JP2000345424A

JP2000345424A - 溶融紡糸口金パックおよび溶融紡糸装置

Info

Publication number: JP2000345424A
Application number: JP11161085A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Hino; 常夫日野
Original assignee: Teijin Seiki Co Ltd
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 1999-06-08
Filing date: 1999-06-08
Publication date: 2000-12-12

Abstract

(57)【要約】【課題】中央に貫通孔を有する口金パックに適した構
造の口金パックを提供するとともにコンパクトな構造の
紡糸筒を有する溶融紡糸装置を提供する。【解決手段】貫通孔が形成され断面が逆Ｔ字状のセン
タースペーサ(203)を紡糸口金(202)と一体的に組込むと
ともに、ポリマーフィルタ(サンド210)と紡糸ノズル(20
2a)の間に断面略Ｚ字状のポリマー流路を形成する、ま
た、紡糸筒(300)が、通気性の内筒(301)と、複数の内筒
をまとめて囲繞する外筒(302)と、外筒に連結される冷
却風の供給ダクト(303)からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融紡糸口金パッ
クおよび溶融紡糸装置に係り、詳しくは、中央に排気用
の貫通孔を有する溶融紡糸口金パックの改良および紡糸
筒を改良した溶融紡糸装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ポリエステルあるいはポリアミ
ドのような熱可塑性合成繊維の溶融紡糸に際しては、溶
融ポリマーの計量装置、加熱媒体が封入された箱体であ
るスピンブロック、スピンブロックに形成された取付孔
に収納され、加熱される溶融紡糸口金パック(以下口金
パックという)、口金パック内に収納されるフィルタ、
ブリッジプレートあるいは紡糸口金等のパック部品、紡
糸口金から紡出される多数本の糸条(単糸をフィラメン
トと言う)を冷却する紡糸筒、を有する溶融紡糸装置が
広く使用されている。

【０００３】このような溶融紡糸装置においては、従来
から、紡出糸条の品質、均斉性を高め、断糸を少なく、
歩留まりを良くし、生産性を上げる(高速化、多錘化)た
めに、口金パックの加熱方法、その形状あるいはフィル
ター、ポリマー流れに関する口金パックの内部構造に関
し、種々の改良が提案されており、また、紡糸筒による
冷却方式の改良の提案もなされてきている。このような
提案の中に、口金パックの改良技術の一つとして、特開
昭52-31109号公報に提案された、口金パックの中央部に
冷却風排気用の貫通孔を設け、冷却効果を高めるものが
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このように
中央に貫通孔を有する口金パックに適した構造の口金パ
ックを提供するとともにコンパクトな構造の紡糸筒を有
する溶融紡糸装置を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の口金パックは、
口金パック本体、ポリマー導入孔を持つトップインサー
トおよび口金パック本体中に収納されるポリマーフィル
タ、ブリッジプレートおよび環状に多数の紡糸ノズルを
穿設した紡糸口金とを有し、その中心部に冷却風排出用
の貫通孔を形成した口金パックにおいて、貫通孔が形成
され断面が逆Ｔ字状のセンタースペーサを紡糸口金と一
体的に組込むとともに、ポリマーフィルタと紡糸ノズル
の間に断面略Ｚ字状のポリマー流路を形成したことを特
徴とする。

【０００６】これにより、パック中央部に排気用の貫通
孔を形成するとともにポリマーの滞留部を無くして異物
の発生を抑制し、また加熱を均一にして均斉な品質の糸
条を紡出し、紡糸冷却性を向上することが出来る。

【０００７】さらに、センタースペーサと逆円錐状のブ
リッジプレートの間に組込んだブリッジプレート受けに
より断面略Ｚ字状のポリマー流路を形成するものにあっ
ては、構造簡易、組立容易なものとなる。その他の特徴
については以下に説明する。

【０００８】本発明の溶融紡糸装置においては、複数の
口金パックの取付孔と該各口金パックに到るポリマー通
路が形成された加熱用スピンブロックと、口金パック
と、紡出された糸条を冷却する紡糸筒からなる溶融紡糸
装置において、前記紡糸筒が、各口金パックからの紡出
糸条を囲繞する通気性の内筒と、複数の前記内筒をまと
めて囲繞するごとき外筒と、該外筒に連結される冷却風
の供給ダクトからなることを特徴する。

