JPH03287813A - Direct spinning and drawing of polycaproamide fiber - Google Patents

Direct spinning and drawing of polycaproamide fiber

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JPH03287813A
JPH03287813A JP8954090A JP8954090A JPH03287813A JP H03287813 A JPH03287813 A JP H03287813A JP 8954090 A JP8954090 A JP 8954090A JP 8954090 A JP8954090 A JP 8954090A JP H03287813 A JPH03287813 A JP H03287813A
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JP
Japan
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polycapramide
fibers
yarn
direct spinning
spinning
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Application number
JP8954090A
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Japanese (ja)
Inventor
Isoo Saito
磯雄 斎藤
Akira Ogura
小椋 彬
Katsunori Matsuda
松田 克典
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To efficiently obtain polycaproamide fiber yarn having high orientation degree, high strength and excellent thermal dimensional stability by subjecting polycaproamide chips having a specific relative viscosity to melt spinning, direct drawing to give intermediate orientated fiber yarn, further drawing the yarn in a plasma atmosphere and subjecting to relaxing heat treatment. CONSTITUTION:Polycaproamide chips having >=3.0 relative viscosity are subjected to melt spinning, passed through a high-temperature zone and a cooling zone and directly drawn to give intermediate orientated yarn having 20X10<-3> to 40X10<-3> double refraction and <=1.130g/cm<3> density, which is provided with 1.0-5.0g/d tension in a plasma atmosphere under reduced pressure, further drawn at 1.2-5.0 times, drawn at a second stage or not drawn and subjected to 0-10% relaxing heat treatment to give polycaproamide fiber yarn having >=55X10<-3> double refraction, useful as rubber-reinforcing material, etc.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明はポリカプラミド繊維の直接紡糸延伸方法に関す
るものであり、詳しくは、特に産業資材用途に適した高
強度および熱寸法安定性に優れたポリカプラミド繊維を
直接紡糸延伸法によって効率よく製造する方法に関する
ものである。
Detailed Description of the Invention [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for direct spinning and drawing of polycapramide fibers, and more specifically, to a method for producing polycapramide fibers having high strength and excellent thermal dimensional stability, which are particularly suitable for industrial material applications. The present invention relates to a method for efficiently producing fibers by direct spinning and drawing.

[従来の技術] ポリアミド繊維は高強度で、接着性、耐疲労性、等に優
れているため、各種産業資材用途、例えばタイヤコード
、伝動用ベルト、搬送用ベルト等のゴム補強資材、シー
トベルト、漁網、安全ネット、縫糸、カバーシート、カ
バン地等に用いられている。
[Prior art] Polyamide fibers have high strength, excellent adhesive properties, fatigue resistance, etc., and are therefore used in various industrial materials, such as rubber reinforcing materials for tire cords, power transmission belts, conveyance belts, etc., and seat belts. It is used for fishing nets, safety nets, sewing thread, cover sheets, bag fabrics, etc.

しかし、上記各種製品において材料繊維のコストダウン
の要求が強く、それを満足させるために一層の高強度化
が求められている。また同時に製品の製造工程での高収
率を確保するため、材料繊維の熱寸法安定性の一層の改
良も求められている。
However, there is a strong demand for reducing the cost of the material fibers in the various products mentioned above, and in order to satisfy this demand, even higher strength is required. At the same time, in order to ensure a high yield in the product manufacturing process, there is a need for further improvement in the thermal dimensional stability of the material fibers.

従来、高強度のポリカプラミド繊維及び該繊維の製造方
法として、特開昭58−54018号公報および特開昭
62−183109号公報が知られている。
Hitherto, as high-strength polycapramide fibers and methods for producing the fibers, JP-A-58-54018 and JP-A-62-183109 are known.

前記特開昭58−54018号公報に記載された繊維は
、強度が8.l1g/d〜8.85g/d、切断伸度が
22.7%〜23.0%、乾熱収縮率(150℃)が1
.5%〜3.3%、結晶配向度(fゎ)が0,94の特
性を有するものであり、該特性を有する繊維の製造方法
として、硫酸相対粘度が3.0以上のポリカプラミド系
ポリマからなり、銅塩及び/あるいは酸化防止剤を含む
ポリカプラミド系ポリマを溶融紡糸し、紡出糸条を口金
下の少なくとも10cTII以上の雰囲気がポリカプラ
ミドの融点以上に加熱された筒で囲まれたゾーンを通過
させたのち、急冷して引取るとともに、引取ロールを通
過した糸条の複屈折が25X10−”以上となる引取速
度で引取り、引取ロールを通過した糸条を3゜5倍以下
の延伸倍率で熱延伸するものであり、その目的は、高強
力で寸法安定性及び耐疲労性に優れたポリカプラミド繊
維を得るものである。
The fiber described in JP-A-58-54018 has a strength of 8. l1g/d~8.85g/d, cutting elongation 22.7%~23.0%, dry heat shrinkage rate (150°C) 1
.. 5% to 3.3% and a crystal orientation degree (fゎ) of 0.94. As a method for producing fibers having these characteristics, a polycapramide polymer having a sulfuric acid relative viscosity of 3.0 or more is used. A polycapramide-based polymer containing a copper salt and/or an antioxidant is melt-spun, and the spun yarn is passed through a zone surrounded by a tube in which an atmosphere of at least 10 cTII or higher is heated to a temperature higher than the melting point of the polycapramide under the spinneret. After that, the yarn is rapidly cooled and taken off, and the yarn that has passed through the take-up roll is taken off at a take-off speed such that the birefringence of the yarn is 25 x 10-'' or more, and the yarn that has passed through the take-up roll is drawn at a stretching ratio of 3.5 times or less. The purpose is to obtain polycapramide fibers with high strength, excellent dimensional stability, and fatigue resistance.

