JPH01124610A - 流管式湿式紡糸法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は湿式紡糸に関する。更に詳しくは、紡糸浴から
凝固しつつある糸条を凝固液と共にオリフィス又は細管
（以下流管と総称する）を通じて引出す謂ゆる流管式湿
式紡糸法の改良に関する。

〔従来の技術〕

融点を持たないか、又はそれが分解点に近い高分子を紡
糸する方法として湿式紡糸法は有用であるが、その欠点
は高分子を溶解する為の溶剤に関する費用が嵩むこと、
紡糸速度が溶融紡糸に比べて低く、労働生産性、設備生
産性が低いこと等である。

この欠点を解決する為には高速紡糸法の開発が望まれる
。湿式紡糸における高速紡糸法の一つとして、紡糸用ド
ープ（以下単にドープと略称する）を−旦非凝固性の不
活性流体中に押出し、次いで湿式凝固する、謂ゆるドラ
イジェット湿式紡糸法、又はエヤギャップ紡糸法（以下
エヤギャップ紡糸法で代表して記す）が提案されている
（例えば、特公昭３１−８８１３号公報、特公昭３６−
１２７１１号公報、特公昭４０−３６２１２号公報、特
公昭４２−８１５号公報、等）。

このエヤギャップ紡糸は、最も新しい技術である光学異
方性ドープの紡糸、謂ゆる液晶紡糸にも応用が提案され
ている（例えば、アラミドについては特公昭５５−１４
１７０号公報、セルロース誘導体については特開昭５２
−９６２３０号公報、等）。

このエヤギャップ紡糸法に流管式湿式紡糸法を組合わせ
、凝固液の流体抵抗を減じて繊維の損傷を防ぎつつ更に
高速度での紡糸を行う方法が、特開昭５３−７８２３０
号公報、特開昭５３−７８２３１号公報、特開昭５６−
１２８３１２号公報、特開昭５７−１２１６１２号公報
、特開昭５９−１５７３１６号公報、特開昭６１−１０
２４１３号公報等に、数多く提案されている。特に、特
開昭５７−１２１６１２号公報では極端に短かい凝固液
層を用いて糸条に加わる液抵抗を減する工夫が見られ、
最高１８２９ｍ／分の高速引取りに成功している。

一方、ドープを凝固液中に直接吐出する湿式紡糸法（以
下直接式湿式紡糸法と称す）における流管式湿式紡糸法
に関する改良方法も、特開昭５９−２６５０９号公報、
特開昭５９−４７４１６号公報、特開昭６０−２５９６
１２号公報、特開昭６１−１９８０５号公報、等で提案
されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述のエヤギャップ紡糸法は、非凝固性流体中で十分ド
ープを引伸した後凝固させるので高紡糸速度を得る上で
有利であるが、液の界面の動揺が紡糸状態の変動に継か
り、又非凝固性流体中にドープを吐出するので、紡糸口
金面にドープ流が付着して安定した引取りが難しく、工
業的に実施する上で問題の多い紡糸法である。

一方、直接式湿式紡糸法ではエヤギャップ紡糸法の上記
問題点はないものの、紡糸速度を高めることが困難であ
る問題がある。即ち、直接式湿式紡糸法では、当業者に
よって良く知られている如く、紡孔からのドープの吐出
線速を高めても、最大引取り速度は比例的には増加せず
、ドラフト率（吐出線速に対する引取り速度の比）の最
大値が低下する。従って、デニールを一定にしたま＼で
の紡糸速度の高速化には限界がある。又、最大ドラフト
率に対する採糸ドラフト率の比が紡糸速度を高めるに従
い大きくなり、その結果、得られる繊維の物性が低下し
たり、単糸切断（毛羽）が増大すること等の点からも高
速紡糸が困難である。

本発明は前記両者の利点を兼ね備えた、即ち、安定な紡
糸性の下で繊維物性を損なうことなく高い紡糸速度で紡
糸できる湿式紡糸法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決する為の手段〕

上記の目的は、ドープを紡糸口金の紡孔から直接凝固液
中に吐出し、次いで凝固糸条を流管に導き、凝固液と共
に引出して湿式紡糸するに当り、紡糸用ドープを臨界吐
出線速以上で吐出し、吐出されたドープ流が紡孔軸に沿
って直進した後変向して流管入口に向い、流管を経て引
出されることを特徴とする流管式湿式紡糸法により達成
される。

