉をペレットから分離して除去する微粉除去装置と、外気に曝すことなく連続的に供給された該微粉除去装置からの微分が除去されたペレットを再溶融させる溶融押出機と、該溶融押出機から供給された溶融ポリマーを紡出する紡糸口金パックとを備えた熱可塑性合成繊維の製造装置。
（７） 前記微粉除去装置より下流側に前記ペレットとの接触によって微粉を発生する部材を設けないことを特徴とする（６）に記載の熱可塑性合成繊維の製造装置。
（８） 前記微分除去装置が前記ペレットを通過させないが、前記微粉を含む気体を通過させる開口が設けられた篩部材と、該篩部材の上方に存在する気体を該篩部材の下方から吸引する吸引手段とを備えた（６）又は（７）に記載の熱可塑性合成繊維の製造装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、固相重合時に微粉が発生し、溶融紡糸によって得られる熱可塑性合成繊維の繊径斑の原因となるペレット内に含まれる微粉を十分に分離除去できるために、これが原因となって発生する繊径斑の発生や断糸などの紡糸異常が生じず、安定的でかつ品質に優れた糸を製糸するが可能となるという極めて顕著な効果を奏する。
したがって、繊維斑の発生を最も忌み嫌うスクリーン紗用のモノフィラメント糸を溶融紡糸する上で特に好適に本発明を使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、ペレット化された熱可塑性ポリマーを乾燥し、次いで、固相重合したペレットを溶融押出機へ供して再溶融し、再溶融した熱可塑性ポリマーを連続的に溶融紡糸して繊維化する方法と装置に関する。なお、前記熱可塑性ポリマーとしては、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィンなどを例示することができるが、中でも、ポリエステルを使用することが好ましい。
【００１５】
以下、このような本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係る熱可塑性合成繊維を製造するための装置の一つの実施形態を模式的に例示した概略装置構成図である。この図１において、１は乾燥機、２と５はゲート弁、３はペレット移送管、４は固相重合装置、６はペレットの移送管、７はホッパー、８はロータリーバルブ、９はペレットの移送管、１０は気体供給配管、１１は微粉除去装置、１２は篩部材、１３は微粉排出管、１４は排風手段、１５はペレットの移送管、１６は溶融押出機、１７はスピンパック、１８は紡糸口金、そして、１９は繊維をそれぞれ示す。
【００１６】
以上に述べたように構成される熱可塑性ポリマーの繊維化工程において、重合された熱可塑性ポリマーは、図示省略したペレタイズ工程において、所定の大きさになるようにペレットにされる。このようにして得られたペレットは、乾燥機１へ送られ、ペレットの含水率が所定の値以下（例えば、５０ｐｐｍ以下）となるまで乾燥される。なお、乾燥機１の実施形態としては、本発明の要旨を満足する限りにおいて、特に限定する必要は無いが、例えば、熱風循環加熱式乾燥機の内部にペレットを撹拌するための撹拌機能を有する加熱処理装置、あるいは流動床式の加熱処理装置を使用することが好ましい。
【００１７】
このようにして、乾燥機１で乾燥されたペレットは、この乾燥機１の下部に設置されたゲート弁２を備えた移送管３を介して自由落下により固相重合装置４へ送られる。なお、この固相重合装置４あるいは前記乾燥機１では、加熱処理中にペレット同士が融着するのを防ぐ目的で、ペレットを静置せずに。絶えず流動状態に置くことが必要となる。それ故に、これらの工程では、低回転数で乾燥機１あるいは固相重合装置４を回転させたり、攪拌させたりして、ペレットを絶えず流動状態に置いている。
【００１８】