前記特開昭62−133109号公報に記載された繊維
は、強度が11.10g/d−11゜61 g/d、伸
度が14,2%〜16.4%、沸騰水収縮率が7.2%
〜9.8%、複屈折が60.3X10−3〜62.3X
10−1、結晶配向度(fc)が0.94〜0.95、
非晶分子配向関数(F)が0.72〜0.75の特性を
有するものであり、該特性を有する繊維の製造方法とし
て、硫酸相対粘度が3.0以上のポリカプラミドチップ
を溶融紡糸し、紡糸機の口金から少なくとも10cIT
1以上の雰囲気が、200°C〜400℃に保った加熱
筒を設け、該加熱筒の下方に冷却装置が設けられ、紡出
された糸条を遅延冷却する。冷却固化された糸条は、油
剤を付与され、1500m/min以上、好ましくは2
000m/m i n 〜6000m/m i nで巻
取る。引取られた糸条の複屈折は20×10−3〜45
X10−”であり、該糸条は延伸工程で80℃〜250
℃の高温雰囲気中を0.2秒滞在あるいは、150℃〜
300℃の高温加圧蒸気を用いて、1段目の加熱延伸を
行ない、次いで、さらに1段目よりも高温で2段目の加
熱延伸を行ない複屈折が58X10−’以上の高配向ポ
リカプラミド繊維を得るものである。
The fiber described in JP-A-62-133109 has a strength of 11.10 g/d-11°61 g/d, an elongation of 14.2% to 16.4%, and a boiling water shrinkage rate of 7. .2%
~9.8%, birefringence 60.3X10-3~62.3X
10-1, crystal orientation (fc) is 0.94 to 0.95,
The fiber has an amorphous molecular orientation function (F) of 0.72 to 0.75, and as a method for producing fibers having this characteristic, melt-spinning polycapramide chips with a sulfuric acid relative viscosity of 3.0 or more is used. and at least 10 cIT from the spinneret
A heating cylinder in which one or more atmospheres are kept at 200°C to 400°C is provided, and a cooling device is provided below the heating cylinder to delayly cool the spun yarn. The cooled and solidified yarn is coated with an oil agent and run at a speed of 1500 m/min or more, preferably 2
Wind up at 000 m/min to 6000 m/min. The birefringence of the pulled yarn is 20×10-3 to 45
X10-'', and the yarn is heated at 80°C to 250°C during the drawing process.
Stay in a high temperature atmosphere of ℃ for 0.2 seconds or 150℃~
Highly oriented polycapramide fiber with birefringence of 58X10-' or higher is obtained by performing a first stage of heating and stretching using high-temperature pressurized steam at 300°C, and then further performing a second stage of heating and stretching at a higher temperature than the first stage. This is what you get.

また、有機繊維、特にポリエステル繊維の表面をプラズ
マ処理して改質するものとして、特開昭61−1988
0号公報、特開昭61−42546号公報、および特開
昭62−238871号公報が知られている。
In addition, as a method for modifying the surface of organic fibers, especially polyester fibers by plasma treatment, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-1988
No. 0, JP-A-61-42546, and JP-A-62-238871 are known.

[発明が解決しようとする課題] 前記の特開昭58−54018号公報および特開昭62
−133109号公報に記載された方法によって得られ
たポリカプラミド繊維は、強度が12g/d未満と低く
、強伸度積も低いものであり、沸騰水収縮率が高く、産
業用資材として使用する上で、より高い特性を有するポ
リカプラミド繊維が要求される。
[Problem to be solved by the invention] The above-mentioned JP-A-58-54018 and JP-A-62
The polycapramide fiber obtained by the method described in Publication No. 133109 has a low strength of less than 12 g/d, a low strength-elongation product, and a high shrinkage rate in boiling water, making it difficult to use as an industrial material. Therefore, polycapramide fibers with higher properties are required.

前記の特開昭61−19880号公報、特開昭61−4
2546号公報、および特開昭62−238871号公
報に記載された発明は、ポリエステル繊維の表面改質に
低温プラズマ処理が有効であるとするものであり、具体
的には、特定のガス雰囲気中で低温プラズマ処理するこ
とによって、繊維の表面を架橋したり、エツチングした
り、活性基を導入したり、あるいは特定のポリマをグラ
フト重合したりして改質するものである。特に、産業資
材用ポリエステル繊維に低温プラズマ処理を利用した例
が記載されている。
JP-A-61-19880, JP-A-61-4 mentioned above
The inventions described in JP-A-2546 and JP-A-62-238871 claim that low-temperature plasma treatment is effective for surface modification of polyester fibers. The fiber surface is modified by crosslinking, etching, introducing active groups, or graft polymerization with a specific polymer by subjecting it to low-temperature plasma treatment. In particular, an example is described in which low-temperature plasma treatment is applied to polyester fibers for industrial materials.

しかしながら、前記ポリエステル繊維の低温プラズマ処
理は、ポリエステル繊維とゴムとの接着性の改良に関す
るもので、既に延伸され、加熱されたポリエステル繊維
からなるコードを低温プラズマ処理し、引続いて、レゾ
ルシン・ホルムアルデヒド初期縮合物とゴムラテックス
の混合物で処理する方法を開示したものである。
However, the low-temperature plasma treatment of polyester fibers is concerned with improving the adhesion between polyester fibers and rubber, and cords made of already drawn and heated polyester fibers are treated with low-temperature plasma, followed by resorcinol-formaldehyde. The present invention discloses a method of treating with a mixture of an initial condensate and a rubber latex.