【０００９】これにより、コンパクトで、効率的且つ均
一に紡出糸条の冷却を可能とし、均斉な品質の糸条を安
定して紡糸できる。また、紡出糸条を分割して複数の個
別の糸条として巻き上げることにより生産性を向上する
ことも出来る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を示す図面に基づき詳細に説明する。図１は本発明に係
る溶融紡糸装置の一実施形態の側断面図であり、図２は
図１の簡略化したＸ−Ｘ矢視断面図、図３は図１の口金
パック部の部分拡大図、図４は紡糸口金の簡略化した下
面図、図５(a)はブリッジプレートの部分上面図、図５
(b)は同じく部分下面図、図５(c)は、図５(a)のＹ-Ｙ矢
視図である。

【００１１】図１において、100はスピンブロック、200
は口金パックである。口金パック200はスピンブロック1
00に形成されたパック取付孔101に収納され、スピンブ
ロック100に固定される。300は適宜の手段(図示せず)で
固定され、スピンブロック100の下方に位置する紡糸筒
である。

【００１２】102はスピンブロック100内に固定された溶
融ポリマを計量し圧送するギアポンプ、103は口金パッ
ク200をスピンブロック100に固定する取付ボルト、104
は、口金パック200の排気用の貫通孔(後述)に連なる、
スピンブロックに形成された排気孔、105は排気穴104の
出口に設けられた絞り弁で排気穴104の開度を調整す
る。106は、ギアポンプ102から口金パック200に到る溶
融ポリマの導孔、107は、スピンブロック100内部に形成
された熱媒封入空間であり、内部に封入された適宜の熱
媒がヒータ(図示せず)で加熱され、スピンブロック100
を所定の高温に保つ。また、スピンブロック100は適宜
の断熱材(図示せず)で覆われる。

【００１３】図３に示すように、口金パック200は、円
筒状のパック本体201、パック本体201内に挿着される、
紡糸口金202、中心に貫通孔203aを形成した断面逆Ｔ字
状のセンタースペーサ203、ブリッジプレート受け204、
ブリッジプレート205、下多孔板206、内リングスペーサ
207、外リングスペーサ208、上多孔板209、上下の多孔
板209、206の間に充填される濾過用のサンド210、トッ
プインサート211およびロックリング212、紡糸口金202
の断熱材を兼ね、中心に貫通孔213aを持つ押え板213、
押え板213と紡糸口金202とセンタースペーサ203を縫付
ける如く固定する複数の固定ボルト214からなる。ここ
に、上、下多孔板209、206は金網でも良い。上、下多孔
板209、206とこの間に充填される濾過用のサンド210が
ポリマーの濾過用のフィルタを構成する。

【００１４】トップインサート211には、貫通孔203aに
連なる垂直方向の貫通孔211aと、貫通孔211aに連なり斜
行してスピンブロック100の排気穴104に連接する斜行孔
211bが形成される。押え板213の貫通孔213a、センター
スペーサ203の貫通孔203aおよび貫通孔211aが、排気穴
のうちの直行孔を構成する。また、トップインサート21
1の上面中心には、垂直にポリマー導入孔211cが穿孔さ
れ、この導入孔211cの下端から、貫通孔211aおよび斜行
孔211bを避けて、放射状且つ等分割に３つのポリマー導
通孔211dを形成し、トップインサート211の内空部分211
eの最頂部に開口せしめている。

【００１５】紡糸口金202には、図４に示すように、各
単糸(フィラメント)fを(図３)紡出する多数の紡糸ノズ
ル202aが同心環状に穿孔され、環状の紡糸ノズル202a
は、4つのグループA、B、C、Dに分割され、各グループ
間の紡糸ノズルの間隙ｄはノズル穿孔ピッチｐの２〜４
倍の広さとしている。また、偏平な逆円錐状のブリッジ
プレート205の上下面には、図５(a)、(b)、(c)に示すよ
うに多数の放射状の溝205a(上面)、206a(下面)が穿設さ
れ、後述のようにポリマー流路を形成する。

