JPS6197417A - 芳香族ポリアミド繊維の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、芳香族バラボリアミドたとえばポリ−パラフ
エニレンテレフタルアミド、ポリパラベンズアミド又は
ポリ−４，４′−ジアミノベンズアニリド　テレフタル
アミド（４，４’−ＤＡＢＴと略す）から総て又は実質
的に成るフィラメントを作る方法において、濃硫酸及び
１６重量憾以上たとえば１６〜３０重−Ｊｉ％（混合物
１匍に対して〕の３５〜７又はそれ以上のインヒーレン
ト粘度を持つポリマーの混合物から成る紡糸原料を紡糸
し、この際、紡糸原料は紡糸オリフィスを備える紡糸装
置から凝固浴へと下方に押出され、紡糸装置の流出側は
凝固浴の液表面から短い垂直距離たとえば２．５〜２５
−の距離をおいて気体状不活性媒体中にあシ、そしてフ
ィラメントは凝固浴から取り出されていくかの彼処理た
とえば洗浄、乾燥及び／又は巻き取りに付されるところ
の方法に関する。ポリ−パラフェニレン　テレフタルア
ミドは、以下でｑ　ＰＰＤＴと云われることがある。

上述したタイプの方法は、なかんずく米国特許第４．０
７８．０３４号及び第４．３４０．５５９号明細書に開
示されている。これら二つの周知の方法及び本発明方法
は部分的に、比較的高い引張強度及び高い弾性モジュラ
スを持つＰＰＤＴフィラメントヤーン及び／又はファイ
バーの製造に関する。これらヤーンは、数年間市販入手
できるようになっている間に、物理的特性及び他の品質
に関する高い要求がなされる種類の高品位製品において
だんだん利用されるようになってきている。高品位製品
の例として、車輛タイプ、コンベアベルト、グープル、
ローフｌト（Ｄための強化コードが挙げられる。経済的
理由から、可能最大の生産能力を達成することが望まし
い。アラミドヤーンの生産速度を上げるために、巻き取
り速度すなわち完成されたヤーンをパッケージの形に巻
き取る速度を増すことが初めに提案された。しかし、米
国特許第４．３４０゜５５９号明細書に述べられている
ように、巻き取り速度の増大そのものに、ヤーンの物理
的特性及び質の悪化を伴い、とくに多数のフィラメント
から成るヤーンが作られるべきときにそうである。

速度を増すことのこれら欠点は、ＰＰＤＴプロセスにと
って全く重大であり、とくに紡糸口金の下面と紡糸浴面
の間の空間（エアーギャップ）が一般に２．５〜２５鰭
と比較的狭い幅でありかつ一般に１５〜４０重ｍの比較
的浅い凝固浴を用い、従って高い紡糸速度及び対応して
高い巻き取り速度において、紡糸されたすぐのフィラメ
ントのエアギャップ中及び浴中の滞在時間が極めて短く
なるときに重大である。上記問題の別の原因は、ＰＰＤ
Ｔの周知の紡糸方法において、たとえば米国特許第３．
４４０．５５９号明細書の第１及び■図に見られるよう
に、たとえｆ′１２５０〜１０００本のフィラメントの
束が浴に入る個所でかなｐ深いロート形のへこみが形成
されることである。このへこみの中心線は、紡糸装置５
こ の中心とフィラメントの浴出口の中心線を結舒線に一致
する。フィラメント束の速度が速くなればなる程、この
へこみの深さと幅が大きくなる。このようなへこみの形
成は、エアーギャップの比較的大きな増大及び浴深さの
減少をフィラメント束にもたらすであろう。さらに、フ
ィラメント束の外側のフィラメントと内側のフィラメン
トとで、エアーゾーンの長さ及び浴の深さが異ってくる
。

本発明は、上述の問題を事実上持たない冒頭で述べたタ
イプの方法を提供することケ目的とする。本発明のプロ
セスは、合計して少くとも１００本のフィラメントから
成り、二つ以上の、別れた、間隔を置かれた群に分けら
れているフィラメント束が紡糸装置から浴固浴中に押出
されることにより特徴づけられる。本発明の好ましい態
様において、紡糸装置において二つ以上のフィラメント
群が一つの紡糸口金から凝固浴中に押出される６本発明
に従い、各群は各々、少くとも５０本のフィラメントを
含み、隣接するフィラメント群において一つの群の最も
外側のフィラメントと他の群の最も外側のフィラメント
の間の最小距離が、紡糸口金の所で測って少くとも１０
ｍ＋であるように配置される。本発明に従い、フィラメ
ントは、６〜８つの群、好ましくけ４〜６つの群でエア
ーギャップを経て凝固浴中に簡単な様式で延びてゆくこ
とができ、各群は１００〜３０００本のフィラメント、
好ましくは約２００〜６００本のフィラメントを含む。

本発明の方法のとくに効果的な態様は、押出されたフィ
ラメント群が紡糸口金の中心と同心の不連続な環状ゾー
ンに配列され、各フィラメント群はフィラメントの事実
上同心の列の２〜２０、好ましくは６〜１２列を含み、
連続する列の間の距離及び列中のフィラメントの中心か
ら中心までの距離は、約α４〜ｉｍ、好ましくは約α５
〜０．８　ｍである。連続するフィラメント群が不連続
環状ゾーンに配列されている本発明の態様の場合に、一
つの群の最も外側のフィラメントと他の群の最も外側の
フイラメンＦの間の最小距離は、少くとも約１０ｍ、Ｌ
かし好ましくは１５〜３５ｍであり、フィラメントが配
列されている不連続環状ゾーンは２０〜４５ｍ、好まし
くは約４０簡の内径及び５０〜７０闘、好ましくは約６
０■の外径を持つ。

本発明の特に好ましい態様は、紡糸装置において二つ以
上のフィラメント群の各々が別々にそれ自身の口金から
一つの同じ凝固浴中に押出され、そこから集合的に排出
されることにより特徴づけられる。本発明において２〜
８つの別々のフィラメント群が紡糸装置から集合的に押
出される場合、これらフィラメント群は、一つの同じ紡
糸装置中の２〜８つの各々の口金を通して押出される。

