聚酯单丝以及聚酯单丝的制造方法 技术领域 本发明涉及聚酯单丝以及聚酯单丝的制造方法。 本发明特别涉及对用于精密印刷 的网纱用途适用的聚酯单丝及其制造方法。
背景技术 以往， 作为印刷用的网纱， 广泛使用由丝绸等天然纤维和 / 或不锈钢等无机纤维 制成的网眼织物。然而， 近年来， 具有柔软性和 / 或耐久性、 具有尺寸稳定性的由尼龙和 / 或聚酯等有机纤维制成的网眼织物的使用增加了。其中， 现在由聚酯单丝制成的网纱与由 尼龙制成的网纱相比， 水分的影响较小， 而且价格较便宜， 因而被广泛使用。
然而， 在最近的用于家电和 / 或便携式电话、 个人电脑等电子电路的印刷领域等 中， 对提高印刷精度的要求变严格， 因此要求网眼更细、 拉纱等的情况下的伸长少的尺寸稳 定性优异的网纱。即， 要求细纤度化、 高强度、 高模量的网纱用原丝。
一般可知， 为了使聚酯纤维高强度、 高模量化， 只要在原丝的制造工序中进行高倍 率拉伸， 使其高取向、 高结晶化即可。 然而， 如果实施高倍率拉伸， 则急剧的结构变化导致在 纤维内部产生力学变形， 即应力， 并蓄积。该力学变形倾向于随时间的推移而减少。这被称 为应力缓和。在将通过高倍率拉伸而获得的纤维进行纬纱管卷绕时， 该应力缓和通常不会 在整个纬纱管卷装中均匀进行， 未进行应力缓和的部分表现出条纹状的光泽异常。将该异 常称为纬档 (pirn barre)( パ一ン引け )。
现在， 网纱经过下述工序而用于印刷， 所述工序是通过在织制后， 涂布乳剂， 使其 感光、 固化， 从而复制电子电路。 因此， 如果在使乳剂感光、 固化时， 产生照射光的光晕， 则印 刷精度会变差。 为了防止印刷精度变差， 在织制后采用浅色系染料进行染色， 从而减少光晕 发生。 然而， 上述纬档的部分即使在染色后也会作为条纹状异常部分而残留， 因此导致网纱 品质降低、 与正常部分产生光泽差、 在乳剂感光时产生感光不均等。 其结果是， 印刷精度低、 形成品质不适合高目数化的高精度印刷的网纱。
此外， 为了获得用于精密印刷的高品质网纱， 伴随聚酯单丝的缠结 (snarl) 成为 问题。通常， 在网纱的织制工序中， 采用约 600 ～ 800 根单位的分条整经机将经纱以 200 ～ 500m/ 分钟的解舒 ( 退绕 ) 速度卷绕在整经滚筒上。 在该整经工序中， 在由于运转暂时停止 等而被过度解舒时， 发生 “松线 ( 糸だるみ )” ， 进而长丝彼此缠绕， 形成捻线而被固定。这 就是所谓的缠结 (snarl)。在再次运转时， 缠结在保持该形状的状态下被卷入整经滚筒上， 因而在织制时经常发生经纱断头， 一部分被织入纱内， 从而导致纱品质显著降低。 如果聚酯 单丝的纤度为 13dtex 以下那样的细纤度， 则缠结变差。
以往已知下述方法 ： 在聚酯单丝的制造中， 使用公知的拉伸机 ( 拉伸加捻机 ) 将暂 时纺丝、 卷绕的未拉伸丝以 500 ～ 1500m/ 分钟的速度进行一段或多段拉伸， 卷绕成纬纱管 状 ( パ一ン状 )。然而， 在拉伸加捻机中， 通过捋拉钢丝圈 (traveler) 来提高卷绕张力， 在 卷装端部和卷装中央， 纱条的残留收缩应力的缓和程度不同， 纬档 ( 在纬纱方向表现出具 有周期性的、 具有光泽差的紧纬状的条纹 ) 是不可避免的。此外， 由于使用拉伸机 ( 拉伸加
捻机 ) 将丝加捻， 因此会引起缠结的问题。
此外， 在使用公知的拉伸机 ( 拉伸加捻机 ) 来拉伸未拉伸丝， 卷绕成纬纱管 (pirn) 状的方法中， 已知下述方法 ： 通过形成纬纱管卷装的端部面积比例极小的形状来抑制卷装 端部与卷装中央的纱条的残留收缩应力差、 避免纬档。然而， 由于该方法实质上为一段拉 伸， 因此不能获得高强度、 高模量的聚酯单丝。而且， 由于使用拉伸机 ( 拉伸加捻机 ) 将丝 加捻， 因此会引起缠结的问题。
作为聚酯单丝的制造方法， 已知在暂时不将纺丝成的未拉伸丝进行卷绕的情况下 直接拉伸再进行卷绕， 所谓的直接纺丝拉伸法。以往提出了下述方法 ： 以 3000m/ 分钟以上 的速度， 在包括张力赋予辊、 加热供给辊、 加热拉伸辊和非加热的导丝辊的拉伸系统中， 在 加热拉伸辊与非加热的导丝辊之间， 向纱条赋予 0.1 ～ 10％的伸长， 进行滚筒卷绕的方法 ( 专利文献 1)。此外还提出了， 在直接纺丝拉伸后使用同样的方法进行纬纱管卷绕的方法 ( 专利文献 2)。然而， 由于这些方法实质上都是一段拉伸， 因此不能获得作为本申请目的那 样的高强度、 高模量的聚酯单丝。 而且， 不能兼有作为本申请目的那样的高模量和应力缓和 的均匀性， 即避免纬档。
作为直接纺丝拉伸聚酯单丝的方法， 提出了下述方法 ： 将从喷丝头纺出、 冷却固化 之后赋予了整理剂 ( 油剂 ) 的聚酯单丝纱条以 300 ～ 800m/ 分钟的速度进行牵引， 然后在暂 时不卷绕未拉伸丝的情况下依次拉绕到 3 个以上加热辊 (hot roll) 上进行多段拉伸 ( 专 利文献 3)。 然而， 该方法对于 13dtex 以下那样的细纤度、 高模量的单丝而言存在如下问题 ： 卷绕时会发生落纱， 即制丝性降低， 和 / 或卷装走形和解舒不良。不能兼有作为本申请目的 那样的高模量和应力缓和的均匀性， 即避免纬档。
在上述现有技术中， 无法解决原丝的高强度、 高模量化与防止纬档这样的相矛盾的课题。 因此， 为了获得用于精密印刷的网纱， 强烈要求下述聚酯单丝的出现， 所述聚酯单 丝由于具有必要特性即细纤度、 高强度、 高模量， 因而在网纱中使用时尺寸稳定性优异、 且 不存在纬档和 / 或缠结等问题、 纱品质优异。
专利文献 1 ： 日本特开平 5-295617 号公报
专利文献 2 ： 日本特开 2004-225224 号公报
专利文献 3 ： 日本特开 2009-084712 号公报
发明内容 本发明的目的是提供一种聚酯单丝， 由于具有细纤度、 高强度、 高模量， 因而在网 纱中使用时尺寸稳定性优异、 且不存在纬档和 / 或缠结等问题、 纱品质优异。
此外， 本发明的聚酯单丝的制造方法提供断头少、 工序稳定地制造优异的聚酯单 丝的方法。
本发明是一种聚酯单丝， 是由芯成分的高粘度聚酯与鞘成分的低粘度聚酯复合成 芯鞘型而得的聚酯单丝， 其纤度为 3.0 ～ 13.0dtex， 断裂强度为 6.0 ～ 9.3cN/dtex， 10％伸 长时的强度为 5.0 ～ 9.0cN/dtex， 纤维长度方向的湿热应力差为 3.0cN 以下， 残余扭矩值为 4 转 / 米以下。
