JP3166858B2 - Method for removing spinning solvent from spun fibers - Google Patents

Method for removing spinning solvent from spun fibers

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 1.発明の分野 本発明は、溶液紡糸繊維から紡糸溶媒を除去する方法
に関する。より詳しくは、本発明は、溶液を凝固液、す
なわちゲル化液中に防止する、溶液紡糸繊維から紡糸溶
媒を抽出する方法に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for removing spinning solvents from solution spun fibers. More particularly, the present invention relates to a method for extracting a spinning solvent from solution spun fibers, wherein the solution is prevented in a coagulating liquid, ie, a gelling liquid.

2.従来の技術 ゲル紡糸法および溶液紡糸法による繊維の製法は公知
である。例えば、米国特許第4,413,110号、同第4,455,2
73号、同第4,536,536号、同第4,551,296号、同第4,440,
711号、同第4,713,290号、同第4,883,628号、同第4,77
1,616号、同第2,509,279号および同第4,334,102号明細
書、Polymer Bulletin,第1巻、879〜80頁(1979)、Po
lymer,2584〜90頁(1980)、Polymer Bull.,第2巻、7
75〜83頁(1908)、Soc Chem Ind,London,Monograph第3
0号、188〜207頁(1968)、Applied Polymer Symposia,
第6号、109〜49頁(1967)、西ドイツ特許公開第300
4699号(1980年8月21日)、英国特許出願第2,051,667
号(1981年2月21日)、Polymer Bulletin,第1巻、879
〜880頁(1979)および第2巻、775〜83頁(1908)、お
よびPolymer 2584〜909頁(1980)を参照されたい。
2. Prior Art Methods for producing fibers by the gel spinning method and the solution spinning method are known. For example, U.S. Pat.Nos. 4,413,110 and 4,455,2
No. 73, No. 4,536,536, No. 4,551,296, No. 4,440,
No. 711, No. 4,713,290, No. 4,883,628, No. 4,77
1,616, 2,509,279 and 4,334,102, Polymer Bulletin, Volume 1, 879-80 (1979), Po.
lymer, 2584-90 (1980), Polymer Bull., Vol. 2, 7
75-83 (1908), Soc Chem Ind, London, Monograph 3
0, 188-207 (1968), Applied Polymer Symposia,
No. 6, pages 109 to 49 (1967), West German Patent Publication No. 300
4699 (August 21, 1980), UK Patent Application 2,051,667
Issue (February 21, 1981), Polymer Bulletin, Volume 1, 879
Pp. 880 (1979) and 2, 775-83 (1908), and Polymer 2584-909 (1980).

発明の概要 本発明の一態様は、次の: (a) 第1の紡糸溶媒を含有する連続した長さの繊維
を第2の抽出溶媒によって十分な接触時間抽出して、前
記抽出された第1紡糸溶媒と前記第2抽出溶媒の溶液及
び前記第2抽出溶媒を含有する、前記第1溶媒を含まな
いかまたは実質的に含まず、そして実質的に無限の長さ
の繊維を形成させる工程; ここで第2抽出溶媒は: (i) 前記第1紡糸溶媒が第1の温度T1で可溶である
かまたは実質的に可溶であり、そして第2の温度T2で不
溶であるまたは実質的に不溶であり、そのため前記第2
抽出溶媒は前記第1温度T1で前記繊維から前記第1紡糸
溶媒を抽出して前記第1紡糸溶媒と前記第2抽出溶媒か
ら成る第1の溶液を形成することができ、従ってまた前
記第1溶液を前記第2温度T2に付すと、2つの異なった
液相、即ち主に前記第1紡糸溶媒からなる第1の液相と
主に前記第2抽出溶媒からなる第2の液相からなる第1
の不均質な混合物を形成する、第2の抽出溶媒、および (ii) 前記第1紡糸溶媒が可溶であるかまたは実質的
に可溶であり、そして前記第1紡糸溶媒に不混和性であ
る第3の抽出溶媒に可溶であるかまたは実質的に可溶で
ある第2の抽出溶媒にして、その第2抽出溶媒の前記第
1紡糸溶媒中および前記第3抽出溶媒中における相対的
溶解度が、前記第3抽出溶媒が前記第2抽出溶媒と前記
紡糸溶媒から成る第2の溶液から前記第2抽出溶媒を一
部または全部抽出して2つの異なった液相、即ち主に前
記第1紡糸溶媒からなる第3の液相と主に前記第2抽出
溶媒と前記第3抽出溶媒からなる第4の液相からなる第
2の不均質な液体混合物を形成する前記第2抽出溶媒、 よりなる群から選ばれるものであり、 (b) 前記第1溶液を前記の第1不均質混合物を形成
させるのに十分な時間前記第2温度T2に付することによ
り、または前記第2溶液を前記第3抽出溶媒で前記の第
2不均質液体混合物を形成させるのに十分な時間抽出す
ることにより前記第1溶液または前記第2溶液を分離さ
せて前記第1および第2の液相となす工程、および (c) 前記第2液相または前記第4液相を前記抽出工
程に再循環させる工程 を含んでなる、繊維から物質を抽出する方法に関する。
SUMMARY OF THE INVENTION One aspect of the present invention includes the following: (a) extracting a continuous length of fiber containing a first spinning solvent with a second extraction solvent for a sufficient contact time, Forming a fiber of a solution of the spinning solvent and the second extraction solvent and containing the second extraction solvent, containing no or substantially no first solvent, and having a substantially infinite length; Wherein the second extraction solvent is: (i) the first spinning solvent is soluble or substantially soluble at a first temperature T 1 and insoluble at a second temperature T 2 Or it is substantially insoluble, so that the second
Extraction solvent can form a first solution consisting of the second extraction solvent and the first spinning solvent by extracting the first spinning solvent from the fibers at the first temperature T 1, thus also the second When one solution is subjected to the second temperature T 2 , two different liquid phases, a first liquid phase mainly consisting of the first spinning solvent and a second liquid phase mainly consisting of the second extraction solvent, The first consisting of
A second extraction solvent, which forms a heterogeneous mixture of: (ii) said first spin solvent is soluble or substantially soluble, and is immiscible in said first spin solvent. A second extraction solvent that is soluble or substantially soluble in a third extraction solvent, wherein the second extraction solvent is relatively soluble in the first spinning solvent and in the third extraction solvent. The solubility is such that the third extraction solvent partially or totally extracts the second extraction solvent from a second solution consisting of the second extraction solvent and the spinning solvent to obtain two different liquid phases; Said second extraction solvent forming a second heterogeneous liquid mixture consisting of a third liquid phase consisting of one spinning solvent and a fourth liquid phase consisting mainly of said second extraction solvent and said third extraction solvent; (B) mixing the first solution with the first solution By subjecting a sufficient time the second temperature T 2 in forming a homogeneous mixture, or sufficient time the second solution in forming the second heterogeneous liquid mixture in the third extraction solvent A step of separating the first solution or the second solution by extraction to form the first and second liquid phases, and (c) the second liquid phase or the fourth liquid phase to the extraction step. A method of extracting a substance from a fiber, comprising the step of recirculating.

本発明のもう1つの態様は、繊維形成性分子量を有す
る重合体と第1の紡糸溶媒における溶液を形成する工
程、紡糸孔の上流においてゴム状ゲルが生成する温度よ
りも高い紡糸温度にあり、かつ紡糸孔の上流および下流
の両者において実質的に第1の濃度にある前記溶液を紡
糸孔から押し出す工程、紡糸孔に隣接し、かつその下流
の溶液をゴム状ゲルが形成される温度より低い第2の温
度まで冷却して、実質的に無限の長さの第1溶媒含有ゲ
ルを形成させる工程、前記第1溶媒含有ゲルを第2の溶
媒でその第2溶媒を含有する前記第1溶媒を実質的に含
まない実質的に無限の長さの繊維状構造物を形成させる
のに十分な接触時間抽出する工程、前記第2溶媒含有繊
維状構造物を乾燥して前記の第1および第2溶媒を含ま
ない実質的に無限の長さのキセロゲルを生成する工程、
および前記の第1溶媒含有ゲル、第2溶媒含有繊維状構
造物およびキセロゲルの少なくとも1つの延伸する工程
を含んでなるゲル紡糸法において、次の: (a) 第1の紡糸溶媒を含有する連続した長さの繊維
を第2の抽出溶媒によって十分な接触時間抽出して、抽
出された第1紡糸溶媒と前記第2抽出溶媒中溶液と前記
第2抽出溶媒を含有する、前記第1溶媒を含まないかま
たは実質的に含まない、実質的に無限の長さの繊維を形
成する工程、ここで前記第2抽出溶媒は次の: (i) 前記第1紡糸溶媒が第1の温度T1で可溶である
かまたは実質的に可変であり、そして第2の温度T2で不
溶であるまたは実質的に不溶であり、そのため前記第2
抽出溶媒は前記第1温度T1で前記繊維から前記第1紡糸
溶媒を抽出して前記第1紡糸溶媒と前記第2抽出溶媒か
らなる第1の溶液を形成することができ、従ってまた前
記第1溶液を前記第2温度T2に付すと、2つの異なった
液相、即ち主に前記第1紡糸溶媒からなる第1の液相と
主に前記第2抽出溶媒からなる第2の液相からなる第1
の不均質な混合物を形成する、第2の抽出溶媒、および (ii) 前記第1紡糸溶媒が可溶であるかまたは実質的
に可溶であり、そして前記第1紡糸溶媒に不混和性であ
る第3の抽出溶媒に可溶であるかまたは実質的に可溶で
ある第2の抽出溶媒にして、その第2抽出溶媒の前記第
1紡糸溶媒中および前記第3抽出溶媒中における相対的
溶解度が、前記第3抽出溶媒が前記第2抽出溶媒と前記
紡糸溶媒からなる第2の溶液から前記第2抽出溶媒を一
部または全部抽出して2つの異なった液相、即ち主に前
記第1紡糸溶媒からなる第3の液相と主に前記第2抽出
溶媒と前記第3抽出溶媒からなる第4の液相からなる第
2の不均質な液体混合物を形成する前記第2抽出溶媒、 よりなる群から選ばれるものであり、 (b) 前記第1溶液を前記の第1の不均質混合物を形
成させるのに十分な時間前記第2温度T2に付することに
より、または前記第2溶液を前記第3抽出溶媒で前記第
2不均質液体混合物を形成させるのに十分な時間抽出す
ることにより、前記第1溶液または前記第2溶液を分離
させて前記第1および第2の液相となす工程、および (c) 前記第2液相または前記第4液相を前記抽出工
程に再循環させる工程 を含むことを改善点とする改善された前記ゲル紡糸法に
関する。
Another aspect of the present invention is the step of forming a solution in a first spinning solvent with a polymer having a fiber-forming molecular weight, wherein the spinning temperature is higher than the temperature at which a rubbery gel forms upstream of the spinning holes; Extruding the solution at substantially the first concentration from the spinning hole both upstream and downstream of the spinning hole, wherein the solution adjacent to the spinning hole and downstream thereof is below the temperature at which a rubbery gel is formed. Cooling to a second temperature to form a substantially infinite length of the first solvent-containing gel, wherein the first solvent-containing gel is a second solvent containing the second solvent Extracting for a contact time sufficient to form a substantially infinite length of fibrous structure substantially free of; drying the second solvent-containing fibrous structure to dry the first and second fibrous structures; 2 virtually infinite length without solvent To produce a xerogel,
And a gel spinning method comprising the step of stretching at least one of the first solvent-containing gel, the second solvent-containing fibrous structure, and the xerogel, wherein: (a) a continuous method containing a first spinning solvent; The fiber of the length obtained is extracted with a second extraction solvent for a sufficient contact time, and the first solvent containing the extracted first spinning solvent, the solution in the second extraction solvent, and the second extraction solvent is removed. Forming a substantially infinite length of free or substantially free fibers, wherein the second extraction solvent is: (i) the first spinning solvent is at a first temperature T 1. in a or is substantially variable soluble, and is with or substantially insoluble in the second insoluble at temperatures T 2, the order that second
Extraction solvent can form a first solution comprising the second extraction solvent and the first spinning solvent by extracting the first spinning solvent from the fibers at the first temperature T 1, thus also the second When one solution is subjected to the second temperature T 2 , two different liquid phases, a first liquid phase mainly consisting of the first spinning solvent and a second liquid phase mainly consisting of the second extraction solvent, The first consisting of
A second extraction solvent, which forms a heterogeneous mixture of: (ii) said first spin solvent is soluble or substantially soluble, and is immiscible in said first spin solvent. A second extraction solvent that is soluble or substantially soluble in a third extraction solvent, wherein the second extraction solvent is relatively soluble in the first spinning solvent and in the third extraction solvent. The solubility is such that the third extraction solvent partially or totally extracts the second extraction solvent from a second solution consisting of the second extraction solvent and the spinning solvent, so that two different liquid phases, namely the second Said second extraction solvent forming a second heterogeneous liquid mixture consisting of a third liquid phase consisting of one spinning solvent and a fourth liquid phase consisting mainly of said second extraction solvent and said third extraction solvent; (B) combining the first solution with the first solution Subjecting the second solution to the second temperature T 2 for a time sufficient to form a heterogeneous mixture, or sufficient time to form the second solution with the third extraction solvent to form the second heterogeneous liquid mixture. A step of separating the first solution or the second solution into the first and second liquid phases by extracting, and (c) extracting the second liquid phase or the fourth liquid phase. And an improved gel spinning method comprising the step of:

図面の簡単な説明 本発明は、本発明の次の詳細な説明および本発明の好
ましい実施態様の略図である添付の図面を参照すると
き、より完全に理解されそして別の利点が明らかになる
であろう。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention will be more fully understood and other advantages will become apparent when reference is made to the following detailed description of the invention and the accompanying drawings, which are schematic illustrations of preferred embodiments of the invention. There will be.

発明の詳細な説明 最も広い面において、本発明は、重合体の紡糸溶媒中
溶液から紡糸された重合体繊維からその紡糸溶媒を抽出
する方法に関する。この方法においては、第1の紡糸溶
媒を含有する連続した長さの繊維は、繊維の前記重合体
に対して非溶媒である第2の抽出溶媒と接触せしめられ
て2種類の溶媒の混合物または溶液を形成する。本明細
書中に使用されている繊維とは長す寸法が巾および厚さ
の寸法よりも著しく大きい伸長体のことである。したが
って、繊維なる用語は、規則的なまたは不規則な断面を
有するヤーン、糸条、フィラメント、マルチフィラメン
トとモノフィラメントの両方、多重フィラメントを含有
するヤーンの素糸、テープ、リボン、細長片などを包含
する。本明細書中に使用されている「溶媒」は、加工条
件下で液体であって、溶液紡糸繊維からその紡糸液を任
意の方法で抽出または除去できる流体を意味する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In its broadest aspect, the present invention relates to a method for extracting a spinning solvent from a polymer fiber spun from a solution of the polymer in a spinning solvent. In this method, a continuous length of fiber containing a first spinning solvent is contacted with a second extraction solvent that is a non-solvent for the polymer of the fiber to form a mixture of two solvents or Form a solution. As used herein, fibers are elongates whose elongate dimension is significantly larger than their width and thickness dimensions. Thus, the term fiber encompasses yarns, yarns, filaments, both multifilament and monofilament, yarns containing multiple filaments, tapes, ribbons, strips, etc., having a regular or irregular cross section. I do. As used herein, "solvent" means a fluid that is liquid under processing conditions and that can extract or remove the spinning solution from the solution spun fibers in any manner.

繊維を含有する紡糸物と抽出溶媒を接触させる手段は
臨界的でなく、任意の慣例的な抽出手段が使用できる。
例えば、抽出溶媒と繊維は、向流技術または並流技術に
より接触させることができる。本発明の好ましい実施態
様において、抽出溶媒および紡糸溶媒を含有する繊維
は、米国特許第4,771,616号明細書の装置および方法を
使用して接触させられる。
The means for contacting the fiber-containing spun with the extraction solvent is not critical, and any conventional extraction means can be used.
For example, the extraction solvent and the fibers can be contacted by countercurrent or cocurrent techniques. In a preferred embodiment of the present invention, fibers containing an extraction solvent and a spinning solvent are contacted using the apparatus and method of US Pat. No. 4,771,616.

抽出性溶媒と紡糸溶媒を含有する繊維は、繊維から紡
糸溶媒の全てまたは実質的に全てを抽出して第2の抽出
溶媒でその紡糸溶媒を置換えるのに十分な時間接触させ
られる。一般に、抽出後の繊維中に残留する紡糸溶媒の
残留量は、繊維のせいぜい約15重量%である。より好ま
しくは、残留紡糸溶媒の量は繊維の約5重量%以下であ
り、そして最も好ましくは約1.5重量%以下である。
The fiber containing the extractable solvent and the spin solvent is contacted for a time sufficient to extract all or substantially all of the spin solvent from the fiber and replace the spin solvent with a second extraction solvent. Generally, the residual amount of spinning solvent remaining in the fiber after extraction is at most about 15% by weight of the fiber. More preferably, the amount of residual spin solvent is no more than about 5% by weight of the fiber, and most preferably no more than about 1.5% by weight.

