JPS62231008A

JPS62231008A - 溶融ピツチの遠心紡糸装置における吐出制御方法及び装置

Info

Publication number: JPS62231008A
Application number: JP7382386A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Kikuchi; 敏明菊地; Hiroaki Shono; 庄野　弘晃
Original assignee: Nitto Boseki Co Ltd; Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp; Nitto Boseki Co Ltd
Priority date: 1986-03-31
Filing date: 1986-03-31
Publication date: 1987-10-09

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】（産業上の利用分野）本発明はピッチ繊維の遠心紡糸装置に係わり、より詳し
くは、石油又は石炭のピッチを出発原料とする等方性ピ
ッチ又はメソフェース系ピッチを加熱溶融して作られた
溶融ピッチを、側壁に多数のオリフィスを形成したスピ
ンナーディスクに供給し、そのスピンナーディスクを高
速回転させることにより、溶融ピッチをオリフィスを通
して吐出させピッチ繊維へと紡糸するピッチ繊維の遠心
紡糸Ｖｔ置における吐出制御方法及び装置に関する。

（従来の技術）従来、側壁に多数のオリフィスを形成したスピンナーデ
ィスクを高速回転させることにより、溶＠材料をオリフ
ィスを通して吐出させ紡糸する遠心紡糸装置は、ピッチ
繊維に限らず、熱可塑性合成樹脂及びガラス繊維の分野
で広く知られている。

一般的に、遠心紡糸装置においては、スピンナーディス
クが高速回転することにより生じる遠心力により溶融材
料をオリフィスから吐出し、スピンナーディスクの周囲
に連続的に飛散させることとによって、オリフィスの出
口にメニスカス（溶融コーン）を形成しながら延伸され
、繊維化される。

このように、遠心紡糸装置においては、スピンナーディ
スクの高速回転によって吐出溶融材料が延伸され、遠心
紡糸が行われるが、スピンナーディスクの高速回転は、
又、スピンナーディスクの周囲に乱気流を発生させ、か
つその底部に負圧を発生させ、これら乱気流及び負圧が
吐出溶融材料の流れを乱し延伸を阻害する原因となって
いた。

従来、熱可塑性合成樹脂及びガラスｍ雑の遠心紡糸装置
においては、上記乱気流及び負圧による弊害を解消する
ため、スピンナーディスクの周囲又は底部に気体の噴流
を作用させることが行われていた。例えば、米国特許第
３．３７２．０１１号には、スピンナーディスクの周囲
と底部の両方に吐出溶融材料フィラメントの外側から高
温燃焼ガス及び蒸気の噴流を作用させる技術が開示され
ており、米国特許第３．０４０．３７７号には、スピン
ナーディスクの周囲に二重に温度の異なる気体の噴流を
吐出溶融材料フィラメントの外側から作用させる技術が
開示されており、特公昭５つ−１１５３９号には、スピ
ンナーディスクの周囲と底部の両方に、一方は高温ガス
の噴流を吐出溶融材料フィラメントの外側から、他方は
比較内冷たい空気流をその内側から作用させる技術が開
示されており、実公昭３７−２７４０８号には、スピン
ナーディスクの底部にその回転軸の軸線方向通路を通し
て空気流を作用させる技術が開示されている。これらの
技術においては、気体流又は蒸気流により、前述した乱
気流又は負圧を解消し、吐出溶融材料フィラメントの流
れを整えるようにしている。

（発明が解決しようとする問題点）熱可塑性合成樹脂及びガラス繊維の遠心紡糸装置におい
ては、材料の比重が大きいため吐出溶融材料に作用する
遠心力も大きく、また溶融材料の粘度一温度曲線の勾配
が大きくかつ４１維化可能な粘度の絶対値が比較的大き
い（粘性が高い）ため、吐出後の飛散距離を大きくする
ことが出来、本来的に遠心紡糸を行い易い条件が揃って
おり、又材料の比重が大きいため、前述した従来の技術
のように乱気流及び負圧を解消するため気体流または蒸
気流を作用させても、この気体流または蒸気流によって
吐出溶融材料の流れが乱されるということはなかった。

