JPH0130923B2 - - Google Patents

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JPH0130923B2
JPH0130923B2 JP59150357A JP15035784A JPH0130923B2 JP H0130923 B2 JPH0130923 B2 JP H0130923B2 JP 59150357 A JP59150357 A JP 59150357A JP 15035784 A JP15035784 A JP 15035784A JP H0130923 B2 JPH0130923 B2 JP H0130923B2
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JP
Japan
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weight
fibers
bath
acrylonitrile
spinning
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JP59150357A
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JPS6128014A (ja
Inventor
Naohiko Kakita
Satoru Harada
Muneto Makyama
Taizo Yasumoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」 本発明はアクリロニトリルを含む繊維、特に繊
維横断面に単一又は複数個の空洞を形成せしめる
アクリロニトリルを含む繊維の製造法に関するも
のである。 「従来の技術」「発明が解決しようとする問題点」 一般に、中空繊維は腰があり、見かけ比重が小
さく、崇高であり、しかも保温性、吸水性を持つ
等数多くの特徴を有している。従来、中空繊維を
製造する場合には、複雑な構造を有する紡糸口
金を使用する方法、発泡剤等の添加剤を紡糸原
液中に含有せしめる方法等が用いられているが、
の方法では紡糸口金の構造上、微細孔を作るこ
とが技術的に困難であり、繊度の細いものが得ら
れないという欠点がある。またそれに伴ない、孔
数を増加させることが困難で、しかも紡糸口金が
非常に高価なものとなるため、生産性が低く且つ
採算性の悪いものとなつている。一方、の方法
では発泡剤の性質上、分散性が不均一になり易
く、紡糸操業が不安定で、繊維束中の大部分が中
空にならないなどの問題点があつた。 「問題点を解決するための手段」 本発明者らはかかる実情に鑑み、前述の如き従
来法の欠点を改善するために鋭意研究を続けた結
果、本発明に到達したものである。 即ち、本発明は、アクリロニトリルを30重量%
以上80重量%未満含有するアクリロニトリル系共
重合体を有機溶媒又は無機溶媒に溶解して紡糸原
液とし、通常の紡糸口金を通じて第1及び第2凝
固浴の溶媒濃度1〜50重量%、温度−10〜50℃、
滞留時間2〜80秒の条件下で湿式紡糸し、スキン
層とコア層を持つ二元構造を形成せしめ、次に70
℃以上の熱水浴中で1.1〜5.0倍に延伸し前記スキ
ン層をより緻密化した湿潤糸条を二元構造を維持
した状態で5〜40℃で乾燥し、更に100〜150℃で
熱処理を行うことにより繊維横断面に単一又は複
数個の空洞を形成せしめることを特徴とするアク
リロニトリルを含む繊維の製造法を内容とするも
のである。 本発明で用いるアクリロニトリル系共重合体
は、好ましくは30重量%以上80重量%未満のアク
リロニトリルからなる共重合体で、アクリロニト
リルと1種又は2種以上のビニル系単量体との共
重合によつて得られる。より好ましくはアクリロ
ニトリルが30重量%以上60重量%以下よりなる共
重合体が望ましい。即ち、アクリロニトリルが60
重量%を越えると、湿式紡糸において目的とする
二元構造が発現され難い傾向が現われる。ビニル
系単量体としては、例えばアクリル酸、メタクリ
ル酸、塩化ビニル、塩化ビニルデン、酢酸ビニル
