JPS636462B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は炭素化前の紡出されたピツチ繊維束を
収容する方法に関する。

炭素繊維は耐熱性、耐薬品性、導電性等におい
て他の合成繊維に比べ極めて優れた特性を有して
おり、種々の工業材料として有用である。

しかしながらピツチ系炭素繊維は紡出後不融化
処理、炭化処理を経てはじめて有用な強力のある
繊維となり、紡出後のピツチ繊維は極めて脆弱
で、ガイドでの屈曲や擦過、糸層表面の打撃的接
触等によりフイラメント状繊維は容易に破断して
しまい、上記ピツチ繊維の取扱いには細心の注意
が必要である。

本発明はこのような紡出後のピツチ繊維を切断
することなくフイラメント状態で収容または不融
化処理域へ移送させる装置を提供するものであ
る。

なお、上記ピツチとは溶融状態で細孔から押し
出すことによつて連続フイラメント状繊維を形成
することのできるピツチであり、石炭系のピツ
チ、石油系のピツチ、各種の有機合成化学工業お
よび石油化学工業において副生するピツチ等を含
む。

以下本発明を実施する装置と共に図面に従つて
説明する。

第１図は連続紡出されるフイラメント束状のピ
ツチ繊維束をいつたんボビンに巻取る装置の一例
を示す。即ち、紡糸ヘツド１より連続紡出される
ピツチ繊維束Ｐは空冷管２を通つて下方へ一定速
度で落下し、ボビン３上へ巻取られる。上記ボビ
ン３は各錘のモータ４の軸５に直接挿着されて設
けられ、モータ軸５と一体的に回転する。

またモータ４を載置した台板６は車輪７，７ま
たはニードルベアリングを介して機台８のガイド
面８ａ上に第１図左右に移動自在に載置されてい
る。さらに上記台板６には流体シリンダ９のピス
トンロツド１０が固着され、機台側に固定した流
体シリンダ９へ圧縮流体好ましくはシリンダオイ
ルが室１１，１２へ交互に流入されることにより
台板６が機台８上を左右にトラバースする。該ト
ラバースは機台両端部に設けられるリミツトスイ
ツチ１３，１４を台板６の端部または台板に固着
されたドツグが係合することにより電磁切換バル
ブ１５が切換えられ、台板６のトラバースを行
う。

また上記トラバース巾はリミツトスイツチ１
３，１４の位置を変更することによつて調整され
る。リミツトスイツチ１３，１４は例えばパルス
モータ１６により駆動するねじロツド１７に螺合
させておき左右反対に刻設されたねじロツド１７
の回転によつてリミツトスイツチ１３，１４の位
置を漸次移動できる。

従つて上述の如き台板６上のモータ軸５に支持
されたボビン３の回転および矢印Ａ方向のトラバ
ースによりピツチ繊維束Ｐはボビン３に巻取られ
る。即ち、ピツチ繊維の走行経路は一定とした状
態でボビン３にトラバースされながら巻取ること
ができるので合成繊維を巻取る際のトラバースガ
イドを必要とすることなくボビン上のある巾に渡
つて巻取ることができ、ピツチ繊維がトラバース
ガイド等の硬質部材に擦過することもないのでピ
ツチ繊維の切断が生じることなく巻取られる。

さらに紡出されるピツチ繊維束の走行速度は一
定であるため、ボビン３の巻径に従つてボビン３
の回転数は第４図示の如く減少させて、巻取り速
度を一定に維持する必要があり、このため各錘の
モータ４はインバータ１８によつて回転数が制御
され、巻径の増大に伴つて適宜モータの回転数は
漸減する。

なお、各錘のボビンは各錘に設けられるモータ
軸に直接的に支持する他、複数錘に１個のモータ
を設け各錘間にスプロケツトチエン等の公知の伝
動手段により複数錘のボビンを連動させることも
可能である。

この時もモータ、スプロケツト、チエン、ボビ
ンは一つの台板上に支持され一体的にボビン軸方
向にトラバースされることは前記同様である。

第２図、第３図は上述の如き方法によつてボビ
ンに巻取つたピツチ繊維をコンベア上に払い出す
ための装置１９の一例である。即ち、固定横梁２
０のガイドレール２１，２１に車輪２２，２２を
介して垂下された支承板２３の下面にはピツチ繊
維束を巻取つたボビン３を支持したモータ２４が
ジグザグ状に配設され、各ボビン３は上記モータ
軸にボビン軸心が床面と平行になるように支持さ
れる。