しかしながら、ピッチ繊維の遠心紡糸装置においては、
熱可塑性合成樹脂及びガラスに対してピッチという材料
の違いにより、もともと十分な延伸を得ることは困難で
あった。即ちピッチの比重は例えばガラスが約２．５で
あるのに対して約１．３と小さいため吐出溶融ピッチに
作用する遠心力も小さく、又粘度一温度曲線の勾配が大
きくかつ繊維化可能な粘度の絶対値が例えばガラスのそ
れに比べて約１／３と小さい（粘性が低い）ことにより
、吐出溶融ピッチのスピンナーディスクからの飛散距離
は短くなり、従ってオリフィス出口に形成される溶融ピ
ッチのメニスカスにおいて溶融ピッチに十分な延伸力が
作用しなかった。

又ピッチの比ｍが小さいことにより、前述した乱気流及
び負圧の影響をより受は易く、吐出溶融ピッチの流れが
乱れて繊維が絡み合う現象がより発生し易い。そこでこ
のような乱気流及び負圧の影響を解消するため、前述し
た従来の技術のように気体流又は蒸気流を作用させるこ
とも考えられるが、従来のやり方では、乱気流及び負圧
は解消出来ても、やはりピッチの比重が小さいことによ
り、今度はその空気流又は蒸気流により吐出溶融ビツヂ
の流れが乱され、結果として１１維の絡み合いはほとん
ど低減されなかった。

従って本発明の目的は、吐出ピッチ１！雑のスピンナー
ディスクからの飛散距離を良くして吐出溶融ピッチを十
分に延伸することを可能にすると共に、スピンナーディ
スクの周囲及び底部に発生する乱気流及び負圧の影響に
より吐出溶融ピッチの繊維の流れが乱され絡み合いが生
じることを解消することの出来る、溶融ピッチの遠心紡
糸装置における吐出制御方法及び装置を提供することで
ある。

（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するため、本発明によれば、側壁に多数
のオリフィスを形成したスピンナーディスクを高速回転
させることにより、溶融ピッチをオリフィスを通して吐
出させピッチ繊維へと紡糸するピッチ繊維の遠心紡糸装
置における吐出制御方法において、オリフィスから吐出
された溶融ピッチの上下両側から、その吐出方向に沿っ
て吐出溶融ピッチを包む気体の噴流を作用させ、溶融ビ
ツヂの吐出を制御することを特徴とする吐出制御方法が
提供される。

又本発明によれば、頂壁、底壁及び側壁を備え、側壁に
は多数のオリフィスを形成したスピンナーディスクを高
速回転させることにより、溶融ピッチをオリフィスを通
して吐出させピッチ繊維へと紡糸するピッチ繊維の遠心
紡糸装置にお（ブる吐出制御装置において、スピンナー
ディスクの頂壁側及び底壁側に、それぞれ、スピンナー
ディスクを取り囲みかつそれから離隔するよう配置され
、スピンナーディスクの外側周囲に上部ダクト及び下部
ダク［−を形成１′る固定上部ダクト外壁及び固定下部
ダグ１〜外壁を備えたダクト形成手段と、固定上部ダク
ト外壁の下縁部分及び固定下部ダクト外壁の上縁部分に
、それぞれ、スピンナーディスクの側壁に近接して位置
しかつオリフィスから吐出された溶融ピッチの上下に対
向するよう一体形成され、それらの間に上部ダクト及び
下部ダクトに連通した環状ノズル口を形成する上部環状
ノズル壁及び下部環状ノズル壁と、固定上部ダクト外壁
及び固定下部ダクト外壁にそれぞれ接続され、上部ダク
ト及び下部ダクト内に気体を導入する上部気体導入管及
び下部気体導入管を備えた気体導入手段とを有すること
を特徴とする吐出制御装置が提供される。

（実施例）以下図面を参照して本発明の好適実施例を説明する。

第１図において本発明の好適実施例を適用したピッチ繊
維の遠心紡糸装置が全体的に符号２で示されている。遠
心紡糸装置２は、中央間口４を右する頂壁６ａ、底壁６
ｂ、及びに１壁６ａと底に＋、！６ｂとを接続する側壁
６Ｃを有し、この側壁６Ｃには多数のオリフィス８を形
成したスピンナーディスク６と、スピンナーディスク６
の底壁６ｂの中心部にボルトなどで取付けられた中空の
回転駆動軸（以下中空回転軸という）１０とを備えてい
る。