従って、前記のプラズマ処理技術は、低温プラズマ処理
の効果として認められている表面処理作用を接着性の向
上に利用したものに過ぎないと言える。
Therefore, it can be said that the above-mentioned plasma treatment technique merely utilizes the surface treatment effect, which is recognized as an effect of low-temperature plasma treatment, to improve adhesion.

また、下記の本発明の目的であるポリカプラミド繊維の
高強度および熱寸法安定性改良等の力学的、熱的特性の
改良効果にまで及ぶものではない。
Furthermore, the effects of improving the mechanical and thermal properties of polycapramide fibers, such as improving the high strength and thermal dimensional stability, which are the objectives of the present invention described below, are not achieved.

本発明の目的は、高強度で、熱寸法安定性に優れたポリ
カプラミド繊維を効率よく製造する方法を提供するもの
である。
An object of the present invention is to provide a method for efficiently producing polycapramide fibers having high strength and excellent thermal dimensional stability.

また、本発明の他の目的は、従来の低温プラズマ処理が
繊維の表面にのみ作用するという考え方から、表面処理
技術として展開されてきたのに対し、ポリカプラミド繊
維製造条件と低温プラズマ処理の適切な条件とを選択し
て組合せることによって、被処理繊維の内部にまで、プ
ラズマ処理の作用が及ぶことを見出し、これを新規な延
伸法として利用することによって、産業用繊維として理
想的なポリカプラミド繊維を効率よく製造する方法を提
供することにある。
Another object of the present invention is to develop polycapramide fiber manufacturing conditions and appropriate low-temperature plasma treatment, whereas conventional low-temperature plasma treatment has been developed as a surface treatment technology based on the idea that it acts only on the surface of fibers. By selecting and combining these conditions, we discovered that the action of plasma treatment can reach the inside of the treated fiber, and by utilizing this as a new drawing method, we were able to create polycapramide fibers that are ideal for industrial fibers. The objective is to provide a method for efficiently manufacturing.

[課題を解決するための手段および作用]本発明の構成
は、 (1)ポリカプラミド繊維の直接紡糸延伸方法において
、相対粘度ηrが3.0以上のポリカプラミドチップを
溶融紡糸し、得られたポリカプラミド繊維の複屈折が、
20X10−3〜40X10−3、密度が1.130g
/cm”以下の中間配向糸となし、該中間配向糸を引続
き延伸域に導き、該延伸域における少なくとも第1段目
の延伸を減圧されたプラズマ雰囲気中で張力を1.0〜
5.0g/d付与して、1.2〜5.0倍の範囲で延伸
して延伸糸となし、次いで第2段目の延伸を施すか、あ
るいは第2の延伸を施すことなく得られた延伸糸を引続
き弛緩熱処理域に導き、0〜10%弛緩熱処理を施し、
複屈折が55 X 10−3以上の高配向度となしたこ
とを特徴とするポリカプラミド繊維の直接紡糸延伸方法
[Means and effects for solving the problems] The constitution of the present invention is as follows: (1) In the direct spinning and drawing method of polycapramide fiber, polycapramide chips obtained by melt-spinning polycapramide chips having a relative viscosity ηr of 3.0 or more The birefringence of polycapramide fiber is
20X10-3 to 40X10-3, density 1.130g
/cm" or less, the intermediately oriented yarn is then led to a drawing zone, and at least the first stage of stretching in the stretching zone is carried out at a tension of 1.0 to 1.0 cm" or less.
5.0 g/d and stretched in a range of 1.2 to 5.0 times to obtain a drawn yarn, and then subjected to a second drawing, or obtained without performing a second drawing. The drawn yarn is then led to a relaxation heat treatment area and subjected to a relaxation heat treatment of 0 to 10%,
1. A method for direct spinning and drawing of polycapramide fibers, characterized in that the degree of orientation is high with birefringence of 55 x 10-3 or more.

(2)前記(1)記載のポリカプラミド繊維の直接紡糸
延伸方法において、ポリカプラミドチップを溶融紡糸し
、紡出されたポリカプラミド繊維を引取りローラに至る
までの間に複屈折力、20X10−” 〜40X10−
8(7)中間配向糸となすことを特徴とするポリカプラ
ミド繊維の直接紡糸延伸方法。
(2) In the direct spinning/drawing method for polycapramide fibers described in (1) above, the polycapramide chips are melt-spun and the spun polycapramide fibers have a birefringence of 20×10-” before reaching the take-up roller. ~40X10-
8(7) A method for direct spinning and drawing of polycapramide fibers, characterized by forming intermediately oriented yarns.

(3)前記(1)および(2)記載のポリカプラミド繊
維の直接紡糸延伸方法において、ポリカプラミドチップ
を溶融紡糸し、冷却後、弓取ローラに引取った後に予備
延伸を施し、複屈折が20X10−” 〜40X10−
”の中間配向糸となすことを特徴とするポリカプラミド
繊維の直接紡糸延伸方法。
(3) In the method for direct spinning and drawing of polycapramide fibers described in (1) and (2) above, the polycapramide chips are melt-spun, cooled, taken to a Yumitori roller, and then pre-stretched, so that the birefringence is 20×10. -” ~40X10-
``A method for direct spinning and drawing of polycapramide fibers, characterized by forming intermediately oriented yarns.''

