JPS6363648B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明はピツチ繊維遠心紡糸装置に係り、より
詳しくは、石油または石炭のピツチを出発原料と
する等方性またはメソフエース系ピツチを原料と
して用い、これを加熱溶融し遠心紡糸することに
より炭素繊維の前駆体であるピツチ繊維を製造す
る遠心紡糸装置におけるピツチ繊維の遠心紡糸用
スピンナー装置に関する。 （従来の技術） ピツチ繊維の遠心紡糸用スピンナー装置は、一
般的に、頂壁、底壁、及び複数の紡糸ノズル孔が
形成された側壁からなるスピンナーデイスクを備
え、該スピンナーデイスク内に溶融ピツチを供給
しながら、このスピンナーデイスクの底壁の中心
部に取付けられた回転駆動軸を回転させてスピン
ナーデイスクを高速回転することにより、溶融ピ
ツチを紡糸ノズル孔を通してピツチ繊維へと紡糸
するようになつている。すなわち、溶融ピツチは
スピンナーデイスクの高速回転により生じる遠心
力で紡糸ノズル孔より吐出され、吐出された溶融
ピツチはスピンナーデイスクの高速回転によりそ
の周囲に生じる空気摩擦により延伸され、繊維化
され、ピツチ繊維となる。 このような遠心紡糸用スピンナー装置において
は、一般的に、スピンナーデイスクの側壁は概ね
平面的な外周面になつており、その外周面に紡糸
ノズル孔を開口させており、その一例が特開昭58
−203105号公報の第１図に示されている。 （発明が解決しようとする問題点） 石油または石炭のピツチを出発原料とする等方
性ピツチは、第８図に示すように温度変化に対す
る粘性変化が大きく、温度が低下すると急速に粘
性が増大するという傾向を示す。このことはメソ
フエース系ピツチについてもほぼ同様である。従
つてこのようなピツチを原料として上記従来の遠
心紡糸用スピンナー装置で紡糸した場合は、スピ
ンナーデイスク側壁の紡糸ノズル孔から吐出され
た後の溶融ピツチは急速に低温化し高粘性とな
り、空気摩擦による充分な延伸を受けないうちに
固化してしまうことがある。このためピツチは第
９図に示すようにビーズ状のかたまり（シヨツト
という）になつたり、繊維状になつても太い径の
繊維化されないものが得られたりする。 このような問題点を解決するため本願発明者
は、先に、本願と同じ出願人により昭和60年11月
１日に出願をした特開昭60−246085号（特開昭62
−110920号公報）の「ピツチ繊維の遠心紡糸装置
用の紡糸スピンナー装置」と題する発明を提案し
た。この発明におけるピツチ繊維の遠心紡糸装置
用の紡糸スピンナー装置は、第１０図に示すよう
に、スピンナーデイスク６の側壁６ｃに、該側壁
の円周方向に沿つて延在すると共に、紡糸ノズル
孔８から吐出される溶融ピツチコーンＣを挟むよ
うに互いに対向して位置決めされた熱輻射面１０
２ａ，１０２ｂを設けたことを特徴とする構成と
なつている。この発明によれば、スピンナーデイ
スク側壁６ｃの紡糸ノズル孔８から吐出された直
後の溶融ピツチコーンＣは、熱輻射面１０２ａ，
１０２ｂからの上下の熱輻射により温められるの
で、急速に冷却されることが防がれることにな
る。スピンナーデイスク側壁の熱輻射面の間の空
間ではスピンナーデイスクの高速回転により生ず
る空気摩擦が多少弱められることになるが、熱輻
射面の外方には依然として高い空気摩擦が発生す
る。従つて吐出直後の溶融ピツチＰは低粘性を保
ちながら周囲空気の空気摩擦により引つぱられて
充分に延伸され、繊維化されながら接線方向に飛
ばされることになる。 従つてこの先願発明は上述した従来技術の問題
点を大幅に解消している。 しかしながら本願発明者は、この先願発明をさ
