JPH0718534A - 繊維を捲縮及び交差結合させるための方法と装置 - Google Patents
繊維を捲縮及び交差結合させるための方法と装置Info
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- JPH0718534A JPH0718534A JP5183482A JP18348293A JPH0718534A JP H0718534 A JPH0718534 A JP H0718534A JP 5183482 A JP5183482 A JP 5183482A JP 18348293 A JP18348293 A JP 18348293A JP H0718534 A JPH0718534 A JP H0718534A
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- JP
- Japan
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- fibers
- tows
- fiber
- box
- tow
- Prior art date
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-
- D—TEXTILES; PAPER
- D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
- D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
- D02G1/00—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics
- D02G1/12—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using stuffer boxes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 交差結合可能な繊維、すなわち、トウに、非
対称なで実質的に永久的な捲縮を施す方法及び装置を提
供する。 【構成】 加工前の繊維であるトウ１０を、ヒーター１
２を通して加熱することによって柔軟化させ、捲縮用ボ
ックス１６に引き込みロール１４によって送り込む。ト
ウ１０は、ジェット１９で蒸気を浴びせられながら、捲
縮用ボックス１６の中でドクターブレード１５を互い違
いに通され、重錘１７によって圧力をかけられる。捲縮
用ボックス１６から取り出されたトウ１０は、複数の加
熱領域を持つオーブン１８で加熱される。その後、取出
しロール２２によって引き出されながら、送風機２１で
冷却される。
対称なで実質的に永久的な捲縮を施す方法及び装置を提
供する。 【構成】 加工前の繊維であるトウ１０を、ヒーター１
２を通して加熱することによって柔軟化させ、捲縮用ボ
ックス１６に引き込みロール１４によって送り込む。ト
ウ１０は、ジェット１９で蒸気を浴びせられながら、捲
縮用ボックス１６の中でドクターブレード１５を互い違
いに通され、重錘１７によって圧力をかけられる。捲縮
用ボックス１６から取り出されたトウ１０は、複数の加
熱領域を持つオーブン１８で加熱される。その後、取出
しロール２２によって引き出されながら、送風機２１で
冷却される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、交差結合(crosslinkin
g)した繊維に、非対称な捲縮(crimps)、すなわち、「縮
れ」を与えるための装置及び方法に関する。特に、更に
熱処理することによって捲縮が行なわれる点において、
あたかも交差結合したように動く繊維の中のトウに含ま
れる交差結合した繊維を捲縮する装置と方法に関する。
g)した繊維に、非対称な捲縮(crimps)、すなわち、「縮
れ」を与えるための装置及び方法に関する。特に、更に
熱処理することによって捲縮が行なわれる点において、
あたかも交差結合したように動く繊維の中のトウに含ま
れる交差結合した繊維を捲縮する装置と方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】「捲縮」とは、「繊維にお
ける非線形性」と定義することができる。カーペットの
製造に用いられる多くの人造繊維の場合、不織(non-wov
en )のバッティングや繊維の捲縮や曲がりは人工的に熱
や機械を用いて施される。また、捲縮は非線形の（捲縮
した）繊維と真っすぐな繊維（繊維を延ばしたもの）に
おける相違と考えられている。２つの繊維が互いに平行
になることを防ぐことによって、捲縮が糸にバルクをも
たらすので、捲縮はカーペット用繊維及び不織の繊維の
応用品おいて重要となる。その結果、カーペットのタフ
トは、より大きな遮蔽力、柔らかな外観、摩擦、摩滅に
対する良い抵抗力を備えることになる。
ける非線形性」と定義することができる。カーペットの
製造に用いられる多くの人造繊維の場合、不織(non-wov
en )のバッティングや繊維の捲縮や曲がりは人工的に熱
や機械を用いて施される。また、捲縮は非線形の（捲縮
した）繊維と真っすぐな繊維（繊維を延ばしたもの）に
おける相違と考えられている。２つの繊維が互いに平行
になることを防ぐことによって、捲縮が糸にバルクをも
たらすので、捲縮はカーペット用繊維及び不織の繊維の
応用品おいて重要となる。その結果、カーペットのタフ
トは、より大きな遮蔽力、柔らかな外観、摩擦、摩滅に
対する良い抵抗力を備えることになる。
【０００３】捲縮はステープル繊維の加工にも役立つ。
捲縮は、滑りやすいために加工しにくいハイモジュラス
繊維の加工にも、特に役立つ。繊維に波形やねじれをも
たらすように圧力をかけることが蒸気やボックスによっ
てポリエステル、アクリル、ナイロンといったようなス
テープル繊維を捲縮するための標準的なやり方である。
この捲縮がカーディングのような不織の織物加工工程に
おいて、より良く繊維を加工するものであり、ステープ
ル繊維に高いロフト（低密度）のバッティングを形成さ
せるものである。撚り糸を造るための多くの形態が必要
となる効率的なカーディングに捲縮が再び必要になるの
で、この捲縮がこれらの繊維を紡いだ糸に加工するため
に必要になってくる。捲縮は、繊維を一層からませ、撚
