JPS6122044B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は回転紡糸法によりピツチや樹脂などの
紡糸可能な溶融原料を紡糸するための回転紡糸皿
に関するものである。 溶融可能な原料の紡糸法としては、溶融原料を
紡糸筒の紡糸孔より押し出し、その糸条を延伸す
る延伸紡糸法と、溶融原料を高速回転する紡糸皿
の紡糸孔より遠心力を利用して吐出し、繊維状と
する回転紡糸法とがある。 延伸紡糸法は充分な延伸を与えることにより高
強度、高弾性の繊維を得ることができる。一方、
回転紡糸法はその方法の特性として本来、高強
度、高弾性の繊維を期待することはできないが、
高度な延伸技術を必要としないこと、また装置が
延伸紡糸法用のものよりも簡単で、また量産性の
観点から大きな利点がある。断熱材、不織布等の
材料に用いる繊維は強度および弾性をそれほど必
要としないので、このような用途の繊維を得るた
めの紡糸法として回転紡糸法の改善が望まれてい
る。 回転紡糸法を実施するための回転紡糸皿は多数
個の紡糸孔を有し、加熱溶融された原料は高速回
転する紡糸孔より遠心力にて吐出されて繊維とな
る。第１図は溶融ピツチを紡出して炭素繊維を得
るための回転紡糸皿を示すもので、紡糸孔１０は
紡糸皿A′の側面に形成されており、底面１２に
対面して紡糸皿A′の外部で適宜の手段で保持さ
れたヒータ２が設けてある。なお、紡糸皿A′は
モータの回転軸３により回転駆動される。 ところで、この回転紡糸皿A′は紡糸時の高速
回転によつて冷却され、ヒータ２と対面する底面
１２と他の部分とでは温度差が生じる。紡糸孔１
０を形成した紡糸皿の側面において特に冷却の傾
向が著しい。 従つて紡糸孔よりの紡出時の原料を適温にする
ためには、必要以上にヒータ２にて紡糸皿A′を
加熱しなければならず、これがため紡糸皿内の溶
融ピツチが過熱して粘度が低くなりすぎたり、原
料が劣下し、長時間紡糸を継続すると繊維の品質
が低下するとともに、安定した紡糸ができなくな
るという問題があつた。 そこでヒータを紡糸皿の内部に設けたものがあ
るが、加熱効率は良好となるものの、ヒータの加
熱源との接続や、外部とのシールの点等で構造が
複雑となり、故障も起りやすい。 そこで本発明は、紡糸孔を紡糸皿の側面に形成
するという従来の固定観念を破つて、紡糸皿回部
に該紡糸皿の底面の略全体をおおうように設けら
れたヒータに直接対向するように紡糸皿の外周縁
部に設けることにより上記の問題を解決したもの
である。 第２図および第３図は本発明の一実施例を示す
もので、紡糸皿Ａは上下二つの金属製分割部材１
１，１２により構成される。一方の分割部材たる
上盤１１にはその上部に原料供給口１３が設けて
ある。他方の部材たる下盤１２は平板状で第１図
に示す従来例の底面１２に相当する。上盤１１の
周縁部内周面はテーバ状で、下盤１２の外周面は
上記テーバ面と合致するテーバ面に形成してあ
る。そして下盤１２のテーバ面には所定の間隙を
おいて多数の溝が放射状に形成しており、上盤１
１と底面１２とがボルト４にて結合されることに
より上記の溝は紡糸孔１０を形成する。上記の溝
はローレツト等の手段にて容易に加工することが
できる。溝の断面形状は半円形、四角形、三角形
など適宜の形状とすることができる。 紡糸孔１０の傾斜角度は特に限定されない。例
えば紡糸皿Ａの上盤１１の周縁部を円筒状とし、
下盤１２の外周面を下盤面に対して直角とし、こ
の外周面に紡糸孔１０となる溝を形成してもよ
い。この場合、紡糸孔１０の方向は遠心力の方向
に対してほぼ直角となるが、この紡糸孔でも充分
に紡糸することができる。しかしながら紡糸孔の
最も好ましい傾斜角度は遠心力の方向に対し30゜
〜60゜の範囲である。 下盤１２はその中央においてモータの回転軸３
により固定支持されており、ヒータ２（ヒータ板
