JPH11504400A - 繊維を回収するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、２次元形状で比較的真っ直ぐなブロー紡糸繊維を回収する方法及びそのための装置（１０）である。この方法は、繊維が実質的に熱硬化されるまでに繊維のねじれ及び曲がりを排除するためにベンチュリ（４０）を利用する。拡散室（６０）は、からまりなしに繊維が回収されることを可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】 繊維を回収するための方法及び装置 Ｉ．発明の背景及び概要 Ａ．発明の概要 本発明は、相対的にねじれ及び屈曲のないブロー紡糸された繊維を回収し、レ イダウン(lay down)するための方法及び装置を提供する。加えて、本発明は、実 質的にからまりが存在しないかまたは２次元形状において繊維を回収する方法及 び装置を提供する。 Ｂ．発明の背景 繊維をブロー紡糸するための方法及び装置はよく知られている。一般的に、紡 糸可能な素材は、流動することが可能となる温度に加熱される。次いで、この素 材は、通常は加圧下で、１もしくはそれ以上の細管を有する紡糸ダイを通過する 。素材は細管を通過し、繊維として出て来る。細管を出てくると、繊維は繊維化 媒体、通常はガスと接触する。繊維化媒体は、繊維を引くかまたは伸ばすかして 、長さを伸長させる一方、その直径を小さくする。 繊維をブロー紡糸するために、幾つかのタイプのダイが用いられる。２つの一 般的なダイは、環状ダイと細孔(slot)ダイである。環状ダイと細孔ダイとは、主 として出て来る繊維に繊維化ガスを吹き付ける様式が異なる。本発明は、すべて のタイプのブロー紡糸ダイについて等しく適用される。 従来の紡糸方法においては、紡糸された繊維は、繊維化後の回収表面に落下す ることになっていた。繊維の組成によっては、この方法では繊維は曲り、または ねじれ、かつ無秩序な３次元堆積として蓄積する結果となった。この結果を生み 出す主要な要因の１つは、繊維化ガスによる繊維についての乱れの発生であると 信じられている。 したがって、本発明は、実質的に真っ直ぐなブロー紡糸繊維をレイダウンし、 回収する装置と方法とに関する。加えて、本発明の方法及び装置は、実質的に絡 まりのない様式において、繊維の比較的２次元的な回収を提供する。 ＩＩ．発明の簡単な開示 本発明はブロー紡糸繊維をレイダウンし、回収するための方法及び装置を提供 する。本発明の方法によれば、紡糸可能な素材は流動することが可能となるのに 十分な温度にまで加熱される。この必要な温度に達すると、紡糸可能な素材は加 圧下でブロー紡糸ダイのヘッドを通過する。次いで加圧下で、該紡糸可能な素材 は細管を通過し、繊維として出て来る。結果として得られた繊維は、細線化媒体 により細線化される。典型的には、細線化媒体は、流動するガス流である。 上記工程は当業者に周知であるが、本発明はブロー紡糸繊維の曲り、ねじれ、 及び絡まりを排除する方法及び装置を提供する。本発明の方法によれば、最初の 繊維化の後に、繊維は熱硬化帯域に入り、これを通過する。熱硬化帯域中にある 間、繊維は、曲り及びねじれの形成を排除するために比較的真っ直ぐな形状に維 持されなければならない。 本発明は、乱流の影響を軽減させるかまたは中和するために繊維に対する張力 を維持することにより、熱硬化工程の間に比較的真っ直ぐな形状に繊維を維持す る。好ましい態様によれば、繊維にかかる張力は、繊維が熱硬化帯域を通過する ときに第２の流動ガス流と接触させることにより生み出される。第２の流動ガス 流は繊維と、繊維がベンチュリに入る以前か、以後かまたは入っているときに接 触する。第２の流動ガス流は繊維よりも大きな速度を有しているので、これは、 繊維が実質的に熱硬化するまで、比較的真っ直ぐな形状に繊維を維持する。第２ の流動ガス流の通風点、ガスの流速および紡糸可能な素材の特性により、第２の 流動ガス流は、さらに繊維を細線化し得る。本方法におけるこの点で、結果とし て得られる繊維は、比較的曲りもねじれもない形状で実質的に熱硬化する。 