JPS609122B2 - 乾式紡糸法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は効果的な溶媒の回収と熱効率のよい人造繊維の
乾式紙糸法に関するものである。

一般に人造繊維の乾式紙糸法はポリマーを溶媒で溶解し
て紡糸原液を級糸ノズルから紡糸筒内の加熱空気中に吐
出させ、脱溶媒して繊維を形成する。

溶媒は気化して空気と混合し、溶媒含有空気を紙糸筒内
から循環径路に導き、冷却して溶媒を液化せしめて系外
に取出し、残存空気は再加熱して級糸筒に再循環して脱
溶媒加熱空気として使用している。従来の乾式級糸にお
ける紡糸装置の紙糸筒と溶媒含有空気の循環菱鷹との概
略説明図を第１図に示す。

第１図において、溶媒回収装置３及び溶媒含有空気加熱
装置２を備えた循環系において筋糸筒１内で紡出糸７よ
り蒸発離脱した溶媒を溶媒回収装置３で冷却液化させて
系外に回収し、溶媒の飽和蒸気圧に相当する溶媒は残存
するが、溶媒を除去された空気は溶媒含有空気加熱装置
２で加熱されて紙糸節に溶媒含有加熱空気として再び循
環供Ｖ給される。

即ち密閉循環系内で冷却、加熱の繰返し操作が行なわれ
るのである。

従釆の乾式紡糸法において、例えばジメチルフオルムア
ミドを溶媒として使用するアクリル繊維の茂式紡止法に
おいて、紙糸速度を高速度化し、又は多孔の紙糸ノズル
による大量生産方式を採用する場合、紡也糸より大量の
溶媒を蒸発離脱せしめる必必要があり、前記紙糸筒及び
循環装置が著しく大型化することになり、乾式紡糸方式
が経済的に成立たなくなるためその対策が必要となった
。

例えば爆発性の前記ジメチルフオルムアミドを溶媒とす
る場合「溶媒蒸気濃度を爆発限界の下限値以下に保持す
るためにはジメチルフオルムアミド１客に対して空気を
５球客以上を必要とし、後記第１表の従来法１の記載か
らも明かな様に、爆発限界の下限値以下の溶媒濃度で操
作することは極めて膨大な設備規模となる。

そこで系内の溶媒蒸気濃度を爆発限界の上限値以上に保
持して操作することが考えられる。

この方法による場合には第１表、従来法則こ示す如く所
要の熱容量は従来法１の約１ノ６に低減するが、この場
合に於ても従来の溶媒の循環方式では溶媒を回収するた
めに溶媒含有空気を全量冷却すること及び冷却後の空気
を全量再度加熱する必要があるため熱量損失が大きく、
設備費及び運転経費の占める割合が大きくなるなどの欠
点がある。本発明者等は上記従来法の欠点に鑑み、鋭意
研究した結果紙糸筒内で紡糸原液より離脱する溶媒の効
果的な回収と熱効率の良い乾式紡糸法を確立することに
成功して本発明を完成するに至ったもので、図面によっ
て本発明を詳細説明する。

第２図は本発明に使用する装置の一実施例の概略説明図
を示すもので、級糸筒１内で紡出糸より脱溶媒せしめた
溶媒含有加熱空気は循環径路に導かれ、該循環径路は循
環系ｅと排気系ｆに分岐し、循環系ｅにおいては溶媒含
有空気中の溶媒濃度を一定ならしめるために循環系外よ
り空気を循環系内に導入して溶媒含有空気加熱装置２に
よって、所定の温度に加熱され再び紙糸筒に循環され脱
溶媒のために使用される。一方循環系のｄの分岐点より
排気系ｆに１部引き抜かれた溶媒含有空気は溶媒回収装
置３によって冷却されて空気と溶媒とが分離され、空気
は８より大気中に排出され、回収された溶媒は次工程の
精製装置（図示せず）に送給される。

循環系ｅより溶媒含有空気加熱装置２を経て紡糸筒に供
給される溶媒含有加熱空気は常に一定量、且つ一定濃度
とするために循環系外より空気を導入する必要がある。

第２図に於ては系外よりの空気導入口は何れの個所でも
よいが例えば循環系ｅにおける薮糸筒出口側９と排気系
との分岐点ｄとの間の何れかの個所（Ｃ点）、又は上記
分岐点ｄと循環送風機４との間の何れかの個所（Ｃ′点
）更には循環送風機４と溶媒含有空気加熱装置２との間
の何れかの個所（Ｃ″点）に設置すれば好適である。勿
論何れか１ケ所又は２ケ所又は３ケ所に設置してもよい
。

但し（Ｃ′点）に設置する場合は導入した空気が冷却器
３側に逆流するのを防止するため逆止弁又は抵抗弁を設
ける必要がある。

又（Ｃ″点）に設置するときは新に空気導入用送風機６
を設置する必要がある。かくて溶媒回収装置３を循環系
ｅ外に設置することによって鮫糸筒より循環径路に出た
溶媒含有空気は高温度を保持したまま溶媒含有空気加熱
装置２に送給されるために、加熱装置の所要熱容量の低
減ができ、更に溶媒回収装置３にて冷却される溶媒含有
空気は循環系より分岐された少量の空気及び溶媒である
ため、冷却に要する熱容量が低０減される利点がある。

