JPS6328122B2 - - Google Patents
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- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は磁界紡糸装置に関するものである。そ
の目的とするところは、磁界によつて、紡出糸条
の分子配向に影響を与え、紡出糸条の分子配向を
制御するための紡糸装置を提供することにある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a magnetic field spinning device. The object thereof is to provide a spinning device for controlling the molecular orientation of the spun yarn by influencing the molecular orientation of the spun yarn using a magnetic field.
従来より、人造繊維を製造するには、まず、紡
糸工程で分子配向のあまり進行していない未延伸
糸を得、次いでこの未延伸糸を、延伸熱処理して
配向結晶化させる方法がとられている。 Conventionally, in order to produce man-made fibers, a method has been used that first obtains an undrawn yarn in which molecular orientation has not progressed much in a spinning process, and then subjects the undrawn yarn to a stretching heat treatment to crystallize the orientation. There is.
近年になつて、紡糸速度を3000〜4000ｍ／分と
いう比較的高速度にとり、比較的配向の高い部分
配向糸（POY）とした後、わずかな延伸と仮撚
とを同時に行なう方法（POY−DTY加工法）
が、企業化され始めている。 In recent years, a method has been developed in which the spinning speed is set to a relatively high speed of 3,000 to 4,000 m/min to produce partially oriented yarn (POY) with relatively high orientation, and then slight stretching and false twisting are performed simultaneously (POY-DTY). processing method)
However, it is beginning to be commercialized.
更に最近においては、後工程における延伸処理
が不要である高配向糸を、一段で得ようとして、
捲取速度が5000ｍ／分以上の超高速紡糸が研究さ
れている。 Furthermore, recently, attempts have been made to obtain highly oriented yarns in one step that do not require drawing treatment in the post-process.
Ultrahigh-speed spinning with a winding speed of 5000 m/min or more is being studied.
しかし、これらの高速紡糸法及び超高速紡糸法
において得られる繊維の、全体としての分子の配
向は、かなりの水準まで到達するが、非晶部の分
子の乱れは、従来の未延伸糸を延伸して得られた
繊維よりも大きくなる傾向がわかつて来た。 However, although the overall molecular orientation of the fibers obtained by these high-speed spinning methods and ultra-high-speed spinning methods reaches a considerable level, the disorder of molecules in the amorphous region is difficult to achieve by drawing conventional undrawn yarns. The fibers tend to be larger than the fibers obtained using conventional methods.
一方、通常の溶融紡糸法によつて得た未延伸糸
に大きい張力をかけながら急速に加熱と冷却を繰
り返すいわゆるゾーン延伸法を行い、その後に、
大きい張力をかけながら熱処理するゾーン熱処理
を行い、高分子ののび切り鎖結晶組織からなる高
弾性率高強力繊維を作製しようという方法が、繊
維学会誌第38巻、第６号、第257頁（1982）に記
載されている。この方法においては加熱冷却を繰
り返す点において省エネルギー的製糸方法とは言
えない。しかもゾーン延伸、ゾーン熱処理された
繊維の物性は、最初の紡糸段階の未延伸糸の配向
状態によつて左右されるという限界がある。この
ように紡出糸条の分子配向を制御するということ
は極めて重要な技術となつてきている。 On the other hand, a so-called zone drawing method is carried out in which the undrawn yarn obtained by the usual melt spinning method is repeatedly heated and cooled rapidly while applying a large tension, and then,
A method of producing high-modulus, high-strength fibers consisting of extended chain crystal structures of polymers by performing zone heat treatment in which heat treatment is performed while applying a large tension is described in the Journal of the Japan Institute of Fiber Science and Technology, Vol. 38, No. 6, p. 257 ( 1982). This method cannot be said to be an energy-saving silk spinning method since heating and cooling are repeated. Moreover, the physical properties of zone-drawn and zone-heat-treated fibers are limited in that they are influenced by the orientation state of the undrawn yarn at the initial spinning stage. Controlling the molecular orientation of spun yarn in this way has become an extremely important technology.
もう一方、従来から、強い磁界をかけて分子の
配向を制御する技術として次の如くのものが知ら
れている。 On the other hand, the following techniques have been known to control the orientation of molecules by applying a strong magnetic field.
まず、ある種のポリマーが適当な溶媒中で、溶
液粘度が数ポイズから数十ポイズの低粘度域にあ
る時、磁場をかけると一定の方向にポリマーが配
向することが知られている（例えば、繊維学会
誌、第35巻、第11号、第337頁（1979）。この文献
の中の記載によると、配向させる高分子の溶液
は、一定の磁界の中で、静的状態にあり、長時間
（例えば数分以上）磁界の中でさらされ続けて初
めて、高分子の配向が観察されているにすぎな
い。また、上記文献の中に記載されている磁界の
強さは、数キロガウスからせいぜい25ないし35キ
ロガウスにすぎない。 First, it is known that when a certain type of polymer is in a suitable solvent and the solution viscosity is in the low viscosity range of several poise to several tens of poise, applying a magnetic field will orient the polymer in a certain direction (for example, , Journal of the Japan Institute of Textile Science, Vol. 35, No. 11, p. 337 (1979). According to the description in this document, the solution of the polymer to be oriented is in a static state in a constant magnetic field, The orientation of polymers has only been observed after being exposed to a magnetic field for a long time (for example, several minutes or more).Also, the strength of the magnetic field described in the above-mentioned literature is several kilogauss. It is only 25 to 35 kilogauss at most.
