JPH0434022A - Preparation of aramide fiber - Google Patents

Preparation of aramide fiber

Info

Publication number
JPH0434022A
JPH0434022A JP13534190A JP13534190A JPH0434022A JP H0434022 A JPH0434022 A JP H0434022A JP 13534190 A JP13534190 A JP 13534190A JP 13534190 A JP13534190 A JP 13534190A JP H0434022 A JPH0434022 A JP H0434022A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
para
water
weight
aromatic polyamide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP13534190A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Kato
哲雄 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Chemical Industry Co Ltd filed Critical Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority to JP13534190A priority Critical patent/JPH0434022A/en
Publication of JPH0434022A publication Critical patent/JPH0434022A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To improve the compression characteristics of an aramide fiber by releasing the tension of the fiber when coagulated and simultaneously bringing the fiber into contact with a silicon alkoxide solution, when a solution of para- oriented aromatic polyamide in sulfuric acid is extruded into a coagulating bath through air, washed with water and subsequently dried to provide the polyamide fiber. CONSTITUTION:In a method for preparing a para-oriented aromatic polyamide fiber by dissolving a para-oriented aromatic polyamide in 95-101 wt.% concentrated sulfuric acid in a concentration of >=15wt.%, extruding the solution into a coagulating bath through air, washing the fiber with water and subsequently drying the fiber, the tension of the fiber in the coagulating process or in the early washing process wherein the fiber contains the sulfuric acid in a concentration of >=5wt.% is released by releasing the fiber on a conveyor, etc. The fiber having a water content of >=80wt.% is brought into contact with a silicon alkoxide solution and subsequently dried at a temperature of >=200 deg.C to prepare the para-oriented aromatic polyamide fiber containing silica in a concentration of 0.5-10wt.%.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パラ配向芳香族ポリアミド繊維の製造方法に
関する。更に詳しくは、圧縮特性の改善された高性能パ
ラ配向芳香族ポリアミド繊維の製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a method for producing para-oriented aromatic polyamide fibers. More specifically, the present invention relates to a method for producing high-performance para-oriented aromatic polyamide fibers with improved compression properties.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、パラ配向芳香族ポリアミド繊維は、その高い比強
度、比弾性率、優れた耐熱性を有する高分子材料として
、ロープ、ケーブル、コード等に、また熱可塑性あるい
は、熱硬化性樹脂をマトリックスとした繊維強化樹脂、
ゴム等の強化材としての利用が検討されている。
Conventionally, para-oriented aromatic polyamide fibers have been used as polymeric materials with high specific strength, specific modulus, and excellent heat resistance to make ropes, cables, cords, etc., and also with thermoplastic or thermosetting resin as a matrix. fiber-reinforced resin,
Its use as a reinforcing material for rubber, etc. is being considered.

この繊維材料は、剛直な分子を特定の条件下で液晶紡糸
をすることで繊維軸方向に分子鎖を配向させることによ
り繊維軸(引張り方向)での高強度化、高弾性率化を達
成している。しかしながら、該繊維のように分子鎖を極
度に一軸配向させた繊維の欠点として繊維軸に沿ってフ
ィブリル化しやすく、繊維軸の半径方向に割れやすい。
This fiber material achieves high strength and high elastic modulus in the fiber axis (tensile direction) by orienting the molecular chains in the fiber axis direction by liquid crystal spinning rigid molecules under specific conditions. ing. However, a disadvantage of fibers such as those in which the molecular chains are extremely uniaxially oriented is that they tend to fibrillate along the fiber axis and are susceptible to cracking in the radial direction of the fiber axis.

したがって引張り強度は、高いが圧縮強度は、引張り強
度に比べて極度に小さくなるという欠点を有している。
Therefore, although the tensile strength is high, the compressive strength is extremely low compared to the tensile strength.

従って圧縮のモードがその疲労過程に含まれるような用
途においての疲労性は、必ずしも良好とはいえず、材料
を設計する際に細心の注意を払う必要がある。しかしな
がらこれらアラミド繊維の圧縮特性を改善する有効な方
法は、開示されていない。一方圧縮のモードも含まれる
曲げ疲労性を改善する方法として直接的な圧縮特性の改
良法ではないが、弛緩熱処理による高伸度化(特開昭5
5−122612号公報)、表面改質によるフィブリル
化の改善方法(特開昭62−243620号公報)が、
開示されているのみである。
Therefore, fatigue properties in applications where the compression mode is included in the fatigue process are not necessarily good, and careful attention must be paid when designing the material. However, no effective method for improving the compression properties of these aramid fibers has been disclosed. On the other hand, as a method for improving bending fatigue properties that include the compression mode, it is not a direct method of improving compression properties, but it is possible to increase elongation by relaxation heat treatment (Japanese Patent Laid-Open No. 5
5-122612), a method for improving fibrillation by surface modification (Japanese Patent Application Laid-open No. 62-243620),
It is only disclosed.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

本発明は、かかる欠点、即ち、圧縮特性を改善するため
になされたものであり、その目的は、圧縮特性に優れた
高性能の、パラ配向芳香族ポリアミド繊維を工業的に製
造する方法を提供せんとすることにある。
The present invention was made in order to improve such drawbacks, that is, compression properties, and its purpose is to provide a method for industrially producing high-performance para-oriented aromatic polyamide fibers with excellent compression properties. It's about trying.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明者らは、上述の課題を解決するため、鋭意研究の
結果、特定の条件下で、繊維中にシリコンアルコキシド
を特定量含浸した後、熱処理することによって得られる
シリカ含有パラ配向芳香族ポリアミド繊維が優れた圧縮
特性を有していることを見出し、本発明に到達した。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted intensive research and found that a silica-containing para-oriented aromatic polyamide obtained by impregnating a specific amount of silicon alkoxide into fibers under specific conditions and then heat-treating the fibers. The present invention was achieved by discovering that fibers have excellent compression properties.

即ち、本発明は、パラ配向芳香族ポリアミドを少なくと
も15重量%のポリマー濃度になるように、濃度95〜
101重量%の濃硫酸に溶解した光学異方性ドープを、
オリフィスを通して、いったん空気中に、ついで凝固浴
中に押し出した後、凝固浴から糸条を引きだし、水洗、
乾燥するパラ配向芳香族ポリアミド繊維の製造法におい
て、凝固時又は硫酸を乾燥繊維あたり5重量%以上含む
洗浄初期に、凝固糸条から実質的に張力を解放し、該状
態を保ちつつ水分率が80重量%以上の含水糸条とシリ
コンアルコキシド溶液と接触させて、該シリコンアルコ
キシドを含浸させ次いで200℃以上で乾燥させ、シリ
カとして乾燥繊維に対し0.5〜10重量%含有させる
ことを特徴とするパラ配向芳香族ポリアミド繊維の製造
方法である。
That is, the present invention provides para-oriented aromatic polyamide at a concentration of 95% to
An optically anisotropic dope dissolved in 101% by weight concentrated sulfuric acid,
After extruding the yarn through an orifice into the air and then into a coagulation bath, the yarn is pulled out from the coagulation bath, washed with water,
In the method for producing para-oriented aromatic polyamide fibers that are dried, the tension is substantially released from the coagulated yarn during coagulation or at the initial stage of washing containing 5% by weight or more of sulfuric acid per dry fiber, and the moisture content is reduced while maintaining this state. A water-containing yarn of 80% by weight or more is brought into contact with a silicon alkoxide solution to impregnate the fiber with the silicon alkoxide, and then dried at 200° C. or higher to contain 0.5 to 10% by weight of silica based on the dry fiber. This is a method for producing para-oriented aromatic polyamide fibers.

