JPH0447066B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は合成繊維、特にアクリロニトリル単位
を少くとも40重量％有するアクリロニトリルポリ
マーのフイラメント及び繊維からなるケーブル又
はウエブを、蒸気を用いて、必要に応じてケン縮
後に、コンデイシヨニングする方法及び装置に関
する。 多孔ドラムスチーマや多孔ベルトスチーマは連
続的に搬送される合成繊維材料をスチーミングす
る装置として用いるのに適している（例えば西独
公開第2060941号明細書又は英国特許第1208792号
明細書参照）。蒸気管、蒸気トンネル及びＵ字形
蒸気シリンダーも又知られている〔例えば、テク
スタイルプラクチスインタナシヨナル
（Textilpraxis international）1981年12月号第
1410頁又はヘミーフアーゼルン／テキスタイルイ
ンダストリー（Chemiefasern／Textilindustrie）
1981年11月号第821頁、1982年２月号第96頁参
照〕。ケン縮装置を固定化室（fixation
chambers）に接続する続み合わせ（例えば米国
特許第2865080号明細書参照）も又、種々の形体
と態様について、特にテクスチヤー加工と固定化
方法（texturising and fixing）について、説明
されている。これらの蒸気装置集合体
（aggregates）は、繊維ケーブルの乾燥及び収縮
のために、また該ケン縮の安定化及び該繊維のス
ピン染色（spin dying）のために用いられる。 欧州公開第98477号明細書では、アクリロニト
リルフイラメント及び繊維の乾式紡糸方法の連続
操作について主に説明されており、そこでは紡糸
シヤフトを離れる直前か直後に調製される
100000dtex以上のトウを、紡糸溶媒を抽出する
液体、例えば水、と前記ケーブルを接触すること
なく、延伸し、ケン縮し、そして固定（fixed）
する。この方法では紡糸溶媒の大部分を紡糸シヤ
フトにおいて放散する。該紡糸シヤフトを離れる
該フイラメントの溶媒含有量は一般に繊維固体含
量を基に10重量％より少なく、１重量％より多
い。 公知のコンデイシヨニング装置はこの方法には
適さない。蒸気の必要量が多すぎるか、それに加
えて繊維クープルの自然の風合（tone）を損なわ
せたり、フエルト化を起してしまう。 本発明の１つの目的は、接続されるケン縮工程
が一体化された連続乾式紡糸方法に適したコンデ
イシヨニング装置を提供することである。従つ
て、該コンデイシヨニング装置の１つの目的は、
ケン縮を安定化し、延伸工程の結果生ずる収縮を
減じ、紡糸溶媒の残量を除くことである。この方
法及び装置はケーブル及びウエブのコンデイシヨ
ニングに適したものである。 この目的は、蒸気−気密のコンデイシヨニング
装置内において回転多孔ベルト上の合成繊維材料
を105〜150℃の温度に少なくとも２段階で過熱さ
れた蒸気にさらし、コンデイシヨニング室内に３
分以上滞留させることによつて達成される。 従つて、本発明の１つの目的は、合成繊維材
料、特に合成繊維ケーブル又はウエブのコンデイ
シヨニング方法において、蒸気−気密のコンデイ
シヨニング装置内の回転多孔ベルト上の合成繊維
材料を、コンデイシヨニング室内に３分以上滞留
させ、少なくとも２段階で105〜150℃の温度に過
熱した蒸気にさらすことを特徴とする。 前記用語による「蒸気−気密（Steam tight）」
とは、合成繊維材料の入口及び出口の両方からの
制御し得ない蒸気の損失量が１％に達しないこと
を意味する。仮に、ケン縮装置が完全に蒸気−気
密状態でコンデイシヨニング装置に一体化される
と、ケン縮装置への入口は合成繊維材料の入口と
して機能する。圧搾室及びプラストケン縮装置は
この目的のために好ましい。 過熱蒸気は繊維材料に対して向流に流すことが
好ましく、ベンチレータを用いて個々の処理段階
の繊維材料に対して繰返して供給される。該過熱
蒸気はコンデイシヨニング装置内に飽和蒸気を導
入し、熱交換器で過熱して発生させるのが好まし
い。該過熱蒸気の温度は望ましくは120〜140℃で
あり、滞留時間は望ましくは５〜15分である。こ
の方法は前記多孔ベルトが15Kg／m²以下の密度
