JP2837448B2 - 中空炭素繊維紡糸口金 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、中空炭素繊維紡糸口金に関する。

（従来の技術） 従来、中空炭素繊維を紡糸するには、第６図に示す如
く口金本体１の逆円錐状の原液導入孔２に続く原液吐出
孔３内に、ガス吹込みパイプ４を挿入した口金５が用い
られている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記中空炭素繊維紡糸口金５は、ガス吹込
みパイプ４を原液吐出孔３内に同芯に挿入保持すること
が困難で、芯ずれしたものがあった。従って、このよう
な口金５でピッチを紡糸すると、第７図に示す如く周方
向で肉厚の不均一な中空糸が紡糸されるという問題があ
った。

またガス吹込みパイプ４が原液吐出孔３内に同芯に挿
入保持された口金５であっても、ピッチを紡糸すると、
中空糸５の断面配向が繊維軸と平行な為、焼成、黒鉛化
された第８図に示す中空炭素繊維６は揮発成分の除去に
より収縮を起し、図示の如く外周より中心に向ってクラ
ックが入り易く、しかも十分な強度、弾性率が得られな
かった。

そこで本発明は、原液吐出孔にガス吹込みパイプを挿
入せず、紡糸した中空糸の肉厚が周方向で均一でしかも
断面配向がオニオン状の炭素層面となるようにした中空
炭素繊維紡糸口金を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するための本発明の中空炭素繊維紡糸
口金は、上部に原液供給パイプが接続される大径のねじ
穴を有し、中間に前記ねじ穴に続いて同芯に逆円錐状の
導入子装入孔を有し、底部に前記導入子装入孔に続いて
同芯に原液吐出孔を有する口金本体と、該口金本体の導
入子装入孔に装入され、外周面に螺旋状配列に複数本の
溝又は突起が設けられ、先端に原液吐出孔に挿入された
小径部を有し軸中心部に円形の透孔が先端細径にして貫
通穿設され、該透孔の上端にガス吹込みパイプが連結さ
れた導入子とより成るものである。

（作用） 上述の如く構成された本発明の中空炭素繊維紡糸口金
によりピッチを紡糸するに於いて、口金本体に接続され
た原液供給パイプより供給されたピッチは、口金本体の
導入子装入孔の内周面と導入子の外周面の溝とにより形
成された螺旋状配列の通路又は導入子装入孔の内周面と
導入子の外周面とその外周面に設けられた螺旋状の突起
とにより形成されたスクリュー状の通路を通って回転モ
ーメントが与えられ、導入子の先端の小径部により環状
になされた原液吐出孔に回転し乍ら入り、先端から吐出
紡糸される。この吐出紡糸と同時にガス吹込みパイプに
ガスが吹込まれ、導入子の軸中心部の透孔の先端から吹
出される。その結果、紡糸された中空糸は周方向で均一
な肉厚となり、しかも断面はオニオン状の炭素層面配列
となる。従って、これを焼成、黒鉛化して得た中空炭素
繊維は、外周にクラックが生せず強度及び弾性率が高い
ものとなる。

（実施例） 本発明の中空炭素繊維紡糸口金の一実施例を図によっ
て説明する。第１図ａ、ｂに示す如く上部に原液供給パ
イプが接続される直径26mm、深さ5mmのねじ穴10を有
し、中間に前記ねじ穴10に続いて同芯に直径10mm、深さ
1.0mmの垂直部11aと開口角60度、深さ8.2mmの逆円錐部1
1bとより成る逆円錐状の導入子装入孔11を有し、厚さ0.
8mmの底部に前記導入子装入孔11に続いて同芯に直径0.5
mmの原液吐出孔12を有する口金本体13の前記導入子装入
孔11及び原液吐出孔12内に第２図ａ、ｂに示す導入子14
が第３図ａ、ｂに示す如く装入されて、中空炭素繊維紡
糸口金15が構成されている。導入子14は第２図ａ、ｂに
示されるように直径10mm、高さ2mmの垂直部14aと挟角60
度、高さ8.4mmの逆円錐部14bとその先端の直径0.3mm、
長さ1.0mmの垂直な小径部14cとから成り、前記垂直部14
aの外周面に等角度間隔に４本の開口幅0.3mm、深さ0.3m
m、底幅0.1mmの断面逆台形の垂直な溝16aが設けられ、
これに続いて逆円錐部14bの外周面に同一寸法の溝16bが
螺旋状配列に設けられており、導入子14の軸中心部には
内径2mmの透孔の円形の透孔17が先端を内径0.1mmに細く
して貫通されており、該透孔17の上端には外径2.5mm、
内径2.0mmのガス吹込みパイプ18が連続されている。

