JPS602404B2 - アクリル系中空フイラメントの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、繊維横断面の中央部に繊維の長さ方向に連続
した空洞を有する（以下中空と記す）アクリル系フィラ
メントの製造法に関するものである。

更に詳しくは、紙糸原液を一昼空気又は不活性気体中に
押出し、然る後糸条を鮫糸裕中に導くことを特徴とする
乾湿式紙糸法によって、アクリル系中空フィラメントを
製造する方法に関するものである。

中空繊維は、過去においてビスコース法により製造され
るレーヨンステープル繊維やポリエステル、ナイロン、
ポリプロピレン等によって代表される溶融紙糸法により
製造される合成繊維において、その製造法が種々提案さ
れ、中には実用化されているものもある。

しかし、緑式紡糸法又は乾式紙糸法が主体のアクリル系
合成繊維においては、実用可能な中空繊維の製造法は殆
んど提案されておらず、わずかに袴公昭４６−１７３０
２、ｍｐ３６００４９１等において、アクリロニトリル
系重合体の無機溶剤を使用した紙糸浴で乾湿式紡糸法に
よる中空繊維の製造方法が示されているが、そのいずれ
もが単糸織度７デニール以上の太いものであり、衣料用
に適した１．０〜３．の程度の細いものではなく、実用
的でない。

本発明者らは、鋭意研究の結果アクリル系フィラメント
の製造において、図一１に示した様なノズルを用いて紙
糸用原液を一旦空気又は不活性気体中に紡出し、然る後
糸条を級糸浴中に導く方法を用いることにより、或る規
制された範囲の溶剤濃度及び温度に保たれた紡糸浴条件
下で得られたフィラメント糸に関して、１本のャーンを
構成しているモノフイラメントのうち、中空になってい
るモノフイラメント本数の１本のャーンを構成している
総モノフイラメント数に対する割合（以下中空繊維率と
記す）が百分率で１００％であり、しかも単繊維デニー
ルが３デニール近辺の中空フィラメントを製造すること
に成功した。本発明に於て重要な点の第一は１組の孔に
おける級糸原液が吐出される部分の面積が、２５×１０
‐４桝以上、２０×１０‐２嫌以下好ましくは１８×１
０‐３〜１６×１０‐２柵であり、その第２は１組の孔
における関孔部によって包囲される内部非関孔部の重′
○から関孔部の内側までの間隔が０．雌肋以上、更に好
ましくは０．１６柳以上であることである。

ノズルの孔面積が上記の値より小さい場合には、中空フ
ィラメントは製造できるが、中空繊維率が８５％を下ま
わるので好ましくなく、一方ノズルの孔面積が余り多い
場合、とくにこの面積が２０×１０‐２柵より大きい場
合には紙糸裕中で糸条にかかる張力が大きすぎて紡出し
た糸条は切断し、繊維形成が不可能となる。また、ノズ
ル内の一組の孔における開孔部に′よって包囲される内
部非関孔部の重心から関孔部の内側までの間隔が０．０
８柵より小さい場合には、ノズルを介して空気又は不活
性気体中に紙出された紡糸原液が紙糸浴中に導かれて凝
固が始まる以前に、中空状に保たれていた紙糸原液が空
洞部をうめる様な形で接着し、中空フィラメントを作る
ことが難しい。

本発明を実施するにあたって重要な第３点は紙糸原液を
ノズルを介して一旦空気中又は不活性気体中に銃出し、
然る後筋糸格に導く乾湿式紡糸法を用いることであり、
第４の重要な点は紙糸格がァクリロニトリル系ポリマー
に対する有機溶剤、例えばジメチルホルムアミド、ジメ
チルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等と水とから
成っていることである。

とくに紡糸格の温度は０〜４０ｑｏ好ましくは２６０〜
３ｙｏ紙糸格の有機溶剤濃度は１０〜８５％、好ましく
は３０〜７５％であることが好ましい。級糸浴温度が０
℃より低い場合には、得られたフィラメントの横断面は
ノズル形状と全く同じものとなり、完全な中空フィラメ
ントにならない。

