(57)【要約】【課題】  繊維にスチーム延伸を施す場合に、毛羽の発生、工程トラブルおよび延伸切れを防止でき、繊維品質を高く且つ安定的に維持することのできる、実生産に好適な延伸装置を提供する。高品質のアクリル系繊維を実生産するに好適なアクリル系繊維の製造方法を提供することである。【解決手段】  加圧スチームが導入される加圧スチーム延伸室内で繊維束を延伸する加圧スチーム延伸装置において、加圧スチーム延伸室内に、加圧スチームを噴き出すスチーム噴き出しヘッダーを有する。加圧スチームを用いてアクリル系繊維束を延伸する加圧スチーム延伸工程を有するアクリル系繊維の製造方法において、加圧スチーム延伸工程を、上記加圧スチーム延伸装置によりアクリル系繊維束を延伸することによって行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧スチームが導入される加圧スチーム延伸室内で繊維束を延伸する加圧スチーム延伸装置において、
該加圧スチーム延伸室内に、加圧スチームを噴き出すスチーム噴き出しヘッダーを有することを特徴とする加圧スチーム延伸装置。
【請求項２】
前記スチーム噴き出しヘッダーのスチーム噴き出し口に緩衝材を有する請求項１記載の加圧スチーム延伸装置。
【請求項３】
前記スチーム噴き出しヘッダーが可動式である請求項１又は２記載の加圧スチーム延伸装置。
【請求項４】
前記緩衝材が金属金網フィルターである請求項２記載の加圧スチーム延伸装置。
【請求項５】
前記緩衝材が金属不織布フィルターである請求項２記載の加圧スチーム延伸装置。
【請求項６】
前記金属金網フィルターの目開きが５０μｍ以上、１００μｍ以下である請求項４記載の加圧スチーム延伸装置。
【請求項７】
前記金属不織布フィルターの目開きが５０μｍ以上、１００μｍ以下である請求項５記載の加圧スチーム延伸装置。
【請求項８】
加圧スチームを用いてアクリル系繊維束を延伸する加圧スチーム延伸工程を有するアクリル系繊維の製造方法において、
該加圧スチーム延伸工程を、請求項１〜７の何れか一項記載の加圧スチーム延伸装置によりアクリル系繊維束を延伸することによって行うことを特徴とするアクリル系繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維の延伸装置に関し、特に加圧スチームを用いて繊維束を延伸する加圧スチーム延伸装置に関する。また本発明は、延伸工程を有するアクリル系繊維の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
繊維製造において加圧スチームを利用した延伸方法は従来から知られている。大気圧下の熱水より高温が得られるとともに、水分の存在が繊維素高分子の可塑化効果を生み、高倍率の延伸が可能となるためである。特にアクリル繊維は他の熱可塑性繊維と異なって融点が存在せず、熱の効果だけでは実質的に延伸が不可能なため、加圧スチーム延伸がアクリル繊維の延伸に適用されている。
【０００３】
加圧スチームを使用する延伸装置内では噴き出すスチームにより繊維束がばたついて装置のスリットやガイドに接触することにより擦られたり、スチームにより乱されることにより、遊離した単繊維が装置内部やガイドで擦られたりする場合があった。また乱された繊維束の一部の単繊維が斜行するために均一な延伸が施されず、単繊維が切断したり、ループ状になったりする場合があった。これらのダメージにより毛羽が誘発され、引き続く耐炎化、炭素化などの工程において毛羽が発生し得られる炭素繊維の品位を損なうだけでなく、発生する毛羽によって各所排気ダクトの閉塞を引き起こす場合もあり、操業性の低下を引き起こすと考えられている。
【０００４】
加圧スチームを使用する延伸装置内に加圧スチームを供給する方法として、これまでに特許文献１（特開平５−４４１３２号公報）、特許文献２（特開平６−５７５７２号公報）、特許文献３（特開平６−５７５７３号公報）、特許文献４（特開平７−７０８６２号公報）、特許文献５（特開平８−２４６２８４号公報）、特許文献６（特開２００１−１４０１６１号公報）等に開示がある。
【０００５】
例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３及び特許文献６では、多孔体あるいは多孔板を通じて加圧延伸室にスチームを供給する方法が図示されている。しかしこれらの方法では加圧室内の全域にわたって均一にスチームを噴き出させることが困難な場合があり、その結果延伸斑が発生し毛羽の発生や延伸切れを起こす場合があった。
【０００６】
また、特許文献４では糸条に対しスチームが当たる直前にスチームによる糸条の拡がりを防ぐために糸条絞り部品を設け、かつ糸条の走行方向に対するスチーム噴き出し口を直角にすることにより繊維のばたつきや撚りが入ることを防ぐことが出来ると述べられている。しかし、この方法でばたつきや撚りが入ることが防げたとしても、複数の糸条を延伸装置で処理する場合には装置が複雑になり、更には糸条絞り部品に糸通しすることも冶具などを用いねばならず、実際の生産技術としては更なる改善が望まれるところであった。
【０００７】
さらに、特許文献５ではスチームボックス内にスチームが直接糸条に当たって単糸切れを防ぎ、スチームボックス内にスチームを均一に行きわたらせるようにスチーム供給口の出側に遮蔽板を備えることが好ましいと述べられている。しかしこの方法ではスチームが直接糸条に当たって単糸切れすることを防ぐことが出来たとしても、スチームが直接糸条に噴き付けられないために延伸に必要な熱を糸条に与えるための時間が長くなり、十分な延伸性を確保するためには加圧スチーム延伸装置を長くしなくてはならず、実際の生産技術としては更なる改善が望まれるところであった。
【特許文献１】特開平５−４４１３２号公報
【特許文献２】特開平６−５７５７２号公報
【特許文献３】特開平６−５７５７３号公報
【特許文献４】特開平７−７０８６２号公報
【特許文献５】特開平８−２４６２８４号公報
【特許文献６】特開２００１−１４０１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、繊維にスチーム延伸を施す場合において、毛羽の発生、工程トラブルおよび延伸切れを防止でき、繊維品質を高く且つ安定的に維持することのできる、実際の生産に好適な延伸装置を提供することである。
【０００９】
本発明の別の目的は、高品質のアクリル系繊維を実生産するに好適なアクリル系繊維の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、加圧スチーム延伸室内に加圧スチームを供給するスチーム噴き出しヘッダーを備えることにより加圧スチーム延伸室内の繊維束全域に適度な噴き出し線速を有する加圧スチームを均一に直接当てることが出来ることを見出し、更にスチーム噴き出しヘッダーのスチーム噴き出し口に緩衝材を設置して加圧スチームの噴き出しを整流化することが極めて有効であることを見出し、本発明に至った。
【００１１】
本発明により、加圧スチームが導入される加圧スチーム延伸室内で繊維束を延伸する加圧スチーム延伸装置において、
該加圧スチーム延伸室内に、加圧スチームを噴き出すスチーム噴き出しヘッダーを有することを特徴とする加圧スチーム延伸装置が提供される。
【００１２】
この加圧スチーム延伸装置が、前記スチーム噴き出しヘッダーのスチーム噴き出し口に緩衝材を有することが好ましい。
【００１３】
この加圧スチーム延伸装置のスチーム噴き出しヘッダーが可動式であることが好ましい。
【００１４】