らに研究した結果、この先願発明にも次のような
問題点があることが見い出された。 即ち上記先願発明の紡糸スピンナー装置におい
ては、紡糸ノズル孔８から吐出された溶融ピツチ
又はピツチ繊維Ｆからは大気に開放されたために
ピツチ材料中の軽質成分が蒸発し、この蒸発した
軽質成分が熱輻射面１０２ａ，１０２ｂの出口端
部の角に蒸着し、この蒸着物が次第に成長しかつ
遠心力の作用により半径方向外方に延びる棒状の
蒸着物Ｖに形成される。この蒸着物Ｖはある程度
大きくなると、それが原因となるシヨツト（以下
蒸着シヨツトと称する）を発生するようになる。
この蒸着シヨツトは主に次の三通りが考えられ
る。まず蒸着物Ｖが遠心力により熱輻射面１０２
ａ，１０２ｂからはがされ、それ自体が単独でシ
ヨツトになるものと、遠心力によりはがされた蒸
着物Ｖに吐出されたピツチ繊維Ｆが接触し、それ
を切断しながら蒸着物とピツチ繊維とが合体して
形成されるシヨツトと、熱輻射面１０２ａ，１０
２ｂに付着した状態にある蒸着物Ｖに吐出された
ピツチ繊維Ｆが接触しそのピツチ繊維を切断する
と共に蒸着物もはがされ、両者が合体して飛ばさ
れて形成されるシヨツトとである。このような蒸
着シヨツトの発生はピツチ繊維の生産性を高める
のに障害となる。このような蒸着シヨツトの発生
を防止するため熱輻射面の間隔を広くすることも
考えられるが、この間隔が広いと熱輻射面の本来
のピツチの加熱効果が弱くなり、溶融ピツチの急
冷却によるシヨツトの発生を防止するという機能
が果せなくなる。 従つて本発明の目的は、上述した熱輻射面を備
えたピツチ繊維の遠心紡糸用スピンナー装置にお
いて、本来の輻射加熱効果を損なうことなく蒸着
シヨツトの発生を減少させることのできるものを
提供することである。 （問題点を解決するための手段） 本発明におけるピツチ繊維の遠心紡糸用スピン
ナー装置は、上記問題点を解決するためスピンナ
ーデイスクの側壁の外周面に、該側壁の円周方向
に延在すると共に、紡糸ノズル孔の中心軸線の延
長線を挟むよう対向配置された第１の対向熱輻射
面及び第２の対向熱輻射面を形成し、該第１の対
向熱輻射面を紡糸ノズル孔の出口に隣接配置し該
第２の対向熱輻射面をその第１の対向熱輻射面に
隣接配置しかつ第２の対向熱輻射面間の間隔を第
１の対向熱輻射面の間隔よりも広くし、これによ
り二段階構造の熱輻射面を形成したことを特徴と
する構造になつている。 （作用） 第１の対向熱輻射面は紡糸ノズル孔から吐出さ
れた溶融ピツチがピツチ繊維へと紡糸される時紡
糸ノズル孔の出口に形成される溶融ピツチコーン
を加熱しそれが適度の粘性勾配をもつて徐々に冷
却されるようになし、溶融ピツチコーンからピツ
チ繊維への繊維化を円滑に行ない、第２の対向熱
輻射面は溶融ピツチコーンの加熱を補助すると共
にそれから離れほぼ繊維化されたピツチ繊維を加
熱しそれが徐々に冷却されるようになしその断面
構造を調整する。従つて急冷却によるシヨツトの
発生は少なくなる。また第１の対向熱輻射面はス
ピンナーデイスクの側壁の内部に位置し、比較的
高温に維持されているため溶融ピツチから蒸発し
た軽質分はほとんど蒸着せず、第２の対向熱輻射
面は間隔が広いので蒸発した軽質分は大気中に逃
げ易く、それに接触する可能性が小さくなり、そ
の蒸着も減少する。さらに第２の対向熱輻射面は
間隔が広いので紡糸されたピツチ繊維が接触する
可能性も小さくなる。従つて蒸着シヨツトの発生
も少なくなる。 （実施例） 以下図面を参照して本発明の好適実施例を参照
する。 第１図は本発明の遠心紡糸用スピンナー装置の
要部断面を示し、第２図はその全体を示す。第２
