拉伸方法和拉伸产物技术

在制备结晶性聚合物的拉伸产物时，如果过分拉伸被拉伸物的话，会引起拉断等破损现象，所以，工业上用传统的拉伸方法制得的结晶性聚合物拉伸产物的物性值，根据该结晶性聚合物拉伸产物材质的不同，有一个上限值。本发明专利技术中，在气密性容器内充入作为拉伸介质的绝对压力为２．０ｋｇ／ｃｍ↑［２］以上的加压饱和水蒸汽，以此作为拉伸槽，在气密性容器上设有将被拉伸物送入槽内的被拉伸物导入孔和为了把送入槽内的前述被拉伸物经拉伸而生成的拉伸产物拉出的拉伸产物拉出孔；其次，分别利用加压水来防止加压饱和水蒸汽从前述被拉伸物导入孔和前述拉伸产物拉出孔漏出；与此同时，将被拉伸物引入前述的为防止加压饱和水蒸汽从被拉伸物导入孔漏出而设置的加压水中；被拉伸物表面附着水分后，将该被拉伸物经前述的被拉伸物导入孔引入拉伸槽内进行拉伸；然后，再将由前述的拉伸产物拉出孔拉出的拉伸产物引入为了防止加压饱和水蒸汽从前述的拉伸产物拉出孔漏出而设置的加压水中冷却，就可制得具有更好物性的结晶性聚合物拉伸产物。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及拉伸方法，拉伸产物和前述的拉伸产物的加工制品，特别是涉及制得结晶性聚合物拉伸产物的适宜的拉伸方法和由该方法制备的拉伸产物以及将前述拉伸产物之一的聚丙烯纤维作为纤维材料的聚丙烯纤维加工制品。
技术介绍
合成纤维、树脂薄膜、树脂板等结晶性聚合物制品的物性受其内部结构(结晶性聚合物的精细结构)很大的影响，该内部结构经拉伸和热处理比较容易发生变化。而且，拉伸产物比起未拉伸产物在实际应用上具有更多的优良物性，以更高拉伸比拉伸可制得强度、杨氏模量等物性更优异的拉伸产物。为此，制备结晶性聚合物制品、特别是制备合成纤维、树脂薄膜、树脂板等的时候，通常进行拉伸处理。拉伸处理后，根据需要还可进行热处理。作为制备结晶性聚合物制品时的拉伸方法，已知的有各种各样的方法，例如，制备合成纤维时，用金属加热辊和金属加热板等的接触加热拉伸或用热水，常压～2kg/cm2左右的水蒸汽，远红外线等的非接触加热拉伸等拉伸方法是适用的。结晶性聚合物的精细结构的变化受拉伸条件很大的影响，其结果，结晶性聚合物制品的物性也受拉伸条件很大的影响，如果过分拉伸的话，则会发生拉断等不合适的情况。例如拿聚丙烯(以下略记作“PP”)纤维来说，将未拉伸丝，在树脂(PP)的熔点以下尽量高的温度下，以低形变速率、高拉伸比拉伸，虽然可提高其纤维的强度，但是，以高形变速率、高拉伸比进行拉伸的话，则容易拉断。因此，工业上(商业上)生产制得的PP纤维的纤维强度，即，以前，用50m/分以上的速度生产制得的PP纤维的纤维强度为10g/d左右。(如参考日本国特许第2537313号公报)。但是，忽视生产率，在极低的形变速率下拉伸的话，可以制得纤维强度高的PP纤维。例如在“聚合物论文集”(Vol，54，No.5，May，1997)第351～358页中记述了用连续拉伸法可制得纤维强度为13.4g/d左右的PP纤维，但是，在制备这种PP纤维时的连续拉伸工序中，纤维的输送速度仅为0.5m/分。如上所述，结晶性聚合物的精细结构的变化很大程度上受拉伸条件的左右，其结果，结晶性聚合物制的拉伸产物的物性也在很大程度上受拉伸条件的左右，如果过分地拉伸的话，则会产生拉断等不良情况。因此，利用以往的拉伸方法，在工业上制得的结晶性聚合物制的拉伸产物的物性值，根据该结晶性聚合物制的拉伸产物的材质不同，有一个上限。但是，结晶性聚合物制品已经在各个领域得到利用，伴随着其需求的增加，对该结晶性聚合物制品而言，常常要求其物性不断提高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供工业上制备具有更优良物性的拉伸产物的简便的拉伸方法和工业上更易制得具有更优良物性的拉伸产物以及将前述拉伸产物之一的聚丙烯纤维作纤维材料的聚丙烯纤维的加工制品。为达到上述的目的，本专利技术的拉伸方法的特征是，在气密性容器内充入作为拉伸介质的绝对压力为2.0kg/cm2以上的加压饱和水蒸汽，以此作为拉伸槽，在槽上设有用于将被拉伸物送入槽内的被拉伸物导入孔和用于将送入槽内的前述被拉伸物经拉伸而形成的拉伸产物拉出的拉伸产物拉出孔，其次，分别利用加压水来防止加压饱和水蒸汽从该拉伸槽上的前述被拉伸物导入孔和前述拉伸产物拉出孔漏出，与此同时，将被拉伸物引入前述的为防止加压饱和水蒸汽从被拉伸物导入孔漏出而设置的加压水中，被拉伸物表面附着水分后，将该被拉伸物经前述的被拉伸物导入孔引入拉伸槽内进行拉伸，然后，再将由前述的拉伸产物拉出孔拉出的拉伸产物引入为了防止加压饱和水蒸汽从前述的拉伸产物拉出孔漏出而设置的加压水中冷却。另外，为达到上述目的，本专利技术中拉伸产物的特征是用上述本专利技术的方法拉伸制得的。