【００１６】さて、口金パック200の組立に際しては、
先ず紡糸口金202とセンタースペーサ203を環状のガスケ
ット215を介して固定ボルト214で強固に固定して、これ
をパック本体201内に装着する。次いで、リングガスケ
ット216を介して紡糸口金202の上にブリッジプレート受
け204を装着し、順次、ブリッジプレート205、下多孔板
206、内リングスペーサ207、外リングスペーサ208、サ
ンド210、上多孔板209を積重ねるごとく組立て、トップ
インサート211の中央部内面とセンタースペーサ203の上
端の間に内側シールリング217を介してトップインサー
ト211を載置する。

【００１７】最後に、トップインサート211の上面周縁
部の外側シールリング218を介して、パック本体201の上
部内面に形成した雌ネジと螺合する雄ネジを形成したロ
ックリング212を締付けてパック本体201内に各部品を固
定する。この際、高圧の溶融ポリマーは、パック本体20
1とトップインサート211との間に装着された内側シール
リング217、外側シールリング218、および、センタース
ペーサ203と紡糸口金202との間の環状のガスケット21
5、ブリッジプレート受け204と紡糸口金の間のリングガ
スケット216によりシールされ、口金パック200の外には
漏出しない。

【００１８】このようにポリマーをシールするように組
み立てられた口金パック200はスピンブロック100の取付
孔101に装着され、複数の取付ボルト103により固定され
る。この際、口金パック200のポリマー導入孔211cとス
ピンブロックのポリマー導孔106の間にはインレットガ
スケット219が嵌挿されて導入ポリマーをシールする。

【００１９】ここに、ギアポンプ102から圧送される溶
融ポリマーは、ポリマー導孔106、ポリマー導入孔211
c、各ポリマー導通孔211d、内空部211eを経て、口金パ
ック200内に送られ、各多孔板209、206およびサンド210
で濾過され、ブリッジプレート205の上下面の溝205a、2
05bを通ってブリッジプレート受け204の下面とセンター
スペーサ203の底部上面で形成される流路を経て、紡糸
口金202の紡糸ノズル202aに到り、フィラメントfとして
紡出される。ブリッジプレート205の上下面とブリッジ
プレート受け204とセンタースペーサ203の間には図３に
見るように断面略Z字状の回転対称のポリマー流路が形
成され、ポリマーは一旦パック外周部に導かれた後、内
周部に帰り、再度外周部の紡糸ノズルに導かれるように
なしている。

【００２０】次に、図１、図２に戻り、紡糸筒300につ
いて説明する。紡糸筒300は、スピンブロック100に取付
けられた複数の口金パック200の直下に位置し通気部を
形成した複数の通気性の内筒301と、複数の内筒301を囲
繞する外筒302と外筒302に冷却風を供給する冷却風の供
給ダクト303からなる。

【００２１】内筒301は、上部の多孔板からなる通気部
を有する通気筒301aと通気筒301aの下部に嵌挿される保
護筒301bからなり、保護筒301bの取付位置を換えて、ネ
ジ301cで固定することにより内筒301の全長を調節でき
る。外筒302は、通気筒301aを囲む冷却風の供給筒302a
とその下部に連接して設けられる保護外筒302bからな
る。紡出糸条の冷却風は、供給ダクト303から外筒302の
供給筒302aに送り込まれ、内筒301の通気筒301aから吹
き出してその中を通過するフィラメントf、また、これ
らフィラメントfを束ねた紡出糸条Fを冷却する。

【００２２】次に、以上の溶融紡糸装置における紡糸に
ついて説明する。溶融されたポリマーは、前述の通りギ
アポンプ102で計量されつつ所定の圧力で供給され、ポ
リマー通路であるポリマー導孔106、ポリマー導入孔211
cから口金パック200に圧送され、サンド210などのフィ
ルターで異物を除去され、パック内に形成されたポリマ
ー流路で混錬されつつ移送され、紡糸口金202の環状の
紡糸ノズル202aから多数のフィラメントｆとして紡出さ
れる。

【００２３】紡出された多数のフィラメントｆは、通気
筒301aから吹出される冷却風で冷却され、固化し、集束
されて糸条Fとして引き取られ、次の処理を受けるかあ
るいはそのまま巻取機でパッケージに巻き取られる。図
示したものにあっては、紡糸口金202から紡出される全
てのフィラメントｆを一本の糸条Fとして束ねて処理し
たが、図４で説明したように、紡出されたフィラメント
を２あるいは４つに分割して、それぞれ個別の２あるい
は４本の糸条として処理し、生産性を上げることも出来
る。