更に溶媒回収装置３を１段又は多段の冷却方式となし、
冷却後空気を溶媒回収装置３の冷却器に再循環させ、冷
熱源の回収を行うことができると共に、溶媒回収装置３
よりの排気８は熱交換によ５り加熱されているため高温
多湿な外気において煙突周辺部の結霧を防止するために
も有効である。

又〇、Ｃ″の何れかの点においては、Ｃの位置で空気を
導入する方法に比較して溶媒回収装置３に引き出される
溶媒含有空気中の溶媒蒸気濃度を０高く維持できるため
、冷却器における溶媒回収効率を高めることが可能であ
る。何れを採用するかは設備費と回収効率との関係で夫
々実際の場合に別して決定される問題である。尚本発明
は乾式紡糸における溶媒蒸気濃度が爆発限界の下限値以
下の場合にも又は爆発限界の上限値以上の場合において
も使用されるが溶媒蒸気濃度が爆発限界の上限値以上で
使用する方がすべての点で有利であることは第１表の結
果よりも明らかである。

次に本発明の効果を纏めると下記に示す通りである。

‘ィージメチルホルムアミドを溶媒として乾式級糸＊
を実施した場合の諸条件について本発明と従来法とを比
較して第１表に示した。

本発明も従来法も共に１は溶媒蒸気濃度が爆発限界の下
限値以下の濃度、０‘ま溶媒蒸気濃度が爆発限界の上限
値以上の濃度で実施した場合で、各々溶媒蒸発量は本発
明も従来法も共に同一量として計算した。

第 １ 表 第１表の結果より、本発明は従来法に比較して１、０の
場合共に冷却及び加熱装置における所要熱容量が４・さ
く熱経済的であることを示している。

この場合従来法１、山ま第１図の場合を、本発明の１、
０‘ま共に第２図の空気導入口が（Ｃ点）のみの場合に
ついて計算した。

｛〇｝ 従来の循環系内に溶媒回収装置を設置する方式
では溶媒含有空気中に水分及び別物質の混入を避けねば
ならず間接冷却方式しか実用的には設置できないが、本
発明の場合は溶媒回収装置を循環系外に設置するため直
接冷却方式又は溶媒吸収剤による吸収方式等他の回収方
式が可能であり、回収効率を上げることができる。

し一 溶媒回収装置において熱交換によって例えば２℃
程度に冷却された空気をそのまま排出すると高温、多湿
な外気に於ては煙突周辺部に結霧を誘発するが本発明の
場合、第２図８より排出される空気は熱交換により加熱
されているため結露防止に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の乾式薮糸法の概略説明図、第２図は本発
明に使用する装置の一実施例の概略説明図を示す。 １・・・紡糸筒、２・・・溶媒含有空気加熱装置、３・
・・溶媒回収装置、４・・・循環送風機、５…排風機、
６…給気送風機、７・・・紡出糸、８・・・排気路、９
・・・紡糸筒出口側、ａ…紙糸口、ｂ…紡出糸の出口、
ｃ、ｃ′、ｃ″・・・空気導入口、ｄ・・・循環系分岐
点、ｅ・・・循環系、ｆ・・・排気系。 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 紡糸筒内で紡出ノズル側に設けられた給気口より供
   給された溶媒を含有する加熱空気によって紡出糸から溶
   媒を蒸発せしめ、紡糸筒下方に設けられた循環口から循
   環径路に導かれた溶媒含有空気を冷却して溶媒を除去し
   て循環再使用に供する乾式紡糸法において、溶媒含有空
   気の循環径路から分岐を設けて排気径路となし、該排気
   径路内に設けられた溶媒回収装置を１段ないし数段の冷
   却方式となし、冷却後、回収された溶媒を離脱した空気
   を溶媒回収装置の冷却器に再循環させて冷熱源の回収に
   利用した後、排気路より系外に放出し、一方循環径路中
   に残留した溶媒含有空気に循環系外から空気を導入して
   所定濃度となし、循環径路に設けられた溶媒含有加熱装
   置によって一定温度の溶媒含有加熱空気となして紡糸筒
   に再循環することを特徴とする乾式紡糸法。 ２ 溶媒含有空気の循環径路において （イ） 紡糸筒出口側と循還径路から溶媒含有空気を一
   部分離する分岐点との間に空気導入口、（ロ） 該分岐
   点と循環送風機との間に空気導入口、（ハ） 循環送風
   機と溶媒含有空気加熱装置との間に空気導入口の（イ）
   、（ロ）、（ハ）の何れか或はそれらの組合せによって
   循環径路外から空気を循環径路に導入する特許請求の範
   囲第１項記載の乾式紡糸法。 ３ 爆発性溶媒を使用する乾式紡糸において、循環する
   溶媒含有空気中の溶媒蒸気濃度爆発限界の上限値以上の
   保持するか、又は爆発限界の下限値以下の濃度に保持す
   る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の乾式紡糸法。