JPS62250218A - ポリ−パラフエニレンテレフタルアミド系繊維の製造法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は１，４！Ｊ−、々ラフェニレンテレフタルアミ
ド（以下ＰＰＴＡと略称する）系繊維の製造法に関する
ものである。更に詳しくは、特に産業資材としてゴムの
補強材、プラスチックの強化繊維素材などに有用な、機
械的性質に優れ、品質の安定したＰＰＴＡ系マルチフィ
ラメンＨｆｆｉ維を工業的に有利な紡糸速度（以下紡速
と略す）で製造する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

又は芳香族アミノカルゲン酸から全芳香族ポリアミドが
誘導されることは公知であり、またこれら芳香族ポリア
ミドから繊維が得られることも既に公知である。また更
には、かかる芳香族／　ＩＪアミドのうち特にＰＰＴＡ
系ポリマーからは、その剛直な分子構造から期待される
通り、高い融点、優れた結晶性、高い強度、高いヤング
率等の好ましい吻性を有する繊維が得られることも既に
知られている。

例えば、特開昭４７−３９４５８号報によれば、少くと
も９８係以上の濃度の濃硫酸に溶解したＰＰＴＡ系ポリ
マーの光学的異方性を示す溶液（以下単にドープと略称
する）を、オリフィスを通して押出し、不活性な非凝固
性流体中を通して凝固浴中に導−て紡糸することによっ
て、好ましい機械的性質を有する繊維が得られることが
開示されている。しかしながらかかる方法においては、
凝固浴中の凝固液と走行する糸条との牽擦抵抗により、
糸条に大きな引き取り張力即ち紡糸張力がかかる。この
紡糸張力は、紡速の増大と共に増大する為、紡糸張力の
低い、即ち低い紡糸速度においては優れた機械的性質を
有するｆＲ維を与えるが、紡速の増大にともなって、得
られる繊維の強度、伸度が共に著しく低下する為、工業
上有意義な紡糸速度においては機械的性質に優れたＦ’
ＰＴＡ繊維を得るには至らないものであった。

かかる方法に対し、紡速の増大にともなって著しく増加
する紡糸張力を低減する方法として、凝固浴下部に特定
の細管又は細孔部材を設け、糸条と凝固液を同時に落下
させつつ紡糸する方法（特開昭５３−７８３２０号報）
、細管又は細孔部材を凝固浴の極めて浅い位置に設置し
、糸条と共に落下する凝固液量を減じ、要すれば細管又
は細孔部材を通過後頁に凝固液を噴出流として糸条の引
き取り方向に当てる方法（特開昭５７−１２１６１２２
１６１２号報された。これらの方法によれば、工業的に
有利な紡速においても紡糸張力の低減化をはかることは
認められたが、新たに、紡糸の安定性が著しく低下し、
高品質の繊維が安定して製造出来ないことが明らかにな
った。即ち、紡糸張力を低減する為に、紡糸用口金の各
吐出孔から出たドープを、凝固浴表面から短かい距離に
設置された細管又は細孔部材に、急速に集束させつつ導
く為、細管又は細孔部材近傍での各単糸の切断が頻発し
、得られる製品の品質を著しく低下させること、更には
切断された単糸が再び細管又は細孔部材に導かれること
はなく凝固浴中を浮遊する（この現象を以後「単糸流れ
」と称する）結果、正常に走行している他の単糸への絡
み付き、引いては細管又は細孔部材の閉塞を引き起こす
為、長時間安定して紡糸することは啄めて困難である。

その上、得られた繊維は、単糸１本１本の強度のバラツ
キが大きいという欠点を有し、かっヤーン強度において
も充分高いものではなかった。

かかる問題に対し、糸条を凝固浴中で一点に集束させな
い方法として、矩形に配列された紡糸口金を用いて糸条
物を重力で加速された自由落下する凝固液の中に導く方
法（特開昭６１−４７８１４　）が提案された。しかし
ながらかかる方法において入する凝固液表面に乱れを生
じ長時間安定して紡糸することが出来ないばかりか、更
には工業的有意義な紡糸速度においては上記凝固液表面
の乱れのため単糸強度の・々ラッキが大きい繊維しか得
られないという欠点があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、高紡速で得られた繊維の単糸１本１本の強度
の・−ラツキが大きく、その結果、ヤーン強度が低いと
いう欠点を解決しようとするものであって、その目的と
するところは、単糸間の強度・々ラッキが小さく、ヤー
ンの機械的性質に優れ、かつ工業的に有利な速い紡速で
安定に製造する方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、上記目的達成の丸め鋭意検討した結果、
糸条の走行により引きおこされる随伴流が凝固浴内及び
細孔部材の近傍で一点に集中する群が矩形に配置された
紡糸口金、及び矩形の細孔部材を用いて紡糸する方法を
見い出した。しかしかかる方法においても得られる繊維
は単糸強度のに下方に落下走行させる、いわゆる自由落
下域で表面張力による凝固液の縮流（下方になるに従っ
て液流が中心知集束する現象）あるいは糸条を集束させ
つつ引き取ることなどＫより、帯状で落下する凝固液の
中心Ｗｅ走行するフィラメントと外側近傍を走行するフ
ィラメントでは、液抵抗に差を生じる為、単糸間で高次
構造の破壊程度が異なり単糸強度のバラツキが大きくな
ることを見出し、自由落下域を走行するフィラメント群
を帯状で落下する凝固液の流れに対し平行性を高めて紡
糸することで単糸強度のバラツキが非常に小さく、かつ
ヤーン強度も充分高い繊維が得られることに着目し、更
に研究を重ねて本発明として完成させたものである。

