JPH04327218A - Melt-spinning apparatus for molten pitch - Google Patents
Melt-spinning apparatus for molten pitchInfo
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、ピッチ系炭素繊維を製
造する為の溶融ピッチ紡糸装置に関し、殊に均一な径の
ピッチ系炭素繊維を製造する為の溶融紡糸を安定な条件
下で効率よく実施することのできる溶融紡糸装置に関す
るものである。[Industrial Application Field] The present invention relates to a melt-pitch spinning apparatus for producing pitch-based carbon fibers, and particularly for efficient melt-spinning under stable conditions to produce pitch-based carbon fibers with uniform diameter. The present invention relates to a melt spinning apparatus that can be easily implemented.
【0002】0002
【従来の技術】炭素繊維は、優れた強度と弾性率を有し
ているところから、高性能複合材料用の強化繊維として
様々の分野で利用されている。中でもピッチ系炭素繊維
は、ポリアクリロニトリル系繊維に較べて原料が安価で
あるほか、炭化歩留が高く従って生成した繊維の弾性率
が高いといった特徴を有しているので、その用途は次第
に拡大してきている。2. Description of the Related Art Carbon fibers have excellent strength and elastic modulus, and are therefore used in various fields as reinforcing fibers for high-performance composite materials. Among them, pitch-based carbon fibers are less expensive as raw materials than polyacrylonitrile-based fibers, and have a high carbonization yield, resulting in a high elastic modulus of the produced fibers, so their uses are gradually expanding. ing.
【0003】ところでピッチ系炭素繊維は、溶融ピッチ
紡糸後不融化処理及び炭素化処理を行なうことによって
製造されるが、そのときに最も注意しなければならない
のは溶融紡糸工程である。即ちピッチ系炭素繊維の品質
及び性能は、溶融紡糸工程の良否によって殆ど決まって
くる為、改良技術の大半は当該溶融紡糸工程に集中して
いる。By the way, pitch-based carbon fibers are produced by performing melt pitch spinning followed by infusibility treatment and carbonization treatment, but the most important thing to pay attention to at this time is the melt spinning process. That is, since the quality and performance of pitch-based carbon fibers are mostly determined by the quality of the melt-spinning process, most of the improvement techniques have focused on the melt-spinning process.
【0004】特にピッチ系炭素繊維の重要な品質の1つ
である繊維径の分布(ばらつき)は、多孔式ノズルを用
いて多数の繊維を製造する際の重要な管理項目である。
即ち1K〜12K(K=1000本)といった繊維束と
して取り扱われることの多い炭素繊維にあっては、繊維
径のばらつきが大きくなると繊維束としたときの強度が
著しく低下することが確認されており、繊維径分布とし
て許容される値は、変動係数にして5〜6%とされてい
る。[0004] In particular, the fiber diameter distribution (variation), which is one of the important qualities of pitch-based carbon fibers, is an important control item when producing a large number of fibers using a multi-hole nozzle. In other words, for carbon fibers that are often handled as fiber bundles such as 1K to 12K (K = 1000 fibers), it has been confirmed that when the dispersion in fiber diameter increases, the strength of the fiber bundle decreases significantly. The permissible value for the fiber diameter distribution is 5 to 6% in terms of coefficient of variation.
【0005】ピッチ系炭素繊維を溶融紡糸する場合は、
通常500〜1000個のノズルを有するノズルプレー
トを使用し、高温高圧で溶融したピッチ系原料(特にメ
ソフェーズピッチ)をノズルから吐出せしめ、空気中で
延伸して細繊維とするものであるが、この時の繊維径分
布を決定する要因として、各ノズルの寸法精度と温度分
布が挙げられる。[0005] When melt-spinning pitch-based carbon fiber,
Normally, a nozzle plate with 500 to 1000 nozzles is used, and pitch-based raw materials (particularly mesophase pitch) melted at high temperature and pressure are discharged from the nozzles and drawn in air to form fine fibers. The dimensional accuracy and temperature distribution of each nozzle are factors that determine the fiber diameter distribution at time.