本発明でいう「パラ配向芳香族ポリアミド」とは、1種
又は2種以上の2価の芳香族基が直接アミド基により結
合されているポリマーであって、該芳香族基の2価の結
合基同志が1.4−フ二二しン(パラフェニレン)、4
.4’−ビスフェニレン、1.4−ナフチレンのごとく
芳香環より同軸的に反対方向に、又は1.5−ナフチレ
ン、2,6−ナフチレンのごとく平行軸的に反対方向に
配置されているような芳香族ポリアミドを言う。芳香族
基としては、上記のごとき単環又は、多環の炭素環芳香
族基の他に、2,5−ピリダジン、 (ただし、Xは一叶、−3−又は−NH−を表す。)等
のへテロ環芳香族であっても良い。
The "para-oriented aromatic polyamide" as used in the present invention refers to a polymer in which one or more divalent aromatic groups are directly bonded via amide groups, and the divalent bond of the aromatic groups is The groups are 1, 4-phenyl ethylene (paraphenylene), 4
.. 4'-bisphenylene and 1,4-naphthylene, which are arranged coaxially in the opposite direction from the aromatic ring, or 1,5-naphthylene and 2,6-naphthylene, which are arranged in the opposite direction along a parallel axis. Refers to aromatic polyamide. In addition to the above-mentioned monocyclic or polycyclic carbocyclic aromatic groups, examples of the aromatic group include 2,5-pyridazine, (wherein, X represents one leaf, -3-, or -NH-). It may also be a heterocyclic aromatic such as.

これらのパラ配向芳香族ポリアミドの典型的な例として
は、ポリパラベンズアミド、ポリパラフェニレンテレフ
タルアミド、ポリ−4,4′−ジアミノベンズアニリド
テレフタルアミド、ポリ−N。
Typical examples of these para-oriented aromatic polyamides include polyparabenzamide, polyparaphenylene terephthalamide, poly-4,4'-diaminobenzanilide terephthalamide, poly-N.

N’−p−フェニレンビス(p−ベンズアミド)テレフ
タルアミド、ポリパラフェニレン−2,6ナフタリツク
アミド、コパラフエニレン/4,4’−(3,3’−ジ
メチルビフェニレン)−テレフタルアミド、コポリパラ
フェニレン/2,5−ピリジレンーテレフタルアミド、
コパラフエニレンテレフタルアミド/ピロメリットイミ
ド、コパラフェニレンーイソシンコメロンアミド/テレ
フタルアミド等が挙げられる。
N'-p-phenylenebis(p-benzamide) terephthalamide, polyparaphenylene-2,6-naphthalicamide, coparaphenylene/4,4'-(3,3'-dimethylbiphenylene)-terephthalamide, copolyparaphenylene/ 2,5-pyridylene-terephthalamide,
Examples include coparaphenylene terephthalamide/pyromellitimide, coparaphenylene-isocincomelonamide/terephthalamide, and the like.

本発明で使用するパラ配向芳香族ポリアミドは、その分
子を構成する芳香族基の5モル%までを、上記の特別な
芳香族基以外の2価の芳香族基、例えば、メタフェニレ
ン基、3.3′−ビフェニレン等や2価の脂肪族基、例
えば、エチレン、ブチレン等で置き換えることも、また
、アミド結合の5モル%以下をエステル結合、尿素結合
、ウレタン結合等により置き換えることも許される。
In the para-oriented aromatic polyamide used in the present invention, up to 5 mol% of the aromatic groups constituting the molecule are divalent aromatic groups other than the above-mentioned special aromatic groups, such as metaphenylene groups, 3 .Replacement with 3'-biphenylene, etc. or divalent aliphatic groups such as ethylene, butylene, etc., and replacement of 5 mol% or less of amide bonds with ester bonds, urea bonds, urethane bonds, etc. are also allowed. .

これらのパラ配向芳香族ポリアミドの製造法は、本発明
を実施する上で制限されるものではなく、例えば、該当
するジアミン及びジ酸クロライドから特公昭35−14
399号公報等で知られる低温溶液重合法により容易に
製造できる。
The method for producing these para-oriented aromatic polyamides is not limited to the implementation of the present invention, and for example, the method for producing the para-oriented aromatic polyamide from the corresponding diamine and diacid chloride is disclosed in Japanese Patent Publication No. 35-14
It can be easily produced by a low-temperature solution polymerization method known from Publication No. 399 and the like.

本発明に用いる光学異方性ドープは、これらのパラ配向
芳香族ポリアミドを、硫酸系溶剤に溶解することにより
調製される。好適に用いられる溶剤は、95重量%以上
の濃硫酸又は、発煙硫酸であり、他の硫酸系溶剤として
は、クロル硫酸、フルオル硫酸等が挙げられる。濃硫酸
の濃度は、95重量%以上が好ましく、特に高い固有粘
度を有するポリマーを高濃度に溶解する場合には、97
.5重量%、更に好ましくは99重量%以上のものが用
いられる。
The optically anisotropic dope used in the present invention is prepared by dissolving these para-oriented aromatic polyamides in a sulfuric acid solvent. The solvent preferably used is concentrated sulfuric acid of 95% by weight or more or fuming sulfuric acid, and other sulfuric acid-based solvents include chlorosulfuric acid, fluorosulfuric acid, and the like. The concentration of concentrated sulfuric acid is preferably 95% by weight or more, particularly when dissolving a polymer having a high intrinsic viscosity at a high concentration, 97% by weight or more.
.. The amount used is 5% by weight, more preferably 99% by weight or more.

本発明に用いる光学異方性ドープは、ポリマー溶剤及び
溶液の温度により定まる一定のポリマー濃度以上で得ら
れるものであり、具体的には、何個の組合せにつき、光
学異方性を観察することで確認されるべきである。光学
異方性の確認は、スライドグラス上にドープを薄く引き
伸したプレパラートを、偏光顕微鏡の直交ニコルの間に
入れると、直交ニコルの暗視野が明視野に変化すること
により行なわれるが、ドープを溶解する際に剪断力下で
配向して光を乱反射し、金属様又は真珠様の光沢が見ら
れることによっても確認できる。紡糸用ドープのポリマ
ー濃度は、一般に高いほうが高性能の繊維が得られやす
いことから濃厚であることが望ましい。通常、少なくと
も15重量%以上で用いられる。濃度が低すぎると少な
くとも1、41 g/cfIrの密度を有する高性能繊
維が得られない。しかしながら、高すぎる濃度、例えば
22重量%以上では、ドープの粘度が高くなりすぎるた
め、ドープ温度を高く設定する必要があり、紡糸操作上
困難を伴いやすい。従って、紡糸用ドープの好ましいポ
リマー濃度は16〜20重量%である。
The optically anisotropic dope used in the present invention is obtained at a polymer concentration higher than a certain level determined by the temperature of the polymer solvent and solution, and specifically, the optical anisotropy is observed for several combinations. should be confirmed. Optical anisotropy can be confirmed by placing a thinly stretched dope prepared on a slide glass between crossed nicols of a polarizing microscope, and the dark field of the crossed nicols changes to bright field. It can also be confirmed by the fact that when it is dissolved, it is oriented under shearing force and reflects light diffusely, producing a metallic or pearl-like luster. Generally speaking, the higher the polymer concentration of the spinning dope, the easier it is to obtain high-performance fibers, so it is desirable that the polymer concentration is high. Usually, it is used in an amount of at least 15% by weight or more. If the concentration is too low, high performance fibers with a density of at least 1.41 g/cfIr will not be obtained. However, if the concentration is too high, for example 22% by weight or more, the viscosity of the dope becomes too high, so it is necessary to set the dope temperature high, which tends to cause difficulties in the spinning operation. Therefore, the preferred polymer concentration of the spinning dope is 16-20% by weight.

