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JPH07229016A - Method for producing cellulose fiber - Google Patents

Method for producing cellulose fiber

Info

Publication number
JPH07229016A
JPH07229016A JP1622294A JP1622294A JPH07229016A JP H07229016 A JPH07229016 A JP H07229016A JP 1622294 A JP1622294 A JP 1622294A JP 1622294 A JP1622294 A JP 1622294A JP H07229016 A JPH07229016 A JP H07229016A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cellulose
spinning
oxide
methylmorpholine
spinning nozzle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1622294A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kei Murase
圭 村瀬
Teruyuki Yamada
輝之 山田
Yuichi Fukui
雄一 福居
Shoji Hayashi
省治 林
Hideaki Habara
英明 羽原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority to JP1622294A priority Critical patent/JPH07229016A/en
Publication of JPH07229016A publication Critical patent/JPH07229016A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 セルロース溶液を用いて繊維を形成させる際
に使用する紡糸ノズルを改良した製糸安定性の良好なセ
ルロース繊維の製造方法を提供する。 【構成】 N−メチルモルフォリンN−オキシドと、N
−メチルモルフォリンN−オキシドと均一に混合可能で
あり、かつ、セルロースを溶解不能な溶媒と、からなる
混合溶媒、およびこの混合溶媒系に溶解されたセルロー
ス組成物からなるセルロース溶液を少なくとも1個の紡
糸孔を有する紡糸ノズルから空気中に吐出し、この吐出
されたフィラメント状セルロース溶液流をこれにドラフ
トを掛けながら凝固液に接触させて凝固し、得られた凝
固繊維を、前記凝固液から引取ってセルロース繊維を形
成する方法おいて、該紡糸ノズルの紡糸孔の直径(D)
と紡糸孔の長さ(L)との比(L/D)が10以上で、
かつその材質がセラミックスからなる紡糸ノズルを用い
る。
(57) [Summary] [Object] To provide a method for producing a cellulose fiber having good spinning stability by improving a spinning nozzle used for forming a fiber using a cellulose solution. Composition: N-methylmorpholine N-oxide, N
At least one cellulose solution consisting of a mixed solvent consisting of a solvent that can be uniformly mixed with methylmorpholine N-oxide and is insoluble in cellulose, and a cellulose composition dissolved in this mixed solvent system. Is discharged into the air from a spinning nozzle having a spinning hole, and the discharged filamentous cellulose solution flow is brought into contact with a coagulating liquid while drafting the coagulating liquid to coagulate the obtained coagulated fiber from the coagulating liquid. In the method for forming cellulose fibers by taking them off, the diameter (D) of the spinning hole of the spinning nozzle.
And the ratio (L / D) of the length of the spinning hole (L) is 10 or more,
A spinning nozzle whose material is ceramics is used.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、セルロース繊維の製造
方法に関する。さらに、詳しくは、セルロース溶液を用
いて繊維を形成させる際に使用する紡糸ノズルを改良し
た製糸安定性の良好なセルロース繊維の製造方法に関す
る。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing cellulose fibers. More specifically, the present invention relates to a method for producing a cellulose fiber having improved spinning stability by improving a spinning nozzle used when forming a fiber using a cellulose solution.

【0002】[0002]

【従来の技術】セルロース繊維の製造方法として、従来
よりビスコース法及び銅アンモニア法が知られている
が、溶剤の再利用が難しいため環境汚染の問題がある。
環境に対する安全性を考慮して、N−メチルモルフォリ
ンN−オキシド水溶液にセルロースを溶解したセルロー
ス溶液を調整し、繊維やフィルム等の成形品を製造する
方法が特公昭60−28848号公報(あるいはそれに
対応する米国特許第4246221号及び米国特許第4
416698号)に開示されており、この方法は溶剤を
紡糸浴から回収して再利用できる点で有利である。
2. Description of the Related Art Viscose method and copper-ammonia method have been conventionally known as methods for producing cellulose fibers, but there is a problem of environmental pollution because it is difficult to reuse the solvent.
In consideration of the safety to the environment, a method for producing a molded article such as a fiber or a film by adjusting a cellulose solution in which N-methylmorpholine N-oxide aqueous solution is dissolved is disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. Sho 60-28848 (or Corresponding US Pat. No. 4,246,221 and US Pat. No. 4
No. 416698), this method is advantageous in that the solvent can be recovered from the spinning bath and reused.