抽出時間は広く変化してもよくて所望量の紡糸溶媒が
抽出されるようなものである。抽出時間は、例えば抽出
温度、抽出性溶媒中の紡糸溶媒の溶解度などのような多
数の因子に依存する。普通は、抽出時間は数分または秒
から数時間または日まで変化する。好ましい抽出時間は
約30秒〜約24時間であり、より好ましい抽出時間は約30
秒〜約30分であり、そして最も好ましい抽出時間は約30
秒〜約10分である。
The extraction time may vary widely, such that the desired amount of spinning solvent is extracted. The extraction time depends on a number of factors such as, for example, the extraction temperature, the solubility of the spinning solvent in the extractable solvent, and the like. Normally, extraction times vary from minutes or seconds to hours or days. A preferred extraction time is from about 30 seconds to about 24 hours, with a more preferred extraction time being about 30 seconds.
Seconds to about 30 minutes, and the most preferred extraction time is about 30
Seconds to about 10 minutes.

有用な抽出温度は多数の因子、特に所定の温度での抽
出溶媒中での紡糸溶媒の溶解度に依存して広く変化す
る。好ましくは、抽出工程は周囲温度、すなわち約20℃
〜約30℃で行なわれる。
Useful extraction temperatures vary widely depending on a number of factors, especially the solubility of the spinning solvent in the extraction solvent at a given temperature. Preferably, the extraction step is at ambient temperature, ie, about 20 ° C.
Performed at ~ 30 ° C.

接触の数は広く変化してもよく、そして第1の紡糸溶
媒と第2の抽出溶媒の接触温度での相互の溶解度に可成
りの程度まで依存する。例えば、相互溶解度と繊維の多
孔度が高くて繊維中に含有されている紡糸溶媒の量が低
い場合には、所望量の紡糸溶媒は非常に低い1接触サイ
クルで除去できる。しかしながら、他方相互溶解度と繊
維の多孔度が低くて繊維中の紡糸溶媒の量が高い場合
は、繊維から所望量の紡糸溶媒を抽出するためには1接
触サイクル以上が必要とされる。一般に、接触時間およ
びサイクルは、繊維中に残留する残留紡糸溶媒が所望量
にある好ましくは繊維の約5重量%よりも多くない、そ
して最も好ましくは繊維の約1.5重量%よりも多くない
ように選ばれる。
The number of contacts may vary widely and depends to a considerable extent on the mutual solubility of the first spinning solvent and the second extraction solvent at the contact temperature. For example, if the mutual solubility and fiber porosity are high and the amount of spin solvent contained in the fiber is low, the desired amount of spin solvent can be removed in a very low one contact cycle. However, on the other hand, if the mutual solubility and porosity of the fiber are low and the amount of spinning solvent in the fiber is high, then one or more contact cycles are required to extract the desired amount of spinning solvent from the fiber. In general, the contact time and cycle should be such that the residual spin solvent remaining in the fiber is in the desired amount, preferably not more than about 5% by weight of the fiber, and most preferably not more than about 1.5% by weight of the fiber. To be elected.

第2の抽出溶媒は、それが紡糸溶媒に対する溶媒であ
って、繊維から所望量の紡糸溶媒を、好ましくは繊維か
ら全てのまたは実質的に全ての紡糸溶媒を抽出できると
いう条件で広く変化してもよい。第1の抽出溶媒はまた
好ましくは第1の紡糸溶媒がリサイクルするために抽出
溶媒から分離できるようなものである。本発明の好まし
い一実施態様において、第2の抽出溶媒は温度において
紡糸溶媒に対する溶媒であって、紡糸溶媒に不溶である
第3の抽出溶媒に可溶であり、そして前記紡糸溶媒およ
び前記第3の抽出溶媒中に相対的な溶解度を有し、ここ
で前記第3の抽出溶媒は紡糸溶媒および第2の抽出溶媒
を含んでなる溶液から第2の抽出溶媒を抽出できるもの
である。本発明のこの好ましい実施態様において、紡糸
および第3の抽出溶媒は溶媒抽出により分離できる。
The second extraction solvent varies widely, provided that it is a solvent for the spinning solvent and is capable of extracting the desired amount of spinning solvent from the fiber, and preferably all or substantially all of the spinning solvent from the fiber. Is also good. The first extraction solvent is also preferably such that the first spinning solvent can be separated from the extraction solvent for recycling. In one preferred embodiment of the invention, the second extraction solvent is a solvent for the spinning solvent at a temperature, soluble in a third extraction solvent that is insoluble in the spinning solvent, and wherein the spinning solvent and the third Wherein the third extraction solvent is capable of extracting the second extraction solvent from a solution comprising the spinning solvent and the second extraction solvent. In this preferred embodiment of the present invention, the spinning and third extraction solvent can be separated by solvent extraction.

本発明の別の好ましい実施態様において、第2の抽出
溶媒は第1の温度T1において第1の紡糸溶媒に対する溶
媒であり、第2の温度T2において第1の紡糸溶媒に対す
る非溶媒であり、第1の温度T1および第2の温度T2の両
方において繊維を形成する重合体に対する非溶媒であ
り、76mmHgにて抽出工程の遂行に使用される最高温度よ
りも高い沸点を有する。本発明のこの実施態様におい
て、第2の抽出および第1の紡糸溶媒は、紡糸および抽
出溶媒溶液の温度を変化させることにより分離すること
ができる。
In another preferred embodiment of the present invention, the second extraction solvent is a solvent for the first spin solvent at a first temperature T 1 and a non-solvent for the first spin solvent at a second temperature T 2 . a non-solvent for the polymer to form fibers in the first both temperature T 1 and the second temperature T 2, having a boiling point higher than the highest temperature used for the performance of the extraction step at 76 mmHg. In this embodiment of the invention, the second extraction and first spin solvent can be separated by changing the temperature of the spin and extraction solvent solution.

所望の特性を有する抽出溶媒は、溶解度および沸点の
研究の使用によって同定することができる。抽出溶媒
は、紡糸溶媒に最も重大な程度まで依存しるであろう。
紡糸溶媒は繊維を形成する重合体に依存して変化するで
あろう。例えば、繊維がポリビニルアルコールから形成
される場合には、紡糸溶媒は、好ましくは、約150〜300
℃の沸点(101kPaにて)を有する炭化水素ポリオールお
よびアルキレンエーテルポリオールのような脂肪族およ
び芳香族アルコールである。そのような溶媒としては、
エチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコー
ル、グリセロール、ジエチレングリコールおよびトリエ
チレングリコールが挙げられる。繊維がポリアクリロニ
トリルから形成される場合には、有用な紡糸溶媒として
は、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミドなど
が挙げられる。同様に、繊維を形成する重合体がポリエ
チレン、ポリプロピレンおよびエチレンとプロピレンの
共重合体のようはポリオレフィンである場合は、紡糸溶
媒は好ましくは、砿油、パラフィン油、デカリン、ポリ
エチレンワックスおよびそれらの混合物のような脂肪族
および芳香族炭化水素である。これらの場合には、所望
の特性を有する有用な抽出溶媒は、いつもの手順の温度
/溶解度の研究によって同定してもよい。例えば、繊維
がポリオレフィン、好ましくはポリエチレンから形成さ
れそして紡糸溶媒が炭化水素好ましくは砿油、パラフィ
ン油またはデカリンである本発明の好ましい実施態様に
おいては、抽出溶媒は好ましくは、ジエチレングリコー
ルモノブチルエーテルおよびジエチレングリコールモノ
プロピルエーテルのようなポリエーテル溶媒である。
Extraction solvents having the desired properties can be identified by use of solubility and boiling point studies. The extraction solvent will depend to a most significant extent on the spin solvent.
The spin solvent will vary depending on the polymer forming the fiber. For example, if the fibers are formed from polyvinyl alcohol, the spinning solvent is preferably from about 150 to 300
Aliphatic and aromatic alcohols such as hydrocarbon polyols and alkylene ether polyols having a boiling point at 101 ° C. (at 101 kPa). Such solvents include:
Examples include ethylene glycol, glycerin, propylene glycol, glycerol, diethylene glycol and triethylene glycol. If the fibers are formed from polyacrylonitrile, useful spin solvents include dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, and the like. Similarly, when the polymer forming the fiber is a polyolefin, such as polyethylene, polypropylene and copolymers of ethylene and propylene, the spinning solvent is preferably mineral oil, paraffin oil, decalin, polyethylene wax and mixtures thereof. Such aliphatic and aromatic hydrocarbons. In these cases, useful extraction solvents having the desired properties may be identified by routine temperature / solubility studies. For example, in a preferred embodiment of the invention where the fibers are formed from a polyolefin, preferably polyethylene, and the spinning solvent is a hydrocarbon, preferably mineral oil, paraffin oil or decalin, the extraction solvent is preferably diethylene glycol monobutyl ether and diethylene glycol monopropyl. It is a polyether solvent such as ether.

本質的な沸点および溶解度特性に加えて、本発明の好
ましい実施態様に使用するための抽出溶媒はまた約87.8
℃と等しいかまたは高い引火点(開放式)、約190℃と
等しいかまたは高い760mmHgにての沸点、約0.4mmHgと等
しいかまたは低い25℃での蒸気圧および溶媒構造中での
無塩素原子を示す。
In addition to the intrinsic boiling point and solubility properties, the extraction solvent for use in the preferred embodiment of the present invention is also about 87.8
Flash point equal to or higher than 0 ° C (open), boiling point at 760 mmHg equal to or higher than about 190 ° C, vapor pressure at 25 ° C equal to or lower than about 0.4 mmHg and chlorine-free atoms in the solvent structure Is shown.

より好ましい抽出溶媒はポリエーテル溶媒である。有
用なポリエーテル溶媒は、米国特許第3,737,392号明細
書に記載されている。
More preferred extraction solvents are polyether solvents. Useful polyether solvents are described in U.S. Pat. No. 3,737,392.

好ましいポリエーテル溶媒は、炭素数1〜約5のアル
キル基(特にメチルおよびエチル)および炭素数2〜約
6のアルキレン基(特にエチレン)を有するポリアルキ
レングリコールおよび炭素数2〜約6のアルキレン部分
を有するポリアルキレングリコールのモノアルキルエー
テルまたはジアルキルエーテルである。そのような好ま
しい溶媒の実例は、ポリプロピレングリコール(約425
〜約1200の分子量)、テトラエチレングリコールジメチ
ルエーテル(テトラグライム)、トリエチレングリコー
ルジメチルエーテル(トリグライム)、ジエチレングリ
コールジメチルエーテル(ジグライム)、ジエチレング
リコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモ
ノエチルエーテル、トリプロピレングリコール、ジエチ
レングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコ
ールジビニルエーテル、ジエチレングリコールモノイソ
ブチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテ
ル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、トリ
エチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジエ
チレングリコールtert−ブチルメチルエーテル、ジエチ
レングリコールジエチルエーテル、およびプロピレング
リコールモノメチルエーテルである。
Preferred polyether solvents are polyalkylene glycols having alkyl groups of 1 to about 5 carbon atoms (particularly methyl and ethyl) and alkylene groups of 2 to about 6 carbon atoms (particularly ethylene) and alkylene moieties of 2 to about 6 carbon atoms. Or a monoalkyl ether or dialkyl ether of a polyalkylene glycol having the formula: An example of such a preferred solvent is polypropylene glycol (about 425
Molecular weight of about 1200), tetraethylene glycol dimethyl ether (tetraglyme), triethylene glycol dimethyl ether (triglyme), diethylene glycol dimethyl ether (diglyme), diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol divinyl ether , Diethylene glycol monoisobutyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, triethylene glycol, tetraethylene glycol, diethylene glycol tert-butyl methyl ether, diethylene glycol diethyl ether, and propylene glycol monomethyl It is an ether.

ポリエーテル溶媒の好ましい群は、次の式: R3(OCH2CH2xOR1およびR(OCH2CH(CH3))xOR1 (式中、xは1〜約8の整数であり、RおよびR1は同一
または相違していて水素または炭素数約1〜約4のアル
キルである)のポリエチレングリコールエーテルおよび
ポリプロピレングリコールエーテル、およびそのような
グリコールエーテルの混合物である。より好ましいポリ
エーテル溶媒は、式: R(OCH2CH2xOR1 (式中、xは約2〜約5の整数であり、RおよびR1は同
一または相違しておりそして好ましくはRとR1の少なく
とも1つは水素以外であるという条件で水素、メチル、
エチル、プロピルまたはブチルである)のポリエチレン
グリコールエーテルである。最も好ましい溶媒はテトラ
エチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレング
リコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノ
ブチルエーテルおよびジエチレングリコールモノプロピ
ルエーテルであり、ジエチレングリコールモノブチルエ
ーテルとジエチレングリコールモノプロピルエーテルが
えり抜きの溶媒である。
A preferred group of the polyether solvent, the following formula: R 3 (OCH 2 CH 2 ) x OR 1 and R (OCH 2 CH (CH 3 )) x OR 1 ( wherein, x is an integer from 1 to about 8 And R 1 and R 1 are the same or different and are hydrogen or alkyl having about 1 to about 4 carbons), and mixtures of such glycol ethers. More preferred polyether solvents are of the formula: R (OCH 2 CH 2 ) x OR 1 , wherein x is an integer from about 2 to about 5, R and R 1 are the same or different and preferably R And hydrogen, methyl, provided that at least one of R 1 is other than hydrogen.
Ethyl, propyl or butyl). The most preferred solvents are tetraethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether and diethylene glycol monopropyl ether, with diethylene glycol monobutyl ether and diethylene glycol monopropyl ether being the selected solvents.

有用な好ましいポリエーテル溶媒は、プロピレンオキ
シド、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドとエ
チレンオキシドの混合物の酸触媒重合のような従来の方
法により調製される。そのような溶媒はまた商業源から
得ることもできる。例えば、そのような材料は、商標Pl
uracolポリエチレングリコールE200、E30、E400およびE
600並びにPluracolポリプロピレングリコールP410のも
とにWyandotte Corporationから、および商標Polyglyco
l P400のもとにDow Corporationから得ることができ
る。また、グリコールエーテルは、例えばEKTASOLV DP
およびEKTASOLV DBをイーストマンコダック社から、例
えばButyl CARBITOLをユニオンカーバイド社から、そし
て例えばジエチレングリコールDBおよびジエチレングリ
コールHBをOxy Chemから得ることができ、Tetraglymeは
Ferro Corpから得ることができる。
Useful preferred polyether solvents are prepared by conventional methods such as acid catalyzed polymerization of propylene oxide, ethylene oxide and mixtures of propylene oxide and ethylene oxide. Such solvents can also be obtained from commercial sources. For example, such materials are under the trademark Pl
uracol polyethylene glycol E200, E30, E400 and E
600 and Pluracol polypropylene glycol P410 from Wyandotte Corporation and under the trademark Polyglyco
l Can be obtained from Dow Corporation under P400. Glycol ethers are, for example, EKTASOLV DP
And EKTASOLV DB from Eastman Kodak, for example Butyl CARBITOL from Union Carbide, and for example diethylene glycol DB and diethylene glycol HB from Oxy Chem, Tetraglyme
Can be obtained from Ferro Corp.

