JP2530786B2 - 太物アクリル系糸条の浴中延伸方法 - Google Patents

太物アクリル系糸条の浴中延伸方法

Info

Publication number
JP2530786B2
JP2530786B2 JP3323042A JP32304291A JP2530786B2 JP 2530786 B2 JP2530786 B2 JP 2530786B2 JP 3323042 A JP3323042 A JP 3323042A JP 32304291 A JP32304291 A JP 32304291A JP 2530786 B2 JP2530786 B2 JP 2530786B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
yarn
bath
roller
adhesion
water bath
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3323042A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05156511A (ja
Inventor
潤 山崎
春夫 尾原
章 奥田
秀夫 猿山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP3323042A priority Critical patent/JP2530786B2/ja
Publication of JPH05156511A publication Critical patent/JPH05156511A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2530786B2 publication Critical patent/JP2530786B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Artificial Filaments (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は太物アクリル系糸条の浴
中延伸法に関するものである。さらに詳細には、太物糸
条の延伸性を向上せしめた単繊維間接着の少ないアクリ
ル系糸条の浴中延伸方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリアクリロニトリル系繊維は炭素繊維
前駆体原糸(以下、プリカーサ)として利用されてお
り,性能の優れた炭素繊維を得るために多くの改善技術
が開示されている。
【0003】炭素繊維はそのプリカーサとしてポリアク
リロニトリル系繊維を用いる場合には、ポリアクリロニ
トリル系繊維を紡糸する製糸工程、200〜400℃の
空気雰囲気中で該繊維を加熱焼成して酸化繊維に転換す
る耐炎化工程、窒素・ヘリウム・アルゴン等の不活性雰
囲気中でさらに300〜2500℃に加熱して炭化する
炭化工程を経ることで得られ(耐炎化工程、炭化工程を
あわせて一般に焼成工程と呼ぶ)、複合材料用強化繊維
として航空・宇宙用途やスポーツ用途、一般産業用途な
どに幅広く利用されている。
【0004】これら用途のうち、一般産業分野への用途
拡大の要求に応えるためには、第一に製造原価を軽減し
て、廉価な炭素繊維を提供することが望まれている。し
かし、従来、炭素繊維に係わる改善は性能の改善に関す
るものが多く、製造原価の低減を目的としたものは少な
かった。
【0005】製造原価を低減させるため、設備生産性の
向上すなわち単位設備当りの生産量を増大させることを
狙って、処理する糸条を太く(太糸条化)するととも
に、処理する糸条が延伸装置において占有する幅を狭く
(高密度化)すると、次のような問題点が生じるのであ
った。
【0006】糸条単位を太糸条化あるいは高密度化する
と、製糸工程の浴中延伸工程において、糸条内部への浴
液浸透性が悪くなり、そして昇温の際には各単繊維に熱
が伝わりにくくなる。そのため、単繊維間接着の発生、
延伸性の低下、毛羽や断糸あるいは水洗不足といった問
題が発生し、工程通過性が低下する。また次の焼成工程
においても断糸や毛羽の発生が起こるようになり、工程
通過性が低下するとともに、得られる炭素繊維の物性も
低下する。
【0007】浴中延伸工程での熱水延伸を安定に行う手
段としては、特開昭50−154531号で提案されて
いる多段延伸法が有効とされている。しかし、太糸条で
高密度の糸条フィラメントの延伸に際しては、この多段
延伸法を用いても単繊維間接着の発生は抑制できず、満
足な延伸性を得ることはできない。糸条が太く高密度に
なるほど各単繊維に熱が伝わりにくくなり、熱水中での
延伸性が低下するためである。
