JP2002242020A

JP2002242020A - 中空糸製造用紡糸ノズルパック

Info

Publication number: JP2002242020A
Application number: JP2001037403A
Authority: JP
Inventors: Satoyuki Furukawa; 智行古川; Yoshihisa Chiba; 良久千葉
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 2001-02-14
Filing date: 2001-02-14
Publication date: 2002-08-28
Anticipated expiration: 2021-02-14
Also published as: JP4580570B2

Abstract

(57)【要約】【課題】粘度の高い溶融ポリマーの濾過を高精度で行
い、且つ温度斑の少ない溶融ポリマーを紡糸可能とする
中空糸製造用紡糸ノズルパックを提供する。【解決手段】中空糸製造用紡糸ノズルパック(10)は環状
の吐出スリット(25)及びその中心に配された気体排出孔
(24a) と、前記スリット(25)にポリマーを分配する分配
板(21)と、前記気体排出孔(24a) への気体導入室(23)
と、同気体導入室(23)への気体供給路(22b) とを有して
いる。前記分配板(21)の直前に円盤積層式のリーフディ
スクフィルター(31)が中心をセンターポール(32)で支持
して配されている。前記センターポール(32)は濾過済み
ポリマーの流路をもつポスト部(32a) と同ポスト部(32
a) の一端に延在するフランジ部(32b) とを有し、同フ
ランジ部(32b) の外側面がノズルパック(10)の外壁の一
部を構成する。同外壁はヒーターを有し、前記ポスト部
(32a) が前記フランジ部(32b) を介して加熱される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融可能なポリマ
ーから溶融賦形法により中空糸を製造するための紡糸ノ
ズルパックに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】中空糸製造用紡糸ノズルパックとして
は、例えば実開昭５７−３９９７２号公報に開示され、
図５にも示すようなノズルパック１００が使われてい
る。このノズルパック１００は、上部フィーダー１１２
の側壁部から下部に向けて形成された溶融樹脂流路１１
２ａを通って供給された樹脂が、フィルター１３０を通
って下部ケーシング１１１に組み付けられた紡糸ノズル
ユニット１２０へと導入される。前記紡糸ノズルユニッ
ト１２０には、ノズル面に開口する、環状の吐出スリッ
ト２５及び同吐出スリット２５の中心に配された気体排
出孔２４ａと、前記吐出スリット２５に溶融ポリマーを
分配する分配板１２１と、前記気体排出孔２４ａに気体
を導入する気体導入室２３と、同気体導入室２３に気体
を供給する気体供給路２２ｂとを備えている。

【０００３】従来から溶融賦形法により中空糸膜を製造
する際に、溶融ポリマーの濾過は５０〜１０００メッシ
ュ程度の金網を数枚積層したディスクフィルターにより
行われていた。溶融ポリマーのなかには混入不純物の他
に未溶解物等が存在しており、これらを濾過して除去す
ることにより、紡糸の安定性向上を図るだけでなく、溶
融賦形法で製造された中空糸膜を後工程で延伸多孔化す
る際の安定性が格段に上昇し、歩留まりが大幅に向上す
ることが確認されている。

【０００４】そこで、濾過性能を高めるために、金網デ
ィスクフィルターの上流側に金属サンドを充填して溶融
ポリマーを濾過、整流する方法や、金属不織布のディス
クフィルターを用いる方法などが検討されてきたが、溶
融粘度が比較的高い中空糸膜用ポリマーの濾過では、濾
過差圧が上昇して既設紡糸設備がこれに耐えられないと
いう問題があった。

【０００５】また一方で、紡糸生産性の向上を目的とし
て紡糸速度を上げることも検討されてきたが、濾過フィ
ルターの差圧上昇が制限となって、濾材の耐圧や紡糸設
備自体の耐圧がこれに足らず、しかも差圧の上昇によっ
てポリマーのせん断発熱が大きくなり、ノズル内でのポ
リマーの温度斑が大きくなり、紡糸速度を十分に上げら
れず、且つ紡糸斑の発生原因ともなっていた。

