JP2875667B2 - 炭素繊維プリカーサ用アクリル系糸条の浴中延伸方法 - Google Patents
炭素繊維プリカーサ用アクリル系糸条の浴中延伸方法Info
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- JP2875667B2 JP2875667B2 JP3307787A JP30778791A JP2875667B2 JP 2875667 B2 JP2875667 B2 JP 2875667B2 JP 3307787 A JP3307787 A JP 3307787A JP 30778791 A JP30778791 A JP 30778791A JP 2875667 B2 JP2875667 B2 JP 2875667B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は炭素繊維プリカーサ用ア
クリル系糸条の浴中延伸方法、さらに詳しくは、高い生
産性で延伸することが可能な炭素繊維プリカーサ用アク
リル系糸条の浴中延伸方法に関するものである。
クリル系糸条の浴中延伸方法、さらに詳しくは、高い生
産性で延伸することが可能な炭素繊維プリカーサ用アク
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】従来より、性能の優れた炭素繊維を得る
ために、原糸（プリカーサ）であるポリアクリロニトリ
ル系繊維に関する多くの改善技術が開示されている。炭
素繊維は、その前駆体である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
（耐炎化工程と炭化工程を合わせて焼成工程と呼ぶ）を
経ることで得られ、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。
ために、原糸（プリカーサ）であるポリアクリロニトリ
ル系繊維に関する多くの改善技術が開示されている。炭
素繊維は、その前駆体である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
（耐炎化工程と炭化工程を合わせて焼成工程と呼ぶ）を
経ることで得られ、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。
【０００３】これら炭素繊維の用途の中で、一般産業分
野への用途拡大の要求に応えるためには、製造原価を軽
減して、廉価な炭素繊維を提供することが最も重要であ
る。製造原価を低減させるため、設備生産性の向上すな
わち単位設備当た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。
野への用途拡大の要求に応えるためには、製造原価を軽
減して、廉価な炭素繊維を提供することが最も重要であ
る。製造原価を低減させるため、設備生産性の向上すな
わち単位設備当た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。
【０００４】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、糸条内部への溶
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、単糸間接着の発生、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。
と、製糸工程の浴中延伸工程において、糸条内部への溶
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、単糸間接着の発生、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。
【０００５】浴中延伸工程での熱水延伸を安定に行う手
段として、特開昭５０−１５４５３１号公報で多段延伸
法が提案されている。しかしながら、太糸条、高密度の
糸条の延伸に採用しても、糸条内部への溶液浸透性は悪
く、単糸間接着の発生は抑制できず工程通過性が低下
し、また得られる繊維物性も十分でなく、満足な延伸処
理を行なうことはできなかった。
段として、特開昭５０−１５４５３１号公報で多段延伸
法が提案されている。しかしながら、太糸条、高密度の
糸条の延伸に採用しても、糸条内部への溶液浸透性は悪
く、単糸間接着の発生は抑制できず工程通過性が低下
し、また得られる繊維物性も十分でなく、満足な延伸処
理を行なうことはできなかった。
【０００６】また、特開昭６４−８５３０６号公報に
は、延伸のために張力が高くなることで互いに接触状態
