JPH08502558A - 紡糸口金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明による紡糸口金は、セルロース溶液を紡糸するのに特に適しており、且つ中心に冷却用ガス用の入口を有する略軸対称の成形本体と、セルロース溶液用入口と、紡糸孔を有する貴金属製の環状深絞り紡糸インサートとを有し、この紡糸インサートの断面が平鍋状に設計されており、且つバッフル板をさらに有し、このバッフル板は、冷却用ガス流がこれらの押出されたセルロースフィラメントに略直角にあたるように、冷却用ガス流を偏向して紡糸孔から押出されるセルロースフィラメント間にこの冷却用ガス流を通す。紡糸インサート内の紡糸孔は互いに均一に離間される。

Description

【発明の詳細な説明】 紡糸口金 本発明はセルロース溶液を紡糸する紡糸口金に関する。 第三アミンオキシドがセルロースを溶解することが可能であり且つセルロース 繊維がこれらの溶液から沈殿によって得られることが米国特許出願第2 179 181 号より公知である。この種の溶液の製造方法は、例えば、欧州特許出願第0 3564 19号より公知である。この公告によれば、セルロースの懸濁液はまず水性の第三 アミンオキシド中で調製される。アミンオキシドは４０重量パーセント以下の水 を含む。水性のセルロース懸濁液は加熱され且つ水はセルロースが溶解するまで 減圧下で除去される。この方法は特別に開発された排気され得る攪拌装置で行な われる。 セルロース繊維を製造する時、成形時に延伸を達成する為、スピニングダイ即 ち紡糸口金と沈殿浴との間にエアギャップが配設され得ることは西ドイツ特許出 願第2 844 163号より公知である。この成形時に延伸が必要なのは、付形された 紡糸溶液が水性の沈殿浴と接触した後では繊維の延伸が非常に難しくなるためで ある。エアギャップ内に設定される繊維構造は沈殿浴において固定される。 始めに述べたタイプの方法は西ドイツ特許出願第2 830 685号より公知であり 、この出願においては、第三アミンオキシド中のセルロース溶液を高温条件で付 形し、フィラメントを提供し、これらのフィラメントが空気により冷却し、次い で沈殿浴へ導入して、溶解セルロースを沈殿する。紡糸された繊維の表面を水に より湿潤して、これらの繊維が近傍の繊維に付着しやすい傾向を減少させる。 フィラメントの成形及び繊維のテキスタイル（織物）特性に関する従来の技術 の全ての方法が不満足であることが示されている。紡糸口金と沈殿浴との紡糸間 隙が数センチメートル範囲と短く、また繊維特性を調整するのに利用できる期間 が短いことによって、例えば、繊維束内の全フィラメントに対して、及び沈殿後 に得られる繊維に対して、均一なタイターと均一な強度及び延伸（伸長）を達成 するのが難しくなる。これは高容量即ち高い繊維密集度で紡糸を行う時に特に発 生しやすい。 これが本発明の起点である。従って、本発明は、紡糸方法を改善して、上記の 欠点を克服することによって、密集した繊維束を紡糸するにもかかわらず、これ らの紡糸された繊維のテキスタイル特性をより良く調整し得ることを目的とする 。 多方面の試験によれば、本発明の目的は、特別設計された紡糸装置によって達 成され得ることが分かった。セルロース溶液を紡糸する本発明による紡糸口金は 、中心に置かれた冷却用ガス用入口と大きく軸対称を成す成形本体と、セルロー ス溶液用入口と、互いに一定距離をおいて配置された紡糸孔を有する断面がボー ト形状の貴金属製の環状深絞り紡糸インサートと、紡糸孔から押出されるセルロ ースフィラメント間に冷却用ガス流を通すように冷却用ガス流を偏向して、これ により冷却用ガスの流れがセルロースフィラメントに略直角にあたるバッフル板 と、を有する。 繊維のテキスタイル特性は、不活性ガス好ましくは空気を吹いてそれらの繊維 間に通すことにより作用し得る。紡糸口金から出てくるフィラメントを冷却する 方法は繊維の品質だけでなくフィラメントの延伸及び伸長に影響する。従って、 冷却用ガスの流れが新たに押出されたフィラメント間に吹き込まれた時、均一な 特性を有する繊維が調製され得る。要するに、ガス流は出来るだけ少ない乱流を 示し、即ち略薄層を示さなければならない。 