JPH01282339A - ピッチ繊維の巻取り方法 - 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） 本発明はピッチ系炭素繊維の巻取り方法に関するもので
あり、特に溶融紡糸後のピッチ前駆体繊維に好ましく適
用されるものでおる。

（従来の技術） ピッチ系炭素繊維は、素原料が安い、炭化収率が高い、
またメソフェーズピッチを使用する場合は、原料の物理
、化学構造に起因して高弾性率糸が１ｑやすいなどの特
徴があり、注目を集めている。

一般にピッチ系炭素繊維製造プロセスは、溶融紡糸、不
融化、炭化、黒鉛化という工程を経て作られるが、溶融
紡糸で吐出される糸および不融化糸は、非常に脆く取扱
い性の悪いものである。

このために溶融紡糸された糸を直接ドラムに巻取る方法
は困難であり、また巻取ったとしても次の工程へ糸を供
給するために、ドラムから糸を引出す際に、単糸が切れ
たり全部の糸が切れたりして満足な炭素繊維が得られな
い。

上記問題に対して特開昭６０−１９７５６８＠が提案さ
れている。この方法によると、溶融紡糸された繊維を直
接ボビンに巻取ることにより、ボビンに繊維を巻いたま
まの状態で不融化処理するものである。しかし、直径の
小ざいドラムを使用すると、ピッチ繊維が脆いために大
きな曲率半径についていけず度々毛羽の発生原因となる
。ざらに、トラバース速度を大きくすると糸の損傷が大
きくなるため、トラバース速度を小さくする。すると綾
角が小さくなるため隣接する糸同志の重なりが起り解舒
時に隣接する糸から単糸が引出され糸切れとなる。

この問題は、ドラム両端の折返し部分で糸の重なりが生
じ易く、ドラムより糸を引出ず際に障害となり易い。従
って解舒を十分に、かつ安定して行うためにはボビンへ
の巻量を制限する必要がおり、１ボビンの巻量が制限さ
れることにより、生産性に問題が残されている。

その他の方法としては、ネットやトレイ上に捕集する方
法がおる。この方法によると溶融紡糸により得られたピ
ッチ繊維は、繊維の集束性や直線性に問題がおり不融化
処理時の毛羽、糸切れ、処理ムラが発生するという問題
がある。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的はかかる問題点を解決し、ピッチ繊維を安
定して巻取り、かつ巻取ったドラムからマルチフィラメ
ントとして安定に引出して、ローラーで走行しつつ巻き
取ることにある。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために本発明は、次の構成を有する
。

すなわち本発明は、石油系、石炭系ピッチを原料とし溶
融紡糸法により繊維化して巻取る方法において、巻取り
用ドラムの直径が５Ｑｍｍ以上でおることを特徴とする
ピッチ繊維の巻取り方法に関するものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明におけるピッチ系炭素繊維原料としては、等方性
、光学的異方性ピッチのいずれでも良いが高強度の物性
を有し、連続繊維として用途のおる後者のほうが本発明
を最大限生かしうる。

本発明における溶融紡糸法は、生産性、ピッチの特性か
らベントエクストルウダーが好ましく用いられる。また
、ハンドリング性の面からマルチフィラメント数は、２
５０本以上が好ましい。

本発明におけるピッチ繊維の集束剤は、糸に過度の負荷
を与えなければ良く特に規定はない。

本発明の最大の特徴は、溶融紡糸法により得られたピッ
チ繊維を巻取りする際に、巻取ったドラムからの糸の解
舒を容易にするために、巻取りドラムの直径を６０ｍｍ
以上にすることにある。

すなわち、通常、溶融紡糸により得られたピッチ繊維に
、集束剤を適当量付与した後、引取ローラーを介して巻
取りする方法が好ましく用いられる。

その際、ドラム径が小さ過ぎると、曲率が大きくなり過
ぎるため、脆弱なピッチ糸に毛羽を生じ工程中のトラブ
ルや品質低下の原因となる。

本発明では、ドラムの直径を５Ｑｍｍ以上とすることに
より解消することができる。好ましくは８０ｍｍ以上よ
り好ましくは１５０ｍｍ以上である。

また、この際に巻取りピッチを２ｍｍ以上とすることが
好ましい。そのための方法としては、糸をトラバースさ
せる装置でトラバースする方法も用い得るが使用したト
ラバース上でピッチ繊維が傷つき易いため、ドラムを移
動させてトラバースする方法がピッチ繊維を傷つけない
ために好ましい。

さらに、トラバースを一定速度とするとトラバース両端
の折り返し部では、糸の重なりが起り易くなり解じょ性
が低下することがおるので、両端におけるトラバース速
度は、中央部の１．１倍以上とするのが好ましく、１．
１５倍以上がより好ましい。上記、トラバース速度を速
くする領域は、トラバース両端から２Ｑｍｍ以上とする
のが好ましく、３Ｑｍｍ以上がより好ましい。

上記条件で巻取られたピッチ繊維は、不融化前または不
融化後や炭化後に繊維を巻取ったドラムより引出す必要
がある。

本発明により得られたピッチ繊維は、上記したドラムか
らマルチフィラメントを引出しする際に、ドラムに巻取
られたピッチ繊維が多重巻きされているにもかかわらず
、隣接するマルチフィラメントの重なりがないために容
易に解じょできる。

また、巻取りの際稜角が小さ過ぎると、解舒の際多重巻
きをした下層の糸から単糸を引出し糸切れを起こし易い
ので、稜角は３度以上が好ましく、５度以上がより好ま
しい。

本発明により得られたピッチ系炭素繊維の炭化糸、黒鉛
化糸は、毛羽の少ない高品位な炭素繊維が得られた。

以下、本発明を実施例を用いてさらに詳細に説明をする
。

（実施例） 実施例１ ピッチ原料としては、石炭系メソフェーズピッチを使用
した。このピッチは軟化点が２３５°Ｃ、キノリンネ溶
分が３２％、光学的異方性量が９０％のものであった。

上記ピッチを、ベントエクストルウダーを用いて３０５
°Ｃ１６０Ｃ１６Ｏで溶融、脱カス処理俊、直径Ｑ、２
ｍｍ、孔長Ｑ、３ｍｍの２５０ホールロ金から吐出させ
、集束剤としてシリコーン系油剤を付与後、引取りロー
ラーを介して４５０ｍ／ｍｉｎの速度で巻取りを実施し
た。

ピッチ繊維の巻取りは、各種のドラム直径、巻取りピッ
チのものを用いた。

結果は、表１の通りでおった。

表１ 本発明例でおる実験ＮＯ１〜４．６は解舒性も良好で、
炭素繊維の毛羽もわずかであった。だた′し、解舒時に
実験ＮＯ４はドラム中央部と両端部のトラバース速度が
等しいためドラム両端部で、また実験ＮＯ６は巻取ピッ
チが小さいため、隣接する単糸間に、若干の単糸のから
みが見られる傾向にあった。実験ＮＯ５はドラム径が小
さいため、炭素繊維に毛羽が多数生じた。

（本発明の効果） 本発明は、ピッチ系炭素繊維の製造工程において溶融紡
糸後のピッチ繊維を毛羽立てることなく、容易に解舒し
て巻取ることができるので、高品位なピッチ系炭素繊維
が提供できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）石油系、石炭系ピッチを原料とし溶融紡糸法によ
   り繊維化して巻取る方法において、巻取り用ドラムの直
   径が６０ｍｍ以上であることを特徴とするピッチ繊維の
   巻取り方法。