図において本発明の遠心紡糸用スピンナー装置は
全体的に符号２で示され、遠心紡糸用スピンナー
装置２は、中央開口４を有する頂壁６ａ、底壁６
ｂ、及び頂壁６ａと底壁６ｂとの間に位置しかつ
複数の紡糸ノズル孔８を備えた側壁６ｃからなる
スピンナーデイスク６と、スピンナーデイスク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
は例えば真鍮でできている。 スピンナーデイスク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１２ａ，１２ｂを接触固定状
態に取付けられている。図示実施例では、面状発
熱体１２ａ，１２ｂのその取付けは、面状発熱体
１２ａ，１２ｂをステンレスなどでできたカバー
プレート１４ａ，１４ｂで覆い、頂壁６ａ及び底
壁６ｂとカバープレート１４ａ，１４ｂとの間を
適当数のボルト１６ａ，１６ｂ（第３図及び第４
図参照）で締着することによりなされている。な
お面状発熱体の取付けはこれに限られるものでは
ない。下側カバープレート１４ｂの中央部には中
空回転軸１０の中央孔１０ａより大きめの開口１
８があけられている。 スピンナーデイスク６の側壁６ｃの外周面に
は、側壁６ａの円周方向に延在すると共に、紡糸
ノズル孔８の中心軸線の延長線を挟むように対向
配置された第１の対向熱輻射面１００ａ，１００
ｂ及び第２の対向熱輻射面１０２ａ，１０２ｂが
形成されており、第１の対向熱輻射面１００ａ，
１００ｂは紡糸ノズル孔８の出口に隣接してその
中心軸線の延長線からほぼ等距離離れて位置し、
第２の対向熱輻射面１０２ａ，１０２ｂは第１の
対向熱輻射面１００ａ，１００ｂに隣接してやは
り紡糸ノズル孔８の中心軸線の延長線からほぼ等
距離離れて位置し、かつその間隔W₂は第１の対
向熱輻射面１００ａ，１００ｂの間隔W₁より広
くなつている。従つて第１及び第２の対向熱輻射
面１００ａ，１００ｂ，１０２ａ，１０２ｂは、
紡糸ノズル孔８から吐出され、紡糸ノズル孔８の
出口に溶融ピツチコーンＣを形成しながらピツチ
繊維Ｆへと紡糸される溶融ピツチに対する二段階
構造の熱輻射面を構成している。 図示実施例では第１及び第２の熱輻射面１００
ａ，１００ｂ，１０２ａ，１０２ｂは、スピンナ
ーデイスク６の側壁６ｃの外周面に、紡糸ノズル
孔８の出口が底部に開口する第１の円周溝１００
と、この第１の円周溝１００が底部に開口しかつ
その溝幅W₁よりも広い溝幅W₂を有する第２の円
周溝１０２とを形成し、これら第１及び第２の円
周溝１００，１０２の対向側壁で形成されてい
る。第１の対向熱輻射面１００ａ，１００ｂの深
さ即ち第１の円周溝１００の深さD₁は好ましく
は紡糸ノズル孔８の出口に形成される溶融ピツチ
コーン（メニスカス）Ｃの長さとほぼ同じにされ
ており、第２の対向熱輻射面１０２ａ，１０２ｂ
の深さ即ち第２の円周溝１０２の深さD₂は好ま
しくは第１の円周溝１００の深さD₁より大とさ
れている。 なお第１図の実施例では、紡糸ノズル孔８はス
ピンナーデイスク６の側壁６ｃに円周方向に一列
にあけたものを示したが、第５図に示すように円
周方向に複数列例えば三列の紡糸ノズル孔８ａ，
８ｂ，８ｃをあけ、このような紡糸ノズル孔の中
心軸線の延長線を挟むように第１及び第２の対向
熱輻射面１００ａ，１００ｂ，１０２ａ，１０２
ｂを形成するようにしてもよい。 また第１図及び第５図の実施例では第１及び第
２の対向熱輻射面１００ａ，１００ｂ，１０２
ａ，１０２ｂは二種類の幅の円周溝１００，１０
２を形成することにより形成したが、第６図に示
すようにスピンナーデイスク６の側壁６ｃの外周