而且，为达到上述目的，本专利技术中聚丙烯纤维的加工制品的特征是，以上述本专利技术的拉伸产物之一的聚丙烯纤维作为纤维材料，并且具有长丝、纬纱丝段和切段纤维中的任何一种纤维形态。附图简述附图说明图1是将实施例1中制得的PP纤维在偏振光下，用交叉尼科尔棱镜观察时，放大的显微镜照片的复制品，图2是本专利技术的拉伸产物之一的PP纤维的模型图，该图是为了说明本专利技术书中关于PP纤维的“沿纤维径向延伸的线状明部穿过暗部”的形态的。图3(a)和图3(b)是本专利技术的拉伸产物之一的PP纤维的模型示意图，该图是为了说明本专利技术书中关于PP纤维“结构变化区内的长度分率fc”的测定方法。专利技术的优选实施方案下面，详细地说明本专利技术的实施方法。首先，说明本专利技术的拉伸方法。本专利技术的研究者们，针对以更高的速度使结晶性聚合物发生深度变形的方法进行了勤奋的研究。结果发现，通过使结晶性聚合物制的被拉伸物的表面附着水分，采用以高压的加压饱和水蒸汽作拉伸介质的拉伸槽，对该被拉伸物进行拉伸，与采用常规拉伸方法相比，可使被拉伸物有更大的形变，另外，当拉伸产物的形变量相同时，可制得比采用常规拉伸方法实用物性更好的拉伸产物，最终完成了本专利技术。基于上述的发现，在本专利技术的拉伸方法中，利用如前述那样的特定的拉伸槽，即利用以绝对压力为2.0kg/cm2以上的加压饱和水蒸汽作拉伸介质的拉伸槽。因此，该拉伸槽用的容器必须是不让前述的加压饱和水蒸汽漏出的气密性高的容器，另外，必须在前述的容器上设置用于将被拉伸物引入该容器内(拉伸槽内)的被拉伸物的导入孔和用于将拉伸产物从容器内(拉伸槽内)拉出的拉伸产物的拉出孔。为此，从前述的被拉伸物的导入孔和拉伸产物拉出孔处必然会漏出加压饱和水蒸汽。但是，拉伸槽内的加压饱和水蒸汽的绝对压力必须维持在所要求的值。因此，优选在该拉伸槽上设置防止加压饱和水蒸汽从前述的被拉伸物的导入孔和拉伸产物的拉出孔漏出的手段。众所周知，过去作为防止加压蒸汽渗漏的方法，采用的是曲径式密封的方式。它用凸片形成多级狭窄的流道，当拉伸介质(加压蒸汽)流过该流道时，利用所产生的压力损失来保持拉伸槽内的拉伸介质的压力(防止拉伸媒体渗漏)。但是，由于被拉伸物和结构上不可缺的凸片的接触机会多，所以该方法存在被拉伸物与凸片接触容易发生故障的问题。再有，理论上说，被拉伸物在曲径内温度会上升，并开始软化，即由于被拉伸物在进入拉伸槽前温度上升开始软化，所以，被拉伸物和凸片接触时，故障发生的频率容易增大。同样，即使在刚拉伸后，由于拉伸产物不能马上冷却，所以，拉伸产物和凸片间的接触，也容易经常发生故障。另外，为了充分保持拉伸槽内的拉伸介质的压力，必须增加“狭窄流道”的数量(凸片的数量)，所以，除了前述的接触机会进一步增加的事实，也存在装置需大型化的问题。为此，在本专利技术的方法中所用的拉伸槽中，通过利用加压水的新的防漏方法，防止加压饱和水蒸汽从被拉伸物的导入孔中泄露。如果采用通过该加压水的防漏方法的话，因为被拉伸物可引入前述的加压水中，为此，可容易地达到(a)抑制被拉伸物在进入拉伸槽前因温度上升而引起的初期软化，(b)降低被拉伸物和防漏结构的接触机会，和(c)使被拉伸物的表面附着水分。这时，被拉伸物通过水中所需的时间大概为0.1秒以上为好。还有，在本专利技术的方法中所用的拉伸槽中，也是采用加压水的另一种的防漏方法来防止加压饱和水蒸汽从拉伸产物的导出孔中泄露的。如果采用这种防漏措施的话，拉伸产物刚拉伸后引入该防漏措施中(加压水中)，由于可使该拉伸产物迅速冷却，所以，可容易地降低由拉伸产物与防漏措施的接触而引起的故障。这时，拉伸产物通过水中所需的时间大概为0.2秒以上为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拉伸方法，其特征是，在一个气密性容器内充入作为拉伸介质的绝对压力为２．０ｋｇ／ｃｍ↑［２］以上的加压饱和水蒸汽，以此作为拉伸槽，在气密性容器上设有将被拉伸物送入气密性容器内的被拉伸物导入孔和为了把送入气密性容器内的前述被拉伸物经拉伸而生成的拉伸产物拉出的拉伸产物拉出孔；其次，分别利用加压水来防止加压饱和水蒸汽从该拉伸槽上的前述被拉伸物导入孔和前述拉伸产物拉出孔漏出；与此同时，将被拉伸物引入为防止加压饱和水蒸汽从前述的被拉伸物导入孔漏出而设置的加压水中；被拉伸物表面附着水分后，从前述的被拉伸物导入孔引入拉伸槽内进行拉伸；然后，再将由前述的拉伸产物拉出孔拉出的拉伸产物引入为了防止加压饱和水蒸汽从前述的拉伸产物拉出孔漏出而设置的加压水中冷却。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：太田信次，矢代弘文，目黑祐树，
申请(专利权)人：宇部日东化成株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]