JPH0217665B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は合成繊維の紡糸の直後に洗浄工程を行
なう方法および装置に関する。

或種の合成繊維は、その繊維中に必要な物理的
−化学的変化を与えるため、紡糸後に水性媒体を
用いる処理に付さなければならない。例えば、こ
の処理は乾式もしくは湿式紡糸工程で溶剤を用い
て製造されるセルローズ系合成繊維またはポリア
クリロニトリル製合成繊維について行なわれる。

ポリアクリロニトリル繊維を乾式紡糸工程によ
り紡糸する場合は、その繊維は紡糸シヤフトを出
た後約10〜30％の溶剤、例えばジメチルホルムア
ミドを依然として含んでいる。この溶剤は通常水
を使う抽出工程によりその繊維から実質的に除去
される。

乾式紡糸においては、数個の紡糸シヤフトから
のトウは普通一つのトウに集めて200〜400m／分
の速さで紡糸カンの中に堆積（deposit）させる。
次いでそのようなトウのいくつかを相互に並んで
位置した紡糸カンから取り出し、一緒に合わして
一つのより大きなトウとし、20〜70m／分の速さ
でいわゆる後処理浴に運び、そこでトウを異なる
後処理工程に付す。これらの後処理工程の一つ
は、洗浄工程または溶剤の抽出である。

生態的かつ経済的理由で、溶剤は製造工程中で
きるだけ早く繊維から除去し、回収しなければな
らない。このため、洗浄工程は後処理中には行な
わないで、紡糸の直後に行なうのが有利である。

拡散制御される洗浄工程に要する帯留時間、例
えば１〜10分の故に、トウを延伸された状態で洗
浄装置中を200〜400m／分の速さにおいて運ぶの
は不利である。何故なら、洗浄装置は極めて長い
全長を持たねばならないからである。より適切に
は、トウを折りたゝむか圧縮し、こうして得られ
たトウ構造物を折りたゝみ（folding）もしくは
圧縮（compressing）の程度に相当して減少した
速度で運ぶ。

これらの要件を満足するために、装置は紡糸系
の後に配置することができ、その装置の中でトウ
を輸送支持部材の上に堆積させ、それにより輸送
速度を供給速度よりおそくすることができるのは
よく知られている。

洗浄方法は、西独特許出願公開第2515410号明
細書に記載されているが、そこでは、小さいトウ
を輸送支持部材上に堆積させ、それにより液体層
を、洗浄工程用の該輸送支持部材上につくつて保
持し、その液体は単に重力の効果で支持部材上の
材料を通して自動的に流す。洗浄浴を通つてか
ら、支持部材上に堆積された繊維はポツト中のケ
ークとして変らずに堆積される。この方法の欠点
は、一工程で実施されるこの種の洗浄工程では、
新鮮な水の必要量が多段向流法より数倍以上であ
り、得られる溶剤の除去が不充分である点にあ
る。洗浄工程の終りに、トウを紡糸速度まで再加
速するか、円滑に引き出すことができず、この状
態で堆積させるが延伸のような処理に更に付すこ
とができないのも不利である。

ふるいドラム洗浄機は、西独特許出願公開第
2704867号明細書に載されておおり、こゝでは輸
送支持部材は液体が外側から内側に流れるふるい
ドラムとして設計される。この型の装置では、洗
浄水とトウの企図された多段階向流誘導がないの
で、経済的に高すぎる新鮮な水を消費し、溶剤も
完全には除去されない。さらに初めに形成された
トウケークは洗浄装置の終りではこわされず、い
いかえれば圧縮ないしは折りたゝまれた小さなト
ウは円滑に再び引き出すことができない。

本発明は紡糸の直後に洗浄工程を実施し、それ
により紡糸速度で供給されるトウを洗浄装置の入
口で先ず折りたゝむか圧縮するという目的に基い
ている。かくして、できるだけ少量の新鮮な水の
使用をもつて溶剤はできるだけ完全に除去されな
ければならない。