面に紡糸ノズル孔８の出口に隣接しその中心軸線
からほぼ等距離離れて位置する１対のつば１０４
ａ，１０４ｂを固設し、それぞれのつば１０４
ａ，１０４ｂの内面を、紡糸ノズル孔の出口に隣
接する第１の内面１００ａ，１００ｂとこの第１
の内面に隣接しかつ紡糸ノズル孔８の中心軸線か
らの距離が第１の内面より大きい第２の内面１０
２ａ，１０２ｂとで二段階形状に構成し、その第
１及び第２の内面で形成するようにしてもよい。 さらに第１及び第２の対向熱輻射面１００ａ，
１００ｂ，１０２ａ，１０２ｂのそれぞれの出口
端部は、後述する蒸発軽質物の蒸着をさらに減少
させるため適当な曲面で丸味をつけてもよい。 再び第２図を参照して、中空回転軸１０はベア
リング２０ａ，２０ｂを介して中空固定軸２２内
に回転自在に軸持されている。中空回転軸１０の
頂部にはプーリ２４が取付けられ、第７図に示す
ようにこのプーリ２４とモータ２６の出力軸に取
付けられたプーリ２８との間に巻掛けられたベル
ト２９を介して、モータ２６により中空回転軸１
０を回転駆動するようになつている。 固定中空軸２２の下端部は、半径方向外方に突
出した円周フランジ２２ａが形成され、この円周
フランジ２２ａは、スピンナーデイスク６の頂壁
６ａの開口縁部にわずかの隙間を持つてその中央
開口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２２ａには溶融ピツチの
供給管３０が取付けられ、その出口がスピンナー
デイスク６内に配置されている。 面状発熱体１２ａ，１２ｂにはそれぞれ１対の
電流供給端子３２ａ，３２ｂ，３４ａ，３４ｂが
接続され、かつスピンナーデイスク６には温度検
出手段として熱電対３６が接続されている。電流
供給端子３２ａ，３４ａはリード線３８ａに接続
され、電流供給端子３２ｂ，３４ｂはリード線３
８ｂに接続され、熱電対３６はリード線３８ｃ，
３８ｄに接続されており、これらリード線３８ａ
〜３８ｄは中空回転軸１０の中央孔１０ａを通つ
て上方に延びている。 中空回転軸１０及び中空固定軸２２の上方部分
には、中空固定軸２２の外側から中空回転軸１０
内のリード線３８ａ〜３８ｄに電流が供給できる
ようこれらリード線に電気的に接続された回転通
電機構４０が設けられている。 回転通電機構４０は、図示実施例では、中空回
転軸１０の外周に装着された、それぞれ導電部４
２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄを有する通電リン
グ４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄと、中空固定
軸２２に装着された絶縁材料でできた保持器４６
ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄ内に収納され、通電
リング４４ａ〜４４ｄの導電部４２ａ〜４２ｄに
押圧接触するようばねにより半径方向内方に付勢
されている通電ブラシ４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，
４８ｄとを備えた通電ブラシ機構からなつてい
る。中空回転軸１０及び通電リング４４ａ〜４４
ｄの導電部４２ａ〜４２ｄに対応する位置には導
電部４２ａ〜４２ｄを中空回転軸１０の中央孔１
０ａに露出させる横孔５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，
５０ｄがあけられており、前述したリード線３８
ａ〜３８ｄがこの横孔５０ａ〜５０ｄを通して導
電リングの導電部４２ａ〜４２ｄに接続されてい
