JPH03161507A - ポリ(ヘキサメチレン)テレフタルアミド繊維の製造方法 - Google Patents
ポリ(ヘキサメチレン)テレフタルアミド繊維の製造方法Info
- Publication number
- JPH03161507A JPH03161507A JP29609589A JP29609589A JPH03161507A JP H03161507 A JPH03161507 A JP H03161507A JP 29609589 A JP29609589 A JP 29609589A JP 29609589 A JP29609589 A JP 29609589A JP H03161507 A JPH03161507 A JP H03161507A
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- JP
- Japan
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- bath
- sulfuric acid
- dope
- fibers
- hexamethylene
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- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はポリ(ヘキサメチレン)テレフタルア2.
3.
ミド繊維の製造方法に関する。更に詳しくは、高強度、
高弾性率で耐熱性に優れた繊維を安価に製造する方法に
関する. ポリ(ヘキサメチレン)テレフタルアミド(以後、6.
7ナイロンと略す)はポリマー鎮中にベンゼン核を有す
る高融点ナイロンで、融点が370″Cであり、このポ
リマーから耐熱性、耐薬品性がすぐれ、物性的にも種々
の優れた特性を有する繊維を得ることが期待できる。
高弾性率で耐熱性に優れた繊維を安価に製造する方法に
関する. ポリ(ヘキサメチレン)テレフタルアミド(以後、6.
7ナイロンと略す)はポリマー鎮中にベンゼン核を有す
る高融点ナイロンで、融点が370″Cであり、このポ
リマーから耐熱性、耐薬品性がすぐれ、物性的にも種々
の優れた特性を有する繊維を得ることが期待できる。
6.7ナイロン繊維の製造法に関して、硫酸を溶媒とし
たドープから湿式紡糸法で繊維を製造する方法は昔から
数多く研究されている。
たドープから湿式紡糸法で繊維を製造する方法は昔から
数多く研究されている。
例えば、特公昭38− 18573号公報及び特公昭4
0−305号公報には、6.Tナイロンの硫酸ドープを
、あ7特定の濃度及び温度範囲の硫酸溶液中に押出して
噛維化する方法が開示されている。し7かし、この方法
からできる繊維の表面には縦筋が見られ、また、繊維の
内部にもポイド等の欠陥を作りやすく緻密で高強力な繊
維を作ることが極めて困難であるという欠点を有してい
た。
0−305号公報には、6.Tナイロンの硫酸ドープを
、あ7特定の濃度及び温度範囲の硫酸溶液中に押出して
噛維化する方法が開示されている。し7かし、この方法
からできる繊維の表面には縦筋が見られ、また、繊維の
内部にもポイド等の欠陥を作りやすく緻密で高強力な繊
維を作ることが極めて困難であるという欠点を有してい
た。
[発明が解決しようとする課題]
本発明の目的は、高強度、高弾性率で安定して繊維を製
造することのできる製造方法を提供することにある。
造することのできる製造方法を提供することにある。
本発明者らは、6.7ナイロンの硫酸ドープから表面及
び内部に欠陥のない緻密で高強力な繊維を製造する方法
を鋭意検討した結果、硫酸ドープを直接硫酸水溶液の凝
園浴に導き繊維表面にできるスキン層を更新しながら凝
固が進行する従来の方法では、繊維表面及び内部に欠陥
が非常に発生しやすく、逆に一旦繊維表面にスキン層を
作り、次いで延伸配向させながらスキン層を介してさら
に凝固脱溶媒させる方法が緻密な繊維を作るのに通して
いることを見出し、本発明に達したものである。
び内部に欠陥のない緻密で高強力な繊維を製造する方法
を鋭意検討した結果、硫酸ドープを直接硫酸水溶液の凝
園浴に導き繊維表面にできるスキン層を更新しながら凝
固が進行する従来の方法では、繊維表面及び内部に欠陥
が非常に発生しやすく、逆に一旦繊維表面にスキン層を
作り、次いで延伸配向させながらスキン層を介してさら
に凝固脱溶媒させる方法が緻密な繊維を作るのに通して
いることを見出し、本発明に達したものである。
即ち本発明は、6.7ナイロンを硫酸又は硫酸を主体と
した溶媒に溶解したドープから6.Tナイロン織維を製
造する方法において、ドープを紡糸口金より気体中に、
次いで、この重合体に対し沈澱剤であり、同時に溶媒に
対して抽出剤である液を含有する凝固浴に導き、得られ
た凝固糸条物を更に水性凝固浴に導き、少なくとも1.