各群のフィラメントが、ホホ円形パターンを形成するこ
とが好ましい。

本発明方法はまた、紡糸装置から凝固浴に押出された束
が、Ｉｏｏｏ本より多い、好ましくｉｊ：１５００〜３
０００本のフィラメントを含むことにより特徴づけられ
る。紡糸装置当り複数の別れたフィラメント群という本
発明の原理を、好ましくは凝固浴からのフィラメント群
排出のための隔壁システムと組合せて、用いることによ
り、上述した多数のフィラメントを含むフィラメント束
が、ヤーンの好ましい質的レベルを維持しながら一つの
紡糸装置を用いて得られることが判った。

本発明の方法の別の重要な特徴は、フィラメント群が１
０〜５０重ｔ％の硫酸及び約９０〜５０重量係の水を含
む水性凝固浴に押出されることにある。とくには、浴中
の硫酸濃度は、１５〜５０重量係、好ましくは約２０重
ｆｔ％である。

従来、当業者は、比較的高いすなわち約５重量係よシ高
い硫酸濃度を持つ凝固浴へのＰＰＵＴの紡糸は比較的好
ましくない物理特性を持つヤーンを結果するという印象
を持っていた。驚くべきことに、紡糸装置当り複数１１
」れたフィラメント群という本発明の原理を、好ましく
は浴からのフィラメント群の排出のための隔壁システム
と組合せて用いることにより、浴において上述の高い硫
酸濃度を用いるときにも好ましい特性のヤーンが得られ
ることが見い出された。このことは、濃い浴への紡糸に
より硫酸を回収し再使用するためのより簡単かつ経済的
方法が得られることが一つの理由となって、重要である
。

硫酸の回収はまた、環境問題からも重要である。

もし回収されずに紡糸浴が下水系に排出されると、含ま
れる大量の硫酸が大きな環境汚染をひき起す。

紡糸口金の中心の下方の点又は全フィシメント束の中心
の浴における前述した深いロート形へこみの形成は、紡
糸口金を去るフィラメントの全数を二以上の群に分けて
、この同数の群又は束が凝固浴に入る前にエアーギャッ
プを通過させることによって明瞭に抑制される。本発明
方法において、たとえば二、三、四又はそれ以上の別れ
た群又は束の使用は、へこみの形成又は浴面の低下をほ
とんど伴わず、又は浴の対応する二、三、四又はそれ以
上の個所における、紡糸プロセスを妨害しないような極
少しの浴面低下のみを伴う。従って、３５０ｍ／分よシ
速く巻き取り速度を上げる結果としてのエアーギャップ
の増大及び浴で被われる距離の減少は、本発明方法を適
用すると非常に小さくなり、得られるヤーンの特性に何
ら明瞭な影響を持たない。さらに、本発明の方法におい
て浴液におけるへこみの明瞭な形成がない故に、フィラ
メント群の最も外側のフィラメントと敢も内側のフィラ
メントとでエアーギャップ及び紡糸浴の長さの差がもは
や無い。このことは、フイラメントの引張強度がエアー
ギャップの増大とともに減少することを考えると、重要
である。

驚くべきことに、本発明の方法においてフィラメントは
互に粘着しずらいことが見い出された。またこの結果と
して、ヤーンの物理特性が改善され、より均一なり−ン
が得られる。本発明方法で作られたヤーン中のフィラメ
ントがほとんど互に粘着しないことは、無撚ＰＰＤＴヤ
ーンにおいて特に明白である。

本発明方法の好ましい効果は、紡糸されたフィラメント
が凝固浴の液表簡下に位置された出口開口を通して浴か
ら排出され、フィラメント群が別々のそれ自身の出口開
口を通して凝固浴から排出されることを特徴とする方法
が用いられる場合に、なおかなシ高められうる。フィラ
メントのたとえば四つの群がエアーギャップを経て凝固
浴中に口金から押出されるとき、これら四つの群は浴の
底の四つの各々の穴を通ｐ排出される。四つの穴の各々
はもちろん、これら開口を通って浴から出る浴液の量を
制限する観点でも、出来るだけ小さく選ばれ、そして従
って常に、全フィラメントのための単一の中心排出開口
よりも小さいであろう。浴の底におけるフィラメントの
ための−より多い排出開口の使用はまた、浴表面におけ
る明瞭なへこみの形成をなくするためにも貢献する。ま
た、二以上のフィラメント群を浴の底の二以上の各々の
出口開口を通して排出する結果として、フィラメントの
互の粘着がさらに低減される。

フィラメント群はまた、フィラメント群のための浴出口
開口と連結する紡糸管を別けて通過させることもできる
。紡糸管の出口端において、フィラメント群は別々に一
以上のヤーン誘導部材上を進められる。

上述したように、本発明に従う出口開口の数及びその位
置は、凝固浴の表面における不都合なへこみの形成を避
けるために重要な役割を演じる。

さらに、ＰＰＤＴ　ｅエアーギャップ紡糸するために、
主に水と少菫の硫酸から成る浴液のかなりの量が浴の表
面下に位置する紡糸されたすぐのフィラメント用の出口
開口を通して浴から逃げてゆくという問題があり、これ
は特に出口開口よｐ上の液柱の高さに依存する。しかし
出口開口を通しての浴液の排出は、浴が出口開口を経て
進む束のフィラメントと共に及びその間から流出される
ことによって極めて大きな程度に行われる。このことは
、フィラメント束と共に浴から同伴される液の量は巻取
υ速度が３５０ｍ／分以上から３０００　ｑ　７分まで
増すと共に強く増大するであろうことを意味する。さら
に、生産能力を増す観点から、各紡糸位置で浴に押出さ
れるフィラメントの数Ｆｉ１０００以上から３０００〜
１００００フイラメントへと出来るだけ増加され、これ
は出口開口を通して浴から排出される液の童の著しい増
大の別の理由である。

フィラメントのための出口開口を通しての多量の浴液の
流出はなかんずく、少くとも同じ多量の液を浴に再供給
する又は循環することを必袂とする。さらに、出口開口
を通しての上記多量の液流は、浴における望ましくなぐ
高い流速又は渦の発生を結果する。