【０００６】このような問題を解決するために、衣料用
のポリエステル繊維の紡糸設備などで採用されているＣ
ＰＦ（セントラルポリマーフィルター）を導入し、多数
の紡糸ノズルパックに対し、中央に大規模な高性能濾過
フィルターを設置し、中央のフィルターから周縁の紡糸
孔へとポリマー配管を引きまわして供給する方法が考え
られる。しかし、このＣＰＦは溶融ポリマーの滞留劣化
が問題になりやすい。

【０００７】しかも中空糸膜用のポリマーは溶融紡糸温
度、紡糸条件下での溶融粘度が数万ポアズを超える比較
的溶融粘度が高いポリマーであるため、中空糸製造用ノ
ズルにおいては大規模なフィルターを中央に配置し、中
央のフィルターから周縁の紡糸孔へとポリマー配管を引
きまわして供給する方法がとりにくいという問題があっ
た。更には、既設紡糸設備に対して大幅な設備改造が必
要となり、実用的ではなかった。

【０００８】また、実開昭６３−１４００７４号公報に
開示されているように、一般の中実糸を紡糸するための
溶融紡糸ノズルパックに採用されている、センターポー
ルの中心に濾過したポリマーが滞留するＯＵＴ−ＩＮ濾
過タイプのリーフディスクフィルターを、単純に中空糸
製造用紡糸ノズルパックの中に設置することも考えられ
る。しかしながら、かかるリーフディスクフィルターは
ノズルパック内での溶融ポリマーの滞留時間が増加する
ことから、ポリマーの熱劣化によって紡糸安定性自体を
損なうおそれがある。また、ノズルパック内での溶融ポ
リマーの滞留時間の増大は、ポリマーの温度斑にも反映
する。従って、ノズルパック内部の温度を均一化するこ
とが重要になるが、周囲から加熱するノズルパックは中
心部の温度が他の部位より低くなり、またクエンチ風に
曝される紡糸ノズル面の温度が他の部位よりも低くな
る。そのため、かかるＯＵＴ−ＩＮ濾過タイプのリーフ
ディスクフィルターを使用することは、溶融粘度の極め
て低いポリマーを高速度で紡糸する場合を除いては不可
能であった。

【０００９】このような問題を解決するために、実開平
５−５６９６５号公報や、実開平５−７７１号公報に開
示されている一般の溶融紡糸用紡糸ノズルパックでは、
同ノズルパックの中に設置されているリーフディスクフ
ィルターとして、中心部から溶融ポリマーを供給し、フ
ィルターの外周に向かって濾過を行うＩＮ−ＯＵＴ濾過
タイプのリーフディスクフィルターが提案されている。
このようなＩＮ−ＯＵＴ濾過タイプのリーフディスクフ
ィルターを用いる場合には、分配板の周縁にポリマー用
のノズルを穿孔し、フィルターの中心から外周に向かっ
て濾過されたポリマーを一箇所に絞ることなく、比較的
温度が制御しやすい前記周縁に穿孔されたノズルから紡
糸することが可能になる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、一般的に市販
されているリーフディスクフィルターは、周囲から中心
に向かってＯＵＴ−ＩＮ濾過を行うことを前提とした構
造であるため、その逆のＩＮ−ＯＵＴ濾過を行う場合
に、フィルターが高い内圧には耐え得ない構造となって
いる。

【００１１】従って、かかるＩＮ−ＯＵＴ濾過タイプの
リーフディスクフィルターは溶融粘度の極めて低いポリ
マーにしか適用が不可能であり、中空糸膜用に使用され
る粘度の高い溶融ポリマーの濾過にＩＮ−ＯＵＴ濾過粘
度が高い場合は、濾過メディヤが内圧に対して膨れたり
変形したりして流路を狭くすることで、濾過自体ができ
なく場合がある。すなわち、内側に耐圧補強を行ってい
る一般的なＯＵＴ−ＩＮ濾過タイプのリーフディスクフ
ィルターを、溶融粘度の高い中空糸用の紡糸ノズルパッ
クに使用し、しかもその逆のＩＮ−ＯＵＴ濾過として使
用することは困難である。

