JP3837227B2 - ポリエステル極細マルチフィラメントの直接紡糸延伸方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紡糸延伸後の単糸繊度が0.8 デニール（ｄ）以下となるポリエステル極細マルチフィラメントを、高速紡糸延伸法で安定して連続的に製造する直接紡糸延伸方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、単糸繊度が1.0 ｄ以下のポリエステル極細マルチフィラメントは、風合いが優れているため、天然皮革調の布帛やピーチスキン調の織物など幅広い用途に用いられている。このような極細マルチフィラメントの製造方法としては、様々な方法が用いられているが、特殊な紡糸装置を用いず、比較的簡単に製造する方法として、特開昭54−30924 号公報には、紡糸速度2500ｍ／分以上の高速度で紡糸し、単糸繊度1.0 ｄ以下の高配向化した極細繊維を得る方法が提案されている。
【０００３】
この方法によると、口金に穿孔された紡糸孔１孔あたりの吐出量が増大することや、紡糸張力の増加に伴って口金下流の糸揺れが緩和されること、さらには高い配向度等の効果によって繊度斑が小さくなり、比較的簡単に極細マルチフィラメントを得ることができるという利点がある。
【０００４】
しかしながら、単糸繊度が小さくなるほど、またフィラメント数が多くなるほど紡出糸条に作用する空気抵抗が飛躍的に増大するため、紡糸張力が高くなりすぎてドラフト切れが生じたり、随伴流の発生が増大し、糸揺れが大きくなって糸条の繊度斑が大きくなり、均斉度が悪化するという問題がある。
【０００５】
そこで、従来、高速紡糸で極細繊維を製造する方法においては、紡糸口金に穿孔される吐出孔の配列を工夫したり、冷却後の糸条が走行中に受ける空気抵抗をできるだけ抑え、紡糸張力を抑える方法や、糸条の冷却速度を制御する方法が採用されており、これらの方法によって紡糸引取り後の単糸繊度が0.5 ｄ、延伸後の単糸繊度0.3 〜0.4 ｄ程度の極細繊維の製造が可能になった。
【０００６】
しかしながら、この方法を利用して延伸後の単糸繊度が0.8 ｄ以下で、フィラメント数が50以上の極細マルチフィラメントを高速紡糸延伸法で一工程で得る場合、紡糸時の繊度斑や油剤付着斑に起因する延伸斑や、受熱過多による単糸切れが生じ、操業性が悪化するという問題があり、また、紡糸、巻取工程での糸切れ率も高く、さらに、巻き上がったパッケージに単糸切れやたるみ糸が混在したり、得られる糸条の均斉度が悪いなどの問題が多かった。
【０００７】
また、溶融紡糸した糸条には、集束性や後工程の通過性をよくするために油剤を付与するが、油剤を均一に付与するために、オイリングノズルで集束しながら油剤を付与した後、さらにオイリングローラで油剤を付与する方法が提案されている（特開昭61-19810号）。
しかしながら、この方法では、単糸繊度が1.0 ｄを超えるような空気抵抗の影響の少ない繊維に対してはある程度の効果があるものの、単糸繊度が小さい極細マルチフィラメントを高速紡糸延伸法で一工程で得る場合、糸条への空気抵抗が増大し、紡糸張力が高まるため、油剤付与時に油膜抵抗の影響を受けやすくなり、単糸切れが生じやすく、斑が生じて加工、染色後に品位が悪化するという問題がある。
【０００８】
さらに、近年では、多孔群紡糸が用いられ生産性の効率化が図られている。通常は１個の紡糸口金により吐出されたフィラメント群は、１糸条として巻き取られるのが一般的である。しかし、多孔群紡糸法は１個の紡糸口金から、２糸条以上を得る方法である。つまり、紡糸口金に穿孔した吐出孔を多ブロック群に分割し、それぞれのブロック群に対応する数の糸条を集束し、巻き取る方法である。
【０００９】
このような、多孔群紡糸方法を高速紡糸法で極細繊維を製造する方法と組み合わせることで、極細ポリエステルマルチフィラメントを効率的に得ることが可能となるが、未だに紡糸張力を低く抑えて、紡糸糸切れや単糸切れを生じることなく、斑のない均斉度に優れた極細マルチフィラメントを操業性よく得ることができる方法は提案されていない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した問題点を解決し、直接紡糸延伸法により、延伸後の単糸繊度が0.8 ｄ以下のポリエステル極細マルチフィラメントを製造する方法において、特殊な装置等を必要とせず、紡糸張力を低く抑えることができ、単糸切れやたるみがなく、良好なパッケージに巻き取れ、繊度斑や延伸斑がない均斉度の高い極細マルチフィラメントを操業性よく得ることができる方法を提供することを技術的な課題とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、紡糸した糸条に特定の濃度の油剤を交絡処理前の工程と交絡処理後の工程において、特定の付着量となるように均一に付与し、加熱延伸することによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。
【００１２】
すなわち、本発明は、紡糸速度2500〜4000ｍ／分の速度で溶融紡糸し、冷却、油剤を付与した後、ローラ間で加熱延伸し、延伸後の単糸繊度が0.8 デニール以下でフィラメント数が50〜400 のポリエステル極細マルチフィラメントを得る直接紡糸延伸法において、第１加熱ローラの上流側にオイリングノズル（Ａ）、オイリングローラ（Ｂ）、交絡付与装置、オイリングローラ（Ｃ）を順に設け、下記の条件を満足するように、オイリングノズル（Ａ）、オイリングローラ（Ｂ）、（Ｃ）の３段階で油剤を付与した後、温度70〜90℃の第１加熱ローラで引き取り、倍率1.25〜1.45倍に延伸することを特徴とするポリエステル極細マルチフィラメントの直接紡糸延伸方法を要旨とするものである。
１≦（ａ）≦５
１≦（ｂ）≦５
５≦（ｃ）≦30
0.03≦（ｄ）≦0.30
0.35≦（ｅ）≦0.55
0.60≦（ｆ）≦1.40
ただし、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれオイリングノズル（Ａ）、オイリングローラ（Ｂ）、オイリングローラ（Ｃ）で付与される油剤の濃度（重量％）を示し、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は、それぞれオイリングノズル（Ａ）、オイリングローラ（Ｂ）、オイリングローラ（Ｃ）を通過直後の段階で付与された、糸条全体に対する油剤の付着量（重量％）を示す。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明におけるポリエステルとは、全構成単位の少なくとも80モル％がエチレンテレフタレートであるポリエステルを主な対象とするが、その性質を本質的に変化させない範囲内において、第３成分として、イソフタル酸、5-ナトリウムスルホイソフタル酸等のジカルボン酸、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール等のジオール類を共重合したコポリエステルでもよい。また、その性質を本質的にかえない範囲であれば、これらのポリエステルに酸化防止剤、艶消剤、安定剤、着色剤、難燃剤等を添加したものでもよい。
【００１４】