出口開口を通して排出される液量を少くするために、出
口開口の面積を少くすることが原理的に可能である。し
かしこれは、たとえばフィラメント切断後などの生産プ
ロセスの再開前にフィラメント束を糸通しすることが特
に困離な時間のかかる操作となシ、生産量の損失をもた
らすという欠点を持つ。問題へのこの解答は、ＰＰＤＴ
フィラメントのエアーギャップ紡糸の場合に糸通し操作
は原則的に全く簡単ではないので全く賛成しがたい。な
ぜなら、口金の下には極限られた空間しかなく、また極
めて攻撃的な紡糸溶液がもれるからである。公知の方法
では、インジェクターを用いて糸通しを行うことが提案
されている。しかし、そのようなシステムは複雑であり
、トラブルが起シやすい。

本発明は、菅頭で述べたタイプの方法において、直上で
述べた欠点が完全に又は部分的に除去された方法を提供
することを目的とする。紡糸されたＰＰＤＴフィラメン
トが浴表面下に位置される出口開口を通って浴から排出
されるこの方法は、本発明に従い、紡糸浴からのフィラ
メントの排出のための各出口開口の面積が紡糸状態に適
合されうろことを特徴とする。よシ詳しくは、糸通し操
作の間に用いられる大きな出口開口の各々は、糸通しの
完了後に、紡糸プロセスを中断することなくその面積を
減少される。

本発明に従い、糸通しの間に用いられる出口開口の面積
は、糸通し完了後の面積の５〜２５倍、好ましくは約１
５倍である。本発明の方法の好ましい一態様は、糸通し
完了後すなわち正常な紡糸プロセスの間に、その面積が
１００Ａ〜５０００ム、好ましくは５００Ａ〜１５０口
Ａの範囲の出口開口が用いられる。ここでムは、出口開
口から排出された１フィラメント束の巻取られた状態で
の全断面積（鵬３）である。

本発明はまた、本発明方法を実施するための装置を包含
し、この装置は、紡糸されたすぐのフィラメントが浴か
ら排出されるための開口（単数又は複数）を備えられる
道路が調節できることにより本質的に特徴づけられる。

本発明に従う方法を用いることによシ、浴からのフィラ
メント束の排出の丸めの出口開口がその最大値に設定さ
れるとき、紡糸プロセスを容易に開始することができる
。そして、比較的多数、たとえは数百〜数千の紡糸され
たフィラメントを浴から比較的大きな出口開口中に通す
ことが可能である。フィラメントが出口開口と連結する
紡糸管から出てくるやいなや、それらは種々の案内部材
及び輸送部材上に置かれることができ、適当な洗浄及び
乾燥装置に通され、そして最稜に巻き取られることがで
きる。総てのフィラメントがその適当な位置にあるとき
、フィラメントが装置を通過する際のフィラメント速度
は、正常運転での望む紡糸及び巻き取り速度まで徐々に
増加され゛、この際、浴からのフィラメント排出のため
の上記出口開口（単数又は複数）はその面積を極めて減
少される。出口開口の面積が最小に減少されるとき、浴
から流出する液量も本発明方法において最小に減少され
る。従って、比較的少しの液必要量のみが浴に供給され
、従って何らかの望ましくない渦流が事実上なしに液の
一定かつ安定な流れが維持されることができ、これはフ
ィラメントの質にとって有利である。比較的少しの浴液
しか小さな出口開口から排出されないので、浴における
フィラメント束の個所でのロート形へこみの形成もまた
更に減少される。口金から浴中に押出される全フィラメ
ント束が四つの群に分けられる場合、これらの群は各々
それ自身の出口開口を通って浴から別々に排出され、こ
の出口開口の各々の面積は運転開始完了後に著しく減少
されることが本発明に従い好ましい。

本発明に従う方法はまた、作られたヤーンの質を落とす
ことなしに紡糸速度及び巻き取り速度のかなシの増加を
実現することを可能にする。

とくに、高い巻き取り速度を用いる場合、本発明方法は
、フィラメント切断の場合にヤーンを迅速かつ容易に再
び糸通しすることができ従って生産１・の損失及び廃ヤ
ーンの形成が最小にされるという利点を提供する。

従来技術の背景に関しては、仏国特許第１，０７１、８
８８号、英国特許第９２２．４８５号、仏国特許第７０
３．１１４号及び米国特許第２，２２へ１１５号明細誉
が言及される。これらは、別の紡糸方法のための種々の
物質のフィラメントの二以上の別れた群を紡糸装置から
押出すことを開示する。本発明の方法と違って、これら
周知の紡糸方法は、押出されたフィラメントが最初にエ
アーゾーンを通シ、次に紡糸浴を通るというエアーギャ
ップ紡糸に関係しない。云い換えれば、上述した特詐明
細書の紡糸法は、ポリ−バラフェニレンテレフタルアミ
ドの紡糸のためにかなり重要なエアーギャップ紡糸、特
に口金の下面と比較的浅い凝固浴の紡糸浴表面の間のエ
アーギャップが比較的小さい幅であるエアーギャップ法
に関係しない。上記の四つの明細書の紡糸法における二
以上の別れたフィラメント群の紡糸は、従って、凝固浴
における望ましくないロート形へこみの形成というＰＰ
ＤＴエアーギャップ紡糸の問題を解決するため用いられ
るものではない。

ポリアクリロニトリルからの繊維の紡糸法を記載する日
本国特許出願公開７０１９４１３をここで言及しておく
。この場合では、口金は紡糸浴の土約１〜１０−に置か
れ、その目的は不規則な形の断面を持つフィラメントを
作ることであり、この目的のために口金はたとえば２６
の多数の紡糸オリフィスの群を備えられ、各群はたとえ
ば二又は三つのオリフィスから成る。

各群内の紡糸オリフィスは０１〜０．７ｍの間隔をとら
れ、群間の距離は少くとも１闘である。

フィラメントの不規律な断面形状は、押出されたすぐの
各群内の二又は三つのフィラメントが互に粘着するとい
う事実に帰される。同じ群内のフィラメント互いのこの
粘着は、本発明のＰＰＵＴ紡糸プロセスでは行われず、
また質的に許容されない製品をもたらす。従って、上記
間＃１書の紡糸法は、本発明の紡糸法とは全く異る。

上記明細書の意図する効果すなわちフィラメント互いの
粘着は、この公知法又は少くともその変法をＰＰＤＴの
エアーギャップ紡糸において用いることと反対の偏見を
当業者に与えるであろう。