【００２４】ここに、本発明の口金パック200において
は、パック内部に断面略Z字状のポリマー流路を形成
し、ポリマーを一旦パックの外周部に導いた後内周部に
収斂させ、改めて外周部に環状に形成される紡糸ノズル
202aから吐出、紡出するようになしているので、スピン
ブロック100に加熱され、高温のパック外周部と比較的
低温のパック内周部の間をポリマーを移動させてポリマ
ー温度を均斉にすると同時に一旦外周部に導いたポリマ
ーを内周部に収斂させることによりポリマーを混錬して
均質にして紡糸するので、紡出糸条の品質を向上すると
ともに断糸などの工程異常を低減することが出来る。

【００２５】また、本発明の口金パックは、中央に排気
用の貫通孔を設けているので。紡出フィラメントの冷却
に際し、紡糸口金面近傍の温度の高くなった冷却風は速
やかに貫通孔213aから排気穴104に到り排出されるの
で、冷却を効率良く行うと同時に紡糸口金面近傍に発生
する溶融ポリマーからの分解ガス、異物なども排除で
き、一層、紡糸性を良好に維持することが出来る。な
お、紡糸冷却風のうち口金近傍のものは前述の通り排気
穴104から排出され、残りは走行する紡出フィラメント
あるいは糸条に随伴して紡糸筒内を下方に移動し紡糸筒
内に拡散する。上方に排出される冷却風量は排気穴104
の絞り弁105の開度により調節して適正な冷却風の流
れ、排出割合を設定し、良好な紡糸、冷却条件を保持す
ることができる。

【００２６】また、本発明の紡糸筒300は、スピンブロ
ックに取付けられた複数の口金パックに対応して複数の
内筒を設けるとともにこれら複数の内筒を纏めて囲繞す
る外筒を設け、この外筒から冷却風を各内筒の通気筒に
供給するようになしているので各紡出糸条に対する冷却
条件が均斉になり、同時に、紡糸筒構造が簡易、コンパ
クトになる。

【００２７】上述の口金パックの実施形態においては、
センタースペーサ203とブリッジプレート受け204とブリ
ッジプレート205により、断面略Ｚ字状のポリマー流路
を形成した。このようにすることにより、組立て、製造
が容易となるが、場合によっては、ブリッジプレートと
ブリッジプレート受けを一体的に製作してその内部にポ
リマー流路を穿孔することもできる。また、ブリッジプ
レートにポリマー流路となる細い溝を穿設したが、下面
の溝205aに替えてブリッジプレート受け204の上面に溝
を穿設しても良く、また、溝に変えてスリット状の流路
としても良く、Ｚ字状のポリマー流路の形成にはその他
適宜の手段を採用できる。なお、口金パック200のフィ
ルター(サンド、多孔板など)部分あるいはガスケット部
分などは公知の任意の機構を採用できる。

【００２８】また、口金パック200排気用の貫通孔を上
部で斜行させ、一方、口金パック200に到るポリマー導
入孔211cを中心に設け、それから中央の貫通孔を回避し
て、放射状に対称な複数の導通孔211dを、トップインサ
ート211内部の最頂部に開口させているので、導入ポリ
マーがパック内で滞留することが無く円滑な流動性を維
持でき、滞留による異物の発生などのトラブルを回避で
きる。しかし、流動性の良好なポリマーにあっては必ず
しもこのような配慮を必要としない場合もある。

【００２９】さらに、押え板213を断熱材とした。この
ように断熱材を用いることにより、比較的低温の冷却風
により紡糸口金202(紡糸ノズル部202a)が異常な低温に
なることを防止できるが、排気穴104に抜ける冷却風の
量によっては必ずしも断熱に配慮する必要も無い。

【００３０】

【発明の効果】本発明の口金パックによれば、口金パッ
ク本体、ポリマー導入孔を持つトップインサートおよび
口金パック本体中に収納されるポリマーフィルタ、ブリ
ッジプレートおよび環状に多数の紡糸ノズルを穿設した
紡糸口金とを有し、その中心部に冷却風排出用の貫通孔
を形成した口金パックにおいて、貫通孔が形成され断面
が逆Ｔ字状のセンタースペーサを紡糸口金と一体的に組
込むとともに、ポリマーフィルタと紡糸ノズルの間に断
面略Ｚ字状のポリマー流路を形成したので、高温のパッ
ク外周部と比較的低温のパック内周部の間をポリマーを
移動させてポリマー温度を均斉にすると同時に一旦外周
部に導いたポリマーを内周部に収斂させることによりポ
リマーを混錬して均質にして紡糸するので、紡出糸条の
品質を向上するとともに断糸などの工程異常を低減する
ことが出来る。

