CN1973065A - 干湿式纺纱用喷丝组件、纤维束的方向转换引导件、以及纤维束制造装置及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的干湿式纺纱用喷丝组件，具有纺纱孔的个数为6000以上且上述纺纱孔的纺纱孔排列的纵横比Ra为2.5以上的喷丝头。本发明的纤维束制造装置以及制造方法中，从上述喷丝头的长边方向上的最外侧纺纱孔喷出、并向凝固浴中设置的纤维束的方向转换引导件行进的单纤维与上述喷丝头的喷丝头面所成的单纤维牵引角度为87°至92°，从上述喷丝头的短边方向上的最外侧纺纱孔喷出、并向上述纤维束的方向转换引导件行进的单纤维与上述喷丝头的喷丝头面所成的单纤维牵引角度为83°至87°。

Description

干湿式纺纱用喷丝组件、纤维束的方向转换引导件、以及 纤维束制造装置及制造方法

技术领域

本发明涉及干湿式纺纱用喷丝组件、纤维束的方向转换引导件、以及纤维束制造装置及制造方法。更详细而言，本发明涉及具备喷丝头的干湿式纺纱用喷丝组件，所述喷丝头设置有6000以上喷出纺纱原液的纺纱孔；本发明还涉及对从该喷丝组件纺出并在凝固浴中行进的纤维束的行进方向进行转换的纤维束的方向转换引导件、以及使用了这些喷丝组件及引导件的纤维束制造装置及制造方法。

背景技术

干湿式纺纱法包括下述步骤，从喷丝头的纺纱孔将聚合物溶液(纺纱原液)暂时喷出到气相部(通常为空气)中，由此进行纤维化，之后将纤维导入凝固浴中而使其凝固，接着，从凝固浴中牵引凝固后的纤维，形成纤维束。根据干湿式纺纱法，由于纤维的牵引而产生的纤维的牵伸集中在气相部，所以可实现凝固浴中的低张力下的纤维凝固·凝胶化。由此，可得到后续工序中的延伸性优异的纤维束。根据干湿式纺纱法，可得到由致密度优异的单纤维组成的纤维束。

另一方面，希望降低碳纤维束的制造成本。作为实现该希望的一个方法，有通过提高制造碳纤维束所需丙烯酸类纤维束的生产率来实现的方法。为了实现该生产率的提高，需要丙烯酸类纤维束的高速度纺纱、高密度纺纱(喷丝头的纺纱孔的多孔化)。

但是，在高速度纺纱的情况下，从凝固浴中通过的纤维束的行进速度增大，所以伴随着纤维束的行进而流动的凝固液的流量增大。由于该伴随流的增大，凝固浴中的凝固液的流动流量增大，凝固液的液面隆起，有时会有产生漩涡的现象。若产生该现象，则喷丝头正下方的凝固液的液面位置有较大变动。该凝固液的液面变动导致纤维束中的单纤维排列的紊乱或单纤维的断线。在凝固液的液面变动显著的情况下，有时喷丝头的排列有纺纱孔的面(喷丝头面)的局部或者全部与凝固液接触，导致不能进行干湿式纺纱。

在高密度纺纱，即喷丝头的纺纱孔多孔化的情况下，若为了多孔化而使邻接的纺纱孔的间隔变窄，则由纺纱孔形成的纤维在暂时通过气相部期间，即在纤维凝固前，产生邻接的单纤维彼此粘接的现象。若要防止该现象并追求多孔化，则不得不扩大邻接的纺纱孔的间隔。该情况下，会导致喷丝头的巨大化以及重量的增大。

以往使用的喷丝头的排列有纺纱孔的面(喷丝头面)的外周形状一般为圆形。若增大该圆形喷丝头的直径而追求多孔化，则在进行多根单纤维的纺纱并作为纤维束而牵引时，产生喷丝头面和凝固液的液面之间的距离(空隙)在喷丝头面的中心侧的面和喷丝头面的外周侧的面上有较大不同的现象。该情况下，与上述高速度纺纱的情况相同，会产生纤维束中的单纤维排列的紊乱或单纤维的断线。此外，有时喷丝头面的局部或者全部与凝固液接触而导致无法进行干湿式纺纱。

作为解决上述问题的方法，提出有流下浴纺纱装置(例如专利文献1、2)。该流下浴纺纱装置是下述纺纱装置：一边将纺纱原液从纺纱孔喷出到凝固浴的凝固液中，一边使凝固液与形成的纤维一同流下，使由凝固后的多根单纤维构成的纤维束和凝固液通过管路(流管部)流出。根据该流下浴纺纱装置，由于纤维束的移动速度和凝固液的移动速度之差而产生的、作用在形成纤维束的单纤维上的凝固液的伴随阻力减轻。此外，通过强制控制凝固液的流动，可抑制单纤维彼此的摩擦。利用这样的作用，可使用增加了每一纺纱喷丝头(每一锤)的纺纱孔数量的纺纱喷丝头，可增大纤维束的行进速度。

但是，在所述流下浴纺纱装置中，存在下述问题：在纤维束开始通过流管部时，即在出线(糸出し)时，有时由纤维束构成的块状物会堵住纺纱孔部，而妨碍稳定的纺纱状态。

另一方面，提出有下述方案，即通过使球体浮游在喷丝头周边的凝固液液面上，而抑制凝固液液面泛起波纹(专利文献3)。

但是，为了每天的生产管理，需要检查喷丝头和凝固液液面的距离，在进行该检查时，球体会成为干扰，从而需要进行除去球体的作业。因此，管理作业的效率变差。

进而，若由于喷丝头的多孔化而使得喷丝头变得巨大，则位于喷丝头面外周侧的纺纱孔的纺纱原液喷出量和位于喷丝头面中心侧的纺纱孔的纺纱原液喷出量易产生差异。该差异导致得到的纤维束的单纤维彼此的纤度不均。该纤度不均导致得到的纤维束的品质低下。此外，该纤度不均导致从位于喷丝头外周侧的纺纱孔得到的单纤维的断线多发，会使得纺纱装置的制丝性恶化。

以往，对湿式纺纱方法的喷丝头的多孔化进行了各种研究。但现实情况是，对于干湿式纺纱方法的喷丝头的多孔化的研究没有什么进展。

专利文献1：特公平03-70006号公报

专利文献2：特开昭60-094617号公报

专利文献3：特开平11-350245号公报。

发明内容

本发明是以解决上述背景技术的问题点为目的而提出的。

本发明的目的在于提供一种在纺纱中于喷丝头的中心侧和外周侧可使喷丝头面和凝固液的液面之间的距离、即空隙维持大致相等的纺纱技术。

根据本发明，在长时间的连续纺纱中，可防止喷丝头面浸渍在凝固液中的情况的发生。

根据本发明，可防止位于喷丝头面中心侧的纺纱孔和位于喷丝头面外周侧的纺纱孔之间产生纺纱原液的喷出不均。可防止从位于喷丝头面外周侧的各纺纱孔喷出的单纤维的断线的发生。其结果，可制造纤维束的单纤维间的纤度不均和毛刺少或者基本上没有的纤维束。