この目的は、本発明により、トウを輸送支持部
材上で折りたゝまれた状態（folded condition）
か圧縮された状態（compressed condition）に
堆積させ、洗浄工程をこの輸送支持部材上で折り
たゝまれたスライバーについて向流に実施するこ
とにより達成される。

この洗浄されたトウを洗浄浴を出た後にさらに
後処理するために、トウを円滑に再び引き出し
（draw out）、圧搾機を用いて脱水するのが好ま
しい。

次に、洗浄、脱水されたトウを紡糸カン中で先
ず折りたゝみ、その後の工程でそこから移動する
が、例えば、延伸、乾燥、けん縮などの後処理工
程に運ばれる。

本発明の他の具体化では、洗浄、脱水されたト
ウを連続的かつ直接に他の後処理工程、例えば延
伸工程に付される。

したがつて、本発明による洗浄法は、該工程が
数段階で行なわれるように実施するのが好まし
い。すなわち、各段階において洗浄液は折りたゝ
まれたトウの上に噴霧し、トウが噴霧されている
その段階を通して、該液体は大部分がトウや輸送
機を通つてしたゝり落ち（trickle）、輸送機の下
の受け器（receever）に集め、くり返して同じ段
階に循環する。

こうして、各段階においてそして噴霧後次の段
階に入る前に、トウは、例えば、水を単にドリツ
プさせるか、圧搾機のような機械的脱水装置を用
いるか、輸送機の下の真空室とか空気流装置のよ
うな空気脱水装置によるかして脱水する帯域を通
る。

本発明はまた上記の方法を実施するための装置
に関する。

本発明によつて得られた効果は特に、操作のし
易い比較的簡単な装置により洗浄工程を紡糸に続
いて実施することができる点にある。数個の段階
において向流に誘導されるので、新鮮な水の必要
量が比較的少ない。本発明の方法を用いると、溶
剤は完全に除かれ、適当な時間に回収される。こ
の結果、労働者や環境保護の点についての生態的
な利点は、この方法の原理によつて可能とされる
装置の不通気性囲いに関して得られる。

本発明を下記の図面により説明し、以下さらに
詳細に記述する。

第１図は単純な向流洗浄工程の図を示す。

第２図はその段階内で循環される洗浄水を用い
る多段階向流洗浄工程の図を示す。

第３図は紡糸の次に行なわれる本発明による洗
浄工程の図を示す。

第４図は本発明の洗浄装置および洗浄水カスケ
ードの横断面を示す。

第５図は洗浄水カスケードの縦断面図を示す。

第１図は非常に単純な形の向流洗浄工程を図解
的に示す。トウ１は液体に対して不透過性のコン
ベヤベルト５の上に堆積され、折りたたまれる。
トウケーク６は僅かに上方に傾斜させて輸送す
る。トウケークに向流に、洗浄液は重力によりス
ライバーケークを通して流れるか、したたり落ち
る。洗浄されたトウ２は延伸された形で再び洗浄
装置を去る。新しい水３はトウケーク６を通して
流れ、トウケークを通る通路上で溶剤で富化さ
れ、洗浄水４として洗浄装置を出る。この方法の
洗浄効果は、構造的な配置と大きさ、例えばその
ような洗浄装置の長さ、およびその方法の選ばれ
たパラメーター、例えば量比、帯留時間等に依存
する。

そのような洗浄装置において、洗浄液がトウケ
ークを横切つて流れるかチヤンネルに流れるか、
および／またはあまりに多量の向流の洗浄液がト
ウケークとともに運ばれてしまうのは好ましくな
い。

このため、洗浄液は第２図のように指向するの
が有利である。この場合、トウケーク６は液体透
過性の輸送支持部材８の上で前後に連結された数
個の洗浄段階を経て運ばれる。各段階において、
洗浄液は液分散器１４からトウケーク上に噴霧さ
れる。洗浄液９はトウケークを通して、そして支
持部材８を通して落ち、受け器１０中にドリツプ
する。ポンプ１２によつて洗浄液をこの受け器か
ら出し、液分散器１４に戻す。

