專利名稱：芯鞘型拉伸長絲的制作方法
技術領域：
本發明涉及芯鞘型拉伸長絲的制造方法及其制造裝置，特別涉及那些通過簡單的拉伸設備所得到的以100倍以上的高倍率而拉伸的中空極細長絲、極細光學用長絲、共軛極細長絲等的芯鞘型極細長絲。
背景技術：
極細長絲可以應用于人工皮革、揩布、過濾材料等各種用途中。但是，高度地分子定向的長絲，在具有所謂的纖維直徑為五毫米以下的高質量極細長絲的制造過程中，被稱作海島構造紡絲(例如，日本專利特開平7-258940號)或者分割纖維(例如，日本專利特開2002-220740)的紡絲，其使用特殊復雜的紡絲法，并且成本較高，達不到應用在通用纖維中所能簡單拉伸的效果。
作為用于得到高強度、高彈性率纖維的纖維拉伸方法，有本發明人的區域拉伸法(日本專利特公昭60-24852號)，但是，為了使用區域拉伸法穩定地生產較細的長絲，還希望有進一步的條件。
此外，在纖維領域中的極細化的要求涉及到具有更高機能以及更高性能的纖維。但是，在制造現有極細纖維的設備中，裝置變得越來越復雜致密，成本變高，難以穩定運轉來進行制造，此外，高機能纖維以多類少產的情況居多，所以，現有的極細纖維制造法不能與高機能纖維的制造相匹配，于是，尋求一種更簡單的制造高質量的高機能纖維的制造設備。因此，在代表高機能纖維的芯鞘型長絲的極細長絲中尋求簡單的設備。
另一方面，本發明涉及通過紅外線加熱來拉伸長絲的拉伸技術，關于這些技術，目前有各種方法(例如，日本專利特開2003-166115，國際公開第00/73556號小冊子，鈴木章泰等人「Journal of AppliedPolymer Science」、vol.83、p.1711-1716、2002年，鈴木章泰等人高分子學會予稿集、高分子學會2001年5月7日、50卷4號、p787，鈴木章泰等人「Journal of Applied Polymer Science」、vol.88、p.3279-3283、2003年，鈴木章泰等人「Journal of Applied Polymer Science」、vol.90、p.1955-1958、2003年)。本發明進一步對這些技術進行了改良，以能夠有效地適應芯鞘型長絲。
發明內容
本發明使上述現有技術進一步得到發展，其目的在于不需要特別高精度以及高水平裝置，只通過簡單的設備便能夠很容易地得到芯鞘型極細長絲。此外，本發明的第二目的在于能夠穩定地制造質量高且直徑細的中空長絲、光學用長絲、共軛長絲等芯鞘型長絲。而且，本發明的第三目的在于提供一種芯鞘型長絲，被拉伸的中空極細長絲或者被拉伸的極細光學用長絲等的被拉伸部分和未拉伸的原料長絲連接成一體。而且，本發明的第四目的在于能夠制造一種由中空極細長絲或者共軛極細長絲等芯鞘型長絲構成的長纖維無紡布。
本發明是為了實現上述目的而做成的，下面示出了作為其制造方法的特征。本發明涉及一種芯鞘型拉伸長絲的制造方法，將原料芯鞘型長絲通過施加10Mpa以下的張力并由紅外線光束加熱而以100倍以上的拉伸率拉伸。此外，本發明涉及一種芯鞘型拉伸長絲的制造方法，上述拉力是由原料芯鞘型長絲本身的自重所施加的拉力。此外，本發明涉及一種芯鞘型拉伸長絲的制造方法，對原料芯鞘型長絲的中心的、沿著該長絲軸向的上下4mm以內的區域照射上述紅外線光束，而且，至少從兩個以上的方向進行照射。此外，本發明涉及一種芯鞘型拉伸長絲的制造方法，上述紅外線光束為激光。此外，本發明涉及一種芯鞘型拉伸長絲的制造方法，將上述原料芯鞘型長絲通過送風管送出，并導向上述紅外線光束。此外，本發明涉及一種芯鞘型拉伸長絲的制造方法，在上述芯鞘型長絲被紅外線光束加熱之前，設置有規定該原料芯鞘型長絲位置的導向工具。此外，本發明涉及一種芯鞘型拉伸長絲的制造方法，在上述拉伸過程中，通過停止紅外線照射，并取出處于在拉伸長絲上連接有原料芯鞘型長絲的狀態的制品，而得到連接有原料芯鞘型長絲的芯鞘型拉伸長絲。此外，本發明涉及一種芯鞘型拉伸長絲的制造方法，上述芯鞘型拉伸長絲通過其后設置的加熱區域來進行熱處理。此外，本發明涉及一種芯鞘型拉伸長絲的制造方法，將上述芯鞘型拉伸長絲進一步拉伸。此外，本發明涉及一種芯鞘型拉伸長絲的制造方法，將多根上述芯鞘型拉伸長絲同時抽出并進一步拉伸，然后一體地卷取。此外，本發明涉及一種由芯鞘型拉伸長絲構成的無紡布的制造方法，上述芯鞘型拉伸長絲集聚在移動的傳送裝置上。而且，本發明涉及一種芯鞘型拉伸長絲的拉伸開始方法，在上述芯鞘型拉伸長絲的制造方法中，通過自重產生的張力將上述原料長絲拉伸，然后，以規定的卷取速度拉伸。
此外，本發明是為了實現上述目的而做成的，下面示出了作為其制造裝置的特征。本發明涉及一種芯鞘型拉伸長絲的制造裝置，包括將由芯鞘型長絲構成的原長絲送出的送出設備；紅外線加熱裝置，通過從多處向送出的原料長絲照射紅外線光束，對原料長絲的中心的、沿著原料長絲的軸向上下4mm以內的區域進行加熱；和控制設備，使被加熱的原料長絲通過施加10Mpa以下的張力而拉伸至100倍以上。此外，本發明涉及一種芯鞘型拉伸長絲的制造裝置，上述紅外線光束是由激光振蕩器所發射的激光。此外，本發明涉及一種芯鞘型拉伸長絲的制造裝置，上述從多處發射紅外線光束的設備是使用鏡子來反射從一個方向照射過來的光束的設備。此外，本發明涉及一種芯鞘型拉伸長絲的制造裝置，上述從多處發射紅外線光束的設備是多個發射光束的紅外線光束發射裝置。此外，本發明涉及一種芯鞘型拉伸長絲的制造裝置，上述激光是能量密度為10W/cm2以上的碳酸氣體激光。此外，本發明涉及一種芯鞘型拉伸長絲的制造裝置，在上述原料芯鞘型長絲被上述紅外線光束加熱之前，設置有規定原料芯鞘型長絲位置的導向工具。此外，本發明涉及一種芯鞘型拉伸長絲的制造裝置，上述導向工具具有能夠微調上述原料芯鞘型長絲的導向位置的位置控制裝置。而且，本發明涉及一種芯鞘型拉伸長絲的制造裝置，在上述原料芯鞘型長絲被上述紅外線光束加熱之前，設置有送風管，通過該送風管來送出該原料芯鞘型長絲。