本发明的干湿式纺纱用喷丝组件包括：喷丝头框体；纺纱原液流路，设置在该喷丝头框体内部；纺纱原液供给口，设置于上述喷丝头框体，且向上述纺纱原液流路供给纺纱原液；喷丝头，安装于上述喷丝头框体，隔着间隔排列设置有多个喷出上述纺纱原液流路的纺纱原液的纺纱孔；该喷丝头的外表面经由气相而朝向凝固液的液面，其特征在于，上述纺纱孔的个数为6000以上，上述纺纱孔的纺纱孔排列的纵横比Ra为2.5以上。

在本发明的干湿式纺纱用喷丝组件中，优选地，上述邻接的纺纱孔的间隔为1至3mm。

在本发明的干湿式纺纱用喷丝组件中，优选地，在上述喷丝头框体内的上述纺纱原液供给通路中，设置有将纺纱原液流分流的分流板。

在本发明的干湿式纺纱用喷丝组件中，优选地，在上述喷丝头框体内的上述纺纱原液供给通路中，设置有使纺纱原液流分散的多孔板，该多孔板和上述喷丝头之间的间隔为1至5mm。

在本发明的干湿式纺纱用喷丝组件中，优选地，上述多个纺纱孔以在喷丝头面上区分为至少两个纺纱孔组的方式设置在喷丝头上，各纺纱孔组之间为不存在纺纱孔的无纺纱孔区域。

在本发明的干湿式纺纱用喷丝组件中，优选地，上述无纺纱孔区域的宽度为2.5至8mm。

在本发明的干湿式纺纱用喷丝组件中，优选地，上述喷丝头的喷丝头面的平面度为0.02mm以下。

本发明的纤维束制造装置包括：干湿式纺纱用喷丝组件；凝固浴槽，隔着间隔而位于该喷丝组件的下方；方向转换引导件，设置在该凝固浴槽中，对浸渍在该凝固浴槽中容纳的凝固液中的行进纤维束的行进方向进行转换，其特征在于，上述干湿式纺纱用喷丝组件由上述任一种本发明的干湿式纺纱用喷丝组件构成。

在本发明的纤维束制造装置中，优选地，相当于上述纵横比Ra中的横向的上述喷丝头的长边方向和上述方向转换引导件的轴向平行，满足下式的关系：0.5≤上述方向转换引导件上的纤维束的宽度/上述喷丝头的长边的长度≤1.0。

在本发明的纤维束制造装置中，优选地，上述方向转换引导件在其长度方向的主要部分上有曲率半径为1000至3000mm的弯曲，并且，上述方向转换引导件旋转自如地支承在上述凝固浴槽内。

在本发明的纤维束制造装置中，优选地，上述方向转换引导件的表面是梨皮斑粒径为5至50μm的梨皮面。

在本发明的纤维束制造装置中，优选地，在上述凝固浴槽上设置有可从槽外观察槽内的观察孔。

在本发明的纤维束制造装置中，优选地，上述纤维束为碳纤维制造用的前体纤维束。

本发明的纤维束制造方法，使用纤维束制造装置制造纤维束，所述纤维束制造装置包括：干湿式纺纱用喷丝组件；凝固浴槽，隔着间隔而位于该喷丝组件的下方；方向转换引导件，设置在该凝固浴槽中，对浸渍在该凝固浴槽中容纳的凝固液中的行进纤维束的行进方向进行转换，其特征在于，上述干湿式纺纱用喷丝组件为上述任一种本发明的干湿式纺纱用喷丝组件，从最接近上述喷丝头的外周而设置的最外侧纺纱孔喷出、并向上述方向转换引导件行进的纤维与上述喷丝头的喷丝头面所成的牵引角度为83°至92°。

在本发明的纤维束制造方法中，优选地，从相当于上述纵横比Ra中的横向的上述喷丝头的长边方向上的上述最外侧纺纱孔喷出、并向上述方向转换引导件行进的纤维与上述喷丝头的喷丝头面所成的牵引角度为87°至92°，从相当于上述纵横比Ra中的纵向的上述喷丝头的短边方向上的上述最外侧纺纱孔喷出、并向上述方向转换引导件行进的纤维与上述喷丝头的喷丝头面所成的牵引角度为83°至87°。

在本发明的纤维束制造方法中，优选地，上述方向转换引导件，在其长度方向的主要部分上有曲率半径为1000至3000mm的弯曲，并且，上述方向转换引导件旋转自如地支承在上述凝固浴槽内。

在本发明的纤维束制造方法中，优选地，上述方向转换引导件的表面是梨皮斑粒径为5至50μm的梨皮面。

在本发明的纤维束制造方法中，优选地，相当于上述纵横比Ra中的横向的上述喷丝头的长边方向和上述方向转换引导件的轴向平行，满足下式的关系：0.5≤上述方向转换引导件上的纤维束的宽度/上述喷丝头的长边的长度≤1.0。

在本发明的纤维束制造方法中，优选地，在上述凝固浴槽上设置有可从槽外观察槽内的观察孔。

在本发明的纤维束制造方法中，优选地，上述纤维束为碳纤维制造用的前体纤维束。

本发明的纤维束的方向转换引导件，用于干湿式纺纱装置的凝固浴槽中，转换纤维束的行进方向，其特征在于，在该方向转换引导件的长度方向的主要部分上有曲率半径为1000至3000mm的弯曲，并且，上述方向转换引导件绕其轴旋转自如。

在本发明的纤维束的方向转换引导件中，优选地，上述方向转换引导件的表面是梨皮斑粒径为5至50μm的梨皮面。

本发明中的纺纱孔排列的纵横比Ra如下定义。

纺纱孔排列的纵横比Ra的第1定义：

纺纱孔排列的纵横比Ra定义为，在具有排列在相对于彼此垂直的第1直线和第2直线对称的位置上的多个纺纱孔的喷丝头中，将上述纺纱孔中与上述第1直线平行的直线所通过的两个纺纱孔之间的直线距离中最长的直线距离设为A1，将上述纺纱孔中与上述第2直线平行的直线所通过的两个纺纱孔之间的直线距离中最长的直线距离设为B1，此时Ra＝A1/B1。另外，上述第1直线的方向相当于上述喷丝头的长边方向，上述第2直线的方向相当于上述喷丝头的短边方向。

纺纱孔排列的纵横比Ra的第2定义：

纺纱孔排列的纵横比Ra定义为，将排列设置在喷丝头面上的多个纺纱孔中位于上述排列的最外侧的纺纱孔相连，将此时描绘出的包络线所包围的面设为纺纱孔区域，此时，通过上述喷丝头面的中心的直线横切上述纺纱孔区域而得到的线段中，最短的线段的长度设为B2，与上述最短的线段垂直的直线横切上述纺纱孔区域而得到的线段中，最长的线段的长度设为A2，此时，Ra＝A2/B2。另外，上述最长的线段的方向相当于上述喷丝头的长边方向，上述最短的线段的方向相当于上述喷丝头的短边方向。

如上所述，本发明的纺纱孔排列的纵横比Ra有两种定义，但由于喷丝头上有6000个以上的纺纱孔，所以在根据上述第1定义的纵横比Ra的值和根据上述第2定义的纵横比Ra的值之间，本发明的作用、效果没有实质的差异。因此，可根据需要采用更易测定的定义。

根据本发明，在使用纺纱孔个数为6000以上的纺纱喷丝头的干湿式纺纱中，形成纺出的纤维束的各单纤维难以受到凝固浴中伴随着纤维束的行进而流动的凝固液的伴随流的影响，所以可制造下述状态的纤维束，即，由位于喷丝头面中心侧的纺纱孔形成的单纤维和由位于喷丝头面外周侧的纺纱孔形成的单纤维之间的纤度不均小，或者基本没有。而且能制造出纤维束中的单纤维断线少或者基本没有的纤维束。