る。通電ブラシ４８ａ〜４８ｄにはそれぞれ図示
しないリード線が接続され、保持器４６ａ〜４６
ｄの外側に引き出され、それぞれ必要な機器に接
続されている。なお回転通電機構４０はこの構造
に限られるものではない。 遠心紡糸用スピンナ装置２は第７図に示すよう
なピツチ繊維遠心紡糸システムの１部を構成す
る。即ちこのシステムは溶融部Ｍと紡糸部Ｓとよ
りなり、紡糸部Ｓに遠心紡糸用スピンナー装置２
が配置されている。 溶融部Ｍはホツパー５２を有し、このホツパー
５２の中に、材料である石炭あるいは石油のピツ
チを出発原料とする等方性またはメソフエース系
の固形ピツチが投入される。ホツパー５２は固形
ピツチ投入後、内部の空気を追い出し、窒素ガス
を注入し、固形ピツチを窒素ガスにさらすように
なつている。 ホツパー５２の底部には加熱スクリユー５４ａ
を内蔵したスクリユー式加熱装置５４が接続さ
れ、加熱スクリユー５４ａはモータ５４ｂによつ
て回転駆動される。ホツパー５２に投入された固
形ピツチは加熱スクリユー５４ａの回転により
300〜350℃の温度に加熱溶融されながら、一定の
速度でスクリユー先端の出口５４ｃに送られる。
スクリユー先端の出口には溶融タンク５６が接続
されており、加熱溶融されたピツチは溶融タンク
５６に流入し一定のヘツドに頂められる。溶融タ
ンク５６の下部にはモータ５６ａによつて駆動さ
れるギヤポンプ５６ｂが設けられ、溶融ピツチは
このギヤポンプ５６ｂによつて前述した供給管３
０に送られる。供給管３０に達した溶融ピツチは
そこから遠心紡糸用スピンナー装置２のスピンナ
ーデイスク６内に流入する。 固形ピツチの溶融は、不活性雰囲気中であれ
ば、溶融タンク５６の中で直接行なつてもよく、
この場合はバツチ式となる。 ホツパ５２及びスクリユー式加熱融装置５４の
使用により固形ピツチの連続溶融が可能となる。 溶融部Ｍにおける固形ピツチの溶融はピツチが
熱分解を起さない程度の温度で行なわれる。 遠心紡糸用スピンナー装置２による溶融ピツチ
の遠心紡糸は次のように行なわれる。まず供給管
３０からスピンナーデイスク６内への溶融ピツチ
の流入に先立ち、供給管３０から窒素ガスをスピ
ンナーデイスク内に供給しその中の空気を追い出
し窒素雰囲気にする。図示しない電流供給源か
ら、回転通電機構４０の通電ブラシ４８ａ，４８
ｂを通じて、これらブラシにリード線３８ａ，３
８ｂを介して接続されている端子３２ａ，３４ａ
及び３２ｂ，３４ｂに電流が供給され、面状発熱
体１２ａ，１２ｂは発熱し、スピンナーデイスク
６の頂壁６ａ及び底壁６ｂさらには側壁６ｃを加
熱する。スピンナーデイスク６の側壁６ｃ近傍の
紡糸部分の温度は熱電対３６によつて検知され、
その電流がリード線３８ｃ，３８ｄを介して回転
通電機構４０の通電ブラシ４８ｃ，４８ｄから図
示しない制御部に送られ、端子３２ａ〜３４ｄに
対する電流供給量を制御し、スピンナーデイスク
６の側壁６ｃ近傍の紡糸部の温度を例えば約300
〜360℃の一定の温度に制御する。 このようにしてから供給管３０から溶融ピツチ
をスピンナーデイスク６内に供給すると同時に、
プーリ２４，２８及びベルト２９を介してモータ
２６で中空回転軸１０を回転することによりスピ
ンナーデイスク６を約1400〜2500rpmの高速度で
回転する。これによりスピンナーデイスク６内に
流入した溶融ピツチは側壁６ｃの紡糸ノズル孔８
に達し、ここから遠心力により外部へ吐出され、
スピンナーデイスク６の高速回転により、誘起さ
れるその周囲の空気摩擦により繊維化され、ピツ
チ繊維Ｆへと紡糸される。 上述したように面状発熱体１２ａ，１２ｂ及び