(4)前記(1)、(2)、(3)記載のポリカプラミ
ド繊維の直接紡糸延伸方法において、延伸域で用いられ
るプラズマか非重合性であり、プラズマ雰囲気の圧力が
0.5〜50Torrであり1、印加電圧が0.5〜1
0KVとなしたことを特徴とするポリカプラミド繊維の
直接紡糸延伸方法。
(4) In the method for direct spinning and drawing of polycapramide fibers described in (1), (2), and (3) above, the plasma used in the drawing zone is non-polymerizable, and the pressure of the plasma atmosphere is 0.5 to 50 Torr. Yes 1, applied voltage 0.5-1
1. A direct spinning and drawing method for polycapramide fiber, characterized by achieving 0 KV.

にある。It is in.

次に本発明の構成について以下に詳述する。Next, the configuration of the present invention will be explained in detail below.

本発明に係るポリカプラミド繊維(以下本発明繊維とい
う)の直接紡糸延伸方法において用いられるポリマーは
、分子鎖の繰り返し構造単位の95モル%以上がポリカ
プラミドからなり、共重合成分を5モル%未満の範囲で
含有していてもよい。共重合成分としては、例えばポリ
ヘキサメチレンアジパミド、テトラメチレンアジパミド
、ヘキサメチレンセバカミド、ヘキサメチレンテレフタ
ルアミド、ヘキサメチレンイソフタルアミド、キシリレ
ンフタルアミド等がある。共重合成分を5モル%以上含
有した場合は、結晶性が低下し、融点降下および熱寸法
安定性が低下するため好ましくない。
The polymer used in the direct spinning/drawing method for polycapramide fibers according to the present invention (hereinafter referred to as the "invention fibers") is such that 95 mol% or more of the repeating structural units of the molecular chain are composed of polycapramide, and the copolymerization component is in a range of less than 5 mol%. It may be contained. Examples of the copolymerization component include polyhexamethylene adipamide, tetramethylene adipamide, hexamethylene sebamide, hexamethylene terephthalamide, hexamethylene isophthalamide, xylylene phthalamide, and the like. If the copolymer component is contained in an amount of 5 mol % or more, crystallinity decreases, the melting point decreases, and thermal dimensional stability decreases, which is not preferable.

前記ポリカプラミドは、前記相対粘度ηrが3.0以上
のポリカプラミドチップとなし、溶融紡糸装置を用いて
紡糸される。相対粘度ηrを3,0以上とする方法とし
ては、重縮合して得られたポリカプラミドチップをさら
に、固相重合を施すことによって得られる。
The polycapramide is formed into polycapramide chips having a relative viscosity ηr of 3.0 or more, and is spun using a melt spinning device. As a method for making the relative viscosity ηr 3.0 or more, it can be obtained by further subjecting polycapramide chips obtained by polycondensation to solid phase polymerization.

前記溶融紡糸装置で溶融されたポリマは口金孔から紡出
され紡出糸となる。該紡出糸は、特に引取ロールに至る
までの間に複屈折を20×101〜40X10−”の範
囲となすように高速紡糸を行なう場合、直ちに急冷する
ことなく、紡糸口金の直下に設けられた高温雰囲気域を
通して遅延冷却し、次いで冷却域に導入し冷風を吹きつ
け、紡糸筒を通過させて糸条となす。
The polymer melted in the melt spinning device is spun out from the spinneret hole to become a spun yarn. In particular, when the spun yarn is spun at high speed so that the birefringence is in the range of 20 x 101 to 40 x 10'' before reaching the take-up roll, the spun yarn is placed directly under the spinneret without being immediately quenched. The material is delayed cooled through a high-temperature atmosphere region, then introduced into a cooling region, blown with cold air, and passed through a spinning tube to form yarn.

前記の高温雰囲気域は、180〜340℃の高温でその
長さは5〜600 mmの範囲内であり、この高温雰囲
気域の条件は、紡出される糸条の粘度、単糸の太さ、ド
ラフト率、単糸数などの品質設定条件によって、選択さ
れ設定される。
The above-mentioned high-temperature atmosphere region has a high temperature of 180 to 340°C and a length of 5 to 600 mm, and the conditions of this high-temperature atmosphere region include the viscosity of the yarn to be spun, the thickness of the single yarn, It is selected and set according to quality setting conditions such as draft rate and number of single threads.

前記の冷却域は、120℃以下の気体を15〜50m/
分の速度の範囲内で吹付ける。この冷却域の条件も紡出
される糸条の粘度、単糸の太さ、ドラフト率、単糸数な
ど品質設定条件によって選択され設定される。
The above-mentioned cooling area is for gas of 120℃ or less at 15 to 50m/
Spray within the speed range of 1 minute. The conditions of this cooling zone are also selected and set according to quality setting conditions such as the viscosity of the yarn to be spun, the thickness of the single yarn, the draft rate, and the number of single yarns.

高温雰囲気域および冷却域における各条件を前記の範囲
内とすることによって、紡出糸の冷却勾配パターンを適
切なものとする。
By setting each condition in the high temperature atmosphere region and the cooling region within the above ranges, the cooling gradient pattern of the spun yarn is made appropriate.

上記高温雰囲気域および冷却域を適用して、紡出糸の構
造形成過程を制御することによって、各単糸の品質を安
定させるとともに、特に強度および切断伸度が高く、耐
疲労性に優れたポリカプラミド繊維を得ることができる
By applying the above-mentioned high-temperature atmosphere zone and cooling zone to control the structure formation process of the spun yarn, the quality of each single yarn is stabilized, and the quality of each single yarn is stabilized. Polycapramide fibers can be obtained.