第２の流動ガス流は、いかなるガス、液体または蒸気でさえよい。さらに、第 ２の流動ガス流は、単独の、または多数の流動するガスの気流からなってもよい 。しかしながら、この開示の目的のために、繊維に張力を掛ける物質及び流れを 、第２の流動ガス流または第２のガスの流動流と呼ぶことにする。 この開示のために、熱硬化帯域は、繊維が熱硬化工程をうける領域として定義 される。熱硬化帯域は、細管の出口に直接隣接する空間における領域を取り囲み 、かつ、細管の出口から若干の距離が延びている。熱硬化帯域の実際の大きさは 、 紡糸条件、第２の流動ガス流の温度及び供給原料の性質に依存するであろう。熱 硬化帯域はベンチュリの中まで伸長し得る。しかしながら、典型的にはそれはベ ンチュリを越えては伸長しないであろう。 ベンチュリから出てきた後に、繊維は拡散室または拡散領域に入っていく。拡 散室は、繊維を取り囲むガス流を消散させる手段を提供する。このようにして、 本発明は、拡散室の下に位置するレイダウン表面上に繊維が集められる際に、繊 維の絡みを減少させる。 加えて本発明は、比較的真っ直ぐなブロー紡糸繊維を製造するための装置を提 供する。この装置もまた、実質的に絡みのない繊維の回収を提供する。この装置 はベンチュリ、拡散室または拡散領域、および繊維のレイダウンまたは回収表面 を含む。 当該分野で知られているように、ブロー紡糸ダイのヘッドは繊維を生産するた めに適切な、少なくとも１つの細管を有する。一般的に、ダイの細管の数は、経 済的な考慮によってのみ制限されている。加えて、ブロー紡糸ダイのヘッドは、 繊維が細管から出てくるときに流動ガス流を繊維に向ける手段を含むであろう。 本発明によれば、ダイヘッドから下流側に位置しているのがベンチュリである 。ベンチュリは、細管から出てくるときに繊維を、それを通して受け入れる通路 を有している。ベンチュリは第２の流動ガス流を繊維に向ける手段を有し得る。 代わりに、外部の装置が繊維とともにベンチュリに入ってくる第２の流動ガス流 を供給してもよい。第２のガスの流動流は、繊維を熱硬化する間に比較的真っ直 ぐな形状に繊維を維持する。加えて、第２のガスの流動流は、さらに繊維を細く し得る。第２のガスの流動流の源は、送風機、真空ポンプまたはそのほかの適切 なガス移動装置である。 拡散室または拡散領域は、ベンチュリの下流側及び／または隣接部に位置する 。拡散室は、繊維がからまることなくガス流を消散させるように設計されている 。このようにして、拡散室は繊維が回収表面に、からまることなく落下すること を許容する。この装置により製造され、回収された繊維は、比較的真っ直ぐでか らまっていない。拡散室または拡散領域は、ベンチュリの一体的な部分であるか 、またはベンチュリに隣接して位置する分離した装置であり得る。 本発明の装置は、任意に排気管を含み得る。排気管は、拡散室に隣接して位置 し、レイダウン表面を含む。レイダウン表面は、繊維の連続生産を可能にするコ ンベアベルト等の幾つかの形態を取り得る。レイダウン表面は、繊維を保持する 一方で、ガスがそれを通過するのに十分に多孔質であることが好ましい。 さらに、本発明の装置は、排気管に接続された真空ポンプを含み得る。真空ポ ンプは排気管に対して真空を引き、２次元フォーマットでの繊維の回収を助ける 。本発明の態様の一つにおいて、真空ポンプは、繊維を比較的真っ直ぐな形状に 維持するためにベンチュリを通って十分な空気またはガスを引くであろう。最終 的に、真空ポンプにより生み出されたガス圧は、ブロー紡糸方法のための最初の ガス流の全部または一部を供給するように紡糸ヘッドに向けられ得る。 ＩＩＩ．図面の簡単な説明 図１は、ダイヘッド、ベンチュリ、拡散室、排気管およびレイダウン表面を含 む本発明の装置の側面切欠図である。 図２は、ベンチュリおよび拡散室の好ましい態様の側面切欠図である。 ＩＶ．発明の詳細な説明 Ａ．装置 さて図面を参照すると、本発明は、比較的からまりのない２次元フォーマット において比較的真っ直ぐな繊維を紡糸し、回収するための装置１０を提供する。 装置１０は、ブロー紡糸ダイヘッド２０、ベンチュリ４０、拡散室６０およびレ イダウン表面６５を含む。