而且，本發明是為了實現上述目的而做成的，下面示出了作為芯鞘型拉伸長絲的特征。本發明涉及一種芯鞘型極細拉伸長絲，上述芯鞘型拉伸長絲是僅由鞘構成的內部為氣體的中空長絲，中空拉伸長絲的外徑為10μm以下。此外，本發明涉及一種芯鞘型極細拉伸長絲，上述芯鞘型拉伸長絲是分割纖維用的中空長絲，該中空拉伸長絲在縱向具有多條裂紋。此外，本發明涉及一種芯鞘型極細拉伸長絲，所述芯鞘型拉伸長絲是在其拉伸長絲壁上具有多個微細孔的微多孔膜中空長絲。此外，本發明涉及一種芯鞘型極細拉伸長絲，上述芯鞘型拉伸長絲是由芯成分的光線透過率為85％以上聚合物構成的長絲直徑為30μm以下的光學用長絲。此外，本發明涉及一種芯鞘型極細拉伸長絲，上述芯鞘型拉伸長絲是其芯成分為石英系玻璃或者氟化物玻璃且長絲直徑為10μm以下的光學用長絲。而且，本發明涉及一種芯鞘型極細拉伸長絲，上述芯鞘型拉伸長絲是共軛長絲，該共軛長絲的鞘成分由粘接性聚合物構成。此外，本發明涉及一種將上述原料芯鞘型長絲和上述芯鞘型拉伸長絲連接的作為光學用長絲的芯鞘型長絲。而且，本發明涉及一種將上述原料芯鞘型長絲和上述芯鞘型拉伸長絲連接的作為中空長絲的芯鞘型長絲。
本發明涉及一種芯鞘型拉伸長絲。長絲實質上具有連續長度的纖維，其有別于由短長度(數厘米到數分米)構成的短纖維。所謂芯鞘型是指，由長絲截面的表皮部和內側芯構成的部分，與積極類型的構造不同的長絲。所謂積極類型是指，從均勻絲紡出的長絲，不包括在紡絲或者拉伸階段發生的表層構造等。
本發明的中空長絲是僅由鞘形成的芯是氣體的長絲，包含在本發明的芯鞘型長絲中。此外，當稱為蓮藕型的在內部具有多個中空部的情況下，也包含在本發明的芯鞘型長絲中。
對于本發明中空長絲來說，其是由聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯醇等用作衣料用纖維的聚合物構成，以輕量、隔熱、保溫為目的而一直使用，但是，通過本發明而簡單地成為極細長絲，而且衣料質地更加致密、光澤增加、印刷性也提高，還具有防水性等，性能得到了提高，實現了高級化以及高質量化。此外，作為中空長絲的其他例子，還包括用于制造分割纖維的、含有多條裂紋的中空長絲。通過本發明能夠簡單地成為極細長絲，在拉伸后被分割，能夠制造出更細且具有更復雜截面的纖維。而且，本發明還包含在稱為中空絲膜(微多孔膜中空纖維)的壁上具有多個小孔(從數十埃到數微米)的中空長絲(微多孔中空長絲)。微多孔中空長絲通過本發明被拉伸，簡單地成為極細長絲，而且，通過拉伸使膜厚變薄，從而提高分離效率，此外，通過拉伸使孔的形狀變得細長，使孔變得更加微細，能夠進行更精密分離，從而提高作為氣體分離膜等性能。
光學用長絲通過由光線透過性高的材料構成的芯(芯材)和由折射率比芯小的材料構成的鞘(金屬包層)構成，其是芯鞘結構的長絲。在光學用長絲中，存在有機系和無機系，而本發明包含上述雙方。本發明的光學用長絲的光線透過率為85％以上，優選為88％以上，更優選為90％以上，最優選為92％以上。鞘的成分是使用光線透過率比芯成分小的材料。其中，該光線透過率在包含200μm的可視光區域內被測定。
本發明的光學用長絲是用于使光透過長絲內部的細長線，通常稱為光纖維或者光導波路。光學用長絲一般都是通過由光透過性高的材料形成的芯(芯材)和由折射率比芯小的材料形成的鞘(金屬包層)構成的芯鞘結構的長絲。此外，在芯鞘結構中，芯和鞘是被明確分開的，例如其有下述幾種類型，即，光在由芯和鞘的界面反射的同時前進的步長指數型(step index type)；在長絲的中心部的折射率最高，折射率向著周邊部慢慢降低，因此，要射向外面的光在集中于中央部的同時而前進的分級指數型(gradate index type)；以及通過使芯材的芯部的直徑為10μm或者其以下，使光在芯部沿著中心前進的單級模式型(single mode type)等。因為本發明能夠很容易從直徑大的長絲來制造直徑小的長絲，所以特別適合從步長指數型的長絲來制造單級模式型的長絲。本發明的拉伸光學用長絲，通過拉伸而成為極細化，在圖像傳感器等中，一點一點的解析度變好，此外，纖維束成為撓性，而且纖維束成為薄的扁平狀，從而能夠使裝置緊湊化。
本發明的拉伸光學用長絲的芯成分優選是選自聚甲基丙烯酸甲脂、聚碳酸脂、聚苯乙烯、多甲烷基戊級烷中的聚合物的一種作為主要成分。這些聚合物的光線透過性好，并且折射率高。所謂主要成分是指超過50％的成分(重量百分比，以下相同)，優選為70％以上，最優選為90％以上，由這些聚合物構成。此外，這些聚合物也可以使用通過其他化學成分而被變性的物質。此外，光學用長絲的特征在于，鞘的成分是含氟素的聚合物。對于氟素系聚合物來說，因為折射率低，所以作為光學用長絲的鞘的成分非常有效。所謂含氟聚合物是指，聚合物中氟原子至少為2％以上，優選為5％以上。
此外，對于本發明的有機系光學長絲來說，長絲直徑優選為30μm以下，更優選為20μm以下，最優選為10μm以下。現階段，制造這種小直徑長絲的有機系光學長絲非常困難，但是通過本發明能夠簡單地制造出，而且還能夠制造出與直徑大的原料長絲連接的長絲。
作為本發明的無機系光學長絲，其特征在于，芯的成分為石英玻璃或者氟化物玻璃。在遠距離通信方面優選石英玻璃，在高性能領域優選氟化物玻璃。
本發明還包含從共軛紡絲模具紡織出的各種共軛長絲。共軛長絲也叫復合長絲(或者復合纖維)。作為本發明共軛長絲的例子，芯是由聚對苯二甲酸乙二醇酯、尼龍，聚丙烯等強度成分構成的聚合物，鞘是由變性聚酯、變性聚酰胺或者變性聚烯烴等融點比芯層低的聚合物構成的粘接劑層，因此成為具有粘接性的長絲。此外，作為共軛長絲的其他例子，還有芯是由上述強度成分構成的聚合物，而鞘是由具有聚烯烴、聚乙烯醇系等的吸濕性的層構成的吸濕性長絲。此外，在共軛長絲中，通過使芯的位置從截面的中心偏離、并在拉伸后收縮，來作為產生卷縮的長絲。雖然這些共軛長絲是現在一直使用的長絲，但是通過本發明能夠更加簡單地制造出極細長絲，而且使性能也得到了提高，實現了高級化以及高質量化。
本發明提供一種用于拉伸原料芯鞘型長絲的設備。在本發明中，原料芯鞘型長絲可以是已經作為芯鞘型長絲而被制造出來的、并被卷取在線筒等上的長絲，在紡絲過程中，溶融或者溶解芯鞘型長絲通過冷卻、凝固而形成的芯鞘型長絲，也可以在紡絲過程中被抽出使用，用作本發明的拉伸設備的原料的芯鞘型長絲。
本發明的原料芯鞘型長絲，通過由紅外線加熱設備(包含激光)照射紅外線光束而被加熱至適合拉伸的溫度。對于紅外線來說，其加熱原料芯鞘型長絲，加熱至適合拉伸的溫度范圍，優選是對原料芯鞘型長絲的中心的、沿著該長絲的軸向上下4mm以內的區域進行加熱，更優選是在3mm以內的區域，最優選是在2mm以內的區域。本發明通過在狹窄區域急劇地拉伸而能夠隨著高度的分子定向來進行拉伸，而且，即使對于超高倍率的拉伸，也能夠減少拉伸斷裂。其中，優選此時的紅外線光束的照射是從多處而進行的照射。在芯鞘型長絲中，只對長絲單側進行的加熱，對于本來拉伸就很困難的長絲來說，因為是非對稱加熱所以變得更加困難。當原料長絲是中空長絲時，由于其隔熱性的原因，在單側加熱的情況下，其拉伸變得特別困難。這種從多處的照射，是通過由鏡子多次反射紅外線光束，并沿著原料長絲的通路進行照射而實現的。對于鏡子來說，不僅可以使用固定型，還可以使用多角鏡那種旋轉型的鏡子。