にある繊維束を、方向転換ガイドから浴液を噴出させる
ことによりほぐすことで、単糸間接着を防止する技術が
提案されている。しかしながら、太糸条の場合には、方
向転換ガイドにかかる糸条の張力が大きくなり、糸束内
部の単糸が相互に拘束されてしまう。そのため、浴液が
糸条の内部に浸透しにくく、単糸間接着を防止すること
ができない、また十分な延伸ができず物性の良好な繊維
を得ることができなかった。
は、延伸のために張力が高くなることで互いに接触状態
にある繊維束を、方向転換ガイドから浴液を噴出させる
ことによりほぐすことで、単糸間接着を防止する技術が
提案されている。しかしながら、太糸条の場合には、方
向転換ガイドにかかる糸条の張力が大きくなり、糸束内
部の単糸が相互に拘束されてしまう。そのため、浴液が
糸条の内部に浸透しにくく、単糸間接着を防止すること
ができない、また十分な延伸ができず物性の良好な繊維
を得ることができなかった。
【０００７】本発明の目的は、太糸条、高密度の糸条を
浴中延伸する工程において、前記したような問題点を解
消できる炭素繊維プリカーサ用アクリル系糸条の浴中延
伸方法を提供することにある。
浴中延伸する工程において、前記したような問題点を解
消できる炭素繊維プリカーサ用アクリル系糸条の浴中延
伸方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記した本発明の目的
は、主としてアクリロニトリルからなるアクリル系重合
体の溶液を紡糸後、下記に示す糸条密度指数Ｍが２００
０以上、糸条を構成する単糸の数が４０００以上の糸条
を浴中で延伸する浴中延伸において、周波数１Ｈｚ以上
１０００Ｈｚ以下、かつ振幅０．１ｍｍ以上５０ｍｍ以
下で該糸条を機械的振動装置により振動させることを特
徴とする炭素繊維プリカーサ用アクリル系糸条の浴中延
伸方法。 Ｍ＝（浴中延伸に供される１糸条当りの実質トータルデ
ニール［ｄ］／（１糸条当り糸幅［ｍｍ］） によって達成することができる。機械的振動装置による
振動は、図１に示すようなガイドバー、あるいは図２に
示すようなローラーなどによる機械的振動装置による振
動を対象とする。
は、主としてアクリロニトリルからなるアクリル系重合
体の溶液を紡糸後、下記に示す糸条密度指数Ｍが２００
０以上、糸条を構成する単糸の数が４０００以上の糸条
を浴中で延伸する浴中延伸において、周波数１Ｈｚ以上
１０００Ｈｚ以下、かつ振幅０．１ｍｍ以上５０ｍｍ以
下で該糸条を機械的振動装置により振動させることを特
徴とする炭素繊維プリカーサ用アクリル系糸条の浴中延
伸方法。 Ｍ＝（浴中延伸に供される１糸条当りの実質トータルデ
ニール［ｄ］／（１糸条当り糸幅［ｍｍ］） によって達成することができる。機械的振動装置による
振動は、図１に示すようなガイドバー、あるいは図２に
示すようなローラーなどによる機械的振動装置による振
動を対象とする。
【０００９】以下、詳細に本発明を説明する。本発明に
使用するアクリル系重合体は、主としてアクリロニトリ
ルからなる重合体であって、具体的にはアクリロニトリ
ル９０重量％以上からなる重合体であり、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
等、及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、ブチルエステル等のアルキルエステ
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
等及びそれらのアルカリ金属塩、などをあげることがで
きるが、特に限定されるものではない。コモノマーの量
が１０重量％を越えると、最終的に得られる炭素繊維の
物性が低下するので好ましくない。アクリル系重合体は
通常の乳化重合、塊状重合、溶液重合等の重合法を用い
て重合される。
使用するアクリル系重合体は、主としてアクリロニトリ
ルからなる重合体であって、具体的にはアクリロニトリ
ル９０重量％以上からなる重合体であり、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
等、及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、ブチルエステル等のアルキルエステ
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
等及びそれらのアルカリ金属塩、などをあげることがで
きるが、特に限定されるものではない。コモノマーの量
が１０重量％を越えると、最終的に得られる炭素繊維の
物性が低下するので好ましくない。アクリル系重合体は