【0003】また、特開平4−308220号公報(あ
るいはそれに対応する米国特許第5252284号)に
は、上記溶液を用いて孔径の小さい紡糸ノズルから低紡
糸ドラフトで細デニールの糸条を紡糸する方法が開示さ
れている。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 4-308220 (or corresponding US Pat. No. 5,252,284) discloses a method of spinning a fine denier yarn with a low spinning draft from a spinning nozzle having a small pore size using the above solution. Is disclosed.

【0004】一般にセルロースのN−メチルモルフォリ
ンN−オキシド溶液は粘度が高く、また粘弾性体として
の弾性的挙動も大きい。このような粘度の高い溶液は変
形が困難なため紡糸ドラフト比(引取速度/紡糸孔から
の溶液の吐出線速度)を大きくすることが困難である。
Generally, a solution of cellulose in N-methylmorpholine N-oxide has a high viscosity and also has a large elastic behavior as a viscoelastic body. Since such a solution having a high viscosity is difficult to deform, it is difficult to increase the spinning draft ratio (take-off speed / the linear velocity of the solution discharged from the spinning hole).

【0005】また、孔径の小さなノズルや幅の狭いスリ
ットを用いて成形する場合に、吐出量を増やしてゆくと
メルトフラクチャー(紡糸孔出口における溶液の流れの
大きな乱れ)が発生する。従って安定な成形ができる範
囲はメルトフラクチャーの発生しない低吐出領域に限ら
れ、これが生産性低下の要因となっている。
Further, when molding is performed using a nozzle having a small hole diameter or a slit having a narrow width, when the discharge amount is increased, melt fracture (a large turbulence of the solution flow at the outlet of the spinning hole) occurs. Therefore, the range in which stable molding can be performed is limited to a low discharge region where melt fracture does not occur, which is a factor of lowering productivity.

【0006】一方、製糸安定性を向上させるために紡糸
ノズルの改良も行われている、例えば、特公昭43−2
0254号公報には、特定の孔径および孔長を有するガ
ラスノズルを用いて、吐出時のビスコースの見かけの粘
度を大幅に減少させ、紡糸時の断糸、ノズル塞がりを減
少せしめるポリノジック系フィラメントを高速度で紡糸
する方法が開示されている。また、無機連続繊維を紡糸
する際に、特定形状のセラミックノズルを用いることに
よって、紡糸安定性を図る方法が特開昭62−1250
07号公報に開示されている。
On the other hand, the spinning nozzle has been improved in order to improve the stability of spinning, for example, Japanese Patent Publication No. 43-2.
Japanese Patent No. 0254 discloses a polynosic filament capable of significantly reducing the apparent viscosity of viscose at the time of discharge by using a glass nozzle having a specific hole diameter and hole length, and reducing the yarn breakage at the time of spinning and the nozzle clogging. A method of spinning at high speed is disclosed. Further, there is a method for improving spinning stability by using a ceramic nozzle having a specific shape when spinning an inorganic continuous fiber.
No. 07 publication.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
技術による方法では、N−メチルモルフォリンN−オキ
シドと、N−メチルモルフォリンN−オキシドと均一に
混合可能であり、かつ、セルロースを溶解不能な溶媒
と、からなる混合溶媒、およびこの混合溶媒系に溶解さ
れたセルロース組成物からなるセルロース溶液を高速で
紡糸しようとしても、このセルロース溶液が他のポリマ
ーの紡糸原液と比べて、極めて強い粘弾性体としての弾
性的挙動を示すため、メルトフラクチャーが発生し易
く、細繊度のセルロース繊維を安定に得ることが困難で
ある。本発明は、これらの問題を解決することを目的と
する。
As described above, in the method according to the prior art, N-methylmorpholine N-oxide and N-methylmorpholine N-oxide can be uniformly mixed, and cellulose can be mixed. Even if an attempt is made to spin a cellulose solution composed of an insoluble solvent and a mixed solvent consisting of the above and a cellulose composition dissolved in the mixed solvent system at a high speed, this cellulose solution is extremely different from a stock solution for spinning other polymers. Since it exhibits elastic behavior as a strong viscoelastic body, melt fracture easily occurs and it is difficult to stably obtain finely divided cellulose fibers. The present invention aims to solve these problems.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、N−メ
チルモルフォリンN−オキシドと、N−メチルモルフォ
リンN−オキシドと均一に混合可能であり、かつ、セル
ロースを溶解不能な溶媒(以下セルロースの非溶媒とい
う)と、からなる混合溶媒、およびこの混合溶媒系に溶
解されたセルロース組成物からなるセルロース溶液を少
なくとも1個の紡糸孔を有する紡糸ノズルから空気中に
吐出し、この吐出されたフィラメント状セルロース溶液
流をこれにドラフトを掛けながら凝固液に接触させて凝
固し、得られた凝固繊維を、前記凝固液から引取ってセ
ルロース繊維を形成する方法おいて、該紡糸ノズルの紡
糸孔の直径(D)と紡糸孔の長さ(L)との比(L/
D)が10以上で、かつその材質がセラミックスからな
る紡糸ノズルを用いることを特徴とするセルロース繊維
の製造方法である。
Means for Solving the Problems The gist of the present invention is to provide a solvent (that is capable of uniformly mixing N-methylmorpholine N-oxide and N-methylmorpholine N-oxide, and incapable of dissolving cellulose). (Hereinafter referred to as non-solvent of cellulose), and a cellulose solution comprising a cellulose composition dissolved in the mixed solvent system are discharged into the air from a spinning nozzle having at least one spinning hole, The filamentous cellulose solution flow thus prepared is brought into contact with a coagulating liquid while being drafted to coagulate the obtained coagulated fiber, and the obtained coagulated liquid is taken from the coagulating liquid to form a cellulose fiber. Ratio (L / L) of diameter (D) of spinning hole and length (L) of spinning hole
D) is 10 or more, and a spinning nozzle made of a ceramic material is used.