尚、ここで凝固糸条とは、吐出されたドープ流が凝固液
中で凝固され始めたものから完全に凝固を終了した状態
までのいずれをも総称するものである。

本発明の最も特徴とするところは、紡孔からドープの吐
出線速が従来の湿式紡糸（エヤギャップ式湿式紡糸も含
めて）の常識をはるかに超える高速度で、且つ前述の如
きこれまで知られていない臨界吐出線速以上という特別
な領域で紡糸することにある。

本発明の特徴とする前記臨界吐出線速を更に詳細に説明
する。第２図は従来の流管式湿式紡糸を示したものであ
り、ドープは供給管１よりスピンヘッド２に入り、紡糸
口金３の紡孔４から吐出され、供給ノズル７から紡糸浴
６内に供給される凝固液により凝固され、紡糸浴６に設
置された流管５から凝固液と共に糸条１１として引出さ
れる。

この湿式紡糸では、紡孔４より吐出されたドープ流１０
は、はゾ紡糸ロ金面から流管入口に向けて引取られ、す
なわち紡孔４と流管入口を結ぶ直線に大略沿って走行す
る。

本発明者らは、吐出線速を従来知られる範囲をはるかに
超えて高めて行ったところ、第１図に示すように、ある
臨界吐出線速以上では、紡孔４から吐出されたドープ流
８は、超高吐出線速で与えられた吐出慣性力により、第
１図の如く、紡孔軸に沿ってそのま一直進し、その後、
点９に至って始めて従来の紡糸法の如く、流管５の入口
に向って変向されて凝固しつつある糸条１０となって引
取られ、流管５から凝固液と共に糸条として引出される
ということを見出し本発明に到達した。すなわち本発明
による湿式紡糸法はあたかも変向点９が従来の紡糸法に
おける紡孔出口に相当するかの如き、全く新しい概念の
湿式紡糸法である。

零発゛明による湿式紡糸法では、臨界吐出線速以上にお
いて、その線速以下の従来の紡糸域とは臨界的に異なる
紡糸性を示す。即ち、凝固液中に直接ドープを吐出する
従来の湿式紡糸においては、紡速を高めようとして吐出
線速を高めるに従い、最大ドラフト率は低下し、引取り
速度は望み通りには高まらないことが当業者の常識とし
て知られており、この事実が湿式紡糸の高速化を妨げて
いた。例えば、第３図の概念図に示すように、吐出線速
を高めると、上述の臨界吐出線速までは従来の常識の如
く最大ドラフト率は低下するが、本発明の特徴とする臨
界吐出線速付近にて、最大ドラフト率も臨界的に高まり
、その後再び吐出線速の増大と共に徐々に低下する。従
ってこの本発明の特徴とする領域は、吐出線速が高い上
に最大ドラフト率も高いのであるから、その積である引
取り速度は極めて高くなり、高速度の湿式紡糸が可能と
なる特別な領域であることが理解されるであろう。

このような特別な本発明の紡糸機構については十分解明
されるに至っていないが、吐出されたドープ流が、−互
助孔軸に沿って直進した後、紡糸口金面から離れた点で
変向点を形成し、その後引取り力の方向へ走行するとい
うことは、変向点までドープ流が走行した後に始めて糸
条に加わる引取り力がドープ流に作用することを意味す
るものと理解され、ドープ流は変向点に至って始めて引
取り力を伝達するに足る程度の初期凝固状態に達した為
であると推察される。勿論、臨界吐出線速を境に、紡孔
内での剪断変形の増大の故に、吐出されたドープ流に何
らかの分子配向他の構造因子の変化が臨界的に発生した
ということも想像できる。いずれにせよ、従来の湿式紡
糸では、紡糸口金面で既に引取り力が作用し、ドープ流
と紡糸口金面の界面張力や初期凝固被膜を紡糸口金から
引剥す為の力が引取り力の一成分として加わることで、
糸条の張力が増大し、それにより初期凝固構造が破壊さ
れる。一方、本発明では、吐出ドープは吐出慣性のま＼
紡糸口金面を離れ、凝固液中を該液との摩擦力や浮力又
は重力以外の強い拘束力を受けることなく走行している
変向点において始めて引取り力が作用する故に、そのよ
うな無用の過大な引取り力が凝固中の糸条に加わらず、
従ってそのような構造破壊がない。従って本発明の範囲
ではドープ流又は凝固糸条の切断が生じにくく、最大ド
ラフト率が臨界的に増大するものと推定され、同時に、
得られる繊維の物性も改良されるものと思われる。