で、望ましくは10Kg／m²以下の密度でおおわれる
ときに、能率的に操作する。被覆密度（covering
density）は多孔ベルトの可被覆表面、滞留時間
及び処理能力（Kg／ｈ）から容易に算出させる。 本方法は、連続乾式紡糸工程の後で、紡糸溶媒
を抽出するための液体と接触させない方法により
得られる、アクリロニトリル単位を少なくとも40
重量％好ましくは85重量％以上含有するアクリル
繊維からなるトウのコンデイシヨニングに特に適
する。 それ故、本方法によれば、繊維材料に対して１
Kg／Kgより少ない蒸気消費を以つて、安定したケ
ン縮が本発明の装置を通して、１重量％未満残留
溶媒含有量でなしとげられ、煮沸間に縮まないア
クリル繊維が得られた。 本発明のもう１つの目的は、本発明による方法
を有効ならしめるコンデイシヨニング装置であ
る。該コンデイシヨニング装置を第１〜第３図に
示す。 第１図は前記装置の縦断面を示し、第２図は蒸
気区域Ｂの位置での前記装置の横断面を示し、第
３図は蒸気区域Ｃの位置での前記装置の横断面を
示す。 本発明に係る装置は、蒸気−気密状態で密封さ
れ、いくつかの区域にＡからＤに分割され、個々
の区域は相互に分離されており、区域Ｂ及びＣは
必要に応じて１回より多く繰り返してよく、区域
Ａは入口手段と溶媒含有蒸気の吸引手段を有し、
区域Ｂはベンチレータ、熱交換器及び溶媒含有蒸
気吸引手段を有し、区域Ｃは、ベンチレータ、熱
交換器及び蒸気供給装置を有し、区域Ｄは溶媒含
有蒸気の吸引手段を有するように構成され、多孔
ベルトスチーマからなる。 区域Ｅは必要に応じて結合されるものであつ
て、次の用途へ、または貯蔵、梱包、切断のため
に供給する前段に設けて合成繊維材料を冷却す
る。 第１図において、圧搾室（compression
chamber）ケン縮装置１はコンデイシヨニング２
に一体的に結合される。ケン縮繊維ケーブル５は
密封チヤンネル３を搬送手段４を介してコンベア
ベルト６、例えば網状又は多孔状ベルト、の上に
折り重ねられる（folded）。蒸気を強制循環しな
い入口区域Ａを通過させた後、折り重ねられた繊
維ケーブルは密封フラツプ７を経て蒸気区域Ｂ及
びＣに到達する。この２つの蒸気区域はガイドプ
レートにより相互に分離されるとともに循環用ベ
ンチレータ８を備えている。 前記生蒸気は入口１０から前記蒸気区域Ｃに同
時に導入され熱交換器１１を経由して該蒸気温度
を少なくとも105℃とする。このプロセス蒸気は
前記折り重ねられた繊維ケーブルを通して流し、
それからベンチレーター８で吸引してとり出し、
前記熱交換器１１を経由して再加熱し、再び前記
繊維ケーブルを通して流す。前記蒸気区域Ｃにお
ける該蒸気の流れの一部は、前記繊維ケーブルの
搬送方向に対し、反対方向で前記蒸気区域Ｂに入
る。それから該蒸気はベンチレータ８で再び熱交
換器１２を経由して前記繊維ケーブルを通して流
し、残余の紡糸溶媒を含有する流れの一部は吸引
手段１３を経由して排出する。ベルトは前記折り
重ねられた繊維ケーブルの高さの位置で密封フラ
ツプ７を傾斜させてシールする。そして、前記回
転多孔ベルト６をシールするためのストリツプ１
４は蒸気の漏れを実質的に防止する。それにもか
かわらず、該密封フラツプ７及び密封ストリツプ
１４から漏れる蒸気量は図面には示していない
が、適当な調節フラツプ（adju−stable
regulating flaps）を備えた吸引手段１３を経由
して、入口区域Ａ及び出口区域Ｄから排出する。
前記折り重ねられた繊維ケーブルは、その後冷却
区域Ｅを通過させる。室温の空気をベンチレータ
１５を用いて該冷却区域Ｅに送風する。それか
ら、前記繊維ケーブルは切断手段に移され、次い
でステープルフアイバーを製造するための処理を
するか若しくは連続テープとしてカートンの中に
折り込まれる。 第２図及び第３図は前記蒸気区域Ｂ及びＣを横
切る。断面図で前記コンデイシヨニング装置を通
る前記プロセス蒸気の経路を示す。入口１０から
前記蒸気区域Ｃに導入される該生蒸気は前記熱交
換器１１を通過して過熱処理を受ける。それか
ら、該蒸気は前記折り重ねられた繊維ケーブル５
を通して流し、そして、新たな循環のために、ベ
ンチレータ８を用いて吸収チヤネル１６及び加圧