頂壁６ａ、底壁６ｂ、側壁６Ｃは例えば真鋳や５ＬＩＳ
でできている。

中空回転輪１０はベアリング１２ａ、１２ｂを介して中
空固定軸１４内に回転自在に軸持されている。中空回転
輪１０の頂部にはプーリ１６が取付けられ、このプーリ
１６と図示しないモータの出力軸に取付けられたブーり
との間にベルトを巻掛けることにより、中空回転軸１０
を回転駆動するようになっている。

中空固定軸１４の下端部は、半径方向外方に突出した円
周フランジ１４ａが形成され、この円周フランジ１４ａ
は、スピンナーディスク６の頂壁６ａの中央間口４の縁
部にわずかの隙間を持ってその中央間口４を閉じ、それ
に対する上ぶたの役割をしている。また円周フランジ１
４ａには溶融ピッチの供給管１８が取付番プられ、その
出口がスピンナーディスク６内に開口するようになって
いる。

スピンブーディスク６の頂壁６ａ及び底壁６ｂの外表面
には、Ｎｉ−Ｃｒ合金などの通電発熱材料からなる面状
発熱体２０ａ、２０ｂが接触固定されている。面状発熱
体２０ａ、２０ｂは、図示しない配線及び回転通電機構
を介して電源に接続され、かつ図示しない温度検出器に
より温度制御が行なわれるようになっている。この面状
発熱体２０ａ、２０ｂは、スピンナーディスク６内に供
給された溶融ピッチ、特にオリフィス８から吐出される
瞬間の溶融ピッチの温度を正確に制御し、品質の優れた
ビッヂ繊維を紡糸するためのものであるが、本発明の要
旨とは直接関係がないので詳細な説明は省略する。なお
この面状発熱体に関する構成は特開昭６２−　　　　　
　号公報（特願昭６０−２４２３７３号）に先願の発明
として開示されている。

遠心紡糸装置２には、本発明の好適実施例である吐出制
御装置４０が設けられている。

吐出制御装置４０は、スピンナーディスク６の頂壁６ａ
側及び底壁６ｂ側に、それぞれ、スピンナーディスク６
を取り囲みかつそれから離隔するよう配置され、スピン
ナーディスク６の外側に上部ダクト４２ａ及び下部ダク
ト４２ｂを形成する、ステンレスなどでできた固定上部
ダクト外壁４４ａ及び固定下部ダクト外壁４４ｂを備え
、固定上部ダクト外壁４４ａの下縁部分及び固定下部ダ
クト外壁４４ｂの上縁部分には、それぞれ、スピンナー
ディスク６の側ｉ６ｃに近接して位置しかつオリフィス
８から吐出された溶融ピッチの上下に対向され、それら
の間に上部及び下部ダクト４２ａ、４２ｂに連通した環
状ノズル口４６を形成する上部環状ノズル壁４６ａ及び
下部環状ノズル壁４６ｂが一体に形成されている。固定
上部ダクト外壁４４ａは中空固定軸１４の円周フランジ
１４に取り付けられており、又上部及び下部環状ノズル
ｇ１４６ａ、４６ｂは、図示実施例では、それらの相対
する環状内壁面４６ｃ、４６ｄ間の距離がスピンナーデ
ィスク６の側壁６ｃにおけるオリフィス８の形成面の幅
とほぼ一致すると共に、それら環状内壁面４６Ｃ，４６
ｄが所定距離、溶融ピッチの吐出方向、即ち通常はオリ
フィス８に平行な方向（半径方向外方）に延出し、気体
の流れをその方向に案内するようになっている。固定上
部及び下部ダクト外壁４４ａ、４４ｂには、それぞれ、
上部及び下部ダクト４２ａ、４２ｂ内に加圧された気体
を導入するための上部気体導入管４８ａ及び下部気体導
入管４８ｂが接続されている。

下部気体導入管４８ｂは、中空回転軸１ｏの中央孔１０
ａに上下のベアリング５２ａ、５２ｂを介して回転自在
に取り付けられた固定中央導管として形成されており、
その下端に下部ダクト４２ｂに連通する出口５４が形成
されている。下部気体導入管４８ｂの上端は中空回転輪
１０の中央孔１０ａの外に突出している。上部気体導入
管４８ａと下部気体導入管４８ｂの上端は、それぞれ流
伍調整弁５６ａ、５６ｂを介してタンクなどの加圧気体
１５８に接続されている。