又、本発明の特徴とするドープ流が紡糸口金面を離れた
点で始めて流管方向に変向されて引取られることにより
、従来の紡糸口金面から直接流管入口方向に向って変向
されて引取られつつ凝固が進行する場合に比べて、ドー
プ流全周に亘って均一な初期凝固が期待されることも、
本発明の上記作用効果を生み出していると推定される。

本発明でいう臨界吐出線速は、上述の如く吐出されたド
ープ流の初期凝固速度とドープ流の凝固液中での走行速
度によって決定されると推定される為、ドープ組成、凝
固液組成及び温度、紡糸口金とドープの界面張力、及び
ドープ流の太さ等によって変化する臨界値であることは
理解されるであろう。

即ち、用いるポリマー、溶剤、及び、ポリマー濃度、用
いる凝固液組成及び温度、の組合せにより初期凝固速度
が各々定まる。又、ドープの粘度、比重、紡糸口金とド
ープの界面張力、凝固液の粘度等により、吐出されたド
ープ流の吐出慣性力による走行速度が定まる。これらの
ドープ流の太さとによって本発明の特徴とする紡孔軸に
沿って直進する現象の有無及び、引取り力が作用する変
向点の位置が決定される。即ち変向点が丁度紡糸口金面
となる吐出線速か臨界吐出線速に当ると理解される。

従って、ドープ及び凝固条件の組合せが、凝固の速い系
では、臨界吐出線速は高くなり、逆に、凝固の遅い組合
せでは臨界吐出線速は低くなる。

又、紡糸口金とドープの界面張力や、凝固液の粘度が大
きくなるとドープ流の走行が阻害されて臨界吐出線速は
高くなるが、その効果は凝固速度に関わる上記要件に比
べて小さいものである。又、ドープ流の太さが太いと臨
界吐出線速は低下するが、この効果はさらに小さい、　
　” ドープ流が変向する状態、すなわち臨界吐出線速が表れ
る状態は、はとんどの場合３５０ｍ／分以上の領域で発
現するが、上記の如くポリマー、溶剤、凝固条件等によ
っては、４５０ｍ／分以上又はそれ以上の高い吐出線速
域でないと発現しないこともあり、本発明を実施する際
に各々の組合せに対して臨界吐出線速が測定されるべき
である。

本発明の臨界吐出線速は当業者であれば容易に決定でき
る。即ち、ドープの吐出線速を徐々に高めつつ、紡糸浴
内を観察し、上記の如く、ドープ流が紡孔軸に沿って直
進した後、変向点を形成して流管に導かれる如く走行す
る現象が発現する吐出線速か臨界吐出線速である。紡糸
浴内の観察は、覗き窓を設けた紡糸浴や、透明な樹脂製
の紡糸浴を用いる等の可視化手段により、直接肉眼で観
察したり、投影像を観察することで実施できる。又、フ
ァイバースコープにより紡糸口金面近傍を拡大して観察
することによっても実施できる。

尚、臨界吐出線速に対して引取り速度は大きな影響を及
ぼさない為、上記測定に当っては、引取り速度は適当に
選択されてよい。

本発明の臨界吐出線速以上では上述の如く、吐出された
ドープ流が、変向点を形成して凝固されつつ走行するが
、この変向点は多くの場合極めて明瞭な凝固糸条の折れ
目として観察されるが、まれに、円滑に曲線を描いて二
本の直線部に継がるような変向点を示すこともあり、い
ずれにおいても本発明の効果が損なわれるものではない
。

紡糸口金面と変向点との距離は、明瞭に臨界吐出線速以
上であることを確認する意味で、約１朋以上となるよう
に吐出線速を臨界値より高めて設定することが好ましく
、約１１１以上であれば、本質的に限定されるものでは
ない。しかし、ドープ流乃至凝固糸条が凝固液流の影響
で無用の揺らぎを生じる等の好ましくない現象を避ける
為、通常２０ｍｍ以下、好ましくは１０龍以下に選ばれ
ることが多い。

