JP3300516B2 - Ceramic fiber yarn - Google Patents

Ceramic fiber yarn

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JP3300516B2
JP3300516B2 JP00569794A JP569794A JP3300516B2 JP 3300516 B2 JP3300516 B2 JP 3300516B2 JP 00569794 A JP00569794 A JP 00569794A JP 569794 A JP569794 A JP 569794A JP 3300516 B2 JP3300516 B2 JP 3300516B2
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はセラミック繊維ヤーンに
関し、更に詳細にはセラミック繊維ヤーンを高温度下で
加熱したとき、前記ヤーンを構成するフィラメントの結
晶構造が実質的にムライト結晶構造に移行するセラミッ
ク繊維ヤーンに関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to ceramic fiber yarns, and more particularly, when a ceramic fiber yarn is heated at an elevated temperature, the crystal structure of the filaments constituting said yarn transitions substantially to a mullite crystal structure. Related to ceramic fiber yarns.

【0002】[0002]

【従来の技術】アルミナに代表されるセラミックから成
るセラミック繊維ヤーン(以下、ヤーンと称することが
ある)は、耐熱性に優れているために種々の耐熱性用途
に使用されている。特に、特公昭61−32405号公
報において提案されているヤーンは、そのフィラメント
の結晶構造が遷移アルミナ結晶から成る多結晶構造であ
るが、ヤーンが高温下に曝されると、フィラメントの結
晶構造がムライト結晶構造に移行する。このため、高温
加熱によってα−アルミナ結晶が生成するセラミックヤ
ーンに比較し、高温下でも可撓性を有することができ
る。
2. Description of the Related Art Ceramic fiber yarns (hereinafter sometimes referred to as yarns) made of ceramics represented by alumina are used for various heat-resistant applications because of their excellent heat resistance. In particular, the yarn proposed in Japanese Patent Publication No. 61-32405 has a polycrystalline structure in which the filament has a crystalline structure of transition alumina crystal. However, when the yarn is exposed to a high temperature, the filament has a crystalline structure. Transition to mullite crystal structure. For this reason, compared with a ceramic yarn in which α-alumina crystals are generated by heating at a high temperature, it can have flexibility even at a high temperature.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前掲の特公昭において
提案されているヤーンは、高温下でも可撓性を有し得る
ため、織製又は編製された布帛は焼成炉の内張等に使用
されている。ところで、かかるヤーンは、塩基性塩化ア
ルミニウム成分等の塩化物成分が実質的に無配合の紡糸
原液を紡糸して得られており、得られたヤーン中には塩
素が実質的に存在しない。塩化物成分を配合した紡糸原
液を用いると、得られるヤーンの製織性や製編性が低下
し、製織中又は製編中に断糸や毛羽等が発生し易いため
である。しかし、塩基性塩化アルミニウム成分を配合し
た紡糸原液は、曳糸性が良好でありヤーンの生産性を高
めることができる。これに対し、例えば塩基性塩化アル
ミニウム成分に代えて水分散性アルミナゾルや水溶性有
機アルミニウム塩類を配合した紡糸原液を用いると、塩
基性塩化アルミニウム成分を含有する紡糸原液に比較し
て曳糸性が低下しヤーンの生産性が低下する。そこで、
本発明の目的は、曳糸性が良好な塩基性塩化アルミニウ
ム成分を含有する紡糸原液を使用して得られる、主とし
て遷移アルミナ結晶から成る多結晶構造のフィラメント
で構成されるヤーンであって、製織性や製編性を向上で
き、且つ高温下で加熱処理したとき、フィラメントの結
晶構造がムライト結晶構造に移行するヤーンを提供する
ことにある。
Since the yarn proposed in the above-mentioned Japanese Patent Publication No. Sho-A-Kyo-Kyo can have flexibility even at a high temperature, a woven or knitted fabric is used for lining a firing furnace. ing. By the way, such a yarn is obtained by spinning a spinning stock solution substantially free of a chloride component such as a basic aluminum chloride component, and the obtained yarn contains substantially no chlorine. If a spinning solution containing a chloride component is used, the weaving properties and knitting properties of the resulting yarn are reduced, and yarn breakage and fluff are likely to occur during weaving or knitting. However, the spinning dope containing the basic aluminum chloride component has good spinnability and can increase the productivity of yarn. On the other hand, for example, when a spinning solution containing a water-dispersible alumina sol or a water-soluble organic aluminum salt is used instead of the basic aluminum chloride component, the spinnability is lower than that of the spinning solution containing the basic aluminum chloride component. And the productivity of the yarn decreases. Therefore,
An object of the present invention is a yarn composed of filaments having a polycrystalline structure mainly composed of transition alumina crystals and obtained by using a spinning dope containing a basic aluminum chloride component having good spinnability. It is an object of the present invention to provide a yarn which can improve the knitting property and knitting property and, when heated at a high temperature, changes the crystal structure of the filament to a mullite crystal structure.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記目的
を達成すべく検討した結果、ヤーンの製織性等にはヤー
ンを構成するフィラメントの直径0.5mmの針金を用
いて測定した引掛け強度が最も大きな影響を与え、この
引掛け強度が所定値以上であるヤーンの製織性や製編製
が良好であることを見出し、本発明に到達した。すなわ
ち、本発明は、シリカゾル成分と塩基性塩化アルミニウ
ム成分とが配合された紡糸原液を紡糸し焼成して得られ
た、アルミナ成分67〜75重量%とシリカ成分25〜
33重量%とによって形成されたフィラメントで構成さ
れるフィラメント群から成り、且つ前記フィラメントの
結晶構造が主として遷移アルミナ結晶から成る多結晶構
造であるセラミック繊維ヤーンであって、該フィラメン
ト群を構成する少なくとも一部のフィラメントが、横断
面形状が偏平状で且つ長手方向に間隔を置いてねじれ部
が形成された偏平フィラメントであり、前記ヤーンを構
成する任意の20本のフィラメントについて、直径0.
5mmの針金を用いて測定した引掛け強度の平均値
3.7×10 -2 2.5×10-2N(ニュートン)で
ると共に、前記ヤーンを1400℃において30分間の
加熱処理を行ったとき、加熱処理後のヤーンを構成する
フィラメントの結晶構造がムライト結晶構造に移行する
ことを特徴とするセラミック繊維ヤーンにある。
Means for Solving the Problems The present inventors have studied to achieve the above object, and as a result, the weaving property of the yarn was measured by using a wire having a diameter of 0.5 mm of the filament constituting the yarn. It has been found that the hanging strength has the greatest effect, and that the yarn having a hooking strength equal to or higher than a predetermined value has good weavability and knitting, and has reached the present invention. That is, the present invention relates to a spinning dope containing a silica sol component and a basic aluminum chloride component, which is spun and baked.
33 consists filament group constituted by wt% and filaments formed by a and ceramic fiber yarn crystal structure of the filament is a polycrystalline structure consisting mainly transition alumina crystal, said filaments
At least some of the filaments that make up the
Surface shape is flat and twisted at longitudinal intervals
Is a flat filament formed with a diameter of 0.1 mm for any 20 filaments constituting the yarn.
The average value of the hooking strength measured using a 5 mm wire is
Oh at 3.7 × 10 -2 ~ 2.5 × 10 -2 N ( Newton)
Rutotomoni, when performing heat treatment of the pre-Symbol yarns 30 minutes at 1400 ° C., in a ceramic fiber yarn, characterized in that the transition in the crystal structure gum light crystal structure of filaments constituting the yarn after the heat treatment .