スピンナーディスク６の頂壁６ａ側および底壁６ｂ側に
は、又それぞれ、固定上部及び下部ダクト外壁４４ａ、
４４ｂと対面する、スピンナーディスク６と一体の可動
上部ダクト内壁６２ａ及び可動下部ダクト内壁６２ｂが
設（プられ、可動上部ダクト内壁６２ａの下縁部分６４
ａ及びそれに対面する固定上部ダクト外壁４４ａの部分
６６ａ、並びに可動下部ダクト内壁６２ｂの上縁部分６
４ｂ及びそれに対面する固定下部ダクト外壁４４ｂの部
分６６ｂは、それぞれ溶融ピッチの吐出方向、即ち半径
方向外方に向けて傾斜されており、かつ下縁及び上縁部
分６４ａ、６４ｂは上部及び下部環状ノズル壁４６ａ、
４６ｂの相対する環状内壁面４６ｃ、４６ｄのところで
終端している。従って前述した上部及び下部ダクト４２
ａ、４２ｂは、より正確にはそれぞれ固定上部及び下部
ダクト外壁４４ａ、４４ｂと可動上部及び下部ダクト内
壁６２ａ、６２ｂとによって形成されており、上述した
部分６４ａ、８４ｂ、６６ａ及び６６ｂの傾斜により、
上部及び下部ダクト４２ａ、４２ｂの対応する環状ノズ
ル口４６に連なる部分も同様に傾斜し、上部及び下部ダ
クト４２ａ、４２ｂ内に導入された気体を、その傾斜し
たダクト部分を通って流れの方向を半径方向外方にそら
しながら環状ノズル口４６へと流出させ、気体の流れの
方向転換が滑らかに行われてオリフィス８から吐出直後
の溶融ピッチのメニスカス及びそれに近い部分に乱気流
ヤ負圧が作用するのを避けると共に、それら溶融ピッチ
部分及びスピンナーディスク６の側壁６Ｃがその気体に
より冷却されないようになっている。

スピンナーディスク６には前述したように面状発熱体２
０ａ、２０ｂが設けられており、可動上部及び下部ダク
ト内壁６２ａ、６２ｂはこれら面状発熱体２０ａ、２０
ｂに対するカバープレー１−の役割もしている。

中空固定軸１４の円周フランジ１４ａには窒素などの不
活性ガスの供給管６８が取り付けられ、その先端出口は
スピンナーディスク６内に開口している。中空回転軸１
ｏと中空固定軸１４との間及びスピンナーディスク６の
頂壁６ａと固定上部ダクト外壁４４ａとの間には回転シ
ール７０，７２及び７４が設けられている。

遠心紡糸装置２及び吐出制御装置４０の動作は次のよう
である。まず始動時において、供給管６８を通して窒素
などの不活性ガスをスピンナーディスク６内に供給する
と共に、上部及び下部気体導入管４８ａ、４８ｂを通し
て同様な不活性ガスを上部及び下部ダクト４２ａ、４２
ｂ内に供給し、スピンナーディスク６内の空気を不活性
ガスに置き換えかつオリフィス８の出口が位置するスピ
ンナーディスク６の側壁６Ｃの周囲を不活性ガスで満た
す。ついで面状発熱体２０ａ、２０ｂに通電しスピンナ
ーディスク６、特にその側壁６Ｃを所望の温度例えば３
５０℃に加熱しその温度に保持する。この時スピンナー
ディスク６内及びその側壁６Ｃの周囲が不活性ガスで満
たされていることにより、前回の運転停止後にスピンナ
ーディスク６及びオリフィス８内に残留していた材料ピ
ッチ及び側壁６Ｃの外面などに付着していた材料ピッチ
が熱せられて酸化すること、及びその結果それが変質し
、固化してオリフィス８を目詰まりさせたりすることを
防止することが出来、それら材料ピッチは温度の上昇と
共に再び溶融する。従って吐出制御装置４０はまずこの
段階において、従来の供給管６８によるスピンナーディ
スク６内への不活性ガスの供給に加えて、スピンナーデ
ィスク６の側壁６Ｃの周囲を不活性ガスで満たすことに
より、オリフィス８内の残留ピッチの酸化、及びその結
果としての変質、同化による目詰まりを完全に防止する
と共に、さらに側壁６Ｃの外面に付着した材料ピッチの
酸化、変質をも防止する。従って、運転停止後に従来行
っていたスピンナーディスク６のオリフィス８及び側壁
６Ｃの外面の清掃作業を不要にし、保守を簡素化するこ
とが出来る。