本発明を添付図面により更に説明する。

第１図において、枠（図示せず）に固定された紡糸装置
１は、凝固浴２の上方に置かれる。

紡糸装置ＩＫ、紡糸されるべき溶液が供給ポンプ６０に
より矢印６で示す方向に供給される。

紡糸装置１は、−以上のフィルターを含む紡糸アセンブ
リー（図示せず）及び装置下面に口金４を備え、口金は
第２図において拡大して示されている。

凝固浴２は、主に水から成る浴液が矢印６で示される方
向に供給されるための入口５を備えられる。浴２中の液
は、入口５を通して会費以上の浴液を供給することによ
υ同じ液面高さ７に連続的に保たれる。余剰の浴液は、
液面高さく２４） ７で浴壁に備えられるオーバーフロー開口８を通して、
ジャケット９により形成される空間中に排出される。ジ
ャケット９は、矢印１１で示した方向に液を排出するた
めの出口１０を備えられる。

環状プレートの形の口金４から押出された、第１図及び
第２図では四つのフィラメント群は、数字１２を付され
る。浴２の底１６０近くに、紡糸管１４があり、これは
紡糸されたフィラメントの四つの群１２の通過を許すた
めの四つの永久開口１６（第４図１照）を持つ組立てら
れたフタ１５を備えられる。口金４の下面と紡糸管の上
面の間の垂直距離は、本紡糸法にとって極めて重要な二
つのゾーンすなわちエアーギャップ及び紡糸管上方の液
柱に分割され、その高さは各々数字５５及び５６で示さ
れており、実際には各々約２．５〜２５ｍ及び１５〜４
０ｍを持つ。

紡糸管１４は、横断仕切シ１７により四つのチャンネル
１８に分けられ、従って、各フィシメント群１２がその
自身のチャンネルを通って紡糸管１４中を走る。紡糸管
において、フィラメント群１２は、ある量の同伴された
浴液と共に矢印１９で示される方向に下方に進む。紡糸
管１４の下方部分は第１図で省略されている。

紡糸管１４の下方に、四つのヤーン案内部材２０があり
、各フィラメント群はこの上を通シ、もし必要なら一緒
にされた後に、図式的に示した洗浄装置２１及び次に乾
燥機２２に入る。最後に、ヤーンはパッケージ２３へと
巻かれる。

第５〜１４図は、紡糸管のフタ１５０本発明に従う態様
の図である。第５図及び第６図は各々、フタ１５のプラ
スチック上方プレート２４の平面図及び線Ｗ−Ｍに浴う
断面図である。

第７及び８図は各々、フタ１５のプラスチツク下方プレ
ート２５０平面図及び線■−■に清う断面図である。上
方プレート２４と下方プレー）２５（第７図）は、フィ
ラメント群１２のための四つの比較的大きな出口開口２
６及び２７の各々が互に一致するように、フタにおいて
合わされる。プレート２４と２５は、各々穴２８及び２
９に備えられたネジによって互に固く付着される。上方
プレート２４と下方プレート２５０間に、二つの薄い金
属隔壁プレート５０及３１があり、これは第９〜１４図
に示される。隔壁プレート６０及び３１は、各々、中心
穴３２及び３３を備えられ、その結果、それらは上方プ
レート２４の中央突起３４上で限られた角度で回転しう
る。矢印５５，３６．３７及び３８で示される方向に角
変位を行うために、隔壁プレート３０及び３１は各々、
突出部３９及び４０を備えられる。とくに第９．１０．
１２及び１５図から判るように、二つの隔壁プレート３
０及び６１は、四つの比較的大きな通路４１及び４２を
各々持つ。隔壁プレート３０及び３１における大きな通
路４１及び４２の各々は、一端に半円状の延長４３及び
４４を各々備えられる。

第１１及び１４図は、紡糸管１４のフタ全体１５の見え
る範囲の平面図である。フタは、上方プレート２４、下
方プレート２５、これらの間の二つの回転可動に取付け
られた隔壁プレート３０及び３１より成る。第１１図は
、隔壁プレート３０及び６１は、比較的大きな開口２６
が糸通しの間に四つの紡糸されたすぐのフィラメント群
１２の完全に自由な通過を杵すように、互に対して及び
上方プレート２４及び下方プレート２５に対して回転さ
れる状況を示す。隔壁プレート３０及び３１の各々の突
出部３９及び４０に取付けられた操作棒（図示せず）は
、各々矢印３５及び３７で示された方向に突起３４上で
数十度（ａ　ｆｅｗ　ｄｏｚｅｎ　ｄｅｇｒｅｅｓ　）
の角度で隔壁プレー）３０及び６１を回転するために用
いられる。隔壁プレート３０．３１のこの角変位は、第
１４図に示す状況を結果し、そこでは四つのフィラメン
ト群１２の通過のために比較的小さな開口４５のみが残
されている。開口４５は各々、隔壁プレー）３０．５１
の各々大きな開口４１及び４２の鼻形拡張４３及び４４
によって形成される。フィラメント群のための比較的小
さな通路４５を持つ隔壁プレートのこの位置は、糸通し
完了後の紡糸プロセスの正常転達の間に一般的である。

さらに例示のだめに、第１１図における隔壁プレート３
０及び３１の糸通し位置を各々、第９及び１０図に別々
に示す。第１４図の正常紡糸位置にある隔壁プレート３
０及び３１を各々、第１２及び１５図に別々に示す。

上述したように、本発明の方法を実施するための装置の
第１〜１４図に示される態様は、紡糸口金４から多数の
間隔を置かれた、別れたフィラメント群１２を押出すこ
とを予定される。

四つのフィラメント群１２の配置は、とくに第２図に示
す、さかさにした平面図から導かれることができる。第
２図は、四つのフィラメント群１２がオリフィス４６の
対応する四つの群を通して押出され、このオリフィスは
プレート形口金４の中心４７の周囲の不連続な環状ゾー
ンに配列されている。口金全体４Ｖｉ、たとえば直径ａ
０６５■の２００４個のオリフィスを有し、これは半径
方向に０．５藺の間隔を置かれる１３の同心列４８に配
列されている。従ってオリスイスの１３の列は、合計１
２　Ｘ　Ｏ，５ｍ　＝　６　ｍの半径幅を持つオリフィ
スの最も内側の列は、直径４４−の円上に配置され、オ
リフィスの最も外側の列は、直径５６ｍの円上にある。