任意に、本発明の装置は、排気室８０およびガス流動 手段（図示せず）を含む。ガス流動のための手段は、真空ポンプ、送風機または そのほかの適切な装置であり得る。 当該分野で周知のように、繊維の紡糸は、細管を当該素材が通過することを許 容するのに十分な温度まで紡糸可能な素材を加熱することを必要とする。紡糸可 能な素材を加熱する手段は、ブロー紡糸ダイの外部または内部に位置し得る。ブ ロー紡糸のための方法及び装置は周知であるから、この側面についてのさらなる 詳細は必要がない。むしろ、より詳細な事柄は、米国特許第３，７５５，５２７ 号、４，５２６，７３３号、４，８１８，４６３号およびバン・Ａ．ウエント(V an A.Wente)によるインダストリアル・エンジニアリング・ケミストリー(Indus trial Engineering Chemistry)誌、４８巻、１３４２ページ（１９５６年）の記 事「超微細熱可塑性繊維(Superfine Thermoplastic Fibers)」に書かれており、 これらは参照として本出願に組み込まれている。 ダイヘッド２０の下流側に位置しているのがベンチュリ４０である。典型的に は、ベンチュリ４０は、約１４インチ以下の長さを有するであろう。繊維の供給 原料の性質に依存して、ベンチュリ４０およびダイヘッド２０は、単一のユニッ トになり得るし、または直接に接触した２つのユニットからなることもできる。 しかしながら、開放部２７として定義された距離がダイヘッド２０およびベンチ ュリ４０の間に存在することが好ましい。開放部２７の距離を決定する要因は、 紡糸された繊維の熱硬化特性及び第２の流動ガス流の冷却効果である。典型的に は、開放部２７は、約０．２５インチから約１００インチの距離である。例えば 、溶媒和メゾフェーズピッチから紡糸された繊維の場合、その距離は一般的に、 約２インチから４インチである。しかしながら、その距離は、他の繊維の供給材 料については１００インチを超えることさえあり得る。溶媒和メゾフェーズピッ チの調製は、米国特許第５，２５９，９４７号および１９９３年１０月１２日に 出願された「溶媒和メゾフェーズピッチを製造するための改善された方法(Impro ved Process for Making Solvated Mesophase Pitch)」というタイトルの米国特 許出願シリアル番号０８／１３５，２０４号に記載され、それらは本出願に参照 として組み込まれている。 溶媒和メゾフェーズピッチから紡糸された炭素繊維にとって、ダイヘッドとベ ンチュリとの間の領域は、典型的には繊維の熱硬化帯域に対応するであろう。し かしながら、ある種の繊維にとって、熱硬化帯域はベンチュリ内に伸長し得る。 すでに述べたように、熱硬化帯域は、繊維が熱硬化されるようになる空間領域で ある。 ベンチュリ４０は、その長さ全体に延びている通路４２を有する。通路４２は 第１の開放末端４１及び第２の開放末端４３を有する。通路４２は紡糸された繊 維を受け入れるために細管２２の下流側に位置する。ベンチュリ４０は、紡糸さ れた繊維が通路４２を通過する際にその繊維にガス流を向けるための２以上のガ スジェト４４および４５を含み得る。ガスジェット４４および４５は通路４２の 壁と同一平面を構成し得るし、通路４２内に伸長し得る。ガスジェット４４およ び４５は、ベンチュリ４０の内部に位置するマニホールド４６ト流体が連通する 。マニホールド４６はここでは描かれていない外部の源から通路４７により加圧 ガスの供給を受ける。 好ましい態様において、かつ特に溶媒和メゾフェーズピッチから繊維を紡糸す るときに、装置１０は、非反応性雰囲気を含んでいる密閉室（図示せず）中に設 置される。溶媒和メゾフェーズピッチから繊維を紡糸するときに、好ましい雰囲 気は窒素のような不活性ガスである。さらに、好ましい態様において加圧された 窒素ガスが、開放末端４１を通ってベンチュリ４０に通される。ガスは、ベンチ ュリ４０に紡糸された繊維とともに通っていき、実質的に熱硬化されるまで、繊 維を物理的に安定化させるように第２の流動ガス流を提供する。