即ち、本発明は、ポリ−・９ラフエニレンテレフタルア
ミド（以下、ＰＰＴＡと略称する）系ポリマーの光学的
異方性溶液を、紡糸口金より吐出し、非凝固性の流体層
を通して凝固浴に導き、凝固浴の下部に設けられた細孔
部材を貫通して、凝固液と共に下方にフィラメント群を
走行させつつ引き取るＰＰＴＡ系マルチフィラメント繊
維の湿式紡糸をするに当たり、複数の吐出孔からなる孔
群が、短辺の長さ（Ｓ）が２０ｍ以下であり、かつ短辺
の長さ（Ｓ）と長辺の長さ缶）との比Ｌ／Ｓが少くとも
４以上である矩形を形成するように配置された紡糸口金
、及び該紡糸口金の下流に配置され、且つ少くともＬの
Ａ以上の長辺の長さをもつ矩形状の開口部を有する細孔
部材を用いて、その際紡糸口金の孔群の長辺方向の中心
軸線と細孔部材の長辺方向の中心軸線が一致するように
設置し、細孔部材を貫通して下方に走行するフィラメン
ト群を少なくとも凝固液を分離するまでは実質的に集束
させることなく引き取ることを特徴とするＰＰＴＡ系繊
維の製造法である。

本発明において、ＰＰＴＡ系ポリマーとは、ポリ−７９
ラフエニレンテレフタルアミド及びその単位の１０モル
係以下が、それぞれ他の芳香族・シアミノ残基又は／及
び他の芳香族ゾカル？キシル位より成るコーリアミドを
総称するものであって、これら及びこれらＰＰＴＡ系ポ
リマーの混合物が本発明法に用いられる。その際、本発
明法のＰＰＴＡ系繊維の製造法においては、少くとも強
度が１８１Ａ以上、伸度が３チ以上、かつ初期モジュラ
スが２５０．９／ｄ以上を示す如き高性能繊維が対象と
されるものであり、その為には、使用されるＰＰＴＡ系
ポリマーの重合度は、一定の大きさ以上のものが必要で
あり、少くとも固有粘度（ηｉｎｈ　）で表わして３．
５以上、好ましくは４．５以上のものが用いられる。

かかるＰＰＴＡ系ポリマーから、本発明法に用いられる
紡糸用ドーグが、既に公知の方法によって調整されるが
、その際溶剤としては、工業的には濃硫酸が用いられ、
濃硫酸の濃度は、９５重ｔチ以上・特に高い固有粘度を
有するＰＰＴＡ系ポリマーを高濃度に溶解する場合には
９７．５重量係、さらに好ましくは９９重ｔ＝ｓ以上の
ものが用いられる。

紡糸用ドープの４リマーＱＶＬは、一般に高いほうが高
性能繊維が得られ易いことから濃厚であることが好まし
く、少くとも１３重（４４以上、特に１５重を俤以上が
好ましく選ばれる。なお、高すぎる濃度、例えば２２重
清チ以上では、ドープの粘度が高くなりすぎる為、ドー
グ温度を高く設定する必要があり、紡糸操作上困難を伴
いやすい。

従って、この範囲内において選ばれるのがよい。

ドーグの調整および使用に当っては上記４リマ一濃度範
囲においては、ドーグは室温付近では固化する場合があ
るため、室温から８０重程度の温度で取扱えばよいが、
ポリマーの分解を可及的に回避する観点から、なるべく
低い温度を選ぶことが好ましい◇ このようにして調整された紡糸用ドープは、上述の、ｔ
？　ＩＪママ一度、ドープ温度範囲で光学的異方性を有
することが認められる。

第１図は、本発明を実施態様の一例を示すものであり、
第１図（４）はそれの正面図、第１図＠）は側面図を示
す。

上述の光学的異方性ドープは、紡糸口金１を通して吐出
され、非凝固性層、例えば空気層中を走行した後、凝固
浴槽２０中の凝固液２１中に導かれる。ここで凝固液は
凝固液供給ノズル２２から供給され、一部は浴槽２０上
縁からオーバーフローして排出ノズル２３より排出され
、残部は、糸条６０と共に、細孔部材１１から流出して
フィラメント群５０を形成する。フィラメント群は、糸
条変向用の棒又はローラー３０を経て、糸条６０として
、次の工程に引取られる。

