JP6149583B2 - 炭素繊維前駆体アクリル繊維束の延伸方法 - Google Patents
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スチームが導入される蒸気室と、前記蒸気室の繊維束の入口側及び出口側に設けられた蒸気をシールする為のシール室と、前記入口側シール室に設けられた繊維束の入口部と、前記出口側シール室に設けられた繊維束の出口部を有する加圧スチーム延伸装置を用いて繊維束を延伸する際に、
式 : T 1’ ≦T 1 ≦T 1’ +2、T 2’ ≦T 2 ≦T 2’ +2、T 3’ ≦T 3 ≦T 3’ +2
を満たすように温度制御を行うことを特徴とする炭素繊維前駆体アクリル繊維束の延伸方法である。
上記の式において、T1(℃)、T 2 (℃)及びT3(℃)は、前記蒸気室、前記入口側シール室及び前記入口部外側における蒸気温度をそれぞれ表し、また、T1’(℃) 、T 2’ (℃)及びT3’(℃)は、前記蒸気室、前記入口側シール室及び前記入口部外側の検出圧力における飽和蒸気温度をそれぞれ表す。
また、前記アトマイザーで供給する水分の噴霧径が、50μm以下である事が重要である。
さらにアトマイザーで水分を供給した後、蒸気と水分を均一に混合する手段を有する事が好ましい。
加圧スチーム延伸装置13における加圧スチーム延伸の前後に、繊維製造の分野で公知の工程を適宜行うことができる。例えば、アクリル系繊維を溶液紡糸する場合は、原料重合体としてアクリロニトリルのホモポリマー、あるいはコモノマーを含んだアクリロニトリル系共重合体を、公知の有機又は無機溶剤に溶解した溶液を紡糸した後、延伸する際に本発明の加圧スチーム延伸を行うことができる。この場合、紡糸方法はいわゆる湿式、乾湿式、乾式のいずれでも良く、その後の工程で脱溶剤、浴中延伸、油剤付着処理、乾燥等を施すことができる。加圧スチーム延伸は繊維製造のいかなる段階で実施してもよいが、溶液紡糸の場合は繊維束中に溶剤をある程度除去した後、すなわち洗浄後又は浴中延伸後、あるいは乾燥後が好ましく、高配向の繊維を得る観点から乾燥後がより好ましい。
さらにアトマイザー9は、加圧スチーム延伸装置13に極力近い蒸気配管に設置することが好ましい。
さらに前記加圧スチーム延伸装置13で用いるスチームの温度制御方法が、該スチームの温度と圧力を検出しながら該温度に応じて水分をアトマイザー9で供給し温度制御する事が重要である。また、前記アトマイザーで供給する水分の噴霧径が、50μm以下である事が重要である。さらにアトマイザー9で水分を供給した後、蒸気と水分を均一に混合する手段を有する事が好ましい。これらにより余分な液滴状の水分を含む事なく、飽和蒸気温度のスチームを得る事が出来る。
3分間観察し、糸条表面の毛羽の数を計測することにより行った。
引取りロール表面速度(m/分)/フィードロール表面速度(m/分)= 破断倍率
アクリロニトリル単位98モル%、メタクリル酸単位2モル%からなるアクリル系共重合体を、ジメチルホルムアミドに溶解して重合体濃度23%の紡糸原液を調整した。この紡糸原液を、紡糸ノズルを用いて、温度10℃、濃度80%からなる凝固浴中に吐出し凝固糸を得た。この凝固糸を、冷延伸および熱水中延伸を実施し、油剤付着および乾燥緻密化処理を行って、アクリル繊維束を得た。引き続き、アクリル繊維束を図1に示した加圧スチーム延伸装置に通し、表1〜3に示す条件で4.0倍延伸を行った。引き続き、乾燥して、単繊維繊度が1.0デシテックス、フィラメント数が12000のアクリル繊維束を得た。得られたアクリル繊維束の、繊維束全体の切断回数及び毛羽発生状況を評価した結果と、延伸糸の破断倍率を測定した結果を表4に示した。
表1〜3に示すように加圧スチーム延伸装置の蒸気温度を変更した以外は、実施例1と同様にしてアクリル繊維束を得た。得られたアクリル繊維束の、繊維束全体の切断回数及び毛羽発生状況を評価した結果と、延伸糸の破断倍率を測定した結果を表4に示した。
表1〜3に示すように加圧スチーム延伸装置の蒸気温度を変更した以外は、実施例1と同様にしてアクリル繊維束を得た。得られたアクリル繊維束の、繊維束全体の切断回数及び毛羽発生状況を評価した結果と、延伸糸の破断倍率を測定した結果を表4に示した。
2. 入口側シール室に設けられた繊維束の入口部
3. 入口側シール室
4. 蒸気室
5. 出口側シール室
6. 出口側シール室に設けられた繊維束の出口部
7. 蒸気フィルター
8. スタティックミキサー
9. アトマイザー
10.ドレンセパレーター
11.蒸気減圧弁
12.水量調節弁
13.加圧スチーム延伸装置
Claims (4)
- 加圧スチーム延伸装置を用いた炭素繊維前駆体アクリル繊維束の延伸方法であって、
スチームが導入される蒸気室と、前記蒸気室の繊維束の入口側及び出口側に設けられた蒸気をシールする為のシール室と、前記入口側シール室に設けられた繊維束の入口部と、前記出口側シール室に設けられた繊維束の出口部を有する加圧スチーム延伸装置を用いて繊維束を延伸する際に、
式 : T1’≦T1≦T1’+2、T2’≦T2≦T2’+2、T3’≦T3≦T3’+2
を満たすように温度制御を行うことを特徴とする炭素繊維前駆体アクリル繊維束の延伸方法。
上記の式において、T1(℃)、T2(℃)及びT3(℃)は、前記蒸気室、前記入口側シール室及び前記入口部外側における蒸気温度をそれぞれ表し、また、T1’(℃)、T2’(℃)及びT3’(℃)は、前記蒸気室、前記入口側シール室及び前記入口部外側の検出圧力における飽和蒸気温度をそれぞれ表す。 - 前記加圧スチーム延伸装置におけるスチームの温度制御が、該スチームの温度と圧力を検出しながら該温度に応じて水分をアトマイザーで供給することにより行われる請求項1記載の炭素繊維前駆体アクリル繊維束の延伸方法。
- 前記アトマイザーで供給する水分の噴霧径が、50μm以下である請求項2記載の炭素繊維前駆体アクリル繊維束の延伸方法。
- 前記アトマイザーで水分を供給した後、蒸気と水分を均一に混合する手段を有する請求項2または3記載の炭素繊維前駆体アクリル繊維束の延伸方法。
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