这样的纤维束优选作为碳纤维制造用的前体纤维而使用，使用该前体纤维束制造的碳纤维束中碳单纤维数多，所以有利于降低碳纤维束的制造成本。

这样的碳纤维束，在体育用途中，可以用于高尔夫球杆、钓鱼杆、网球、羽毛球等的球拍的制造。在宇宙航空用途中，可用于航空器的主翼、地板梁等一次构造件的制造。在一般产业用途中，可用于汽车、风车叶片、压力容器等的制造。

附图说明

图1是本发明的干湿式纺纱用喷丝组件的一例的主视图。

图2是图1的喷丝组件的俯视图。

图3是图2的S1-S1向剖视图。

图4是图2的S2-S2向剖视图。

图5是图1的喷丝组件中使用的喷丝头的一例的仰视图。

图6是图5的S3-S3向剖视图。

图7是图1的喷丝组件中使用的喷丝头的另一例的仰视图。

图8是图7的S4-S4向剖视图。

图9是设置在图5或者图7所示的喷丝头上的纺纱孔的一例的纵剖视图。

图10是图1的喷丝组件中使用的分流板的一例的主视图。

图11是图10的分流板的俯视图。

图12是图11的S5-S5向剖视图。

图13是图1的喷丝组件中使用的多孔板的一例的主视图。

图14是图13的多孔板的俯视图。

图15是图14的S6-S6向剖视图。

图16是用纵剖面表示本发明的纤维制造装置的局部的概略图。

图17是图16的纤维制造装置的凝固浴中使用的纤维束的方向转换引导件的一例的立体图。

图18是表示从图16的纤维制造装置的喷丝头的长边方向上排列的纺纱孔朝向方向转换引导件的、行进纤维束的状态的一例的图。

图19是表示从图16的纤维制造装置的喷丝头的短边方向上排列的纺纱孔朝向方向转换引导件的、行进纤维束的状态的一例的图。

图20是本发明的方向转换引导件的一例的侧视图。

附图标记说明

1：干湿式纺纱用喷丝组件

2：喷丝头框体

2a：下部接头

2b：上部接头

3：纺纱原液流路

4：纺纱原液供给口

5：纺纱孔

5a：纺纱孔

5LEa、5LEb：喷丝头长边最外侧的纺纱孔

5SEa、5SEb：喷丝头短边最外侧的纺纱孔

6：喷丝头

6a：喷丝头

6EL：喷丝头的长边

6SE：喷丝头的短边

6aLE：喷丝头的长边

6aSE：喷丝头的短边

7：喷丝头面

8：分流板

8a：分流板

9：过滤器

10：多孔板

10a：多孔板

50：喷丝头的外周形状

50a：包络线

51a、51b、51c：纺纱孔组

52：纺纱孔区域

52a、52b、52c：纺纱孔存在区域

53a、53b：无纺纱孔区域

70：喷丝头的外周形状

70a：包络线

70Ca、70Cb：曲线

70La、70Lb：线段

71a、71b：纺纱孔组

72：纺纱孔区域

72a、72b：纺纱孔存在区域

91：纺纱孔主体部

92：漏斗部

111a、111b：分流流路

112a、112b：上游侧凹部

113a、113b：分流孔

114a、114b：下游侧凹部

141：流通孔

161：凝固浴槽

162：凝固液

163：凝固浴

164：凝固液的液面

165：气相部

166：纤维束

167：纤维束的方向转换引导件

167a：纤维束的方向转换引导件

168：观察窗

201a、201b：轴承

202：方向转换引导件的表面

θ、θa、θb：单纤维的牵引角度

具体实施方式

图1至图4表示本发明的干湿式纺纱用喷丝组件的一例。

在图1至图4中，干湿式纺纱用喷丝组件1包括：喷丝头框体2；设置在喷丝头框体2内部的纺纱原液流路3；向纺纱原液流路3中供给纺纱原液的纺纱原液供给口4；安装在喷丝头框体2上的喷丝头6，隔着间隔排列设置有多个将供给到上述纺纱原液流路3的纺纱原液喷出的纺纱孔5。喷丝头6的下表面即喷丝头面7经由气相(通常为空气)而朝向凝固浴槽内的凝固液液面。

排列设置在干湿式纺纱用喷丝组件1的喷丝头6上的纺纱孔5的个数在6000以上。该多个纺纱孔5的纺纱孔排列纵横比Ra为2.5以上。

在图1至图4所示的形态中，喷丝头框体2包括：在上表面和下表面上具有敞开部的下部接头2a；安装于下部接头2a上表面的敞开部的上部接头2b；安装于下部接头2a下表面的敞开部的喷丝头6。在上部接头2b上设置有纺纱原液供给口4。

在图5以及6中，表示图1至图4所示干湿式纺纱用组件1的喷丝头6的一例。

在图5中，喷丝头6a具有长方形构成的外周形状50。在喷丝头6a上，排列设置有总数6000以上的多个纺纱孔5a。在喷丝头6a上，多个纺纱孔5a区分为三个纺纱孔组51a、51b、51c。由这些纺纱孔组51a、51b、51c形成纺纱孔存在区域52a、52b、52c。在纺纱孔组52a和纺纱孔组52b之间，设置有不存在纺纱孔的无纺纱孔区域53ab，在纺纱孔组52b和纺纱孔组52c之间，同样设置有不存在纺纱孔的无纺纱孔区域53bc。

将设置在喷丝头6a上的全部纺纱孔5a的排列中位于最外侧的纺纱孔相连时所描绘的包络线50a形成为，以喷丝头6a的长边6aLE的方向为长边、以喷丝头6a的短边6aSE的方向为短边的长方形。该包络线50a描绘的长方形与喷丝头6a的外周形状50为相似形。喷丝头6a的纺纱孔区域52由被该包络线50a包围的面形成。

图5中，喷丝头6a的纺纱孔排列的纵横比Ra的第1定义中所述的直线距离A1用附图标记A1表示，直线距离B1用附图标记B1表示。此外，纺纱孔排列的纵横比Ra的第2定义中所述的最长线段的长度A2用附图标记A2表示，最短线段的长度B2用附图标记B2表示。喷丝头6a的多个纺纱孔5a排列成，纺纱孔排列的纵横比Ra在2.5以上。

图7以及图8中，表示图1至图4所示干湿式纺纱用喷丝组件1中的喷丝头6的另一例。

在图7中，喷丝头6b具有外周形状70，由上下平行的两条线段70La、70Lb和连接到这些线段70La、70Lb的终端且向外弯曲的曲线70Ca、70Cb构成。弯曲的曲线70Ca、70Cb优选为圆或椭圆的一部分。

在喷丝头6b上，排列设置有总数6000以上的多个纺纱孔5b。在喷丝头6b中，多个纺纱孔5b区分为两个纺纱孔组71a、71b。由这些纺纱孔组71a、71b形成纺纱孔存在区域72a、72b。在纺纱孔组71a和纺纱孔组71b之间，设置有不存在纺纱孔的无纺纱孔区域71ab。