本発明の湿式紡糸法は、従来の湿式紡糸（エヤギャップ
式湿式紡糸をも含めて）の常識をはるかに超える、３５
０ｍ／分以上、更には４５０ｍ／分以上といった高い吐
出線速でドープを紡糸口金から吐出させることができる
。

このような超高速吐出の例は報告されておらず、知り得
た範囲では、ＰＰＴＡの光学異方性ドープのエヤギャッ
プ紡糸の例ではあるが、特開昭５７−１２１６１２号公
報によれば、最高３１８ｍ／分（実施例より算出）の例
が１例見られるのみである。

本発明の湿式紡糸法の特徴とする吐出線速の上限は特に
限定されるものではなく、ドープの種類等によっても異
なるが、安定に直進的にドープが紡糸口金面から吐出さ
れなくなるまであれば、任意に設定されてよい。− 本発明を実施する上で、紡糸口金面がら流管入口までの
距離は、上記の本発明の特徴とする臨界吐出線速や、変
向点の発生に関して本質的には関係するものではない。

しかし紡糸浴内の凝固液中を走行する凝固糸条と液の摩
擦力が、糸の速度と共に増大し、凝固糸条の初期的な構
造を破壊して繊維の物性を低下させたり、最大ドラフト
率を低下したり、凝固糸条を切断したりする問題がある
為、高速紡糸の実現の為には、紡糸口金面がら流管入口
の距離が自ずと制限を受ける。通常６０ｎ以下、更に好
ましくは４０　＋ｎ以下に選ばれる。又、短かすぎると
有効な凝固が望めない為、４　ｍｍ以上が推奨される。

又、当然ながら紡糸口金面からドープ流の変向点までの
直進距離よりも大きく選定される。

本発明に用いる紡糸口金は当然、上記吐出線速による背
圧に耐える強度設定が考慮されればよく、その他の材質
や形状等については何ら制限するものではない。紡孔の
形状も特に制限するものではなく、謂ゆる異形断面糸を
紡糸する為に円形以外の形状であってもよい。

本発明の流管式湿式紡糸を実施する上で、ドープの組成
は基本的には限定されるものではなく、本発明の必要と
する条件が工業的に実施できるものであれば良いが、上
記の如く、従来の紡糸の概念からは異常とも言える高い
吐出線速故、紡糸口金の背圧が極めて高くなる為、高剪
断速度下で粘性抵抗が激減するという構造粘性を有する
光学的異方性ドープ又は液晶ドープや、流動配向しやす
い剛直鎖ポリマー又はウオーム（虫）ライク鎖ポリマー
といわれるポリマーのドープが好適である。

更に、同じ理由から、紡孔通過時の剪断速度下での見掛
けの粘度は、低い方が望ましく、好適には２００ポアズ
以下であるが、それ以上であっても紡糸設備が十分な機
械強度をもって設計されていれば、本発明の実施は可能
である。

これらの本発明の実施に好適な例としては、ポリパラフ
ェニレンテレフタルアミド（以下ＰＰＴＡと略記）を濃
硫酸に溶解した光学異方性ドープ（特公昭５０−８４７
４号公報、特公昭５９−１４５６８号公報を参照）、セ
ルロース誘導体の光学異方性ドープ（特開昭５２−９６
２３０号公報参照）が挙げられる。

更に光学異方性ドープではないが、セルロースを銅アン
モニア錯体溶液に熔解したドープ、Ｎ−メチルモルホリ
ンオキサイド（以下ＮＭＭＯと略称）と水の混合物に溶
解したドープ、セルロースザンテートのアルカリ水溶液
のドープ（謂ゆるビスコースドープ）も、本発明の実施
に好適である。

本発明を実施する上で流管の入口は好ましくは、紡糸口
金面に正対し、紡孔群の中心から紡糸口金面に立てた垂
線上に位置することであるが、必らずしも正確にそれが
守られなくとも本発明の効果は期待できる。

本発明で言う流管とは、凝固浴から凝固しつつある糸条
を凝固液と共に流出させて取出す為の細管を総称してお
り、その内径、長さ、形状等については、何らの制限も
なく、用いるポリマー、ドープ性状、凝固機構等により
任意に最適のものが選ばれて良く、極端な場合は、凝固
浴に穿たれたオリフィスであっても良い。