このようにして 、ベンチュリ４０を繊維とともに通過する第２の流動ガス流が繊維に張力をかけ 、そうしなければ繊維を曲げたりまたはねじったりする繊維上の乱流の効果を減 衰し、中和する。さらに、この好ましい態様は、図２に示されるように、ベンチ ュリ４０内部のガスジェット４４および４５、マニホールド４６並びに通路４７ の必要性を排除する。 ベンチュリ４０に隣接し、下流側に位置するのは拡散室または拡散領域６０で ある。拡散室６０は、通路４２から出てきた熱硬化繊維を受け入れ、ガス流を消 散させるための手段を提供する。図に見られるように、拡散室６０は、通路４２ に隣接する第１の開放末端６３から第２の開放末端６４へと移るにしたがって徐 々に面積が増加する内部通路６２を有する。繊維が拡散室６０を通過するときに 繊維についての面積が徐々に増加するというこのことは、ガス流の速度と運動エ ネルギーを消散させるための手段を提供する。第２の流動ガス流のエネルギーの この徐々なる消散は、繊維のまわりの乱流の発生を最小限にし、好ましくは排除 する。 当然に、一定の内部面積を有する拡散室を含んでいるが、徐々に雰囲気に対し て開放する同じ効果を達成するその他の態様は容易に想定し得る。これらそのほ かの態様の例には、仕切られた(screened)かまたは穿孔された室が含まれ得る。 さらに、本発明は、単一の一体ユニットとしてのベンチュリと拡散室との構造が 含まれる。加えて、ある種の加工条件では、モノマー及び／またはその上での紡 糸用もしくは溶媒和用溶剤の凝縮を排除するために拡散室６０の壁の加熱が必要 となり得る。 拡散室６０の下に位置しているのがレイダウン表面６５である。レイダウン表 面６５は、その表面をガス流が自由に通過することを許容し得ることが好ましい 。レイダウン表面６５は、有孔のスクリーン、板またはベルトの形態にあり得る 。コンベアベルトの形態のレイダウン表面６５は、繊維の連続生産が可能である ように装置１０から繊維を移送することが可能であるので望ましい。 装置１０は、任意に排気管８０を含む。排気管８０が利用されるときは、レイ ダウン表面６５は図に示されているように、管８０内に位置するか、管８０を通 過し得る。排気管８０は、拡散室６０の末端６４を取り囲む開放（開口）部８３ を有する。末端６４の下に位置するのはレイダウン表面６５である。開放部８３ は、繊維が拡散室６０からレイダウン表面６５に通過することを許容する。排気 管８０もまた、ガスを雰囲気中に放出することを許容する開放部８６を有する。 任意に、これらのガスはいずれかのガス源にリサイクルされて再加圧され、紡糸 ヘッド２０かベンチュリ４０かのいずれかに利用され得る。さらに、レイダウン 表面６５がコンベアベルトのときは、排気管８０には、管８０を通過するガスの 流れを混乱させること無く、排気管８０の外にベルトと繊維を通過させることが できるように、回転シール８２またはそれ以外の手段が設置され得る。 装置１０は、任意にガス流動手段（図示せず）を有し得る。ガス流動手段は、 負圧開放部と正圧開放部を有し得る。典型的にはガス流動手段は真空ポンプまた は送風機であり、排気管開放部８６と接続された負圧開放部を有する排気管８０ とともに用いられる。この形態において、真空ポンプは、繊維がレイダウン表面 ６５上に回収されるときに、繊維を通ってガスをさらに引き下げるであろう。繊 維を通してのガスの通過は、２次元フォーマットでの繊維の回収を増大させるで あろう。ガス流動手段の正圧開放部は、紡糸プロセスで用いられるガスのリサイ クルを可能にするブロー紡糸ダイのガス源に接続されうる。 Ｂ．方法 引き続き図面を参照すると、本発明は比較的真っ直ぐでからまりのないブロー 紡糸された繊維をレイダウンし、回収する方法を提供する。本発明は特に溶媒和 メゾフェーズピッチを含む溶媒和ピッチから炭素繊維を製造することに特に有用 である。以下の考察は、溶媒和メゾフェーズピッチから紡糸された繊維の回収に 中心が置かれよう。しかしながら、当業者は、本発明がブロー紡糸の全領域にお いて適用し得ることを認識するであろう。 