JP2947954B2 - アクリル系繊維の乾熱延伸方法 - Google Patents

アクリル系繊維の乾熱延伸方法

Info

Publication number
JP2947954B2
JP2947954B2 JP2454191A JP2454191A JP2947954B2 JP 2947954 B2 JP2947954 B2 JP 2947954B2 JP 2454191 A JP2454191 A JP 2454191A JP 2454191 A JP2454191 A JP 2454191A JP 2947954 B2 JP2947954 B2 JP 2947954B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hot
stretching
pin
hot plate
yarn
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
JP2454191A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04263613A (ja
Inventor
裕明 温井
和生 西村
卓 田渕
雅章 寅丸
博文 大倉
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.)
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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 Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority to JP2454191A priority Critical patent/JP2947954B2/ja
Publication of JPH04263613A publication Critical patent/JPH04263613A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2947954B2 publication Critical patent/JP2947954B2/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)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、延伸性に優れ、しかも
繊度斑の増大を抑えることができるアクリル系繊維の乾
熱延伸方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般にアクリル系繊維を製造するにあた
って、アクリロニトリル系共重合体と溶剤からなる紡糸
原液を湿式紡糸法などにより紡糸した後、洗浄、熱水延
伸、給油、乾燥などの処理がなされるが、これらの処理
だけでは強度が低く、耐フィブリル化性に劣り、光沢に
乏しいなどの欠陥があり、また紡糸速度の面からは生産
性が低く工業的には不利である。これらの欠点は、上記
処理後に引き続く乾熱延伸処理により改善されることが
知られており、しかも高倍率延伸をする程その効果が大
きいことも分かっている。
【0003】かかる状況から、アクリル系繊維の延伸で
は、従来から熱ローラー間延伸やピン延伸、熱板延伸が
広く行われているが、延伸倍率を余り大きくすると糸切
れや毛羽が多発したり、繊度斑の増大を引き起こす。ま
た、複数の熱板を用い多段延伸により繊度斑の激増を解
消しようとする試み(特開昭50−42123号公報)
もあるが、やはりこの場合も2倍を越えるような高倍率
の延伸となると繊度斑が大きく増大し、満足できる延伸
倍率と繊度斑のレベルにまでは達していない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このように、アクリル
系繊維の場合には延伸点が固定しにくく、乾熱延伸によ
ると繊度斑が大きく増大しやすくなり、これに起因する
絣状の染色斑や後加工におけるトラブルが多発し、アク
リル系繊維の品位を落としており、従来、高倍率延伸に
おいても糸切れや毛羽がなく安定に延伸可能で、かつ繊
度斑の増大が少ない満足できる乾熱延伸法はなかった。
【0005】したがって本発明の目的は、延伸倍率を大
きくとっても繊度斑を増大させないアクリル系繊維の乾
熱延伸方法を開発することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らはか
かる目的を達成すべく、アクリル系繊維の乾熱延伸特
性、特に繊度斑について延伸の発生位置と、その位置に
おける延伸倍率、延伸張力の関係、或いは延伸装置の温
度と延伸の発生位置との関係などについて鋭意研究を行