【0005】かかる構成の本発明において、ヤーンの結
節強度を314〜200dyn/TEX 以上とすることによっ
て、製織中又は製編中の断糸を減少させることができ
る。また、偏平フィラメントのフィラメント群に占める
混合率が10%以上であるヤーンは、高い結節強度を有
しつつ優れた柔軟性を併せ呈することができる。更に、
フィラメント横断面の周縁上に位置する2点間を結ぶ直
線長が最大となる長辺の長さ(x)と、前記長辺に対し
て直角に前記横断面を横切る直線長が最大となる短辺の
長さ(y)との比(x/y)が1.1〜3である偏平フィ
ラメントを含むヤーンは、ヤーンの柔軟性を保持しつつ
ヤーンの強度を高め得る。この様な偏平フィラメントに
おいて、その長手方向に間隔を置いて形成されたねじれ
部が10〜500μm毎に存在すると、ヤーンの強度を
更に一層高めることができる。
[0005] In the present invention having such a configuration, the yarn breakage during weaving or knitting can be reduced by setting the knot strength of the yarn to 314 to 200 dyn / TEX or more. Moreover, the yarn mixing ratio to total filament group of polarized flat filament is 10% or more can exhibit combined flexibility while having high knot strength. Furthermore,
The length (x) of the long side at which the straight line length connecting two points located on the periphery of the filament cross section is the longest, and the short length at which the straight line length crossing the cross section at right angles to the long side is the longest Yarns comprising flat filaments having a ratio (x / y) to the side length (y) of 1.1 to 3 can increase the strength of the yarn while maintaining the flexibility of the yarn. In such a flat filament, if the twisted portions formed at intervals in the longitudinal direction exist every 10 to 500 μm, the strength of the yarn can be further increased.

【0006】[0006]

【作用】かかる本発明に係るヤーンによれば、曳糸性が
良好な塩基性塩化アルミニウム成分が配合された紡糸原
液を紡糸して高温下でフィラメントの結晶構造がムライ
ト結晶構造に移行するヤーンを得ることができ、ヤーン
の生産性を向上できる。しかも、このヤーンを構成する
フィラメントは、塩基性塩化アルミニウム成分が配合さ
れた紡糸原液を紡糸して得られた従来のヤーンを構成す
るフィラメントよりも高い引掛け強度を有し、製織性や
製編性を向上でき、製織工程や製編工程での毛羽等の発
生を防止できる。
According to the yarn according to the present invention, a spinning solution containing a basic aluminum chloride component having good spinnability is spun to convert the filament crystal structure into a mullite crystal structure at a high temperature. And increase the yarn productivity. Moreover, the filaments constituting this yarn have a higher hooking strength than the filaments constituting the conventional yarn obtained by spinning a spinning dope mixed with a basic aluminum chloride component, and are suitable for weaving and knitting. Properties can be improved, and generation of fluff and the like in the weaving process and the knitting process can be prevented.

【0007】[0007]

【発明の概要】本発明においては、紡糸原液として、シ
リカゾル成分と塩基性塩化アルミニウム成分とが配合さ
れた紡糸原液を使用する。かかるシリカゾル成分として
は、コロイダルシリカの酸性水分散液を好適に使用で
き、塩基性塩化アルミニウム成分としては、塩基度70
%以上の塩基性塩化アルミニウム〔Al2(OH) n Cl
6-n ;0<n<6] を好適に使用できる。但し、塩基度
はn/6×100で表される。この様な紡糸原液を紡糸
し焼成して得られたヤーンの組成が、アルミナ成分が6
7〜75重量%で且つシリカ成分が25〜33重量%で
あり、且つヤーンを構成するフィラメントの結晶構造が
主として遷移アルミナ結晶から成る多結晶構造であるこ
とが大切である。ここで、アルミナ成分が75重量%を
越え且つシリカ成分が25重量%未満であるヤーンで
は、焼成後のヤーンを構成するフィラメントの結晶構造
が主として遷移アルミナ結晶から成る多結晶構造である
が、1400℃以上の高温下での加熱処理によって、結
晶サイズの大きなα−アルミナ結晶が生成し、ヤーンが
極めて脆くなる。一方、アルミナ成分が67重量%未満
で且つシリカ成分が33重量%を越えるヤーンでは、1
400℃以上の高温加熱処理の際に、クリストバライト
の生成により脆化する。
SUMMARY OF THE INVENTION In the present invention, a spinning dope containing a silica sol component and a basic aluminum chloride component is used as a spinning dope. As such a silica sol component, an acidic aqueous dispersion of colloidal silica can be suitably used, and as the basic aluminum chloride component, a basicity of 70% is used.
% Or more of basic aluminum chloride [Al 2 (OH) n Cl
6-n ; 0 <n <6] can be suitably used. However, the basicity is represented by n / 6 × 100. The yarn composition obtained by spinning and baking such a spinning dope has an alumina component of 6%.
It is important that the content of the yarn is 7 to 75% by weight, the content of the silica component is 25 to 33% by weight, and the filament constituting the yarn has a polycrystalline structure mainly composed of transition alumina crystals. Here, in the case of the yarn in which the alumina component is more than 75% by weight and the silica component is less than 25% by weight, the filaments constituting the fired yarn have a polycrystalline structure mainly composed of transition alumina crystals, but 1400. Heat treatment at a high temperature of not less than ℃ generates α-alumina crystal having a large crystal size, and the yarn becomes extremely brittle. On the other hand, in a yarn in which the alumina component is less than 67% by weight and the silica component exceeds 33% by weight, 1%
During heat treatment at a high temperature of 400 ° C. or more, embrittlement occurs due to generation of cristobalite.

【0008】本発明においては、焼成したヤーンを14
00℃において30分間の加熱処理を行ったとき、加熱
処理後のヤーンを構成するフィラメントの結晶構造が、
加熱処理前の遷移アルミナ結晶から成る多結晶構造よ
ライト結晶構造に移行していることが大切である。こ
の条件下での加熱処理によってムライト結晶構造に移行
したヤーンは、その強度や可撓性(柔軟性)が加熱処理
前よりも若干低下するものの、充分な強度及び柔軟性を
呈することができる。一方、この条件下での加熱処理に
おいて、ムライト結晶構造に移行せず遷移アルミナ結晶
が残存するヤーンでは、1400℃での加熱処理を更に
継続すると、残存していた遷移アルミナ結晶がα−アル
ミナ結晶に移行し、急激にヤーンの強度及び柔軟性が低
下する。この点、1400℃、30分間の加熱処理によ
って、ムライト結晶に移行したヤーンは、1400℃で
の加熱処理を更に継続しても、遷移アルミナ結晶が残存
しているヤーンに比較し、ヤーンの強度及び柔軟性の低
下速度が遅く、加熱下でヤーンの強度及び柔軟性を長時
間保つことができる。
According to the present invention, the fired yarn is
When a heat treatment was performed at 00 ° C. for 30 minutes, the crystal structure of the filament constituting the yarn after the heat treatment was
Ri by polycrystalline structure consisting of the heat treatment before the transition alumina crystal
It is important that you are migrating to beam light crystal structure. The yarn that has transitioned to the mullite crystal structure by the heat treatment under these conditions can exhibit sufficient strength and flexibility although its strength and flexibility (flexibility) are slightly lower than before the heat treatment. On the other hand, in the heat treatment in this condition, the yarn transition alumina crystal without going to beam light crystal structure remains, further continuing the heat treatment at 1400 ° C., remaining though transition alumina crystal α- alumina Transforms into crystals, and the strength and flexibility of the yarn rapidly decreases. In this respect, 1400 ° C., by the heat treatment for 30 minutes, the migrated yarn beam light crystal, be further continued to heat treatment at 1400 ° C., compared to the yarn transition alumina crystal is left, the yarn The strength and flexibility decrease at a slow rate, and the strength and flexibility of the yarn can be maintained for a long time under heating.