また、液晶性のモノマーを強い磁界の中で静的
に保持し、配向させながら重合すると、配向化さ
れた高分子が合成できることが例えばジヤーナル
オブポリマーサイエンス、ポリマーレターズエデ
イシヨン（J.Polym、Sci；Polymer Lett−ers
Edition）第13巻、第243頁（1975）に記載されて
いる。 In addition, it has been reported that oriented polymers can be synthesized by holding liquid crystalline monomers statically in a strong magnetic field and polymerizing them while oriented. ；Polymer Letters
Edition) Volume 13, Page 243 (1975).
更に、高温状態で、数百ポイズ以下の中低粘度
域において、数分間以上の長い間、15キロガウス
以下の強さの磁界をかけて、ネマチツク液晶を示
す高分子を配向させることが可能であることも例
えばジヤーナルオブポリマーサイエンス、ポリマ
ーフイジツクスエデイシヨン（J.Polym.Sci；
polymer Physics Editon）第20巻第975頁
（1982）に記載されている。 Furthermore, it is possible to align polymers exhibiting nematic liquid crystals by applying a magnetic field with a strength of less than 15 kilogauss for several minutes or more in a medium-low viscosity range of several hundred poise or less at high temperatures. For example, Journal of Polymer Science, Polymer Physics Edition (J.Polym.Sci;
Polymer Physics Edition) Vol. 20, p. 975 (1982).
しかし、これらの文献の中に記載されている例
は、いづれも、中低粘度状態で、静的状態に保持
されたものに数分間以上、磁界をかけて、モノマ
ーとか高分子などの配向を制御しているものばか
りである。 However, in all of the examples described in these documents, a magnetic field is applied to something that is kept static at a medium to low viscosity state for several minutes or more to orient monomers or polymers. There are only things that are under control.
そこで、本発明者らは、人造繊維の紡糸工程で
磁界を働かせることにつき検討を重ねた結果、紡
糸口金から吐出された溶液粘度又は溶融粘度が高
いポリマー流体に、数秒以内という短時間の間、
強い磁界をかけて、紡出糸条の分子配向を制御し
うる装置を開発することに成功し本発明に到達し
た。 Therefore, as a result of repeated studies on applying a magnetic field during the spinning process of artificial fibers, the present inventors have found that the application of a magnetic field to a polymer fluid with high solution viscosity or melt viscosity discharged from a spinneret for a short period of several seconds
The present invention was achieved by successfully developing a device that can control the molecular orientation of spun yarn by applying a strong magnetic field.
即ち、本発明は紡糸口金から巻取装置までの間
に、紡出糸条に対してほぼ直角方向の磁界をかけ
る磁場発生装置を設けたことを特徴とする磁界紡
糸装置である。以下、本発明を図面により説明す
る。 That is, the present invention is a magnetic field spinning device characterized in that a magnetic field generating device that applies a magnetic field in a direction substantially perpendicular to the spun yarn is provided between the spinneret and the winding device. Hereinafter, the present invention will be explained with reference to the drawings.
第１図は、溶融紡糸の際に用いる本発明装置の
一例を示すものであり、１は紡糸口金、２，２′
は磁場発生装置Ｍの磁極板、３，３′は磁場発生
装置Ｍのコイル部、４，４′は引取ゴデツトロー
ラ、５は巻取装置である。紡糸口金１から溶融吐
出された糸条Ｙは、引取ゴテツトローラ４，４に
より一定の紡糸速度で引取られ、巻取装置５に巻
取られる。紡出糸条Ｙに対しては、紡糸口金１の
直下に設けた磁場発生装置Ｍの磁極板２，２′に
より、ほぼ直角方向の磁界をかける。磁場発生装
置Ｍの磁極板２，２′を設ける位置は、紡出糸条
Ｙの固化が完了するまでの間、即ち、紡出糸条の
結晶化速度が十分に遅くて、かつ高温状態で細化
現象が進行している領域が最も好ましいが、特に
この位置に限定されるものではなく、紡出口金１
と巻取装置５の間であれば任意の位置に設けるこ
とができる。但し、完全に冷却固化した状態で磁
界をかけても、分子配向を制御することは困難な
ので、なるべく、紡出糸条Ｙの温度が高くて分子
が動き易い状態にある間に磁界をかけるようにす
ることが肝要である。溶融紡糸の場合は、紡糸口
金１から60〜150cm離れたところまでに磁場発生
装置Ｍの磁極板２，２′を設けることが好ましい。 FIG. 1 shows an example of the apparatus of the present invention used for melt spinning, in which 1 is a spinneret, 2, 2'
3 and 3' are coil portions of the magnetic field generator M, 4 and 4' are take-up godet rollers, and 5 is a winding device. The yarn Y melted and discharged from the spinneret 1 is taken up at a constant spinning speed by take-up rollers 4, 4, and wound up on a winding device 5. A magnetic field in a substantially perpendicular direction is applied to the spun yarn Y by magnetic pole plates 2 and 2' of a magnetic field generator M provided directly below the spinneret 1. The positions where the magnetic pole plates 2 and 2' of the magnetic field generator M are provided are such that the spun yarn Y is at a sufficiently low crystallization rate and at a high temperature until the solidification of the spun yarn Y is completed. The region where the thinning phenomenon is progressing is most preferable, but it is not particularly limited to this location.