【００３１】また、本発明の溶融紡糸装置によれば、複
数の口金パックの取付孔と各口金パックに到るポリマー
通路が形成された加熱用スピンブロックと、口金パック
と、紡出された糸条を冷却する紡糸筒からなる溶融紡糸
装置において、紡糸筒が、各口金パックからの紡出糸条
を囲繞する通気性の内筒と、複数の内筒をまとめて囲繞
するごとき外筒と、外筒に連結される冷却風の供給ダク
トからなるので、紡出糸条に対する冷却条件が均斉にな
り、同時に、紡糸筒構造が簡易、コンパクトになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る溶融紡糸装置の一実施形態の側断
面図である。

【図２】図１の簡略化したＸ−Ｘ矢視断面図である。

【図３】図１の口金パック部の部分拡大図である。

【図４】紡糸口金の簡略化した下面図である。

【図５】図５(a)はブリッジプレートの部分上面図、図
５(b)は同じく部分下面図、図５(c)は、図５(a)のＹ-Ｙ
矢視図である。

【符号の説明】

100 スピンブロック 104 排気孔 106 ポリマー導孔 200 口金パック 201 口金パック本体 202 紡糸口金 203 センタースペーサ 204 ブリッジプレート受け 205 ブリッジプレート 210 サンド(フィルタ) 211 トップインサート 203a、213a、211a 貫通孔(直行孔) 211b 斜行孔 211c ポリマー導入孔 211d ポリマー導通孔 213 押え板(断熱材) 300 紡糸筒 301 内筒 302 外筒 303 供給ダクト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融紡糸口金パック本体、ポリマー導入孔
を持つトップインサートおよび口金パック本体中に収納
されるポリマーフィルタ、ブリッジプレートおよび環状
に多数の紡糸ノズルを穿設した紡糸口金とを有し、その
中心部に冷却風排出用の貫通孔を形成した溶融紡糸口金
パックにおいて、前記貫通孔が形成され断面が逆Ｔ字状
のセンタースペーサを前記紡糸口金と一体的に組込むと
ともに、前記ポリマーフィルタと前記紡糸ノズルの間に
断面略Ｚ字状のポリマー流路を形成したことを特徴とす
る溶融紡糸口金パック。
【請求項２】前記断面略Ｚ字状のポリマー流路が、前記
センタースペーサと逆円錐状のブリッジプレートの間に
組込んだブリッジプレート受けにより形成される請求項
１に記載の溶融紡糸口金パック。
【請求項３】前記貫通孔が、前記センタースペーサに形
成したパック中心を貫通する直行孔と前記トップインサ
ートに形成した斜行孔とからなり、前記ポリマー導入孔
をトップインサート中心に穿設するとともに、ポリマー
導通孔を、該導入孔から前記貫通孔の直行孔の周縁部に
対称的に分岐開口せしめた請求項１または２に記載の溶
融紡糸口金パック。
【請求項４】前記紡糸口金の貫通孔部を断熱材で被覆し
た請求項１、２または３に記載の溶融紡糸口金パック。
【請求項５】複数の溶融紡糸口金パックの取付孔と各溶
融紡糸口金パックに到るポリマー通路が形成された加熱
用スピンブロックと、溶融紡糸口金パックと、紡出され
た糸条を冷却する紡糸筒からなる溶融紡糸装置におい
て、前記紡糸筒が、各溶融紡糸口金パックからの紡出糸
条を囲繞する通気性の内筒と、複数の前記内筒をまとめ
て囲繞するごとき外筒と、該外筒に連結される冷却風の
供給ダクトからなることを特徴する溶融紡糸装置。
【請求項６】請求項１、２、３または４に記載の溶融紡
糸口金パックを備えた請求項５に記載の溶融紡糸装置。
【請求項７】前記環状の紡糸ノズルを複数のグループに
分割し、各グループの紡出フィラメントをまとめて個別
の糸条としてパッケージに巻き取る請求項６に記載の溶
融紡糸装置。