JPH06504099A - 加熱されてペーストを形成する物質からヤーンを生成するための押出ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 加熱されてペーストを形成する物質からヤーンを生成するための押出ヘッド 本発明は、押出開口が穿孔された水平プレート上にペースト状物質の配分室を限 定する少なくとも１つのボディを備えた里の、加熱されてペーストを形成する熱 可塑性物質からヤーンを生産するための押出ヘッドに関し、配分室には、少なく とも１つの上側供給ダクトを介してペースト状の物質が供給され、上側供給ダク トは、配分室に連通する該上側供給ダクトのターミナル部分もしくは終端部分に おいて軸の回りに延びる。

それだけではないが、本発明の特に重要な適用は、溶融ポリマーから合成の糸も しくはヤーンを製造する分野におけるものである。

合成繊維を生産するための押出ヘッドは既に知られている。それら押出ヘッドは 、ペースト状の物質のための配分領域を有したボディと、連続的なフィラメント が形成される穴が穿孔された紡糸用プレートが底部に設けられた押出室とを備え ている。これらフィラメントは１つまたは２つ以上のヤーンを生成するよう一緒 に集められる。

紡糸用ブト・−Ｆに設けられた穴は、矩形状、三角形状もしくは環状の表面に渡 って配分され得る。

一般に、既知の押出ヘッドは、さらに、押出ヘッド及び生成されるヤーンの軸に 沿って配置される中央の溶融ポリマー供給ダクトを備えている。

この型の押出ヘッドにおいては、押出された合成フィラメントの東向に中央の糸 状の部材もしくは心材を導入することが困難であり、不可能でさえある。

また、生成されるフィラメントの東向に物体が導入されるのを許容する押出ヘッ ドも既知である（米国特許第３，３０７，２１８号）。この型のヘッドは、穿孔 されたプレート上にペースト状の物質を配分するための環状の室を限定する円筒 形のボディを備えている。鎖車には、上部の横方向供給ダクトを介してペースト 状の物質が供給される。ボディは、フィラメントの束に組み込まれるべき部材を 導入することが可能な中央の円筒形のくぼみを有しており、該フィラメントの束 は押出後に該部材を取り囲む。

しかしながら、この型のヘッドは種々の欠点がある。

導入路とプレートとの間で生成物が取る通路とは無関係に、この型のヘッドは、 押出されたフィラメントが出て来る穴が穿孔されたプレートに、均質な粘性のペ ースト状生成物が存在するのを許容せず、従って、生産される押出物質のフィラ メントの品質及び耐久性において差異を生じる。

本発明は、低価格で実行が簡単な態様で、生産される押出ヤーンの品質及び耐久 性において大規模な均質性を確保しつつ、押出されたフィラメントの東向に中心 部材が導入されるのを特に可能とするペースト状生成物の横方向供給を有すると いう点において、特に、従来既知であったものよりも良好に実際的な要求に見合 った、ペーストを形成するよう加熱される物質からヤーンを生成するための押出 ヘッドを提供することを目的とする。

このため、本発明は、特に、上述した型の、加熱されてペーストを形成する物質 からヤーンを生成するための押出ヘッドにおいて、配分室は、水平面において、 ペースト状の物質が下方に通過する断面を有し、該断面は、供給ダクトの底に向 かう方向に配分室の高さの少なくとも部分に渡って徐々に減少し、この減少は、 横方向供給ダクトから前記配分室の底に流れるときに前記ペースト状の物質が取 る通路とは無量ｆ系に、それぞれ横方向供給ダクトと配分室の底との間で時間に わたってペースト状の物質に実質的に同じ圧力及びせん断応力を創成するように 与えられることを特徴とする押出へ・ｌドを提案するものである。

