JPS641561B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は、ビスコースレーヨンの連続紡糸方法
の改良に関する。さらに詳しくは、相互の軸線が
傾斜した複数本のロールを組み合せたロール式連
続糸条処理装置を用いる連続紡糸方法の改良に関
するものである。 従来の技術 複数の軸線が傾斜した関係にあるロールに糸条
を螺旋状に巻きつけて前進させる原理は古くより
知られている。とりわけ、精練処理及び乾燥処理
が必要な湿式紡糸方法ではロールを処理部となし
紡糸部と巻取部をその前後に配置することによつ
て、連続して完成された糸条を得る試みが多数提
案されている。例えばRayon Textile、Monthly
DEC、1947、56〜61頁、また特公昭53−46927号
公報に開示されている。 しかしながら、従来の方法では再生処理や精練
処理を行う領域で糸揺れが発生し易く、螺旋状に
巻きつけた糸条の隣り同志の間隔（以後、スパイ
ラルピツチと呼称する。）を狭くできず、処理ロ
ールを長くするか、多段にいくつもの対ロールを
設けざるを得ないという状況であつた。複数本の
ロールに巻きつけられて前進して行く糸条は、か
なりの量の凝固再生液もしくは精練液を随伴して
走行しており、この糸条の隣り同志が何らかの原
因で一旦付着すると、もはや自然には離れず、糸
条のガイド等の所で糸条が進み得なくなつて糸条
の切断を引き起すのである。 糸条が付着する現象を観察すると、螺旋状に走
行して行く糸条が弓の弦をはじいた時のように揺
れており、スパイラルピツチが狭いと付着し易い
ことが観察される。 糸条の付着を防ぐには、各スパイラル毎にガイ
ドを挿入するか、或いはスパイラルピツチを広く
することが考えられる。しかし、ガイドを挿入す
る方法はスパイラル数が多くなると糸条のロール
への巻取け操作が難かしくなり工業的ではなくな
る。またスパイラルピツチを広くする方法はロー
ル長を長くしなければならず、そのため操作幅を
大きくし、さらに動力エネルギーを増大させると
いう欠点がある。そして特に紡糸連度を上げる場
合にはこれらのことが大きな障害となるのであ
る。 発明が解決しようとする問題点 本発明者等は前記糸揺れの現象を綿密に観察し
たところ、精練処理部の揺れが極めて大きいこと
を発見した。特に精練処理部において精練を始め
た直後の領域での揺れが大きく、この領域の揺れ
が他の部分へ伝播して全体の糸条走行を不安定な
状態に陥しいれていることがわかつた。この精練
を始めた直後の糸条走行が不安定なのは、精練液
と接触すると糸条が膨潤し伸び易くなつており、
回転するロール表面にある精練液膜の表面張力に
引つ張られ、ロール回転方向に糸条が伸び、ロー
ルから離れる位置が振動するからである。 本発明者等は、この精練処理部初期の糸揺れを
減少させる方法について鋭意研究を進めた。その
結果、 (1) 精練処理部に入るまでに糸条の構造を充分に
完成させ、膨濡度の低い状態に到らせること、 (2) 精練処理部に達する時点において、糸条の走
行テンシヨンを適度に確保すること、 (3) 精練処理部で糸条が膨潤したら、その膨潤し
た分を吸収するべくロールの周速を微増させる
こと、 という３点を満足する形にすべきだということが
明らかとなつた。 本発明の目的は、ロール式連続糸条処理装置を
用いるビスコースレーヨンの連続紡糸方法におい
て、糸条走行を安定させ、かつスパイラルピツチ
を狭めて、全体のロール長を短縮することにあ
る。また高速紡糸に耐え得る合理的な方法を提供
することにある。 問題点を解決するための手段 上記本発明の目的を達成するための本発明の要
旨は、相互の軸線が傾斜した複数本のロールを組
み合せたロール式連続糸条処理装置を用い、糸条
を螺旋状に巻きつけて前進させ、連続して精練乾
燥を行つて完成した糸条を得るビスコースレーヨ
ンの連続紡糸方法において、該ロールの上流部に
実質的に糸条を空走させる再生進行部を設け、次
いで、該ロールの中流扮にロール径の漸増する精
練処理部を設けて精練を行い、続いて乾燥部に導
いて完成した糸条を得ることを特徴とする連続紡
糸方法にある。 ビスコースレーヨンの紡糸方法では、ビスコー
スを紡糸口金を通して凝固再生浴中へ紡糸するが
この凝固再生浴は、いわゆるMu¨ller浴と呼ばれ
る硫酸−硫酸ナトリウム−硫酸亜鉛の混合酸性溶
液が用いられる。そして紡糸細線は凝固再生作用
を受け糸条に形成される。凝固再生浴から導出さ
れた糸条は上記酸性溶液を抱含して回転している