った結果、延伸は、繊維と熱ローラー、熱ピン、熱板な
どの延伸装置の接触部で、延伸に必要な力がかかってい
る加熱部分(以下、加熱接糸部と称す。)でのみ起こ
り、加熱接糸部が長いほど繊度斑が増大する傾向にある
が、ある程度の乾熱延伸を施した後では、加熱接糸部を
長くしても繊度斑の増大は抑えられることが分かり、あ
る特定の条件に限定して乾熱延伸することにより、延伸
倍率を大きくとっても繊度斑を増大させない有効なアク
リル系繊維の乾熱延伸方法を見出し、本発明に到った。
【0007】 本発明は、速度差を持った給糸ローラー
(以下、FRと略称する。)と延伸ローラー(以下、D
Rと略称する。)間に、接糸角θが90°以上である
なくとも1本の熱ピンと、接糸角θ′が90°以下であ
少なくとも1個の熱板とを備えた延伸装置を用い、前
記FRとDRの速度比で表す全延伸倍率をN倍とする延
伸をなすにあたり、初めに前記熱ピン上で原長に対する
式(1) で表すX倍以上の延伸をした後、引き続き前記熱
板上でN/X倍以下の延伸をし、前記熱ピン上と前記熱
板上で全延伸倍率がN倍となるよう延伸することを特徴
とするアクリル系繊維の乾熱延伸方法に関するものであ
る。 X={(N−1)/2}+1 … (1) (但し、N=FR速度/DR速度) 図1及び図2は、上記乾熱延伸方法を実施するための代
表的な装置の概略を示し、図1に示す装置はFR10、熱
ピン11、熱板12、DR13共に複数からなり、アクリル系
繊維Fは前記各部材10-1〜10-j、11-1〜11-k、12-1〜12
-l、13-11 〜13-mをジグザク状に掛け回されて走行する
ようにされている。一方、図2に示される延伸装置では
1個のFR10、2個の熱ピン11-1,11-2 、一枚の熱板12
及び1個のDR13からなる。
【0008】本発明の対象とするアクリル系繊維は、重
合体組成、重合度、紡糸条件などについて制限されるこ
とはないが、特に次のようにして作られたアクリル系繊
維に対しては本発明の効果がより著しい。
【0009】つまり、アクリロニトリル100〜60重
量%と該アクリロニトリルと共重合可能な単量体0〜4
0重量%からなるアクリロニトリル系重合体を、この重
合体を溶かしうる溶剤、例えばジメチルスルホオキシ
ド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、硝
酸水溶液、ロダンソーダ水溶液などに溶解して紡糸原液
とした後、湿式、乾湿式、乾式などの公知の紡糸法によ
り紡糸し、糸状形成後に50〜100℃の温水において
溶剤分1重量%以下とする洗浄処理及び80〜100℃
において2倍以上の湿熱延伸を行った後、後続の熱処理
時における繊維間の融着や糸状ガイドとの摩擦を低下さ
せるため油剤付与し、その後120〜180℃の温度で
乾燥処理を行って作られる、乾熱延伸処理のなされてい
ない、所謂、未乾熱延伸糸である。
【0010】 本発明において、熱ピンとは図3に示す
如き断面を持つ円筒形もしくはこれに類する形状のもの
であり、糸と接触する円弧のなす角度(以下、接糸角と
称す。)θが熱ピン11の1本当たり90°以上であるよう
に糸Fと接触させたものをいう。また、熱板12とは図1
及び図2に示す如く平面の板状又は円筒形の円弧の一部
もしくは全部の曲面を利用する形状のものであり、円曲
面の場合は糸と接触する円弧のなす角度θが90°以下
であるものをいう。
【0011】本発明の乾熱延伸においては、熱ピン11と
熱板12を併用することが重要である。熱ピン11と熱板12
を全く使用しない単なる熱ローラー間での延伸では、延
伸張力がFR10上にかかり、延伸発生位置がFR10上の
回転体上となるため、わずかな加熱斑やスリップなどの
変動要因の影響を受けやすく、延伸発生位置が変動し繊
度斑が大きくなり好ましくない。また熱ピン11のみの延
伸では、熱ピン11との接触により張力差が付けやすく、
延伸発生位置をピン11上にのみ固定しやすく、繊度斑の
増加を小さく押さえやすいが、延伸倍率を向上させるた
めに熱ピン11の径rを大きくしすぎると、延伸が長い区
間で起こることになり、変動要因を受けやすくなるため
繊度斑は増大しやすい。また、熱板12のみの延伸では、
加熱接糸部を長く取り易く延伸倍率を大きくすることは
出来るが、熱板12前においても大きな張力がかかり、延
伸発生位置が熱板12上だけでなくFR10上にも来ること
と延伸が長い区間で起こるため繊度斑が増大しやすい。
【0012】本発明では、未乾熱延伸のアクリル系繊維
を、先ず熱ピン11の加熱接糸部において[{(N−1)
/2}+1]倍以上の延伸を行い、熱板12の加熱接糸部
においてN/X倍以下の延伸を行い、合計N倍まで延伸
させることが重要である。すなわちN=2の場合で考え
ると、熱ピン部でX=1.5倍以上の延伸後、引き続き