本発明で用いられる繊維は、単一成分のポリエステルで構成しても、複数成分のポリエステルで構成してもよく、複数成分の場合では、芯鞘、サイドバイサイド等の複合繊維とすればよい。繊維の断面形状は、丸、三角、扁平等の異形状または、中空であってもよい。
【００１５】
本発明は、紡糸引取り後の単糸繊度が0.8 ｄ以下でフィラメント数が50〜400 のポリエステル極細マルチフィラメントを得る方法であって、紡糸速度2500〜4000ｍ／分の速度で溶融紡糸することが必要である。紡糸速度が2500ｍ／分未満の低速度では、延伸倍率を高くすることが必要になり、糸切れが発生しやすくなり、操業性が悪化する。また、吐出量が少なくなることにより繊度斑も増大する。一方、4000ｍ／分を超える高速になると、空気抵抗の増大により紡糸張力が増大するため、糸切れが多発し、操業性が悪化する。
【００１６】
本発明における単糸繊度、フィラメント数は、単糸繊度0.8 ｄ以下、フィラメント数50〜400 本の中で、目的に応じて適宜選択される。単糸繊度が0.8 ｄを超えると、得られる布帛は柔軟な風合いに乏しくなり、フィラメント数が50本未満では、紡糸調子が悪化し、逆に400 本を超えると、得られる布帛は柔軟な風合いに乏しくなる。
【００１７】
さらに、本発明は、１枚の紡糸口金を用いて複数の糸条を得る多孔群紡糸にも適用することができる。この場合、紡糸操業性、製品の品位、工作上の精度などから、１枚の紡糸口金から得る糸条群数は４本以下で、かつ１本の糸条群を構成するフィラメント数は、50〜200 本とすることが好ましい。
【００１８】
次に、本発明を図面を用いて説明する。
図１は、本発明のポリエステル極細繊維の直接紡糸延伸方法の一実施態様を示す概略工程図である。紡糸口金１の吐出孔より吐出された糸条Ｙは、冷却装置２から吹き出される冷風で冷却され、オイリングノズル（Ａ）で集束されつつ油剤を付与された後、さらにオイリングローラ（Ｂ）で油剤を付与される。次に交絡付与装置３で交絡を付与された糸条は、オイリングローラ（Ｃ）で油剤を付与された後、第１加熱ローラ４ａ、第２加熱ローラ４ｂを介して加熱延伸を施され、巻取装置５でパッケージ６に巻き取られる。
【００１９】
本発明においては、紡糸された糸条Ｙが第１加熱ローラ４ａ、第２加熱ローラ４ｂで加熱延伸されるまでに、次の３段階で油剤を付与するものである。まず、交絡付与装置３で交絡を付与する前に、順にオイリングノズル（Ａ）、オイリングローラ（Ｂ）で糸条Ｙに油剤を付与し、交絡付与装置３で交絡を付与した後には、オイリングローラ（Ｃ）で糸条Ｙに油剤を付与するものである。
【００２０】
紡糸性、延伸性ともに優れた極細マルチフィラメントを得るためには、ノズル直下から冷却、油剤付与、交絡付与工程において、いかに紡糸張力を下げ、単糸切れや繊度斑の少ない未延伸糸を紡糸するか、また紡糸された糸を、いかに単糸切れや延伸斑なく延伸するかがポイントとなる。
【００２１】
紡糸工程において、紡糸張力を下げ、単糸切れや繊度斑の少ないマルチフィラメントを得るためには、油剤付与や交絡付与工程の各ガイド類での張力を弛めたり、油剤付与時に発生する走行糸条との流体摩擦を軽減したり、ノズル面から、糸条の集束点までの距離を短くし、走行糸条に対する空気抵抗を小さくする方法などが有効であるが、この中でも、本発明では特に油剤付与工程について規定したものである。
【００２２】
すなわち、油剤付与工程において、紡糸張力を下げ、単糸切れや繊度斑の少ないマルチフィラメントを得るためには、ノズル式オイリング法ならば油剤の吐出量を、またローラ式オイリング法ならばローラの回転数を下げること、または油剤濃度を下げ、つまりは油剤の粘度を下げ、走行糸条との流体摩擦を軽減することが有効である。しかし、いたずらに油剤付与量を下げることは後工程を円滑に行うべく必要な油剤付着量を確保できなくなる。この問題を解決するために、一般的には油剤付与を２段階に行う方法が採用されている。
【００２３】
油剤付与を２段階で行う場合、１段目の油剤付与装置では、紡糸性を損なわない程度の糸条の集束に必要な油剤を付与し、２段目の油剤付与装置で後工程を円滑に行うべく必要な油剤付着量を確保するのが一般的である。また必要に応じて、１段目と２段目の油剤付与装置の間に、糸条の集束性を向上すべく交絡付与装置が配設される。
【００２４】
油剤付与を２段階で行う場合においては、紡糸張力を下げ、単糸切れや繊度斑の少ないマルチフィラメントを得るために、糸条の集束点となる１段目の油剤付与装置での油剤濃度を低くしたり、油剤付与量を少なくしても、２段目の油剤付与装置で後工程を円滑に行うべく必要な油剤付着量を確保することが可能となる。
【００２５】
しかしながら、延伸後の単糸繊度が0.8 ｄ以下の極細マルチフィラメントを製造する場合、上記のように油剤付与を２段階で行っても、操業調子、品位ともに良好なものを得ることは難しい。延伸後の単糸繊度が0.8 ｄ以下の極細マルチフィラメントの場合、紡糸張力が繊度斑や単糸切れに及ぼす影響が単糸繊度が２〜３ｄの一般糸に比べて非常に大きく、１段目の油剤付与装置での油剤濃度を低くしたり、油剤付与量を少なくする程度では十分な効果が得られない。
【００２６】
そこで、紡糸、延伸工程における問題を解決し、品位、操業性ともに良好な極細マルチフィラメントを安定して得るためには、本発明のように、紡糸された糸条Ｙを第１加熱ローラ４ａ及び第２加熱ローラ４ｂで延伸、熱セットされるまでに、３段階で油剤を付与する必要がある。
【００２７】
油剤付与装置を３段階に配設し、１段目および２段目の油剤付与装置にて低濃度油剤を２段階に分けて付与することで、油剤の付着斑の軽減、集束性を向上することができる。また１段目の油剤付与装置を、オイリングローラより紡糸張力を低く抑えることの出来るオイリングノズルを導入し、低濃度油剤を付与することによって繊度斑の悪化、単糸切れの発生を抑えることができる。
【００２８】
さらには、１段目のオイリングノズルで糸条がすでに集束されているため、２段目の油剤付与装置にオイリングローラを用い、オイリングローラで油水分付与量を上げても、つまりは走行糸条に対する流体摩擦抵抗が上がっても繊度斑や単糸切れが生じにくくなる。このことは、延伸工程においても糸条に均一に油剤が付与されているため、延伸斑を少なくすることができる。また糸条の油水分付与量を多くすることができることにより、延伸時に発生する熱を奪うことができ、熱量過多による単糸切れを防ぐことが可能となる。
【００２９】
本発明において、以上のような３段階の油剤付与装置、すなわちオイリングノズル（Ａ）、オイリングローラ（Ｂ）、（Ｃ）で糸条に付与される油剤の濃度と糸条への付着量は以下のように規定される。
【００３０】
オイリングノズル（Ａ）では、主に、紡糸され、集束されていない糸条を集束する目的で油剤を付与するものであり、油膜抵抗を軽減するため、濃度１〜５重量％の油剤、さらに好ましくは２〜４重量％の油剤を使用し、油剤成分の糸条全体に対する付着量が0.03〜0.3 重量％、さらに好ましくは0.04〜0.2 重量％となるように付与することが必要である。
【００３１】
油剤濃度が１重量％未満であったり、油剤成分の糸条全体に対する付着量が0.03重量％未満であると、糸条の集束性が悪化し、パッケージにたるみ糸が混在したり、後工程で擦過による単糸切れが多発するようになる。
一方、油剤濃度が５重量％を超えたり、油剤成分の糸条全体に対する付着量が0.3 重量％を超えると、油膜抵抗によって紡糸張力が高くなり、糸切れが多発したり、得られる繊維に繊度斑が生じる。
