干湿式纺丝装置以及合成纤维的制造方法制造方法及图纸

技术编号:10094932 阅读:183 留言:0更新日期:2014-05-28 19:17
本发明专利技术提供碳纤维制造用的丙烯酸系前体纤维束的干湿式纺丝装置,其抑制凝固液面的摇晃,液面不与喷丝头的纺丝面接触,从纺出喷丝头(1)向下方纺出的纺出丝条(2)难以受到被纺丝浴的底面反弹的伴随流的影响,从而能够使纺出丝条(2)的凝固性均匀,并能够进行稳定的纺丝。因此,本发明专利技术中,在凝固浴中,以包围从纺出喷丝头(1)向下方纺出的丝条的周围的方式,配置有由沿与纺出丝条(2)的纺出方向大致垂直的方向延伸的多孔板或者板材构成的横向整流板(8)。并且,也可以以横跨上述横向整流板(8)的外周部的一部分或者全部的方式设置沿上下方向延伸的纵向整流板(9)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供碳纤维制造用的丙烯酸系前体纤维束的干湿式纺丝装置,其抑制凝固液面的摇晃,液面不与喷丝头的纺丝面接触,从纺出喷丝头(1)向下方纺出的纺出丝条(2)难以受到被纺丝浴的底面反弹的伴随流的影响,从而能够使纺出丝条(2)的凝固性均匀,并能够进行稳定的纺丝。因此,本专利技术中,在凝固浴中,以包围从纺出喷丝头(1)向下方纺出的丝条的周围的方式,配置有由沿与纺出丝条(2)的纺出方向大致垂直的方向延伸的多孔板或者板材构成的横向整流板(8)。并且,也可以以横跨上述横向整流板(8)的外周部的一部分或者全部的方式设置沿上下方向延伸的纵向整流板(9)。【专利说明】
本专利技术涉及干湿式纺丝装置以及使用了上述干湿式纺丝装置的合成纤维的制造方法,进一步详细而言涉及适合于碳纤维制造用的丙烯酸系前体纤维束的制造的干湿式纺丝装置。
技术介绍
干湿式纺丝法通过使聚合物溶液(纺丝原液)从喷丝头的纺丝孔暂时向气相部(通常为空气中)排出,来使之纤维化,之后将纤维导入凝固浴中并使之凝固,接着从凝固浴取出凝固的纤维,从而形成纤维束。根据干湿式纺丝法,由纤维的取出所产生的纤维的牵伸在气相部集中,从而在凝固浴的低张力下纤维能够凝固、凝胶化。由此,能够得到后工序中拉伸性优异的纤维束。根据干湿式纺丝法,能够得到由致密度优异的单纤维构成的纤维束。另一方面,有使碳纤维束的制造成本减少的迫切期望。作为用于实现该迫切期望的一个方法,有提高碳纤维束的制造所需要的丙烯酸系纤维束的生产率。为了提高该生产率,需要丙烯酸系纤维束的高速度纺丝、高密度纺丝(喷丝头的纺丝孔的多孔化)。但是,在高速度纺丝的情况下,在凝固浴中通过的纤维束的移动速度增大,从而伴随纤维束的移动而流动的凝固液的流量增大。因该伴随流的增大,凝固浴中的凝固液的流动流量进一步增大,凝固液的液面隆起,并且有时有产生漩涡的现象。若产生该现象,则喷丝头正下方的凝固液的液面摇晃变大。该凝固液的液面摇晃导致纤维束的单纤维的排列的混乱、单纤维的断线。在凝固液的液面的变动明显的情况下,喷丝头的排列有纺丝孔的面(喷丝头面)的一部分或者全部与凝固液接触,从而有无法进行干湿式纺丝的情况。在高密度纺丝、即、使喷丝头的纺丝孔多孔化的情况下,若为了实现多孔化,变窄邻接的纺丝孔之间的间隔,则在上述的凝固液的液面摇晃变大的情况下,在从纺丝孔纺出的纤维暂时通过气相部的期间,即、在纤维凝固前,产生邻接的单纤维彼此粘合的现象。为了解决这样的问题,例如日本特开平I 一 183511号公报(专利文献I)中公开了设置包围移动丝条那样的整流筒的装置。并且同时规定了该整流筒的上端比液面靠上露出。日本特开平7 — 207522号公报(专利文献2)中,在喷丝头与和纺丝丝条的取出方向相反的一侧的凝固浴槽壁之间,或者喷丝头与凝固浴的取出侧的导向件之间纵向配置有多张由多孔板构成的整流板或者防止波动板。该情况下,也与专利文献I相同,使上述整流板或者防止波动板的上端部露出于凝固浴液面上。并且,日本特开平11 - 350245号公报(专利文献3)中,提出了在纺丝喷丝头的外周下方的凝固浴液面上浮动球状体来控制凝固浴液面的波动的方法。并且,日本特开2007 — 291594号公报(专利文献4)中,提出了如下方法,S卩、在凝固浴中丝条经由漏斗状的整流板向下移动且因方向转换导向件折回而被取出侧导向件引导,在沿进行上述移动的期间的丝条的凝固浴槽内,以与上述丝条的间隔隔开20?200mm的方式设置分隔板。