ドープの調製及び使用に当っては、上記ポリマー濃度範
囲においては、ドープが室温付近では固化する場合があ
るため、室温から80℃程度の温度で取り扱えばよい。
When preparing and using the dope, in the above polymer concentration range, the dope may solidify near room temperature, so it may be handled at a temperature from room temperature to about 80°C.

しかしながら、ポリマーの分解を可及的に回避する観点
から、固化しない限りなるべく低い温度を選ぶことが好
ましい。
However, from the viewpoint of avoiding decomposition of the polymer as much as possible, it is preferable to select a temperature as low as possible unless it solidifies.

このようにして調製された紡糸用ドープは、上記のポリ
マー濃度、ドープ温度範囲で光学異方性を有することが
認められる。かかるドープは、紡糸口金を通して一旦、
空気中に押し出され、次いで凝固浴中に導かれる。
It is recognized that the spinning dope prepared in this manner has optical anisotropy within the above polymer concentration and doping temperature ranges. Once such dope is passed through a spinneret,
It is forced into the air and then led into a coagulation bath.

凝固浴中の凝固しつつある、又は凝固した糸条はほとん
ど引き伸しが行なわれないため、吐出されたドープは口
金直下の空気中において引き取りのドラフト(引き伸ば
し)がかかり、引き伸ばされる。この引き伸ばしにおい
て、引き伸ばし率が低いと充分に繊維の物性9例えば強
度、初期モジュラスを高めることが出来ず、また、高す
ぎるところの間でドープ流が切断されるため、通常、引
き伸ばし率は、4〜15倍、好ましくは5〜12倍の間
に設定される。
Since the coagulating or coagulated yarn in the coagulation bath is hardly stretched, the discharged dope is drawn in the air directly below the nozzle and is stretched. In this stretching, if the stretching rate is low, the physical properties 9 of the fiber, such as strength and initial modulus, cannot be sufficiently increased, and the dope flow is cut off at too high a point, so the stretching rate is usually 4. -15 times, preferably between 5 and 12 times.

ドープの引き伸ばしが行なわれる空気中の長さ、即ち、
ドープの吐出される紡糸用口金の面から凝固溶液表面ま
での距離は、通常、約1〜50mm、好適には3〜20
圓の範囲に設定されるが、これに限定されるものではな
い。具体的には、紡糸用口金からのドープの吐出速度、
上記のドラフト率、フィラメントの融合機会を少なくす
ること等を考慮して決定される。
The length in air over which the dope is stretched, i.e.
The distance from the surface of the spinning nozzle where the dope is discharged to the surface of the coagulating solution is usually about 1 to 50 mm, preferably 3 to 20 mm.
Although it is set within the range of a circle, it is not limited to this. Specifically, the dope discharge rate from the spinning nozzle,
It is determined in consideration of the above-mentioned draft rate, reducing the chance of fusion of filaments, etc.

本発明の繊維の製造方法において、紡糸用口金と凝固浴
が分離されていることが、機械的性質の優れた繊維を得
る上で重要である。
In the fiber manufacturing method of the present invention, it is important that the spinning nozzle and the coagulation bath are separated from each other in order to obtain fibers with excellent mechanical properties.

ドープの吐出に際して用いられる紡糸用口金の孔径は、
製造しようとする繊維の太さ、及び上記のドラフト率の
設定により選定され、通常は、0.05〜0.10mm
の範囲のものが選択されるが、これに限られるものでは
ない。更に紡糸用口金に設けられる孔数は、製造しよう
とする繊維の構成によって決定されるものであり、特に
本発明を実施するに当って格別限定されるものではない
The pore diameter of the spinning nozzle used for discharging the dope is
It is selected depending on the thickness of the fiber to be manufactured and the draft rate setting above, and is usually 0.05 to 0.10 mm.
Although the range is selected, it is not limited to this range. Further, the number of holes provided in the spinning nozzle is determined by the structure of the fiber to be produced, and is not particularly limited when carrying out the present invention.

凝固浴としては、通常、水又は濃度70%までの硫酸水
溶液が有利に用いられる。しかしながら、例えば、塩化
アンモニウム、塩化カルシウム、炭酸カルシウム、塩化
ナトリウム、硫酸ナトリウム等のごとき塩、若しくはこ
れらの混合物の水溶液、又は、メタノール、エタノール
、エチレングリコールのごとき有機溶媒、若しくはこれ
らの水溶液等であってもよく、特に限定されるものでは
ない。
Water or an aqueous sulfuric acid solution having a concentration of up to 70% is usually advantageously used as the coagulation bath. However, for example, salts such as ammonium chloride, calcium chloride, calcium carbonate, sodium chloride, sodium sulfate, etc., or aqueous solutions of mixtures thereof, organic solvents such as methanol, ethanol, ethylene glycol, or aqueous solutions thereof, etc. may be used, and is not particularly limited.

凝固液の温度は、一般には15℃以下に保持されること
がよい。なぜなら、凝固浴温度の低い方が、内部に生成
するボイドの量が少なくなり、密度が大きくなって、強
度等の機械的性能も向上するからである。なお、凝固浴
温度の下限は特に限定されず、該凝固浴の組成によって
決まる融点(凝固点)までである。
Generally, the temperature of the coagulating liquid is preferably maintained at 15° C. or lower. This is because the lower the coagulation bath temperature, the smaller the amount of voids generated inside, the higher the density, and the better the mechanical performance such as strength. Note that the lower limit of the coagulation bath temperature is not particularly limited, and is up to the melting point (freezing point) determined by the composition of the coagulation bath.

凝固浴より引き出された繊維は、従来の方法と同様の方
法により、水や水性アルカリにて溶剤や凝固浴組成物が
実質的に中和、洗浄除去される。
The fibers pulled out from the coagulation bath are substantially neutralized and washed to remove the solvent and coagulation bath composition with water or aqueous alkali in a manner similar to conventional methods.

本発明の繊維の製造方法においては、凝固時又は/及び
残酸量の多い洗浄工程で繊維に作用している張力を解放
することが必要である。このことは、繊維が緻密な構造
をとっているにもかかわらず、シリコンアルコキシドの
含浸の効果を大きくする上で大切である。その理由は、
いまだ詳しくは、解明されていないが、水で膨潤されて
いるゲル状の繊維の分子鎖の配向性、結晶の生成などと
微妙な関係を有しているものと推定される。
In the method for producing fibers of the present invention, it is necessary to release the tension acting on the fibers during coagulation and/or during the washing process in which a large amount of residual acid is present. This is important in order to increase the effect of silicon alkoxide impregnation, even though the fiber has a dense structure. The reason is,
Although the details have not yet been elucidated, it is presumed that there is a delicate relationship with the orientation of the molecular chains of the gel-like fibers swollen with water, the formation of crystals, etc.