【００３２】
オイリングローラ（Ｂ）では、主に、交絡を付与する際の擦過を抑制、また加熱延伸時の油剤付着斑による延伸斑の軽減、さらには糸条に与える油水分を多くし、延伸時に発生する熱を奪うことによって、熱量過多による単糸切れを防ぐ目的で油剤を付与するものであり、濃度１〜５重量％、さらに好ましくは２〜４重量％の油剤を使用し、油剤成分の糸条全体に対する付着量が0.35〜0.55重量％、さらに好ましくは0.4 〜0.55重量％となるように付与することが必要である。なお、油剤の付着量は、オイリングノズル（Ａ）で付与された油剤と足し合わせた付着量である。
【００３３】
油剤濃度が１重量％未満であったり、油剤成分の糸条全体に対する含有率が0.35重量％未満であると、十分に糸条に油剤が付与されないため、上記のような効果を十分に奏することができず、交絡付与工程で擦過による単糸切れが多発したり、パッケージにたるみ糸が混在するようになる。また、糸条に均一に油剤を付与できなくなるため、延伸斑を少なくすることや、糸条に与える油水分が少なくなるので、延伸時に発生する熱を奪うことによって、熱量過多による単糸切れを防ぐことができない。
一方、油剤濃度が５重量％を超えたり、油剤成分の糸条全体に対する付着量が0.55重量％を超えると、油膜抵抗によって紡糸張力が高くなり、糸切れが多発したり、得られる繊維に繊度斑が生じる。
【００３４】
交絡付与装置３で交絡を付与した後のオイリングローラ（Ｃ）では、主に、巻き取る際の糸条の集束性を高め、良好なパッケージを得るため、および後加工での操業性をよくする目的で油剤を付与するものであり、濃度５〜３０重量％の油剤、さらに好ましくは１０〜２５重量％の油剤を使用し、油剤成分の糸条全体に対する付着量が0.6 〜1.4 重量％、さらに好ましくは0.7 〜1.2 重量％となるように付与することが必要である。なお、油剤の付着量は、オイリングノズル（Ａ）、オイリングローラ（Ｂ）で付与された油剤と足し合わせた付着量である。
【００３５】
油剤濃度が５重量％未満であったり、油剤成分の糸条全体に対する付着量が0.6 重量％未満であると、十分に糸条に油剤が付与されないため、集束性が低下し、パッケージにたるみ糸が混在したり、後工程で擦過による単糸切れが多発するようになる。
一方、油剤濃度が３０重量％を超えると、溶剤への分散性が低下し、糸条に均一に付着させるのが困難となり、付着斑が生じ、延伸工程で延伸斑が発生したり、単糸切れが多発する。また、油剤成分の糸条全体に対する付着量が1.4 重量％を超えると、付着量が多くなりすぎ、後工程において発煙やヒーター汚れなどを生じ、環境が悪化する。
【００３６】
なお、２段目の油剤の付与の後に行う交絡付与条件は特に限定されるものではないが、一般的に使用される交絡付与装置を用い、交絡数10個／ｍ以下程度の交絡を付与することが好ましい。
【００３７】
そして、本発明においては、上記のように３段階で油剤を付与した後、第１加熱ローラの温度を70〜90℃とし、倍率1.25〜1.45倍で熱延伸する。
第１加熱ローラの温度が70℃未満であると、延伸前に糸条に与える熱量が低下し、延伸斑が生じ、染色品位が低下する。温度が90℃を超えると、糸条に与える熱量過多となり単糸切れが発生する。
【００３８】
また、延伸倍率が1.25倍未満であると、十分な延伸が行われず、未延伸部分が残り、斑の生じた繊維となる。一方、延伸倍率が1.45倍を超えると、単糸切れが生じて繊維の物性や品位が低下する。
【００３９】
図１においては、第１加熱ローラ４ａと第２加熱ローラ４ｂの間で倍率1.25〜1.45倍で延伸するが、第２加熱ローラ４ｂ以降にローラを設けているときは、巻き取るまでの間でこの倍率となるように延伸を行う。また、第２加熱ローラ４ｂの温度は、糸条の物性等に応じて適宜選択すればよいが、一般的な織編物に使用する糸条の場合、100 〜150 ℃程度とすることが好ましい。
【００４０】
次に、１枚の紡糸口金を用いて複数の糸条を得る多孔群紡糸を行う場合の一実施形態を図２を用いて説明する。図２は、１枚の紡糸口金の紡糸孔が２孔群に分割されているものを用いて２孔群紡糸を行う場合の概略工程図である。
紡糸口金１の吐出孔より吐出された２つの糸条Ｙ１、Ｙ２は、冷却装置２から吹き出される冷風で冷却され、２つのオイリングノズル（Ａ１、Ａ２）で集束されつつ油剤を付与された後、さらにオイリングローラ（Ｂ）で油剤を付与される。次にそれぞれ交絡付与装置３ａ、３ｂで交絡を付与された糸条は、オイリングローラ（Ｃ）で油剤を付与された後、速度が2500ｍ／分以上である第１加熱ローラ４ａ、及び第１加熱ローラより高速度で回転する第２加熱ローラ４ｂで延伸、熱セットされた後、巻き取り装置５で糸条ごとに異なるパッケージ６ａ、６ｂに巻き取られる。
【００４１】
また、本発明に用いられる油剤は、目的、用途に応じて適宜選択すればよいが、一般的なスピンドロー法で用いられる油剤であって、例えばオクチルパルミテートやオレイルラウレートなどの脂肪酸エステルを主成分とする平滑性に優れたものが好適に用いられる。そして、これらの油剤を水溶液、もしくは、水分散液として用いる。
【００４２】
【実施例】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。
なお、実施例中における油剤付着量、紡糸張力の測定、操業性、均斉度、延伸斑の評価は次のように行った。
〔油剤付着量〕
オイリングノズル（Ａ）、オイリングローラ（Ｂ）、オイリングローラ（Ｃ）での油剤付着量は、それ以降油剤を付与せずに巻き取り、得られた糸条を２ｇ精秤し（Ｘ）、エタノール10ｍｌで油剤を十分抽出する。抽出液を精秤したアルミプレート上、102 ℃で10分間乾燥した後、重量を測定し（Ｙ）、次式で求めた。
油剤付着量（％）＝（Ｙ／Ｘ）×100
〔紡糸張力〕
ＲＯＴＨＳＣＨＩＬＤ社製のＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ ＴＥＮＳＩＯＮＭＥＴＥＲ Ｒ−３１９２を使用し、図１に示す交絡付与装置３の下方20cmの位置で測定した値を示す。
〔操業性〕
16錘で24時間操業を行い、この間の(1) 紡糸糸切れ回数、下記式によって算出される (2)パッケージの欠点率により評価した。それぞれ以下に示すような基準で４段階評価とした。
(1) 紡糸糸切れ回数
１回未満 ：◎
１〜２回未満：○
２〜３回未満：△
３回以上 ：×
(2) パッケージの欠点率
目視にて毛羽やループをカウントし、合計で３個以上あるものを不良パッケージとし、次式で算出した。
パッケージの欠点率（％）＝（不良パッケージ数／総パッケージ数）×100
１％未満 ：◎
１〜２％未満：○
２〜３％未満：△
３％以上 ：×
均斉度
得られた糸条のウースター斑ＵをＺＥＬＬＷＥＧＥＲ ＵＳＴＥＲ社のＵＳＴＥＲ ＴＥＳＴＥＲ ＵＴ−１を使用し、糸速度２５ｍ／分、チャート速度５ｃｍ／分にて測定し、測定値により次の４段階評価とした。
１％未満 ：◎
１〜２％未満：○
２〜３％未満：△
３％以上 ：×
〔延伸斑〕
得られた糸条をＺＥＬＬＷＥＧＥＲ ＵＳＴＥＲ社のＵＳＴＥＲ ＴＥＳＴＥＲ ＵＴ−１を使用し、糸速度８ｍ／分、チャート速度２５ｃｍ／分にて測定し、波形の変動状態により次の３段階に評価した。
変動小 ：○
変動大 ：△
突発的な大きな変動あり ：×
【００４３】
実施例１〜９、比較例１〜12