此外，作為從多處進行照射的其他設備，有從多處向原料長絲照射來自多個光源的光的設備。使用多個作為較小規模的激光光源的、穩定且廉價的激光發送裝置而能夠形成高功率的光源，對于本發明的芯鞘型長絲來說，因為需要高瓦特密度，所以使用多個光源的方式是有效的。
對于紅外線來說，其波長是在0.78μm到1mm的范圍內，高分子化合物的C-C鍵(bond)是以3.5μm的吸收范圍為中心，特別優選是從0.78μm到20μm程度的近紅外線范圍。這些紅外線通過鏡子或者透鏡聚焦成線狀或者點狀的焦點，可以使用芯鞘型長絲的加熱區域被限制在長絲的軸向上下4mm以內的范圍的、被稱為點加熱器或者線加熱器的加熱器。其中，線加熱器特別適合同時對多根芯鞘型長絲進行加熱的情況。
在本發明的紅外線加熱中，優選通過激光來進行加熱。其中，特別優選10.6μm波長的碳酸氣體激光和1.06μm波長的YAG(釔、鋁、石榴石系)激光。此外，也可以使用氬激光。因為激光能夠較小地限制發射范圍，而且能夠以特定的波長集中，所以浪費的能量少。本發明的碳酸氣體激光的能量密度為10W/cm2以上，優選為15W/cm2以上，更優選為20W/cm2以上，最優選為30W/cm2以上。通過使高功率密度的能量集中在狹窄的拉伸區域內，來使本發明的超高倍率的拉伸成為可能。其中，在本發明中是從多處對原料長絲進行照射，在這種情況下，將來自各方向的能量密度加起來表示。
一般來說，拉伸是通過將芯鞘型長絲等加熱至適合拉伸的溫度，并對其施加張力來進行的。本發明的拉伸過程中的張力的特征在于，是由本身的自重而施加的張力，并通過該張力來拉伸。這與一般拉伸中的通過由輥間的速度差而產生的拉力、或者由卷取而產生的拉力來拉伸的原理不同。在本發明中，施加到加熱部的芯鞘型長絲的自重的大小(由從加熱部自由落下的距離而定)，通過改變自由下落的距離而能夠選擇，從而能夠選擇最適合的張力。對于通常的輥間拉伸來說，100倍以上的較大拉伸率控制起來是比較困難的，本發明的特征在于，使用距離這種簡便的方法能夠很容易進行控制。這種由自身重力而產生的拉力，如下所示尋求在10MPa以下的范圍內。
此外，本發明的張力非常小，為10Mpa以下，優選為3Mpa以下，更優選為1Mpa以下，最優選為0.3Mpa以下而被拉伸。當超過10Mpa時，容易產生拉伸斷裂，為了得到高倍率拉伸，這樣的拉力范圍是期望的。用這樣小的張力能夠實現拉伸倍率在100倍以上，根據條件能夠實現1,000倍或10,000倍以上非常大的倍率。其理由是考慮到，當拉伸溫度在融點前后時，在維持極端高溫的同時在非常狹窄的拉伸區域內拉伸，所以能夠避免芯鞘型長絲的斷裂變形。通常的合成纖維的輥間拉伸，其特征在于，以從數10Mpa到數100Mpa的張力被拉伸，在極端不同的范圍內被拉伸。
本發明的特征在于，得到的芯鞘型拉伸長絲是以拉伸倍率為100倍以上，優選為200倍以上，更優選為500倍以上，最優選為1,000倍以上的超高倍率而被拉伸的。通常的合成纖維的拉伸為3～7倍，對于PET纖維的超級拉伸來說為十幾倍左右。特別是對于中空纖維、光學用長絲、共軛長絲等機能性纖維來說，極高倍率的拉伸會有損機能，因為不進行本發明這種超高倍率的拉伸。這種超高倍率的拉伸成為可能，是通過使非常狹窄區域的拉伸成為可能，將其間的拉伸溫度上升到原料芯鞘型長絲的融點前后，因此拉伸張力變小，能夠發現控制這種較小拉伸張力和超高倍率拉伸的設備。通過使這種超高倍率拉伸成為可能，不僅使長絲直徑為30μm以下、10μm以下甚至5μm以下的芯鞘型超極細長絲的制造成為可能，而且還將芯鞘型長絲制造的生產速度提高至數百倍，所以從生產效率方面考慮也是有意義的。
在本發明中，在通過紅外線光束而拉伸的開始部分中，存在帶有原料芯鞘型長絲直徑以上的膨脹部來拉伸的情況。這種特殊的現象在通常的合成纖維拉伸中是觀察不到的。這種現象被認為是由于拉伸溫度升到原料芯鞘型長絲的融點前后，使在狹窄區域內的拉伸成為可能。通過帶有這種膨脹部的拉伸，能夠進行100倍以上或者1,000倍以上的拉伸，在合適的條件下能夠進行10,000以上的拉伸。
當本發明的原料芯鞘型長絲被紅外線光束加熱的情況下，通過相對紅外線光束移動原料長絲而形成連續的拉伸長絲。對于該原料長絲的移動來說，本發明提供兩種方法。一種是將原料長絲保持在把持工具上，通過該把持工具的移動裝置使原料長絲相對紅外線光束進行相對移動的方式(間斷法)。另一種是通過原料長絲的送出設備將原料長絲連續送出的方式(連續法)。
間斷法是將原料長絲保持在把持工具上，通過該把持工具的移動使原料長絲相對紅外線光束進行相對移動。把持工具可以是任何夾具，有時其與移動裝置的一部分相連接。移動裝置的代表是以齒條-齒輪方式移動的十字頭，此外，僅是旋轉的螺紋螺桿等也可以。此外，為了使原料長絲易于移動，可以由滑輪來引導原料長絲，將紅外線光束引導在適當的位置。
在本發明的連續法中，對從長絲的送出設備送出的原料芯鞘型長絲進行拉伸。對于送出設備來說，只要夾持輥或者被驅動的輥群等能夠以一定送出速度送出芯鞘型長絲即可，可以使用各種類型。
在間斷法和連續法的雙方中，優選在紅外線光束位于原料長絲的正前面，設置規定原料長絲位置的導向工具。根據連續法的送風管的出口形狀而有可能帶有這種功能，送風管是以運送芯鞘型長絲氣體的通氣以及芯鞘型長絲通過的容易度為重點而設置的，之后優選以簡單的導向工具規定芯鞘型長絲的位置。導向工具可以使用細管、槽、梳部、細桿的組合。此外，上述滑輪也能夠起到本發明導向工具的作用。
該紅外線光束位于原料長絲的正前面，優選為100mm以內，更優選為50mm以內，最優選為20mm以內。原料長絲被紅外線光束加熱的特征為，是在非常狹窄的范圍內被加熱的，為了使在該狹窄范圍內的加熱成為可能，有必要規定芯鞘型長絲的位置。就現有的通常的拉伸而言，因為拉伸張力大，所以不需要導向工具，在本發明中，因為拉伸張力小且拉伸倍率大，所以拉伸點的輕微搖動或者變動對拉伸的穩定性都有很大影響，因此，在拉伸點的正前面設置導向工具對拉伸的穩定性有很大幫助。本發明中的導向工具可以使用細管、槽、梳部、細桿的組合等。