此外， 本发明是一种聚酯单丝的制造方法， 是通过直接纺丝拉伸法来制造聚酯单
丝的聚酯单丝的制造方法， 在所述直接纺丝拉伸法中， 将芯成分的高粘度聚酯与鞘成分的 低粘度聚酯这两成分复合成芯鞘型从喷丝头熔融挤出， 冷却固化， 然后将所得的未拉伸丝 连续地拉伸卷绕，
构成芯成分的高粘度聚酯的特性粘度为 0.70 ～ 2.00， 构成鞘成分的低粘度聚酯 的特性粘度为 0.40 ～ 0.70， 而且芯成分聚酯与鞘成分聚酯的特性粘度差为 0.20 ～ 1.00，
通过具有 3 组以上加热辊的多段拉伸工序将未拉伸丝以 4.0 ～ 7.0 倍进行多段拉 伸， 然后在最终加热辊与非加热的导丝辊之间以 -2％～ 8％进行松弛处理，
通过 2 个以上非加热的导丝辊来卷绕经最终加热辊热处理过的纱条，
以相对于从非加热的导丝辊出来并行走的纱条的行进方向， 旋转轴成直角的方式 配置锭子， 使该锭子沿锭子旋转轴方向往复运动， 从而将纱条以卷装的两端部成锥状的方 式卷绕到安装于锭子的筒管 (bobbin) 上，
形成下述式所示的纬纱管的卷装形状，
0.1L ≤ Lt ≤ 0.4L
上式中， L 表示纬纱管中卷绕了丝的部分的长度， Lt 表示纬纱管卷装中的锥形部 分的长度，
将卷绕张力控制在 0.1 ～ 0.4cN/dtex。
本发明的聚酯单丝由于具有细纤度、 高强度、 高模量， 因而如果作为网纱使用， 则 可形成具有优异的尺寸稳定性、 无纬档、 缠结等的优异的纱。
本发明的聚酯单丝是在现有技术中无法获得的、 适合用于精密印刷的网纱用途的 聚酯单丝。 使用了本发明的聚酯单丝的网纱由于目数更高因而可以适合用于对网纱的纱品 质要求更严格的用途， 例如光盘的标签等平面设计物、 和 / 或电子电路等高精密印刷。
本发明的聚酯单丝的制造方法可以制造下述聚酯单丝 ： 由于具有高强度、 高模量， 因而具有优异尺寸稳定性、 无纬档、 缠结等问题、 对纱品质优异的适合高精度丝网印刷的高 目数网纱适用。 此外， 本发明的聚酯单丝的制造方法是断头少、 工序稳定的聚酯单丝的制造 方法。 附图说明
图 1 是显示本发明中的一例纬纱管的卷装形状的图。
图 2 是显示本发明中使用的一例制丝工序 ( 直接纺丝拉伸法 ) 的概略图， 是本发 明的实施例中使用的直接纺丝拉伸装置的概略图。
图 3 是比较例中使用的拉伸装置的概略图。
图 4 是另一比较例中使用的拉伸装置的概略图。 具体实施方式
对本发明的聚酯单丝进行说明。
本发明的聚酯单丝是以在其横截面中、 芯成分被鞘成分覆盖、 芯成分不在表面露 出的方式配置而成的芯鞘型复合聚酯单丝。
本发明的聚酯单丝的聚酯使用以聚对苯二甲酸乙二醇酯 ( 以下称为 PET) 为主成 分的聚酯。作为本发明中使用的 PET， 是以对苯二甲酸为主要酸成分、 以乙二醇为主要二醇成 分的、 90 摩尔％以上为对苯二甲酸乙二醇酯重复单元的聚酯。本发明中使用的 PET 可以以 10 摩尔％以下的比例包含其它能够形成酯键的共聚成分。作为共聚成分， 可以列举例如， 作为酸性分， 可列举间苯二甲酸、 邻苯二甲酸、 二溴对苯二甲酸、 萘二甲酸、 邻乙氧基苯甲酸 那样的二官能性芳香族羧酸， 癸二酸、 草酸、 己二酸、 二聚酸那样的二官能性脂肪族羧酸， 环 己烷二甲酸等二羧酸类， 此外， 作为二醇成分， 可以列举例如， 乙二醇、 二甘醇、 丙二醇、 丁二 醇、 新戊二醇、 双酚 A、 环己烷二甲醇、 聚乙二醇、 聚丙二醇等聚氧化烯二醇等。
本发明的聚酯单丝， 可以根据需要在 PET 中添加二氧化钛作为消光剂、 添加二氧 化硅和 / 或氧化铝的微粒作为润滑剂、 添加受阻酚衍生物作为抗氧化剂、 以及添加阻燃剂、 抗静电剂、 紫外线吸收剂和着色颜料等。
在本发明的聚酯单丝的芯成分的 PET 中添加的无机粒子优选小于 0.5 重量％。另 一方面， 为了提高聚酯单丝的耐摩耗性， 优选在鞘成分的 PET 中添加 0.1 重量％～ 0.5 重 量％左右的无机粒子。
本发明的聚酯单丝， 从获得良好的耐浮渣性这样的观点出发， 鞘成分中使用的聚 酯的特性粘度优选低于芯成分聚酯的特性粘度， 更优选特性粘度差为 0.20 ～ 1.00。 本发明的聚酯单丝， 优选通过使鞘成分中使用的聚酯的特性粘度低于芯成分聚酯 的特性粘度来减少浮渣产生。
由于在网纱的制造工序中可高速地织制高密度织物， 因此有时会极多次与筘等发 生强烈摩擦， 随着表面结晶化的进行而刮掉长丝表面的一部分， 从而产生须状或粉状的渣 即所谓的浮渣。浮渣即使是少量也会飞散到织机中， 因而具有浮渣的一部分被织入到网纱 中的危险性， 因此优选不产生浮渣。
本发明的聚酯单丝， 通过使鞘成分中使用的聚酯与芯成分聚酯的特性粘度之差优 选为 0.20 以上， 可以抑制鞘成分的聚酯， 即聚酯单丝表面的取向度和结晶度， 并可以获得 更好的耐浮渣性。
此外， 本发明的聚酯单丝， 通过使鞘成分中使用的聚酯和芯成分聚酯的特性粘度 之差优选为 0.20 以上， 从而鞘成分承担熔融纺丝头排出孔内壁面中的剪切应力， 因此芯成 分受到的剪切力减小， 芯成分的分子链取向度低且在均匀的状态下被纺出， 因而最终获得 的聚酯单丝的强度倾向于提高。更优选的聚酯的特性粘度差为 0.30 ～ 0.70。
本发明的聚酯单丝， 芯成分的高粘度聚酯的特性粘度优选为 0.70 ～ 2.00。 通过使 特性粘度为 0.70 以上， 能够进一步制造兼备了充分的强度和伸长率的聚酯单丝。更优选的 特性粘度为 0.80 以上。此外， 从熔融挤出等的成型的容易性的观点出发， 特性粘度的上限 优选为 2.00， 此外如果考虑制造成本和 / 或由工序中途的热和 / 或剪切力引起分子链断裂 而导致的分子量降低的影响， 则更优选为 1.50 以下。
本发明的聚酯单丝， 通过使鞘成分的低粘度聚酯的特性粘度优选为 0.40 以上来 获得稳定的制丝性。更优选的特性粘度为 0.50 以上。此外， 为了获得良好的耐摩耗性， 即 耐浮渣性， 低粘度聚酯的特性粘度优选为 0.70 以下。