り糸を一層強くする手段も提供する。織物全体から見て
も、捲縮は重要である。しかしながら、織物繊維は熱可
塑性であり、それ故に、繊維がガラス転移点を越えて加
熱されると、捲縮が崩れる。例えば、捲縮された連続性
のあるトウＰＡＮ（アクリル性）は、ＯＰＦ（酸化ポリ
アクリロニトリル）の製造のために酸化直前で耐え得る
２２５℃まで加熱すると、窯から引き出す間に、全体的
に捲縮が損なわれる。
捲縮は、滑りやすいために加工しにくいハイモジュラス
繊維の加工にも、特に役立つ。繊維に波形やねじれをも
たらすように圧力をかけることが蒸気やボックスによっ
てポリエステル、アクリル、ナイロンといったようなス
テープル繊維を捲縮するための標準的なやり方である。
この捲縮がカーディングのような不織の織物加工工程に
おいて、より良く繊維を加工するものであり、ステープ
ル繊維に高いロフト（低密度）のバッティングを形成さ
せるものである。撚り糸を造るための多くの形態が必要
となる効率的なカーディングに捲縮が再び必要になるの
で、この捲縮がこれらの繊維を紡いだ糸に加工するため
に必要になってくる。捲縮は、繊維を一層からませ、撚
り糸を一層強くする手段も提供する。織物全体から見て
も、捲縮は重要である。しかしながら、織物繊維は熱可
塑性であり、それ故に、繊維がガラス転移点を越えて加
熱されると、捲縮が崩れる。例えば、捲縮された連続性
のあるトウＰＡＮ（アクリル性）は、ＯＰＦ（酸化ポリ
アクリロニトリル）の製造のために酸化直前で耐え得る
２２５℃まで加熱すると、窯から引き出す間に、全体的
に捲縮が損なわれる。
【０００４】炭素繊維やそれに関連する繊維のような熱
硬化性繊維は、相対的に知られていないが、それらは柔
らかくならないか、または溶けないために、捲縮するこ
とはない。熱、蒸気、及び圧力は、炭素繊維、（炭素６
５％以上の）炭素質繊維、その他の熱硬化性繊維に対し
て捲縮を生じさせない。撚り糸又はトウを捲縮される、
又は非線形となる配置に繊維をヒートセットに必要とさ
れる温度に均一に加熱されたチャンバーに入れることに
よって、ボックスで捲縮が形成される。蒸気は、通常、
補助的に、円滑にするために使われる。撚り糸がフィー
ドロールによってチャンバーの中に強制的に入れられる
と、既に入っている撚り糸を圧迫し、結果として、フィ
ラメントを曲げ、ねじれを生じさせる。（捲縮させ
る。） ボックスの上部に収まるウエイトチューブは、ボックス
の中の撚り糸の流れと量を左右する。頻度（１インチ当
りの捲縮）及び繊維の中で捲縮の程度は、チューブの重
さとともに、フィード（送り）ロールの速度を、引取り
ロールの速度に対して調整することによって制御され
る。これらの技術によってなされる捲縮は、単一のフィ
ラメントに対しても行なわれ、（トウに対する）紡績技
術で用いられる多様な手段によっても行なわれる。捲縮
は、一般的に、多くの鋭い曲がりで特徴付けられる。
硬化性繊維は、相対的に知られていないが、それらは柔
らかくならないか、または溶けないために、捲縮するこ
とはない。熱、蒸気、及び圧力は、炭素繊維、（炭素６
５％以上の）炭素質繊維、その他の熱硬化性繊維に対し
て捲縮を生じさせない。撚り糸又はトウを捲縮される、
又は非線形となる配置に繊維をヒートセットに必要とさ
れる温度に均一に加熱されたチャンバーに入れることに
よって、ボックスで捲縮が形成される。蒸気は、通常、
補助的に、円滑にするために使われる。撚り糸がフィー
ドロールによってチャンバーの中に強制的に入れられる
と、既に入っている撚り糸を圧迫し、結果として、フィ
ラメントを曲げ、ねじれを生じさせる。（捲縮させ
る。） ボックスの上部に収まるウエイトチューブは、ボックス
の中の撚り糸の流れと量を左右する。頻度（１インチ当
りの捲縮）及び繊維の中で捲縮の程度は、チューブの重
さとともに、フィード（送り）ロールの速度を、引取り
ロールの速度に対して調整することによって制御され
る。これらの技術によってなされる捲縮は、単一のフィ
ラメントに対しても行なわれ、（トウに対する）紡績技
術で用いられる多様な手段によっても行なわれる。捲縮
は、一般的に、多くの鋭い曲がりで特徴付けられる。
【０００５】ここに参照されるべきマッカロウ等による
米国特許第４８６８０３８号は、編成された布地の形を
した安定化した高分子繊維を熱処理することによって、
物理的な特性を有する特異な非線形の炭素質繊維を調製
する一つの方法を公開している。不均一な圧力や張力の
ない状況で、繊維が実質的に不可逆なヒートセットにか
けられる方法をここでは述べている。非線形の繊維を得
るために、切れ目のない繊維を解き、望ましい長さに切
る。非線形炭素質繊維を得るために、繊維を編成し、解
くことで繊維を製造する費用が増加する。この捲縮は永
久的であり、その後に熱処理しても消えない。
米国特許第４８６８０３８号は、編成された布地の形を
した安定化した高分子繊維を熱処理することによって、
物理的な特性を有する特異な非線形の炭素質繊維を調製
する一つの方法を公開している。不均一な圧力や張力の
ない状況で、繊維が実質的に不可逆なヒートセットにか
けられる方法をここでは述べている。非線形の繊維を得
るために、切れ目のない繊維を解き、望ましい長さに切
る。非線形炭素質繊維を得るために、繊維を編成し、解
くことで繊維を製造する費用が増加する。この捲縮は永
久的であり、その後に熱処理しても消えない。
【０００６】ロビンソンによる米国特許第２２４５８７
４号では、繊維の弾性的限界を越えて、繊維を曲げて延
ばすという条件下で、繊維をローラーに通して、繊維を
カールした材料に仕立てる方法が公開されている。その
ような方法では、本発明にある非線形繊維は製造には使
われない。この捲縮は、捲縮した繊維をガラス転移点ま
で加熱することによって、除去することができる。
４号では、繊維の弾性的限界を越えて、繊維を曲げて延
ばすという条件下で、繊維をローラーに通して、繊維を
カールした材料に仕立てる方法が公開されている。その
ような方法では、本発明にある非線形繊維は製造には使
われない。この捲縮は、捲縮した繊維をガラス転移点ま
で加熱することによって、除去することができる。
【０００７】ヘンミによる米国特許第２６２３２６６号
では、洞状構造や螺旋状構造を持つ捲縮された繊維を機
械的に作り出す法を公開している。繊維は加熱され、迷
路のような捲縮を加える一連のバーを通る。しかしなが
ら、繊維は捲縮し、伸張した状態になる。従って、非線