【0009】本発明において、焼成したヤーンを構成す
任意の20本のフィラメントについて、直径0.5m
mの針金を用いて測定した引掛け強度の平均値3.7
×10 -2 2.5×10-2 Nでことが、織編の際
に、毛羽の発生を可及的に少なくすることができる。
の引掛け強度の下限値を、3.0×10 -2 N、特に3.5×
10 -2 Nとすることが好ましい。また、かかるヤーンの
結節強度が、314〜200dyn/TEXであることが、織
編の際に、断糸を可及的に少なくできるために好まし
い。このヤーンの結節強度の下限値、230dyn/TEX
、特に280dyn/TEXとすることが好ましい。
In the present invention, for any 20 filaments constituting the fired yarn , a diameter of 0.5 m
The average value of the hooking strength measured using a wire of m is 3.7.
It Ru Ah at × 10 -2 ~ 2.5 × 10 -2 N is the time of textile, it is possible to reduce the generation of fluff as possible. This
Lower limit of the hooking strength of 3.0 × 10 -2 N, especially 3.5 ×
It is preferably 10 −2 N. Further, the knot strength of such yarn, it is 314~ 200dyn / TE X is, when the textile, preferably in order to be able to reduce the cross-sectional yarn as much as possible. The lower limit of the knot strength of the yarn, 2 30dyn / TE X
, It is preferable that the particular 2 80dyn / TE X.

【0010】ここで、フィラメントの引掛け強度は、図
4に示す方法で測定した。図4において、基台68に立
設された、円形横断面のステンレス製針金(以下、単に
針金と称することがある)66の先端部に形成されたフ
ックに、両端が把持部材64に把持されたループ状のフ
ィラメント62を引掛けた後、把持部材64のクランプ
60を矢印B方向に引っ張り、フィラメント62の耐荷
重を測定する。この図4に示す方法で測定したフィラメ
ントの引掛け強度は、針金径によって大きく異なる。図
6に、異なる種類のフィラメントについて、針金径を変
化させて図4に示す方法で測定したフィラメントの引掛
け強度を示す。ところで、織編時に発生する毛羽には、
織編機によってフィラメントがループ状に曲折されて引
っ張られ、曲折部に引張力が集中した結果、フィラメン
トが切断されて発生することが多い。このため、毛羽の
発生には、フィラメントの曲折程度と引張力とが関与す
る。一方、図6において、フィラメントの引掛け強度に
対する針金径の影響が小さくなる径0.75 mmを越える
針金では、フィラメントの曲折程度が小さくなり、フィ
ラメントの切断にはフィラメントの曲折よりも引張力の
影響が大きくなる。また、径0.5mm未満の針金では、
フィラメントの曲折程度が大きくなって、フィラメント
の曲折が引張力よりもフィラメントの切断に大きな影響
を与える。
Here, the hooking strength of the filament was measured by the method shown in FIG. In FIG. 4, both ends are gripped by a gripping member 64 at a hook formed at the tip of a stainless steel wire (hereinafter, may be simply referred to as a wire) 66 having a circular cross section and erected on a base 68. After the loop-shaped filament 62 is hooked, the clamp 60 of the gripping member 64 is pulled in the direction of arrow B, and the load resistance of the filament 62 is measured. The hooking strength of the filament measured by the method shown in FIG. 4 differs greatly depending on the wire diameter. FIG. 6 shows the hooking strength of the filaments measured by the method shown in FIG. 4 while changing the wire diameter for different types of filaments. By the way, the fluff that occurs during weaving is
In many cases, the filament is cut by the weaving and knitting machine, and the filament is bent in a loop shape and pulled. For this reason, the generation of fluff involves the degree of bending of the filament and the tensile force. On the other hand, in FIG. 6, in the case of a wire exceeding 0.75 mm in which the influence of the wire diameter on the hooking strength of the filament is small, the degree of bending of the filament is small, and the cutting force of the filament is smaller than the bending force of the filament. The effect is greater. For wires with a diameter of less than 0.5 mm,
The degree of bending of the filament increases, and the bending of the filament has a greater effect on the cutting of the filament than on the tensile force.

【0011】この点、径0.5〜0.75 mmの針金では、
フィラメントの曲折程度が適度であり、フィラメントの
曲折と引張力との双方がフィラメントの切断に影響を与
えるため、フィラメントの引掛け強度と毛羽発生との良
好な相関性を有する。しかし、図6に示す様に、径0.5
〜0.75 mmの針金を使用して測定したフィラメントの
引掛け強度は、針金径の影響が極めて大である。このた
め、径0.5〜0.75 mm間の中間径の針金を使用して測
定したフィラメントの引掛け強度は、測定誤差が大きく
なる。従って、本発明では、測定誤差が比較的小さく且
つ織編時に発生する毛羽等との相関が良好な径0.5mm
の針金を使用してフィラメントの引掛け強度の値を測定
したのである。また、ヤーンの結節強度は、図5に示す
方法で測定したものである。図5において、途中に1個
の結節部(結び目)72を形成した測定ヤーン70の一
端を固定し、他端をクランプ60に把持させた後、クラ
ンプ60を矢印B方向に引っ張り、ヤーンの耐荷重を測
定する。尚、本発明における「ヤーンの結節強度」は、
予め集束剤(例えば、エポキシ樹脂)によって集束した
1000本のフィラメントから成る測定ヤーンについて
測定したものである。
In this regard, in the case of a wire having a diameter of 0.5 to 0.75 mm,
Since the degree of bending of the filament is moderate, and both the bending of the filament and the tensile force affect the cutting of the filament, there is a good correlation between the hooking strength of the filament and the generation of fluff. However, as shown in FIG.
The influence of the diameter of the wire on the tension of the filament measured using a wire of 0.75 mm is extremely large. For this reason, the hooking strength of the filament measured using a wire having an intermediate diameter of 0.5 to 0.75 mm has a large measurement error. Therefore, in the present invention, the measurement error is relatively small, and the correlation with fluff or the like generated at the time of weaving or the like is 0.5 mm in diameter.
Was used to measure the value of the hooking strength of the filament. The knot strength of the yarn was measured by the method shown in FIG. In FIG. 5, one end of a measurement yarn 70 having one knot portion (knot) 72 formed in the middle is fixed, and the other end is gripped by the clamp 60. Then, the clamp 60 is pulled in the direction of arrow B, and the yarn endurance is reduced. Measure the load. The “knot strength of yarn” in the present invention is:
Measured on a measurement yarn consisting of 1000 filaments previously bundled with a sizing agent (eg, epoxy resin).

【0012】この様な本発明のヤーンにおいて、フィラ
メント群を構成する少なくとも一部のフィラメントが、
横断面形状が偏平状で且つ長手方向に間隔を置いてねじ
れ部が形成された偏平フィラメントであることが、フィ
ラメントの引掛け強度やヤーンの結節強度等の織編特性
を向上できる。かかる偏平フィラメントは、図1(A)
〜図1(C)に示す様に、偏平フィラメントAの横断面
において、横断面の周縁上に位置する2点間を結ぶ直線
長が最大となる長辺10と、長辺10に対して直角に前
記横断面を横切る直線長が最大となる短辺20とが存在
する。この偏平フィラメントAの横断面において、長辺
10と短辺20とが存在するならば、横断面形状が楕円
状〔図1(A)〕、勾玉状〔図1(B)〕、雨滴状〔図
1(C)〕のいずれであってもよい。
In such a yarn of the present invention, at least a part of the filaments constituting the filament group is
It cross-sectional shape is a flat filament twisted portion is formed and spaced longitudinally flat shape, Ru can be improved textile properties, such as knot strength of the hooking strength and yarn filaments. Such a flat filament is shown in FIG.
As shown in FIG. 1C, in the cross section of the flat filament A, a long side 10 having a maximum straight line length connecting two points located on the periphery of the cross section and a right angle to the long side 10 There is a short side 20 where the straight line length across the cross section is maximum. If the long side 10 and the short side 20 are present in the cross section of the flat filament A, the cross section is elliptical (FIG. 1 (A)), magatama (FIG. 1 (B)), raindrop [ 1 (C)].