前記の冷却固化された紡出糸は、紡糸油剤を付与され、
200m/分以上、好ましくは300 m /分〜50
00m/分で回転するローラに巻回されたのち、引続い
て延伸される。ローラに巻回され、引続いて延伸が施さ
れるポリカプラミド繊維は、密度が1.130g/cm
”以下、複屈折が20X10−8〜40X10−’の中
間配向糸、あるいは、20X10−”未満の中間配向糸
である。
The cooled and solidified spun yarn is provided with a spinning oil,
200 m/min or more, preferably 300 m/min to 50 m/min
After being wound around a roller rotating at 00 m/min, it is subsequently stretched. The polycapramide fiber that is wound around a roller and subsequently stretched has a density of 1.130 g/cm.
"Hereinafter, it is an intermediately oriented yarn with a birefringence of 20X10-8 to 40X10-', or an intermediately oriented yarn with a birefringence of less than 20X10-".

前記の条件で紡出されて得られたポリカプラミド中間配
向糸の複屈折が40X10−”を越えると配向結晶化が
進むため、前記のプラズマ雰囲気中での延伸、すなわち
プラズマ延伸によって、繊維構造を理想的に形成するこ
とが難しく、十分な効果が得られない。
If the birefringence of the polycapramide intermediately oriented yarn obtained by spinning under the above conditions exceeds 40 x 10-'', oriented crystallization will proceed, so the fiber structure can be idealized by drawing in the plasma atmosphere, that is, plasma drawing. It is difficult to form the film precisely, and sufficient effects cannot be obtained.

プラズマ延伸に供するポリカプラミド繊維は、複屈折が
20X10−sよりも小さい場合、熱寸法安定性が十分
改良され、ポリカプラミド繊維が得られない。
When the birefringence of the polycapramide fiber subjected to plasma stretching is smaller than 20×10 −s, the thermal dimensional stability is sufficiently improved and no polycapramide fiber is obtained.

前記の中間配向糸の複屈折を20X10−3〜40X1
0−”とするには、紡糸速度を5000m/分以下、好
ましくは2000m/分〜4500m/分の範囲である
The birefringence of the intermediately oriented yarn is 20X10-3 to 40X1.
0-'', the spinning speed is 5000 m/min or less, preferably in the range of 2000 m/min to 4500 m/min.

引取ローラに引取るポリカプラミド繊維の複屈折が20
X10−”よりも小さい場合、プラズマ延伸を施す前に
3.0倍以下の予備延伸を行ない、前記の複屈折を予め
20X10−8〜40XIO−”の範囲にする。
The birefringence of the polycapramide fiber taken up by the take-up roller is 20.
If it is smaller than X10-'', preliminary stretching is performed by a factor of 3.0 or less before plasma stretching, so that the birefringence is in the range of 20X10-8 to 40XIO-''.

前記のように相対粘度ηrが3.0以上で、複屈折が2
0X10−3〜40X10−’の中間配向ポリカプラミ
ド繊維を引続いて、延伸域に導き延伸する。該延伸は、
プラズマ雰囲気中でデニール当り1.0〜5.0gの張
力の下に、1゜2〜5.0倍の範囲内で行ない、引続い
て弛緩熱処理域に導き、0〜10%、好ましくは4〜1
0%の範囲の弛緩熱処理を施すことによって、複屈折が
55X10−”以上の高配向ポリカプラミド繊維となす
ことができる。
As mentioned above, the relative viscosity ηr is 3.0 or more and the birefringence is 2.
The intermediately oriented polycapramide fibers of 0.times.10@-3 to 40.times.10@-' are subsequently introduced into a drawing zone and drawn. The stretching is
It is carried out in a plasma atmosphere under a tension of 1.0 to 5.0 g per denier within a range of 1°2 to 5.0 times, and then led to a relaxation heat treatment zone, and is heated by 0 to 10%, preferably 4. ~1
By applying a relaxation heat treatment in the range of 0%, highly oriented polycapramide fibers having a birefringence of 55×10 −” or more can be obtained.

本発明に係る方法によって得られたポリカプラミド繊維
は、主に産業資材用繊維として実用するには、本発明の
目的とする高強度で優れた熱寸法安定性を有する必要が
あり、高重合度ポリマを用いることが必須であり、該ポ
リマの相対粘度ηrが8.0以上である。
In order for the polycapramide fiber obtained by the method according to the present invention to be used mainly as a fiber for industrial materials, it is necessary to have high strength and excellent thermal dimensional stability, which are the objectives of the present invention. It is essential to use the polymer, and the relative viscosity ηr of the polymer is 8.0 or more.

ポリマの相対粘度ηrが8.0未満の場合、得られるポ
リカプラミド繊維の強度が満足しうる値とならないこと
があり、該相対粘度ηrが3.0以上、好ましくは3.
0〜5.Oの範囲内とすることによって、製糸性を良好
となしプラズマ延伸条件との組合せが容易になる。
If the relative viscosity ηr of the polymer is less than 8.0, the strength of the resulting polycapramide fibers may not reach a satisfactory value.
0-5. By setting the content of O within the range, the yarn-spinning property is improved and the combination with plasma stretching conditions becomes easy.

