KR100314561B1 - Godet roller for dry type spinning device and dry type spinning method using the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: Provided are a godet roller for a dry type spinning device and a dry type spinning method using that which are characterized by having excellent surface fire-retardancy, heat resistance and chemical resistance, being possible to produce grey yarn of high quality, and having excellent workability. CONSTITUTION: The godet roller for the dry type spinning device is as follows: many longitudinal grooves(11) formed on a surface of the roll at equal intervals; many holes(12) formed on the inside of the grooves(11) at equal intervals; and a hollow part formed on the center of the roll and communicated to the holes(12) and a special vacuum apparatus. Vacuum level given to the godet roller is 1-50%.

Description

건식방사장치용 고뎃롤러 및 이를 이용한 건식방사방법High speed roller for dry spinning equipment and dry spinning method using the same

제 1 도는 일반적인 건식방사장치의 구성을 개략적으로 나타낸 장치도1 is a device diagram schematically showing the configuration of a general dry spinning device

제 2 도는 본 발명을 구현하기에 바람직한 일예의 고뎃롤러를 개략적으로 나타낸 사시도2 is a perspective view schematically showing an example of a high-pressure roller for implementing the present invention

제 3 도는 제 2 도 고뎃롤러의 A-A선 단면도FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line A-A of the second degree high roller.

본 발명은 고분자 용액을 필라멘트로 형성시키기 위한 건식방사장치의 개선에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 건식방사장치에 사용되는 새로운 형태의 고뎃롤러와 이를 적용하여 표면난연성, 내열성, 내약품성이 우수하고, 환경 및 전기전자, 항공산업 등에 이용되는 고기능성 섬유소재를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an improvement of a dry spinning device for forming a polymer solution into filaments, and more specifically, a new type of high speed roller used in a dry spinning device, and excellent surface flame resistance, heat resistance, and chemical resistance by applying the same. The present invention relates to a method for producing a highly functional fiber material used in the environment, electrical and electronics, aviation industry and the like.

건식방사는 용해성 고분자로부터 합성섬유를 생산하는 주요 제조방법의 하나로서 건식방사를 위한 장치는 일반적으로 잘 알려져 주요 메니커에서 적용하고 있다. 제 1도에는 일반적인 건식방사장치가 도시된다. 이러한 건식방치에서 방사용액 저장 탱크로부터 공급된 일정한 온도의 고분자 용액은 구금(spinneret orifice: 2)을 통해 토출되고, 토출된 사조중의 용매는 방사통(spinning column: 3)의 상부에서 하향(사조진행 방향)으로 공급되는 고온의 불활성 기체에 의해 증발된다. 통상의 건식방사에서의 고온기체 공급은 방사팩(1)의 외부에서 원주 방향으로 위치한 기체통에서 건조 기체를 직하로 공급시킨다. 기체통에는 기체 분산용 필터, 분배판 등으로 균일한 공급을 위한 부분장치가 부착되어 있다. 이는 용융방사의 클로즈칭 타입(close quenching type)과 비슷하다. 특히 구금하부의 균일한 사조구성에서 건식방사의 경우는 고온의 불활성기체 사용으로 인해 용매를 추출하는 것이 특징이다. 이렇게 방사된 사조를 집속하여 권취를 실시하는 데 용매의 추출이 완벽하게 되지 않아 추가로 사조의 세정 및 고화가 필요하다. 따라서 순수 등에 의해 세정 및 고화를 실시하고 권취를 하게 되는 데 이렇게 되면 수반되는 순수 등의 수막현상에 의해 사조의 흔들림 및 응력이 발생되어 사절 및 단면 불량 등의 현상이 발생되고 안정된 사조형성에 어려움이 발생한다.Dry spinning is one of the major manufacturing methods for producing synthetic fibers from soluble polymers. The apparatus for dry spinning is generally well known and applied in major manufacturers. 1, a general dry spinning apparatus is shown. In this dry process, the polymer solution at a constant temperature supplied from the spinning solution storage tank is discharged through a spinneret orifice (2), and the solvent in the discharged yarn is downwardly moved from the top of the spinning column (3). Evaporated by a high temperature inert gas which is supplied to the The hot gas supply in normal dry spinning supplies dry gas directly from a gas cylinder located in the circumferential direction outside the spin pack 1. The gas cylinder is attached with a partial device for uniform supply to a gas dispersion filter, a distribution plate, and the like. This is the close of the melt spinning Similar to the close quenching type. Particularly, in the case of dry spinning in the uniform yarn composition under the detention, the solvent is extracted by the use of a high temperature inert gas. In this way, the spinning of the yarns to be focused is carried out so that the extraction of the solvent is not perfect, and further cleaning and solidification of the yarns are required. Therefore, it is washed and solidified with pure water, and wound up. This causes shaking and stress of thread thread due to water film phenomenon of pure water, etc., resulting in phenomena such as thread trimming and cross-sectional defect, and difficulty in forming stable thread thread. Occurs.