形の繊維とトウを生産するための相対的に廉価で、単純
な方法を提供することが望まれている。更には、繊維に
前段階の加工操作をおこなう必要のない非線形の繊維を
提供する方法が望ましい。また、編成し、解くという作
業を行なう必要のない非線形の繊維を製造する方法を提
供することも望まれる。
では、洞状構造や螺旋状構造を持つ捲縮された繊維を機
械的に作り出す法を公開している。繊維は加熱され、迷
路のような捲縮を加える一連のバーを通る。しかしなが
ら、繊維は捲縮し、伸張した状態になる。従って、非線
形の繊維とトウを生産するための相対的に廉価で、単純
な方法を提供することが望まれている。更には、繊維に
前段階の加工操作をおこなう必要のない非線形の繊維を
提供する方法が望ましい。また、編成し、解くという作
業を行なう必要のない非線形の繊維を製造する方法を提
供することも望まれる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、交差結合可能
な繊維又はトウに、非対称で実質的に永久的なヒートセ
ットによる捲縮を形成する方法であって、
（ａ）繊維又はトウを柔らかくするため
に、さらに交差結合可能な加工前の前記繊維又はトウを
加熱し、（ｂ）前記繊維又はトウに非対称な捲縮を形成
するために、前記加熱した繊維又はトウを水平方向に、
水平な捲縮用ボックスに送り込み、（ｃ）前記捲縮用ボ
ックスに入った前記繊維又はトウに約１０乃至５０ｋｇ
の圧力を加え、（ｄ）前記捲縮用ボックスから、前記繊
維又はトウを張力を加えることなく運び出し、（ｅ）実
質的に永久的な捲縮を形成し、炭素質の繊維又はトウに
するために、張力を加えることなく前記捲縮した前記繊
維又はトウを熱処理することからなる、方法と、交差結
合した繊維又はトウに非対称な捲縮を形成し、その後応
力や張力を加えることなく実質的に永久的なヒートセッ
トによる捲縮を有する炭素質の繊維又はトウを形成する
ための装置であって、 ａ）更に交差結合可能な加工前の繊維又はトウを加熱す
る手段と、 ｂ）前記繊維又はトウを捲縮用ボックスに送り込むため
の、前記加熱手段に隣り合うロール手段と、 ｃ）前記ロール手段に隣り合い、前記ロール手段から前
記繊維又はトウを受け入れ非対称の捲縮を形成するため
の水平な捲縮用ボックスを有し、前記ボックスは固定式
と可動式のドクターブレードを具え、該可動式のドクタ
ーブレードは折られた状態にある繊維又はトウに圧力を
加えるために該ブレードに圧力を加える手段を有し、さ
らに、 ｄ）前記捲縮用ボックスから出てきた前記繊維又はトウ
を不活性雰囲気において加熱する手段と、 ｅ）圧力又は張力を加えることなく前記捲縮用ボックス
から前記加熱手段まで前記繊維又はトウを運ぶための搬
送手段とを有してなる、 装置。により前記課題を解決する。
な繊維又はトウに、非対称で実質的に永久的なヒートセ
ットによる捲縮を形成する方法であって、
（ａ）繊維又はトウを柔らかくするため
に、さらに交差結合可能な加工前の前記繊維又はトウを
加熱し、（ｂ）前記繊維又はトウに非対称な捲縮を形成
するために、前記加熱した繊維又はトウを水平方向に、
水平な捲縮用ボックスに送り込み、（ｃ）前記捲縮用ボ
ックスに入った前記繊維又はトウに約１０乃至５０ｋｇ
の圧力を加え、（ｄ）前記捲縮用ボックスから、前記繊
維又はトウを張力を加えることなく運び出し、（ｅ）実
質的に永久的な捲縮を形成し、炭素質の繊維又はトウに
するために、張力を加えることなく前記捲縮した前記繊
維又はトウを熱処理することからなる、方法と、交差結
合した繊維又はトウに非対称な捲縮を形成し、その後応
力や張力を加えることなく実質的に永久的なヒートセッ
トによる捲縮を有する炭素質の繊維又はトウを形成する
ための装置であって、 ａ）更に交差結合可能な加工前の繊維又はトウを加熱す
る手段と、 ｂ）前記繊維又はトウを捲縮用ボックスに送り込むため
の、前記加熱手段に隣り合うロール手段と、 ｃ）前記ロール手段に隣り合い、前記ロール手段から前
記繊維又はトウを受け入れ非対称の捲縮を形成するため
の水平な捲縮用ボックスを有し、前記ボックスは固定式
と可動式のドクターブレードを具え、該可動式のドクタ
ーブレードは折られた状態にある繊維又はトウに圧力を
加えるために該ブレードに圧力を加える手段を有し、さ
らに、 ｄ）前記捲縮用ボックスから出てきた前記繊維又はトウ
を不活性雰囲気において加熱する手段と、 ｅ）圧力又は張力を加えることなく前記捲縮用ボックス
から前記加熱手段まで前記繊維又はトウを運ぶための搬
送手段とを有してなる、 装置。により前記課題を解決する。
【０００９】
【実施例】内容を明瞭にするために、以下の説明には特
殊な用語が使用されているが、これらの用語は、本発明
の特定の構成を説明するために選別されたものに過ぎ
ず、本発明の範囲を限定する趣旨ではない。図１にある
ように、加工前繊維(precursor fibers)であるトウ(to
w)１０が、繊維を柔軟にするためのヒーター１２を最初
に通る。トウが酸化ポリアクリロニトリルベースの繊維
である場合に使用される蒸気ジェット１３が、ヒーター
１２に具えられていると好都合である。加熱されたトウ
１０は、フィード、すなわち、引き込みロール１４、１
４Ａによって、捲縮用ボックス１６に送り込まれる。フ
ィードロール１４、１４Ａは、好適には、捲縮用ボック
ス１６に送り込まれた時、蒸気によって柔らかい状態に
繊維を維持するために適切な温度に加熱される。 捲縮
用ボックス１６は、その中にトウを送り込み、繊維に圧
力を加える機能を持つ、一組のドクターブレード１５，
１５Ａを具えている。ブレード１５，１５Ａの一つを蝶
番で回転可能にすることによって、圧力が与えられる。
圧力は、図面にもあるように、ばね手段、重錘１７、又
はその他の好ましい手段によって与えることができる。
約１０キロから５０キロの圧力が、酸化ポリアクリロニ
トリル繊維に好ましい捲縮を与えることが見出された。
トウの捲縮は、捲縮用ボックス１６のロール１４、１４
Ａの接点において形成される。捲縮用ボックス１６にト
ウ１０が集められることによって、反対の圧力が生じ、
かくして、トウ１０が捲縮を形成する。捲縮用ボックス
１６の幅と深さが捲縮のタイプに影響を及ぼす。捲縮中
及び捲縮前のジェット１９，１９Ａからの蒸気もまた、
捲縮の量に影響を及ぼす。
殊な用語が使用されているが、これらの用語は、本発明