【0009】本発明においては、紡糸ノズルとして、紡
糸孔の直径Dと紡糸孔の長さLとの比L/Dが10以
上、より好ましくは15以上である紡糸孔を有する紡糸
ノズルを用いて紡糸すると、より高ドラフトで安定に紡
糸することができる。さらに、紡糸孔の直径Dが200
μm以上が好ましい。本発明に用いられるセルロース溶
液は、弾性的挙動が高いため、紡糸孔の直径Dが200
μm未満、または、該直径Dと長さLとの比L/Dが1
0未満であると、メルトフラクチャーが発生し易くな
る。この現象は、特に高吐出時に著しいので、最大紡糸
ドラフト比をおおきくできず、高速度で安定に均一な繊
維を得ることが困難になり易い。
In the present invention, as the spinning nozzle, a spinning nozzle having a spinning hole having a ratio L / D of the diameter D of the spinning hole and the length L of the spinning hole of 10 or more, more preferably 15 or more is used. By spinning, it is possible to perform spinning with higher draft and stability. Furthermore, the diameter D of the spinning hole is 200
It is preferably at least μm. Since the cellulose solution used in the present invention has high elastic behavior, the diameter D of the spinning hole is 200.
less than μm, or the ratio L / D of the diameter D and the length L is 1
If it is less than 0, melt fracture tends to occur. Since this phenomenon is remarkable especially at the time of high discharge, the maximum spinning draft ratio cannot be set large, and it becomes difficult to obtain stable and uniform fiber at high speed.

【0010】本発明に用いられる紡糸ノズルは、その材
質がセラミックからなる必要があり、L/Dが10以上
であっても、通常使用されるような金属製ノズルで、本
発明で用いるセルロース溶液を紡糸すると、高吐出量側
でメルトフラクチャーが激しくなり、MDR(最大巻取
速度/吐出線速度の比)が減少してしまうため、高速度
で細デニールの糸条を巻き取ることは困難となる。
The spinning nozzle used in the present invention must be made of a ceramic material, and even if the L / D is 10 or more, it is a metal nozzle that is usually used and the cellulose solution used in the present invention is used. Spinning, the melt fracture becomes severe on the high discharge side, and the MDR (maximum winding speed / discharge linear velocity ratio) decreases, making it difficult to wind fine denier yarn at high speed. Become.

【0011】本発明で用いる紡糸ノズルにおけるセラミ
ック部分は、少なくとも紡糸原液が通過する紡糸孔の内
面がセラミックスであればよく、したがって、金属製ノ
ズルの紡糸孔表面をセラミックスでコーティングしたも
のや、金属製紡糸ノズルに紡糸孔を有するセラミックス
製チップを埋め込んだものでもよい。また紡糸ノズル全
体がセラミックスからなるものでもよいことは言うまで
もない。
The ceramic portion of the spinning nozzle used in the present invention may have at least the inner surface of the spinning hole through which the spinning dope passes through ceramics. Therefore, the spinning hole surface of the metal nozzle may be coated with ceramics, or may be made of metal. It is also possible to embed a ceramic chip having a spinning hole in the spinning nozzle. Needless to say, the entire spinning nozzle may be made of ceramics.

