JPS6290306A - 前駆体繊維の熱処理方法 - 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、繊維形成性の原料を溶融紡糸して得られる前
駆体繊維を連続的に熱処理してフィラメント状繊維を製
造する方法に関し、特に該前駆体繊維を熱処理炉に付設
されたコンベアベルト上に積載して連続的に熱処理する
方法に関する。

ここで言う前駆体繊維とは、アルミナ繊維（例えば、特
開昭５９−２１１６２３号公報に示される）、炭化硅素
繊維、ボロン繊維、耐炎繊維、炭素繊維、活性繊維等に
代表されるような繊維形成性の無機あるいは有機原料を
溶融紡糸した直後の熱処理前の繊維を一般的に総称する
。

また、ここで言う熱処理とは、焼成あるいは予備熱処理
も含み、前記前駆体繊維を少なくとも１回以上加熱して
何らかの処理をすることを総称する。

（従来の技術） フィラメント状前駆体繊維の熱処理工程においては、繊
維が脆弱なため、後続の熱処理工程へ接続するには以下
に述べるような方法が一般的である。

すなわち、引取り後受器に直接沈積させた後、沈積状態
のまま受器ごと熱処理せしめ、その後受器から解舒して
巻取ったり、引取り後、先ずコンベアベルト上に沈積し
、次いでケンスに収容後、ケンスごと熱処理せしめ、そ
の後ケンスから解舒して巻取る等の工夫がなされてきた
。

ところが、上記従来の方法では、受器やケンスを用いる
ため、準バッチ式の製造方法でしかなく、純粋な意味で
のフィラメント状繊維を連続的に得ることができない。

また、受器やケンスへ沈積せしめそのまま熱処理する際
、熱風が通風可能な受器とすることが必要なため、沈積
量を無制限に多くすることは不可能であり、生産効率が
悪い。さらにまた、受器、あるいはケンスごと熱処理す
るので、沈積層内外で処理条件に差異を生じ、物性上均
質で良質な繊維を得ることは難しい。

特に、前駆体繊維を引取り後、先ずコンベアベル１〜に
沈積し、次いでケンスに収容するなどその積層状態を変
更せしめることは、熱処理後に解舒しながら巻取る際、
該繊維自身の重量により解舒張力が発生するため、糸条
のもつれ、糸切れ、毛羽等の損傷の原因となる。

したがって、この解舒張力を消去しつつ、該繊維の紡糸
、熱処理、巻取工程を実質的に連続化せしめ、良質のフ
ィラメント状の繊維を効率よく製造する方法として以下
に述べる方法がある。

すなわち、紡糸して得られるフィラメント状の前駆体繊
維を直ちに熱処理炉に付設されたコンベアベルト上に連
続的に引取って積載し、該コンベアベルトによって直接
前記熱処理炉内に連続的あるいは間歇的に導入し、該繊
維を直接熱処理して熱処理炉外に連続的あるいは間歇的
に導出し、コンベアベルト上に積載された繊維を解舒し
ながら連続的に巻取る前駆体繊維の熱処理方法、ならび
に、この方法において、コンベアベルト上に積載した繊
維を熱処理後その積載状態の上下を反転した後、上側に
積載された繊維から順次解舒しながら巻取る、あるいは
一旦積載した該繊維を、あらかじめその積載状態の上下
を反転してコンベアベルト上へ積載し、熱処理後上側に
積載された繊維から順次解舒しながら巻取るようにした
ものである。

（発明が解決しようとする問題点） かかる方法に関し、本発明者等は鋭意検討した結果、特
に紡糸して得られるフィラメント状の前駆体繊維を上記
コンベアベルト上に積層せしめて熱処理する際、その積
層パターンを最適化せしめることは、熱処理の均一化、
生産効率、糸物性等から重大な意義をもつものであるこ
とを見出した。

本発明の目的は、繊維形成性の無機あるいは有機原料を
紡糸して得られる前駆体繊維を熱処理炉に付設されたコ
ンベアベルト上に積載して連続的に熱処理する方法にお
いて、良質のフィラメント状繊維を効率良く熱処理する
方法を提供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成する本発明の構成は、次の通りである。