極限粘度〔η〕（フェノールと四塩化エタンとの等重量混合物を溶媒として20℃で測定した) が0.68で、艶消し剤として酸化チタンを0.40重量％含有したポリエチレンテレフタレートを用い、図１に示す工程に従って、ポリエステル極細マルチフィラメントを溶融紡糸し、巻き取った。なお、紡糸口金は、直径0.15ｍｍの紡糸孔を168 個有するものを用い、吐出量32.0ｇ／分で吐出した。
まず、紡糸した糸条を冷却後、第１加熱ローラで引取る前に２段階の油剤付与、交絡処理、１段階の油剤付与の順に行った。そして、第１加熱ローラ速度（紡糸速度）3200ｍ／分として引き取り、第１加熱ローラと第２加熱ローラ間で熱延伸を行った。このとき、第２加熱ローラの速度は4300ｍ／分（延伸倍率1.34倍）、第１加熱ローラの温度80℃、第２加熱ローラの温度120 ℃であった。
油剤は、油剤成分として、オクチルパルミテート40重量％、オレイルラウレート30重量％の脂肪酸エステルを主成分として含有するものを用い、各オイリングノズル（Ａ）、オイリングローラ（Ｂ）、（Ｃ）での油剤の付与条件を表１に示すように種々変更して油剤を付与し、単糸繊度0.4 ｄの糸条を巻き取った。
紡糸張力、得られた糸条の油剤付着量の測定結果、操業性、均斉度、延伸斑の評価結果を表１に示す。
【００４４】
実施例10〜11
吐出量を変更し（実施例10は64.4ｇ／分、実施例11は24.3ｇ／分）、各オイリングノズル（Ａ）、オイリングローラ（Ｂ）、（Ｃ）での油剤の付与条件を表１に示すように種々変更して油剤を付与し、単糸繊度が実施例10は0.8 ｄ、実施例11は0.3 ｄの糸条を巻き取った以外は実施例１と同様に行った。
紡糸張力、得られた糸条の油剤付着量の測定結果、操業性、均斉度、延伸斑の評価結果を表１に示す。
【００４５】
実施例12〜13
紡糸孔数（実施例12は52個、実施例13は372 個）、吐出量（実施例12は10.5ｇ／分、実施例13は71.5ｇ／分）を変更し、各オイリングノズル（Ａ）、オイリングローラ（Ｂ）、（Ｃ）での油剤の付与条件を表１に示すように種々変更して油剤を付与し、単糸繊度0.4 ｄの糸条を巻き取った以外は実施例１と同様に行った。
紡糸張力、得られた糸条の油剤付着量の測定結果、操業性、均斉度、延伸斑の評価結果を表１に示す。
【００４６】
実施例14〜15、比較例13〜14
第１加熱ローラの温度を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様に行った。
紡糸張力、得られた糸条の油剤付着量の測定結果、操業性、均斉度、延伸斑の評価結果を表１に示す。
【００４７】
実施例16〜17、比較例15〜16
第１、第２加熱ローラの速度を変更し、表１に示すような延伸倍率で延伸を行い、オイリングノズル（Ａ）、オイリングローラ（Ｂ）、（Ｃ）での油剤の付与条件を表１に示すように種々変更して油剤を付与した以外は、実施例１と同様に行った。
紡糸張力、得られた糸条の油剤付着量の測定結果、操業性、均斉度、延伸斑の評価結果を表１に示す。
【００４８】
実施例18
直径0.15ｍｍの紡糸孔が150 孔ずつ（計300 孔）の２孔群に分割された紡糸口金を用い、ポリマーを吐出量64.0ｇ／分で吐出させ、図２に示す工程に従って行った以外は、実施例１と同様に行った。
紡糸張力、得られた糸条の油剤付着量の測定結果、操業性、均斉度、延伸斑の評価結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
表１から明らかなように、実施例１〜18では、糸切れ回数も少なく、良好にパッケージに巻き取ることができ、得られた糸条は延伸斑のない均斉度の高いものであった。
一方、比較例１は、オイリングノズル（Ａ）で付与する油剤の濃度が低すぎたため、比較例５は、オイリングローラ（Ｂ）で付与する油剤の濃度が低すぎたため、比較例９はオイリングローラ（Ｃ）で付与する油剤の濃度が低すぎたため、糸条の集束性が悪くなり、糸切れが多発し、パッケージにたるみ糸が混在し、パッケージ欠点率が高くなった。比較例２は、オイリングノズル（Ａ）で付与する油剤の濃度が高すぎたため、比較例６は、オイリングローラ（Ｂ）で付与する油剤の濃度が高すぎたため、油膜抵抗によって紡糸張力が高くなり、糸切れが生じ、パッケージにたるみ糸が混在し、得られる繊維に繊度斑が生じた。比較例10は、オイリングローラ（Ｃ）で付与する油剤の濃度を35重量％にしたところ、油剤を均一に分散させることができず、操業不能であった。比較例３は、オイリングノズル（Ａ）で付与された油剤の付着量が低すぎたため、比較例７は、オイリングローラ（Ｂ）で付与された油剤の付着量が低すぎたため、比較例11は、オイリングローラ（Ｃ）で付与された油剤の付着量が低すぎたため、糸条の集束性が悪化し、延伸工程で擦過による単糸切れが多発し、パッケージにたるみ糸が混在した。比較例４は、オイリングノズル（Ａ）で付与された油剤の付着量が高すぎたため、比較例８は、オイリングローラ（Ｂ）で付与された油剤の付着量が高すぎたため、油剤が均一に付与されず、油膜抵抗によって紡糸張力が高くなり、糸切れが生じたり、パッケージにたるみ糸が混在し、得られる繊維に繊度斑が生じた。比較例12は、オイリングローラ（Ｃ）で付与された油剤の付着量が高すぎたため、第１加熱ローラでの加熱斑が生じ、糸条に延伸斑が発生した。また、加熱ローラの発煙、汚れ等が生じて作業環境が悪化した。比較例13は、第１加熱ローラの温度が低すぎたため、糸条に延伸斑が生じた。比較例14は、第１加熱ローラの温度が高すぎたため、単糸切れが生じ、パッケージの欠点率も高かった。比較例15は、延伸倍率が低すぎたため、均一な延伸ができず、延伸斑が生じた。比較例16は、延伸倍率が高すぎたため、単糸切れが生じ、パッケージの欠点率も高かった。
【００５１】
【発明の効果】
本発明のポリエステル極細マルチフィラメントの直接紡糸延伸方法によれば、高速紡糸法により、紡糸延伸後の単糸繊度が0.8 ｄ以下のポリエステル極細マルチフィラメントを均斉度よく、安定して製造することができ、さらに、多孔群紡糸法を採用して効率的に得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のポリエステル極細マルチフィラメントの直接紡糸延伸方法の一実施態様を示す概略工程図である。
【図２】多孔群紡糸法による本発明のポリエステル極細マルチフィラメントの直接紡糸延伸方法の一実施態様を示す概略工程図である。
【符号の説明】
Ａ オイリングノズル
Ｂ オイリングローラ
Ｃ オイリングローラ
Ｙ 糸条
１ 紡糸口金
２ 冷却装置
３ 交絡付与装置
４ａ 第１加熱ローラ
４ｂ 第２加熱ローラ
５ 巻取装置
６ パッケージ
【発明の属する技術分野】
本発明は、紡糸延伸後の単糸繊度が0.8 デニール（ｄ）以下となるポリエステル極細マルチフィラメントを、高速紡糸延伸法で安定して連続的に製造する直接紡糸延伸方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、単糸繊度が1.0 ｄ以下のポリエステル極細マルチフィラメントは、風合いが優れているため、天然皮革調の布帛やピーチスキン調の織物など幅広い用途に用いられている。このような極細マルチフィラメントの製造方法としては、様々な方法が用いられているが、特殊な紡糸装置を用いず、比較的簡単に製造する方法として、特開昭54−30924 号公報には、紡糸速度2500ｍ／分以上の高速度で紡糸し、単糸繊度1.0 ｄ以下の高配向化した極細繊維を得る方法が提案されている。