本発明の方法は、ブロー紡糸ダイ中の細管を通過することが可能となるのに十 分な温度まで、溶媒和メゾフェーズピッチのような紡糸可能な素材を加熱するこ とにより開始される。紡糸可能な素材を加熱し、細管を通過させる方法は当業者 に周知であり、ここでは繰り返さない。また、当業者に周知であるが、ブロー紡 糸される繊維がブロー紡糸ダイ中の細管からでてくるとき、ガスの流動流と接触 する。典型的なスロットダイにおいて、ガスは少なくとも２つのガス通路により 繊維上に向けられる。環状ダイにおいてガスは、細管を取り囲む単一の通路を通 って通過する。いずれの場合においても、流動ガスは、繊維が細管から出てきた 後で繊維を細くする。繊維が細められるとき、それはより細くなり、より長くな る。 本発明以前には、炭素質ピッチのブロー紡糸では典型的に、曲がって、ねじれ のある炭素繊維が生産されていた。この繊維のねじれ及び曲がりは、流動ガス流 により生み出された乱流を原因とする。繊維は、熱硬化の以前及びその間にねじ れ、曲がるために、結果として得られる最終的な繊維もまたねじれ、曲がってい る。これらの繊維は回収することが極端に難しく、通常、からまりのある３次元 の塊で、低い見掛け密度で蓄積する。 本発明の方法は、有利なことに、実質的にからまりのない２次元のフォーマッ トで比較的真っ直ぐな繊維の回収を提供する。この方法によれば、一度繊維がブ ロー紡糸ダイを出ると、以前定義された熱硬化帯域を通って、ベンチュリへと通 過する。繊維とともにベンチュリに通過するものは、第２のガスの流動流である 。第２のガスの流動流は、繊維の速度より速い速度を有し、熱硬化工程の間繊維 を張力下に置く。かように、第２に流動ガス流は、熱硬化の際に、比較的真っ直 ぐな形状で繊維を維持する。 繊維の組成により、繊維がベンチュリに入るのに先立って熱硬化工程は典型的 に起こる。しかしながら、繊維が熱硬化する領域とは関係なく、第２のガスの流 動流により繊維上にかかる張力により、繊維は比較的曲がりもねじれもない状態 にとどまるであろう。かように、第２のガスの流動流は、熱硬化工程の間に繊維 上の張力を維持する。好ましい態様においては、ガスは繊維を化学的には変化さ せない。しかしながら、いくぶんかの溶媒はガスの通過により繊維から除かれ得 る。このように繊維は、実質的にねじれ及び曲りのない状態を維持しながら実質 的に熱硬化状態となる。 代わりに、上記のように、ベンチュリは、繊維に向かう第２のガスの流動流を 供給してもよい。第２のガスの流動流は、繊維が実質的に熱硬化するまで、繊維 に張力を掛け、比較的真っ直ぐな形状でそれらを維持するように上記態様で作用 する。加えて、紡糸可能な素材の性質によっては、ベンチュリ内の第２の流動ガ ス流はさらに繊維を細くし、または引いていく。 コスト効果を有する繊維を提供するために、この方法は、繊維が回収表面上に 蓄積するときに繊維のからまりをもまた排除しなくてはならない。熱硬化繊維の からまりを減少させ、好ましくは排除するために、本発明では繊維を拡散室また は拡散領域を通過させる。以前に考察したように、拡散室は第２の流動ガス流の 運動エネルギーを消散させる。この様に、この方法は、繊維が、比較的平坦な２ 次元様式で回収されるところのレイダウン表面上にからまりのない様態で落下す ることを可能とする。レイダウン表面は、繊維を通るガスの通路として可能なよ うに十分に多孔性であることが好ましい。 他の態様において、本発明の方法はさらに、真空ポンプまたは送風機とともに 排気管の使用をも提供する。この態様によれば、拡散室を通り抜けた繊維は、排 気管中に位置する多孔性のレイダウン表面上に回収される。好ましい態様におい て、レイダウン表面は、回転シールまたは真空箱を通って繊維を排気管の外に移 送するコンベアベルトである。 真空ポンプは通常は、排気管内に真空が発生することが可能となるように、排 気管に接続されるであろう。このようにして、真空ポンプは、繊維がレイダウン 表面上に回収されるときに、繊維を通って付加的なガスを引き下げるであろう。 この様に、真空ポンプは、２次元フォーマットでの繊維の回収を増大させるであ ろう。 