【００１２】本発明はこのような現状に鑑みなされたも
のであり、本発明の目的は、溶融ポリマーのフィルター
を既設の中空糸製造用紡糸ノズルパックと一体化し、従
来の紡糸設備と互換性を持たせながら、粘度の比較的高
い溶融ポリマーの濾過を高精度で行い、且つ温度斑の少
ない溶融ポリマーを紡糸可能とする中空糸製造用紡糸ノ
ズルパックを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、本件請求項１に係る発明によれば、ノズル面に開
口する、環状の吐出スリット及び同吐出スリットの中心
に配された気体排出孔と、前記吐出スリットに溶融ポリ
マーを分配する分配板と、前記気体排出孔に気体を導入
する気体導入室と、同気体導入室に気体を供給する気体
供給路とを有する中空糸製造用紡糸ノズルパックにおい
て、円盤積層式のリーフディスクフィルターが、前記分
配板の直前にその中心をセンターポールにより支持され
て配し、前記センターポールは、中心軸線上に前記リー
フディスクフィルターによる濾過済み溶融ポリマーの流
路を有するポスト部と、同ポスト部の一端から直交して
延設されたフランジ部とを有し、前記フランジ部の外側
面がノズルパックの外壁の一部を構成してなることを特
徴としている。

【００１４】更に本件請求項２に係る発明では、前記外
壁にヒーターを有し、前記ポスト部が前記フランジ部を
介して加熱されてなることを特徴としている。

【００１５】本発明にあっては、粘度の高い中空糸用溶
融ポリマーであっても、ＯＵＴ−ＩＮ濾過のリーフディ
スクフィルターにより高精度に濾過がなされ、また、濾
過に要する時間が長くなっても、同フィルターの中心に
配されているセンターポールのポスト部が外壁と同程度
に加熱されているため、濾過済みのポリマーの温度斑が
少なく、高性能な中空糸を安定して紡糸することが可能
になる。

【００１６】また、本件請求項３に係る発明によれば、
前記気体供給路は前記ノズル面に開口しており、前記吐
出スリット及び前記気体供給路に対応する部分にそれぞ
れポリマー紡糸孔と気体供給開口とを有する断熱プレー
トが前記ノズル面に設置されてなることを特徴としてい
る。このように、前記ノズルパックのノズル面に上記断
熱プレートを設置することによって、クエンチ風による
ノズル面への影響を最小限に抑えて、安定した紡糸が可
能になる。

【００１７】本件請求項４に係る発明では、更に、前記
ノズル面近傍にヒーターを設置してなることを特徴とし
ている。前記ノズル面はクエンチ風の影響により、他の
部位に比べて温度が低くなりやすいが、このノズル面近
傍をヒーターにより加熱することで、他の部位との温度
差を最小限に抑え、ノズルパック全体にわたって均一な
温度分布を得ることができ、より安定した溶融ポリマー
の紡糸が可能になる。

【００１８】本件請求項５に係る発明は、前記センター
ポールの前記ポスト部の内部にスタティックミキサーが
配されてなることを特徴としている。スタティックミキ
サーをポスト部内に配置すれば、濾過済みの溶融ポリマ
ーが前記ミキサーにより撹拌され、溶融ポリマーの温度
を更に均一化することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発
明の好適な実施形態である中空糸製造用紡糸ノズルパッ
クの概略を示す図である。

【００２０】前記ノズルパック１は下部ケーシング１１
内に中空糸の紡糸ノズルユニット２０が組み込まれると
共に上部フィーダー１２内にリーフディスクフィルター
ユニット３０が組み込まれている。

【００２１】前記下部ケーシング１１は筒体からなり、
中央に前記紡糸ノズルユニット２０が組み付けられてい
る。前記ケーシング１１の下端には内周面は下方へ向け
て拡径するテーパ部１１ａが形成されている。

【００２２】前記紡糸ノズルユニット２０は前記ケーシ
ング１１の上端に密嵌する分配板２１を有している。前
記分配板２１はその周縁に上下に貫通するとともに下方
が拡径する逆ロート状の複数の分配孔２１ａを有してい
る。更に同分配板２１の上面は中心から前記分配孔２１
ａへ向けて傾斜する分配面２１ｂとなっている。