It can be provided at any position between the winding device 5 and the winding device 5. However, even if a magnetic field is applied in a completely cooled and solidified state, it is difficult to control the molecular orientation, so it is best to apply a magnetic field while the temperature of the spun yarn Y is high and the molecules are easily mobile. It is important to do so. In the case of melt spinning, it is preferable to provide the magnetic pole plates 2, 2' of the magnetic field generator M at a distance of 60 to 150 cm from the spinneret 1.
尚、本発明でいう巻取装置は、ワインダーに限
られたものではなく、ケンス、ネツト等の捕集装
置をも含むものである。 Note that the winding device in the present invention is not limited to a winder, but also includes collecting devices such as cans and nets.
第２図は溶融紡糸に用いられる本発明装置の他
の例を示すものであり、磁場発生装置Ｍの磁極板
２，２′が紡糸口金１の部分及び紡出糸条Ｙが完
全に冷却固化した後の領域にまで設けられてい
る。４，４′及び５は第１図の場合と同じく、引
取ゴデツトローラ及び巻取装置を示す。 Fig. 2 shows another example of the apparatus of the present invention used for melt spinning, in which the magnetic pole plates 2, 2' of the magnetic field generator M are used to completely cool and solidify the spinneret 1 part and the spun yarn Y. It is also provided in the area after the 4, 4' and 5 indicate a take-up godet roller and a winding device, as in the case of FIG.
第３図は湿式紡糸装置に用いられる本発明装置
の一例を示すものであり、１は紡糸口金、２，
２′は磁場発生装置Ｍの磁極板、３，３′はそのコ
イル部、４は引取ローラ、５は巻取装置、６は凝
固浴、７，７′，７″はガイド、８は凝固液循環パ
イプ９は凝固液循環ポンプである。紡糸原液は紡
糸口金１から吐出されて紡出糸条Ｙとなり、凝固
浴６中で凝固して、ガイド７，７′，７″を経て引
取ローラ４により一定の紡糸速度で引取られ、巻
取装置５に巻取られる。凝固浴６中の凝固液は、
循環パイプ８及び循環ポンプ９によつて適宜循環
されている。紡出糸条Ｙに対しては、紡糸口金１
の直下に設けた磁場発生装置Ｍにより、ほぼ直角
方向の磁界をかける。磁場発生装置Ｍの磁極板
２，２′の設置位置は、紡出糸条Ｙの固化が完了
するまでの間、即ち紡出糸条Ｙと共存する溶媒残
存量が５％以上で、糸条細化現象が凝固浴６中で
進行している領域が最も好ましいが、特にこの位
置に限定されるものでないことは溶融紡糸の場合
と同様である。 FIG. 3 shows an example of the device of the present invention used in a wet spinning device, in which 1 is a spinneret, 2,
2' is the magnetic pole plate of the magnetic field generator M, 3 and 3' are its coil parts, 4 is a take-up roller, 5 is a winding device, 6 is a coagulation bath, 7, 7', and 7'' are guides, and 8 is a coagulation liquid. The circulation pipe 9 is a coagulation liquid circulation pump.The spinning dope is discharged from the spinneret 1 to become spun yarn Y, coagulated in the coagulation bath 6, passed through guides 7, 7', and 7'', and then transferred to the take-up roller 4. The yarn is taken up at a constant spinning speed and wound up by a winding device 5. The coagulating liquid in the coagulating bath 6 is
It is appropriately circulated by a circulation pipe 8 and a circulation pump 9. For spun yarn Y, spinneret 1
A magnetic field generating device M provided directly below applies a magnetic field in an approximately perpendicular direction. The installation positions of the magnetic pole plates 2 and 2' of the magnetic field generator M are set until the solidification of the spun yarn Y is completed, that is, when the remaining amount of solvent coexisting with the spun yarn Y is 5% or more, The region where the thinning phenomenon is progressing in the coagulation bath 6 is most preferable, but it is not particularly limited to this location, as in the case of melt spinning.