将设置在喷丝头6b上的全部纺纱孔5b的排列中位于最外侧的纺纱孔相连时描绘的包络线70a的形状，与喷丝头6b的外周形状70为相似形。喷丝头6b上的纺纱孔区域72由被该包络线70a包围的面形成。

图7中，喷丝头6a的纺纱孔排列的纵横比Ra的第1定义中所述的直线距离A1用附图标记A1表示，直线距离B1用附图标记B1表示。此外，纺纱孔排列的纵横比Ra的第2定义中所述的最长线段的长度A2用附图标记A2表示，最短线段的长度B2用附图标记B2表示。喷丝头6a的多个纺纱孔5b排列成，纺纱孔排列的纵横比Ra在2.5以上。

在纺纱孔5的总数为6000个以上的喷丝头6中，若纺纱孔排列的纵横比Ra不足2.5，则喷丝头面7和凝固液液面的距离即空隙，在位于喷丝头面7外周侧的纺纱孔存在的面和位于喷丝头面7中心侧的纺纱孔存在的面之间差异较大。因此，在喷丝头面7的正下方，从纺纱孔5喷出的相邻单纤维彼此容易粘接而发生断线。

另一方面，纺纱孔排列的纵横比Ra越大，则喷丝头面7正下方的凝固液液面变动对单纤维的影响越小。但是，凝固浴的巨大化或喷丝头6的多孔化变难，进而纺纱时纤维束的驾驭性恶化。因此，纵横比Ra优选在2.5以上4.0以下，更优选为3.0至3.8。

图9中，表示设置在喷丝头6上的纺纱孔5的一例。

在图9中，设置在喷丝头6上的纺纱孔5包括：从喷丝头面7向内(图中为向上)穿设的纺纱孔主体部91；从喷丝头面7的相反侧的面7a向内(图中为向下)穿设并结合在纺纱孔主体部91上的漏斗部92。纺纱孔主体部91具有直径D(以下称为纺纱孔径D)和长度L(以下称为纺纱孔长L)。

纺纱孔径D优选为0.08mm至0.18mm，更优选为0.10至0.15mm。在纺纱孔径D不足0.08mm的情况下，清洗喷丝头时，清洗液难以流入各纺纱孔，有时难以清洗。另一方面，在纺纱孔径D超过0.18mm的情况下，从各纺纱孔喷出的纺纱原液不是笔直地进入凝固浴内，而是熔接在纺纱孔的邻接部位上，成为断线的原因。

纺纱孔长L与纺纱孔径D的比值L/D优选为2至5。在L/D不足2时，从各纺纱孔喷出的纺纱原液不是笔直地进入凝固浴内，而是熔接在纺纱孔的邻接部位上，有时会导致单纤维的断线。另一方面，若L/D超过5，则在清洗喷丝头时，清洗液难以进入各纺纱孔中，有时难以清洗。

排列在喷丝头6上的多个纺纱孔5优选排列成，在喷丝头6的长边方向以及短边方向上，相邻纺纱孔的中心间的距离(纺纱孔排列节距)为1至3mm。

若纺纱孔排列节距比1mm小，则在形成于喷丝头面7和凝固液液面之间的气相部中，易发生气体(通常为空气)的紊乱。由此，易发生邻接的各单纤维彼此的粘接。另一方面，若纺纱孔排列节距比3mm大，则会导致喷丝头6的巨大化，并且在向凝固浴喷出的各单纤维之间易发生凝固液液面的隆起。凝固液液面的隆起会导致喷丝头面7被凝固液浸渍。出于这点考虑，纺纱孔排列节距优选为1.5至2.5mm。

本发明的干湿式纺纱用喷丝组件1的喷丝头6的多个纺纱孔5优选被区分为多个纺纱孔存在区域而排列。多个纺纱孔存在区域例如在图5中，表示为纺纱孔存在区域52a、52b、52c，在图7中表示为纺纱孔存在区域72a、72b。

通过形成多个纺纱孔存在区域，在相邻的纺纱孔存在区域之间，形成无纺纱孔区域。无纺纱孔区域例如在图5中表示为无纺纱孔区域53ab、53bc，在图7中表示为无纺纱孔区域71ab。

无纺纱孔区域由设置在多个纺纱孔存在区域之间的槽形成。无纺纱孔区域在进行喷丝头制作时作为固定喷丝头的部位而被利用。无纺纱孔区域使制造加工精度好的喷丝头成为可能。

多个纺纱孔存在区域的存在，使得在向纺纱原液供给线上安装喷丝组件、检查从各纺纱孔喷出纺纱原液的状态时，容易确认所要检查的纺纱孔的位置(地址)。由此，可高效进行喷丝头的修正作业。

作为喷丝头面上的多个纺纱孔存在区域的区分方式，有例如十字的4分区、平行的多个分区、交叉状的4分区。在进行纤维束的高速生产方面，优选平行的多个分区方式。平行的多个区分方式例如在图5中表示为纺纱孔存在区域52a、52b、52c，在图7中表示为纺纱孔存在区域72a、72b。在平行的多个分区方式的情况下，在喷丝头面的正下方，能防止从与无纺纱孔区域相对的凝固液液面部位向与纺纱孔存在区域相对的凝固液液面部位流动的凝固液的流动冲突，抑制凝固液液面变动的效果较好。

分区数量根据喷丝头形状、纤维的纤度等决定，例如，在纺纱孔排列的纵横比Ra为2.5的情况下，两分区为宜，在纵横比Ra为3.8的情况下，4分区为宜。

无纺纱孔区域的宽度优选为2.5mm至8mm。无纺纱孔区域的宽度不足2.5mm时，有时会与各纺纱孔的孔间隔(纺纱孔节距)的值为同一值，难以进行喷丝头的制作或喷丝头面的修正。而若无纺纱孔区域的宽度超过8mm，则在喷丝头的正下方，从与无纺纱孔区域相对的凝固液液面部位向与纺纱孔存在区域相对的凝固液液面部位流动的凝固液的流动会产生漩涡，从纺纱孔喷出的单纤维易发生断线，或者喷丝头面易被凝固液浸渍。无纺纱孔区域的宽度更优选为3mm至7mm，进而优选为4mm至6mm。

喷丝头的平面度优选在0.02mm以下。平面度的测定可如下进行。在平台上放置喷丝头，使千分表与喷丝头面抵接。千分表是带指针的千分尺，是通常使用的工具。将每个部位的测定长度设为5mm，在喷丝头面上随机选择的8个部位进行该测定。得到的测定值的最大值和最小值的差为平面度。在纺纱孔排列的纵横比Ra为2.5以上的情况下，若在喷丝头长度方向的最外侧部位的纺纱孔区域中，喷丝头的平面度超过0.02mm，则局部的空隙差变大，所以优选平面度在0.02mm以下。

本发明的干湿式纺纱用喷丝组件1的喷丝头具有6000以上的纺纱孔5，并且纺纱孔排列的纵横比Ra为2.5以上，所以从纺纱原液供给口4到位于喷丝头6的短边附近的纺纱孔之间的距离长。因此，从位于喷丝头面7中心侧的纺纱孔喷出的纺纱原液的喷出状态和从位于喷丝头面7外周侧、特别是位于喷丝头6短边附近的纺纱孔喷出的纺纱原液的喷出状态之间，容易产生差异。