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平I — 183511号公报专利文献2:日本特开平7 - 207522号公报专利文献3:日本特开平11 - 350245号公报专利文献4:日本特开2007 - 291594号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而,专利文献1、2以及3所公开的方法中,均是伴随丝条的移动的伴随流与凝固浴槽的底面碰撞,因其反弹所引起的逆流和液面摇晃,对于抑制纤维束的单纤维的排列的混乱、单纤维的断线而言不充分。另外,专利文献4所记载的方法中,若丝条与分隔板的距离过小,则丝条与分隔板接触,从而成为产生单纤维断裂且使操作性降低的要因。另外,若丝条与分隔板的距离过大,则丝条与分隔板的距离过于分开,从而作为分隔板的功能降低,而有丝条容易受到浴液的乱流、效果减少等问题。为了解决上述的问题点,本专利技术的目的在于提供如下尤其适合于碳纤维制造用的丙烯酸系前体纤维束的制造的干湿式纺丝装置,即、能够抑制凝固液面摇晃,液面不会与喷丝头的纺丝面接触,从喷丝头向下方纺出的丝条难以受到被纺丝浴的底面反弹的伴随流的影响,能够使丝条的凝固性均匀化从而能够进行稳定的纺丝。用于解决课题的方案本专利技术的干湿式纺丝装置是具有喷丝头和凝固浴的干湿式纺丝装置,其特征在于,具有横向整流板,该横向整流板由包围从喷丝头向下方纺出的丝条的周围的全部或者一部分且配置在凝固浴中的板构成。上述横向整流板由一张或者多张板构成,在中央具有使上述丝条通过的开口部,由上述横向整流板包围上述丝条的周围的50%以上的范围。另外,通过在上述横向整流板设置连通部,上述开口部能够与上述横向整流板的外部连通,由上述连通部形成的开口分别为上述开口部的外周部分的20%以下的范围。根据优选的方式,上述横向整流板的面与水平面在凝固浴外侧方向形成的角度优选为75度以下。上述横向整流板的与上述向下方移送的丝条的中心轴垂直的方向的宽度优选为5mm以上。上述横向整流板的一部分或者全部优选延伸至凝固浴的壁面。另外,上述横向整流板的靠近丝条的端部优选设置在液面以下。上述横向整流板的靠近丝条的端部与丝条的距离优选为5mm以上且IOOmm以下。当上述横向整流板为多孔板时,优选构成为其开口率为5%以上且95%以下,孔的直径为0.5mm以上且50mm以下。另外,上述横向整流板也可以是金属网,此时的网眼的大小为2目以上且800目以下较好。优选在上述由板构成的横向整流板的外周部的一部分或者全部,具有由向上方延伸至液面的板构成的纵向整流板,或者也可以在上述由板构成的横向整流板的外周部的一部分或者全部,具有由向上方延伸至液面上并且向液面的下方延伸的板构成的纵向整流板。纵向整流板也可以是多孔板,该情况下,优选构成为,上述纵向整流板是冲孔金属板,开口率为5?95%,孔的直径为0.5mm以上且50mm以下。另外,上述纵向整流板也可以是金属网,该情况下,优选构成为,其网眼的大小为2目以上且800目以下。优选上述由板构成的横向整流板、或者向上述上下方向延伸的纵向整流板能够安装以及拆卸。本专利技术的合成纤维的制造方法是使用上述干湿式纺丝装置来对合成纤维进行纺丝的合成纤维的制造方法。专利技术的效果如下。本专利技术能够有效地抑制由丝条的移动引起的伴随流被底面反弹、朝向凝固液面逆流的反弹流所产生的凝固液面的摇晃、凝固液流的混乱,从而能够进行稳定的纺丝。【专利附图】【附图说明】图1是简要地表示本专利技术的干湿式纺丝装置的实施方式的一个例子的侧剖视图。图2是图1所示的实施方式的简要俯视图。图3是简要地表示本专利技术的其它的实施方式的一个例子的侧剖视图。图4是图3所示的实施方式的简要俯视图。图5是简要地表示本专利技术的其它的实施方式的一个例子的俯视图。图6是简要地表示本专利技术的其它的实施方式的本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种干湿式纺丝装置,具有喷丝头和凝固浴,其特征在于,具有横向整流板,该横向整流板包围从喷丝头向下方纺出的丝条的周围的全部或者一部分,且配置在凝固浴中,上述横向整流板由一张或者多张板构成,在中央具有使上述丝条通过的开口部,由上述横向整流板包围上述丝条的周围的50%以上的范围,通过在上述横向整流板设置连通部,上述开口部能够与上述横向整流板的外部连通,由上述连通部形成的开口分别为上述开口部的外周部分的20%以下的范围。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:稻田浩成吉森友孝桥本弘川村笃志奥村和磨
申请(专利权)人:三菱丽阳株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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