加えるに、有利な実施例においては、単独にもしくは結合して、以下の種々の配 列が可能である： ◎　配分室が、横方向供給ダクトから離れる方向に徐々に減少する縦断面を有し たスロットの形態の下部領域を有している；◎　与えられた水平面における壁間 のギャップを用語「隙間」　（Ｈ）で表わすならば、スロット状の下部領域は環 状であり、かつ横方向供給ダクトから離れる方向に徐々に減少する、配分室の下 部部分の底辺の限界を定める水平面に対して（すなわちほぼ一定の高さにおける プレートに対して）測定される高さくＹ）及び一定の隙間（Ｈ）を有した円筒形 の垂直側壁を有している；◎　スロット状の下部領域は、横方向供給ダクトから 離れる方向に徐々に減少する、配分室の底辺の限界を定める面に対する高さくＹ ）及びギヤ・ツブ（Ｈ）を有した円筒形の垂直側壁を有している：◎　配分室は 、該配分室に導く横方向供給ダクトの入口開口から離れる方向に徐々に減少する 断面積（もしくは断面積群）を有したシュートの形態の上部領域を備えている； ◎　ヘッドはさらに、配分室の延長上で押出プレートの上に位！する、例えば（ 逆さにした台形の形態で）下方に円錐形状に広がる一定の断面積を有する環状の 押出室を備えている；◎　シュートの水圧半径（ｌｅ　ｒａｙｏｎ　ｈｙｄｒａ ｕｌｉｑｕｅ）を表すＲ（＋）は、必要ならば、式 Ｄ！＝１（表面積）７／（周辺の長さ）によるシュートの断面積の等価な水圧直 径（ｄｉａｍｅｔｒｅ　ｈｙｄｒａｕｌｉｑｕｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ）により 定義され、シュートの軸に沿って横方向供給ダクトの軸から距離ｌにおいて測定 されるスロットの高さ［（Ｙｌ）］及びシュートの水圧直径［Ｒ（１）］は以下 の式％式％） によって決定され、ここに、 Ｌ　：　供給ダクトの軸から測定されるスロットの長さ；Ｙｏ：　供給ダクトの 軸と直角のスロットの最大高さ；Ｒｏ＝に、（Ｈ２，Ｌ　）　１ｙｓ　及びＹ、 ＝に’　、（Ｈ２，Ｌ）”’であり、Ｋ及びに゛は定数； には実質的に０．６０７であり、Ｋ′は２．３３９８である；◎　押出ヘッドは 、供給ダクトの軸を通る垂直面に対して対称である２つの配分室部分を有する。

◎　上部領域におけるシュートの断面が、円、半円、正方形または矩形である。

◎　配分室の下部領域の水平断面が、０、ＣもしくはＵ形状であり、Ｃもしくは Ｕ形状の枝部の端は大きい程度でもしくは小さい程度で間を置かれている。

◎　押出ヘッドが複数個の同じボディを有し、各ボディにはボディの頂部に位置 するそれぞれの横方向供給ダクトを介して供給される。

◎　ボディは中央のくぼみもしくは中空の中心部の回りに配分される。

◎　押出ヘッドが、該押出ヘッドを一側から他側に貫通する中空の円筒状のパン チ（ｐｏｉｒ＋９ｏｎ）を備え、配分室は前記パンチの回りを取り巻く。

◎　配分室の下部領域は底部においてアレーｌ−上に装備された環状の押出室に 開いており、プレートには、ペースト状の物質を該プレートを通して押出す前に 該ペースト状の物質の速度の同一性を改善するために用いられる例えば穿孔され た環状のプレートもしくは板から成る追加の均質化グリフドを持った押出開口が 穿孔されている。

◎　押出ベントが、カートリッジ型の加熱手段（ヘッド・ボディ内に及び／また は該ヘッド・ボディの回りに置かれる円筒形の加熱素子）を備え、加熱手段は、 取り外し可能であっても良くまたは不可能であっても良く、そして個別に制御さ れ得る複数個の独立した領域を限定するのを可能としても良く、また不可能とし ても良い。

◎　押出ヘッドは、熱伝達流体により加熱を行うか、もしくは円筒形の電気抵抗 により加熱を行う手段を備える。

本発明は、また、押出開口が穿孔された水平のプレート上に溶融合成物質を配分 するための室を限定する少なくとも１つのボディを備え、前記室には、少なくと も１つの上部の横方向供給ダクトを介して合成物質が供給される、溶融合成物質 から糸を生産するための押出ヘッドにおいて、 前記室が、 鎖車に導かれる前記横方向供給ダクトの入口開口から離れる方向に徐々に減少す る断面積（断面積群）を有するシュートの形態の上部領域と、 前記入口開口から離れる方向に徐々に減少する、プレートに対する高さくＹ）及 び一定の隙間（Ｈ）を持った円筒形の垂直側壁を有した環状の下部領域と、 を備えたことを特徴とする押出ヘッドにも関している。

有利には、前記室は、供給ダクトの中央の垂直面に対して対称である。本発明は 、非制限的な例により与えられる以下の特定の実施例の説明から良好に理解され るであろう。

記載は以下の添付図面に間している： 第１図は、一実施例による押出ヘッドの配分室を持ったボディの透視図である； 第２図は、ここでより詳細に説明される本発明の実施例による押出ヘッドの縦断 面図であり、第１図に示された型の配分室が設けられると共に、押出グリッドの 上に、配分グリッドと押出室とを備えている： 第３Ａ図は、配分室の底部に向かう延長上における押出室を追加的に示す、第１ 図の線１［［Ａ−Ｉ［［Ａに沿った縦断面図である。