各段階において、トウケーク６は装置内での長
手方向の混合ないしは再混合を避けるため次の段
階に入る前に脱水しなければならない。最も簡単
な場合は、これは水をドリツプさせることにより
行なう。このようにしてトウケークの液体含量は
約１〜３Kg液／Kg乾燥繊維にまで減らされる。他
の機械的脱水補助装置、例えば圧搾および吸引装
置等を用いると、持ち運ばれる液体の量はさらに
減少して、例えば0.4〜２Kg液／Kg乾燥繊維とな
る。

洗浄液はトウケークの移動方向に対して向流方
向に運ばれる。洗浄液１１は各段階の受け器から
次の段階へ溢流せきを越えて流れる。液体１５の
再ポンプされる量は、洗浄液１１の量より多く、
例えば１〜10倍である。再ポンプされる洗浄液１
５の量はトウケークの量（乾燥材料基準）より多
く、例えば３〜30倍だけ多い。

トウケークの移送速度は、例えば0.5〜5m／分
で、それがある段階に留まる時間は、例えば５〜
300秒である。洗浄水の温度は60〜100℃の範囲に
ある。

第３図は合成繊維の乾式紡糸に続く本発明によ
る洗浄工程の図を示す。トウ１をドローオフロー
ラー１７により紡糸シヤフト１６からドローオフ
し、100〜400m／分の速さで洗浄装置１８に運
ぶ。洗浄装置は、例えば、電磁発振器１９により
駆動され、トウケークを0.5〜5m／分の速さで洗
浄装置を経て運ぶ振動装置からなる。この電磁発
振器の代りに、機械的なバランス除去型加速器
（out−of−balance type actuator）を用いるこ
ともできる。振動コンベヤを輸送支持部材として
用いることに対しては通常振動コンベヤは僅かに
弾性の材料、例えば弛緩した繊維（ルースフアイ
バ）には不適当であるという意味の先入観があ
る。

しかしながら、驚くべきことに、0.5〜３Kg
水／Kg乾燥繊維の水含量をもつ湿つた繊維は運ぶ
ことができることが判明した。

このような振動コンベヤの振動の周波数は、例
えばｎ＝10〜50Hz、振動巾0.4〜４mmおよび振動
角20〜40゜である。

振動輸送に代るべきものとしては、トウケーク
はワイヤーベルトまたはスクリーンベルト上の洗
浄装置を通して運んでもよい。トウは液体透過性
の振動コンベヤのベース２２の上に、圧縮ないし
は折りたたまれた形に堆積される。圧縮もしくは
折りたたみの程度は、例えば、10〜800であり、
洗浄装置内の輸送速度（0.5〜5m／分）に対する
送出し速度（100〜400m／分）の比から求められ
る。ベース２２は、例えば、自由横断面が10〜50
％の多孔性板、ワイヤーフアブリク、または有孔
金属シートからなる。トウは、トウを洗浄装置の
作動巾に亘つて規則的に分布させ、洗浄液２０を
トウを運んで洗うために供給するのが有利である
ような横断装置２１は用いて堆積するのが便利で
ある。洗浄装置は第２図の原理の図に対応して数
段階に分ける。洗浄水１５は噴霧器ないしはノズ
ルの形をした液体分散器１４を経てトウケークの
上に噴霧し、洗浄水はケークを通して落ち、例え
ば、第４図のように別々に位置した洗浄水カスケ
ードに、管２３および排出結合部材２４を経て運
ぶ。液分散器１４は、夫々第２図に対応して個々
の段階の初めの半分に位置する。液流もしくは液
滴の形に噴霧された水は、トウケーク中にもつれ
た点が全く生じないようにするためトウケーク上
の比較的低い衝撃速度、すなわち、0.1〜0.5m／
秒を持つべきである。この理由で、液分散器１４
は、トウケークの上方、例えば５〜15cmの距離に
できるだけ近く位置させるべきである。例えば、
一段階内では、洗浄液の１〜10m／時をトウケー
クの上に噴霧する。特定の液負担、すなわち、ト
ウケークの単位面積当りの噴霧液量は約
５〜50m³／ｈm²である。