本発明の実施に用いられる紡糸口金の一例を第２図に示
す。第２図に於いて、紡糸口金１の面に配置された孔群
４は、図の如く矩形を形成される如く配置されている。

本発明を実施する上で、該矩形配置の紡孔群が、短辺２
の長さ（Ｓ）が２０１１１１１以下であり、かつ短辺２
の長さ（Ｓ）と長辺３の長さくＬ）との比Ｌ／Ｓが少く
とも４以上である矩形を形成するように配置されて穿孔
された紡糸口金であることが本発明の実施上肝要である
。孔群が矩形に配置され、穿孔された紡糸口金を用いる
こと及び後述される矩形の細孔部材１１を用いることＫ
よって、凝固浴中２１の糸条は、矩形の断面を有する走
行域を形成して走行する。これに伴う随伴流によって減
少する走行域内の凝固液は、凝固浴表面の比較的浅い位
置で、矩形の各辺に対して直角方向からの流入によって
補給される。

Ｌ／Ｓが小さい場合には、短辺及び長辺に対してそれぞ
れ直角方向から流れ込む凝固液流が、糸条走行域内に集
中して衝突するため糸条走行域内の凝固浴表面は大きく
乱れ、大小多数の渦巻きを発生させることにより好まし
くない。糸条走行域の凝固浴表面の乱れを抑え、渦巻き
の発生を防止。

する為には、相対する長辺のそれぞれ直角方向から平行
流として凝固液が流れ込むようにし、短辺と直角方向か
らの流れ込みを抑えることが肝要であり、そのためには
矩形に配置穿孔される短辺の長さＳは２０ｍ以下とし、
かつり、／Ｓは少くとも４以上とすることが必要である
。

Ｓが２０ｍ以上の場合にあっては、Ｌ／Ｓを４以上とす
ることによっても短辺と直角方向からの凝固液の流れ込
みが大きく、特に短辺部に相当する糸条走行域の凝固浴
表面部が乱れ、部分的に渦巻きを発生させるため好まし
くない。

短辺の長さＳ、及び特にＬ／Ｓは、具体的には紡糸され
るフィラメント数即ち紡糸口金ＩＶＣおける孔数及びそ
の配置、設定される紡速等によって決定されるべきもの
であるが、孔数が２００以上、紡速が３００ｍ／分以上
である紡糸を行う場合にあッテハＬ３／ＳＩＩは４〜３
０．　特［５〜２０の範囲で選ばれることがよい。

上述の矩形内での孔の配置は、通常矩形域内に、ｍ接す
る石、間の距離が丹ぼ泊飾に外Ａ上らにρ蟹されるがこ
れに限定されるものではなく、例えば、第２図に示され
る通りの方眼配置とすることは勿論、矩形の周辺部又は
内部を密な孔装置とすること、千鳥格子状とすること、
又例えば孔数を調整することも含めて矩形域の一部分域
の孔を欠落させること、あるいは長辺方向に小円形の配
置をならべること等も本発明では許されるものである。

又長辺方向の端部において、８孔が必ずしも矩形域の短
辺上に配置される必要はなく、場合によっては該矩形域
内で円形、あるいは多角形状の配置とすること等であっ
ても本発明においては特に支障をきたすものではない。

隣接する孔間の平均距離は、生産性の点からは短かい方
が好ましいが、紡糸操作性、及び製造しようとする繊維
の設定構成フィラメント数との観点から設定されるべき
ものであり、通常０．５〜５１の範囲に設定されるが、
本発明においては、特に生産性の高い０．６〜２＋＋Ｉ
＃Ｉの範囲において、その効果は特に顕著である。