【００２３】前記分配板２１の下方には、所定の間隙を
もってノズル本体２２が前記ケーシング１１に密嵌して
配されている。前記分配板２１とノズル本体２２との間
の空間は気体導入室２３を構成している。前記ノズル本
体２２には複数のノズル用貫通孔２２ａが形成されると
共に、前記気体導入室２３へと連通する複数の気体供給
路２２ｂが形成されている。同ノズル本体２２は前記ノ
ズル用貫通孔２２ａが前記分配板２１の分配孔２１ａの
形成位置にくるよう位置決めされ、前記ケーシング１１
にピン部材１３により固定されている。

【００２４】前記気体供給路２２ｂは、ノズル本体２２
のノズル用貫通孔２２ａ以外の部位に適宜設けられ、後
述するノズル中子２４に形成された気体排出孔２４ａと
断面積に大きな差異が無く、気体を大きな抵抗なく気体
導入室２３に導入できるよう形成されており、その大き
さ及び数は同図１に限定されるものではない。なお、前
記気体供給路２２ｂは図１のノズルパック１にあっては
ノズル本体２２の中心にも形成されているが、ノズルパ
ック全体の温度斑を考慮して、ノズル本体２２の中心に
は気体供給路２２ｂを形成しない場合もある。

【００２５】前記ノズル本体のノズル用貫通孔２２ａに
はノズル中子２４が嵌挿されている。前記ノズル中子２
４はその上部を前記気体導入室に突出させ、上端が前記
分配板２１の前記分配孔２１ａの周縁にガスケット１４
を介して密着している。更に、同ノズル中子２４は前記
ノズル本体２２のノズル用貫通孔２２ａの上部に密嵌す
ると共に、同貫通孔２２ａの下部では同ノズル中子２４
の外周面と前記貫通孔２２ａとの間に環状の吐出スリッ
ト２５を形成する形態をなしている。この吐出スリット
２５の下端から中空糸が紡糸される。更にノズル中子２
４の前記気体導入室に露呈している上部側方から下端へ
と連通する気体排出孔２４ａが形成されている。

【００２６】前記上部フィーダー１２はその中央に、下
端が開放しているリーフディスクフィルターユニット３
０の収納空間１２ａが形成されている。更にフィーダー
１２には前記収納空間１２ａに連通する溶融ポリマー導
入路１２ｂが形成され、同導入路１２ｂは前記フィーダ
ー１２の側壁上部に溶融ポリマー導入開口１２ｃを有し
ている。

【００２７】前記リーフディスクフィルターユニット３
０は、円盤状のリーフディスクフィルター３１が複数
枚、ガスケット及びＳＵＳリングを挟んでセンターポス
ト３２により積層支持されている。前記センターポスト
３２は円筒状のポスト部３２ａと、同ポスト部３２ａの
下端から直交して延びるフランジ部３２ｂとからなり、
前記ポスト部３２ａには多数のポリマー用開口３２ｃが
形成されている。

【００２８】前記センターポスト３２に積層支持されて
いるリーフディスクフィルター３１は、その上部からカ
バープレート３３により圧縮され、前記センターポスト
３２のポスト部３２ａの上端においてボルト３４により
固定されている。

【００２９】前記リーフディスクフィルター３１は、市
販のものと構造的には全く同じものであり、ディスク周
囲から中心に向かってＯＵＴ−ＩＮで濾過するタイプの
ものであるが、ノズルパック内に一体に組み込めるよう
な直径のものを選定している。前記リーフディスクフィ
ルター３１の積層枚数は、濾過精度及び濾材寿命から求
められる所用濾過面積と、ノズルパック１やリーフディ
スクフィルターユニット３０の大きさとの関係で決定さ
れる。

【００３０】本発明にあっては前記センターポスト３２
に特徴がある。すなわち、従来のリーフディスクフィル
ターユニット３０に使用されているセンターポストは、
ポスト部の下端から直交して延設されたフランジ部の延
設長さは、前記ポスト部及びリーフディスクフィルター
を支持するため、前記リーフディスクフィルターの径寸
法よりも僅かに長い程度であり、ノズルパックのケーシ
ング内に収納されている。