なお、このとき行う固相重合は、連続式で行っても良いし、バッチ式で行っても良い。また、本発明において固相重合に供する熱可塑性ポリマーとしては、ポリエステルが特に好ましい。そこで、ポリエステルを例に採って説明すると、このようなポリエステルは、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸成分とエチレングリコール等のジオール成分のエステル化、エステル化物の溶融重合により製造されが、必要に応じて固体状態のポリエステルに対して固相重合が行われる。この溶融状態ではなく、固体状態で行われる重合が固相重合である。
【００１９】
このようなポリエステルの固相重合においては、ペレットまたは粉体とされたポリマー中のジオール成分の拡散時間が反応律速となっており、この律速を小さくするには、温度を上げて拡散速度を大きくする方法、ペレットまたは粉体の粒径を小さくして拡散距離を小さくする方法等が知られている。なお、現在、工業的に広く使用されている連続式固相重合装置は、上部から連続的に原料を供給し、下部から連続的に製品を排出するタワー式固定床または移動床を有する方式の装置である。
【００２０】
また、バッチ式固相重合においては、固相重合中の雰囲気として水分が十分に除去された窒素ガスなどの不活性気体で充満された環境あるいは減圧下の環境を維持しながら、バッチ式処理装置の中でそれぞれのポリマーに適した加熱温度で所定の時間だけ固相重合処理される。
【００２１】
ところが、前述のようにペレットを流動状態にすると、移動するペレット同士が互いに擦れ合ったり、衝突しあったりする。そうすると、前記ペレタイズ工程においてポリマーを所定の大きさにカットした際に生じたバリやペレットの角部などがペレットから脱離したり、擦り減ったりして粉あるいは粉状物（本明細書では、この「粉あるいは粉状物」を「微粉」という）が発生する。
【００２２】
このようにして、微粉が発生すると、発生した微粉は、当然のことながら固相重合中のペレットと対比すると、その容積に比して表面積が極めて大きくなっている。このため、微粉は、正常な形状を有するペレットと比べて過剰な熱処理を受けることとなって、その結晶化度や粘度が大きく上昇する。
【００２３】
そうすると、これらの高結晶化し、かつ高粘度を有する微粉がペレット中に混入したままで溶融押出機へ供給して再溶融すると、高結晶化した高粘度の微粉が未溶融状態あるいは半溶融状態で溶融ポリマー中に残留する。また、このような微粉が溶融したとしても、溶融した微粉は、ポリマー中に均一に混合されず、高粘度の溶融状態を維持したままで微細な溶融塊を形成しつつ溶融ポリマー中に残ることとなる。
【００２４】
それにもかかわらず、このような状態で再溶融したポリマーを溶融紡糸機へ供給し、このポリマーを溶融紡糸して繊維化すると、ある程度の大きさを有する未溶融状態の微粉は、紡糸口金パック内に設けられた濾過媒体によって濾過され除去されはするが、微粉由来の高粘度を維持した溶融小塊は濾過媒体を通過することができるために取り除くことができない。したがって、このような溶融微小塊や未溶融微小粉などの影響によって、溶融紡糸された繊維中には、局所的に異常な繊維径を有する繊維が出現する。そして、その結果として、繊径斑の発生や単糸切れあるいは断糸が発生するような事態が生じる。
【００２５】
そこで、前述のようにして固相重合装置４で固相重合されたペレットから微粉を除去することが極めて重要になるので、この点について、以下に詳細に説明する。
前述のようにして固相重合装置４で固相重合されたペレットは、下部ホッパー７へ自由落下により移送する移送管６の途上に備えられたゲート弁５を開閉制御することによりホッパー７へ送られる。そして、ホッパー７へ送られたペレットは、移送管９の途上に備えられたロータリーバルブ８の回転数をコントロールすることによって、連続的に定量計量しながら微粉除去装置１１へ自由落下によって送られる。
【００２６】