【0006】このうち各ノズルの寸法精度は繊維径分布
に直接影響を及ぼすが、該ノズルの直径は0.1〜0.
3mmと非常に小さく、機械加工精度に限界があるため
現状以上の精度アップは難しい。またノズルプレート内
における温度分布も、各ノズルから吐出される溶融ピッ
チ原料の粘度に大きな影響を及ぼすので、繊維径分布と
密接な関係を有している。Among these, the dimensional accuracy of each nozzle directly affects the fiber diameter distribution, and the diameter of the nozzle ranges from 0.1 to 0.
It is very small at 3mm, and there is a limit to machining accuracy, so it is difficult to improve the accuracy beyond the current level. Furthermore, the temperature distribution within the nozzle plate also has a large effect on the viscosity of the molten pitch raw material discharged from each nozzle, and therefore has a close relationship with the fiber diameter distribution.
【0007】殊にメソフェーズピッチの溶融粘度は温度
によって著しく変わるので、たとえば3〜5℃といった
僅かな温度のばらつきでも粘度は大幅に変化し、各ノズ
ルから吐出される時の流動抵抗の違いによって繊維径分
布を広げる原因になる。ちなみに本発明者等が確認した
ところでは、メソフェーズピッチの温度が3℃変化する
と、それに伴なう粘度の増減によって繊維径は約8%増
減する。[0007] In particular, the melt viscosity of mesophase pitch changes significantly depending on the temperature, so even a slight temperature variation of, for example, 3 to 5°C can cause the viscosity to change significantly, and the difference in flow resistance when ejected from each nozzle causes the fiber to This causes the diameter distribution to widen. Incidentally, the present inventors have confirmed that when the temperature of mesophase pitch changes by 3°C, the fiber diameter increases or decreases by about 8% due to the accompanying increase or decrease in viscosity.
【0008】通常の溶融紡糸装置におけるノズルプレー
トの直径は一般に200〜300mm程度であり、且つ
外部ヒーターは通常ノズルプレートの外周側に設けられ
ているので、該ノズルプレートには中心方向に少なから
ぬ温度勾配ができ、繊維径のばらつきを生じる要因とな
る。[0008] The diameter of the nozzle plate in a normal melt spinning apparatus is generally about 200 to 300 mm, and the external heater is usually provided on the outer circumferential side of the nozzle plate, so the nozzle plate has a considerable temperature in the central direction. This creates a gradient, which causes variations in fiber diameter.
【0009】そこでノズルプレートの温度分布を低減さ
せる方法として、いくつかの方法が提案されている。例
えば特開昭62−62916号公報には、ノズルプレー
トのノズル開口部を除く前面側に断熱材層を設け、ノズ
ルプレート面からの放熱を抑制する方法が開示されてい
る。[0009] Several methods have therefore been proposed to reduce the temperature distribution of the nozzle plate. For example, JP-A-62-62916 discloses a method of suppressing heat radiation from the nozzle plate surface by providing a heat insulating layer on the front side of the nozzle plate excluding the nozzle openings.
【0010】しかしながらこの方法は、ノズルプレート
面からの放熱を抑えてノズル吐出面側を高温に保持する
ことに主眼を置くものであり、この放熱抑制によって温
度のばらつきも若干緩和されるが、ノズルプレート中心
方向に生じる温度勾配を十分に解消することはできない
。However, this method focuses on keeping the nozzle discharge surface at a high temperature by suppressing heat radiation from the nozzle plate surface, and although temperature variations are somewhat alleviated by suppressing heat radiation, the nozzle It is not possible to sufficiently eliminate the temperature gradient that occurs toward the center of the plate.