繊維のための重合体は広く変化させてもよく、唯一の
必要条件は、重合体が紡糸溶媒に可溶であって抽出溶媒
に不溶であることである。有用な重合体の実例は、ポリ
アミドおよびポリメタフェニレンイソフタルアミド、ポ
リp−フェニレンテレフタルアミド、30%ヘキサメチレ
ンジアンモニウムイソフタレートと70%ヘキサメチレン
ジアンモニウムアジペートのコポリアミド、30%ビスア
ミドシクロヘキシルメチレン、テレフタル酸およびカプ
ロラクタムのコポリアミドのようなそれらの共重合体、
ポリヘキサメチレンアジパミド(ナイロン66)、ポリ6
−アミノヘキサン酸(ナイロン6)、ポリ11−アミノウ
ンデカン酸(ナイロン11)、ポリヘキサメチレンセバカ
ミド(ナイロン6,10)など;ポリアクリロニトリル、ポ
リビニルアルコール、ポリアクリル酸のようなα,β−
不飽和オレフィンの重合により生成された重合体および
共重合体、例えばポリエチレンおよびポリプロピレンの
ようなポリオレフィン、酢酸ビニルと塩化ビニルの共重
合体;およびポリブチレンテレフタレート、ポリエチレ
ンテレフタレートおよびポリ1,4−シクロヘキサンジメ
チレンテレフタレートのようなポリエステルである。好
ましい重合体は、ポリアミドおよびポリオレフィン、特
にポリプロピレンおよびポリエチレンのようなα,β−
不飽和単量体の重合体、ポリビニルアルコールおよびポ
リアクリロニトリルである。
The polymer for the fiber may vary widely, the only requirement is that the polymer be soluble in the spinning solvent and insoluble in the extraction solvent. Illustrative examples of useful polymers include polyamides and polymetaphenylene isophthalamide, poly p-phenylene terephthalamide, 30% hexamethylene diammonium isophthalate and 70% hexamethylene diammonium adipate copolyamide, 30% bisamidocyclohexylmethylene, terephthalic Their copolymers, such as copolyamides of acids and caprolactam,
Polyhexamethylene adipamide (nylon 66), poly 6
-Aminohexanoic acid (nylon 6), poly 11-aminoundecanoic acid (nylon 11), polyhexamethylene sebacamide (nylon 6, 10), etc .; α, β- such as polyacrylonitrile, polyvinyl alcohol and polyacrylic acid
Polymers and copolymers formed by the polymerization of unsaturated olefins, for example polyolefins such as polyethylene and polypropylene, copolymers of vinyl acetate and vinyl chloride; and polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate and poly 1,4-cyclohexanediene It is a polyester such as methylene terephthalate. Preferred polymers are α, β- such as polyamides and polyolefins, especially polypropylene and polyethylene.
Polymers of unsaturated monomers, polyvinyl alcohol and polyacrylonitrile.

ポリエチレンはえり抜きの重合体である。本明細書中
に使用されるとき、用語“ポリエチレン”は、少量の連
鎖分岐または100主炭素原子当り5変性単位を越えない
共単量体を含有してもよい。そしてまたそれらと混合さ
れた50重量%を越えないアルケン−1−重合体、特に、
低密度ポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリブチレ
ン、主単量体としてモノオレフィンを含有する共重合
体、酸化ポリオレフィン、グラフトポリオレフィン共重
合体およびポリオキシメチレンのような1種類またはそ
れ以上の添加物、または文献により普通に混入されてい
る酸化防止剤、潤滑剤、紫外線遮蔽剤、着色剤などの低
分子量添加剤を含有してもよい主に線状ポリエチレン材
料を意味する。
Polyethylene is the polymer of choice. As used herein, the term "polyethylene" may contain small amounts of chain branching or comonomers that do not exceed 5 modifying units per 100 main carbon atoms. And also no more than 50% by weight of alkene-1-polymers mixed with them, in particular,
One or more additives, such as low density polyethylene, polypropylene or polybutylene, copolymers containing monoolefins as the main monomer, oxidized polyolefins, grafted polyolefin copolymers and polyoxymethylene, or as per the literature Means mainly a linear polyethylene material which may contain low molecular weight additives such as antioxidants, lubricants, ultraviolet shielding agents, coloring agents, and the like, which are mixed into the polyethylene.

重合体は繊維形成性分子量のものである。さまざまな
繊維形成性重合体に対するそのような分子量はこの技術
分野において良く知られており、詳細に記述しない。例
えば、好ましいポリエチレン、ポリプロピレン、ポリア
クリロニトリルおよびポリビニルアルコールの場合に
は、適当な重合体は、少なくとも約150,000、好ましく
は少なくとも約1,000,000、より好ましくは約1,000,000
〜約5,000,000そして最も好ましくは約2,000,000〜約5,
000,000の分子量を有するものである。
The polymer is of a fiber-forming molecular weight. Such molecular weights for various fiber-forming polymers are well known in the art and will not be described in detail. For example, in the case of the preferred polyethylene, polypropylene, polyacrylonitrile and polyvinyl alcohol, a suitable polymer is at least about 150,000, preferably at least about 1,000,000, more preferably about 1,000,000.
To about 5,000,000 and most preferably from about 2,000,000 to about 5,
It has a molecular weight of 000,000.

本発明に使用するための溶媒含有繊維は、ゲルまたは
溶液紡糸技術により慣例的に製造することができる。そ
のような手順の実例は米国特許第4,457,985号明細書、
同第4,137,394号明細書、同第4,356,138号明細書、同第
4,440,711号明細書、同第4,713,290号明細書、同第4,55
1,296号明細書、同第4,599,276号明細書および同第4,53
5,027号明細書、西ドイツ公開第3,004,699号、英国特許
第2051667号明細書、およびヨーロッパ特許第64,167号
明細書に記載されているものであり、これらの全ては参
照によって本明細書へ取入れられている。したがって、
これらの方法はいずれも詳細には記述しない。これらの
方法のうち、米国特許第4,413,110号明細書、同第4,45
5,273号明細書、同第4,536,536号明細書、同第4,551,29
6号明細書、同第440,771号明細書、同第4,713,290号明
細書および同第4,883,628号明細書の紡糸方法により形
成された繊維が好ましい。
Solvent-containing fibers for use in the present invention can be conventionally manufactured by gel or solution spinning techniques. An example of such a procedure is U.S. Patent No. 4,457,985,
No. 4,137,394, No. 4,356,138, No.
No. 4,440,711, No. 4,713,290, No. 4,55
Nos. 1,296, 4,599,276 and 4,53
No. 5,027, West German Offenlegungsschrift 3,004,699, British Patent No. 2051667, and European Patent No. 64,167, all of which are incorporated herein by reference. . Therefore,
None of these methods will be described in detail. Of these methods, U.S. Patent Nos. 4,413,110 and 4,45
No. 5,273, No. 4,536,536, No. 4,551,29
Fibers formed by the spinning method described in JP-A-6, 440,771, JP-A-4,713,290 and JP-A-4,883,628 are preferred.

これらの好ましい方法において、適当な重合体は適当
な非揮発性溶媒中に普通は溶液の約5〜約15重量%、好
ましくは溶液の約4〜約10重量%の量で溶解される。
In these preferred methods, the appropriate polymer is dissolved in a suitable non-volatile solvent, usually in an amount of about 5 to about 15% by weight of the solution, preferably about 4 to about 10% by weight of the solution.

紡糸溶液を含有する繊維は、穴の上流および下流で実
質的に同濃度で穴の上流の第1の温度よりも低くない温
度で紡糸穴から押出され、そしてゴム状のゲルが生成さ
れる温度以下の第2の温度まで穴の隣接および下流で溶
液を冷却され、実質的に不定の長さの紡糸溶媒を含有す
るゲルを生成する。
The fiber containing the spinning solution is extruded from the spinning hole at substantially the same concentration upstream and downstream of the hole at a temperature no lower than the first temperature upstream of the hole, and the temperature at which a rubbery gel is formed The solution is cooled adjacent and downstream of the hole to a second temperature below, producing a gel containing a substantially indeterminate length of spinning solvent.

第1の溶媒は、加工条件下で比較的非揮発性であるべ
きである。このことは、穴(ダイ)の上流および初めか
ら終りまでの溶媒の本質的に一定の濃度を維持するため
に、そして第1の溶媒を含有するゲル繊維またはフィル
ムの液体含量の不均一性を防止するために必要である。
好ましくは、第1の溶媒の蒸気圧は180℃、すなわし第
1の温度で80kPa(大気圧の5分の4)よりも大きくあ
るべきではない。例えばポリエチレン、ポリアクリロニ
トリルおよびポリビニルアルコールのような有用な重合
体のための適当な第1の紡糸溶媒は、上記してある。例
えば、ポリビニルアルコールのための有用な紡糸溶媒と
しては、所望の不揮発性および重合体に対する溶解度の
脂肪族または芳香族アルコール、例えばエチレングリコ
ール、プロピレングリコール、グリセロール、ジエチレ
ングリコールおよびトリメチレングリコールのような、
約150℃〜約300℃の沸点(101kPaにて)を有する炭化水
素ポリオールおよびアルキレンエーテルポリオールが挙
げられる。ポリエチレンのようなポリオレフィンのため
の適当な紡糸溶媒は、デカリン、砿油、ポリエチレンワ
ックスおよびそれらの混合物のような炭化水素である。
溶媒は好ましくは砿油である。重合体は、好ましくは比
較的狭い範囲、例えば2〜15重量%、好ましくは4〜10
重量%から選ばれる第1の濃度で第1の溶媒中に存在し
てもよい。しかしながら、いったん選ばれると、濃度は
ダイに隣接してまたはもしそうでなければ、第2の温度
まで冷却するのに先立って変化させるべきでない。濃度
はまた時間にわたり(すなわち、繊維またはフィルムの
長さ)適当に一定のままであるべきである。
The first solvent should be relatively non-volatile under the processing conditions. This is to maintain an essentially constant concentration of solvent upstream and from start to finish of the hole (die) and to reduce the non-uniformity of the liquid content of the gel fibers or films containing the first solvent. Necessary to prevent.
Preferably, the vapor pressure of the first solvent should not be greater than 180 ° C., ie, 80 kPa (4/5 of atmospheric pressure) at the first temperature. Suitable first spin solvents for useful polymers such as, for example, polyethylene, polyacrylonitrile, and polyvinyl alcohol are described above. For example, useful spin solvents for polyvinyl alcohol include the desired non-volatile and polymer soluble aliphatic or aromatic alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, glycerol, diethylene glycol and trimethylene glycol.
Hydrocarbon polyols and alkylene ether polyols having a boiling point (at 101 kPa) from about 150C to about 300C. Suitable spin solvents for polyolefins such as polyethylene are hydrocarbons such as decalin, mineral oil, polyethylene wax and mixtures thereof.
The solvent is preferably a mineral oil. The polymer preferably has a relatively narrow range, for example 2 to 15% by weight, preferably 4 to 10%.
It may be present in the first solvent at a first concentration selected from wt%. However, once chosen, the concentration should not be changed adjacent to the die or if not prior to cooling to the second temperature. The concentration should also remain reasonably constant over time (ie, the length of the fiber or film).

紡糸溶媒の温度は、第1の溶媒中に重合体の完全な溶
解を達成するために選ばれる。紡糸溶媒の温度は溶液が
生成されるところとダイの面の間に任意の点で好ましく
は最低温度であり、そして第1の濃度の溶媒中の重合体
に対するゲル化温度よりも高くなければならない。5〜
15%濃度の砿油中のポリエチレンに対し、ゲル化温度は
おおよそ約100〜約130℃である。それゆえ、この溶媒中
のポリエチレンに対する好ましい紡糸温度は、約180〜
約250℃であり、好ましくは約200〜約240℃である。同
様に約5〜約15%濃度のグリセリン中のポリビニルアル
コールに対しては、ゲル化温度はおおよそ25〜約100℃
である。それゆえ、ポリビニルアルコールに対する好ま
しい紡糸温度は約130〜約250℃、より好ましくは約170
〜約230℃である。温度はダイ面の上流側のさまざまな
点で紡糸温度以上に変化させてもよいが、重合体の崩壊
の原因として働く過剰の温度は避けるべきである。完全
な溶解性を保証するために、紡糸温度は重合体の溶解度
が第1の濃度を越えるところに、そして典型的に少なく
とも20%以上であるところに選ばれる。ゲル化温度は、
第1の溶媒・重合体系がゲルとして挙動するところ、す
なわちその系が降伏点およびその後の取扱いに対し適当
な寸法安定性を有するところに選ばれる。紡糸温度から
ゲル化温度へ押出された重合体溶液の冷却は、好ましく
は、実質的に同じ重合体濃度が重合体溶液中に存在する
ようである、ゲル繊維を生成するために、十分に迅速な
速度で達成される。好ましくは、押圧された重合体溶液
が紡糸温度から第2の温度まで冷却される速度は、好ま
しくは少なくとも50℃/分である。
The temperature of the spinning solvent is chosen to achieve complete dissolution of the polymer in the first solvent. The temperature of the spinning solvent is preferably the lowest temperature at any point between where the solution is formed and the face of the die, and must be above the gelling temperature for the polymer in the first concentration of solvent. . 5-
For polyethylene in 15% strength mineral oil, the gelling temperature is approximately from about 100 to about 130 ° C. Therefore, the preferred spinning temperature for polyethylene in this solvent is from about 180 to
About 250 ° C., preferably about 200 to about 240 ° C. Similarly, for polyvinyl alcohol in glycerin at a concentration of about 5 to about 15%, the gelation temperature is about 25 to about 100 ° C.
It is. Therefore, the preferred spinning temperature for polyvinyl alcohol is about 130 to about 250 ° C, more preferably about 170 ° C.
~ 230 ° C. The temperature may be varied above the spinning temperature at various points upstream of the die surface, but excessive temperatures that act to cause polymer collapse should be avoided. To ensure complete solubility, the spinning temperature is selected where the solubility of the polymer exceeds the first concentration, and is typically at least 20% or more. The gelation temperature is
The first solvent-polymer system is chosen where it behaves as a gel, ie, where the system has a yield point and suitable dimensional stability for subsequent handling. Cooling of the extruded polymer solution from the spinning temperature to the gelling temperature is preferably rapid enough to produce gel fibers where substantially the same polymer concentration is likely to be present in the polymer solution. At a high speed. Preferably, the rate at which the pressed polymer solution is cooled from the spinning temperature to the second temperature is preferably at least 50 ° C / min.

ゲル化温度まで急速に冷却する好ましい手段として
は、エアギャップ(不活性ガスであってもよい)を通過
後押し出された重合体溶液がその中へ落される液体を含
有する急冷浴の使用が挙げられる。しかしながら、不定
は、急冷液と第1の溶媒は僅かに限定された懇話性しか
持っていない。例えば、紡糸溶媒が好ましくはグリセロ
ールである好ましいポリビニルアルコールの場合には、
急冷液は好ましくはパラフィン油のような液体である。
同様に、紡糸溶媒が好ましくはジメチルスルホキシドで
ある好ましいポリアクリロニトリルに対しては、適当な
急冷溶媒は好ましくは水とジメチルスルホキシドの混合
物のような液体である。最も好ましいポリエチレン繊維
の場合には、紡糸溶媒は好ましくは炭化水素(好ましく
は砿油)であり、急冷液は好ましくは水である。
A preferred means of rapidly cooling to the gelation temperature is to use a quench bath containing a liquid into which the extruded polymer solution is dropped after passing through an air gap (which may be an inert gas). No. Unfortunately, however, the quench liquid and the first solvent have only a limited amount of interaction. For example, if the spinning solvent is preferably polyvinyl alcohol, preferably glycerol,
The quench liquid is preferably a liquid such as paraffin oil.
Similarly, for the preferred polyacrylonitrile, wherein the spinning solvent is preferably dimethyl sulfoxide, a suitable quench solvent is preferably a liquid such as a mixture of water and dimethyl sulfoxide. In the case of the most preferred polyethylene fibers, the spinning solvent is preferably a hydrocarbon (preferably mineral oil) and the quench liquid is preferably water.

本発明において抽出溶媒として使用される好ましいポ
リエーテル溶媒は、急冷液としても機能しうる。冷え
ば、紡糸溶媒が高温で抽出溶媒に実質的に可溶であるが
低温で不溶である場合、紡糸繊維は、紡糸溶媒がポリエ
ーテル溶媒に非溶性である低温で、そして紡出繊維を急
冷するために十分低い温度で溶媒と接触させることによ
り急冷することができる。そのあと、繊維は高温で溶媒
と接触させられて紡糸溶媒を抽出してもよい。ゲルが生
成するゲル化温度まで冷却する間の若干の伸長は本発明
から除外されなくて、この工程の間の全体の伸長は普通
は10:1を越えるべきでない。これらの因子の結果とし
て、第2の温度まで冷却することによって形成されたゲ
ル繊維は、溶媒で非常に膨潤させられた連続重合体の網
状構造からなる。
Preferred polyether solvents used as extraction solvents in the present invention can also function as quench liquids. When cooled, the spun fiber is substantially soluble in the extraction solvent at high temperature but insoluble at low temperature, the spun fiber is quenched at low temperature where the spin solvent is insoluble in the polyether solvent, and the spun fiber Can be quenched by contact with the solvent at a temperature low enough to Thereafter, the fibers may be contacted with the solvent at an elevated temperature to extract the spinning solvent. Some extension during cooling to the gelation temperature at which the gel forms is not excluded from the present invention, and the overall extension during this step should not normally exceed 10: 1. As a result of these factors, the gel fibers formed by cooling to the second temperature consist of a network of a continuous polymer that is highly swollen with solvent.

