JPH0254773B2 - - Google Patents

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JPH0254773B2
JPH0254773B2 JP59049338A JP4933884A JPH0254773B2 JP H0254773 B2 JPH0254773 B2 JP H0254773B2 JP 59049338 A JP59049338 A JP 59049338A JP 4933884 A JP4933884 A JP 4933884A JP H0254773 B2 JPH0254773 B2 JP H0254773B2
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pressure
pressurized fluid
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stretching
supply port
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JP59049338A
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Atsushi Aoshima
Tamikuni Komatsu
Sachio Enoki
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C55/00Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor
    • B29C55/005Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor characterised by the choice of materials
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    • B29C55/06Shaping by stretching, e.g. drawing through a die; Apparatus therefor of plates or sheets uniaxial, e.g. oblique parallel with the direction of feed
    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02JFINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J1/00Modifying the structure or properties resulting from a particular structure; Modifying, retaining, or restoring the physical form or cross-sectional shape, e.g. by use of dies or squeeze rollers
    • D02J1/22Stretching or tensioning, shrinking or relaxing, e.g. by use of overfeed and underfeed apparatus, or preventing stretch
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2059/00Use of polyacetals, e.g. POM, i.e. polyoxymethylene or derivatives thereof, as moulding material

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Shaping By String And By Release Of Stress In Plastics And The Like (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高分子材料長尺体を加圧下で連続的
に引張延伸するための装置、さらに詳しくいえば
本発明は、加圧流体を用いて等方的に圧力を加え
ながら高分子材料長尺体を延伸し、その物性を改
善するための装置に関するものである。
従来、合成繊維のような高分子材料長尺体につ
いて、これを引張延伸して分子配向を生じさせ、
機械的強度その他の物性を向上させることはよく
知られており、実用上でも行われていることであ
るが、ポリアセタールのようなある種の高分子材
料を引張延伸すると、延伸に伴つてポイドが発生
するため、引張強度、曲げ強度、座屈強度などの
物性の改善が十分になされないことがある。
このような延伸に伴うポイドの発生を抑制する
手段の1つとして加圧下に引張延伸する方法が考
えられるが、密閉した系内で回分式に試験材料を
加圧延伸する実験室的な処理においては、試験材
料を外部に取り出す必要がないので比較的容易に