【0011】また特開昭60−19412号公報には、
ノズルプレートの前方に保温筒を配設し、該保温筒から
ノズルプレートの中心方向に向けて熱ガス流を均等に吹
き付けることによって、ノズルプレート全体の温度を均
一に保持する様にしたものが開示されている。しかしな
がらこの保温筒は複雑で大掛かりな構成となっており、
設備費及び操作性の点で問題がある。しかも紡糸の安定
性を考えると、紡出物の延伸が行なわれる紡糸筒の部分
で必要以上の熱を加えると、ピッチが軟化し過ぎて糸切
れを起こし易くなることが知られており、実際上の適応
は難しいと考えられる。更にこの方法でも、ノズルプレ
ートの外周側から中心方向に生じる温度勾配を解消する
ことはできない。[0011] Also, in Japanese Patent Application Laid-open No. 19412/1983,
Disclosed is a heat-retaining cylinder arranged in front of the nozzle plate, and a hot gas flow is evenly sprayed from the heat-retaining cylinder toward the center of the nozzle plate, thereby maintaining the temperature of the entire nozzle plate uniformly. has been done. However, this thermal cylinder has a complicated and large-scale structure.
There are problems with equipment costs and operability. Moreover, considering the stability of spinning, it is known that if excessive heat is applied in the spinning tube where the spun product is drawn, the pitch will become too soft and yarn breakage will easily occur. The above adaptation is thought to be difficult. Furthermore, even with this method, it is not possible to eliminate the temperature gradient that occurs from the outer circumferential side of the nozzle plate toward the center.
【0012】0012
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な従
来技術の問題に着目してなされたものであって、その目
的は、簡単な構成でノズルプレートの外周側から中心方
向への温度勾配を無くしてノズルプレート全体の温度を
均一に保つことができ、それにより紡糸工程で糸切れ等
を生じることなく繊維径分布の少ない均質なピッチ系炭
素繊維を効率良く製造することのできる溶融ピッチ紡糸
装置を提供しようとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made by focusing on the problems of the prior art as described above, and its purpose is to reduce the temperature from the outer circumferential side of the nozzle plate toward the center using a simple structure. Melted pitch that eliminates gradients and maintains a uniform temperature across the nozzle plate, which allows efficient production of homogeneous pitch-based carbon fibers with a small fiber diameter distribution without causing yarn breakage during the spinning process. The purpose is to provide a spinning device.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
のできた本発明に係る溶融ピッチ紡糸装置の構成は、断
熱材層を備えた溶融ピッチ紡糸装置において、少なくと
もノズルプレートに設けられる断熱材層は厚みを20m
m以下にすると共に、ノズルプレートの中心部にはヒー
ターを設け、紡糸ノズル出側には温風供給機能を備えた
紡糸筒を配置してなるところに要旨を有するものであり
、上記断熱材層の下にアルミ箔等の放熱抑止板を設けて
置くと、放射率の変化により該断熱材層下面から放射さ
れる熱が抑えられ、熱放散を一層効率よく低下すること
ができ、ノズルプレート全体の温度を更に均一に保つこ
とが可能となり、維径径のばらつきがより一層抑えられ
ると共に紡糸安定性も更に高められる。[Means for Solving the Problems] The structure of the melt pitch spinning apparatus according to the present invention that can solve the above problems is that in the melt pitch spinning apparatus equipped with a heat insulating material layer, the heat insulating material layer is provided at least on the nozzle plate. The thickness is 20m
m or less, a heater is provided in the center of the nozzle plate, and a spinning tube with a hot air supply function is arranged on the outlet side of the spinning nozzle, and the above-mentioned heat insulating material layer By placing a heat radiation suppression plate such as aluminum foil underneath, the heat radiated from the bottom surface of the heat insulating material layer can be suppressed due to changes in emissivity, making it possible to reduce heat radiation even more efficiently. It becomes possible to maintain a more uniform temperature, further suppressing variations in fiber diameter, and further increasing spinning stability.
【0014】[0014]
【作用】以下、実施例図面を参照しつつ本発明の構成及
び作用効果を説明するが、本発明はもとより図示したも
のに限定されるわけではなく、前後記の趣旨に適合し得
る範囲で適当に設計変更を加えて実施することも勿論可
能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含ま
れる。[Function] The structure and effects of the present invention will be explained below with reference to the drawings, but the present invention is not limited to what is shown in the drawings, and may be modified as appropriate within the scope of the spirit described above. Of course, it is also possible to implement the system with design changes, and all of these are included in the technical scope of the present invention.