チヤネル１７を経由して熱交換器１１にもどす。
該蒸気の流れの一部は前記蒸気区域Ｃから前記蒸
気区域Ｂの循環蒸気の流れに移し、そこで該蒸気
は前記蒸気区域Ｃの中と同様に循環し、前記熱交
換器１２で再加熱する。そして、吸引手段１３を
経由して流れの一部を排出させる。 本発明のもう一つの実施態様においてはケン縮
工程はコンデイシヨニング工程に接続することが
できる。 ケン縮装置とコンデイシヨニング装置の直接的
結合は繊維の連続製造のために大変有利であるこ
とが明らかになつた。特に好ましいケースにおい
ては、圧搾室（compression chamber）１は第
１図のようにシールドチヤネル３を介してコンデ
イシヨニング装置に直接結合する。圧搾室に加え
て、同じようにコンデイシヨニング装置に結合す
る。送風管ケン縮装置（blast pipe crimper）の
使用は、特に、高い製造速度を目指すのに大変好
都合であることが判明する。 実施例 １ アクリロニトリル93.6％、アクリル酸メチル
5.7％、及びメタリルスルホン酸ナトリウム0.7％
からなり、ジメチルホルムアミドのＫ価81〔フイ
ケントシエル、セルロースヘミー（Fikentscher、
cellulosechemie）13、（1932）、第58頁〕を有す
るアクリロニトリル共重合体30重量％の紡糸溶液
を20−シヤフト紡糸装置のノズル口径0.2mmの
1264−オリフイスノズルから延伸速度60ｍ／min
で乾式紡糸をする。該紡糸シヤフトに紡糸フイラ
メントが滞留する時間は４秒である。該シヤフト
の温度は210℃で空気の温度は380℃である。通過
空気量各シヤフトについて40m³／ｈであり、フイ
ラメントの方に向いて長さ方向にシヤフトヘツド
位置でプラストする。 固体材料の含量を基準にして9.3重量％の残留
溶媒含量を含有する、総合繊度（total titre）
267000dtexの紡糸バルクを紡糸シヤフトを離れ
る直前に80〜90℃の暖かい含水、含油の帯電防止
調合物で湿潤し、前記固体材料含有基準で該フイ
ラメントの含油率0.25重量％、帯電防止剤含有量
0.06重量％、含水率1.2重量％となるように処理
を行う。該調合物はギアポンプで計測する。それ
から、前記の暖かなケーブルは、150℃の温度に
誘導的に（inductively）加熱された一対のロー
ラ上を通過させるが、約２秒という接触時間はフ
イラーローラ上に繰返し巻回することにより得ら
れる。かくして該ケーブルは放射温度計KT15
〔ハイマン社製ヴイースバーテン、FRG
（Manufacturer：Heimann GmbH Wiesbaden、
FRG）〕で計測するとトウ温度が112℃と推定さ
れる。該ケーブルは第２の把持点として機能する
冷却ローラを有する、一連の７つの延伸装置によ
つて450％まで延伸される。延伸処理工程後のト
ウ温度は61℃である。それから、該ケーブルは、
シールドチヤネル３を介してコンデイシヨニング
装置２に接続する圧搾室１内で直ちに機械的にケ
ン縮され、トラバーシング装置４を経由して連続
的に回転する多孔ベルト６の上に折り重ねられ
る。ケン縮速度は270ｍ／minである。前記入口
区域Ａを通過した後折り重ねられ、ケン縮された
繊維ケーブルは長さ１ｍ、巾0.4ｍの蒸気区域Ｂ
及びＣに到達する。この２つの蒸気区域はガイド
プレードにより相互に分離されており循環用ベン
チレータ８を備えている。バルブで流量を制御さ
れた生蒸気は前記蒸気入口１０を経由して該蒸気
区域Ｃに導入され、循環蒸気と一緒に前記繊維ケ
ーブルの進行方向と反対の方向に流す。計画され
た繊維ケーブル生産量96.1Kg／ｈに対して繊維ケ
ーブルのKg当りの蒸気0.5Kgという一定蒸気消費
量にセツトするために、48Kg／ｈの蒸気量を供給
する。熱交換器１１及び１２を経由して135℃に
加熱された、前記供給生蒸気及び前記循環蒸気は
折り重ねられ、ケン縮された繊維ケーブルを通し
て流れ、蒸気区域Ｂに導入された蒸気の一部の流
れは吸引手段、ベンチレータ８によつて吸引チヤ
ネル１６及び加圧チヤネル１７を経由して吸引さ
れ、熱交換器で再加熱され、そして再び前記繊維
ケーブル上を通過する。前記紡糸溶媒ジメチルホ
ルムアミドの残部を含有する蒸気の流れの一部