このように構成された第３図ａ、ｂに示す実施例の中
空炭素繊維紡糸口金15によりピッチを紡糸するに於い
て、口金本体13に第３図ａの鎖線に示す如く接続された
原液供給パイプ19より供給されたピッチは、口金本体13
の逆円錐状の導入子装入孔11の内周面と導入子14の外周
面の溝16a、16bとにより形成された通路20を通って回転
モーメントが与えられ、導入子14の先端の小径部14cに
より環状になされた原液吐出孔12に回転し乍ら入り、先
端から吐出紡糸された。この吐出紡糸と同時にガス吹込
みパイプ18に空気が吹込まれ、導入子14の軸中心部の透
孔17の先端から吹出された。その結果、紡糸された外径
φ0.05mm、内径φ0.02mmの中空糸は第４図に示す如く周
方向で均一な肉厚となり、しかも断面はオニオン状の炭
素層面配列となった。従って、これを焼成、黒鉛化して
得た中空炭素繊維は外周にクラックが生ぜず、強度及び
弾性率の高いものとなった。

尚、上記実施例は導入子14の外周面に溝16a、16bを設
けて、導入子装入孔11の内周面との間に螺旋状の通路20
を形成しているが、第５図に示す如く導入子14の外周面
に螺旋状の突起21を設けて、この突起21と導入子14の外
周面と導入子装入孔11の内周面とによりスクリュー状の
通路22を形成しても前記と同様に中空糸を吐出紡糸でき
るものである。

（発明の効果） 以上の説明で判るように本発明の中空炭素繊維紡糸口
金によれば、周方向で均一な肉厚で、断面オニオン状の
炭素層面配列の中空糸を吐出紡糸することができ、従っ
てこれを焼成、黒鉛化すれば強度及び弾性率の高い中空
炭素繊維が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の中空炭素繊維紡糸口金の一実施例にお
ける口金本体を示すもので、ａは縦断面図、ｂは平面
図、第２図は第１図の口金本体に装入する導入子を示す
もので、ａは側面図、ｂは底面図、第３図は本発明の中
空炭素繊維紡糸口金の一実施例を示すもので、ａは縦断
面図、ｂは平面図、第４図は第３図ａ、ｂに示す中空炭
素繊維紡糸口金より吐出紡糸される中空糸の横断面図、
第５図は本発明の中空炭素繊維紡糸口金を示す要部縦断
面図、第６図は従来の中空炭素繊維紡糸口金を示す要部
縦断面図、第７図は従来の中空炭素繊維紡糸口金より吐
出紡糸された中空糸の欠陥を示す横断面図、第８図は従
来の中空糸を焼成、黒鉛化して得た中空炭素繊維の横断
面図である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上部に原液供給パイプが接続される大径の
   ねじ穴を有し、中間に前記ねじ穴に続いて同芯に逆円錐
   状の導入子装入孔を有し、底部に前記導入子装入孔に続
   いて同芯に原液吐出孔を有する口金本体と、該口金本体
   の導入子装入孔に装入され、外周面に螺旋状配列に複数
   本の溝又は突起が設けられ、先端に原液吐出孔に挿入さ
   れた小径部を有し、軸中心部に円形のガス供給用の透孔
   が先端細径にして貫通穿設され、該透孔の上端にガス吹
   込みパイプが連続された導入子とより成る中空炭素繊維
   紡糸口金。