5以上のドラフトを付与する速度比で該凝固浴から凝固
糸条物を引出すことを特徴とする6.Tナイロン繊維の
製造方法、である。
した溶媒に溶解したドープから6.Tナイロン織維を製
造する方法において、ドープを紡糸口金より気体中に、
次いで、この重合体に対し沈澱剤であり、同時に溶媒に
対して抽出剤である液を含有する凝固浴に導き、得られ
た凝固糸条物を更に水性凝固浴に導き、少なくとも1.
5以上のドラフトを付与する速度比で該凝固浴から凝固
糸条物を引出すことを特徴とする6.Tナイロン繊維の
製造方法、である。
本発明の繊維を製造するにあたって、まず、6.Tナイ
ロンのポリマーを硫酸又は硫酸を主体とする溶媒に溶解
したドープを調整する必要がある。
ロンのポリマーを硫酸又は硫酸を主体とする溶媒に溶解
したドープを調整する必要がある。
この時のポリマー濃度はポリマーの重合度に応して適宜
選べばよいが、10重量%以上にするのが好ましい。ま
た、本発明の繊維において、望ましいレベルの物性を確
保する意味で、仕込のボリマーは1.5以上好ましくは
2. 0以上の固有粘度をもっているのが好ましい。こ
の6.7ナイロンのボリマーは、例えば、特公昭41−
11634号公報に記載された方法で取得することがで
きる。
選べばよいが、10重量%以上にするのが好ましい。ま
た、本発明の繊維において、望ましいレベルの物性を確
保する意味で、仕込のボリマーは1.5以上好ましくは
2. 0以上の固有粘度をもっているのが好ましい。こ
の6.7ナイロンのボリマーは、例えば、特公昭41−
11634号公報に記載された方法で取得することがで
きる。
ドープを調整するために用いる溶媒は、硫酸又は硫酸を
主体とする混合物である。硫酸は96重量%以上の濃度
の濃硫酸であることが、溶解性の点で好ましい。いわゆ
る発煙硫酸であってもよい。
主体とする混合物である。硫酸は96重量%以上の濃度
の濃硫酸であることが、溶解性の点で好ましい。いわゆ
る発煙硫酸であってもよい。
硫酸と混合しうるものとしては、クロル硫酸、フルオロ
硫酸、ジクロ口酢酸、酢酸、五酸化リン等を挙げること
ができる。
硫酸、ジクロ口酢酸、酢酸、五酸化リン等を挙げること
ができる。
本発明に用いるドープ中には、種々の添加剤、例えば硫
酸アンモニウムのごとき安定剤等が添加されていてもよ
い。
酸アンモニウムのごとき安定剤等が添加されていてもよ
い。
このようにして調整されたドープは、紡糸一金より気体
中に、次いでこの6.Tナイロンのボリマーに対し沈澱
剤であり、同時に溶媒である硫酸に対しては抽出剤であ
る液を含有する凝固浴(以後第1浴と呼ぶ)に、得られ
た凝固糸条物を更に水性凝固浴(以後第2浴と呼ぶ)に
押出す必要がある。
中に、次いでこの6.Tナイロンのボリマーに対し沈澱
剤であり、同時に溶媒である硫酸に対しては抽出剤であ
る液を含有する凝固浴(以後第1浴と呼ぶ)に、得られ
た凝固糸条物を更に水性凝固浴(以後第2浴と呼ぶ)に
押出す必要がある。
紡糸口金を通過する前に、ドープの脱気、濾過、計量を
行なうのが、特に工業的生産の場合好ましい。紡糸口金
の形状、孔数、孔の大きさ等は特に制限を受けるもので
はない。孔の大きさとしては、通常0.05〜0.5f
fl!Iの直径のものが用いられる。紡糸口金から押出
されるドープの線速度も特に制限されるものではなく、
生産性及び目的とする糸の径の要請から決めてよい。紡
糸口金から押出されたドープは、まず気体中を通過する
ことが必要である。紡糸口金と第1浴表面との間にこの
気体のギャップを設けることで、このギャップの部分で
のみ伸長変形が起こり第1浴中で繊維表面に形成される
スキン層が更新されることなく第2浴に導くことができ
、繊維表面がきれいな糸にすることができる。この時使
用される気体としては、空気、窒素、アルゴン等を挙げ
ることができるが、経済性、操作性等から空気が最も好
ましい。気体のギャンプの長さは特に制限はないが、普