最も内側の列において、オリフィス［，０，５０ｆｉ超
の中心に配置され、最も外側の列においては０６５■超
の中心に配置される。合計２００４本のフィラメントの
束は、各５０１本のフィラメントの四つの別れた、間隔
を置かれた群として口金から紡糸浴中に押出される。圧
力抵抗の観点から、紡糸オリフィスのフィールド４６　
（第２図）は一般に、半径方向に１５■より幅広くなく
、好ましくは６〜１〇−以下である。

この態様において、糸通しの間の大きな通路の長さは約
１７ｍ、幅は約１０諷であった。正常紡糸運転において
は（第１４図）、通路は事実上円形であり、約４簡の直
径を持つ。各々５０１本のフィラメントから成る四つの
フィシメント群４６を有する第１図及び第２図の態様に
おいて、隣接するフィラメント群の最も外側のフィラメ
ントの間の最小距離は、数字４９で示されている。実際
にはこの最小距離は、上述の大きさの口金及びオリフィ
スパターン配置において口金の個所で測って約１７ｍで
ある。紡糸オリフィスの領域において、第２図の口金は
、外側にカーブした表面を持つことができる。

第１５及び１６図は、本発明に従う紡糸装置のいく分変
えられた態様を示す。対応する部分は同じ数字を付され
ている。第２図の一つの環状口金４中に描かれた紡糸オ
リフィス４６の四つのフィールドの代りに、第１５及び
１６図に示される紡糸装置は、四つの別れた小さな紡糸
ジェット５７を持つ。

もしこの紡糸装置により合計２００４本のフィラメント
のフィラメント束が作られるべきであるなら、各々の小
さな紡糸ジェット５７は５０１個のオリフィスを備えら
れなければならない。各紡糸ジェット５７から、５０１
本の７イラメントの一群が紡出される。四つのフィラメ
ント群１２は各々、それ自身の紡糸装置′Ｍ、５７かう
押出され、エアーギャップ５５を経て、凝固浴２に通さ
れる。得た四つのフィラメント群１２け、四つの紡糸オ
リフィスのフィールド４６を持つ大きな環状口金４を通
して押出された四つのフィラメント群について前述した
のと同様にして紡糸管（第１６図で図示されず）を通っ
て集合的に排出され、そして後処理されることができる
。フィラメント束全体を四つの群に分けたことの結果と
して、第１５及び１６図の装置を用いると、浴表面にお
ける深いロート形へこみの形成はない。高速度及び各群
当り比較的多数のフィラメント数の場合に、四つのフィ
ラメント群１２の各々が浴に入る地点において浴高さの
比較的小さな低下しかない。浴高さのこの低下は、もち
ろん、一群当１］少数のフィラメントを含むより多数の
群を採用することにより適宜減少できる。

第３図は、第２図とはいく分違ったプレート形口金４を
示し、対応する個所は同じ数字を付されている。第３図
の口金４Ｆｉ、六つのオリフィス群４６を含み、これは
中心４７の周如の不連続な環状ゾーンに配置されている
。隣接する群の間の距離は、やは如数字４９を付されて
いる。もし合計してたとえば１９９８本のフィラメント
の束が作られるべきであるなら、各オリフィス群４６は
３３３個の紡糸オリフィスを持たねばならない。六つの
フィラメント群１２は、エアーギャップ５５を経て凝固
浴２中に押出される。

第１７及び１８図は、第１５及び１６図で示したタイプ
とほぼ同じの、少し変えた態様を示す。第１７及び１８
図で、対応する個所は同じ数字を付されている。第１７
図の態様は、唯二つの別れた小さな紡糸ジェットが紡糸
装置１に含まれる点で第１５図の態様と異なる。第１８
図の態様は、六つの別れた小さな紡糸ジェット５７が紡
糸装置１に含まれる点で第１５図の態様と異る。

本発明を下記の実施例によシ更に説明する。

ポリアミドの調製 ホリーパラフエニレン　テレフタルアミドは、チルピロ
リドンと塩化カルシウムの混合物が用いられた。調製は
、オランダ国特許出願第７．５０２、０６０号の実施例
振と同様にして、しかしより多量で行われる。得たポリ
マーの凝固は、激しい攪拌下に反応混合物に、形成され
たポリマー１ｋｇ当り１０すの水を加えることにより行
われる。

得たポリマー懸濁物を戸別し、洗い、そして１２０℃で
乾燥する。［１，１−の最大粒径を持つ粉末状生成物が
得られる。得たポリ−パラフェニレン　テレフタルアミ
ドのインヒーレント粘度は、ａ　３　ａｔ／Ｖである。

フィラメントの製造 ９９８重量係の濃度の液状硫酸を、塩水で一１０℃に内
部から冷却されている回転ロールの表面に与える。ロー
ル表面に′固体硫酸の薄い層ができる。この層をフレー
クの形にこすり落す。

この固体硫酸を、冷却装置を備えられたスクリューミキ
サーに移す。このミキサーでは温度は、硫酸の凝固点よ
り約１０℃下に保たれる。次に、上述のようにして作っ
たポリ−パラフエニレンテレフタルアミドを、固体硫酸
４．２５にｇ当り１ｋｇの量で固体硫酸に加える。これ
は、硫酸とポリアミドの合計重量に対して計算して、１
９重量係のポリ−パラフェニレン　テレフタルアミドに
相当する。ポリアミド及び固体硫酸を３０分間完全に混
合して、均一な、固体状の、粉末混合物を形成する。混
合操作の間、温度を硫酸の凝固定より下約１０℃に保つ
。攪拌を連続して、混合物の温度を硫酸の凝固定よし上
に上ることを許す。この方法により、顆粒状の均一な混
合物が得られ、これは次に脱気され、−軸スクリユーエ
クストルーダー中で紡糸温度に加熱される。このプロセ
スは公知であり、なかんずくオランダ国特許出願第ス９
０４．４９５号（ヨ一ロツバ特許第０２１．４８４号）
の実施例Ｉに記載されている。エクストルーダー中の温
度は９３℃に保たれる。液状紡糸原料が紡糸されるまで
の９５℃での合計滞留時間は、約２０分間である。エク
ストルーダーから液状紡糸原料が、フィルター及び紡糸
ポンプを経て、第２図に示したタイプの紡糸口金４にポ
ンプで送られる。

