丙烯腈系纤维的湿热拉伸方法及湿热拉伸装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种丙烯腈系纤维束的湿热拉伸方法和湿热拉伸装置，能够提高生产率，同时可以稳定地得到高膨松性制品原料的高质量的丙烯腈系纤维束。本发明专利技术是在将松弛热处理后的丙烯腈系纤维在湿热气氛下连续拉伸的湿热拉伸工序中，对被拉伸处理的１ｋｇ丙烯腈系纤维束，以１０～３０ｍ／ｓ的喷出速度喷射５０～２００ｇ的蒸汽。此时喷出口与丙烯腈系纤维束的喷射表面的间隔为８～２２ｍｍ、喷射蒸汽由直径为１．０～３．０ｍｍ的多个常压蒸汽喷出口（２２ａ）喷出，藉此可以与纤维束的粗度无关，即使拉伸处理速度高也能均等地赋予纤维束全体以湿热，从而能够得到具有所希望的高的蒸汽收缩率的高质量的丙烯腈系纤维。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及赋予作松弛热处理的丙烯腈系纤维束以必要的热收缩率的湿热拉伸方法及其拉伸装置，特别是涉及在湿热气氛下能够赋予丙烯腈系纤维束均一的热能并能够实现拉伸速度提高的湿热拉伸方法及其拉伸装置。在历来的对丙烯腈系纤维的湿热拉伸装置中，优选使蒸汽贯通于丙烯腈系纤维束的纤维间的赋予方法，为此蒸汽的喷出口小到1mm左右，而且设定较少的喷出口数目，以使高速的蒸汽从喷出口喷出。这样湿热拉伸的丙烯腈系纤维束，在成品化阶段中因染色和后处理时的蒸汽加热，会出现9％以上的高收缩率。如果处理的丙烯腈系纤维束的粗度(纤维根数)如现状那样不粗，拉伸处理速度也低时，采用上述历来的湿热拉伸装置的赋予蒸汽的方法，将必要量的热能均等地赋予构成纤维束的纤维的全体还是可能的，但是近年处理的丙烯腈系纤维束的粗度大幅度变粗，即使仍使用历来的湿热拉伸装置，保持同样的拉伸处理速度进行处理，最终也不可能进行均一的处理。这意味着不能适应必须提高生产速度的要求。也就是说，若要使用历来的湿热拉伸装置，以同样的拉伸处理速度得到必需的拉伸倍率，则丙烯腈系纤维束的全体构成纤维就不能普遍得到均等的热量，而是发生加热不均，不仅不能进行均一的拉伸，而且常发生纤维断头，使生产率大幅度降低。因此现状是，热切希望在对丙烯腈系纤维束的湿热拉伸工序中能够进行大量的拉伸处理。用本专利技术的丙烯腈系纤维的湿热拉伸方法有效地解决了上述课题，其特征在于，在本专利技术方法的基本构成的、将松弛热处理后的丙烯腈系纤维在湿热气氛下连续拉伸的湿热拉伸工序中，一边以10～30m/s的喷出速度喷射常压蒸汽，一边对1kg丙烯腈系纤维束赋予50～200g蒸汽而进行拉伸。这样的丙烯腈系纤维束的湿热拉伸方法，可以通过具备以下基本构成的本专利技术装置确实地实施。即，本专利技术是一种丙烯腈系纤维的湿热拉伸装置，其基本构成是将松弛热处理后的丙烯腈系纤维通过湿热拉伸室(蒸汽喷射室)连续拉伸的湿热拉伸装置，其特征在于，在上述蒸汽喷射室的室内配置多个具有蒸汽喷出口的喷射器，上述喷射器的各喷出口直径为1.0～3.0mm，对被拉伸处理的1kg丙烯腈系纤维束，设定由该蒸汽喷出口喷出的常压蒸汽的喷出速度为10～30m/s，喷射量为50～200g。另外，在蒸汽喷射室的内部喷射常压蒸汽，使具有所要粗度的丙烯腈系纤维束一边以1.1～2倍的低拉伸倍率进行拉伸，一边连续通过该蒸汽喷射室。这时的蒸汽喷出速度设定为低至10～30m/s。对丙烯腈系纤维束赋予的蒸汽量由丙烯腈系纤维束的移送速度(m/分)、其总的细度(tex)及蒸汽喷射室内的通过距离(m)三要素决定。这些要素又根据对1kg丙烯腈系纤维束赋予50～200g蒸汽的本专利技术的规定而决定。即，在本专利技术中所说的对1kg丙烯腈系纤维束赋予50～200g蒸汽，指的是在使用预先设定了通过距离(m)的蒸汽喷射室的情况下，根据上述通过距离(m)和进行拉伸处理的丙烯腈系纤维束的总细度(tex)，决定其移行速度(m/分)，使得在通过蒸汽室期间，对丙烯腈系纤维束总的赋予50～200g蒸汽。这样一边控制蒸汽喷出速度为10～30m/s，一边对1kg丙烯腈系纤维束赋予50～200g蒸汽时，丙烯腈系纤维束不承受过大的蒸汽喷射压，蒸汽浓雾状地充满拉伸空间，使得丙烯腈系纤维束的构成纤维全体能与蒸汽普遍接触，从而能够均等地赋予充分的热量，在这种稳静的湿热气氛下，能使丙烯腈系纤维束的构成纤维不发生断头而均等地进行1.1～2倍的所希望的拉伸，同时实现与丙烯腈系纤维束的总细度无关的高速拉伸。