流管の特別なものとしては、特開昭６１−４７８１４号
公報の如く、紡孔群を長方形状に配置し、流管をスリッ
ト状とすることも可能である。

流管の中心線の方向についても特に制限するものではな
く、鉛直方向上又は下向き、水平方向、又はこの間の任
意の傾きであってもよい。

流管中を流れる糸条に随伴される凝固液の量又は線速度
についても特に制限されるものではなく、糸条の引取り
速度や、凝固浴中の凝固液圧力等により自ずと定まるも
のではある。しがし本発明の実施に好適な高速引取りに
おいては、糸条に無用の張力を発生されることは得策で
はなく、その観点からは、流管中での糸条と液との摩擦
抵抗を低くすることが好ましく、液の線速度と糸条速度
の差を１００ｍ／分以下に設定することが好ましい。

引取り速度は変向点の形成には大きな要因ではなく、目
的とするデニールや、凝固糸条に加わる張力、及び張力
に凝固糸条が耐え切れずに切、断する最大可紡速度とい
った面から決められてよい。

本発明の特徴を活かす上で少なくとも３００ｍ／分以上
で流管から引出されるような高速紡糸が望ましい。又、
その上限は特に制限されるものではなく、最大可紡速度
の大きいアラミドを用いる場合では１０００　ｍ　／分
収上とすることも可能である。

本発明の方法により流管式湿式紡糸された糸条は、次い
で、必要であれば延伸や緊張を加えた後、各々のポリマ
ーや糸条の性質、引出し速度に応じて任意の仕上げ工程
に導かれ、繊維として完成される。

例えば、ＰＰＴＡ他の光学異方性ドープから得られた凝
固糸条は、紡糸されたまき、で既に繊維構造が完成され
ている為、既に本発明者らが提案した特公昭５５−９０
８８号公報の如く、コンベア上に堆積されて、水洗、給
油、乾燥する方法が適用可能である。又、米国特許第４
０４８２７９号公報の如く、流管に直結して第一次の仕
上げ処理を行った後、ロール式の洗滌乾燥を行う方法も
高速紡糸に好適な仕上げ方法である。

本発明の方法によれば、紡糸口金から吐出されたドープ
流は、本発明の特徴とする臨界吐出線速以上という極め
て高い吐出線速によって得られた初速度にて吐出されて
、その自己推進力により紡糸口金面を離れ凝固液中を紡
孔軸に沿って直進的に走行した後、浴からの引出し力が
作用して、変向点を形成して流管入口に向かい、流管を
経て引取られる。従って従来の紡糸口金面にまで引取り
力が及んで、吐出ドープが紡糸口金面から直接流管入口
に向けて引き取られる湿式紡糸とは異なり、ドープの紡
糸口金面からの引剥し力が不要である分、糸条にかかる
張力が低く、高速度で糸条を引取る上で、凝固糸条の張
力による損傷が少なく、高いドラフト率が実現でき、従
って、より高速度での紡糸を可能にし、又、得られる繊
維の高次構造の部分的破壊（クラック等）も少ない為、
高速紡糸に伴なう繊維物性の低下も少ない。又紡糸口金
から離れた点に変向点を形成するということは、引取り
力が変向点で始めて吐出されたドープ流に及ぶというこ
とを意味すると思われ、ドープは変向点に至って始めて
、引取り力を伝達するに足る程度の初期凝固状態に達し
たと解釈される。従って、従来の湿式紡糸とは異なり、
紡糸口金面で既にドープ表面の一部が凝固を開始してい
る糸条を紡糸口金面から引剥すことで発生する、糸条表
面の損傷がないことも、上記の本発明の利点を生み出す
理由と考えられる。

又、本発明の方法によれば、紡孔から吐出されたドープ
は、紡孔の方向に噴出した後、変向点を経て流管人口に
向かうが、従来の湿式紡糸では、紡糸口金面にて既に、
紡孔方向と角度をもって引取られ、繊維断面から見て不
均等な引剥しを受けて、上記の繊維損傷が繊維周上に偏
在し、凝固糸条の凝固液との摩擦力等による引取り張力
への耐性や、最終繊維の強伸度を劣化するという問題点
の解決に役立っている。