상기한 바와 같은 선행기술의 제반 문제점을 해소하기 위한 본 발명자들이 연구에서 권취 고뎃롤러의 표면에 수많은 기공과 홈를 형성하여 일정한 진공도를 부여함으로써 사조와 수반되는 수막을 제거할 수 있는 특수한 타입의 고뎃롤러를 사용하게 되면 안정된 사조를 이루게 되어 우수한 품질의 원사를 우수한 작업성으로 생산할 수 있다는 사실을 알게되었다.In order to solve all the problems of the prior art as described above, the present inventors form a number of pores and grooves on the surface of the winding roller in the study to give a certain degree of vacuum, thereby removing the thread and accompanying water film of a special type. When using the resulted in a stable thread, it was found that excellent quality yarn can be produced with excellent workability.

그러므로 본 발명에 의하면, 건식방사 장치용 고뎃롤러에 있어서, 롤표면 둘레에 다수의 길이방향홈(groove)이 일정간격으로 형성되고, 상기 길이방향홈의 내측면에 내부 반경방향으로 다수의 구멍들이 일정간격으로 형성되며, 롤중심부에 별도의 진공장치에 연결되고 상기 내부 반경방향 구멍들과 연통하는 중공부가 형성된 것을 특징으로 하는 건식방사 장치용 고뎃롤러가 제공된다.Therefore, according to the present invention, in a high speed roller for a dry spinning device, a plurality of longitudinal grooves are formed at regular intervals around the roll surface, and a plurality of holes in the inner radial direction of the inner side of the longitudinal grooves are formed. It is formed at regular intervals, there is provided a high-speed roller for dry spinning apparatus, characterized in that the hollow portion is connected to the separate vacuum device in the center of the roll and communicates with the inner radial holes.

이하 본 발명을 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

제 2 도 및 제 3 도에는 본발명에 바람직한 구현에 의한 고뎃롤러의 일예가 도시된다. 도시되는 바와 같은 본 발명의 고뎃롤러(10)는 롤표면 둘레에 일정간격으로 다수의 길이방향홈(11)이 형성되고, 상기 길이방향홈(11)의 내측면에 내부 반경방향으로 일정간격져 다수의 구멍(12)이 형성되며, 롤중심부에 별도의 진공장치(도시안됨)에 연결되고 상기 내부 반경방향 구멍들과 연통하는 중공부(13)가 형성되어 있다.2 and 3 show an example of a roller roller according to a preferred embodiment of the present invention. The high roller 10 of the present invention as shown is a plurality of longitudinal grooves 11 are formed at regular intervals around the roll surface, the inner surface of the longitudinal grooves 11 at regular intervals A plurality of holes 12 are formed and a hollow portion 13 is formed in the center of the roll which is connected to a separate vacuum device (not shown) and in communication with the inner radial holes.

워터 제트에 의해 분사된 물은 사조의 진행방향으로 계속적으로 이송되어 와인더에 권취된 사조에 악영향을 미친다. 그러므로 이와 같은 구조의 고뎃롤러(10)에 의하면 중공부(13)를 통해 길이방향홈(11)에 형성된 미세한 반경방향 구멍(12)에 부여된 진공으로 사조에 포함된 물을 분리시켜 와인더에 권취되는 사조에 물이 수반되지 않게 되고 용매추출이 균일하게 되므로 안정된 물성 및 조업성을 달성할 수 있게 된다.Water jetted by the water jet is continuously transported in the direction of movement of the thread, adversely affecting the thread wound on the winder. Therefore, according to the high roller 10 of such a structure by separating the water contained in the thread with a vacuum imparted to the fine radial hole 12 formed in the longitudinal grooves 11 through the hollow portion 13 to the winder. It is possible to achieve stable physical properties and operability since water is not included in the yarn to be wound and solvent extraction is uniform.

본 발명의 고뎃롤러(10)의 사용위치는 워터 제트에서 와인더 사이에 이용되는 모든 고뎃롤러에 사용이 가능하며, 고뎃롤러에 걸리는 진공도는 1 ∼ 50%가 좋다. 만일 진공도가 1%미만일 때는 본 발명의 효과를 볼 수 없고, 50% 초과시는 사조에 걸리는 압력이 과다하여 사조 불균일 현상이 일어나게 된다.The use position of the high roller 10 of the present invention can be used for all high rollers used between the water jet and the winder, the degree of vacuum applied to the high roller is 1 to 50%. If the degree of vacuum is less than 1%, the effect of the present invention is not seen, and if it exceeds 50%, the pressure applied to thread thread is excessive, causing thread thread non-uniformity.

고뎃롤러를 거친 사조는 통상적으로 연신없이 와인더에 권취한다. 와인더에 권취된 사조는 추가공정에서 연신 및 용매 추출, 건조, 고화를 실시한다. 이때, 용매추출을 다시 행하는 이유는 와인더에 권취시에 충분한 용매추출이 일어나지 않기 때문이다.Threads that go through rollers are usually wound on a winder without stretching. The yarns wound on the winder are stretched, solvent extracted, dried and solidified in a further process. At this time, the reason for performing solvent extraction again is that sufficient solvent extraction does not occur at the time of winding up to a winder.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 건식방사에서 사조의 용매 세정 및 고화과정에서 발생되는 수막이 제거되므로 다사조 건식방사에서 균일한 사조에 의한 단면 변동율이 향상되고 데니어가 균일하고 용매추출용도 향상됨으로 품질안정 및 조업성이 향상된다.As described above, according to the present invention, since the water film generated during the solvent cleaning and solidification of the yarns in the dry spinning is removed, the cross-sectional variation rate due to the uniform yarn in the multi-die dry spinning is improved, the denier is uniform, and the solvent extraction is also improved. Stability and operability are improved.

이하 본 발명을 비한정적인 실시예의 방법으로 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of non-limiting examples.

[실시예 및 비교예][Examples and Comparative Examples]

메타계 아라미드 20㎏, 염화칼슘 10㎏, 디메틸아세트아미드 100㎏으로 이루어진 고분자 용액을 탈포한 후 본 발명에 따르는 제 2도의 고뎃롤러(10) 및 기존의 고뎃롤러를 사용한 제 1 도의 건식방사장치를 사용하여 건식방사를 실시하였다.After defoaming the polymer solution consisting of 20 kg of meta-aramid, 10 kg of calcium chloride, and 100 kg of dimethylacetamide, the high-pressure roller 10 of FIG. 2 and the dry spinning value of FIG. 1 using the conventional high-pressure roller were used. Dry spinning was carried out.

구금의 홀수는 180개이며, 공급되는 질소의 온도는 300℃로 하였고, 유량은 50㎏/hr로 하였다. 토출량 150g/min, 방사용액 공급온도 120℃, 권취속도 300m/min으로 방사하였다.The odd number of detention was 180 pieces, the temperature of nitrogen supplied was 300 degreeC, and the flow volume was 50 kg / hr. Spinning was performed at a discharge amount of 150 g / min, a spinning solution supply temperature of 120 ° C., and a winding speed of 300 m / min.

제조된 사에 대하여 하기 방법으로 측정하여 평가한 단면 변동율 및 데니어, 조업성, 사란을 측정하였다. 측정결과는 하기 표 1에 제시된다.About the manufactured yarn, the cross-sectional variation rate, denier, workability, and scatter which were measured and evaluated by the following method were measured. The measurement results are shown in Table 1 below.

단면변동율 : 단면 변동상태 측정 (15%이하는 상태 양호)Section variation rate: Measurement of section variation status (less than 15% is good)

데니어 균일성 : 데니어 양호, 목표치 ±5.0%Denier uniformity: good denier, target value ± 5.0%

조업성 : 정장드럽(full drum)율 (F/D율)Operability: Full drum rate (F / D rate)

정장드럼 : Full D.M)Suit Drum: Full D.M)

비정장드럼 : Partial D.MUndressed drum: Partial D.M

사란 : 목측으로 평가Saran: Assessed by the throat

- 사가 고온의 가스에 의한 용매증발에 따른 구금하부의 사조의 흔들림 상태조사로 평가함.-Evaluated by shaking state investigation of the lower jail due to evaporation of solvent by high temperature gas.

진공도 : Full vacuum형성시를 진공도 100%로 간주함.Vacuum degree: The degree of vacuum is regarded as 100% when full vacuum is formed.

사조의 흔들림 상태조사로 평가함.Evaluated by the shaking condition investigation of the movement.

[표 1]TABLE 1

상기 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 기존의 방사장치를 사용한 경우와 제 2 도의 고뎃롤러를 사용하더라도 진공도가 60 또는 100인 경우에는 단면 변동율 및 데니어, 조업성, 사란등에서 불량하였으나, 제 2 도의 고뎃롤러를 사용하고 진공도를 3, 8, 10 및 30으로 한 실시예의 경우에는 단면변동율이 15% 미만, 데니어 양호, 조업성은 90%이상으로 상당히 안정되었다.As can be seen from Table 1, even in the case of using the conventional spinning device and the high-pressure roller of FIG. 2, when the vacuum degree is 60 or 100, the cross-sectional variation rate and denier, workability, and disturbance are poor. In the case of using the high-pressure roller and the vacuum degree of 3, 8, 10 and 30, the cross-sectional variation was less than 15%, the denier was good, and the operability was considerably stable at 90% or more.

Claims (3)

건식방사 장치용 고뎃롤러에 있어서, 롤표면 둘레에 일정간격으로 다수의 길이방향홈(11)이 형성되고, 상기 길이방향홈(11)의 내측면에 내부 반경방향으로 일정간격져 다수의 구멍(12)이 형성되며, 롤중심부에 별도의 긴공장치(도시안됨)에 연결되고 상기 내부 반경방향 구멍(12)들과 연통하는 중공부(13)가 형성된 것을 특징으로 하는 건식방사 장치용 고뎃롤러.In the high-speed roller for dry spinning apparatus, a plurality of longitudinal grooves 11 are formed at regular intervals around the roll surface, and a plurality of holes are spaced at regular intervals in the inner surface of the longitudinal grooves 11 in the radial direction. 12) is formed, the high-pressure roller for dry spinning apparatus, characterized in that the hollow portion 13 is connected to the separate long hole device (not shown) in the center of the roll and communicate with the inner radial holes (12). 폴리머 방시 및 용매추출후 고뎃롤러를 거쳐 권취하는 건식방사방법에 있어서, 롤표면 둘레에 일정간격으로 다수의 길이방향홈(11)이 형성되고, 상기 길이방향홈(11)의 내측면에 내부 반경방향으로 일정간격져 다수의 구멍(12)이 형성되며, 롤중심부에 별도의 진공장치(도시안됨)에 연결되고 상기 내부 반경방향 구멍(12)들과 연통하는 중공부(13)가 형성된 고뎃롤러(10)를 사용함을 특징으로 하는 건식방사 방법.In the dry spinning method of winding a polymer through a high-speed roller after spinning and solvent extraction, a plurality of longitudinal grooves 11 are formed around the roll surface at regular intervals, and an inner radius is formed on an inner surface of the longitudinal grooves 11. A plurality of holes 12 are formed at regular intervals in the direction, and a hollow roller 13 is formed in the center portion of the roll, which is connected to a separate vacuum device (not shown) and has a hollow portion 13 communicating with the inner radial holes 12. Dry spinning method characterized in that using (10). 제 2 항에 있어서, 고뎃롤러에 가해지는 진공도가 1 ∼ 50%임을 특징으로 하는 건식방사 방법.The dry spinning method according to claim 2, wherein the degree of vacuum applied to the roller is 1 to 50%.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20140072748A (en) * 2012-12-05 2014-06-13 도레이케미칼 주식회사 Dry Spinning Device for Fabricating the Meta-Aramide
KR20140072747A (en) * 2012-12-05 2014-06-13 도레이케미칼 주식회사 Dry Spinning Device for Fabricating the Meta-Aramide
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