JPH04308219A - セルロース物品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
法に関するものであり、その際セルロースアミンオキシ
ド溶液をノズルまたは間隙から押し出し、次いで空気間
隙を通して誘導しそして最後に凝固浴中で凝固させるよ
うにしたセルロース物品の製造方法に係る。
造」が達成されるとき、良好な性能特性を有する繊維は
高度のポリマーからしか得ることができないことが知ら
れている(Ullmann、第5版、A10巻、456
)。この目的のためには、ポリマー内の微小配向領域、
例えばフィブリッド(fibrid)を繊維内に整列さ
せることが特に必要である。この配向は製造方法によっ
て決まり、そして物理的または物理化学的方法に基づい
ている。多くの場合、この配向は伸張によって行われる
。
る条件の両者が、得られた繊維の特性を決定する。熔融
紡績では、繊維は分子がまだ可動性である間に暖かい可
塑性状態のときに伸張される。溶解ポリマーは乾式紡績
または湿式紡績をすることができる。乾式紡績では、伸
張は溶媒の漏出または蒸発に伴って起こり、凝固浴中に
押し出されたフィラメントは凝固中に伸張される。この
タイプの方法は知られておりそして詳細に記載されてい
る。しかし乍ら、これらの全ての場合に、液体状態(熔
融されているかまたは溶液であるかに関わりなく)から
固体状態への遷移は、ポリマー鎖またはポリマー鎖束(
chain packet)(換言すると、フィブリ
ッドまたは微小繊維(fibril)等)もフィラメン
トの形成中に達成され得るような態様で生起することが
重要である。
蒸発するのを防ぐために利用できる幾つかの実行可能な
手段がある。
するという(例えばセルロースアミンオキシド溶液の場
合のような)問題は、今までは乾式紡績と湿式紡績を組
み合わせることによってしか解決できなかった。
凝固剤中に導入することが知られている。ヨーロッパ特
許出願第295672号には、空気間隙を通して非凝固
媒体中に導入され伸張され、そしてその後凝固させられ
るアラミド繊維の製造が記載されている。
隙によってアミンオキシド中でセルロースを紡績するこ
とを目的としており、その際装置は接着を防ぐように構
成されている。
ルローストリアセテート溶液は空気間隙によって紡績さ
れる。
ら芳香族ポリアミドを乾式−湿式紡績法で製造すること
が記載されている。
るという事実だけで溶液粒子に働く重力によって配向が
生じるので、配向の程度は前記の全ての方法で空気間隙
において達成される。この重力による配向は、ポリマー
溶液の押し出し速度およびフィラメントの引っ張り速度
(marching−off velocity)が
伸張が生じるように調整される場合、高めることもでき
る。
387792号(またはそれに対応する米国特許第42
46221号および第4416698号)に記載されて
いる。セルロースのNMMO(NMMO=N−メチルモ
ルフォリン−N−オキシド)と水の溶液が形成され、空
気間隙内で伸張され、そしてその後沈澱させられる。伸
張は少なくとも3の伸張比で行われる。
性を変える可能性に関して柔軟性を欠くことである。伸
長に対する紡績の最小比が対応する織物特性を得るため
に必要である。非常に低い引っ張り比率の場合には殆ど
目立たない織物繊維特性しか達成可能でなく、これは極
端に低い平均強さ(即ち、繊維ねばり強さと繊維伸長の
積)しか例えば繊維構造で達成することができないこと
を意味している。これ以上の不利益は、不規則な繊維直
径をもたらす、所謂引っ張り/出口速度同調(Nava
rd、Haudinの「セルロースN−メチルモルフォ
リン−N−オキシド溶液の紡績」、Polymer
Process Engineering3(3)、
291(1985)参照)の影響が大きくなればなる程
、伸長に対する紡績の比が大きくなるということである
。最後に、形成が実際上空気間隙内で生じることも不利
益である。より後での形成は可能ではあるが極端に困難
である。このため、可能な製品群の範囲が明らかに制限
される。製品特性を後で左右することが望ましく、これ
によってこの方法はかなりの柔軟性を得るであろう。
の目的である。
度対穴出口速度比(ratio of march
ing−off speed to hole
exit velocity)が最大1であり、か
つ、セルロース物品は凝固後に伸張されるかまたは深絞
り(deep draw)される最初に記載した型式
の本発明によって達成される。
り速度は紡績塊の穴出口速度(紡績速度)未満(または
せいぜいそれに等しい)であり、その結果伸張は生じ得
ない。かくして、セルロースは凝固浴で凝固するまで比
較的配向していない状態のままである。このことは、凝
固前または凝固時の配向が少なければ少なくほど結局特
性に与える影響の可能性が大きいので、有利である。配
向が低いために、凝固した(沈澱した)セルロースは殆
どゴムのような弾性を有する。本発明に従って、このセ
ルロースは所望の特性を得るためにその後伸張されるか
または深絞り(deepdraw)され、かくして求め
られる柔軟性が確保される。
しない結果、空気間隙をほぼ望ましいほど短くすること
ができ、その結果紡績ノズルが非常に高い穴密度を有し
ていたとしても隣接繊維が接着する危険性はない。穴密