通0.3〜5cI11の間に設定される。このギャップ
長を大きく設定することでこの部分での最大伸長変形率
を大きくでき、巻取速度をより高速にすることができる
。
行なうのが、特に工業的生産の場合好ましい。紡糸口金
の形状、孔数、孔の大きさ等は特に制限を受けるもので
はない。孔の大きさとしては、通常0.05〜0.5f
fl!Iの直径のものが用いられる。紡糸口金から押出
されるドープの線速度も特に制限されるものではなく、
生産性及び目的とする糸の径の要請から決めてよい。紡
糸口金から押出されたドープは、まず気体中を通過する
ことが必要である。紡糸口金と第1浴表面との間にこの
気体のギャップを設けることで、このギャップの部分で
のみ伸長変形が起こり第1浴中で繊維表面に形成される
スキン層が更新されることなく第2浴に導くことができ
、繊維表面がきれいな糸にすることができる。この時使
用される気体としては、空気、窒素、アルゴン等を挙げ
ることができるが、経済性、操作性等から空気が最も好
ましい。気体のギャンプの長さは特に制限はないが、普
通0.3〜5cI11の間に設定される。このギャップ
長を大きく設定することでこの部分での最大伸長変形率
を大きくでき、巻取速度をより高速にすることができる
。
本発明で使用される第1浴には、6.7ナイロンのボリ
マーに対し沈澱剤であり、同時に溶媒である硫酸に対し
て抽出剤である液を含有する液体、例えば水、硫酸ナト
リウムのような塩を溶かした塩水溶液、硫酸水溶液等が
用いられる。この時の第1浴の浴温度は、使用する凝固
浴に応じて適宜設定され、昔通0゛C〜70゜Cの間に
設定される。
マーに対し沈澱剤であり、同時に溶媒である硫酸に対し
て抽出剤である液を含有する液体、例えば水、硫酸ナト
リウムのような塩を溶かした塩水溶液、硫酸水溶液等が
用いられる。この時の第1浴の浴温度は、使用する凝固
浴に応じて適宜設定され、昔通0゛C〜70゜Cの間に
設定される。
より一般的には、第1浴から糸を引上げることのできる
最低温度より5 ’C〜10“C高めに設定するのが好
ましい。
最低温度より5 ’C〜10“C高めに設定するのが好
ましい。
この第1浴から引出された糸を第2浴に導き、第1浴で
できたスキン層を延伸配向させながら糸の凝因及び脱溶
媒を更に進めて、最後の洗浄乾燥工程で糸内部に欠陥が
できない程度まで凝固脱溶媒させる必要がある。第2浴
は水性at園浴で、水又は硫酸水溶液が用いられ、30
″C〜70゛Cの温度に設定される。この第2浴では、
1.5以上のドラフトをかける必要がある。ここで、ド
ラフトとは第2浴から引出される糸の線速度を第1浴か
ら引出される糸の線速度で除した値である。ドラフトが
1.5未満では、第2浴の後に行なわれる洗浄乾燥工程
で糸内部にボイド等の欠陥が発生し好ましくない。
できたスキン層を延伸配向させながら糸の凝因及び脱溶
媒を更に進めて、最後の洗浄乾燥工程で糸内部に欠陥が
できない程度まで凝固脱溶媒させる必要がある。第2浴
は水性at園浴で、水又は硫酸水溶液が用いられ、30
″C〜70゛Cの温度に設定される。この第2浴では、
1.5以上のドラフトをかける必要がある。ここで、ド
ラフトとは第2浴から引出される糸の線速度を第1浴か
ら引出される糸の線速度で除した値である。ドラフトが
1.5未満では、第2浴の後に行なわれる洗浄乾燥工程
で糸内部にボイド等の欠陥が発生し好ましくない。
第2浴を出た糸は、洗浄工程で糸内部の残硫酸を完全に
除去した後乾燥される。更に250゜C〜340゜Cの
間で熱延伸してやることで高強力、高モジュラスをもつ
繊維とすることができる。
除去した後乾燥される。更に250゜C〜340゜Cの
間で熱延伸してやることで高強力、高モジュラスをもつ
繊維とすることができる。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが実施例
におけるポリマーの固有粘度、繊維の強伸度特性、及び