熱電対３６によりスピンナーデイスク６の側壁６
ｃ付近の紡糸部分の温度は約300〜360℃の一定の
温度に制御されるが、面状発熱体１２ａ，１２ｂ
はスピンナーデイスク６の頂壁６ａ及び底壁６ｂ
に接触固定状態にあるので、頂壁６ａ、底壁６
ｂ、側壁６ｃの温度が低下しようとすると、面状
発熱体１２ａ，１２ｂより瞬時に熱が供給され、
その温度を正確に約300〜360℃の一定の温度に制
御する。従つて側壁６ｃ付近の紡糸部分の温度は
溶融ピツチの温度の影響を受けず、側壁６ｃの紡
糸ノズル孔８に達するまでの溶融ピツチの温度を
低温に保持しても、紡糸ノズル孔８を通る時瞬時
にその部分の温度即ち約300〜360℃の一定の温度
に加熱され、紡糸ノズル孔８を通る溶融ピツチの
温度が正確に制御される。従つてスピンナーデイ
スク６内では溶融ピツチの発泡、分相などの変質
を生じることなく、紡糸ノズル孔８を通して形成
されたピツチ繊維の繊維化が良好に行なわれ、か
つそのバラツキもなく、また炭素繊維とした後の
断面構造の制御も容易に行なえる。このことは紡
糸ノズル孔８からの溶融ピツチの吐出量が変動し
たり吐出量を増加させた場合も同様であり、吐出
量を増加させた場合にはピツチ繊維の生産性を高
めることができる。 また上記遠心紡糸用スピンナー装置２において
は、電流供給端子３２ａ〜３４ｂ、及び熱電対３
６に対するリード線３８ａ〜３８ｄを中空回転軸
１０の中央孔１０ａを通し、それを中空回転軸１
０及び中空固定軸２２に設けた回転通電機構４０
に接続して中空固定軸の外側に連絡するようにし
たので、全体構造が極めてコンパクトであり、広
い設置スペースを必要としない。 なお遠心紡糸用スピンナー装置２のスピンナー
デイスク６に対する加熱手段としては、面状発熱
体１２ａ，１２ｂを設ける代りに、スピンナーデ
イスク６の頂壁６ａ、底壁６ｂ、側壁６ｃ自体を
Ni−Cr合金などの通電発熱材料で作つてもよく、
この場合も上述したものと同様な直接加熱効果や
スペース節約効果を得ることができる。 また遠心紡糸用スピンナー装置２においては、
紡糸ノズル孔８から吐出された溶融ピツチが、ピ
ツチ繊維Ｆへと紡糸される時、第１及び第２の対
向熱輻射面１００ａ，１００ｂ，１０２ａ，１０
２ｂから輻射熱を受けながらピツチ繊維へと紡糸
される。即ち第１及び第２の対向熱輻射面１００
ａ，１００ｂ，１０２ａ，１０２ｂは、スピンナ
ーデイスク６の側壁６ｃと同様面状発熱体１２
ａ，１２ｂ及びスピンナーデイスク６内の溶融ピ
ツチの持込み熱により加熱され輻射熱を放出す
る。このうち第１の対向熱輻射面１００ａ，１０
０ｂから放出された輻射熱は、紡糸ノズル孔８か
ら吐出された溶融ピツチがピツチ繊維Ｆに紡糸さ
れる時紡糸ノズル孔８の出口に形成される溶融ピ
ツチコーンＣに与えられそれを加熱し、それが急
激に冷却されるのではなく適度に冷却され、適度
な粘性勾配となつて繊維化されるようにする。又
第２の対向熱輻射面１０２ａ，１０２ｂから放出
された輻射熱は溶融ピツチコーンＣの適度な冷却
を補助すると共に、それから離れほぼ繊維化され
た溶融ピツチに与えられそれを加熱し、同様にそ
れが適度に冷却されるようにしピツチ繊維Ｆの断
面構造を調整する。従つて溶融ピツチの急冷却に
よるシヨツトの発生が大幅に減少する。 紡糸ノズル孔８から吐出された溶融ピツチから
は大気に開放されたためにピツチ材料中の軽質分
が蒸発するが、この蒸発した軽質分は上記二段階
構造の熱輻射面１００ａ，１００ｂ，１０２ａ，
１０２ｂにはわずかの量しか蒸着しないことが判
明した。その理由は次のように推測される。即ち
ピツチ材料から蒸発した軽質分は、第１の対向熱
輻射面１００ａ，１００ｂに対してはその部分が