前記緩衝材が金属金網フィルターであることが好ましい。
【００１５】
前記緩衝材が金属不織布フィルターであることが好ましい。
【００１６】
前記金属金網フィルターの目開きが５０μｍ以上、１００μｍ以下であることが好ましい。
【００１７】
前記金属不織布フィルターの目開きが５０μｍ以上、１００μｍ以下であることが好ましい。
【００１８】
本発明により、前記加圧スチーム延伸装置によりアクリル系繊維束を延伸することを特徴とする炭素繊維前駆体アクリル繊維の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、繊維束へ直接当たるスチームの噴き出し線速を適度な値とすることができ、繊維束のばたつきを削減し、擦れや斜行によるダメージを削減し毛羽の発生やそれに起因するトラブルを防止し、繊維品質を高く且つ安定的に維持することを可能とする加圧スチーム延伸装置が提供される。また、加圧スチーム延伸室の繊維束全域にわたって均一にスチームを噴出させることができ、さらに、装置が複雑になったり大きくなったりすることを回避でき、複数の繊維束を延伸する場合であっても治具を使用しないですむ。
【００２０】
このような加圧スチーム延伸装置を用いれば、アクリル繊維、炭素繊維用プレカーサー等の繊維の細繊度化に適する繊維の延伸を行うことができる。
【００２１】
また本発明により、加圧スチーム延伸工程を有するアクリル系繊維の製造方法において、延伸の際に発生する毛羽や延伸の際のダメージに起因する毛羽の発生を抑制でき、延伸切れを防止できる、高品質なアクリル系繊維を実生産するに好適なアクリル系繊維の製造方法が提供される。
【００２２】
例えば、このようなアクリル系繊維を用いて炭素繊維前駆体を製造し、その炭素繊維前駆体から炭素繊維を製造すれば、得られる炭素繊維の耐炎化、炭素化の際の毛羽発生を抑制し、炭素繊維の品位を向上させ、発生する毛羽による各所排気ダクトの閉塞を削減し操業性を向上することすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００２４】
本発明の加圧スチーム延伸装置が適用できる範囲は、繊維の種類、工程等によって特に限定されないが、特に、細繊度の繊維や高配向の繊維を得ようとする場合、高い紡糸速度を要求される場合に有効であり、特にアクリル系繊維、炭素繊維用プレカーサー等の繊維の細繊度化や生産性向上に適する。
【００２５】
加圧スチーム延伸の前後に、繊維製造の分野で公知の工程を適宜行うことができる。例えば、アクリル系繊維を溶液紡糸する場合は、原料重合体としてアクリロニトリルのホモポリマー、あるいはコモノマーを含んだアクリロニトリル系共重合体を、公知の有機又は無機溶剤に溶解した溶液を紡糸した後、延伸する際に本発明のスチーム延伸を行うことができる。この場合、紡糸方法はいわゆる湿式、乾湿式、乾式のいずれでも良く、その後の工程で脱溶剤、浴中延伸、油剤付着処理、乾燥等を施すことができる。スチーム延伸は繊維製造のいかなる段階で実施してもよいが、溶液紡糸の場合は糸条中の溶剤をある程度除去した後、すなわち洗浄後又は浴中延伸後、あるいは乾燥後が好ましく、高配向の繊維を得る観点から乾燥後がより好ましい。
【００２６】
延伸雰囲気のスチーム圧は、加圧状態すなわち大気圧より高い圧力に適宜設定でき、目的に添うものであれば良く特に限定されない。すなわち延伸する繊維の種類、スチーム延伸前工程での処理状態、あるいは目的とする繊維特性等により適宜調整される。
【００２７】
本発明においては、加圧スチームを使用する延伸装置内に加圧スチームを供給するスチーム噴き出しヘッダーを有することが重要となる。スチーム噴き出しヘッダーを有することにより加圧スチームを延伸装置内の繊維束全域にわたって均一に供給出来る。また、スチーム噴き出しヘッダーを有することにより、アクリル系繊維束に直接適度な線速を有する加圧スチームを噴き付けることが可能となり、延伸に必要な熱を短時間で与えられるため優れた延伸性を確保することが可能となった。