在上述導向工具中，優選具有能夠微調導向工具位置的位置控制機構。在激光光束的狹窄區域內，為了正確配合長絲的移動位置，在XY方向對導向工具進行位置控制是有必要的。
由長絲的送出設備送出的原料芯鞘型長絲，優選還通過送風管，并由在送風管中沿著原料長絲移動方向流動的氣體而被送出。送風管中流動的氣體通常使用室溫氣體，但是，在打算預熱原料芯鞘型長絲的情況下，使用加熱空氣。此外，對于原料芯鞘型長絲來說，為了防止被氧化而使用氮氣等惰性氣體，為了防止水分的揮發而使用水蒸氣或者含有水分的氣體。其中，送風管沒有必要必須為筒狀，也可以使用槽狀，只要原料芯鞘型長絲與氣體一同在其中流動即可。管的截面優選為圓形，但是也可以使用矩形或者其它形狀。在管中流動的氣體可以從分支管的一方進行供給，也可以形成雙重管，從外側管通過孔向內側管進行供給。在合成纖維的交替紡絲或者在安裝黑色網孔加工中使用的長絲的空氣交織噴嘴也可以用作本發明的送風管。此外，在本發明的無紡布制造中，在通過自由下落來拉伸的情況下，能夠通過本發明的送風管的空氣走向而向長絲施加拉伸張力。
在本發明的芯鞘型長絲的拉伸過程的特征在于，能夠集中多根原料芯鞘型長絲，并在同一紅外線光束下進行拉伸。通常，當在紅外線光束下集中多根原料芯鞘型長絲來進行拉伸時，拉伸長絲之間會發生膠著，但是，對于芯鞘型長絲來說，根據鞘成分的構成而能夠不膠著地拉伸。例如光學用長絲的鞘成分為氟系聚合物的情況等。此外，通過在拉伸點正前方的導向工具，能夠使在拉伸點的多根長絲之間不接觸。所謂多根是指兩根以上，根據情況，也可以是五根以上的拉伸。
本發明的芯鞘型拉伸長絲在其后續工程中，由線筒、筒子紗等卷取，成為線筒卷或者筒子紗形態的制品。在這些卷取物中，優選芯鞘型拉伸長絲在交叉的同時被卷取。通過交叉而能夠保證均勻的卷緊狀態。對于芯鞘型極細長絲來說，其最大的問題是發生斷絲和起毛。本發明的特征在于，因為高度的分子定向和較小的拉伸張力而能夠以較小的卷取拉力進行卷取，從而可以減少斷絲、起毛情況的發生。其中，當同時拉伸多根原料長絲來一起卷取時，可以通過捻絲機，在形成捻的同時進行卷曲，因為本發明長絲的移動速度快，所以優選通過交錯交織法使長絲間交織來進行卷取。
在本發明的拉伸工程之后，還可以設置具有加熱區域的加熱裝置對芯鞘型拉伸長絲進行熱處理。所謂的加熱是以通過加熱氣體、紅外線加熱等輔射加熱、通過加熱輥、或者是這些方法的并用來進行的。通過熱處理能夠得到使芯鞘型拉伸長絲的熱收縮減小、結晶度上升、芯鞘型長絲的經時變化縮小、楊氏模量提高等各種效果。其中，在本發明的無紡布的情況下，在傳送裝置上進行熱處理也可以。
本發明的芯鞘型拉伸長絲可以在進一步拉伸后再被卷取。后一階段的拉伸設備也可以使用在前一階段進行的紅外線拉伸設備，當在前一階段充分地被高倍率拉伸、已經得到芯鞘型極細長絲的情況下，可以采用通常的導絲輥等輥間拉伸、銷拉伸、區域拉伸法等。
通過將本發明的芯鞘型拉伸長絲集積在移動的傳送裝置上，而能夠制造出由芯鞘型拉伸長絲構成的無紡布。特別是在本發明中，能夠簡單地制造出由中空長絲或者共軛長絲的極細長絲構成的無紡布，這是具有意義的。近年來，無紡布不單是織物的替代，無紡布獨特的特性正在被人們所注意，其需求在各種行業中正在活躍化。其中，作為極細纖維的無紡布，有褐色熔融無紡布，通過熱風將溶融長絲吹成3μm左右的長絲，集積在傳送裝置上而成為無紡布，主要用作空氣過濾材料。但是，構成該褐色熔融無紡布的長絲為0.1cN/dtex左右，比通常的未拉伸纖維的強度低，此外，其大多都存在稱為細粒或者小球的樹脂小塊。由本發明的芯鞘型拉伸長絲構成的無紡布，具有與褐色熔融無紡布相同的3μm左右的長絲直徑，同時，因為芯鞘型長絲高度地被分子定向，所以具有接近于通常拉伸合成纖維的強度。而且，可以形成完全不含細粒和小球的無紡布，而且，通過由中空長絲或者共軛長絲構成而成為具有高機能性的無紡布。
本發明的無紡布，通過極細長絲而帶來質地致密、光澤、合適印刷的提高等效果。通過由中空長絲構成而具有輕量、隔熱、保溫、防水等特性，通過由共軛長絲構成而具有粘接性、獨特的觸感、龐大性等性能。無紡布通常需要進行一些纖維間的交織，在本發明中，因為長絲直徑非常小，所以每單位重量的芯鞘型長絲的數量變得很多，即使沒有特別設置交織工程，對于褐色熔融無紡布也一樣，當芯鞘型長絲集積在傳送裝置上時，通過來自傳送裝置下面的負壓吸引而使芯鞘型長絲纏繞，簡單的加壓程度良好的情況較多。當然，也可以采用通常的無紡布進行的使用熱硬化、針沖(needle-punch)、粘接劑接合等方法，根據用途來進行判斷。對于極細纖維無紡布的最大用途的過濾材料用途來說，通過對無紡布進行駐極體加工，而能夠使捕集效率的位數不同，本發明的無紡布通過駐極體加工也可以面向過濾材料的領域。在本發明的無紡布制造中，當使芯鞘型長絲集積在傳送裝置上時，通過從傳送裝置的背面施加負壓，通過由該負壓引起的空氣吸引的空氣流動，或者通過積極地使用空氣的吸氣等而引起的空氣流動，有作為拉伸芯鞘型長絲的拉伸張力來使用的情況，此時，也包含在本發明的拉伸張力中。
在本發明的芯鞘型拉伸長絲中，還可以提供連接有未拉伸形態的長絲。雖然該形態的長絲也可以在連續法中提供，但是特別優選在間斷法中提供。此外，作為長絲的材料，特別優選光學用長絲或者微多孔膜中空長絲。在光學用長絲中，通過形成為連接有未拉伸部分的拉伸長絲，而能夠收集大面積的光，可以向目標點照射強光，在光源的光較弱的情況下也可以使用，對于纖維鏡等是有用的。通常，在這種情況下，集光裝置和光學用長絲之間的連接裝置是必要的，在長絲較細情況下的連接困難，此外，還有裝置費用高的缺點。而且，在微多孔膜中空拉伸長絲上連接有未拉伸部分的情況下，氣體等的供給部大，在該部分簡易供給氣體，因此具有不需要向微多孔膜中空極細長絲連接任何連接裝置進行供給的優點。其中，這種形態的長絲，通過在拉伸中停止紅外線照射，取出處于在拉伸長絲上連接有原料長絲狀態的制品，可以得到連接有原料長絲的芯鞘型拉伸長絲。這里，所謂連接是指不用粘接劑或者其他設備而連續地成為一體。
其中，本發明的拉伸率λ是根據原料長絲的直徑do和拉伸后的長絲直徑d并通過下式來表示的。此時，使長絲密度為一定來進行計算。長絲直徑的測定是以掃描型電子顯微鏡子的(SEM)100倍、350倍、或者1000倍的攝影照片為基礎，用10點的平均值進行的。