【0012】本発明でいう、セラミックとは、酸化アル
ミニウム、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、酸化ジ
ルコニウムおよびそれらの混合物をいい、特に本発明で
は、酸化ジルコニウムが好ましい。
The term "ceramic" as used in the present invention means aluminum oxide, magnesium oxide, beryllium oxide, zirconium oxide and mixtures thereof, and zirconium oxide is particularly preferable in the present invention.

【0013】本発明で用いるセルロース成分(以下成分
[1]という)は、重合度が500〜2000、好まし
くは500〜1000のセルロースであり、重合度が5
00未満では成形品の強度及び伸度等の力学的物性が低
下し、逆に2000を越えるとセルロース溶液の成形性
が低下する。
The cellulose component used in the present invention (hereinafter referred to as component [1]) is a cellulose having a polymerization degree of 500 to 2000, preferably 500 to 1000, and a polymerization degree of 5
When it is less than 00, the mechanical properties such as strength and elongation of the molded product are deteriorated, and when it exceeds 2000, the moldability of the cellulose solution is deteriorated.

【0014】さらに、前記セルロースの他に、セルロー
ス誘導体,多糖類および重合度が400〜900の範囲
にあり、かつ前記セルロースの重合度に対して重合度が
90%以下である重合度の異なるセルロース(以下成分
[2]という)を前記セルロース溶液に添加しても良
い。
Further, in addition to the above-mentioned cellulose, a cellulose derivative, a polysaccharide, and a cellulose having a degree of polymerization of 400 to 900 and a degree of polymerization of 90% or less with respect to the degree of polymerization of the cellulose and having different degrees of polymerization. (Hereinafter, referred to as component [2]) may be added to the cellulose solution.

【0015】セルロース誘導体としては、N−メチルモ
ルフォリンN−オキシド及びセルロースの非溶媒からな
る混合溶媒系に溶解するものであればよく、具体的には
セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、
ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメ
チルセルロース、メチルセルロース等が挙げられるが、
これらの中でセルロースジアセテートが紡糸性の向上に
特に有効である。
Any cellulose derivative may be used as long as it is soluble in a mixed solvent system consisting of N-methylmorpholine N-oxide and a non-solvent of cellulose, specifically, cellulose diacetate, cellulose triacetate,
Hydroxypropyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, methyl cellulose and the like,
Of these, cellulose diacetate is particularly effective in improving spinnability.

【0016】また、多糖類としても、N−メチルモルフ
ォリンN−オキシド及びセルロースの非溶媒からなる混
合溶媒系に溶解するものであればよく、具体的にはβ−
1,3グルコース、α−1.4グルコース等が挙げられ
るが、これらの中でβ−1,3グルコース が紡糸性の
向上に特に有効である。
As the polysaccharide, any one can be used as long as it can be dissolved in a mixed solvent system consisting of N-methylmorpholine N-oxide and a non-solvent of cellulose, and specifically β-
Examples thereof include 1,3 glucose and α-1.4 glucose. Among them, β-1,3 glucose is particularly effective for improving spinnability.

【0017】成分[1]と成分[2]との配合重量比
[1]:[2]は、95:5〜50:50であり、成分
[2]の比率が5未満では紡糸性の向上効果が充分に得
られず、逆に50を越えると得られる成形品の強度及び
伸度等の力学的物性が低下する。
The blending weight ratio [1]: [2] of the component [1] and the component [2] is 95: 5 to 50:50. When the ratio of the component [2] is less than 5, the spinnability is improved. If the effect is not sufficient, on the contrary, if it exceeds 50, the mechanical properties such as strength and elongation of the obtained molded article deteriorate.

【0018】本発明の成分[1]あるいは成分[2]に
用いられるセルロースとしては、溶解パルプ及びパルプ
フロック等が使用できるが、これらのパルプにはヘミセ
ルロースやリグニン等が含まれていてもよい。これらの
中でもα−セルロース分が90重量%以上含むパルプが
好ましい。
As the cellulose used in the component [1] or the component [2] of the present invention, dissolved pulp, pulp floc and the like can be used, but these pulps may contain hemicellulose, lignin and the like. Among these, pulp containing 90% by weight or more of α-cellulose is preferable.

【0019】パルプの形態は、シート状及び粉末状のい
ずれでもよく、シート状のものはシュレッダー等の裁断
機でチップ状にしてもよい。またセルロースの分子量が
著しく低下しない範囲であれば粒子状に粉砕したもので
あってもよい。
The pulp may be in the form of a sheet or a powder, and the sheet may be made into a chip by a cutting machine such as a shredder. Further, it may be pulverized into particles as long as the molecular weight of cellulose is not significantly reduced.