円形断面の(または流れ方向に垂直な面における長軸
が同じ面の最小の軸の8倍よりも大きくない、長円形、
YまたはX形の穴の別の断面)の穴が使用されるなら
ば、両方ともゲルはゲル繊維に、キセロゲルはキセロゲ
ル繊維にそして熱可塑性物品は繊維になるであろう。穴
の直径は臨界的でないが、代表的な穴は直径(または長
軸)が0.25〜5mmである。流れ方向の穴の長さは、普通
は穴の直形(または他の同様の長軸)の少なくとも10
倍、好ましくは15倍、そして最も好ましくは直径(また
は他の同様の長軸)の少なくとも20倍であるべきであ
る。
Oval, in which the major axis in a plane of circular cross-section (or in a plane perpendicular to the flow direction is not more than 8 times the smallest axis in the same plane,
If holes of different cross-sections (Y or X shaped holes) are used, both would be gels to gel fibers, xerogels to xerogel fibers and thermoplastic articles to fibers. The hole diameter is not critical, but typical holes have a diameter (or long axis) of 0.25-5 mm. The length of the hole in the direction of flow is usually at least 10
Times, preferably 15 times, and most preferably at least 20 times the diameter (or other similar long axis).

長方形の断面の穴が使用されるならば、両方のゲルは
ゲルフィルムに、キセロゲルはキセロゲルフィルムにそ
して熱可塑性物品はフィルムになるであろう。穴の巾と
高さは臨界的でなく、代表的な穴は巾(フィルムの巾に
対応する)が約2.5〜約2mmであり、高さ(フィルムの厚
さに対応する)が約0.25〜約5mmである。穴の深さ(流
れ方向の)は普通の穴の高さの少なくとも10倍、好まし
くは高さの少なくとも15倍、より好ましくは高さの少な
くとも約20倍であるべきである。
If rectangular cross-section holes are used, both gels will be gel films, xerogels will be xerogel films and thermoplastic articles will be films. The width and height of the holes are not critical; typical holes have a width (corresponding to the width of the film) of about 2.5 to about 2 mm and a height (corresponding to the thickness of the film) of about 0.25 to It is about 5mm. The depth of the holes (in the flow direction) should be at least 10 times the height of the normal holes, preferably at least 15 times the height, more preferably at least about 20 times the height.

抽出工程は、紡糸溶媒が抽出溶媒に可溶性である第1
の温度で行なわれる。紡糸溶媒が抽出溶媒に可溶性であ
る程度は広く変化してもよく、唯一の必要条件は溶解度
が紡糸溶媒が第1の温度で所望の程度まで繊維から抽出
されるようなものであることである。使用される第1の
温度は、紡糸溶媒と抽出溶媒の選択に依存して広く変化
するであろう。例えば、紡糸溶媒が砿油のような炭化水
素であって、抽出溶媒が炭素数1〜5のアルキル基を有
するポリアルキレングリコール、および個々のエルキレ
ングループが約2〜約6個の炭素原子を包含するアルキ
レン基およびポリアルキレングリコール群のモノアルキ
ルまたはジアルキルエーテル、例えばジエチレングリコ
ールモノブチルエーテルおよびジエチレングリコールモ
ノプロピルエーテルであるとき、第1の温度は好ましく
は約55〜約100℃、より好ましくは約65〜約100℃、そし
て最も好ましくは約75〜約100℃である。
The extraction step includes a first step in which the spinning solvent is soluble in the extraction solvent.
At a temperature of The spin solvent may be soluble to the extraction solvent and vary to some extent, the only requirement being that the solubility be such that the spin solvent is extracted from the fibers to the desired extent at the first temperature. The first temperature used will vary widely depending on the choice of spinning solvent and extraction solvent. For example, the spinning solvent is a hydrocarbon such as mineral oil, the extraction solvent is a polyalkylene glycol having an alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, and each erylene group contains about 2 to about 6 carbon atoms. When the alkylene group and the monoalkyl or dialkyl ether of the polyalkylene glycol group, such as diethylene glycol monobutyl ether and diethylene glycol monopropyl ether, the first temperature is preferably from about 55 to about 100 ° C, more preferably from about 65 to about 100 ° C. ° C, and most preferably from about 75 to about 100 ° C.

紡糸溶媒が所望の程度(好ましくは繊維の約15重量%
以下、より好ましくは約5.0重量%以下、そして最も好
ましくは約1.5重量%以下)まで抽出された後、抽出溶
媒が十分に揮発性であるならば、抽出繊維は従来の乾燥
技術を使用して乾燥される。しかしながら、抽出溶媒が
十分に揮発性でないならば、繊維は抽出溶媒よりもより
揮発性であって抽出溶媒と混和できる線状溶媒で抽出さ
れてもよい。洗浄は、ゲル中の抽出溶媒をより揮発性の
洗浄溶媒で置換する。適当な洗浄溶媒としては水、メタ
ノールおよびエタノールのような低分子量アルコール、
ジメチルエーテル、メチルエチルエーテル、ジオキサ
ン、およびテトラヒドロフランのような低分子量エーテ
ル、およびアセトンおよびメチルエチルケトンのような
ケトンが挙げられる。好ましいポリエーテル溶媒につい
て、水は主として便宜のために好ましい洗浄溶媒であ
る。
The spinning solvent is in the desired degree (preferably about 15% by weight of the fiber
(Less than about 5.0% by weight, and most preferably about 1.5% by weight or less), and if the extraction solvent is sufficiently volatile, the extracted fibers can be extracted using conventional drying techniques. Dried. However, if the extraction solvent is not sufficiently volatile, the fibers may be extracted with a linear solvent that is more volatile and miscible with the extraction solvent. Washing replaces the extraction solvent in the gel with a more volatile washing solvent. Suitable washing solvents include water, low molecular weight alcohols such as methanol and ethanol,
Examples include low molecular weight ethers such as dimethyl ether, methyl ethyl ether, dioxane, and tetrahydrofuran, and ketones such as acetone and methyl ethyl ketone. For the preferred polyether solvents, water is the preferred washing solvent primarily for convenience.

いったん洗浄または抽出溶媒を含有する繊維構造が形
成されると、それは次いで洗浄または抽出溶媒が実質的
に無傷の重合体の固体網状構造を残留させながら除去さ
れる条件下に乾燥される。シリカゲルに対する類似によ
り、得られた材料は、ガス(例えば、窒素のような不活
性によりまたは空気により)により置換された液体を持
つ、湿潤ゲルの固体マトリックスに対応する固体マトリ
ックスを意味する“キセロゲル”と本明細書中で呼ばれ
る。用語“キセロゲル”は、如何なる特定の型の表面
積、多孔度また孔径も描くことを意図しない。
Once the fibrous structure containing the washing or extraction solvent is formed, it is then dried under conditions in which the washing or extraction solvent is removed leaving a substantially intact polymer solid network. By analogy to silica gel, the resulting material is referred to as a "xerogel", which refers to a solid matrix corresponding to the solid matrix of a wet gel, with the liquid being displaced by a gas (eg, by an inert gas such as nitrogen or by air). Is referred to herein. The term "xerogel" is not intended to describe any particular type of surface area, porosity or pore size.

伸長は、ゲル化温度または抽出の間のまたは後と等し
いかまたは低い温度まで冷却後、ゲル繊維について行な
ってもよい。代わりに、キセロゲル繊維の伸長が行なわ
れてもよく、またはゲル伸長とキセロゲル伸長の組合せ
が行なわれてもよい。伸長は1段で行ってもよく、また
は2段またはそれ以上の段で行ってもよい。第1段の伸
長は室温または高温で行ってもよい。好ましくは伸長
は、最後の段が120〜150℃の温度で行なわれる2段また
はそれ以上の段で行なわれる。最も好ましくは、伸長は
最後の段が130〜150℃の温度で行なわれる少なくとも2
段階で行なわれる。前記の温度は、加熱管または加熱ブ
ロックまたはスチームジェットのような他の加熱手段で
達成してもよい。
Elongation may be performed on the gel fibers after cooling to a temperature equal to or lower than the gelation temperature or during or after the extraction. Alternatively, stretching of the xerogel fibers may be performed, or a combination of gel stretching and xerogel stretching may be performed. Elongation may be performed in one stage, or in two or more stages. The first stage of elongation may be performed at room or elevated temperature. Preferably, the extension is performed in two or more stages where the last stage is performed at a temperature of 120-150 ° C. Most preferably, the elongation is at least 2 wherein the last stage is performed at a temperature of 130-150 ° C.
It takes place in stages. Said temperature may be achieved with heating tubes or other heating means such as heating blocks or steam jets.

抽出後、第2の抽出溶媒および第1の紡糸溶媒を含有
する溶液は、好ましくは2種類の溶媒が分離されて紡糸
溶媒が溶液製造工程にリサイクルされ、そして第2の抽
出溶媒が抽出工程にリサイクルされるように処理され
る。溶液が第1および第2の部分に分離する方法は広く
変化させてもよく、そして如何なる従来の手順も、例え
ば米国特許第4,334,102号明細書の手順のように使用さ
れてもよい。本発明の好ましい一実施態様において、紡
糸溶媒と第2の抽出溶媒は、第3の抽出溶媒による溶液
からの第2の抽出溶媒の溶媒抽出により分離される。例
えば、第2の抽出溶媒がトリエチレングリコール、トリ
エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリ
コールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジ
メチルエーテル、またはジエチレングリコールジメチル
エーテルのようなポリエーテルである場合、第1の紡糸
溶媒と第2の抽出溶媒は、第2の抽出溶媒に対する溶媒
であって第1の紡糸溶媒に対する非溶媒である第3の抽
出溶媒によって溶液から第2の抽出溶媒を抽出すること
により分離されて、2つの液相、主に第1の紡糸溶媒で
ある1つの液相と前記第2および第3の抽出溶媒を含ん
でなる溶液である他の液相の不均質な混合物を生成す
る。主に第1の紡糸溶媒を含有する部分(一般に、その
部分の重量に基づいて少なくとも80体積%、好ましくは
少なくとも90%、より好ましくは少なくとも95体積%、
そして最も好ましくは少なくとも99体積%)はリサイク
ルできて重合体繊維紡糸溶液を生成する。
After extraction, the solution containing the second extraction solvent and the first spinning solvent is preferably separated into two solvents, the spinning solvent is recycled to the solution production process, and the second extraction solvent is passed to the extraction process. Processed to be recycled. The manner in which the solution separates into the first and second portions may vary widely, and any conventional procedure may be used, for example, as in US Pat. No. 4,334,102. In one preferred embodiment of the present invention, the spinning solvent and the second extraction solvent are separated by solvent extraction of the second extraction solvent from the solution with a third extraction solvent. For example, if the second extraction solvent is a polyether such as triethylene glycol, triethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, or diethylene glycol dimethyl ether, the first spinning solvent and the second extraction solvent Separated by extracting the second extraction solvent from the solution with a third extraction solvent, which is a solvent for the second extraction solvent and a non-solvent for the first spinning solvent, the two liquid phases, mainly A heterogeneous mixture of one liquid phase, a first spinning solvent, and another liquid phase, a solution comprising the second and third extraction solvents, is produced. A portion containing primarily a first spin solvent (generally at least 80% by volume, preferably at least 90%, more preferably at least 95% by weight, based on the weight of the portion;
And most preferably at least 99% by volume) can be recycled to produce a polymer fiber spinning solution.

第3の抽出溶媒として有用な液体は、それらがこの機
能を提供するという条件で広く変化させてもよい。好ま
しい第3の抽出溶媒は、前記第2および第3の抽出溶媒
のより低い臨界溶液温度特性、例えばジエチルカルビト
ールと水の温度誘起相分離を含んでいる、そしてまた第
2の抽出溶媒の第1の紡糸溶媒抽出工程へのリサイクル
を可能にする蒸留、抽出などもまた包含するいくつかの
適当な溶媒分離技術により第2の抽出溶媒から分離でき
るものである。より好ましい第3の抽出溶媒は、蒸留に
より第2の抽出溶媒から分離できるものである。前記第
3の抽出溶媒は普通は、第2の抽出溶媒の沸点よりも少
なくとも約80℃、好ましくは少なくとも約110℃、より
好ましくは少なくとも約150℃低い沸点を有する。その
ような好ましい第3の抽出溶媒の実例は、水、エタノー
ル、メタノールなどのようなアルコールである。より好
ましい第3の抽出溶媒は水およびアルコールであり、そ
して最も好ましい第3の抽出溶媒は水である。
Liquids useful as third extraction solvents may vary widely provided they provide this function. Preferred third extraction solvents include lower critical solution temperature characteristics of the second and third extraction solvents, such as temperature-induced phase separation of diethyl carbitol and water, and also include a second extraction solvent of the second extraction solvent. It can be separated from the second extraction solvent by any suitable solvent separation technique, including also distillation, extraction, etc., which allows recycling to one spinning solvent extraction step. More preferred third extraction solvents are those that can be separated from the second extraction solvent by distillation. The third extraction solvent usually has a boiling point at least about 80 ° C, preferably at least about 110 ° C, more preferably at least about 150 ° C below the boiling point of the second extractant. Illustrative of such preferred third extraction solvents are water, alcohols such as ethanol, methanol and the like. More preferred third extraction solvents are water and alcohol, and most preferred third extraction solvent is water.

第2と第3の抽出溶媒の混合物は適当な分離技術(例
えば、上記されたようなもの)の使用により分離され、
第2の抽出溶媒中の第3の抽出溶媒の濃度は、第2の抽
出溶媒が第1の紡糸溶媒の抽出工程へリサイクルするの
に十分な純度のものであるようなものである。同様に、
第3の抽出溶媒中の第2の抽出溶媒の濃度は、第3の抽
出溶媒が第2の抽出溶媒からの第1の抽出溶媒の分離を
包含する抽出工程へリサイクルするのに十分な純度のも
のであるような濃度である。分離後、第2の抽出溶媒は
繊維抽出工程へ直接リサイクルできるかまたは、例えば
モレキュラーシーブのようないくつかの乾燥剤で例えば
乾燥するような更なる随意の処理に付するリサイクルが
でき、第3の抽出溶媒は第2の抽出溶媒抽出工程へリサ
イクルできる。
The mixture of the second and third extraction solvents is separated by use of a suitable separation technique (eg, as described above),
The concentration of the third extraction solvent in the second extraction solvent is such that the second extraction solvent is of sufficient purity to be recycled to the first spinning solvent extraction step. Similarly,
The concentration of the second extraction solvent in the third extraction solvent is of sufficient purity that the third extraction solvent can be recycled to the extraction process that includes separating the first extraction solvent from the second extraction solvent. Concentration. After separation, the second extraction solvent can be recycled directly to the fiber extraction step, or can be recycled to a further optional treatment, such as drying with some desiccant, such as, for example, molecular sieves; Can be recycled to the second extraction solvent extraction step.

本発明の別の好ましい実施態様において、第2の抽出
溶媒と第1の抽出溶媒は、温度の変化により分離でき
る。例えば、元来2種類の溶媒が相互に可溶性である第
1の温度で第2の抽出溶媒と紡糸溶媒の溶液は、溶媒が
非混和性である温度まで加熱または冷却されて、不均質
な2相液体系を生成する。一相は主に紡糸溶媒を含んで
なる第1の相であり、他の相は主に抽出溶媒を含んでな
る第2の相である。一般に、各相における主な溶媒の濃
度は、その相の一般に少なくとも約80重量%、好ましく
は少なくとも約90重量%、より好ましくは少なくとも約
95重量%、そして最も好ましくは少なくとも99重量%で
ある。
In another preferred embodiment of the present invention, the second extraction solvent and the first extraction solvent can be separated by changing the temperature. For example, at a first temperature at which the two solvents are originally mutually soluble, a solution of the second extraction solvent and the spinning solvent may be heated or cooled to a temperature at which the solvent is immiscible to form a heterogeneous solvent. Generate a phase liquid system. One phase is a first phase that mainly comprises a spinning solvent, and the other phase is a second phase that mainly comprises an extraction solvent. Generally, the concentration of the primary solvent in each phase will generally be at least about 80%, preferably at least about 90%, more preferably at least about 90% by weight of that phase.
95% by weight, and most preferably at least 99% by weight.