すなわち、紡糸して得られるフィラメント状の前駆体繊
維を移動する帯状体上に積載して収集し、しかる後この
状態で熱処理する前駆体繊維の熱処理方法において、上
記帯状体上に前駆体繊維を該帯状体の進行方向に向って
ほぼ矩形波状のパターンに積層せしめて熱処理すること
を特徴とする前駆体繊維の熱処理方法である。

次に本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明に係る前駆体繊維の熱処理方法を実施す
る装置の一実施態様を示す斜視図である。

紡糸ヘッド２から連続的に紡出された前駆体繊維１は、
積極的に回転駆動せしめられる第１の引取ローラ３で実
質的に重力方向に引取られ、コンベアベルト５の進行方
向に対し横断的に往復するトラバースローラスタンド７
に付設の積極的に回転駆動せしめられトラバースする第
２の引取ローラ８とファンネル９により、進行するコン
ベアベルト５上に積層され、コンベアベルト５により熱
処理炉４内へ連続的あるいは間歇的に導入される。

この炉４内で加熱器とブロワを有する熱風循環ラインに
より必要なら熱風温度を所定の段階に分けて熱処理され
る。

熱風循環ラインは必要な温度ステップにより数ラインを
有する。熱処理を完了したコンベアベルト上の繊維１は
、例えばネルソンローラ（図示せず）により連続的に、
その下層側から順次解舒されながら導出され、巻取機（
図示せず）により巻取られる。

なお、コンベアベルト５は通風性が必要なことからネッ
トベルトやスクリーン等の多孔性の金属−〇　− が良い。更に、別の熱処理が必要なら、ネルソンローラ
に後続して連続的に熱処理後巻取機により巻取られる。

ファンネル９先端の軌跡は、ローラスタンド６へその支
点を固定されたガイド１０をエアシリンダ１１で矢印の
ようにトラバースの折り返し点である角度だけ回転させ
ることにより、例えば、１５に示すような軌跡を描くこ
とになる。トラバースローラスタンド７は、モータ１４
の軸につけられた角ネジ１３の交互逆回転により、ガイ
ド棒１２の上を往復動される。トラバース速度とコンベ
アベルト速度を適宜選択することにより、コンベアベル
ト５上へ積層される繊維１の軌跡が得られる。

第１図に示す１５のような軌跡をファンネル９の先端が
作る時には、繊維１はコンベアベルト５の移動と連動し
て第５図の如く積層される。

ガイド１０の回転角を零にすれば、第４図の如く積層さ
れる。いずれの場合も、トラバース幅ａはリミットスイ
ッヂで、ピッチｐはトラバース速度とコンベアベルト速
度とで装置の限界内で任意に選択できる。

なお、ファンネル９は、直線状のパイプと、その上部に
設けたエジェクターとからなっている。

また、第１図に示した実施例において、トラバースする
第２の引取ローラ８は、紡出された繊維が実質的に重力
方向に第１の引取りローラ３で引取られ、該第１の引取
ローラ３上でほぼ９０度転換され、第２の引取りローラ
８に至るような位置に設けられている。また、このトラ
バースする第２の引取ローラ８が上記第１の引取ローラ
３から遠ざかる方向ヘトラバースされる時には、実質上
トラバース速度弁だけこの第２の引取ローラ８を遅く回
転させ、第１の引取ローラ３に近ずく方向ヘトラバース
される時には第２の引取ローラ８を実質上トラバース速
度弁だけ速く回転させることによって、トラバースする
第２の引取ローラ８のトラバース速度による表面速度と
繊維の送り速度とのズレ分を相殺せしめることにより、
非常に脆弱な熱処理前の繊維の毛羽、糸切れ等の損傷を
飛躍的に減少せしめ得る。

第１図に示した本発明に係る装置の駆動ローラの駆動系
統の一例を第２図に示す。

第２図において、第１の引取ローラ３は、駆動モータ２
０により歯車２１．２２を介して繊維１を引取る方向へ
回転力が伝達される。同時に、この回転力はプーリ２３
からベルト、好ましくはタイミングベルト３０．プーリ
ー２４、トラバースする第２の引取ローラ８と同一外径
のプーリー２５、および、プーリー２６を介してトラバ
ースする第２の引取ローラ８へも伝達される。タイミン
グベルト３０は、さらに、トラバースローラスタンド７
のトラバースと共に、トラバース速度をプーリー２５を
介してトラバースする第２の引取ローラ８へ伝達するよ
うになっている。２７はテンションプーリーである。