通常の乳化重合、塊状重合、溶液重合等の重合法を用い
て重合される。
【００１０】該アクリル系重合体と、ジメチルアセトア
ミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、
硝酸、ロダンソーダ水溶液等とからなる重合体溶液を紡
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、アクリル系繊維を得ることができる。
ミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、
硝酸、ロダンソーダ水溶液等とからなる重合体溶液を紡
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、アクリル系繊維を得ることができる。
【００１１】設備生産性を向上させる目的から、下記の
式で定義される糸条密度指数Ｍが２０００ｄ／ｍｍ以
上、好ましくは３０００ｄ／ｍｍ以上である場合に本発
明が効果的に適用できる。また、該糸条を構成する単糸
の数が、４０００以上であることが好ましく、６０００
以上であれば生産性向上効果がさらに大きくなるのでよ
り好ましい。 Ｍ＝（浴中延伸に供される１糸条当りの実質トータルデ
ニール［ｄ］）／（１糸条当り糸幅［ｍｍ］） ここで１糸条当りの実質トータルデニールとは、溶液で
膨潤した状態の糸条のデニールではなく、アクリル系重
合体のみからなる糸条としてのデニールであって、糸条
を構成する単糸デニールに糸条を構成する単糸の数を乗
じた数である。また、１糸条当りの糸幅とは、浴中延伸
工程において延伸に供される該１糸条の占める糸幅のこ
とであり、浴中延伸におけるフィードローラー上におい
て１糸条が占める糸幅から求められる。
式で定義される糸条密度指数Ｍが２０００ｄ／ｍｍ以
上、好ましくは３０００ｄ／ｍｍ以上である場合に本発
明が効果的に適用できる。また、該糸条を構成する単糸
の数が、４０００以上であることが好ましく、６０００
以上であれば生産性向上効果がさらに大きくなるのでよ
り好ましい。 Ｍ＝（浴中延伸に供される１糸条当りの実質トータルデ
ニール［ｄ］）／（１糸条当り糸幅［ｍｍ］） ここで１糸条当りの実質トータルデニールとは、溶液で
膨潤した状態の糸条のデニールではなく、アクリル系重
合体のみからなる糸条としてのデニールであって、糸条
を構成する単糸デニールに糸条を構成する単糸の数を乗
じた数である。また、１糸条当りの糸幅とは、浴中延伸
工程において延伸に供される該１糸条の占める糸幅のこ
とであり、浴中延伸におけるフィードローラー上におい
て１糸条が占める糸幅から求められる。
【００１２】糸条密度指数Ｍが２０００未満の場合に
は、本発明を用いなくても前記したような浴中延伸工程
での単糸間接着はさほど顕著ではないが、設備生産性を
向上させることができないので好ましくない。
は、本発明を用いなくても前記したような浴中延伸工程
での単糸間接着はさほど顕著ではないが、設備生産性を
向上させることができないので好ましくない。
【００１３】なお、複数の浴槽を用いて浴中延伸する場
合には、最初の延伸浴槽に供される１糸条当りの実質ト
ータルデニールとフィードローラー上において１糸条が
占める糸幅から求められる糸条密度指数Ｍが２０００以
上であればよい。
合には、最初の延伸浴槽に供される１糸条当りの実質ト
ータルデニールとフィードローラー上において１糸条が
占める糸幅から求められる糸条密度指数Ｍが２０００以
上であればよい。
【００１４】本発明で最も特徴的な点は、浴中で糸条を
延伸する際において、特定の条件で該糸条を浴中で振動
させることにある。糸条に強制的に振動を与える方法と
しては特に限定されないが、例えば往復運動をしている
ガイドバーを糸条の走行方向に直角に接触させる方法が
一例として挙げられる。往復運動をするガイドバーと
は、例えば電磁式あるいはエアー式の加振器にガイドバ
ーを接続することによって構成されているものである。
この場合、該ガイドバーは浴液中で糸条に直接接触する
ので、材質は腐蝕しにくく、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点から、表面最大
粗度が７μｍ以下、より好ましくは４μｍ以下、さらに
好ましくは１μｍ以下の、鏡面または梨地仕上げである
のが好ましい。
延伸する際において、特定の条件で該糸条を浴中で振動
させることにある。糸条に強制的に振動を与える方法と
しては特に限定されないが、例えば往復運動をしている
ガイドバーを糸条の走行方向に直角に接触させる方法が
一例として挙げられる。往復運動をするガイドバーと
は、例えば電磁式あるいはエアー式の加振器にガイドバ