の特定の構成を説明するために選別されたものに過ぎ
ず、本発明の範囲を限定する趣旨ではない。図１にある
ように、加工前繊維(precursor fibers)であるトウ(to
w)１０が、繊維を柔軟にするためのヒーター１２を最初
に通る。トウが酸化ポリアクリロニトリルベースの繊維
である場合に使用される蒸気ジェット１３が、ヒーター
１２に具えられていると好都合である。加熱されたトウ
１０は、フィード、すなわち、引き込みロール１４、１
４Ａによって、捲縮用ボックス１６に送り込まれる。フ
ィードロール１４、１４Ａは、好適には、捲縮用ボック
ス１６に送り込まれた時、蒸気によって柔らかい状態に
繊維を維持するために適切な温度に加熱される。 捲縮
用ボックス１６は、その中にトウを送り込み、繊維に圧
力を加える機能を持つ、一組のドクターブレード１５，
１５Ａを具えている。ブレード１５，１５Ａの一つを蝶
番で回転可能にすることによって、圧力が与えられる。
圧力は、図面にもあるように、ばね手段、重錘１７、又
はその他の好ましい手段によって与えることができる。
約１０キロから５０キロの圧力が、酸化ポリアクリロニ
トリル繊維に好ましい捲縮を与えることが見出された。
トウの捲縮は、捲縮用ボックス１６のロール１４、１４
Ａの接点において形成される。捲縮用ボックス１６にト
ウ１０が集められることによって、反対の圧力が生じ、
かくして、トウ１０が捲縮を形成する。捲縮用ボックス
１６の幅と深さが捲縮のタイプに影響を及ぼす。捲縮中
及び捲縮前のジェット１９，１９Ａからの蒸気もまた、
捲縮の量に影響を及ぼす。
【００１０】捲縮用ボックス１６の後に、コンベヤ２０
があり、これが、捲縮用ボックス１６から捲縮されたト
ウ１０’を受け取り、さらに、複数の加熱領域１８ａ、
１８ｂ、１８ｃのあるオーブン１８に、張力や応力を与
えることなく送り込む。最初加熱領域１８ａは、主にト
ウ１０´の脱水のためにある。他の領域である１８ｂ、
１８ｃは、トウ１０´をヒートセット及び／又は炭化さ
せるために、不活性雰囲気において、捲縮されたトウ１
０´を熱処理するために使われる。
があり、これが、捲縮用ボックス１６から捲縮されたト
ウ１０’を受け取り、さらに、複数の加熱領域１８ａ、
１８ｂ、１８ｃのあるオーブン１８に、張力や応力を与
えることなく送り込む。最初加熱領域１８ａは、主にト
ウ１０´の脱水のためにある。他の領域である１８ｂ、
１８ｃは、トウ１０´をヒートセット及び／又は炭化さ
せるために、不活性雰囲気において、捲縮されたトウ１
０´を熱処理するために使われる。
【００１１】ヒーター１８で加熱されたトウ１０´は、
繊維に張力や応力を与えないようにコンベヤの速度に同
期した取出しロール２２で取り出される前に、好ましく
は、送風機２１によって冷やされる。
繊維に張力や応力を与えないようにコンベヤの速度に同
期した取出しロール２２で取り出される前に、好ましく
は、送風機２１によって冷やされる。
【００１２】繊維又はトウが安定化した繊維、すなわ
ち、酸化ポリアクリロニトリル繊維からなるもので、ヒ
ートセットが行なわれる場合、酸化繊維は、窒素、アル
ゴン、ヘリウムのような非酸化雰囲気中で、３００度か
ら１４００度の温度に加熱される。炭化領域は、多数の
加熱領域を持つ、単一の、又は多様な温度勾配を持つ炉
であることができる。不活性ガスは、加熱領域の開口か
ら供給してもよいし、又は繊維が装置の中を通過する過
程において、様々な箇所で吹き出させてもよい。
ち、酸化ポリアクリロニトリル繊維からなるもので、ヒ
ートセットが行なわれる場合、酸化繊維は、窒素、アル
ゴン、ヘリウムのような非酸化雰囲気中で、３００度か
ら１４００度の温度に加熱される。炭化領域は、多数の
加熱領域を持つ、単一の、又は多様な温度勾配を持つ炉
であることができる。不活性ガスは、加熱領域の開口か
ら供給してもよいし、又は繊維が装置の中を通過する過
程において、様々な箇所で吹き出させてもよい。
【００１３】本発明による炭素質繊維の調製に好適に使
用される安定化したポリアクリロニトリルの繊維及びト
ウのための、重合物である加工前の材料は、以下の材料
のうちの１つ又はそれ以上から選別される。すなわち、
アクリロニトリルホモポリマー、アクリロニトリルコポ
リマー、アクリロニトリルターポリマーである。コポリ
マーは、好適には、少なくとも約８５モルパーセントの
アクリロニトリルの構成単位と、残り１５モルパーセン
トまでの、スチレン、アクリル酸メチル、メタクリル酸
メチル、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ビ
ニルビリジン及びこれらの共重合物の１つ又はそれ以上
のモノビニル構成単位からなるものである。
用される安定化したポリアクリロニトリルの繊維及びト
ウのための、重合物である加工前の材料は、以下の材料
のうちの１つ又はそれ以上から選別される。すなわち、
アクリロニトリルホモポリマー、アクリロニトリルコポ
リマー、アクリロニトリルターポリマーである。コポリ
マーは、好適には、少なくとも約８５モルパーセントの
アクリロニトリルの構成単位と、残り１５モルパーセン
トまでの、スチレン、アクリル酸メチル、メタクリル酸
メチル、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ビ
ニルビリジン及びこれらの共重合物の１つ又はそれ以上
のモノビニル構成単位からなるものである。
【００１４】ポリアクリロニトリルベースの繊維の場
合、米国特許４８３７７０６号にあるような加工前の材
料である、適当な液状物質を溶かし、乾燥させ、湿式紡
績するこれまでの方法で、繊維は調製することができ
る。通常、名目の直径が４から２５マイクロメーターで
ある繊維の基礎となるポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）
ベースの繊維は、トウの中に連続性の単繊維の多重な集
合体を集めたものである。繊維は、例えば、酸化やその
他の安定化させるための一般的な方法によって、より安
定化させられる。通常切られたり、引き伸ばされて壊れ
たステープル繊維より造られる繊維又はトウが本発明に
よって加工され、ヒートセット反応を導く時間の間、不
活性の非酸化雰囲気中で高い温度で熱処理される。典型
的には、約５パーセントから３５パーセントの窒素含有
量に繊維は維持される。１５０℃から５２５℃、または