【0008】また、特開昭64−85306号公報に
は、方向転換ガイドから浴液を噴出させることによっ
て、延伸のために張力が高くなって互いに接触状態にあ
る単繊維からなる繊維束をほぐして単繊維間接着を防止
する技術が開示されている。しかしながら、本発明が目
的とする太糸条で高い糸条密度の場合には、このような
手段では効果が発現しない。これは、方向転換ガイドに
は糸条の張力が付加されており、特に太糸条の場合には
張力が大きくなり、糸束内部の単繊維が相互に拘束され
てしまうために、浴液が糸条の内部に浸透しにくいこと
と、糸束内部の単繊維が相互に動きにくくなっているこ
とが原因である。
【0009】このように太糸条で高密度の糸条を浴中延
伸する際に発生する単繊維間接着を抑制する方法は従来
技術では不十分であった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、太糸
条・高密度の糸条フィラメントの浴中延伸工程において
その延伸性能を高め、単繊維間接着が少なくて工程通過
性の優れた太物アクリル系糸条の浴中延伸技術を提供す
ることにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため次の構成を有する。すなわち、アクリロニトリ
ル90重量%以上からなるアクリル系重合体溶液を紡糸
後、下式に示す糸条密度指数Mが2000以上の糸条を
水浴中で延伸する際、2つ以上の独立した各水浴槽間に
糸条と接触することによって回転される自由回転ローラ
ーを配し、1つの水浴槽と他の水浴槽との間で構成され
る延伸領域で延伸されつつある糸条を、前記自由回転ロ
ーラーに接触せしめつつ、水浴中で多段延伸することを
特徴とする太物アクリル系糸条の浴中延伸方法である。
【0012】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明に使用するアクリル系重合体はアクリロニトリル9
0重量%以上からなる重合体である必要がある。従っ
て、10重量%以内で他のコモノマーと共重合されてい
てもよい。コモノマーとしてはアクリル酸、メタアクリ
ル酸、イタコン酸、およびそれらのメチルエステル、エ
チルエステル、プロピルエステル、ブチルエステル、ア
ルカリ金属塩、アンモニウム塩、あるいはアリルスルホ
ン酸、メタリルスルホン酸、スチレンスルホン酸および
それらのアルカリ金属塩、等をあげることができるが、
特に限定されるものではない。
【0013】アクリル系重合体は公知の乳化重合、塊状
重合、溶液重合等の重合法を用いて重合され、さらにこ
れらの重合体からアクリル系繊維を製造するに際しては
ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド(以下、
DMSO)、ジメチルホルムアミド、硝酸、ロダンソー
ダ水溶液等を溶媒としたポリマー溶液を紡糸原液として
通常の湿式紡糸法、乾湿式紡糸法によって紡糸し、繊維
化することができる。本発明は、下式で定義される糸条
密度指数Mを2000デニール/mm以上、好ましくは
3000デニール/mm以上とするものである。
【0014】糸条密度指数Mが2000デニール/mm
未満の場合には、前述した浴中延伸工程での単繊維間接
着はさほど顕著ではなく、問題とならない。
【0015】また、糸条を構成する単繊維の数が、40
00フィラメント以上、好ましくは6000フィラメン
ト以上である場合にも本発明は効果的である。
【0016】本発明で最も特徴的なことは、太くて高い
密度の延伸糸条に対し少なくとも2つ以上の独立した延
伸浴の各槽間に自由回転ローラーを配し、該延伸浴槽中
30〜98℃の水中で多段延伸することである。図1に
本発明の基本的作用を説明するための一例を、また図3
には従来の浴延伸方法の一例を示す。浴延伸は通常図3
に示すように個々の延伸浴槽の入/出側にローラー群
5、6、7を設置し、延伸浴槽内で配向、ローラー部で
緩和を行い、これを何段か重ねてなされる。また、延伸
浴槽の入/出ローラーは延伸倍率を規制するために駆動
ローラーを用いるのが通常であるが、この場合、ローラ
ーが強制的に駆動されるため走行糸条にかかる圧着力が
大きく、単繊維同志の接着が増大する。この傾向は糸条
が太くなるほど、また糸条密度が高くなるほど顕著とな
る。糸条切れをなくし安定して延伸するために、延伸浴
数を増やし多段延伸する方法が採用されているが、浴延
伸段数を多くすればするほどその浴槽入出において糸条
と接触する強制駆動ローラー数が増え、そのたびに糸条
はローラー上に強く圧着され、前記接着は激増する。
【0017】本発明においては、各延伸浴槽間にフリー
ローラー8を配し、延伸浴槽を出た糸条はフリーローラ
ーのみに接触し次に続く延伸浴槽へと導かれる。図3に