トウケークが洗浄段階を通過した後、トウを再
び円滑に引出し、１対の圧搾ローラ２５を通して
運ぶ。圧搾される液量は、洗浄装置に戻す。テー
クオフローラ２６およびパネル化装置２７によつ
て、洗浄されたトウを、もしそれが他の処理工
程、例えば延伸に直接付さない場合には、紡糸カ
ン２８に堆積させる。

第４図は洗浄装置と洗浄水カスケードの横断面
を示す。洗浄装置は水蒸気が逸出するのを防止す
るためにフード２９により気密化してある。フー
ド２９は、振動コンベヤの下部２３に固着して振
動させるか、弾性エプロン３０を用いて振動的に
は別々にすることもできる。

結合部材２４を経て管２３から流出する液は、
洗浄水カスケード３１に戻る。振動コンベヤの制
限されない振動を確実にするために、結合部材２
４の下流に弾性の中間結合部材３２を配置するの
が好ましい。洗浄水中の不純物は回路から、例え
ば過装置３３を用いることによつて除去するこ
とができる。

洗浄水はポンプ３４で洗浄水カスケードから液
分散器１４に運ばれる。

洗浄水の温度を必要な水準、例えば80〜90℃に
上げて繊維するために、洗浄水カスケード中には
加熱装置を設ける。例えば、これは水蒸気加熱加
熱コイル３５の形に設計する。

第５図は洗浄水カスケードの横断面を示す。新
鮮な水（fresh water）は、供給管３６を通して
洗浄水カスケードに供給する。新鮮な水の量の運
ばれる繊維の量（乾燥材料）に対する比は0.5〜
３である。このカスケードは、その仕切壁３７が
溢流せきとして設計され、そこを越えて洗浄液が
ある段階から他の段階に流れるようなコンテナを
含んでいる。

ある段階では、回路流が生じ、洗浄水１５はポ
ンプ３４によつて分散器１４に運ばれ、トウケー
ク６中流れる洗浄水は供給管３８によつてカスケ
ードに戻される。

洗浄水カスケードに必要な段数は、得られるべ
き洗浄効果ならびに用いられるべき洗浄されるべ
き繊維の量に対する新鮮な水の量によるが、例え
ば、10〜30段階とすることができる。洗浄水はト
ウケークの移動方向に対し向流方向に流れ溶剤で
富化され、管列３９を通つて洗浄水カスケードを
出る。