行うことができるとしても、長尺体材料を連続式
に処理しなければならない大量生産的な操作にお
いては、長尺体材料の供給、取出のための開口を
設け、しかも内部に加えられた圧力を保持させな
ければならないという装置上の困難性を伴うの
で、これまで実現されていなかつた。
このような事情の下で、本発明者らは、高分子
材料を連続的に加圧延伸するための装置を開発す
べく鋭意研究を重ねた結果、加圧媒体として流体
を用い、これを密閉容器内に連続的に導入し、そ
の一部を高分子材料の取出口から処理された高分
子材料と共に連続的に流出させながら延伸を行う
ことによつて、その目的を達成しうることを見出
し、この知見に基づいて本発明をなすに至つた。
すなわち、本発明は、加圧流体を満たした実質
的に密閉状態の耐圧容器と、それを貫通して連続
的に移動する高分子材料長尺体に対し引張応力を
付与するための延伸機構とを備えた連続加圧延伸
装置において、該耐圧容器の高分子材料長尺体の
供給口側に加圧流体導入孔を、取出口側に加圧流
体排出孔をそれぞれ設け、かつ、供給口と取出口
の両方を、それらを通過する長尺体との間に生じ
る間〓から、少量の加圧流体は流出するが耐圧容
器内の圧力の実質的な低下をもたらさない寸法と
するか、あるいは取出口のみを上記の構造とし、
供給口を長尺体は円滑に通過するが、長尺体との
間に生じる間〓から耐圧容器内の加圧流体が実質
的に漏出しない寸法としたことを特徴とする高分
子材料の連続加圧延伸装置を提供するものであ
る。
本発明の装置は、耐圧容器と延伸機構を主体と
して構成される。この耐圧容器の本体は所要の処
理圧力に耐えられるものであればどのような材
質、形状のものでもよく、特に制限はないが、耐
圧性、耐久性、処理効率等の点で、高強度、耐食
性金属で作られた円筒状容器又は角筒状容器を用
いるのが有利である。このような金属の例として
は、ステンレス鋼、クロム鋼、ニツケル鋼などを
挙げることができる。
また、この中に満たされる加圧流体は、液体、
気体のいずれでもよく、液体の例としては、水、
シリコーンオイル、鉱油、植物油、グリセリン、
グリース、ポリエチレングリコール、ポリエチレ
ンなどを、気体の例としては、空気、水蒸気、窒
素、アルゴン、ヘリウム、二酸化炭素などをそれ
ぞれ挙げることができる。使用に際しては、処理
されるべき高分子材料に悪影響を与えないものを
選ぶことが必要なことはいうまでもない。この加
圧液体としては、取扱いの容易さの点で液体を用
いるのが有利である。
該耐圧容器本体には、高分子材料の供給口と取
出口とが対向面に穿設されており、高分子材料は
これらを通して、引張応力を加えられながら連続
的に移動しうるようになつている。
該供給口の形状は、処理されるべき高分子材料
長尺体の断面形状に対応し、かつその寸法は、長
尺体が円滑に通しうるように選ばれる。この際、
耐圧容器内の加圧流体は長尺体と一緒に流出させ
るようにしてもよいし、また実質的に漏出しない
ようにしてもよい。これは使用される流体の粘
度、耐圧容器内の圧力を考慮して、決められる
が、実際には、供給口とそれを通過する長尺体と
の間に生じる間〓を0.05〜2.0mmの範囲内で設定
することによつて行われる。他方、高分子材料の
取出口は、その形状として処理された高分子材料
長尺体の断面形状にほぼ適合したものを選ぶ点で
は供給口と同じであるが、その寸法は、やや大き
くして、取出口とそれを通過する長尺体との間に
生じる間〓から、耐圧容器内の加圧流体がある程
度流出しうるように設定する必要がある。これ
は、加圧流体の粘度、耐圧容器内の圧力等を考慮
し、間〓の大きさを1〜5mmの範囲で選ぶことに
よつて行われる。また、所望に応じ供給口の構造
も上記の取出口と同じ構造にすることができる。
本発明の耐圧容器には、高分子材料の供給口側
近傍適所に加圧流体導入孔が、また取出口側近傍
適所に加圧流体排出孔がそれぞれ設けられてい
る。そして、これらを介して、連続的に加圧流体
が耐圧容器内を、高分子材料長尺体の移動方向に
向つて流れながら、該長尺体を加圧し、かつ取出
口から処理された長尺体と共に流出するので、耐
圧容器内の圧力の低下なしに、長尺体の等方的な
加圧がなされる。また、所望により供給口、取出
口及びその近傍付近の流体の温度調節の手段、具
体的には流体の流れ調節、冷却等の手段を施すこ
とができる。
また、圧力調節の補助手段として、耐圧容器、
あるいは流体の系路に圧力調節閉のコントロール
バルブ、弁等を設ける場合もある。
加圧流体の導入及び排出は、それぞれ独立して
行うこともできるが、エネルギーの有効利用の見
地から排出された流体を、必要に応じ調圧弁、コ
ンプレツサーなどを介して必要な圧に調整したの
ち、導入孔へ循環させるのが好ましい。
また、取出口から高分子材料長尺体と共に流出
した圧力流体も、必要に応じ適当な手段で捕集
し、循環再使用することができる。
本発明装置においては、高分子材料の延伸を加
熱下で行うため、あるいは延伸により生じる熱で
高められた加圧流体の温度を下げるために、所望
に応じ加熱手段、冷却手段などを設けることがで
きる。この加熱手段としては、ヒーターによる外