本发明的聚酯单丝的纤度在 3.0 ～ 13.0dtex 的范围。为了获得适合精密印刷的 400 目 ( 目 ： 每 1 英寸＝ 2.54cm 的纱条根数 ) 以上的高目数 (high mesh) 网纱， 作为纤度， 为 13.0dtex 以下。 以往， 中等程度目数的网纱为 120 ～ 300 目， 与此相对应， 使用纤度 15 ～
25dtex 的聚酯单丝。然而， 在 400 目以上的高目数网纱的情况下， 由于每根的网格间隔非 常小， 因此在使用纤度 15 ～ 25dtex 的聚酯单丝的情况下， 每格的开口 ( 网眼尺寸 ) 非常 小， 因此由于筘与聚酯单丝之间的摩擦而产生浮渣， 结果得不到 400 目以上的网纱。因此本 发明的聚酯单丝的纤度的上限为 13.0dtex。在 450 目以上的网纱中， 聚酯单丝的纤度优选 为 8.0dtex 以下， 在 500 目以上的网纱中， 纤度优选为 6.0dtex 以下。此外， 作为纤度的下 限， 从织制性、 特别是スル一ザ织机中的纬纱飞走性的观点出发为 3.0dtex 以上， 更优选为 4.0dtex 以上。
接下来， 对本发明的聚酯单丝的物性进行说明。
在丝网印刷中， 为了提高印刷图案的精度， 一般采用提高拉纱张力、 减小网纱与被 印刷物的距离的方法。在拉纱时， 为了提高张力， 需要提高每根聚酯单丝的强力。
此外， 需要严格符合印刷业界的要求、 细纤度且高目数即织造密度高的网眼织物。 为了获得织造密度高的网眼织物， 需要每根聚酯单丝的强力较高， 越细越需要更高的断裂 强度。
本发明的聚酯单丝， 断裂强度为 6.0cN/dtex 以上， 10％伸长时的强度 ( 模量 ) 为 5.0cN/dtex 以上。通过使断裂强度为 6.0cN/dtex 以上、 10 ％伸长时的强度 ( 模量 ) 为 5.0cN/dtex 以上， 可以形成适合高精度印刷的高强力单丝、 抑制织制性降低和 / 或纱伸长 等的发生、 获得高尺寸稳定性。 为了进一步提高拉纱的张力、 能够进行更精密的印刷， 优选断裂强度为 7.0cN/ dtex 以上， 更优选为 8.0cN/dtex 以上。
此外， 10％伸长时的强度 ( 模量 ) 优选为 6.0cN/dtex 以上， 更优选为 7.0cN/dtex 以上。
另一方面， 从耐浮渣性的观点出发， 需要抑制取向和 / 或结晶度， 因此断裂强度为 9.3cN/dtex 以下， 优选为 9.0cN/dtex 以下。
此外， 10％伸长时的强度 ( 模量 ) 为 9.0cN/dtex 以下， 优选为 8.7cN/dtex 以下。
本发明的聚酯单丝， 在纤维长度方向上的湿热收缩时的应力差为 3.0cN 以下。
如果为了获得本发明中要求的高强度、 高模量的网纱用聚酯单丝而实施高拉伸倍 率， 则急剧的结构变化导致在纤维内部产生应力， 并且该应力的缓和在纬纱管中不均匀进 行， 该差异会导致纬档。应力缓和的状态可以通过测定使纤维湿热收缩时产生的应力来确 认。 观察到湿热收缩时的应力在纤维长度方向上有差异， 这表明某部分进行了应力缓和， 而 某部分未进行应力缓和。如果该应力差， 即在纤维长度方向上的湿热收缩时的应力差大于 一定限度， 即大于 3.0cN， 则会引起纬档、 网纱品质降低。因此， 通过使在纤维长度方向上的 湿热收缩时的应力差为 3.0cN 以下， 可以抑制纬档发生， 并能够获得具有作为本申请目的 的优异的尺寸稳定性、 不存在纬档等品质问题、 高品质而适合精密印刷的网纱用原丝。 此外 如果该应力差为 2.0cN 以下， 则可以获得更高的纬档抑制效果， 因此是优选的。
本发明的聚酯单丝， 在残余扭矩试验中获得的残余扭矩值为 4 转 / 米以下。 如果残 余扭矩值大于 4 转 / 米， 则在整经工序中发生解舒缠结， 因而聚酯单丝卷入到整经滚筒上， 从而不能实现作为本发明目的的高品质网纱。在残余扭矩试验中获得的残余扭矩值越小， 即越接近 0 越优选， 优选为 3 转 / 米以下， 更优选为 2 转 / 米以下。
接下来， 对本发明的聚酯单丝的形状进行说明。
本发明的聚酯单丝是以在其横截面上芯成分被鞘成分覆盖、 芯成分在表面露出的 方式配置而成的芯鞘型复合聚酯单丝。此处， 芯鞘型是指只要芯成分被鞘成分完全覆盖即 可， 不一定被配置成同心圆状。 另外， 截面形状有圆形、 扁平形、 三角形、 四边形、 五边形等若 干形状， 但是根据容易获得稳定的制丝性和高次加工性的观点和 / 或网纱的网眼尺寸的稳 定性等， 优选为圆形截面。
在本发明中， 从兼有由鞘成分产生的浮渣抑制效果和由芯成分产生的高强度化这 样的观点出发， 芯成分∶鞘成分的复合比优选为 60 ∶ 40 ～ 95 ∶ 5 的范围， 更优选的复合 比为 70 ∶ 30 ～ 90 ∶ 10 的范围。
此处， 本发明中定义的复合比是指在聚酯单丝的横截面照片中， 构成聚酯单丝的 2 种聚酯的横截面积比率。
如果作为网纱使用， 则形成具有优异的尺寸稳定性、 无纬档、 缠结等的优异的纱。 本发明的聚酯单丝具有细纤度且具有高强度、 高模量。进而如果将本发明的聚酯单丝作为 网纱使用， 则形成具有优异的尺寸稳定性、 无纬档、 缠结等的优异的网纱。因此， 使用了本 发明的聚酯单丝的网纱由于目数更高， 因而可以适合用于对网纱的纱品质要求更严格的用 途， 例如， 光盘的标签等平面设计物、 和 / 或电子电路等高精密印刷。 在使用本发明的聚酯单丝作为网纱的情况下， 可以单独用于经纱、 纬纱， 也可以与 其它纤维交织使用。
接下来， 对本发明的聚酯单丝的制造方法进行说明。
本发明是通过直接纺丝拉伸法来制造聚酯单丝的聚酯单丝的制造方法， 在所述直 接纺丝拉伸法中， 将芯成分的高粘度聚酯与鞘成分的低粘度聚酯这两成分复合成芯鞘型从 喷丝头熔融挤出， 冷却固化， 然后将所得的未拉伸丝连续地拉伸卷绕。
在本发明的聚酯单丝的制造方法中， 构成芯成分的高粘度聚酯的特性粘度为 0.70 ～ 2.00， 构成鞘成分的低粘度聚酯的特性粘度为 0.40 ～ 0.70， 而且芯成分聚酯与鞘成 分聚酯的特性粘度差为 0.20 ～ 1.00。
在本发明的聚酯单丝的制造方法中， 芯成分的高粘度聚酯的特性粘度为 0.70 ～ 2.00。通过使特性粘度为 0.70 以上， 可以制造兼备了充分的强度和伸长率的聚酯单丝。优 选的特性粘度为 0.80 以上。此外， 从熔融挤出等的成型的容易性的观点出发， 特性粘度的 上限为 2.00， 此外如果考虑到制造成本和 / 或由工序中途的热和 / 或剪切力引起分子链断 裂而导致的分子量降低的影响， 则优选为 1.50 以下。