【0020】本発明で用いる溶液は、セルロース,N−
メチルモルフォリンN−オキシド及びセルロースの非溶
媒からなる混合溶媒から構成される。ここで、N−メチ
ルモルフォリンN−オキシドは、セルロースの溶剤とし
て用いるが、場合によっては、特公昭55−41691
号,特公昭55−46162号及び特公昭55−416
93号(あるいは対応する米国特許第4211574
号,第4142913号及び第4144080号)に記
載されている他の第三級アミンオキシドを併用すること
が可能である。この場合、併用できる他の第三級アミン
オキシドとしては、特に好ましいのは、N−メチルモル
フォリンN−オキシドと同様な環式モノ(N−メチルア
ミン−N−オキシド)化合物であり、例えば、N−メチ
ルピペリジン−N−オキシド,N−メチルピロリドンオ
キシド等である。
The solution used in the present invention is cellulose, N-
It is composed of a mixed solvent consisting of methylmorpholine N-oxide and a non-solvent of cellulose. Here, N-methylmorpholine N-oxide is used as a solvent for cellulose, but depending on the case, Japanese Patent Publication No. 55-41691.
No. 5, Japanese Patent Publication No. 55-46162 and Japanese Patent Publication No. 55-416
93 (or corresponding US Pat. No. 4,211,574)
No. 4,142,913 and No. 4,144,080), it is possible to use in combination with other tertiary amine oxides. In this case, as the other tertiary amine oxide that can be used in combination, particularly preferable is a cyclic mono (N-methylamine-N-oxide) compound similar to N-methylmorpholine N-oxide. Examples thereof include N-methylpiperidine-N-oxide and N-methylpyrrolidone oxide.

【0021】また、本発明で用いるセルロースの非溶媒
の好ましい例は、水であるが、水とメタノール,n−プ
ロパノール,イソプロパノール,ブタノールのようなア
ルコールの混合物でも良い、さらに、N−メチルモルフ
ォリンN−オキシドまたはセルロースと化学的に反応し
ないならば任意の非プロトン形有機溶剤、例えば、トル
エン,キシレン,ジメチルスルホキシド,ジメチルホル
ムアミド,ジメチルアセトアミド等をセルロースの非溶
媒として用いることができる。
The preferred non-solvent for cellulose used in the present invention is water, but it may be a mixture of water and an alcohol such as methanol, n-propanol, isopropanol or butanol, and N-methylmorpholine. Any aprotic organic solvent such as toluene, xylene, dimethylsulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide, etc. can be used as a nonsolvent for cellulose as long as it does not chemically react with N-oxide or cellulose.

【0022】さらに、安定剤を前記混合溶媒系に添加す
ることができる。このような安定剤として最も好ましい
のは、没食子酸プロピルであるが、特公平3−2981
9号(あるいは対応する米国特許第4426228号)
に記載の他の没食子酸エステル、例えば、没食子酸メチ
ル,没食子酸エチル,没食子酸イソプロピル等やグリセ
リンアルデヒド,L−アスコルビン酸,イソアスコルビ
ン酸,トリオースレクダクトン,レダクチン酸などのカ
ルボニル−2重結合が隣接している化合物を安定剤とし
て用いることができる。また、エチレンジアミン四酢酸
等も安定剤として用いることができる。さらに、安定剤
として有効な無機化合物としてピロリン酸カルシウムや
米国特許第4880469号に記載の塩化カルシウム,
塩化アンモニウム等も用いることができる。
In addition, stabilizers can be added to the mixed solvent system. Most preferred as such a stabilizer is propyl gallate, which is disclosed in JP-B-3-2981.
No. 9 (or corresponding US Pat. No. 4,426,228)
Other gallic acid esters, such as methyl gallate, ethyl gallate, isopropyl gallate, and the like, carbonyl double glycerin aldehyde, L-ascorbic acid, isoascorbic acid, triose lectductone, reductic acid, etc. Compounds with adjacent bonds can be used as stabilizers. Further, ethylenediaminetetraacetic acid or the like can also be used as a stabilizer. Further, as an inorganic compound effective as a stabilizer, calcium pyrophosphate or calcium chloride described in US Pat. No. 4,880,469,
Ammonium chloride or the like can also be used.