対ロールに導かれる。本発明者等はこの時点で、
糸条の抱合する酸性溶液によつて糸条の構造が充
分に完成され膨潤度の低い状態に到ることを見出
した。 この凝固再生過程は、糸中心へ向つての凝固再
生液の拡散律速により支配されていることが知ら
れているが、糸条を膨潤度の低い状態に到らせる
までに要する時間は少くとも15秒を要することが
解つた。好ましくは20秒以上である。すなわち本
発明方法においては、ロールの上流部に実質的に
糸条を空走させる再生進行部を設けることによつ
てそれは達成される。空走時間は長ければ長い
程、凝固再生は充分に進行して行くが、常温雰囲
気下では凝固再生液と接触してから約60〜80秒位
でほぼその過程を終了する。従つてそれ以上空走
時間をとる必要はない。 糸条の構造が充分に完成されることによつて、
精練処理部に達する時点において、糸条の走行テ
ンシヨンは適度に確保される。適度なテンシヨン
とは糸条がたるまない程度のテンシヨンのことで
あり、少々たるみがみられる場合は再生進行部の
ロール径を漸増することでたるみをなくす。ロー
ル径の漸増率は再生進行部入口の径に対し、０〜
３％の範囲であり、３％以上では糸の物性、特に
伸度の低下を招く。特に好ましい範囲は０〜２％
である。 精練処理部に糸条が導かれると、糸条は精練液
と接触し、それと同時に膨潤し始めるが、ロール
径の漸増はゆつくり行われるので、精練処理部入
口付近ではどうしても糸条は緩みがちになる。こ
のことを防ぐために、精練処理部入口の少し前か
らロール径を漸増すると良い。そして糸条の走行
テンシヨンを少しだけ上げておくと糸条の揺らぎ
をより小さくでき、スパイラルピツチを減少でき
る。精練処理部から伝播してくる揺れが少さくな
ると再生進行部における糸条の揺れも小さくな
る。ロール径を漸増させると螺旋状に一回転して
進む毎にロール径の増えた分だけ周速は上るから
糸はその分引き伸され、その結果、走行テンシヨ
ンが漸増することになり揺れが減少する。 精練処理部で許されるロール径の漸増率は、再
生進行部での漸増がない場合でも精練処理部入口
のロール径に対し１〜10％である。これは10％以
上糸条を引き伸ばすと伸度低下を起すからであ
り、再生進行部と精練処理部との両者の和で漸増
分10％以内が好ましい。従つて再生進行部で２％
ロール径を漸増させたならば、精練処理部では８
％以下に設定することが望ましい。 前述したように、糸条の揺れをなくすには、 (1)精練処理部に入る前に糸条を完成させ、(2)糸
条走行テンシヨンを適度に確保し、(3)ロール径を
漸増して糸条が膨潤した分を吸収するという３点
を満足するように処理条件を設定することが重要
である。従つて、再生進行部で15秒以上の空走保
持時間をとり、また若干のロール径の漸増を行
い、上記(1)(2)を満足させつつ、精練処理部で更に
ロール径の漸増を行つて上記(3)を満足させるとい
う方法が望ましい。そしてこれらの３点は互いに
他を補完する形で効果を与える。例えば再生進行
部で15秒以上空走保持し、再生進行部のみでロー
ル径の漸増を２〜３％とるような形も許容され
る。しかし再生進行部で15秒以上空走保持し、ロ
ール径の漸増はせず、精練処理部で２〜10％のロ
ール径漸増を行うという形の方がより大きい効果
を与える。種々の組み合せを行つたところ、最も
好ましいのは、再生進行部で15秒以上空走保持す
ることを条件に、再生進行部で０〜２％のロール
径の漸増を行い、若干のテンシヨンを糸条にかけ
ながら精練処理部に導き、精練処理部で２〜５％
のロール径の漸増を行い処理するという方法であ
つた。その他、ロール径の漸増率は本発明の作用
効果を達成するために、再生進行部と精練処理部
とで異ならせておかなければならない。特に精練
処理部の前半部のロール径の漸増率を最も大きく
設定しておくと顕著な作用効果が得られる。 以下、本発明を、図面に従いさらに詳述する。 第１図は、ロール式連続糸条処理装置の概略図
である。上部ロール１と下部ロール２とが対にな
つており、２つのロールの軸線は平行でなく傾斜
した位置関係になつている。この軸線の傾斜具合
いによりスパイラルピツチが変化する。 ロール１および２を長手方向に３区分している
が、本発明では、最初の部分１は再生進行部であ
る。 ビスコース供給管３より供給され、紡口４より
Mu¨ller浴と呼ばれる凝固再生浴５へ紡出され細
線に形成された糸条６は、糸ガイド７および８を
通り回転しているロール１および２に巻付けられ
る。この時、糸条６は凝固再生液（前述した混合
