JPH02160967A - 重畳されたピッチ繊維ウェッブの製造方法 - 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２石油系又は石炭系重質油を原料とする繊維形
成性ピッチ（以下、繊維形成性ピッチをピッチと略記す
る。）から２溶融紡糸法によってピッチ繊維ウェッブを
工業的規模で製造する方法に関するものである。

（従来の技術） ピッチ繊維ウェッブは、不融化及び賦活処理後。

活性炭繊維として溶剤、悪臭物質等の吸着材分野に、ま
た不融化及び炭素化後、高弾性・高強度の機能を有する
炭素繊維として補強材分野に利用するために用いられる
。

一般に、ポリアミド繊維やポリエステル繊維等の合成繊
維ウェッブは、繊維間の結合処理を施すだけで、シート
素材として利用することが可能であり、その製造方法と
しては１例えば特公昭４３２６５７６号公報等で提案さ
れているように、熔融紡糸後、吸引ガンで直接搬送体面
上に吹き付けながら堆積させる方法が採用されている。

一方、ピッチ繊維ウェッブは、中間素材として製造され
、不融化後、賦活化または炭素化の工程を経た後、利用
できるようになる。一般に、これらの後工程は大きな熱
エネルギーを必要とするため高コストとなり２合成繊維
ウェッブの製造方法をそのまま採用してピッチ繊維ウェ
ッブを製造しても、後工程の省エネルギーと低コスト化
を図ることはできない。

（発明が解決しようとする課題） ピッチ繊維から活性炭繊維や炭素繊維を製造する場合，
ウエッブの単位面積当りの重量（目付）を増加させて紡
糸後の工程での省エネルギー、低コスト化を図ろうとす
れば、■目付斑が発生する。

■目付の小さい最終製品（活性炭繊維、炭素繊維）ウェ
ッブを得るために後加工（カード、ランダムウニソバ−
による処理）が不可欠になる２等の問題が発生する。

■の目付斑が発生すると、不融化工程で、目付斑−通気
斑−熱ごもり発生−着火−燃焼によって操業性が低下し
、■の目付の小さい最終製品ウェッブを得るための後加
工コストは１省エネルギー効果を上回ることになる。

本発明は、ピッチを溶融紡糸し、引続いてウェッブを工
業的規模で製造するに際し、上記欠点を解消し，ウエッ
ブの目付斑に起因して、後工程でウニ・７ブが燃焼して
操業性を低下せることがなく。

また、簡単な操作を施すだけで１重畳した数の最終製品
ウェッブに分離することができる重畳されたピッチ繊維
ウェッブを製造する方法を提供することを技術的な課題
とするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した
結果、単位目付のピッチ繊維ウェッブを複数枚重畳し、
結果として厚目付のピッチ繊維ウェッブを形成すれば、
目付斑が解消し、さらに後工程を終了したシートに対し
簡単なドラフト操作または剥離操作を加えるだけで３重
畳した数だけの最終製品ウェッブに分離することができ
ることを知見して本発明に到達した。

すなわち２本発明は、繊維形成性ピッチを紡糸口金から
溶融紡糸した後、吸引ガンで引取りながら搬送体面上に
堆積させてピッチ繊維ウェッブを製造するに際し，ウエ
ッブの進行方向に複数の紡糸口金及び吸引ガンを配設し
、各吸引ガン直下に連結した綾振り筒でピッチ繊維の失
速と綾振りとを同時に行いつつ、搬送体面上に複数のウ
ェッブを堆積させることを特徴とする重畳されたピッチ
繊維ウェッブの製造方法を要旨とするものである。

以下１本発明の詳細な説明する。

本発明では、まず溶融紡糸したピッチ繊維を吸引ガンで
引取ることが重要である。

ピッチを溶融紡糸する場合２合成繊維に比べて温度変化
に対する粘度変化が大きい、固化温度が高い、低沸点物
質が多量に発生する等の理由から。

冷却細化は合成繊維に比べて紡糸口金の吐出面に近い距
離から開始される。また、冷却過程での低沸点物質の発
生量も多くて１これが糸道ガイドやその近傍に付着蓄積
して紡糸性を著しく阻害する。

このようなピッチの特性から、溶融紡糸時の引取り手段
として吸引ガンを用いるのはきわめて効果的である。ピ
ッチ繊維ウェッブを製造するに際しては，ウエッブの幅
方向に複数の紡糸錘と、それに対応した吸引ガンを設置
すればよい。

しかしながら，ウエッブの長平方向には１個の吸引ガン
を設置して目付の大きいウェッブを製造しようとすると
、吸引ガンから吐出される随伴流体とピッチ繊維が搬送
体面上に衝突しなから圧密堆積するため、形成されるピ
ッチ繊維ウェッブは流体通気抵抗が大きく、かつウェッ
ブの幅方向の目付変動も大きくて、後工程で燃焼する原
因となり、さらに、簡単な操作では複数のウェッブに分
離することができない。