口金４は、合計１０００の紡糸オリフィスを有し、オリ
フィス直径は６０μｍであり、オリフィス全体は各２５
０本のオリフィスから成る四つの群４６に分けられてい
る。紡糸原料は、紡糸オリフィスを出て、８■の高さを
持つエアーギャップ５５を通過し、その後、約１０Ｃの
５重量憾硫酸水溶液の凝固液２中を通る。得たフィラメ
ントを続いて、希ＮａＯＨ溶液及び水で完全に洗い、１
２０℃に加熱されるドラムで乾燥し、３５０ｍ／分の速
度で巻き取る。

得られたフィラメントは、本発明に従う二つの異る方法
人及びＢによって作られた。

方法ムの場合では、紡糸装置から出てきた各２５０本の
四つの群に分けられた１０００本のフィラメントは、直
径２２．７■の一つの川口開口、従って面積４０５ｍ”
を通して紡糸浴から排出される。フィラメントは、凝固
浴の底に取付けられた紡糸管から出される。

方法Ｂの場合では、紡糸装置から出てきた各２５０本の
四つの群に分けられた１０００本のフィラメントは、直
径１２ｍの四つの出口開口、従って面積４５２■３を通
して紡糸浴から排出される。フィラメントは、凝固浴の
底に取付けられた紡糸管から出される。

下記の表は、テスト条件及び方法人及びＢで得られたヤ
ーンの特性を示す。

〔郭〕

上の表から判るように、本発明方法Ａ及びＢの双方とも
、良好な特性のヤーンを得える。方法Ｂにより得たヤー
ンの特性が幾分よシ良く、これは、浴の四つの出口開口
からの紡糸フィラメントのより好都合な排出の故に予期
されたことである。

浴からのフィラメント群の排出のための調節可能出口開
口及び調節不能出口開口の影響を見ゐために、本発明に
従う方法０及びＤを用いて実験を行った。方法０及びＤ
において、各２５０本の四つの群に分けられた１０００
本のフィラメントを、一つの環状紡糸口金から凝固浴に
押出す。両方法において、浴からの四つのフィラメント
群の排出は、紡糸管のフタにある四つの各々の開口から
行われる。両方法において、全フィラメント束は、３０
０２１７分の速度で巻き取られた。方法０においては、
四つの排出口の各々は、２ｍ厚さのプレート中の５０脆
３の一定面積を持つ。方法ＤＩＣおいては、四つの出口
開口の各々の面積は、隔壁５０．３１によシ可（３９〕 変である（第９〜１４図）。方法りにおいて、糸通しの
間の各出口開口面積は２００ｍｍ”であシ、糸通し完了
後にはこれは２５．５ｗ”に減少された。下記表は、テ
スト条件及び方法Ｏ及びＤで得られたヤーンの特性を示
す。

方法Ｃ及びＤで得られたヤーンの物理特性を比較すると
、それらは大きな差を持たない。方法りの大きな利点は
、糸通しが極めて容易であり、出口開口から排出される
浴液量、従って再循環されるべき量が方法Ｃの場合にお
けるよりもはるかに小さいことである。

下記は、いくつかの実験についての説明であシ、そこで
はフィラメント束が群に分けられ、凝固浴において可変
出口開口（いわゆる隔ｍＶステム）が用いられ、この構
成は種々の条件下でかなシの改善をもたらした。実験は
、下記のように分類できる。

１、　群に分割された及びされなかったフィラメント束
のヤーン特性の比較、 ２　フィラメント数を増したときのヤーン特性の改善、 五　高い硫酸含量を持つ紡糸浴を用いることによるヤー
ン特性の改善。

これらの点の各々が、以下で好しく検討される。実験の
総ては、特別の実験機で行われた。

紡糸溶液は、いわゆる氷化法（米国特許第４，３２０，
０８１号〕により作られ、そこでは硫酸が回転ドラム上
で融点より下に冷却される。こすり落された固体硫酸に
、ＰＰＤＴを加え、次にこの二つの固体物質を完全に混
合する。融けた硫酸はポリマー粉に吸収され、その結果
として砂状の（固体）紡糸原料が形成される。この紡糸
原料を６０ｍ−軸スクリユーエクストルーダー中で溶融
し、濾過する。得た異方性の紡糸原料を、紡糸ポンプに
より紡糸装置の方に送る。エアーゾーンを通過後に、い
くつかの可変及び固定出口開口を持つ水浴中で凝固を行
う。凝固浴後に、ヤーン束をまず水（約１５℃）で洗い
、次に１　％　ＮａＯＨ溶液（約８０℃）中で中和し、
熱水（９０℃）で後洗いする。次にヤーンを乾燥し、巻
き取る。

（１）　　分割された及びされなかったフィラメント束
のヤーン特性の比較 これら実験は、５００　ｍ７分の巻取多速度で、硫酸（
９９８％）中の１９６憾のＰＰＤＴの紡糸溶液を用いて
行われた。

硫酸（９６Ｔｏ、２５℃）中のポリマーの相対粘度は、
ηｒｅよ　（α２５％）　＝　４．５８であり、これは
インヒーレント粘度ηｉｎｈ　　（０，５％）＝５．５
に相当する。この紡糸実験において、第１９〜２６図に
示されるいくつかの紡糸口金を持つ紡糸装置が用いられ
た。

第１９．２Ｄ図；オリフィスの四つのフィールドを持つ
リング口金（４０／２０ｍ）（実験コードＰＳ１６２　
／　００．０１．０２　）第２１．２２図：４Ｘ２０−
ハツト形口金（実験コード１６２　／　ａ３．　０４　
）第２５．２４図：４０ｍハツト形の、一つのフィール
ドの口金（実験コー）’１６２１０５．０６） 第２ｏ、２２及び２４図でハツチングしたゾーンは、フ
ィラメントを押出すための紡糸オリフィスを備えられて
いる。

表１は、紡糸条件及びヤーン特性を示す。そこに示した
データから、下記のことが明らかである。

隔壁システムは、ヤーン強さに好ましい効果を持つ； 四つのハツト形口金の使用は、リング口金よりも、強度
により好ましい効果を持つ；一つのフィールドのハツト
形口金からの紡糸は、より低い強度を与え、その場合、
ヤーン強度のかなりのバラつきが見られる。