いま、トラバースローラスタンド７が停止している時、
トラバースする第２の引取ローラ８の周速■１を繊維の
引取速度に合せておく。次に、方向転換した繊維の走行
方向と同一方向く図面上布−９＝ 方向）へトラバースローラスタンド７が速度Ｖ２でトラ
バースしている場合を考えると、プーリー２５のためト
ラバースする第２の引取ローラ８の周速は（Ｖｌ−Ｖ２
）となる。ところが静止座標系からみると、トラバース
速度Ｖ２があるため、第２の引取ローラ８の周速は（Ｖ
Ｉ　　Ｖ２＞十Ｖ２−Ｖ１となり、繊維の引取速度に一
致するようになる。同様に、方向転換した繊維の走行方
向と逆方向（図面上左方向）ヘトラバースする時は、ト
ラバースする第２の引取ローラ８の周速は（Ｖ１＋Ｖ２
）であるから、静止座標系からみた第２の引取ローラ８
の周速は（Ｖ　　十Ｖ　　）−Ｖ２−■１で、この時も
繊維の引取速度に一致させることができる。

第３図〜第５図は、第１図に示した熱処理炉４に付設さ
れたコンベアベルト５上に積載した各種積層パターンの
概略平面図を示すものである。

第３図は、前駆体繊維１をコンベアベルト５上にランダ
ムに積層して不融化する場合を示すもので、単位面積当
りの積層社、すなわち積層密度は、他の第４図及び第５
図に示した積層パターンより大きくすることが可能であ
るが、積層密度が不均一になるため、熱処理時の均質な
処理および発熱がある場合はその均一な除熱が不可能に
なり、単糸間の融着の原因となり易い。また、ランダム
に積層することから、熱処理後に解舒しながら巻取る際
、糸条のもつれ、糸切れ、毛羽等の損傷を受は易い欠点
を有している。

第４図は、前駆体繊維１を前記コンベアベルト５上に該
コンベアベルト５の進行方向に向ってほぼ三角波状のパ
ターンに積層して熱処理する場合を示すもので、該繊維
の振落し部をコンベアベルト５の進行方向に対し横断的
にトラバースさせることによってコンベアベルト５の進
行と連動して得られるパターンである。積層密度は第２
図に示す実施例より落ちるが、繊維を整然とコンベアベ
ルト５上へ積層するため、熱処理後に解舒しながら巻取
る際、糸条のもつれ、糸切れ、毛羽等の損傷を受けにく
い。しかしながら、第６図に示す如く、いま積層幅Ｗ、
トラバース長α、往復ピッチｐで三角波状に積層した時
、トラバースの折返し部において図中斜線で示す部分１
６は重複して積層され、単層の部分１７とは積層密度に
差異を生じ、両者間で等価な物性を得にくくなる欠点を
有している。往復ピッチｐを小さくする程、その欠点が
大きくなるので、生産効率も上げられない。

第５図は、本発明の実ｉ態様を示ず例で、前駆体繊維１
を前記コンベアベルト上に該コンベア５の進行方向に向
ってほぼ矩形波状のパターンに積層して熱処理する場合
を示すもので、該繊維の振落し部を第７図に示す如く、
コンベアベルト５の進行方向（矢印Ａで示す）に対し１
５のような軌跡を描かすことによってコンベアベルｌ〜
５の進行と連動して得られるパターンである。あるいは
また、該繊維の振落し部をコンベアベルト５の進行方向
に対し横断的に１〜ラパースさせる一方、コンベアベル
ト５を間歇的に進行させる方法によっても第５図に示す
ような積層パターンは得られる。