【0015】図1は本発明に係る溶融ピッチ紡糸装置を
例示する要部概略縦断面図であり、図中1は溶融ピッチ
槽を構成するスピンブロック、2は外部ヒーター、3は
フィルター、4は多数の吐出ノズルNを有するノズルプ
レート、5は中心ヒーター、6は断熱材層、7は放熱抑
止板、8は紡糸筒、9は紡出繊維、10は巻取りロール
を夫々示している。FIG. 1 is a schematic vertical cross-sectional view of the main parts illustrating a molten pitch spinning apparatus according to the present invention, in which 1 is a spin block constituting a molten pitch tank, 2 is an external heater, 3 is a filter, and 4 is a A nozzle plate having a large number of discharge nozzles N, 5 a central heater, 6 a heat insulating layer, 7 a heat radiation suppressing plate, 8 a spinning tube, 9 a spun fiber, and 10 a winding roll.
【0016】図示する如く本発明においても、スピンブ
ロック1やノズルプレート4等を外部ヒーター2によっ
て加熱し、溶融ピッチPを適正な温度に加熱しながら溶
融紡糸を行なう構成とした点は従来例と変わらない。し
かしながら本発明では、ノズルプレート4の外周側から
中心方向への温度勾配を解消する為の手段として、当該
ノズルプレート4の中心部に中心ヒーター5を取付けて
ノズルプレート4を中心からも加熱できる様にしている
。As shown in the figure, the present invention is different from the conventional example in that the spin block 1, nozzle plate 4, etc. are heated by an external heater 2, and melt spinning is performed while heating the melt pitch P to an appropriate temperature. does not change. However, in the present invention, as a means for eliminating the temperature gradient from the outer periphery toward the center of the nozzle plate 4, a center heater 5 is attached to the center of the nozzle plate 4 so that the nozzle plate 4 can be heated from the center as well. I have to.
【0017】しかもノズルプレート4における吐出ノズ
ルN群が開口された部分を除く下面側及び中心部、並び
にスピンブロック1、外部ヒーター2、中心ヒーター5
の各下面側にも断熱材層6を設け、溶融ピッチの吐出さ
れる下面方向への熱放散を防止している。その結果、外
部ヒーター2及び中心ヒーター5による外周側及び中心
方向からの加熱並びに断熱材層6による熱放散の防止効
果が相まって、ノズルプレート4全体が均等な温度に保
持される。Moreover, the lower surface side and center part of the nozzle plate 4 excluding the part where the discharge nozzle group N is opened, the spin block 1, the external heater 2, and the center heater 5
A heat insulating material layer 6 is also provided on each lower surface side to prevent heat dissipation toward the lower surface from which the molten pitch is discharged. As a result, the entire nozzle plate 4 is maintained at a uniform temperature due to the heating from the outer circumferential side and the central direction by the external heater 2 and the central heater 5 and the heat dissipation prevention effect by the heat insulating layer 6.
【0018】更に上記ノズルプレート4等の下側には、
温風供給機構を備えた紡糸筒8が設けられており、該紡
糸筒8から室温ないし80℃程度の温度の温風を送り込
んでノズルプレート4の下方を低めの温度に維持するこ
とによって、紡出物を徐冷降温させ、それによって糸切
れを生じることなく紡糸・巻取りがスムーズに行なわれ
る様に構成している。Furthermore, below the nozzle plate 4, etc.,
A spinning tube 8 equipped with a hot air supply mechanism is provided, and by sending warm air from the spinning tube 8 at a temperature of about room temperature to 80° C. to maintain the lower temperature of the nozzle plate 4 at a lower temperature, spinning can be carried out. The structure is such that the material is slowly cooled to lower its temperature, thereby allowing smooth spinning and winding without causing yarn breakage.