また、直径１２■の固定通路の場合に糸通しが不可能で
あることが判った。４０ｍの一つのフィールドの口金は
、ポリマー圧力の結果として外側に曲げられてしまった
。　′このことは、他の口金の場合では起きなかった。

２、　紡糸装置当り２０００本のフィラメントを紡糸す
るときのヤーン特性の改善 実験で用いられた紡糸機において、紡糸装置当りの紡糸
されたフィラメントの最大数は１０００（４つの束Ｘ２
５０本のフィラメント）であつ九。この数が増大される
と、ヤーン′の強さはかなり低下する。公平な比較のた
めに、強度は常に１００．Ｑ本のフィラメント（すなわ
ちｄｔｅｘ１６８０　ｆ　１０００　）の束で測定され
た。強度の減少は表２に例示される。表２は、紡糸装置
当りのフィラメント数を１０００から２０００へと倍に
すると、１５０〜２　Ｄ　ＯｍＮ　／　ｔｅｘ　　の強
度の損失をもたらすことを示す（Ｐ８１５６０６　　と
１３６０１の比較、及びＰＳ　１５５００と１５５０Ｉ
　Ｏ比較）。

表２の結果はまた、本発明に従う隔壁システムが用いら
れるとき、２０００本フィラメントで１０００本フィラ
メントの場合と同じレベルの強度を得ることができるこ
とを示している（ｐｓｌ　５５０２及び１５５０３＃照
）。

紡糸装置当１２ｏｏｏ本フィラメントの場合０２０３４
　ｍＮ　／　ｔｅｘ　　の強度レペＡ／　（ｄｔｅｘ１
６８０　ｆ　１０００の束で測定）は、良い結果である
。

（４８〕 ５　高い硫酸含量を持つ紡糸浴を用いることによるヤー
ン特性の改善 従来、低い硫酸含量（５重ｆ％より低い硫酸濃度）を持
つ紡糸浴が用いられてきた。２０％硫酸を含む紡糸浴の
使用は、強度の約５％の減少をもたらし、これは１００
　ｍＮ　／　ｔｅｘ　　の強度損失に相当する。宍３の
一連の実験から、本発明に従い、いくつかのフィラメン
ト群の使用及びいわゆる隔壁システムの使用は、より高
い濃度の紡糸浴（１５，３１ｉ％の）（、ＥＩ０４）　
を用いたときにも、上記の強度損失の一部を取り戻すこ
とができることが判る。この結果、すなわち強度損失な
しでより高濃度の紡糸浴への紡糸は、特に好都合である
と考えられ、特に硫酸のより経済的使用を可能し、また
これが環境保睦のために望しい点で好ましい。さらに、
紡糸浴を気化するために、高濃度の浴を持つことが非常
に重要である。表３から判るように、強度損失は限られ
ている。さらに高濃度の紡糸浴、すなわち１５重量係よ
り高い、とくに２１重量係のＨ２Ｓ　ｏ４を含む紡糸浴
は、本発明に従う隔壁システムと組合せて紡糸装置当り
二以上のフィラメント群を用いることによって高いヤー
ン強度を達成することを可能にする。

ヤーンの強度（ｔｅｎａｃｉｔｙ　）、破断伸度及びＬ
Ａ８Ｅｉは、インストロン引張試験機（インストロンエ
ンジニアリング社（Ｉｎ５ｔｒｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅ−
ｒｉｎｇ　０ｏｒｐ、　）、カントン、マサチーＬ−セ
７ツ、アメリカ）を用いて、単一フィラメントから成る
ヤーンの束についてＢ工ＳＦＡスタンダードに従って測
定された。ヤーンは予め、９０回／ｍに撚られた。総て
の測定の前に、ヤーンは、２０℃、６５％相対湿度で１
６時間コンディショニングされる。測定は、同じくコン
ディショニングされた室で行われる。引張テストは、５
０ｃｒｎのゲージ長のサンプルについて５ｃｒ１１／分
の一定引張速度で５度行われる。

ヤーンの線形密度は、サンプルの特定の長さく　０．２
　ｏＮ　／　ｄｔｅｘの張力下で１０口ｃｒｎ）を秤量
して決められる。ＬＡ８ｆは、特定伸度における負荷（
Ｌｏａｄ　ａｔ　８ｐｅｃｉｆｉｅａ　Ｅｌｏｎｇａｔ
ｉｏｎ　）　　の略である。１％ＬＡＢ）Ｆは、１％の
伸度においてヤーンに働らく力である。

ＰＰＤＴフィラメントヤーンを慣用の方法で（５３〕 紡糸するとき、即ち、たとえば合計１０００本のフィラ
メントの束を口金から凝固浴中に、二以上のフィラメン
ト群に分けることなしに、かつ中心にフィラメントのな
いゾーンなしに、押出すとき、フイラメン・ト束の中心
にかなり深いロート形へこみが形成され、その結果、ヤ
ーンの特性が悪影響を受ける。

ポリ−バラフェニレン　テレフタルアミドのインヒーレ
ント粘度ηｉｎｈ　　は、式で定義されることを付言し
ておく。ここでηｒｅｌは、９６重ｆ％硫酸１０ロー中
のα５ｔのポリ−バラフェニレン　テレフタルアミド溶
液の流出時間（２５℃で毛管粘度計で測定）と、純溶媒
の流出時間の比である。η□ｎｈ　　の単位は、ｄｔ７
ｙである。

本発明の範囲内で、種々の変更ができる。本発明の方法
は、フィラメントヤーンの製造にも、ステーブルファイ
バーの製造にも適用できることに留意しなければならな
い。ステープルファイバーの製造においては、洗浄又は
乾燥の前又は後に、特定の望む長さにフィラメントを切
断し、このファイバーを次に慣用の方法で集めればよい
。

