JPS62141111A - 乾湿式紡糸方法 - Google Patents
乾湿式紡糸方法Info
- Publication number
- JPS62141111A JPS62141111A JP27929085A JP27929085A JPS62141111A JP S62141111 A JPS62141111 A JP S62141111A JP 27929085 A JP27929085 A JP 27929085A JP 27929085 A JP27929085 A JP 27929085A JP S62141111 A JPS62141111 A JP S62141111A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- guide
- wet spinning
- coagulation bath
- yarn
- dry jet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Artificial Filaments (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は乾湿式紡糸の凝固浴中で、糸条の走行方向を変
更するためのガイドにおいて、糸条との７２擦抵抗が少
なく、且つ、均一な性状を備えた糸条な得ることを可能
とする方法な提イノ（するものである。
更するためのガイドにおいて、糸条との７２擦抵抗が少
なく、且つ、均一な性状を備えた糸条な得ることを可能
とする方法な提イノ（するものである。
［従来の技術］
加熱溶融しないポリマや極めて重合度の高いポリマな紡
糸して繊維とする方法として、湿式紡糸法が採用される
。この湿式紡糸法の一変形として所謂乾湿式紡糸法があ
る。これは口金から吐出されたポリマを一旦気体中を走
行させた後、直ちに凝固液中に導入し凝固させる方法で
あるが、単なる湿式紡糸と異なり、該気体中にドラフト
が局在する結果、より高速の、あるいは高ドラフトでの
紡糸を可能とする方法であることに特徴がある。
糸して繊維とする方法として、湿式紡糸法が採用される
。この湿式紡糸法の一変形として所謂乾湿式紡糸法があ
る。これは口金から吐出されたポリマを一旦気体中を走
行させた後、直ちに凝固液中に導入し凝固させる方法で
あるが、単なる湿式紡糸と異なり、該気体中にドラフト
が局在する結果、より高速の、あるいは高ドラフトでの
紡糸を可能とする方法であることに特徴がある。
上記乾湿式紡糸においては、一般的にはポリマの吐出は
上方から行なわれ、凝固浴中で、糸条の走行方向を引き
取り方向に変更することが行なわれる。この際用いるガ
イドは、：疑固糸に接触するガイドであるため、従来よ
り各種の考慮が払われている。
上方から行なわれ、凝固浴中で、糸条の走行方向を引き
取り方向に変更することが行なわれる。この際用いるガ
イドは、：疑固糸に接触するガイドであるため、従来よ
り各種の考慮が払われている。
例えば、回転ガイドを用いる場合には、随伴する液流の
影響により単糸が巻取られるなどのトラプルを誘発する
ため、回転ガイドにベルトをかけるという（＆成の考案
も見られる（実開昭５４−９３５１４）。また、固定ガ
イドでは、表面粗さを特定の範囲に規定するなどの配慮
が行われている（特開昭５５−１４２７１９）。しかし
ながら、長時間の使用を含めてガイドの表面粗さを一定
の範囲に保つことは、糸条との摩擦による摩耗なども考
慮すると管理上極めて繁雑である。
影響により単糸が巻取られるなどのトラプルを誘発する
ため、回転ガイドにベルトをかけるという（＆成の考案
も見られる（実開昭５４−９３５１４）。また、固定ガ
イドでは、表面粗さを特定の範囲に規定するなどの配慮
が行われている（特開昭５５−１４２７１９）。しかし
ながら、長時間の使用を含めてガイドの表面粗さを一定
の範囲に保つことは、糸条との摩擦による摩耗なども考
慮すると管理上極めて繁雑である。
溶融紡糸法においてはガイドに超音波振動を与えること
によって、５００ｍ／ｒｎ ｉ ｎ以上で高速走行する
糸条の収束性を上げる例や、延伸ビンに用いて延伸性を
改良する試みが知られている（特公昭４７−４２０４１
）。
によって、５００ｍ／ｒｎ ｉ ｎ以上で高速走行する