【００３１】しかしながら、本発明のセンターポスト３
２は、前記フランジ部３２ｂの延設長さがフィルターユ
ニット１の下部ケーシング１１及び上部フィーダー１２
の外周と同一面を形成する長さに設定されている。従っ
て、前記センターポスト３２のフランジ部３２ｂによ
り、上述した紡糸ノズルユニット２０が組み込まれた下
部ケーシング１１の上方がガスケット１５を介して閉塞
されると共に、リーフディスクフィルター３０が組み込
まれた上部フィーダー１２の前記収納空間１１ａがガス
ケット１６を介して閉塞される。そして、下部ケーシン
グ１１、上部フィーダー１２及び両者間に挟持されたセ
ンターポスト３２のフランジ部３２ｂが、ボルト１７に
より締め付けられる。

【００３２】かかる構成を備えたノズルパック１により
中空糸を製造するには、先ず、上部フィーダー１２の溶
融ポリマー導入開口１２ｃから溶融ポリマーが導入さ
れ、溶融ポリマー導入路１２ｂを通ってリーフフィルタ
ーユニット３０の収納空間１２ａへと導入される。同収
納空間１２ａとリーフディスクフィルターユニット３０
のと間隙に充填された溶融ポリマーは、リーフディスク
フィルター３１により濾過された後、センターポスト３
２のポリマー用開口３２ｃからポスト部３２ａを通って
滞留することなく速やかに紡糸ノズルユニット２０の分
配板２１へと導かれる。

【００３３】このとき、ノズルパック１はその外部から
所定の温度に加熱されているが、通常は、リーフディス
クフィルターユニット３０の中心に位置するセンターポ
スト３２のポスト部３２ａは、外周部から最も離れてい
るため温度制御が困難であり、この部分に滞留する溶融
ポリマーに大きな温度分布を与えることになる。

【００３４】しかしながら本発明は、リーフディスクフ
ィルター３１を支持するセンターポスト３２のフランジ
部３２ｂがノズルパック１の外壁の一部を構成している
ことにより、前記センターポスト３２は紡糸時にノズル
パック１の側面から直接、加熱される。このセンターポ
スト３２への直接熱伝導によって、上部フィーダー１２
の中心に位置するセンターポスト３２のポスト部３２ａ
も、下部ケーシング及び上部フィーダー１２と同様、直
接加熱されることになり、ノズルパック１の外壁近傍と
リーフディスクフィルターユニット３０の中心部にある
ポスト部３２ａとの温度差が極めて小さくなる。

【００３５】そのため、中空糸膜用の溶融ポリマーは粘
度が高く、前記フィーフディスクフィルターユニット３
０内での滞留時間が比較的長くなるが、その外壁のみな
らず、中心の前記ポスト部３２ａも加熱されるため、溶
融ポリマーの温度斑を最小限に抑えることができる。更
には、センターポスト３２の滞留部分を極力小さく設計
して滞留時間を極小にすることにより、温度斑を小さく
できる。

【００３６】その後、濾過済みの溶融ポリマーは紡糸ノ
ズルユニット２０の分配孔２１ａへと分配されるが、溶
融ポリマーが突き当たって滞留する分配板２１の上面
を、外周に向けて傾斜させた分配面２１ｂとしているた
め、ポリマーの分配がスムースになされ、温度斑を小さ
くすることに補助的に有効である。

【００３７】溶融ポリマーは各吐出スリット２５を通
り、その下端の紡糸孔２５ａから中空糸として紡糸され
る。このとき、前記気体供給路２２ｂから気体導入室２
３へとい導入された気体が、ノズル中子７の気体排出孔
２４ａを通り、吐出スリット２５から紡糸される中空ポ
リマーの内側に導入され、中空糸が紡糸される。この紡
糸の際、溶融ポリマーは温度斑がないため、均一且つ安
定した紡糸が可能となる。

【００３８】勿論、以上述べたノズルパック１の構成は
本発明の一例にすぎず、補助的なノズルパックの設計は
これらに限定されるものではない。

【００３９】例えば、上記吐出スリット２５は、紡糸条
件によっては、クエンチ風の影響を受けて放熱し、この
ことがノズルパック１全体の温度斑を大きくする。そこ
で、前記ノズル本体２２の下端、すなわちノズル面に、
図２に示すような断熱プレート２６を設置することが好
ましい。かかる断面プレート２６を設置することにより
ノズル面からの放熱を抑えて、ノズルパック全体の温度
を均一化することができる。