繊維の製造において凝固時に、その糸条から張力を実質
的に解放することは、工業的な生産方法、条件下では困
難であるため凝固浴での糸条の洗浄工程で、糸条を実質
的に無緊張下に水洗するのが幸便である。このような方
法としては工業的には凝固浴の残存溶剤含有糸条をネッ
トコンベアー上に振込んで、ここで無緊張下に洗浄する
のが好都合である。凝固糸条物から張力を解放する時期
は、該糸条物中の残存溶剤量が対乾燥繊維比5重量%以
上、より好ましくは10重量%以上である時であること
が、緻密繊維にシリコンアルコキシドの含浸を有効とな
らしめるため肝要である。逆に、5重量%より少ない残
存溶剤になるまで凝固、洗浄を進めてから初めて張力を
解放したのでは、含浸が充分に行きわたらない。
It is difficult under industrial production methods and conditions to substantially release the tension from the threads during coagulation in the production of fibers. It is best to rinse with water without stress. As for such a method, it is industrially convenient to transfer the remaining solvent-containing yarn from the coagulation bath onto a net conveyor and wash it there under no tension. The time to release the tension from the coagulated filament is when the amount of residual solvent in the filament is at least 5% by weight, more preferably at least 10% by weight relative to the dry fiber. This is important for making alkoxide impregnation effective. On the other hand, if the tension is released only after the coagulation and washing have proceeded until the residual solvent is less than 5% by weight, the impregnation will not be sufficient.

凝固した繊維糸条は、前記凝固状態の時に適当な引取ロ
ール等の装置を介して、紡浴中より取り出され、振込み
装置により処理のためコンベアー上に振り落される。
The coagulated fiber threads are taken out of the spinning bath in the coagulated state via a suitable device such as a take-off roll, and are thrown onto a conveyor for processing by a transfer device.

凝固浴より引き出された繊維糸条が処理コンベアー上に
振り込まれるまでの工程で、該繊維糸条に伸長が加えら
れることは極力避けられるべきである。従来の再生繊維
や合成繊維を製造する上で強度を高めるために好んで用
いられる未水洗の凝固糸条の伸長処理は、該ゲル状凝固
糸状の構造がより緻密化するためか、シリコンアルコキ
シドの含浸が困難となり、含浸に多大の時間を要するの
で好ましくない。しかしながら、実際には凝固浴中より
の繊維の引出しに必要な張力や、ガイドや振込み装置等
での摩擦力により、張力が糸条に加わることは避けられ
ないことであるが、通常、これらによる張力は約0.5
g/d以下、特に好適に設計された装置では、約0.2
g/d以下であり、積極的に伸長を加える場合に比べて
低いため無視できる場合が多い。
It is important to avoid stretching the fiber threads as much as possible during the process until the fiber threads are drawn out from the coagulation bath and transferred onto the processing conveyor. The elongation treatment of unwashed coagulated filaments, which is often used to increase strength in the production of conventional recycled fibers and synthetic fibers, is probably due to the fact that the gel-like coagulated filament-like structure becomes more dense. This is not preferable because impregnation becomes difficult and requires a lot of time. However, in reality, it is unavoidable that tension is applied to the yarn due to the tension required to pull out the fibers from the coagulation bath and the frictional force in guides, transfer devices, etc. Tension is approximately 0.5
g/d or less, in particularly well-designed equipment approximately 0.2
g/d or less, which is lower than when elongation is actively applied, so it can be ignored in many cases.

本発明の繊維の製造に用いられる振込み装置としては、
単独又は一対の籠ロールや、単独又は−対の歯車状のロ
ール等が、糸条とほぼ等線速度又はそれ以上の周速度と
なるように回転されて用いられ、また水等の流体流とと
もに流し落とすことや、流体流のエジェクターや、エア
ーサッカーにより吸引して送ること等が用いられる。
The transfer device used for manufacturing the fiber of the present invention is as follows:
A single or pair of cage rolls, a single or a pair of gear-shaped rolls, etc. are rotated at a circumferential speed that is approximately equal to or higher than that of the yarn, and together with a flow of fluid such as water. Fluid flow ejectors, suction and delivery using air suckers, etc. are used.

振込み装置により振り落された糸条は、場合によっては
、直接処理コンベアー状に堆積されてもよいが、一旦、
他の無端コンベアー又は、ローラ上に振り落として余白
を形成した後、該余白を処理コンベアー上に余白の上面
と下面を反転して乗せ変えることが好ましい。処理後の
余白よりふたたび糸条を取上げる時に、糸条が反転操作
のない時には余白の下より取り出されるため、糸条のも
つれや、けばだち等の不都合が生じるのとは対照的に、
上記の様な反転処理を行なう時には、そのような問題を
生じないからである。
Depending on the case, the threads shaken off by the transfer device may be directly deposited on a processing conveyor, but once
After forming a margin by shaking it off onto another endless conveyor or roller, it is preferable to place the margin on a processing conveyor with the upper and lower surfaces of the margin reversed. In contrast, when picking up the yarn from the margin after processing, the yarn is taken out from below the margin when there is no reversal operation, which causes inconveniences such as tangles and fuzzy yarn.
This is because such a problem does not occur when performing the above-described inversion processing.

このような、反転操作を行なう上で、反転コンベアー又
はローラーはほぼ処理コンベアーと等しい線速度で移動
又は、回転するが、余白の厚みや反転コンベアー又はロ
ーラーの材質や形状によっては、適宜、異なる速度に設
定することが好ましい。処理コンベアーの構造は、水洗
水又はその他の処理液が該ベルトを貫通して流れ、又は
浸透する構造である必要があり、通常は、網状、編織物
状、紐状等の構造が好ましく用いられ、特別なものとし
ては多孔板をつなぎあわせた構造であってもよい。
In performing such a reversing operation, the reversing conveyor or roller moves or rotates at approximately the same linear speed as the processing conveyor, but depending on the thickness of the margin and the material and shape of the reversing conveyor or roller, the reversing conveyor or roller may move or rotate at a different speed as appropriate. It is preferable to set it to . The structure of the processing conveyor must be such that the washing water or other processing liquid flows or permeates through the belt, and usually, net-like, knitted fabric-like, string-like structures are preferably used. As a special example, it may be a structure in which perforated plates are connected together.

また処理コンベアーの材質は、糸条に付着して持込まれ
る凝固液や処理工程で付与される薬品に耐え、また乾燥
工程及び熱処理工程での加熱に耐え得るものでることが
必要であり、更に好ましくは、使用中の寸法変化が少な
いことが望まれる。
Furthermore, the material of the processing conveyor needs to be able to withstand the coagulating liquid that adheres to the yarns and the chemicals applied during the processing process, and it is more preferable that the material can withstand the heating during the drying process and the heat treatment process. It is desirable that there be little dimensional change during use.

例えば、ステンレススチール製の金網や多孔板、ガラス
繊維の編織物、フッ素樹脂コーティングしたガラス繊維
網、フッ素樹脂繊維編織物、フッ素樹脂の多孔板又は多
孔シートが用いられる。
For example, a stainless steel wire mesh or perforated plate, a glass fiber knitted fabric, a fluororesin-coated glass fiber net, a fluororesin fiber knitted fabric, a perforated plate or a perforated sheet of fluororesin are used.

処理コンベアーの移動速度は、糸条の供給速度、すなわ
ち、紡浴からの引取り速度よりも遅く設定されることが
必要で、通常振込率(糸条速度/処理コンベアー速度を
いう。以下同じ)として約1.2倍以上、特に好ましく
は、約10倍以上に設定される。
The moving speed of the processing conveyor needs to be set slower than the yarn supply speed, that is, the take-up speed from the spinning bath, and the normal transfer rate (yarn speed/processing conveyor speed; the same applies hereinafter). It is set to about 1.2 times or more, particularly preferably about 10 times or more.

それより低い場合には、処理コンベアー状で振込まれた
糸条が少なくとも部分的に伸長された状態となり水洗又
は/及び圧縮特性向上剤含浸処理工程において糸条に部
分的な緊張力を生じるため、本発明の目的とする実質的
に無緊張状態での処理が完全に行なえないため避けるべ
きである。
If it is lower than that, the yarn transferred on the processing conveyor will be at least partially elongated, causing partial tension in the yarn during the water washing and/or compression property improver impregnation treatment process. This method should be avoided because it is impossible to completely perform the process in a substantially stress-free state, which is the objective of the present invention.