それ以上の温度領域で、繊維は実質的に永久的又は不可
逆的なヒートセット（熱固定）性を与えられる。
合、米国特許４８３７７０６号にあるような加工前の材
料である、適当な液状物質を溶かし、乾燥させ、湿式紡
績するこれまでの方法で、繊維は調製することができ
る。通常、名目の直径が４から２５マイクロメーターで
ある繊維の基礎となるポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）
ベースの繊維は、トウの中に連続性の単繊維の多重な集
合体を集めたものである。繊維は、例えば、酸化やその
他の安定化させるための一般的な方法によって、より安
定化させられる。通常切られたり、引き伸ばされて壊れ
たステープル繊維より造られる繊維又はトウが本発明に
よって加工され、ヒートセット反応を導く時間の間、不
活性の非酸化雰囲気中で高い温度で熱処理される。典型
的には、約５パーセントから３５パーセントの窒素含有
量に繊維は維持される。１５０℃から５２５℃、または
それ以上の温度領域で、繊維は実質的に永久的又は不可
逆的なヒートセット（熱固定）性を与えられる。
【００１５】５２５℃又はそれ以上の温度という高い温
度での熱処理の結果、より永久的又は不可逆的な捲縮が
繊維又はトウに施される。捲縮されたトウ又は繊維は、
それ自体で使用できる。本発明によって提供される酸化
ポリアクリロニトリルベースの材料から得られる炭素質
繊維は、次の３つのグループに分類される。第１のグル
ープでは、炭素質繊維は、６５パーセントを越え８５パ
ーセント未満の炭素含有率であり、電気的には非伝導性
であり、静電気消費性向を持たないもの、すなわち、静
電荷を消すことができないものである。本発明におい
て、「電気的に非伝導性」とは、４ミクロンから２０ミ
クロンの直径を持つ個々の繊維からなる６Ｋ（６０００
本のフィラメント）トウについて測定した場合、１セン
チ当り４×１０の６乗オーム（１インチ当り４×１０の
７乗オーム）を越える抵抗値を意味する。繊維が安定化
され、ポリアクリロニトリルベースの繊維をヒートセッ
トした場合、約１８パーセント又はそれ以上の窒素含有
量が繊維に電導性をもたらすことがわかっている。第２
のグループでは、炭素質繊維とは、部分的に電導性を示
すもので（すなわち、低電導性）、炭素を６５パーセン
ト越え８５パーセント未満含むものと分類される。その
ような繊維の窒素含有量は、一般的に１６パーセントか
２０パーセントである。低電導性とは、個々の加工前の
繊維の直径が４マイクロメーターから２０マイクロメー
ターの繊維からなる６Ｋのトウが、１センチ当り４×１
０の６乗から１センチ当り４×１０の３乗（１インチ当
り４×１０の７乗から１インチ当り４×１０の４乗）の
抵抗値を持つことを意味する。第３のグループには、少
なくとも８５パーセント以上９２パーセント未満の炭素
含有率と、少なくとも５パーセントの窒素含有率を持っ
ている繊維が入る。これらの繊維は、高い電導性がある
と特徴付けられる。すなわち、６Ｋのトウで測定する
と、１センチ当り４×１０の３乗オーム（１インチ当り
４×１０の４乗オーム）以下の電気抵抗値を持ってい
る。
度での熱処理の結果、より永久的又は不可逆的な捲縮が
繊維又はトウに施される。捲縮されたトウ又は繊維は、
それ自体で使用できる。本発明によって提供される酸化
ポリアクリロニトリルベースの材料から得られる炭素質
繊維は、次の３つのグループに分類される。第１のグル
ープでは、炭素質繊維は、６５パーセントを越え８５パ
ーセント未満の炭素含有率であり、電気的には非伝導性
であり、静電気消費性向を持たないもの、すなわち、静
電荷を消すことができないものである。本発明におい
て、「電気的に非伝導性」とは、４ミクロンから２０ミ
クロンの直径を持つ個々の繊維からなる６Ｋ（６０００
本のフィラメント）トウについて測定した場合、１セン
チ当り４×１０の６乗オーム（１インチ当り４×１０の
７乗オーム）を越える抵抗値を意味する。繊維が安定化
され、ポリアクリロニトリルベースの繊維をヒートセッ
トした場合、約１８パーセント又はそれ以上の窒素含有
量が繊維に電導性をもたらすことがわかっている。第２
のグループでは、炭素質繊維とは、部分的に電導性を示
すもので（すなわち、低電導性）、炭素を６５パーセン
ト越え８５パーセント未満含むものと分類される。その
ような繊維の窒素含有量は、一般的に１６パーセントか
２０パーセントである。低電導性とは、個々の加工前の
繊維の直径が４マイクロメーターから２０マイクロメー
ターの繊維からなる６Ｋのトウが、１センチ当り４×１
０の６乗から１センチ当り４×１０の３乗（１インチ当
り４×１０の７乗から１インチ当り４×１０の４乗）の
抵抗値を持つことを意味する。第３のグループには、少
なくとも８５パーセント以上９２パーセント未満の炭素
含有率と、少なくとも５パーセントの窒素含有率を持っ
ている繊維が入る。これらの繊維は、高い電導性がある
と特徴付けられる。すなわち、６Ｋのトウで測定する
と、１センチ当り４×１０の３乗オーム（１インチ当り
４×１０の４乗オーム）以下の電気抵抗値を持ってい
る。
【００１６】非対称で、電導性を持つ炭素質繊維は、Ｅ
ＭＩシールディングに役立つ。本発明によって加工され
るパラ−アラミドが必要とするのは、わずかに約０・５
から５パーセント、好適とされるものでは、約１から３
パーセントの炭素質でり、それで実質的に永久的な捲縮
ができる。本発明によって加工することが可能であるｐ
アラミドの具体例は、ポリパラベンズアミドとポリパラ
フェニリンテレフタルアミドを含むものである。ポリパ
ラベンズアミドとその製造過程は、米国特許第３１０９
８３６号、第３２２５００１号、第３５４１０５６号、
第３５４２７１９号、第３５４７８９５号、第３５８５
７１号、３５７５９３３号、３６００３５０号、第３６
７１５４２号、第３６９９０８５号、第３７５３９５７
号、第４０２５４９４号に公開されている。ポリパラフ
ェニリンテレフタルアミド（ｐアラミド）は、Ｅ・Ｉ・
デュポン社の登録商標である「ケブラー」の名で商業上
利用されており、同様な調製過程は、米国特許第３０６
３９６６号、第３０９４５１１号、３２３２９１０号、
３４１４６４５号、第３６７３１４３号、第３７４８２
９９号、第３８３６４９８号、第３８２７９８８号等で
公開されている。その他の全芳香族系ポリアミドは、ポ