のようなビニルエステル、ビニルピロリドン、ビ
ニルピリジン及びそのアルキル置換体、アクリル
酸エステル、メタクリル酸エステル、アクリル酸
アミド、メタクリル酸アミド又はそれらのモノ及
びジアルキル置換体、スチレンスルホン酸、メタ
リルスルホン酸、又はこれらの金属塩類及びアミ
ン塩類等が挙げられる。本発明においては、共重
合し得る単量体については余り厳密さは要求され
ず、アクリロニトリルと共重合し得る通常のビニ
ル系単量体はいずれも使用することができる。こ
のアクリロニトリル系共重合体を有機溶媒、例え
ばアセトン、アセトニトリル、ジメチルホルムア
ミド、ジメチルアセタミド、ジメチルスルホキシ
ド或いは無機溶媒、例えば塩化亜鉛、硝酸、ロダ
ン塩等に溶解させて紡糸原液とするが、無機又は
有機の顔料或いは紡錆、着色防止、耐光性等に効
果のある安定剤等を紡糸に支障をきたさない限り
使用することも可能である。 本発明で用いられる通常の紡糸口金とは、円形
又は長軸と短軸の長さの比が5対1より小さい楕
円形、或いは三角形、六角形、菱形のような多角
形等のオリフイスを有する紡糸口金を意味する
が、円形或いは楕円形に近い形状のオリフイスが
好適である。 以上のような紡糸口金を通じて、前述の如き紡
糸原液を湿式紡糸し、その紡糸原液中に存在して
いる有機溶媒もしくは無機溶媒に相当する有機溶
媒もしくは無機溶媒又は両者を含有する水溶液で
満たされた第1凝固浴へ導く。ここでスキン層を
形成させるためには、浴中の有機溶媒もしくは無
機溶媒又は両者の濃度は好ましくは1〜50重量
%、更に好ましくは5〜30重量%であり、また温
度は好ましくは−10℃〜+50℃、更に好ましくは
0℃〜+30℃である。第1凝固浴滞留時間は、上
記の濃度及び温度、更には繊度により設定される
が、2〜80秒であることが望ましい。 次いで、第2凝固浴へ繊維を導くのであるが、
ここでスキン層をより緻密化しコア層との差をよ
り明確なものとするためには、浴中の有機溶媒も
しくは無機溶媒又は両者の濃度は第1凝固浴と同
濃度、より好ましくは第1凝固浴よりも低い濃度
であることが必要で、更に温度は第1凝固浴と同
温度、より好ましくは第1凝固浴よりも高温度で
あることが望ましい。 この第2凝固浴中において繊維を延伸すること
も可能であり、延伸によつてある程度の物理的性
質を付与することが好ましいが、過度の延伸を行
うとコア層が緻密化し二元構造を破壊する恐れが
あるため避けなければならない。第2凝固浴滞留
時間は、延伸を行う場合も含めて2〜80秒で、よ
り好ましくは2〜40秒である。しかる後に繊維を
洗浄するのであるが、洗浄は通常10〜45℃程度の
低温水中、及び70℃以上の熱水中の2段階で行う
が、場合によつてはどちらか一方または両者を省
略してもよい。 この洗浄浴を通した後に、目的とする二元構造
を発現させるためには70℃以上、好ましくは80〜
100℃以上の熱水中において1.1〜5.0倍の延伸を
行うことが必要であるが、より好ましくは1.5〜
4.0倍が望ましい。即ち、1.1倍未満の場合は繊維
物性の低下が起り、また5.0倍を越えるとコア層
の空隙が緻密となり、目的とする二元構造が維持
されない傾向が現われる。 以上のような工程を経て含水率100重量%以下
且つ溶媒含率20重量%以下の湿潤糸条をなし、緻
密で強靭なスキン層と多数の空隙を有し軟弱なコ
ア層を持つ二元構造を形成させることができる。
しかしながら、この繊維の横断面に単一又は複数
個の空洞を形成させるためには熱処理が必要であ
るが、熱処理前に低温乾燥、好ましくは5〜40℃
の低温乾燥を行い、含水率を30重量%以下且つ溶
媒含率を15重量%以下に低下させることが望まし
い。乾燥温度が40℃を越えると、コア層の空隙が
緻密になり、二元構造が維持し難い。一方、5℃
未満では乾燥効率が低下し、乾燥時間が長くなり
生産性の面で問題がある。 本発明で言う熱処理とは熱風などによる一般的
な乾熱処理、スチームなどによる湿熱処理、或い
はポリエチレングリコール、グリセリン等のよう
な有機化合物を利用した恒温浴による熱処理等の
あらゆる方法を含むものであり、これらのいずれ
か1種または2種以上の方法を用いて目的は達成