为了尽量减少或消除该喷出状态的差异，在本发明的干湿式纺纱用喷丝组件1中，如图3所示，优选在纺纱原液流路3中设置分流板8。借助分流板8，从一个纺纱原液供给口4供给到纺纱原液流路3中的纺纱原液分流为各个支流，向喷丝头6流动。分流板8还起到防止喷丝组件1变形的作用。

在图10至图12中，表示喷丝组件1中使用的分流板8的一例。

在图10至12中，分流板8a具有两个分流流路111a、111b。各分流流路111a、111b包括：从上表面的周边部向着中心部形成的上游侧凹部112a、112b；形成在各上游侧凹部112a、112b的底面上的分流孔113a、113b；从下表面的周边部向着中心部形成的下游侧凹部114a、114b。下游侧凹部114a、114b的底面(图中为上表面)与分流孔113a、113b连通。根据必要，也可通过设置多段相同的分流板而使纺纱原液流分段(ト-ナメント)式分流。

优选使纺纱原液流以与喷丝头6的纺纱孔存在区域数目相同的分支数目分流，使分流孔位于各纺纱孔区域的中心上方。

在本发明的干湿式纺纱用喷丝组件1中，优选在纺纱原液流路3中设置多孔板10。一般而言，假定从喷丝组件1的纺纱原液供给口4流入纺纱原液流路3的纺纱原液中含有异物的情况，在到达纺纱孔5之前的纺纱原液流路3中，设置用于过滤该异物的过滤器9。用于支承该过滤器9的多孔板10优选设置在喷丝头6和分流板8之间。

在图13至图15中，表示在干湿式纺纱用喷丝组件1中使用的多孔板10的一例。

在图13至图15中，多孔板10a在整个面上具有均匀设置的多个流通孔141。通过在整个面上均匀设置的多个流通孔141，在载置于多孔板10a上表面上的过滤器9的整个面上，纺纱原液不会局部地滞留，而是均匀地流动。

多孔板10a上的流通孔141的孔密度优选比喷丝头6上的纺纱孔的孔密度大。多孔板10a的流通孔141相对于多孔板10a的上表面上的纺纱原液通过面积的开口度优选为15至30％。

喷丝头框体2内的喷丝头6和多孔板10之间的间隙优选为1至5mm。在间隙不足1mm的情况下，从多孔板10供给到喷丝头6并从多个纺纱孔5喷出的纺纱原液容易产生局部的喷出不均，此外，易发生由于喷丝组件1内的压力增加而产生的喷丝头6的变形。另一方面，在间隙超过5mm的情况下，在喷丝头面7的中心侧纺纱孔和外周侧纺纱孔之间容易产生纺纱原液的喷出不均，此外，易发生由于局部的纺纱原液滞留而产生的纺纱原液劣化。间隙更优选为1至3mm。

本发明的干湿式纺纱用喷丝组件1，与其下方设置的凝固浴槽组合而用于纤维束的制造。图16表示本发明的纤维制造装置的一例。

在图16中，在干湿式纺纱用喷丝组件1的下方，设置有凝固浴槽161。在该凝固浴槽161的内部容纳凝固液162，形成凝固浴163。在凝固液162的液面164和喷丝组件1的喷丝头6的喷丝头面7之间存在气相部165。气相部165通常由空气形成。

在凝固浴槽161的内部，设置有方向转换引导件167，使从设置在喷丝头6上的多个纺纱孔5喷出的多根单纤维构成的纤维束166的行进方向转换。纤维束166一边与方向转换引导件167接触一边行进，转换其行进方向并向凝固浴槽161的外部牵引。

在凝固浴槽161的槽壁的至少一部分上，设置有观察孔168，用于观察纤维束166在凝固浴163中的行进状态，特别是方向转换引导件167上的形成纤维束166的单纤维排列有没有发生紊乱，或有没有发生单纤维向方向转换引导件167上的卷绕。观察孔168的形状为例如圆形、四边形。观察孔168也可设置在凝固浴槽161的槽壁整个面上。

方向转换引导件167支承并安装在凝固浴槽161的槽壁上，其轴向(图16中与纸面垂直的方向)与相当于纵横比Ra中的横向的喷丝头6的长边方向(图16中与纸面垂直的方向)，为平行的位置关系。在方向转换引导件167和喷丝头6上，若以方向转换引导件167上的纤维束166的宽度为FBW，喷丝头6的长边6LE的长度为SLEL，则优选满足下式的关系(参照图18)。

0.5≤方向转换引导件上的纤维束宽度(FBW)/喷丝头的长边长度(SLEL)≤1.0。

在FBW/SLEL的值比0.5小的情况下，从喷丝头6的短边侧的纺纱孔5SEa、5SEb喷出的单纤维166SEa、166SEb在凝固浴163中聚集成纤维束166时的牵引角度θ小，所以易发生单纤维的断线。

在FBW/SLEL的值比1.0大的情况下，易发生纤维束中的单纤维排列紊乱。若纤维束166中的单纤维排列发生紊乱，则在卷有纤维束166的产品中，易发生单纤维的松弛，导致产品的品质降低。FBW/SLEL的值更优选为0.6至0.9。

方向转换引导件167上的纤维束166的宽度调整可通过下述方式进行，即，改变凝固浴163内的方向转换引导件167的设置深度、改变方向转换引导件167的长度方向(轴向)上的曲率半径RC、在喷丝头6和方向转换引导件167之间设置线宽限制元件(未图示)等。

在图17以及20中表示方向转换引导件167的一例。

在图17以及20中，方向转换引导件167a，在其长度方向(轴向)的主要部分具有曲率半径RC为1000至3000mm的弯曲，被两端的轴承201a、201b支承，在绕其轴的方向上旋转自如。轴承201a、201b安装在凝固浴槽161的槽壁上。

方向转换引导件167a的曲率半径RC不足1000mm时，有在凝固浴163中单纤维彼此粘接的情况。若曲率半径RC超过3000mm，则形成纤维束166时多根单纤维的聚束效果降低，有时凝固浴163中的单纤维上作用的张力太高。

方向转换引导件167a的横截面形状，可根据取决于材质的强度而适当选定。通常优选横截面形状为圆形，最小横截面部的直径Gd为3至10mm。

方向转换引导件167a由棒状体构成，例如，由镀硬铬的金属构成的棒状体，在底层的金属上用钛、氧化铝、碳化钛等陶瓷或特氟隆(注册商标)、硅等实施了涂层的棒状体。其中，优选为镀硬铬的不锈钢制成的棒状体。

方向转换引导件167a的与纤维束166接触的表面202的形态优选为梨皮面状。由此，与纤维束166的接触面积变小，可实现摩擦系数的降低，减低作用在纤维束166上的张力。虽然也可以将与纤维束166接触的表面202形成为镜面状，但这样会增大与纤维束166的接触面积，增大摩擦系数，所以不理想。特别是在镀硬铬后的方向转换引导件167上，优选实施梨皮面加工。

梨皮面上的梨皮斑的平均粒径优选为5至50μm。由此，可使方向转换引导件167和纤维束166之间的摩擦系数更适当，进而可将作用到纤维束166上的张力调整为更适当的值。

梨皮面上的梨皮斑的平均粒径可用反射光式金属显微镜观测而进行测定。在纤维束166所接触的部分的方向转换引导件167的表面202上，随机选定10个测定部位，通过反射光式金属显微镜观察计测，将得到的值的平均值作为梨皮面上的梨皮斑的平均粒径。