第５図に示す前駆体繊ＩＩ］１の積層パターンにおいて
は、該繊維１を整然とコンベアベルト５上へ積　１２一 層できるため、熱処理後に解舒しながら巻取る際、糸条
のもつれ、糸切れ、毛羽等の損傷を受けにくいばかりで
なく、第４図で示した三角波状の積層パターンにおける
欠点、すなわち積層密度差をも重なり部分がないため解
消し得る。

更にまた、往復ピッチｐを前駆体繊維の積載列幅Ｗにほ
ぼ等しくすることにより、コンベアベルト５の有効処理
面積のほぼ全面にわたり有効に積層することができ、生
産効率を良くすることができる。

以上、第５図、および第７図で説明した如く、紡糸して
得られる前駆体繊維を熱処理炉に付設されたコンベアベ
ルト上に積載して得られるフィラメント状の前駆体繊維
を、該コンベアベルト上に該コンベアベルトの進行方向
に向ってほぼ矩形波状のパターンに積層せしめて熱処理
することによって、良質で均一なフィラメント状の繊維
を効率良く低コストで製造することを可能ならしめるよ
うになった。

上記本発明に係る第５図、および第７図でなした実施例
において、その積層パターンは完全な矩形波状を成す必
要はなく、例えば多少台形波状を呈していても、その意
味する本質は同様でめる。

更にまた、本発明は、紡糸、熱処理、巻取工程を第１図
で説明した如く、連続工程としてもよく、また、各工程
の不連続な場合においても、その意味するところは有効
である。例えば、第１図において、熱処理炉４に付設の
無端状のコンベアベルト５の代りに所定の長さを有する
単なるネットやスクリーンからなる帯状体を用いてバッ
チ処理する場合においても有効でおる。

（効　果） 以上説明したように、本発明は、上記の構成とすること
により、次の如き優れた作用効果を奏する。

すなわち、前駆体繊維の紡糸、熱処理、巻取工程を実質
的に連続化せしめることができ、良質で均一なフィラメ
ント状の繊維を効率良く低コストで製造することが可能
となった。

また、前記熱処理方法において、帯状体上に前駆体繊維
を整然と等密度で積載し得るから、帯状体」二へ積載で
きる該繊維の単位面積当りの積載量を増加せしめ、かつ
、糸条のもつれ、糸切れ、毛羽等の糸の損傷を解消せし
めるものであるから、良質で均一な連続フィラメント状
の最終品目である繊維を、より効率良く、より低コスト
で工業的に製造する上で大きく奇与し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る前駆体繊維の熱処理方法を実施す
る装置の一実施態様を示す概略斜視図である。第２図は
、第１図に示した装置の駆動ローラ駆動系統の一例を示
す概略斜視図である。第３図は、第１図に示すコンベア
ベルト上に前駆体繊維がランダムに積層された状態を示
す概略平面図である。第４図は、該コンベアベルト上に
前駆体繊維が三角波状に積層された状態を示す概略平面
図である。第５図は、該コンベアベルト上に前駆体繊維
がほぼ矩形波状に積層された状態を示す概略平面図であ
る。第６図は、第４図で示した積層パターンにより生ず
る積層密度差を示す概略平面図である。第７図は、第５
図で示した本発明における積層パターンを得るためのト
ラバース軌跡を示す概略平面図である。 図面の簡単な説明 １・・・・・・・・・前駆体繊維 ２・・・・・・・・・紡糸ヘッド ３・・・・・・・・・第１の引取ローラ４・・・・・・
・・・熱処理炉 ５・・・・・・・・・コンベアベルト ６・・・・・・・・・ローラスタンド ７・・・・・・・・・トラバースローラスタンド８・・
・・・・・・・第２の引取ローラ９・・・・・・・・・
ファンネル １０・・・・・・・・・ガイド １１・・・・・・・・・エアシリンダ １２・・・・・・・・・ガイド棒 １３・・・・・・・・・角ネジ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 紡糸して得られるフィラメント状の前駆体繊維を移動す
   る帯状体上に積載して収集し、しかる後この状態で収集
   した該繊維を熱処理する前駆体繊維の熱処理方法におい
   て、上記帯状体上に前駆体繊維を該帯状体の進行方向に
   向ってほぼ矩形波状のパターンに積層せしめて熱処理す
   ることを特徴とする前駆体繊維の熱処理方法。