ーを接続することによって構成されているものである。
この場合、該ガイドバーは浴液中で糸条に直接接触する
ので、材質は腐蝕しにくく、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点から、表面最大
粗度が７μｍ以下、より好ましくは４μｍ以下、さらに
好ましくは１μｍ以下の、鏡面または梨地仕上げである
のが好ましい。
【００１５】図１は、振動を与える方法としてガイドバ
ーを採用した場合の本発明の一実施例に係る概略図であ
る。被処理糸条３は、フィードローラー群４、４′を介
して熱水延伸浴１中に導かれ、ドローローラー５′とフ
ィードローラー４′との速度差により延伸される。浴液
２中にはガイドバー６があり、加振源である加振器７に
よって加振される。そして、このガイドバー６が走行糸
条３と直角に接触し、浴液中で糸条を振動させるのであ
る。
ーを採用した場合の本発明の一実施例に係る概略図であ
る。被処理糸条３は、フィードローラー群４、４′を介
して熱水延伸浴１中に導かれ、ドローローラー５′とフ
ィードローラー４′との速度差により延伸される。浴液
２中にはガイドバー６があり、加振源である加振器７に
よって加振される。そして、このガイドバー６が走行糸
条３と直角に接触し、浴液中で糸条を振動させるのであ
る。
【００１６】糸条は、フィードローラーの前、浴中、ド
ローローラー後、浴間などの位置に設けられた糸道ガイ
ドを用いて糸幅が規制されている。また、延伸工程の前
に行なわれる水洗工程における水洗浴中、浴間等の位置
に、糸道ガイドを設けることによっても糸幅を規制する
ことができる。
ローローラー後、浴間などの位置に設けられた糸道ガイ
ドを用いて糸幅が規制されている。また、延伸工程の前
に行なわれる水洗工程における水洗浴中、浴間等の位置
に、糸道ガイドを設けることによっても糸幅を規制する
ことができる。
【００１７】また、複数の浴からなる浴中延伸工程にお
いて、各浴中の糸幅が広がる場合には、浴中に例えば図
２に示したような棒状の糸道ガイド８を設けることで、
糸幅を規制することができ、必要に応じて全浴中に糸道
ガイドを設けることで糸幅を規制することができる。
いて、各浴中の糸幅が広がる場合には、浴中に例えば図
２に示したような棒状の糸道ガイド８を設けることで、
糸幅を規制することができ、必要に応じて全浴中に糸道
ガイドを設けることで糸幅を規制することができる。
【００１８】糸条密度指数Ｍは、図１の場合、フィード
ローラー４（または４′）に供される１糸条当りの実質
トータルデニールと、該１糸条がフィードローラー４
（または４′）上において占める糸幅から求められる。
ローラー４（または４′）に供される１糸条当りの実質
トータルデニールと、該１糸条がフィードローラー４
（または４′）上において占める糸幅から求められる。
【００１９】糸条に与える振動の周波数は、１Ｈｚ以上
１０００Ｈｚ以下である。１Ｈｚ未満では、振動の作用
が不均一となり部分的に単糸間接着が発生するようにな
るので好ましくない。１０００Ｈｚを越えるようになる
と、振動速度に糸条振動が追従できなくなり、実質的に
糸条を振動させることができなくなる。また、装置の都
合上、振動の周波数が高くなるほど振幅を小さくせざる
を得ず、十分な振動を付与できなくなり、単糸間接着の
防止効果は小さくなるので好ましくない。振動の周波数
が５Ｈｚ以上５００Ｈｚ以下であることは、より好まし
い。
１０００Ｈｚ以下である。１Ｈｚ未満では、振動の作用
が不均一となり部分的に単糸間接着が発生するようにな
るので好ましくない。１０００Ｈｚを越えるようになる
と、振動速度に糸条振動が追従できなくなり、実質的に
糸条を振動させることができなくなる。また、装置の都
合上、振動の周波数が高くなるほど振幅を小さくせざる
を得ず、十分な振動を付与できなくなり、単糸間接着の
防止効果は小さくなるので好ましくない。振動の周波数
が５Ｈｚ以上５００Ｈｚ以下であることは、より好まし
い。
【００２０】振動の全振幅は０．１ｍｍ以上５０ｍｍ以
下である。０．１ｍｍ未満では、糸条内部への浴液浸透
効果が小さくなり好ましくない。５０ｍｍを越えるよう
になると、糸条へのダメージが大きくなり糸切れを起こ
すようになって工程通過性が悪くなるし、また得られる
繊維の物性が低下するようになるので好ましくない。振
動の全振幅が１ｍｍ以上３０ｍｍ以下であると、より好
ましい。
下である。０．１ｍｍ未満では、糸条内部への浴液浸透
効果が小さくなり好ましくない。５０ｍｍを越えるよう
になると、糸条へのダメージが大きくなり糸切れを起こ
すようになって工程通過性が悪くなるし、また得られる