ついでスピンナーディスク６を駆動し、所望の回転数例
えば１５００ｒｐｎ＋の回転数に保持した後、ピッチ供
給管１８を通して溶融ピッチをスピンナーディスク６内
に供給し、スピンナーディスク６のオリフィス８を通し
て遠心力により吐出する。

この時吐出制御装置４０の上部及び下部気体導入管４８
ａ、４８ｂからの不活性ガスの供給は依然として続けら
れており、上部及び下部ダクト４２ａ、４２ｂ内へ導入
されたその気体は固定上部ダクト外壁４４ａ及び可動上
部ダクト内壁６２ａの傾斜部分６６ａ及び６４ａ１並び
に固定下部ダクト外壁４４ｂ及び可動下部ダクト内壁６
２ｂの傾斜部分６６ｂ及び６４ｂを通って溶融ピッチの
吐出方向即ち半径方向外方に進路をそらせられながら、
環状ノズル口４６から気体の噴流として半径方向外方に
噴出される。従ってオリフィス８から吐出された溶融ピ
ッチにはその上下両側から吐出方向に沿ってそれを包む
気体の噴流が作用し、吐出溶融ピッチはスピンナーディ
スク６の回転により生じる遠心力とこの気体の噴流によ
り、遠くへ飛ばされ、オリフィス８の出口にメニスカス
を形成しながら延伸され、ピッチ繊維へ、と紡糸される
。

この時、従来の遠心力のみによる場合に比べて気体の噴
流の作用があるので、溶融ピッチの飛散距離は大きくな
り、溶融ピッチは十分に延伸される。

またこの時、スピンナーディスク６の高速回転によりそ
の周囲及び底部には乱気流及び負圧が発生するが、吐出
溶融ピッチは気体の噴流に包まれながらそれにより搬送
されるので、それら乱気流及び負圧の影響を受けること
が避けられ、又その気体の噴流により流れが乱されると
いうこともなく、整然とした流れを形成しながら吐出さ
れる。従って吐出溶融ピッチは均一に延伸されると共に
吐出溶融ピッチの流れが乱れて絡み合いが生じることが
大幅に低減し、繊維長の長いピッチ繊維が得られる。さ
らにオリフィス８の出口に形成される溶融ピッチのメニ
スカスから蒸発する低分子成分は側壁６Ｃの外面に付着
、堆積することなく気体の噴流により運び去られるので
、従来避けられなかった、その付着堆積物の飛散に起因
するいわゆるショットの発生及び吐出溶融ピッチの融着
、切断も防止される。

以上の動作は、吐出制御装置４０において上部及び下部
ダクト４２ａ、４２ｂを流れる気体の流量がほぼ同じに
なるように、流量調整弁５６ａ。

５６ｂを調整した場合動作である。しかしながら、気体
の流量の調整の仕方はこれのみに限られず、上部ダクＩ
−４２ａ内を流れる気体の流量の方が下部ダクト４２ｂ
内を流れる気体の流量よりも大きくなるように流ｍ調整
弁５６ａ、５６ｂを調整し、環状ノズル口４６から噴出
される気体の噴流が水平に対して適当な角度だけ下向き
になるようにすることも出来る。この場合吐出溶融ピッ
チは気体の噴流により同様に下向きに搬送されるので、
その流れが下方に絞られ、その到達領域が一定の範囲に
制限される。従って一般的にはスピンナーディスク６の
下方に遠心紡糸されたピッチ繊維を搬送するためのコン
ベアベルトがあるので、ピッチ繊維はより確実にそのコ
ンベアベルト上に到達することが出来る。従って吐出溶
融ピッチの集綿の作業性を向上させることが出来る。ま
た気体の噴流を上向きに噴出させることもでき、この場
合は吐出溶融ピッチの飛散距離がざらに大きくなり、さ
らに良好な延伸を行なうことが出来る。