熱板部で1.33倍以下で延伸することとなる。換言す
ると、延伸によりもとの長さから延びた長さの50%以
上は、熱ピン上で延伸することが重要である。
【0013】熱ピン部の延伸倍率がX倍よりあまり小さ
いと、繊度斑が大きく増大するため好ましくない。ま
た、熱ピン部の延伸をあまり大きくとろうとすると、全
延伸倍率Nを大きくとり難くなるので、特に好ましくは
熱ピン部において式(2)で表されるX’倍程度の延伸
をするのが良い。
【0014】 X’={2(N−1)/3}+1 … (2) 熱ピン11上と熱板12上での各延伸倍率をそれぞれの目標
の倍率で延伸させるためには、本発明の延伸装置の、例
えば熱ピン11や熱板12の表面と糸との摩擦係数や、熱ピ
ン11及び熱板12の半径や曲率半径、熱ピン11、熱板12、
FR10、DR13などの配置や糸の掛け方、熱ピン11、熱
板12、DR13、FR10の温度、接触長などにより、最終
FR10-mと最初の熱ピン11-1間や、最終の熱ピン11-kと
最初の熱板12-1間、最終熱板12-nと最初のDR13-1間な
ど各区間での糸条張力をコントロールすることにより可
能となる。例えば、熱ピン温度tA を熱板温度tB より
若干高めにしたり、熱ピン部での屈曲角を大きくとるこ
とにより、コントロールがより容易にできる。ただし、
A をtB よりあまり高くしすぎると、延伸のほとんど
が熱ピン部分にかかってくるため熱ピンのみの延伸と同
様になりやすく、本発明の効果が低下してしまう。
た、上述のように、熱ピンとの接糸角θを90°以上と
し、熱板との接糸角θ′を90°以下とすることによ
り、前述のごとくFRと熱ピンとの間、熱ピンと熱板と
の間、及び熱板とDRとの間の各区間での糸条張力のコ
ントロールが容易となり、熱ピン上での延伸倍率と熱板
上での延伸倍率とをそれぞれ、上述したような延伸倍率
に設定することが容易となる。
【0015】本発明における熱ピン11の加熱接糸部にお
ける接糸の方法は、熱ピン1本でも、複数本に別れても
構わないが、熱ピン11の加熱接糸部の長さLA があまり
短かすぎると、熱ピン部分での延伸倍率を大きくするこ
とが困難になり、したがって全延伸倍率Nを大きくし難
くなる。また、LA があまり長すぎると、熱ピン11によ
る均一延伸が困難になり繊度斑が増大しやすいので、X
倍程度で安定した延伸ができる長さにとどめた方が良
い。
【0016】熱板12の加熱接糸部は、熱板1枚の使用で
もよく、また複数の熱板12-1〜11-nが糸の両面又は片面
に接触するようにしても構わないが、その接触長LB
あまり短すぎると全延伸倍率Nを大きくし難くなり、ま
た長すぎると変動要因を受けやすくなるので繊度斑が増
大しやすくなる。LA 及びLB の大きさは、延伸する糸
の組成や紡糸条件、或いは目標倍率Nにより一律には決
められないが、一般にLB がLA の1.5 〜3.0 倍程度が
好適と言えよう。
【0017】また、延伸の発生位置は、熱ピン部と熱板
部でのみ開始、終了させて、回転するFR及びDR上に
はかからないようにすることが重要であり、このことは
熱ピン直前のFRの温度tFRを熱ピン温度tA より低く
したり、熱板直後のDRの温度tDRを熱板温度tB より
低くすることにより達成が容易である。
【0018】最適な熱ピン温度tA 及び熱板温度t
B は、重合体の組成などによって異なるが、一般には1
70〜210℃の範囲で選ぶことができる。あまり低す
ぎると十分な延伸倍率が得難く、あまり高すぎると繊維
を構成する重合体の熱運動のため糸が流動的になりすぎ
て延伸斑になりやすく、繊度斑が増大する傾向が著しく
なる。
【0019】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。実施例中、繊度斑はウースター斑(U%)として
下記の条件で測定した。 測定装置 : 計測器工業K.K 製 C型 サービス セレクター : 1/2 INERT TEST (service selector) 糸速度 : 25 m/分 レンジ オブ スケール : 12.5 % (range of scale) ツイスター (twister) : 2000 r.p.m 積分時間 : 2 分 また、延伸発生位置と各位置での延伸倍率は、未乾熱延
伸糸に等間隔にカチオン染料で染色マークを付け、乾熱
延伸されている状態を高速度カメラで撮影し、延伸中の
各位置でのマーク間隔を測定し、未乾熱延伸糸のマーク
間隔と比較することで求めた。
【0020】(実施例1)アクリロニトリル93重量
%、酢酸ビニル6.5重量%及びメタリルスルホン酸ソ
ーダ0.5重量%からなる共重合体をジメチルアセトア
ミドに溶解し、共重合体濃度が25重量%の紡糸原液を
調製した。この共重合体0.1gを100mlのジメチル
スルホキシドに溶解した25℃における比粘度は、0.