λ＝(do/d)2發明效果本發明涉及中空長絲、光學用長絲、共軛長絲等芯鞘型長絲，不需要特別高精度、高水平的裝置，可以很容易使用簡單設備得到極細長絲。這種芯鞘型極細長絲可以實現100倍以上的超高倍率拉伸，提供這樣實現高倍率拉伸的設備，其并非僅指簡單得到芯鞘型極細長絲，還意味著可以高速生產出芯鞘型極細長絲，從生產效率方面來看也是有意義的。
當本發明的芯鞘型極細長絲是中空長絲的情況下，帶來了中空長絲所具有的輕量、保溫性、隔熱性等，成為極細長絲，所以質地質密，光澤和印刷性也都有所提高，從而進一步高極化、高質量化。近年來，中空長絲被用于泳裝，利用其保溫、水面漂浮、不易透視等性質。通過使其成為極細長絲而使質地致密，防水性增加，光澤、印刷性有所提高，因此商品價值也隨之提高。中空長絲在分割纖維用中空長絲中，能夠制造更細的長絲，并成為截面為復雜形狀的極細長絲。當中空長絲是微多孔膜中空長絲的情況下，通過拉伸使膜變薄，從而使分離效率提高。此外，通過拉伸而將孔的形狀變成細長，形成更微細的孔，從而能夠提高分離性。而且，通過在該拉伸微多孔中空長絲上連接有未拉伸部分，因為氣體等的供給部分大，所以易于供給原料氣體等，因為微多孔膜中空極細長絲不需要特別的連接裝置即可以連接，并且裝置成本也便宜，從而能夠實現裝置的緊湊化。
當本發明的芯鞘型極細長絲是光學用長絲的情況下，通過使用于圖像傳感器等，使一點一點的解析度變好。從而，使傳感器或者診斷裝置的性能得到了提高。此外，因為是極細長絲，所以纖維束為撓性，并且纖維束為薄片狀，從而使裝置緊湊化。而且，通過拉伸光學用長絲與未拉伸部分連接而能夠集中大面積的光，可以向目標點照射強光，作為纖維鏡等的性能提高。此外，即使光源的光弱，也能夠成為集光效率高的光學用長絲。此外，現有的集光裝置和光學用長絲的連接，會因為長絲細長而導致連接困難。可是，在本發明中，因為拉伸長絲連接有未拉伸部分，所以不需要連接部分，此外，也不需要連接裝置費，從而使成本降低，實現了裝置的緊湊化。
當本發明的芯鞘型極細長絲是共軛長絲的情況下，作為共軛長絲的粘接性長絲、吸濕性長絲、卷縮長絲的性能，通過長絲成為極細而使性能進一步得到提高，從而進一步高級化、高品質化。
而且，通過本發明可以制造由中空極細長絲或者共軛極細長絲構成的長纖維無紡布。作為在市場上存在的從芯鞘型極細長絲形成的無紡布，有褐色熔融無紡布，長絲沒有長度，此外，還存在混有細粒和小球的小樹脂塊的問題。但是，本發明的無紡布沒有這種缺點，中空長絲具有的保溫性、輕量性的特點，共軛長絲具有的粘接性、龐大性、吸濕性等的性能，極細長絲具有的質地致密、光澤、印刷性能提升等的品質相互結合，能夠使無紡布進一步高級化、高質量化。
圖1表示的是用于制造本發明的芯鞘型拉伸長絲的間斷法的過程的概念圖。
圖2表示的是用于制造本發明的芯鞘型拉伸長絲的連續法的過程的概念圖。
圖3A是以平面圖來表示用于從多處向本發明的原料芯鞘型長絲照射紅外線光束的鏡子子的配置例。
圖3B是以側面圖來表示用于從多處向本發明的原料芯鞘型長絲照射紅外線光束的鏡子子的配置例。
圖4是從多處向本發明的原料長絲照射紅外線光束的其他例，是以平面圖來表示具有多個光源的情況。
圖5表示的是進一步拉伸多根本發明的芯鞘型拉伸長絲的情況的過程的概念圖。
圖6是以概念圖表示本發明所使用的各種送風管。
圖7表示的是用于制造由本發明的芯鞘型拉伸長絲構成的無紡布的過程的概念圖。
圖8表示的是拉伸本發明的中空長絲，顯示長絲的外徑和內徑的變化的實驗結果的圖表。
圖9表示的是本發明的中空拉伸長絲的掃描型電子顯微鏡子照片(1000倍)。
圖10A表示的是本發明的中空拉伸長絲的偏光顯微鏡子照片，是拉伸開始部分的照片(100倍)。
圖10B表示的是本發明的中空拉伸長絲的偏光顯微鏡子照片，是拉伸長絲的照片(100倍)。
具體實施例方式
下面，基于附圖來對本發明實施方式的例子進行說明。圖1表示的是本發明的間斷法的裝置的例子。原料芯鞘型長絲1被把持在固定于以齒條-齒輪方式移動的移動裝置2上的把持工具3上。由螺旋螺栓構成的導軌4通過發動機的旋轉以一定的速度向下方移動，從而，原料長絲1以一定的速度向下方移動。從連續碳酸氣體激光振蕩器5向移動的原料長絲1的一定部位照射激光6。在圖中，為了穩定保持原料長絲的紅外線照射位置為一定，在原料長絲的紅外線照射位置的上下部位設置有滑輪7a、7b，其以能夠引導原料長絲的方式而被配置。被紅外線照射的原料長絲，通過本身的自重或者10MPa以下的張力而被拉伸，成為芯鞘型拉伸長絲8。芯鞘型拉伸長絲8根據需要可以附加有負載9，或者被卷取卷軸所卷取。其中，把持工具3作為拉伸實驗器具的卡盤，通過直接與拉伸實驗器具的測力計連接而能夠簡便地測定拉伸張力。圖1的間斷法在獲取原料芯鞘型長絲和拉伸長絲等連續的長絲的情況下，特別有用。
圖2表示的是本發明的連續法的過程的例子。原料芯鞘型長絲1從由卷軸11卷起的狀態而被抽出，然后經過梳部(comb)12，最后由抽出夾持輥13a、13b以一定速度送出。被送出的原料長絲1通過送風管14來進行傳送，由導向工具15規定位置并以一定速度下降。送風管14構成為，將從箭頭a導入的空氣引導至原料長絲1的通路，通過空氣的流動來傳送長絲。其中，也可以省略送風管14的使用。導向工具15是一種能夠準確確定激光的照射位置和長絲的移動位置的工具，在圖中使用的是內徑為0.5mm的注射針，但是也可以使用細管、梳部或者圖7所示的蝸形線(snail wire)等。在導向工具15的正下方，在一定寬度的加熱區域M內，通過激光振蕩器5向移動的原料長絲1照射激光6。長絲被激光6加熱，并通過原料長絲的自重以及由送風管送出空氣的風速施加的張力來拉伸，成為芯鞘型拉伸長絲16而下降，期望通過在下降過程中所具有的熱處理區域17。芯鞘型拉伸長絲16通過滑輪18，然后經過接收夾持滾筒19a、19b，被卷取卷軸20卷取。此時，芯鞘型拉伸長絲16向著滑輪18的通路有以下幾種情況，即，作為芯鞘型長絲的自由下落的軌跡p而拉伸的情況，作為向滑輪18的直線軌跡q而拉伸的情況，以及作為在其中間的軌跡而拉伸的情況。當是軌跡p這種芯鞘型拉伸長絲16因自重而拉伸的情況時，有時還會在拉伸張力上施加來自送風管14的空氣流動的張力，這也包含在因自重而拉伸的范疇內。當在軌跡q、以及軌跡p和軌跡q的中間位置時，雖然卷取拉力達到拉伸的張力，但希望此時的拉伸張力在10MPa以下。拉伸張力可以通過在滑輪18設置張力測定機構而獲得，作為其他的方法，還可以由上述間斷法中的測力計來測定，或者根據同一送出速度、激光照射條件、拉伸倍率等關系來推定。在被卷取卷軸20卷取之前，在被加熱的拉伸滾筒21a、21b和拉伸滾筒22a、22b之間，通過拉伸滾筒21和22的速度比而能夠進一步進行拉伸。在這種情況下，期望將芯鞘型拉伸長絲的熱處理區域17設置在拉伸輥22的后面。此外，在多條原料長絲同時被拉伸的情況下，期望在接收卷軸的正前面，通過交錯法等對長絲間進行空氣交織。