なを上記動作において、スピンナーディスク６内に溶融
ピッチが供給される前までは残留及び付着ピッチ材料の
酸化、変質を防止するため、上部及び下部ダクト４２ａ
、４２ｂには窒素などの不活性ガスが供給されるが、溶
融ピッチの供給機通常の紡糸運転に移行した後は、必ず
しも不活性ガスを供給する必要はなく、単に加圧した空
気を供給してもよい。

本発明の第二の実施例によるピッチ繊維の遠心紡糸装置
における吐出制御装置を第２図及び第３図を参照して説
明する。この実施例においては、第一の実施例の吐出制
御装置４０の構成に加えて、上部及び下部ダクト４２ａ
、４２ｂ内に、それぞれ、スピンナーディスク６の回転
方向Ａ（第３図参照）に湾曲しそれと一体に回転する多
数、例えば１６−３２個のブレード８０ａ、８０ｂを設
けたものである。ブレード８０ａ、８０ｂはそれぞれ可
動上部及び下部ダクト内ｕ６２ａ、６２ｂ上に等間隔に
、かつその上面及び下面の周縁部分８２ａ、８２ｂから
周側面８４ａ、８４ｂの一部にわたって位置するように
取り付けられており、又それぞれ例えば３０＋＋＋ｍの
長さを有し、断面が高さ３　ｔｔａｒ　、底辺２Ｍ、上
辺１順の台形をしている。

この第二の実施例によれば、スピンナーディスク６と共
にブレード８０ａ、８０ｂが回転することにより、そこ
を通る気体はそのポンプ作用により加速され、環状ノズ
ル口４６から噴出される気体の噴出速度が増大され、オ
リフィス８から吐出される溶融ピッチの飛散距離をさら
に長くする。

従ってより良好な延伸を行うことが出来る。

以下に本発明の吐出制御装置４０を組み込んだ遠心紡糸
装置で紡糸を行った実験例を示す。

実験例１第１図に示す遠心紡糸装置２において、オリフィス８が
円周方向に一列に配置されオリフィス数が４００のもの
、オリフィス８が部列に配置されオリフィス数が合計８
００のもの、及びオリフィス８が王朝に配置されオリフ
ィス数が合計１２００のものを用いて実験を行った。ス
ピンナーディスク６の側壁６Ｃの温度は３５０℃に保持
され、スピンナーディスク６は１５００ｒｐｍの回転数
で回転させた。ピッチ供給管１８より溶融ピッチとして
溶融した石炭系メソフェースピッチを供給し、流量調整
弁５６ａ及び５６ｂを操作して、上部及び下部ダクト４
２ａ、４２ｂ内の流量がほぼ同じとなり、環状ノズル口
４６からほぼ水平方向に窒素ガスの噴流が噴出されるよ
うにしながら、全体の窒素ガスの導入量を適宜変え、上
部及び下部気体導入管４８ａ、４８ｂにおける窒素ガス
の導入速度を測定しかつ吐出溶融ピッチの飛散距離を測
定した。飛散距離は水平方向の距離を測定した。

比較のため窒素ガスを全く導入しなかった場合の飛散距
離も測定した。測定結果は第１表のようであった。

（第　１　表）この実験において、始動時には前回の運転停止後にオリ
フイ、２８などの清掃を行わなかったに係わらず、オリ
フィス８の目詰まりは生じず、スムーズに通常の紡糸運
転に移行できた。又吐出された溶融ピッチは乱気流や負
圧の影響を受けず、均一に紡糸されると共に、吐出溶融
ピッチの絡み合いは全く起こらず、繊維長の長いピッチ
繊維が得られ、かつ溶融ピッチのメニスカスから蒸発す
る低分子成分のスピンナーディスク６における側壁６Ｃ
の外面などへの付着、堆積も起こらず、その飛散による
ショット及びピッチ繊維のａ着、切断も全く見られなか
った。吐出溶融ピッチの飛散距離は第１表から分かるよ
うに、気体の噴流を作用させなかった場合に比べてそれ
ぞれ長くなっており、その結果紡糸されたピッチ繊維は
十分に延伸されていた。