【0019】尚本発明で使用される断熱材層6は、前述
の如くノズルプレート4からの熱放散を抑制してノズル
プレート4全体の温度を均一に保持する機能を果たすと
共に、ノズルプレート4の下方側の昇温を抑制する作用
を発揮するものであるが、その厚みtは、後述する理由
から20mm以下に抑えるべきであることが明らかとな
った。The heat insulating material layer 6 used in the present invention has the function of suppressing heat dissipation from the nozzle plate 4 and maintaining a uniform temperature of the entire nozzle plate 4 as described above, and also functions to maintain a uniform temperature of the nozzle plate 4 as a whole. Although it exhibits the effect of suppressing the temperature rise on the lower side, it has become clear that the thickness t should be suppressed to 20 mm or less for the reasons described later.
【0020】即ちノズルプレート4における吐出ノズル
N群の前方には断熱材層6を設けることができないので
、この部分から下方への熱放散は防止できない。その為
該断熱材層6が厚くなると、該吐出ノズル群の前方に形
成される凹部11が深くなるため、紡糸筒8の上方側か
ら吹き込まれる温風が該凹部11内にまで行き渡り難く
なって、この部分を降温させにくくなり、この部分で糸
切れが生じ易くなる。しかしながら断熱材層5が薄めに
抑えられていると、該凹部11内にも温風が十分に行き
渡ってこの部分を確実に降温させることができるので、
糸切れの問題も解消される。That is, since the heat insulating material layer 6 cannot be provided in front of the N group of discharge nozzles on the nozzle plate 4, it is impossible to prevent heat dissipation from this part downward. Therefore, as the heat insulating layer 6 becomes thicker, the recess 11 formed in front of the discharge nozzle group becomes deeper, making it difficult for warm air blown from above the spinning tube 8 to reach into the recess 11. , it becomes difficult to lower the temperature of this part, and thread breakage is more likely to occur in this part. However, if the heat insulating material layer 5 is kept thin, the warm air can be sufficiently distributed inside the recess 11 and the temperature of this area can be lowered reliably.
The problem of thread breakage is also solved.
【0021】この様に本発明では比較的薄めの断熱材層
6が使用されるため、断熱材の種類によっては熱放散防
止効果が不十分になることも考えられる。従ってこうし
たことを考慮すると、断熱材層6の下面側にアルミ箔等
の放熱抑止板7を設けておき、断熱材層6の下面からの
放射熱が、放射率が小さくなることにより低下するため
、熱放散を更に抑えられ、本発明を実施する上で極めて
効果的である。[0021] As described above, in the present invention, since a relatively thin heat insulating material layer 6 is used, depending on the type of heat insulating material, the effect of preventing heat dissipation may be insufficient. Therefore, in consideration of this, a heat radiation suppression plate 7 such as aluminum foil is provided on the lower surface side of the insulation layer 6, and the radiation heat from the lower surface of the insulation layer 6 is reduced due to the lower emissivity. , heat dissipation can be further suppressed, which is extremely effective in carrying out the present invention.
【0022】[0022]
実施例1
異方性相100%のメソフェーズピッチを原料とし、ノ
ズル径(直径)0.15mm、ランド長0.30、ノズ
ル数500個のノズルプレートを備えた溶融紡糸装置を
用いて溶融紡糸を行った。尚ノズルプレートには、外周
側に外部ヒータ、中心部に中心ヒーターを設けて外周側
と中心部から加熱できる様にすると共に、該ノズルプレ
ートのノズル群開口部を残してその外側および内側の下
面に厚さ15mmのシリカ系断熱材層を貼り付けた。ま
た該断熱材層の下側にはアルミ箔を取りつけた。Example 1 Using mesophase pitch with 100% anisotropic phase as a raw material, melt spinning was carried out using a melt spinning device equipped with a nozzle plate with a nozzle diameter (diameter) of 0.15 mm, a land length of 0.30, and a nozzle number of 500. went. The nozzle plate is equipped with an external heater on the outer periphery and a central heater in the center so that it can be heated from the outer periphery and the center. A silica-based heat insulating material layer with a thickness of 15 mm was pasted on. Further, aluminum foil was attached to the lower side of the heat insulating material layer.