蒸汽喷出速度比10m/s慢时，不能向拉伸空间导入充分量的蒸汽，对于丙烯腈系纤维束的湿热的赋予量不足，因此难以进行希望的拉伸；超过30m/s时，处理纤维量和拉伸处理速度的相对控制复杂化，结果不仅难以实现拉伸的均一化，而且不可能进行高速拉伸处理。优选将蒸汽喷出口与丙烯腈系纤维束的喷射表面的间隔取为8～22mm、且由直径1.0～3.0mm的多个常压蒸汽喷出口喷出上述蒸汽。由于全面均等地对移行中的丙烯腈系纤维束赋予蒸汽是最佳状态，所以由多个喷出口同时喷出蒸汽。此时，蒸汽喷出口与丙烯腈系纤维束的喷射表面的间隔小于8mm时，纤维束的表面将受蒸汽喷出口喷出的蒸汽的喷出速度影响，蒸汽不能与纤维束的全体构成纤维均等地接触，容易发生拉伸不均。间隔超过22mm时，由蒸汽喷出口喷出的蒸汽的总热量中对纤维束赋予的有效热量的比例变少，热损失大，结果不得不增加蒸汽的喷射量。蒸汽喷出口的直径小于1.0mm时，即使是常压蒸汽，由蒸汽喷出口喷出的蒸汽的喷出速度也增加，最终会超过本专利技术的上述数值，因而不佳。另一方面，蒸汽喷出口直径超过3.0mm时，得不到本专利技术的上述数值，不能由上述喷出口喷出常压蒸汽，因而必须提高供给的蒸汽压，为此就必需加压设备。本专利技术的蒸汽喷出口优选在丙烯腈系纤维束的宽度方向上多个设置，同时在丙烯腈系纤维束的拉伸方向上也多列设置，希望在被移送的丙烯腈系纤维束在移送距离的全过程中，赋予均等而且必要的充分量的蒸汽。另外，对丙烯腈系纤维束赋予蒸汽，可以对丙烯腈系纤维束上下任何一方赋予，但优选向丙烯腈系纤维束的上下两面喷射蒸汽，因为这样能够将蒸汽均等地赋予构成纤维的全体。另外，由各蒸汽喷出口喷出的蒸汽的喷出速度差优选在2m/s以下。喷出速度差超过2m/s时，除非寻求其他方法，否则就不能期望对丙烯腈系纤维束赋予均等的蒸汽量。图2是该湿热拉伸室的正视图。图3是沿图2中II-II线向视的扩大剖面图。图4是表示配置在上述湿热拉伸室内的蒸汽喷出管例的整体构成的平面图。图5是该湿热拉伸室的正视图。图6是沿图4中V-V线向视的扩大剖面图。图中符号说明10湿热拉伸室10a 丙烯腈系纤维束的导入口10b 丙烯腈系纤维束的导出口11上加热箱11a 回转操作杆12下加热箱13不锈钢板14铝板15密封材料16托架17纤维束导向杆18蒸汽导入管嵌插孔 19密封垫圈20蒸汽喷出管21蒸汽管22蒸汽喷射器22a 蒸汽喷出口23蒸汽导入管24Y型过滤器附图说明图1～图3示出了本实施例的在丙烯腈系纤维束湿热拉伸装置中使用的湿热室的整体构造例。图1是湿热拉伸装置的俯视图，图2是该装置的正视图，图3是沿图2中II-II线向视的扩大剖面图。本实施例的湿热拉伸装置呈长尺寸的扁平的矩形箱状，在丙烯腈系纤维束拉伸方向配置的未图示的拉伸辊间配置湿热拉伸室10。该湿热拉伸室10在长度方向的两端部有未图示的扁平扩宽的丙烯腈系纤维束导入口10a和导出口10b，。湿热拉伸室10的内部作为蒸汽室，在该蒸汽室的顶部及底部的内侧分别配置蒸汽喷出管20。湿热拉伸室10分割为上加热箱11和下加热箱12，上加热箱11相对于下加热箱12以一侧边缘为中心可回转地构成。在上加热箱11的上面安装回转操作杆11a，通过上加热箱的回转操作，可以使下加热箱12的上面开口部开闭。上下加热箱11、12由铝板14与具有コ字断面的不锈钢板13通过粘接等方式层叠构成，在上述不锈钢板13上下对接侧缘的一方(图示例中为下加热箱12)固着密封材料15。另外，在下加热箱12的长度方向的两端的上述丙烯腈系纤维束的导入口10a和导出口10b的近旁，通过前后一对托板16架设纤维束导向杆17。另外，在上下加热箱11、12的顶部及底部，分别在长度方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
丙烯腈系纤维的湿热拉伸方法，具有将松驰热处理后的丙烯腈系纤维在湿热气氛下连续拉伸的湿热拉伸工序，其特征在于，对被拉伸处理的１ｋｇ丙烯腈系纤维束，以１０～３０ｍ／ｓ的喷出速度喷射５０～２００ｇ的蒸汽。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中村辉男，能村素郎，
申请(专利权)人：三菱丽阳株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]