【0023】セルロース溶液は連続式、バッチ式のいず
れでも調整できる。すなわち、スクリュ−式押出機等を
用いて連続的に溶解調整してもよく、また加熱可能で減
圧下で脱気できる装置を備えたタンク式の混練機でバッ
チ溶解調整してもよい。溶解温度は特に限定されない
が、90〜120℃程度の範囲で行うのが好ましく、あ
まり高温ではセルロースの分解による重合度低下と溶剤
の分解と着色とが著しくなる。
The cellulose solution can be prepared either continuously or batchwise. That is, dissolution adjustment may be continuously performed using a screw type extruder or the like, or batch dissolution adjustment may be performed using a tank type kneader equipped with a device that can be heated and degassed under reduced pressure. Although the melting temperature is not particularly limited, it is preferably carried out in the range of about 90 to 120 ° C. If the temperature is too high, the degree of polymerization is lowered due to the decomposition of cellulose, the decomposition of the solvent and the coloring become remarkable.

【0024】セルロース溶液中のセルロースの濃度は3
0重量%以下であり、セルロース成形品の成形性と生産
性から6〜25重量%の範囲が好ましい。また、セルロ
ース溶液中のN−メチルモルフォリンN−オキシドとセ
ルロースの非溶媒であってN−メチルモルフォリンN−
オキシドに混合可能な溶媒の割合は、それぞれ、48〜
90重量%,5〜22重量%が好ましい。なお、セルロ
ースの非溶媒に水を用いた場合、N−メチルモルフォリ
ンN−オキシドとの混合溶媒に、セルロースを投入する
段階では、水の割合を20〜50重量%と大きく設定し
て、減圧加熱下で水分を除去し、水分の割合を前記5〜
22重量%にする方が好ましい。
The concentration of cellulose in the cellulose solution is 3
It is 0% by weight or less, preferably in the range of 6 to 25% by weight from the viewpoint of moldability and productivity of the cellulose molded product. Further, N-methylmorpholine N-oxide in a cellulose solution and N-methylmorpholine N- which is a non-solvent of cellulose
The ratio of the solvent that can be mixed with the oxide is 48 to
90% by weight and 5 to 22% by weight are preferable. When water is used as the non-solvent for cellulose, the proportion of water is set to a large value of 20 to 50% by weight at the stage of adding cellulose to the mixed solvent with N-methylmorpholine N-oxide, and the pressure is reduced. Water is removed under heating, and the water content is adjusted to
It is preferably 22% by weight.

【0025】次に、本発明のセルロース成形用溶液を用
いてセルロース繊維を紡糸する方法について説明する
と、まず、溶解機によって調整されたセルロース組成物
の混合溶媒溶液を、ギアポンプにより、紡糸ノズルへ一
定量で搬送する。尚、溶液を一旦冷却し固化し、この固
化物を適当な形状に粉砕した後、これを溶融押出機に送
入し、ここで、加熱再溶解して、ギアポンプを介して紡
糸ノズルへ一定量で搬送してもよい。
Next, a method of spinning cellulose fibers using the cellulose molding solution of the present invention will be described. First, a mixed solvent solution of a cellulose composition prepared by a dissolver is delivered to a spinning nozzle by a gear pump. Transport in quantity. The solution is once cooled and solidified, and the solidified product is crushed into an appropriate shape, and then fed into a melt extruder, where it is heated and redissolved, and a fixed amount is passed through a gear pump to a spinning nozzle. You may convey by.

【0026】紡糸方法自体は従来公知の紡糸方法、すな
わちセルロース溶液を紡糸ノズルから空気中に吐出し、
形成されたフィラメント状溶液流にドラフトを掛けなが
ら、これを凝固液に接触させて凝固し、固化したセルロ
ース繊維を凝固液から引取る方法を採用することができ
る。
The spinning method itself is a conventionally known spinning method, that is, a cellulose solution is discharged into the air from a spinning nozzle,
It is possible to employ a method in which the formed filamentous solution flow is drafted and brought into contact with a coagulation liquid to coagulate it, and the solidified cellulose fibers are taken out from the coagulation liquid.

