JPH041084B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、上向流浴紡糸方法に関する。更に詳
しくは湿式紡糸方法による糸条製造において、改
良された噴射型の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
原液を紡糸するにあたり例えば、特願昭57−
132128号公報に記載されている噴射型の上向流浴
紡糸方法を用いて、紡糸速度を高め生産性を上げ
る方法が提案されている。 しかしながら、上記噴射型の上向流浴紡糸方法
により、従来の上向流浴紡糸方法の抱えていた原
糸の物性水準の低下及び糸切れ、毛羽等の工程欠
点の増大、という工業的生産を考える上での基本
的な課題は解決されているが、凝固浴を流管から
噴射するための凝固浴ヘツドタンク、或いは凝固
浴ヘツドタンクに凝固浴を揚浴するためのポンプ
といつた噴射型であるが故の大型付帯設備が必要
となり、設備改造投資乃至は設備建設投資の多額
化び設備スペースの増大という問題点を有する。
従つて噴射型の上向流浴紡糸方法を工業的生産規
模にて具体化するために、付帯設備の小型化、若
しくは効率化が必須の要件となつて来たが、これ
を満足する方法はこれまで提案されていない。 本発明者らはかゝる問題点について鋭意研究の
結果、凝固浴を噴き上げる流管内に少量の大気を
導入する事により、凝固浴を流管から噴射するた
めのヘツドタンク或いは凝固浴ヘツドタンクに凝
固浴を揚浴するためのポンプ、といつた噴射型で
あるが故の付帯設備を大幅に小型化し、効率化す
る事が出来る事、しかも、良好な物性水準及び工
程性能を維持するばかりではなく、凝固浴から糸
条を分離する際に発生する糸切れを、従来法の1/
１０以下に抑える事が出来る事を見い出し、本発明
を完成するに至つた。 即ち本発明は、流管を用いて、凝固浴を空中に
意図的に噴き上げる上向流浴紡糸方法において、
流管内に少量の大気を導入する事を特徴とする上
向流浴紡糸方法にある。 本発明の実施態様の一例を第１図乃至第３図に
示す。本発明を第１図乃至第３図によつて、更に
詳細に説明する。 第１図は本発明の上向流浴紡糸方法の実施態様
の一例である。紡糸原液は、紡糸原液導入の方向
１の矢印方向から、紡糸原液導入管２を経て導入
され、紡糸口金支持体３に取り付けられている紡
糸口金４を経て、凝固浴導入の方向５、の矢印方
向から凝固浴導入管６を経て導入されている凝固
浴中に吐出される。その後半凝固糸条７を形成し
つつ、流管８の内部を凝固浴と共に通過する。流
管３には、大気導入の方向１１の矢印方向から、
大気を導入する大気導入管９が設けられており、
導入された大気は大気導入量調整バルブ１０にて
所要量に調整されたのち、流管８内を半凝固糸条
７及び凝固浴と共に通過する。流管８を出てか
ら、凝固浴は噴き上げ凝固浴１２として、凝固糸
条１３及び導入大気と共に噴き上げられ、噴き上
げ凝固浴の頂点１４近傍にて、凝固糸条１３は、
噴き上げ凝固浴１２と分離され、必要に応じて後
処理を施されるべく引き取られる。 第２図は、凝固浴を流管から噴出するための付
帯設備の一例である。凝固浴は凝固浴供給主管２
１内をポンプ２２にて揚浴され凝固浴ヘツドタン
ク１９に供給される。凝固浴ヘツドタンク１９内
で、せき等で設定されたヘツド面２０を保ちなが
ら、凝固浴は凝固浴導入主管１７を経て、各錘へ
の凝固浴導入枝管１８に導かれ、噴き上げ凝固浴
１２として流管８より糸条と共に噴出される。猶
Ｈ、及びH₂は各々流管８の出口を０点とした場
合のヘツド面２０と噴き上げ凝固浴の頂点１４と
のヘツド長である。 流管内に少量の大気を導入する事によつて、同
一のH₁に対して、H₂が大幅に増加する事が判明
した。本来、ヘツドタンクから流管まで、凝固浴
は非圧縮性連続流体として流動供給されており、
継手や配管、バルブ、流管等の部品壁との流動抵
抗により、H₁−H₂＝△Ｈに相当する圧損を生じ
る。ところが、流管内に少量の大気を導入した事
により、流管内での凝固浴の粘性による管壁抵抗
が圧力開放され減少したものと考えられる。 原則的には、大気導入は必ずしも流管内でなく
流管支持体であつても、或いは凝固浴導入枝管で
あつても良いが、工業的な実施に際しては現実的
に流管内に限定される。その理由は下記の３点に
よる。まず第１に、工業的生産設備にあつては、
錘間の均一性を重要視する必要があるがために、
各錘まで凝固浴を導入する配管系内の圧損を最少
にすべく設計され、圧損の小さい所では大気導入
の効果も小さい事、第２に、工業的生産設備にあ
つては、凝固浴の比例原価及び揚浴設備のランニ
ングエネルギー費を少なくする為に、凝固浴の噴
き上げ量を出来得る限り減少させるべく、流管径
を小さく設計される事、従つて逆に流管内の圧損
が配管系で最大となる為、最も大きい効果を得ら
れる事、第３に、糸質への影響を考えると、当業
者周知の如く、未凝固の紡糸原液に流動の乱れを
与える事は、製品糸の内部構造に致命的な欠陥を
付与する事になり、従つて表面が凝固し少々の乱
れを受けても内部構造まで影響の及ばない流管内
が、製品糸の糸質、即ち物性水準を損なわず、最
も好適である事の３点である。 本発明の方法によれば、所定のH₂を噴出させ
るために、必要な、H₁のヘツド長を減ずる事が
出来る。従つてヘツドタンクへの揚浴量を減ずる
事が出来るのが明らかである。これは、紡糸速度
をより高速化した時、即ち凝固浴流速をより速く
した場合に一層有用となるものである。 第３図は、本発明の流管内に少量の大気を導入
する為の方法の例を模式的に示す。 ａは流管８に大気導入孔２３を穿孔したもので
あり、ｂは大気導入孔に大気導入管９を取り付け
たものである。又、ｃは流管８と流管支持体２４
を分割して組立てた縦断面図で、ｄの横断面図と
見合わせると判るように、大気導入溝２５が流管
支持体２４の流管８との接合部に設けられてい
る。大気導入孔２３、大気導入管９、及び大気導
入溝２５のサイズは、所要の管内流速に合わせて
設計されるべきものであり、大きすぎると凝固浴
の洩れを生ずる。従つて第１図の如く、大気導入
管９にバルブ或いはコツク類を設け、導入大気量
を調整出来る方法が好ましい。又更に、大気導入
の方向は凝固浴の流動方向に対して鋭角となるの
がより好ましい。この角度は第３図ｂでθとして
示されている。卑近な例では、理科の吸引過実
験に用いる水道水に接続されたガラスのエジエク
ターを考えれば明らかと思われる。 本発明によつて、噴射型の上向流浴紡糸方法に
用いられる揚浴系設備の小型化、及び揚浴量の削
減が可能となつた。驚くべき事に、本発明者らも
予期し得なかつた更にもう一つの利点がある。本
発明になる流管を用いると、凝固浴から糸条を分
離する際に生ずる糸切れ率を、従来の1/10以下に
抑える事が出来るのである。理由は定かではない
が、糸条分離時の糸切れ発生は、噴き上げ凝固浴
の頂点近傍で、糸条を構成している単糸が浴流に
とらればらけるためと解され、本発明によれば、
この単糸ばらけ現象が殆んど観察されない事か
ら、噴き上げ凝固浴に大気を導入した為に、凝固
浴流の見掛け比重が小さくなり浴流の単糸に対す
る張力が減少したのではないかと考えられる。 なお、流管は地表に対する垂線に対して傾けて
設けても良く、傾けなくても良い。 以下、本発明の効果を実施例により、更に詳細
に説明するが、本発明は以下の実施例に限定せら
れるものではない。 実施例 １ 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H₂SO₄150ｇ／、
Na₂SO₄280ｇ／、ZnSO₄15ｇ／の52℃で凝
固浴中に、第１図に示す紡糸方法にて170ｍ／分
の紡糸速度にて、120デニール26フイラメントで
紡糸した。流管は地表に対する垂線方向に８度傾