糸条の収束性を上げる例や、延伸ビンに用いて延伸性を
改良する試みが知られている（特公昭４７−４２０４１
）。
［発明が解決しようとする゛問題点］
本発明は上記乾湿式紡糸における凝固浴中の糸条の走行
方向変更ガイドについて、表面粗さがＩＳ以下であるよ
うな実質的に鏡面のものを用いても、接触摩擦抵抗が小
さく、かつ、表面状態の影響を受けにくい構成とするこ
とを目的とする。乾湿式紡糸においては、該ガイドは必
然的に凝固浴中の糸に接触することになるため、糸に拗
れを与えたり、表面に傷をもたらすなどの問題を引き起
すことがあり、その良否が製品の品質、特に強度特性を
大きく支配する。また、本発明者らの知見によれば、凝
固浴中で摩擦などによる過度の付加的な張力が加わると
、その後の延伸性に影響し、高倍率延伸、ひいては高強
度糸の取得を不可能にするということが認められている
。
方向変更ガイドについて、表面粗さがＩＳ以下であるよ
うな実質的に鏡面のものを用いても、接触摩擦抵抗が小
さく、かつ、表面状態の影響を受けにくい構成とするこ
とを目的とする。乾湿式紡糸においては、該ガイドは必
然的に凝固浴中の糸に接触することになるため、糸に拗
れを与えたり、表面に傷をもたらすなどの問題を引き起
すことがあり、その良否が製品の品質、特に強度特性を
大きく支配する。また、本発明者らの知見によれば、凝
固浴中で摩擦などによる過度の付加的な張力が加わると
、その後の延伸性に影響し、高倍率延伸、ひいては高強
度糸の取得を不可能にするということが認められている
。
本発明者らはかかる観点から、ガイドを適正化すること
により高強度、高品質の乾湿式紡糸による繊維を製造す
る方法を提供せんとするものである。
により高強度、高品質の乾湿式紡糸による繊維を製造す
る方法を提供せんとするものである。
Ｅ問題を解決するための手段］
上記問題を解決するために鋭意検討した結果、本発明者
らは下記の具体的手段を見出すに至った。
らは下記の具体的手段を見出すに至った。
即ぢ、凝固浴中で走行糸条の方向を変更するガイドに超
音波振動を与えることである。
音波振動を与えることである。
通常ガイドは、凝固浴中口金の直下に設けられ、引き取
りの方向へ糸条の走行方向を変更する。本発明者らの他
の出願では該ガイドの接糸部の曲率半径を０．１〜１．
５ｒｎｒｎ程度に小さくすることにより接触抵抗を少な
く出来るという提案もあるが、このように曲率半径が小
さい場合には糸の変向角をあまり大きくとれないこと、
極端に細い棒状のものでは糸条の張力に負けて変形して
しまうなどの欠点がある。
りの方向へ糸条の走行方向を変更する。本発明者らの他
の出願では該ガイドの接糸部の曲率半径を０．１〜１．
５ｒｎｒｎ程度に小さくすることにより接触抵抗を少な
く出来るという提案もあるが、このように曲率半径が小
さい場合には糸の変向角をあまり大きくとれないこと、
極端に細い棒状のものでは糸条の張力に負けて変形して
しまうなどの欠点がある。
本発明ではガイドの曲率半径としては比較的大きく、寸
法安定性のある状態で、具体的には曲率半径として２．
５〜１５ ｍ ｍのものに適用される。
法安定性のある状態で、具体的には曲率半径として２．
５〜１５ ｍ ｍのものに適用される。
１５ｍｍより太くなるとガイドへの糸条の接触面積が大
きくなり過ぎること、および非常に大きな剛体を超音波
で振動させることになり、加えるエネルギーを増大させ
る必要があるばかりでなく、？Ｃｔ ｉ１Ｍ全体を振動
させることにもなり、好ましくない。
きくなり過ぎること、および非常に大きな剛体を超音波
で振動させることになり、加えるエネルギーを増大させ
る必要があるばかりでなく、？Ｃｔ ｉ１Ｍ全体を振動
させることにもなり、好ましくない。
また、ガイドの表面状態としては梨地加工を施したもの
を用いることも出来るが、本発明の特徴は表面粗さかＩ
Ｓ以下、場合によっては０．５８以下というような実質
的に鏡面のものにも適用出来ることにある。一般に単に
梨地加工を施したものを、超音波振動を与えずにガイド
として使用する場合には、その表面状態を観察チェック
し、管理を強化しないと糸に傷をつけることがしばしば
起こるし、また、一定の梨地加工ののち、更に表面を平
滑に仕上げる等の配慮が必要である。それに刻し、本発