本発明装置は、第１図に示した溶融紡糸の場合
と同様にして乾式紡糸にも適用することができ
る。乾式紡糸の場合の磁場発生装置の最適設置位
置は、紡出口金から紡出糸条の固化が完了するま
での間、即ち紡出糸条と共存する溶媒残存量が５
％以上で、糸条細化現象が進行している領域であ
る。 The apparatus of the present invention can also be applied to dry spinning in the same manner as in the case of melt spinning shown in FIG. In the case of dry spinning, the optimal installation position of the magnetic field generator is from the spinning nozzle until the solidification of the spun yarn is completed, that is, when the remaining amount of solvent coexisting with the spun yarn is 5.
% or more, this is a region where the yarn thinning phenomenon is progressing.
本発明において用いられる磁場発生装置Ｍのマ
グネツトとしては、従来公知の任意のマグネツト
を用いることができるが、特にソレノイドタイプ
のマグネツトが好ましく、更に磁界の強さを大き
くし、エネルギー効率を高めるうえから中空型ソ
レノイドタイプの超伝導マグネツトが好ましい。 As the magnet of the magnetic field generator M used in the present invention, any conventionally known magnet can be used, but a solenoid type magnet is particularly preferable because it increases the strength of the magnetic field and improves energy efficiency. A hollow solenoid type superconducting magnet is preferred.
本発明装置に用いられる磁場発生装置Ｍを構成
する磁極板２，２′とソレノイド型コイル部３，
３′の同心円中心部に存在する鉄芯は、強磁性体
からなり、例えば、鉄、ニツケル、コバルトなど
が用いられる。 The magnetic pole plates 2, 2' and the solenoid coil part 3, which constitute the magnetic field generator M used in the device of the present invention,
The iron core located at the center of the concentric circle 3' is made of a ferromagnetic material, such as iron, nickel, or cobalt.
中空型ソレイドタイプの超伝導マグネツトから
なる発生装置を使用する場合にも、その中空部に
配置する鉄芯と、それに、連続する磁極板は上記
の強磁性体からなつている。 Even when a generator consisting of a hollow solenoid type superconducting magnet is used, the iron core disposed in the hollow part and the continuous magnetic pole plate are made of the above-mentioned ferromagnetic material.
本発明装置に用いられる中空型ソレノイドタイ
プの超伝導マグネツトからなる磁場発生装置の例
を、説明すると、第２図は、磁極板２，２′に連
続する鉄芯にコイル部３，３′を形成せしめた中
空型ソレノイドタイプの超伝導マグネツトの例で
ある。また第４図はこの中空型ソレノイドタイプ
の超伝導マグネツトの模式的縦断側面図であり、
１１は中空円筒型ソレイドのコイル部、１２，１
２′は該コイル部を冷却する冷却媒体、１３はデ
ユワー瓶、１４は高性能断熱体、１５は強磁性体
からなる鉄芯が通る中空部である。 To explain an example of a magnetic field generating device consisting of a hollow solenoid type superconducting magnet used in the device of the present invention, FIG. This is an example of a hollow solenoid type superconducting magnet. Moreover, FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional side view of this hollow solenoid type superconducting magnet.
11 is a coil part of a hollow cylindrical solenoid, 12, 1
2' is a cooling medium for cooling the coil section, 13 is a dewar bottle, 14 is a high-performance heat insulator, and 15 is a hollow portion through which an iron core made of a ferromagnetic material passes.
第５図は、第４図のＡ部拡大図であり、１６は
コイル支持台、１７はコイル線材、１８，１８′
は伝熱薄板、１９，２０，２０′，２０″，２０
、２０′′′′は絶縁保護板である。 FIG. 5 is an enlarged view of part A in FIG.
are heat transfer thin plates, 19, 20, 20', 20'', 20
, 20'''' are insulating protection plates.