【0023】そして外部ヒーター及び中心ヒーターの加
熱温度をいずれも345℃に設定してノズルプレートを
加熱するとともに、該ノズルプレートの下部には紡糸筒
を配設して、ノズルプレートの下部に45℃の温風を毎
分30リットルの流速で供給しながらピッチの溶融紡糸
を行ない、繊維径10.5μmの繊維を350m/分で
巻き取った。[0023] The heating temperature of both the external heater and the central heater is set to 345°C to heat the nozzle plate, and a spinning cylinder is disposed at the bottom of the nozzle plate, and the heating temperature is set to 45°C at the bottom of the nozzle plate. Pitch was melt-spun while supplying hot air at a flow rate of 30 liters per minute, and fibers with a fiber diameter of 10.5 μm were wound up at a rate of 350 m/min.
【0024】得られた繊維500本1束の繊維径分布を
調べたところ、その変動係数は2.51と小さな値を示
し、繊維径分布の狭い均質なものであった。When the fiber diameter distribution of each bundle of 500 fibers obtained was examined, the coefficient of variation was as small as 2.51, indicating that the fiber diameter distribution was narrow and homogeneous.
【0025】実施例2
異方性相100%のメソフェーズピッチを原料とし、ノ
ズル径(直径)0.20mm、ランド長0.40、ノズ
ル数250個のノズルプレートを備えた溶融紡糸装置を
用いて溶融紡糸を行った。尚ノズルプレートには、外周
側に外部ヒータ、中心部に中心ヒーターを設けて外周側
と中心部から加熱できる様にすると共に、該ノズルプレ
ートのノズル群開口部を残してその外側および内側の下
面に厚さ20mmのシリカ系断熱材層を貼り付けた。ま
た該断熱材層の下側にはアルミ箔を取りつけた。Example 2 Mesophase pitch with 100% anisotropic phase was used as a raw material, and a melt spinning device equipped with a nozzle plate having a nozzle diameter (diameter) of 0.20 mm, a land length of 0.40, and 250 nozzles was used. Melt spinning was performed. The nozzle plate is equipped with an external heater on the outer periphery and a central heater in the center so that it can be heated from the outer periphery and the center. A silica-based heat insulating material layer with a thickness of 20 mm was pasted on. Further, aluminum foil was attached to the lower side of the heat insulating material layer.
【0026】そして外部ヒーター及び中心ヒーターの加
熱温度をいずれも342℃に設定してノズルプレートを
加熱するとともに、該ノズルプレートの下部には紡糸筒
を配設して、ノズルプレートの下部に50℃の温風を毎
分40リットルの流速で供給しながらピッチの溶融紡糸
を行ない、繊維径11.8μmの繊維を300m/分で
巻き取った。[0026] The heating temperature of both the external heater and the central heater is set to 342°C to heat the nozzle plate, and a spinning cylinder is disposed at the bottom of the nozzle plate, and the heating temperature is set to 50°C at the bottom of the nozzle plate. Pitch was melt-spun while supplying warm air at a flow rate of 40 liters per minute, and fibers with a fiber diameter of 11.8 μm were wound at a rate of 300 m/min.
【0027】得られた繊維250本1束の繊維径分布を
調べたところ、その変動係数は3.24と小さな値を示
し、繊維径分布の十分小さい均質なものであった。When the fiber diameter distribution of each bundle of 250 fibers obtained was examined, the coefficient of variation was as small as 3.24, indicating that the fiber diameter distribution was sufficiently small and homogeneous.