〔実施例〕

以下に実施例をもって本発明の実施態様の一部を例示す
るが、例中特に断わらぬ限り、百分率は重量によるもの
である。

実施■土 実施例１に用いるポリマーとして低温溶液重合法により
次のようにＰＰＴＡポリマーを用意した。

特公昭５３−４３９８６号公報に示された重合装置中で
Ｎ−メチルピロリドン１０００部に無水塩化カルシウム
７０部を溶解し、次いでパラフェニレンジアミン４８．
６部を溶解した。８℃に冷却した後、テレフタル酸ジク
ロライド９１，４部を粉末状で一度に加えた。数分後に
重合反応物はチーズ状に固化したので、特公昭５３−４
３９８６号公報記載の方法にしたがって重合装置より重
合反応物を排出し、直ちに２軸の密閉型ニーグーに移し
、同ニーグー中で重合反応物を微粉砕した。次に微粉砕
物をヘンシェルミキサー中に移し、はぼ等量の水を加え
てさらに粉砕した後、濾過し、数回温水中で洗浄して、
１１０℃の熱風中で乾燥した。９８．５％硫酸中、０．
２ｇ／１００−の濃度で３０℃にて測定したηｉｎｈが
６．２の淡黄色のＰＰＴＡポリマー９５部を得た。

前記ＰＰＴＡポリマーを９９．４％硫酸中に、ポリマー
濃度が１７％になるように、７０℃で２時間で溶解した
。溶解は真空下で行ない、溶解についで２時間静置脱泡
して、光学異方性ドープを調整した。

尚、光学異方性は偏光顕微鏡のクロスニコル下の暗視野
が、ドーププレパラートにより明視野となることで確認
された。

上記ドープをギヤーポンプにてフィルターを経て紡糸口
金に送り紡糸した。フィルターは、５ＵＳ３１６ステン
レス鋼の焼結不織布であって５μまで濾別除去されるも
のを用いた。紡糸口金はタンタル製で、直径０．０４５
＋＋ｎの紡孔５０個が二重の円周に配列して穿孔された
ものを用いた。

用いた紡糸浴及び紡糸状態を第１図に示す。

吐出線速４００ｍ／分で吐出されたドープ流８は、紡孔
４の紡孔軸に沿って約４１１直進し、変向点９に達し、
流管５の入口に向って引取られる。紡糸口金面と流管入
口の距離は１５龍である。用いた流管は、内径が２．　
Ｏｍのガラス管を１００鶴に切断してそのまま用いた。

凝固液は３０℃の３０％硫酸を用い、毎時７５．４４を
紡糸浴に供給した。これは、流管中の線速度として４０
０ｍ／分に相当する。

流管１１から６００ｍ／分（ドラフト率１．５）で引出
された糸条は、図示されないノズルで、−５℃の３０％
硫酸を毎時５０１の流量で、走行糸条に供給して、冷却
しつつ引取り、変向棒１２を経て、本発明者らが提案し
た特公昭５５−９０８８号公報記載の如く、ステンレス
鋼針金の平織金網の無端ベルトよりなるコンベア（図示
せず）上に余白状に堆積された状態で、１％水酸化ナト
リウム水溶液で中和され、次いで水洗、給油された後、
乾燥され、コンベア上から引取られ、巻き取られた。

得られた繊維は、ヤーンデニールが１４０デニール、強
度２０．１ｇ／ｄ、伸度５．４％、初期モジュラス３０
７　ｇ　／　ｄであり、従来のＰＰＴＡのエヤギャップ
紡糸と遜色ない物性を示した。

止較尉よ 実施例１の吐出線速と引取り速度以外は全く同様にして
、吐出線速を２００ｍ／分に下げたところ、紡浴中で糸
条が切断され、紡糸不能であった。

次いで、引取り速度も、実施例１のドラフト率（１，５
）と同じとなるように、３００ｍ／分に下げたが、まだ
紡浴中での糸切れは解決されなかった。

更に、引取り速度を１００ｍ／分（ドラフト率０．５）
に下げたところ、採糸が可能となったが、この際、紡糸
浴中を観察したところ、紡孔から吐出されたドープは紡
糸口金面から流管入口に向って、途中に変向点を形成す
ることなく、引取られており、本発明の特徴とする紡糸
ではないことが確認された。

