JPS5926509A - 上向流浴紡糸方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は湿式紡糸方法による糸条製造において、改善さ
れた上向流浴紡糸方法に関するものである。

ビスコースをはじめとする湿式紡糸可能な紡糸原液は、
紡糸口金を通して凝固浴中に吐出され。

凝固せしめられた後、浴中より引き出されて糸条として
形成され、必要に応じて後処理を施されて製品糸となる
。

従来より、生産性を上げるための紡糸速匪の高速化に関
し、凝固浴を紡糸された糸条の走行方向と同一方向に流
動せしめる流浴紡糸方法が秤々提案されており１例えば
ビスコース法によるレーヨン糸の製造方法においては１
％公昭２７−４９３１号公報に記載の紡糸方法が良く知
られている。更に例えば、特公昭３０−８８６６号公報
、特公昭３１−５９６３号公報１％公昭３４−６０５８
号公報、特公昭３８−３９５６号公報に記載されている
如き上向流浴紡糸方法が提案されておシ、設備のスペー
ス生産性が向上する点、又特にビスコース法レーヨン糸
の紡糸では、紡糸中に発生するガスが紡糸口金表面に集
積しないという点から、好ましい方向に改善されている
。

しかしながら従来提案されている上向流浴紡糸　一方法
にあってはいずれも、工業的に、とりわけ高速紡糸にお
いて、原糸の物性値を良好な水準に維持せしめ、かつ物
性値の斑を極度に減少せしめ、かつ糸切れ　毛羽等の工
程欠点を大幅に減少せしめる条件を同時に満足する方法
はいまだ見い出されていない。

例えば、特公昭３１−５９６３号公報或いは判公昭３４
−６０５８号公報或いは特公昭３８−３９５６号公報で
は、流管出口よシ流出する凝固浴を流管外径よ□シ大き
な溢流受槽に受け、或いは流管出口に向って徐々に連続
的に流管内径を増太し、或いは流管出口付近の流管に凝
固浴流出孔を穿つことにより。

流管出口付近の凝固浴流速が急激に減少し、未だ半凝固
状態にある糸条に急激な浴抵抗を加える。

又更に、流管用９付近での該浴抵抗ベクトルは、糸条の
走行方向以外の種々の方向に複雑に分布し。

かつその向きは刻々変化するために、未だ半凝固状態に
ある糸条は、複雑に動揺せしめられる。従って、いまだ
繊弱な単糸の半凝固表面は、急激な浴抵抗変化によシ微
細な損傷を生じ、−或いは単糸が複雑に動揺することに
より延伸斑を生じ、紡糸工程において糸切れ、毛羽等の
工程欠点を発生し、更に後処理工程を終えた製品糸条の
物性値、とりわけ乾伸度、湿伸度、ヤング率、収縮率等
の伸縮物性の低下及び斑を生じる。

又例えば、特公昭３０−８８６６号公報に記載の方法で
は、流管を出た凝固浴は一旦空中に噴き上けられた後溢
流受槽に入るため、凝固浴流速の急激な減少は回避し得
るが、凝固浴が流管出口以降で垂直に噴き上げられてい
るために、噴き上げられた凝固浴の頂点の高さ及び方向
が時間と共に刻々変動し、やはり半凝固状態にある糸条
は、凝固糸条が噴き上げ凝固浴頂点を通過する際の複雑
な動揺の影響を受り、延伸斑を生じ、かくて製品糸条の
物性値、とりわけ伸縮特性の斑を生じる。該方法におい
て、噴き上げられた凝固浴頂点の高さ及び方向の時間的
変動を抑えるためには、噴き上げる長さを減じれば良い
が、噴き上げ長の減少はとシも直さず凝固浴流速の低下
であり、即ち浴抵抗が増大し満足な物性値ｆ：得るとと
が出きなくなる。。

本発明者らは、従来法で克服し得なかった上記欠点を解
決ずべく鋭意研究の結果、上向きに凝固浴を流動せしめ
るに際し、その流動方向が極めて重要である事を見い出
し、本発明に到達したものである。

即ち、本発明は地表に対する垂線に対して傾き角度を有
して流管を設け、かつ該流管を出た後の凝固浴が空中に
意図的に噴き上げられていることを特徴とする上向流浴
紡糸方法である。

本発明の方法によれば、原糸の物性値を良好な水準に維
持せしめ、かつ物性値の斑を極度に減少せしめ、かつ糸
切れ毛羽等の工程欠点を大幅に減少せしめられ、とシわ
け高速紡糸において有用である。

本発明の実施態様の一例を第１図に示す。本発明を第１
図によって詳細に説明する。　　　　　“紡糸原液は紡
糸原液導入管４を経て、紡糸口金支持体５に設置されて
いる紡糸口金６を通しで、凝固浴導入管２を導入されて
きた凝固浴中に吐出され半凝固糸条７を形成しつつ、流
管８の内部を凝固浴と共に通過し、該流管８の出口より
空中に意図的に噴き上げられている噴き上げ凝固浴９中
を通過する間に完全に凝固せしめられた彼、該噴き上げ
凝固浴９の頂点に達して、凝固糸条１０となシ必要に応
じて後処理を施こされるべく引き取られる。

