JPS6122046B2 - - Google Patents

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JPS6122046B2
JPS6122046B2 JP57148101A JP14810182A JPS6122046B2 JP S6122046 B2 JPS6122046 B2 JP S6122046B2 JP 57148101 A JP57148101 A JP 57148101A JP 14810182 A JP14810182 A JP 14810182A JP S6122046 B2 JPS6122046 B2 JP S6122046B2
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JP
Japan
Prior art keywords
yarn
water
washing
roller
carbon fiber
Prior art date
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Expired
Application number
JP57148101A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5936716A (ja
Inventor
Bungo Tejima
Kenzo Tanaka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Publication of JPS5936716A publication Critical patent/JPS5936716A/ja
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  • Inorganic Fibers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は炭素繊維前駆体糸条の製造方法に係
り、更に詳しくは水洗効率が高く、かつ前駆体糸
条を焼成後、分繊するとき糸条の分繊性の良い水
洗方法を含んだ炭素繊維前駆体糸条の製造方法に
関するものである。 炭素繊維はその前駆体糸条を高温で焼成して得
られるが、炭素繊維前駆体はポリアクリロニトリ
ルあるいはセルロースの溶液を凝固浴中に紡糸
し、水洗、延伸あるいは延伸、水洗したのち乾燥
緻密化工程を経て製造される。このようにポリマ
ーの溶液を浴中に紡糸する湿式紡糸においてはポ
リマーの溶媒を除去する水洗工程が重要であり、
従来から種々の水洗方法が試みられている。 たとえば、衣料用アクリル繊維のトウを製造す
る際、トウの水洗工程において、ローラ表面に多
数の孔が開いたバスケツトローラとその中で回転
する花びら型のランナーとを有するいわゆるバイ
ブロ水洗機を使用して水洗効率を上げることが特
公昭48−28969号公報に記載されている。しかし
ながら、本発明で対象とする炭素繊維前駆体糸条
は、通常1000〜10000フイラメントであり、一般
にバイブロ水洗の適用される衣料用短繊維生産時
の糸条に比しかなり小さいこと、また炭素繊維用
としては毛羽やループなどの所謂糸条乱れが格段
に少ないものが要求されることから、公知の方法
では適切な水洗ができなかつた。 本発明者らは炭素繊維前駆体糸条にたいして優
れた水洗方法を追及するため、検討を重ねた結
果、本発明に至つたものである。 したがつて、本発明の目的は水洗効率が高く、
かつ合糸、焼成後、分繊する場合に、糸条の分繊
性の良い炭素繊維となる水洗方法を包含する炭素
繊維前駆体糸条の製造方法を提供するものであ
る。 即ち本発明はアクリル系重合体溶液を紡糸、延
伸、水洗後、乾燥緻密化して炭素繊維前駆体糸条
を製造するに際し、ローラ表面に直径5〜10mmの
貫通孔が開孔率30〜50%で設けられたバスケツト
ローラを水浴中で走行糸条と実質的に同一速度と
なるよう積極回転させ、紡糸、延伸後の糸条を糸
条密度5000デニール/cm以下にひろげた状態で該
バスケツトローラ外周面に巻回させて15〜150m/
minで走行させると共に、該水浴には走行糸条の