そこで９本発明では，ウエッブの進行方向に複数の紡糸
口金及び吸引ガンを配設し、各吸引ガン直下に連結した
綾振り筒でピッチ繊維の失速と綾振りとを同時に行いつ
つ、搬送体面上に複数のウェッブを堆積させることによ
り、上記の問題を解決したものである。

すなわち、吸引ガン直下に連結した綾振り筒でピッチ繊
維の失速と綾振りとを同時に行いつつ。

搬送体面上にウェッブを堆積させるので、吸引ガンから
高速で吐出される流体及びピッチ繊維の速度は綾振り筒
の失速作用で遅くなり、＊透体面上で形成されるウェッ
ブの高密度化が防止される。

また、綾振り筒の綾振り作用によりピッチ繊維は搬送体
面上に均一に配置され、得られるウェッブは目付斑が少
なくなる。このように、得られるウェッブは、高密度化
することがなく、かつ目付斑が少ないので、不融化、賦
活化等の後工程で吹きつけられる加熱流体の目付当たり
の通気抵抗が小さくなり、エネルギーコストを低減でき
るだけでなく、不融化工程でウェッブが燃焼して操業性
が低下することもない。

さらに，ウエッブの進行方向に複数の紡糸口金吸引ガン
及び綾振り筒を配設して、最初の紡糸系で形成したウェ
ッブの上に１次の紡糸系で形成したウェッブを載置する
ようにして、搬送体面上に複数のウェッブを重畳して堆
積させるので１本発明で得られるウェッブを、不融化１
賦活化、炭素化等の後処理をしたウェッブに、簡単なド
ラフト操作又は剥離操作を施すだけで１重畳した数だけ
のウェッブに分離することができる。

次に１本発明を図面に基づいて説明する。

第４図は、ピッチ繊維ウェッブの製造方法の一実施態様
を示す概略工程図である。まず、ピッチタンク１に貯蔵
した紡糸用原料のピッチを押出機２へ供給する。ピッチ
を押出機２に供給して溶融した後、輸送管３を経て計量
ポンプ４で計量しつつ紡糸口金５を有する紡糸パック６
へ送液する。紡出後のピッチ繊維Ｙを、紡糸口金５直下
に設置した温度制御装置７によって紡出口金５面下１５
０ｍｍでの雰囲気温度がピッチ軟化点温度より１０℃低
い温度以下に保持しつつ冷却固化しながら、流体を流体
供給管１２から吸引ガン８に供給し、流体で牽引細化す
る。吸引ガン８を通過させたピッチ繊維Ｙを、綾振り筒
９によって、失速と綾振りとを同時に行わせつつ搬送体
１０面上に堆積させ、連続したピッチ繊維ウェッブ１）
を形成する。

第４図で示したピッチ繊維ウェッブの製造方法において
２本発明では、第１図で示したようにウェッブの進行方
向に複数組の紡糸口金、吸引ガン及び綾振り筒９ａ、　
９ｂ、　−−−（図では２！ｆｆ１）を配設し、第１の
綾振り筒９ａで形成したピッチ繊維ウェッブＩｌａ上に
、第２の綾振り筒９ｂで形成したピッチ繊維ウェッブｌ
ｌｂを重畳し、以後同様にして複数のウェッブを搬送体
面上に積層しながら、第３図で示したように複数のウェ
ッブが重畳したウェッブを形成するものである。

また、第２図は１本発明で使用する吸引ガンと綾振り筒
の一実施態様を示すものであり、吸引ガン８は、流体供
給管１２．吸引通糸口１３及び吐出通糸口１４を具備し
ており、吸引ガン８と綾振り筒９は１弾性連結具１５で
連結されている。

前述したように１本発明では、吸引ガン８でピッチ繊維
を引取った後２綾振り筒９によって流体とピッチ繊維と
を失速させるものであるが、ピッチ繊維を失速させるた
めには、綾振り筒９と吸引ガン８の吐出通糸口１４との
断面積の比が２．５以上のものを用いるのが好ましい。

また、吸引ガン８の吸引通糸口１３及び吐出通糸口１４
の口径は、繊維総本数や引取り速度によって決定される
が、５〜５０ｍｍφのものが一般に使用される。さらに
、綾振り筒９の長さは、綾振り筒通糸口径の２倍以上さ
らに好ましくは５倍以上である。

なお、吸引ガン８と綾振り筒９とを連結する弾性連結具
１５は、吸引ガン８と綾振り筒９間で流体の洩れ出しと
洩れ込みがないような流体シール性に優れていること、
綾振り筒９の揺動によってもその機能を保持できること
が必要であり２例えばゴム弾性を有する素材を適用する
ことができる。