本発明においては、上述の紡糸口金１を用いるとともに
、凝固浴２０の下部に設けられる細孔部材１１を第３図
に示す矩形の細孔部材とすることが必要であり、第３図
囚は細孔の正面断面を、第３図（Ｂ）は側面断面を示す
ものである。即ち、紡糸口金から糸条が矩形の走行域を
形成するように吐出されても、凝固浴の下部において集
束されることによって、糸条の随伴流が一点に集中し、
細孔部材１１近傍で変向流を形成して本発明の目的を充
分に達し得る結果を与えないからである。細孔部材１１
での随伴流の集中を抑える為には、凝固浴中で形成され
た矩形断面を有する糸条走行域を保持したｉｔ細孔部材
１１内に導くことが好ましく、その為には本発明におい
ては矩形の開口部１１ｍの細孔部材１１を用いることが
不可欠である。その際細孔部材１１の開口部１１ａの長
辺の長さくＬ′）は、紡浴内で形成された矩形の長辺方
向に直角な随伴流を集中させないことの為に、少くとも
Ｌの過以上とすることが必要である。Ｌの過以下の場合
には、糸条を構成するフィラメント数、紡速等により詳
細は多少異なるが、随伴流が集束する影響が無視出来ず
、凝固浴表面部の乱れを助長するので好ましくない。Ａ
以上であれば、凝固浴表面の乱れ、渦巻きの発生のない
紡糸が保障される。一方Ｌ′がＬに対して過剰て長すぎ
る場合にあっては、凝固浴表面の乱れ、渦巻きの発生の
点では特に支障はきたさないが、凝固浴の大型化、細孔
部材１１を貫通して落下する凝固液量の増大等の不都合
に結びつく為、通常Ｌ′はＬＫ対して２倍以下の範囲で
選択決定される。又該細孔部材１１の開口部１１ａの短
辺Ｓ′の長さは、長辺Ｌ′の長さが上述の範囲であれば
１凝固浴表面の乱れ、渦巻きの発生て対する影響は小さ
く、むしろ細孔部材１１を貫通して落下する凝固液量に
対応して設定されるものである。即ち細孔部材１１を貫
通して落下する凝固液量は、糸条に含まれる硫酸を除去
するに充分な量が必要となるが、細孔部材１１の開口部
１１ｍの断面積（Ｌ’Ｘ　Ｓ’）が大きく落下流量が過
剰に多い場合には、糸条が加速すべき質量が増大し、紡
糸張力が増大し、繊維物性、特に強度の低下を引き起こ
すので好ましくない。

このような観点から紡糸に当って、細孔部材１１を貫通
して落下させる凝固液量は通常、細孔部材を貫通する糸
条５０のポリマー質量に対して５０〜５００倍となる範
囲で任意に設定されればよい。

この凝固液量及び上述の細孔部材１１の開口部１１ａの
長辺の長さＬ′とから、短辺の長さＳ′は任意知設定さ
れるものであって、通常は２０ｍ以下、多くの場合０．
５〜５ｍ＋の範囲に設定される。

細孔部材１１の開口Ｗｌｌａの深さ即ち厚み方向の長さ
ｄは、本発明上特に制限を受けるものではないが、過剰
゛に長すぎる場合には凝固液と間ΔＰの壁との間での摩
擦抵抗が増大し、紡糸張力の増大につながる為好ましく
なく通常は５０■以下、１〜１０隠程度とするのがよい
。

本発明において、上述の矩形の細孔部材１１は、紡糸に
際して、紡糸口金の孔群が形成する矩形の長辺３方向の
中心軸線と前記細孔部材１１の開口部１１＆の長辺方向
の中心軸線が一致し、かつ第１図（Ｂ）の如く糸条と細
孔部材１１の中心が一致す一致部ちある角度を持うて設
けられた場合ては、ドープ流及び糸条は、紡糸口金と細
孔部材との間で集束、ねじれ等を生じる結果、凝固浴表
面部の乱れ、渦巻きの発生の原因となるからである。

細孔部材１１を貫通させたフィラメント群５゜を下方に
走行させる際に、該フィラメント群５０を少なくとも凝
固液と分離するまでは実質的に集束することなく引き取
ることが不可欠である。具体的には第１図囚に示される
通り、自由落下域を下方に走行するフィラメント群５０
の長辺方向の両端の最外フィラメントで形成される集束
角度θはより小さく設定することが肝要である。通常該
集束角度θは、８〜９度以下、と＜Ｋ４度以下に設定す
ることがより好ましい。該集束角度θが大きくなると自
由落下域を下方に走行するフィラメント間での液抵抗差
が大きくなる為、単糸強度のバラツキが大きくなり、そ
の結果ヤーン強度が高い繊維は得られない。

該集束角度は角度θは直接実測するか、又は自由落下域
を密行＋スフノラメンｈ　Ｐ＆　”；ｎ／７＋写ｍ嘴曲
の幅を、少なくとも異なる高さで２箇所以上測定するこ
とにより計算で容易に求めることができる。

帯状で落下する凝固液をフィラメント群と分離する際、
又はフィラメント群５０の引き取り方向を変える際は、
自由落下域を走行するフィラメント群５０が長辺方向に
実質的に集束することがない様に行なうことが肝要であ
る。

具体的には、帯状で落下する凝固液と共に下方に走行す
るフィラメント群５０に対して上向きの空気流を当て凝
固液を分離する方法、あるいは・櫂−に接触させつつ凝
固液を分離する方法が採用されるが、通常はフィラメン
ト群５ｏの引き取り方向を変えると同時に凝固液の分離
が行なわれる。

フィラメント群５０を実質的に集束させることなく引き
取り方向を変える為には、＠１図（Ｂ）の例の如き中心
部の直径が徐々に大きくなる様に設計された丸棒３０．
あるいはフィラメント群の走行速度と同じ速度で駆動す
るロール等が用いられるが、これらの方法に限定される
ものではない。特に落下する凝固液をフィラメント群か
ら分離した後、該フィラメント群の引き取り方向を変え
る際は、パーあるいはフリーロール等が採用される。