【0013】また、ヤーンにおいては、図2に示す様
に、偏平フィラメントAが丸断面フィラメント52、5
2・・と混在していてもよい。図2に示す偏平フィラメ
ントAと丸断面フィラメント52とが混在しているヤー
ンでは、偏平フィラメントAの混在率が高いほどフィラ
メントの引掛け強度等の物性や柔軟性等を向上できる傾
向があり、偏平フィラメントAの混合率を10%以上、
特に30%以上とすることによって、織編特性が充分に
向上されたヤーンとすることができる。ここで、ヤーン
中に混在する偏平フィラメントAにおいて、長辺10の
長さをx、短辺20をyとしたとき、長辺10と短辺2
0との比(x/y:偏平度)が大である程、ヤーンの柔
軟性を向上できるが、ヤーンの引張強度等の強度が低下
する傾向にある。このため、偏平フィラメントAの偏平
度(x/y)を1.1〜3.0、特に1.2〜2.5に調整する
ことが、ヤーンの強度を保持しつつヤーンの柔軟性等を
向上することができる。
Further, in the yarn, as shown in FIG.
2 ... may be mixed. In the yarn in which the flat filament A and the round cross-section filament 52 shown in FIG. 2 are mixed, the higher the mixing ratio of the flat filament A, the more the physical properties such as the hooking strength of the filament and the flexibility tend to be improved. The mixing ratio of the filament A is 10% or more,
In particular, by setting the content to 30% or more, it is possible to obtain a yarn in which the weaving and knitting properties are sufficiently improved. Here, in the flat filament A mixed in the yarn, when the length of the long side 10 is x and the short side 20 is y, the long side 10 and the short side 2
The larger the ratio to 0 (x / y: flatness), the more the flexibility of the yarn can be improved, but the strength such as the tensile strength of the yarn tends to decrease. For this reason, adjusting the flatness (x / y) of the flat filament A to 1.1 to 3.0, particularly 1.2 to 2.5, can improve the flexibility and the like of the yarn while maintaining the strength of the yarn. Can be improved.

【0014】更に、図1(A)〜図1(C)及び図2に
示す偏平フィラメントAの長手方向には、図3(A)及
び図3(B)に示す様に、所定の間隔を置いてねじれ部
が存在する。図3(A)及び図3(B)に示す各偏平フ
ィラメントAは、ねじり部40と非ねじり部30とが交
互に配置されている。図3(A)の偏平フィラメントA
は、ねじり部40が非ねじり部30に対して約90°回
転され、図3(B)の偏平フィラメントAは、ねじり部
40が非ねじり部30に対して約180°回転されてい
る。かかるねじり部40が一本の偏平フィラメントAの
長手方向に存在する状態は、図3(A)及び図3(B)
に示すいずれか一方の状態が殆どであってもよく、両状
態が混在して存在していてもよい。尚、ねじり部40の
存在程度は、偏平フィラメントAの繊維径等によって異
なるが、10〜500μm毎に一個のねじり部40が存
在していることが、ヤーンの強度等の観点から好まし
い。
Further, in the longitudinal direction of the flat filament A shown in FIGS. 1 (A) to 1 (C) and FIG. 2, a predetermined interval is provided as shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B). There is a twisted part. In each of the flat filaments A shown in FIGS. 3A and 3B, the twisted portions 40 and the non-twisted portions 30 are alternately arranged. Flat filament A in FIG. 3 (A)
In the flat filament A of FIG. 3B, the torsion portion 40 is rotated by about 180 ° with respect to the non-twisted portion 30. FIGS. 3A and 3B show a state in which such a twisted portion 40 exists in the longitudinal direction of one flat filament A.
Or one of the states may be almost present, or both states may exist together. The extent of the twisted portion 40 varies depending on the fiber diameter of the flat filament A, etc., but it is preferable that one twisted portion 40 exists every 10 to 500 μm from the viewpoint of the yarn strength and the like.

【0015】この様な本発明のヤーンは、主たる成分が
シリカゾル成分と塩基性塩化アルミニウム成分とから成
る前駆体に、部分ケン化ポリビニルアルコール(PVA) を
添加した水溶液を所定濃度に濃縮した紡糸原液を、図7
に示す紡糸装置を使用して紡糸することよって得られ
る。図7において、紡糸筒2の上部に複数個の紡糸パッ
ク1、1・・・が配設されている。この紡糸パック1、
1・・・の各下面には、後述する様に、複数個の吐出孔
が穿設された紡糸口金が設けられている。これら吐出孔
からは、紡糸原液が紡糸筒2内に同時に吐出されて吐出
糸条7、7・・・が得られる。得られた吐出糸条を構成
する吐出フィラメントの各々は、紡糸筒2中内を加熱空
気流等の加熱流体と向流接触して脱溶媒されつつ走行
し、収束ピン9によって収束・合糸された後、巻取装置
11に巻き取られる。この際の巻取速度は、生産性との
関係で任意に決定されるが、巻取速度を100m/分以
下とすることが、吐出糸条7の乾燥を充分に行うことが
できる。尚、加熱流体は、紡糸筒2の下部に設けられた
加熱部13によって加熱された後、紡糸筒2の下部壁面
に開孔されている加熱流体供給孔15、15・・・から
紡糸筒2内に供給される。
The yarn of the present invention is a spinning dope obtained by concentrating an aqueous solution obtained by adding a partially saponified polyvinyl alcohol (PVA) to a precursor whose main components are a silica sol component and a basic aluminum chloride component to a predetermined concentration. And FIG.
The spinning is performed by using the spinning apparatus shown in (1). In FIG. 7, a plurality of spinning packs 1, 1,... This spinning pack 1,
A spinneret provided with a plurality of ejection holes is provided on each lower surface of 1... As described later. From these discharge holes, the spinning solution is simultaneously discharged into the spinning cylinder 2 to obtain discharge yarns 7, 7,. Each of the discharge filaments constituting the obtained discharge yarn travels in the spinning tube 2 while being countercurrently contacted with a heating fluid such as a heating air flow while being desolvated, and converged and tied by the converging pin 9. Then, it is wound up by the winding device 11. The winding speed at this time is arbitrarily determined in relation to productivity, but if the winding speed is set to 100 m / min or less, the discharged yarn 7 can be sufficiently dried. The heating fluid is heated by a heating unit 13 provided at a lower portion of the spinning tube 2, and then flows through heating fluid supply holes 15, 15. Supplied within.