このとき、自由落下するペレットと移送管９の途中から供給された気体とが接触し、ペレットに付着した微粉をペレットから離脱させる。このようにして、ペレットから分離した微粉は、気体に運ばれて供給管９を流下して分級部材１２に到達する。ここで、分級部材１２の下部には排風手段１４が設けられているので、この排風手段１４によって、微粉を含んだ気体が吸気される。なお、このとき使用する排風手段１４の具体例としては、例えば吸引ファン、エジェクター、アスピレータなどの排風装置あるいは気体吸引装置を挙げることができる。
【００２７】
このようにして、分級部材１２に到達した微粉を含んだ気体は、分級部材１２の開口を通過して微粉排出管１３より排出されることとなる。その際、微粉排出管１３の途中に設けられたフィルター１３ａによって、気体中の微粉だけが分離されて除去され、最終的に微粉フリーの清浄な気体のみが排風手段１４を介して系外へ排出される。
【００２８】
以上に説明した、微粉除去装置１１の実施形態例では、分級部材１２を通過する気体の平均風速が重要である。何故ならば、微粉をペレットから容易に離脱させるためには、前記平均速度がより高速であることが好ましいからである。したがって、前記平均風速は、０．１ｍ／ｓｅｃ以上であることが望ましい。
【００２９】
なお、この平均風速の上限は特に限定する理由はなく、装置自体の強度などの設計事項であり、その値は、実験による最適値の絞込みによって適宜決定されるべき性質のものである。ただし、分級部材１２を通過する気体の風圧によって、ペレットが分級部材１２に押し付けられて、分級部材１２の開口部に吸い付けられて離脱できなくなるような事態を惹起するような風速は好ましくないことは言うまでもない。
【００３０】
なお、本発明に用いるペレットの粒径は、本発明の要旨を満足する限り特に限定する必要はない。ただし、本発明における「ペレットの粒径」とは、「ＪＩＳ標準ふるい」を用いて対象とするペレットをふるいにかけて測定した値である。また、本発明で使用するペレットの形状は、円柱状，球状，長方体状などの任意の立体形状をとることができる。篩部材の目開きは、固相重合されたペレットは通すが、除去したい微粉は円滑に通すような大きさであることは言うまでもない。
【００３１】
しかしながら、固相重合の効率や品質などの要件を考慮すると、ペレットの粒径は、目開きが１４００μｍのふるいをパスするが、目開きが５６００μｍのふるいをパスしない粒径が好ましい。なお、更に好ましくは２０００μｍをパスし、目開きが４０００μｍのふるいをパスしないような粒径である。
【００３２】
以上に述べたようにして、微粉が除去された後のペレットは、外気に曝されないままの状態でそのまま移送管１５からペレットを再溶融する溶融押出機１６へ送られる。そして、溶融押出機１６で再溶融された後、定法に従って、連続的に定量計量しながらポリマーを供給するギヤポンプなどの計量供給手段（図示せず）によって定量供給され、これも定法に従って、紡糸パック１７に装着された口金１８のポリマー吐出孔からポリマーが紡出されて繊維化される。
【００３３】
以上に説明した本発明の実施形態において、微粉が除去されたペレットの移送に関して更に付言すると、微粉除去装置１１から出たペレットを移送する移送管１５の途中にロータリーバルブなどの機械的な移送手段を設けないことが好ましい。つまり、例えば、ペレット自体の自重によって自由落下（重力落下）させて、ペレットを溶融押出機１６へ送ることが好ましい。
【００３４】
何故ならば、このような移送手段を設けると、ペレットを移送する部材に干渉してペレットが擦過されたり圧縮されたりするからである。そうすると、移送管１５の途中に存在するこのような移送手段によって、微粉が再生産されて移送配管１５中などに取り残され、再生産微粉が供給管中に長期間に渡って異常滞留して劣化する。そうすると、今度は劣化したポリマーが再溶融に供されることとなって、溶融紡糸した繊維の品質を損なうことになる。
【実施例】
【００３５】
以下、本発明の実施例について説明するが、この実施例における「繊径斑」の評価と「残存微粉量」の測定は、以下に述べるようにして行った。
