JPS5943109A - 溶融紡糸装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶融紡糸装置に関する。更に詳しく述べるなら
ば、本発明は熱可塑性ポリマーをエクストルーダーで溶
融して紡糸する溶融紡糸装置において、エクストルーダ
ーの先端部に金属不織布製のポリマーフィルターを装着
したことを特徴とする溶融紡糸装置に関するものである
。その目的とするところは、熱可塑性ポリマー中の異物
を除去し、糸切れを減少させ、可紡性を良好にならしめ
ることでｂる。

溶融紡糸において、熱可塑性ポリマー中に含まれる異物
が冴紡、性、特に糸切れに影響奪与える。こ　、：とは
周智の事実である。ポリマーに含まれる異物よいヵえ・
・、４゜。４オ、え、ポリし±製、造　・等の紡糸工程
以前のいずれかの段階で混入する非溶融不純物、ゴミ、
ポリマでル化物、解媒残滓、顔料や艶消し剤等の各補添
〃口剤の粗大物である。

これらの異物が紡出されるポリマー中に含まれる場合、
糸条の太さに比べ異物の大きさがある値以上になると糸
切ｉを一発する。例えば−１，１デ＝−ルの？リエステ
ルフィラメントの直径は約１０μｍであシ、従っ、て紡
出されるポリマー中の異物の大きさは経験的には５μｍ
以下にしなければならない。

従来、熱可塑性ポリマー中に含まれる粗大異物を除去す
るために各種の工夫がなされている。例えば、熱可塑ポ
リマーを重合した後、チップ化する前に各種のフィルタ
ーを通したり、或いは紡糸口金の上部で金網またはサン
ド、ガラスピーズ等のＰ材またはこれらの組合せによυ
ポリマー中の粗大異物を除去した後、ポリマーを紡糸口
金へ導いて紡糸し、冷風で固化させて俺取っている。

、１重合ニーにおいてポリマーを１過する場合、ボ：ｊ
ツマ、−９熱劣化を防止するため短時間に大量のポ′１
ルー赫を遇しなければならない。そのために、Ｃ材を通
過する際、の圧力損失を小さくするべく目□　　　　□
叩きの大きい沢材を使用せざるを得な凶。、、従：って
、ポリマーの中の異物の除去効果は不充分である。

また紡糸口金上部で金銅やサンド、ガラスピーズ等を用
いてＰ遇する場合、濾過効率を上げるためには目開きの
小さい金銅や、微細なサンド、ガラスピーズを使用する
必要がある。轟然のことながら、ｆ材の圧力損失は太き
くなシ、ギヤポンでや紡糸口金上部管からのポリマー洩
れが生じ易ズなシ、また異物の蓄積によ：る圧力上昇速
度が大きくなってギヤポンプの吐出量・減少を誘発して
所定の繊度の糸が得几れなくな）、紡糸口金・ぐツクを
又換せざるを得ない事態が発生する。

以上のような従来技術の欠点に鑑み、本発明者等は溶融
紡糸に供する。ｊ？　ＩＪママ−効率的な濾過手段につ
いて鋭意検討した結果、本発明を完成するに到った。

本発明は即ち熱可塑性ポリマーをエクストルーダーで溶
融し、ギヤポンプで計量した後、紡糸口金から紡出し、
冷風で固化させて捲取る溶融紡糸装置ニおいて、エクス
トルーダーの先端部に金属不織布からなるポリマーフィ
ルターを装着したことを特徴とする溶融紡糸装置を提供
する。

溶融状態のポリマーを濾過する位置としては、エクスト
ルーダーで浴融きれ、紡糸口金から紡出されるまでの任
意の位置にフィルターを設置することが可能であるが、
エクストルーダーの先端部に設置する場合、−個所で集
中してｉ濾過が可ｍで、エクストルーダーの吐出圧力を
利用でき、壕だエクストルーダーの中にポリマーフィル
ターを組み込むことによっヤ一体構造にし、ポリマー洩
れを減少することができる等のメリットがある。更には
エクストルーダー内で生じた溶融斑を該フィルターの混
練効果によって軽減し、繊度斑を少なくするといっだ副
次的効果もあることが判明した。