17であった。この紡糸原液を60℃に保温し、孔直径
0.18mm、孔数40holeからなる紡糸口金より、紡糸
口金表面と凝固浴液面の間隔を7mmに保ち、ジメチルア
セトアミド70重量%、水30重量%からなる35℃の
凝固浴へ乾湿式紡糸し、糸状形成後、凝固浴から70m
/分の速度で引き取り、60℃の温水における洗浄処理
で繊維中の残存ジメチルアセトアミドを0.1%とした
後、95℃の熱水中でもとの長さの3倍に延伸し、油剤
を均一に付与し、140℃の加熱ロールで完全に乾燥処
理を行い、デニールの異なる未乾熱延伸糸を得た。
【0021】これらの未乾熱延伸糸を引き続き、図2の
熱ピン11-1,11-2 の半径r1 ,r2 =40mm,それぞれ
の接糸角θ1 ,θ2 =220°,接糸長LA =307m
m、熱板12の曲率半径R=2000mm,接糸長LB
1000mmであり、FR10、DR13の表面を鏡面Crメ
ッキ、熱ピン11-1,11-2 、熱板12の表面を粗度5s の梨
地Crメッキした、延伸装置で、tFR=195℃,tA
=205℃,tB =200℃,tDR=50℃,の条件で
延伸したとき、延伸切れを始める最大延伸倍率(Max Dr
aft Ratio ,以下、MDR と称す。)と、各未乾熱延伸糸
を延伸倍率を変えて延伸し、デニールを等しくした場合
の各未乾熱延伸糸と乾熱延伸後の糸のU%の値の差(U
%増加)は表1のとおりであった。
【0022】(比較例1)実施例1と同様にして得た未
乾熱延伸糸を、実施例1での延伸装置の熱ピン11-1,11-
2 、熱板12を取り外したFR10とDR13間のロール間延
伸、及び実施例1での延伸装置の熱板12のみを取り外
し、接糸角θ1 ,θ2 で実施例1と同じ温度条件での熱
ピン延伸、実施例1での延伸装置の熱ピン11-1,11-2 の
みを取り外し、図2の熱板12のVI位置の接線上にI位
置が来るようFR10の位置を変えた延伸装置により実施
例1と同じ温度条件での熱板延伸をした、それぞれにつ
いてのMDR およびU%増加は表2〜表4のとおりであっ
た。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】
【表3】
【0026】
【表4】
【0027】(実施例2、比較例2)実施例1と同様に
して得た未乾熱延伸糸No.3を実施例1と同じ延伸装置
で、tFR=180℃,tDR=30℃とし、tA ,tB
変えた場合の、MDR およびN=2.8倍延伸時(X=
1.9)の熱ピン上での延伸倍率とその場合のU%増加
の関係は表5のとおりとなった。
【0028】
【表5】
【0029】(実施例3、比較例3)実施例1と同様に
して得た未乾熱延伸糸No.2を実施例1と同じ延伸装置を
使って、tFR=195℃,tDR=50℃,ta =200
℃,tB =200℃とし、熱ピン1の位置を動かし、接
糸角θ1 ,θ2 を変え、N=2.5倍とした場合(X=
1.75)の熱ピン上での延伸倍率とその場合のU%増
加の関係は、表6のとおりとなった。
【0030】
【表6】
【0031】(実施例4、比較例4)実施例1と同様に
して得た未乾熱延伸糸No.3を図2の熱ピンの接糸角
θ12 =220℃、熱板の曲率半径R=2000mm,
B =1000mmとした延伸装置で、tFR=195℃,
A =205℃,tB=200℃,tDR=50℃,の条
件一定で、熱ピン半径r1,r2 を変えた時の、LA とMDR
の関係、およびN=3.0倍延伸時(X=2.0)の、
熱ピンでの延伸倍率とその場合のU%増加の関係は表7
のとおりとなった。
【0032】
【表7】
【0033】
【発明の効果】以上述べたように本発明は、特にアクリ
ル系繊維の乾熱延伸において、熱ピン、熱板を同時に用
い、また、熱ピンの接糸角θを90°以上、熱板の接糸
角θ′を90°以下として特定の延伸条件をとること
可能とすることにより、繊度斑の増大が極めて小さくで
きることを見出した点に特徴があり、本発明に従えば、
従来の乾熱延伸法に比べ、高倍率延伸が可能になり、し
かも高倍率延伸をしても繊度斑を小さくできるという格
別顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する一般的な延伸装置の全体を示
す概略図である。
【図2】本発明を実施する典型的な延伸装置を示す概略
図である。
【図3】 本発明における熱ピンの接糸角θの説明図で
ある。
【符号の説明】
10 FR(フロントローラー) 11 熱ピン 12 熱板 13 BR(延伸ローラー) θ 熱ピンの接糸角θ′ 熱板の接糸角
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寅丸 雅章 広島県大竹市御幸町20番1号 三菱レイ ヨン株式会社 大竹事業所内 (72)発明者 大倉 博文 広島県大竹市御幸町20番1号 三菱レイ ヨン株式会社 大竹事業所内 (56)参考文献 特開 平1−132818(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) D01F 6/18,6/38

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 速度差をもった給糸ローラーと延伸ロー
    ラー間に、接糸角θが90°以上である少なくとも1本