【００４０】前記断熱プレート２６には、前記吐出スリ
ット２５と略同一径をもち、中空糸を紡糸するための紡
糸孔２６ａと、前記気体供給路２２ｂと同一径をもつ気
体導入開口２６ｂとが形成され、前記ノズル本体２２に
対して円周方向の位置決めのためのピン穴等を設けるこ
と等で、同本体２２に容易に組み付けできるようになっ
ている。また、紡糸孔２６ａは段付き孔とされており、
前記吐出スリット２５の近傍では前記ノズル本体２２の
下面（ノズル面）に断熱プレート２６が直接接触しない
ようにし、断熱効果をより高めている。なお、断熱プレ
ート２６の材質は、紡糸や予熱時のノズルパック１の温
度に耐えられるものであれば特に制限は無いが、熱膨張
や、清掃を考慮してノズルパック１の材質と同じものを
用いることがより好ましい。

【００４１】また、クエンチ風の影響を抑えるために、
図１に示すノズルパック１の下部ケーシング１１の下端
部分に、図３に示すようなバンドヒーター２７を取り付
けて積極的に温度制御することも、ノズルパック全体の
温度を均一化することには有効である。前記バンドヒー
ター２７は一部が離間したリング状であり、その離間部
分に間隙を調節すると共に、ノズルパック１の下部ケー
シング１１下端に締め付けて固定するためのネジ部材２
７ａが取り付けられている。そのため、バンドヒーター
２７は下部ケーシングの下端の寸法に応じて適宜、その
寸法を調節し固定可能である。

【００４２】なお、バンドヒーター２７は図３に示すも
のに限定されるものではないが、ノズルパック１を一体
として設置し、従来の紡糸ノズルパックと互換性をもた
せて使用するためには、図１の下部ケーシング１１の下
端部分にケーシング１１をハンドヒーターの厚さ分だけ
削り込むようにして設置できるようにすることがより望
ましい。

【００４３】バンドヒーター２７は使用温度範囲、制御
精度条件を満たすものであれば特に制限は無く、フイル
ム製造装置等のＴダイ等に用いられるリップヒーターと
同様に補助的な温度制御を行うものである。

【００４４】ところで、上述したノズルパック１によれ
ば、ノズルパック１全体の温度を均一化することが可能
であるが、ディスクフィルターを使用した従来のノズル
パックと比較すると、溶融ポリマーのノズルパック１内
での滞在時間は長くならざるを得ない。従ってポリマー
粘度の温度依存性の特に大きなポリマーや、熱履歴に敏
感なポリマーにおいては、紡糸安定性を損なう場合もあ
る。

【００４５】かかる問題点を解決すべく改良されたノズ
ルパック１′を図４に示す。同ノズルパック１′は、リ
ーフフィルターユニット３０′のセンターポスト３２の
ポスト部３２ａ内にスタティックミキサー３５が設置さ
れている点、及び分配板２１′の上面が平坦面２１ｂ′
である点が上記ノズルパック１と異なる以外は、上記ノ
ズルパック１と同一の構成を備えている。従って、ノズ
ルパック１と同一の構成には同一の符号を付し、その詳
細な説明は省略する。

【００４６】前記センターポスト３２のポスト部３２ａ
内にスタティックミキサー３５を設置することにより、
濾過後の溶融ポリマーを積極的に均一混合させることが
できるため、安定した紡糸が可能となる。なお、このよ
うに濾過後のポリマーをスタティックミキサー３５によ
り均一化する場合には、紡糸時のポリマー圧力の増加を
招くので、濾過差圧や、ノズルパック１′全体の差圧、
均一混合の程度を調整しながらスタティックミキサー３
５の段数をパック１内の寸法許容範囲内で決定する必要
がある。