採糸されたＰＰＴＡ繊維は、やや光沢に乏しい外観を有
し、ヤーンとしての物性は、４３０デニール、強度８．
２ｇ／ｄ、伸度５．８％、初期モジュラス２５０ｇ／ｄ
であり、実施例１に比べて、極めて低い強度のものとな
り、本発明の実施例１が、本比較例よりも高い紡糸速度
であるにもかかわらず、当業者の通常の常識に反してド
ラフト率が約３倍に高まり、又、得られる繊維の物性も
、２倍以上の強度を示す等、驚くべき効果があることが
判明した。

実施Ｍ） 溶解用針葉樹パルプを稀硫酸に浸漬して加水分解し、銅
−アンモニア液によるηｉｎｈから算出した平均重合度
３３０のセルロースを、水酸化ナトリウムを触媒として
アクリロニトリルと反応させ、置換度が２．６２のシア
ノエチルセルロース（ＣｙＥＣ）に誘導した。

このＣＶＥＣを予じめ尿素により亜硝酸根を除去された
７５％硝酸にＱ　’Ｃで、３０％となるよう溶解し、光
学異方性ドープを得た。

紡糸口金を、０．０５５ｍｍの直径の紡孔２０個を持つ
ＳＵＳ　３１６ステンレス鋼製のものに変え、紡糸口金
面と流管入口間の距離を２０ｍに変えた他は実施例１の
条件に基づいて第１図の紡糸浴を用い、紡糸を行った。

上記ドープを吐出線速３８０ｍ／分で吐出し、凝固液に
は５℃の水を用い、毎時５０．３１（流管中の線速度と
して３００ｍ／分に相当）を供給しつつ紡糸し、流管を
通じて糸条を４００ｍ／分（ドラフト率１．３３）にて
引出した。

次いで、１．２倍に延伸しつつネルソン型ロール水洗機
に導き、水にて洗滌し、次いで熱ローラ上で乾燥し、ワ
イングーに４８０ｍ／分の速度で巻き取っル。

紡浴中の観察によれば、紡糸口金面からドープは約３　
ｍｍ紡孔軸に沿って直進し変向点に達していることが分
かった。

得られたＣｙＥＣ繊維は、強度６．１ｇ／ｄ、伸度５．
０％、初期モジュラス２７０ｇ／ｄであった。

上較拠Ｉ 紡糸浴上部に空気層を設け、紡糸口金を凝固液面よりも
上に設置して、紡糸口金から吐出されたドープが一旦該
空気層を５ｎ通過した後、凝固液に入るエヤギャップ紡
糸法に変更し流管を通って引出されるように変更し、紡
糸口金面と流管入口の距離を２５ｍｍに変更した他は実
施例２の条件に基づいて紡糸した。

本例では、吐出されたドープは、凝固液面に漂流して容
易には液中に導入されず、紡糸開始に手間取るという操
作面の問題点が指摘された。−旦液中にドープが導かれ
、流管を通して引出されると、紡糸口金より吐出された
ドープは、紡糸口金面から流管に向って、変向点を生じ
ることなく引取られた。

得られたＣＹＥＣ繊維は、強度５．５ｇ／ｄ、伸度４．
７％、初期モジュラス２３０　ｇ　／　ｄと、実施例２
よりも悪い結果となった。

この原因を究明する為、両サンプルを束ねてセクション
を切出し、構成繊維の断面を観察した結果から、本発明
の実施例２の繊維では断面積の変動は５％しかなかった
のに対し、比較例２の繊維では、１００％以上の変動を
示し、細い部分に応力集中をして破断を早めていること
が分り、本発明の方法が、従来の高速下で高性能を得る
上で有利とされていたエヤギャップ紡糸よりも優れるこ
とが証明された。

災指皿主−ル較炎工 通常のビスコース（水酸化ナトリウム６％、セルロース
８．５％、１価４０、粘度５０秒）を、硫酸１２０ｇ／
ｌ、硫酸ナトリウム２６０ｇ／Ｊ！、硫酸亜鉛１５ｇ／
ｊ！を含む凝固液中に紡糸した。

本実施例に於いても第１図の紡糸装置を用い、紡糸口金
としては金−白金合金製の０．０５ｎφの直径の紡孔３
３個が穿孔されているものを用い、流管としては、内径
２．５　ｎのガラス管を５０ｆｌに切断したものをその
まま、流管の入口が紡糸口金面から７龍となるように取
付けた。