リ（２、７−フェナンスリドン）テレフタルアミド、ポ
リ（パラフェニリン−２、６−ナフタルアミド）、ポリ
（メチル−１、４−フェニレン）テレフタルアミドであ
る。更に、全芳香族系ポリアミドの具体例は、Ｐ・Ｗ・
モーガンによって「マクロモレキュール」第１０巻、６
号、１３８１ページから１３９０ページ（１９７７年）
に公開されている。本発明によるｐアラミド繊維は、２
００℃を越す温度で、好ましくは２００℃から５００℃
で、より好ましくは２００℃から３７５℃で熱処理され
るべきである。加熱する時間は、温度、繊維のサイズ、
芳香族系ポリアミドのタイプ等に依存する。本発明を、
上記具体例について説明したが、具体的開示はあくまで
例示のためのものであり、本発明の趣旨から逸脱するこ
となく、多くの変更をなし得るものであることが理解さ
れるべきである。
ＭＩシールディングに役立つ。本発明によって加工され
るパラ−アラミドが必要とするのは、わずかに約０・５
から５パーセント、好適とされるものでは、約１から３
パーセントの炭素質でり、それで実質的に永久的な捲縮
ができる。本発明によって加工することが可能であるｐ
アラミドの具体例は、ポリパラベンズアミドとポリパラ
フェニリンテレフタルアミドを含むものである。ポリパ
ラベンズアミドとその製造過程は、米国特許第３１０９
８３６号、第３２２５００１号、第３５４１０５６号、
第３５４２７１９号、第３５４７８９５号、第３５８５
７１号、３５７５９３３号、３６００３５０号、第３６
７１５４２号、第３６９９０８５号、第３７５３９５７
号、第４０２５４９４号に公開されている。ポリパラフ
ェニリンテレフタルアミド（ｐアラミド）は、Ｅ・Ｉ・
デュポン社の登録商標である「ケブラー」の名で商業上
利用されており、同様な調製過程は、米国特許第３０６
３９６６号、第３０９４５１１号、３２３２９１０号、
３４１４６４５号、第３６７３１４３号、第３７４８２
９９号、第３８３６４９８号、第３８２７９８８号等で
公開されている。その他の全芳香族系ポリアミドは、ポ
リ（２、７−フェナンスリドン）テレフタルアミド、ポ
リ（パラフェニリン−２、６−ナフタルアミド）、ポリ
（メチル−１、４−フェニレン）テレフタルアミドであ
る。更に、全芳香族系ポリアミドの具体例は、Ｐ・Ｗ・
モーガンによって「マクロモレキュール」第１０巻、６
号、１３８１ページから１３９０ページ（１９７７年）
に公開されている。本発明によるｐアラミド繊維は、２
００℃を越す温度で、好ましくは２００℃から５００℃
で、より好ましくは２００℃から３７５℃で熱処理され
るべきである。加熱する時間は、温度、繊維のサイズ、
芳香族系ポリアミドのタイプ等に依存する。本発明を、
上記具体例について説明したが、具体的開示はあくまで
例示のためのものであり、本発明の趣旨から逸脱するこ
となく、多くの変更をなし得るものであることが理解さ
れるべきである。
【図１】本発明による装置の概略正面図である。
１０ トウ １２ ヒーター １３ 蒸気ジェット １４ 引き込みロール １５ ドクターブレード １６ 捲縮用ボックス １７ 重錘 １８ オーブン １９ ジェット ２０ コンベヤ ２１ 送風機 ２２ 取出しロール
Claims (17)
- 【請求項１】 交差結合可能な繊維又はトウに、非対称
で実質的に永久的なヒートセットによる捲縮を形成する
方法であって、 （ａ）繊維又はトウを柔らかくするために、さらに交差
結合可能な加工前の前記繊維又はトウを加熱し、 （ｂ）前記繊維又はトウに非対称な捲縮を形成するため
に、前記加熱した繊維又はトウを水平方向に、水平な捲
縮用ボックスに送り込み、 （ｃ）前記捲縮用ボックスに入った前記繊維又はトウに
約１０乃至５０ｋｇの圧力を加え、 （ｄ）前記捲縮用ボックスから、前記繊維又はトウを張
力を加えることなく運び出し、 （ｅ）実質的に永久的な捲縮を形成し、炭素質の繊維又
はトウにするために、張力を加えることなく前記捲縮し
た前記繊維又はトウを熱処理することからなる、方法。 - 【請求項２】 前記加工前繊維又はトウが、（ｂ）の工
程において、蒸気によって加熱される、請求項１の方
法。 - 【請求項３】 （ｂ）の工程において、前記繊維又はト
ウが、一組の加熱されたロールによって前記ボックスに
送り込まれる、請求項１の方法。 - 【請求項４】 （ｅ）の工程が不活性雰囲気において３
００℃を超す温度で前記繊維又はトウを熱処理すること
からなる、請求項１の方法。 - 【請求項５】 前記繊維又はトウが酸化ポリアクロニト
リルベースの繊維又はトウからなる、請求項１の方法。 - 【請求項６】 前記加工前の繊維又はトウがｐアラミド
からなる、請求項１の方法。 - 【請求項７】 （ｅ）の熱処理工程が脱水の工程を含む
個別の熱処理領域で前記繊維を熱処理する工程からな
る、請求項１の方法。 - 【請求項８】 交差結合した繊維又はトウに非対称な捲
縮を形成し、その後応力や張力を加えることなく実質的
に永久的なヒートセットによる捲縮を有する炭素質の繊
維又はトウを形成するための装置であって、 ａ）更に交差結合可能な加工前の繊維又はトウを加熱す
る手段と、 ｂ）前記繊維又はトウを捲縮用ボックスに送り込むため
の、前記加熱手段に隣り合うロール手段と、 ｃ）前記ロール手段に隣り合い、前記ロール手段から前
記繊維又はトウを受け入れ非対称の捲縮を形成するため
の水平な捲縮用ボックスを有し、前記ボックスは固定式
と可動式のドクターブレードを具え、該可動式のドクタ
ーブレードは折られた状態にある繊維又はトウに圧力を
加えるために該ブレードに圧力を加える手段を有し、さ
らに、 ｄ）前記捲縮用ボックスから出てきた前記繊維又はトウ
を不活性雰囲気において加熱する手段と、 ｅ）圧力又は張力を加えることなく前記捲縮用ボックス
から前記加熱手段まで前記繊維又はトウを運ぶための搬
送手段とを有してなる、 装置。 - 【請求項９】 前記加熱手段が複数の加熱領域からな
る、請求項８の装置。 - 【請求項１０】 前記加熱手段の１つが不活性ガスを供
給するための手段を含む、請求項９の装置。 - 【請求項１１】 前記加熱手段が蒸気を供給するための
手段を含む、請求項８の装置。 - 【請求項１２】 前記搬送手段が平らな表面を有し、前
記加熱手段を通るように前記繊維又はトウを搬送するよ
うになっている、請求項８の装置。 - 【請求項１３】 前記ロール手段が加熱される、請求項
８の装置。 - 【請求項１４】 前記前記加熱手段から前記繊維又はト