本発明において、噴き上げ凝固浴９を空中に意図的に噴
き上げせしめた理由は下記の如くである。

即ち、地表に対する垂、ｌｎと流管のＷＩき線１２とが
なす角度をθとすると、流管８の内部を糸条の進行方向
に流速Ｖで通過する凝固浴は、該流管８の出口を流速■
で押し出され、初等力学で良く知られるように、重力加
速度を１とすると、Ｈ＝Ｖ”　／　（２？　ｃｏｓθ） なる長さＨまで噴き上げられ、噴き上げ凝固浴の頂点で
流速が０となり落下を開始する。従って。

流管８の出口を通過す、る時点でいまだ完全に凝固を完
了していない糸条は、凝固を完了すべく噴き上げ凝固浴
９の頂点に至る捷での間に、即位時間内に走行した距離
のＷ乗に比列する極めて緩慢な速度の減少、即ち極めて
緩慢な浴抵抗（夕（力）の増加のみを経験するにとどま
る。更に該噴き上げ凝固浴の速度減少率はび１．管出口
に近い程緩やかなので、即ち、糸条の凝固度合が相対的
に低い領域では外力増加は小さく、糸条の凝固が充分に
なるにつれて外力増加が大きくなる。従って糸条は、表
面の凝固が不充分な領域では該表面に加わる外力が小さ
いために、半凝固表面の損傷及び延伸斑を生じ難く、一
方大きな外力が加わる領域にあっては、糸条の凝固が充
分に進行しているためにもはや大きな表面損傷及び延伸
斑を生じないという。

極めて合理的な工程を経る。更に紡糸速度を高速にする
程、良好な物性値の水準を維持するにあたって流管内の
流速を上げる必要が生じるので、糸条が上記工程を経る
ことがより有利かつ必要となるのは明らかである。

本発明にいう凝固浴の空中への意図的な噴き上げとは、
上記現象を発現させるための基本的な原理であり、連続
して均一な断面積を有する流管を通過した凝固浴の流速
を、該流管に連らねて設けられた該流管の断面積よりも
大きい断面積ヲ肩する例えば、溢流受槽、或いは先に進
むに従って断面積の増大するロート管、或いは穿孔流管
等を設けることによって、流管より流出した凝固浴をい
わゆるオーバーフローにて溢流させることによシ、急激
に減少せしめることのない凝固浴流出方法であっ、流管
もしくけ流管に接続して連らなり、かつ凝固浴の流入し
ている部品の出口から、糸条の進行方向に向って更に有
限の長さの噴き上げ凝固浴を有するものを指す。意図的
な噴き上げ浴の長さは、紡糸速度、所望する物性値の水
準もしくは流管内の凝固浴の流速の設定値によって定め
られるべきものである。又、凝固浴を流管出口から意図
的に空中へ噴き上げるためには凝固浴を伺らかの方法で
加圧することが必要であり１１例えば凝固浴をポンプで
強制送液するか、もしくはヘッド圧によって噴き出させ
ることが好ましい。

しかしながら、上記の意図的な凝固浴の噴き上げを設け
るだけではまだ、物性値の斑を製品糸条の使用に際して
全く支障のない水準にまで到達せしめることは困難であ
る。従来提案されている上向流浴紡糸方法においても、
凝固浴を上向きに流動せしめる概念はあるが、この技術
だけでは、実用上充分に均質な製品糸条を得ることは不
可能に近い。なぜならば、噴き上げ凝固浴を地表に対し
て垂直に噴き上げた場合には、噴き上げ凝固浴に作用す
る重力、浴速度、糸条走行等の変動が複雑に影響を及は
し合い、その結果噴き上げ凝固浴の頂点の高さ及び方向
、即ち頂点位置が時間と共に刻々変動する。該現象は身
近な例では公園等の噴水の垂直な噴き上げの場合に容易
に観、察されるものである。従って噴き上げ方式による
上向流浴紡糸方法にあっては、噴き上げ凝固浴頂点の位
置変動を抑制し延伸斑を極度に減少せしめるために流管
が地表に対する垂＃１１に対して傾き角度を有して設け
られていることが必要である。不発明者らの詳細にわた
る研究の結果では、傾き角度θが５乃至２０度の範囲に
あることが好ましい。θが小さすぎる場合には前述の如
く噴き上り凝固浴９の頂点位置が定まシに＜＜、糸条に
加えられる張力が大きさ、向き共に大きく変動し、製品
糸条の物性値、とりわけ乾伸度、湿伸度、ヤング率、収
縮率等の伸縮特性の斑を糸長方向に沿って生じ易くなり
、一方線角度θが太きすぎる場合には、錘当りの設備ス
ペースが増大するために設備生産性が低下し、又、必要
な作架領域も大となり紡出作業が頻雑となり、工業的規
模での製造がやや離かしく々る。更に噴き上げ４荘固浴
の頂点の幅が拡がりかつ絶えず変動するようになり、更
に又、噴き上げ凝固浴中を走行する糸条に対してａｔ固
浴の落下による外力が加わり始め糸条の滑らかな走行が
保障され雛くなる。