方向转换引导件167a如图20所示，具有曲率半径RC，所以其长度方向上具有平缓的弯曲，但可在绕其轴的方向上旋转。由此，支承在轴承201a、201b上的方向传换引导件167a旋转自如，以便在弯曲中的最佳位置上与纤维束166接触，来对应于纤维束166的牵引张力而使其张力适当化。

例如，若为高张力，则方向转换引导件167a旋转，以使比较凹陷的部分与纤维束166接触，从而降低张力。若为低张力，则方向转换引导件167a旋转，以使比较凸出的部分与纤维束166接触，从而降低张力。此外，可调整方向转换后的纤维束166的牵引角度(方向转换引导件167a的轴和方向转换后的纤维束166所成的角)，从而可始终为最适合于纤维束166的行进方向的角度。

接着用图18以及图19对本发明的纤维束制造方法进行说明。

本发明的利用干湿式纺纱法的纤维束制造方法特征在于，从设置在最接近喷丝头6外周的位置上的纺纱孔喷出、并向方向转换引导件167行进的单纤维，与喷丝头面7所成的角度θ为83°至92°。

在牵引角度θ比83°小的情况下，从位于喷丝头面7中心侧的纺纱孔喷出的单纤维和从位于喷丝头面7外周侧的纺纱孔喷出的纤维上作用的张力之差变大，特别是在从位于喷丝头面7短边侧的纺纱孔5SEa、5SEb喷出的单纤维166SEa、166SEb上，作用有过剩的张力，所以易发生单纤维的断线。

若牵引角度θ大于92°，则纤维束166的宽度扩大，所以易发生单纤维排列的紊乱。单纤维排列的紊乱是单纤维摇动的现象，是单纤维的纤度变动的原因。在将纤维束166卷绕到绕线管等上而形成纤维束线卷时，单纤维排列的紊乱会导致线卷上的单纤维松弛。存在单纤维松弛的纤维束线卷为品质较低的产品。

从最接近喷丝头6外周设置的最外侧的纺纱孔喷出并向方向转换引导件167行进的单纤维与喷丝头面7所成的牵引角度θ中，包含两种牵引角度θa和θb。

在图18中，表示牵引角度θ之一的牵引角度θa的一例。在图18中，从位于喷丝头6的长边6LE方向上的左右最外侧部位的纺纱孔5SEa、5SEb，即喷丝头6的短边6SE的最外侧纺纱孔5SEa、5SEb喷出并向方向转换引导件167行进的单纤维166SEa、166SEb与喷丝头面7所成的角度为牵引角度θa。在本发明的纤维束制造方法中，牵引角度θa优选为87°至92°。牵引角度θa更优选为89°至91°。

在图19中，表示作为牵引角度θ中的另一个牵引角度θb的一例。在图19中，从位于喷丝头6的短边6SE方向上的左右最外侧部位的纺纱孔5LEa、5LEb，即喷丝头6的长边6LE的最外侧纺纱孔5LEa、5LEb喷出并向方向转换引导件167行进的单纤维166LEa、166LEb与喷丝头面7所成的角度为牵引角度θb。在本发明的纤维束制造方法中，牵引角度θb优选为83°至87°。牵引角度θb更优选为85°至87°。

牵引角度θ、θa、θb可根据在方向转换引导件167上的最端部行进的单纤维的位置、喷丝头6的最外侧的纺纱孔的位置、以及从喷丝头面7到方向转换引导件167的距离的关系，通过计算得到。此外，也可将分度器抵在喷丝头面7上，通过直接测定单纤维所成的角度而求得。

纤维束166的牵引角度θ，可通过调整喷丝头面7和方向转换引导件167之间的距离、以及方向转换引导件167上的纤维束166的宽度FBW而适当化。方向转换引导件167上的纤维束166的宽度FBW的调整，可通过改变方向转换引导件167的长度方向的曲率半径RC，或者通过在喷丝头6和方向引导件167之间设置线宽限制元件(未图示)而进行。此外，通过调整纺纱孔排列的纵横比Ra，可调整从喷丝头6的长边6LE的最外侧的纺纱孔5LEa、5Leb牵引单纤维的牵引角度θ。

转换纤维束166的行进方向的方向转换引导件167，可使在凝固浴163的凝固液162中随着纤维束166的扩张而产生的伴随流的发生面积显著减小。其结果，可抑制作用在方向转换后的纤维束166上的张力的过度增大，抑制纤维束166的单纤维的断线。

作为在本发明的纤维束制造方法中使用的纤维原料，优选使用丙烯酸类聚合物。作为丙烯酸类聚合物，优选使用丙烯腈为90质量％以上、可与丙烯腈共聚的单体不足10重量％的物质。

作为可共聚的单体，可使用从下述物质组成的组中选出的至少一种：丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸或者它们的甲酯、丙酯、丁酯、碱金属盐、铵盐、烯丙基磺酸、甲代烯丙基磺酸、苯乙烯磺酸、以及它们的碱金属盐。

所述丙烯酸类聚合物可通过乳化聚合、块状聚合、溶液聚合等聚合法得到，作为这时的聚合度目标，优选极限粘度为1.0以上，更优选为1.25以上，特别优选为1.5以上。从纺纱稳定性的观点出发，极限粘度优选为5.0以下。

以二甲基乙酰胺、二甲基亚砜(以下称为DMSO)、二甲基甲酰胺、硝酸、硫氰苏打清洗液等为溶剂，从得到的聚合物调出聚合物溶液。该聚合物溶液作为本发明的纤维束制造方法中的纺纱原液而使用。

在使用溶剂和增塑剂的纺纱法的情况下，可使纺得的纤维束直接浴中延伸，也可在水洗除去溶剂和增塑剂之后，进行浴中延伸。浴中延伸的延伸倍率在30至98℃的浴中优选为大约2至6倍。在浴中延伸后，优选对纤维束施加硅油剂。硅油剂多以乳胶形式使用，此时优选并用乳化剂。

所述乳化剂是促进乳胶的生成并且具有使其稳定化的界面活性的化合物，作为其具体例子，优选使用聚乙二醇烷基醚。

作为施加方法，适当选择并使用即可，具体而言可采用浸渍法、轻触辊法、引导供油法等方法。施加的硅油剂的附着量优选为0.01至8重量％，更优选为0.02至5重量％，特别优选为0.1至3重量％。

若附着量比0.01重量％低，则易引起单纤维彼此的熔接，得到的纤维束品质低下。若附着量超过8重量％，则纤维束的制造工序或者使用制得的纤维束制造碳纤维时的纤维束烧结工序中的油剂脱落量多，有时会由于纤维束制造工序中的油剂附着不均而引起纤维束的品质降低、烧结工序的操作性恶化。

施加了油剂的纤维束，通过用至少一个以上热滚筒等快速地使油剂干燥，可实现纤维束的干燥致密化。由于干燥温度越高，越可促进硅油剂的交联反应，所以优选干燥温度为150℃以上，更优选为180℃以上。

干燥温度、干燥时间等可适当变更。此外，干燥致密化后的纤维束根据需要可在加压蒸汽中等高温环境下，一边进一步延伸一边热处理。通过所述热处理，油剂均匀扩张，防止单纤维彼此的粘接所引起的单纤维表面缺陷的发生的效果好，可得到具有更理想的纤度、结晶取向度的纤维束。后延伸时的蒸汽压力、温度、延伸倍率等可在不产生断线、毛刺的范围内适当选择。