先ず凝固液を毎時７３．６１　　（流管での線速度２５
０ｍ／分に相当）供給し、ビスコースの吐出線速を変化
させて、本発明の特徴とする変向点の発生する吐出線速
範囲を求めた。約５５０ｍ／分以下では変向点は見られ
ず、約６００ｍ／分以上ではそれが明瞭に表われた。尚
、引出された糸条は強制的に引取ることなく、共に流出
する凝固液の流下にまかせた。

本発明範囲外である吐出線速４５０ｍ／分、すなわち変
向点の発生しない速度に設定し、ロールにて糸条を引取
り、最大引取速度（最大ドラフト率）を測定したところ
、約２３０ｍ／分（約０．５１）であった。

次いで本発明範囲である吐出線速７５０ｍ／分で同様の
測定を行ったところ、約５５０ｍ／分（約０．７３）で
あった。更に凝固液量を毎時１４７１　　（流管での線
速度として５００　ｍ　／分）に増やして流管中の糸条
速度と線速度を近ずけたところ、最大引取速度は約６０
０ｍ／分（ドラフト率０．８）に向上した。

上記の４５０ｍ／分及び７５０ｍ／分の吐出線速に於い
て、最大引取り速度の８０％の速度（各々１８５ｍ／分
、５００ｍ／分）で引出し、次いで１゜２倍に緊張した
後、実施例１で用いた装置を用いて、再生、水洗、精錬
、乾燥し、ワインダーに巻き取った。

このようにして得られた実施例３　（吐出線速７５０ｍ
／分）の繊維は７５デニール、強度１．７３ｇ／ｄ、伸
度２２．０％、強度×伸度３８．１に対し、比較例３（
吐出線速４５０ｍ／分）の繊維は、それぞれ１２２デニ
ール、１．４１　ｇ　／　ｄ、１９．２％、強度×伸度
が２７．１の物性を示し、これらの結果から本発明に属
する吐出線速７５０ｍ／分の方が、それよりも遅い本発
明外の４５０ｍ／分よりも優れることが分る。

〔発明の効果〕

本発明は前述のように構成されているので、本発明の方
法を用いることにより、エヤギャップ紡糸法のような不
安定な湿式紡糸法によらなくても、直接凝固液中に紡孔
から紡糸ドープを吐出する従来の湿式紡糸法によっても
３００ｍ／分以上の高い速度で紡糸できる。さらに高い
紡糸速度にもかかわらず、低い紡糸速度の場合よりも優
れた繊維性能が実現でき、その紡糸の安定性と相まって
、設備生産性、労働生産性を高めることができる。その
結果熔融紡糸法等の高生産性紡糸法や、安い労働力の開
発途上国との競争力を強くする上で極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の流管式湿式紡糸の実施態様を示す縦断
面図であり、第２図は従来の流管式湿式紡糸の一例を示
す縦断面図であり、第３図は本発明の作用を例示した吐
出線速と最大ドラフト率の関係を示す図である。 ２・・・スピンバック、　　　　３・・・紡糸口金、５
−・・流管、　　　　　　　　６・・・紡糸浴、８・・
・吐出されたドープ流、９・・・変向点、１１・・・凝
固糸条、　　　　　１２・・・変向ロール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、紡糸用ドープを紡糸口金の紡孔から直接凝固液中に
   吐出し、次いで凝固糸条を流管に導き、凝固液と共に引
   出して湿式紡糸するに当り、紡糸用ドープを臨界吐出線
   速以上で吐出し、吐出されたドープ流が紡孔軸に沿って
   直進した後変向して流管入口に向い、流管を経て引出さ
   れることを特徴とする流管式湿式紡糸法。 ２、紡糸用ドープが、ポリパラフェニレンテレフタルア
   ミドの光学異方性ドープである特許請求の範囲第１項記
   載の流管紡糸法。 ３、紡糸用ドープが、セルロース誘導体の光学異方性ド
   ープである特許請求の範囲第１項記載の流管紡糸法。 ４、紡糸用ドープが、セルロースザンテートのアルカリ
   水溶液ドープ、セルロースの銅アンモニア錯体ドープ、
   セルロースのＮ−メチルモルホリンオキシドと水の混合
   物のドープのいずれかである特許請求の範囲第１項記載
   の流管式湿式紡糸法。