【０００３】
この方法によると、口金に穿孔された紡糸孔１孔あたりの吐出量が増大することや、紡糸張力の増加に伴って口金下流の糸揺れが緩和されること、さらには高い配向度等の効果によって繊度斑が小さくなり、比較的簡単に極細マルチフィラメントを得ることができるという利点がある。
【０００４】
しかしながら、単糸繊度が小さくなるほど、またフィラメント数が多くなるほど紡出糸条に作用する空気抵抗が飛躍的に増大するため、紡糸張力が高くなりすぎてドラフト切れが生じたり、随伴流の発生が増大し、糸揺れが大きくなって糸条の繊度斑が大きくなり、均斉度が悪化するという問題がある。
【０００５】
そこで、従来、高速紡糸で極細繊維を製造する方法においては、紡糸口金に穿孔される吐出孔の配列を工夫したり、冷却後の糸条が走行中に受ける空気抵抗をできるだけ抑え、紡糸張力を抑える方法や、糸条の冷却速度を制御する方法が採用されており、これらの方法によって紡糸引取り後の単糸繊度が0.5 ｄ、延伸後の単糸繊度0.3 〜0.4 ｄ程度の極細繊維の製造が可能になった。
【０００６】
しかしながら、この方法を利用して延伸後の単糸繊度が0.8 ｄ以下で、フィラメント数が50以上の極細マルチフィラメントを高速紡糸延伸法で一工程で得る場合、紡糸時の繊度斑や油剤付着斑に起因する延伸斑や、受熱過多による単糸切れが生じ、操業性が悪化するという問題があり、また、紡糸、巻取工程での糸切れ率も高く、さらに、巻き上がったパッケージに単糸切れやたるみ糸が混在したり、得られる糸条の均斉度が悪いなどの問題が多かった。
【０００７】
また、溶融紡糸した糸条には、集束性や後工程の通過性をよくするために油剤を付与するが、油剤を均一に付与するために、オイリングノズルで集束しながら油剤を付与した後、さらにオイリングローラで油剤を付与する方法が提案されている（特開昭61-19810号）。
しかしながら、この方法では、単糸繊度が1.0 ｄを超えるような空気抵抗の影響の少ない繊維に対してはある程度の効果があるものの、単糸繊度が小さい極細マルチフィラメントを高速紡糸延伸法で一工程で得る場合、糸条への空気抵抗が増大し、紡糸張力が高まるため、油剤付与時に油膜抵抗の影響を受けやすくなり、単糸切れが生じやすく、斑が生じて加工、染色後に品位が悪化するという問題がある。
【０００８】
さらに、近年では、多孔群紡糸が用いられ生産性の効率化が図られている。通常は１個の紡糸口金により吐出されたフィラメント群は、１糸条として巻き取られるのが一般的である。しかし、多孔群紡糸法は１個の紡糸口金から、２糸条以上を得る方法である。つまり、紡糸口金に穿孔した吐出孔を多ブロック群に分割し、それぞれのブロック群に対応する数の糸条を集束し、巻き取る方法である。
【０００９】
このような、多孔群紡糸方法を高速紡糸法で極細繊維を製造する方法と組み合わせることで、極細ポリエステルマルチフィラメントを効率的に得ることが可能となるが、未だに紡糸張力を低く抑えて、紡糸糸切れや単糸切れを生じることなく、斑のない均斉度に優れた極細マルチフィラメントを操業性よく得ることができる方法は提案されていない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した問題点を解決し、直接紡糸延伸法により、延伸後の単糸繊度が0.8 ｄ以下のポリエステル極細マルチフィラメントを製造する方法において、特殊な装置等を必要とせず、紡糸張力を低く抑えることができ、単糸切れやたるみがなく、良好なパッケージに巻き取れ、繊度斑や延伸斑がない均斉度の高い極細マルチフィラメントを操業性よく得ることができる方法を提供することを技術的な課題とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、紡糸した糸条に特定の濃度の油剤を交絡処理前の工程と交絡処理後の工程において、特定の付着量となるように均一に付与し、加熱延伸することによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。
【００１２】
すなわち、本発明は、紡糸速度2500〜4000ｍ／分の速度で溶融紡糸し、冷却、油剤を付与した後、ローラ間で加熱延伸し、延伸後の単糸繊度が0.8 デニール以下でフィラメント数が50〜400 のポリエステル極細マルチフィラメントを得る直接紡糸延伸法において、第１加熱ローラの上流側にオイリングノズル（Ａ）、オイリングローラ（Ｂ）、交絡付与装置、オイリングローラ（Ｃ）を順に設け、下記の条件を満足するように、オイリングノズル（Ａ）、オイリングローラ（Ｂ）、（Ｃ）の３段階で油剤を付与した後、温度70〜90℃の第１加熱ローラで引き取り、倍率1.25〜1.45倍に延伸することを特徴とするポリエステル極細マルチフィラメントの直接紡糸延伸方法を要旨とするものである。
１≦（ａ）≦５
１≦（ｂ）≦５
５≦（ｃ）≦30
0.03≦（ｄ）≦0.30
0.35≦（ｅ）≦0.55
0.60≦（ｆ）≦1.40
ただし、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれオイリングノズル（Ａ）、オイリングローラ（Ｂ）、オイリングローラ（Ｃ）で付与される油剤の濃度（重量％）を示し、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は、それぞれオイリングノズル（Ａ）、オイリングローラ（Ｂ）、オイリングローラ（Ｃ）を通過直後の段階で付与された、糸条全体に対する油剤の付着量（重量％）を示す。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明におけるポリエステルとは、全構成単位の少なくとも80モル％がエチレンテレフタレートであるポリエステルを主な対象とするが、その性質を本質的に変化させない範囲内において、第３成分として、イソフタル酸、5-ナトリウムスルホイソフタル酸等のジカルボン酸、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール等のジオール類を共重合したコポリエステルでもよい。また、その性質を本質的にかえない範囲であれば、これらのポリエステルに酸化防止剤、艶消剤、安定剤、着色剤、難燃剤等を添加したものでもよい。
【００１４】
本発明で用いられる繊維は、単一成分のポリエステルで構成しても、複数成分のポリエステルで構成してもよく、複数成分の場合では、芯鞘、サイドバイサイド等の複合繊維とすればよい。繊維の断面形状は、丸、三角、扁平等の異形状または、中空であってもよい。
【００１５】
本発明は、紡糸引取り後の単糸繊度が0.8 ｄ以下でフィラメント数が50〜400 のポリエステル極細マルチフィラメントを得る方法であって、紡糸速度2500〜4000ｍ／分の速度で溶融紡糸することが必要である。紡糸速度が2500ｍ／分未満の低速度では、延伸倍率を高くすることが必要になり、糸切れが発生しやすくなり、操業性が悪化する。また、吐出量が少なくなることにより繊度斑も増大する。一方、4000ｍ／分を超える高速になると、空気抵抗の増大により紡糸張力が増大するため、糸切れが多発し、操業性が悪化する。
【００１６】