従って、鳴き上は凝固浴の頂点の位置変動を抑制し、延
伸斑を極度に減少せしめ、更に工業的規模での製造が容
易になるためには、傾き角度を有して流管を設けること
が必要であり、更に好ましいのは、傾き角度θが５乃至
２０度の範囲にあることである。

このように、本発明は地表に対する垂線に対し傾き角度
煮有して流管を設り、かっ該流管を出た後の凝固浴が、
空中に意図的に噴き上げられていることを特徴とする上
面流浴紡糸方法によって、原糸の物、性情を良好な水準
に維持せしめ、がっ物　　　：性情の斑を極度に減少せ
しめ、更に糸条表面の損　　　１傷や延伸斑がないため
に、糸切れ１毛羽等の工程欠点を大幅に減少せしめた製
品糸条が、工業的規模で、とりわけ高速紡糸の際に、安
定し、かつ容易に製造できる。

以下本発明を実施例をもって説明するが、本発明は下記
の実施例に限られるものではない。

実施例工 通常の方法にて製造したセルロース濃度８．０重量％、
アルカリ濃度５．５重量％のビスコースを、通常の方法
にて製造した）ｉ２ｓＯ４１５０？／Ｌ　、Ｎａ２ＳＯ
４２８０ｆ／ｌ　５ＺｎＳＯ４１５ｔ／ｌの５２℃の凝
固浴中に、第１図に示した紡糸方法にて２００　ｍ／分
の紡糸速度にて１２０デニールの糸を紡糸した。紡糸口
金は０．０６＊ｍφＸ２６ホール（白金製）、流管は内
径５１１゜長さ１００　ｍのガラス管を用いた。凝固糸
条は糸道、ローラーを経て遠心ポットに捲き取り、通常
の後処理−を施こして製品フィラメントにした。

流管の傾き角度θを０乃至２５度、噴き上げ凝固浴長Ｌ
ｔ１００乃至５００闘の範囲で変化させた際の、糸切れ
発生回数（回／　錘０日）、及びツーパー型毛羽検知法
により測定した毛羽発生数（個／　１０’　ｍ　）を各
々第１ｉ及び第２衣に示す。更に物性値を代表するもの
として、ウースター社製連続強伸度測定装膚、　（Ｔｙ
ｐｅ　９６　）　　を用い、１００ｍに亘って連続して
１ｍ毎に糸条の乾伸度を測定した。

流管の傾き角度θ、凝固浴噴き上長Ｈを変化せしめた時
の糸条の乾伸度の平均値ｉ及び標準偏差値σを第３表に
示す。

第　　１　　表 （以上余色） 第　　２　　表 第　　３　　表 比較例１ 第１図で示した流管８の出口に連続して内径５０闘の円
筒形の溢流受槽を設け、流管出口より２０ｍ＋＊の高さ
にて凝固浴を溢流させた他は、実施例１と全く同様にし
て、流管の傾き角度θを０及び１２度にした際の、実施
例１でのＨ＝　１００，３００゜５００藺に相当する５
朋φ流管部分の管内流速にて紡糸及び評価を行なった。

該流速は比較し易い様に以下の衣では相当Ｈ長として表
示する。糸切れ発生回数（回／錘０日）及び毛羽発生数
（個７１０’ｍ）を各々第４表及び第５表に乾伸度の平
均値及び標準偏差値を第６衣に示す。

第　　４　　表 第　　５　　衣 第　　６　　表 以上の実施例１及び比較例１よ一す、本発明になる上向
泥沼紡糸方法が従来法に比して、極めて工程欠点が少な
く、また実用上充分に均質な、かつ格段に優れた製品糸
条を供するものであることは明白である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施の一例を示す縦断面図である。 １は凝固浴導入の方向、２は凝固浴導入管、３は紡糸原
液導入の方向、４は紡糸原液導入管、５は紡糸口金支持
体、６は紡糸口金、７は半凝固糸条、８は流管、９は噴
き上は凝固浴、１０は凝固糸条、１１は地表に対する垂
線、１２は流管の傾き線を示す。 特許出願人　旭化成工業株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）地表に対する垂線に対し傾き角度を有して流管を
   設け、かつ該流管を出た後の凝固浴が、空中に意図的に
   噴き上げられていることを慣徴とする上向流浴紡糸方法
2. （２）流管の傾き角度が５乃至２０度であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の１向流浴紡糸方法