明では、ガイドが超音波により振動しているので糸の接
圧が低く、既述したように実質的に鏡面のガイドを用い
ても摩擦抵抗が小さく、梨地、鏡面の区別をする必要が
ない。
を用いることも出来るが、本発明の特徴は表面粗さかＩ
Ｓ以下、場合によっては０．５８以下というような実質
的に鏡面のものにも適用出来ることにある。一般に単に
梨地加工を施したものを、超音波振動を与えずにガイド
として使用する場合には、その表面状態を観察チェック
し、管理を強化しないと糸に傷をつけることがしばしば
起こるし、また、一定の梨地加工ののち、更に表面を平
滑に仕上げる等の配慮が必要である。それに刻し、本発
明では、ガイドが超音波により振動しているので糸の接
圧が低く、既述したように実質的に鏡面のガイドを用い
ても摩擦抵抗が小さく、梨地、鏡面の区別をする必要が
ない。
与える超音波については特に限定はされないが、その振
動数は２０〜４０ ｋ Ｈｚ程度とするのがよい。また
、そのエネルギーレベルは装置の規模に依存するが、数
１０ｗ−数１０００ｗ程度が適当である。特に振動が凝
固浴の槽の壁などに伝わってひろがらないように、ガイ
ドな防振ゴムなどを介して固定し、ガイドだけを振動さ
ぜるようにするなどの考慮が必要である。
動数は２０〜４０ ｋ Ｈｚ程度とするのがよい。また
、そのエネルギーレベルは装置の規模に依存するが、数
１０ｗ−数１０００ｗ程度が適当である。特に振動が凝
固浴の槽の壁などに伝わってひろがらないように、ガイ
ドな防振ゴムなどを介して固定し、ガイドだけを振動さ
ぜるようにするなどの考慮が必要である。
本発明が適用出来る重合体としては湿式紡糸の可能なも
のであれば、特に限定されないが、ポリアクリロニトリ
ルおよびその共重合体、ポリビニルアルコール、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリアラミドおよびそれらの
誘導体などを例示することが出来る。
のであれば、特に限定されないが、ポリアクリロニトリ
ルおよびその共重合体、ポリビニルアルコール、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリアラミドおよびそれらの
誘導体などを例示することが出来る。
特に後述するように、高度な均一性を要求される炭素化
用の原料繊維の製造に適用すると極めて好結果が得られ
る。その意味ではアクリル系の重合体の乾湿式紡糸に適
用するとよい。 アクリル系重合体の例としては、少な
くとも９０％以上のアクリロニトリルを含有し、これに
共重合可能な池のビニル系モノマ、例えば、アクリル酸
、メタクリル酸、イタコン酸、アクリル酸メチル、メタ
クリル酸メチル、アクリルアミドおよびこれらの誘導体
、アリルスルフォン酸、メタリルスルフォン酸おにびそ
れらの塩を挙げることが出来る。重合方法にも特に制約
はなく、従来公知の方法をそのまま適用すればよい。
用の原料繊維の製造に適用すると極めて好結果が得られ
る。その意味ではアクリル系の重合体の乾湿式紡糸に適
用するとよい。 アクリル系重合体の例としては、少な
くとも９０％以上のアクリロニトリルを含有し、これに
共重合可能な池のビニル系モノマ、例えば、アクリル酸
、メタクリル酸、イタコン酸、アクリル酸メチル、メタ
クリル酸メチル、アクリルアミドおよびこれらの誘導体
、アリルスルフォン酸、メタリルスルフォン酸おにびそ
れらの塩を挙げることが出来る。重合方法にも特に制約
はなく、従来公知の方法をそのまま適用すればよい。
これらアクリル系重合体の紡糸原液を得るための溶媒と
して、従来公知の有機系、無機系の溶媒を適宜選択して
用い、口金より吐出後、一旦気体中を走行させた後、凝
固浴に導く。該気体中の走行距離は通常３〜１５ｒｎｒ
ｎ程度とするのが一般的である。糸条の太さにも制約は
ないが、２００デニール〜２００００デニールのものに
適用可能である。
して、従来公知の有機系、無機系の溶媒を適宜選択して
用い、口金より吐出後、一旦気体中を走行させた後、凝
固浴に導く。該気体中の走行距離は通常３〜１５ｒｎｒ
ｎ程度とするのが一般的である。糸条の太さにも制約は
ないが、２００デニール〜２００００デニールのものに
適用可能である。
［発明の効果］
本発明のガイドを適用することにより、摩擦抵抗が減少