処理コンベアー状における系中の糸密度は、振込率及び
振込幅により調節され、通常、乾燥系基準で0.005
〜0.2g/cnr、特に好ましくは、0.005〜0
.1g/cnrの範囲に選ばれる。また、振込率として
は、前述のごと<1.2倍以上で、上限は1000倍ま
での間に、特に好ましくは、10倍から2000倍の間
に選ばれる。系中の振込幅は、具体的には、振込装置か
ら反転装置又は処理コンベアーまでの落下距離を変えた
り、振込装置の前又は後に綾振り装置(トラバーサ−)
を設けたり、振込装置の後に首振り式のシュートを設け
たりすることによって調整出来、繊維糸条の総デニール
や剛性率によっても変るが、一般に、数ミリから数十セ
ンチの間に、特別な場合には1メートル前後に設定する
ことも可能である。
The thread density in the processing conveyor system is adjusted by the transfer rate and transfer width, and is usually 0.005 on a dry system basis.
~0.2g/cnr, particularly preferably 0.005~0
.. The range is selected to be 1 g/cnr. Further, the transfer rate is selected to be <1.2 times or more as described above, with an upper limit of up to 1000 times, particularly preferably between 10 times and 2000 times. Specifically, the transfer width in the system can be determined by changing the falling distance from the transfer device to the reversing device or processing conveyor, or by changing the traversing device (traverser) before or after the transfer device.
This can be adjusted by installing a swing-type chute after the transfer device, and it varies depending on the total denier and rigidity of the fiber yarn, but in general, the special In some cases, it is also possible to set the distance to around 1 meter.

また、一つの処理コンベアー上に振込まれる糸条は、−
本に限定されるものではなく、同時に多数本の糸条を適
当な間隔で振込み、処理コンベアー上で適当な間隔、例
えば、約IMから数10mmの間隔をおいて多数本の帯
状の系中として堆積し、同時に水洗及びシリコンアルコ
キシドの含浸処理することも、生産性の点より工業的に
好ましい実施形態である。
Moreover, the yarn transferred onto one processing conveyor is -
It is not limited to a book, but a large number of yarns are simultaneously transferred at appropriate intervals, and placed on a processing conveyor at appropriate intervals, for example, at intervals of several tens of millimeters from about IM, as a system of many strips. It is also an industrially preferred embodiment from the viewpoint of productivity to deposit, wash with water, and impregnate with silicon alkoxide at the same time.

処理コンベアー状に堆積さた系中は、コンベアーととも
に移動し、先ず、水洗工程に導かれ、溶剤を糸条から除
いた後、次いで含浸処理工程でシリコンアルコキシドを
含浸させる。
The system, which is deposited on a processing conveyor, moves with the conveyor and is first led to a washing step to remove the solvent from the yarn, and then impregnated with silicon alkoxide in an impregnating step.

水洗工程で、好ましくは、水洗水は、穴あき板よりシャ
ワー状に、又は、噴霧ノズルより霧状に、又は、ブラシ
状の多本数の繊維に沿って、余白上に供給され、余白中
に含まれる凝固液を洗浄し、処理コンベアーを貫通して
該コンベアー下に排出される。ここで、水洗水の供給方
法は、本発明を実施する上で制限されるものではなく、
上記の例に限定されるものではない。
In the water washing process, preferably, the washing water is supplied onto the margin from a perforated plate in the form of a shower, from a spray nozzle in the form of a mist, or along a large number of brush-like fibers. The contained coagulating liquid is washed and passed through a processing conveyor and discharged below the conveyor. Here, the method of supplying the washing water is not limited in carrying out the present invention,
It is not limited to the above example.

水洗工程に先立って凝固を完全にするためや、凝固液を
回収するため等を目的として、凝固液又は凝固液と水の
混合液又は中和剤その他の処理液を、水洗と同様の手段
で系中に供給して処理することも行なわれてもよい。水
洗によって完全に糸条より溶剤等を除くことが望ましい
のであるが、実質的には、11000pp以下であれば
その影響が無視できることが多い。
For the purpose of complete coagulation or recovery of the coagulated liquid prior to the water washing process, the coagulated liquid or a mixture of the coagulated liquid and water, or a neutralizing agent or other processing liquid is used in the same manner as the water washing process. It may also be supplied into the system for treatment. Although it is desirable to completely remove the solvent and the like from the yarn by washing with water, in reality, if the concentration is 11,000 pp or less, the effect thereof can often be ignored.

水洗の効果を高めるために、水洗に先立って、又は/及
び水洗工程中で、又は水洗工程の後に、任意の数の絞り
ロール等で処理することも望ましい。また同様の目的で
、処理コンベアー下より吸引することにより、系中及び
処理コンベアーを貫流する水洗水の流速を高めることも
好ましい。水温を高めることも行なわれてよく、特に本
発明の繊維を製造する上においてなんら制限されるもの
ではない。水洗された糸山は、実質的に無緊張状態で乾
燥されることなく、少なくとも80重量%以上の水分量
を含有させたまま保持し、シリコンアルコキシドを含む
溶液と接触させなければならない。水分量が80重量%
未満ではいわゆる生乾き又は乾燥された状態であり、シ
リコンアルコキシドを含浸する溶液からの繊維内部への
含浸剤の拡散速度が著しく低下し、実質的な量を含浸さ
せることが出来ない。
In order to enhance the effect of water washing, it is also desirable to perform treatment with an arbitrary number of squeezing rolls or the like prior to water washing, and/or during or after the water washing process. For the same purpose, it is also preferable to increase the flow rate of the washing water flowing through the system and through the processing conveyor by suctioning it from below the processing conveyor. Elevating the water temperature may also be carried out, and there is no particular limitation in producing the fibers of the present invention. The water-washed thread pile must be kept in a water content of at least 80% by weight without being dried in a substantially stress-free state, and must be brought into contact with a solution containing silicon alkoxide. Water content is 80% by weight
If it is less than that, the fiber is in a so-called half-dried or dried state, and the rate of diffusion of the impregnating agent from the silicon alkoxide-impregnating solution into the interior of the fiber is significantly reduced, making it impossible to impregnate a substantial amount.

本発明に用いるシリコンアルコキシドとしては、シリコ
ンテトラエトキシド、シリコンテトラメトキシド、シリ
コンテトライソプロポキシド、シリコンテトラブトキシ
ド等のテトラアルコキシシラン、あるいはこれらアルコ
キシドからなる複合アルコキシドでもよく、特に制限は
ない。
The silicon alkoxide used in the present invention may be a tetraalkoxysilane such as silicon tetraethoxide, silicon tetramethoxide, silicon tetraisopropoxide, silicon tetrabutoxide, or a composite alkoxide consisting of these alkoxides, and is not particularly limited.

本発明の繊維を製造するに際し含浸に用いるシリコンア
ルコキシドの溶剤としては、水と混和する溶剤であれば
特に制限はないが、好ましくはアルコール系の溶剤であ
り、特に好ましくは、用いたシリコンアルコキシドと同
じアルコールである。
The solvent for silicon alkoxide used for impregnation in producing the fibers of the present invention is not particularly limited as long as it is miscible with water, but alcohol-based solvents are preferred, and particularly preferred are solvents that are compatible with the silicon alkoxide used. It's the same alcohol.

またこの溶剤は、水を含んでいても良い。Moreover, this solvent may contain water.