本発明は、冷却用ガスの流れが繊維束を通過する時即ち新たに押出されたセル ロースフィラメントを冷却する時でも出来るだけ薄層のままであるように、使用 される紡糸装置が設計される時にこの方法がさらに改善され得るという調査結果 に基づく。これは紡糸孔が互いに均一な距離を有するように配置された時に確実 とされる。このように、ｍｍ²あたり3.9個より大きな孔の密集度を用いて個々の フィラメント同士を付着させずにフィラメントを紡糸することも可能である。 本発明による紡糸口金の好ましい実施例は、紡糸口金が紡糸インサートを含ん でおり、これらの紡糸インサートの紡糸孔が互いに一定距離を置いて少なくとも 三つの同心円上に配置されることによって、半径方向で見た時にこれらの同心円 上の紡糸孔が間隙をおいて最良に配置されることを特徴とする。これがこの紡糸 方法において特に均一な温度を維持するのを可能とし、従ってセルロースファイ バの特性に有利な影響を与えるフィラメントの均一な冷却が達成され得る。 本発明による紡糸口金の特に好ましい実施例は、ｍｍ²あたり少なくとも0.48 個の紡糸孔を有する紡糸インサートを有する。金／白金の合金が紡糸インサート に最適な材料であることが分かった。 本発明は更に第三アミンオキシド中でセルロース溶液を紡糸する本発明による 紡糸口金の使用に係り、これによりＮ−メチルモルフォリン−Ｎ−オキシドが第 三アミンオキシドとして有利に使用される。 本発明による方法は図面によってさらに詳細に説明される。図１は本発明によ る紡糸口金の実施例の断面を概略的に示し、且つ図２は紡糸孔を有する環状紡糸 インサートの拡大による断面を概略的に示す。 図１は、加熱可能な紡糸口金成形本体（１） （加熱は図示しない）を示し、 この紡糸口金成形本体（１）には入口（３）を介して紡糸材料即ち約１００℃の 温度の高温セルロース溶液が供給される（図１では矢印で略示する）。環状深絞 り紡糸インサートは（４）及び紡糸孔は（６）である。この紡糸インサート（４ ）はパン（平鍋）形状に設計され且つ成形本体に嵌合され、この成形本体は紡糸 イ ンサート（４）を支持するために対応した階段状に付形される。 より明確に理解されるように、紡糸方向とは逆方向から見た紡糸インサート （４）の一部が図２に概略的に示されている。図２においては、紡糸孔（６）が 四つの円、ｋ¹、ｋ²、ｋ³及びｋ¹上に配設されているのを示す。半径方向におい ては、紡糸孔が間隙をおいて配置され且つ互いに均一離間されている。 このような紡糸インサート（４）の好例となる実施例は、７０％の金と３０％ の白金の合金から成り、直径１３５ｍｍを有し、厚さは１ｍｍであり、且つ孔の あけられた環状部分の幅は１５ｍｍを有する。孔から孔までの距離は０．５０ｍ ｍで均一であり、且つこれらの孔は１９の連続した孔が間隙をおいてあけられる 。このようにして１５，０００以上の紡糸孔が収容され得る。 紡糸インサート（４）の上にはフィルタ環（８）が配設されている。このフィ ルタ環（８）と紡糸インサート（４）が成形本体から好適に密封される（図示し ない）。 紡糸材料の入口（３）は環状の設計を有していてもよい。しかし、成形本体が 、紡糸材料が紡糸インサート（４）全体に均一に分散し得るように設計されてい ると仮定した場合、一箇所だけで紡糸材料を成形本体（１）へ送ることも可能で ある。 繊維束（７）は紡糸孔（６）から押出される。この繊維束（７）は、沈殿浴（ 図示しない）の表面から紡糸孔（６）までの距離により画定されるエアギャップ を横切って通過し、次いで沈殿浴を通過し且つ延伸される。押出された繊維束（ ７）はハイフン付矢印で概略的に図示した空気により冷却される。延伸は繊維束 （７）が紡糸孔を出て行く速さよりはるかに速い速度で繊維束を引き伸ばすこと によって達成される。 好ましくは空気である冷却用ガスは入口（２）で吹き込まれ、バッフル板（５ ）に当たり、且つ略水平方向へ偏向される。薄層の空気の流れは密集した環状の 繊維束（７）を通って内側から外側へ吹き出され、これによって密集した環状の 繊維束（７）は冷却される。このように冷却用空気は、バッフル板（５）と向き 合った面（９）により形成される環状スリットダイから出てくる。 