繊維の物性が低下するようになるので好ましくない。振
動の全振幅が１ｍｍ以上３０ｍｍ以下であると、より好
ましい。
【００２１】図２は、本発明の他の実施例に係る概略図
である。図２に示したように、ラダー状のフリーローラ
ー９を浴中に設け、浴中で走行する糸条に接触せしめ、
糸条の走行に伴なって自由回転するフリーローラーのラ
ダー部分９′を周期的に糸条に衝突せしめることによっ
ても、糸条に振動を付与することができ、前記したガイ
ドバーと同様の効果を得ることができる。また、フリー
ローラーはラダー状でなくとも、多角形のものであって
も同様の効果を得ることができる。
である。図２に示したように、ラダー状のフリーローラ
ー９を浴中に設け、浴中で走行する糸条に接触せしめ、
糸条の走行に伴なって自由回転するフリーローラーのラ
ダー部分９′を周期的に糸条に衝突せしめることによっ
ても、糸条に振動を付与することができ、前記したガイ
ドバーと同様の効果を得ることができる。また、フリー
ローラーはラダー状でなくとも、多角形のものであって
も同様の効果を得ることができる。
【００２２】一方、本発明の浴中延伸において、延伸に
関与するローラーの数を少なくする方が、延伸張力によ
る延伸ローラへの圧着から起こり得る単糸間接着を回避
できるので、より好ましい。また、複数の浴で延伸処理
する場合、浴と浴の間のローラーは、一般的な駆動方式
よりも非駆動方式（フリー回転方式）を採用する方が、
延伸張力を均一化することができ、本発明の浴中延伸方
法の効果をより顕著に得ることができるので好ましい。
関与するローラーの数を少なくする方が、延伸張力によ
る延伸ローラへの圧着から起こり得る単糸間接着を回避
できるので、より好ましい。また、複数の浴で延伸処理
する場合、浴と浴の間のローラーは、一般的な駆動方式
よりも非駆動方式（フリー回転方式）を採用する方が、
延伸張力を均一化することができ、本発明の浴中延伸方
法の効果をより顕著に得ることができるので好ましい。
【００２３】
【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。実施例中に示す浴中延伸糸の接着判定は、油
剤付与前の膨潤糸を約５ｍｍに切断しノイゲンＳＳの
０．１重量％水溶液に分散させ、スタラーで６０rpm で
１分間撹拌後、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
とんどの単糸が接着している状態を５級とした。４級以
上の場合、工程通過性が阻害されたり炭素繊維の物性を
低下させるなどの問題が生じる。
説明する。実施例中に示す浴中延伸糸の接着判定は、油
剤付与前の膨潤糸を約５ｍｍに切断しノイゲンＳＳの
０．１重量％水溶液に分散させ、スタラーで６０rpm で
１分間撹拌後、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
とんどの単糸が接着している状態を５級とした。４級以
上の場合、工程通過性が阻害されたり炭素繊維の物性を
低下させるなどの問題が生じる。
【００２４】実施例１〜７、比較例１〜４ アクリロニトリル９９．５モル％、イタコン酸０．５モ
ル％からなるアクリル系重合体（固有粘度［η］＝１．
８０）を２０重量％含むジメチルスルホキシド（ＤＭＳ
Ｏ）溶液を紡糸原液として、ＤＭＳＯと水から構成され
る凝固浴中に、２４０００Ｈの口金から紡出し、単糸の
実質デニールが１２ｄで２４０００フィラメントの凝固
糸（実質トータルデニール：２８８０００ｄ）を得た。
ル％からなるアクリル系重合体（固有粘度［η］＝１．
８０）を２０重量％含むジメチルスルホキシド（ＤＭＳ
Ｏ）溶液を紡糸原液として、ＤＭＳＯと水から構成され
る凝固浴中に、２４０００Ｈの口金から紡出し、単糸の
実質デニールが１２ｄで２４０００フィラメントの凝固
糸（実質トータルデニール：２８８０００ｄ）を得た。
【００２５】この凝固糸を熱水中で水洗し、ついで、５
槽からなる浴中延伸工程に導き、９０℃の熱水中で合計
５倍の延伸を行なった。
槽からなる浴中延伸工程に導き、９０℃の熱水中で合計
５倍の延伸を行なった。
【００２６】延伸の際、図１に示すようにエアー式の加
振器に接続したガイドバーを、延伸浴中で走行糸条に直
角に接触させながら表１に示した条件で振動させ、延伸
を行なった。この時、図示はしてないが、水洗工程の水
洗浴中に棒状の糸道ガイドを用いて、浴中延伸工程に入
る糸条の糸幅を規制することでフィードローラー４上の
糸幅を変え、浴中延伸工程での糸条密度指数Ｍを表１に
示したように変更した。 こうして延伸した糸条を膨潤
状態のまま採取し、前述の方法で単糸間接着を測定し、