は、前記蒸気区域Ｂの前記蒸気出口１３から排出
し、蒸留塔に供給する。ベルトは前記折り重ねら
れた繊維ケーブルの高さで密封フラツプ７が傾斜
した状態でシールし、前記回転多孔ベルトの高さ
で密封ストリツプ１４は実質的に無用な蒸気の流
出を防ぐ。前記入口区域Ａ及び出口区域Ｄに到達
するより少ない量の蒸気もまた該区域から排出し
て前記蒸留塔に供給される。該コンデイシヨニン
グ装置の蒸気区域Ｂ＋Ｃ内に前記折り重ねられた
繊維が滞留する時間は5.0分である。このことか
ら、特定の被覆密度がおよそ10Kg／m²であると計
算することができる。該繊維ケーブルはコンデイ
シヨニング手段を離れた後、前記ケン縮を固定化
するために長さ1.5mmの冷却区域Ｅを通過させる。
室温の空気がベンチレータ１５により該冷却区域
を通してプラストされる。既に収縮を完了した前
記繊維ケーブルはその後長さ60mmのステーブルフ
アイバーに切断し、プラストし、充填プレス
（packing press）に供給する。このようにして
連続工程で作られているアクリル繊維は防縮性を
有し、3.3dtexの個々の繊維繊度を有する。該繊
維の強さは29cN／dtexで、伸度は39％である。
前記紡糸繊維の残留溶媒含有量は0.62重量％であ
る。120ｍ／minという高効率カーダーで該繊維
から作る糸は繊度が278dtex、糸強度が
15.3RKM、伸度が18.9％及び煮沸下の糸の収縮
率が2.4％である。 次の表で、第２の紡糸ミルの仕上りとランにつ
いて、種々の残留溶媒量のジメチルホルムアミド
を含有し、異なる蒸気の状態の下でコンデイシヨ
ニング装置を通過させる、267000dtexという同
一の総合繊度を有するトウを対象にして評価を行
う。前記繊維ケーブル中の種々の残留溶媒含有量
の変化は、実施例１と同一のテスト条件下で該温
度を変化させ、かつ紡糸量を変化させることによ
り達せられる。前記コンデイシヨニング装置内の
スチーマの温度、繊維ケーブルのKg当りの通過ス
チーム量及び該コンデイシヨニング装置の滞留時
間をそれぞれ変化させる。 この表は次の事を示している。140℃の温度ま
でに過熱された蒸気は、その他の点で同一条件の
下の飽知蒸気より前記繊維ケーブルから残留溶媒
を除くのに実質的により適している。コンデイシ
ヨニング以前の該繊維ケーブルの残留溶媒含有量
が低くなればなるほど、コンデイシヨニング装置
通過後の該繊維ケーブルの残留溶媒含有量が自然
に低くなるであろう。この表はまた次の事も示し
ている。繊維ケーブルを基準に溶媒含有量10重量
％の繊維ケーブルを１重量％より少ない残留溶媒
含有量まで確実に低減するために、一般には繊維
ケーブルのKg当り１Kgより少ない蒸気量で、およ
そ５分間滞留させることで全く十分である。全て
の繊維はまた防縮性を有する。該繊維ケーブルの
溶媒含有量が高ければ高いほど、それに対応して
蒸気量及びコンデイシヨニング装置内の滞留時間
を増加させることにより、残留溶媒含有量を同様
に低減させられる。また、該試験は、前記繊維ケ
ーブルのテープ剛さ（tape rigidity）の結果とし
て、前記繊維ケーブル中にほどけないカセツトス
トリツプ（undissolved cut strips）が存在しな
ければ第２の紡糸ミルによる処理が良好であるこ
とを明らかにしている。若干のけん縮されたばら
ばらの毛細繊維の一部がケーキングもしくは結合
して圧縮されたけん縮束を形成するものと理解さ
れる。このテープ剛さは、繊維ケーブルの中の残
留溶媒量が２重量％より少ないときには常にこれ
を回避することができる。

【表】

【表】 実施例 ２ 実施例１に従つて得た前記繊維ケーブルの一部
を、延伸処理後、圧搾室の代りの、シールドチヤ
ンネル３を介してコンデイシヨニング装置に結合
された、プラストノズルに供給する。第１図の変
形であつて、140℃に過熱した蒸気で操作される
プラストケン縮装置は、前記プラストノズルの開
放した出口と連結チヤンネルが前記コンデシヨニ
ング装置内に曲げられることなく連通するよう
に、該コンデイシヨニング装置の前方に配置され
ている。その他の全て条件は実施例１のものと同
じである。このようにして連続的に得られた該ア
クリル繊維は個々の繊維について3.3dtexの繊度