接着，使用实施例进一步说明本发明。实施例中的方向转换引导件表面的梨皮斑的平均粒径的值、以及从喷丝头面最外侧的纺纱孔到方向转换引导件的单纤维牵引角度的值，分别按照上述的测定方法求得。

实施例1

由99摩尔％的丙烯腈、1摩尔％的衣康酸组成的极限粘度[η]为1.75的丙烯酸类聚合物，与20重量％的二甲基亚砜(以下简称为DMSO)溶液进行溶液聚合，得到聚合物溶液。

向得到的聚合物溶液吹入氨气而中和衣康酸，直到其pH值达到8.5，并且，通过将氨基导入聚合物成分中，提高聚合物溶液的亲水性，得到纺纱原液。得到的纺纱原液的温度为30℃。

准备喷丝头6，其具有两个纺纱孔5个数为3000个的纺纱孔存在区域，纺纱孔5的总数为6000。两个纺纱孔存在区域之间的无纺纱孔区域的宽度为4mm。纺纱孔排列的纵横比Ra为3.2。相邻纺纱孔的间隔(纺纱孔节距)为2.5mm。

各纺纱孔5的纺纱孔径D为0.15mm，纺纱孔长L为0.45mm。准备多孔板10和分流板8。在喷丝头框体2中装入喷丝头6、多孔板10、分流板8，使喷丝头6和多孔板10之间的间隔为4mm，由此准备喷丝组件1。

在喷丝组件1的下方，准备凝固浴槽161。在凝固浴槽161中，设置不锈钢制的方向转换引导件167，该方向转换引导件具有经过了梨皮斑的平均粒径为15μm的镀硬铬梨皮面加工的表面202，横截面直径Gd为5mm，长度方向的曲率半径RC为1500mm。方向转换引导件167在绕其轴旋转自如的状态下，安装在凝固浴槽161的槽壁上。

向凝固浴槽161中供给由35重量％的DMSO/65重量％的水组成的凝固液162。凝固液162的温度为5℃。凝固液162的液面和喷丝头面7之间的间隔为大约3mm，这之间为由空气构成的气相部164。

从喷丝组件1的纺纱原液供给口4供给以上准备的纺纱原液，并从喷丝头6的多个纺纱孔5喷出。从纺纱孔5喷出而形成的多根线状纺纱原液流通过气相部165，进入凝固液162中，形成由多根单纤维构成的纤维束166。形成的纤维束166借助方向转换引导件167而转换其行进方向，并向凝固浴槽161的外部以25m/分的牵引速度被牵引。

在此时的纤维束的牵引中，从喷丝头6的长边6LE的最外侧纺纱孔牵引单纤维的牵引角度θb为87°，从喷丝头6的短边6SE的最外侧纺纱孔牵引单纤维的牵引角度θa为90°。

从凝固浴槽161中拉出并行进的纤维束接着被水洗，之后在温度70℃的温水中延伸到3倍，进而通过油剂浴中，由此，被施加硅油剂。

硅油剂为含有氨基改性硅、环氧改性硅以及烯化氧改性硅的水乳胶类。用水稀释调整，使得油剂浴中的油剂浓度为，纯成分(硅成分)为2.0重量％。

接受了油剂处理的纤维束进一步与温度180℃的加热辊接触而行进，由此接受接触时间为40秒的干燥处理。得到的干燥后的纤维束在0.4Mpa-G的加压蒸汽中，以大约5倍的延伸倍率延伸。纤维束在整个工序中的总延伸倍率大约为13倍。

接着，通过将两根在此得到的纤维束合拢而得到单纤维根束为12000的纤维束。纤维束中的单纤维的纤度为1.1dtex。纤维束的强度为6.4g/dtex，伸长度为7.3％。纤维束的硅油剂附着量以纯成分计为1.0重量％。纤维束具有作为碳纤维制造用的丙烯酸类前体纤维束来说足够的特性。

实施例2

将实施例1中的纺纱孔5总数变更为8000，将纺纱原液从纺纱孔5喷出的喷出量变更为1.67倍，将从喷丝头6的长边6LE的最外侧纺纱孔牵引单纤维的牵引角度θb变更为86°，将从喷丝头6的短边6SE的最外侧纺纱孔牵引单纤维的牵引角度θa变更为89°，除此之外，使用与实施例1相同的装置以及方法，制造纤维束166。

得到的纤维束由16000根单纤维构成，其强度为6.0g/dtex，伸长度为7.1％。纤维束具有作为碳纤维制造用的丙烯酸类前体纤维束来说足够的特性。

比较例1

将实施例1中的喷丝头面7和方向转换引导件167之间的距离缩短，除此之外，使用与实施例1相同的装置以及方法，制造纤维束166。

想要得到单纤维的纤度为1.1dtex、单纤维的根数为6000根的纤维束，但从喷丝头6的最外侧的纺纱孔形成的单纤维的断线多发，不能稳定而连续地制造纤维束。

此时从喷丝头6的长边6LE的最外侧纺纱孔牵引单纤维的牵引角度θb为79°，从喷丝头6的短边6SE的最外侧纺纱孔牵引单纤维的牵引角度θa为82°。

实施例3

将实施例1中的方向转换引导件167的梨皮斑的平均粒径变更为35μm，将长度方向的曲率半径RC变更为2500mm，将从喷丝头6的短边6SE的最外侧纺纱孔牵引单纤维的牵引角度θa变更为92°，除此之外，使用与实施例1相同的装置以及方法制造纤维束166。

得到的纤维束由12000根单纤维构成，其强度为5.9g/dtex，伸长度为6.8％。纤维束具有作为碳纤维制造用的丙烯酸类前体纤维束来说足够的特性。

比较例2

将实施例1中的方向转换引导件167的梨皮斑的平均粒径变更为0μm，即将表面变更为镜面，并将长度方向的曲率半径RC变更为3300mm，将从喷丝头6的短边6SE的最外侧纺纱孔牵引单纤维的牵引角度θa变更为93°，除此之外，使用与实施例1相同的装置以及方法，制造纤维束166。

在该纤维束的制造中，在方向转换引导件167的前后，产生了单纤维排列的紊乱。得到的纤维束中的单纤维排列不齐，品质较差。

比较例3

将实施例1中的方向转换引导件167的梨皮斑的平均粒径变更为35μm，将长度方向的曲率半径RC变更为900mm，将从喷丝头6的长边6LE的最外侧纺纱孔牵引单纤维的牵引角度θb变更为85°，将从喷丝头6的短边6SE的最外侧纺纱孔牵引单纤维的牵引角度变更为89°，除此之外，使用与实施例1相同的装置以及方法，制造纤维束166。

由于方向转换引导件167的长度方向的曲率半径RC过小，所以纤维束的多根单纤维集中得过密，得到的纤维束中单纤维彼此的粘接发生的较多。该纤维束在延伸工序中，会发生单纤维的断线，导致延伸工序的操作性的恶化。

比较例4

将实施例1中的方向转换引导件167的梨皮斑的平均粒径变更为35μm，将长度方向的曲率半径RC变更为3300mm，将从喷丝头6的短边6SE的最外侧纺纱孔牵引单纤维的牵引角度θa变更为92°，除此之外，使用与实施例1相同的装置以及方法，制造纤维束166。