又、逆に紙糸格温度が４０午０より高い場合には、／ズ
ルを介して空気又は不活性気体中に紙出された鮫糸原液
が、紡糸裕中に導かれて凝固が始まる以前に中空状に保
たれていた紙糸原液が空洞部をうめる様な形で接着し、
中空フィラメントにならない。更に紡糸浴の有機溶剤濃
度が１０％を下まわる場合には、紙糸浴に導かれた紙糸
原液の凝固が速すぎて、縛られたフィラメントの横断面
はノズル形状と同じものとなり、完全な中空フィラメン
トにはならず、薮糸浴の有機溶剤濃度が８５％を上まわ
る場合には、鮫糸浴中に導かれた筋糸原液流の凝固が遅
すぎて、糸条にかかる張力に耐えることが出来ず、糸条
は紙糸浴中で切断し、繊維形成が不可能になる。

また、ポリマーに対する溶剤が無機系溶剤である場合に
は、繊度が７デニール以下の目的とするフィラメントを
作ることが難しい。抜糸格の温度が０〜４０℃の範囲に
保たれ、かつ紡糸浴の溶剤濃度が１０〜８５％である場
合には、アクリロニトリル系重合体とその有機溶剤とか
ら成る紙糸原液を図一１の如きノズルを用いて紙糸し、
溶剤の洗練、延伸、給油、乾燥を順次行なうことによっ
て、中空繊維率９０％以上のアクリル系中空フィラメン
トが得られる。しかし、ノズルの孔面積、級糸格の溶剤
濃度、紡糸浴の温度が先に規定した範囲から外れると、
中空フィラメントを得ることは非常に困難であり、かり
に中空フィラメントが得られたとしても中空繊維率は５
０％以下に低下する。また図−１に示した孔形状のノズ
ルを用いても、通常の湿式紡糸法によって紙糸を行なっ
た場合には、繊維内部へ空気のとりこみが出釆ないため
、中空フィラメントは得られない。以下に実施例を挙げ
て、本発明を更に詳しく説明する。実施例 １ アクリロニトリル９２．７％、酢酸ビニル７％およびス
ルフオン基を有するビニル系モ／マー０．３％からなる
アクリロニトリル系重合体を、溶液中の濃度が２５％と
なる様にジメチルアセトアミドに溶解して得た紙糸原液
を、図一１のＡに示した孔形状で１組の孔面積が１５．
７×１０‐２磯のノズルを用いて一旦空気中に吐出し、
空気中５肋通過させ、温度３０℃、ジメチルアセトアミ
ド濃度６５％の紙糸格に糸条を導き凝固させたのち洗糠
槽を透過せしめ糸条中の有機溶剤を水で洗い落し、次い
で１００午０の水中で、洗糠槽を通過している糸速度の
３倍の速さで回転しているローラーで延伸を行なって、
１１び０の寛黄熟で糸条を乾燥させた。

乾燥工程を通過した糸条は更に１７ぴ０に加熱され、熱
ピンで乾燥工程を通過する糸速度の２倍の速さで回転し
ている冷ローラーで、第２次延伸をほどした。

以上の工程を経た糸条を捲取機に導き、適当な数の撚り
を与えて、ボビンに捲取った。

この様にして得たフィラメント糸の繊維横断面（８０針
音拡大：以下同じ）を調べたところ、図一２の如き形状
のものであり、中空繊維率は１００％であった。

なお、単繊維デニールは３０めであった。実施例 ２ 実施例１と同機の筋糸原液を、図一１のＡに示した孔形
状で一組の孔面積が１５７×１０‐２松のノズルを用い
て一旦空気中に吐出し、空気中を５帆通週させ、温度３
９０、ジメチルアセトアミド濃度５５％の縁糸浴に糸条
を導き凝固させた後、実施例１と同様の処理を行なって
得たフィラメント糸の単繊維デニールは３．１のであり
、中空繊維率は１００％であった。

実施例 ３ 実施例１と同種の続糸原液を、図一１のＡに示した孔形
状で１組の孔面積が１０×１０‐２磯のノズルを用いて
一旦空気号に吐出し、空気中を５欄通過させ、温度３０
つ０、ジメチルアセトアミド濃度７３．５％の級糸俗に
糸条を導き凝固させた後、実施例１と同様の処理を行な
って得たフィラメント糸の単繊維デニールは３．０めで
あり、中空繊維率は１００％であった。

実施例 ４ 実施例１と同種の級糸原液を、図一１のＢに示した孔形
状で１組の孔面積が１５７×１０‐２桝のノズルを用い
て一且空気中に姓出し、空気中を５肋通過させ、温度３
０℃、ジメチルアセトアミド濃度６０％の紡糸浴に糸条
を導き凝固させた後、実施例１と同機の処理を行なって
得たフィラメントの単繊維デニールは２．妥めであり、
中空繊維率は１００％であった。

実施例 ５ 実施例１と同種の紙糸原液を、図一１のＢに示した孔形
状で１組の孔面積が１５７×１０‐２柵のノズルを用い
て一旦空気中に吐出し、空気中を５肌通過させ、温度滋
℃、ジメチルアセトアミド濃度５０％の紡糸浴中に導き
糸条を凝固させた後、実施例１と同機の処理を行なって
得たフィラメントの単繊総デニールは３．０１ｄであり
、中空繊維率は１００％であった。

実施例 ６ 実施例１と同様の紙糸原液を、図一１のＢに示した孔形
状で１組の孔面積が１０×１０‐２磁のノズルを用いて
一旦空気中に吐出し、空気中を５燭通過させ、温度３０
℃ジメチルアセトアミド濃度６５％の紡糸格に糸条を導
き凝固させた後、実施例１と同機の処理を行なって得た
フィラメントの単繊総デニールは３０めであり、中空繊
維率は１００％であった。

比較例 １ 実施例１と同種の紡糸原液を、図一１のＡに示した孔形
状で１組の孔面積が１７．６×１０‐４嫌のノズルを用
いて一且空気中に吐出し、空気中を５脚通過させ、温度
３び○、ジメチルアセトアミド濃度６５％の級糸格に糸
条を導き凝固させた後、実施例と同様の処理を行なって
得たフィラメントの単繊維デニールは２．９７ｄであり
、中空繊維率は８０％であつた。

比較例 ２ 実施例１と同種の紙糸原液を、図一１Ａに示した孔形状
で一組の孔面積が１５７×１０‐２桝のノズルを用いて
一旦空気中に吐出し、空気中を５肋通過させ、温度４５
℃、ジメチルアセトアミド濃度６５％の紡糸浴に導き凝
固させた後、実施例１と同様の処理を行なって得たフィ
ラメントの単繊維デニールは３．０的であったが、中空
繊維率は４３％であった。

比較例 ３ 実施例１と同種の紡糸原液を用い、図一１Ａに示した孔
形状で一組の孔面積が１５．７×１０‐２磯のノズルを
用いて一旦空気中に吐出し、空気中を１３柵速週させ、
温度３０℃、ジメチルアセトアミド濃度６０％の級糸格
に導き凝固させた後、実施例１と同様の処理を行なって
得たフィラメントの単綴総デニールは２．９めであった
が、中空繊維率は１６％であった。

比較例 ４ 実施例１と同種の敵糸原液を用い、図一１Ｂに示した孔
形状で一組の孔面積が１５．７×１０‐２嫌のノズルを
用いて、温度３０午０ジメチルアミド濃度６０％の紙糸
格で通常の湿式紙糸を行ない、凝固した糸条を紙糸格か
ら取出した後、実施例１と同様の処理を行なって得られ
たフィラメントの単繊総デニールは３．０めであったが
、中空フィラメントは得られなかった。

【図面の簡単な説明】

図一１Ａ〜Ｅは、本発明に用いるノズルの−絹の孔形状
を示したものであり、図一２は、本発明によって得られ
るアクリル系中空フィラメントの繊維横断面の８０ぴ昔
顕微鏡拡大写真である。 第１図第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ スリツト状のノズルの開孔部によって包囲される内
   部非開孔部と外部非開孔部とが開孔部を横切る２個以上
   の非開孔部によってつながる様な孔形状のノズルにおい
   て、紡糸原液が通過する部分の１組当りの孔面積が１本
   のフイラメント当り２５×１０＾−＾４ｍｍ＾２以上、
   ２０×１０＾−＾２ｍｍ＾２以下であるノズルを用いて
   、紡糸原液をノズルと紡糸浴液面との距離を２．５〜１
   ０ｍｍとなる様に一旦空気又は不活性気体中に押出し、
   然るのち糸条を有機溶剤濃度１０−８５％浴温０−４０
   ℃の水系紡糸浴中に導くことにより凝固し、延伸するこ
   とによって横断面中央部に繊維の長さ方向に連続した空
   洞を有する繊維を紡糸することを特徴とするアクリル系
   中空フイラメントの製造方法。