主な目的:
水分を取り除く: 未乾燥スライスの水分含有量は約 0.4% です。湿気は高温紡糸中にポリエステル高分子の激しい加水分解を引き起こし、分子量（特性粘度）の低下を引き起こし、加工性を悪化させ、さらには紡糸できなくなる可能性があります。
バブルフィラメントを避ける: 湿度が高いと、水蒸気がフィラメント内に閉じ込められ、「バブルフィラメント」が形成され、毛羽立ちや切れ目 (毛羽立ち) が発生する可能性があります。フィルムでは、バブルポイントによりフィルム破損が起こりやすくなります。
染色ムラの防止： スライス水分量のばらつきにより、紡績後の繊維の染色ムラが発生する場合があります。
結晶化度と軟化点の向上: 湿ったスライスは軟化点が低い (約 70 ～ 80 °C) 非晶質構造をしているため、軟化しやすく、スクリュー供給口で固着し、「リングノット」を引き起こします。乾燥（特に結晶化前）すると、スライスの結晶化度が約 25% ～ 50% に上昇し、軟化点が 210°C 以上に上昇して硬くなり、詰まりが防止されます。
主要な要件:
再吸収の防止: 乾燥スライスは水分の再吸収から保護する必要があります。
従来のスピニング: 通常、≤ 50 ppm (0.005%) が必要です。
高速紡糸 (POY/FDY) および細デニール フィラメント: より厳しい要件、通常 ≤ 30 ppm (0.003%)、高品質プロセスでは ≤ 20 ppm に達する場合もあります。
カチオン染料 (CDP) ファイン デニール フィラメント: ≤ 25 ppm が必要です。
乾燥スライスの水分含有量: 値は非常に低くなければならず、回転速度と繊維の仕様によって異なります。
水分の均一性: 糸の品質の変動を最小限に抑えるために、スライス粒子の乾燥プロセスは一貫しており、乾燥の均一性が良好である必要があります。
粘度低下の制御: 乾燥中のポリエステルの特性粘度の変化はできる限り小さくする必要があり、過度の劣化を防ぐには一般に 0.01 dL/g 以下が必要です。
粉末と凝集を減らす： 乾燥プロセス（特に結晶化前）では、スライスの摩擦や衝撃によって生成される粉末を最小限に抑え、パイプラインの詰まりや供給の問題を避けるためにスライスが互いに凝集するのを防ぐ必要があります。
乾燥は熱と物質移動の物理的プロセスであり、通常は 2 つの主要な段階に分かれています。
結晶化前:
温度: 装置に応じて、一般的に 120 ～ 180 °C (流動床では 160 ～ 180 °C の高温を使用できます。撹拌またはドラムタイプではより低い 120 ～ 140 °C)。
時間: 数分から数時間の範囲です。流動床はより速く、約 8 ～ 20 分です。撹拌充填タイプの場合は約 1 ～ 1.5 時間かかります。ドラム式は4～5時間程度。
終点: 結晶化度は 35% ～ 50% に達し、スライス密度は約 1.33 g/cm3 から約 1.38 g/cm3 に増加します。
方法: 固着を防ぐために、通常は流動床または撹拌型予備結晶化装置を使用して、スライスを動かし続ける必要があります。スライスを熱風中でかき混ぜ、互いにこすり合わせて表面の水分を除去しながら結晶化させます。
原理: スライス温度がガラス転移温度 (Tg) を超えると、非晶質領域が結晶化し始めます。 Tg と融点 (Tm) の間の温度が高いほど、結晶化速度は速くなります。
目的: 比較的低温で非晶質スライスを最初に結晶化し、軟化点を上げ、高温での本乾燥中の固着を防ぐこと。
プロセスパラメータ:
本乾燥：
方法：主に充填式乾燥塔を使用し、スライスが重力によりゆっくりと下方に移動し、乾燥した熱風がスライス層を上方に通過して向流乾燥します。