【0027】本発明で用いられる凝固液は、水、メタノ
ール、エタノール等のアルコール等のセルロースの非溶
媒から選ばれた1種または2種以上からなる混合溶媒、
あるいは、前記セルロースの非溶媒とN−メチルモルフ
ォリンN−オキシドとの混合溶媒が好ましく、更に好ま
しくは、水または水とN−メチルモルフォリンN−オキ
シドの混合溶媒が用いられる。さらに、これら混合溶媒
に、N−メチルモルフォリンN−オキシドと均一混合可
能な田の第3級アミンオキシドを加えたものでも良い。
その他、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド
を前記混合溶媒に加えたものでも良い。また、これら凝
固液に酢酸等のpH調整剤を添加することもできる。
The coagulating liquid used in the present invention is one or a mixture of two or more selected from non-solvents of cellulose such as water, alcohols such as methanol and ethanol,
Alternatively, a mixed solvent of the non-solvent of cellulose and N-methylmorpholine N-oxide is preferable, and more preferably water or a mixed solvent of water and N-methylmorpholine N-oxide is used. Furthermore, a tertiary amine oxide of Tan, which can be uniformly mixed with N-methylmorpholine N-oxide, may be added to these mixed solvents.
Alternatively, dimethyl sulfoxide or dimethylformamide may be added to the mixed solvent. Further, a pH adjusting agent such as acetic acid may be added to these coagulation liquids.

【0028】[0028]

【実施例】以下に実施例によって本発明を具体的に説明
する。実施例において、セルロース重合度は、34℃で
N−メチルモルフォリンN−オキシド・H2 Oとジメチ
ルスルホキシドの1:1混合溶媒を用いて、粘度測定を
したときに式[η]=1.99×10-2DP0.79から求
めた粘度平均重合度である。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples. In the examples, the degree of cellulose polymerization was determined by formula [η] = 1.40 when the viscosity was measured at 34 ° C. using a 1: 1 mixed solvent of N-methylmorpholine N-oxide.H 2 O and dimethyl sulfoxide. It is the viscosity average degree of polymerization determined from 99 × 10 -2 DP 0.79 .

【0029】最大引き取り速度及びMDR(最大引き取
り速度/吐出線速度の比)は、引き取った糸条の半数が
破断したときの値である。
The maximum take-up speed and MDR (maximum take-up speed / discharge linear velocity ratio) are values when half of the taken-up yarns are broken.

【0030】(実施例1)360gのセルロース(粘度
平均重合度DP=1000)、及び40重量%の水を含
有するN−メチルモルホリン−N−オキシド3000g
を混合し、約100℃に加熱攪拌しながら減圧して約9
60gの水を蒸留して紡糸原液(セルロース濃度15重
量%)を調製した。この溶液を135℃の紡糸温度で、
直径300μm、L/Dが20である紡糸孔36個を有
するセラミックス(酸化ジルコニウム)製紡糸ノズルか
ら押しだし、次いで約50cmの空間間隙を通過させた
後、水で凝固させて糸条を引き取った。紡糸孔1つ当り
の吐出量0.583g、引き取り速度500m/分の条
件で1.7dの糸が安定に引き取れた。また、このとき
最大引き取り速度は650m/分であった。
(Example 1) 3000 g of N-methylmorpholine-N-oxide containing 360 g of cellulose (viscosity average degree of polymerization DP = 1000) and 40% by weight of water.
Are mixed, and the pressure is reduced to about 9 while heating to about 100 ° C with stirring.
A spinning stock solution (cellulose concentration: 15% by weight) was prepared by distilling 60 g of water. The solution was spun at a temperature of 135 ° C.
The fiber was extruded from a ceramics (zirconium oxide) spinning nozzle having 36 spinning holes with a diameter of 300 μm and an L / D of 20, and then passed through a space gap of about 50 cm, then coagulated with water and the yarn was taken out. A yarn of 1.7d was stably taken out under the conditions of a discharge amount of 0.583 g per spinning hole and a take-up speed of 500 m / min. At this time, the maximum take-up speed was 650 m / min.

【0031】(比較例1)実施例1と同様にして調製し
た紡糸原液を、紡糸ノズルを直径300μm、L/Dが
15である紡糸孔15個を有する金属製(ステンレス
製)とする以外は実施例1と同様にして紡糸し引き取っ
た。紡糸孔1つ当りの吐出量が0.583gのとき、最
大巻取速度は540m/分で、500m/分以上で安定
に引き取ることができなかった。
Comparative Example 1 A spinning stock solution prepared in the same manner as in Example 1 was used except that the spinning nozzle was made of metal (stainless steel) having a diameter of 300 μm and 15 spinning holes having an L / D of 15. In the same manner as in Example 1, the fiber was spun and collected. When the discharge amount per spinning hole was 0.583 g, the maximum winding speed was 540 m / min, and stable take-up could not be performed at 500 m / min or more.