コイル支持台１６は非磁性体からなり、例えば
黄鋼、アルミニウム、SUS−304−Ｌなどが用い
られる。コイル線材１７の材質は、電気抵抗の少
ないものが好ましく、安価なものとしては、銅線
等があげられるが、低温での電気抵抗を出来るだ
け小さくするためには、Nb−Ti、Nb3Sn、
V3Ga、Nb3Ge、PbMo5.1Se、Nb3（Al0.7Ge0.3）
等の材質がよい。伝熱薄板１８，１８′はコイル
線材１７を効率的に冷却するためのもので通常銅
板が用いられる。絶縁保護板１９，２０，２０′，
２０″，２０，２０′′′′としては、ポリエステル
フイルム、テフロンシートなどが好適に用いられ
る。第４図においてコイル部１１を冷却する媒体
１２，１２′には、液体窒素、液体ヘリウムなど
が用いられ、液体窒素を用いて冷却した場合は、
コイル線材１７の電気抵抗を例えば銅線材を用い
る時には常温の場合の約１／10に低下させること
ができ、また液体ヘリウムを用いて冷却した場合
は、コイル線材１７の電気抵抗を液体窒素の場合
の更に約１／10に低減させることができる。この
ように、冷却媒体１２，１２′によつて冷却した
超伝導マグネツトは、コイル線材１７の電気抵抗
を小さくすることができるため、より大きい電流
をコイルに流すことが可能となり、その分だけ磁
界の強さを大きくすることができ、エネルギー効
率を高めることが可能である。尚、強磁性の鉄芯
が通る中空部１５の直径は紡出糸条Ｙに効率的に
磁界を作用させるうえで、10cm以下、特に５cm以
下であることが好ましい。 The coil support base 16 is made of a non-magnetic material, such as yellow steel, aluminum, SUS-304-L, etc. The material of the coil wire 17 is preferably one with low electrical resistance, and copper wire is an inexpensive material, but in order to minimize the electrical resistance at low temperatures, Nb-Ti, Nb 3 Sn, etc. ,
V 3 Ga, Nb 3 Ge, PbMo 5.1 Se, Nb 3 (Al 0.7 Ge 0.3 )
Good materials such as The heat transfer thin plates 18, 18' are for efficiently cooling the coil wire 17, and are usually made of copper. Insulation protection plate 19, 20, 20',
20'', 20, 20''''', polyester film, Teflon sheet, etc. are suitably used. In FIG. When used and cooled using liquid nitrogen,
For example, when copper wire is used, the electrical resistance of the coil wire 17 can be reduced to about 1/10 of that at room temperature, and when cooled with liquid helium, the electrical resistance of the coil wire 17 can be reduced to about 1/10 of that at room temperature. It can be further reduced to about 1/10 of that. In this way, the superconducting magnet cooled by the cooling medium 12, 12' can reduce the electrical resistance of the coil wire 17, so a larger current can flow through the coil, and the magnetic field can be reduced by that amount. It is possible to increase the strength of energy and improve energy efficiency. The diameter of the hollow portion 15 through which the ferromagnetic iron core passes is preferably 10 cm or less, particularly 5 cm or less, in order to efficiently apply a magnetic field to the spun yarn Y.
かかる磁場発生装置は、その最高の磁場ベクト
ルが紡出糸条に対してほぼ直角となるように設け
られる。ここで、ほぼ直角とは、その最高の磁場
ベクトルと紡出糸条とのなす角度が45度以上であ
ることを意味し、特に60度以上であることが望ま
しい。また、磁界をかける方向は、紡出糸条にほ
ぼ直角方向で右から左への方向でもよく、またそ
の逆の方向でもよい。更に磁界は、直流磁界であ
つても、又磁界のベクトル方向が経時的に変化す
る交番磁界であつてもよい。これらは、その目的
によつて、任意に選択使用することができる。 Such a magnetic field generator is arranged such that its highest magnetic field vector is approximately perpendicular to the spun yarn. Here, "substantially perpendicular" means that the angle between the highest magnetic field vector and the spun yarn is 45 degrees or more, and preferably 60 degrees or more. Further, the direction in which the magnetic field is applied may be approximately perpendicular to the spun yarn from right to left, or vice versa. Further, the magnetic field may be a direct current magnetic field or an alternating magnetic field in which the vector direction of the magnetic field changes over time. These can be arbitrarily selected and used depending on the purpose.
第６図に、本発明装置における磁場発生装置Ｍ
の磁極板２，２′の種々の実施態様を示す。 FIG. 6 shows a magnetic field generator M in the device of the present invention.
Fig. 1 shows various embodiments of the magnetic pole plates 2, 2'.
まず、紡出糸条Ｙの走行方向と磁場発生装置Ｍ
によつて発生する磁界の平均ベクトル方向（図中
点線で示す）との相互関係は通常のマグネツトを
用いた、あるいは磁極板２，２′Ｔ字状に連続
する鉄芯にコイル部３，３′を形成せしめたａの
如く、互いに直角方向の場合もあり、ｂの如く45
度以上の任意の角度で傾いている場合もある。こ
れらは、いずれも「紡出糸条に対して、ほぼ直角
方向の磁界をかける」という範ちゆうに含まれる
ものである。また、磁場発生装置の磁極板２，
２′の糸条通路の形状は、必要に応じて任意に変
えることができる。例えばａ、ｂの如く平行状の
もの、Ｃの如く、その平行部の一部が、徐々に拡
開しているもの、ｄの如く、不規則な波形をして
いるもの、更にｅの如く、階段状の形状をしてい
るものなど種々の形状をとることができる。 First, the traveling direction of the spun yarn Y and the magnetic field generator M
The correlation with the average vector direction of the magnetic field (indicated by the dotted line in the figure) generated by In some cases, they are perpendicular to each other, as in a, which formed the 45
It may also be tilted at an arbitrary angle greater than 100 degrees. All of these fall within the category of "applying a magnetic field in a substantially perpendicular direction to the spun yarn." In addition, the magnetic pole plate 2 of the magnetic field generator,
The shape of the yarn passage 2' can be changed as desired. For example, parallel shapes as in a and b, as in C, part of the parallel part gradually widens, as in d, an irregular waveform, and as in e. It can take various shapes, such as a step-like shape.