さらに、真空ポンプはベンチュリと協同して、ベンチュリ内部で発生した第２ の流動ガス流の必要無しに繊維のまわりの乱流の発生を排除し得る。この方法の この態様によれば、繊維に接触する第２のガスの流動流を発生させるために正圧 よりもむしろ負圧を用いることによって、真空ポンプは紡糸ヘッドとベンチュリ との間の開放部を通して十分なガスまたは空気を引いて、繊維のまわりの乱流の 発生を排除する。第２のガスの流動流は、繊維とともにベンチュリに通っていき 、繊維が熱硬化するまで比較的真っ直ぐな形状で繊維を維持する。最後に、真空 ポンプの使用により、システムのいかなる部分へもガスのリサイクルが可能とな る。 本発明の他の態様は、本明細書の考察かまたはここに開示されている発明の実 施から、当業者に明らかであろう。本明細書は単に例示として考えられることを 意図されており、本発明の真の範囲と精神は続く請求項に示されている。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年１０月３１日 【補正内容】 trial Engineering Chemistry)誌、４８巻、１３４２ページ（１９５６年）の記 事「超微細熱可塑性繊維(Superfine Thermoplastic Fibers)」に書かれており、 これらは参照として本出願に組み込まれている。 ダイヘッド２０の下流側に位置しているのがベンチュリ４０である。典型的に は、ベンチュリ４０は、約１４インチ以下の長さを有するであろう。繊維の供給 原料の性質に依存して、ベンチュリ４０およびダイヘッド２０は、単一のユニッ トになり得るし、または直接に接触した２つのユニットからなることもできる。 しかしながら、開放部２７として定義された距離がダイヘッド２０およびベンチ ュリ４０の間に存在することが好ましい。開放部２７の距離を決定する要因は、 紡糸された繊維の熱硬化特性及び第２の流動ガス流の冷却効果である。典型的に は、開放部２７は、約０．２５インチから約１００インチの距離である。例えば 、溶媒和メゾフェーズピッチから紡糸された繊維の場合、その距離は一般的に、 約２インチから４インチである。しかしながら、その距離は、他の繊維の供給材 料については１００インチを超えることさえあり得る。溶媒和メゾフェーズピッ チの調製は、米国特許第５，２５９，９４７号および５，４３７，７８０号に記 載され、それらは本出願に参照として組み込まれている。 溶媒和メゾフェーズピッチから紡糸された炭素繊維にとって、ダイヘッドとベ ンチュリとの間の領域は、典型的には繊維の熱硬化帯域に対応するであろう。し かしながら、ある種の繊維にとって、熱硬化帯域はベンチュリ内に伸長し得る。 すでに述べたように、熱硬化帯域は、繊維が熱硬化されるようになる空間領域で ある。 ベンチュリ４０は、その長さ全体に延びている通路４２を有する。通路４２は 第１の開放末端４１及び第２の開放末端４３を有する。通路４２は紡糸された繊 維を受け入れるために細管２２の下流側に位置する。ベンチュリ４０は、紡糸さ れた繊維が通路４２を通過する際にその繊維にガス流を向けるための２以上のガ スジェト４４および４５を含み得る。ガスジェット４４および４５は通路４２の 請求の範囲 １．比較的真っ直ぐなブロー紡糸繊維を調製する方法であって、 少なくとも一つのガス流を用いて繊維をブロー紡糸する工程と、 前記繊維を張力下に置くために、速度が前記繊維の速度よりも大きいところの 少なくとも一つの付加的なガス流に前記繊維を接触させる工程と、 張力下で前記繊維を熱硬化させる工程とを具備する方法。 ２．前記ガスと前記繊維とを拡散室を通過させることにより、前記少なくとも一 つの付加ガス流を消散させる工程と、 前記繊維を前記拡散室から通過させる工程と、 前記繊維を回収する工程との 付加的工程を有する請求項１の方法。 ３．前記繊維及び前記付加的ガス流をベンチュリを通過させる工程を含む請求項 １記載の方法。 ４．前記繊維が炭素質ピッチから紡糸される請求項１記載の方法。 ５．前記繊維が溶媒和メゾフェーズピッチから紡糸される請求項１記載の方法。 ６．（削除） ７．