（１） 繊径斑の評価：糸速１００ｍ／ｍｉｎにてキーエンス（Ｋｅｙｅｎｃｅ）社製の高速・高精度デジタル寸法測定器（型式：センサー部ＬＳ−７０１０（Ｍ）、コントローラ部ＬＳ−７５００）を用いて、延伸後の糸条パッケージからモノフィラメントを巻きだし、その糸径が１０μｍ以上である糸径変動点の個数を測定した。このとき、任意に選定した製品１０本から、それぞれ１０万ｍの糸長にわたって測定し、検出した糸径変動数の合計によって、繊径斑を評価した。
【００３６】
（２） 「残存微粉量」の測定：測定サンプルとして微粉を伴ったペレットを取り出し、このサンプルの重量を測定する。次いで、取り出したペレットを水洗して微粉を全て洗い流すことによってペレットから分離する。このペレットから分離されて洗浄液中に残った微粉を濾紙上に濾過して微粉を採取する。そして、このようにして採取した微粉をデシケータ中で乾燥して、その重量を測定することによって、ペレット中に含まれる残存微粉量（ｐｐｍ）を算出する。
【００３７】
（３） 固有粘度：３５℃でオルトクロロフェノールにサンプルを溶解した各濃度（Ｃ）の希薄溶液を作製し、それら溶液の粘度（ηｒ）から、η＝ｌｉｍｉｔ（ｌｎηｒ／Ｃ）という式から、Ｃを０に近づけることで算出した。その際、芯鞘の各成分は口金パックの取付前に十分に放流状態を安定させた上で、放流ポリマーをそれぞれ採取して測定した。また芯側成分の固有粘度は、巻き上がった製品を５０％以下の重量になるまでアルカリ減量したサンプルを用いて確認を行った。
【００３８】
［実施例１］
実際の製糸工程では、固相重合後の微粉除去を連続的に行うため、その効果を直接確認することができない。そのため、本発明の実施例では、微粉除去効果を確認するために以下に述べるような方法を採用した。
【００３９】
先ず、含水率が５０ｐｐｍになるように乾燥したポリエステルからなるペレットを用意した。このとき、用意したペレットの形状は、長さ４mm、幅４mm、厚み２mmの長方体であった。このペレットを定法に従って固相重合処理に供して固相重合を完了した。この固相重合完了時に発生した微粉を捕集し、改めて、約２０００ｐｐｍの微粉を含んだポリエステルペレットを調整した。なお、この約２０００ｐｐｍという微粉量は、通常の固相重合で発生する微粉量より多い量であり、微粉除去能力が十分であるかどうかを判断する目安としてこの値を採用した。
【００４０】
図１に例示した装置を使用して、ロータリーバルブ８で定量計量しながら、前述のようにして調整した微粉を含むペレットを１０ｋｇ／ｈｒの処理量でホッパー７から微粉除去装置１１へ供給した。この時、微粉除去装置１１が備える分級部材１２として、開口率が約４５％であり、かつ直径３mmの円形開口群が穿設されたパンチングプレートを用いた。
【００４１】
また、このとき、前記分級部材１２を通過し、かつ微粉をペレットから離脱させる気体として、液化窒素を気化させて製造したほぼ絶乾状態の窒素ガスを下部気体供給配管１０ｆから流した。その際、この窒素ガスの流速が平均風速にして、１．５ｍ／ｓｅｃとなるように、排風手段１４によって分級部材１２の下部から吸引する気体の流量を制御しながら、上部に存在する気体を吸引した。
【００４２】
このとき、当然のことながら、分級部材１２の上部に接続する下部気体供給配管１０ｆの内部は窒素ガスで充満されていた。また、前述の微粉除去装置１１によって、微粉が除去されたペレットは外気に曝すことなく、そのまま溶融押出機１６へ供給した。このため、溶融押出機１６における微粉除去後のペレットの再溶融も窒素ガスでシールされた状態で行った。このとき、微粉除去装置１１から出た直後であって、前記溶融押出機１６に送られる直前のペレットを取り出して、含まれる微粉残存量を測定したところ、残存微粉量は２００ｐｐｍ以下の１８４ｐｐｍであった。
【００４３】