実験例２実験例１におりる内容を、環状ノズル口４６から噴出さ
れる気体の噴流の噴出角度が下向き及び上向きになるよ
うに窒素ガスの導入量だけを変えて実験を行った。ここ
で噴出角度は、スピンナーディスク６の側壁６Ｃに直角
な線分を基準として測定し、噴出角度を変えるための窒
素ガス導入量の調整は流量調整弁５６ａおよび５６ｂの
操作により行い、上部及び下部気体導入管４８ａ、４８
ｂにおける窒素ガスの導入速度を測定した。その結果は
第２表のようであった。この実験においても、オリフィ
ス８の目詰まりは起こらず、ピッチｉ１Ｍの絡み合いも
起こらず、溶融ピッチの低分子成分の付着、堆積も生じ
ず、均一で繊維長の長いピッチａＩ維が得られた。又第
２表の（１）、（３）の場合は、気体の噴流の噴出角度
、従って溶融ピッチの吐出角度が水平方向から下方に変
化し、紡糸されたピッチ繊維が下方に位置するコンベア
ベルト上にうまく到達し、集綿の作業性が向上した。さ
らに第２表の（２）の場合は溶融ピッチの吐出角度が上
方に変化し、飛散距離はさらに大きくなって、延伸がよ
り良好に行われた。

（第　２　表）実験例３第２図及び第３図に示す実施例の遠心紡糸装置を用いた
以外実験例１の場合と同様の要領で実験を行った。ブレ
ード８０ａ、８０ｂの数はそれぞれ２０個づつとし、か
つ各々良さが３０１ｍ、断面が高さ３Ｍ、底辺２履、上
辺１Ｎの形状のものとした。その結果は第３表のようで
あった。この実験においても、オリフィス８の目詰まり
は起こらず、ピッチ繊維の絡み合いも起こらず、溶融ピ
ッチの低分子成分の付着、堆積も生じず、均一で繊維長
の長いピッチ繊維が得られた。ざらにこの実験において
は、第３表から分かるように、実験例１の結果に比べて
、窒素ガスの噴出速度が増加し、吐出溶融ピッチの飛散
距離は約１０−３０％増大した。その結果紡糸されたピ
ッチ繊維の延伸はより良好に行われた。

（第　３　表）（発明の効果）以上明らかなように、本発明のピッチ繊維の遠心紡糸装
置における吐出制御方法及び装置によれば、スピンナー
ディスクの側壁に近接して環状ノズル口を形成し、オリ
フィスから吐出された溶融ピッチの上下両側から、その
吐出方向に沿って吐出溶融ピッチを包む気体の噴流を作
用させるようにしたので、吐出溶融ピッチの飛散距離が
長くなり、十分に延伸することが出来、かつ吐出溶融ピ
ッチは気体の噴流に包まれて搬送されるので、スピンナ
ーディスクの高速回転によりその周囲及び底部に生じる
乱気流や負圧の影響を受けず、従って吐出溶融ピッチは
均一に延伸され、紡糸されたピッチ繊維の径のばらつき
が最小限に抑えられると共に、吐出溶融ピッチの流れが
乱れ絡み合いが生じることが防止され、繊維長の長いピ
ッチ繊維を製造することが可能となった。

又オリフィスの出口に形成される溶融ピッチのメニスカ
スから蒸発する低分子成分は気体の噴流により運び去ら
れるので、それがスピンナーディスクの側壁に付着、堆
積し、その後そこから飛散することに起因するいわゆる
ショットの発生、ビツヂＩｌ維間の＠着及び切断が全く
解消された。

又導入される気体を窒素などの不活性ガスにすることに
より、始動時スピンナーディスクの昇温に先立って、ス
ピンナーディスク内だけでなくその側壁の周囲をも不活
性ガスで満たずことが出来、これによりスピンナーディ
スクの昇温時オリフィス内などに残留、付着していた材
料ピッチを酸化させたり、その結果としての変質、固化
によりオリフィスの目詰まりを起こしたりすることを防
止することが出来、その結果スピンナーディスクのオリ
フィスなどの清掃をする必要がなくなり、スピンナーデ
ィスクの保守を簡素化出来る。