本発明の繊維が含有するシリカの量は対未処理繊維基準
で0.5〜lO重量%の間であることが必要であり、好
ましくは0.5〜3.0重量%である。
The amount of silica contained in the fibers of the present invention should be between 0.5 and 10% by weight, preferably 0.5 and 3.0% by weight, based on the untreated fiber.

この含有量はシリコンアルコキシドを含浸した後熱処理
によりシリカとした時の処理前後の重量比より求められ
る値である。含浸量が0.5重量%未満では目的とする
充分な圧縮特性が得られずまた10重量%以上を超える
と含浸が困難であり、溶液濃度、含浸時間を太き(する
必要があり実用性に劣る。
This content is a value determined from the weight ratio before and after the treatment when silica is made into silica by heat treatment after being impregnated with silicon alkoxide. If the amount of impregnation is less than 0.5% by weight, the desired compressive properties cannot be obtained, and if it exceeds 10% by weight, impregnation is difficult, and the solution concentration and impregnation time must be increased (to be practical) inferior to

含浸の方法は水洗と同様の手段によって処理コンベアー
上で糸山にシリコンアルコキシドを含む溶液を噴霧、シ
ャワーリング等により供給するか、コンベアーごと処理
液に浸漬することにより行なわれる。
The method of impregnation is carried out by applying a solution containing silicon alkoxide to the thread pile on the processing conveyor by spraying, showering, etc., using the same means as for washing with water, or by immersing the whole conveyor in the processing liquid.

含浸条件は、繊維に必要とされるシリコンアルコキシド
の含浸量に応じて設定されるべきであり、用いられるポ
リマーの種類、シリコンアルコキシドの種類、繊維の単
糸デニール、系内密度、処理コンベアーの構造等、多く
要因により異なり、各各の条件で実験的に求めて決定す
ることが望ましい。
Impregnation conditions should be set according to the amount of silicon alkoxide required for impregnating the fiber, and should be determined based on the type of polymer used, the type of silicon alkoxide, the single fiber denier, the density in the system, and the structure of the processing conveyor. etc., and it is desirable to determine it experimentally under each condition.

処理液の温度は、室温から、用いた溶剤の沸点までの間
で任意に設定できるが、繊維内部への拡散速度を大きく
するために高温のほうが好ましい。
The temperature of the treatment liquid can be set arbitrarily between room temperature and the boiling point of the solvent used, but a high temperature is preferred in order to increase the rate of diffusion into the fibers.

処理液中のシリコンアルコキシドの濃度は通常0、1〜
60重量%である。シリコンアルコキシドの濃度が、6
0重量%を越えると、溶液の疎水性が、高くなりすぎ、
水を含んでいる糸条へのシリコンアルコキシドの含浸が
困難になるため好ましくない。
The concentration of silicon alkoxide in the processing solution is usually 0, 1~
It is 60% by weight. The concentration of silicon alkoxide is 6
If it exceeds 0% by weight, the hydrophobicity of the solution becomes too high,
This is not preferred because it becomes difficult to impregnate the yarn containing water with silicon alkoxide.

一方、含浸に供する未乾燥繊維の単糸デニールも重要な
因子の一つである。一般にデニールが大きくなると密度
は低下するが、乾燥後の繊維の密度の僅かな差からは予
想もできないほど拡散速度には差があり、含浸量は大き
くなる。従って、好ましい単糸デニールは乾燥状態で0
.5デニ一ル以上であり、特に好ましくは、1.5デニ
一ル以上である。このことは、未乾燥糸の僅かな密度の
違いがシリコンアルコキシドの拡散速度に大きく影響す
ることを意味している。特に、20g/d以上の引張り
強度を有するがごとき繊維、即ち、繊維の密度が好まし
くはl、 43g/cff1以上であるような密度を有
する繊維の製造法において、繊維製造形成の初期におい
て張力を解放する工程を設けて含浸することが本発明の
繊維を製造するのに効果的である。
On the other hand, the single fiber denier of the undried fibers used for impregnation is also an important factor. Generally, as the denier increases, the density decreases, but there is a difference in the diffusion rate that cannot be predicted from the slight difference in the density of the fibers after drying, and the amount of impregnation increases. Therefore, the preferred single yarn denier is 0 in the dry state.
.. It is 5 denier or more, particularly preferably 1.5 denier or more. This means that a slight difference in the density of the undried threads greatly affects the diffusion rate of silicon alkoxide. In particular, in the method for producing such fibers having a tensile strength of 20 g/d or more, i.e., the fiber density is preferably 1, 43 g/cff1 or more, tension is applied at the initial stage of fiber production. Impregnation with a releasing step is effective for producing the fibers of the present invention.

かかる繊維を乾燥するにあたり、乾燥温度は200℃以
上、好ましくは、200〜250℃で乾燥される。これ
は、高温で乾燥することによって繊維の構造が緻密化し
、一旦、含浸されたシリコンアルコキシドが繊維内部の
疎な部分にアモルファスシリカとなり、繊維の弱い部分
を補強する結果として繊維の圧縮特性が向上することと
なるためである。乾燥温度は、必要であれば更に高温で
熱処理を行ない圧縮特性を更に大にすることもできるが
同時に繊維の劣化も起きるため、200〜250℃の範
囲が繊維の性能を保持する上で好適である。更に、含浸
後乾燥に先立って又は乾燥と同時に延伸することにより
高モジユラス化することもできる。また、低張力化又は
無緊張下で乾燥させて高伸度にすることもできる。更に
、本発明の繊維の製造法においては、繊維の製造の完成
していない未乾燥状態においてシリコンアルコキシドを
含浸した後、熱処理によりシリカを含有させているので
物性面での低下がほとんどない。
In drying such fibers, the drying temperature is 200°C or higher, preferably 200 to 250°C. This is because the structure of the fiber becomes denser by drying at high temperature, and once impregnated with silicon alkoxide, it becomes amorphous silica in the loose parts inside the fiber, reinforcing the weak parts of the fiber and improving the compressive properties of the fiber. This is because it becomes necessary to do so. As for the drying temperature, if necessary, heat treatment can be performed at a higher temperature to further increase the compression properties, but at the same time deterioration of the fiber will occur, so a range of 200 to 250°C is suitable for maintaining the performance of the fiber. be. Furthermore, high modulus can be achieved by stretching after impregnation, prior to drying, or simultaneously with drying. Further, high elongation can be obtained by drying under low tension or no tension. Furthermore, in the method for producing fibers of the present invention, since the fibers are impregnated with silicon alkoxide in an undried state and then heat treated to contain silica, there is almost no deterioration in physical properties.

〔実施例〕〔Example〕

以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、
これらの実施例は、なんら本発明を限定するものではな
い。
Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.
These examples are not intended to limit the invention in any way.

実施例中、特にことわりのない限り「%」及び「部」は
、それぞれ重量パーセント及び重量部を表す。また、本
発明において用いられる種々のパラメーターの主なもの
は以下の様にして測定されたものである。
In the examples, "%" and "parts" represent weight percent and parts by weight, respectively, unless otherwise specified. Further, the main various parameters used in the present invention were measured as follows.

く繊維の強伸度の測定法〉 繊維糸条の強度、伸度及び初期モジュラスの測定は、J
IS規格に準じ、測定に先立って10cm当り8回の撚
りを加えた糸条について、定長伸長型強伸度試験機によ
り、把握長20cm、引張り速度50%/分にて荷重−
伸長率曲線をかき、それより読取り、又は算出したもの
で、測定数20個の平均値で表す。
Measuring method of strength, elongation and elongation of fibers The strength, elongation and initial modulus of fiber yarns can be measured by
According to the IS standard, the yarn, which had been twisted 8 times per 10 cm prior to measurement, was subjected to a load test using a fixed length elongation type strength and elongation tester at a gripping length of 20 cm and a tensile speed of 50%/min.
The elongation rate curve is drawn and read or calculated, and is expressed as the average value of 20 measurements.