繊維の密度は、以下に示す方法で測定したものである。
におけるポリマーの固有粘度、繊維の強伸度特性、及び
繊維の密度は、以下に示す方法で測定したものである。
く圃有粘度の測定方法〉
固有粘度(ηinh )は、98.5重景%の濃硫酸に
濃度(C)が0.4 g / 100 ccでボリマー
を溶解した溶液を25゜Cにて常法により測定する。
濃度(C)が0.4 g / 100 ccでボリマー
を溶解した溶液を25゜Cにて常法により測定する。
C
く繊維の強伸度特性の測定方法〉
繊維の強度、伸度及び初期モジュラスの測定はJIS規
格に準じ、定速伸長型強伸度試験機により、把握長2c
+s,引張速度50%/分にて、荷重一伸長率Iih線
を掻き、それより読み取り算出したもので、測定数10
個の平均値で表す。
格に準じ、定速伸長型強伸度試験機により、把握長2c
+s,引張速度50%/分にて、荷重一伸長率Iih線
を掻き、それより読み取り算出したもので、測定数10
個の平均値で表す。
〈繊維の密度〉
密度の値は四塩化炭素一トルエンを使用した密度勾配管
法により30゜Cで測定したものである。
法により30゜Cで測定したものである。
実施例1
固有粘度(ηinh ) 1.8の6.7ナイロンのポ
リマーを97重四%の濃硫酸中に14重量%になるよう
に室温で5時間撹拌溶解した。この時安定剤として硫酸
アンモニウムを濃硫酸中に5重量%予め溶解しておいた
。ポリマーの溶解に次いで、3時間真空下で脱泡した後
紡糸した。このドープの25゜Cにおける粘度は300
0ボイズであった。
リマーを97重四%の濃硫酸中に14重量%になるよう
に室温で5時間撹拌溶解した。この時安定剤として硫酸
アンモニウムを濃硫酸中に5重量%予め溶解しておいた
。ポリマーの溶解に次いで、3時間真空下で脱泡した後
紡糸した。このドープの25゜Cにおける粘度は300
0ボイズであった。
このドープを直径0. 2 mmの細孔1ヶをもつ紡糸
一金より押出し、約2cmの空気中を走行させた後、5
〜lO゜Cの水の入った第1浴中に押出した。
一金より押出し、約2cmの空気中を走行させた後、5
〜lO゜Cの水の入った第1浴中に押出した。
この時第1浴中を約80cm走行するようにして、30
m/分速度で第1浴から引出した.この時、紡糸一金か
らのドープの吐出線速度と第1浴からの引出し速度との
比は3.1であった。
m/分速度で第1浴から引出した.この時、紡糸一金か
らのドープの吐出線速度と第1浴からの引出し速度との
比は3.1であった。
次に、第1浴から11糸状物を約50″Cのお湯の入っ
た第2浴に導いた。第2浴中を約1m走行させて、50
m/分の速度で第2浴から引出し巻取った. 巻取った糸を流水中で洗浄し完全に残硫酸を除去した後
、乾燥した。紡糸された糸は、密度が1.21g/cf
fl、単繊維デニールが8.5、単繊維強度が2.5g
/デニール、単繊維伸度が106%、単繊維モジュラス
が34.1g/デニールであった。
た第2浴に導いた。第2浴中を約1m走行させて、50
m/分の速度で第2浴から引出し巻取った. 巻取った糸を流水中で洗浄し完全に残硫酸を除去した後
、乾燥した。紡糸された糸は、密度が1.21g/cf
fl、単繊維デニールが8.5、単繊維強度が2.5g
/デニール、単繊維伸度が106%、単繊維モジュラス
が34.1g/デニールであった。
また、この糸は透明であり、電子顕微鏡で表面を観察し
たところ、非常になめらかであった。
たところ、非常になめらかであった。
次に、この糸を300゜Cで1.6倍の延伸比で熱延伸
したところ糸物性は、単繊維デニールが5.5、単繊維
強度が8.3g/デニール、単繊維伸度が9.0%、単
繊維モジュラスが102.2 g /デニールになった
。
したところ糸物性は、単繊維デニールが5.5、単繊維
強度が8.3g/デニール、単繊維伸度が9.0%、単
繊維モジュラスが102.2 g /デニールになった