その結果を表１に併記した。
振器に接続したガイドバーを、延伸浴中で走行糸条に直
角に接触させながら表１に示した条件で振動させ、延伸
を行なった。この時、図示はしてないが、水洗工程の水
洗浴中に棒状の糸道ガイドを用いて、浴中延伸工程に入
る糸条の糸幅を規制することでフィードローラー４上の
糸幅を変え、浴中延伸工程での糸条密度指数Ｍを表１に
示したように変更した。 こうして延伸した糸条を膨潤
状態のまま採取し、前述の方法で単糸間接着を測定し、
その結果を表１に併記した。
【００２７】
【表１】
【００２８】本発明の範囲である実施例１〜７は、糸条
密度が高い状態でも単糸間接着を起こすことなく、安定
して均一に延伸処理を行なうことが可能となり、高い設
備生産性を有しながら、高品質のアクリル系糸条を得る
ことができた。それに対し、糸条を規制しない状態（比
較例１）では単糸間接着に問題はないが、設備生産性を
向上させることができないので、低原価で製造すること
ができず好ましくない。また、単に糸幅を狭め糸条密度
を高くするだけでは、単糸間接着が起こり、ほとんどの
単糸が接着していた（比較例２）。振動の周波数が本発
明の範囲を越えたところでは、本発明の効果が顕著では
なく、単糸間接着が起こるので好ましくない（比較例
３）。振動の振幅が本発明の範囲を越えたところでは、
糸切れが頻発し安定して延伸処理を行なうことができな
かった（比較例４）。
密度が高い状態でも単糸間接着を起こすことなく、安定
して均一に延伸処理を行なうことが可能となり、高い設
備生産性を有しながら、高品質のアクリル系糸条を得る
ことができた。それに対し、糸条を規制しない状態（比
較例１）では単糸間接着に問題はないが、設備生産性を
向上させることができないので、低原価で製造すること
ができず好ましくない。また、単に糸幅を狭め糸条密度
を高くするだけでは、単糸間接着が起こり、ほとんどの
単糸が接着していた（比較例２）。振動の周波数が本発
明の範囲を越えたところでは、本発明の効果が顕著では
なく、単糸間接着が起こるので好ましくない（比較例
３）。振動の振幅が本発明の範囲を越えたところでは、
糸切れが頻発し安定して延伸処理を行なうことができな
かった（比較例４）。
【００２９】
【発明の効果】本発明の方法は、太糸条、高密度の糸条
を浴中延伸処理するにおいて、浴中で処理糸条を一定条
件下で積極的に振動させることにより、糸束内部まで浴
液の浸透性を高め、また、加熱の際には各単糸の昇温を
均一にすることができる。そのため、単糸間接着が起こ
らず、斑のない良好な延伸処理を行なうことができる。
また、すでに接着を起こしている単糸どうしがあったと
しても、振動によりそれを分離する効果もあるため、優
れた延伸性、工程通過性を有する。さらに、本発明の方
法により、均一に安定して太糸条、高密度の糸条を浴中
延伸処理できることから、設備生産性を飛躍的に向上さ
せることができ、高品質・高性能の炭素繊維を低原価で
製造することが可能となり、その産業上の効果は極めて
大きい。
を浴中延伸処理するにおいて、浴中で処理糸条を一定条
件下で積極的に振動させることにより、糸束内部まで浴
液の浸透性を高め、また、加熱の際には各単糸の昇温を
均一にすることができる。そのため、単糸間接着が起こ
らず、斑のない良好な延伸処理を行なうことができる。
また、すでに接着を起こしている単糸どうしがあったと
しても、振動によりそれを分離する効果もあるため、優
れた延伸性、工程通過性を有する。さらに、本発明の方
法により、均一に安定して太糸条、高密度の糸条を浴中
延伸処理できることから、設備生産性を飛躍的に向上さ
せることができ、高品質・高性能の炭素繊維を低原価で
製造することが可能となり、その産業上の効果は極めて
大きい。
【図１】本発明の一実施例に係る概略図である。
【図２】本発明の他の実施例に係る概略図である。
１：延伸浴 ２：延伸浴液 ３：被処理糸条 ４，４′：フィードローラー群 ５，５′：ドローローラー群 ６：ガイドバー ７：加振器 ８：糸道ガイド ９：ラダー状のフリーローラー ９′（斜線部分）：ラダー部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 猿山 秀夫 愛媛県伊予郡松前町大字筒井1515 東レ 株式会社愛媛工場内 合議体 審判長 伊藤 頌二 審判官 鈴木 美知子 審判官 森林 克郎 (56)参考文献 特開 昭64−85306（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−141111（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−215708（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−21907（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】主としてアクリロニトリルからなるアクリ