    の熱ピンと、接糸角θ′が90°以下である少なくとも
    1個の熱板とを備えた延伸装置を用い、前記給糸ローラ
    ーと前記延伸ローラーの速度比で表す全延伸倍率をN倍
    とする延伸をなすにあたり、初めに前記熱ピン上で原長
    に対する式(1)で表すX倍以上の延伸をした後、引き
    続き前記熱板上でN/X倍以下の延伸をし、前記熱ピン
    上と前記熱板上で全延伸倍率がN倍となるよう延伸する
    ことを特徴とするアクリル系繊維の乾熱延伸方法。 X={(N−1)/2}+1 … (1) (但し、N=給糸ローラー速度/延伸ローラー速度)
JP2454191A 1991-02-19 1991-02-19 アクリル系繊維の乾熱延伸方法 Expired - Fee Related JP2947954B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2454191A JP2947954B2 (ja) 1991-02-19 1991-02-19 アクリル系繊維の乾熱延伸方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2454191A JP2947954B2 (ja) 1991-02-19 1991-02-19 アクリル系繊維の乾熱延伸方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04263613A JPH04263613A (ja) 1992-09-18
JP2947954B2 true JP2947954B2 (ja) 1999-09-13

Family

ID=12141013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2454191A Expired - Fee Related JP2947954B2 (ja) 1991-02-19 1991-02-19 アクリル系繊維の乾熱延伸方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2947954B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112013011517A2 (pt) 2010-11-30 2016-08-09 Toray Industries ''método para a fabricação de uma fibra de poliacrilonitrila e de carbono''

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04263613A (ja) 1992-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2614289A (en) Fiber-forming apparatus
US2558733A (en) Method of producing synthetic fibers from polymers and copolymers of acrylonitrile
JP2947954B2 (ja) アクリル系繊維の乾熱延伸方法
US9388516B2 (en) Method for producing carbon-fiber-precursor acrylic fiber bundle
JP6024858B1 (ja) 合糸糸条束の製造方法および得られた合糸糸条束を用いる炭素繊維の製造方法
JP3073594B2 (ja) 高強力アクリル繊維の製造法
KR102178877B1 (ko) 폴리아크릴로니트릴계 섬유의 제조방법
TW202033850A (zh) 前驅體纖維束的製造方法及碳纖維束的製造方法以及碳纖維束
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
JP2012219382A (ja) ポリアクリロニトリル系炭素繊維の前駆体繊維束の製造方法及びそれによって得られるポリアクロロニトリル系炭素繊維の前駆体繊維束
JP3030145B2 (ja) アクリル系フィラメントの熱処理方法
JP2004346447A (ja) アクリル系繊維の製造方法
JPS5854016A (ja) ポリアクリロニトリル系フイラメント糸の製造法
JPH0533212A (ja) 炭素繊維用アクリル系前駆体糸条の製造方法
JPH0215641B2 (ja)
JPH0978333A (ja) アクリルフィラメント束の乾熱延伸方法
JPS61119710A (ja) 高強度、高弾性率アクリル系繊維の製造法
JP2906678B2 (ja) 合成繊維の直接紡糸延伸方法
JPS6149406B2 (ja)
JPH0299608A (ja) 炭素繊維製造用前駆体の製造法
JPS62141113A (ja) 繊維の製造方法
JPH05339813A (ja) アクリロニトリル系繊維及びその製法
JPS5819766B2 (ja) 炭素繊維用アクリル系繊維の製造法
JPH06346317A (ja) アクリル系フィラメントの製造方法
JP3073087B2 (ja) アクリル系中空フィラメント及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees