JPH0351309A - アクリル系繊維の製造法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アクリル系繊維の製造法に関し、更に詳しく
は有機系溶剤を使用した湿式紡糸により、紡浴内での糸
切れや繊度変動率が小さく、かつマクロボイドを本質的
だ有さないアクリル系繊維の製造法に関する。

〔従来の技術〕

従来よりアクリロニトリル系繊維は、その優れ六耐光性
、染色性等の特色を生かし、カーテン、カーペット等の
インテリア分野、毛布等の寝装分野、ニット、ジャージ
等の衣料分野で広く用いられている。

また、近年アクリル系繊維は、炭素繊維用の前駆体繊１
ａ（プレカーサー）として、その後の耐炎化、及び炭素
化反応により炭素繊維へと転換され、該炭素繊維は、そ
の優れた物性によって複合材料用補強繊維として幅広く
利用されてｂる。

また、最近この様なニーズの多様化に伴いアクリル系繊
維を工業的に安定に生産するための要求が年々強くなっ
てきてｂる。

ここで安定に生産することとは即ち凝固浴内での糸切れ
、あるいは延伸浴中での糸切れを可能な限シ少なくする
と同時に、繊維を効率よ〈生産可能ならしめるととＫあ
る。

一方、通常アクリロニトリル系重合体を有機溶剤等を用
いて、湿式紡糸する際、可紡性や操業の安定性を考慮し
て凝固浴中での紡糸原液がすみやかに凝固して繊維化す
る条件になる様に凝固浴組成を設定し、かつ、それに対
応して紡糸ドラフトは低く設定されるのが一般的である
。

しかしながら、この様な紡糸条件下において繊維を得る
場合、凝固力が強い反面 ■　マクロボイドを形成しやすい ■　凝固浴内あるいは延伸浴内での延伸性が悪く、紡糸
ドラフトあるいは延伸比を上げた場合、糸切れが発生す
る。

等の問題を生じやすい。■に関しては、アクリル系繊維
の失透現象や染色時の染料の拡散障害を引き起こしたり
、あるいは炭素繊維の高強度化を阻害している主要因と
考えられており、また、■に関してはアクリル系繊維の
安定的な生産性向上を考えた場合、望ましいものではな
い。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、アクリル系繊維を安定的に得るための製造法
、更に詳しくは有機系溶剤を使用した湿式紡糸において
、凝固浴中での糸切れが少なく、かつ繊度変動率の小さ
いアクリル系繊維を製造する為の製造法を提供すること
を目的としている。

〔課Ｆ１を解決するための手段〕 本発明は少なくとも９０重［１のアクリロニトリル単位
を含有するアクリロニトリル系重合体を有機溶剤に溶解
した紡糸原液をノズル孔からの紡糸原液吐出線速度（ｖ
Ｄ）及び自由吐出線速度（ＶＦ）の関係がｖＦ／ｖＤ＝
Ｑ、６〜［１９となる組成の凝固浴に、引き取り速度（
Ｖ、）とＶＤの関係がＶｔ　／　ＶＤ＝　１〜５なる範
囲で紡出し、かつ浴中での糸条をガイドを介して走行さ
せることを特徴とするアクリル系繊維の製造法にある。

本発明の方法においては、アクリロニトリルを少なくと
もｑｏＭ量係含有するアクリロニトリル系重合体を有機
系溶剤に溶解する。

好適な紡糸原液は、紡糸に必要な曳糸性を得るために１
０〜４０重量憾、好ましくは１５〜２５重量係のアクリ
ロニトリル重合体を含有する。

次に、この紡糸原液を水と有機系溶剤とからなる凝固洛
中に湿式紡糸することによって繊維化する。

紡糸原液は、紡糸原液吐出線速度（ｖＤ）及び自由吐出
線速度（ｖＦ）が、ＶＤ　／　Ｖｙ　＝α６〜α９とな
る水と有機系溶剤とからなる組成の凝固浴雰囲気下に紡
出される。

なお、ここで自由吐出線速度とは紡糸ドラフトをまった
くかけない状態での原液吐出線速度であり、凝固洛中の
糸条の糸ゆれ、もしくは形状のたるみが生じる寸前の引
き上げ速度により決定される。

ノズル孔からの紡糸原液吐出線速度ＶＤ　及び自由吐出
線速度Ｖｐが、ｖＦ／ｖＤ〉α９の場合、凝固に長時間
を要し、工業的な生産性を考慮した場合、好ましいもの
ではない。また、ＶＦ／ＶＤ　＜α６の場合、凝固力が
強い反面、凝固浴内での糸切れが発生し易く、延伸浴中
での延伸性も低下する。以上のことを考慮した場合、好
適にはｖＦ／ｖＤ＝ｃＬ６〜α９が選択される。即ち、
繊維構造の緻密化と凝固浴内での糸切れ防止のためには
、この様に糸条に応力をかけない緩漫凝固が望まれる。

一方、この様な緩漫凝固においては、引き取り速度を増
加した場合、例えば紡糸ドラフトが６を超える場合、引
き取り方向に浴って引張り斑が生じ、繊度変動率が高く
なってくる。この様な繊度変動率の増加を防ぐには、凝
固の際に過大に紡糸ドラフトをかけないことが必要不可
欠である。なお、ここで紡糸ドラフトとは次式％式％ またドラフトが小さい場合、糸ゆれが生じ、繊維間の接
着や繊度変動率が高くなる等の問題が生じてくる。そこ
で本発明においては最適紡糸ドラフトとして１〜５が必
要不可欠の条件であり、かつ糸条の糸ゆれによる接着を
防止するため、浴中での糸条走行形状を、例えばリング
ガイドのごときガイドにて規制する必要がある。