紡糸溶媒が抽出溶媒中で可溶性である程度は広く変化
してもよく、唯一の必要条件は、溶解度が紡糸溶媒と抽
出溶媒が第2の温度で所望の程度に分離できるようなも
のであることである。任意の特定の抽出に使用される第
2の温度は、紡糸溶媒と抽出溶媒の選択に依存して広く
変化するものである。例えば、紡糸溶媒が砿油のような
炭化水素であって、抽出溶媒が炭素数1〜約5のアルキ
ル基を有しそして個々のアルキレン部分が約2〜約6個
の炭素原子を含むアルキレンおよびポリアルキレングリ
コール基を有するポリアルキレングリコールのモノアル
キルまたはジアルキルエーテル、例えばジエチレングリ
コールモノブチルエーテルおよびジエチレングリコール
モノプロピルエーテルのとき、第2の温度は好ましくは
約0〜約45℃、より好ましくは約0〜約30℃、そして最
も好ましくは約0〜約25℃である。
The spin solvent is soluble in the extraction solvent and may vary widely to some extent, the only requirement being that the solubility be such that the spin solvent and the extraction solvent can be separated to the desired extent at a second temperature. is there. The second temperature used for any particular extraction will vary widely depending on the choice of spinning solvent and extraction solvent. For example, if the spinning solvent is a hydrocarbon such as mineral oil and the extraction solvent has an alkyl group of 1 to about 5 carbon atoms and the individual alkylene moieties contain about 2 to about 6 carbon atoms. For monoalkyl or dialkyl ethers of polyalkylene glycols having alkylene glycol groups, such as diethylene glycol monobutyl ether and diethylene glycol monopropyl ether, the second temperature is preferably from about 0 to about 45 ° C, more preferably from about 0 to about 30 ° C. And most preferably from about 0 to about 25 ° C.

約20重量%以下、好ましくは約10重量%以下、より好
ましくは約5重量%以下、そして最も好ましくは約2重
量%以下の抽出溶媒の相を含有する紡糸溶媒相、および
好ましくは約2重量%以下の紡糸溶媒を含有する抽出溶
媒相は、それぞれ溶液生成工程および抽出工程へリサイ
クルできる。リサイクルのための所望の濃度が達成され
ないならば、平衡は少量(1〜2%)の第3の成分(例
えば水)の添加により、紡糸溶媒と抽出溶媒を含んでな
る熱溶液へ移動することができる。相分離が促進される
最初の温度において、必要とされる最低の濃度水準が依
然成就されないならば、さまざまな相が蒸留、溶媒抽出
などのようなさまざまな他の精製手順に付されて小成分
の量を所望の濃度まで減少することができる。
A spinning solvent phase containing up to about 20% by weight, preferably up to about 10% by weight, more preferably up to about 5% by weight, and most preferably up to about 2% by weight, and preferably about 2% by weight % Of the extraction solvent phase containing less than or equal to% of the spinning solvent can be recycled to the solution generation step and the extraction step, respectively. If the desired concentration for recycling is not achieved, the equilibrium can be transferred to a hot solution comprising the spinning solvent and the extraction solvent by adding a small amount (1-2%) of a third component (eg, water). Can be. At the initial temperature where phase separation is promoted, if the required minimum concentration level is still not achieved, the various phases may be subjected to various other purification procedures such as distillation, solvent extraction, etc. Can be reduced to the desired concentration.

本発明の方法に従って製造された繊維は、従来の繊維
加工技術を使用して繊維が使用される従来の目的のため
に使用できる。例えば、繊維が超高分量線状ポリエチレ
ンから形成された場合、そのような繊維は例えば米国特
許第4,916,000号明細書、同第4,623,574号明細書、同第
4,403,012号明細書、同第4,457,985号明細書、同第4,65
0,710号明細書、同第4,681,792号明細書、同第4,737,40
1号明細書、同第4,543,286号明細書、同第4,563,392号
明細書および同第4,501,856号明細書に記載されたよう
な耐衝撃性物品の製作に使用できる。
The fibers produced according to the method of the present invention can be used for conventional purposes in which the fibers are used using conventional fiber processing techniques. For example, if the fibers were formed from ultrahigh molecular weight linear polyethylene, such fibers would be, for example, U.S. Pat.Nos. 4,916,000, 4,623,574,
No. 4,403,012, No. 4,457,985, No. 4,65
No. 0,710, No. 4,681,792, No. 4,737,40
It can be used for the production of impact-resistant articles as described in JP-A No. 1,543,286, 4,563,392 and 4,501,856.

次の実施例は、本発明をより詳しく説明するために提
供するものであって、本発明を限定するものとして解釈
されるべきではない。
The following examples are provided to illustrate the invention in more detail and should not be construed as limiting the invention.

実施例 1 図は、本発明の第1の実施態様を略図の形で説明する
もので、この態様において延伸工程Iはキセロゲル繊維
に対して乾燥工程4に続いて2段階で行なわれる。図1
には、第1の混合容器10が示されており、それには少な
くとも500,000、そしてしばしば少なくとも750,000の重
量平均分子量を持つポリエチレンのような超高分子量重
合体が供給され、またそれには供給管路12によって砿油
も供給される。第1混合容器10は攪拌機13を備えてい
る。第1混合容器10内のポリエチレンと砿油の滞留時間
は若干の溶解ポリエチレンと若干の比較的細かく分割さ
れたポリエチレン粒子を含有するスラリーを生成するの
に十分な時間であり、そのポリエチレン/砿油スラリー
は管路14で強力混合容器15へ除去される。強力混合容器
15はらせん状攪拌刃16を備えている。強力混合容器15に
おける滞留時間およびその攪拌速度はポリエチレン/砿
油スラリーを溶液に変換するのに十分なものである。強
力混合容器15中の温度は、外部加熱、ポリエチレン/砿
油スラリー14の加熱、強力混合により発生した熱、また
は上記の組合せのいずれかの故に、ポリエチレンを鉱油
に所望の濃度(一般に溶液に対して5〜10重量%のポリ
エチレン)完全に溶解させるべく十分高い(例えば200
℃)ことが分かるであろう。強力混合容器15から溶液
は、内部に制御された流速でギヤポンプとハウジング23
に適度に高い圧力でポリエチレン溶液を送るために、モ
ーター22により運転されるスクリュー20があるバレル19
を持っている押出装置18へ供給される。モーター24はギ
ャポンプ23を駆動し、そして円形、X形または長円形
の、または繊維を形成することを望むときは紡糸口金の
平面に比較的小さい長軸を持つさまざまな形のもののう
ちのいずれかのまたフィルムを形成することを望むとき
は、紡糸口金の平面に長い長軸を持つ長方形または他の
形を有することができる、複数の紡糸孔を含む紡糸口金
25を通して、まだ熱いポリエチレン溶液を押し出すべく
設けられている。混合容器15中、押出し装置18中および
紡糸口金25における溶液の温度は、全て砿油中のポリエ
チレンに対するゲル化温度(約100〜130℃)を越えるよ
うに選ばれる第1の温度(例えば200℃)と同じかまた
はそれ以上である。
Example 1 The figure illustrates in schematic form the first embodiment of the invention, in which the drawing step I is carried out on the xerogel fibers in two stages following the drying step 4. FIG.
Shows a first mixing vessel 10 which is supplied with an ultra-high molecular weight polymer such as polyethylene having a weight average molecular weight of at least 500,000, and often at least 750,000, and to which a supply line 12 is provided. Also supplies mineral oil. The first mixing container 10 has a stirrer 13. The residence time of the polyethylene and mineral oil in the first mixing vessel 10 is sufficient to produce a slurry containing some dissolved polyethylene and some relatively finely divided polyethylene particles, and the polyethylene / mineral oil slurry is It is removed to the strong mixing vessel 15 via the line 14. Powerful mixing container
15 has a spiral stirring blade 16. The residence time in the intense mixing vessel 15 and its agitation rate are sufficient to convert the polyethylene / mineral oil slurry to a solution. The temperature in the intense mixing vessel 15 may depend on the external heating, the heating of the polyethylene / mineral oil slurry 14, the heat generated by the intense mixing, or any combination of the above, to convert the polyethylene to the desired concentration in mineral oil (generally relative to the solution). 5-10% by weight polyethylene) high enough to completely dissolve (eg 200
° C). The solution from the intense mixing vessel 15 is fed into the gear pump and housing 23 at a controlled flow rate inside.
A barrel 19 with a screw 20 driven by a motor 22 to send the polyethylene solution at a moderately high pressure
Is supplied to an extruder 18 having The motor 24 drives the gear pump 23 and may be of any of a variety of shapes, such as circular, X-shaped or oval, or if desired to form fibers, having a relatively small major axis in the plane of the spinneret. Also, when it is desired to form a film, a spinneret including a plurality of spinning holes, which can have a rectangular or other shape with a long major axis in the plane of the spinneret
Through 25 is provided to extrude the still hot polyethylene solution. The temperature of the solution in the mixing vessel 15, in the extruder 18, and in the spinneret 25 is all selected to exceed the gelation temperature for polyethylene in mineral oil (about 100-130 ° C) (eg, 200 ° C). Is equal to or greater than.

温度は、混合容器15から押出し装置18、さらには紡糸
口金25まで変化してもよいし(例えば、220℃、210℃お
よび220℃)、あるいは一定であってもよい(例えば190
℃)。しかしながら、全ての点において、溶液中のポリ
エチレンの濃度は実質的に同じであるべきである。紡糸
孔数、したがって形成される繊維の本数は臨界的でな
く、都合の良い孔数は16、120、240である。
The temperature may vary from the mixing vessel 15 to the extruder 18 to the spinneret 25 (eg, 220 ° C., 210 ° C. and 220 ° C.) or may be constant (eg, 190
° C). However, in all respects, the concentration of polyethylene in the solution should be substantially the same. The number of spinning holes, and thus the number of fibers formed, is not critical, and convenient hole numbers are 16, 120, 240.

紡糸口金25から出たポリエチレン溶液は、場合によっ
ては窒素のような不活性ガスで囲まれ、充満されていて
もよい、そして場合によっては冷却を促進するためにガ
スの流れが供給されていてもよい、エアーギャップ27を
通過する。砿油を含有している複数のゲル繊維28は、エ
アギャップ27を通過し、そしてさまざまな液体のいずれ
かを含有する急冷浴30に入り、エアギャップ27と急冷浴
30の両方においてポリエチレン/砿油系が固化してゲル
を生成するように砿油中のポリエチレンの溶解度が比較
的低い第2の温度まで繊維を冷却する。急冷浴30中の急
冷液は水であるのが好ましい。エアギャップ27中で若干
の延伸が許されるが、それは約10:1以下であるのが好ま
しい。
The polyethylene solution exiting the spinneret 25 may be filled, optionally surrounded by an inert gas such as nitrogen, and optionally supplied with a gas stream to facilitate cooling. Good, pass through the air gap 27. A plurality of gel fibers 28 containing mineral oil pass through an air gap 27 and enter a quench bath 30 containing any of a variety of liquids, and a quench bath with the air gap 27.
In both 30, the fiber is cooled to a second temperature where the solubility of the polyethylene in the mineral oil is relatively low so that the polyethylene / mineral oil system solidifies to form a gel. The quenching liquid in the quench bath 30 is preferably water. Some stretching is allowed in the air gap 27, but is preferably less than about 10: 1.

急冷浴30中のローラー31と32は繊維を急冷浴を通して
供給するように、好ましくは延伸がほとんどまたは全く
行われないように作動する。若干の延伸がローラー31と
32を越えて起こる場合、若干の砿油が繊維からしみ出る
が、これは急冷浴30中で最上層として収集することがで
きる。
The rollers 31 and 32 in the quench bath 30 operate to feed the fibers through the quench bath, preferably with little or no stretching. Some stretching is with roller 31
If it occurs beyond 32, some mineral oil will seep out of the fiber, which can be collected as the top layer in the quench bath 30.

急冷浴30から出た冷たい第1ゲル繊維33は、抽出溶媒
が管路38を通って供給されそして装置37が第3の温度T3
に維持されている。溶媒抽出装置37へ進む。抽出溶媒
は、第3温度T3では砿油に対する溶媒であるが、第4温
度T4では砿油に対する非溶媒であるポリエーテル系溶媒
である。抽出溶媒はまた水に対する溶媒でもあるが、ポ
リエチレンに対しては非溶媒である。抽出溶媒は好まし
くはジエチレングリコールモノブチルエーテルである。
抽出溶媒はゲル繊維から砿油紡糸溶媒を抽出し、繊維の
重量に基づいて約15重量%以下の砿油を含有する繊維構
造物を形成する。溶媒流出管路40には、抽出溶媒と紡糸
溶媒が相互に可溶性となる第3の温度T3にあるポリエー
テル抽出溶媒と砿油紡糸溶媒よりなる溶液が入ってい
る。その溶液は管路40を経由して溶媒分離器41に運ば
れ、そこで溶液は、抽出溶媒が実質的に溶液を砿油に富
む相とポリエーテル抽出溶媒に富む相に分離させる第4
の温度まで冷却される。紡糸溶媒相は管路42および11に
よって混合機10に運ばれ、他方抽出溶媒相は管路43およ
び38を経由して溶媒抽出装置37に運ばれる。
The cold first gel fibers 33 exiting the quench bath 30 are supplied with the extraction solvent through line 38 and the device 37 is operated at a third temperature T 3.
Has been maintained. Proceed to solvent extraction device 37. Extraction solvent is a solvent for the third in the temperature T 3砿油, a polyether-based solvent is a non-solvent for the first 4, the temperature T 4砿油. The extraction solvent is also a solvent for water, but non-solvent for polyethylene. The extraction solvent is preferably diethylene glycol monobutyl ether.
The extraction solvent extracts the mineral oil spinning solvent from the gel fibers to form a fibrous structure containing up to about 15% by weight mineral oil based on the weight of the fibers. The solvent outlet line 40 contains a solution consisting of a polyether extraction solvent and a mineral oil spinning solvent at a third temperature T3 at which the extraction solvent and the spinning solvent are mutually soluble. The solution is conveyed via line 40 to a solvent separator 41 where the extraction solvent substantially separates the solution into a mineral oil rich phase and a polyether extraction solvent rich phase.
Is cooled to the temperature of The spinning solvent phase is conveyed to mixer 10 by lines 42 and 11, while the extraction solvent phase is conveyed to solvent extraction unit 37 via lines 43 and 38.

溶媒抽出装置37から導かれる繊維構造物44は実質的に
抽出溶媒と比較的少量の砿油のみを含有する。繊維構造
物44は真のゲル繊維33に比べて若干収縮しているだろ
う。繊維構造物44は次いで洗浄室45に運ばれ、そこで抽
出溶媒を含有する構造物44は、構造物44から抽出溶媒を
除去するために、抽出溶媒が可溶性である洗浄溶媒で洗
浄される。洗浄溶媒は抽出溶媒の揮発性よりも大きい揮
発性を有する(沸点が約100℃以上)。好ましくは洗浄
溶媒は、メタノールおよびエタノールのような低分子量
アルコール、および水である。好ましい洗浄溶媒は水で
ある。構造物44は、構造物44から抽出溶媒を、抽出溶媒
のもとの濃度に基づいて95重量%まで、好ましくは99重
量%まで、より好ましくは99.8重量%まで除去するのに
十分な時間洗浄される。洗浄溶媒と抽出溶媒との溶液は
管路47によって洗浄溶媒と抽出溶媒が分離される溶媒回
収装置46に運ばれる。洗浄溶媒は管路48によって洗浄室
45へ戻され、他方抽出溶媒は管路49によって抽出装置37
に戻される。追加の抽出溶媒および洗浄溶媒は管路66に
よって系に導入することができる。
The fibrous structure 44 derived from the solvent extraction device 37 contains substantially only the extraction solvent and a relatively small amount of mineral oil. The fibrous structure 44 will be slightly shrunk compared to the true gel fiber 33. The fibrous structure 44 is then conveyed to a washing chamber 45, where the structure 44 containing the extraction solvent is washed with a washing solvent in which the extraction solvent is soluble to remove the extraction solvent from the structure 44. The washing solvent has a higher volatility than the extraction solvent (boiling point above about 100 ° C.). Preferably, the washing solvent is a low molecular weight alcohol such as methanol and ethanol, and water. The preferred washing solvent is water. Structure 44 is washed for a period of time sufficient to remove the extraction solvent from structure 44 up to 95% by weight, preferably up to 99% by weight, more preferably up to 99.8% by weight based on the original concentration of the extraction solvent. Is done. The solution of the washing solvent and the extraction solvent is conveyed by a pipe 47 to a solvent recovery device 46 where the washing solvent and the extraction solvent are separated. The cleaning solvent is supplied to the cleaning chamber via line 48.
The extraction solvent is returned to 45, while the extraction solvent is
Is returned to. Additional extraction and washing solvents can be introduced into the system via line 66.

洗浄された繊維状構造物50は、乾燥装置51に運ばれ
る。乾燥装置51において、洗浄溶媒は繊維状構造物50か
ら蒸発され、本質的に無延伸のキセロゲル繊維52を形成
し、スプール53によって引き取られる。
The washed fibrous structure 50 is carried to the drying device 51. In the drying device 51, the cleaning solvent is evaporated from the fibrous structure 50 to form an essentially undrawn xerogel fiber 52, which is taken up by a spool 53.