し、糸条の引き取り張力が低下する。その結果、擦過に
よる毛羽、表面傷の少ない原糸が得られるばかりでなく
、繊度斑が著しく低下することが認められる。一般には
凝固浴中の糸条に振動を与えることは、太細の変り糸の
製造に類似し、繊度斑が増大するのではないかと懸念さ
れたが、以下の実施例に示すように、実際は逆に低下す
る。
し、糸条の引き取り張力が低下する。その結果、擦過に
よる毛羽、表面傷の少ない原糸が得られるばかりでなく
、繊度斑が著しく低下することが認められる。一般には
凝固浴中の糸条に振動を与えることは、太細の変り糸の
製造に類似し、繊度斑が増大するのではないかと懸念さ
れたが、以下の実施例に示すように、実際は逆に低下す
る。
この理由は必ずしも明確ではないが、本発明者らは次の
ように推定している。即ち、超音波振動ガイドの適用は
既述したように引き取り張力の低下をもたらす。このこ
とはガイドによる付加的な張力が減少していることを意
味する。その結果がマルチフィラメントを構成する各単
糸間の張力の均一化に寄与していると同時に、次のよう
な湿式紡糸特有の効果があるものと考えられる。凝固浴
中では一般に紡糸原液中の溶媒が抽出され、非溶媒と置
換し凝固が進行するが、特に多糸条のしかも高速の紡糸
においては、随伴する液流が多く、糸条付近の潤度は一
定していない。本発明を適用すると、ガイドの１辰動が
随伴液流の剥離、混合を促進する結果、糸条付近の溶媒
、凝固剤の潤度の均一化が達成され、繊度斑の減少が実
現しているものと考えられる。
ように推定している。即ち、超音波振動ガイドの適用は
既述したように引き取り張力の低下をもたらす。このこ
とはガイドによる付加的な張力が減少していることを意
味する。その結果がマルチフィラメントを構成する各単
糸間の張力の均一化に寄与していると同時に、次のよう
な湿式紡糸特有の効果があるものと考えられる。凝固浴
中では一般に紡糸原液中の溶媒が抽出され、非溶媒と置
換し凝固が進行するが、特に多糸条のしかも高速の紡糸
においては、随伴する液流が多く、糸条付近の潤度は一
定していない。本発明を適用すると、ガイドの１辰動が
随伴液流の剥離、混合を促進する結果、糸条付近の溶媒
、凝固剤の潤度の均一化が達成され、繊度斑の減少が実
現しているものと考えられる。
以上のように、本発明の適用により、高品質のしかも高
度の均一性を備えた乾湿式紡糸による原糸の採取が可能
となるが、本発明者らは更に次のような優れた効果も確
認している。即ち、乾湿式紡糸、特にポリアクリロニト
リル系の乾湿式紡糸においては、凝固浴からの引き取り
張力とその後に続く延伸工程の適用最高倍率との開に相
関関係があり、張力が低い程高倍率延伸が可能となる。
度の均一性を備えた乾湿式紡糸による原糸の採取が可能
となるが、本発明者らは更に次のような優れた効果も確
認している。即ち、乾湿式紡糸、特にポリアクリロニト
リル系の乾湿式紡糸においては、凝固浴からの引き取り
張力とその後に続く延伸工程の適用最高倍率との開に相
関関係があり、張力が低い程高倍率延伸が可能となる。
従って、本発明は高強度、高配向の原糸の製造を可能と
するものであり、炭素化用の原料繊維の製造や産業資材
用の高強度原糸の製造に好適に利用出来る。
するものであり、炭素化用の原料繊維の製造や産業資材
用の高強度原糸の製造に好適に利用出来る。
以下に実施例により本発明の実施態様、効果を具体的に
説明する。
説明する。
なお実施例中、炭素繊維の性１１ヒ（強度、弾性率）は
、ＪＩＳ Ｒ−７６０１に準じて測定したエポキシ樹
脂含浸ストランドの物性であり、測定回数１０回の平均
値を示す。又繊度斑は５０本の凝固糸を無１′巳意に採
取し、断面写真より最大の面積を示ず単糸と最小の単糸
との断面積の比で現わす。
、ＪＩＳ Ｒ−７６０１に準じて測定したエポキシ樹
脂含浸ストランドの物性であり、測定回数１０回の平均
値を示す。又繊度斑は５０本の凝固糸を無１′巳意に採
取し、断面写真より最大の面積を示ず単糸と最小の単糸
との断面積の比で現わす。
実施例１
アクリロニトリル９９４３％、イタコン＠０８７％から
なるアクリル系共重合体の２０％Ｄ Ｍ ＳＯ浴溶液４
５°Ｃにおける溶液粘度が６００ボイスの重合体）を直
径０．１ｍｍ、孔数１０００の口金を介して一旦空気中