く繊維中のシリカ量の定量〉 繊維中のシリカ量の定量は200gの繊維を500℃で
炭化させ、次いで800℃で3時間焼き完全に灰化した
。これに5gの炭酸ナトリウムを加え融解した後、固化
させ、10重量%の塩酸を加えて溶解した。この溶液を
プラズマ発光分析法によりSiとして定量した後、シリ
カに換算したときの対乾燥繊維の重量%で表わした値で
ある。
Quantification of the amount of silica in the fibers The amount of silica in the fibers was determined by carbonizing 200 g of fibers at 500° C. and then burning them at 800° C. for 3 hours to completely incinerate them. After adding 5 g of sodium carbonate to this and melting it, it was solidified, and 10% by weight hydrochloric acid was added and dissolved. After this solution was quantified as Si by plasma emission spectrometry, the value was expressed as silica in weight percent relative to the dry fiber.

参考例1 ポリ−パラ−フェニレンテレフタルアミドの製造方法 低温溶液重合法により、次のごとくポリーパラーフ二二
しンテレフタルアミド(以下PPTAと略す)を得た。
Reference Example 1 Method for producing poly-para-phenylene terephthalamide Poly-para-phenylene terephthalamide (hereinafter abbreviated as PPTA) was obtained as follows by a low temperature solution polymerization method.

特公昭53−43968号公報に示された重合装置中で
N−メチルピロリドン1000部に無水塩化リチウム7
0部を溶解し、次いでパラフェニレンジアミン48.6
部を溶解した。8℃に冷却したのち、テレフタル酸ジク
ロライド91.4部を粉末状で一度に加えた。数分後に
重合反応物は、チーズ状に固化したので、特公昭53−
43986号公報記載の方法に従って重合装置より重合
反応物を排出し、直ちに2軸の密封型ニーダ−に移し、
同ニーダ−中で重合反応物を微粉砕した。次に微粉砕物
をヘンシェルミキサー中に移し、はぼ等量の水を加え更
に粉砕後、濾過し、数回温水中で洗浄して、110℃の
温風中で乾燥した。ηinhが5.0の淡黄色のPPT
A 95部を得た。
In the polymerization apparatus shown in Japanese Patent Publication No. 53-43968, 7 parts of anhydrous lithium chloride was added to 1000 parts of N-methylpyrrolidone.
Dissolve 0 parts, then paraphenylenediamine 48.6
part was dissolved. After cooling to 8° C., 91.4 parts of terephthalic acid dichloride was added at once in powder form. After a few minutes, the polymerization reaction product solidified into a cheese-like shape, so it was
According to the method described in 43986, the polymerization reaction product was discharged from the polymerization apparatus and immediately transferred to a twin-screw sealed kneader.
The polymerization reaction product was pulverized in the same kneader. Next, the finely ground product was transferred to a Henschel mixer, an approximately equal amount of water was added thereto, and after further grinding, it was filtered, washed several times in hot water, and dried in hot air at 110°C. Light yellow PPT with ηinh of 5.0
A: 95 copies were obtained.

なお、異なったηinhのポリマーは、N−メチルピロ
リドンとモノマー(パラフェニレンジアミン及びテレフ
タル酸クロライド)の比、又は/及びモノマー間の比等
を変えることによって容易に得ることができる。
Note that polymers with different ηinh can be easily obtained by changing the ratio of N-methylpyrrolidone and monomers (para-phenylenediamine and terephthalic acid chloride), and/or the ratio between monomers.

実施例1〜5 固有粘度(η1nh)が7.05のPPTAをポリマー
濃度が18.7%となるように99.7%の濃硫酸に、
温度を80℃に保ちながら溶解し、紡糸用のポリマー溶
液(以下ドープと略称する)を調製した。このポリマー
溶液は光学異方性を示すことが直交ニコル下の偏光顕微
鏡で観察された。
Examples 1 to 5 PPTA with an intrinsic viscosity (η1nh) of 7.05 was added to 99.7% concentrated sulfuric acid so that the polymer concentration was 18.7%.
The polymer solution was melted while maintaining the temperature at 80° C. to prepare a polymer solution for spinning (hereinafter abbreviated as dope). This polymer solution was observed to exhibit optical anisotropy using a polarizing microscope under crossed Nicols.

このドープを真空下2時間静置脱泡後、紡糸に用いた。This dope was left to stand under vacuum for 2 hours to defoam, and then used for spinning.

ドープをギアポンプを通して300メツシユステンレス
金網を8重に巻いたキャンドルフィルターを用いて濾過
後、0.07mmφの孔径、100個の孔数を有する紡
糸用口金から5mmの空気中を通して凝固浴中に押出し
た。その際、凝固液としては、1.5℃に冷却された1
0%硫酸水溶液を用いた。次いで、凝固液中に導かれた
糸条は変向ロールにて変向し、ネルソンロールへ導いた
。この時繊維中の残存硫酸量は乾燥繊維重量比17.3
%であった。ネルソンロールにより引取られた糸条は、
次いで、特公昭55−9088号公報に示される装置に
より、すなわち、糸条を一対のギヤーニップロール(歯
車状のロールが浅く噛み合い、その間で糸条を送りだす
ロール)により反転ネット上に振込み、次いで処理ネッ
トコンベアー上に反転させて乗せた。処理コンベアー上
に乗せられた余白は、シャワ一方式による水洗水により
洗浄された後、約420%の含水状態のまま含浸工程で
、同じくシャワ一方式でシリコンテトラエトキシドのエ
タノール溶液を第1表に示した濃度、温度、及び含浸時
間でシャワーリングし、250℃で乾燥させた後、ワイ
ンダーにて糸条を巻取った。
The dope was passed through a gear pump and filtered using a candle filter made of eight layers of 300 mesh stainless steel wire mesh, and then extruded into a coagulation bath through a spinning nozzle with a pore diameter of 0.07 mm and 100 holes through 5 mm of air. did. At that time, the coagulating liquid was 1
A 0% aqueous sulfuric acid solution was used. Next, the yarn introduced into the coagulation liquid was changed direction by a direction change roll and led to a Nelson roll. At this time, the amount of residual sulfuric acid in the fiber was 17.3 as a dry fiber weight ratio.
%Met. The yarn pulled by the Nelson roll is
Next, the yarn is transferred onto a reversing net using a device disclosed in Japanese Patent Publication No. 55-9088, that is, a pair of gear nip rolls (rolls in which gear-shaped rolls are shallowly engaged and the yarn is sent out between them), and then processed. It was placed upside down on a net conveyor. After the blank space placed on the processing conveyor is washed with water using a one-way shower, an ethanol solution of silicone tetraethoxide is added to it in the impregnating process with a water content of about 420%, as shown in Table 1, using the same one-way shower. After showering at the concentration, temperature, and impregnation time shown in , and drying at 250° C., the yarn was wound with a winder.

なお、比較のために、含浸工程で水をシャワーリングし
た場合の例を比較例1として、第1表に併せて示す。
For comparison, an example in which water was showered in the impregnation step is also shown in Table 1 as Comparative Example 1.

比較例2 実施例1〜5と同様に紡糸した後、いったん乾燥した糸
条について実施例3と同様の操作で含浸処理を行なった
結果を第1表に示す。
Comparative Example 2 After spinning in the same manner as in Examples 1 to 5, the once dried yarn was impregnated in the same manner as in Example 3. Table 1 shows the results.