酸性溶液）を抱含してロールへ巻付けられる。そ
してロール上において何等の処理を行わず糸条を
空走させる。 続いて糸条６は精練処理部に導かれる。この
部分には精練水がシヤワー形式で散布される。９
はシヤワーノズルであり、１０は精練水の供給管
である。引続き糸条６は乾燥部に導かれ乾燥さ
れて完成した糸条が得られる。 第２図は、本発明方法に使用される代表的なロ
ールの側面図である。第２図ａは再生進行部に
ついてロール径の変化なく、続く精練処理部全体
にわたつて均一な勾配のロール径漸増が行われて
いるロールである。このロールは本発明方法に用
いるロールの基本的な形をしたロールである。第
２図ｂは、再生進行部に変化はなく、精練処理
部の前半部のみロール径を漸増したロールであ
る。第２図ｃは再生進行部についても３％以下
のロール径漸増率を持ち、かつ、精練処理部に
ついてもロール径の漸増があるロールである。第
２図ｄは再生進行部に３％以下のロール径漸増
率を持ち、かつ、精練処理部の前半部のみにロ
ール径の漸増があるロールである。第２図ｅは再
生進行部および精練処理部にわたつて全体に
均一な勾配のロール径漸増があるロールである。
この他、種々の変化はつけられるが重要なのは精
練処理部の前半部のロール径漸増率であり、他
の部分は補完的な役割をもつものであり、第２図
に示すｂおよびｄのロールが好ましいわけであ
る。 以上、本発明方法を詳述したが、本発明はビス
コースレーヨンの連続紡糸方法において、経済的
に極めて有利で、しかも工業的に平易な紡糸技術
の完成を目指したものである。そのためにはま
ず、スパイラルピツチを短縮した形で糸条の走行
を安定させ、高紡速で処理できるようにすること
が重要であつた。そのために、紡糸され凝固再生
液を抱含して走行する糸条を再生進行部に実質的
に空走させて糸条の構造を充分に完成させ、次い
で精練処理部においてロール径の漸増を行い糸条
の膨潤による緩みを吸収することにより成しとげ
たものである。 本発明を第１図に示す上下一対のロールを組み
合せてなる紡糸装置、すなわち、ネルソン式連続
紡糸装置を用いて説明してきたが、本発明は例え
ば特公昭54−2293号公報の第１図に示されるよう
なドラム式連続紡糸装置にも適用できる。 実施例 実施例 １ 本発明の条件に沿つた形状を有するロールを用
いてビスコースレーヨンの連続紡糸を行つた。用
いた紡糸装置の全体概略は第１図に対応するもの
で、ロールは第２図ａに示した形状のものを使用
した。ロールの径はxφ＝130mm yφ＝130mm zφ
＝133.9mmであり、再生進行部のロール径漸増率
０％、空走保持時間25秒、精練処理部のロール径
漸増率３％に設定して紡糸を行つた。２本のロー
ルの軸線の傾きを調整して、スパイラルピツチを
10mm、７mm、５mm、４mm、３mmと変化させ、糸条
の走行安定性を検討した。また紡出糸条の凝固再
生浴は通常の組成のものであり、H₂SO₄10重量
％、Na₂SO₄20重量％、ZnSO₄1重量％の混合酸
性溶液を用いた。紡速は100ｍ／分と170ｍ／分と
で試みたが、再生進行部での保持時間は25秒で一
定となるようにスパイラル数を変化させて対応し
た。 糸条のスパイラル同志が付着して糸が切れると
ロール上に糸の幾重にも重つた糸条ができるので
その状態での切れ糸回数を数え、100錘、24時間
当りの回数に換算したものが表−１の数字であ
る。評価は収率を考え、100錘24時間当り0.1回以
下を非常に良好◎、0.1〜１回を良好〇；操業化
レベルとしてはこの程度なら充分である範囲、１
〜５回をやや不安定△；この状態では操業化には
若干不安が残るという範囲、５回以上は不良×、
10回以上は極めて不安定××という形で行つた。

【表】 表−１に示すように同一スパイラルピツチで
100ｍ／分より170ｍ／分の方が若干不安定なの
は、精練部における精練液の遠心力による振り切
りが良いためではないかと思われる。 本発明のロールを使用した場合、４mm強のスパ
イラルピツチまで糸条を安定して走行させること
ができ、従来の10〜８mmのピツチを大幅に縮小す
ることができた。 比較例 １ 実施例１で行つた実験を従来のロール径が一様
な一対のロールを用いて行つた。

【表】 径が一様なロールでは、７mmピツチ程度が限界
であり、それ以下のスパイラルピツチになると糸
条走行安定性は極めて悪くなる。ピツチが３mmに
なるとスパイラルの形成ができず、どこかで糸条
の付着が起り、糸を巻取ることができない。 実施例 ２ 再生進行部のロール径漸増率が２％で、精練処