在本发明的聚酯单丝的制造方法中， 通过使鞘成分的低粘度聚酯的特性粘度为 0.40 以上， 可获得稳定的制丝性。优选的特性粘度为 0.50 以上。此外， 为了获得良好的耐 摩耗性， 即耐浮渣性， 低粘度聚酯的特性粘度为 0.70 以下。
在本发明的聚酯单丝的制造方法中， 使鞘成分中使用的聚酯与芯成分聚酯的特性 粘度之差为 0.20 以上。由此， 由于鞘成分承担熔融纺丝头排出孔内壁面中的剪切应力， 因 而芯成分受到的剪切力减小、 芯成分的分子链取向度降低且在均匀的状态下被纺出， 因此 最终获得的聚酯单丝的强度会提高。优选的聚酯的特性粘度差为 0.30 ～ 0.70。
此外， 在本发明的聚酯单丝的制造方法中， 通过使鞘成分中使用的聚酯与芯成分 聚酯的特性粘度之差为 0.20 以上， 可以抑制鞘成分的聚酯， 即聚酯单丝表面的取向度和结 晶度， 并可以获得良好的耐浮渣性。
在本发明的聚酯单丝的制造方法中， 通过具有 3 组以上加热辊的多段拉伸工序将 未拉伸丝以 4.0 ～ 7.0 倍进行多段拉伸。
在本发明中， 多段拉伸是指通过改变组合成多段的加热辊的速度而将未拉伸丝拉 伸到 4.0 倍～ 7.0 倍的工序。
为了制造作为本发明目的的高强度、 高模量的聚酯单丝， 需要将未拉伸丝进行高 倍率拉伸。如果使用 2 组加热辊通过 1 段拉伸来进行高倍率拉伸， 则拉伸张力增大， 因此发 生纱支不均增加、 断头频繁等问题。因此， 需要通过组合多段辊来进行高倍率拉伸。如果考 虑成本、 装置空间和操作性， 则加热辊数目优选为 3 ～ 6 组。关于加热辊， 可以使用 1 加热 辊 -1 分丝辊的构成或 2 加热辊构成 ( 所谓的 DUO( デユオ ) 型 ) 的任一种， 将 2 加热辊计 为 1 组。
本发明中的多段拉伸的总拉伸倍率为 4.0 倍～ 7.0 倍。在拉伸倍率小于 4.0 倍的 情况下， 所得的拉伸丝的纤维结构为低取向， 因此不能获得高强度聚酯单丝。在以大于 7.0 倍的倍率进行拉伸的情况下， 拉伸张力极高， 因此不仅经常发生断头、 制丝性变差， 而且还 会引起因残留应力增加而导致的纬档恶化。多段拉伸的拉伸倍率为 4.0 倍～ 7.0 倍， 更优 选为 4.5 倍～ 6.5 倍， 进一步优选为 5.0 倍～ 6.0 倍。
在本发明的聚酯单丝的制造方法中， 将未拉伸丝进行多段拉伸之后， 在最终加热 辊与非加热的导丝辊之间以 -2 ～ 8％进行松弛处理。
本发明中的松弛处理是通过在最终加热辊与非加热的导丝辊之间改变辊的速度 来进行的。
在本发明的聚酯单丝的制造方法中， 松弛率为 -2 ～ 8％。为了使松弛率为 -2 ～ 8％， 最终加热辊速度 (V1) 与非加热的导丝辊速度 (V2) 的速度比 (Vx/V1) 为 0.92 ～ 1.02。 在松弛率小于 -2％的情况下， 由于辊之间的张力升高， 因此经常发生断头。另一方面， 如果 在松弛率大于 8％的范围内进行处理， 则由于非晶部分的取向降低， 因此不能获得高模量的 聚酯单丝。更优选的松弛率的范围为 -1 ～ 3％。在本发明的聚酯单丝的制造方法中， 能够 通过松弛处理来控制聚酯单丝的非晶部分的取向， 即控制模量 ( 高模量化 )。
在本发明的聚酯单丝的制造方法中， 通过 2 个以上非加热的导丝辊来卷绕经最终 加热辊热处理过的纱条。
为了制造作为本发明目的的高强度、 高模量的聚酯单丝， 如上所述， 在最终加热辊 与非加热的导丝辊之间进行松弛处理。 另一方面， 从避免纬档方面出发， 从非加热的导丝辊 出来的纱条被到纬纱管上时的卷绕张力优选极低。 本发明那样的细纤度纱条的低张力卷绕 是非常困难的。
因此， 在本发明的聚酯单丝的制造方法中， 在最终加热辊后设置 2 个以上非加热 的导丝辊。如果在最终加热辊至卷绕之间设置 2 个以上非加热的导丝辊， 则通过在最终加 热辊 - 非加热的导丝辊之间进行松弛处理来巩固物性， 接着通过在多个非加热的导丝辊之 间将热定形后的纱条冷却， 同时在辊之间设置速度差， 从而可以一定水平地缓和纤维结构， 而且能够进行高度的张力调整， 因而可以使非加热的导丝辊 - 卷绕之间无物性变化、 容易 地调整纱条受到的张力， 并能够进行稳定的低张力卷绕。
在本发明的聚酯单丝的制造方法中， 优选通过将最终导丝辊速度设定为比其前面 的导丝辊速度更快， 从而在该导丝辊之间吸收由低张力卷绕引起的纱条摇动。 由此， 纱条行走稳定。 通过在最终加热辊后设置 2 个以上非加热的导丝辊， 可以将卷绕张力与最终加热 辊 - 非加热的导丝辊之间的张力分开， 因此能够进行适当的松弛处理。此外， 也可以通过使 最终加热辊后的非加热的导丝辊为 2 辊 1 组的构成， 然后设置最终导丝辊将两者的张力分 开。
此处所谓的导丝辊的个数是指可以分别设定速度的导丝辊数目， 将 2 辊 1 组的构 成作为 1 个来计数。
此外， 为了保持纱条把持性， 本发明中使用的非加热的导丝辊的表面状态优选为 镜面和 / 或带槽的镜面辊。也可以使用砂面辊。
此处所谓的镜面是指辊的表面粗糙度为 1S 以下， 砂面是指表面粗糙度为 2 ～ 4S。 表面粗糙度是指 JIS-B-0601 中记载的最大高度 (Rmax) 的分类。通过设为镜面或带槽的镜 面， 可以有效地把持纱条。因此， 纱条能够在辊的前后保持一定张力地稳定行走， 容易获得 在纱条的长度方向上物性不均匀小的良好品质的制品。
在本发明的聚酯单丝的制造方法中， 通过以相对于从非加热的导丝辊出来并行走 的纱条的行进方向， 旋转轴成直角的方式配置锭子， 使该锭子沿锭子旋转轴方向往复运动， 从而将纱条以卷装的两端部成锥状的方式卷绕在安装于锭子的筒管上。
如通常的 2 工序法中的拉伸机那样， 在从辊出来并行走的纱条经过由引导类 ( 钢 丝圈 ) 所致的弯曲而被卷绕在卷装上那样的构成中， 发生刮丝 ( 糸削れ ) 的频率较高。此 外如果引导类 ( 钢丝圈 ) 的捋拉导致卷绕张力提高， 则纬档显著发生。因此， 在本发明中， 通过形成以相对于行走的纱条的行进方向， 旋转轴成直角的方式配置锭子， 纱条卷绕在安 装于该锭子上的筒管上的构成， 从而能够避免刮丝、 纬档。