比較例3 実施例1〜5と同様に紡糸した後、約50%の含水状態
で、実施例3と同様の操作で行なった結果を第1表に示
した。
Comparative Example 3 After spinning in the same manner as in Examples 1 to 5, the same operation as in Example 3 was performed in a water-containing state of about 50%. The results are shown in Table 1.

参考例2 一方向積層板としての圧縮特性の評価法エポキシ樹脂(
化成ファイバーライト社製、#7714)が固形分50
重量%となるように調整したメチルエチルケトン溶液に
一方向に引き揃えた実施例1〜5、及び比較例1〜3で
得られたパラ配向芳香族ポリアミド繊維を含浸しつつ、
これをシリコン離型紙を巻き付けた500Mφのドラム
に巻き取った。これを繊維方向と直角な方向に切開き1
00℃で30分加熱して一方向プレプリグを調製した。
Reference example 2 Evaluation method of compression properties as a unidirectional laminate Epoxy resin (
Manufactured by Kasei Fiberlite Co., Ltd., #7714) has a solid content of 50
While impregnating the para-oriented aromatic polyamide fibers obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3, which were aligned in one direction, in a methyl ethyl ketone solution adjusted to be % by weight,
This was wound up on a 500Mφ drum wrapped with silicone release paper. Cut this in the direction perpendicular to the fiber direction 1
A unidirectional prepreg was prepared by heating at 00°C for 30 minutes.

この時の繊維の体積含有率は、63%、厚さは約0.2
mmであった。得られたプリプレグを150mmX 1
50mmノ大きさに切すタシ所定ノ厚さになるような枚
数を積層し、オートクレーブ中で、140℃で3時間、
4 kg/carの窒素圧下におき硬化成形し、平板を
得た。圧縮強度の測定用サンプルとして両側に2mnの
タブを付けて幅12.8m+。
The volume content of the fiber at this time is 63%, and the thickness is approximately 0.2
It was mm. The obtained prepreg is 150mm x 1
Cut into 50 mm pieces, stack the pieces to a specified thickness, and place in an autoclave at 140°C for 3 hours.
A flat plate was obtained by hardening and molding under nitrogen pressure of 4 kg/car. Width 12.8m+ with 2mm tabs on both sides as a sample for measuring compressive strength.

長さ80.8mmの圧縮試験片を切りだし、島津製作所
製万能試験機(AG−IOTA)を用いてクロスヘツド
スピード1.3 mm/minで圧縮破壊強度を試験片
数5で測定した。結果をまとめて第1表に示した。
A compression test piece having a length of 80.8 mm was cut out, and the compressive fracture strength was measured using a universal testing machine (AG-IOTA) manufactured by Shimadzu Corporation at a crosshead speed of 1.3 mm/min using 5 test pieces. The results are summarized in Table 1.

(以下余白) 実施例6〜7 シリコンテトラエトキシドを第2表に示す化合物にかえ
た以外はすべて実施例1と同様の操作で行なった。その
結果を第2表に示す。
(The following is a blank space) Examples 6 to 7 All operations were carried out in the same manner as in Example 1 except that silicon tetraethoxide was replaced with the compound shown in Table 2. The results are shown in Table 2.

(以下余白) 〔効 果〕 本発明で得られた繊維は、いずれも、従来公知の方法で
得られた繊維と比較して、本来の引張り強度、及び初期
モジュラスの低下を引起こすことなく圧縮特性において
優れたものであることが認められた。
(The following is a blank space) [Effects] All of the fibers obtained by the present invention can be compressed without causing a decrease in original tensile strength and initial modulus, compared to fibers obtained by conventionally known methods. It was recognized that the properties were excellent.

特許出願人  旭化成工業株式会社Patent applicant: Asahi Kasei Industries, Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] パラ配向芳香族ポリアミドを少なくとも15重量%のポ
リマー濃度になるように、濃度95〜101重量%の濃
硫酸に溶解した光学異方性ドープを、オリフィスを通し
て、一旦、空気中に、ついで凝固浴中に押し出した後、
凝固浴から糸条を引きだし、水洗、乾燥するパラ配向芳
香族ポリアミド繊維の製造法において、凝固時又は硫酸
を乾燥繊維あたり5重量%以上含む洗浄初期に、凝固糸
条から実質的に張力を解放し、該状態を保ちつつ水分率
が80重量%以上の含水糸条とシリコンアルコキシド溶
液とを接触させて、該シリコンアルコキシドを含浸させ
次いで200℃以上で乾燥させ、シリカとして乾燥繊維
に対し0.5〜10重量%含有させることを特徴とする
パラ配向芳香族ポリアミド繊維の製造方法
An optically anisotropic dope in which a para-oriented aromatic polyamide is dissolved in concentrated sulfuric acid with a concentration of 95 to 101% by weight to give a polymer concentration of at least 15% by weight is passed through an orifice into air and then into a coagulation bath. After pushing out to
In a method for producing para-oriented aromatic polyamide fibers in which yarns are drawn out from a coagulation bath, washed with water, and dried, tension is substantially released from the coagulated yarns during coagulation or in the initial stage of washing containing 5% or more of sulfuric acid per dry fiber. Then, while maintaining this state, a water-containing yarn having a water content of 80% by weight or more is brought into contact with a silicon alkoxide solution to impregnate the silicon alkoxide, and then dried at 200°C or higher to form silica at a concentration of 0.0% relative to the dry fiber. A method for producing para-oriented aromatic polyamide fiber, characterized by containing 5 to 10% by weight
JP13534190A 1990-05-28 1990-05-28 Preparation of aramide fiber Pending JPH0434022A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13534190A JPH0434022A (en) 1990-05-28 1990-05-28 Preparation of aramide fiber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13534190A JPH0434022A (en) 1990-05-28 1990-05-28 Preparation of aramide fiber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0434022A true JPH0434022A (en) 1992-02-05

Family

ID=15149510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13534190A Pending JPH0434022A (en) 1990-05-28 1990-05-28 Preparation of aramide fiber

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0434022A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4016236A (en) Process for manufacturing aromatic polymer fibers
JP3911654B2 (en) Method for producing aramid filaments
KR100866465B1 (en) Polybenzazole Fiber
CA2009527A1 (en) Cyclic tensioning of never-dried yarns
KR20070086810A (en) Continuous processes for making composite fibers
JPH0434022A (en) Preparation of aramide fiber
JP5503055B2 (en) Para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber and method for producing the same
JPH0246688B2 (en)
KR20090104599A (en) Aramid Fiber and method of making the same
KR100930204B1 (en) Aramide fiber and method for manufacturing the same
JPH03152210A (en) Aramid fiber improved in compressive strength
JP3265579B2 (en) Method for producing low-denier polybenzazole fiber
JPS59116411A (en) Novel polyamide yarn and its preparation
KR102166023B1 (en) P-aramid fiber having excellent fatigue resistance and manufacturing method of the same
JPH0390617A (en) Aramid fiber having improved compressive strength
JPH0284508A (en) Production of para-oriented aromatic polyamide fiber having improved hygroscopicity
JPH0434023A (en) Preparation of para-oriented aromatic polyamide fiber
JP4016318B2 (en) High durability polybenzazole composition
JPS63175176A (en) Aramid fiber improved in adhesiveness
KR101130061B1 (en) Fully aromatic polyamide fiber with excellent processability and adhesiveness
JPS5921962B2 (en) Method for manufacturing aromatic polyamide molded products
JPS63249719A (en) Electrically conductive yarn and production thereof
JPS6399321A (en) Production of poly-p-phenylene terephthalamide based fiber
JPH02216211A (en) Production of improved poly-p-phenylene terephthalamide fiber
JPS63249778A (en) Antifungal aramide fiber