実施例 トウ重量が20g／ｍのポリアクリロニトリルか
らなる乾式紡糸トウを、紡糸後、300m／分で本
発明の装置に導入した。そのトウは、約0.20Kgジ
メチルホルムアミド／Kg乾燥繊維の溶剤含量を有
していた。トウは１：100の比でジグサグ形に堆
積し、トウケークとして3m／分の速さで洗浄装
置を通した。洗浄装置は作動面が巾1m、長さ
12mである振動コンベヤとして設計し、20個の洗
浄段階を設けた。供給した新鮮な水の量は400
Kg／時、各段階でトウに噴霧した水の量は３m³／
時であつた。洗浄水の温度は90℃に設定した。洗
浄され圧搾されたトウは、0.01Kgジメチルホルム
アミド／Kg乾燥繊維の溶剤残留量を示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は単純な向流洗浄工程の図を示す。第２
図はその段階内で循環される洗浄水を用いる多段
階向流洗浄工程の図を示す。第３図は紡糸の次に
行なわれる本発明による洗浄工程の図を示す。第
４図は本発明の洗浄装置および洗浄水カスケード
の横断面を示す。第５図は洗浄水カスケードの縦
断面図を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トウを液透過性の輸送装置上に折りたたまれ
   た状態で堆積させて合成繊維を紡糸工程直後に洗
   浄する方法において、該洗浄をこの輸送装置上で
   折りたたまれたトウに向流に実施する工程を数個
   の段階で行ない、その際各段階において洗浄液は
   折りたたまれたトウ上に噴霧し、トウが噴霧され
   ているその段階を通じて該液体は大部分がトウや
   該輸送装置を通つてしたたり落ち、その後該輸送
   装置の下の洗浄水コンテナカスケード中の該段階
   用の受け器に集め該受け器から同じ段階にくり返
   して循環し、その間トウは洗浄液を噴霧され、各
   段階のトウを、それが次の段階に入る前に脱水さ
   れる帯域に通過させ、洗浄液を、別々に位置して
   いる洗浄水コンテナカスケードにより、トウケー
   クの移動方向に対して向流方向に洗浄装置を通し
   移送し、新鮮な水を該カスケードの最後の高水準
   の受け器に加え、各段階の噴霧段階は噴霧用の循
   環ポンプを有し、該カスケードの受け器中の洗浄
   水は該輸送装置上のトウケークの移動方向に対し
   て向流の方向において溶剤で富化され、溶剤で富
   化された水は該洗浄水コンテナカスケードの最初
   の段階の受け器を去り、そして該洗浄装置は該ト
   ウを導入し取出す装置および新鮮な水を導入し溶
   剤で富化された水を除去する装置を有する密閉さ
   れた装置であることを特徴とする上記方法。 ２ 乾式紡糸されて溶媒としてのジメチルホルム
   アミドを含むポリアクリロニトリルのトウを液透
   過性の輸送装置上に折りたたまれた状態で堆積さ
   せて紡糸工程直後に洗浄する方法において、該洗
   浄をこの輸送装置上で10〜800に折りたたまれた
   トウの移動方向に対して向流方向に実施する工程
   を数個の段階で行ない、各段階におけるトウの滞
   留時間は５〜300秒以内であり、その際各段階に
   おいて、各段階の最初の半分に位置しトウの上５
   〜15cmに近づけて設けられた液分散器により、折
   りたたまれたトウケークの単位面積当り５〜50
   m³／ｈ・m²の洗浄液を噴霧し、トウケークが噴霧
   されているその段階を通つてしたたり落ち、その
   後輸送装置の下の受け器に集め、同じ段階にくり
   返して循環し、再ポンプされる洗浄液量は各段階
   の受け器からつぎの段階へ溢流せきを越えて流れ
   る量より多く、かつトウケークの量（乾燥材料基
   準）より多いことを特徴とする特許請求の範囲１
   記載の方法。 ３ トウを、洗浄通路を出てから再び円滑に引き
   出し、圧搾装置を用いて脱水する特許請求の範囲
   １の方法。 ４ 洗浄され、脱水されたトウを先ず紡糸カンの
   中に堆積し、その後の工程でこのカンから取り出
   し、他の後処理工程に運ぶことからなる特許請求
   の範囲１の方法。 ５ 洗浄され、脱水されたトウを、直接かつ連続
   的に他の後処理工程に運ぶことからなる特許請求
   の範囲１の方法。 ６ バランス除去型駆動ないしは電磁駆動により
   操作され、輸送支持部材として用いられ、そのベ
   ースが自由断面積10〜50％の多孔板、ふるいフア
   ブリクまたは有孔金属シートからなる振動コンベ
   ヤ、および被覆厚さに応じて通気性ないしは非通
   気性である横壁を含み、洗浄液を、別々に位置し
   た洗浄水コンテナカスケードおよび各段階の噴霧
   段階での循環ポンプにより、該振動コンベア上に
   折りたたまれた状態に堆積されたトウケークに対
   して向流に洗浄装置を通して移送することからな
   る、合成繊維を紡糸工程直後に洗浄するための装
   置。 ７ 活性化されたスクリーンベルトまたはワイヤ
   ーバンドを輸送支持部材として用いる特許請求の
   範囲６の装置。