前記のプラズマ延伸に用いるプラズマは、特定のガスを
封入した減圧容器内で、高電圧を印加することにより発
生するもので、かかる放電は、火花放電、コロナ放電、
グロー放電など種々の形態のものがあるが、放電が均一
で活性化作用に優れたグロー放電が特に好ましい。放電
周波数は、低周波、高周波、マイクロ波を用いることが
でき、また直流も用いることができる。
The plasma used in the plasma stretching described above is generated by applying a high voltage in a reduced pressure container filled with a specific gas, and such discharge can be spark discharge, corona discharge,
Although there are various types of discharge such as glow discharge, glow discharge is particularly preferred because of its uniform discharge and excellent activation effect. As the discharge frequency, low frequency, high frequency, or microwave can be used, and direct current can also be used.

本発明で用いるガスとしては、例えばAr。Examples of the gas used in the present invention include Ar.

N2)Ho、CO3、co、Ox、H,0SCF、、N
H4、H!、空気などおよびこれらの混合された非重合
性のガスが好ましく、特に強いエツチング作用を有しな
いAr5N2)CO2)H,O1空気などが好ましいが
、特に空気が実用的には好適である。
N2) Ho, CO3, co, Ox, H,0SCF,,N
H4, H! , air, and non-polymerizable gases mixed therewith are preferred, and Ar5N2)CO2)H,O1 air, which does not have a particularly strong etching effect, is preferred, but air is particularly preferred from a practical standpoint.

本発明繊維を製造する方法におけるプラズマ延伸に用い
るプラズマは、0.01〜50T。
The plasma used for plasma stretching in the method for producing fibers of the present invention is 0.01 to 50T.

rr、好ましくは0.5〜20Torrの圧力下で実施
することが放電安定性の面から好ましい。また印加電圧
は0.5〜10KV、好ましくは1〜8KVである。
From the viewpoint of discharge stability, it is preferable to conduct the reaction under a pressure of 0.5 to 20 Torr, preferably 0.5 to 20 Torr. Further, the applied voltage is 0.5 to 10 KV, preferably 1 to 8 KV.

前記、プラズマ延伸における延伸倍率は、紡糸され直接
延伸される中間配向未延伸糸あるいは、一部延伸された
中間配向糸の物性によって、1.2倍〜5.0倍、好ま
しくは1.4倍〜4゜0倍の範囲内で選択される。
The stretching ratio in the plasma stretching is 1.2 to 5.0 times, preferably 1.4 times, depending on the physical properties of the intermediately oriented undrawn yarn that is spun and directly stretched, or the partially stretched intermediately oriented yarn. It is selected within the range of ~4°0 times.

前記プラズマ延伸を用いることによって、従来の熱延伸
法に比べ、結晶化を抑制しながら延伸することが可能と
なり、したがって、高倍率の延伸を可能とし、得られる
ポリカプラミド繊維の高配向化が達成できる。
By using the plasma stretching, it is possible to stretch while suppressing crystallization compared to the conventional hot stretching method, and therefore, it is possible to stretch at a high magnification, and the resulting polycapramide fiber can be highly oriented. .

前記プラズマ延伸は、1段階で行なってもよく、2段以
上の多段で行なってもよい。
The plasma stretching may be performed in one stage or in multiple stages of two or more stages.

延伸に供するポリカプラミド未延伸糸の物性や形態、プ
ラズマ印加電圧、雰囲気ガス、雰囲気の減圧度及び延伸
速度等によって、プラズマの条件を変化させるが、プラ
ズマ延伸によって得られるポリカプラミド繊維の複屈折
が55×10−3以上の高配向度になるようプラズマ条
件を組合せて延伸する。
Plasma conditions are changed depending on the physical properties and form of the undrawn polycapramide yarn to be subjected to drawing, plasma applied voltage, atmospheric gas, degree of atmospheric pressure reduction, drawing speed, etc. However, the birefringence of polycapramide fiber obtained by plasma drawing is 55× Stretching is performed by combining plasma conditions to obtain a high degree of orientation of 10-3 or higher.

前記のプラズマ延伸を施したポリカプラミド繊維は、更
に通常の熱延伸や熱処理を追加して行なうこともできる
The plasma-stretched polycapramide fibers described above may be further subjected to conventional hot stretching or heat treatment.

本発明繊維を製造するのに用いられる装置は、特に限定
されるものではないが、真空容器の前後にシール部を有
する連続式のものを使用し、プラズマ延伸ゾーンの前後
に必要に応じて熱板、ホットロールなどを接続してもよ
い。
The apparatus used to produce the fibers of the present invention is not particularly limited, but a continuous type with seals before and after the vacuum container is used, and heat is applied before and after the plasma drawing zone as necessary. Boards, hot rolls, etc. may be connected.

前記のプラズマ延伸によって得られる本発明繊維は、従
来の熱延伸法で延伸した場合に比べ、延伸時の分子量低
下が少ない。また密度(ρ)はやや低く、複屈折(、d
n)か高いことから、結晶化が抑制されて高配向が達せ
られることかわかる。
The fibers of the present invention obtained by the above-mentioned plasma stretching have a lower molecular weight drop during stretching than those produced by conventional hot stretching. Also, the density (ρ) is somewhat low, and the birefringence (, d
n), it can be seen that crystallization is suppressed and high orientation is achieved.

この現象は、プラズマ延伸を施すことによって、円滑な
延伸が行なわれていることを示すものである。
This phenomenon indicates that smooth stretching is achieved by plasma stretching.

