(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形ノズルの円中心から外周にかけて形成された複数の扇形穿孔領域と、前記複数の扇形穿孔領域の間に形成された複数の非穿孔領域とからなる湿式紡糸用円形ノズルであって、
前記扇形穿孔領域は、前記非穿孔領域により、３０〜６０に細分化され、
前記各扇形穿孔領域は、円形ノズルの円中心を中心とする互いに等間隔離間する同心円上に所定間隔で穿設された吐出孔を有し、
前記非穿孔領域は円形ノズルの外周から中心にかけて同一幅に形成されてなる、
ことを特徴とする湿式紡糸用円形ノズル。
【請求項２】
前記吐出孔は、前記円形ノズルの外周側の同心円上では、前記扇形穿孔領域が外周側から円中心に向って幅狭になるように配列され、前記円形ノズルの円中心側の複数の同心円上では、一つの同心円上に１個穿設されて、円中心から円形ノズルの半径方向に直線を形成するように配列されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の湿式紡糸用円形ノズル。
【請求項３】
前記吐出孔は、一つの同心円上に穿設される吐出孔の数により区分される吐出孔群の領域を複数形成し、
一の前記領域は、該領域と前記円形ノズルの外周側で隣接する他の領域より前記円形ノズルの半径方向の幅が大きい、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の湿式紡糸用円形ノズル。
【請求項４】
同心円上に穿設された吐出孔数が２〜１９の穿孔領域においては、同心円上に穿設された吐出孔の両端吐出孔は扇形穿孔領域の両端直線上にあり、かつ非穿孔領域幅は最外周同心円上に穿設された吐出孔間距離の２〜４倍である請求項１乃至３の何れかに記載の湿式紡糸用円形ノズル。
【請求項５】
最外周同心円上に穿設された吐出孔間距離が０．４５〜１．００ｍｍである請求項４に記載の湿式紡糸用円形ノズル。
【請求項６】
吐出孔径が０．０４５〜０．１００ｍｍで、互いに隣接する同心円間距離が０．４〜０．９ｍｍである請求項１乃至５の何れかに記載の湿式紡糸用円形ノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、湿式紡糸用円形ノズルに関し、更に詳述すればアクリロニトリル等の化学繊維を湿式紡糸法により製造する際に用いる円形ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アクリロニトリル等の化学繊維の紡糸方法として多数の吐出孔を形成したノズルを用いる湿式紡糸法がある。このノズルを用いる湿式紡糸法においては、同時に一個のノズルから多数の糸を紡糸することから、ノズル内の紡糸液温度の分布、凝固液の温度の分布、濃度の斑等に基因する繊維製品のデニール斑や凝固斑等が生じ易く、このため繊維製品の品質の変動が大きくなり易い。
【０００３】
これらの問題を解決するため、従来凝固液や紡糸液の整流化を行ったり、ノズルの吐出孔径に特定の分布を持たせること等が提案されている（特公昭６３−１７１２３号公報）。
【０００４】
また、円形ノズル面の吐出孔の穿孔領域を、中心及び所定半径の円から外方向に向う大小２種類の扇形に形成すると共に、各吐出孔から吐出される紡糸液量を調節することにより、上記問題を解決しようとする提案がある（特開平８−１３４７１２号公報）。
【０００５】
更に、ノズル表面における凝固液の流れを良好に保持するように、吐出孔の穿孔領域を亀甲のように配列した円形ノズルも提案されている。
【０００６】
また更に、３種類の孔径を有する吐出孔を所定の割合でノズル表面に配置したものも提案されている（特公昭６３−１７１２３号公報）。
【０００７】
これらの従来法によれば、ある程度の問題点の改善が認められている。しかし、デニール斑や凝固斑等を完全に抑制するには、未だ技術的に困難を伴うのが現状である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、上記問題を解決した、デニール斑や凝固斑等の少ない高品位繊維製品を生産性良く製造することのできる、円形ノズルを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記問題を解決するために種々検討した結果、扇形の吐出孔穿孔領域と、前記吐出孔穿孔領域間に所定幅で形成した凝固液流路形成用非穿孔領域を有する円形ノズルは、ノズル表面における凝固液の流入を円滑に行えること、及び前記形成した所定幅の非穿孔領域を流入する凝固液の冷却効果によりノズル内の吐出直前の紡糸液の冷却と、ノズル内紡糸液の有する温度斑とを相殺でき、その結果デニール斑や凝固斑等のない高品位繊維製品を製造できることを知得し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
従って、上記目的を達成する本発明は以下に記載するものである。
【００１１】
〔１〕  円形ノズルの円中心から外周にかけて形成された複数の略扇形穿孔領域と、前記複数の略扇形穿孔領域の間に形成された複数の非穿孔領域とからなる湿式紡糸用円形ノズルであって、前記扇形穿孔領域には円形ノズルの円中心を中心とする互いに等間隔離間する同心円上に所定間隔で穿設された吐出孔を有し、前記非穿孔領域は円形ノズルの外周から中心にかけて略同一幅に形成されてなることを特徴とする湿式紡糸用円形ノズル。
【００１２】
〔２〕  同心円上に穿設された吐出孔数が２〜１９の穿孔領域においては、同心円上に穿設された吐出孔の両端吐出孔は扇形穿孔領域の両端直線上にあり、かつ非穿孔領域幅は最外周同心円上に穿設された吐出孔間距離の２〜４倍である〔１〕に記載の湿式紡糸用円形ノズル。
【００１３】
〔３〕  最外周同心円上に穿設された吐出孔間距離が０．４５〜１．００ｍｍである〔２〕に記載の湿式紡糸用円形ノズル。
【００１４】
〔４〕  吐出孔径が０．０４５〜０．１００ｍｍで、互いに隣接する同心円間距離が０．４〜０．９ｍｍである〔１〕乃至〔３〕の何れかに記載の湿式紡糸用円形ノズル。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明湿式紡糸用円形ノズルのノズル面の一例を示すものである。図１中、１００はノズルで、円形のノズル面２には、円中心４を中心として外周６方向に向うに従って幅広になる複数の略扇形穿孔領域１０が均等に設けられている。そして、前記穿孔領域１０には、紡糸液の吐出孔（不図示）が複数穿設されている。
【００１７】
前記穿孔領域１０同士の間には、円中心４から外周６にかけて略同一幅の非穿孔領域１２が形成されている。
【００１８】
図２は、前記穿孔領域１０の部分拡大図で、互いに隣接する２つの穿孔領域３０、３２の間には円中心（不図示）からノズル外周（不図示）にかけて、略同一幅の非穿孔領域３４が形成されている。
【００１９】
穿孔領域の数としては、３０〜６０が好ましい。
【００２０】
穿孔領域３０、３２においては、円中心を中心とする等間隔の同心円３８上に紡糸液の吐出孔３６が穿設されると共に、同一同心円３８上の吐出孔３６は互いに等間隔に配列されている。そして、前記穿孔領域３０、３２は略扇形であるので、外周から円中心に向うに従い幅狭になり、これに伴い同心円上に形成される吐出孔の数は少なくなっている。このため、図１に示す円中心４から所定半径ｒ内の各穿孔領域１０は１つの同心円上に１個穿設された吐出孔により構成されることになる。なお、ｒは穿孔領域数、同心円間隔、穿孔間隔等により異なるが、通常ノズル面半径Ｒの５０％未満とされることが好ましい。
【００２１】
ノズルの半径Ｒは特に制限はないが、通常３０〜５０ｍｍが好ましい。
【００２２】
図２において、穿孔領域３２の各同心円３８上に穿孔された吐出孔３６が２以上の領域においては、同心円３８上に穿設された吐出孔３６のうち、両端の吐出孔３６ａ、３６ｂは扇形穿孔領域３２の両端の直線４０ａ、４０ｂ上にある。
【００２３】