紡糸口金１から吐出されたドープは、非凝固性の流体層
を走行中に、凝固浴中で凝固しつつある、または凝固し
た糸条はほとんど引き伸ばしが行なわれない為、引き取
りのドラフト（引き伸ばし）がかかり、引き伸ばされる
。この引き伸ばしは、引き伸ばし藁が低いと充分に橡維
の物性を高めることが出来ず、また高すぎるとこの間で
ドープ流が切断される為、通常は、４〜１５倍、好まし
くは５〜１２倍の間に設定される。

ドーグの引き伸ばしが行なわれる非凝固性の流体層（通
常空気層〕の長さ、即ちドープの吐出される紡糸口金の
面から凝固浴液表面までの距離は、通常的１〜５０＋ｍ
で行なわれ、好適には３〜２０■の範囲であるが、これ
に限定されるものではなく、具体的には、紡糸口金から
のドーグの吐出速度、上記のドラフト率、フィラメント
の融合機会を少くすること等々により決定される。また
ｒ　−グの吐出に際して用いられる紡糸用口金の孔径は
、製造しようとする繊維の太さ、及び上記のドラフト率
の設定により選定されるものであって、通常は０．０５
〜０．１０鴫の範囲のものが選択される。

本発明の実施に当って、凝固液は、通常水又は濃度７０
４までの硫酸水浴液が用いられるが、例えば、塩化アン
モニウム、塩化カルシウム、炭酸カルシウム、塩化ナト
リウム、硫酸ナトリウム等等の如き塩、又はそれらの混
合物の水溶液、アンモニア水溶液、水酸化ナトリウム水
溶液、又は、メタノール、エタノール、エチレングリコ
ールの如き有機溶媒又はこれらの水溶液等であってもよ
く、特に限定されるものではない。

特に水以外の例えば硫酸水溶液等、凝固液の粘度あるい
は比重が大きい場合において本発明の効果はより発揮さ
れる。

凝固液の温度は、一般には１５℃以下、好ましくは１０
℃以下に保持されることがよいつ本発明法においては上
述の如く凝固浴に導かれたドーグは、凝固浴中で糸条を
形成しながら、凝固次τでＩｔｌ”　□　ＡＩＬＬ＋ｖ
シコー＜ｍ＋　〒ｌ　　−ｏｎ　、−・Ｉ＃　ｔｍ　　
＋　　　＋−−＋−−−＋　、−して糸条として引き取
られる。その際、凝固浴下部に設けられる前述の細孔部
材は、凝固浴液表面から２００ｗ＊以内の深さに設定さ
れるのが好ましい。即ち、紡糸口金から吐出されたドー
グは、非凝固性の流体層を通して凝固浴に導かれ、それ
と同時に紡糸張力を受けながら凝固が開始される。

凝固浴中では糸条は設定された紡糸速度で走行し、同時
に凝固液を随伴加速するものの、凝固液の随伴速度は糸
条の速度に対して遅い為に、抵抗を生じ、凝固形成され
つつある糸条の高次構造を破壊する恐れがあるからであ
る。従って凝固浴での糸条の高次構造の破壊を抑える為
には、早期に細孔部材を通し、加速された凝固液により
凝固を進めることが好ましい。これらの観点による本発
明者の検討によれば、凝固浴下部に設置される細孔部材
は、凝固液の種類、濃度等により詳細は異なるが、少な
くとも２００ｍ以内の深さに設置されることが好ましく
、通常、凝固浴表面から１０〜１５０ｍ、特に好ましく
は１０〜１００ＩＩＩＩＫの範囲Ｖ割＞ｅ　Ｊｉｈ　　
スー このようにして本発明法によって凝固形成された糸条は
、例えばネルソンロール等の引き取り手段によって３０
０ｍ／分以上の極めて高い速度で引き取られ、付着する
凝固液あるいは残存する溶剤硫酸の中和、洗浄、乾燥等
々の仕上工程に供される。その際、形成された糸条磯維
中に含有される酸の中和、洗浄、または中和によって生
じた塩の洗浄は、最終的に得られるＰＰＴＡ系繊維の品
質上特に徹底して行われることが望ましく、これらの処
理に長時間を必要とする。このような徹底した中和又は
洗浄を長時間に渡り実施する方法として、多数のロール
を組み合わせて滞留時間を長くとる方法であっても差支
えないが、特に、特公和５５−９０８８提案による、ネ
ットコンベヤー上にＰＰＴＡ系繊維を堆積して水洗、中
和、乾燥する方法が、工業的にも且つ高品質の繊維を得
る上からも好ましく用いられる。更には、本発明法の実
施に当って例えば特公昭５４−３６６９８号報にて提案
されたネットコンベア上での乾燥後さらに熱処理を行う
こと等の処理を行なうことも許される。

本発明法は、すべてのＰＰＴＡ系繊維の製造に対して有
効であるが、ＰＰＴＡＰＰＡ系繊維高い結晶性の故か、
繊維がフィブリル化しやすかったり、割れやすいことも
あって、単繊維の太さは、太すぎないことが望ましく、
通常は大略１０デニール以下、好ましくは５デニール以
下に設定される。