部加熱方式、高周波誘電方式等、従来の延伸装置
に慣用されている任意の手段を用いることができ
る。そして、この加熱手段は、耐圧容器の外側に
設けてもよいし、また加圧流体循環系路の任意の
個所に設けてもよい。あるいは、高分子材料を耐
圧容器に供給する直前に、特別に予熱帯域を設け
て、加熱することもできる。
次に、延伸機構としては、普通の高分子材料長
尺体の延伸に際して慣用されている手段の中から
任意のものを随時選択できるが、通常は、回転比
の異なる供給ロールと引出ロールとの組合せが用
いられる。その他、ベルト方式、キヤタピラー方
式などを用いることもできる。
本発明装置により処理しうる高分子材料の例と
しては、ポリオキシメチレン、ポリエチレンテレ
フタレート、ナイロン6、ナイロン66、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチ
レンなどの結晶性プラスチツクや、ポリパラフエ
ニレンテレフタルアミド、ポリパラフエニレンベ
ンズビスチアゾール等の芳香族のポリアミド及び
イミド、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリロ
ニトリルなどの非晶性プラスチツクを挙げること
ができるが、これらに制限されるものではない。
また、これらの高分子材料の形状としては、例え
ばフイラメント、フイルム、テープ、シート、長
尺板、チユーブ、丸棒、角棒、異形断面長尺体な
どを挙げることができる。
次に、添付図面に従つて本発明の実施態様をさ
らに詳細に説明する。
第1図及び第2図は、本発明装置の1例を示す
断面説明図であつて、高分子材料長尺体Aは、繰
出ローラ1から供給ローラ2,2′を経て加圧延
伸装置Bへ供給される。この延伸装置は、供給口
3を有する保圧部材4と取出口5を有する保圧部
材6を両端に備え、かつ供給口側に流体導入口7
を、また取出口側に流体排出口8をそれぞれ設け
た円筒状容器9から構成され、この中は媒体とし
て加圧流体Cが満たされている。長尺体Aは、こ
の加圧延伸装置B中を通過する間に、加圧流体C
により所要の圧力で加圧され、かつ円筒状容器9
の外側に配置されたヒーター10,10′により
加圧流体Cを介して加熱されながら延伸処理され
たのち、取り出され、引取ローラ18,18′を
経て巻取ローラ19に巻き取られる。上記の保持
部材4,6にそれぞれ設けられた供給口3と取出
口5は、長尺体Aは円滑に通すが、延伸装置B内
の圧力低下をもたらさないようなシールを有して
おり、このシールは、開口と通過物体との間〓か
ら流体を流出させて、その際の圧力損失で保圧し
うるように開口を適度に調整することによつて行
われる。
次に流体導入口7から導入される加圧流体と流
体排出口8から排出される加圧流体とはそれぞれ
独立に用意してもよいが、エネルギー消費をでき
るだけ少なくするために、両者を管路12,13
によつて連結し、コンプレツサー17を用いて循
環させる。また、加圧流体Cの加熱は、前記のよ
うな円筒状容器9の外側に配置したヒーター1
0,10′による代りに循環路の適所に設けた加
熱器によつて行うこともできる。圧力の調整は、
調圧弁15,16によつて行われる。
処理された長尺体と共に取出口5から流出する
流体は捕集室11で捕集され、管路14、調圧弁
16を介して循環再使用される。また、第2図の
ように循環系に流体溜め22を設けてもよい。
本発明装置は単一の耐圧容器から構成されても
よいし、また第3図に示すように複数個の耐圧容
器B,B′を含んでいてもよい。後者の場合、各
耐圧容器における処理条件は同一にしてもよい
し、また異なつたものとし、数段階で所望の延伸
を行うこともできる。さらに、必要に応じ予熱
器、冷却器、洗浄器、熟成器、延伸体に付着した
液体を除いて該流体を回収するための流体回収部
などを組み込むこともできる。
第4図は、供給口と取出口の両方から加圧流体
を部分的に流出させる場合の例を示す断面説明図
で、この例においては、耐圧容器内部の取出口側
が隔壁20によつて一部区切られ、この部分に設
けられた補助導入孔21から加圧流体が補充さ
れ、内部の圧力を所定のレベルに保持する役割を
果している。この場合、通常補助導入孔21から
は高粘性の流体を供給して、取出口側から流出す
る流量を少なくすることにより、保圧を容易にす
ることができる。
次に第5図は、取出口5を有する保圧部材6の
構造の1例を示す斜視図であり、これは肉厚円筒
状容器9に結合したノズルから成つている。ま
た、このノズル部分は、延伸されるべき材料の形
状に応じ、第6図に示すようなスリツトとするこ
ともできる。
本発明装置は、高分子材料長尺体を加圧下で連
続的に延伸することをはじめて可能にした実用的
な装置であり、これによると高分子材料に等方的
な圧力をかけながら延伸することができる上に、
延伸の際発生する熱を速やかに除去することがで
き、また必要に応じ加圧流体を介して高分子材料
を均一に加熱しうるという利点がある。
したがつて、本発明装置は、高分子材料長尺体
を連続的に加圧延伸し、その物性を改善する方法
を工業的に実施するのに好適なものである。
次に実施例により、本発明装置の使用態様を説