示すように、従来の駆動ローラー方式の延伸法では、各
浴槽での糸条とローラーとの滑りをなくすために接触角
を大きくとってローラー本数を増やしていたが、本発明
においては浴槽間に1本のフリーローラーがあれば良
く、このため糸条に接触するローラー数は極端に減少さ
せることができる。またフリーローラーであるために糸
条への圧着力が減少し、浴延伸工程での単繊維同士の接
着を防止することができる。通常延伸浴中にもローラー
9、10を設けるが、本発明においては延伸工程の入/
出ローラー5、7のみ駆動ローラーとし、途中過程(浴
中、浴外)のローラーもフリーローラーとするのが好ま
しい。さらに、これらフリーローラーは糸条によって回
転されるため、浴中フリーローラー、浴外フリーローラ
ーともその回転トルクはできるだけ小さい方が好まし
い。
【0018】本発明は高糸条密度、すなわち多フィラメ
ントを狭い糸幅で浴中延伸処理する時に効果的である
が、図1、図2に示すように、糸条を一定糸幅Wに規制
する際、曲率半径Rが15mm以上の湾曲ガイド11を
用いると次の観点からさらに好ましい。従来、糸条の浴
中糸幅規制の方法としては棒状あるいは円錐状のガイド
で糸条の両側から狭める方法が一般的であるが、この方
法では糸条端部に厚み斑ができ、高張力で引っ張られる
延伸工程では単繊維が重なった厚み部分で接着が発生す
る。図1、図2に示すように、曲率15mm以上の湾曲
ガイドで浴中走行糸条の上部から押さえることにより糸
条の厚み部分は曲率の半径方向に分散され、厚み斑を発
生することなく糸条を延伸できる。ここで用いる湾曲ガ
イドの材質としては、浴液中で使用するため腐食しにく
くかつ処理糸条との摩耗に耐えるステンレス材などが好
ましい。また、処理糸条との接触面は処理糸条表面のキ
ズ防止の観点からJIS B 0601における表面粗
さ(最大高さ)6.3μm以下、さらには加工法として
鏡面または梨地仕上げとすることが好ましい。
【0019】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。実施例中、浴延伸糸の接着判定は、油剤付与
前の膨潤糸を約5mmに切断し非イオン系界面活性剤ノ
イゲンSS(第一工業製薬(株)製)の0.1重量%水
溶液に分散させ、60rpmで撹拌後黒色ろ紙でろ過
し、接着状態を5段階で視感判定した。接着の全く認め
られない状態を1級、ほとんどの単繊維が接着している
状態を5級とした。
【0020】(実施例1) アクリロニトリル(以下、AN)99.5モル%、イタ
コン酸0.5モル%からなる固有粘度[η]が1.80
のAN共重合体を20重量%含むDMSO溶液を紡糸原
液として孔数12000の口金からDMSO水溶液から
なる65℃の凝固浴中に紡出して、単繊維の実質繊度が
12dで12000フィラメントからなる凝固糸(実質
総繊度:144000d)を得た。この凝固糸を65℃
の水中で水洗し、ついで、図1例の構成で、5槽からな
り第1槽の入ローラーおよび第5槽の出ローラーのみを
駆動ローラーとしこれら以外はフリーローラーから構成
される浴延伸工程に導き、浴延伸工程に入る糸条の幅を
浴中のガイドにより規制することでフィードローラー5
上の糸幅を変え、浴延伸工程での糸条密度指数Mを表1
に示すように変更し、90℃の水中で5倍の延伸を施し
た。この延伸糸条を採取し、単繊維間接着を測定した(N
o.1-3)。
【0021】なお、比較のため、図3の例の構成で、5
槽からなる浴延伸槽の各槽の入/出ローラーが駆動ロー
ラーで各浴槽の延伸倍率を1.38倍として延伸したも
の(No.1-1/No.1-2、浴延伸温度90℃、トータル浴延
伸倍率5倍)について得られた単繊維間接着を表1にあ
わせて示した。
【0022】
【表1】 表1より、従来の駆動ローラー方式の延伸方法でも糸幅
が広くて糸条密度が低い場合には単繊維間接着はおきな
いが(No.1-1) 、糸幅を狭めるとたちどころに単繊維間
接着が悪化することがわかる(No.1-2)。本発明の延伸
方法によれば、狭い糸幅でも単繊維間接着が起きない。
また、糸幅規制方法として湾曲ガイドを用いることによ
り、単繊維間接着防止効果はさらに良好となる(No.1-
4)。
【0023】(実施例2) 実施例1と同様にしてアクリロニトリル系重合体溶液を
紡糸原液として孔数24000の口金からDMSO水溶
液からなる65℃の凝固浴中に紡出して、単繊維の実質
繊度が12dで24000フィラメントからなる凝固糸
(実質総繊度:288000d)を得た。この凝固糸
を、図1の例の構成で、5槽からなり第1槽の入ローラ
ーおよび第5槽の出ローラーのみを駆動ローラーとしこ
れら以外はフリーローラーから構成される浴延伸工程に
導き、糸条を種々の糸幅に規制して糸条密度指数Mを変