スプール53の引取りよりも遅い供給速度で延伸系統を
運転することを望むならば、スプール53から、または複
数のそのようなスプールから、繊維は駆動されている供
給ロール54から遊びロール55の上を通って、長方形、円
筒形または他の都合の良い形状であることができる第1
の加熱管56中に供給される。十分な熱が、長方形、円筒
形または他の都合の良い形状であることができる管56に
加えられる。十分な熱が管56に加えられて繊維温度を12
0〜140℃にもたらす。繊維は、駆動ロール58と遊びロー
ル59により引取られた部分的に延伸された繊維57を形成
するように比較的高い延伸比(例えば5:1)で延伸され
る。ロール58および59から、繊維は第2の加熱管60を通
って引き取られ、それより幾らか高い温度、例えば130
〜160℃になるように加熱され、そして加熱管60中で所
望の、例えば18:1のような延伸比を付与するのに十分な
速度で運転されている駆動引取りロール61と遊びロール
62により引き取られる。この第1の実施態様において製
造された2回延伸繊維63は、引取りスプール64により引
き取られる。
If it is desired to operate the drawing system at a feed rate slower than the take-up of the spool 53, from the spool 53 or from a plurality of such spools, the fibers are transferred from the driven feed roll 54 onto the idler roll 55. Through the first, which can be rectangular, cylindrical or any other convenient shape
Is supplied into a heating tube 56. Sufficient heat is applied to tube 56, which can be rectangular, cylindrical, or any other convenient shape. Sufficient heat is applied to tube 56 to reduce fiber temperature to 12
Bring to 0-140 ° C. The fibers are drawn at a relatively high draw ratio (eg, 5: 1) to form partially drawn fibers 57 that are taken up by drive roll 58 and play roll 59. From the rolls 58 and 59, the fiber is drawn through a second heating tube 60 and at a somewhat higher temperature, e.g.
A drive take-off roll 61 and an idler roll that are heated to about 160 ° C. and are operated in a heating tube 60 at a speed sufficient to provide the desired draw ratio, for example, 18: 1.
Taken by 62. The twice-drawn fiber 63 produced in the first embodiment is taken up by a take-up spool 64.

本発明の9つのプロセス工程に関して、溶液生成工程
Aは混合機13および15中で行なわれることが分かる。押
出工程Bは装置18および23によって、特に紡糸口金25を
通って行なわれる。冷却工程Cはエアギャップ27と急冷
浴30中で行なわれる。抽出工程Dは溶媒抽出装置37中で
行なわれる。抽出溶媒と紡糸溶媒の分離工程Eは分離機
41中で行なわれる。繊維洗浄工程Fは洗浄室45中で行な
われる。洗浄溶媒と抽出溶媒の回収工程Gは溶媒回収装
置46中で行なわれる。乾燥工程Hは乾燥装置51中で行な
われる。伸長工程Iは要素53〜64中で、特に加熱管56お
よび60中で行なわれる。しかしながら、系のさまざまな
他の部分もまた、加熱管56と60の温度より実質的に低い
温度でも、若干の延伸長を行うことは分かるであろう。
このように、例えば、若干の延伸長(例えば2:1)が急
冷浴30内で、溶媒抽出装置37内で、洗浄装置45内で、乾
燥装置51内でまた溶媒抽出装置37と乾燥装置51の間で起
こりうる。
For the nine process steps of the present invention, it can be seen that solution generation step A is performed in mixers 13 and 15. The extrusion step B is carried out by the devices 18 and 23, in particular through the spinneret 25. The cooling step C is performed in the air gap 27 and the quench bath 30. The extraction step D is performed in the solvent extraction device 37. The separation step E between the extraction solvent and the spinning solvent is a separator.
It takes place in 41. The fiber cleaning step F is performed in the cleaning chamber 45. The recovery step G of the washing solvent and the extraction solvent is performed in the solvent recovery device 46. The drying step H is performed in the drying device 51. The extension step I is performed in elements 53-64, in particular in heating tubes 56 and 60. However, it will be appreciated that various other parts of the system will also perform some draw lengths, even at temperatures substantially below the temperatures of the heating tubes 56 and 60.
Thus, for example, a slight stretching length (eg, 2: 1) may be applied in the quench bath 30, in the solvent extraction device 37, in the washing device 45, in the drying device 51, and in the solvent extraction device 37 and the drying device 51. Can happen between

実施例 2 ゲル紡糸されたスペクトラ (SPECTRA )繊維の試
料(10.3230g、約76%の砿油)を50gのジエチレングリ
コールモノブチルエーテルで、周期的に攪拌しながら50
℃で30分間抽出した。この工程を2回以上繰返した。繊
維を次いで周囲温度(23〜24℃)の水(各段階共15分
間)で4回すすぎ、そして真空炉中、110℃にて15分間
乾燥した。乾燥繊維の重量は2.9094gであった。繊維中
の残留油はIR分析により0.15重量%であることが確認さ
れた。
Example 2 Gel Spun Spectra (SPECTRA ) Fiber trial
Feed (10.3230 g, about 76% mineral oil) to 50 g of diethylene glycol
50 ml of coal monobutyl ether with periodic stirring
Extracted at <RTIgt; 30 C </ RTI> for 30 minutes. This step was repeated twice or more. Fiber
Water is then added to water at ambient temperature (23-24 ° C)
Rinse) four times and in a vacuum oven at 110 ° C. for 15 minutes
Dried. The weight of the dried fiber was 2.9094 g. In fiber
The residual oil was found to be 0.15% by weight by IR analysis.
Was.

実施例 3 ゲル紡糸スペクトラ 繊維の試料(9.9768g、砿油約7
6%)を50gのジエチレングリコールモノブチルエーテル
によって、周期的に攪拌しながら75℃で30分間抽出し
た。この工程を2回以上繰返した。繊維を次いで周囲温
度(23〜24℃)の水(各段階共15分間)で4回すすぎ、
そして真空炉中、110℃にて15分間乾燥した。乾燥繊維
の重量は2.5338gであった。繊維中の残留油はIR分析に
より0.43重量%であることが確認された。
Example 3 Gel Spinning Spectra Fiber sample (9.9768 g, mineral oil about 7
6%) 50 g of diethylene glycol monobutyl ether
Extract at 75 ° C for 30 minutes with periodic stirring
Was. This step was repeated twice or more. Fiber at ambient temperature
Rinse four times with water (23-24 ° C) (15 minutes for each step),
Then, it was dried at 110 ° C. for 15 minutes in a vacuum furnace. Dried fiber
Weighed 2.5338 g. Oil residue in fiber for IR analysis
It was confirmed that the content was 0.43% by weight.

実施例 4 ゲル紡糸スペクトラ (商標)繊維の試料(10.01228
g、砿油約76%)を50gのジエチレングリコールモノブチ
ルエーテルで、周期的に攪拌しながら100℃で30分間抽
出した。この工程を2回以上繰返した。繊維を次いで周
囲温度(23〜24℃)の水(各段階共15分間)で4回すす
ぎ、そして真空炉中、110℃にて15分間乾燥した。乾燥
繊維の重量は2.4337gであった。繊維中の残留油はIR分
析により0.00重量%であることが確認された。
Example 4 Gel Spinning Spectra (Trademark) fiber sample (10.01228
g, mineral oil about 76%) to 50 g of diethylene glycol monobuty
Extract at 100 ° C for 30 minutes with periodic stirring.
Issued. This step was repeated twice or more. Then wrap the fiber
Rinse 4 times in water at ambient temperature (23-24 ° C) (15 minutes for each step)
And dried in a vacuum oven at 110 ° C. for 15 minutes. Dry
The weight of the fiber was 2.4337 g. Residual oil in fiber is IR content
It was confirmed by analysis that the content was 0.00% by weight.

実施例2〜4の手順を使用して抽出をさまざまな温度
のポリエーテル溶媒について行なった。残留砿油をIR分
析により定量した。結果および工程パラメータ(すなわ
ち、溶媒温度)を次の表1に示した。
Extractions were performed on polyether solvents at various temperatures using the procedures of Examples 2-4. The residual mineral oil was quantified by IR analysis. The results and process parameters (ie, solvent temperature) are shown in Table 1 below.

実施例 5 図は、本発明の一実施態様を略図の形で示すものであ
り、少なくとも500,000、そしてしばしば少なくとも75
0,000の重量平均分子量を持つポリエチレンのような超
高分子量重合体11が供給され、また砿油も供給管路12警
邏で供給されている第1混合容器10が示される。第1混
合容器10は攪拌機13を備えている。第1混合容器10中の
ポリエチレンと砿油の滞留時間は、若干の溶解ポリエチ
レンと若干の比較的細かく粉砕されたポリエチレン粒子
を含有するスラリーを生成するのに十分なものであり、
そのポリエチレン/砿油スラリーは管路14で強力混合容
器15に除去される。強力混合容器15は、らせん状攪拌刃
16を備えている。強力混合容器15中の滞留時間とその攪
拌速度はポリエチレン/砿油スラリーを溶液に変換する
のに十分なものである。強力混合容器15中の温度は、外
部加熱、ポリエチレン/砿油スラリー14の加熱、強力混
合により発生した熱、または上記の組合せのいずれかの
故に、ポリエチレンを鉱油に所望の濃度(一般に溶液に
対して5〜10重量%のポリエチレン)で完全に溶解させ
るべく十分高い(例えば、200℃)ことは分かるであろ
う。強力混合容器15から、溶液は内部に制御された流速
でギヤポンプとハウジング23に適度に高い圧力でポリエ
チレン溶液を送るために、モーター22により運転される
スクリュー20があるバレル19を持っている押出装置18へ
供給される。モーター24は、ギヤポンプ23を駆動し、そ
して円形、X形まは長円形の、または繊維を形成するこ
とを望むときは紡糸口金の平面に比較的小さい長軸を持
つさまざまな形のもののうちのいずれかの、またフィル
ムを形成することを望むときは紡糸口金の平面に長い長
軸を持つ長方形または他の形を有することができる、複
数の紡糸孔を含む紡糸口金25を通して、まだ熱いポリエ
チレン溶液を押し出すべく設けられている。混合容器15
中、押出し装置18中および紡糸口金25における溶液の温
度は全て、砿油中のポリエチレンに対するゲル化温度
(おおよそ約100〜130℃)を超えるように選ばれる第1
の温度(例えば200℃)と同じかまたはそれ以上であ
る。
Example 5 The figure illustrates, in schematic form, one embodiment of the present invention, at least 500,000, and often at least 75
Shown is a first mixing vessel 10 supplied with an ultra-high molecular weight polymer 11 such as polyethylene having a weight average molecular weight of 0,000 and also supplied with mineral oil via a supply line 12 patrol. The first mixing container 10 has a stirrer 13. The residence time of the polyethylene and mineral oil in the first mixing vessel 10 is sufficient to produce a slurry containing some dissolved polyethylene and some relatively finely ground polyethylene particles.
The polyethylene / mineral oil slurry is removed via line 14 to a strong mixing vessel 15. The powerful mixing vessel 15 has a spiral stirring blade
Has 16 The residence time in the intense mixing vessel 15 and its agitation rate are sufficient to convert the polyethylene / mineral oil slurry to a solution. The temperature in the intense mixing vessel 15 may depend on the external heating, the heating of the polyethylene / mineral oil slurry 14, the heat generated by the intense mixing, or any combination of the above, to convert the polyethylene to the desired concentration in mineral oil (generally relative to the solution). It will be appreciated that it is sufficiently high (e.g., 200 <0> C) to completely dissolve (5-10% by weight polyethylene). From an intense mixing vessel 15, the solution is extruded with a barrel 19 with a screw 20 driven by a motor 22 to send the polyethylene solution at a moderately high pressure to a gear pump and housing 23 at a controlled flow rate. Supplied to 18. The motor 24 drives the gear pump 23 and may be circular, X-shaped or oval, or of various shapes having a relatively small major axis in the plane of the spinneret when it is desired to form fibers. A still hot polyethylene solution through a spinneret 25 containing a plurality of spinholes, which can have a rectangular or other shape with a long major axis in the plane of the spinneret, if desired, or to form a film It is provided to extrude. Mixing container 15
Medium, the temperature of the solution in the extruder 18 and in the spinneret 25 are all selected to exceed the gelation temperature for polyethylene in mineral oil (approximately about 100-130 ° C.).
(For example, 200 ° C.) or higher.

温度は、混合容器15から押出し装置18、さらには紡糸
口金25まで変化してもよいし(例えば、約220℃,約210
℃および約220℃)、あるいは一定であってもよい(例
えば、約220℃)。しかしながら、全ての点において、
溶液中のポリエチレンの濃度は実質的に同じであるのが
好ましい。紡糸孔の数、したがって形成される繊維の本
数は臨界的でなく、紡糸孔の都合の良い孔数は16、12
0、240である。
The temperature may vary from the mixing vessel 15 to the extruder 18 to the spinneret 25 (eg, about 220 ° C., about 210 ° C.).
° C and about 220 ° C) or may be constant (eg, about 220 ° C). However, in all respects,
Preferably, the concentration of polyethylene in the solution is substantially the same. The number of spinholes, and thus the number of fibers formed, is not critical, and a convenient number of spinholes is 16, 12
0, 240.

紡糸口金25から出たポリエチレン溶液は、場合によっ
ては窒素のような不活性ガスで囲まれ、充満されていて
もよい、そして場合によっては冷却を促進するためにガ
スの流れが供給されていてもよい、エアギャップ27を通
過する。砿油を含有している複数のゲル繊維28はエアギ
ャップ27を通過し、そしてさまざまな液体のいずれかを
含有する急冷浴30に入り、エアギャップ27と急冷浴30の
両方においてポリエチレン/砿油系が固化してゲルを生
成するように砿油中のポリエチレンの溶解度が比較的低
い第2の温度まで繊維を冷却する。急冷浴30中の急冷液
は水であるのが好ましい。エアギャップ27中で若干の延
伸が許されるが、それは約10:1以下であるのが好まし
い。
The polyethylene solution exiting the spinneret 25 may be filled, optionally surrounded by an inert gas such as nitrogen, and optionally supplied with a gas stream to facilitate cooling. Good, passing through the air gap 27. A plurality of gel fibers 28 containing mineral oil pass through an air gap 27 and enter a quench bath 30 containing any of a variety of liquids, where a polyethylene / mineral oil system is used in both the air gap 27 and the quench bath 30. The fibers are cooled to a second temperature at which the solubility of the polyethylene in the mineral oil is relatively low so as to solidify to form a gel. The quenching liquid in the quench bath 30 is preferably water. Some stretching is allowed in the air gap 27, but is preferably less than about 10: 1.

急冷浴30中のローラー31と32は繊維を急冷浴を通して
供給するように、好ましく延伸がほとんどまたは全く行
われないように作動する。若干の延伸がローラー31と32
を横断して起こる場合、若干の砿油が繊維からしみ出る
が、これは急冷浴30中で最上層として収集することがで
きる。
Rollers 31 and 32 in quench bath 30 operate to feed fibers through the quench bath, preferably with little or no stretching. Slight stretching on rollers 31 and 32
Some mineral oil seeps out of the fiber when it occurs across the fiber, which can be collected as the top layer in the quench bath 30.