【0016】かかる複数個の紡糸パック1、1・・・の
各々に供給される紡糸原液は、図8に示す様に、原液ホ
ッパから定量ポンプ3及びフィルター5を経由して各紡
糸パック1に送液される。この紡糸原液を送液する供給
配管18及び各紡糸パック1に紡糸原液を供給する分岐
配管19において、原料ホッパから各紡糸パック1まで
の配管長を可及的に同一長にすること、及び/又は供給
配管18の先端部近傍に設けた貯留部(チェンバー)か
ら各紡糸パック1への分岐配管19を分岐することによ
って、紡糸パック1の各々に流入する紡糸原液の供給圧
力を可及的に同一圧力とすることができ、得られるフィ
ラメントを均斉化できる。この様な図7に示す紡糸装置
において、分割された紡糸口金の各々が装着された各紡
糸パック1は、紡糸パック1・・・の各紡糸口金の吐出
面が同一水平面内となるように、間隙を介して配設され
ているため、吐出糸条7、7・・が複数のフィラメント
群に分割されて吐出されると共に、加熱筒2内を上昇し
てきた加熱流体の一部が間隙を通過し紡糸筒2外に排出
される。
The spinning solution supplied to each of the plurality of spinning packs 1, 1,... Is supplied from the stock solution hopper to each of the spinning packs 1 via the metering pump 3 and the filter 5, as shown in FIG. It is sent. In the supply pipe 18 for feeding the spinning solution and the branch pipe 19 for supplying the spinning solution to each spin pack 1, the length of the pipe from the raw material hopper to each spin pack 1 is made as equal as possible, and / or Alternatively, by branching a branch pipe 19 from a storage part (chamber) provided near the end of the supply pipe 18 to each of the spinning packs 1, the supply pressure of the spinning solution flowing into each of the spinning packs 1 can be increased as much as possible. The same pressure can be used, and the obtained filaments can be equalized. In such a spinning apparatus shown in FIG. 7, each of the spinning packs 1 to which each of the divided spinnerets is mounted is arranged such that the discharge surfaces of the respective spinnerets of the spinning packs 1... Are in the same horizontal plane. .. Are divided into a plurality of filament groups and discharged, and a part of the heating fluid that has risen in the heating cylinder 2 passes through the gap. Then, it is discharged out of the spinning cylinder 2.

【0017】かかる紡糸装置では、吐出糸条を可及的に
小群に分割して吐出すると共に、各吐出糸条を包むよう
に加熱流体を流すことができる。このため、吐出糸条を
構成する吐出フィラメントの各々と加熱流体とを充分に
接触させることができるのである。この様に図7に示す
紡糸装置においては、分割された紡糸口金を使用するた
め、合計吐出孔数を600ホール以上とすることができ
る。このため、600本以上のフィラメントから構成さ
れるヤーンを、複数本のヤーンを合糸することなく得る
ことができ、製織工程等に供給するヤーンの合糸工程を
省略できる。尚、合糸したヤーンは糸割れが発生し易い
が、図7に示す紡糸装置を使用して得られたヤーンは、
糸割れが発生し難い。かかる図7において使用した紡糸
パック1を図9に示す。図9は、紡糸パック1の縦断面
図であり、紡糸パック1の矩形ハウス21の下面は、ス
テンレス板等を加工して得られた平面形状が矩形の紡糸
口金23が設けられている。この紡糸口金23には、複
数個の吐出孔25が格子状に穿設されている。
In this spinning apparatus, the discharged yarn can be divided into as small groups as possible and discharged, and a heating fluid can be supplied so as to wrap each discharged yarn. Therefore, each of the discharge filaments constituting the discharge yarn and the heating fluid can be brought into sufficient contact. As described above, in the spinning apparatus shown in FIG. 7, since the divided spinneret is used, the total number of discharge holes can be set to 600 or more. For this reason, a yarn composed of 600 or more filaments can be obtained without tying a plurality of yarns, and a yarn tying step of supplying the yarn to a weaving step or the like can be omitted. In addition, although the yarn which has been plied is liable to cause a yarn crack, the yarn obtained by using the spinning device shown in FIG.
Yarn cracking is unlikely to occur. FIG. 9 shows the spin pack 1 used in FIG. FIG. 9 is a longitudinal sectional view of the spinning pack 1, and a spinneret 23 having a rectangular planar shape obtained by processing a stainless steel plate or the like is provided on the lower surface of the rectangular house 21 of the spinning pack 1. A plurality of discharge holes 25 are formed in the spinneret 23 in a lattice shape.

【0018】この吐出孔25は、図10(A)に示す様
に、原液導入孔33の下部に紡糸口金23の下面から吐
出した突起部35の先端に穿設されている。この吐出孔
25によれば、吐出孔出口部での紡糸原液の濡れを軽減
でき、紡糸原液の吐出孔離れがよくなると共に、突起部
35内での紡糸原液の整流効果と相俟って安定した紡糸
を行うことができる。また、矩形ハウス21の側面に
は、紡糸口金23の上面近傍に矩形ハウス21内に紡糸
原液を供給する原液供給管19を連結する原液供給孔2
7が穿設されている。この様な図10(A)に示す紡糸
パック1に、矩形ハウス21内に紡糸原液層29の上面
に空気層31が形成されるように紡糸原液を供給する
と、紡糸口金23の上面に均一厚さの紡糸原液層29が
形成され、吐出孔25の各々から紡糸原液を均斉に吐出
することができる。ここで、紡糸口金23に穿設された
源液導入孔33の縦断面形状を、図10(B)に示す様
に、テーパー状とすると、源液導入孔33における紡糸
源液の流れを更に層流に近づけることができる。
As shown in FIG. 10A, the discharge hole 25 is formed at the lower end of the undiluted solution introduction hole 33 at the tip of a projection 35 discharged from the lower surface of the spinneret 23. According to the discharge hole 25, wetting of the spinning solution at the outlet of the discharge hole can be reduced, separation of the discharge hole of the spinning solution can be improved, and the spinning solution can be stabilized in the projection 35 in combination with the rectifying effect of the spinning solution. Spinning can be performed. On the side surface of the rectangular house 21, a stock solution supply hole 2 for connecting a stock solution supply pipe 19 for feeding a stock solution for spinning into the rectangular house 21 near the upper surface of the spinneret 23.
7 are drilled. When the spinning solution is supplied to the spinning pack 1 shown in FIG. 10A so that the air layer 31 is formed on the upper surface of the spinning solution layer 29 in the rectangular house 21, a uniform thickness is formed on the upper surface of the spinneret 23. The spinning dope layer 29 is formed, and the spinning dope can be uniformly discharged from each of the discharge holes 25. Here, when the vertical cross-sectional shape of the source liquid introduction hole 33 formed in the spinneret 23 is tapered as shown in FIG. 10B, the flow of the spinning source liquid in the source liquid introduction hole 33 is further increased. It can approach laminar flow.

【0019】かかる図7に示す紡糸装置を使用して紡糸
を行う際に、突出孔25の各々から吐出された吐出フィ
ラメントを急速乾燥することが、引掛け強度の高いフィ
ラメントから成るヤーンを得る上で大切である。吐出フ
ィラメントの急速乾燥には、前述した様に、吐出フィラ
メントの各々と加熱乾燥流体とを充分に接触させると共
に、加熱乾燥流体として露点温度が4℃以下の乾燥空気
を紡糸筒2の加熱流体供給孔15、15・・・から供給
することが必要である。この様な低湿度の乾燥空気は、
高湿度の空気を圧縮して冷凍除湿機等で除湿した後、更
に必要に応じて活性炭、ゼオライト、活性アルミナ等の
吸着剤によって水蒸気を吸着させることによって得るこ
とができる。この様にして得られた紡出糸条を公知の条
件で焼成することによって、セラミックヤーンを得るこ
とができる。尚、紡糸の際に、紡糸筒2に供給する流体
の湿度が低い程、また前記流体の温度が高い程、得られ
たヤーンを構成するフィラメント中に、横断面形状が偏
平で且つ長手方向にねじれ部が形成された偏平フィラメ
ントの混在率が高くなる傾向がある。
When spinning is performed by using the spinning apparatus shown in FIG. 7, the discharged filament discharged from each of the projecting holes 25 is rapidly dried to obtain a yarn composed of a filament having a high hooking strength. It is important. As described above, for rapid drying of the discharge filament, each of the discharge filaments is brought into sufficient contact with the heating and drying fluid, and dry air having a dew point temperature of 4 ° C. or less is supplied as the heating and drying fluid to the spinning cylinder 2. It is necessary to supply from the holes 15, 15... Such low humidity dry air is
It can be obtained by compressing high-humidity air and dehumidifying it with a freezing dehumidifier or the like, and then adsorbing water vapor with an adsorbent such as activated carbon, zeolite or activated alumina, if necessary. By firing the spun yarn thus obtained under known conditions, a ceramic yarn can be obtained. In the spinning, the lower the humidity of the fluid supplied to the spinning cylinder 2 and the higher the temperature of the fluid, the flatter the cross-sectional shape and the longer the longitudinal direction in the filaments constituting the obtained yarn. There is a tendency that the mixing ratio of the flat filament having the twisted portion is increased.