【図面の簡単な説明】

第１図ｉｊ、ＰＰＤＴ紡糸プロセスのフローダイヤグラ
ムである。 第２図は、本発明方法を行うだめの、四つのフィラメン
ト群のための一つの口金を持つ紡糸装置の平面図である
。 第３図は、六つのフィラメント群を紡糸するための口金
を示す。 第４図は、紡糸管の一態様の見取り図である。 第５〜１４図は、フィラメントを紡糸浴から出すための
調節可能な出口開口の態様を示す。 第１５図は、四つのフィラメント許容々に一つの口金を
持つ紡糸装置の図でおる。 第１６図は、第１５図の線ＸＭ　−ｘｖｔに沿って部分
的に破断し九図である。 第１７図は、二つのフィラメント許容々に一つの口金を
持つ紡糸装置の図である。 第１８図は、六つのフィラメント許容々に一つの口金を
持つ紡糸装置の図である。 第１９〜２２図は、実験で用いられた本発明の紡糸装置
の断面図及び側面図である。 第２３図及び第２４図は、比較実験で用いられた紡糸装
置の断面図及び側面図である。 第２５図及び第２６図は、本発明に従う紡糸装置の図で
ある。 第２０．２２．２４及び２６図において、ハツチングし
た個所はフィラメント群に和尚する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、濃硫酸及び少くとも１６重量％（混合物重量に対し
   て）の少くとも３．５のインヒーレント粘度を持つポリ
   マーの混合物を含む紡糸原料を紡糸し、この際、紡糸原
   料は紡糸オリフィスを備える紡糸装置から凝固浴へと下
   方に押出され、この紡糸装置の流出側は凝固浴の液面か
   ら短い垂直距離をおいて気体状不活性媒体中に置かれて
   おり、そしてフィラメントが凝固浴から取り出されると
   ころの、芳香族パラポリアミドのフィラメントを作る方
   法において、合計して少くとも１００本のフィラメント
   から成り、二つ以上の、別れた、間隔を置かれた群に分
   けられているフィラメント束が紡糸装置から凝固浴へと
   押出されることを特徴とする方法。 ２、紡糸装置において、二以上のフィラメント群が一つ
   の紡糸口金から凝固浴中に押出される特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 ３、隣接するフィラメント群において一つの群の最外側
   のフィラメントと他の群の最外側のフィラメントの間の
   最小距離が、紡糸口金の所で少くとも１０ｍｍである特
   許請求の範囲第２項記載の方法。 ４、フィラメントが３〜８つの群として紡糸装置から凝
   固浴に押出される特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５、各群が少くとも５０本のフィラメントを含む特許請
   求の範囲第１〜４項のいずれか一つに記載の方法。 ６、各群が１００〜３０００本のフィラメントを含む特
   許請求の範囲第５項記載の方法。７、紡糸装置を出て浴
   表面に達したところの押出されたフィラメント群が、紡
   糸口金の中心と同心の不連続な環状ゾーンに実質的に配
   列されている特許請求の範囲第３〜６項のいずれか一つ
   に記載の方法。 ８、各フィラメント群が実質上同心のフィラメント列の
   ２〜３０列より成り、連続する列の間の距離及び列の中
   のフィラメントの中心から中心までの距離が紡糸口金の
   ところで測定して約０．３〜１．０ｍｍである特許請求
   の範囲第７項記載の方法。 ９、フィラメント群が配列されている不連続な環状ゾー
   ンが紡糸口金のところで測定して少くとも２０ｍｍの内
   径を持つ特許請求の範囲第７項又は第８項記載の方法。 １０、紡糸装置において二以上のフィラメント群が各々
   それ自身用の口金から一つの同じ凝固浴に押出され、そ
   こから集合的に排出される特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 １１、紡糸装置において２〜８つの別れたフィラメント
   群が各々それ自身用の口金から一つの同じ凝固浴に押出
   される特許請求の範囲第１０項記載の方法。 １２、押出しの間に各群中のフィラメントがほぼ円形の
   パターンを作る特許請求の範囲第１０項記載の方法。 １３、紡糸装置から凝固浴に押出された束が１０００本
   を越えるフィラメントを含む特許請求の範囲第１項記載
   の方法。 １４、紡糸装置から凝固浴に押出された束が３０，００
   ０本以下のフィラメントを含む特許請求の範囲第１３項
   記載の方法。 １５、フィラメント群が、１０〜５０重量％の硫酸及び
   約９０〜５０重量％の水を含む水性凝固浴に押出される
   特許請求の範囲第１項記載の方法。 １６、凝固液が１５〜３０重量％の硫酸を含む特許請求
   の範囲第１５項記載の方法。 １７、紡糸されたフィラメントが凝固浴の液表面より下
   にある出口開口を通して浴から排出され、この際、フィ
   ラメント群は各々それ自身の出口開口を通つて別々に凝
   固浴から排出される特許請求の範囲第１〜１６項のいず
   れか一つに記載の方法。 １８、紡糸されたフィラメントが凝固液の液表面より下
   にある出口開口を通して浴から排出され、この際、凝固
   浴からのフィラメントの排出のための各出口開口の面積
   が紡糸過程を中断することなく紡糸状態に適合されるこ
   とができる特許請求の範囲第１〜１７項のいずれか一つ
   に記載の方法。 １９、糸通しの間の出口開口の比較的大きな面積が、糸
   通しの完了後に紡糸過程を中断することなくより小さな
   面積へと減少されることができる特許請求の範囲第１８
   項記載の方法。 ２０、糸通しの間の出口開口の面積が糸通し完了後の面
   積の５〜２５倍となる出口開口を用いる特許請求の範囲
   第１９項記載の方法。 ２１、糸通し完了後の出口開口の面積が１００Ａ〜５０
   ００Ａ（ここでＡは巻き取られ乾燥した状態の一フイラ
   メント束の合計断面積（ｍｍ＾２）である）である出口
   開口を用いる特許請求の範囲第１８〜２０項のいずれか
   一つに記載の方法。 ２２、巻き取り速度が３５０ｍ／分より速い特許請求の
   範囲第１〜２１項のいずれか一つに記載の方法。 ２３、芳香族パラポリアミドがポリ−パラフエニレンテ
   レフタルアミド、ポリパラベンズアミド又はポリ−４，
   ４′−ジアミノベンズアニリドテレフタルアミドである
   特許請求の範囲第１〜２２項のいずれか一つに記載の方
   法。 ２４、気体状不活性媒体が空気である特許請求の範囲第
   １〜２３項のいずれか一つに記載の方法。 ２５、紡糸装置の流出側と凝固浴液表面の間の垂直距離
   が２．５〜２５ｍｍである特許請求の範囲第１〜２４項
   のいずれか一つに記載の方法。