上記各ボビン３の真下にはボビン軸心と直角方
向に回動するコンベアベルト２５が配置されモー
タ２６よりスプロケツト２７，２８、チエン２９
によつて各ベルト２５が連動して同一速度で回動
し、コンベアベルト上に払出されるピツチ繊維束
を第２図矢印Ｂ方向へ搬送する。

３０はボビン３とコンベアベルト２５間に支承
板２３側に固定されたエアサツカーで下方に末広
がり状に形成され、ボビン３から解舒されるピツ
チ繊維束の払い出しをスムーズにするもので、ボ
ビンＢが回転して解舒されたピツチ繊維が再びボ
ビンに巻込まれないように適度のテンシヨンを付
与するものである。エアサツカー３０に圧空を供
給する供給源のブロア３１は支承板２３に固定さ
れ、支承板に垂下されたメインパイプ３２から各
種のエアサツカー３０には細管３３によつて圧空
が供給される。

上記支承板２３は第２図に示すように流体シリ
ンダ３４が固定され、該シリンダのピストンロツ
ド３５両端が横梁上に支持したブロツク３６，３
６にねじ固定３７，３７されている。従つて流体
シリンダ３４の往復運動によつて、支承板２３も
矢印Ｃ方向にトラバースし、支承板２３に支持さ
れたボビン３から解舒されるピツチ繊維束はコン
ベアベルト２５上へ左右に振られながら落下収容
される。なお、第２図示の如く流体シリンダ３４
とピストンロツド３５および支承板２３を一体的
に別に基板に支承して二点鎖線矢印Ｄ方向にもト
ラバースさせるようにすればボビンから払い出さ
れるピツチ繊維はコンベアベルト上へ前後左右に
トラバースされてジグザグ状に収容され、収容効
率を高めることもできる。

さらに上記各モータ２４はインバータ３８によ
つて回転駆動され、ボビンの回転数を制御するこ
とができる。即ち、第５図、第６図に示す如く、
ボビンの解舒時間の経過に応じ即ち巻径が小さく
なるに従いボビンの回転数を増加させることによ
りコンベアベルト上に払い出されるピツチ繊維束
の量を一定にすることができ、コンベアベルト上
へのピツチ繊維束の収容状態を均一にすることが
でき、後工程の焼成処理に都合よくすることがで
きる。なお、ボビンの回転数の増加は、紡出され
るピツチ繊維を巻取る際の減速程度に比べてシビ
アさは要求されず第６図示の如く階段状に増速さ
せても構わず制御は容易である。

さらにまた払い出し装置においても各ボビンは
単独にモータに支持することなく、１個のモータ
によりラインシヤフトを駆動し、該ラインシヤフ
トからプーリ・ベルト等によつて各ボビンを回転
させ、複数錘あるいは全錘一斉駆動とすることが
できる点は巻取装置と同様である。

従つて、連続的かつ高速度で紡出されるピツチ
繊維束Ｐは第１図示の如く、紡出速度に見合つた
速度で回転し、かつボビン軸方向に駆動モータ
４、台板６と一体的にトラバースするボビン３に
巻取られ、特にピツチ繊維は脆弱であるため高張
力下で巻取ることはできずソフト巻きにするた
め、テーパチーズパツケージに巻取ることによ
り、綾外れ、綾崩れが防止される。該テーパの形
成は例えば巻径に対応してパルスモータ１６を回
転させリミツトスイツチ１３，１４の位置を左右
同ピツチ移動させることによつて台板６のトラバ
ース巾を漸減させることにより行うことができ
る。

このようにして設定量のピツチ繊維束がボビン
に巻取られると、モータの駆動トラバースを停止
すると共に図示しないエアサツカーによつて連続
紡出されるピツチ繊維束の吸引しつつ満巻ボビン
間に渡るピツチ繊維束を切断し、モータ軸より満
巻ボビンを抜き取り、新たに空ボビンを挿着して
モータ回転、トラバースを再開させると共に、エ
アサツカーに吸引保持しているピツチ繊維束を空
ボビンに捕捉させて通常の巻取りが再開される。

なお、ボビン交換は一般に合成繊維を巻取るテ
イクアツプに用いられる回転盤上に２個の空ボビ
ンを挿着し、一方のボビンが満巻きになると回転
盤を一定角度回転させて予め挿着されている空ボ
ビンに糸を掛けるいわゆるオートチエンジ方式を
ピツチ繊維束にも適用可能であるが装置が大型化
する点を考慮すれば上記方法が適当である。