度を高めることによって大規模製造の生産性をかなり増
加させることができるので、このこともまた本発明の著
しい利点である。
に記載する。 例1:1未満の引っ張り速度対穴出口速度比による繊維
の製造(比較試験) 13%のセルロースNMMO溶液(ICPで製造された
Viskokraftタイプのセルロース、水10%、
NMMO77%、安定化剤としての蓚酸0.1%)を1
00個の穴(各々について130μmの穴直径)を有す
るノズルから押し出した。放出速度は16.5g/分で
あり、その結果得られる放出速度は10.35m/分で
あった。100個のフィラメントが8mmの長さの空気
間隙からそして15cmの長さの紡績浴(温度:2℃、
NMMO濃度:5%)から6m/分の速度で押し出され
た。かくして、引っ張り速度対出口速度比は0.58で
あった。
8cN/texのねばり強さ(tenacity)を有
していた。この伸長値は非常に高く、これはセルロース
が比較的整列していない状態で存在していることを証明
している。 例2:空気中凝固後の繊維の伸張 この試験では例1と同じ方法を使用した。しかし乍ら、
この例では、紡績浴後、すなわち凝固後に繊維は6m/
分でゴデットロール上に巻きつけ、そしてフィラメント
束は13m/分の速度で第2のゴデットロールに誘導し
た。かくして、伸張は117%に達した。(本明細書に
おける繊維の伸張パーセントは、(最終の長さマイナス
最初の長さ)を最初の長さで割って全体を100倍する
ことを意味する。)こうして得られた繊維は15.3%
の伸長で22.4cN/texのねばり強さを有してい
た。 例3:水中凝固後の伸張 ここでは、例1と同じく再び、繊維を6m/分(引っ張
り速度対出口速度比:0.58)で紡績浴を通して誘導
し、そしてその後80cmの長さの伸張浴を通して水(
温度:77℃)で誘導した。第2のゴデットロールは種
々の速度vであった。得られた繊維は以下の特性を有し
ていた: v 伸 張 力
価 調整したねばり 調整した
伸長
強さ
m
/分 % dtex
cN/tex %────
─────────────────────────
─────── 14 133
32.4 19.7
17.5 21 250
10.3 22.3
9.2
引っ張り速度対穴出口速度比での繊維の製造(比較試験
) 13%のセルロースNMMO溶液(ICPで製造された
Visokraftタイプのセルロース、水10%、N
MMO77%、安定化剤としての蓚酸0.1%)を10
0個の穴(各々について70μmの穴直径)を有するノ
ズルから押し出した。放出速度は5.1g/分であり、
これは11.1m/分の出口速度に相当する。第1のゴ
デットロールの引っ張り速度は33.3m/分であり、
これは引っ張り速度対出口速度の比が3.0であること
を意味する。ゴデットロールの速度で、フィラメントが
紡績浴を通して誘導され、その温度は33℃でありそし
てNMMO濃度は10%であった。これに続く伸張浴は
79℃の温度および9%のNMMO濃度を有していた。 伸張浴後の第2のゴデットロールは46.9m/分の取
り出し速度を有しており、これは伸張が41%に達した
ことを意味する。
った: 力価(Titre) :3.5dtex調整したねば
り強さ :25cN/tex調整した伸長
:8.8%1より大きい引っ張り速度対穴出口速
度の比では、繊維はやはり原則として伸張可能であるが
、例2から例4のものにおける程ではない。 例5:フォイルの製造 9%のセルロースNMMO溶液(Procter &
Gambleで製造されたBuckeye V5
タイプのセルロース、水12%、NMMO79%、安定
化剤としての蓚酸0.1%)をスリットノズル(間隙5
0μm、長さ30mm)から押し出した。放出速度は2
1.3g/分であり、これは11.7m/分の出口速度
に相当する。次いで、押し出された溶液を7mmの長さ
の空気間隙を通してそしてその後15cmの長さの紡績
浴(温度:24℃、NMMO濃度:20%)を通して6
m/分の速度で第1のゴデットロールによって牽引した
。 かくして、引っ張り速度対出口速度の比は0.51であ
った。同様に操作して、80cmの長さの伸張浴(温度
:90℃、濃度:20%)を通してフォイルを誘導しそ
して第2のゴデットロール(速度:11m/分)によっ
て伸張させた。かくして伸張は83%に達した。洗浄し
そして乾燥したフォイルの特性は、厚さ:10μm、強
さ:200N/mm2 、伸長:6.5%であった。 例6:成形物品の製造 実施例5のフォイルに類似したフォイルを製造したが、
伸張させなかった。即ち、フォイルは最初のゴデットロ
ール後に取り出した。これをガラス棒を用いて伸張して
いない状態で3mmに深絞り(deep draw)
し、そして洗浄して乾燥させ、これによって寸法的に安
定な成形物品が得られた。
Claims (1)
- 【請求項1】 セルロースアミンオキシド溶液をノズ
ルまたは間隙から押し出し、次いで空気間隙を通して誘
導し、そして最後に凝固浴中で凝固させることからなる
セルロース物品の製造方法において、引っ張り速度対穴
出口速度比が最大1であり、かつ、前記セルロース物品
を凝固後伸張させるかまたは深絞りすることを特徴とす
るセルロース物品の製造方法。
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