【0020】これまで説明してきた図7〜図10(B)
においては、分割した紡糸口金の各々を装着した紡糸パ
ック1、1・・・を、紡糸口金の下面が同一水平面内と
なるように、所定の間隙を介して配設した例を示した
が、図11(A)及び図11(B)に示す様に、同一紡
糸口金に複数の吐出孔群を穿設し且つ加熱流体の一部が
通過し紡糸筒2外に排出される間隙を設けてもよい。図
11(A)は、円形の紡糸口金23に吐出孔25を同心
円状に穿設する共に、加熱流体の一部が通過する複数個
の円形状の間隙50を紡糸口金23の中心及びその周縁
に設けたものである。また、図11(B)は、矩形の紡
糸口金23に吐出孔25を格子状に穿設すると共に、加
熱流体の一部が通過する複数個のスリット状の間隙50
を紡糸口金23に平行に設けたものである。
FIGS. 7 to 10B described so far.
In the above, an example is shown in which the spinning packs 1, 1,... To which each of the divided spinnerets is mounted are arranged via a predetermined gap so that the lower surfaces of the spinnerets are in the same horizontal plane. As shown in FIGS. 11A and 11B, a plurality of discharge holes are formed in the same spinneret, and a gap is provided in which a part of the heating fluid passes and is discharged out of the spinning cylinder 2. Is also good. FIG. 11A shows a state in which a discharge hole 25 is formed concentrically in a circular spinneret 23 and a plurality of circular gaps 50 through which a part of the heating fluid passes are formed at the center of the spinneret 23 and its periphery. It is provided in. FIG. 11B shows a rectangular spinneret 23 in which discharge holes 25 are formed in a grid pattern and a plurality of slit-shaped gaps 50 through which a part of the heating fluid passes.
Is provided in parallel with the spinneret 23.

【0021】[0021]

【実施例】本発明を実施例によって更に詳細に説明す
る。 実施例1 (1)セラミック繊維ヤーンの製造 アルミ(Al)イオンを13.2重量%、塩素(Cl)イ
オンを12.6重量%含有する塩基性塩化アルミニウムの
水溶液17.3kg、SiO2を20重量%含有するコロイダ
ルシリカ8.4kg、リン酸30g、部分ケン化ポリビニ
ルアルコール(PVA)の10重量%水溶液15kgを混合
し、減圧下で濃縮して550ポイズ(20℃)の紡糸原
液を得た。この紡糸原液を、図7に示す紡糸装置を使用
して紡糸した。この紡糸装置で使用した紡糸パックは4
本であり、各紡糸パックは、図10(A)に示す紡糸口
金を装着した図9に示す紡糸パックである。この紡糸口
金には、孔径及び孔長が共に0.2mmの吐出ノズルが2
50ホール設けられていた。かかる乾式紡糸の際に、紡
糸口金近傍の紡糸筒内温度が80℃に維持されている雰
囲気中に、紡糸口金の吐出ノズルの各々から紡糸原液を
吐出し、吐出された吐出フィラメントを収束しつつ、紡
糸筒2の下部から吹き込まれる露点が2℃に調整された
乾燥空気と接触させながら引取速度30m/分で引取
り、1000本のフィラメントで構成される前駆体繊維
を得た。次いで、この前駆体繊維を1200℃、30分
間の焼成を施すことによって、アルミナ成分が72重量
%で且つシリカ成分が28重量%である透明なフィラメ
ント1000本から成るヤーンを得た。
The present invention will be described in more detail by way of examples. Example 1 (1) Production of ceramic fiber yarn 17.3 kg of an aqueous solution of basic aluminum chloride containing 13.2% by weight of aluminum (Al) ion and 12.6% by weight of chlorine (Cl) ion, and 20 of SiO 2 8.4 kg of colloidal silica containing 30 wt%, 30 g of phosphoric acid, and 15 kg of a 10 wt% aqueous solution of partially saponified polyvinyl alcohol (PVA) were mixed and concentrated under reduced pressure to obtain a 550 poise (20 ° C.) spinning stock solution. . This spinning solution was spun using the spinning apparatus shown in FIG. The spin pack used in this spinning device is 4
Each of the spin packs is a spin pack shown in FIG. 9 equipped with a spinneret shown in FIG. This spinneret has two discharge nozzles each having a hole diameter and a hole length of 0.2 mm.
There were 50 holes. During such dry spinning, the spinning solution is discharged from each of the discharge nozzles of the spinneret in an atmosphere in which the temperature in the spinning cylinder near the spinneret is maintained at 80 ° C., and the discharged discharge filaments are converged. While being in contact with dry air whose dew point was adjusted to 2 ° C. and blown from the lower part of the spinning tube 2, the fiber was taken off at a take-up speed of 30 m / min to obtain a precursor fiber composed of 1,000 filaments. Next, the precursor fiber was baked at 1200 ° C. for 30 minutes to obtain a yarn composed of 1,000 transparent filaments having an alumina component of 72% by weight and a silica component of 28% by weight.