【0032】(比較例2)実施例1と同様にして調製し
た紡糸原液を、紡糸孔のL/Dを5とする以外は実施例
1と同様にして紡糸ノズルから吐出して引き取った。紡
糸孔1つ当りの吐出量が0.583gのとき、最大巻取
速度は210m/分で、500m/分以上で引き取るこ
とができなかった。
Comparative Example 2 The spinning dope prepared in the same manner as in Example 1 was discharged from the spinning nozzle and taken out in the same manner as in Example 1 except that the spinning hole L / D was set to 5. When the discharge amount per spinning hole was 0.583 g, the maximum winding speed was 210 m / min, and it could not be taken over at 500 m / min or more.

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によって、N−メチルモルフォリ
ンN−オキシドと、N−メチルモルフォリンN−オキシ
ドと均一に混合可能であり、かつ、セルロースを溶解不
能な溶媒と、からなる混合溶媒、およびこの混合溶媒系
に溶解されたセルロース組成物からなるセルロース溶液
を安定に高速で紡糸できる。さらには、高い紡糸ドラフ
トで糸条を引き取ることが可能になるため、生産性よく
細いデニールの繊維が得られる。
According to the present invention, a mixed solvent consisting of N-methylmorpholine N-oxide and a solvent capable of uniformly mixing N-methylmorpholine N-oxide and insoluble in cellulose, Also, a cellulose solution composed of a cellulose composition dissolved in this mixed solvent system can be stably spun at high speed. Furthermore, since the yarn can be taken up with a high spinning draft, fine denier fibers can be obtained with high productivity.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 D01D 4/02 5/06 Z (72)発明者 林 省治 広島県大竹市御幸町20番1号 三菱レイヨ ン株式会社中央研究所内 (72)発明者 羽原 英明 広島県大竹市御幸町20番1号 三菱レイヨ ン株式会社中央研究所内Front page continuation (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI Technical indication location D01D 4/02 5/06 Z (72) Inventor Shoji Hayashi 20-1 Miyukicho, Otake City, Hiroshima Prefecture Mitsubishi Rayon Central Research Institute Co., Ltd. (72) Inventor Hideaki Habara 20-1 Miyukicho, Otake City, Hiroshima Prefecture Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Central Research Laboratories

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 N−メチルモルフォリンN−オキシド
と、N−メチルモルフォリンN−オキシドと均一に混合
可能であり、かつ、セルロースを溶解不能な溶媒と、か
らなる混合溶媒、およびこの混合溶媒系に溶解されたセ
ルロース組成物からなるセルロース溶液を少なくとも1
個の紡糸孔を有する紡糸ノズルから空気中に吐出し、こ
の吐出されたフィラメント状セルロース溶液流をこれに
ドラフトを掛けながら凝固液に接触させて凝固し、得ら
れた凝固繊維を、前記凝固液から引取ってセルロース繊
維を形成する方法おいて、該紡糸ノズルの紡糸孔の直径
(D)と紡糸孔の長さ(L)との比(L/D)が10以
上で、かつその材質がセラミックスからなる紡糸ノズル
を用いることを特徴とするセルロース繊維の製造方法。
1. A mixed solvent comprising N-methylmorpholine N-oxide and a solvent capable of uniformly mixing N-methylmorpholine N-oxide and insoluble in cellulose, and a mixed solvent thereof. At least one cellulose solution consisting of the cellulose composition dissolved in the system
It is discharged into the air from a spinning nozzle having individual spinning holes, and the discharged filamentous cellulose solution flow is brought into contact with a coagulating liquid while drafting it to coagulate the obtained coagulated fiber, In the method of forming a cellulose fiber by taking it out of the spinning nozzle, the ratio (L / D) of the diameter (D) of the spinning hole and the length (L) of the spinning hole of the spinning nozzle is 10 or more, and the material is A method for producing a cellulose fiber, which comprises using a spinning nozzle made of ceramics.
【請求項2】 セラミックが酸化ジルコニウムである請
求項1記載のセルロース繊維の製造方法。
2. The method for producing a cellulose fiber according to claim 1, wherein the ceramic is zirconium oxide.
【請求項3】 引取りの速度が500m/min以上
で、かつ引き取られたセルロース繊維の単繊維繊度が3
デニール以下である請求項1または請求項2記載のセル
ロース繊維の製造方法。
3. The take-up speed is 500 m / min or more, and the single fiber fineness of the taken-out cellulose fibers is 3
The method for producing a cellulose fiber according to claim 1 or 2, which has a denier or less.
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