圖3表示的是本發明所采用的從多處向原料長絲照射紅外線光束的設備的例子。圖A是平面圖，圖B是側面圖。圖示這種從多處向原料長絲進行的紅外線照射是在圖1、2中進行的，但是因為復雜，所以在圖1、2中省略表示，以圖3作為代表來表示。從紅外線照射器照射的紅外線光束31a，經過原料長絲1的通過區域P(圖中的虛線范圍內)而到達鏡子32，成為被鏡子32反射的紅外線光束31b，然后成為被鏡子33反射的紅外線光束31c。紅外線光束31c通過區域P，從最初的原料長絲的照射位置翻轉120°之后來照射原料長絲。通過區域P的紅外線光束31c被鏡子34反射而形成紅外線光束31d，然后，被鏡子35反射而成為紅外線光束31e。紅外線光束31e通過區域P，從最初原料長絲的照射位置翻轉與先前紅外線光束31c相反的120°之后，來照射原料長絲1。這樣，原料長絲1能夠由三個紅外線光束31a、31c、31e，從各個120°對稱的位置均勻地對原料長絲1進行加熱。
圖4表示的是本發明所采用的、從多處向原料長絲照射紅外線光束的設備的其他例子，是以平面圖來表示使用多個光源的例子。從紅外線發射裝置發射的紅外線關光束41a向原料芯鞘型長絲1發射。此外，從另一紅外線發射裝置發射的紅外線光束41b也向原料芯鞘型長絲發射。而且，從又一紅外線發射裝置發射的紅外線光束41c也向原料芯鞘型長絲1發射。這樣，來自多個光源的發射，通過使用多個較小規模的光源并且穩定、低成本的激光發送裝置，而成為高功率的光源。其中，圖中表示的是光源為三個的情況，但是，也可以使用兩個，或者四個以上。特別是在拉伸多根的情況下，通過這種多個光源來拉伸特別有效。
圖5表示的是同時抽出并同時拉伸多根已由本發明拉伸的芯鞘型長絲的例子。卷繞在線筒51a、51b、51c、51d、51e上的芯鞘型拉伸長絲52a、52b、52c、52d、52e，分別由送風管53和導管54所傳送，并集中于空氣總管55，成為長絲的集合體56。其中，因為送風管53和導管54中的芯鞘型長絲52復雜，所以在圖中沒有顯示。因為未拉伸的原料長絲的強度以及楊氏模量(Young’s modulus)小，而拉伸長絲52的細度小，所以不能承受張力，因此，優選線筒51以一定的速度來回轉以使抽出張力變小。被送出的長絲的集合體56由間隔可變機構57來調整其移動位置，使得成為激光58的中心。導向工具59優選以在拉伸點使長絲相互間不接觸的方式來分離長絲間并進行引導。在間隔可變機構57上設置導向工具59，其位置通過齒條60、齒輪61而被微調整為長絲的移動位置。對于間隔可變機構57來說，在圖中顯示的是一個方向調整的例子，但是，也可以沿著直角方向設置齒輪組，從而在XY軸方向來進行調整。由間隔可變機構57而被調整位置的長絲集合體56，被激光光束58加熱而拉伸，由接收機構62將接收速度調整為一定，通過由電動機驅動的卷取線筒63而被卷取。在本圖中，對于激光光束58來說，是以一根線來表示，但是期望是圖3、圖4的多根光束。此外，在圖中表示的是由線筒直接卷取的例子，但是優選是搓捻卷取，或者通過交錯等使長絲相互間交織卷取。此外，在圖5中表示的是通過紅外線來再拉伸的例子，而再拉伸也可以使用通常的輥拉伸、區域拉伸等其他的拉伸設備。其中，向送風管53以及導管54導入的空氣被引導至原料長絲1的通路，通過空氣的流動將長絲送出，由空氣的送出風速而施加的拉力加入到本發明的拉伸張力上。其中，圖5是作為拉伸長絲的再拉伸例子而說明的，以同樣的機構也可以作為拉伸多根未拉伸的原料長絲的設備。
圖6表示的是本發明所使用的送風管的例子。圖A表示的是在長絲通過主管71內，從箭頭a導入的空氣通過支管72與主管71合流。圖B表示的是二重管73，其內部形成有空洞，從箭頭b導入的空氣通過設置在二重管內壁上的多個孔74而被導向長絲的通路。圖C表示的是作為在交錯紡絲中使用的空氣交織噴嘴75而使用的噴嘴的例子，從兩側c1、c2吹入空氣。像這樣在長絲的移動方向上積極地送入空氣，是因為在本發明中的拉伸張力小，不會發生因導向工具等的抵抗而對長絲的移動產生妨礙，此外，在制造無紡布那種不能積極地以卷取拉力來施加張力的情況下等，也可以通過空氣的走向來施加拉伸張力。此外，圖C的噴嘴還可以使用在本發明的拉伸后的交錯卷取時。其中，對于圖6的送風管來說，示出的是管狀的例子，但是，還可以使其一部分開放而成為槽狀來使用。
圖7表示的是制造本發明的無紡布的例子。多根原料芯鞘型長絲1在被卷取在線筒81上的狀態下而被設置在架臺82上(為了避免復雜在圖中只示出三根)。這些原料芯鞘型長絲1a、1b、1c，經由作為導向工具的蝸形線83a、83b、83c，并通過送出夾持滾筒84a、84b的旋轉而被送出。被送出的原料芯鞘型長絲1在因自重而下降的過程中，被從紅外線發射裝置85發射的線狀紅外線光束加熱。用斜線來表示在原料芯鞘型長絲1的移動過程中的由紅外線光束加熱的加熱部分N的范圍。沒有被原料芯鞘型長絲1吸收而通過的光束，通過由虛線表示的凹面鏡86所反射，以集光的方式返回到加熱部分N。圖中省略了在紅外線發射裝置65一側設置的凹面鏡(但是，通過紅外線發射裝置的光束的進行部的窗戶是開著的)。原料芯鞘型長絲1由在加熱部分N的紅外線的發射熱而被加熱，通過在該部分以下的芯鞘型長絲本身的自重而拉伸，成為芯鞘型拉伸長絲87a、87b、87c，并集積在移動的傳送裝置88上，形成織物89。從傳送裝置88的背面，通過負壓吸引而在箭頭d的方向吸引空氣，從而給予織物89的移動以穩定性。通過由負壓施加給芯鞘型拉伸長絲87的張力來抽出，對芯鞘型長絲的細化、定向度的提高都有所幫助，這些張力也被當作本發明自重的張力的一部分。雖然在圖中省略了表示，但是在傳送裝置88的前進方向上，多段設置原料芯鞘型長絲1的多個線筒81，多段設置夾持輥84以及紅外線發射裝置等，以進一步提高織物89的生產性。其中，像這種在前進方向上多段設置送出夾持滾筒84等的情況下，紅外線發射裝置85以及凹面鏡86也可以兼用數段。其中，當拉伸張力為長絲的自重或者來自傳送裝置下面的負壓而不充分、拉伸或者定向小的情況下，也可以在原料長絲1向著紅外線光束部而被導向時，由送風管引導，加上通過送風管的空氣送出的風速而得到的張力。