一方、ソレノイドタイプのマグネツトのコイル
を巻く鉄芯部をｆの如く、磁極板２，２′に複数
個の鉄芯部３，３″，３′′′′及び３′，３，３
′′′′を設けることもできる。 On the other hand, a plurality of iron core parts 3, 3'', 3''''' and 3', 3, 3 are attached to the magnetic pole plates 2, 2' as shown in f, around which the coil of the solenoid type magnet is wound.
``'''' can also be provided.
またｇの如く、二種以上の異なるタイプの磁極
板を組み合せて使用したり、コイルの巻量を変え
て、磁界の強さの異なる二種以上の磁極板２，
２′と２″，２、と２′′′′，２′′′′を合せて
使用す
ることも可能である。 In addition, as shown in g, two or more types of magnetic pole plates 2 or more with different magnetic field strengths can be used in combination, or by changing the amount of winding of the coil.
It is also possible to use a combination of 2' and 2'', 2 and 2''''', and 2''''.
更に、ｈの如く、糸条Ｙに働く磁界の方向が、
一部逆になる様に、二種以上の磁極板２，２′と
２″，２を組合せて使用することもできる。 Furthermore, as shown in h, the direction of the magnetic field acting on the yarn Y is
It is also possible to use two or more types of magnetic pole plates 2, 2' and 2'', 2 in combination so that they are partially reversed.
第６図に示したのは、本発明装置に用いられる
磁場発生装置の磁極板の配置態様のほんの代表例
にすぎず、これらを総合的に、組合せたり、部分
的に修正したりして用いることは、可能である。 What is shown in FIG. 6 is only a representative example of the arrangement of the magnetic pole plates of the magnetic field generator used in the device of the present invention, and these can be used in combination or partially modified. That is possible.
本発明装置における磁場発生装置の複数個から
なる磁極板の間隔は、糸条Ｙに働く磁界の強さが
できるだけ強くなる様に、走行糸条Ｙに実質的に
触れない程度に、できるだけ狭い方が好ましく、
５cm以下、更に好ましくは３cm以下である。ま
た、発生させる磁界の強さを大きくする為に磁極
板の面積は小さくすることが好ましく、かつ、走
行する糸条Ｙに磁界が働らく時間が長くなる様
に、その磁極板の形状は、糸条Ｙの走行方向に、
細長くしたものが好しい。 In order to increase the strength of the magnetic field acting on the yarn Y as much as possible, the spacing between the magnetic pole plates of the magnetic field generating device in the device of the present invention should be as narrow as possible to the extent that they do not substantially touch the traveling yarn Y. is preferable,
It is 5 cm or less, more preferably 3 cm or less. In addition, in order to increase the strength of the generated magnetic field, it is preferable to make the area of the magnetic pole plate small, and the shape of the magnetic pole plate is such that the magnetic field acts on the running yarn Y for a long time. In the running direction of yarn Y,
Preferably elongated.
次に、磁場発生装置によつて発生する磁界の強
さについて、具体的に説明する。第７図は、ソレ
ノイド型マグネツトによつて発生した磁界の強さ
と時間との関係を示した図である。磁場発生装置
の糸条通路における磁界の強さは第７図ａの如く
いつも、一定であつてもよく、ｂの如く、その磁
界の強さが時間とともに変化してもよい。更に、
その磁界の変化の仕方がｃの如く、ステツプ状の
値をとりながら変化してもよい。 Next, the strength of the magnetic field generated by the magnetic field generator will be specifically explained. FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the strength of the magnetic field generated by the solenoid type magnet and time. The strength of the magnetic field in the yarn path of the magnetic field generating device may be always constant as shown in FIG. 7a, or the strength of the magnetic field may vary over time as shown in FIG. 7b. Furthermore,
The way the magnetic field changes may take a step-like value as shown in c.
また、第６図ａ，ｂ及びｃの如く、磁界のベク
トル方向を一定方向とする直流磁界であつてもよ
く、逆に、磁界のベクトル方向が変化する交番磁
界であつてもよい。 Further, as shown in FIGS. 6a, b, and c, it may be a direct current magnetic field in which the vector direction of the magnetic field is constant, or alternatively, it may be an alternating magnetic field in which the vector direction of the magnetic field changes.
これらは、紡出糸条の分子配向をどのように制
御したいかという目的に従つて、任意に選択使用
される。 These are arbitrarily selected and used depending on the purpose of controlling the molecular orientation of the spun yarn.