8〜20倍の質量速度の水を向流させて糸条を水洗
することを特徴とする炭素繊維前駆体糸条の製造
方法である。 以下、本発明を具体的に説明する。 本発明の水洗工程において使用することができ
るバスケツトローラは表面に直径5〜10mmの孔が
多数あり、ローラ配孔部面積に対する孔の面積、
即ち開孔率が30〜50%である必要があり、単なる
バスケツトローラのみの水洗機でもよいし、ま
た、バスケツトローラ内に花びら型のランナーを
有するバイブロ水洗機でもよい。バスケツトロー
ラは、炭素繊維前駆体繊維のような細物糸条を水
洗するに際しては、糸条の走行に対して低抗とな
らぬよう走行糸条と実質的に同一速度となるよう
積極回転をすることが必要である。 バイブロ水洗機の場合、通常はランナーを高速
で回転させ、水に小さな振動を与える使用方法を
採用するが、本発明の場合ランナーの回転は必ら
ずしも必要ではなく、全く回転させなくてもよ
い。ランナーの回転速度が大きくなり過ぎること
により糸条の水洗効果は向上するが、糸条に乱れ
が生じ、フイラメントの過度のもつれ、糸切れが
発生しやすくなるためランナーの回転には十分注
意を要する。そして、本発明の諸条件を満足させ
ればランナーを停止しても水洗効果は十分であ
り、この場合、糸条の乱れが少ないため好ましい
方法である。バスケツトローラ表面の貫通孔直径
は糸条の幅にも関係するが、5mm未満では水洗効
率が悪く、また10mmを越えると糸条が孔に落ちこ
み好ましくない。開孔率は30%未満では水洗が十
分行なえず、50%を越えるとローラ表面の強度に
問題が生じる。水洗工程に供する糸条は延伸後の
糸条が好ましいが延伸前の糸条を供することもで
きる。バスケツトローラの外周面に巻回する糸条
の密度、即ち糸条の単位幅当りの総デニールは
5000デニール/cm以下にする必要があり、これよ
り密度が大きくなると水洗効率が悪くなる。 水洗浴を通過する糸条の走行速度、即ちバスケ
ツトローラの周面速度は15〜150m/minにする必
要があり15m/min未満では生産性が低く、150
m/minを越えると糸条に単糸乱れを生じ好まし
くない。バスケツトローラの台数、つまり糸条を
水洗する際、上記バスケツトローラを何台連結し
て使用するかは特に限定されないが、通常2〜20
台、好ましくは4〜16台である。 本発明においては走行する糸条に対して水洗浴
中に水を向流させる必要がある。向流させる水の
質量速度は水洗効率や経済性などの点から糸条の
質量速度の8〜20倍にする必要がある。水洗浴は
複数段に分けて多段水洗することが可能であり、
このとき向流させる水は最終段水洗浴に送り込
み、順次前方の水洗浴に向流させる方法をとるこ
とができる。向流させる水質は耐炎化工程におけ
る収率や強度特性などを低下させぬよう5μ/
cm以下の電気伝導度を有するのが好ましい。 本発明は上述したすべての条件を満足したと
き、初めて所期の目的を達成することができるも
のである。つまり、従来、衣料用アクリル繊維製
造工程で知られていた条件を適用した場合、すぐ
れた炭素繊維前駆体糸条は得られず、本発明のよ
うな特殊な諸条件を組合せることにより、それら
の相乗効果が発揮され優れた水洗効果、炭素繊維
分繊性向上効果が得られるものと思われる。 以下実施例により本発明を具体的に説明する。 実施例 1 6000孔の口金を18錘備えた紡糸機を用いアクリ
ル系ポリマのジメチルスルホキシド溶液を180
m/分の巻取りにおいて単糸デニールが1デニー
ルとなる条件で紡出を行なつた。 紡糸浴の組成はジメチルスルホキシド/水が
45/55重量部、また温度は60℃とした。紡出され
た各6000フイラメントはガイドによつて3000フイ
ラメントづつに分割後、90℃の熱水を主とする延
伸浴で5.0倍に延伸を行なつた。次いでバイブロ
水洗機を備えた8段の多段水洗機へ導入して水洗
を行なつた。 バイブロ水洗機は外層部に積極駆動するバスケ
ツトローラを有し、その表面には直径8mmφの孔
を開孔率40%で穿設したものであり、またバスケ
ツトローラの内側には花びら型のランナー(回転
子)を有する。 水洗時にはバスケツトローラの周速度を全て69
m/minの等速度で実施し、水洗水は最終浴槽に
