[发明专利]湿式纺丝装置及湿式纺丝方法

说明书

技术领域

本发明涉及湿式纺丝装置及湿式纺丝方法。

本申请基于2008年4月18日在日本申请的特愿2008-108972要求优先权，在此引用其内容。

背景技术

湿式纺丝装置是一种将有机系高分子聚合物溶解于溶剂而调制的纺丝原液从喷嘴排到凝固液中，使之固化成纤维状的装置。通过该湿式纺丝装置，制造丙烯腈纤维(アクリル繊維)、聚乙烯醇纤维、其他的丙烯腈系纤维(アクリル系繊維)等。

湿式纺丝装置一般来说具有贮留凝固液的纺丝浴槽、埋设于所述纺丝浴槽内的一个端部的喷嘴及埋于另一端部的提升辊，就是从所述喷嘴排出的纺丝原液由凝固液凝固而形成凝固丝条，然后所述凝固丝条通过提升辊被牵引至纺丝浴槽外。所述凝固液从配设于所述喷嘴背面侧的凝固液喷出口排出到纺丝浴槽内，一边使所述凝固丝条凝固、一边向所述凝固丝条的移动方向流去，通过配设于纺丝浴槽另一端部的纺丝浴槽出口流到凝固液回收部。将在所述纺丝浴槽内固化了的纤维(凝固丝条)从凝固液中分离并洗净后，送至药液处理、干燥、热处理等后续工序。

对所述凝固丝条进行牵引纺丝的速度一般来说设定为比向纺丝浴槽内供给的凝固液的平均流速快。因此，流过凝固丝条附近的凝固液被引至凝固丝条并伴随，以接近纺丝速度的速度向牵引方向流动(以下将其称为“伴随流”)。因此，在纺丝浴槽内的与所述凝固丝条分离的底壁或侧壁附近，为了补偿伴随流而产生凝固液从下游侧向上游侧逆流的现象。如此，由于纺丝浴槽内伴随流与逆流的相反方向的流动同时邻接发生，因此那些相互干涉，凝固液的流动变得不规则，发生局部的涡流或滞留。

如果在纺丝浴槽内发生这样的涡流或滞留，则存在由纺丝原液的凝固不良导致单丝断头而成的丝屑(巢状物)在纺丝浴槽内浮游，丝屑凝结体与凝固丝条接触而导致制品的品质、性能降低的情况。此外，如果为了提高生产率而提高纺丝速度，则凝固液的紊流变得更为显著，由于凝固丝条在纺丝浴槽内摇动而引起纤度不匀和单丝断头等，妨害稳定生产。

因此，为了解决上述问题，也公开了以下的湿式纺丝装置。

在凝固丝条的两侧，沿凝固丝条的移动方向设置有间隔整流板的湿式纺丝装置(例如，专利文献1)。在该湿式纺丝装置中，能够通过整流板抑制凝固液流动的紊乱。

但是，在这样的湿式纺丝装置中，存在纺丝浴槽的凝固液的流出部分的凝固液的流速过快、凝固丝条(丝束)产生混乱的情况。

而且公开了如下的湿式纺丝装置：在凝固丝条与纺丝浴槽的并行于所述凝固丝条的移动方向的壁面之间，设置间隔凝固液的凝固液间隔侧板(整流板)，所述凝固液间隔侧板上形成有凝固液抽出孔(开口)(例如，专利文献2～4)。在该湿式纺丝装置中，被控制成：纺丝浴槽内被分为凝固液间隔侧板的内侧的凝固丝条移动的内槽及其两侧的外槽，纺丝浴槽内产生的伴随流通过内槽流向下游侧，逆流则通过外槽流向上游侧。此外，通过从所述开口由内槽向外槽流出凝固液，能够控制内槽的凝固液的流速不至于过快。

专利文献1：日本特开昭62-33814号公报

专利文献2：日本特开平9-67714号公报

专利文献3：日本特实昭41-18091号公报

专利文献4：日本特开平11-229227号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在如专利文献2及3那样的湿式纺丝装置中，存在着设置在整流板上的开口处缠结由凝固丝条产生的巢状物，该巢状物再附着于凝固丝条而导致制品的品质、性能降低的情况。

此外，在专利文献1、2及4那样的湿式纺丝装置中，由于使产生的逆流液从整流板的外侧向喷嘴附近回流，而与新供给的凝固液混合，因此在喷嘴附近，存在生成凝固液的紊流、凝固液的浓度不匀、温度不匀而产生凝固丝条的单丝断头等情况。

由于如上所述的理由，期望一种可控制纺丝浴槽内的凝固液的流动，可得到品质、性能优良的合成纤维的湿式纺丝装置。

因此本发明的目的在于如下的湿式纺丝装置及湿式纺丝方法，其通过控制纺丝浴槽内的凝固液的流动，使所述纺丝浴槽内的凝固液的浓度、温度均一化，此外抑制由于凝固液的紊流而产生的单丝断头或由于滞留而生成并浮游的丝屑(巢状物)的生成，能够制造良好品质的纤维，也可应对高速纺丝(高速牵引)。

解决问题的方案

本发明的湿式纺丝装置为如下的装置：其为使纺丝原液凝固成凝固丝条来纺丝的湿式纺丝装置，其中，在贮留凝固液的纺丝浴槽中设置有截面积从一个端部向另一端部渐渐变小的使所述纺丝原液凝固的凝固浴部，以及截面积从一个端部向另一端部渐渐变大的移动所述凝固丝条的丝条移动部。