ウを取り出す手段を含む、請求項８の装置。 - 【請求項１５】 前記捲縮用ボックスは上部の可動ドク
ターブレードと、下部の固定ドクターブレードを具え、
該上部ドクターブレードは前記捲縮用ボックスにある繊
維又はトウに約１０乃至５０ｋｇの圧力を加える手段を
有する、請求項８の装置。 - 【請求項１６】 前記捲縮用ボックスが蒸気を供給する
手段を含む、請求項８の装置。 - 【請求項１７】 請求項１の方法によって捲縮された炭
素質繊維。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/967,450 US5233736A (en) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | Apparatus and process for crimping and crosslinking fibers |
| CA002096049A CA2096049A1 (en) | 1992-10-28 | 1993-05-12 | Gasketing and sealing material |
| JP5183482A JPH0718534A (ja) | 1992-10-28 | 1993-06-30 | 繊維を捲縮及び交差結合させるための方法と装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/967,450 US5233736A (en) | 1992-10-28 | 1992-10-28 | Apparatus and process for crimping and crosslinking fibers |
| CA002096049A CA2096049A1 (en) | 1992-10-28 | 1993-05-12 | Gasketing and sealing material |
| JP5183482A JPH0718534A (ja) | 1992-10-28 | 1993-06-30 | 繊維を捲縮及び交差結合させるための方法と装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0718534A true JPH0718534A (ja) | 1995-01-20 |
Family
ID=27169437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5183482A Pending JPH0718534A (ja) | 1992-10-28 | 1993-06-30 | 繊維を捲縮及び交差結合させるための方法と装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5233736A (ja) |
| JP (1) | JPH0718534A (ja) |
| CA (1) | CA2096049A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220083239A (ko) * | 2020-12-11 | 2022-06-20 | 주식회사 티에프제이 | 크림프성 및 내염성이 개선된 옥시판 안정화섬유, 이를 함유하는 내염성 방적사, 이의 제조 방법 |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5414987A (en) * | 1991-07-17 | 1995-05-16 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Pre-stuffer box conditioning of ply-twisted carpet yarn |
| GB9325799D0 (en) * | 1993-12-17 | 1994-02-23 | Bicc Plc | Semiconductive linear element |
| US5794428A (en) * | 1996-05-29 | 1998-08-18 | Rhodes; Cheryl Elizabeth | Method of bulking and heat-setting a moving, continuous length of twisted thermoplastic yarn |
| US6287686B1 (en) | 2000-05-31 | 2001-09-11 | Chapman Thermal Products, Inc. | Fire retardant and heat resistant yarns and fabrics made therefrom |
| US6800367B2 (en) | 2002-04-25 | 2004-10-05 | Chapman Thermal Products, Inc. | Fire retardant and heat resistant yarns and fabrics incorporating metallic or other high strength filaments |
| DE10326797A1 (de) * | 2002-07-03 | 2004-01-22 | Neumag Gmbh & Co. Kg | Verfahren und Vorrichtung zur Führung eines Spinnkabels in einer Faserstraße |
| US7152287B2 (en) * | 2003-11-19 | 2006-12-26 | American Linc Corporation | System, apparatus, and method of reducing production loss for textured yarn and other related methods |
| US7073318B2 (en) * | 2004-04-07 | 2006-07-11 | Invista North America S.A.R.L. | Apparatus and method for heat-setting carpet yarns with hot atmospheric air |