本発明装置における磁場発生装置では、紡出糸
条にかける磁界の最高強さは10キロガウス以上で
あることが望ましく、好ましくは20キロガウス以
上、更に好ましくは30キロガウス以上である。紡
出糸条にかける磁界の強さは、溶融紡糸に適用す
る場合には、溶媒を用いてポリマー溶液粘度が相
対的に低くなつている乾式紡糸及び湿式紡糸の場
合よりも、より大きくするのが好ましい。しかし
磁界の強さの最適値は紡出するポリマーの種類、
用いる溶媒の種類、紡糸温度、等によつて異なつ
てくる。 In the magnetic field generator in the apparatus of the present invention, the maximum strength of the magnetic field applied to the spun yarn is desirably 10 kilogauss or more, preferably 20 kilogauss or more, and more preferably 30 kilogauss or more. The strength of the magnetic field applied to the spun yarn should be greater when applied to melt spinning than in dry spinning and wet spinning, where the viscosity of the polymer solution is relatively low using a solvent. is preferred. However, the optimal value of the magnetic field strength depends on the type of polymer being spun.
It varies depending on the type of solvent used, spinning temperature, etc.
本発明の紡糸装置において、紡糸口金１及び／
又は該口金を装填する紡糸パツクを非磁性体材質
で構成しておくと、磁場発生装置による磁界を紡
糸口金１、紡糸パツクの中にまで有効に波及させ
ることができるので好ましい。 In the spinning apparatus of the present invention, the spinneret 1 and/or
Alternatively, it is preferable that the spinning pack into which the spinneret is loaded is made of a non-magnetic material because the magnetic field generated by the magnetic field generator can be effectively spread into the spinneret 1 and the spinning pack.
本発明の紡糸装置において、磁場発生装置とし
て用いるソレノイドタイプのマグネツトに通す励
磁用の電源は、通常の低電圧大電流の定電流電源
回路を使うのが好ましい。具体的には、市販の大
電流マグネツト励磁電源（例えば真空冶金(株)社製
VMC−MODEL Ｒシリーズ）を用いることが簡
便である。 In the spinning apparatus of the present invention, it is preferable to use an ordinary low-voltage, large-current, constant-current power supply circuit as the power source for excitation that passes through the solenoid type magnet used as the magnetic field generator. Specifically, a commercially available large current magnetic excitation power source (for example, manufactured by Shinku Yakini Co., Ltd.) is used.
It is convenient to use the VMC-MODEL R series).
本発明の紡糸装置は、紡糸口金から吐出された
糸条を重力の作用する方向即ち上から下へ向つて
走行させて巻取る通常の紡糸装置であつてもよ
く、また、その逆に、下に設けた紡糸口金から、
紡出糸条を上方へ引取るようにした紡糸装置であ
つてもよい。更に、紡糸口金から紡出糸条を水平
方向に走行させて引取るようにした紡糸装置であ
つてもさしつかえない。 The spinning device of the present invention may be a normal spinning device that winds the yarn discharged from the spinneret by traveling in the direction of gravity, that is, from top to bottom, or vice versa. From the spinneret set in
It may be a spinning device that takes the spun yarn upward. Furthermore, a spinning device that allows the spun yarn to travel horizontally and take it off from the spinneret may also be used.
本発明の紡糸装置は、コンジユゲート紡糸、混
合紡糸等にも適用することができる。また、溶融
紡糸の一態様であるメルトブロー紡糸法、及びジ
エツト紡糸法にも適用可能である。更に、乾式紡
糸におけるフラツシユ紡糸法などにも適用可能で
ある。また、異形断面糸、中空断面糸等の紡糸に
も適用することができる。 The spinning apparatus of the present invention can also be applied to conjugate spinning, mixed spinning, etc. It is also applicable to melt blow spinning, which is one form of melt spinning, and jet spinning. Furthermore, it is also applicable to the flash spinning method in dry spinning. It can also be applied to spinning yarns with irregular cross sections, hollow cross sections, and the like.
本発明の紡糸装置においては、本発明の磁場発
生装置と共に、紡出糸条に対してほぼ平方行方向
の磁界をかける磁場発生装置を併用して用いるこ
とも可能である。 In the spinning apparatus of the present invention, it is also possible to use a magnetic field generating device in combination with the magnetic field generating device of the present invention, which applies a magnetic field to the spun yarn in a substantially square row direction.