【0022】(2)セラミック繊維ヤーンの特性 ヤーンの断面形状、構成フィラメントの形状・強度 得られたヤーンの任意の横断面を光学顕微鏡で観察した
ところ、構成フィラメントの約80%が偏平フィラメン
トであり、その平均長辺の長さ(x)が約11μmで且
つ平均短辺の長さ(y)が約7μmであった〔偏平単繊
維の平均偏平度(x/y)=1.6〕。また、偏平フィラ
メントの各々の長手方向には、図3(A)に示す様に、
30〜60μm毎に90°回転したねじれ部が存在し
た。更に、任意に採取した偏平フィラメント20本の強
度を測定したところ、平均引張強度が2.3GPa、平均
引張弾性率が200GPaであった。 フィラメントの引掛け強度の測定 図4に示す方法によって、円形横断で且つ径0.5mmの
ステンレス製針金を使用してフィラメント20本の引掛
け強度を測定した。測定用のフィラメントは、得られた
ヤーンから任意に採取したものである。その測定値の平
均値は、3.7×10-2Nであった。引掛け強度を測定す
る際のその他の条件を下記に示す。 測定フィラメント長 25mm (把持部材64から針金22のフックまでの長さ) 引っ張り速度 5mm/分 ヤーンの結節強度 図5に示す方法によって、フィラメント1000本が引
き揃えられたヤーンの任意の箇所から採取した測定用ヤ
ーン20本について結節強度を測定した。その測定値の
平均値は、314dyn/TEX であった。ヤーンの結節強度
を測定する際のその他の条件を下記に示す。 試験長 :75mm 〔クランプ60から測定ヤーン70の固定端までの長さ
(図5において距離Hで示す長さ)〕 結節状態:試験長の略中央部を1回結び 引張速度:20mm/分 尚、測定用ヤーンは、ビスフェノールAタイプのエポキ
シ剤から成る集束剤が測定用ヤーンに対して3重量%と
なるように付与され、集束されている。
(2) Characteristics of Ceramic Fiber Yarn Cross-sectional Shape of Yarn, Shape and Strength of Constituent Filament When an arbitrary cross section of the obtained yarn was observed with an optical microscope, about 80% of the constituent filaments were flat filaments. The average long side length (x) was about 11 μm and the average short side length (y) was about 7 μm [average flatness (x / y) of flat single fiber = 1.6]. Further, in the longitudinal direction of each of the flat filaments, as shown in FIG.
There was a twist that was rotated 90 ° every 30-60 μm. Further, the strength of 20 arbitrarily sampled flat filaments was measured, and the average tensile strength was 2.3 GPa and the average tensile modulus was 200 GPa. Measurement of Hook Strength of Filament The hook strength of 20 filaments was measured by a method shown in FIG. 4 using a stainless steel wire having a circular cross section and a diameter of 0.5 mm. The filament for measurement was arbitrarily collected from the obtained yarn. The average of the measured values was 3.7 × 10 −2 N. Other conditions for measuring the hooking strength are shown below. Measurement filament length 25 mm (length from gripping member 64 to hook of wire 22) Pulling speed 5 mm / min Knot strength of yarn 1000 filaments were collected from an arbitrary portion of the aligned yarn by the method shown in FIG. The knot strength was measured for 20 measurement yarns. The average of the measured values was 314 dyn / TEX. Other conditions for measuring the knot strength of the yarn are shown below. Test length: 75 mm [Length from clamp 60 to fixed end of measurement yarn 70 (length indicated by distance H in FIG. 5)] Knot state: Approximately central portion of test length is tied once Pulling speed: 20 mm / min The measuring yarn is provided with a sizing agent composed of a bisphenol A type epoxy agent in an amount of 3% by weight with respect to the measuring yarn, and is bundled.

【0023】(3)製編製 回転速度60Hzの筒編み機を使用し、得られたヤーン
を筒編みにした。筒編み中の断糸も発生せず良好に筒編
みを行うことができ、得られた筒編みにも毛羽は発生し
ておらず良好な外観を呈するものであった。
(3) Knitting The obtained yarn was knitted by using a knitting machine having a rotation speed of 60 Hz. The tube knitting could be performed favorably without causing any yarn breakage during the tube knitting, and the obtained tube knit did not have any fluff and had a good appearance.

【0024】実施例2 実施例1で得られたヤーンを空気中において1400℃
で処理時間を変更しつつ加熱処理し、結晶構造及び平均
結晶粒径の推移をX線回折によって測定すると共に、ヤ
ーンの引張強度等も測定し、その結果を表1に示した。
この際に、対照例として、実施例1において、アルミ
(Al)イオンを13.5重量%、塩素(Cl)イオンを
12.8重量%含有する塩基性塩化アルミニウムの水溶液
13. 34kg、SiO2を20重量%含有するコロイダル
シリカ3kg、部分ケン化ポリビニルアルコール(PVA)
の10重量%水溶液12kgを混合し、減圧下で濃縮し
て750ポイズ(20℃)の紡糸原液を使用した他は、
実施例1と同様にして得られたヤーンを用いた(焼成し
た後のヤーンの組成:アルミナ成分/シリカ成分=85
/15)。かかる対照例のヤーンも同様に、空気中にお
いて1400℃で処理時間を変更しつつ加熱処理し、結
晶構造及び平均結晶粒径の推移を測定すると共に、ヤー
ンの引張強度等も併せて測定し、その結果を表1に併せ
て示した。
Example 2 The yarn obtained in Example 1 was heated at 1400 ° C. in air.
The heat treatment was carried out while changing the treatment time, and the changes in the crystal structure and the average crystal grain size were measured by X-ray diffraction, and the tensile strength of the yarn was also measured. The results are shown in Table 1.
At this time, as a control, in Example 1, 13.34 kg of an aqueous solution of basic aluminum chloride containing 13.5% by weight of aluminum (Al) ions and 12.8% by weight of chlorine (Cl) ions, SiO 2 3 kg of colloidal silica containing 20% by weight of a partially saponified polyvinyl alcohol (PVA)
12 kg of a 10% by weight aqueous solution was mixed and concentrated under reduced pressure, and a spinning stock solution of 750 poise (20 ° C.) was used.
The yarn obtained in the same manner as in Example 1 was used (the composition of the fired yarn: alumina component / silica component = 85).
/ 15). Similarly, the yarn of the control example was subjected to heat treatment in air at 1400 ° C. while changing the treatment time, and the transition of the crystal structure and the average crystal grain size was measured, and the tensile strength of the yarn was also measured. The results are shown in Table 1.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】表1からも明らかな様に、実施例1のヤー
ンに1400℃、30分間の加熱処理を行うことによっ
て、ヤーンを形成する結晶が100%のムライト結晶に
移行する。一方、対照例のヤーンでは、1400℃、3
0分間の加熱処理を行っても、X線回折ピークの強度か
ら求めたムライト結晶の占める割合が約54%に過ぎ
ず、遷移アルミナ結晶が約46%も残留している。この
ため、1400℃での加熱処理時間が2時間経過する
と、遷移アルミナ結晶がαーアルミナ結晶に移行し、加
熱処理を継続すると、平均結晶粒径が急激に粗大化して
ヤーンの引張強度及び柔軟性が急激に低下する。これに
対し、実施例1のヤーンでは、1400℃での加熱処理
経過に伴う平均結晶粒径の成長速度が、対照例のヤーン
に比較して遅く、加熱処理時間が30時間経過してもヤ
ーンは依然として柔軟性を有し且つ0.6GPaの強度を
保持できる。
As is clear from Table 1, by subjecting the yarn of Example 1 to a heat treatment at 1400 ° C. for 30 minutes, the crystals forming the yarn shift to 100 % mullite crystals. On the other hand, in the case of the control yarn, 1400 ° C., 3
Even after the heat treatment for 0 minutes, the proportion of the mullite crystal determined from the intensity of the X-ray diffraction peak is only about 54%, and about 46% of the transition alumina crystal remains. For this reason, when the heat treatment time at 1400 ° C. elapses for 2 hours, the transition alumina crystal shifts to α-alumina crystal, and when the heat treatment is continued, the average crystal grain size sharply increases, and the tensile strength and flexibility of the yarn are increased. Decreases rapidly. On the other hand, in the yarn of Example 1, the growth rate of the average crystal grain size during the heat treatment at 1400 ° C. was slower than that of the yarn of the control example. Is still flexible and can maintain a strength of 0.6 GPa.