理部の漸増率が３％である第２図ｄのようなロー
ルを用い、ビスコースレーヨンの紡糸を行つた寸
法が、xφ＝150mm、yφ＝153mm、zφ＝157.6mmであ
るロールを用いた。再生進行部での糸条空走保持
時間を10秒、15秒、20秒、40秒と変化させ、また
スパイラルピツチを変化させ、その時の糸条走行
安定性を評価した。スパイラルピツチは８mmと４
mmの２条件を選び、実施例１と同様にロール上で
の隣り同志の糸条が付着して切れ糸につながつた
回数で評価した。紡速は150ｍ／分とした。 なお、紡出糸条の凝縮再生浴は実施例１に従つ
た。 その結果を表−３に示す。

【表】 表−３から解るように、８mmピツチの場合は再
生進行部で糸条の空走保持時間が15秒を切つても
やや不安はあるものの一応の安定性は得られる。
しかし、４mmピツチになると空走保持時間を15秒
以上とすることが要求される。好ましくは20秒以
上である。 比較例 ２ 実施例２で行つた実験を、従来の径の一様なロ
ールを用いて行つた。結果を表−４に示す。

【表】 径が一様な一対のロールを用いた時は、スパイ
ラルピツチを８mmにし、かつ、再生進行部におけ
る糸条の空走保持時間を40秒程度とつた時、初め
て操業化ペースの糸条走行安定性を維持できるレ
ベルである。また４mmピツチになると、再生進行
部の空走保持時間を40秒以上とつても糸条走行安
定性はおぼつかない。 発明の効果 本発明の紡糸方法によると、従来方法ではロー
ルに螺旋状に巻付いて前進して行く糸条のスパイ
ラルピツチが10mm以上でないと糸条走行がおぼつ
かなかつたのが、５mm以下でも充分に糸条を走行
させることができるようになる。従つて、ロール
の処理長を一挙に半減させることができ設備費が
安価になり、ロール駆動のエネルギーも大幅に減
少させることができる。またロールの処理長が足
らずに紡速を上げることができなかつたが、本発
明方法により、従来の紡速の倍以上の紡速で糸条
を得ることを可能にした。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ロール式連続糸条処理装置の概略
図、第２図は、本発明方法に使用される代表的な
ロールの側面図である。 ……再生進行部、……精練処理部、……
乾燥部、１，２……一対のロール、３……ビスコ
ース供給管、４……紡口、５……凝固再生浴、６
……糸条、７，８……糸ガイド、９……シヤワー
ノズル、１０……精練水供給管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 相互の軸線が傾斜した複数本のロールを組み
   合せたロール式連続糸条処理装置を用い、糸条を
   螺旋状に巻きつけて前進させ、連続して精練、乾
   燥を行つて完成した糸条を得るビスコースレーヨ
   ンの連続紡糸方法において、該ロールの上流部に
   実質的に糸条を空走させる再生進行部を設け、次
   いで、該ロールの中流部にロール径の漸増する精
   練処理部を設けて精練を行い、続いて乾燥部に導
   いて完成した糸条を得ることを特徴とする連続紡
   糸方法。 ２ 再生進行部における糸条の空走保持時間を15
   秒以上とすることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の連続紡糸方法。 ３ 精練処理部でのロール径漸増率が精練処理部
   入口のロール径に対し１〜10％であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の連続紡糸方
   法。 ４ 再生進行部入口の径に対し、０〜３％のロー
   ル径の漸増率を有する再生進行部で、15秒以上糸
   条を空走保持することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の連続紡糸方法。 ５ ロール径の漸増率が０〜２％の再生進行部で
   15秒以上糸条を空走保持し、次いで２〜５％のロ
   ール径漸増率を有する精練処理部で精練を行うこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の連続
   紡糸方法。 ６ 再生進行部と精練処理部でのロール径の漸増
   率が異なることを特徴とする特許請求の範囲第５
   項記載の連続紡糸方法。 ７ 精練処理部の前半部のロール径漸増率が最も
   大きいことを特徴とする特許請求の範囲第５項記
   載の連続紡糸方法。