JPS6144963B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

フイラメント形成性の合成重合体から親水性の
フイラメント及び繊維類を製造する場合に、紡糸
溶媒に対して、該溶媒及び固体に基づいて５〜50
重量％の、該重合体に対して実質的に非溶媒であ
り、使用する溶媒よりも高い沸点をもちそして該
紡糸溶媒および該フイラメント類の洗滌液として
適当な液体と易混和性である物質を添加し、次い
で生成したフイラメント類からこの非溶媒を洗い
去ることは、既に提案されている。 アクリロニトリル系重合体から紡糸されたこの
ような繊維類は、例えばコア−ジヤケツト構造と
少なくとも10％の保水率をもつている。添加した
非溶媒の重量％が高くなればなるほど、そのフイ
ラメント類は、ますますより親水性となる。 しかしながら、この操作を採用する場合、特に
比較的高い固体含量をもつ溶液を紡糸する場合に
は、該溶液の粘度安定性に関して困難に直面す
る。 しかしながら、高い固体濃度は、非常に高い材
料処理量をうることができそして大量の紡糸溶媒
を節約することができる点において、望ましいこ
とである。 普通、約80のＫ値をもつポリアクリロニトリル
溶液は、高々28〜33重量％の溶液の形態で紡糸さ
れうるに過ぎない。それより高濃度となると、そ
の粘度が非常に大巾に上昇して、ゲル化を起すか
らである。 しかしながら、例えば、６Kgのジメチルホルム
アミドと1.5Kgのグリセリンの混合物に対して、
2.5Kgのポリアクリロニトリル粉末を添加するな
らば、100℃の溶液温度において、明澄な可紡糸
液が得られる。不幸にも、この溶液は、より低温
では急速に曇化し、80℃付近でゲル化する。 例えば、25重量％のポリアクリロニトリル固
体、10重量％のグリセリン及び65重量％のジメチ
ルホルムアミドの紡糸液は、100℃以下の溶液温
度においては、数時間放置した後においてさえ、
粘度についてなお不安定である。 したがつて、このような溶液の紡糸中に、フイ
ラメント破損及びアグロメレーシヨンが生起す
る。 このたび意外にも 問題の型の混合物は、もし
各物質を低温において懸濁液の形態でまず一緒に
し、次に加熱し、ある温度である一定時間放置
し、そして次に紡糸するならば、満足に紡糸する
ことができることが見い出された。 したがつて、本発明は、フイラメント形成性の
合成重合体から親水性のフイラメント及び繊維類
を製造する方法であつて、適当な溶媒に加えて、
該溶媒と固体に基づいて５〜50重量％の、該重合
体に対して非溶媒であり、使用する溶媒よりも高
い沸点をもちそして紡糸溶媒およびフイラメント
類の洗滌液として適当な液体と易混和性である物
質を含有する溶液を紡糸し；次いでこの物質をフ
イラメント類から洗い去ることによつて行われる
方法で、その場合、最初に、該溶媒、重合体及び
物質から室温で懸濁液を調製し、かくして生成し
た懸濁液を次に加熱し、そして該懸濁液が光学的
に均質となる温度よりも少なくとも30℃そして高
くて60℃高い温度に、少なくとも１分間長くて15
分間放置し、ついでそれを紡糸段階に送り出すこ
とを特徴とする。 少なくとも50重量％のアクリロニトリル単位を
含有するアクリロニトリル系重合体が、本発明方
法によつて紡糸される。紡糸方法は、乾式紡糸方
法が好適であるが、湿式紡糸方法であつてもよ
い。 紡糸溶媒としては、アクリロニトリル系重合体
の紡糸溶媒として公知の溶媒が用いられる。殊に
ジメチルホルムアミドが好適な紡糸溶媒である。 適当な非溶媒は、固体及び液体物質である。適
当な非溶媒の例には、多価アルコール、そのモノ
置換及び多置換したアルキルエーテル又はエステ
ル、例えば、グリセリン、ジエチレングリコー
ル、トリエチレングリコール、トリエチレングリ
コールジアセテート、テトラエチレングリコー
ル、グリコールエーテルアセテート類のようなも
の、また例えば２−エチルシクロヘキサノールの
ような高沸点アルコール、エステル及びケトン又
はそれらの混合物がある。適当な固体の例には、
１価若しくは多価アルコール、エステル若しくは
ケトン、例えば１，６−ヘキサンジオール、ｐ−
ヒドロキシ安息香酸メチルエステルのようなも
の、無機若しくは有機の酸及び塩類、例えばイソ
フタル酸、ピロメリツト酸、塩化亜鉛及び塩化マ
グネシウムのようなもの、又は、例えばDL−ソ
ルボースのような糖類がある。しかしながら、添
加する物質は、水又は場合により他の洗滌液中に
易溶性であるべきであり、その結果それらは後
で、後処理工程中に繊維類から除去することがで