本発明における単糸繊度、フィラメント数は、単糸繊度0.8 ｄ以下、フィラメント数50〜400 本の中で、目的に応じて適宜選択される。単糸繊度が0.8 ｄを超えると、得られる布帛は柔軟な風合いに乏しくなり、フィラメント数が50本未満では、紡糸調子が悪化し、逆に400 本を超えると、得られる布帛は柔軟な風合いに乏しくなる。
【００１７】
さらに、本発明は、１枚の紡糸口金を用いて複数の糸条を得る多孔群紡糸にも適用することができる。この場合、紡糸操業性、製品の品位、工作上の精度などから、１枚の紡糸口金から得る糸条群数は４本以下で、かつ１本の糸条群を構成するフィラメント数は、50〜200 本とすることが好ましい。
【００１８】
次に、本発明を図面を用いて説明する。
図１は、本発明のポリエステル極細繊維の直接紡糸延伸方法の一実施態様を示す概略工程図である。紡糸口金１の吐出孔より吐出された糸条Ｙは、冷却装置２から吹き出される冷風で冷却され、オイリングノズル（Ａ）で集束されつつ油剤を付与された後、さらにオイリングローラ（Ｂ）で油剤を付与される。次に交絡付与装置３で交絡を付与された糸条は、オイリングローラ（Ｃ）で油剤を付与された後、第１加熱ローラ４ａ、第２加熱ローラ４ｂを介して加熱延伸を施され、巻取装置５でパッケージ６に巻き取られる。
【００１９】
本発明においては、紡糸された糸条Ｙが第１加熱ローラ４ａ、第２加熱ローラ４ｂで加熱延伸されるまでに、次の３段階で油剤を付与するものである。まず、交絡付与装置３で交絡を付与する前に、順にオイリングノズル（Ａ）、オイリングローラ（Ｂ）で糸条Ｙに油剤を付与し、交絡付与装置３で交絡を付与した後には、オイリングローラ（Ｃ）で糸条Ｙに油剤を付与するものである。
【００２０】
紡糸性、延伸性ともに優れた極細マルチフィラメントを得るためには、ノズル直下から冷却、油剤付与、交絡付与工程において、いかに紡糸張力を下げ、単糸切れや繊度斑の少ない未延伸糸を紡糸するか、また紡糸された糸を、いかに単糸切れや延伸斑なく延伸するかがポイントとなる。
【００２１】
紡糸工程において、紡糸張力を下げ、単糸切れや繊度斑の少ないマルチフィラメントを得るためには、油剤付与や交絡付与工程の各ガイド類での張力を弛めたり、油剤付与時に発生する走行糸条との流体摩擦を軽減したり、ノズル面から、糸条の集束点までの距離を短くし、走行糸条に対する空気抵抗を小さくする方法などが有効であるが、この中でも、本発明では特に油剤付与工程について規定したものである。
【００２２】
すなわち、油剤付与工程において、紡糸張力を下げ、単糸切れや繊度斑の少ないマルチフィラメントを得るためには、ノズル式オイリング法ならば油剤の吐出量を、またローラ式オイリング法ならばローラの回転数を下げること、または油剤濃度を下げ、つまりは油剤の粘度を下げ、走行糸条との流体摩擦を軽減することが有効である。しかし、いたずらに油剤付与量を下げることは後工程を円滑に行うべく必要な油剤付着量を確保できなくなる。この問題を解決するために、一般的には油剤付与を２段階に行う方法が採用されている。
【００２３】
油剤付与を２段階で行う場合、１段目の油剤付与装置では、紡糸性を損なわない程度の糸条の集束に必要な油剤を付与し、２段目の油剤付与装置で後工程を円滑に行うべく必要な油剤付着量を確保するのが一般的である。また必要に応じて、１段目と２段目の油剤付与装置の間に、糸条の集束性を向上すべく交絡付与装置が配設される。
【００２４】
油剤付与を２段階で行う場合においては、紡糸張力を下げ、単糸切れや繊度斑の少ないマルチフィラメントを得るために、糸条の集束点となる１段目の油剤付与装置での油剤濃度を低くしたり、油剤付与量を少なくしても、２段目の油剤付与装置で後工程を円滑に行うべく必要な油剤付着量を確保することが可能となる。
【００２５】
しかしながら、延伸後の単糸繊度が0.8 ｄ以下の極細マルチフィラメントを製造する場合、上記のように油剤付与を２段階で行っても、操業調子、品位ともに良好なものを得ることは難しい。延伸後の単糸繊度が0.8 ｄ以下の極細マルチフィラメントの場合、紡糸張力が繊度斑や単糸切れに及ぼす影響が単糸繊度が２〜３ｄの一般糸に比べて非常に大きく、１段目の油剤付与装置での油剤濃度を低くしたり、油剤付与量を少なくする程度では十分な効果が得られない。
【００２６】
そこで、紡糸、延伸工程における問題を解決し、品位、操業性ともに良好な極細マルチフィラメントを安定して得るためには、本発明のように、紡糸された糸条Ｙを第１加熱ローラ４ａ及び第２加熱ローラ４ｂで延伸、熱セットされるまでに、３段階で油剤を付与する必要がある。
【００２７】
油剤付与装置を３段階に配設し、１段目および２段目の油剤付与装置にて低濃度油剤を２段階に分けて付与することで、油剤の付着斑の軽減、集束性を向上することができる。また１段目の油剤付与装置を、オイリングローラより紡糸張力を低く抑えることの出来るオイリングノズルを導入し、低濃度油剤を付与することによって繊度斑の悪化、単糸切れの発生を抑えることができる。
【００２８】
さらには、１段目のオイリングノズルで糸条がすでに集束されているため、２段目の油剤付与装置にオイリングローラを用い、オイリングローラで油水分付与量を上げても、つまりは走行糸条に対する流体摩擦抵抗が上がっても繊度斑や単糸切れが生じにくくなる。このことは、延伸工程においても糸条に均一に油剤が付与されているため、延伸斑を少なくすることができる。また糸条の油水分付与量を多くすることができることにより、延伸時に発生する熱を奪うことができ、熱量過多による単糸切れを防ぐことが可能となる。
【００２９】
本発明において、以上のような３段階の油剤付与装置、すなわちオイリングノズル（Ａ）、オイリングローラ（Ｂ）、（Ｃ）で糸条に付与される油剤の濃度と糸条への付着量は以下のように規定される。
【００３０】
オイリングノズル（Ａ）では、主に、紡糸され、集束されていない糸条を集束する目的で油剤を付与するものであり、油膜抵抗を軽減するため、濃度１〜５重量％の油剤、さらに好ましくは２〜４重量％の油剤を使用し、油剤成分の糸条全体に対する付着量が0.03〜0.3 重量％、さらに好ましくは0.04〜0.2 重量％となるように付与することが必要である。
【００３１】
油剤濃度が１重量％未満であったり、油剤成分の糸条全体に対する付着量が0.03重量％未満であると、糸条の集束性が悪化し、パッケージにたるみ糸が混在したり、後工程で擦過による単糸切れが多発するようになる。
一方、油剤濃度が５重量％を超えたり、油剤成分の糸条全体に対する付着量が0.3 重量％を超えると、油膜抵抗によって紡糸張力が高くなり、糸切れが多発したり、得られる繊維に繊度斑が生じる。
【００３２】
オイリングローラ（Ｂ）では、主に、交絡を付与する際の擦過を抑制、また加熱延伸時の油剤付着斑による延伸斑の軽減、さらには糸条に与える油水分を多くし、延伸時に発生する熱を奪うことによって、熱量過多による単糸切れを防ぐ目的で油剤を付与するものであり、濃度１〜５重量％、さらに好ましくは２〜４重量％の油剤を使用し、油剤成分の糸条全体に対する付着量が0.35〜0.55重量％、さらに好ましくは0.4 〜0.55重量％となるように付与することが必要である。なお、油剤の付着量は、オイリングノズル（Ａ）で付与された油剤と足し合わせた付着量である。
【００３３】