前記の本発明に係る方法によって得られた高強度ポリカ
プラミド繊維は、特に産業資材用途に好ましく用いられ
、具体的には該繊維を加熱し、レゾルシン・ホルマリン
・ラテックスなどの接着剤を付与することによって、タ
イヤ、伝動用ベルト、搬送用ベルト等のゴム補強資材と
して、好ましく用いられる。
The high-strength polycapramide fiber obtained by the method according to the present invention is particularly preferably used for industrial material applications, and specifically, by heating the fiber and applying an adhesive such as resorcin, formalin, or latex. It is preferably used as a rubber reinforcing material for tires, power transmission belts, conveyor belts, etc.

また、該繊維を編成あるいは織成し、厚地布あるいは厚
地ベルトとして、好ましく用いることができる。
Further, the fibers can be knitted or woven and preferably used as thick cloth or thick belt.

さらに該繊維を強撚加工することによって、縫糸として
、好ましく用いることができる。
Furthermore, by subjecting the fibers to a strong twisting process, they can be preferably used as sewing threads.

さらにまた、該繊維を編成し、網として、好ましく用い
ることができる。
Furthermore, the fibers can be knitted and preferably used as a net.

[実施例] 実施例1〜3および比較例1〜4 硫酸相対粘度ηrが3.60のポリカプラミドチップを
、40mmφエクストルーダ型紡糸機で溶融紡糸した。
[Examples] Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 Polycapramide chips having a sulfuric acid relative viscosity ηr of 3.60 were melt-spun using a 40 mmφ extruder type spinning machine.

紡糸パック内の溶融ポリマ温度を285°Cとし、紡糸
口金は孔径0850mmφ、孔数136を用いた。口金
直下25cm間を310℃の高温雰囲気域ゾーンとする
よう口金バック下に加熱筒を設置した。口金から紡出さ
れた糸条は、上記高温雰囲気域ゾーンを通過した後、直
ちに環状冷却装置がら吹出される20℃の冷風によって
、冷却された。該環状冷却装置の冷風吹出し長35cm
、吹出し面の冷風速度は30m/分とした。
The temperature of the molten polymer in the spinning pack was 285° C., and the spinneret used had a hole diameter of 0850 mm and a number of holes of 136. A heating cylinder was installed under the back of the cap so that a 25 cm area directly below the cap was a high temperature atmosphere zone of 310°C. After the yarn spun from the spinneret passed through the high-temperature atmosphere zone, it was immediately cooled by cold air at 20° C. blown out from the annular cooling device. The cold air blowing length of the annular cooling device is 35cm.
The speed of the cold air on the blowing surface was 30 m/min.

冷却固化した糸条は給油された後、特定の速度で回転す
る引取ロールに巻回し、次いで連続して熱延伸ロールと
の間に設置した有効処理長1.5mのプラズマ延伸装置
に導き、上記引取ロールと熱延伸ロール間で種々の延伸
倍率でプラズマ延伸し、次いで該熱延伸ロールと張力調
整ロール間で弛緩熱処理したのち巻取った。尚、未延伸
糸物性は、引取ロールに巻回したものを採取して測定し
た。また、製糸条件に応じて、紡糸吐出量を変更するこ
とにより、巻取糸は840デニール、136フイラメン
トとした。
After the cooled and solidified yarn is oiled, it is wound around a take-up roll that rotates at a specific speed, and then continuously guided to a plasma stretching device with an effective processing length of 1.5 m installed between a hot stretching roll and the above-mentioned process. Plasma stretching was performed at various stretching ratios between a take-up roll and a hot stretching roll, followed by relaxation heat treatment between the hot stretching roll and a tension adjustment roll, and then the film was wound up. The physical properties of the undrawn yarn were measured by taking the yarn wound around a take-up roll. In addition, by changing the spinning discharge amount according to the spinning conditions, the wound yarn was made into 840 denier and 136 filament.

比較のためプラズマ延伸装置を除去して1段延伸した場
合、および引取ロールと熱延伸ロールとの間に中間延伸
ロールを配して、2段延伸を行なった場合を示した。
For comparison, a case in which the plasma stretching device was removed and one-stage stretching was performed, and a case in which an intermediate stretching roll was disposed between the take-off roll and the hot stretching roll and two-stage stretching were performed are shown.

製糸条件を第1表に、得られた繊維物性を第2表に示し
た。(実施例1〜3、比較例1〜3)また、従来実用化
されている高強度ポリカプラミド繊維(ナイロン6繊維
)の特性について第2表に示した。(比較例4) 本発明法によって得られたポリカプラミド繊維は、高強
度で熱寸法安定性に優れていることが示されている。
The spinning conditions are shown in Table 1, and the obtained fiber properties are shown in Table 2. (Examples 1 to 3, Comparative Examples 1 to 3) Table 2 also shows the characteristics of high-strength polycapramide fibers (nylon 6 fibers) that have been put into practical use. (Comparative Example 4) It has been shown that the polycapramide fiber obtained by the method of the present invention has high strength and excellent thermal dimensional stability.

(以下余白) [発明の効果] 本発明に係るポリカプラミド繊維の直接紡糸延伸方法に
よると、比較的低速紡糸によって得られる中間配向糸を
プラズマ中で直接高倍率で延伸し、引続いて弛緩熱処理
を施すものであり、極めて効率よ〈産業用途に適したポ
リカプラミド繊維を得ることができる。
(The following is a blank space) [Effects of the Invention] According to the direct spinning/drawing method for polycapramide fibers according to the present invention, an intermediately oriented yarn obtained by relatively low speed spinning is directly drawn at a high magnification in plasma, and then subjected to relaxation heat treatment. It is extremely efficient to obtain polycapramide fibers suitable for industrial use.