(實施例1)作為原料芯鞘型長絲使用全規聚丙烯中空長絲(長絲直徑280μm，內徑90μm)。就拉伸裝置而言，通過圖2、3的裝置來拉伸。在圖8中示出了對該原料長絲的送出速度進行各種變化并對卷取速度也進行變化而得到的長絲直徑(外徑)和內徑的實驗結果。此時，激光振蕩器使用的是由(株式會社)鬼塚硝子社制的、最大輸出為10W的碳酸氣體激光振蕩器。激光的能量密度在送出速度為0.3m/分時為28.5W/cm2(1.2W)，隨著送出速度的變快，能量密度也變大，在0.6m/分時為52.5W/cm2(2.2W)。此時的激光的光束直徑是4.0mm。芯鞘型拉伸長絲沿著圖2的軌跡P，從激光加熱部M到最下面的距離為120cm。如圖8所示，即使卷取速度為84.8m/分，也能夠簡單地得到100倍以上的拉伸倍率，拉伸的長絲的直徑(外徑)最終也達到7μm，倍率也超過10,000倍。對內徑和外徑的比進行比較，若送出速度小，則即使長絲直徑變小，內徑相對地也增大；若送出速度大，則內徑有變小的傾向。圖9表示的是這種中空拉伸長絲的掃描型電子顯微鏡子(SEM)照片。此外，圖10表示的是該拉伸過程的樣品，通過偏光顯微鏡子照片而能夠了解內徑和外徑。對于圖10A來說，顯示的是拉伸開始部，拉伸開始部在該例中有若干個，拉伸開始部的直徑變大。圖10B表示的是中空拉伸長絲的外徑為9μm(拉伸倍率約850倍)的偏光顯微鏡子照片。當拍攝拉伸長絲的X射線照片時，可以得知，與原中空長絲相比，其定位方式更加明確，經過拉伸的定位并沒有變壞，反而變好。
(實施例2)作為原料芯鞘型長絲，通過與實施例相同的設備、以0.3m/分的送出速度來拉伸聚丙烯酸甲基系光學用長絲(長絲外徑250μm)。對于能量密度來說，以23.9W/cm2進行。在這種情況下，卷取速度為139.8m/分，可以得到直徑為14μm(拉伸倍率319倍)的拉伸長絲；卷取速度為226.2m/分，可以得到直徑為12μm(拉伸倍率為433倍)的拉伸長絲；卷取速度為400m/分，可以得到直徑為7μm(拉伸倍率1274倍)的拉伸長絲。通過圖1所示的方式，使用測力計來測定與各自的拉伸倍率相當的拉伸張力，長絲直徑是14μm時為0.12Mpa，長絲直徑是12μm的情況下，為0.18Mpa，在7μm的情況下為0.25Mpa。其中，對于超過了10MPa的張力來說，不能得到100倍以上高拉伸倍率的拉伸。此外，拉伸張力小于0.001，也不能形成高拉伸倍率的拉伸。
工業利用性以非常簡便的拉伸裝置使中空長絲、光學用長絲、共軛長絲等的芯鞘型長絲成為芯鞘型極細長絲，通過這樣而能夠制造出保溫性良好的衣類、極細光纖、共軛長絲構成的無紡布。
權利要求書(按照條約第19條的修改)1.一種芯鞘型拉伸長絲的制造方法，其特征在于將原料芯鞘型長絲施加10Mpa以下的張力并由從兩個以上方向照射的紅外線光束加熱而以100倍以上的拉伸倍率拉伸。
2.如權利要求1所述的芯鞘型拉伸長絲的制造方法，其特征在于所述張力是由原料芯鞘型長絲本身的自重所施加的張力。
3.如權利要求1所述的芯鞘型拉伸長絲的制造方法，其特征在于所述紅外線光束，被照射在原料芯鞘型長絲的中心的、沿著該長絲的軸向上下4mm以內的區域內。
4.如權利要求1所述的芯鞘型拉伸長絲的制造方法，其特征在于所述紅外線光束是激光。
5.如權利要求1所述的芯鞘型拉伸長絲的制造方法，其特征在于將所述原料芯鞘型長絲通過送風管傳送，并導向所述紅外線光束。
6.如權利要求1所述的芯鞘型拉伸長絲的制造方法，其特征在于在所述原料芯鞘型長絲被所述紅外線光束加熱之前，設置有規定該芯鞘型長絲位置的導向工具。
7.如權利要求1所述的芯鞘型拉伸長絲的制造方法，其特征在于在所述拉伸過程中，通過停止紅外線照射，并取出處于在拉伸長絲上連接有原料芯鞘型長絲的狀態的制品，而得到連接有原料芯鞘型長絲的芯鞘型拉伸長絲。
8.如權利要求1所述的芯鞘型拉伸長絲的制造方法，其特征在于所述芯鞘型拉伸長絲通過其后設置的加熱區域來進行熱處理。
9.如權利要求1所述的芯鞘型拉伸長絲的制造方法，其特征在于
將所述芯鞘型拉伸長絲進一步拉伸。
10.如權利要求1所述的芯鞘型拉伸長絲的制造方法，其特征在于將多根所述芯鞘型拉伸長絲同時抽出并進一步拉伸，然后一體地卷取。
11.一種由芯鞘型拉伸長絲構成的無紡布的制造方法，其特征在于將權利要求1中所述的芯鞘型拉伸長絲集積在移動的傳送裝置上。
12.一種芯鞘型拉伸長絲的拉伸開始方法，其特征在于在權利要求1中所述的芯鞘型拉伸長絲的制造方法中，通過自重產生的張力將所述原料長絲拉伸，然后，以規定的卷取速度拉伸。
13.一種芯鞘型拉伸長絲的制造裝置，其特征在于，包括將由芯鞘型長絲構成的原料長絲送出的送出設備；紅外線加熱裝置，通過從多處向被送出的該原料長絲照射紅外線光束，對該原料長絲中心的、沿著該原料長絲的軸向上下4mm以內的區域進行加熱；和控制設備，使加熱的原料長絲通過施加10MPa以下的拉力而伸至100倍以上。
14.如權利要求13所述的芯鞘型拉伸長絲的制造裝置，其特征在于所述紅外線光束是由激光振蕩器發射的激光。
15.如權利要求13所述的芯鞘型拉伸長絲的制造裝置，其特征在于所述從多處發射所述紅外線光束的設備，是使用鏡子來反射從一個方向照射過來的光束的設備。
16.如權利要求13所述的芯鞘型拉伸長絲的制造裝置，其特征在于所述從多處發射所述紅外線光束的設備，是多個發射光束的紅外線光束發射裝置。
17.如權利要求14所述的芯鞘型拉伸長絲的制造裝置，其特征在于所述激光是能量密度為10W/cm2以上的碳酸氣體激光。
18.如權利要求13所述的芯鞘型拉伸長絲的制造裝置，其特征在于在原料芯鞘型長絲被所述紅外線光束加熱之前，設置有規定該原料芯鞘型長絲位置的導向工具。
19.如權利要求18所述的芯鞘型拉伸長絲的制造裝置，其特征在于所述導向工具具有能夠對所述原料芯鞘型長絲的導向位置進行微調的位置控制裝置。
20.如權利要求13所述的芯鞘型拉伸長絲的制造裝置，其特征在于在所述原料芯鞘型長絲被所述紅外線光束加熱之前，設置有送風管，通過該送風管來傳送該原料芯鞘型長絲。
21.一種芯鞘型極細拉伸長絲，其特征在于如權利要求1中所述的芯鞘型拉伸長絲是僅由鞘構成的內部為氣體的中空長絲，中空拉伸長絲的外徑為10μm以下。