次に本発明者等は、最適な沢材について＠旧した。Ｖ材
に要求される特性としては、（１）異物の除去効果が優
れていること、（２）ｆ’材の圧力損失が小さいこと、
（３）Ｆ’過圧力の上昇速度が小さいこと、（４）ｒ過
面積が大きいこと等である。これ等の特性を満足するＰ
材に関し鋭意探索をした結果、金属製の不織布フィルタ
ーが本目的にもっともよく合致していることを見出した
。従来、優れたｉ＝材を見出すことが出来ず、前述の如
き濾過メリットがあるにもかかわらず、エクストルーダ
ー先端部に充分なスペースがなく、ポリマー濾過に関し
ては何ら対策がとられていないのが現状上ある。しかる
に、本発明者等は金属製の不織布フィルターという優れ
た沢材を、濾過メリットの大きいエクストルーダー先端
部に装着することによ）、可紡性が飛躍的に向上するこ
とを見出し、本発明を完成するに到った。金属性不織布
フィルターは、ミクロンオーダーの金属細線が三次元の
網目構造を形成しておシ、サンド、ガラスピーズ、金銅
等ノミＦ材と比較して空げき率が大きく、従って圧力損
失が小さく、且つ異物の除去効果が優れている。ｉた、
金属細線が三次元に絡み合い、強固な網目を形成１−７
ているため高圧下でも安定したｉＩｊ＋過性能全性能す
ることができ、更に金属製であることから高温にも劇え
、各釉薬液で洗浄して更生ずることも川面である。特に
耐腐蝕性という観点からスデンｖ　：Ａ；ｉｉ製の細線
から、よる不織布フィルターが最適゛−Ｃ２ある。

ノイルターの［１１，’ｉ；ｌきは、製造しようとする
繊維の繊ｊ焦（／ｊ−、、、Ｉ、り選択する必要がある
が、一般の衣料用繊細の場合、川−紡性卦よひフィルタ
ー寿命両者を一考慮Ｌ　？：　１０−＝　５０．７４１
１１がｊ海鳥なφ１〉、囲である。目開きが５０　ｌ１
ｍを越えブ、１．（んへ合、ボ゛すｊ−中にイｔ１大六
′吻が混入１２（−ｉｉＪ紡Ｐ１−を低Ｉ；ネせ、糸切
ノ１−が多発する３、ま７’ｒ−５μＩｌｌ以１・にな
るとポリマ〜ノイノしターの１Ｆ−力土手１床度が人き
くなってフィルターの交換周間７鍼短くなり、操）（５
度を低下さ−ｌ±−るハｌｊ囚（ζなる。

フィルターの目開きの大きさｙ：、水中−Ｃのバルブボ
・インド法により６１１１定−Ｉ゛るが、不織イｂフィ
ノしターの場合、２Ｆ”過にイー１効な孔がと欠〕ｖ：
に連なりでおり、測定さｈるシ５１開き以下の大きさの
異物も効率よく除ハできるのが大きな特徴でおる。ａ略
、・ぐゾルポインｌ−法で測定される［１開きの１／１
．Ｏｆでの大きさの異物は完全に除去できる優りだ江−
１過ｆト能を保持し２ている。

狭いエクストルーダー失端部で効率、ｉ二くポリ−７−
Ｊ’過を行うに（ｄｌ、フィルターの７’過面積を大き
くするのが望−１１，い。単位容積当りのｆｊ過曲面４
゛討大きいフィルター形状とし２では、ヤヤンドルタ・
イノまたはグリ−ツタイブ゛が最適であり、両者の坑）
合取扱い作業・ｉ生も優れてふ・す、本発明の１−Ｉ的
（′（丁かなったフィルター形状である。