スピンナーデイスク６の側壁６ｃの内部に位置し
比較的高温に維持されているため蒸着しにくく、
第２の対向熱輻射面１０２ａ，１０２ｂに対して
は両面間の幅が広く大きく大気に開放されている
ので、ほとんどこれらの面に接触することなく大
気中に逃げてゆくからである。また溶融ピツチコ
ーンＣから離れほぼ繊維化された溶融ピツチ即ち
ピツチ繊維Ｆは外側の第２の対向熱輻射面１０２
ａ，１０２ｂの間ではややぶれながら接線方向に
放出されるが、これらの面１０２ａ，１０２ｂの
間は広くなつているのでぶれてもそれにほとんど
接触することなく放出される。従つて仮に第２の
対向熱輻射面１０２ａ，１０２ｂの出口端部の角
に蒸発した軽質分が蒸着し蒸着物が形成されたと
しても、ピツチ繊維Ｆがその蒸着物に接触し切断
される可能性は極めて少なくなる。 従つて熱輻射面に形成された蒸着物が遠心力で
それからはがされることによる蒸着シヨツトの発
生、及びその蒸着にピツチ繊維が接触することに
よる蒸着シヨツトの発生のいずれも大幅に少なく
なる。 第５図及び第６図に示す実施例においても同様
の蒸着シヨツト減少効果があることは明らかであ
ろう。 以下に本発明の遠心紡糸用スピンナー装置によ
りピツチ繊維を紡糸した場合の実施例及び比較例
を示す。実験例(1)及び(2)おいて、遠心紡糸用スピ
ンナー装置としては第１図及び第２図に示すもの
を用い、実験例(3)においては遠心紡糸用スピンナ
ー装置としては第５図及び第２図に示すものを用
い、比較例では先願の第１０図に示す熱輻射面を
第２図に示す遠心紡糸用スピンナー装置に組込ん
だものを用いた。原料としては第８図に示すよう
な温度−粘性特性をもつ等方性ピツチを用いた。 下記の表から分かるように、本発明による場合
は、シヨツト率が約２％前後とほとんど変わら
ず、蒸着シヨツト率は８％から２％に減少した。
なお「シヨツト率」は、前述した溶融ピツチの急
冷却により発生するシヨツトに加えて、紡糸ノズ
ル孔から吐出後に繊維と繊維とが絡み合つてかた
まりが生ずることもあるので、このようなかたま
りをも含めて計算し、また「シヨツト」という用
語はそのようなかたまりも含むものとして使用し
た。

【表】 なおシヨツト率はいずれも重量シヨツト率であ
り、シヨツト率＝シヨツト重量／（シヨツト＋蒸
着シヨツト＋繊維）重量で計算し、蒸着シヨツト
率＝蒸着シヨツト重量／（シヨツト＋蒸着シヨツ
ト＋繊維）重量で計算した。 （発明の効果） 以上明らかなように、本発明のピツチ繊維の遠
心紡糸用スピンナー装置によれば、紡糸ノズル孔
の出口に第１の対向熱輻射面とそれよりも間隔の
大きい第２の対向熱輻射面とからなる二段階構造
の熱輻射面を形成したので、紡糸ノズル孔から吐
出された溶融ピツチは急激に冷却されずに適度に
冷却されることになり、繊維化が円滑に行なわ
れ、急冷却による普通のシヨツトの発生を減らす
ことができると共に、蒸着物の発生自体が少なく
なると共にピツチ繊維の蒸着物への接触がほとん
どなくなるので、蒸着シヨツトも大幅に減少し、
従つて高品質のピツチ繊維を効率よく製造するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるピツチ繊維の
遠心紡糸用スピンナー装置の第１及び第２の対向
熱輻射面を示す断面図であり、第２図は本発明の
一実施例によるピツチ繊維の遠心紡糸用スピンナ
ー装置の全体を示す縦断面図であり、第３図は第
２図に示した装置のスピンナーデイスク部分の左
半分を示す拡大断面図であり、第４図は同じくそ
のスピンナーデイスクの底面図であり、第５図及
び第６図は本発明の他の実施例による遠心紡糸用