【００４７】以下、本発明について実施例を参照して具
体的に説明する。（実施例１）図１に示すような、中空糸製造用紡糸ノズ
ルパックを作製した。リーフディスクフィルターの仕様
は以下の通りである。リーフディスクフィルター金属不織布／ナスロンＬＦ２Ｍ０８Ｄ１（９５％濾過精
度２０μ）直径φ７８−３０、日本精線（株）製積層枚数９枚合計濾過面積０．０４３２ｍ² センターポール内径：φ１０ｍｍこの中空糸製造用紡糸ノズルパックにより以下の紡糸条
件にて溶融ポリマーを供給して、中空糸の紡糸を行っ
た。紡糸条件ポリマー：高密度ポリエチレン（ハイゼックス：三井化学製）紡糸温度：１６０℃ 吐出量：７５．０６ｃｃ／ｍｉｎノズルパック圧力：６．０ＭＰａ紡糸速度：２００ｍ／ｍｉｎクエンチ条件：吹き出し温度１６℃、風量適宜調整

【００４８】以上の結果、吐出樹脂温度は１５６℃程度
で安定して制御可能であり、安定して紡糸を行うことが
可能であった。また、紡糸時の管理項目である直径（こ
ぶ）も安定しており、糸切れは全く発生しなかった。更
に、次の工程である延伸工程で、紡糸欠陥起因と思われ
る糸切れ率は３％台であり、従来のノズルパックでのそ
れの半分に削減することができた。さらに、ノズルパッ
ク圧力は、通常の紡糸時間の５０時間経過後も、圧力上
昇が０．１ＭＰａと極僅かであり、差圧上昇によるノズ
ル寿命に関しては全く問題が無く、継続して紡糸を継続
することが可能であった。

【００４９】（比較例１）図５に示すディスクフィルタ
ーを用いた従来の中空糸製造用紡糸ノズルパック１００
により、上述した実施例１とほぼ同じ紡糸条件により中
空糸を紡糸した。前記ノズルパック１００は上部フィー
ダー１１２の側壁部から下部に向けて溶融樹脂流路１１
２ａが形成されている。下部ケーシング１１１には紡糸
ノズルユニット１２０とディスクフィルター１３０とが
組み付けられている。前記紡糸ノズルユニット１２０
は、分配板１２１以外の構成が上述した本発明のノズル
パック１の紡糸ノズルユニット２０と同一であり、それ
ら同一の部材には同一の符号を付し、その詳細な説明は
省略する。

【００５０】前記分配板１２１はその上端にディスクフ
ィルター１３０の支持段部１２１ａを有し、その下部に
濾過されたポリマーが滴下する空間１２１ｂが形成され
ている点で上述の分配板２１とは異なるが、その他の構
成は同一であり、前記空間１２１ｂの底面が中心から外
周に向けて傾斜した分配面１２１ｃとなっており、外周
には溶融ポリマーの分配路１２１ｄが形成されている。
また、ここで使用したディスクフィルター１３０は下記
の仕様であった。ディスクフィルターＳＵＳ金網９層（＃５０、＃１００、＃３２５、＃６
００、＃１０００、＃３２５、＃１００、＃５０、＃１
０）直径７５ｍｍ、関西金網（株）製９５％濾過精度：５１μｍ濾過面積：０．００４９ｍ²

【００５１】この結果、紡糸速度１９０ｍ／ｍｉｎで紡
糸することが可能であった。ノズルパック圧力は１１Ｍ
Ｐａであり、吐出樹脂温度は１５２℃程度で、安定にな
るまで２時間程度の時間を要した。また、紡糸時の管理
項目である直径（こぶ）での不良率は４％であった。更
に、次の工程である延伸工程で、紡糸欠陥起因と思われ
る糸切れ率は約７％であった。ノズルパックの差圧上昇
は、通常の紡糸時間５０時間後に５ＭＰａ程度であり、
大幅な寿命延長は困難な状況であった。

【００５２】以上説明したように、本発明の本中空糸製
造用紡糸ノズルパックでは、リーフフィルターユニット
におけるセンターポストのフランジ部によりノズルパッ
ク外周面を構成しているため、このフランジ部からの直
接熱伝導により、中央のポスト部も加熱され、同ポスト
部内に滞留する溶融ポリマーをも加熱し、その温度を制
御することができる。そのため、ポスト部内に滞留する
溶融ポリマーの温度斑を最小限に抑え、溶融ポリマーの
温度を均一化して、安定に中空糸を紡糸生産することが
可能になる。