図１に示された角度は好ましくは以下の値を有する。 α（バッフル板） ≦ １２゜、好ましくは ３゜乃至 ８゜； β（上部案内面） ≦ １０゜、好ましくは ４゜乃至 ８゜； σ（α＋β） ≦ ２２゜。 絶縁体（図示しない）が好ましくは冷却用ガスの入口（２）と紡糸材料用入口 （３）の間に提供されて、熱が紡糸材料から冷却用空気へ移行するのを防止する 。 均一な孔から孔への距離を有する本発明による紡糸孔の配置を用いた場合、ガ ス流がその繊維束の通過中に乱流の形成を殆ど受けないことが分かったことによ って、紡糸方法全体及び得られたセルロース繊維の特性にはプラスの影響が与え られる。これに対して、例えば、紡糸孔が寄せ集められ且つ均一に離間されない ことにより孔から孔までの距離が均一に提供されない場合、繊維束の個々の群同 士の間のオープンスペースの存在によって冷却用ガスは乱流を生じないで繊維束 を流れることができない。これは紡糸方法に逆影響を与える。 本発明は以下の実施例によってさらに説明される。 実施例 欧州特許出願0 356 419号に記述された方法によって製造されるセルロース溶 液は濾過され且つ図１に概略的に示した紡糸口金によって高温条件で紡糸される 。この装置は内径４４ｍｍを有する冷却用ガスのための管状入口（２）と、直径 １ ０４ｍｍのバッフル板（５）を有する。これらの角度αとβはそれぞれ５°を成 し、開き角の合計σは従って１０゜を成す。 表に以下を示す。 セルロース溶液の重さ スパン（紡糸量）／時（ｋｇ／ｈ） 組成物（重量％） 紡糸中の温度（℃） 紡糸インサートの幅（ｍｍ） 紡糸孔の数 孔の密集度（ｍｍ²当たりの孔の数） 紡糸孔の直径（μ） 繊維延伸比 冷却用空気の注入量（ｍ³／ｈ） 冷却用空気の温度（℃） 流出内部冷却用空気の温度（℃） 沈殿浴のＮＭＭＯ含有量（ＮＭＭＯの重量％）、及び 製造された繊維の最終タイター（dtex）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＭ，ＡＵ，ＢＧ，ＢＲ，Ｂ Ｙ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ ，ＫＧ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＰＬ， ＲＯ，ＲＵ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＵＡ，ＵＺ (72)発明者 ラオホ、エルンスト オーストリア国 アー―4861 シェールフ リング 17／アオラッハ ハルプモース （番地なし)

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 略軸対称を成すように設計され且つ中心に冷却用ガスの入口（２）を有 する成形本体（１）と、セルロース溶液用入口（３）と、互いに一定の距離をお いて配置される紡糸孔（６）を有し且つ断面がボート形状に設計された貴金属製 の環状深絞り紡糸インサート（４）と、前記紡糸孔から押し出されたセルロース フィラメント（７）間に冷却用ガスを通すように冷却用ガス流を偏向して、これ により前記冷却用ガス流が前記押出されたセルロースフィラメントに略直角にあ たるバッフル板（５）と、を有するセルロース溶液を紡糸する紡糸口金。 ２． 紡糸インサート（４）を有し、その紡糸孔（６）が少なくとも三つの同 心円（ｋ₁、ｋ₂、ｋ₃、．．．）上に配置される請求の範囲１に記載の紡糸口金 。 ３． 前記同心円（ｋ₁、ｋ₂、ｋ₃、．．．）上の前記紡糸孔（６）が半径方 向に見ると間隙を置いて配置される請求の範囲２に記載の紡糸口金。 ４． 前記紡糸インサート（４）がｍｍ²当たり少なくとも０．４８個の孔を 有する請求の範囲１乃至３のいづれか一つに記載の紡糸口金。 ５． 前記紡糸インサート（４）が金／白金の合金から製造される請求の範囲 １乃至４のいづれか一つに記載の紡糸口金。 ６． 第三アミンオキシド中でセルロースの溶液を紡糸する請求の範囲１乃至 ５のいづれか一つに記載の紡糸口金の使用。 ７． 前記第三アミンオキシドがＮ−メチルモルフォリン−Ｎ−オキシドであ る請求の範囲６に記載の紡糸口金の使用。