に吐出せしめ、其の後３０％のＤ Ｍ Ｓ Ｏ水溶液中
に導き凝固させ、口金から４００＋ｎｍの距離だけ垂直
に引きとったのち、折り返しガー「ドを用いて角度６５
度で上方に方向転換し、引き取りローラにて浴外に引き
とった。
なるアクリル系共重合体の２０％Ｄ Ｍ ＳＯ浴溶液４
５°Ｃにおける溶液粘度が６００ボイスの重合体）を直
径０．１ｍｍ、孔数１０００の口金を介して一旦空気中
に吐出せしめ、其の後３０％のＤ Ｍ Ｓ Ｏ水溶液中
に導き凝固させ、口金から４００＋ｎｍの距離だけ垂直
に引きとったのち、折り返しガー「ドを用いて角度６５
度で上方に方向転換し、引き取りローラにて浴外に引き
とった。
このとぎ折り返しガイドに出力５０Ｗ、発信振動数３０
Ｈｚの超音波振動装置をとりつけ、紡糸条件を変更して
糸条を採取し、その後連続して延伸を行ない１＆率１２
倍で延伸したのち巻とった。
Ｈｚの超音波振動装置をとりつけ、紡糸条件を変更して
糸条を採取し、その後連続して延伸を行ない１＆率１２
倍で延伸したのち巻とった。
二〇糸条を２３０〜２６０℃の空気中で安定化せしめ、
のち最高温度１４００℃の炭化炉にて窒素雰囲気中で炭
化した。此のときの特性を第−表に示す。このように本
発明の方法によれば最大延伸倍率が増加し、繊度斑が減
少し、ストランド強度が増加することが明らかとなった
。
のち最高温度１４００℃の炭化炉にて窒素雰囲気中で炭
化した。此のときの特性を第−表に示す。このように本
発明の方法によれば最大延伸倍率が増加し、繊度斑が減
少し、ストランド強度が増加することが明らかとなった
。
Claims (2)
- （１）重合体溶液を口金から吐出後、一旦気体中を走行
せしめたのち、凝固浴に導き凝固させる乾湿式紡糸方法
に於て、該凝固浴中で走行糸条の方向を変更するガイド
に超音波振動を与えることを特徴とする乾湿式紡糸方法
。 - （２）特許請求の範囲第１項において、該重合体が単量
体としてアクリロニトリルを９０％以上含有するアクリ
ル系ポリマである乾湿式紡糸方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27929085A JPS62141111A (ja) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | 乾湿式紡糸方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27929085A JPS62141111A (ja) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | 乾湿式紡糸方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62141111A true JPS62141111A (ja) | 1987-06-24 |
Family
ID=17609104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27929085A Pending JPS62141111A (ja) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | 乾湿式紡糸方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62141111A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05140815A (ja) * | 1991-11-22 | 1993-06-08 | Toray Ind Inc | アクリル系糸条の浴中延伸方法 |
-
1985
- 1985-12-13 JP JP27929085A patent/JPS62141111A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05140815A (ja) * | 1991-11-22 | 1993-06-08 | Toray Ind Inc | アクリル系糸条の浴中延伸方法 |
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