また、本発明に係るポリカプラミド繊維の直接紡糸延伸
方法によると、紡糸・延伸・弛緩熱処理を連続して1工
程で行なうことができ、しかもこれらの製糸段階におけ
る製糸状態を安定して行なうことができ、製糸性および
得られるポリカプラミド繊維の品質を均一なものとする
ことができる。
Furthermore, according to the method for direct spinning and drawing of polycapramide fibers according to the present invention, spinning, drawing, and relaxation heat treatment can be performed continuously in one step, and the spinning state in these spinning steps can be stably performed. , it is possible to make the spinning properties and the quality of the obtained polycapramide fibers uniform.

さらに、本発明に係るポリカプラミド繊維は、高強度で
熱寸法安定性に優れ、タイヤ、ベルト等のゴム補強材と
して極めて好適であり、シートベルト、漁網、縫糸、テ
ント、ターポリン、スリング、安全ネット等の各種の産
業用途に好ましく用いられる。
Furthermore, the polycapramide fiber according to the present invention has high strength and excellent thermal dimensional stability, and is extremely suitable as a rubber reinforcing material for tires, belts, etc., as well as seat belts, fishing nets, sewing threads, tents, tarpaulins, slings, safety nets, etc. It is preferably used for various industrial applications.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ポリカプラミド繊維の直接紡糸延伸方法において
、相対粘度ηrが3.0以上のポリカプラミドチップを
溶融紡糸し、得られたポリカプラミド繊維の複屈折が、
20×10^−^3〜40×10^−^3、密度が1.
130g/cm^3以下の中間配向糸となし、該中間配
向糸を引続き延伸域に導き、該延伸域における少なくと
も第1段目の延伸を減圧されたプラズマ雰囲気中で張力
を1.0〜5.0g/d付与して、1.2〜5.0倍の
範囲で延伸して延伸糸となし、次いで第2段目の延伸を
施すか、あるいは第2の延伸を施すことなく得られた延
伸糸を引続き弛緩熱処理域に導き、0〜10%弛緩熱処
理を施し、複屈折が55×10^−^3以上の高配向度
となすことを特徴とするポリカプラミド繊維の直接紡糸
延伸方法。
(1) In the direct spinning and drawing method of polycapramide fiber, polycapramide chips with a relative viscosity ηr of 3.0 or more are melt-spun, and the birefringence of the obtained polycapramide fiber is
20×10^-^3 to 40×10^-^3, density is 1.
The intermediately oriented yarn has a weight of 130 g/cm^3 or less, and the intermediately oriented yarn is then led to a drawing zone, and at least the first stage of stretching in the stretching zone is performed at a tension of 1.0 to 5 in a reduced pressure plasma atmosphere. .0 g/d and stretched in a range of 1.2 to 5.0 times to obtain a drawn yarn, and then subjected to a second drawing, or obtained without performing a second drawing. A method for direct spinning and drawing of polycapramide fibers, characterized in that the drawn yarn is subsequently introduced into a relaxation heat treatment zone and subjected to a relaxation heat treatment of 0 to 10% to achieve a high degree of orientation with birefringence of 55 x 10^-^3 or more.
(2)特許請求の範囲第1項記載のポリカプラミド繊維
の直接紡糸延伸方法において、ポリカプラミドチップを
溶融紡糸し、紡出されたポリカプラミド繊維を引取りロ
ーラに至るまでの間に複屈折が20×10^−^3〜4
0×10^−^3の中間配向糸となすことを特徴とする
ポリカプラミド繊維の直接紡糸延伸方法。
(2) In the method for direct spinning and drawing of polycapramide fibers as set forth in claim 1, the birefringence of the polycapramide fibers is 20 during the time between melt spinning the polycapramide chips and reaching the take-up roller for the spun polycapramide fibers. ×10^-^3~4
1. A method for direct spinning and drawing of polycapramide fibers, characterized by forming intermediately oriented yarns of 0x10^-^3.
(3)特許請求の範囲第1項および第2項記載のポリカ
プラミド繊維の直接紡糸延伸方法において、ポリカプラ
ミドチップを溶融紡糸し、冷却後、引取ローラに引取っ
た後に予備延伸を施し、複屈折が20×10^−^3〜
40×10^−^3の中間配向糸となすことを特徴とす
るポリカプラミド繊維の直接紡糸延伸方法。
(3) In the method for direct spinning and drawing of polycapramide fibers according to claims 1 and 2, the polycapramide chips are melt-spun, cooled, taken up by a take-up roller, and pre-stretched. Refraction is 20×10^-^3~
1. A method for direct spinning and drawing of polycapramide fibers, characterized by forming intermediately oriented yarns of 40×10^-^3.
(4)特許請求の範囲第1項、第2項、第3項に記載の
ポリカプラミド繊維の直接紡糸延伸方法において、延伸
域で用いられるプラズマが非重合性であり、プラズマ雰
囲気の圧力が0.5〜50Torrであり、印加電圧が
0.5〜10KVとなしたことを特徴とするポリカプラ
ミド繊維の直接紡糸延伸方法。
(4) In the method for direct spinning and drawing of polycapramide fibers according to claims 1, 2, and 3, the plasma used in the drawing zone is non-polymerizable, and the pressure of the plasma atmosphere is 0. A method for direct spinning and drawing of polycapramide fibers, characterized in that the applied voltage is 5 to 50 Torr and 0.5 to 10 KV.
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