【0027】[0027]

【0028】比較例1 実施例1において、紡糸の際に、紡糸口金近傍の紡糸筒
内温度を60℃に維持しつつ、露点9℃に調整した乾燥
空気を紡糸筒内に吹き込む他は、実施例1と同様にして
ヤーンを得た。このヤーンを構成するフィラメントの横
断面形状は実質的に円形であり、且つフィラメントの長
手方向にねじれ部が実質的に存在しなかった。得られた
ヤーンの平均引張強度が1.8GPaであり、平均引張弾
性率が180GPaであった。また、このヤーンは、主
として遷移アルミナ結晶から成る結晶構造であり、14
00℃で30分間の焼成によってムライト結晶構造に移
行する。唯、得られたヤーンを構成するフィラメントの
引掛け強度は、1.8×10-2Nであり、2.5×10-2
未満であった。更に、その結節強度も178dyn/TEX で
あった。次いで、このヤーンを筒編み機で筒編みを行っ
たところ、筒編み中に断糸が多発し筒編みを中止した。
Comparative Example 1 The procedure of Example 1 was repeated except that, while spinning, the inside temperature of the spinning cylinder near the spinneret was maintained at 60 ° C., and dry air adjusted to a dew point of 9 ° C. was blown into the spinning cylinder. A yarn was obtained in the same manner as in Example 1. The cross-sectional shape of the filaments constituting this yarn was substantially circular, and there was substantially no twist in the longitudinal direction of the filament. The resulting yarn had an average tensile strength of 1.8 GPa and an average tensile modulus of elasticity of 180 GPa. This yarn has a crystal structure mainly composed of transition alumina crystals.
A transition to a mullite crystal structure occurs by baking at 00 ° C. for 30 minutes. However, the hook strength of the filaments constituting the obtained yarn is 1.8 × 10 -2 N and 2.5 × 10 -2 N
Was less than. Further, the knot strength was 178 dyn / TEX. Next, when the yarn was knitted by a knitting machine, yarn breakage occurred frequently during knitting, and the knitting was stopped.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明によれば、耐熱性に優れたセラミ
ック繊維ヤーンを、曳糸性が良好な塩基性塩化アルミニ
ウム成分を含有する紡糸原液を紡糸することによって得
ることができ、前記ヤーンの生産性向上を図ることがで
きる。また、本発明のヤーンは、製織工程又は製編工程
の工程通過性に優れ、且つ良好な外観の耐熱性布帛を得
ることができる。
According to the present invention, a ceramic fiber yarn having excellent heat resistance can be obtained by spinning a spinning dope containing a basic aluminum chloride component having good spinnability. Productivity can be improved. In addition, the yarn of the present invention can provide a heat-resistant fabric having excellent passability in a weaving step or a knitting step and having a good appearance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例であるヤーンを構成する偏平
フィラメントの横断面形状を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross-sectional shape of a flat filament constituting a yarn according to one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例であるヤーンの断面の一部を
示す部分断面図である。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a part of a cross section of a yarn according to one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例であるヤーンを構成する偏平
フィラメントの長手方向の形状を示す部分正面図であ
る。
FIG. 3 is a partial front view showing a shape in a longitudinal direction of a flat filament constituting a yarn according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明において採用したフィラメントの引掛け
強度の測定方法を説明するための説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a method for measuring the hooking strength of a filament employed in the present invention.

【図5】本発明において採用したヤーンの結節強度の測
定方法を説明するための説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a method of measuring the knot strength of a yarn employed in the present invention.

【図6】フィラメントの引掛け強度と使用した針金の直
径との関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the hooking strength of a filament and the diameter of a wire used.

【図7】本発明の一実施例であるヤーンを製造する紡糸
装置の概略を示す概略図である。
FIG. 7 is a schematic view showing an outline of a spinning apparatus for producing yarn according to one embodiment of the present invention.

【図8】図7に示す紡糸パックの各々に、紡糸源液を供
給する経路を説明する説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a path for supplying a spinning source liquid to each of the spinning packs illustrated in FIG. 7;

【図9】図7及び図8に示す紡糸パックの縦断面図であ
る。
FIG. 9 is a longitudinal sectional view of the spin pack shown in FIGS. 7 and 8;

【図10】紡糸口金に設けられている吐出孔の断面図を
示す。
FIG. 10 is a sectional view of a discharge hole provided in a spinneret.

【図11】紡糸口金の他の実施例を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing another embodiment of the spinneret.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 長軸 20 短軸 30 非ねじり部 40 ねじり部 52 丸断面フィラメント A 偏平フィラメント DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Long axis 20 Short axis 30 Non-twist part 40 Twist part 52 Filament with round cross section A Flat filament

フロントページの続き (72)発明者 北原 直 長野県上伊那郡南箕輪村3685番地の2 大明化学工業株式会社内 (56)参考文献 特公 昭61−32405(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D01F 9/08 Continuation of the front page (72) Inventor Nao Kitahara 3865-3, Minamiminowa-mura, Kamiina-gun, Nagano Prefecture Inside Daimei Chemical Industry Co., Ltd. (56) References JP-B-61-32405 (JP, B1) (58) Fields investigated Int.Cl. 7 , DB name) D01F 9/08

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 シリカゾル成分と塩基性塩化アルミニウ
ム成分とが配合された紡糸原液を紡糸し焼成して得られ
た、アルミナ成分67〜75重量%とシリカ成分25〜
33重量%とによって形成されたフィラメントで構成さ
れるフィラメント群から成り、且つ前記フィラメントの
結晶構造が主として遷移アルミナ結晶から成る多結晶構
造であるセラミック繊維ヤーンであって、 該フィラメント群を構成する少なくとも一部のフィラメ
ントが、横断面形状が偏平状で且つ長手方向に間隔を置
いてねじれ部が形成された偏平フィラメントであり、 前記 ヤーンを構成する任意の20本のフィラメントにつ
いて、直径0.5mmの針金を用いて測定した引掛け強
の平均値3.7×10 -2 2.5×10-2 Nで
と共に、前記ヤーンを1400℃において30分間の加
熱処理を行ったとき、加熱処理後のヤーンを構成するフ
ィラメントの結晶構造がムライト結晶構造に移行するこ
とを特徴とするセラミック繊維ヤーン。
1. A spinning dope containing a silica sol component and a basic aluminum chloride component is spun and baked to obtain an alumina component of 67 to 75% by weight and a silica component of 25 to 75% by weight.
33 consists filament group constituted by wt% and filaments formed by, and the crystal structure of the filament is a ceramic fiber yarn is a polycrystalline structure consisting mainly transition alumina crystal, at least constituting the filament group Some filaments
Have a flat cross-sectional shape and are spaced in the longitudinal direction.
A flat filament iterator twisted portion is formed, any 20 filaments constituting the yarn Nitsu
There, the average value of the hooking strength measured by using a wire of 0.5mm diameter is Ru Ah at 3.7 × 10 -2 ~ 2.5 × 10 -2 N
Together, when the heat treatment was performed pre-Symbol yarns 30 minutes at 1400 ° C., ceramic fiber yarn, characterized in that the transition in the crystal structure gum light crystal structure of filaments constituting the yarn after the heat treatment.
【請求項2】 ヤーンの結節強度が314〜200dyn/
TEX である請求項1記載のセラミック繊維ヤーン。
2. The yarn has a knot strength of 314 to 200 dyn /
The ceramic fiber yarn according to claim 1, which is TEX.
【請求項3】 フィラメント群における偏平フィラメン
トの混合率が10%以上である請求項1記載のセラミッ
ク繊維ヤーン。
3. A flat filament in a filament group.
The ceramic fiber yarn according to claim 1 , wherein the mixing ratio of the ceramic fiber is 10% or more .
【請求項4】 偏平フィラメントの横断面において、前
記横断面の周縁上に位置する2点間を結ぶ直線長が最大
となる長辺の長さ(x)と、前記長辺に対して直角に前
記横断面を横切る直線長が最大となる短辺の長さ(y)
との比(x/y)が、1.1〜3である請求項1記載の
セラミック繊維ヤーン。
4. A cross section of a flat filament,
The maximum straight line length between two points located on the periphery of the cross section
The length (x) of the long side that is
Length of the short side where the straight line length across the cross section is the maximum (y)
The ceramic fiber yarn according to claim 1 , wherein the ratio (x / y) is 1.1 to 3.
【請求項5】 偏平フィラメントのねじれ部が10〜5
00μm毎に存在する請求項1記載のセラミック繊維ヤ
ーン。
5. The flat filament has a twisted portion of 10-5.
Ceramic fiber yarn according to claim 1, wherein that exists for each 00Myuemu.
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