のみ図示）と所定の間隔をおいていて対面してい
る。ここで所定の間隙とあると、紡糸孔から紡出
され、遠心力で周方向に飛散する繊維がヒータに
付着しない距離で、かつ紡糸皿及び紡糸孔出口が
効果的に加熱できる間隔であることは当業者には
自明のことである。 本発明の回転紡糸皿によれば、紡糸孔より吐出
された溶融ピツチは直ちに遠心力で周方向に紡出
される。そして紡糸孔はヒータと対向しているの
で高速回転時にも紡糸孔出口付近の温度低下は極
めて少ない。従つて、ヒータで紡糸皿内の溶融ピ
ツチが紡糸に最適な温度となるように加熱すれ
ば、紡出時においても紡糸孔から吐出されるピツ
チ温度も最適の温度で吐出されることになる。ま
たこのことは、紡糸孔より吐出されるときの溶融
ピツチの温度を最適温度とするために紡糸皿内の
ピツチを必要以上に加熱することもなくてすみ、
ピツチを劣下せしめることもなく、また電力消費
の無駄もなくなる。ところがヒータを紡糸皿の内
部に設けたものでは、紡糸皿内の溶融ピツチの加
熱効率は良好となるものの、紡糸孔の出口部の温
度管理が困難であるため紡糸孔から吐出されるピ
ツチ温度を最適温度にすることは極めて難しい。 下表は、高速回転時に紡糸孔温度を発明者が調
製したピツチの紡糸最適温度たる330℃に保持せ
しめるための加熱条件を、上記従来例と上記本発
明実施例の紡糸皿について比較した実験結果を示
すものである。

【表】 このように本発明によればヒータ板温度を80℃
低く設定することができ、かつ紡糸皿内温度、紡
糸孔温度とも最適温度に保持できる。 ところが従来の構成では必要以上に溶融原料を
ヒータで加熱していたため、溶融原料が劣下し、
紡糸孔の目づまりや、また繊維径のバラツキの増
加や繊維に溶融原料の劣下したものが付着するな
ど品質上問題があつたが、本発明によればこれら
の問題点が著しく改善され、従来のものよりも長
時間安定した状態で紡糸することが可能となり繊
維の品質も大きく向上した。なおまた、上記実施
例の如く紡糸皿を分割部材により構成してボルト
等の着脱可能な手段により結合する構造とすれば
一方の部材の端面に溝を加工することにより紡糸
孔を形成することができるので製造が容易である
のみならず、紡糸皿内および紡糸孔の掃除は紡糸
皿を分解することにより容易に行なうことができ
る。 以上説明したように本願発明は、溶融原料を加
熱するためのヒータを回転紡糸皿の外部に設けて
該回転紡糸皿の底面に所定の間隔をおいてこの底
面の略全面をおおうように対向せしめるとともに
この回転紡糸皿の底面の外周縁部に、その出口側
が前記ヒータと対面するように紡糸孔を形成した
ので、溶融原料を必要以上に加熱することなく、
紡糸孔の出口側を直接加熱することができ、紡糸
条件として極めて重要な紡糸孔出口側の温度管理
が容易に行なえるとともに、内部にヒータを設け
る場合のような装置の構造の複雑さを生じること
もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の回転紡糸皿の断面図、第２図は
本発明の回転紡糸皿の断面図、第３図は第２図の
要部拡大図である。 A′……従来の回転紡糸皿、Ａ……本発明の回
転紡糸皿、１０……回転紡糸皿の紡糸孔、２……
ヒータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 高速回転することにより紡糸孔より溶融原料
   を紡出する回転紡糸皿において、前記溶融原料を
   加熱するためのヒータを前記回転紡糸皿の外部に
   設けて該回転紡糸皿の底面に所定の間隙をおいて
   該底面の略全面をおおうように対向せしめるとと
   もに前記回転紡糸皿底面の外周縁部に、その出口
   側が前記ヒータと対面するように前記紡糸孔を形
   成したことを特徴とする回転紡糸皿。