以上に述べたように、微粉除去装置１１を通過させると、残存微粉量が多くて２００ｐｐｍであることを確認したので、残存微粉量がほぼ２００ｐｐｍとなるように調整したポリエステルペレットを使用して、定法に従って、スクリーン紗用のポリエステルモノフィラメント繊維を溶融紡糸した。すなわち、このときの溶融紡糸に際して、芯側成分に前述のようにして固相重合して固有粘度０．８５としたポリエチレンテレフタレートを用い、鞘側成分には固相重合しない固有粘度０．６３のポリエチレンテレフタレートをそれぞれ独立に２９５℃の温度下で溶融し、芯部と鞘部の重量比が６０／４０となるように計量して芯鞘型複合モノフィラメントを溶融紡糸した。
【００４４】
次いで、口金１８の直下に雰囲気温度が約３５０℃となるように、糸条走行方向に沿った長さが９０ｍｍの加熱ヒーターを設置し、吐出したモノフィラメントを加熱帯域と、１０００ｍｍ長の冷風ゾーンを通過させた。その後、紡糸油剤を油剤付着量が０．２％となるように紡出したモノフィラメントに塗布し、紡糸速度１２００ｍ／分で引取って巻き取り、未延伸糸を得た。
【００４５】
更に、この未延伸糸を加熱ローラーにて予熱した後、スリットヒーターによって非接触加熱しながら延伸倍率３．８倍で延伸し、０．３％のリラックス処理（弛緩処理）を施した後に巻き取り、１０ｄｔｅｘのモノフィラメントからなる延伸糸を糸条パッケージとして巻き取った。なお、前記延伸糸を５０％にまでアルカリ減量した後に測定した固有粘度は０．７２であった。
【００４６】
このようにして得たスクリーン紗用モノフィラメントの「節」の発生は２個であった。また、その詳細は説明を省略するが、次に述べる比較例１と対比すると、溶融紡糸中における単糸切れや断糸が極めて少なく、品質バラツキも小さかった。
【００４７】
［比較例１］
比較例１として、実施例１で使用した微粉除去装置１１を通さなかった以外の条件は全て実施例１と同じになるようにした。比較例１で得たスクリーン紗用モノフィラメントでは、「節」の発生は２５個であった。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る製糸装置の一実施形態を例示した概略装置構成図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 乾燥機
２ ゲート弁
２ 移送管
４ 固相重合装置
５ 移送管
６ 洗浄液調整装置
７ ホッパー
８ ロータリーバルブ
９ ペレット供給管
１０ 気体供給配管
１１ 微粉除去装置
１２ 分級部材
１３ 微粉排出管
１３ａ フィルター
１４ 排風手段
１５ 移送管
１６ 溶融押出機
１７ 紡糸パック
１８ 口金
１９ 繊維
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペレット化された熱可塑性ポリマーを不活性雰囲気下で固相重合するステップと、固相重合されたペレットを自由落下させながら落下するペレットに対して高速気体を並流させて微粉をペレットから分離して除去するステップと、微粉を除去したペレットを外気に曝すことなく連続的に溶融押出機へ供給して再溶融するステップと、再溶融したポリマーを紡糸口金から紡出して繊維化するステップとを有する熱可塑性合成繊維の製造方法。
【請求項２】
前記の微粉を分離除去するステップより下流側に、ペレットを擦過したり、圧縮したりして微粉を発生させる部材を設けないことを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性合成繊維の製造方法。
【請求項３】
微粉を除去するステップにより微粉を除去した後のペレットの微粉含有量が２００ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱可塑性合成繊維の製造方法。
【請求項４】
前記熱可塑性ポリマーがポリエステルであって、溶融紡糸する繊維がスクリーン紗用フィラメントである請求項１〜３の何れかに記載の熱可塑性合成繊維の製造方法。
【請求項５】
前記ペレットが、ＪＩＳ標準ふるいを用い、その目開きが１４００μｍのふるいをパスするが、目開きが５６００μｍのふるいをパスしない粒径である請求項１〜４の何れかに記載の熱可塑性合成繊維の製造方法。
【請求項６】