原理：乾燥した加熱空気（乾燥空気）をスライスと向流またはクロスフロー配置で利用します。スライスの内部と表面の水蒸気圧の差により、水分が表面に拡散して蒸発し、乾燥した空気によって運ばれます。重要な要素は、露点の低い乾燥空気を使用して、スライスと平衡状態にある水蒸気圧を下げることです。
目的: スライス内の結合水を徹底的に除去し、水分含有量がプロセス要件を満たしていることを確認します。
乾燥温度:
本乾燥温度: 通常 160 ～ 180°C。温度が高いと乾燥速度が速くなり、平衡含水量が低くなりますが、温度が高すぎるとスライスが黄色くなり、粘度の低下が大きくなる可能性があります。通常、180℃を超えないこと。
前結晶化温度: 前述したように、装置のタイプに基づいて 120 ～ 180°C の範囲内で選択します。
乾燥時間:合計乾燥時間 (前結晶化を含む) は、スライスの含水量が平衡含水量に近づくか、平衡含水量に達することを保証する必要があります。温度、空気の流れ、スライスの量によって異なりますが、通常は 4 ～ 6 時間以上かかります。
乾燥した空気の質:
気流と速度: 十分な熱交換と物質移動の効率を確保する必要があります。充填乾燥塔内の気流速度は通常約 8 ～ 10 m/s です。流動床予備晶析装置は、最大 20 m/s 以上の高い気流速度を備えています。気流とスライス重量の比率は、装置の設計に従って決定する必要があります。
露点: これは、乾燥効果を制御する中心的なパラメータです。露点が低いほど空気は乾燥し、吸湿能力が強くなります。
① 従来の要求露点 ≤ -10°C。
② 高速かつファインデニールの紡糸には、通常 ≤ -20°C ～ -30°C、またはそれより低い基準 (たとえば、超低水分要件の場合は -40°C ～ -60°C) のより厳格な基準が必要です。
スライスの特徴:
汚染の防止: 給餌中は包装を清潔にし、入ってくる空気をきれいに濾過する必要があります。
繊維の物理的特性と染色の均一性を確保するために、異なるバッチのスライスを混合しないでください。
最新の連続乾燥装置は通常、複雑な熱風循環、除湿、廃熱回収システムを備えた前晶析装置と充填型乾燥塔の組み合わせで構成されています。 「ポリエステルフィラメントの製造」という本で言及されている典型的な装置には次のものが含まれます。
KF型（カールフィッシャー）： 予備晶析装置（撹拌機付）と乾燥塔を一体化したコンパクト設計。
BM/Bühler タイプ: 独立した流動床前晶析装置と「リッジ型」エアシーム乾燥塔、優れた乾燥均一性。
Jima タイプ: 振動流動床前晶析装置と充填乾燥塔の組み合わせ。
川田式： 充填式予備結晶化と乾燥、熱風完全循環、モレキュラーシーブを使用した深い除湿、露点は-30℃以下に達します。
デュオロンタイプ、ラクシンタイプなど： それぞれに特徴があり、たとえば、Laxin タイプは乾燥媒体として圧縮空気を使用できます。
これらの装置の熱風系統は通常、エアフィルター→凍結除湿器→吸着除湿器（塩化リチウムまたはモレキュラーシーブ）→ヒーター→乾燥塔→熱交換器（廃熱回収）→サイクロン分離器（粉体除去用）で構成されています。
スライススピニング生産において、スライス乾燥は洗練されたプロセスであり、その中心的な目標は、その後の高速で高品質なスピニングの要件を満たす、超低水分、高結晶化度、均一な乾燥スライスを準備することです。プロセス制御の本質は、スライスの劣化や固着を防ぎながら、適切な温度、時間、特に露点の極めて低い乾燥空気を利用して効率的に水分を除去することにあります。乾燥装置の選択とプロセスパラメータの最適化は、紡糸の安定性、破損率、最終繊維の品質に直接影響します。