优选在将卷装的两端部卷绕成锥状时， 使安装了筒管的锭子往复运动， 从开始卷 绕至卷绕结束控制往复幅度使其逐渐减小。在往复控制中， 如果往复的反转位置的重复精 度低， 则在卷装端部， 纱条超出限度而导致落纱， 因此优选由具有充分高的位置控制精度的 控制装置来构成。
本发明的聚酯单丝的制造方法， 形成下述式所示的纬纱管的卷装形状。
0.1L ≤ Lt ≤ 0.4L
(L 表示纬纱管中卷绕了丝的部分的长度， Lt 表示纬纱管卷装中的锥形部分的长 度。)
本发明的聚酯单丝的制造方法是纬纱管卷绕。此处所谓的纬纱管卷绕是指如图 1 所示的卷装两端为锥状， 即锥形末端卷装， 滚筒卷绕是指卷装两端不是锥状而是圆筒状的 卷装。
纤维的卷绕方法一般使用纬纱管卷绕和 / 或滚筒卷绕等。在本发明的聚酯单丝的 制造方法中， 通过设为纬纱管卷绕， 可以较低设定卷绕张力， 由于高倍率拉伸而产生的应力 缓和容易进行， 不会落纱、 走形等， 卷装稳定， 在高次加工工序中解舒性良好， 高次通过性稳 定， 也容易在设备和操作上应对细纤度化。
由于高倍率拉伸而发生的力学变形， 即应力从纤维刚被卷绕到筒管上之后就开始 缓和， 但是该缓和不是在整个纬纱管卷装中均匀地发生， 而是卷装的锥形部分与其它部分 在进行方式上有差异， 锥形部分更容易残留应力。
在本发明的聚酯单丝的制造方法中， 从防止走形和防止纬档的观点出发， 纬纱管 的卷装形状如下述式所示，
0.1L ≤ Lt ≤ 0.4L
(L 表示纬纱管中卷绕了丝的部分的长度， Lt 表示纬纱管卷装中的锥形部分的长 度。)
为了抑制纬档， 通过将纬纱管卷装的形状卷绕成上述形状来减小残留应力的差 异。
通过使 Lt 为 0.4L 以下， 可获得抑制纬档的效果， Lt 优选为 0.3L 以下。图 1 显示 本发明中的一例纬纱管的卷装形状。
在本发明的聚酯单丝的制造方法中， 将卷绕张力控制在 0.1 ～ 0.4cN/dtex 的范围 内。
一般而言， 如果卷绕张力高， 则在纬纱管卷装的端部与中央， 纱条的残留收缩应力 的缓和差较大， 容易引起纬档的问题。在本发明中， 通过将卷绕张力设定在 0.4cN/dtex 以 下来避免纬档。此外， 通过将卷绕张力设定在 0.1cN/dtex 以上， 可以降低非加热的导丝辊 至卷绕机之间的纱线摇动 ( 糸摇れ )， 即使在卷绕速度提高了的情况下也可以稳定地卷绕 纱条。更优选的卷绕张力为 0.2 ～ 0.3cN/dtex。当控制卷绕张力时， 只要使用公知的卷绕 控制装置来控制安装了筒管的锭子电动机的转数， 以使由张力传感器检测到的行走纱条的 张力为恒定即可。 在本发明的聚酯单丝的制造方法中， 能够制造下述聚酯单丝， 是芯成分的高粘度 聚酯与鞘成分的低粘度聚酯复合成芯鞘型而得的聚酯单丝， 其纤度为 3.0 ～ 13.0dtex， 断 裂强度为 6.0 ～ 9.3cN/dtex， 10％伸长时的强度为 5.0 ～ 9.0cN/dtex， 纤维长度方向的湿 热应力差为 3.0cN 以下， 残余扭矩值为 4 转 / 米以下。本发明的聚酯单丝的制造方法可以 制造出由于高强度、 高模量而具有优异的尺寸稳定性、 没有纬档、 缠结等问题、 对纱品质优 异的适合高精度丝网印刷的高目数网纱适用的聚酯单丝。
作为本发明的聚酯单丝的制造方法的优选例， 对通过非加热的第 1 导丝辊、 第1加 热辊、 第 2 加热辊、 第 3 加热辊和 2 个非加热的导丝辊的方法进行详细说明。
对本发明的聚酯单丝进行熔融纺丝时， 优选将作为芯成分的高粘度 PET 和作为鞘 成分的低粘度 PET 分别在 280 ～ 300℃的温度下熔融。作为将 PET 熔融的方法， 可列举加压 熔化法和挤出法， 但从均匀熔融和防止滞留的观点出发， 优选使用挤出法进行的熔融。
使分别熔融后的聚合物穿过不同配管， 进行计量， 然后使其流入到喷丝头组件中。 此时， 从抑制热劣化的观点出发， 配管通过时间优选为 30 分钟以内。流入到组件中的高粘 度 PET 和低粘度 PET 通过上述喷丝头被合流， 复合成芯鞘型的形态， 从喷丝头被排出。纺丝 温度优选为 280 ～ 300℃。只要纺丝温度为 280 ～ 300℃， 就可以理想地制造具有 PET 特征 的聚酯单丝。
纺出牵引， 优选将喷丝头紧下方的气氛温度加热到 260℃以上并保温。 如果将喷丝 头紧下方的气氛温度加热到 260℃以上并保温、 如果对纤度 3.0 ～ 13.0dtex 的聚酯单丝进 行纺丝， 则即使在纺出纱条较细的情况下也倾向于不易冷却、 容易高倍率拉伸。
此外， 利用非加热的导丝辊进行的牵引的速度优选为 300 ～ 1500m/ 分钟， 更优选 为 500 ～ 1000m/ 分钟。如果利用非加热的导丝辊进行的牵引的速度为 300 ～ 1500m/ 分钟
的范围， 则能够在纺丝线上未拉伸丝不形成纤维取向的情况下进行高倍率拉伸， 并能够生 产性良好地获得高强度聚酯单丝。
作为拉伸、 卷绕工序， 通过加热辊和非加热的导丝辊将被纺出的纱条进行多段拉 伸， 进行松弛处理， 卷绕成纬纱管状。
在多段拉伸时， 加热辊的温度条件优选适当使用行走纱条不与辊熔接的程度的温 度。通常优选第 1 加热辊的温度比芯成分聚酯的玻璃化转变温度高 10 ～ 30℃， 第 2 加热辊 以后逐渐增加温度。优选使最终加热辊之前的辊温度为最终加热辊温度以下。
优选使最终加热辊温度为 130 ～ 230℃。 更优选的最终加热辊温度在 200 ～ 220℃ 的范围。 如果使最终加热辊温度为 130 ～ 230℃， 则容易控制取向， 可获得高强度聚酯单丝， 而且不引起最终加热辊上的熔接、 制丝性好。
卷绕速度通常为 2500 ～ 5000m/ 分钟。如果考虑工序稳定性， 则卷绕速度更优选 为 2700 ～ 4500m/ 分钟。
在本发明的聚酯单丝的制造方法中， 为了提高所得的聚酯单丝的平滑性、 耐摩耗 性、 抗静电性， 在工序的任何部分都优选赋予适当的整理剂 ( 油剂 )。 作为供油方式， 可以列 举供油引导方式、 涂油辊方式、 喷雾方式等， 也可以在纺丝至卷绕之间进行多次供油。 图 2 是显示本发明中使用的一例制丝工序 ( 直接纺丝拉伸法 ) 的侧视图。