け、内径９mmφ、長さ400mmのガラス製を用い、
流管の下部から30mmの所に孔径２mmφの大気導入
管を設け、先端にゴムチユーブを取り付けピンチ
コツクにて大気導入量を約100c.c.／分に調整した。
大気導入量は流管より噴出する凝固浴を密閉した
ビニール袋に導き、気体捕集法にて捕集し測定し
た。第２図に示すH₁＝400mmであり、H₂＝255mm
まで噴出した。流管内流速を100ｍ／分、速ちH₂
＝140mmに設定するためH₁を下げていつたとこ
ろ、H₁＝220mmでH₂＝140mmとなつた。この条件
にて糸条を噴き上げ凝固浴より分離し、糸道、ロ
ーラーを経て遠心ポツトに巻き取り、通常の後処
理を施こして、製品フイラメントした。 糸条を凝固浴から分離する際の糸切発生率、及
び物性値を代表するものとして、ウースター社製
連続強伸度測定装置（Type 96）を用い、100ｍ
に亘つて連続して１ｍ毎に糸条の乾伸度を測定し
平均値、及び標準偏差値σを算出した。その結
果を第１表に示す。 比較例 １ 流管に大気導入管を設けない他は、実施例１と
全く同様にしたところ、第２図に示すH₁＝400mm
に対してH₂＝140mmであつた。この条件にて実施
例１と全く同様の評価を行なつた。その結果を第
１表に示す。 実施例 ２ 紡糸速度を250ｍ／分にし、大気導入量を約250
c.c.／分にし、第２図に示すH₁＝1840mmにした他
は実施例１と全く同様にしたところ、H₂＝900mm
となつた。流管内流速を180ｍ／分、即ちH₂＝
460mmに設定するためH₁を下げていつたところ、
H₁＝950mmであつた。この条件にて実施例１と全
く同様の評価を行なつた。その結果を第１表に示
す。 比較例 ２ 流管に大気導入管を設けない他は、実施例２と
全く同様にしたところ、第２図に示すH₁＝1840
mmに対してH₂＝460mmであつた。この条件にて実
施例１と全く同様の評価を行なつた。その結果を
第１表に示す。

【表】 以上の実施例及び比較例から、本発明が従来法
に較べて、凝固浴ヘツドタンクを大幅に小型化で
きる事、及び糸条分離時の糸切れ発生率を極めて
低い値に抑えられ、かつ良好な物性水準を維持し
ている事、更に紡糸速度を高速化した場合により
有用性が増す事は明白である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の上向流浴紡糸方法の実施態様
の一例の示す縦断面図である。第２図は凝固浴を
流管から噴出するための付帯設備の一例を示す模
式図である。第３図は本発明の流管の実施態様の
例を示す模式図である。ａは大気導入孔２３を穿
孔した流管の縦断面図、ｂは大気導入管を設けた
流管の縦断面図で、θは凝固浴の流動方向に対す
る大気導入の方向を表す角度である。ｃは流管８
と流管支持体２４を２分割して組立てた縦断面図
であり、ｄはその横断面図である。 １：紡糸原液導入の方向、２：紡糸原液導入
管、３：紡糸口金支持体、４：紡糸口金、５：凝
固浴導入の方向、６：凝固浴導入管、７：半凝固
糸条、８：流管、９：大気導入管、１０：大気導
入量調整バルブ、１１：大気導入の方向、１２：
噴き上げ凝固浴、１３：凝固糸条、１４：噴き上
げ凝固浴の頂点、１５：流管の傾き線、１６：地
表に対する垂線、１７：凝固浴導入主管、１８：
各錘への凝固浴導入枝管、１９：凝固浴ヘツドタ
ンク、２０：ヘツド面、２１：凝固浴供給主管、
２２：揚浴ポンプ、H₁，H₂：各々流管８の出口
を０点とした場合のヘツド面２０と噴き上げ凝固
浴１４とのヘツド長、２３：大気導入孔、２４：
流管支持体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 流管を用いて、凝固浴を空中に意図的に噴き
   上げる上向流浴紡糸方法において、流管内に少量
   の大気を導入する事を特徴とする上向流浴紡糸方
   法。