更し90℃の水中で5倍の延伸を行った。この延伸糸条
を採取し、単繊維間接着を測定した。結果を表2に示
す。
【0024】
【表2】 また、比較のため、図3の例の構成で、5槽からなる浴
延伸槽の各槽入/出ローラーが駆動ローラーで各浴槽の
延伸倍率を1.38倍として延伸したもの(No.2-1/N
o.2-2、浴延伸温度90℃、トータル浴延伸倍率5倍)
について得られた単繊維間接着を表2にあわせて示し
た。
【0025】処理糸条を太くすると、実施例1と同じ糸
条密度でも単繊維間接着が起こりやすくなるが(No.2-
1)、本発明の方法(No.2-3,2-4)によれば単繊維間接着を
抑制して高品質のアクリル系糸条を得ることができる。
【0026】(実施例3)実施例2と同様にしてアクリ
ロニトリル系重合体溶液を紡糸原液として孔数3000
の口金からDMSO水溶液からなる65℃の凝固浴中に
紡出して、単繊維の実質繊度が12dで3000フィラ
メントからなる凝固糸(実質総繊度:36000d)を
得た。この凝固糸を、実施例2と同様の実験方法で、糸
条を種々の糸幅に規制して糸条密度指数Mを変更し90
℃の水中で5倍の延伸を行った。結果を表3に示す。
【0027】
【表3】 糸条のフィラメント数が少なく、処理糸条が細い時は糸
条密度指数Mが2000以上でも単繊維間接着は起こり
にくい。
【0028】本発明の太物アクリル系糸条の浴中延伸方
法によれば、糸条密度を高く保ったまま浴中延伸する際
に、単繊維間接着のない糸条を得ることができ、安定し
て高品質・高性能の炭素繊維を製造することが可能にな
る。また、本発明の浴延伸方法は従来の多段浴延伸方法
に比べて駆動部分が少なくてすみ、設備費も減少させる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の浴延伸方法を示す概略図である。
【図2】本発明の湾曲ガイドによる糸幅規制法の概略図
である。
【図3】従来の浴延伸方法を示す概略図である。
【符号の説明】
1、2:処理糸条 3:浴延伸第1槽 4:浴延伸第2槽 5:供給ローラー群(駆動) 6:浴槽間ローラー群(駆動) 7:引取ローラー群(駆動) 8:浴槽間ローラー(フリー) 9、10:浴中ローラー(フリー) 11:湾曲ガイド 12:処理糸条(浴中) R:湾曲ガイドの曲率半径 W:幅規制時の糸条幅
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 D02J 1/22 304 D02J 1/22 304 (56)参考文献 特開 平2−26911(JP,A) 特公 昭47−46847(JP,B2)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アクリロニトリル90重量%以上からなる
    アクリル系重合体溶液を紡糸後、下式に示す糸条密度指
    数Mが2000以上の糸条を水浴中で延伸する際、2つ
    以上の独立した各水浴槽間に糸条と接触することによっ
    て回転される自由回転ローラーを配し、1つの水浴槽と
    他の水浴槽との間で構成される延伸領域で延伸されつつ
    ある糸条を、前記自由回転ローラーに接触せしめつつ、
    水浴中で多段延伸することを特徴とする太物アクリル系
    糸条の浴中延伸方法。 M=1糸条当りの実質総繊度(d)/1糸条当りの糸幅
    (mm)
  2. 【請求項2】糸条のフィラメント数が4000以上であ
    ることを特徴とする請求項1記載の太物アクリル系糸条
    の浴中延伸方法。
  3. 【請求項3】水浴中の糸条を曲率半径15mm以上の湾
    曲ガイドで幅規制することを特徴とする請求項1または
    請求項2記載の太物アクリル系糸条の浴中延伸方法。
JP3323042A 1991-12-06 1991-12-06 太物アクリル系糸条の浴中延伸方法 Expired - Fee Related JP2530786B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3323042A JP2530786B2 (ja) 1991-12-06 1991-12-06 太物アクリル系糸条の浴中延伸方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3323042A JP2530786B2 (ja) 1991-12-06 1991-12-06 太物アクリル系糸条の浴中延伸方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05156511A JPH05156511A (ja) 1993-06-22
JP2530786B2 true JP2530786B2 (ja) 1996-09-04