吐出孔の孔径は紡糸液の種類、温度、粘度等により異なり特に制限がないが、通常０．０４５〜０．１ｍｍが好ましく、０．０５〜０．０８ｍｍがより好ましい。
【００２４】
吐出孔を穿設する同心円間の距離は上記同様特に制限がないが、０．４〜０．９ｍｍが好ましい。
【００２５】
同心円上の各吐出孔間の距離は、最外周同心円上に穿設された吐出孔の場合０．４５〜１．００ｍｍが好ましい。従って、同心円上の吐出孔の数が同一の場合は、円中心に向うに従って各吐出孔間距離は減少する。
【００２６】
各穿孔領域における最外周同心円上の吐出孔数は２０以下であることが好ましく、４〜１５が特に好ましい。
【００２７】
非穿孔領域３４の幅は、最外周同心円上に穿設された吐出孔間距離の２〜４倍が好ましい。
【００２８】
各穿孔領域、非穿孔領域は以上のように構成されている。
【００２９】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。
【００３０】
【実施例】
実施例１、２
表１に示す構成のノズルを作製し、湿式紡糸を行った。６０質量％の塩化亜鉛水溶液を溶媒として用い、これにアクリロニトリル９７質量％、アクリル酸メチル３質量％の共重合体（分子量８０００）を濃度７質量％に溶解させたものを紡糸原液として用いた。この紡糸原液を１０℃、２５質量％の塩化亜鉛水溶液中に吐出して凝固させた。
【００３１】
得られた凝固糸を１５〜９５℃の温水中で洗浄しながら合計３．２倍の多段延伸を行い、得られた繊維をアミノシリコンの水分散液（１０ｇ／ｌ）で処理した。その後、７０〜１５０℃のサクションドラム乾燥機で水分率が１質量％以下になるまで乾燥緻密化を行った。次いで、８０℃の熱水浴を通した後、０．７ｋｇ／ｃｍ2（ゲージ圧）の飽和水蒸気中で５倍の再延伸を行ってケンス内に振込み、０．９ｄｔｅｘ、１２０００本のストランドを得た。
【００３２】
このストランドをプレカーサーとして用いて、常法により２４０〜２７０℃の温度勾配を有する耐炎化炉で４０分間連続的に耐炎化処理を行い、次いで窒素気流中で３００〜１３００℃の温度勾配を有する炭素化炉で５分間炭素化処理して炭素繊維を得た。
【００３３】
融着数測定法
得られた長さ１００ｍの繊維束を１０ｍごとに長さ３ｍｍに切断して試料を得た。この試料をアセトン１０ｍｌに投入した後、超音波を１０秒間照射した。光学顕微鏡を用いて、倍率２０倍で前記繊維束を分散させたアセトン溶液を観察し、融着繊維の本数を数えた。
【００３４】
得られた結果を、表１に示した。
【００３５】
【表１】
0004827321.tif 000002
【００３６】
比較例１、２
比較例１としてノズル面に均等に吐出孔を穿設したノズルを、比較例２として図３に示す吐出孔をノズル面に亀甲配列したノズルを用いる以外は実施例１と同様にして、表１に示す結果を得た。
【００３７】
【発明の効果】
本発明においては、上記のように構成したので、凝固液のノズル表面における流入を円滑に行え、形成した所定幅の非穿孔領域を流入する凝固液の冷却効果により、ノズル内の吐出直前の紡糸液の冷却と、ノズル内紡糸液の有する温度斑とを相殺でき、その結果デニール斑や凝固斑等のない高品位繊維製品を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明ノズルの一例を示す一部省略平面図である。
【図２】図１のノズルの一部拡大平面図である。
【図３】比較例２で用いた亀甲ノズルを示す概略平面図である。
【符号の説明】
２    ノズル面
４    円中心
６    外周
１０    穿孔領域
１２    非穿孔領域
３０、３２    穿孔領域
３４    非穿孔領域
３６    吐出孔
３８    同心円
３６ａ、３６ｂ    両端の吐出孔
４０ａ、４０ｂ    両端の直線
１００    ノズル
Ｒ    ノズルの半径
【図１】
0004827321.tif 000003
【図２】
0004827321.tif 000004
【図３】
0004827321.tif 000005