電気伝導度5μ/cm以下のイオン交換水をポリ
マ質量に対し10倍の質量速度で供給し、逐次前段
水洗工程へ遡及するように糸条に向流させて実施
した。 水洗工程における各糸条は7800デニールであ
り、各バイブロ水洗機を経た後の糸条の幅は1.8
〜2.0cmであつた。したがつて水洗時の糸条の密
度は4300〜3900デニール/cmであつた。 このようにして水洗を終えた糸条は油剤を付与
し、ホツトローラによつて乾燥緻密化後、次いで
入出口をラビリンスシールされた高圧スチームチ
ユーブ中で2.6倍に延伸し、さらに、約200℃に加
熱されたドラムローラで熱収理して、油剤を付与
後巻取つた。 得られた糸条は開繊しながら毛羽(3000フイラ
メントに換算)を測定したところ0.8コ/mと極
めて少なく高品位のものが得られた。また糸条を
熱水で処理し、その抽出液をガスクロ法で測定し
て得られた溶媒残存量は糸条重量あたり0.012%
で低レベルであつた。 実施例2、比較例1 バスケツトローラの孔径および開孔率を表1に
示すとおり種々変更したほかは実施例1と同様方
法で実施し糸条を巻取つた。得られた糸条につい
て毛羽数および残存溶媒量を測定した結果を表1
に示す。
【表】 *)開孔率が大き過ぎてローラ表面に歪みを
生じた。
実施例3、比較例2 実施例1と同様方法で紡糸、延伸後、ガイドに
よつて糸条幅を変更してバイブロ水洗機へ導入し
水洗を行なつた。糸幅調整ガイドは8段直列され
たバイブロ水洗機毎に設けて実施し、後延伸以降
の工程は実施例1と同条件で実施した。 得られた糸条の残存溶媒量測定結果を表2に示
す。
【表】 実施例4、比較例3 8段目水洗浴に供給するイオン交換水の糸条通
過量に対する量を変更した以外は実施例1と同様
方法で実施し糸条を巻取つた。 糸条通過量に対し水量が少な過ぎると得られた
前駆体糸条の残存溶媒量は高い値を示し、焼成後
の炭素繊維は充分な強度が得られなかつた。 糸条の残存溶媒量を表3に示す。
【表】 実施例 5 糸条の走行速度及びバスケツトローラ自体の駆
動状態を表4に示すとおり変更した外は実施例1
と同様方法で実施し、糸条のバイブロ水洗を行な
つた。得られた糸条の毛羽数を表4に示す。
【表】
【表】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 アクリル系重合体溶液を紡糸、延伸、水洗
    後、乾燥緻密化して約1000〜10000フイラメント
    から構成される炭素繊維前駆体糸条を製造するに
    際し、ローラ表面に直径5〜10mmの貫通孔が開孔
    率30〜50%で設けられたバスケツトローラを水浴
    中で走行糸条と実質的に同一速度となるよう積極
    回転させ、紡糸、延伸後の糸条を糸条密度5000デ
    ニール/cm以下にひろげた状態で該バスケツトロ
    ーラ外周面に巻回させて15〜150m/minで走行さ
    せると共に、該水浴には走行糸条の8〜20倍の質
    量速度の水を向流させて糸条を水洗することを特
    徴とする炭素繊維前駆体糸条の製造方法。
JP57148101A 1982-08-26 1982-08-26 炭素繊維前駆体糸条の製造方法 Granted JPS5936716A (ja)

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JP57148101A JPS5936716A (ja) 1982-08-26 1982-08-26 炭素繊維前駆体糸条の製造方法

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JPS5936716A JPS5936716A (ja) 1984-02-29
JPS6122046B2 true JPS6122046B2 (ja) 1986-05-30

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0196667A (ja) * 1987-10-08 1989-04-14 Canon Inc 画像形成装置

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