在图 2 中， 从喷丝头 (1) 排出的纱条在冷却后通过油剂赋予装置 (4) 被赋予油剂。 接着， 牵引到非加热的第 1 导丝辊 (5) 上， 在镜面的第 1 加热辊 (6) 上缠绕几圈进行预热， 然后在第 1 加热辊 (6) 与第 2 加热辊 (7) 之间进行拉伸。接着， 在第 2 加热辊 (7) 与第 3 加热辊 (8) 之间进行拉伸。然后在第 3 加热辊 (8) 上缠绕几圈进行热定形， 拉绕到导丝辊 (9)、 (10) 上。热定形后的纱条通过导丝辊 (9)、 (10) 被冷却， 同时调整张力， 缠绕到卷装 (12) 上。在卷绕机中， 通过控制安装有卷装 (12) 的锭子的转数来调整卷装卷绕张力。
实施例
以下， 列举实施例具体地说明本发明的聚酯单丝。实施例的测定值采用下述方法 进行测定。
(1) 特性粘度 (IV)
定义式的 ηr 是通过在温度 25 ℃的纯度 98 ％以上的邻氯苯酚 ( 以下简写成 OCP)10mL 中溶解样品聚合物 0.8g， 在温度 25℃下使用奥斯特瓦尔德粘度计按照下式求出 相对粘度 ηr， 从而计算出特性粘度 (IV)。
ηr ＝ η/η0 ＝ (t×d)/(t0×d0)
特性粘度 (IV) ＝ 0.0242ηr+0.2634
其中，
η： 聚合物溶液的粘度
η0 ： OCP 的粘度
t： 溶液的落下时间 ( 秒 )
d： 溶液的密度 (g/cm3)
t0 ： OCP 的落下时间 ( 秒 )
d0 ： OCP 的密度 (g/cm3)。
(2) 纤度
卷取 500m 纱条， 将绞纱 ( かせ ) 的质量 (g) 乘以 20 得到的值作为纤度。 (3) 断裂强度 (cN/dtex) 和 10％伸长时的强度 ( 模量 )(cN/dtex) 按照 JIS L1013(1999)， 使用オリエンテツク制テンシロン UCT-100 进行测定。 (4) 纤维长度方向的湿热收缩应力差 (cN) 使用東レ ( 株 ) 制长丝热分析系统 ( 简称 ： FTA-500)， 在下述测定条件下进行测定， 湿热温度 ： 100℃
喂纱张力 ： 19.6cN
喂纱速度 ： 10m/ 分钟
测定丝长 ： 400m
用张力计连续地测定由于热收缩而在纤维中产生的收缩应力， 作图， 然后读取最 大应力与最小应力之差。
(5) 残余扭矩值 ( 转 / 米 )
将作为测定样品的聚酯单丝以不解舒加捻的方式且不引起回捻的方式， 以销为支 点将样品对折成 U 字形， 在 0.1cN/dtex 的初荷重下以该样品长为 1m 的方式固定两上端。 向 定位销的样品部分施加 0.4cN/dtex 的微荷重， 然后从测定样品上取下定位销， 使测定样品 在悬垂状态下自捻。在自捻停止后进行检捻， 测定旋转数作为转矩值。对同一样品测定 10 次， 计算其平均值， 单位用 “转 / 米” ( コ /m) 表示。其中， 测定气氛设为温度 20℃、 相对湿 度 65％。
(6) 操作性 ( 制丝性 )
使用 32 纺锤直接纺丝拉伸机， 连续纺丝 168 小时 (7 天 )， 通过如下的 4 阶段来评 价制丝性 ( 断头率 )。
○○ ： 断头率小于 3.0％
○： 断头率为 3.0％以上且小于 5.0％
△： 断头率为 5.0％以上且小于 7.0％
×： 断头率为 7.0％以上
合格水平为○以上。
(7) 网纱品质
经纱、 纬纱都使用本发明的各实施例和各比较例的聚酯单丝， 通过スル一ザ型织 机在织机的转数 200 转 / 分钟下织制下述网纱 (400 目 )，
经纱密度 ： 400 根 /2.54cm
纬纱密度 ： 400 根 /2.54cm。
使所得的网纱以速度 2m/ 分钟行走， 由熟练的检查技术人员目视进行验卷， 按照 网纱的验卷规定评价纬档和纱品质。然后， 观察印刷 1000 幅时的尺寸稳定来判断印刷图案 的变形， 通过下述 4 阶段进行综合评价。
○○ ： 没有纬档等纱品质缺陷， 尺寸稳定性极其良好
○： 没有纬档等纱品质缺陷， 尺寸稳定性良好
△： 虽然没有纬档等纱品质缺陷， 但尺寸稳定性不良， 或虽然有纬档等纱品质缺 陷， 但尺寸稳定性良好
×： 有纬档等纱品质缺陷， 尺寸稳定性不良
合格水平为○以上。
( 实施例 1 ～ 13、 比较例 1 ～ 16)
关于本实施例和比较例， 在表 1 ～表 7 所示的制造条件下使用 DSD 法和 2 工序法 获得聚酯单丝。另外， 在表中， 将加热辊称为 HR， 将导丝辊称为 GR。
实施例 1
使用挤出机将作为芯成分的特性粘度 1.00 的 PET( 实施例 1 中为对苯二甲酸与乙 二醇的聚合物 )( 玻璃化转变温度 80℃ ) 和作为鞘成分的特性粘度 0.50 的 PET( 实施例 1 中 为对苯二甲酸与乙二醇的聚合物 ) 分别在 295℃的温度下熔融。然后， 在聚合物温度 290℃ 下进行泵计量以使复合比为芯成分∶鞘成分＝ 80 ∶ 20， 使其以芯鞘型的方式流入到公知 的复合口模中。口模受到的压力， 各聚合物分别为 15MPa。此外， 各聚合物的配管通过时间 分别为 15 分钟。使用图 2 的设备将从口模排出的纱条进行纺丝拉伸。即， 通过加热体 (2) 将从喷丝头 (1) 排出的聚酯单丝纱条积极地加热以使喷丝头紧下方的气氛温度为 290℃并 保温。 然后， 通过纱条冷却送风装置 (3) 冷却， 通过油剂赋予装置 (4) 赋予整理剂。 接下来， 以 500m/ 分钟的速度牵引到非加热的第 1 导丝辊 (5) 上。在暂时不卷绕的情况下以 505m/ 分钟的速度拉绕到加热到 90℃温度的第 1 加热辊 (6) 上、 以 2092m/ 分钟的速度拉绕到 90℃ 温度的第 2 加热辊 (7) 上、 以 2929m/ 分钟的速度拉绕到加热到 220℃温度的第 3 加热辊 (8) 上， 进行拉伸、 热定形。再以 2944m/ 分钟、 2958m/ 分钟的速度拉绕到 2 个表面粗糙度 0.8S 的非加热的导丝辊 (9)、 (10) 上。然后， 控制锭子转数以使卷绕张力为 0.2cN/dtex， 以纬纱 管的形状为 Lt ＝ 0.2L 的方式卷绕到卷装 12 上， 从而获得了 6.0dtex 的聚酯单丝。该聚酯 单丝的特性评价结果如表 1 所示。获得了非常优异的制丝性和网纱品质。
实施例 2
除了改变排出量而改变纤度以外， 以与实施例 1 同样的方式获得了 10.0dtex 的聚 酯单丝。所得的聚酯单丝的特性评价结果如表 1 所示， 制丝性与实施例 1 同等地非常优异。
实施例 3
除了改变排出量而改变纤度以外， 以与实施例 1 同样的方式获得了 3.0dtex 的聚 酯单丝。所得的聚酯单丝的特性评价结果如表 1 所示。