【0028】比較例1
異方性相100%のメソフェーズピッチを原料とし、ノ
ズル径(直径)0.15mm、ランド長0.30、ノズ
ル数500個のノズルプレートを備えた溶融紡糸装置を
用いて溶融紡糸を行った。尚ノズルプレートには、外周
側に外部ヒータ、中心部に中心ヒーターを設けて外周側
と中心部から加熱できる様にすると共に、該ノズルプレ
ートのノズル群開口部を残してその外側および内側の下
面に厚さ35mmのシリカ系断熱材層を貼り付けた。ま
た該断熱材層の下側にはアルミ箔を取りつけた。Comparative Example 1 Mesophase pitch with 100% anisotropic phase was used as a raw material, and a melt spinning device equipped with a nozzle plate having a nozzle diameter (diameter) of 0.15 mm, a land length of 0.30, and 500 nozzles was used. Melt spinning was performed. The nozzle plate is equipped with an external heater on the outer periphery and a central heater in the center so that it can be heated from the outer periphery and the center. A silica-based heat insulating material layer with a thickness of 35 mm was pasted on. Further, aluminum foil was attached to the lower side of the heat insulating material layer.
【0029】そして外部ヒーター及び中心ヒーターの加
熱温度をいずれも345℃に設定してノズルプレートを
加熱するとともに、該ノズルプレートの下部には紡糸筒
を配設して、ノズルプレートの下部に200℃の温風を
毎分40リットルの流速で供給しながらピッチの溶融紡
糸を行ない、繊維径10.8μmの繊維を300m/分
で巻き取った。Then, the heating temperature of both the external heater and the central heater is set to 345°C to heat the nozzle plate, and a spinning cylinder is disposed at the bottom of the nozzle plate, and the heating temperature is set to 200°C at the bottom of the nozzle plate. Pitch was melt-spun while supplying hot air at a flow rate of 40 liters per minute, and fibers with a fiber diameter of 10.8 μm were wound up at a rate of 300 m/min.
【0030】得られた繊維500本1束の繊維径分布を
調べたところ、その変動係数は9.37と非常に大きく
、繊維径分布の極めて広いものであった。When the fiber diameter distribution of each bundle of 500 fibers obtained was examined, the coefficient of variation was as large as 9.37, and the fiber diameter distribution was extremely wide.
【0031】比較例2
異方性相100%のメソフェーズピッチを原料とし、ノ
ズル径(直径)0.20mm、ランド長0.40、ノズ
ル数250個のノズルプレートを備えた溶融紡糸装置を
用いて溶融紡糸を行った。尚ノズルプレートには、外周
側に外部ヒータ、中心部に中心ヒーターを設けて外周側
と中心部から加熱できる様にすると共に、該ノズルプレ
ートのノズル群開口部を残してその外側および内側の下
面に厚さ50mmのシリカ系断熱材層を貼り付けた。ま
た該断熱材層の下側にはアルミ箔を取りつけた。Comparative Example 2 Mesophase pitch with 100% anisotropic phase was used as a raw material, and a melt spinning device equipped with a nozzle plate having a nozzle diameter of 0.20 mm, a land length of 0.40, and 250 nozzles was used. Melt spinning was performed. The nozzle plate is equipped with an external heater on the outer periphery and a central heater in the center so that it can be heated from the outer periphery and the center. A silica-based heat insulating material layer with a thickness of 50 mm was pasted on. Further, aluminum foil was attached to the lower side of the heat insulating material layer.
【0032】そして外部ヒーター及び中心ヒーターの加
熱温度をいずれも345℃に設定してノズルプレートを
加熱するとともに、該ノズルプレートの下部には紡糸筒
を配設して、ノズルプレートの下部に150℃の温風を
毎分40リットルの流速で供給しながらピッチの溶融紡
糸を行ない、繊維径12.6μmの繊維を250m/分
で巻き取った。[0032] The heating temperature of both the external heater and the central heater is set to 345°C to heat the nozzle plate, and a spinning tube is disposed at the bottom of the nozzle plate, and the heating temperature is set to 150°C at the bottom of the nozzle plate. Pitch was melt-spun while supplying hot air at a flow rate of 40 liters per minute, and fibers with a fiber diameter of 12.6 μm were wound at a rate of 250 m/min.