。
実施例2
第1浴を温度20〜25゜Cの濃度30重量%の硫酸ナ
トリウム水溶液としたほかは、実施例lと同様にして紡
糸した。得られた繊維は、密度が1.21g/cボ、単
繊維デニールが8.3、単繊維強度が2.8g/デニー
ル、単繊維伸度が85%、単繊維モジュラスが42.2
g/デニールであった,また、実施例lの場合と同様に
この糸も透明であり、電子顕微鏡で表面を観察したとこ
ろ、非常になめらかであった。
トリウム水溶液としたほかは、実施例lと同様にして紡
糸した。得られた繊維は、密度が1.21g/cボ、単
繊維デニールが8.3、単繊維強度が2.8g/デニー
ル、単繊維伸度が85%、単繊維モジュラスが42.2
g/デニールであった,また、実施例lの場合と同様に
この糸も透明であり、電子顕微鏡で表面を観察したとこ
ろ、非常になめらかであった。
次に、この糸を実施例lと同様に300゜Cで1.6倍
の延伸比で熱延伸したところ糸物性は、単繊維デニール
が5.5、単繊維強度が8.5g/デニール単織維伸度
が8.7%、単繊維モジュラスが112.1g/デニー
ルになった。
の延伸比で熱延伸したところ糸物性は、単繊維デニール
が5.5、単繊維強度が8.5g/デニール単織維伸度
が8.7%、単繊維モジュラスが112.1g/デニー
ルになった。
比較例1
実施例1と同様にして調整したドープを直径0.1mm
の細孔1ケを持つ紡糸口金より、温度45〜5 0 ’
Cの濃度50重量%の硫酸水?8液中に押出した.この
時第1浴中を約60CI!+走行するようにして、12
m/分速度で第1浴から引出した。この時、紡糸口金か
らのドープの吐出線速度と第1浴からの引出し速度との
比は4.0であった。
の細孔1ケを持つ紡糸口金より、温度45〜5 0 ’
Cの濃度50重量%の硫酸水?8液中に押出した.この
時第1浴中を約60CI!+走行するようにして、12
m/分速度で第1浴から引出した。この時、紡糸口金か
らのドープの吐出線速度と第1浴からの引出し速度との
比は4.0であった。
次に、第1浴から凝固糸状物を約50゛Cのお湯の入っ
た第2浴に導いた。第2浴中に約1m走行させて、24
m/分の速度で第2浴から引出し巻取った。
た第2浴に導いた。第2浴中に約1m走行させて、24
m/分の速度で第2浴から引出し巻取った。
巻取った糸を流水中で洗浄し完全に残硫酸を除去した後
、乾燥した。実施例1.2に比べ紡糸の安定性が悪く浴
内外で度々糸切れが発生した。
、乾燥した。実施例1.2に比べ紡糸の安定性が悪く浴
内外で度々糸切れが発生した。
紡糸された糸は、密度が1.18g/ci、単繊維デニ
ールが3.0、単繊維強度が2.1g/デニール、単繊
維伸度が35.5%、単繊維モジュラスが38.3g/
デニールであった。
ールが3.0、単繊維強度が2.1g/デニール、単繊
維伸度が35.5%、単繊維モジュラスが38.3g/
デニールであった。
また、この糸は実施例1,2の糸に比べ透明性に欠け、
電子顕微鏡で表面を観察したところ糸表面に縦筋が沢山
見られた。
電子顕微鏡で表面を観察したところ糸表面に縦筋が沢山
見られた。
次に、この糸を300゜Cで1.6倍の延伸比で熱延伸
したところ糸物性は、単繊維デニールが2.0、単繊維
強度が6.3 g /デニール、単繊維伸度が7.0%
、単繊維モジュラスが102.2 g/デニールになっ
た。
したところ糸物性は、単繊維デニールが2.0、単繊維
強度が6.3 g /デニール、単繊維伸度が7.0%
、単繊維モジュラスが102.2 g/デニールになっ
た。
本発明の紡糸方法によって糸の表面形態がなめらかでか
つ緻密でより高強度、高モジュラスの繊維物性をもつ6
.Tナイロンの繊維を製造することが可能となった。ま
た、従来の方法に比べ、紡糸安定性が格段に向上した。
つ緻密でより高強度、高モジュラスの繊維物性をもつ6
.Tナイロンの繊維を製造することが可能となった。ま