实施例 4
除了使芯成分聚酯 ( 玻璃化转变温度 80℃ ) 的特性粘度为 1.50 以外， 以与实施例 1 同样的方式获得了 6.0dtex 的聚酯单丝。所得的聚酯单丝的特性评价结果如表 1 所示。
实施例 5
使芯成分聚酯 ( 玻璃化转变温度 80℃ ) 的特性粘度为 0.80， 改变排出量、 各辊速 度和第 3 加热辊温度以使总拉伸倍率为 4.2 倍、 第 3 加热辊 - 第 2 导丝辊之间的松弛率为 1.4％， 除此以外， 以与实施例 1 同样的方式获得了 6.0dtex 的聚酯单丝。所得的聚酯单丝 的特性评价结果如表 1 所示， 制丝性与实施例 1 同等地非常优异。
实施例 6
除了改变排出量和各辊速度以使总拉伸倍率为 6.8 倍以外， 以与实施例 1 同样的 方式获得了 6.0dtex 的聚酯单丝。所得的聚酯单丝的特性评价结果如表 2 所示。
实施例 7
除了改变排出量、 各辊速度和第 3 加热辊温度以使总拉伸倍率为 4.6 倍、 第 3 加热 辊 - 第 2 导丝辊之间的松弛率为 5.0％以外， 以与实施例 1 同样的方式获得了 6.0dtex 的聚 酯单丝。所得的聚酯单丝的特性评价结果如表 2 所示， 制丝性与实施例 1 同等地非常优异。
实施例 8
除了改变排出量和各辊速度以使第 3 加热辊 - 第 2 导丝辊之间的松弛率为 -1.5％ 以外， 以与实施例 1 同样的方式获得了 6.0dtex 的聚酯单丝。所得的聚酯单丝的特性评价 结果如表 2 所示。
实施例 9
除了改变排出量和各辊速度以使第 3 加热辊 - 第 2 导丝辊之间的松弛率为 8.0％ 以外， 以与实施例 1 同样的方式获得了 6.0dtex 的聚酯单丝。所得的聚酯单丝的特性评价 结果如表 2 所示， 制丝性与实施例 1 同等地非常优异。
实施例 10
除了以纬纱管的形状为 Lt ＝ 0.4L 的方式卷绕卷装以外， 以与实施例 1 同样的方 式获得了 6.0dtex 的聚酯单丝。所得的聚酯单丝的特性评价结果如表 3 所示， 制丝性与实 施例 1 同等地非常优异。
实施例 11
除了以纬纱管的形状为 Lt ＝ 0.1L 的方式卷绕卷装以外， 以与实施例 1 同样的方 式获得了 6.0dtex 的聚酯单丝。所得的聚酯单丝的特性评价结果如表 3 所示。关于网纱品 质， 与实施例 1 同等地非常优异。
实施例 12
除了控制锭子转数以使卷绕张力为 0.4cN/dtex 进行卷绕以外， 以与实施例 1 同样
的方式获得了 6.0dtex 的聚酯单丝。所得的聚酯单丝的特性评价结果如表 3 所示， 制丝性 与实施例 1 同等地非常优异。
实施例 13
除了控制锭子转数以使卷绕张力为 0.1cN/dtex 进行卷绕以外， 以与实施例 1 同样 的方式获得了 6.0dtex 的聚酯单丝。所得的聚酯单丝的特性评价结果如表 3 所示。关于网 纱品质， 与实施例 1 同等地非常优异。
比较例 1
除了改变排出量而改变纤度以外， 以与实施例 1 同样的方式获得了 15.0dtex 的聚 酯单丝。所得的聚酯单丝的特性评价结果如表 4 所示。
比较例 2
除了改变排出量而改变纤度以外， 以与实施例 1 同样的方式获得了 2.0dtex 的聚 酯单丝。所得的聚酯单丝的特性评价结果如表 4 所示。由于纤度非常小， 因此制丝性差。
比较例 3
除了使芯成分聚酯的特性粘度为 2.50 以外， 以与实施例 1 同样的方式获得了 6.0dtex 的聚酯单丝。所得的聚酯单丝的特性评价结果如表 4 所示。由于特性粘度变大， 因
此纺丝张力变得过大， 制丝性差。
比较例 4
使芯成分聚酯的特性粘度为 0.50， 使鞘成分聚酯的特性粘度为 0.30， 改变排出 量、 各辊速度和第 3 加热辊温度以使总拉伸倍率为 4.2 倍、 第 3 加热辊 - 第 2 导丝辊之间的 松弛率为 1.4％， 除此以外， 以与实施例 1 同样的方式获得了 6.0dtex 的聚酯单丝。所得的 聚酯单丝的特性评价结果如表 4 所示。由于两成分的特性粘度变小， 因此丝的强度变得极 小， 制丝性差。
比较例 5
除了改变排出量和各辊速度以使总拉伸倍率为 7.5 倍以外， 以与实施例 1 同样的 方式获得了 6.0dtex 的聚酯单丝。所得的聚酯单丝的特性评价结果如表 4 所示。
比较例 6除了改变排出量、 各辊速度和第 3 加热辊温度以使总拉伸倍率设为 3.5 倍、 第3加 热辊 - 第 2 导丝辊之间的松弛率为 5.0％以外， 以与实施例 1 同样的方式获得了 6.0dtex 的 聚酯单丝。所得的聚酯单丝的特性评价结果如表 5 所示。
比较例 7
除了改变排出量和各辊速度以使第 3 加热辊 - 第 2 导丝辊之间的松弛率为 -2.5％ 以外， 以与实施例 1 同样的方式获得了 6.0dtex 的聚酯单丝。所得的聚酯单丝的特性评价 结果如表 5 所示。第 3 加热辊 - 第 2 导丝辊之间的张力变得过大， 制丝性差。
比较例 8
除了改变排出量和各辊速度以使第 3 加热辊 - 第 2 导丝辊之间的松弛率为 10.0％ 以外， 以与实施例 1 同样的方式获得了 6.0dtex 的聚酯单丝。所得的聚酯单丝的特性评价 结果如表 5 所示。
比较例 9
除了以纬纱管的形状为 Lt ＝ 0.6L 的方式卷绕卷装以外， 以与实施例 1 同样的方 式获得了 6.0dtex 的聚酯单丝。所得的聚酯单丝的特性评价结果如表 5 所示。
比较例 10
除了以纬纱管的形状为 Lt ＝ 0.04L 的方式卷绕卷装以外， 以与实施例 1 同样的方 式获得了 6.0dtex 的聚酯单丝。所得的聚酯单丝的特性评价结果如表 5 所示。
比较例 11
除了控制锭子转数以使卷绕张力为 0.5cN/dtex 进行卷绕以外， 以与实施例 1 同样 的方式获得了 6.0dtex 的聚酯单丝。所得的聚酯单丝的特性评价结果如表 6 所示。
比较例 12
除了控制锭子转数以使卷绕张力为 0.05cN/dtex 进行卷绕以外， 以与实施例 1 同 样的方式获得了 6.0dtex 的聚酯单丝。所得的聚酯单丝的特性评价结果如表 6 所示。由于 卷绕张力非常小， 因此辊上的纱条行走性变得不稳定， 制丝性差。
比较例 13