【0033】しかしこの溶融紡糸工程では糸切れが頻繁
に発生し、安定した紡糸性は得られなかった。しかも得
られた繊維の繊維径分布を調べたところ、その変動係数
は10.38と非常に大きく、繊維径分布の極めて広い
不均質なものであった。[0033] However, in this melt spinning process, yarn breakage frequently occurred and stable spinning properties could not be obtained. Furthermore, when the fiber diameter distribution of the obtained fibers was examined, the coefficient of variation was as large as 10.38, and the fiber diameter distribution was extremely wide and non-uniform.
【0034】[0034]
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、ノ
ズルプレートにおける温度勾配をなくしてノズル群全体
の温度を可及的均一に保つことができ、しかもノズルか
ら吐出されるピッチ系繊維は吐出後直ちに温風によって
均等に徐冷されるので、繊維径のばらつきの少ないピッ
チ系炭素繊維を糸切れ等を生じることなく円滑に効率よ
く製造することができる。[Effects of the Invention] The present invention is constructed as described above, and it is possible to eliminate the temperature gradient in the nozzle plate and keep the temperature of the entire nozzle group as uniform as possible, and furthermore, it is possible to maintain the temperature of the entire nozzle group as uniform as possible. Since the carbon fibers are uniformly and slowly cooled by hot air immediately after being discharged, pitch-based carbon fibers with less variation in fiber diameter can be produced smoothly and efficiently without causing yarn breakage or the like.
【図1】本発明の実施例を示す要部概略断面説明図であ
る。FIG. 1 is a schematic cross-sectional explanatory diagram of a main part showing an embodiment of the present invention.
1 スピンブロック 2 外部ヒーター 3 フィルター 4 ノズルプレート 5 中心ヒーター 6 断熱材(層) 7 放熱抑止板 8 紡糸筒 9 紡出繊維 10 巻取りロール 11 凹部 P 溶融ピッチ N ノズル 1 Spin block 2 External heater 3 Filter 4 Nozzle plate 5. Central heater 6 Insulation material (layer) 7 Heat radiation suppression plate 8 Spinning tube 9 Spun fiber 10 Take-up roll 11 Recessed part P Melt pitch N Nozzle
Claims (2)
いて、少なくともノズルプレートに設けられる断熱材層
は厚みを20mm以下にすると共に、ノズルプレートの
中心部にはヒーターを設け、紡糸ノズル出側には温風供
給機能を備えた紡糸筒を配置してなることを特徴とする
溶融ピッチの溶融紡糸装置。[Claim 1] In a melt pitch spinning apparatus equipped with a heat insulating material layer, the heat insulating material layer provided at least on the nozzle plate has a thickness of 20 mm or less, and a heater is provided in the center of the nozzle plate, and the spinning nozzle exit side is provided with a heater. A melt spinning device for melt pitch, characterized in that a spinning tube equipped with a hot air supply function is arranged.
求項1記載の溶融紡糸装置。2. The melt spinning apparatus according to claim 1, further comprising a heat radiation suppressing plate provided on the lower surface of the heat insulating layer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12470591A JPH04327218A (en) | 1991-04-27 | 1991-04-27 | Melt-spinning apparatus for molten pitch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12470591A JPH04327218A (en) | 1991-04-27 | 1991-04-27 | Melt-spinning apparatus for molten pitch |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04327218A true JPH04327218A (en) | 1992-11-16 |
Family
ID=14892063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12470591A Withdrawn JPH04327218A (en) | 1991-04-27 | 1991-04-27 | Melt-spinning apparatus for molten pitch |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04327218A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108265337A (en) * | 2018-02-09 | 2018-07-10 | 西安天运新材料科技有限公司 | It is a kind of to prepare Mesophase Pitch Fiberss precursor drafting method |
-
1991
- 1991-04-27 JP JP12470591A patent/JPH04327218A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108265337A (en) * | 2018-02-09 | 2018-07-10 | 西安天运新材料科技有限公司 | It is a kind of to prepare Mesophase Pitch Fiberss precursor drafting method |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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