される。また熱処理温度は100〜150℃であること
が好ましく、高温度であるほど良好な空洞が形成
されるが、乾熱系では150℃を越え、湿熱系では
130℃以上の熱処理を行うと、過度の収縮が起こ
り、繊維を切断する恐れがあるので好ましくな
い。 本発明方法によれば熱処理方法の種類によつて
形成される空洞の形状には違いがあるが、繊維を
製造するに当たつては熱処理方法によつて得られ
た繊維の形状が違うのは通常のことであり、目的
に応じて最も適切な方法を選択されるべきであ
る。 かくして繊維横断面に単一又は複数個の空洞を
有する繊維を得ることができるが、本発明方法に
より得られる空洞は、単一及び複数個である場合
を含めて、5〜40%の空洞率を示している。 尚、空洞率は次のような算出方法によつた。 繊維の横断面写真を均一な厚みの紙に投影し、
繊維断面の全重量(Sw+Cw)及び空洞部の重量
Cwの比を次式に従つて求めた。 空洞率〔%〕=〔Cw/(Sw+Cw)〕×100 (Cw:空洞部の重量、Sw:非空洞部の重量) また前述の含水率及び溶媒含率は次の測定方法
により算出した。即ち、純水中に測定する繊維を
浸漬し煮沸することにより繊維中の溶媒等を溶出
せしめ、ガスクロマトグラフイー等によりその溶
液中における有機溶媒または無機溶媒の濃度を測
定し、一方浸漬していた繊維を取り出し115〜120
℃で3時間乾燥した後重量を測定した。純水の重
量をW1、浸漬前の繊維の重量をW2、乾燥後の繊
維の重量をW3、有機溶媒または無機溶媒の濃度
をCとすると、溶媒含率は次式により算出され
る。 溶媒率S〔%〕 ={C〔W1+W2)−W3〕/W3}×100 更に含水率は次式により算出される。 含水率〔%〕 =〔(W2−W3)/W3〕×100−S(%) 「実施例」 以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を詳細
に説明するが、本発明はこれらにより何ら制限を
うけるものではない。 実施例 1 アクリロニトリル/スチレンスルホン酸ナトリ
ウム/塩化ビニル=49.5/1.0/49.5からなるアク
リロニトリル系共重合体をアセトン中に30重量%
含有し45〜55℃に保持された紡糸原液を、孔径
0.25mm孔数100ホールの円形状オリフイスを有す
る紡糸口金を通じて、水中にアセトンを30重量%
含有し25℃に保持された第1凝固浴に湿式紡糸
し、次いで第1凝固浴と同様の浴状態にある第2
凝固浴に通し、ここで2倍の延伸を行つた。この
際の第1浴滞留時間は80秒、第2浴滞留時間は20
秒であつた。さらに30℃の水洗浴に通した後、90
℃の熱水浴に通し2.5倍の延伸を行つた。この段
階における含水率は74.4重量%、アセトン含率は
16.5重量%であつた。次に30℃の低温乾燥を6分
間行うことにより含水率は19.1重量%、アセトン
含率は12.2重量%に低下せしめた。しかる後に
145℃の乾燥処理工程に5分間滞留させた。以上
の工程を経て得られた繊維は繊度が29.7デニール
で、単一空洞を有する中空繊維であつた。この繊
維の横断面写真(走査電子顕微鏡)を第1図に示
した。 実施例 2 実施例1と同様の紡糸原液を孔径0.14mm孔数
300ホールの円形状オリフイスを有する紡糸口金
を通じて実施例1と同様の第1凝固浴へ湿式紡糸
し、次いで水中にアセトンを20重量%含有し25℃
に保持された第2凝固浴に通し、ここで2倍の延
伸を行つた。この時の第1浴滞留時間は25秒、第
2浴滞留時間は10秒であつた。さらに水洗浴を省
略し90℃の熱水浴に通して2.5倍の延伸を行つた。
この段階における含水率は95重量%、アセトン含
率は7.9重量%であつた。次に25℃の低温乾燥を
5分間行うことにより含水率は28重量%、アセト
ン含率は5.9重量%に低下せしめた。しかる後に
130℃に保持されたグリセリン浴中に2分間滞留
させた。以上の工程を経て得られた繊維の繊度は
6.8デニールで、その横断面写真を第2図に示し
たが、構造的に実施例1のもの(第1図)とほぼ
一致している。 実施例 3 実施例1と同様の紡糸原液を孔径0.5mm、孔数
50ールの円形状オリフイスを有する紡糸口金を通