スピンナー装置の第１図と同様な断面図であり、
第７図は第２図に示す遠心紡糸用スピンナー装置
を含む遠心紡糸システムの全体を示す概略図であ
り、第８図は原料として使用されるプリメソフエ
ース糸ピツチの温度−粘性特性を示すグラフであ
り、第９図は対向熱輻射面を全く持たない従来の
遠心紡糸用スピンナー装置のスピンナーデイスク
における紡糸状態を示す断面図であり、第１０図
は本発明の基礎となつた先願発明における一段の
対向熱輻射面を備えた遠心紡糸用スピンナー装置
の第１図と同様な断面図である。 図中、符号２……遠心紡糸用スピンナー装置、
６……スピンナーデイスク、６ａ……頂壁、６ｂ
……底壁、６ｃ……側壁、８，８ａ，８ｂ，８ｃ
……紡糸ノズル孔、１００ａ，１００ｂ……第１
の対向熱輻射面、１０２ａ，１０２ｂ……第２対
向熱輻射面、１００……第１の円周溝、１０２…
…第２の円周溝、１０４ａ，１０４ｂ……１対の
つば、Ｃ……溶融ピツチコーン、Ｆ……ピツチ繊
維。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 頂壁、底壁及び複数の紡糸ノズル孔のあけら
   れた側壁からなるスピンナーデイスク内に溶融ピ
   ツチを供給しながら、該スピンナーデイスクを高
   速回転させることにより、溶融ピツチを前記紡糸
   ノズル孔を通してピツチ繊維へと紡糸するピツチ
   繊維の遠心紡糸用スピンナー装置において、 前記スピンナーデイスクの側壁の外周面に、該
   側壁の円周方向に延在すると共に、前記紡糸ノズ
   ル孔の中心軸線の延長線を挟むよう対向配置され
   た第１の対向熱輻射面及び第２の対向熱輻射面を
   形成し、該第１の対向熱輻射面を紡糸ノズル孔の
   出口に隣接配置し該第２の対向熱輻射面をその第
   １の対向熱輻射面に隣接配置しかつ第２の対向熱
   輻射面間の間隔を第１の対向熱輻射面間の間隔よ
   りも広くし、これにより二段階構造の熱輻射面を
   形成したことを特徴とする遠心紡糸用スピンナー
   装置。 ２ 前記スピンナーデイスクの側壁の外周面に、
   前記紡糸ノズル孔の出口が底部に開口する第１の
   円周溝と、該第１の円周溝が底部に開口しかつ、
   その溝幅よりも広い溝幅を有する第２の円周溝を
   形成し、前記第１の対向熱輻射面を第１の円周溝
   の対向側壁で形成し、前記第２の対向熱輻射面を
   第２の円周溝の対向側壁で形成した特許請求の範
   囲第１項記載の遠心紡糸用スピンナー装置。 ３ 前記第１の対向熱輻射面の深さは前記紡糸ノ
   ズル孔の出口に形成される溶融ピツチコーンの長
   さとほぼ同じである特許請求の範囲第１項記載の
   遠心紡糸用スピンナー装置。 ４ 前記紡糸ノズル孔は円周方向に複数の列をな
   して形成され、前記第１及び第２の対向熱輻射面
   はその複数の列をなす各紡糸ノズル孔の中心軸線
   の延長線を挾むように対向配置されている特許請
   求の範囲第１項記載の遠心紡糸用スピンナー装
   置。 ５ 前記スピンナーデイスクの側壁の外周面に前
   記紡糸ノズル孔の出口の上下に位置する１対のつ
   ばを固設し、それぞれのつばの内面を、紡糸ノズ
   ル孔の出口に隣接する第１の内面とこの第１の内
   面に隣接しかつ紡糸ノズル孔の中心軸線からの距
   離が第１の内面より大きい第２の内面とにより二
   段階形状に構成し、前記第１の対向熱輻射面を１
   対のつばの第１の内面で構成し、前記第２の対向
   熱輻射面を１対のつばの第２の内面で構成した特
   許請求の範囲第１項記載の遠心紡糸用スピンナー
   装置。