きるということが、常に１つの重要な必須要件で
ある。グリセリンおよびテトラエチレングリコー
ルが特に好ましい。 また、フイラメント又は繊維の洗浄液体は上記
添加物（非溶媒）と易溶性であり、該添加物を該
フイラメント又は繊維から洗い去る。洗浄液体と
して特に好適なのは例えば水である。 既述のように、懸濁液を加熱する温度は、該溶
液が光学的に均質すなわち明澄となる温度よりも
少なくとも30℃、そして高くても60℃高い温度で
ある。しかしながら、この温度は、固体含量、重
合体の組成、添加した非溶媒の型及び量、そして
使用した溶媒の型及び量に対応して、当然変化す
る。しかしながら、一般に、この温度は、100℃
以上であり、好ましくは120〜150℃の範囲内であ
る。 紡糸液は、この温度で少なくとも１分間放置さ
れる。もしこの溶液がその温度で１分間より短か
く加熱されるならば、繊度の変動が紡糸口金の所
で生起する。その理由は、完全な粘度安定の状態
に未だ達していなかつたからである。 満足なる紡糸液は、１〜15分間、好ましくは３
〜５分間の滞留時間で生成する。しかしながら、
この滞留時間は、特に前記した範囲の上限に近い
温度においては15分よりも長くすべきではない。
その理由は、さもないと、溶液の固有の色が劣化
するからである。換言すれば、帯黄色をもつ繊維
類が得られる。 この紡糸液は、好適にはこの温度処理の完結時
に過され、そして好適には、同じ温度で紡糸口
金へ直接送出される。もちろん、紡糸を、この温
度処理と正確に同じ温度で行う必要はないが、紡
糸液を高温にもたらした後、それを80℃以下の温
度まで放冷しないようにすることは重要なことで
ある。その理由は、さもないと、該液は曇化及び
ゲル化する危険があるからである。 本発明方法を適用することによつて、例えば８
重量％のグリセリンを含有するジメチルホルムア
ミド中のポリアクリロニトリルの40％溶液を紡糸
して、例えば、24重量％のポリアクリロニトリ
ル、24重量％のグリセリン及び52重量％のジメチ
ルホルムアミドの混合物と同じくらいに十分満足
なる、親水性のコア−ジヤケツト繊維類にするこ
とが可能である。 添付図面は、25重量％のポリアクリロニトリ
ル、10重量％のグリセリン及び65重量％のジメチ
ルホルムアミドの溶液の粘度の、溶液温度及び放
置時間に対する依存性を示している。この粘度
は、落球秒で表わす〔ケー・ジヨスト（K.
Jost）、レオロジカ アクタ（Reologika Acta）、
第１巻２〜３号（1958）p303に従つて測定〕。 下記の各実施例において、部及び％は、特に断
わらない限り重量による。 実施例 １ 容器中、15.6Kgのジメチルホルムアミド
（DMF）を7.2Kgのグリセリンとかきまぜながら
混合する。ついで、93.6％のアクリロニトリル、
5.7％のアクリル酸メチルエステル及び0.7％のメ
タリルスルホン酸ナトリウムからなるアクリロニ
トリル重合体7.2Kgを、かきまぜながら室温で添
加する。この懸濁液を、撹拌機を備えた紡糸容器
に、歯車ポンプによつてポンプ装入する。つい
で、DMF及びポリアクリロニトリル粉末に基づ
いて、24重量％の固体濃度及び24重量％のグリセ
リン含量をもつこの懸濁液を、内径８cm、長さ60
cmの二重壁管中で3.2バールの圧力下、スチーム
で加熱する。この管の出口端における溶液の温度
は135℃である。この管は、紡糸液を均質化する
ために、数個の混合コームを含有する。この加熱
段階を出た後、紡糸液は過され紡糸ダクトへ送
出される。その加熱段階から紡糸口金までの該懸
濁液の総滞留時間は10分間である。 この紡糸液を、当該技術分野で公知の方法によ
つて、180孔紡糸口金から乾式紡糸する。
1720dtexの繊度をもつこの紡糸したフイラメント
は、ボビン上に集めそして合糸して、103200dtex
の全繊度をもつトウを形成させる。ついでこのト
ウを、沸騰水中に引入れ、常法で後処理して、
3.3dtexの最終繊度をもつ繊維にする。このコア
−ジヤケツト繊維は、117％の保水度、2.9p／
dtexの引張強さ及び31％の破断伸度をもつてい
る。 他の紡糸液の各組成を下記の表に示す。それら
は、すべて実施例１に記載したのと同じ仕方で紡
糸され、3.3dtexの最終繊度をもつコア−ジヤケ
ツト繊維に形成された。固体成分としては、実施
例１の重合体を使用した。各系は、常用の溶液プ
ロセスによつては、ゲル化のために、いずれも紡
糸することができなかつた。

【表】 実施例 ２ 容器中、60KgのDMFを17.5Kgのテトラエチレ
ングリコールとかきまぜながら混合する。つい