ル系重合体の溶液を紡糸後、下記に示す糸条密度指数Ｍ
が２０００以上、糸条を構成する単糸の数が４０００以
上の糸条を浴中で延伸する浴中延伸において、周波数１
Ｈｚ以上１０００Ｈｚ以下、かつ振幅０．１ｍｍ以上５
０ｍｍ以下で該糸条を機械的振動装置により振動させる
ことを特徴とする炭素繊維プリカーサ用アクリル系糸条
の浴中延伸方法。◎ Ｍ＝（浴中延伸に供される１糸条当りの実質トータルデ
ニール［ｄ］／（１糸条当り糸幅［ｍｍ］）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3307787A JP2875667B2 (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 炭素繊維プリカーサ用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 |
|---|---|---|---|
| JP3307787A JP2875667B2 (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 炭素繊維プリカーサ用アクリル系糸条の浴中延伸方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05140815A JPH05140815A (ja) | 1993-06-08 |
| JP2875667B2 true JP2875667B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=17973250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3307787A Expired - Fee Related JP2875667B2 (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 炭素繊維プリカーサ用アクリル系糸条の浴中延伸方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2875667B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP3607676B2 (ja) | 1999-06-15 | 2005-01-05 | 三菱レイヨン株式会社 | 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 |
| ES2222973T3 (es) | 2000-01-12 | 2005-02-16 | Toray Industries, Inc. | Dispositivo y metodo de produccion de un haz de fibras esparcido y metodo de produccion de prepreg. |
| 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 (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6021907A (ja) * | 1983-07-18 | 1985-02-04 | Toyobo Co Ltd | 高強力、高弾性率ポリアミド繊維の製造法 |
| JPS61215708A (ja) * | 1985-03-19 | 1986-09-25 | Toray Ind Inc | マルチフイラメントヤ−ンの製造方法 |
| JPS62141111A (ja) * | 1985-12-13 | 1987-06-24 | Toray Ind Inc | 乾湿式紡糸方法 |
| JP2672948B2 (ja) * | 1987-09-24 | 1997-11-05 | 日機装 株式会社 | 熱水延伸法および方向転換ガイド |
-
1991
- 1991-11-22 JP JP3307787A patent/JP2875667B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05140815A (ja) | 1993-06-08 |
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