紡糸可能な素材を、前記素材が流動させるのに十分な温度まで加熱する工程 の後、前記素材を紡糸ダイを通し、前記ダイ中に位置する細管を通すことにより 繊維を形成する工程と、少なくとも一つのガス流と前記繊維とを接触させること により繊維が細管をでてくるときに繊維を細くする工程とを具備する比較的まっ すぐなブロー紡糸繊維を調製する方法であって、 前記繊維を張力下に置くために、前記繊維を速度が前記繊維の速度よりも大き いところの少なくとも一つの付加的なガス流に接触させ、 比較的真っ直ぐな形状において前記繊維を熱硬化させる ことを特徴とする方法。 ８．前記ガスと前記繊維とを拡散室を通過させることにより、前記少なくとも一 つの付加的なガス流を消散させる工程と、 前記拡散室から前記繊維を通過させる工程と、 前記繊維を回収する工程との 付加的工程を有する請求項７記載の方法。 ９．前記繊維と前記少なくとも一つの付加的なガス流とを、前記拡散室に入れる 前に、ベンチュリを通過させる工程を含む請求項８記載の方法。 １０．前記繊維が前記細管を出て、前記少なくとも一つの付加的ガス流と接触す るに先立って、前記ダイから所定の距離を通過する請求項７記載の方法。 １１．（削除） １２．繊維をブロー紡糸するための装置であって、 紡糸可能な素材を受け入れるための第１の開放部と前記素材を繊維として細管 から通過させる第２の開放部を有する少なくとも一つの細管および出てきた繊維 に少なくとも一つのガス流を向けるための手段を含むブロー紡糸ダイヘッド、 前記ブロー紡糸ダイヘッドの下流側に位置するベンチュリ、 を備え、 前記ベンチュリと前記ブロー紡糸ダイヘッドとの間の距離が、約０．２５イン チないし約１００インチであり、 前記ベンチュリは、それ自体を通じた通路を有し、 前記通路は第１と第２の開放末端を有し、前記第１の開放末端は、繊維が前記 ブロー紡糸ダイからでてくる際に繊維を受け入れるように位置している 繊維をブロー紡糸するための装置。 １３．前記ベンチュリの下流側に位置する拡散室をさらに備え、 前記拡散室は前記ベンチュリを通した前記通路の前記の第２の開放末端の下流 側に位置する第１の開放末端及び前記拡散室を前記繊維が出ていくことを可能に する第２の開放末端を有する請求項１２記載の装置。 １４．前記ベンチュリが前記ブロー紡糸ダイヘッドから距離を置いて位置する請 求項１２記載の装置。 １５．前記ベンチュリと前記ブロー紡糸ダイヘッドとの間の前記距離が、前記流 動ガス流が前記繊維のまわりの乱流を発生させ始める距離よりも小さい請求項１ ４記載の装置。 １６．（削除） １７．前記ベンチュリを通る前記通路の前記の第１の開放末端に第２のガス流を 通すための手段を付加的に具備する請求項１２記載の装置。 １８．前記拡散室が、第１の開放末端において最小の直径から第２の開放末端に おいて最大の直径へと漸増的に増加する内部直径を有する請求項１３記載の装置 。 １９．前記拡散室の前記の第２の開放末端の下に位置するレイダウン表面を付加 的に具備する請求項１３記載の装置。 ２０．前記装置が密閉室中に位置する請求項１３記載の装置。 ２１．前記密閉室が非反応性雰囲気を含む請求項２０記載の装置。 ２２．前記ベンチュリと前記拡散室とが単一の装置である請求項１３記載の装置 。 ２３．前記紡糸可能な素材が溶媒和メゾフェーズピッチである請求項９記載の方 法。 ２４．前記紡糸可能な素材が溶媒和メゾフェーズピッチである請求項１０記載の 方法。 ２５．前記ベンチュリの間の前記距離が約２から約１２インチまでの範囲である 請求項１２記載の装置。 ２６．前記ベンチュリの間の前記距離が約２から約４インチまでの範囲である請 求項１２記載の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ボガー、ロバート・シー アメリカ合衆国、デラウエア州 19808、 ウイルミントン、オールドバリー・ドライ ブ 120