で、実施例１におけると同じ組成をもつアクリロ
ニトリル共重合体22.5Kgを室温でかきまぜながら
添加する。DMF及びポリアクリロニトリル粉末
に基づいて、22.5％の固体濃度及び17.5％のテト
ラエチレングリコール含量をもつこの懸濁液を、
実施例１に記載したのと同じ仕方で溶解し、過
しそして紡糸する。紡糸したフイラメントは、後
処理して、3.3dtexの最終繊度をもつ、親水性の
コア−ジヤケツト繊維に形成される。その保水度
は98％である。引張強さ2.8p／dtex、破断伸度37
％。 実施例 ３ 容器中、60KgのDMFを17.5Kgのｐ−ヒドロキ
シ安息香酸メチルエステルとかきまぜながら混合
する。ついで、実施例１における同じ組成をもつ
アクリロニトリル重合体22.5Kgを、室温でかきま
ぜながら添加する。22.5％の重合体固体濃度及び
17.5％の固体ｐ−ヒドロキシ安息香酸含量をもつ
懸濁液を、実施例１に記載したのと同じ仕方で調
製し、紡糸し、後処理して、3.3dtexの最終繊度
をもつコア−ジヤケツト繊維に形成させる。保水
度は84％に達する。引張強さ2.6p／dtex、破断伸
度39％。 実施例 ４ 60KgのDMF、17.5Kgのグリセリン、及び実施
例１におけると同じ化学的組成をもつアクリロニ
トリル共重合体22.5Kgからなる懸濁液を、実施例
１に記載したと同じようにして、溶解し、過し
て、150孔紡糸口金から湿式紡糸する。 沈殿浴は、45％のDMFと55％の水とからな
る。沈殿浴温度は56℃である。引取速度は５ｍ／
分に達する。1500dtexの繊度をもつこの紡糸した
フイラメントをボビン上に集め、合糸して、
90000の全繊度をもつトウを形成させる。 このトウを、沸騰水中で１：5.0の比において
延伸し、常法で後処理して、2.5dtexの最終繊度
をもつ繊維を形成させる。この丸いコア−ジヤケ
ツト繊維は、88％の保水度をもつ。引張強さ
2.1p／dtex、破断伸度39％ 比較例 １ ａ 60.0KgのDMFを、容器中、17.5Kgのグリセリ
ンとかきまぜながら混合する。ついで、実施例
１におけると同じ化学的組成をもつアクリロニ
トリル重合体の22.5Kgを、室温でかきまでなが
ら添加する。この懸濁液を、実施例１に記載し
たと同じ仕方で溶解して過する。135℃にお
ける加熱区域中でこの懸濁液の滞留時間は、約
40秒間に過ぎない。 ついでこの懸濁液を、180孔紡糸口金から乾
式紡糸する。各個別の毛管は、繊度において相
当な変動を示す。紡糸条件における変更、例え
ば異なる引取速度、大気及びダクト温度は、い
かなる改良ももたらさない。 ｂ この紡糸液の一部を、135℃で20分間貯蔵
し、ついで実施例１に記載したと同じようにし
て紡糸して後処理する。これら繊維は、クリー
ム〜帯黄色なる固有の色をもつている。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、本発明によるポリアクリロニトリ
ル含有溶液の粘度の、溶液温度及び放置時間に対
する依存性を示している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (1) (a) 少くとも50重量％のアクリロニトリ
   ル単位を含有するフイラメント形成性アクリ
   ロニトリル系重合体、 (b) 該アクリロニトリル系重合体の紡糸溶媒、
   および (c) 該アクリロニトリル系重合体と紡糸溶媒に
   基づいて５〜50重量％の下記性質： (イ) 該重合体に対して実質的に非溶媒であ
   り、 (ロ) 使用した紡糸溶媒よりも高い沸点を持
   ち、そして (ハ) 該紡糸溶媒およびフイラメント又は繊維
   類の洗浄液体と易混和性である、 を有する物質、 から室温で懸濁液を調製し、 (2) 該懸濁液を加熱しそして該懸濁液が光学的に
   均質となる温度よりも30〜60℃高い温度でそれ
   を１〜15分間放置して溶液を形成し、 (3) 得られた溶液を紡糸してフイラメント又は繊
   維を形成せしめ、 (4) 得られたフイラメント又は繊維を延伸し、そ
   して (5) 延伸の前又は後に、フイラメント又は繊維か
   ら上記(c)の物質を該洗浄液体で洗い去る、 ことを特徴とする、親水性フイラメント又は繊維
   の製造法。 ２ 該溶液を中間で冷却することなく紡糸する特
   許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 上記(c)の物質がグリセリン又はテトラエチレ
   ングリコールである特許請求の範囲第１項に記載
   の方法。