【００２８】
加圧スチーム延伸装置は、加圧スチーム延伸室とその前後に配された加圧スチームの漏れを防ぐためのシール部を備えており、複数の繊維束は加圧スチーム延伸装置の前壁部に形成された繊維束入口から装置内へと導入され、装置の全長にわたって延びる走行路を水平方向にシート状に並列して走行し、加圧スチームが導入され所定の圧力に保たれた加圧スチーム延伸室で可塑化され延伸が行われた後に装置の後壁部に形成された繊維束出口から導出される。
【００２９】
加圧スチーム延伸装置は、複数のアクリル系繊維糸条を並列に走行させて一括してスチーム延伸させることができる型構造であることが操作性、設備設置上等から好ましく、加圧スチーム延伸室、シール部はボックス型のものであることが好ましい。
【００３０】
加圧スチーム延伸装置を構成する部材の材質としては、スチームの漏れを防ぐためのシールを行うに充分な機械強度を有する材質であれば、いかなる構造材料も適用可能であり、特に限定されるものではない。例えば、処理装置の内面の糸条に接する可能性のある部分の材質として、耐腐食性をもち、接触した場合の糸条へのダメージを抑制するといった観点から、ステンレス、チタン或いは鉄鋼材料に硬質クロムメッキ処理を施した材質とすることも可能である。
【００３１】
加圧スチーム延伸室内の加圧スチームの状態は均一にすることが好ましい。均一にすることにより導入された繊維束中１本１本の単繊維、導入された繊維束自身、及び延伸室内の複数の繊維束それぞれに均一に熱を供給することが可能となり、その結果均一に延伸することが可能となるので好ましい。
【００３２】
加圧スチーム延伸室のような空間に加圧スチームのような流体を供給する場合、各部位によって加圧スチームの流速の分布が存在する。流体の流速は、流体の供給部は極端に流速が大きい傾向があり、供給部から遠ざかるに従って小さくなる傾向がある。この結果加圧スチーム延伸室の繊維束走行面には加圧スチームの流速分布が存在し、繊維束に均一に熱を供給することは容易ではなかった。この極端に流速が早い部位を削減するために流体の供給部に遮蔽板等を設置することがある。しかしこの方法では供給部より鉛直方向の加圧スチームの流速を調整することは出来るが、加圧スチーム延伸室全体の加圧スチームの流速を調整することは容易ではなかった。また多孔体あるいは多孔板を加圧スチーム延伸室と加圧スチームの供給部の間に設置することがあるが、同様に多孔体あるいは多孔板と加圧スチームの供給部の間に流速の分布が存在し、その結果加圧スチーム延伸室全体の加圧スチームの流速を調整することは容易ではなかった。
【００３３】
以上のような問題に対し、加圧スチーム延伸室の内部に加圧スチームを供給するヘッダーを設置することにより加圧スチーム延伸室の繊維束走行面の全域にわたって均一な流速の加圧スチームを供給することが可能となる。すなわち加圧スチーム延伸室内部の繊維束走行面に対して全面に加圧スチームを供給するヘッダーを設置し、ヘッダー内のスチームの圧力を均一な状態とすることにより、そこから加圧スチームを加圧スチーム延伸室の内部の繊維束に対して均一に噴き出すことが可能となり、その結果均一な熱を繊維束に供給できる。
【００３４】
更にスチームの噴き出しヘッダーの加圧スチーム噴き出し孔を設置した面と繊維束走行面の距離を適宜選択することにより加圧スチームを繊維束に直接当てることが可能となる。
【００３５】
スチームの噴き出しヘッダーに設置する加圧スチーム噴き出し孔の孔径、孔数を適宜選択することにより加圧スチーム延伸室に供給する加圧スチームの流速を調整することが可能となる。この場合の加圧スチームの流速は加圧スチームの噴き出し線速に言い換えられ以下の式より求めることが出来る。
【００３６】
【数１】
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以上のような望ましい方法、すなわち加圧スチームの噴き出し線速及び加圧スチーム噴き出し孔を設置した面と繊維束走行面の距離を適宜選択することにより繊維束に直接適度な線速を有する加圧スチーム当てることが可能となる。このようにして加圧スチームを繊維束に直接当てることにより繊維束内部への熱伝導が容易になり繊維束中の単繊維１本１本に熱伝導が可能となり繊維束全体に均一に熱伝導が行われる。その結果熱伝導の斑によって昇温が十分されていない部分が延伸されて破断することなく毛羽の発生を防ぐことが出来る。これは繊維束の単繊維の数を多くする場合、単繊維の直径を大きくする場合、加圧スチーム延伸室で延伸する倍率を大きくする場合、及び加圧スチーム延伸室で短い時間で延伸する場合に特に有効である。
【００３７】
また加圧スチーム延伸室に複数の繊維束を処理する場合でも、加圧スチーム延伸室の内部に加圧スチームを供給するヘッダーを設置することにより、加圧スチーム延伸室の繊維束走行面の全域にわたって加圧スチームを供給することが可能となるので加圧スチーム延伸室中の繊維束それぞれに均一に加圧スチームを当てることが可能となる。その結果複数の繊維束間での熱伝導の差が起こることなく何れの繊維束も均一に延伸が行われる。
【００３８】
スチーム噴き出しヘッダーは、加圧スチーム延伸室に繊維束面に向かって加圧スチームが噴き出す位置に設置することが可能である。スチーム噴き出しヘッダーは、繊維束面に一対のヘッダーが対向して配置するのが繊維束の単繊維の数を多くする場合、単繊維の直径を大きくする場合、加圧スチーム延伸室で延伸する倍率を大きくする場合、及び加圧スチーム延伸室で短い時間で延伸する場合に熱を伝える効率が優れる傾向にあり好ましい。あるいは繊維束面の片面のみにスチーム噴き出しヘッダーを配置することも出来る。片面のみの配置の場合は加圧スチーム中のドレンの排除が容易なことから繊維束面に対して上方に噴き出す位置にヘッダーを配置するのが好ましい。スチーム噴き出しヘッダーは加圧スチーム延伸室に均一にスチームを噴き出す観点から加圧スチーム延伸室全面に配置するのが好ましい。
【００３９】
スチーム噴き出しヘッダーは、加圧スチーム供給管とスチーム噴き出し孔を有するスチーム噴き出し部からなる。加圧スチーム供給管は１箇所あるいは複数設けることが出来る。加圧スチーム延伸室が大きくなる場合にはスチーム噴き出し部に均一に加圧スチームを供給することが容易になることから複数配置することが好ましい。
【００４０】
スチーム噴き出し部には、加圧スチーム供給管からスチーム噴き出し部に導入され噴き出す加圧スチームがショートパスして噴き出すのを防ぐために遮蔽板を設置しても良い。
【００４１】
スチーム噴き出し部は、その内部に供給される加圧スチームが均一な圧力になるような構造にするのが好ましい。均一な圧力とすることでそこから噴き出す加圧スチームの流量を均一にすることが可能となるので好ましい。スチーム噴き出し部は例えば、小径の配管を組み合わせて梯子上にしてその配管上の繊維束面側にスチーム噴き出し孔を配置したり、直方体の筐体の繊維束面側にスチーム噴き出し孔を配置したりする構造としても良い。
【００４２】
スチーム噴き出し部のスチーム噴き出し孔は、加圧スチーム延伸室に供給する加圧スチームの噴き出し線速を調整するために孔径、孔数を適宜選択する。
【００４３】
加圧スチームの噴き出し線速は、大きくすると熱伝導の効率が高くなる傾向があり、小さくするとトウのばたつきが発生し難くなる傾向がある。
【００４４】
孔径は、小さくすれば圧損が大きくなりスチーム噴き出し部のそれぞれに孔から噴き出す流速に分布が発生し難くなる傾向があり、大きくすれば圧損が小さくなり易く使用する加圧スチームの使用量が増加しない傾向がある。
【００４５】
孔数は、数を減らすと圧損が大きくなり流速分布が発生し難くなる傾向があり、数を増やすと圧損が小さくなり使用する加圧スチームの使用量が低減する傾向がある。
【００４６】
スチーム噴き出し部の繊維束走行面に対する孔の角度は、鉛直方向に設置することも可能であり、走行面の進行方向に対して傾けることも可能であり、あるいは進行方向に対して逆方向に傾けて設置することも可能である。
【００４７】
更に本発明においては、加圧スチームを使用する延伸装置内に加圧スチームを供給するスチーム噴き出しヘッダーにあって、前記ヘッダーのスチーム噴き出し口に緩衝材を有することが好ましい。水やスチームのような流体の出口付近の流速はその噴き出し方向に大きい傾向があり、流体の出口に遮蔽板や多孔板のような緩衝材を設置し、それらに流体を一度衝突させることで流体の流速を緩衝し、この流速分布を削減し均一化させることが可能である。本発明のスチーム噴き出しヘッダーのスチーム噴き出し口においても出口付近の流速はその噴き出し方向に大きい傾向がある。本発明では、繊維束に直接スチームを当てることが重要であるため、スチームを繊維束に直接あてかつ緩衝材に衝突させて流体の流速を緩衝することが同時に要求される。そのためにはスチームが通過できかつ衝突する程度の空隙率をもった部材が好ましく、このような緩衝材としては、金属金網フィルター、金属不織布フィルターなどを好ましく用いることができる。加圧スチームを使用する延伸装置内に加圧スチームを供給するスチーム噴き出しヘッダーに上記緩衝材を有することにより、スチーム噴き出しヘッダーから延伸装置内に噴出するスチームの噴出が緩衝材を通過して分散され、繊維束へ直接当たるスチームを制限することにより繊維束のばたつきを抑制し、擦れや斜行によるダメージを抑え、毛羽の発生やそれに起因するトラブルを防止することができる。
【００４８】
スチーム噴き出しヘッダーのスチーム噴き出し口と繊維束の距離を大きくとるとスチームが直接糸条に噴き付ける力が小さくなり、延伸に必要な熱与えるための時間が長くなる傾向がある。また逆に、この距離が小さいと緩衝材を用いても繊維束のばたつきを小さくすることが困難となる場合がある。したがって、スチーム噴き出しヘッダーのスチーム噴き出し口と繊維束の距離は、延伸を行う繊維束の延伸装置内への投入する量、フィラメント数及び延伸装置内へ供給する加圧スチームの圧力などに応じて適宜調節されることが望ましい。
【００４９】
スチーム噴き出しヘッダーを可動式に構成しておけば、距離を自由に調節することが可能となり、好ましい。加圧スチーム延伸室に供給する加圧スチームの噴き出し線速を調整するために孔径、孔数を変えても繊維束のばたつきを抑えることが容易でない場合に距離を調節することにより繊維束のばたつきを抑えることが容易となり好ましい。
【００５０】
緩衝材としては、金属金網フィルター、金属不織布フィルターが好ましく用いられる。これらを用いれば、延伸雰囲気のスチーム圧やスチーム流量を損なうことがないようにフィルターの目開きを適宜選択することが可能であり、場合によっては複数枚を積層することもでき、熱による劣化に対しても強い。また金属不織布フィルターと同様の連続多孔質構造を有する部材としてゴアテックス（ＧＯＲＥ−ＴＥＸ（登録商標））を用いても良いし、ステンレススチールたわしを用いても良い。
【００５１】
緩衝材の目開きは５０μｍ以上であることが好ましい。５０μｍ以上の場合、緩衝材の設置によるスチームの噴き出しにおいて圧損が小さく抑えられるので好ましい。また、目開きは１００μｍ以下であることが好ましい。１００μｍ以下の場合、緩衝材の設置によるスチームの噴き出しの整流効果が優れて得られるので好ましい。緩衝材の目開きは、例えば金属金網フィルターであれば二つの近接する縦線又は横線の内径を測定することにより求められる。
【００５２】
以上のような緩衝材をスチーム噴き出しヘッダーに設置することにより、噴き出したスチームが緩衝材を通って多方向に分散され、スチームの噴き出し線速が小さくなり、繊維束に直接当たるスチームが減少し、繊維束のばたつきが低減される。
【００５３】
緩衝材を設置すること無しに噴き出すスチームを多方向に分散させ、スチームの噴き出し線速を小さくすることもできる。例えばスチーム噴き出しヘッダーの全域に噴き出し孔を設けることが出来るが、スチーム噴き出しヘッダーの全域において均一にスチームの噴き出しを行う観点からは、緩衝材を用いるほうがより好ましい。
【実施例】
【００５４】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００５５】
毛羽発生頻度の評価、スチーム流量の測定は以下の方法により実施した。
【００５６】
（毛羽発生頻度の評価）
加圧スチーム延伸機から延伸されて出てきた走行中の繊維束１本において、１時間あたりに発生する毛羽の回数を測定した。評価基準を表１に示す。
【００５７】
【表１】
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（スチーム流量の測定）
オリフィス流量計により加圧スチーム延伸室に供給する加圧スチームの流量を測定した。
【００５８】
（実施例１）
アクリル系繊維を製造するにあたり、加圧スチーム延伸のために図１に示す構成の加圧スチーム延伸装置を用いた。
【００５９】
この加圧スチーム延伸装置は、繊維束の走行路を含む平面において分割可能なボックス型の容器２の内部にボックス型の加圧スチーム延伸室９とラビリンス構造の圧シール６が形成されている。繊維束８は、加圧スチーム延伸装置の前壁部に形成された繊維束入口から装置内へと導入され、装置の全長にわたって延びる走行路を水平方向にシート状に並列して走行し、加圧スチームが導入され所定の圧力に保たれた加圧スチーム延伸室で延伸が行われた後に装置の後壁部に形成された繊維束出口から導出される。繊維束の入口および出口にはラビリンス構造の圧シール６が配される。ラビリンスシール部における繊維束の走行路断面はスリット形状で、ラビリンスシール部は板片からなるラビリンスノズルが前記ラビリンスシール部の内壁面から走行繊維束に向けて直角に延び、且つ同繊維束の走行方向に多段に配されてなる。同ラビリンスノズルの前記内壁面からの延設長さＬと、前後のノズル間のピッチＰとの比（Ｌ／Ｐ）の値は０．５であり、前記ラビリンスノズルの段数が前後のラビリンスシール部ともにそれぞれ８０段である。繊維束の走行路断面のスリット形状は、同走行路断面の左右幅Ｗと高さＨの比（Ｈ／Ｗ）が１／２００である。
【００６０】
加圧スチーム延伸室内には、繊維束に向かってスチームが噴出する位置に、一対のスチーム噴き出しヘッダー１が対向して全面に配置される。スチーム噴き出しヘッダー１は、直方体の筐体の繊維束走行面側に均等にスチーム噴き出し孔７を配し、繊維束走行面の反対側にスチーム供給管を１箇所有する。スチーム３はスチーム供給管１０から供給され、スチーム供給管の出口で遮蔽板５に当たった後、直径３ｍｍのスチーム噴き出し孔７から繊維束に向けて鉛直方向に噴出する。
【００６１】
アクリロニトリル９４．５質量％、メタクリル酸１質量％、アクリル酸メチル４．５質量％が共重合したアクリロニトリル系ポリマーのジメチルアセトアミド溶液を１２０００ホールのノズルから凝固液中に湿式紡糸し、熱水浴中にて脱溶剤及び５倍に相当する前延伸を行った。次いで油剤付着及び乾燥処理を行った後、繊維束を加圧スチーム延伸装置に導き飽和状態で１４０℃の加圧スチームにて３倍の延伸を行った。スチーム圧（ゲージ圧）は２．７ｋｇｆ／ｃｍ2（０．２７ＭＰａ）とした。加圧スチーム延伸装置で延伸を行った繊維束は表面温度が１７５℃のローラーに導き熱セットを行い、空冷ロールで室温まで低下させた後にワインダーによりボビンに巻き取った。加圧スチーム延伸装置で延伸を行っている間に加圧スチーム延伸以降での毛羽の発生頻度を評価した結果を表２に示した。試験紡糸中トウのばたつきは無く、ばたつきによる延伸装置出入り口でのトウの擦れによる毛羽の発生もなく安定にスチーム延伸が実施できた。
【００６２】
（実施例２）
図２に示すように、実施例１で用いた加圧スチーム延伸装置のスチーム噴き出しヘッダーに、目開きが８７μｍ、使用線径０．０４ｍｍのステンレス金網の緩衝材４を設置した。これ以外は実施例１と同様にして、試験紡糸において加圧スチーム延伸以降での毛羽の発生頻度を評価した結果を表２に示した。試験紡糸中トウのばたつきは無く、ばたつきによる延伸装置出入り口でのトウの擦れによる毛羽の発生もなく安定にスチーム延伸が実施できた。
【００６３】
（実施例３）
ステンレス金網の緩衝材に替えて、目開きが８７μｍのステンレス金属不織布の緩衝材を設置した以外は実施例２と同様にして、試験紡糸において加圧スチーム延伸以降での毛羽の発生頻度を評価した結果を表２に示した。試験紡糸中トウのばたつきは無く、ばたつきによる延伸装置出入り口でのトウの擦れによる毛羽の発生もなく安定にスチーム延伸が実施できた。
【００６４】
（比較例１）
図３に示すように、スチーム供給管１０の出口に遮蔽板５を備え、繊維束の走行位置に近接して多孔板１１を有する加圧スチーム延伸装置を用いたこと以外は実施例１と同様にして、アクリル繊維を製造した。多孔板に設けられた孔の孔径は直径５ｍｍであった。試験紡糸において加圧スチーム延伸以降での毛羽の発生頻度を評価した結果を表２に示した。試験紡糸中トウのばたつきが発生し、ばたつきによる延伸装置出入り口でのトウの擦れによる毛羽の発生が起き安定にスチーム延伸が実施できなかった。
【００６５】
（比較例２）
図４に示すように、多孔板７に目開きが８７μｍ、使用線径０．０４ｍｍのステンレス金網の緩衝材を設置した以外は比較例１と同様にして試験紡糸において加圧スチーム延伸以降での毛羽の発生頻度を評価した結果を表２に示した。試験紡糸中トウのばたつきが発生し、ばたつきによる延伸装置出入り口でのトウの擦れによる毛羽の発生が起き安定にスチーム延伸が実施できなかった。
【００６６】
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の加圧スチーム延伸装置の一例を示す断面模式図である。
【図２】本発明の加圧スチーム延伸装置の他の一例を示す断面模式図である。
【図３】比較例で用いた加圧スチーム延伸装置を示す断面模式図である。
【図４】比較例で用いた加圧スチーム延伸装置を示す断面模式図である。
【符号の説明】
【００６８】
１  スチーム噴き出しヘッダー
２  容器
３  加圧スチーム
４  緩衝材
５  遮蔽板
６  ラビリンスシール部
７  スチーム噴き出し孔
８  繊維束
９  加圧スチーム延伸室
１０  スチーム供給管
１１  多孔板
【図１】
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【図２】
2005113284.tif 000007
【図３】
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【図４】
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