を有する。繊維強度は28cN／dtex、伸度は33％
である。このトウの残留溶媒含有量は0.58重量％
である。該繊維はまた防縮性である。高効率カー
ダーを用いて該繊維から140ｍ／minの速度で製
造された糸は、繊度が283dtex、糸強度が16.1R
Km、伸度が18.4％そして煮沸下での収縮率が2.4
％である。 実施例 ３ 実施例１から得た前記繊維ケーブルの一部は、
ケン縮処理後、ローラカツターを有する圧搾室内
で長さ60mmのステープルフアイバーに切断され、
そして、供給ローラを経由して前記コンデイシヨ
ニング装置に供給される。その他の条件は実施例
１のものと同じである。前記冷却区域Ｅの端部
で、該繊維ウエブはベンチレータにより煙突形状
の吸引手段を経由してプラストされ、そして充填
プレスに供給される。個々の繊維の繊度
3.3dtex：繊維強度2.5cN／dtex：伸度34％。ト
ウの残留溶媒含有量は0.43重量％である。煮沸下
で繊維の再収縮は観察されない。糸の評価：繊度
290dtexの糸強度15.8RKm：伸度18.1％：煮沸下の
糸収縮率2.7％：カーデイング速度120ｍ／min。

【図面の簡単な説明】

第１〜第３図は本発明の１実施例である合成繊
維材料のコンデイシヨニング装置の概略図であ
り、第１図は繊維材料の流れを示した全体的概略
図、第２図は第１図のＸ−Ｘ断面、第３図は第１
図のＹ−Ｙ断面における蒸気の流れを示した概略
図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 乾式紡式法により製造された、アクリロニト
   リル単位を少なくとも40重量％有するアクリロニ
   トリルポリマーのフイラメントもしくは繊維から
   なる繊維ケーブルのコンデイシヨニング方法にお
   いて、該繊維ケーブルを密閉チヤンネルを介して
   多孔ベルト上の入口区域Ａに堆積させ、密封フラ
   ツプ及び密封ストリツプによつて分離されている
   蒸気区域Ｂ及びＣにおいて、105〜150℃の温度に
   少なくとも２段階で過熱され、繊維ケーブルの流
   れに対して向流の蒸気にさらし、新鮮な蒸気を蒸
   気入口から蒸気区域Ｃに導入し、熱交換器によつ
   て蒸気温度を少なくとも105℃とし、蒸気を折り
   重ねられた繊維ケーブルを通して流し、ベンチレ
   ーターで吸引し、熱交換器で再加熱し、再び戻し
   て繊維ケーブル中を通し、蒸気区域Ｃにおける該
   蒸気の一部の流れは繊維ケーブルの搬送方向に対
   して反対方向として蒸気区域Ｂに導入し、蒸気は
   再びベンチレーターによつて熱交換器を経由して
   繊維ケーブル中を通し、紡糸溶媒を含有する若干
   の蒸気は吸引手段によつて循環系から除去し、入
   口区域Ａ及び出口区域Ｄにおいて、密封フラツプ
   及び密封ストリツプを通して逸出する蒸気溶媒混
   合物を吸引手段を通して排出し、コンデイシヨニ
   ング装置中の繊維ケーブルの滞留時間を３分以上
   とすることを特徴とする合成繊維材料のコンデイ
   シヨニング方法。 ２ 過熱蒸気の温度が120〜140℃、滞留時間が５
   〜15分及び多孔ベルトの被覆密度が15Kg／m²まで
   である特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 合成繊維材料のコンデイシヨニング装置にお
   いて、蒸気−気密手段で密封され、数個の区域Ａ
   ないしＤに分割され、個々の区域は相互に分離さ
   れており、蒸気区域Ｂ及びＣは必要に応じて繰り
   返して設け、入口区域Ａは繊維ケーブルの導入手
   段と溶媒含有蒸気の吸引手段を有し、蒸気区域Ｂ
   はベンチレータ、熱交換器及び溶媒含有蒸気の吸
   引手段を有し、蒸気区域Ｃはベンチレータ、熱交
   換器及び蒸気供給装置を有し、出口区域Ｄは溶媒
   含有蒸気の吸引手段を有する、多孔ベルトスチー
   マからなる合成繊維材料のコンデイシヨニング装
   置。 ４ ケン縮手段が前記コンデイシヨニング装置に
   蒸気−気密手段で一体的に結合し、冷却区域Ｅが
   前記コンデイシヨニング装置に接続する特許請求
   の範囲第３項記載の合成繊維材料のコンデイシヨ
   ニング装置。