ガイドの不存在下においては、糸ゆれによる繊維間の接
着が多発し、また繊度変動率が高くなる。

なおガイド形状は、リングガイドと同様の効果をもたら
すものであれば特にこれに限定される亀のではない、、
着たガイドを複数組合せて設けてもよい。

本発明において得られた繊維の繊度変動率の測定は、延
伸浴通過後の糸条断面の光学顕微鏡写真より各糸条直径
を測定し、次式より求めた。

またマクロボイドの有無は、凝固糸の凍結乾燥糸の破断
面を直接電子顕微鏡で観察することによって決定した。

即ち、日本電子■製、走査型電子顕ｅａを使用し、加速
電圧５〜１５Ｋｖ、　倍率１００００倍で破断面の観察
を行ない、マクロボイドの有無について判断した。

〔実施例〕

以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明する。

実施例１ アクリロニトリル重量９３憾、酢酸ビニル重量Ｚ壬から
なる共重合体をジメチルアセトアミドに溶解し、２１重
量壬の紡糸原液を調整した。

次いでこの原液を６０℃で孔径（１０７６ｍ、孔数４０
０のノズルを使用して、５．９２ｍ／ｍｉｎの吐出線速
度で凝固浴中へ押し出し、径の異なる２個のリングガイ
ドの中を通し、６　ｍ　／　ｍｉｎの巻取速度で凝固浴
から取り出した。なお、この際の凝固浴は自由吐出線速
度、即ち凝固糸の糸ゆれ中形状のたるみの生じる寸前の
引き取り速度％＋＋＝＋　４．７　ｍ　／　ｍｉｎなる
凝固浴組成で８１重量係のジメチルアセトアミド水溶液
から構成され、温度は３５℃であった。表１に示すごと
くこの凝固浴組成下で得られた繊維の最大紡糸ドラフト
は１０と非常に高く、かつその後の空気中、あるかは浴
温中でのトータル延伸も１２倍と高く、非常釦延伸性の
良好な繊維であった。

この場合、紡浴内での糸切れはほとんど皆無で、また、
得られた延伸糸の断面写真より繊変斑を測定したところ
、５憾以下と非常に良好であった。

一方、ガイドを使用しかい場合、その繊度変動率は高く
、８憾であった。またＶｔ　／　Ｖｐ比を７に設定した
場合もその繊度変動率は高く、８４であった。なお、本
発明の範囲内、即ちＶＦ／’ＶＤ瓢α６〜［Ｌ９におい
て紡糸された糸条の走査型電子顕微鏡によ石破断面の観
察においてはマクロボイドの存在は認められなかった。

比較例１ 実施例１において得られた紡糸原液を、孔径α０７６■
、孔数４００のノズルを使用して、５．９２ｍ／ｍｉｎ
の吐出線速度で凝固浴中へ押し出し、４．６７　ｍ　／
　ｍｉｎの巻取速度で凝固浴から取り出した。この場合
、凝固浴は、ＶＦ＝　２．４７Ｆ！／ｍｉｎ、即ち凝固
浴組成は７１重′Ｊｉｔチジと幻！ト１ミド水溶液から
構成され、温度は３５℃であつた。

この場合、表１に示すごとく最大紡糸ドラフトけ１と非
常に低く、またその後の空気中あるいは浴温中でのトー
タル延伸も最大で７５倍と’ｉｙｌ　／　ＶＤ−α６〜
１９なる範囲内で得られる繊維に比べて低く、延伸性の
劣る繊維であった。

この場合、凝固浴内では糸切れが生じ易く、また得られ
た糸条の繊度変動率はガイドの存在下にお−ても、９参
と高い値であった。

また走査型電子顕微鏡によりその破断面について観察し
たところ、直径数千Ａのマクロボイドの発生が認められ
た。

表　　　１ ＊吐出方向に糸条全体が収縮し易く、７７の測定は固雌 表 ２ 〔発明の効果〕 以上のごとく、本発明によって得られる繊維は凝固浴内
での糸切れが少なく、マクロボイドある込は接着糸が本
質的に存在せず、また繊度変動率も５憾以下と極めて低
く、加えて延伸性も向上し、結果として高操業安定性と
高生産性に優れたアクリル系繊維の製造が可能である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも９０重量％のアクリロニトリルを含有するア
   クリロニトリル系重合体を有機溶剤に溶解した紡糸原液
   を用いて湿式紡糸するに際し、ノズル孔からの紡糸原液
   吐出線速度（ｖ＿Ｄ）と自由吐出線速度（ｖ＿Ｆ）の関
   係がｖ＿Ｆ／ｖ＿Ｄ＝０．６〜０．９となる組成の凝固
   浴に、引き取り速度（ｖ＿ｔ）とｖ＿Ｄの関係がｖ＿ｔ
   ／ｖ＿Ｄ＝１〜５なる範囲で紡出し、かつ浴中での糸条
   をガイドを介して走行させることを特徴とするアクリル
   系繊維の製造法。