本発明で使用するピッチは２石油系及び石炭系重質油の
いずれを重縮合して得られたものでもよいが、メトシー
法で測定した軟化点が１５０°Ｃ以上。

特に２００℃〜３２０℃のものが好ましい。ピッチの軟
化点が１５０℃未満になると、ドラフト切れが発生しや
くなり、また、３２０℃を超えると１発生する揮発低沸
点物質の組成範囲が広くなり、紡糸口金面を汚すばかり
か、糸切れが発生しやすくなるので好ましくない。

本発明によづて得られるピッチ繊維は、酸化性ガス雰囲
気下２００℃〜４００℃で熱処理することにより不融化
ピッチ繊維ウェッブに転化することができる。次いで６
００℃〜１２００℃で水蒸気賦活することにより活性炭
繊維ウェッブを得ることができる。

また、６００℃〜１５００℃で炭素化することにより炭
素繊維ウェッブに転化することもできる。活性炭繊維ウ
ェッブは高性能吸着材として、炭素繊維ウェッブはコン
ポジット用補強繊維として工業的価値の高い材料である
。

（実施例） 次に２本発明を実施例により具体的に説明する。

実施例１ ウェッブの進行方向に設置する紡糸口金、吸引ガン及び
紋振り筒の組数を種々変更する以外は第４図と同様の紡
糸装置を用い、メトシー法で測定した軟化点２８０°Ｃ
の石炭系ピッチを、紡糸温度３３０’Ｃ，紡糸口金（１
錘）の吐出孔数１３０孔、吐出量１００ｇ／ｍｉｎで紡
糸した。また，ウエッブの進行方向に設置した紡糸錘に
対応してウェッブ幅方向にも２錘の紡糸錘を設置し、吸
引ガンに供給する空気流量を調整して吐出ドラフトを３
００とするとともに１重畳されるウェッブの目付が６０
０ｇ／ｍ”となるように搬送体速度を調整した。

得られたウェッブの目付変動率と、上記ウェッブを不融
化処理した際の、　　１００Ｋｇ当たりのウェッブ燃焼
回数を評価し、その結果を第１表に示す。

なお、目付変動率は、ピッチ繊維ウェッブ１０ｃｎ＋を
幅方向に１０等分して作成した各試料をそれぞれ秤量し
、その測定値から算出した平均値で標準偏差を除して求
めた。

第１表から明らかなように２本発明の実施例である試験
番号１〜３で得られたウェッブは、目付斑が小さく、ま
た不融化時の燃焼も、皆無乃至極めて少なかった。

不融化後のウェッブを賦活した後，ウエッブ製造時の重
畳数に分割したところ、ドラフト操作を施すだけで容易
に分割することができた。

一方，ウエッブの進行方向に１組の紡糸口金及び吸引ガ
ンを配設する以外は、実施例１と同様にしてウェッブを
製造した比較例１で得られたウニツブは、目付変動率が
１）％と大きく、また不融化時に燃焼が６．５回発生し
、さらに分割も困難であった。

（発明の効果） 上述したように９本発明では、吸引ガン直下に連結した
綾振り筒でピッチ繊維の失速と綾振りとを同時に行いつ
つ、＊透体面上にウェッブを堆積させるので、搬送体面
上で形成されるウェッブの高密度化が防止されるととも
に、目付斑が少なくなり、このため、不融化等の後工程
で吹きつけられる加熱流体の通気抵抗が小さくなって、
エネルギーコストを低減できるだけでなく、不融化工程
でウェッブが燃焼して操業性が低下することもない。

また，ウエッブの進行方向に複数の紡糸口金。

吸引ガン及び綾振り筒を配設して、最初の紡糸系で形成
したウェッブの上に１次の紡糸系で形成したウェッブを
載置するようにして、搬送体面上に複数のウェッブを重
畳して堆積させるので２本発明で得られるウェッブに、
不融化、賦活化、炭素化等の後処理をしたウェッブに、
簡単なドラフト操作又は剥離操作を施すだけで１重畳し
た数だけのウェッブに分離することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明におけるウェッブの重畳方法を示す説
明図、第２図は２本発明で使用する吸引ガンと綾振り筒
の一実施態様を示す正面図、第３図は２本発明で得られ
るウェッブの一例を示す一部切断斜視図、第４図は、ピ
ッチ繊維ウェッブの製造方法の一実施態様を示す概略工
程図である。 ５：紡糸口金 ８：吸引ガン ９：綾振り筒 １０：搬送体 １）：ウェッブ 特許出願人　　ユニチカ株式会社 大阪瓦斯株式会社 駕 今 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）繊維形成性ピッチを紡糸口金から溶融紡糸した後
   ，吸引ガンで引取りながら搬送体面上に堆積させてピッ
   チ繊維ウエッブを製造するに際し，ウエッブの進行方向
   に複数の紡糸口金及び吸引ガンを配設し，各吸引ガン直
   下に連結した綾振り筒でピッチ繊維の失速と綾振りとを
   同時に行いつつ，搬送体面上に複数のウエッブを堆積さ
   せることを特徴とする重畳されたピッチ繊維ウエッブの
   製造方法。