22.一種芯鞘型極細拉伸長絲，其特征在于如權利要求1中所述的芯鞘型拉伸長絲是分割纖維用的中空長絲，該中空拉伸長絲的縱向有多條裂縫。
23.一種芯鞘型極細拉伸長絲，其特征在于
如權利要求1中所述的芯鞘型拉伸長絲是在該拉伸長絲的壁上具有多個微細孔的微多孔膜中空長絲。
24.一種芯鞘型極細拉伸長絲，其特征在于如權利要求1中所述的芯鞘型拉伸長絲是由芯成分的光線透過率為85％以上的聚合物構成的長絲直徑為30μm以下的光學用長絲。
25.一種芯鞘型極細拉伸長絲，其特征在于如權利要求1中所述的芯鞘型拉伸長絲是其芯成分為石英系玻璃或者氟化物玻璃且長絲直徑為10μm以下的光學用長絲。
26.一種芯鞘型極細拉伸長絲，其特征在于如權利要求1中所述的芯鞘型拉伸長絲是共軛長絲，該共軛長絲的鞘成分由粘接性聚合物構成。
27.如權利要求7所述的芯鞘型長絲，其特征在于是所述原料芯鞘型長絲和所述芯鞘型拉伸長絲連接的光學用長絲。
28.如權利要求7所述芯鞘型長絲，其特征在于是所述原料芯鞘型長絲和所述被芯鞘型拉伸長絲連接的中空長絲。
權利要求
1.一種芯鞘型拉伸長絲的制造方法，其特征在于將原料芯鞘型長絲通過施加10Mpa以下的張力并由紅外線光束加熱而以100倍以上的拉伸倍率拉伸。
2.如權利要求1所述的芯鞘型拉伸長絲的制造方法，其特征在于所述張力是由原料芯鞘型長絲本身的自重所施加的張力。
3.如權利要求1所述的芯鞘型拉伸長絲的制造方法，其特征在于所述紅外線光束，被照射在原料芯鞘型長絲的中心的、沿著該長絲的軸向上下4mm以內的區域內，并且至少從兩個以上的方向進行照射。
4.如權利要求1所述的芯鞘型拉伸長絲的制造方法，其特征在于所述紅外線光束是激光。
5.如權利要求1所述的芯鞘型拉伸長絲的制造方法，其特征在于將所述原料芯鞘型長絲通過送風管傳送，并導向所述紅外線光束。
6.如權利要求1所述的芯鞘型拉伸長絲的制造方法，其特征在于在所述原料芯鞘型長絲被所述紅外線光束加熱之前，設置有規定該芯鞘型長絲位置的導向工具。
7.如權利要求1所述的芯鞘型拉伸長絲的制造方法，其特征在于在所述拉伸過程中，通過停止紅外線照射，并取出處于在拉伸長絲上連接有原料芯鞘型長絲的狀態的制品，而得到連接有原料芯鞘型長絲的芯鞘型拉伸長絲。
8.如權利要求1所述的芯鞘型拉伸長絲的制造方法，其特征在于所述芯鞘型拉伸長絲通過其后設置的加熱區域來進行熱處理。
9.如權利要求1所述的芯鞘型拉伸長絲的制造方法，其特征在于將所述芯鞘型拉伸長絲進一步拉伸。
10.如權利要求1所述的芯鞘型拉伸長絲的制造方法，其特征在于將多根所述芯鞘型拉伸長絲同時抽出并進一步拉伸，然后一體地卷取。
11.一種由芯鞘型拉伸長絲構成的無紡布的制造方法，其特征在于將權利要求1中所述的芯鞘型拉伸長絲集積在移動的傳送裝置上。
12.一種芯鞘型拉伸長絲的拉伸開始方法，其特征在于在權利要求1中所述的芯鞘型拉伸長絲的制造方法中，通過自重產生的張力將所述原料長絲拉伸，然后，以規定的卷取速度拉伸。
13.一種芯鞘型拉伸長絲的制造裝置，其特征在于，包括將由芯鞘型長絲構成的原料長絲送出的送出設備；紅外線加熱裝置，通過從多處向被送出的該原料長絲照射紅外線光束，對該原料長絲中心的、沿著該原料長絲的軸向上下4mm以內的區域進行加熱；和控制設備，使加熱的原料長絲通過施加10MPa以下的拉力而伸至100倍以上。
14.如權利要求13所述的芯鞘型拉伸長絲的制造裝置，其特征在于所述紅外線光束是由激光振蕩器發射的激光。
15.如權利要求13所述的芯鞘型拉伸長絲的制造裝置，其特征在于所述從多處發射所述紅外線光束的設備，是使用鏡子來反射從一個方向照射過來的光束的設備。
16.如權利要求13所述的芯鞘型拉伸長絲的制造裝置，其特征在于所述從多處發射所述紅外線光束的設備，是多個發射光束的紅外線光束發射裝置。
17.如權利要求14所述的芯鞘型拉伸長絲的制造裝置，其特征在于所述激光是能量密度為10W/cm2以上的碳酸氣體激光。
18.如權利要求13所述的芯鞘型拉伸長絲的制造裝置，其特征在于在原料芯鞘型長絲被所述紅外線光束加熱之前，設置有規定該原料芯鞘型長絲位置的導向工具。
19.如權利要求18所述的芯鞘型拉伸長絲的制造裝置，其特征在于所述導向工具具有能夠對所述原料芯鞘型長絲的導向位置進行微調的位置控制裝置。
20.如權利要求13所述的芯鞘型拉伸長絲的制造裝置，其特征在于在所述原料芯鞘型長絲被所述紅外線光束加熱之前，設置有送風管，通過該送風管來傳送該原料芯鞘型長絲。
21.一種芯鞘型極細拉伸長絲，其特征在于如權利要求1中所述的芯鞘型拉伸長絲是僅由鞘構成的內部為氣體的中空長絲，中空拉伸長絲的外徑為10μm以下。
22.一種芯鞘型極細拉伸長絲，其特征在于如權利要求1中所述的芯鞘型拉伸長絲是分割纖維用的中空長絲，該中空拉伸長絲的縱向有多條裂縫。
23.一種芯鞘型極細拉伸長絲，其特征在于如權利要求1中所述的芯鞘型拉伸長絲是在該拉伸長絲的壁上具有多個微細孔的微多孔膜中空長絲。
24.一種芯鞘型極細拉伸長絲，其特征在于如權利要求1中所述的芯鞘型拉伸長絲是由芯成分的光線透過率為85％以上的聚合物構成的長絲直徑為30μm以下的光學用長絲。
25.一種芯鞘型極細拉伸長絲，其特征在于如權利要求1中所述的芯鞘型拉伸長絲是其芯成分為石英系玻璃或者氟化物玻璃且長絲直徑為10μm以下的光學用長絲。
26.一種芯鞘型極細拉伸長絲，其特征在于如權利要求1中所述的芯鞘型拉伸長絲是共軛長絲，該共軛長絲的鞘成分由粘接性聚合物構成。
27.如權利要求7所述的芯鞘型長絲，其特征在于是所述原料芯鞘型長絲和所述芯鞘型拉伸長絲連接的光學用長絲。
28.如權利要求7所述芯鞘型長絲，其特征在于是所述原料芯鞘型長絲和所述被芯鞘型拉伸長絲連接的中空長絲。
全文摘要
本發明不需要特別高精度和高級別的裝置，只使用簡單的裝置便能夠連續穩定地制造出如中空長絲、光學用長絲、共軛長絲等芯鞘型長絲，甚至芯鞘型極細長絲，其特征在于通過芯鞘型長絲的送出裝置送出的原料芯鞘型長絲被紅外線光束加熱，該被加熱的芯鞘型長絲通過本身的自重施加的張力或者1Mpa以下的張力而拉伸至100倍以上。
文檔編號D04H3/02GK1802460SQ20048000625
公開日2006年7月12日 申請日期2004年3月5日 優先權日2003年3月7日
發明者鈴木章泰 申請人:株式會社山梨Tlo