油剤濃度が１重量％未満であったり、油剤成分の糸条全体に対する含有率が0.35重量％未満であると、十分に糸条に油剤が付与されないため、上記のような効果を十分に奏することができず、交絡付与工程で擦過による単糸切れが多発したり、パッケージにたるみ糸が混在するようになる。また、糸条に均一に油剤を付与できなくなるため、延伸斑を少なくすることや、糸条に与える油水分が少なくなるので、延伸時に発生する熱を奪うことによって、熱量過多による単糸切れを防ぐことができない。
一方、油剤濃度が５重量％を超えたり、油剤成分の糸条全体に対する付着量が0.55重量％を超えると、油膜抵抗によって紡糸張力が高くなり、糸切れが多発したり、得られる繊維に繊度斑が生じる。
【００３４】
交絡付与装置３で交絡を付与した後のオイリングローラ（Ｃ）では、主に、巻き取る際の糸条の集束性を高め、良好なパッケージを得るため、および後加工での操業性をよくする目的で油剤を付与するものであり、濃度５〜３０重量％の油剤、さらに好ましくは１０〜２５重量％の油剤を使用し、油剤成分の糸条全体に対する付着量が0.6 〜1.4 重量％、さらに好ましくは0.7 〜1.2 重量％となるように付与することが必要である。なお、油剤の付着量は、オイリングノズル（Ａ）、オイリングローラ（Ｂ）で付与された油剤と足し合わせた付着量である。
【００３５】
油剤濃度が５重量％未満であったり、油剤成分の糸条全体に対する付着量が0.6 重量％未満であると、十分に糸条に油剤が付与されないため、集束性が低下し、パッケージにたるみ糸が混在したり、後工程で擦過による単糸切れが多発するようになる。
一方、油剤濃度が３０重量％を超えると、溶剤への分散性が低下し、糸条に均一に付着させるのが困難となり、付着斑が生じ、延伸工程で延伸斑が発生したり、単糸切れが多発する。また、油剤成分の糸条全体に対する付着量が1.4 重量％を超えると、付着量が多くなりすぎ、後工程において発煙やヒーター汚れなどを生じ、環境が悪化する。
【００３６】
なお、２段目の油剤の付与の後に行う交絡付与条件は特に限定されるものではないが、一般的に使用される交絡付与装置を用い、交絡数10個／ｍ以下程度の交絡を付与することが好ましい。
【００３７】
そして、本発明においては、上記のように３段階で油剤を付与した後、第１加熱ローラの温度を70〜90℃とし、倍率1.25〜1.45倍で熱延伸する。
第１加熱ローラの温度が70℃未満であると、延伸前に糸条に与える熱量が低下し、延伸斑が生じ、染色品位が低下する。温度が90℃を超えると、糸条に与える熱量過多となり単糸切れが発生する。
【００３８】
また、延伸倍率が1.25倍未満であると、十分な延伸が行われず、未延伸部分が残り、斑の生じた繊維となる。一方、延伸倍率が1.45倍を超えると、単糸切れが生じて繊維の物性や品位が低下する。
【００３９】
図１においては、第１加熱ローラ４ａと第２加熱ローラ４ｂの間で倍率1.25〜1.45倍で延伸するが、第２加熱ローラ４ｂ以降にローラを設けているときは、巻き取るまでの間でこの倍率となるように延伸を行う。また、第２加熱ローラ４ｂの温度は、糸条の物性等に応じて適宜選択すればよいが、一般的な織編物に使用する糸条の場合、100 〜150 ℃程度とすることが好ましい。
【００４０】
次に、１枚の紡糸口金を用いて複数の糸条を得る多孔群紡糸を行う場合の一実施形態を図２を用いて説明する。図２は、１枚の紡糸口金の紡糸孔が２孔群に分割されているものを用いて２孔群紡糸を行う場合の概略工程図である。
紡糸口金１の吐出孔より吐出された２つの糸条Ｙ１、Ｙ２は、冷却装置２から吹き出される冷風で冷却され、２つのオイリングノズル（Ａ１、Ａ２）で集束されつつ油剤を付与された後、さらにオイリングローラ（Ｂ）で油剤を付与される。次にそれぞれ交絡付与装置３ａ、３ｂで交絡を付与された糸条は、オイリングローラ（Ｃ）で油剤を付与された後、速度が2500ｍ／分以上である第１加熱ローラ４ａ、及び第１加熱ローラより高速度で回転する第２加熱ローラ４ｂで延伸、熱セットされた後、巻き取り装置５で糸条ごとに異なるパッケージ６ａ、６ｂに巻き取られる。
【００４１】
また、本発明に用いられる油剤は、目的、用途に応じて適宜選択すればよいが、一般的なスピンドロー法で用いられる油剤であって、例えばオクチルパルミテートやオレイルラウレートなどの脂肪酸エステルを主成分とする平滑性に優れたものが好適に用いられる。そして、これらの油剤を水溶液、もしくは、水分散液として用いる。
【００４２】
【実施例】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。
なお、実施例中における油剤付着量、紡糸張力の測定、操業性、均斉度、延伸斑の評価は次のように行った。
〔油剤付着量〕
オイリングノズル（Ａ）、オイリングローラ（Ｂ）、オイリングローラ（Ｃ）での油剤付着量は、それ以降油剤を付与せずに巻き取り、得られた糸条を２ｇ精秤し（Ｘ）、エタノール10ｍｌで油剤を十分抽出する。抽出液を精秤したアルミプレート上、102 ℃で10分間乾燥した後、重量を測定し（Ｙ）、次式で求めた。
油剤付着量（％）＝（Ｙ／Ｘ）×100
〔紡糸張力〕
ＲＯＴＨＳＣＨＩＬＤ社製のＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ ＴＥＮＳＩＯＮＭＥＴＥＲ Ｒ−３１９２を使用し、図１に示す交絡付与装置３の下方20cmの位置で測定した値を示す。
〔操業性〕
16錘で24時間操業を行い、この間の(1) 紡糸糸切れ回数、下記式によって算出される (2)パッケージの欠点率により評価した。それぞれ以下に示すような基準で４段階評価とした。
(1) 紡糸糸切れ回数
１回未満 ：◎
１〜２回未満：○
２〜３回未満：△
３回以上 ：×
(2) パッケージの欠点率
目視にて毛羽やループをカウントし、合計で３個以上あるものを不良パッケージとし、次式で算出した。
パッケージの欠点率（％）＝（不良パッケージ数／総パッケージ数）×100
１％未満 ：◎
１〜２％未満：○
２〜３％未満：△
３％以上 ：×
均斉度
得られた糸条のウースター斑ＵをＺＥＬＬＷＥＧＥＲ ＵＳＴＥＲ社のＵＳＴＥＲ ＴＥＳＴＥＲ ＵＴ−１を使用し、糸速度２５ｍ／分、チャート速度５ｃｍ／分にて測定し、測定値により次の４段階評価とした。
１％未満 ：◎
１〜２％未満：○
２〜３％未満：△
３％以上 ：×
〔延伸斑〕
得られた糸条をＺＥＬＬＷＥＧＥＲ ＵＳＴＥＲ社のＵＳＴＥＲ ＴＥＳＴＥＲ ＵＴ−１を使用し、糸速度８ｍ／分、チャート速度２５ｃｍ／分にて測定し、波形の変動状態により次の３段階に評価した。
変動小 ：○
変動大 ：△
突発的な大きな変動あり ：×
【００４３】
実施例１〜９、比較例１〜12
極限粘度〔η〕（フェノールと四塩化エタンとの等重量混合物を溶媒として20℃で測定した) が0.68で、艶消し剤として酸化チタンを0.40重量％含有したポリエチレンテレフタレートを用い、図１に示す工程に従って、ポリエステル極細マルチフィラメントを溶融紡糸し、巻き取った。なお、紡糸口金は、直径0.15ｍｍの紡糸孔を168 個有するものを用い、吐出量32.0ｇ／分で吐出した。
まず、紡糸した糸条を冷却後、第１加熱ローラで引取る前に２段階の油剤付与、交絡処理、１段階の油剤付与の順に行った。そして、第１加熱ローラ速度（紡糸速度）3200ｍ／分として引き取り、第１加熱ローラと第２加熱ローラ間で熱延伸を行った。このとき、第２加熱ローラの速度は4300ｍ／分（延伸倍率1.34倍）、第１加熱ローラの温度80℃、第２加熱ローラの温度120 ℃であった。