| US8021744B2 (en) | 2004-06-18 | 2011-09-20 | Borgwarner Inc. | Fully fibrous structure friction material |
| US8603614B2 (en) | 2004-07-26 | 2013-12-10 | Borgwarner Inc. | Porous friction material with nanoparticles of friction modifying material |
| US7429418B2 (en) | 2004-07-26 | 2008-09-30 | Borgwarner, Inc. | Porous friction material comprising nanoparticles of friction modifying material |
| CN101166777B (zh) | 2005-04-26 | 2011-08-03 | 博格华纳公司 | 摩擦材料 |
| WO2007055951A1 (en) | 2005-11-02 | 2007-05-18 | Borgwarner Inc. | Carbon friction materials |
| US7500295B2 (en) * | 2006-07-05 | 2009-03-10 | American Linc, Llc | System, apparatus, and method of reducing production loss having a counterband |
| DE102008013907B4 (de) | 2008-03-12 | 2016-03-10 | Borgwarner Inc. | Reibschlüssig arbeitende Vorrichtung mit mindestens einer Reiblamelle |
| DE102009030506A1 (de) | 2008-06-30 | 2009-12-31 | Borgwarner Inc., Auburn Hills | Reibungsmaterialien |
| CN102926068B (zh) * | 2011-08-10 | 2015-04-22 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种对位芳纶短纤维的卷曲加工方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CA871420A (en) * | 1971-05-25 | E. Gorecki Charles | Apparatus for stretching and crimping fibers | |
| US3413697A (en) * | 1966-02-28 | 1968-12-03 | Eastman Kodak Co | Apparatus for production of high-shrink yarn |
| US3500518A (en) * | 1967-12-05 | 1970-03-17 | Techniservice Corp | Strand treatment method and apparatus |
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| US3719976A (en) * | 1971-05-04 | 1973-03-13 | Teijin Ltd | Process for producing crimped polyester filaments |
| GB1422949A (en) * | 1972-05-17 | 1976-01-28 | Heathcoat & Co Ltd | Process and apparatus for the production of bulked and crimped yarn |
| US4247270A (en) * | 1979-01-29 | 1981-01-27 | Iwka-Industrie-Werke-Karlsruhe Augsburg Ag | Apparatus for the continued manufacture of staple fibers from thermoplastic materials |
| EP0088245A3 (en) * | 1982-03-05 | 1985-08-14 | Allied Corporation | Crimp angle modification process and apparatus |
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| US5020198A (en) * | 1988-08-10 | 1991-06-04 | Filter Materials Ltd. | Crimped textile fibers and stuffer box apparatus and methods for crimping textile fibers |
-
1992
- 1992-10-28 US US07/967,450 patent/US5233736A/en not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-05-12 CA CA002096049A patent/CA2096049A1/en not_active Abandoned
- 1993-06-30 JP JP5183482A patent/JPH0718534A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220083239A (ko) * | 2020-12-11 | 2022-06-20 | 주식회사 티에프제이 | 크림프성 및 내염성이 개선된 옥시판 안정화섬유, 이를 함유하는 내염성 방적사, 이의 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5233736A (en) | 1993-08-10 |
| CA2096049A1 (en) | 1994-11-13 |
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