本発明の紡糸装置においては、磁場発生装置と
共に他のエネルギー付加装置又は、繊維加工装置
を組み合わせて使用することも可能である。例え
ば、他のエネルギー付加手段として、電界発生装
置を用い、本発明装置の磁場発生装置の前、又は
後に併用して、紡出糸条の分子配向の制御をより
確実、有効ならしめることができる。更に、例え
ば磁場発生装置の次に、インタレース加工ノズル
とか捲縮加工装置などの繊維加工手段を種々組み
合わせて、繊維を形成することも可能である。
尚、本発明でいう巻取装置は、ワインダーに限ら
れるものではなく、ケンス、ネツト等の捕集装置
をも含むものである。 In the spinning device of the present invention, it is also possible to use the magnetic field generator in combination with other energy adding devices or fiber processing devices. For example, an electric field generator can be used as another energy adding means, and can be used in conjunction with the magnetic field generator before or after the magnetic field generator of the device of the present invention to more reliably and effectively control the molecular orientation of the spun yarn. . Furthermore, it is also possible to form fibers by combining various fiber processing means, such as an interlacing nozzle or a crimping device, next to the magnetic field generator, for example.
Note that the winding device in the present invention is not limited to a winder, but also includes collecting devices such as cans and nets.
以上、説明した如く、本発明の紡糸装置は、紡
糸口金から捲取装置までの間に、紡出糸条に対し
てほぼ直角方向の磁界をかける磁場発生装置を設
けたものであるから、極めて容易に紡出糸条の分
子配向を制御することができる。 As explained above, the spinning device of the present invention is equipped with a magnetic field generating device that applies a magnetic field in a direction substantially perpendicular to the spun yarn between the spinneret and the winding device, so it is extremely effective. The molecular orientation of the spun yarn can be easily controlled.
第１図は、本発明装置の一例を模式的に示す概
略図、第２図は本発明装置の他の例を示す概略
図、第３図は本発明装置の更に他の実施態様を示
す概略図、第４図は本発明装置に用いられる磁場
発生装置の一例を示す縦断側面図、第５図は、第
４図のＡ部を拡大して示した断面図、第６図は本
発明装置に用いられる磁場発生装置の種々の実施
態様を示す概略側面図、第７図は本発明装置に用
いられる磁場発生装置における磁界の強さと時間
との関係を示すグラフである。
FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing an example of the device of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram showing another example of the device of the present invention, and FIG. 3 is a schematic diagram showing still another embodiment of the device of the present invention. 4 is a longitudinal sectional side view showing an example of a magnetic field generating device used in the device of the present invention, FIG. 5 is a sectional view showing an enlarged section A of FIG. 4, and FIG. FIG. 7 is a graph showing the relationship between magnetic field strength and time in the magnetic field generator used in the apparatus of the present invention.
Claims (1)
に対してほぼ直角方向の磁界をかける磁場発生装
置を設けたことを特徴とする磁界紡糸装置。 ２ 磁場発生装置がソレノイドタイプのものであ
る特許請求の範囲第１項記載の磁界紡糸装置。 ３ 磁場発生装置が直流磁界を発生させるもので
ある特許請求の範囲第１項記載の磁界紡糸装置。 ４ 磁場発生装置が交番磁界を発生させるもので
ある特許請求の範囲第１号記載の磁界紡糸装置。 ５ 磁場発生装置が10キロガウス以上の最大磁界
強さを有するものである特許請求の範囲第１項記
載の磁界紡糸装置。 ６ 磁場発生装置が対抗する磁極板と該磁極板に
Ｔ字型に連続するコイル部とからなる特許請求の
範囲第１項記載の磁界紡糸装置。[Scope of Claims] 1. A magnetic field spinning device, characterized in that a magnetic field generating device is provided between the spinneret and the winding device to apply a magnetic field in a direction substantially perpendicular to the spun yarn. 2. The magnetic field spinning device according to claim 1, wherein the magnetic field generating device is of a solenoid type. 3. The magnetic field spinning device according to claim 1, wherein the magnetic field generating device generates a DC magnetic field. 4. The magnetic field spinning device according to claim 1, wherein the magnetic field generating device generates an alternating magnetic field. 5. The magnetic field spinning device according to claim 1, wherein the magnetic field generating device has a maximum magnetic field strength of 10 kilogauss or more. 6. The magnetic field spinning device according to claim 1, wherein the magnetic field generating device comprises a magnetic pole plate opposed to the magnetic pole plate and a coil portion continuous to the magnetic pole plate in a T-shape.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15583482A JPS5947411A (en) | 1982-09-09 | 1982-09-09 | Spinning device with magnetic field |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15583482A JPS5947411A (en) | 1982-09-09 | 1982-09-09 | Spinning device with magnetic field |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5947411A JPS5947411A (en) | 1984-03-17 |
| JPS6328122B2 true JPS6328122B2 (en) | 1988-06-07 |
Family
ID=15614513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15583482A Granted JPS5947411A (en) | 1982-09-09 | 1982-09-09 | Spinning device with magnetic field |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5947411A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008003847A1 (en) * | 2008-01-10 | 2009-07-16 | Robert Bosch Gmbh | Process for the production of fibers, fibers and their use |
-
1982
- 1982-09-09 JP JP15583482A patent/JPS5947411A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5947411A (en) | 1984-03-17 |
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