一方総繊維の綿密度は特に制限されるものではなく、１
００〜４５００デニールの範囲で行なわれてよい。

そして、上述の如く本発明の解決せんとする課題は、凝
固浴中全走行する糸条の本数が多い程、問題となってく
る為、紡糸速度にもよるが２００本以上の単繊維でヤー
／が構成されるような場合に特にその効果は顕著となる
。

〔実施例〕

以下に実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、
これらの実施例は何ら本発明を限定するものではない。

実施例中、特にことわりのない限り係は重量ツク−セン
トを表わすものである。

なお実施例の説明に先立ち実施例中に用いられる特性値
の測定方法を説明する。

◎　固有粘度の測定法 固有粘度（ηｔｎｈ）は、９８．５重量％の浸硫ｆｆＫ
濃度ＩＣ）＝０．２Ｎ／ｄｔでポリマーまたは繊維を溶
かした溶液を３０′ＣＫて常法により測定する。

ｔｎＩＩηｒｅＬ ηｉｎｈ　＝− ◎　繊維の強伸度特性の測定法 線維糸条の４強度、伸度およびヤング率の測定はＪＩＳ
規格に準じ、測定に先立って１０３当り８回の撚りを加
えた糸条について、定速伸長型強伸度試験機により、把
握長２０ｃｍ、引張シ速度５０９ｇ／分にて、荷重−伸
長率曲線を描き、それより読み取り、または算出したも
ので、測定数２０個の平均値で表わす。

◎　単糸強度のバラツキの測定法 単糸強度の測定は、定速伸長型伸度試険機により、把握
長２ｃｒｎ、引張り速度５０幅／分にて、荷重−伸長率
曲線を描き、それより読み取り、または算出したもので
、測定単糸数１００〜５００個の標準偏差値で表わす。

なお、単糸デニールの測定は、ヤーンのデニールを測定
し該ヤーンのフィラメント数で除した値を用いた。

実施例１ 固有粘度（ηｉｎｈ　）が７．１２のポリ−・ぐラフェ
ニレンテレフタルアミドを、ポリマー濃度が１９．１係
となるように、温度を８０℃に保ちながら９９Ｅ俤の濃
硫酸に加えて攪拌溶解し、紡糸用のドープを調整した。

このドーグは光学的異方性を示すことが、直交ニコル下
の偏光顕微鏡観察で確認され念。また８０℃におけるド
ープの粘度は６１００ポイズであった。

このドープを真空下（０，５Ｔｏｒｒ　）、２時間の静
置を行って脱泡後、紡糸に用いた。ドープをギアポンプ
を通して３００メツシーのステンレス製金網を８重に巻
いたキャンドルフィルターに導き、ついで孔径０．０７
１φ、孔数５００の紡糸口金から吐出した。この際用い
られた紡糸口金は、第２図に示す孔の配置のものであっ
た。即ち、矩形の孔群の短辺の長さ５（２）は１３．５
ｍ、長辺の長さＬ（３）は７３．５慣、Ｌ／Ｓ　＝　５
．４であり、長短両辺方向とも各１．５ｍの間隔で均等
に配置穿孔された紡糸口金である。

この紡糸口金から押出されたドープを、８ＩＷの空気層
を通して凝固浴中に導いた。凝固液は、１．５℃に冷却
された１０１濃度の硫酸水溶液を用いた。凝固浴中で凝
固されたフィラメント群は、ついで、凝固浴底部と一体
となって、凝固浴液表面から２０−の深さに設置された
矩形の細孔部材を通して凝固液と共に引き出した。この
際用いられた細孔部材は第３図に示されるものであり、
細孔１１の開口部１１ｍの短辺の長さは１．５ｍ、長辺
の長さは７５咽、開口部の深さは２−である。

矩形の細孔部材から引き出されたフィラメント群は、長
辺方向の両端の最外フィラメントで形成される角度が約
３０で下方４００　ｍ　’！で走らせ、該位置に設置さ
れた変向ロールにて変向後、ネルソンロールにて引きと
シ、ついで特公昭５５−９０８８号公報に示される装置
（、＠４図）により、即ち糸条を一対のギヤーニップロ
ール７５（歯車状のロールが浅く噛み合い、その間で糸
条を送り出す）により反転ネット７６上に振り込み、次
いで処理コンベアー７７上に反転させて乗せた。処理コ
ンベアー上に乗せられた系中は、シャワ一方式による水
洗水により洗浄されたのち、乳化剤により水中に分散さ
せた鉱物油を１慢含有する油剤液管給付され、つ−で２
００℃の熱風乾燥を行ったのち、コンベアー上から取り
上げられ、ワイングー８０により？モノ上に捲きとられ
た。