いつたんボビンに巻取られたピツチ繊維束は払
い出し装置に移され不融化処理域へ移送するコン
ベアベルト上に払い出される。即ち、第２図、第
３図において、各モータ軸に挿着された満巻ボビ
ンは解舒方向に低速で回転され、ピツチ繊維束Ｐ
は主として自重で落下する程度の低速で落下す
る。コンベアベルト上方のエアサツカー３０は解
舒されるピツチ繊維束が回転するボビンに再び巻
き付くのを防止する程度の吸引力で、しかもエア
サツカー下端は末広がり状とされ流体流れを減速
させてピツチ繊維束がコンベアベルト上に衝突す
るのを防止している。

上記ボビン３を支持した支承板２３は流体シリ
ンダ３４によつて第２図矢印Ｃ方向に巾Ｌでトラ
バースするため、ピツチ繊維束Ｐは矢印Ｂ方向に
回動するコンベアベルト２５上へ左右に振られな
がら載置されていく。

また払い出し装置のモータ２４はインバータ制
御によつて巻径の減少に伴つて回転数を増加する
ようになつているためコンベアベルト上へ落下す
るピツチ繊維量は一定量となる。なおコンベアベ
ルト２５を多数の小孔を穿設した金属板からなる
スラツトコンベアを用い、下方から吸引力を作用
させればエアサツカーから流出するエアがコンベ
アの孔を通過できピツチ繊維のコンベア上での飛
散を防止することもできる。

コンベアベルト２５上へ載置収容されたピツチ
繊維束Ｐは続いて不融化処理域３９へ搬送され強
力のある炭素繊維となる。

以上のように本発明では高速で連続紡出される
ピツチ繊維束をいつたんボビンに巻取つた後該ボ
ビンを払い出し機にかけて低速回転させつつ解舒
し、下方のコンベアベルト上へほぼ自重で落下す
る如き低速度で載置し、不融化処理域へ搬送する
ようにしたので、紡糸速度に無関係に解じよ速度
が設定でき、低速解じよが可能となり、紡出速度
をアツプしたとしても、フイラメント状のピツチ
繊維束がコンベアベルト上へ衝突することが防止
され、ピツチ繊維の破断を招くことなくフイラメ
ント状の炭素繊維を得ることができ、かつ紡出さ
れるピツチ繊維束が低張力下で巻取られた該繊維
束にドラフトがかかることにより、分子状繊維の
配向が高まり不融化処理後の繊維束の強度を向上
させることができ、さらにボビンへの巻取りにお
いては、該ボビンを紡糸ヘツドの鉛直線を中心と
してボビン軸方向にトラバースさせているので、
紡出されるピツチ繊維は走行経路が一定状態のま
ま巻取られトラバースガイド等の硬質ガイドに該
繊維が擦過することによる切断がなく、またボビ
ンの巻径の増大に伴つて適宜回転数を漸減して周
速を一定にしているので走行糸の張力変化がなく
糸切れあるいは上記ドラフトの変化による配向む
らが生じることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するためのピツチ繊
維束の巻取装置の実施例を示す概略構成正面図、
第２図は同払い出し装置の概略構成平面図第３図
は同正面図、第４図は巻取ボビンの巻径と回転数
の関係を示す線図、第５図、第６図は払い出し装
置のボビンの回転数の変化を示す線図である。 １……紡糸ヘツド、３……ボビン、４，２４…
…モータ、９……流体シリンダ、２５……コンベ
アベルト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 紡糸ヘツドの直下で該紡糸ヘツドの鉛直線を
   中心としてボビン軸方向にトラバースし、巻径の
   増大に伴つてボビンの回転数を漸減して周速を一
   定にした巻取ボビンに連続紡出されるピツチ繊維
   束を巻取つた後、上記ボビンを巻取機から外し、
   別置のコンベアベルト上方の払い出し機にかけ、
   少なくとも巻取速度より遅い速度で積極回転さ
   せ、ピツチ繊維束を解じよしつつ自重で落下する
   程度の速度で落下させることにより、上記紡糸速
   度と無関係でコンベアベルト上へ落下させ載置収
   容するようにしたことを特徴とするピツチ繊維束
   の収容方法。