さらに上部ダクト内と下部ダクト内の気体の流量を調整
し、環状ノズル口から噴出される気体の噴流の方向を下
方に変えることにより、溶融ピッチの吐出方向を下方に
絞ることが出来、これにより吐出溶融ピッチの到達領域
を制限し、集綿の作業性を向上させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一好適実施例による吐出制御装置を組
み込んだ遠心紡糸装置の一部断両立面図であり、第２図
は本発明の他の実施例による吐出制御装置を示す遠心紡
糸装置の一部分の断面図であり、第３図は第２図に示し
た遠心紡糸装置の部分を、固定上部ダクト外壁及び固定
下部ダクト外壁を取り除いた状態での左方から見た正面
図である。図中、符号２・・・遠心紡糸装置、６・・・スピンナーディスク、６ａ・・・頂壁、６ｂ・
・・底壁、６Ｃ・・・側壁、８・・・オリフィス、４０
・・・吐出制御装置、４２ａ・・・上部ダクト、４２ｂ
・・・下部ダクト、４４ａ・・・固定上部ダグｌ−外壁、４４ｂ・・・固定下部ダクト外壁、４６・・・環状ノズル口、４６ａ・・・上部環状ノズル
壁、４６ｂ・・・下部環状ノズル壁、４８ａ・・・上部気体導入管、４８ｂ・・・下部気体導入管、５６ａ、５６ｂ−・・流１調整弁、６２ａ・・・可動上部ダクト内壁、６２ｂ・・・可動下部ダクト内壁、６４ａ、６４ｂ、６６ａ、６６ｂ−・・傾斜部分、８０
ａ、８０ｂ・・・ブレード

Claims

【特許請求の範囲】

（１）側壁に多数のオリフィスを形成したスピンナーデ
ィスクを高速回転させることにより、溶融ピッチをオリ
フィスを通して吐出させてピッチ繊維へと紡糸するピッ
チ繊維の遠心紡糸装置における吐出制御方法において、オリフィスから吐出された溶融ピッチの上下両側から、
その吐出方向に沿つて吐出溶融ピッチを包む気体の噴流
を作用させ、溶融ピッチの吐出を制御することを特徴と
する吐出制御方法。
（２）頂壁、底壁及び側壁を備え、側壁には多数のオリ
フィスを形成したスピンナーディスクを高速回転させる
ことにより、溶融ピッチをオリフィスを通して吐出させ
たピッチ繊維へと紡糸するピッチ繊維の遠心紡糸装置に
おける吐出制御装置において、スピンナーディスクの頂壁側及び底壁側に、それぞれ、
スピンナーディスクを取り囲みかつそれから離隔するよ
う配置され、スピンナーディスクの外側周囲に上部ダク
ト及び下部ダクトを形成する固定上部ダクト外壁及び固
定下部ダクト外壁を備えたダクト形成手段と、固定上部ダクト外壁の下縁部分及び固定下部ダクト外壁
の上縁部分に、それぞれ、スピンナーディスクの側壁に
近接して位置しかつオリフィスから吐出された溶融ピッ
チの上下に対向するよう一体形成され、それらの間に上
部ダクト及び下部ダクトに連通した環状ノズル口を形成
する上部環状ノズル壁及び下部環状ノズル壁と、固定上部ダクト外壁及び固定下部ダクト外壁にそれぞれ
接続され、上部ダクト及び下部ダクト内に気体を導入す
る上部気体導入管及び下部気体導入管を備えた気体導入
手段と、を有することを特徴とする吐出制御装置。
（３）ダクト形成手段が、上部ダクト及び下部ダクト内
にそれぞれスピンナーディスクと一体に回転するよう設
けられ、かつスピンナーディスクの回転方向に湾曲され
た多数のブレードを備えている特許請求の範囲第２項記
載の吐出制御装置。
（４）気体導入手段が、上部気体導入管及び下部気体導
入管にそれぞれ接続され、上部ダクト及び下部ダクト内
への気体の導入量を調整する弁手段を備えている特許請
求の範囲第２項記載の吐出制御装置。
（５）ダクト形成手段が、スピンナーディスクの頂壁側
及び底壁側に、それぞれ、固定上部ダクト外壁及び固定
下部ダクト外壁と対面するよう設けられた、スピンナー
ディスクと一体の可動上部ダクト内壁及び可動下部ダク
ト内壁を備え、可動上部ダクト内壁の下縁部分及びそれ
に対面する固定上部ダクト外壁の部分並びに可動下部ダ
クト内壁の上縁部分およびそれに対面する固定下部ダク
ト外壁の部分が溶融ピッチの吐出方向に向けて傾斜させ
られている特許請求の範囲第２項記載の吐出制御装置。