油剤は、油剤成分として、オクチルパルミテート40重量％、オレイルラウレート30重量％の脂肪酸エステルを主成分として含有するものを用い、各オイリングノズル（Ａ）、オイリングローラ（Ｂ）、（Ｃ）での油剤の付与条件を表１に示すように種々変更して油剤を付与し、単糸繊度0.4 ｄの糸条を巻き取った。
紡糸張力、得られた糸条の油剤付着量の測定結果、操業性、均斉度、延伸斑の評価結果を表１に示す。
【００４４】
実施例10〜11
吐出量を変更し（実施例10は64.4ｇ／分、実施例11は24.3ｇ／分）、各オイリングノズル（Ａ）、オイリングローラ（Ｂ）、（Ｃ）での油剤の付与条件を表１に示すように種々変更して油剤を付与し、単糸繊度が実施例10は0.8 ｄ、実施例11は0.3 ｄの糸条を巻き取った以外は実施例１と同様に行った。
紡糸張力、得られた糸条の油剤付着量の測定結果、操業性、均斉度、延伸斑の評価結果を表１に示す。
【００４５】
実施例12〜13
紡糸孔数（実施例12は52個、実施例13は372 個）、吐出量（実施例12は10.5ｇ／分、実施例13は71.5ｇ／分）を変更し、各オイリングノズル（Ａ）、オイリングローラ（Ｂ）、（Ｃ）での油剤の付与条件を表１に示すように種々変更して油剤を付与し、単糸繊度0.4 ｄの糸条を巻き取った以外は実施例１と同様に行った。
紡糸張力、得られた糸条の油剤付着量の測定結果、操業性、均斉度、延伸斑の評価結果を表１に示す。
【００４６】
実施例14〜15、比較例13〜14
第１加熱ローラの温度を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様に行った。
紡糸張力、得られた糸条の油剤付着量の測定結果、操業性、均斉度、延伸斑の評価結果を表１に示す。
【００４７】
実施例16〜17、比較例15〜16
第１、第２加熱ローラの速度を変更し、表１に示すような延伸倍率で延伸を行い、オイリングノズル（Ａ）、オイリングローラ（Ｂ）、（Ｃ）での油剤の付与条件を表１に示すように種々変更して油剤を付与した以外は、実施例１と同様に行った。
紡糸張力、得られた糸条の油剤付着量の測定結果、操業性、均斉度、延伸斑の評価結果を表１に示す。
【００４８】
実施例18
直径0.15ｍｍの紡糸孔が150 孔ずつ（計300 孔）の２孔群に分割された紡糸口金を用い、ポリマーを吐出量64.0ｇ／分で吐出させ、図２に示す工程に従って行った以外は、実施例１と同様に行った。
紡糸張力、得られた糸条の油剤付着量の測定結果、操業性、均斉度、延伸斑の評価結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
表１から明らかなように、実施例１〜18では、糸切れ回数も少なく、良好にパッケージに巻き取ることができ、得られた糸条は延伸斑のない均斉度の高いものであった。
一方、比較例１は、オイリングノズル（Ａ）で付与する油剤の濃度が低すぎたため、比較例５は、オイリングローラ（Ｂ）で付与する油剤の濃度が低すぎたため、比較例９はオイリングローラ（Ｃ）で付与する油剤の濃度が低すぎたため、糸条の集束性が悪くなり、糸切れが多発し、パッケージにたるみ糸が混在し、パッケージ欠点率が高くなった。比較例２は、オイリングノズル（Ａ）で付与する油剤の濃度が高すぎたため、比較例６は、オイリングローラ（Ｂ）で付与する油剤の濃度が高すぎたため、油膜抵抗によって紡糸張力が高くなり、糸切れが生じ、パッケージにたるみ糸が混在し、得られる繊維に繊度斑が生じた。比較例10は、オイリングローラ（Ｃ）で付与する油剤の濃度を35重量％にしたところ、油剤を均一に分散させることができず、操業不能であった。比較例３は、オイリングノズル（Ａ）で付与された油剤の付着量が低すぎたため、比較例７は、オイリングローラ（Ｂ）で付与された油剤の付着量が低すぎたため、比較例11は、オイリングローラ（Ｃ）で付与された油剤の付着量が低すぎたため、糸条の集束性が悪化し、延伸工程で擦過による単糸切れが多発し、パッケージにたるみ糸が混在した。比較例４は、オイリングノズル（Ａ）で付与された油剤の付着量が高すぎたため、比較例８は、オイリングローラ（Ｂ）で付与された油剤の付着量が高すぎたため、油剤が均一に付与されず、油膜抵抗によって紡糸張力が高くなり、糸切れが生じたり、パッケージにたるみ糸が混在し、得られる繊維に繊度斑が生じた。比較例12は、オイリングローラ（Ｃ）で付与された油剤の付着量が高すぎたため、第１加熱ローラでの加熱斑が生じ、糸条に延伸斑が発生した。また、加熱ローラの発煙、汚れ等が生じて作業環境が悪化した。比較例13は、第１加熱ローラの温度が低すぎたため、糸条に延伸斑が生じた。比較例14は、第１加熱ローラの温度が高すぎたため、単糸切れが生じ、パッケージの欠点率も高かった。比較例15は、延伸倍率が低すぎたため、均一な延伸ができず、延伸斑が生じた。比較例16は、延伸倍率が高すぎたため、単糸切れが生じ、パッケージの欠点率も高かった。
【００５１】
【発明の効果】
本発明のポリエステル極細マルチフィラメントの直接紡糸延伸方法によれば、高速紡糸法により、紡糸延伸後の単糸繊度が0.8 ｄ以下のポリエステル極細マルチフィラメントを均斉度よく、安定して製造することができ、さらに、多孔群紡糸法を採用して効率的に得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のポリエステル極細マルチフィラメントの直接紡糸延伸方法の一実施態様を示す概略工程図である。
【図２】多孔群紡糸法による本発明のポリエステル極細マルチフィラメントの直接紡糸延伸方法の一実施態様を示す概略工程図である。
【符号の説明】
Ａ オイリングノズル
Ｂ オイリングローラ
Ｃ オイリングローラ
Ｙ 糸条
１ 紡糸口金
２ 冷却装置
３ 交絡付与装置
４ａ 第１加熱ローラ
４ｂ 第２加熱ローラ
５ 巻取装置
６ パッケージ
Claims (1)
- 紡糸速度2500〜4000ｍ／分の速度で溶融紡糸し、冷却、油剤を付与した後、ローラ間で加熱延伸し、延伸後の単糸繊度が0.8 デニール以下でフィラメント数が50〜400 のポリエステル極細マルチフィラメントを得る直接紡糸延伸法において、第１加熱ローラの上流側にオイリングノズル（Ａ）、オイリングローラ（Ｂ）、交絡付与装置、オイリングローラ（Ｃ）を順に設け、下記の条件を満足するように、オイリングノズル（Ａ）、オイリングローラ（Ｂ）、（Ｃ）の３段階で油剤を付与した後、温度70〜90℃の第１加熱ローラで引き取り、倍率1.25〜1.45倍に延伸することを特徴とするポリエステル極細マルチフィラメントの直接紡糸延伸方法。
１≦（ａ）≦５
１≦（ｂ）≦５
５≦（ｃ）≦30
0.03≦（ｄ）≦0.30
0.35≦（ｅ）≦0.55
0.60≦（ｆ）≦1.40
ただし、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれオイリングノズル（Ａ）、オイリングローラ（Ｂ）、オイリングローラ（Ｃ）で付与される油剤の濃度（重量％）を示し、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は、それぞれオイリングノズル（Ａ）、オイリングローラ（Ｂ）、オイリングローラ（Ｃ）を通過直後の段階で付与された、糸条全体に対する油剤の付着量（重量％）を示す。
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