以上の手段で、ドラフト率（ドーグの吐出線速／糸条の
引き取り速度）を一定（７，２５）とし、紡速を２００
ｍ／分、３００ｍ／分および４００ｍ／分と変えて紡糸
した際の紡糸状態及び得られた繊維の物性を表１に示し
た。

表１には先に提案した特願昭６０−７８２７５号の方法
（比較例１〕及び後述する従来の方法（比較例２）によ
シ紡糸を行なった時の結果を並記したが、この結果から
本発明法によれば単糸強度のパランΦが小さく、ヤーン
強度が高い繊維が得られることが立証された。前記単糸
強度のバラツキを第５図にグラフとして示す。グラフよ
り明らかな如〈実施例１の単糸強度のバラツキが小さい
。

比較例１ 自由落下域を走行するフィラメント群の長辺方向の両端
最外フィラメントで形成される集束角度が１０度である
以外は実施例１−（ｂ）と全く同様の条件で紡糸して得
られた繊維の物性を表１に示した。

本発明法に比し単糸強度のバラツキが大きく、その結果
ヤーン強度も低い。

比較例２ 実施例１で用いられた紡糸用ドープを用いて、紡糸口金
として、直径４２ｍφの円内にステップピ、チ、サーク
ルピッチが約１．７ｍ＋となるように均等に配置した孔
径０．０７ｍφ、孔数５００の紡糸口金を用い、＃固浴
下部に内径６１１１１φ−長さ４ｍの細管を付した以外
は実施例１と全く同様にして紡速３００ｍ／分の紡糸を
行った。その結果として紡糸状態と繊維物性を表１に並
記した。

この方法では単糸流れが多発して流れた単糸が走行して
いる糸条に絡みつき、細管の閉塞を引き起こして安定し
た紡糸が出来なかった。

比較例３ 実施例１で用いられた紡糸用ドーグを用いて、紡糸口金
として、孔の中心間距離０．４８ｍで間隔が０．５１ｍ
にずらされた三列に配列（，１ｉＩｌ状）されている７
５０個のオリフィスをもっている紡糸口金を用い、凝固
液が滝の形で２０１ン分で自由落下（重力で加速〕する
凝固浴中に８１の空気層を通して糸条を導き凝固液と共
に約りｍ走行させ念のち、変向ロールにて変向後、実施
例１と同様の条件で繊維を捲き取った。なお、このとき
の自由落下域の走行糸条の集束角度は約２度であった。

得られた繊維の物性を表１に示した。

実施例２〜４及び比較例４〜５ ηｉｎｈが７．９６のポリ−・９ラフエニレンテレフタ
ルアミドを９９．７％の濃硫酸中にポリマー濃度が１８
．５％となるように、７８℃で２時間溶解した。

溶解は真空下で行い、ついで２時間の静置脱泡を行った
のち紡糸に使用した。

このドープを、孔径０．０７ｍ、孔数１０００個を有す
る、第２図と同様の均等配置で、短辺Ｓ及び長辺りの異
なる５種類の紡糸口金から、押出し、一旦１０癲の空間
を走行させた後、第１図に示される紡糸装置の凝固浴中
に導いた。この際用いられた凝固液は３℃の冷水であっ
た。

該紡糸装置は、凝固浴表面から４０１１１１の深さに細
孔部材１１が設置され、使用される紡糸口金に対応して
第２表に示される短辺、長辺及び深さの開口部を有する
ものを用いた。該細孔部材を貫通して下方に走行するフ
ィラメント群は、長辺方向の両端最外フィラメントで形
成される集束角度が２〜３度となる様に中央部の直径が
徐々に大きくなる様に設計された変向棒で変向し引き取
った。

以上の手段で、ドラフト率〔ドーグの吐出線速／糸条の
引き取り速度〕を７．３として一定とし・糸条を矩形の
細孔部材１１を貫通して４００ｍ／分の速度で引き出し
、実施例１と同様第４図に示された装置により処理を行
って繊維を得た。

この紡糸における状態と繊維物性を第２表に示し念。

第２表から、本発明による方法では罹めて安定した紡糸
と優れた機械的性質の繊維が得られることが認められた
。又同時に検討した紡糸口金の矩形の孔群の短辺の長さ
Ｓが２０１以上の例（比較例属４）においては、糸条走
行域の長辺方向の端部での凝固浴液面が不安定で渦巻き
を発生し、これに伴って「単糸流れ」の頻度も高いもの
であった。一方、短辺の長さＳは２０１以下であるが、
Ｌ／Ｓが４以下である例（比較例厘５）においては糸条
走行域の凝固浴表面全体が極めて不安定で糸条の各単糸
の走行位置が変化し安定した紡糸が困難であった。

実施例５〜６ 自由落下域を下方に走行するフィラメント群の長辺方向
の両端最外フィラメントで形成される集束角度を変化さ
せる以外は、実施例２及？と同じ条件で紡糸した。該集
束角度は、引き取り方向を変向させたフィラメント群の
集束する位Ｗｊ１ｔ−変えて表３の集束角度に設定した
。