在该纤维束的制造中，在方向转换引导件167的前后，易发生单纤维排列的紊乱。得到的纤维束中单纤维的排列不齐，品质较差。

实施例4

将实施例1中的方向转换引导件167的梨皮斑的平均粒径变更为60μm，将长度方向的曲率半径RC变更为1200mm，除此之外，使用与实施例1相同的装置以及方法，制造纤维束166。

与实施例1的情况相同，稳定地制造出了单纤维根数为12000的纤维束。得到的纤维束的强度为5.1g/dtex，伸长度为5.9％。

比较例5

将实施例1中的方向转换引导件167的梨皮斑的平均粒径变更为35μm，将方向转换引导件167固定，使其不绕其轴旋转，除此之外，使用与实施例1相同的装置以及方法，制造纤维束166。

在该纤维束的制造中，纤维束的牵引张力不稳定。因此，得到的纤维束中各单纤维的长度方向上的纤度不一致，作为纤维束来说品质较差。

工业实用性

根据本发明，在使用纺纱孔个数为6000以上的纺纱喷丝头的干湿式纺纱中，形成纺出的纤维束的各单纤维难以受到凝固浴中伴随着纤维束的行进而流动的凝固液的伴随流的影响，所以可制造下述状态的纤维束，即，由位于喷丝头面中心侧的纺纱孔形成的单纤维和由位于喷丝头面外周侧的纺纱孔形成的单纤维之间的纤度不均小，或者基本没有。而且能制造出纤维束中的单纤维断线少或者基本没有的纤维束。

这样的纤维束优选作为碳纤维制造用的前体纤维而使用，使用该纤维束制造的碳纤维束中碳单纤维数多，所以有利于降低具有大纤度的碳纤维束的制造成本。

Claims (22)

1.一种干湿式纺纱用喷丝组件，包括：喷丝头框体；纺纱原液流路，设置在该喷丝头框体内部；纺纱原液供给口，设置于上述喷丝头框体，且向上述纺纱原液流路供给纺纱原液；喷丝头，安装于上述喷丝头框体，隔着间隔排列设置有多个喷出上述纺纱原液流路的纺纱原液的纺纱孔；该喷丝头的外表面经由气相而朝向凝固液的液面，上述纺纱孔的个数为6000以上，上述纺纱孔的纺纱孔排列的纵横比Ra为2.5以上。

2.如权利要求1所述的干湿式纺纱用喷丝组件，上述邻接的纺纱孔的间隔为1至3mm。

3.如权利要求1所述的干湿式纺纱用喷丝组件，在上述喷丝头框体内的上述纺纱原液供给通路中，设置有将纺纱原液流分流的分流板。

4.如权利要求1所述的干湿式纺纱用喷丝组件，在上述喷丝头框体内的上述纺纱原液供给通路中，设置有使纺纱原液流分散的多孔板，该多孔板和上述喷丝头之间的间隔为1至5mm。

5.如权利要求1所述的干湿式纺纱用喷丝组件，上述多个纺纱孔以在喷丝头面上区分为至少两个纺纱孔组的方式设置在喷丝头上，各纺纱孔组之间为不存在纺纱孔的无纺纱孔区域。

6.如权利要求5所述的干湿式纺纱用喷丝组件，上述无纺纱孔区域的宽度为2.5至8mm。

7.如权利要求1所述的干湿式纺纱用喷丝组件，上述喷丝头的喷丝头面的平面度为0.02mm以下。

8.一种纤维束制造装置，包括：干湿式纺纱用喷丝组件；凝固浴槽，隔着间隔而位于该喷丝组件的下方；方向转换引导件，设置在该凝固浴槽中，对浸渍在该凝固浴槽中容纳的凝固液中的行进纤维束的行进方向进行转换，上述干湿式纺纱用喷丝组件为权利要求1至7中任一项所述的干湿式纺纱用喷丝组件。

9.如权利要求8所述的纤维束制造装置，相当于上述纵横比Ra中的横向的上述喷丝头的长边方向和上述方向转换引导件的轴向平行，满足下式的关系：0.5≤上述方向转换引导件上的纤维束的宽度/上述喷丝头的长边的长度≤1.0。

10.如权利要求8所述的纤维束制造装置，上述方向转换引导件在其长度方向的主要部分上有曲率半径为1000至3000mm的弯曲，并且，上述方向转换引导件旋转自如地支承在上述凝固浴槽内。

11.如权利要求10所述的纤维束制造装置，上述方向转换引导件的表面是梨皮斑粒径为5至50μm的梨皮面。

12.如权利要求8所述的纤维束制造装置，在上述凝固浴槽上设置有可从槽外观察槽内的观察孔。

13.如权利要求8所述的纤维束制造装置，上述纤维束为碳纤维制造用的前体纤维束。

14.一种纤维束制造方法，使用纤维束制造装置制造纤维束，所述纤维束制造装置包括：干湿式纺纱用喷丝组件；凝固浴槽，隔着间隔而位于该喷丝组件的下方；方向转换引导件，设置在该凝固浴槽中，对浸渍在该凝固浴槽中容纳的凝固液中的行进纤维束的行进方向进行转换，上述干湿式纺纱用喷丝组件为权利要求1至7中任一项所述的干湿式纺纱用喷丝组件，从最接近上述喷丝头的外周而设置的最外侧纺纱孔喷出、并向上述方向转换引导件行进的纤维与上述喷丝头的喷丝头面所成的牵引角度为83°至92°。

15.如权利要求14所述的纤维束制造方法，从相当于上述纵横比Ra中的横向的上述喷丝头的长边方向上的上述最外侧纺纱孔喷出、并向上述方向转换引导件行进的纤维与上述喷丝头的喷丝头面所成的牵引角度为87°至92°，从相当于上述纵横比Ra中的纵向的上述喷丝头的短边方向上的上述最外侧纺纱孔喷出、并向上述方向转换引导件行进的纤维与上述喷丝头的喷丝头面所成的牵引角度为83°至87°。

16.如权利要求14所述的纤维束制造方法，上述方向转换引导件，在其长度方向的主要部分上有曲率半径为1000至3000mm的弯曲，并且，上述方向转换引导件旋转自如地支承在上述凝固浴槽内。

17.如权利要求16所述的纤维束制造方法，上述方向转换引导件的表面是梨皮斑粒径为5至50μm的梨皮面。

18.如权利要求14所述的纤维束制造方法，相当于上述纵横比Ra中的横向的上述喷丝头的长边方向和上述方向转换引导件的轴向平行，满足下式的关系：0.5≤上述方向转换引导件上的纤维束的宽度/上述喷丝头的长边的长度≤1.0。

19.如权利要求14所述的纤维束制造方法，在上述凝固浴槽上设置有可从槽外观察槽内的观察孔。

20.如权利要求14所述的纤维束制造方法，上述纤维束为碳纤维制造用的前体纤维束。

21.一种纤维束的方向转换引导件，用于干湿式纺纱装置的凝固浴槽中，转换纤维束的行进方向，在该方向转换引导件的长度方向的主要部分上有曲率半径为1000至3000mm的弯曲，并且，上述方向转换引导件绕其轴旋转自如。

22.如权利要求21所述的纤维束的方向转换引导件，上述方向转换引导件的表面是梨皮斑粒径为5至50μm的梨皮面。

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