明する。
実施例 全長2m、内径10mmの空洞を有する耐圧容器
に、間〓0.25mm、幅5mm、長さ200mmのスリツト
を保圧部材として付した第4図に示す形式の加圧
延伸装置を用い、加圧流体導入孔から、160℃の
シリコーンオイルを高圧定量ポンプにより毎時10
、補助導入孔から、80℃の高粘度シリコーンオ
イルを毎時30で導入し、取出口及び加圧流体排
出孔からシリコーンオイルを排出することによつ
て、内部圧力を約400Kg/cm2に維持しながら、温
度160℃において、ポリアセタールテープ(テナ
ツク3010、厚さ0.20mm、幅5mm)を22倍に延伸し
た。
このようにして得られた延伸体の引張弾性率は
43GPa、密度は1.42g/cm3であつた。なお、比較
のために加圧流体を用いずに常圧下160℃で同じ
倍率に延伸処理したものについて物性を測定した
ところ、引張弾性率は35GPaが限度であり、その
際の密度は1.28g/cm3であつた。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明装置のそれぞれ異な
つた例を示す断面説明図、第3図は2個の耐圧容
器を備えた例を示す断面説明図、第4図は供給口
と取出口の両方から加圧流体を流出させる場合の
例を示す断面説明図、第5図及び第6図は取出口
部分の保圧部材の構造のそれぞれ異なつた例を示
す斜視図である。 図中符号Aは高分子材料長尺体、B,B′は加
圧延伸装置、Cは加圧流体、2,2′は供給ロー
ラ、3は供給口、5は取出口、7は加圧流体導入
孔、8は加圧流体排出孔、10,10′はヒータ
ー、11は流体捕集室、15,16は調圧弁、1
7はコンプレツサー、18,18′は引取ローラ、
22は流体溜めである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 加圧流体を満たした実質的に密閉状態の耐圧
    容器と、それを貫通して連続的に移動する高分子
    材料長尺体に対し引張圧力を付与するための延伸
    機構とを備えた連続加圧延伸装置において、該耐
    圧容器の高分子材料長尺体の供給口側に加圧流体
    導入孔を、取出口側に加圧流体排出孔をそれぞれ
    設け、かつ供給口と取出口の両方を、それらを通
    過する長尺体との間に生じる間〓から、少量の加
    圧流体は流出するが耐圧容器内の圧力の実質的な
    低下をもたらさない寸法とするか、あるいは取出
    口のみを上記の構造とし、供給口を長尺体は円滑
    に通過するが、長尺体との間に生じる間〓から耐
    圧容器内の加圧流体が実質的に漏出しない寸法と
    したことを特徴とする高分子材料の連続加圧延伸
    装置。 2 排出された加圧流体の所定圧力に維持した状
    態で循環させる機構を備えた特許請求の範囲第1
    項記載の連続加圧延伸装置。 3 取出口から流出した加圧流体を捕集し、これ
    を循環再使用する機構を備えた特許請求の範囲第
    2項記載の連続加圧延伸装置。
JP59049338A 1984-02-29 1984-03-16 高分子材料の連続加圧延伸装置 Granted JPS60193632A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59049338A JPS60193632A (ja) 1984-03-16 1984-03-16 高分子材料の連続加圧延伸装置
US06/704,866 US4668761A (en) 1984-02-29 1985-02-25 High strength, high modulus polymeric material in continuous length, process for production thereof and device therefor

Applications Claiming Priority (1)

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JP59049338A JPS60193632A (ja) 1984-03-16 1984-03-16 高分子材料の連続加圧延伸装置

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JPS60193632A JPS60193632A (ja) 1985-10-02
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Families Citing this family (6)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK1061163T3 (da) 1998-02-28 2005-11-14 Ube Nitto Kasei Co Indretning til at trække trækbart, termoplastisk harpiksmateriale
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