た、従来の方法に比べ、紡糸安定性が格段に向上した。
本発明により得られた繊維は、その耐熱性、高強度、高
モジュラスの特性を利用して、タイヤコード、ロープ、
各種ベルト等のゴム補強材として有用である。
モジュラスの特性を利用して、タイヤコード、ロープ、
各種ベルト等のゴム補強材として有用である。
Claims (1)
- 1、ポリ(ヘキサメチレン)テレフタルアミドを硫酸又
は硫酸を主体とした溶媒に溶解したドープからポリ(ヘ
キサメチレン)テレフタルアミド繊維を製造する方法に
おいて、ドープを紡糸口金より気体中に、次いで、この
重合体に対し沈澱剤であり、同時に溶媒に対して抽出剤
である液を含有する凝固浴に導き、得られた凝固糸条物
を更に水性凝固浴に導き、少なくとも1.5以上のドラ
フトを付与する速度比で該凝固浴から凝固糸条物を引出
すことを特徴とするポリ(ヘキサメチレン)テレフタル
アミド繊維の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29609589A JPH03161507A (ja) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | ポリ(ヘキサメチレン)テレフタルアミド繊維の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29609589A JPH03161507A (ja) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | ポリ(ヘキサメチレン)テレフタルアミド繊維の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03161507A true JPH03161507A (ja) | 1991-07-11 |
Family
ID=17829064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29609589A Pending JPH03161507A (ja) | 1989-11-16 | 1989-11-16 | ポリ(ヘキサメチレン)テレフタルアミド繊維の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03161507A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20240084484A1 (en) * | 2021-09-18 | 2024-03-14 | Zhuzhou Times New Material Technology Co., Ltd. | Method and device for preparing modified poly (m-phenylene isophthalamide) (pmia) fiber by continuous polymerization-dry-wet spinning |
-
1989
- 1989-11-16 JP JP29609589A patent/JPH03161507A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20240084484A1 (en) * | 2021-09-18 | 2024-03-14 | Zhuzhou Times New Material Technology Co., Ltd. | Method and device for preparing modified poly (m-phenylene isophthalamide) (pmia) fiber by continuous polymerization-dry-wet spinning |
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