【００５３】また、本発明の本中空糸製造用紡糸ノズル
パックは、従来のノズルパックと完全に互換性を持たせ
ることが可能であり、既存の紡糸設備を全く変更するこ
となく、高精度な濾過を行うことが可能になる。これに
より、紡糸速度向上の律束となっていたポリマーの紡糸
圧力を下げることが可能になるばかりでなく、ノズルパ
ックの寿命を延長することも可能になり、中空糸膜の品
質の安定化だけでなく、生産性の大幅な向上を図れると
いう、格別の効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な実施形態による中空糸製造用紡
糸ノズルパックの断面図である。

【図２】図１の中空糸製造用紡糸ノズルパックのノズル
面に配されている断熱プレートの斜視図である。

【図３】図１の中空糸製造用紡糸ノズルパックに付加的
に取りつけるバンドヒーターの一例を示す上面図及び側
面図である。

【図４】本発明の好適な変形例による中空糸製造用紡糸
ノズルパックの断面図である。

【図５】従来の中空糸製造用紡糸ノズルパックの断面図
である。

【符号の説明】

１０中空糸製造用紡糸ノズルパック１１下部ケーシング１１ａテーパ部１２上部フィーダー１２ａリーフディスクフィルターユニットの収納
空間１２ｂ溶融ポリマー導入路１２ｃ溶融ポリマー導入開口１３ピン部材１４ガスケット２０紡糸ノズルユニット２１分配板２１ａ分配孔２１ｂ分配面２２ノズル本体２２ａノズル用貫通孔２２ｂ気体供給路２３気体導入室２４ノズル中子２４ａ気体排出孔２５吐出スリット２６断熱プレート２６ａ紡糸孔２６ｂ気体導入開口２７バンドヒーター３０リーフディスクフィルターユニット３１リーフディスクフィルター３２センターポスト３２ａポスト部３２ｂフランジ部３２ｃポリマー用開口３３カバープレート３４ボルト３５スタティックミキサー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4D006 MA01 MC22 MC22X NA28 NA75 4L045 AA05 BA24 CA06 CA08 CA12 CA32 DA60

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ノズル面に開口する、環状の吐出スリッ
ト及び同吐出スリットの中心に配された気体排出孔と、
前記吐出スリットに溶融ポリマーを分配する分配板と、
前記気体排出孔に気体を導入する気体導入室と、同気体
導入室に気体を供給する気体供給路とを有する中空糸製
造用紡糸ノズルパックにおいて、円盤積層式のリーフディスクフィルターが、前記分配板
の直前にその中心をセンターポールにより支持されて配
し、前記センターポールは、中心軸線上に前記リーフディス
クフィルターによる濾過済み溶融ポリマーの流路を有す
るポスト部と、同ポスト部の一端から直交して延設され
たフランジ部とを有し、前記フランジ部の外側面がノズ
ルパックの外壁の一部を構成してなることを特徴とする
中空糸製造用紡糸ノズルパック。
【請求項２】前記外壁にヒーターを有し、前記ポスト
部が前記フランジ部を介して加熱されてなることを特徴
とする請求項１記載の中空糸製造用紡糸ノズルパック。
【請求項３】前記気体供給路は前記ノズル面に開口し
ており、前記吐出スリット及び前記気体供給路に対応す
る部分にそれぞれポリマー紡糸孔と気体供給開口とを有
する断熱プレートが前記ノズル面に設置されてなること
を特徴とする請求項１又は２記載の中空糸製造用紡糸ノ
ズルパック。
【請求項４】更に、前記ノズル面近傍にヒーターを設
置してなることを特徴とする請求項２記載の中空糸製造
用紡糸ノズルパック。
【請求項５】前記センターポールの前記ポスト部の内
部にスタティックミキサーが配されてなることを特徴と
する請求項１〜４のいずれかに記載の中空糸製造用紡糸
ノズルパック。