ペレット化された熱可塑性ポリマーを固相重合する固相重合装置と、該固相重合装置で固相重合されたペレットが自由落下する際に該ペレットが高速気体と接触することで微粉をペレットから分離して除去する微粉除去装置と、外気に曝すことなく連続的に供給された該微粉除去装置からの微分が除去されたペレットを再溶融させる溶融押出機と、該溶融押出機から供給された溶融ポリマーを紡出する紡糸口金パックとを備えた熱可塑性合成繊維の製造装置。
【請求項７】
前記微粉除去装置より下流側に前記ペレットとの接触によって微粉を発生する部材を設けないことを特徴とする請求項６に記載の熱可塑性合成繊維の製造装置。
【請求項８】
前記微分除去装置が前記ペレットを通過させないが、前記微粉を含む気体を通過させる開口が設けられた篩部材と、該篩部材の上方に存在する気体を該篩部材の下方から吸引する吸引手段とを備えた請求項６又は請求項７に記載の熱可塑性合成繊維の製造装置。
【請求項１】
ペレット化された熱可塑性ポリマーを不活性雰囲気下で固相重合するステップと、固相重合されたペレットを自由落下させながら落下するペレットに対して高速気体を並流させて微粉をペレットから分離して除去するステップと、微粉を除去したペレットを外気に曝すことなく連続的に溶融押出機へ供給して再溶融するステップと、再溶融したポリマーを紡糸口金から紡出して繊維化するステップとを有する熱可塑性合成繊維の製造方法。
【請求項２】
前記の微粉を分離除去するステップより下流側に、ペレットを擦過したり、圧縮したりして微粉を発生させる部材を設けないことを特徴とする請求項１に記載の熱可塑性合成繊維の製造方法。
【請求項３】
微粉を除去するステップにより微粉を除去した後のペレットの微粉含有量が２００ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱可塑性合成繊維の製造方法。
【請求項４】
前記熱可塑性ポリマーがポリエステルであって、溶融紡糸する繊維がスクリーン紗用フィラメントである請求項１〜３の何れかに記載の熱可塑性合成繊維の製造方法。
【請求項５】
前記ペレットが、ＪＩＳ標準ふるいを用い、その目開きが１４００μｍのふるいをパスするが、目開きが５６００μｍのふるいをパスしない粒径である請求項１〜４の何れかに記載の熱可塑性合成繊維の製造方法。
【請求項６】
ペレット化された熱可塑性ポリマーを固相重合する固相重合装置と、該固相重合装置で固相重合されたペレットが自由落下する際に該ペレットが高速気体と接触することで微粉をペレットから分離して除去する微粉除去装置と、外気に曝すことなく連続的に供給された該微粉除去装置からの微分が除去されたペレットを再溶融させる溶融押出機と、該溶融押出機から供給された溶融ポリマーを紡出する紡糸口金パックとを備えた熱可塑性合成繊維の製造装置。
【請求項７】
前記微粉除去装置より下流側に前記ペレットとの接触によって微粉を発生する部材を設けないことを特徴とする請求項６に記載の熱可塑性合成繊維の製造装置。
【請求項８】
前記微分除去装置が前記ペレットを通過させないが、前記微粉を含む気体を通過させる開口が設けられた篩部材と、該篩部材の上方に存在する気体を該篩部材の下方から吸引する吸引手段とを備えた請求項６又は請求項７に記載の熱可塑性合成繊維の製造装置。
【図１】
【公開番号】特開２００８−２０２８（Ｐ２００８−２０２８Ａ）
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１７３７７２（Ｐ２００６−１７３７７２）
【出願日】平成１８年６月２３日（２００６．６．２３）
【出願人】（３０２０１１７１１）帝人ファイバー株式会社 (1,101)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２３日（２００６．６．２３）
【出願人】（３０２０１１７１１）帝人ファイバー株式会社 (1,101)
【Ｆターム（参考）】
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