じて水中にアセトンを40重量%含有し45℃に保持
された第1凝固浴に湿式紡糸し、次いで水中にア
セトンを30重量%含有し、25℃に保持された第2
凝固浴に通じ、ここで1.4倍の延伸を行つた。こ
の時の第1浴滞留時間は90秒、第2浴滞留時間は
20秒であつた。更に30℃の水洗浴に通した後、90
℃の熱水浴に通し3.6倍の延伸を行つた。この段
階における含水率は81.8重量%、アセトン含率は
16.9重量%であつた。 次に30℃の低温乾燥を5分間行うことにより含
水率は23.2重量%、アセトン含率は12.2重量%に
低下せしめた。しかる後に125℃の湿熱処理工程
に10分間滞留させた。以上の工程を経て得られた
繊維の繊度は56.5デニールで、第3図に示す如く
複数個の空洞を有する中空繊維であつた。 比較例 1 実施例1と同様の紡糸原液を用い、孔径0.25
mm孔数100ホールの円形オリフイスを有する紡糸
口金を通じて、水中にアセトンを30重量%含有
し、25℃に保持された第1凝固浴に湿式紡糸し、
次いで第1凝固浴と同様の浴状態にある第2凝固
浴に通し、ここで2倍の延伸を行つた。この時の
第1浴滞留時間は80秒、第2浴滞留時間は20秒で
あつた。更に30℃の水洗浴に通した後90℃の熱水
浴に通し2.5倍の延伸を行なつた。次に80℃の乾
燥を6分間行なつた後、145℃の乾熱処理工程に
5分間滞留させた。以上の工程を経て得られた繊
維は繊度が30デニールで、空洞は全く形成されな
かつた。 上記実施例及び比較例において得られた繊維の
形状特性を第1表に示した。
【表】 「作用」「発明の効果」 本発明は次の如き利点を有する; (1)複雑な構造を有する紡糸口金を必要とせず、
通常のオリフイスを有する紡糸口金が使用できる
ため無駄な経費を必要とせず、生産性の低下がな
く、更に通常の紡糸口金であるため、繊度の細い
ものが容易に得られる。(2)発泡剤等の添加剤を一
切必要としないため安定した紡糸操業が維持で
き、一定の制御された空洞を形成せしめることが
可能である。(3)本発明を遂行し得るために用いら
れる工程は繊維を製造する際には通常のものであ
り、従来となんら変わりはないため、生産性に優
れ、安価な該繊維を生産することが可能である。 更に本発明によつて得られる繊維は次の如き用
途に適している。即ち、適当な腰を持ちダル感が
あるため、パイル用として好適であり、また保温
性、吸水性を持つためカーペツト、ふとん綿、そ
の他に使用しても良好な製品が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第3図は、いずれも実施例1乃至実
施例3で得られた繊維の形状を示す横断面顕微鏡
写真である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 アクリロニトリルを30重量%以上80重量%未
    満含有するアクリロニトリル系共重合体を有機溶
    媒又は無機溶媒に溶解して紡糸源液とし、通常の
    紡糸口金を通じて第1及び第2凝固浴の溶媒濃度
    1〜50重量%、温度−10〜50℃、滞留時間2〜80
    秒の条件下で湿式紡糸し、スキン層とコア層を持
    つ二元構造を形成せしめ、次に70℃以上の熱水浴
    中で1.1〜5.0倍に延伸し前記スキン層をより緻密
    化した湿潤糸条を二元構造を維持した状態で5〜
    40℃で乾燥し、更に100〜150℃で熱処理を行うこ
    とにより繊維横断面に単一又は複数個の空洞を形
    成せしめることを特徴とするアクリロニトリルを
    含む繊維の製造法。
JP15035784A 1984-07-18 1984-07-18 アクリロニトリルを含む繊維の製造法 Granted JPS6128014A (ja)

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JP5014799B2 (ja) * 2004-10-22 2012-08-29 株式会社カネカ 中空アクリル系合成繊維

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