急冷浴30から、冷たい第1ゲル繊維33は、第2の抽出
溶媒が管路38を通って供給され、そして装置37内がある
温度に維持されている溶媒抽出装置37へ進む。第2の抽
出溶媒は第1の紡糸溶媒の砿油に対する溶媒であるがポ
リエーテル溶媒である。第2の抽出溶媒はまた水に対す
る溶媒でもあるがポリエチレンに対しては非溶媒であ
る。第2の抽出溶媒は、好ましくは、ジエチレングリコ
ールモジエチレンエーテルのようなポリアルキレングリ
コールのモノアルキルまたはアルキルエーテルである。
第2の抽出溶媒はゲル繊維から鉱油紡糸溶媒を抽出し、
繊維の重量に基づいて約15.0重量%以下の砿油、そして
より好ましくは繊維の重量に基づいて約1.5重量%以下
の砿油を含有する繊維構造物、および砿油の第1紡糸溶
媒とポリエーテルの第2抽出溶媒からなる第1溶液を形
成する。溶液は溶媒流出管路41によって、溶液が第3の
抽出溶媒、好ましくは水で抽出される溶媒分離機41へ運
ばれ、2つの液相、即ち紡糸溶媒から成る第1相(紡糸
溶媒は第1相の重量に基づいて少なくとも約80%、が好
ましくは少なくとも約90%、より好ましくは少なくとも
約95%そして最も好ましくは約99重量%)、および第2
と第3の抽出溶媒の溶液からなる第2相からなる不均質
な液体混合物を形成する。これらの非混和性の相は分離
され、その紡糸溶媒相は管路42および11によって混合機
11へ運ばれる。第2相は管路49によって抽出溶媒回収装
置46へ運ばれ、そこで第2と第3の抽出溶媒が、例えば
第2抽出溶媒がジエチレングリコールエチルエーテルで
あって、第3の抽出溶媒が水であるときは、例えば温度
誘発相分離法のようなある主の適当な方法により分離さ
れる。分離された第2の抽出溶媒は管路43および38によ
って溶媒抽出装置37へ運ばれ、他方第3の抽出溶媒は管
路49(a)によって溶媒抽出装置41へ運ばれる。溶媒抽
出装置37から導出される繊維構造物44は実質的に抽出溶
媒と比較的少量の砿油のみを含有する。繊維構造物44は
第1のゲル繊維33に比べて若干収縮しているだろう。繊
維構造物44は次いで洗浄室45へ運ばれ、そこで第2抽出
溶媒を含有する繊維構造物44は第2抽出溶媒が可溶性で
ある(第3抽出溶媒のような)洗浄溶媒で洗浄されて構
造物44から第2抽出溶媒を除去する。洗浄溶媒は好まし
くは抽出溶媒の揮発性よりも小さい揮発性を有する(沸
点が約100℃以下)。好ましくは洗浄溶媒はメタノール
およびエタノールのような低分子量アルコール、および
水である。本発明の好ましい実施態様において、洗浄溶
媒は第3抽出溶媒と同じ液体である。最も好ましい洗浄
溶媒は水である。
From the quench bath 30, the cold first gel fibers 33 proceed to a solvent extraction unit 37 in which a second extraction solvent is supplied through line 38 and is maintained at a certain temperature in the unit 37. The second extraction solvent is a solvent for the mineral oil of the first spinning solvent but is a polyether solvent. The second extraction solvent is also a solvent for water but non-solvent for polyethylene. The second extraction solvent is preferably a monoalkyl or alkyl ether of a polyalkylene glycol such as diethylene glycol modiethylene ether.
The second extraction solvent extracts a mineral oil spinning solvent from the gel fiber,
Fibrous structures containing up to about 15.0% by weight mineral oil based on the weight of the fiber, and more preferably up to about 1.5% by weight mineral oil based on the weight of the fiber; and a first spin solvent of the mineral oil and a polyether. A first solution comprising two extraction solvents is formed. The solution is conveyed by a solvent effluent line 41 to a solvent separator 41 where the solution is extracted with a third extraction solvent, preferably water, and a first phase consisting of two liquid phases, the spinning solvent (the spinning solvent is the first solvent). At least about 80%, preferably at least about 90%, more preferably at least about 95% and most preferably about 99% by weight based on the weight of one phase), and
To form a heterogeneous liquid mixture consisting of a second phase consisting of a solution of the third extraction solvent. These immiscible phases are separated and the spinning solvent phase is mixed by lines 42 and 11 in the mixer.
Carried to 11. The second phase is conveyed via line 49 to the extraction solvent recovery unit 46, where the second and third extraction solvents are, for example, the second extraction solvent is diethylene glycol ethyl ether and the third extraction solvent is water. In some cases, the separation is effected by any suitable method, such as, for example, temperature-induced phase separation. The separated second extraction solvent is conveyed to the solvent extraction device 37 via lines 43 and 38, while the third extraction solvent is conveyed to the solvent extraction device 41 via line 49 (a). The fibrous structure 44 derived from the solvent extraction device 37 contains substantially only the extraction solvent and a relatively small amount of mineral oil. The fibrous structure 44 will be slightly shrunk compared to the first gel fiber 33. The fibrous structure 44 is then conveyed to a washing chamber 45, where the fibrous structure 44 containing the second extraction solvent is washed with a washing solvent (such as a third extraction solvent) in which the second extraction solvent is soluble. The second extraction solvent is removed from the product 44. The washing solvent preferably has a volatility less than that of the extraction solvent (boiling point below about 100 ° C.). Preferably, the washing solvent is a low molecular weight alcohol such as methanol and ethanol, and water. In a preferred embodiment of the present invention, the washing solvent is the same liquid as the third extraction solvent. The most preferred washing solvent is water.

構造物44は、構造物44から第2抽出溶媒(第2抽出溶
媒のものの濃度に基づいて)の約5重量%まで、好まし
くは約1重量%まで、より好ましくは約0.2重量%まで
除去するのに十分な時間および程度洗浄される。好まし
い実施態様においては、洗浄溶媒と第2抽出溶媒は同じ
であるから、洗浄溶媒と第3抽出溶媒の溶液は管路47に
よって溶媒回収装置46へ運ばれ、そこで洗浄溶媒と抽出
溶媒が分離される。洗浄後、洗浄溶媒と第2抽出溶媒か
らなる混合物は、洗浄溶媒中の第2抽出溶媒の濃度が構
造物44から第2抽出溶媒を効果的に除去するには高過ぎ
るようになるまで、例えば管路(図示せず)のような都
合の良い手段によって1回またはそれ以上作業室45に再
循環させることができ、その後単位装置46に運ばれる。
しかしながら、洗浄溶媒と第3抽出溶媒が相違する場合
の本発明のこのような実施態様においては、溶液は洗浄
溶媒/第2抽出溶媒分離室(図示せず)へ運ばれ、そこ
で溶媒が分離され、洗浄溶媒は洗浄室45に、また第2抽
出溶媒は例えば管路(図示せず)のようなある種の適当
な手段により装置37に運ばれる。
Structure 44 removes from structure 44 up to about 5%, preferably up to about 1%, more preferably up to about 0.2% by weight of the second extraction solvent (based on the concentration of that of the second extraction solvent). Washed for a sufficient time and degree. In a preferred embodiment, since the washing solvent and the second extraction solvent are the same, the solution of the washing solvent and the third extraction solvent is conveyed via line 47 to a solvent recovery unit 46 where the washing solvent and the extraction solvent are separated. You. After washing, the mixture of the washing solvent and the second extraction solvent is removed until the concentration of the second extraction solvent in the washing solvent becomes too high to effectively remove the second extraction solvent from the structure 44, for example. It can be recirculated one or more times to the working chamber 45 by any convenient means, such as a conduit (not shown), and then conveyed to the unit 46.
However, in such an embodiment of the invention where the washing solvent and the third extraction solvent are different, the solution is conveyed to a washing solvent / second extraction solvent separation chamber (not shown) where the solvent is separated. The washing solvent is conveyed to the washing chamber 45 and the second extraction solvent is conveyed to the device 37 by some suitable means, such as for example by a line (not shown).

洗浄された繊維構造物50は乾燥装置51に運ばれる。乾
燥装置51において、洗浄溶媒は繊維構造物50から蒸発せ
しめられ、本質的に未延伸のキセロゲル繊維52を形成
し、スプール53によって引き取られる。
The washed fibrous structure 50 is conveyed to the drying device 51. In the drying device 51, the washing solvent is evaporated from the fibrous structure 50, forming essentially undrawn xerogel fibers 52 and taken up by the spool 53.

スプール53の引取りが許容されるよりも遅い供給速度
で延伸系統を運転することが望まれるならば、スプール
53から、または複数のそのようなスプールから、繊維は
駆動されている供給ロール54および遊びロール55の上を
越えて第1の加熱管56の中に供給される。十分な熱が管
56に加えられて繊維温度を約120〜約140℃にもたらす。
繊維は、駆動ロール58と遊びロール59により引取られた
部分的に延伸された繊維57を形成するように比較的高い
延伸率(例えば5:1)で延伸される。ロール58および59
から、繊維は第2の加熱管60を通って引取られ、それよ
り幾分高い温度、例えば約130〜約160℃になるように加
熱され、そして加熱管60中で所望のように、例えば1.8:
1の延伸率を付与するのに十分な速度で運転されている
駆動引取りロール61と遊びロール62により引き取られ
る。この第1の実施態様において製造された2回延伸繊
維63は引取りスプール64により引取られる。
If it is desired to operate the draw system at a slower feed rate than withdrawal of the spool 53 is allowed,
From 53 or from a plurality of such spools, the fiber is fed over a driven feed roll 54 and idler roll 55 into a first heating tube 56. Enough heat pipe
56 to bring the fiber temperature from about 120 to about 140 ° C.
The fibers are drawn at a relatively high draw ratio (eg, 5: 1) to form partially drawn fibers 57 that are taken up by drive roll 58 and play roll 59. Rolls 58 and 59
From there, the fibers are drawn through a second heating tube 60, heated to a somewhat higher temperature, e.g., about 130 to about 160C, and in the heating tube 60 as desired, e.g., 1.8. :
It is taken up by a drive take-up roll 61 and a play roll 62 which are operated at a speed sufficient to give a stretching ratio of 1. The twice-drawn fiber 63 produced in the first embodiment is taken up by a take-up spool 64.

この実施例に記載された本発明のこの好ましい実施態
様の10のプロセス工程に関して、溶液生成工程Aは混合
機13および15中で行なわれることが分かる。押出工程B
は装置18および23によって、特に紡糸口金25を通って行
なわれる。冷却工程Cはエアギャップ27と急冷浴30中で
行なわれる。抽出工程Dは溶媒抽出装置37中で行なわれ
る。抽出溶媒と紡糸溶媒の分離工程Eは分離機41中で行
なわれる。第2と第3の抽出溶媒の分離工程Fは装置46
中で行なわれる。繊維洗浄工程Gは洗浄室45中で行なわ
れる。洗浄溶媒と抽出溶媒の回収工程Hは洗浄溶媒と第
3抽出溶媒が同じであるこの好ましい実施態様において
は装置46中で行われる。乾燥工程Iは乾燥装置51中で行
なわれる。延伸工程Jは要素53〜64中で、特に加熱管56
および60中で行なわれる。しかしながら、系のさまざま
な他の部分もまた、加熱管56と60の温度よりも実質的に
低い温度においてさえ、若干の伸長を遂行することがで
きることは理解されるであろう。例えば、若干の延伸
(例えば2:1)が急冷浴30内で、溶媒抽出装置37内で、
洗浄装置45内で、乾燥装置51内で、また溶媒抽出装置37
と乾燥装置51の間で起こりうる。
For the ten process steps of this preferred embodiment of the invention described in this example, it can be seen that solution formation step A is performed in mixers 13 and 15. Extrusion process B
Is carried out by the devices 18 and 23, in particular through the spinneret 25. The cooling step C is performed in the air gap 27 and the quench bath 30. The extraction step D is performed in the solvent extraction device 37. The separation step E between the extraction solvent and the spinning solvent is performed in the separator 41. The separation step F of the second and third extraction solvents is performed in the apparatus 46.
It takes place inside. The fiber cleaning step G is performed in the cleaning chamber 45. The washing solvent and extraction solvent recovery step H is performed in the apparatus 46 in this preferred embodiment where the washing solvent and the third extraction solvent are the same. The drying step I is performed in the drying device 51. The stretching step J is performed in the elements 53 to 64, in particular, in the heating tube 56.
And in 60. However, it will be appreciated that various other parts of the system can also perform some elongation, even at temperatures substantially below the temperatures of the heating tubes 56 and 60. For example, a slight stretching (eg, 2: 1) may be performed in the quench bath 30, in the solvent extraction device 37,
In the washing device 45, in the drying device 51, and in the solvent extraction device 37.
And drying device 51 can occur.

実施例 6 ゲル紡糸スペクトラ 繊維の試料(10.2211g、砿油約
76%)を50gのジエチルカルビトールで、周期的に攪拌
しながら50℃において30分間抽出した。この工程を2回
以上繰返した。繊維を次いで周囲温度(23〜24℃)の水
(各段階共15分間)にて4回すすぎ、そして真空炉中、
110℃にて15分間乾燥した。乾燥繊維の重量は2.4572gで
あった。繊維中の残留油は赤外分析により0.3重量%で
あることが確認された。
Example 6 Gel Spinning Spectra Fiber sample (10.2211 g, mineral oil approx.
76%) with 50 g of diethyl carbitol
While extracting at 50 ° C. for 30 minutes. Repeat this process twice
The above was repeated. The fiber then in water at ambient temperature (23-24 ° C)
(Four minutes for each step) 4 times, and in a vacuum furnace,
Dry at 110 ° C. for 15 minutes. The weight of dried fiber is 2.4572g
there were. The residual oil in the fiber was 0.3% by weight by infrared analysis.
It was confirmed that there was.

実施例 7 ゲル紡糸スペクトラ 繊維の試料(10.4084g、砿油約
76%)を50gのジエチルカルビトールによって、各々室
温にて30分間抽出した。繊維を4回周囲温度の水で、各
段階について15分間すすいだ。繊維を次いで真空炉中、
110℃にて15分間乾燥した。乾燥繊維の重量は2.5091gで
あった。繊維中に残った残留油は赤外分析によれば0.8
重量%であった。
Example 7 Gel Spinning Spectra Fiber sample (10.4084g, mineral oil approx.
76%) each with 50 g of diethyl carbitol
Extracted at warm for 30 minutes. The fiber is washed four times with water at ambient temperature
Rinse the phases for 15 minutes. The fiber is then placed in a vacuum furnace,
Dry at 110 ° C. for 15 minutes. The dry fiber weight is 2.5091g
there were. The residual oil remaining in the fiber was 0.8
% By weight.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベレンボーン,モリス・ビー アメリカ合衆国ニュージャージー州 07901,サミット,クレスト・ドライブ 59 (72)発明者 リット,モートン・エイチ アメリカ合衆国オハイオ州44118,ユニ バーシティ・ハイツ,チャーニー・ロー ド 2575 (72)発明者 ハッカー,スコット・エム アメリカ合衆国ニューヨーク州10023, ニューヨーク,ウエスト・エンド・アベ ニュー150,ナンバー9エイ (72)発明者 ボーズ,アンジャナ アメリカ合衆国ニュージャージー州 07896,ランドルフ,ウエスト・ハノー バー・アベニュー 122 (56)参考文献 特開 昭64−68512(JP,A) 特開 昭58−5228(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D01F 13/04 D01F 6/04 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing the front page (72) Inventor Bellemborne, Morris Be, New Jersey, USA 07901, Summit, Crest Drive 59 (72) Inventor, Litt, Morton H. 44118, Ohio, United States, University Heights, Charney・ Load 2575 (72) Inventor Hacker, Scott M. New York, USA 10023, New York, West End Avenue 150, No. 9A (72) Inventor Bose, Anjana, New Jersey, USA 07896, Randolph, West Hanow Bar Avenue 122 (56) References JP-A-64-68512 (JP, A) JP-A-58-5228 (JP, A) (58) Fields studied (Int. Cl. 7) , DB name) D01F 13/04 D01F 6/04