本発明の溶融紡糸装置バーのＪ茹合、’＋；を来人Ｍ’
ｌｘさ１シ１いる如く紡糸［−コ金１一部に″１？リマ
ー　ノイノｉター　蒼−装着することｋＪ：特に必要で
一一ないか、本発明の効果−に咀に顕著（・７二光揮す
るためには、紡糸１−」歌−に部Ｃ（“もポリマーフィ
Ａり〜を装Ａ、Ｉするのがより好１１２゜い。！侍（・
こ繊ＩＷの小、′トいハイカウント糸の場合は−ぞ“の
効果は大−である。紡糸［二」全上部のりパイルターｉ
Ｊ従宋の１Ｆ１利でも差１〜支后ないが、」、すＡＣ−
ａｌ、、、、　＜はエクストルーダー先端Ｒ［へのポリ
マーノイルタルノー同様に、金属性不絨イｉｊフィＪ・
ターを採用すると司−紡件は１１遭躍的に白土する。エ
クストル−グー先端部と紡糸「］］金−１−、ｘ＋で不
縁、　ｍｉミノイルターよる２段ｆ】過をする場合、ゴ
クストルーダー先端部のポリマーフィルターの］］開き
をＸｌ、、とし２だ場合、紡糸口金上４４３のフィ、ル
ターの目開きＸ８はＸＦ、と同じか甘たはｉ、／’１０
寸での範囲におるのが好適である。Ｘ８がＸお９１ｏり
大きくてｒ、１２段ｉｆ：ｉ過の意味がなく、まだ速度
゛か大きくなり、１］金交換頻度が多くなり、操業ト好
−４し２くない。

本発明の溶融紡糸装置ｔＪ１ポリ」、ステル、ポリアミ
ド、ポリグロピレン、塩化ビニリデン等の熱ＬｉＪ塑性
ポリマーの紡糸に適しておシ、特にハイカウント糸を）
るい４よ高速紡糸等、従来の紡糸製函、では安定した可
紡性がイＩＩられ難い場合に、その威力を発揮する。

以下、実施例（ごより本発明を更に詳細に説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例１ 表１に示−すようなステンレススチール細線からなる不
織布フィルターを用い、外径１０調、Ｒ二さ１５０ｍｍ
、、厚さ０．７ｍｍのキャンドルタイプＫ　ｈｏ　ＩＩ
’：し、第１図に示すようなキャンドルタイツ０フイル
ターＪ）５０本で構成されるヂリー１−　フィルターを
製作１．／、第２図の如くシリンダーｊｉｉ径１１．５
　＋ｗｎのエクストルーダ〜の先端に装着し／ｃ。

３０℃のオルトクロロフェノール溶液の濃度１９／ｄｔ
における還元粘度０．７０の号？リー１−チレンテレフ
タレー、−１−を２８５℃で溶融し７、紡糸口金４０個
で構成さｔする第３図の」′うな溶融紡糸装（（もめお
いて、７５デ、τ−ル／７２フィラメントのマルチフィ
ラメントを１５００ｒｎ／分の捲取速度で製造した。エ
クストルーダー（７）の吐出量は９５　ｋｌ？／　ｈ　
ｒで、エクストルーダー先端部に装着されたポリマーフ
ィルターの濾過面積を２３６０創２、エクストルーダー
の吐出圧力を１５０　ｋｌ？／　ａｎ２に設定した。

５種類のポリマーフィルターを用い、冷風速度０．６ｍ
／秒、油付率０．８重量％の条件で、１２ｋｇ捲の未延
伸糸を製造し、該未延伸免を”３．３”’Ｏ倍の延伸比
、延伸速度１０００ｍ／亦ぞ３．０　ｋｇ挿め延　□伸
／−９−ンを製造した。各種ポリマーフィルターの　□
圧力上昇速度および紡糸、延伸の収率は表１の通りであ
り、本発明の溶融紡糸装置の場合、長期間安定した可紡
性を維持チることかでき、工業上極めて有用なものであ
る。

以下余白 実施例２ 実施例１の屋１の溶融紡糸装置を用い、紡糸口金０）上
部に表２に示す各種炉材を用い、実施例１の同じ条件で
ポリエチレンテレフタレートのす５デニール／７２フイ
ラメントの糸を製造した。各種炉材の圧力上昇速度およ
び収率は表２の通シで漬った。

表２ エクストルーダー先端部および紡糸口金上部に不織布フ
ィルターを装着した場合は、更に収率が向上することが
判る。

実施例３ シリンダー直径６０ｍｍのエクストル−ター（７）の先
端部に、目゛開き２０μｍ１空げき率７０俤のステンレ
ススチール製グリーツタイプ不織布フィルターを装着し
た。ポ□リマーフ４）レターの濾過面積は３５０　ｃｍ
２であった。この溶融紡糸装置を用い、３０℃、９５ｑ
６硫酸の１％溶液における還元粘度が２．６であるポリ
カプロアミドを２６０℃で溶融し、６０００ｍ／分の捲
取速度で４０デニール／１０フイラメントのマルチフ□
ィラメント用未延伸糸を製造した。

未延伸糸のデニールは４９デニールであった。１０ゆ捲
の未延伸糸の紡糸収率は９５．１％で、エクストルーダ
ー先端部のポリマーフィルターを外した時の紡糸収率は
８０．７％であシ、本発明の溶融紡糸Ｕは高速紡糸にお
いて極めて優れた効果を発揮することが認められた。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）はキャンドルタイプの不繊布フィルターの
正面図であり、←）はその平面図であり、第２図は先端
部にキャンドルタイプ不織布フィルターを装着したエク
スト刀・−ダーの模式図であり、第３図は本発明に係る
溶融紡糸装置の１例を示す模式図である。図において、 １・・・不織布フィルター、２・・・フィルターホルダ
ー、３・・・スクリウ、４・・・ホッパー、５・・・グ
ーリー、６・・・’Ｅ−ター、７・・・エクストルーダ
ー、８・・・ギヤーポンプ、９・・・紡糸口金、１０・
・・整流板、１１・・・油剤伺与装置、１２・・・ゴデ
ツトロール、１３・・・捲取機、Ａ・・・冷風 である。 第　１　図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱可塑性ポリマーをエクストルーダーで溶融し、ギ
   ヤ１ｊソンノで計量した後、紡糸口金から紡出し、冷風
   で固化させて捲取る溶融紡糸装置において、エクストル
   ーダーの先端部に金属不織布からなるポリマーフィルタ
   ーを装着したことを特徴とする溶融紡糸装置。 ２、金属不織布からなるポリマーフィルターがキャンド
   ルタイプの形状を有する特許請求の範囲第１項記載の溶
   融紡糸装置。 ３４　　金属不織布からなるポリマーフィルターがグリ
   ーツタイゾの形状を有する特許請求の範囲第１項記載の
   溶融紡糸装置。 ４、金属不織布からなるポリマーフィルターの目開きが
   ５〜５０μｍである特許請求の範囲第１〜３項のいずれ
   かに記載の浴融紡糸装置。 ５、更に紡糸口金の上部に金属不織布からなるポリマー
   フィルターを装置したことを特徴とする特許請求の範囲
   第１〜４項のいずれかに記載の溶融紡糸装置。 ６、　エクストルーダー先端部のポリマーフィルターの
   目開きをＸ８とし、紡糸口金上部のン」ヒリマーフィル
   ターの目開きをＸ８としたときに、ＸつとＸ８とが下記
   式を満足する関係におる％約請求の範囲第５項記載の溶
   融紡糸装置。 ０、ＩＸＸ≦Ｘ≦１、ＯＸＸ。 Ｅ　　　　　８−