关于比较例 13， 除了使第 3 加热辊后的非加热的导丝辊为 1 个以外， 以与实施例 1 同样的方式获得了 6.0dtex 的聚酯单丝。所得的聚酯单丝的特性评价结果如表 6 所示。
比较例 14
参照日本特开平 5-295617 号公报的实施例 1 来改变制造方法， 在表 4 所示的制造
条件下进行实验。
使用挤出机将特性粘度 1.00 的 PET( 比较例 14 中为对苯二甲酸与乙二醇的聚合 物 ) 和特性粘度 0.50 的 PET( 比较例 14 中为对苯二甲酸和乙二醇的聚合物 ) 分别在 295℃ 的温度下熔融。 然后， 在聚合物温度 290℃下以复合比为芯成分∶鞘成分＝ 80 ∶ 20 的方式 进行泵计量， 使其以芯鞘型的方式流入到公知的复合口模中。 关于口模受到的压力， 各聚合 物分别为 15MPa。此外， 各聚合物的配管通过时间分别为 15 分钟。
使用图 3 的设备将从口模排出的纱条进行纺丝拉伸。即， 通过加热体 (14) 将从喷 丝头 (13) 排出的纱条积极地加热以使喷丝头紧下方的气氛温度为 290℃并保温。然后， 通 过纱条冷却送风装置 (15) 冷却， 通过油剂赋予装置 (16) 赋予整理剂。 然后， 以 1200m/ 分钟 的速度牵引到非加热的第 1 导丝辊 (17) 上， 在暂时不卷绕的情况下以 1205m/ 分钟的速度 拉绕到加热到 92℃温度的第 1 加热辊 (18) 上、 以 3950m/ 分钟的速度拉绕到加热到 135℃ 温度的第 2 加热辊 (19) 上， 进行拉伸、 热定形。此外， 以 4050m/ 分钟的速度拉绕到表面粗 糙度 0.8S 的非加热的导丝辊 (20) 上， 然后控制锭子转数以使卷绕张力为 0.2cN/dtex， 以纬 纱管的形状为 Lt ＝ 0.2L 的方式卷绕到卷装 (22) 上， 从而获得了 6.0dtex 的聚酯单丝。该 聚酯单丝的特性评价结果如表 6 所示。由于为 1 段拉伸且拉伸倍率低， 因此强度低， 即网纱 的尺寸稳定性差， 此外， 由于第 2 加热辊 - 导丝辊之间的松弛不充分， 因此残留应力大， 容易 发生纬档， 因而网纱品质差。
[ 表 6]
比较例 15
关于比较例 15 和比较例 16， 改变制造方法进行实验。 采用如表 7 所示的制造条件 通过 2 工序法获得了聚酯单丝。
在比较例 15 中， 使用挤出机将特性粘度 0.80 的 PET( 比较例 15 中为对苯二甲酸与 乙二醇的聚合物 )( 玻璃化转变温度 80℃ ) 和特性粘度 0.50 的 PET( 比较例 15 中为对苯二 甲酸与乙二醇的聚合物 ) 分别在 295℃的温度下熔融。然后， 在聚合物温度 290℃下进行泵 计量以使复合比为芯成分∶鞘成分＝ 80 ∶ 20， 使其以芯鞘型的方式流入到公知的复合口 模中。将其积极地加热以使喷丝头紧下方的气氛温度为 290℃并保温， 以纺丝速度 1200m/ 分钟进行牵引， 从而获得了 24.5dtex 的芯鞘型聚酯单丝未拉伸丝。再将该未拉伸丝在环境 温度 25℃下老化 2 天， 然后使用图 4 所示的拉伸机， 在设定成非加热的第 1 加热辊 (25)、 加 第 2 加热辊 - 第 3 热到 90℃温度的第 2 加热辊 26、 加热到 130℃温度的第 3 加热辊 (27)、 加热辊之间以拉伸倍率 3.2 倍进行拉伸， 进行热处理。然后在第 3 加热辊 - 非加热的表面 粗糙度 0.8S 的第 1 导丝辊 (28)、 第 2 导丝辊 (29) 之间进行 1.4 ％松弛处理， 从而获得了 6.0dtex 的聚酯单丝。聚酯单丝的特性评价结果如表 7 所示。
比较例 16
在比较例 16 中， 使用挤出机将特性粘度 1.00 的 PET( 比较例 16 中为对苯二甲酸 与乙二醇的聚合物 ) 和特性粘度 0.50 的 PET( 比较例 16 中为对苯二甲酸与乙二醇的聚合
物 ) 分别在 295℃的温度下熔融。然后， 在聚合物温度 290℃下进行泵计量以使复合比为芯 成分∶鞘成分＝ 80 ∶ 20， 使其以芯鞘型的方式流入到公知的复合口模中。将其积极地加 热以使喷丝头紧下方的气氛温度为 290℃并保温， 以纺丝速度 1000m/ 分钟进行牵引， 从而 获得了 26.4dtex 的芯鞘型聚酯单丝未拉伸丝。再将该未拉伸丝在环境温度 25℃下老化 2 天， 然后使用图 4 所示的拉伸机在加热到 90℃温度的第 1 加热辊 (25)、 加热到 90℃温度的 第 2 加热辊 (26)、 第 1 加热辊 - 第 2 加热辊之间以拉伸倍率 2.9 倍进行拉伸， 然后再使用加 热到 200℃温度的第 3 加热辊 (27) 在第 2 加热辊 - 第 3 加热辊之间以拉伸倍率 1.6 倍进行 拉伸， 进行热处理。再在第 3 加热辊 - 非加热的表面粗糙度 0.8S 的第 1 导丝辊 (28)、 第2 导丝辊 (29) 之间进行 5.0％松弛处理， 从而获得了 6.0dtex 的聚酯单丝。该聚酯单丝的特 性评价结果如表 7 所示。
[ 表 7]
产业可利用性
本发明的聚酯单丝以及由该聚酯单丝获得的网纱特别适合在用于精密印刷的网 纱用途中使用。
本发明的聚酯单丝的制造方法可以制造下述聚酯单丝， 该聚酯单丝由于高强度、 高模量而具有优异尺寸稳定性、 没有纬档、 缠结等问题、 对纱品质优异的适合高精度丝网印 刷的高目数网纱适用。 此外， 本发明的聚酯单丝的制造方法是断头少、 工序稳定的聚酯单丝 的制造方法。
附图标记说明
L： 纬纱管中卷绕了丝的部分的长度
Lt ： 纬纱管卷装中的锥形部分的长度 1： 喷丝头 2： 加热体 3： 纱条冷却送风装置 4： 油剂赋予装置 5： 第 1 导丝辊 6： 第 1 加热辊 7： 第 2 加热辊 8： 第 3 加热辊 9： 第 2 导丝辊 10 ： 第 3 导丝辊 11 ： 纱条卷绕装置 12 ： 卷装 13 ： 喷丝头 14 ： 加热体 15 ： 纱条冷却送风装置 16 ： 油剂赋予装置 17 ： 第 1 导丝辊 18 ： 第 1 加热辊 19 ： 第 2 加热辊 20 ： 第 2 导丝辊 21 ： 纱条卷绕装置 22 ： 卷装 23 ： 未拉伸丝 24 ： 供给辊 25 ： 第 1 加热辊 26 ： 第 2 加热辊 27 ： 第 3 加热辊 28 ： 第 1 导丝辊 29 ： 第 2 导丝辊 30 ： 卷装。