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】次の工程を含んでなる溶液紡糸繊維から第
1紡糸溶媒を抽出する方法: (a) 第1の紡糸溶媒を含有する連続した長さの繊維
を第2の抽出溶媒によって十分な接触時間抽出して、前
記抽出された第1紡糸溶媒と前記第2抽出溶媒の溶液お
よび前記第2抽出溶媒を含有する、前記第1溶媒を含ま
ないかまたは実質的に含まない実質的に無限の長さの繊
維を形成させる工程;ここで第2抽出溶媒は: (i) 前記第1紡糸溶媒が第1の温度T1で可溶である
かまたは実質的に可溶であり、そして第2の温度T2で不
溶であるかまたは実質的に不溶であり、そのため前記第
2抽出溶媒は前記第1温度T1で前記繊維から前記第1紡
糸溶媒を抽出して前記第1紡糸溶媒と前記第2抽出溶媒
からなる第1の溶液を形成することができ、従ってまた
前記第1溶液を前記第2温度T2に付すと、2つの異なっ
た液相、即ち主に前記第1紡糸溶媒からなる第1の液相
と主に前記第2抽出溶媒からなる第2の液相からなる第
1の不均質な混合物を形成する第2の抽出溶媒、および (ii) 前記第1紡糸溶媒が可溶であるかまたは実質的
に可溶であり、そして前記第1紡糸溶媒に不混和性であ
る第3の抽出溶媒に可溶であるかまたは実質的に可溶で
ある第2の抽出溶媒にして、その第2抽出溶媒の前記第
1紡糸溶媒中および前記第3抽出溶媒中における相対的
溶解度が、前記第3抽出溶媒が前記第2抽出溶媒と前記
紡糸溶媒からなる第2の溶液から前記第2抽出溶媒を一
部または全部抽出して2つの異なった液相、即ち主に前
記第1紡糸溶媒からなる第3の液相と主に前記第2抽出
溶媒と前記第3抽出溶媒からなる第4の液相からなる第
2の不均質な液体混合物を形成する前記第2抽出溶媒 よりなる群から選ばれるものであり、 (b) 前記第1溶液を前記の第1不均質混合物を形成
させるのに十分な時間前記第2温度T2に付することによ
り、または前記第2溶液を前記第3抽出溶媒で前記第2
不均質液体混合物を形成させるのに十分な時間抽出する
ことにより前記第1溶液または前記第2溶液を分離させ
て前記第1および第2の液相となす工程、および (c) 前記第2液相または前記第4液相を前記抽出工
程に再循環させる工程。
1. A method for extracting a first spinning solvent from a solution spun fiber comprising the steps of: (a) continual length fibers containing a first spinning solvent are sufficiently sunk with a second extraction solvent. For a contact time that is substantially the same as that of the first spinning solvent and the second extraction solvent and the second solvent, but not containing or substantially not containing the first solvent. Forming an infinite length of fiber; wherein the second extraction solvent is: (i) the first spinning solvent is soluble or substantially soluble at a first temperature T 1 , and second at the temperature T 2 is as or substantially insoluble insoluble, therefore the second extraction solvent first temperature T 1 of in the first spinning solvent by extracting the first spinning solvent from the fibers And a first solution consisting of said second extraction solvent and When the first solution is subjected to the second temperature T 2 , two different liquid phases, a first liquid phase mainly consisting of the first spinning solvent and a second liquid phase mainly consisting of the second extraction solvent, A second extraction solvent forming a first heterogeneous mixture consisting of a liquid phase; and (ii) the first spinning solvent is soluble or substantially soluble, and the first spinning solvent is A second extraction solvent that is soluble or substantially soluble in a third extraction solvent that is immiscible with the second extraction solvent in the first spinning solvent and in the third extraction solvent. Relative solubility in a solvent, wherein the third extraction solvent partially or wholly extracts the second extraction solvent from a second solution comprising the second extraction solvent and the spinning solvent; That is, the third liquid phase mainly composed of the first spinning solvent, the second extraction solvent mainly and the third extraction solvent A second heterogeneous liquid mixture consisting of a fourth liquid phase consisting of a solvent, selected from the group consisting of the second extraction solvent; and (b) the first solution is a mixture of the first heterogeneous liquid. Subjecting the second solution to the second temperature T 2 for a time sufficient to form a mixture, or
Separating the first solution or the second solution into the first and second liquid phases by extracting for a time sufficient to form a heterogeneous liquid mixture; and (c) the second liquid. Recycling the phase or the fourth liquid phase to the extraction step.
【請求項2】繊維形成性分子量を有する重合体と紡糸溶
媒の紡糸溶液を形成する工程;紡糸孔の上流においては
ゴム状ゲルが形成されるゲル化温度よりも高い紡糸温度
にあり、かつ紡糸孔の上流および下流の両者において実
質的に第1の濃度にある紡糸溶液を紡糸孔から押し出す
工程;紡糸孔に隣接し、かつその下流の溶液をゴム状ゲ
ルが形成される温度がより低いゲル化温度まで冷却して
実質的に無限の長さの溶媒含有ゲルを形成させる工程;
第1溶媒含有ゲルを第2の揮発性溶媒で十分な接触時間
抽出して前記ゲルが第1溶媒を実質的に含まない実質的
に無限の長さの第2溶媒含有繊維状構造物を形成する工
程;第2溶媒含有繊維状構造物を乾燥して第1および第
2の溶媒を含まない実質的に無限の長さのキセロゲルを
形成する工程;および前記の第1溶媒含有ゲル、第2溶
媒含有繊維状構造物、およびキセロゲルの少なくとも1
つの伸長する工程を含んでなる重合体繊維の溶液紡糸法
において、次の工程を含むことを改良点とする改良され
た方法: (a) 第1の紡糸溶媒を含有する連続した長さの繊維
を第2の抽出溶媒によって十分な接触時間抽出して、抽
出された第1紡糸溶媒と前記第2抽出溶媒の溶液と前記
第2抽出溶媒を含有する、前記第1溶媒を含まないかま
たは実質的に含まない、実質的に無限の長さの繊維を形
成する工程、ここで前記第2抽出溶媒は次の: (i) 前記第1紡糸溶媒が第1の温度T1で可溶である
かまたは実質的に可変であり、そして第2の温度T2で不
溶であるまたは実質的に不溶であり、そのため前記第2
抽出溶媒は前記第1温度T1で前記繊維から前記第1紡糸
溶媒を抽出して前記第1紡糸溶媒と前記第2抽出溶媒か
ら成る第1の溶液を形成することができ、従ってまた前
記第1溶液を前記第2温度T2に付すと、2つの異なった
液相、即ち主に前記第1紡糸溶媒からなる第1の液相と
主に前記第2抽出溶媒からなる第2の液相からなる第1
の不均質な混合物を形成する、第2の抽出溶媒、および (ii) 前記第1紡糸溶媒が可溶であるかまたは実質的
に可溶であり、そして前記第1紡糸溶媒に不混和性であ
る第3の抽出溶媒に可溶であるかまたは実質的に可溶で
ある第2の抽出溶媒にして、その第2抽出溶媒の前記第
1紡糸溶媒中および前記第3抽出溶媒中における相対的
溶解度が、前記第3抽出溶媒が前記第2抽出溶媒と前記
紡糸溶媒からなる第2の溶液から前記第2抽出溶媒を一
部または全部抽出して2つの異なった液相、即ち主に前
記第1紡糸溶媒からなる第3の液相と主に前記第2抽出
溶媒と前記第3抽出溶媒からなる第4の液相からなる第
2の不均質な液体混合物を形成する前記第2抽出溶媒 よりなる群から選ばれるものであり、 (b) 前記第1溶液を前記の第1の不均質混合物を形
成させるのに十分な時間前記第2温度T2に付することに
より、または前記第2溶液を前記第3抽出溶媒で前記第
2不均質液体混合物を形成させるのに十分な時間抽出す
ることにより、前記第1溶液または前記第2溶液を分離
させて前記第1および第2の液相となす工程、および (c) 前記第2液相または前記第4液相を前記抽出工
程に再循環させる工程。
2. A step of forming a spinning solution of a polymer having a fiber-forming molecular weight and a spinning solvent; the spinning temperature is higher than the gelation temperature at which a rubbery gel is formed upstream of the spinning hole; Extruding a spinning solution substantially at a first concentration from the spinning hole both upstream and downstream of the hole; a gel adjacent to the spinning hole and downstream of the spinning solution where a rubbery gel is formed at a lower temperature. Cooling to the formation temperature to form a substantially infinite length of solvent-containing gel;
Extracting the first solvent-containing gel with a second volatile solvent for a sufficient contact time to form a substantially infinite length second solvent-containing fibrous structure wherein the gel is substantially free of the first solvent; Drying the second solvent-containing fibrous structure to form a substantially infinite length xerogel free of the first and second solvents; and the first solvent-containing gel, the second At least one of a solvent-containing fibrous structure and a xerogel
An improved method of solution spinning a polymer fiber comprising two stretching steps, the improvement comprising the following steps: (a) continuous length fibers containing a first spinning solvent. Is extracted with a second extraction solvent for a sufficient contact time, and contains a solution of the extracted first spinning solvent, the second extraction solvent, and the second extraction solvent, but does not contain or substantially contains the first solvent. Forming a fiber of substantially infinite length, wherein the second extraction solvent comprises: (i) the first spinning solvent is soluble at a first temperature T 1 or substantially variable, and a certain or substantially insoluble in the second insoluble at temperatures T 2, the order that second
Extraction solvent can form a first solution consisting of the second extraction solvent and the first spinning solvent by extracting the first spinning solvent from the fibers at the first temperature T 1, thus also the second When one solution is subjected to the second temperature T 2 , two different liquid phases, a first liquid phase mainly consisting of the first spinning solvent and a second liquid phase mainly consisting of the second extraction solvent, The first consisting of
A second extraction solvent, which forms a heterogeneous mixture of: (ii) said first spin solvent is soluble or substantially soluble, and is immiscible in said first spin solvent. A second extraction solvent that is soluble or substantially soluble in a third extraction solvent, wherein the second extraction solvent is relatively soluble in the first spinning solvent and in the third extraction solvent. The solubility is such that the third extraction solvent partially or totally extracts the second extraction solvent from a second solution consisting of the second extraction solvent and the spinning solvent, so that two different liquid phases, namely the second The second extraction solvent forming a second heterogeneous liquid mixture consisting of a third liquid phase composed of one spinning solvent and a fourth liquid phase mainly composed of the second extraction solvent and the third extraction solvent. (B) mixing the first solution with the first solution; Extracting the second solution with the third extraction solvent for a time sufficient to form the second heterogeneous liquid mixture by subjecting the second solution to the second temperature T 2 for a time sufficient to form a homogeneous mixture. (C) separating the first solution or the second solution into the first and second liquid phases, and (c) separating the second liquid phase or the fourth liquid phase into the extraction step. Recirculation process.
【請求項3】前記繊維が、約500,000と同等またはそれ
以上の分子量を有するポリエチレン繊維である請求項2
記載の方法。
3. The fiber of claim 2 wherein said fiber is a polyethylene fiber having a molecular weight equal to or greater than about 500,000.
The described method.
【請求項4】前記第1紡糸溶媒が炭化水素であり、前記
第2抽出溶媒がポリエーテル溶媒である請求項3記載の
方法。
4. The method according to claim 3, wherein said first spinning solvent is a hydrocarbon and said second extraction solvent is a polyether solvent.
【請求項5】前記紡糸溶媒が砿油である請求項4記載の
方法。
5. The method according to claim 4, wherein said spinning solvent is a mineral oil.
【請求項6】前記ポリエーテルが次の式: R(OCH2CH2xOR1およびR(OCH2CH(CH3xOR1 (式中、 xは1〜約8の整数であり、そして RおよびR1は同一または相違する、水素または炭素数約
1〜約4のアルキルである。) のポリエチレングリコールエーテルおよびポリプロピレ
ングリコールエーテルよりなる群から選ばれるポリアル
キレングリコールのモノおよびジアルキルエーテルであ
る請求項5記載の方法。
6. The polyether of the following formula: R (OCH 2 CH 2 ) x OR 1 and R (OCH 2 CH (CH 3 ) x OR 1 wherein x is an integer from 1 to about 8 And R and R 1 are the same or different and are hydrogen or alkyl having about 1 to about 4 carbon atoms.) Mono- and dialkyl ethers of polyalkylene glycols selected from the group consisting of polyethylene glycol ethers and polypropylene glycol ethers 6. The method of claim 5, wherein:
【請求項7】次の: (a)前記第1紡糸溶媒を含有する前記繊維と前記第2
のポリエーテル抽出溶媒とを前記第1温度T1において、
前記繊維から前記紡糸溶媒の一部または全部を抽出する
のに十分な時間の間接触させて、前記第2溶媒を含有す
る無限の長さの繊維および前記の抽出された第1紡糸溶
媒の前記第2抽出溶媒中溶液を形成する工程、ただし、
前記第2抽出溶媒は、前記第1紡糸溶媒が前記第1温度
T1において前記第2抽出溶媒中に可溶であるかまたは実
質的に可溶であり、かつ前記第2温度T2において前記第
2抽出溶媒に不溶であるかまたは実質的に不溶性である
ように選ばれる、 (b) 前記溶液から前記繊維を分離する工程、 (c) 前記紡糸溶媒と前記ポリエーテル抽出溶媒との
前記溶液を前記第2温度T2に付して、2つの異なった液
相、即ち主に前記第1紡糸溶媒からなる第1の液相と主
に前記第2ポリエーテル抽出溶媒からなる第2の液相か
らなる不均質な液体混合物を形成させる工程、 (d) 前記第1と第2の液相を分離する工程、および (e) 前記第2液相を前記接触工程(a)に再循環さ
せる工程 を含んでなる請求項6記載の方法。
7. The following: (a) said fibers containing said first spinning solvent and said second spinning solvent;
At the first temperature T 1 ,
The fiber is contacted for a time sufficient to extract some or all of the spinning solvent from the fibers to provide an infinite length of fibers containing the second solvent and the extracted first spinning solvent. Forming a solution in the second extraction solvent, provided that
The second extraction solvent is such that the first spinning solvent is at the first temperature.
In T 1 is the second extraction or substantially soluble in a solvent which is soluble, and if it is insoluble in the second extraction solvent in the second temperature T 2 or to be a substantially insoluble chosen, (b) separating the fibers from the solution, (c) said given the solution of the spinning solvent and the polyether extraction solvent to the second temperature T 2, 2 two different liquid to Forming a heterogeneous liquid mixture consisting of a phase, i.e., a first liquid phase consisting mainly of said first spinning solvent and a second liquid phase consisting mainly of said second polyether extraction solvent; (d) The method of claim 6, comprising the steps of: separating a first and second liquid phase; and (e) recycling the second liquid phase to the contacting step (a).
【請求項8】前記ポリアルキレングリコールのモノおよ
びジアルキルエーテルが、テトラエチレングリコールジ
メチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエー
テル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルおよび
ジエチレングリコールモノプロピルエーテルよりなる群
から選ばれる請求項7記載の方法。
8. The method according to claim 7, wherein said mono and dialkyl ethers of polyalkylene glycol are selected from the group consisting of tetraethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether and diethylene glycol monopropyl ether.
【請求項9】次の: (a) 第1の紡糸溶媒を含有する連続した長さの繊維
をポリエーテル系第2抽出溶媒により、前記第2抽出溶
媒を含有する前記第1紡糸溶媒、および前記の抽出され
た第1紡糸溶媒と前記第2抽出溶媒を含まないかまたは
実質的に含まない繊維状構造物を形成するのに十分な時
間抽出する工程、ただし、前記第2抽出溶媒は、前記第
1紡糸溶媒が前記第2抽出溶媒に可溶であるかまたは実
質的に可溶性であり、かつ前記紡糸溶媒に非混和性であ
る第3の抽出溶媒に可溶であり、前記第2抽出溶媒の前
記紡糸溶媒中および前記第3抽出溶媒中における相対的
溶解度が、前記第3抽出溶媒が前記第2抽出溶媒と前記
紡糸溶媒の第1溶液から前記第2抽出溶媒の一部又は全
部を抽出することができるようなものとなるように選ば
れる、 (b) 前記第1溶液を前記第3抽出溶媒で2つの異な
った液相、即ち主に前記第1紡糸溶媒からなる第1の液
相および主に前記第2抽出溶媒と前記第3抽出溶媒を含
んでなる第2の溶液からなる第2の液相からなる不均質
な液体混合物を生成するのに十分な時間抽出する工程、 (c) 工程(b)の第1と第2の相を分離する工程、
および (d) 前記第3抽出溶媒から前記第2抽出溶媒を分離
し、前記第2抽出溶媒を抽出工程(a)に、また前記第
3抽出溶媒を抽出工程(b)に再循環させる工程 を含んでなる請求項6記載の方法。
9. The following: (a) a continuous length of fiber containing a first spinning solvent is treated with a polyether-based second extracting solvent, the first spinning solvent containing the second extracting solvent, and Extracting for a time sufficient to form a fibrous structure free or substantially free of the extracted first spin solvent and the second extraction solvent, wherein the second extraction solvent comprises: The first spinning solvent is soluble or substantially soluble in the second extraction solvent and is soluble in a third extraction solvent that is immiscible with the spinning solvent; The relative solubility of the solvent in the spinning solvent and in the third extraction solvent is such that the third extraction solvent removes part or all of the second extraction solvent from the second solution and the first solution of the spinning solvent. So that they can be extracted (B) combining the first solution with the third extraction solvent in two different liquid phases, ie, a first liquid phase mainly consisting of the first spinning solvent, and mainly the second extraction solvent and the third extraction solvent. Extracting for a time sufficient to produce a heterogeneous liquid mixture consisting of a second liquid phase consisting of a second solution comprising an extraction solvent; (c) the first and second of step (b). Separating the phases,
And (d) separating the second extraction solvent from the third extraction solvent, and recycling the second extraction solvent to the extraction step (a) and recycling the third extraction solvent to the extraction step (b). 7. The method according to claim 6, comprising:
【請求項10】前記第2抽出溶媒がジメチルエチレング
リコールおよびジエチルジエチレングリコールよりなる
群から選ばれ、そして前記第3抽出溶媒が水または脂肪
酸炭素数1〜4のアルコールである請求項9記載の改良
された方法。
10. The improvement of claim 9 wherein said second extraction solvent is selected from the group consisting of dimethylethylene glycol and diethyldiethylene glycol, and wherein said third extraction solvent is water or an alcohol having 1 to 4 fatty acid carbon atoms. Way.
JP51101693A 1991-12-09 1992-12-09 Method for removing spinning solvent from spun fibers Expired - Fee Related JP3166858B2 (en)

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US803,860 1991-12-09
US07/803,860 US5213745A (en) 1991-12-09 1991-12-09 Method for removal of spinning solvent from spun fiber
US07/803,883 US5230854A (en) 1991-12-09 1991-12-09 Method for removal of spinning solvent from spun fiber
US803,883 1991-12-09
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