Family

ID=18150464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3323042A Expired - Fee Related JP2530786B2 (ja) 1991-12-06 1991-12-06 太物アクリル系糸条の浴中延伸方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2530786B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4709625B2 (ja) * 2005-09-28 2011-06-22 三菱レイヨン株式会社 炭素繊維前駆体繊維束の製造方法
KR101255455B1 (ko) * 2010-12-30 2013-04-17 주식회사 효성 탄소섬유용 아크릴 프리커서 섬유, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 탄소섬유
JP6265068B2 (ja) * 2014-07-04 2018-01-24 三菱ケミカル株式会社 炭素繊維前駆体アクリル繊維束の製造方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0226911A (ja) * 1988-07-11 1990-01-29 Kanebo Ltd 湿式紡糸による繊維の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05156511A (ja) 1993-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2006299439A (ja) 炭素繊維およびその製造方法、並びにアクリロニトリル系前駆体繊維およびその製造方法
JP2006348462A (ja) 炭素繊維用アクリロニトリル系前駆体繊維の製造方法
JP2705453B2 (ja) アクリル系糸条のスチーム延伸方法およびスチーム延伸装置
JP3607676B2 (ja) 太物炭素繊維前駆体アクリル系糸条、およびその製造方法
JP5297644B2 (ja) 炭素繊維束およびその製造方法
JP2530786B2 (ja) 太物アクリル系糸条の浴中延伸方法
JP2875667B2 (ja) 炭素繊維プリカーサ用アクリル系糸条の浴中延伸方法
JP3562115B2 (ja) 炭素繊維前駆体アクリル系糸条パッケージおよび炭素繊維前駆体アクリル系糸条の巻き取り方法
JP2008240203A (ja) スチーム延伸装置および炭素繊維用前駆体糸条の製造方法
JP2005060871A (ja) 耐炎化繊維の製造方法及び炭素繊維の製造方法
JP2555826B2 (ja) 炭素繊維前駆体用アクリル系糸条の製糸方法
JP4709625B2 (ja) 炭素繊維前駆体繊維束の製造方法
JPH11286845A (ja) アクリル系延伸フィラメント糸条の製造方法
JP2001049524A (ja) アクリル系繊維の製造方法
JP3945888B2 (ja) アクリル繊維トウ素材及びその製造方法
JP2002003081A (ja) 炭素繊維前駆体アクリル系太物糸条パッケージおよびその製造方法
JP3073594B2 (ja) 高強力アクリル繊維の製造法
JPH0627367B2 (ja) 炭素繊維用アクリル系前駆体糸条の製造法
JP3002614B2 (ja) アクリロニトリル系繊維及びその製法
JP2001049523A (ja) アクリル系繊維の製造方法
JP3154595B2 (ja) アクリロニトリル系繊維の製造方法
JP2000073225A (ja) 糸道規制具及び合成繊維の製造方法
JPH05171522A (ja) 炭素繊維用前駆体繊維の製造方法
JP3039093B2 (ja) 糸条の浴中処理方法
JPH0335402B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090614

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090614

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100614

Year of fee payment: 14

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees