KR100431679B1

KR100431679B1 - 고강도 아라미드 섬유의 제조 방법

Info

Publication number: KR100431679B1
Application number: KR19997003607A
Authority: KR
Inventors: 다께지 후루마이; 고우조우 이마에다; 스티븐 디. 무어; 미끼오 오노
Original assignee: 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
Priority date: 1996-10-25
Filing date: 1997-10-22
Publication date: 2004-05-17
Also published as: JP2002515949A; DE69719351D1; EP0934434B1; JP3888645B2; CN1234839A; EA001176B1; EA199900408A1; KR20000052793A; WO1998018984A1; DE69719351T2; EP0934434A1; CN1076405C

Abstract

본 발명은 미세 모세관을 통해 파라-아라미드 용액을 압출하고, 높은 장력하에서 생성된 필라멘트를 건조시킴으로써 특히 높은 강도의 파라-아라미드 필라멘트를 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

고강도 아라미드 섬유의 제조 방법{Process for Making High Tenacity Aramid Fibers}

1990년 10월 23일에 특허된 치오(Chiou)의 미국 특허 제4,965,033호에는 응고액의 고속 매쓰 분사류를 사용하는 방향족 폴리아미드 섬유의 방사 방법이 개시되어 있다.

1973년 10월 23일에 특허된 블래이즈(Blades)의 미국 특허 제3,767,756호 및 1992년 12월 22일에 특허된 양(Yang)의 미국 특허 제5,173,236호에는 각각 0.025 내지 0.25 mm (1 내지 10 mil) 및 0.064 mm (2.5 mil) 미만의 모세관을 갖는 방사돌기를 사용하여 방향족 폴리아미드 섬유를 방사하고, 이 섬유를 약 0.3 g/데니어의 장력하에 건조하는 방법이 개시되어 있다.

1988년 2월 23일에 특허된 코크란(Cochran) 및 양(Yang)의 미국 특허 제4,726,922호에는 방향족 폴리아미드 섬유를 방사하고, 이를 3 내지 7 g/데니어의 장력하에서 건조시켜 섬유의 강도를 증가시키는 방법이 개시되어 있다.

<발명의 개요>

본 발명은 (a) 고유 점도가 4 이상인, 산 100 ml 당 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드) 30 g 이상을 함유하는 산 용액의 필라멘트를 방사돌기로부터, 그리고 불활성 비응고 유체층을 통해 응고조로, 이어서 범람한 응고액과 함께 방사 튜브를 통해 압출하는 단계;

(b) 상기 필라멘트가 방사 튜브로 유입된 시간으로부터 약 2.0 msec 내에 필라멘트에 대해 0。 내지 85。의 각을 형성하는 하향 방향으로 필라멘트 주위에 대칭적으로 추가의 응고액을 분사하는 단계, 이 때 (i) 필라멘트의 매쓰 유량에 대한 범람한 응고액과 분사된 응고액을 합한 매쓰 유량의 비를 약 250이 넘게 유지하고, (ii) 방사 튜브 내의 범람한 응고액과 분사된 응고액을 합한 평균 선속도를 방사 튜브로부터 방출되는 필라멘트 속도보다 낮게 유지하고, (iii) 분사된 응고액과 범람한 응고액 모두의 유량을 일정하게 유지하고;

(c) 상기 필라멘트를 건조시키는 단계

를 포함하며, 여기서 방사돌기의 모세관 직경이 0.051 mm (2 mil) 이하이고 필라멘트가 약 3.0 g/데니어 (gpd) 이상의 장력하에서 건조되는 것을 포함하는 개선점을 갖는, 강도가 28 gpd 이상인 폴리(p-페닐렌 테레프탈레이트)의 얀을 제조하는 방법을 제공한다.

<도면의 간단한 설명>

도 1은 본 발명에 유용한 섬유를 제조하는 방법의 실시에서 사용될 수 있는 장치의 횡단면도이다.

본 발명은 특정 방사돌기 모세관 크기, 특정 응고 조건 및 특정 건조 장력을 비롯한 공정 인자를 조합하여 특히 높은 강도의 아라미드 섬유를 제조하는 방법에 관한 것이다.

증가된 강도를 갖는 얀 및 직물을 개발하려는 지대한 노력을 해 왔다. 조금만 증가해도 상당한 잇점을 얻을 수 있기 때문에 각각의 증가는 어렵게 얻어졌고 매우 중요하다.

본 발명의 얀은 28 gpd 이상의 강도를 갖고, 도 1에 도시된 장치를 사용하여 제조될 수 있다. 이 얀은 일반적으로 98 % 이상의 농도를 갖는 황산 중에 용해된 4.0 이상의 고유 점도를 갖는 폴리 (p-페닐렌 테레프탈아미드) (PPD-T)를 사용하는 미국 특허 제3,767,756호에 기재되어 있는 방법에 따라 제조될 수 있다. PPD-T 용액은 방사돌기로부터, 에어 갭을 통해 응고조로 압출된다. 방사돌기는 0.051 mm (2.0 mil) 이하의 모세관 직경을 갖는다. 0.051 mm (2 mil) 초과의 모세관으로는 분자 배향도가 낮은 섬유 필라멘트가 얻어져서 강도가 감소되고, 따라서 그 보다 작은 직경을 갖는 모세관을 사용하여 제조된 필라멘트 만큼 강하지 않다. 실제적인 문제에 있어서, 약 0.025 mm (1 mil) 미만의 모세관은 사용하기가 어렵고, 합격 품질의 섬유를 제조할 수 없다.

도 1은 바람직한 응고조 (1)의 횡단면도이다. 응고조 (1)은 지지 구조물 (3)에 정합된 삽입 디스크 (2)로 이루어지는 원형 구조이다. 지지 구조물 (3)은 응고조 (1)의 둘레에 급냉액을 보다 균일하게 전달시키기에 적당한 충전재 (7)을 갖는 분배 고리 (6)으로 급냉액 (5)을 가압하에 도입하기 위한 입구 (4)를 갖는다.

응고액이 입구쪽으로 균일하게 분포되고 난류를 이루지 않도록 배플 또는 패킹을 갖는 원주변의 매니폴드로부터 응고액이 응고조로 도입된다. 원형조의 경우에는, 매니폴드가 응고조를 둘러쌀 수 있다. 슬롯 입구를 갖는 직사각형조인 경우에는, 매니폴드가 응고조를 둘러쌀 수 있지만, 응고액은 슬롯과 나란한 응고조쪽으로만 제공될 것이다. 입구쪽으로의 응고액의 흐름은 입구 근처에서는 난류를 이루지 않아야 한다. 따라서, 충전재 (7)은 유리 구슬, 일련의 스크린, 벌집 구조, 소결 금속판, 또는 그 밖의 유사한 수단일 수 있다.

급냉액은 충전재 (7)을 통해 통과한 후에, 천공판 또는 스크린 (8)을 통과하고, 방사돌기 (10)에서 압출된 필라멘트 (9)와 급냉액 (5)가 접촉하는 응고조 (1)의 중심을 향해 수직으로 심한 난류나 역혼합이 없이 균일하게 흘러서 급냉액 (5) 및 필라멘트 (9) 모두는 방사 튜브 (14)로 하향 방향으로 입구 (11)을 통해 함께 통과한다.

급냉액이 개구 (11)쪽으로 균일하고 난류를 이루지않게 흐르도록 하기 위해 응고조의 바닥은 A 및 B로 나타낸 영역으로 도시된 바와 같은 윤곽을 가질 수 있다. 입구 주변의 영역 또한 입구 쪽으로 점점 가늘어질 수 있다. 응고조의 깊이는 난류가 아닌 영역의 응고조 폭의 20 % 이하가 바람직하다.

소규모, 예를 들면 20개의 필라멘트의 방사에 있어서, 응고조 폭은 약 6.35 cm (2.5 인치)이고, 입구는 출발 직경이 약 12 mm인 점차 가늘어지는 통로를 가지며 직경 3.1 mm가 적당하다. 보다 큰 규모, 예를 들면 1,000개의 필라멘트의 방사에서, 응고조 폭은 약 23 cm이고, 입구는 출발 직경이 약 28 mm인 점차 가늘어지는 통로를 가지며 직경 9 mm가 적당하다.

삽입 디스크 (2)는 미국 특허 제4,298,565호에 기재되어 있는 분사 장치와 유사하게 작동하는 원형 분사 장치 (12)를 갖는다. 입구 (11)은 립 (13)을 갖는것이 바람직한데, 즉, 입구 (11)은 방사 튜브 (14)보다 약간 작은 직경을 가져서 필라멘트 (9)가 입구 (11) 및 방사 튜브 (14)의 벽에 붙어있도록 돕는다. 급냉액 (5)는 개구 (15)를 통해, 통로 (16)을 통해 1개 이상의 분사구 (17)로 도입되어서 방사 튜브를 통해 장치 앞면쪽의 출구 (18) (보이지 않음)로 하향 방향으로 필라멘트 (9) 및 다른 급냉액 (5)와 함께 통과한다. 공지된 방법에 따라, 필라멘트를 세척 및(또는) 중화하고, 이 방법으로 제조된 얀을 권취 (wind-up)하기 전에 건조시킨다.

필라멘트에 대해 분사구 (17)에 의해 인도되는 액체의 각이 0 내지 85 도 범위의 각 (θ)를 형성하는 것이 바람직하다. θ가 90 도인 경우 만족스러운 결과를 얻을 수는 있지만, 이와 같은 θ의 선택은 이 공정의 제어를 매우 힘들게 만들고, 따라서 공업상의 조작에서는 바람직하지 못하다. 공업상 제조 과정에서 사용하기에는 30도가 특히 적당한 각이다. 분사구 (17)은 입구 (11)에 인접해서 위치하고, 상기 필라멘트가 방사 튜브로 유입된 시간부터 약 2.0 msec 내에 필라멘트에 대해 하향 방향으로 분사된 응고액을 향하게 한다.

이 방법은 방사돌기, 방사 입구, 분사 부재 및 방사 튜브의 임의의 연장부가 동일 축상에 신중히 배열될 때와 분사 부재가 바람직하게 실의 경로 주위에 대칭적인 분사를 제공하도록 신중히 제작되고 배열될 때 가장 크게 개선된다. 대칭을 깨는 분사 부재의 임의의 잘못된 배열 또는 분사구에서의 임의의 고체 입자의 체류는 이 방법을 적게 개선시키거나 개선시키지 않을 수 있다. 이런 대칭은 2개 이상의 분사 입구, 또는 실 경로에 대해 대칭적으로 놓인 슬롯에 의해 제공될 수 있다.

이 방법에 따라, 범람한 응고액 (Q₁) 및 분사된 응고액 (Q₂)의 흐름이 조절되고 일정하게 유지되어서 본 발명에 따른 개선점이 얻어진다. 필라멘트의 유량에 대한 합쳐진 응고액의 매쓰 유량 비는 약 250이 넘게 조절된다. 매쓰 유량 비 (R)이 약 300을 넘는 것이 바람직하다.

본 발명의 실행에 있어서, 범람한 응고액 (Q₁)의 유량은 응고조로의 유입량을 칭량해서 상기 입구 (11)의 응고조 깊이 (h 크기)를 조정함으로써 조절되지만, 방사 튜브 (14)의 직경에도 좌우된다. h 크기는 보통 1 인치 (2.5 cm) 미만이고, 바람직하게는 약 0.5 인치 (1.3 cm)이다. h가 너무 작다면, 전진 필라멘트의 펌핑 작용에 의해 공기를 방사 튜브 (14)로 끌어당길 것이고, 이런 작용은 제조된 얀의 장력 특성 및 기계적 품질을 떨어뜨린다. 따라서, h는 기체 방울이 전혀 들어오지 못하도록 충분히 커야한다. 상기 사실을 고려하여 방사 튜브 (14)의 적당한 직경을 계산한다. 입구를 통한 급냉액 (Q₁)의 범람량은 동일한 입구를 통해 실의 경로가 이동함으로써 크게 영향을 받기 때문에, 이런 효과도 또한 고려되어야 한다. 예를 들어, 15.9 mm (0.625 인치)의 유체 헤드 밑의 9.5 mm (0.375 인치) 직경의 입구를 통한 범람량은 실의 경로 이동이 없을 경우는 대략 1.5 리터/분 (0.4 갤론/분)이고, 686 m/분으로 이동하는 필라멘트당 1.5 데니어의 1000개의 필라멘트의 경로가 있을 경우에는 8.7 리터/분 (2.3 갤론/분)이다. 이는 보통 한계 층 (boundary layer) 현상으로 인해 액체 층을 통해 필라멘트가 이동하는 펌핑 효과 때문이다. 이런 효과를 보상하기 위해, 입구 크기, 즉, 횡단면적의 직경이 적당히 선택된다.

분사된 응고액의 유량 (Q₂)는 소정 크기의 분사구를 통한 펌핑량을 칭량함으로써 조절되는 것이 바람직하다. 분사구의 최소 횡단면 크기 (예를 들면, 홀 직경 또는 유동 폭)은 일반적으로 0.05 내지 2.5 mm (2 내지 100 mil)의 범위에 있다. 유량 및 분사구는, 실의 경로를 끌어당겨서 강도를 감소시키는 것을 막기 위해 분사된 응고액의 축상 속도가 진행되는 얀 속도의 약 50 % 이상을 넘고, 바람직하게는 얀 속도의 약 80 % 이상을 넘어야 한다. 그러나, 실의 경로에 충격을 주어서 측정된 얀 강도가 감소될 수 있는 것을 막기 위해 분사된 응고액의 축상 속도는 진행되는 얀 속도의 200 %를 크게 넘어서는 안되고, 바람직하게는 얀 속도의 약 150 %를 넘지 않아야 한다. 따라서, 필라멘트의 유량에 대한 합쳐진 응고액의 매쓰 유량 비가 약 250을 넘게, 바람직하게는 약 300을 넘게, 범람한 응고액에 대한 분사된 응고액의 운동량 비가 약 6.0이 넘게 제공되서 얀 속도와 관련해서 분사된 응고액에 적당한 속도를 제공하는, 적당한 분사된 액체 유량 및 분사구 또는 슬롯을 사용하는 것이 필요하다.

본 발명에 있어, 방사 튜브에 모아진 응고액의 평균 선속도는 방사 튜브로부터 유출되는 필라멘트의 속도보다 낮게 유지된다. 이는 얀에서 필라멘트의 "루핑 (looping)"으로 인한 얀 강도의 손실, 및 공급 롤로 보내기 전에 충분한 장력이 없기 때문에 가능한 제조 연속성 문제를 막는다.

본 발명은 넓은 범위의 방사 속도에 유용하고, 낮은 방사 속도와 비교해서 높은 방사 속도가 강도를 감소시킨다 하더라도 약 300 m/분 이상의 방사 속도 및 바람직하게는 약 350 m/분 이상이 특히 유용하다. 본 발명의 방법에 의해 제조된 강도가 매쓰 유량 비 (R) 및 운동량 비 (Φ) 모두의 증가에 따라 계속해서 증가해서 계속해서 증가하는 방사 속도로 인한 강도의 감소를 보상할 수 있는 잇점이 있는 반면, 5000을 넘는 매쓰 유량 비 (R) 및 50을 넘는 운동량 비 (Φ)는 임의로 더 크게 개선시키지 않을 것이고, 특히 1500 데니어와 같은 무거운 데니어의 기술상 제조에서는 경제적인 매력이 없을 것이다.

일단 방사되서 응고조를 통과한 섬유는 세척 및 건조함으로써 제조가 완료된다. 섬유는 미량의 산을 완전히 제거해서 산에 의해 섬유가 열화되는 일이 없도록 철저히 세척하여야 한다. 섬유를 세척하는데 물 만으로 또는 물과 알칼리성 용액을 병용할 수 있다. 편리한 세척 방법으로는 섬유가 롤에서 응고조를 이탈할 때, 실의 경로에 알칼리성 수용액 (예를 들면, 포화 NaHCO₃또는 0.05 N NaOH)을 분무해서 (건조 섬유에서) 산의 함량을 약 0.01 %로 줄이는 방법이 있다.

편리하게 섬유를 가열된 (예를 들면, 160 ℃) 롤 상에서 건조시킬 수 있다. 분무에 의해 섬유를 세척한 다음, 연속으로 약 150 ℃로 유지되는 건조기 롤로 보내는 것이 바람직한 세척법이다.

이 방법의 한가지 중요한 요소는 약 3.0 내지 7.0 g/데니어 (gpd)의 높은 장력하에서 섬유를 건조시킨다는 점이다. 건조 장력이 3.0 gpd 미만이면 분자 배향도가 낮은 섬유가 얻어져 강도가 감소되고, 7.0 gpd 초과의 건조 장력은 실을 지나치게 파단시켜 이와 관련된 조업상의 어려움을 야기한다. 약 3.0 내지 5.0 gpd의건조 장력이 특히 바람직하다.

<시험 방법>

<인장 특성>

강도는 파괴 응력을 선밀도로 나눈 값으로 나타낸다. 탄성률은 강도와 동일한 단위로 전환시킨, 초기 응력/변형 곡선의 기울기로 나타낸다. 신도는 파단시 길이의 증가%이다. 강도 및 탄성률 모두를 우선 g/데니어 단위로 컴퓨터에 입력하고, 0.8826을 곱해서 dN/tex 단위로 산출한다. 각각의 보고된 측정값은 10번의 평균치이다.

데니어는 9000 m의 얀 또는 필라멘트의 g 중량이고, dtex는 10,000 m의 얀 또는 필라멘트의 g 중량이다.

최소 14 시간 동안 24 ℃ 및 상대 습도 55 %의 시험 조건하에서 상태를 조절한 후 얀의 인장 특성을 측정하였다. 시험하기 전에, 각 얀을 꼬임 계수가 1.1이 되게 꼰다 (예를 들어, 공칭 1500 데니어 얀을 약 0.8 꼬임수/cm로 꼰다). 각각의 꼬인 샘플은 시험 길이 25.4 cm를 갖고, 통상적인 응력/변형 기록 장치를 사용하여 (원래 연신되지 않은 길이를 기준으로) 분 당 50 % 연신시킨다.

얀의 꼬임 계수 (TM)은 다음과 같이 정의된다:

식 중, tpi는 인치 당 꼬임수이고,

tpc는 cm 당 꼬임수이다.

얀의 인장 특성은 개별 필라멘트의 인장 특성과 다르며, 개별 필라멘트의 인장 특성 보다 작기 때문에, 얀의 이러한 수치를 필라멘트 수치로는 성공적이고 정확하게 구할 수 없다.

<운동량 비 (Φ)>

운동량 비는 범람한 응고액의 운동량 (M₁)에 대한 분사된 응고액의 실 경로 방향을 따르는 운동량 (M₂)의 비; 즉, Φ=M₂/M₁로 정의된다. 운동량은 유량과 유속의 곱으로 정의된다. 운동량 비의 계산법이 전술한 미국 특허 제4,298,565호에 설명되어 있고, 실시예에서 하기의 식에 컴퓨터로 입력된다.

식 중, Q₁은 범람한 액체의 유량이고,

Q₂는 분사된 액체의 유량이고,

d₁은 방사 튜브의 내경이고,

d₂는 분사구의 최소 직경이고,

θ는 분사된 액체와 실의 경로 사이의 예각이다.

d₁, d₂, Q₁및 Q₂가 동일한 단위를 갖는한, 운동량 비 Φ는 선택된 단위에 무관하다.

<매쓰 유량 비 (R)>

이 비는 (건조 상태의) 필라멘트의 매쓰 유량에 대한 총 응고액의 매쓰 유량의 비이다. 여기서, 액체 유량 Q의 기본 단위는 gal/분이다.

Q × 3899 = 매쓰 유량 (g/분)

얀에 있어서, 기본 단위는 속도 (Y)가 yd/분이고, 데니어 (D)가 g/9000m이다.

YD × (0.9144/9000) = 매쓰 유량 (g/분)

따라서 매쓰 유량은 Q/YD × 3.8376 × 10⁷이다.

이 식에서, 응고액의 밀도는 약 1.03 g/ml로 추측된다.

하기의 실시예에서는, 용액화하기 전에는 약 6.3 dL/g 및 섬유 형태에서는 5.5 dL/g의 고유 점도를 갖는 폴리(파라-페닐렌테레프탈아미드) (PPD-T)를 트레이 G를 사용하는 미국 특허 제4,340,559호에서 설명된 장치로 방사하였다. 방사 튜브의 직경은 0.76 cm (0.3 인치)였고, 0.21 및 0.42 mm (8 및 16 mil)의 제트를 분사 스트림과 실의 경로 간에 30 도의 각도로 사용하였다. 방사액을 제조하는데 사용된 용매는 약 100.1 % 황산이었고, 방사액 중의 중합체 농도는 19.4 중량%였다.

표 1 및 2에서 나타낸 바와 같이, 0.051 및 0.064 mm (2.0 및 2.5 mil)의 방사돌기를 사용하였다. 사용된 방사돌기의 모세관 수는 133, 266, 400, 500, 560 및 666개였다. 에어-갭, 즉, 방사돌기의 출구면에서부터 응고액과의 처음 접촉 지점까지의 필라멘트 이동 거리는 약 0.635 cm (0.25 인치)였다. 응고액은 약 3 ℃로 유지하였다. 세척 및 중화 중의 약 1.0 gpd의 얀 장력을 하기에서 설명되는 모든 실시예에 사용하였다.

본 발명의 실시예는 0.051 mm의 모세관을 갖는 방사돌기와 함께 325 내지 1680의 매쓰 유량 비 (R)를 사용하였다. 얀을 데니어 당 2 g을 초과하는 장력하에서 건조하였고, 이 얀은 160 내지 1500 데니어의 선밀도를 가졌다.

비교예는 매쓰 유량 비, 운동량 비, 건조 장력 및 방사돌기 모세관 크기가 표 1에서 제시된 바와 같이 상이한 것을 제외하고는 동일한 조건하에서 동일한 중합체 및 동일한 방사 장치를 사용하였다.

	본 발명	비교예
조건	1	2	A	B	C	D	E	F
모세관 직경 (mil)	2.0	2.0	2.5	2.0	2.5	2.5	2.5	2.5
필라멘트 수	266	400	133	133	266	500	560	666
건조 장력 (gpd)	3.5	3.5	0.7	0.3	2.0	2.1	2.1	2.1
분사 폭 (mil)	16	16	8	16	8	8	8	8
Q₁(gal/분)	1.32	1.32	1.6	1.3	1.4	1.7	1.7	1.7
Q₂(gal/분)	1.65	1.65	1.1	2.0	0.9	0.9	0.9	0.9
속도 (ypm)	400	400	750	500	400	400	400	400
Φ (운동량)	6.1	6.1	3.8	9.2	3.3	2.2	2.2	2.2
R (유량)	712	475	690	1266	552	332	297	249
얀 특성
얀 데니어	400	600	200	200	400	750	840	1000
Den./필라멘트
강도 (gpd)	28.5	28.2	23	27	27	26.5	27	26.5
신도 (%)	3.2	3.2	3.0	3.5	3.3	3.3	3.4	3.4
탄성률 (gpd)	830	800	750	700	760	740	760	740

하기의 실시예에서는, 상이한 방사돌기를 사용하고, 몇몇 다른 조건들은 표 2에서 제시된 바대로 달라진 것을 제외하고는 상기에서 사용된 바와 동일한 장치 및 방사 조건을 사용하여 상기에서 사용된 것과 동질의 PPD-T를 방사하였다. 표 2도 또한 이 실시예의 얀 특성을 나타낸다.

	본 발명	비교예
조건	1	2	3	4	5	6	7	A	B
모세관 직경(mil)	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.0	2.5	2.5
필라멘트 수	270	270	270	270	270	1000	1000	1000	1000
건조 장력 (gpd)	3.0 내지 3.5	2.3	0.8
분사 폭 (mil)	16	16	16	16	16	16	16	8	8
Q₁(gal/분)
Q₂(gal/분)
속도 (ypm)	350	350	350	350	350	350	350	350	775
Φ (운동량)
R (유량)	1075	1075	1275	1680	785	370	325	199	140
얀 특성
얀 데니어	270	270	216	162	400	1000	1200	1500	1500
Den./필라멘트	1.0	1.0	0.8	0.6	1.5	1.0	1.2	1.5	1.5
강도 (gpd)	31.3	30.9	31.0	30.2	29.5	28.7	28.6	26.5	23.5
신도 (%)	3.4	3.4	3.4	3.3	3.5	3.6	3.6	3.0	3.6
탄성률 (gpd)	934	887	862	819	850	820	810	760	570

Claims

(a) 고유 점도가 4 이상인, 산 100 ml 당 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드) 30 g 이상을 함유하는 산 용액의 필라멘트를 방사돌기 (10)으로부터, 그리고 불활성 비응고 유체층을 통해 응고조 (1)로, 이어서 범람한 응고액과 함께 방사 튜브 (14)를 통해 압출하는 단계;

(b) 상기 필라멘트가 방사 튜브 (14)로 유입된 시간으로부터 약 2.0 msec 내에 필라멘트에 대해 0° 내지 85°의 각을 형성하는 하향 방향으로 필라멘트 주위에 대칭적으로 추가의 응고액을 분사하는 단계, 이 때 (i) 필라멘트의 매쓰 유량에 대한 범람한 응고액과 분사된 응고액을 합한 매쓰 유량의 비를 250이 넘게 유지하고, (ii) 방사 튜브 (14) 내의 범람한 응고액과 분사된 응고액을 합한 평균 선속도를 방사 튜브 (14)로부터 방출되는 필라멘트 속도보다 낮게 유지하고, (iii) 분사된 응고액과 범람한 응고액 모두의 유량을 일정하게 유지하고;

(c) 상기 필라멘트를 건조시키는 단계

를 포함하며, 여기서 모세관 직경이 0.051 mm (2 mil) 이하인 방사돌기 (10)을 사용하고 필라멘트가 3.0 g/데니어 (3.33 g/dtex) 이상의 장력하에서 건조되는 것을 특징으로 하는, 강도가 28 g/데니어 (31.1 g/dtex) 이상인 폴리(p-페닐렌 테레프탈레이트)의 얀을 제조하는 방법.
제1항에 있어서, 필라멘트의 매쓰 유량에 대한 범람한 응고액과 분사된 응고액을 합한 매쓰 유량의 비가 300을 초과하는 방법.
제1항에 있어서, 방적돌기 모세관의 직경이 0.025 mm (1 mil) 내지 0.051 mm (2 mil)인 방법.
제1항에 있어서, 필라멘트가 3.0 g/데니어 (3.33 g/dtex) 내지 7.0 g/데니어 (7.77 g/dtex)의 장력하에서 건조되는 방법.