第３表から、自由落下域を走行するフィラメント群が、
上記集束角度が８度以内で引き取られた繊維は、単糸強
度の・々ラッキが小さく、その結果ヤーン強度が高いこ
とが認められ九。

以下余白 〔発明の効果〕 本発明法によるＰＰＴＡ系繊維の製造において、従来の
ＰＰＴＡ系繊維の製造法によっては達成が極めて困難で
あった、特に３００ｍ／分以上の高い紡糸速度において
も、第５図に示される通り単糸１本１本の強度のバラツ
キが小さい繊維を得ることが出来、更にその結果、ヤー
ン強度においても優れたＰＰＴＡ系繊維を安定して得る
ことが出来た。

本発明法てよって得られたＰＰＴＡ系繊維は、その優れ
た特性によって、衣料用、産業資材用を問わず使用され
るが、特にブレードホース、コンベアベルト、タイヤ、
エアバッグなどのゴムの補強材、グラスチックの強化繊
維素材などに有用であり、これらの分野で高い機械的性
質及び均質性の特徴が十分に発揮されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明法を行うのに好適な紡糸装置を示すもの
であって、＠１図（Ａ）は紡糸口金及び細孔部材の短辺
方向からみた装置断面図、第１図（Ｂ）は同じ、非着の
紡ネロ仝乃び絣石硼（材内再４刀雪白の断面図であり、
各部は以下の通りである。 １１・・・凝固浴下部に設けられた細孔部材、２０・・
・凝固浴槽、２１・・・凝固液、２２・・・凝固液供給
ノズル、２３・・・ｉ！固液排出用ノズル、３０・・・
糸条変向用棒、１・・・紡糸口金、５０・・・糸条及び
溢流凝固液束、６０，６１・・・糸条、θ・・・最外フ
ィラメントで形成される集束角度。 第２図は本発明法を実施するのに好適な紡糸口金の例を
示すものであり、各部は以下の通りである。 １・・・紡糸口金、２・・・矩形に配置された短辺を表
わしその長さはＳである、３・・・矩形に配置された長
辺を表わしその長さはＬである。４・・・矩形内に配置
された孔（第１図中の・点）を表わす。 第３図は凝固浴下部に設けられる矩形の開口部を有する
細孔部材を例示するものであり、第３図（Ａ）は長辺方
向からみた断面を、第３図（Ｂ）は短辺方向からみた断
面を表わし１１は細孔部材であり、ｔｉａは細孔部材の
開口部である。 第４図は、紡糸して得られた糸条を洗浄、乾燥等の精練
、仕上げ部の好適な処理装置を示すものであり各部は、
７４・・・引き取り用ネルソンロール、７５・・・ギヤ
ーニップロール、７６・・・反転ネット、７７・・・糸
山を送る為のコンベアーネット、７８・・・水洗用シャ
ワートレイ、７９・・・熱風乾燥機、８０・・・捲きと
り用ワインダー、８１・・・糸山おさえ用カバーネット
である。 第５図は、横軸に単糸強度をとり、縦軸に度数をとった
度数分布である。図中の数字は、（１）実施例１の単糸
強度分布 （２）比較例１の単糸強度分布 （３）比較例２の単糸強度分布　を示す。 第１図−（Ａ）　　　　第１図−（Ｂ）第２図 第３図（Ａ）　　　第３図（Ｂ） 第４図 単糸強度（９／９） 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリ−パラフェニレンテレフタルアミド（以下、
   ＰＰＴＡと略称する）系ポリマーの光学的異方性溶液を
   、紡糸口金より吐出し、非凝固性の流体層を通して凝固
   浴に導き、凝固浴の下部に設けられた細孔部材を貫通し
   て、凝固液と共に下方にフィラメント群を走行させつつ
   引き取るＰＰＴＡ系マルチフィラメント繊維の湿式紡糸
   をするに当たり、複数の吐出孔からなる孔群が、短辺の
   長さ（Ｓ）が２０ｍｍ以下であり、かつ短辺の長さ（Ｓ
   ）と長辺の長さ（Ｌ）との比Ｌ／Ｓが少くとも４以上で
   ある矩形を形成するように配置された紡糸口金、及び該
   紡糸口金の下流に配置され、且つ少くともＬの１／２以
   上の長辺の長さをもつ矩形状の開口部を有する細孔部材
   を用いて、その際紡糸口金の孔群の長辺方向の中心軸線
   と細孔部材の長辺方向の中心軸線が一致するように配置
   し、該細孔部材を貫通して下方に走行するフィラメント
   群を少なくとも凝固液を分離するまでは実質的に集束さ
   せることなく引き取ることを特徴とするＰＰＴＡ系繊維
   の製造法。
2. （２）紡糸口金の吐出孔の数が少なくとも２００であり
   、紡糸速度が少なくとも３００ｍ／分である特許請求の
   範囲第１項記載の製造方法。