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．比較的真っ直ぐなブロー紡糸繊維を調製する方法であって、 少なくとも一つのガス流を用いて繊維をブロー紡糸する工程と、 前記繊維を張力下に置くために、少なくとも一つの付加的なガス流に前記繊維 を接触させる工程と、 張力下で前記繊維を熱硬化させる工程とを具備する方法。 ２．前記ガスと前記繊維とを拡散室を通過させることにより、前記少なくとも一 つの付加ガス流を消散させる工程と、 前記繊維を前記拡散室から通過させる工程と、 前記繊維を回収する工程との 付加的工程を有する請求項１記載の方法。 ３．前記繊維及び前記付加的ガス流をベンチュリを通過させる工程を含む請求項 １記載の方法。 ４．前記繊維が炭素質ピッチから紡糸される請求項１記載の方法。 ５．前記繊維が溶媒和メゾフェーズピッチから紡糸される請求項１記載の方法。 ６．前記少なくとも一つの付加的ガス流の速度が前記繊維の速度よりも大きいも のである請求項１記載の方法。 ７．紡糸可能な素材を、前記素材が流動させるのに十分な温度まで加熱する工程 の後、前記素材を紡糸ダイを通し、前記ダイ中に位置する細管を通すことにより 繊維を形成する工程と、少なくとも一つのガス流と前記繊維とを接触させること により繊維が細管をでてくるときに繊維を細くする工程とを具備する比較的まっ すぐなブロー紡糸繊維を調製する方法であって、 前記繊維を張力下に置くために、前記繊維を少なくとも一つの付加的なガス流 に接触させ、 比較的真っ直ぐな形状において前記繊維を熱硬化させる ことを特徴とする方法。 ８．前記ガスと前記繊維とを拡散室を通過させることにより、前記少なくとも一 つの付加的なガス流を消散させる工程と、 前記拡散室から前記繊維を通過させる工程と、 前記繊維を回収する工程との 付加的工程を有する請求項７記載の方法。 ９．前記繊維と前記少なくとも一つの付加的なガス流とを、前記拡散室に入れる 前に、ベンチュリを通過させる工程を含む請求項８記載の方法。 １０．前記繊維が前記細管を出て、前記少なくとも一つの付加的ガス流と接触す るに先立って、前記ダイから所定の距離を通過する請求項７記載の方法。 １１．前記少なくとも一つの付加的ガス流の速度が前記繊維の速度よりも大きい ものである請求項７記載の方法。 １２．繊維をブロー紡糸するための装置であって、 紡糸可能な素材を受け入れるための第１の開放部と前記素材を繊維として細管 から通過させる第２の開放部を有する少なくとも一つの細管および出てきた繊維 に少なくとも一つのガス流を向けるための手段を含むブロー紡糸ダイヘッド、 前記ブロー紡糸ダイヘッドの下流側に位置するベンチュリ を備え、 前記ベンチュリは、それ自体を通じた通路を有し、 前記通路は第１と第２の開放末端を有し、前記第１の開放末端は、繊維が前記 ブロー紡糸ダイからでてくる際に繊維を受け入れるように位置している 繊維をブロー紡糸するための装置。 １３．前記ベンチュリの下流側に位置する拡散室をさらに備え、 前記拡散室は前記ベンチュリを通した前記通路の前記の第２の開放末端の下流 側に位置する第１の開放末端及び前記拡散室を前記繊維が出ていくことを可能に する第２の開放末端を有する請求項１２記載の装置。 １４．前記ベンチュリが前記ブロー紡糸ダイヘッドから距離を置いて位置する請 求項１２記載の装置。 １５．前記ベンチュリと前記ブロー紡糸ダイヘッドとの間の前記距離が、前記流 動ガス流が前記繊維のまわりの乱流を発生させ始める距離よりも小さい請求項１ ４記載の装置。 １６．前記ベンチュリと前記ブロー紡糸ダイヘッドとの間の前記距離が、約０． ２５インチから１００インチまでである請求項１４記載の装置。 １７．前記ベンチュリを通る前記通路の前記の第１の開放末端に第２のガス流を 通すための手段を付加的に具備する請求項１２記載の装置。 １８．前記拡散室が、第１の開放末端において最小の直径から第２の開放末端に おいて最大の直径へと漸増的に増加する内部直径を有する請求項１３記載の装置 。 １９．前記拡散室の前記の第２の開放末端の下に位置するレイダウン表面を付加 的に具備する請求項１３記載の装置。 ２０．前記装置が密閉室中に位置する請求項１３記載の装置。 ２１．前記密閉室が非反応性雰囲気を含む請求項２０記載の装置。 ２２．前記ベンチュリと前記拡散室とが単一の装置である請求項１３記載の装置 。