第３Ｂ図は、第３Ａ図の線ＩＩ［Ｂ−Ｉ［［Ｂに沿った縦断面図である；第３Ｃ 図は、第３Ａ図の線ｍｃ−ｍｃに沿った断面図である；第３Ｄ図は、第３Ａ図の 底面図である；第４図は、本発明のこの特定の実施例による配分室の種々の部分 を計算するためのパラメータを示す、第１図及び第３Ａ図〜第３Ｄ図における配 分室の概略的な側面図である；第５図は、第４図に示される配分室の寸法を計算 するためのパラメータの１つの定義を示す； 第６図は、第４図の底面図である： 第７Ａ図、第７Ｂ図、第７Ｃ図、第７Ｄ図及び第７Ｅ図は、本発明の実施例によ る配分室の上部及び下部の部分の縦断面の輪郭である： 第８Ａ図、第８Ｂ図、第８Ｃ図及び第８Ｄ図は、供給ダクトを通る垂直面に対し 対称である、本発明による配分室の実施例の平面を概略的に示す平面図である； 第９．〜図、第９Ｂ図及び第９Ｃ図は、環状であるかもしくは１つの円形または 複数個の円形部分の形態にある、本発明の特定の実施例による押出ヘッドの平面 図である； 第１０Ａ図、第１０Ｂ図及び第１０ＣＩ２ｆｆは、複数個のボディを備えた、本 発明による押出ベントのさらなる実施例を示す平面図である。

第１１図は、本発明のさらなる実施例によるヘッドの配分室の透視図である。そ して 第１２図は、ここに特に説明される本発明の実施例による押出ヘッドを用いた装 置の概略図である。

第１図は、ここに説明される本発明の特定の実施例による配分室を備えた押出ヘ ッド・ボディもしくは本体１を示す。

例えばステンレス鋼もしくはもつと一般的に熱伝導物質で作られるボディ１は垂 直軸２を有した円筒であり、同じ垂直軸を有した円筒形中空の中央パンチ（ｐｏ ｉｎｇｏｎ　［ｐｕｎｃｈ］）　３により一方の側面部から他方の側面部に貫通 されている。

ボディはモールドされており、溶融した合成物質、例えばナイロンもしくはポリ エチレンを受けることができる配分室４を限定している。配分室４は、ボディが モールドされるときにボディに設けられるくぼみによって形成される。

ボディと連通ずる少なくともターミナル部分もしくは終端部分を超えて、ボディ １の垂直軸２と直角の軸６の回りに延びる、合成物質を供給するための横方向管 ５がボディの頂部７に設けられる。配分室は前記管の軸６を通る垂直面８に対し て対称であり、中空のパンチ（ｐｏｉｎｇｏｎ　［ｐｕｎｃｈ］）　３の回りを 取り巻く。

配分室４は、上部領域９すなわちシュートを備えており、該シュートの断面は、 円形であって、配分室に導かれる横方向供給ダクト５の入口１０から離れる方向 に徐々に減少する。シュートは、二のように概して三日月型の形状となっており 、三日月の両先端は、水平面に対して角度αで傾いた対称の横断面の付近でそれ ら自身で閉じる。さらに、配分室４は環状の円筒形の下部領域１１を有しており 、該下部領域は、ボディと同じ垂直軸２と、一定の水平面における幅もしくは隙 間Ｈと、配分室における管５の入口開口１０から離れる方向に徐々に減少する、 配分室の下部の限界を定める下部の水平面１３及びシュート９の基底部（ベース ）１２闇で測定される高さくｙ）とを有している。

第２図は、第１図に示された型の配分室１５を有した本発明の一実施例による押 出ヘッド１４を縦断面で示す。

押出ヘッド１４は、垂直軸１７の回りに、ダイプレート・ボディとして既知の円 筒形ボディ１６を備え、該円筒形ボディ１６は、同じ垂直軸１７を有するくぼみ もしくは中空の円筒形の中央パンチ１８を有する。

配分室には、水平軸２０を有した円筒形の管１９を介して点２１においてペース ト状の合成物質が横方向に供給される。なお、点２１は、管がボディ１６の頂部 において配分室に入る点である。

配分室１５は、入口開口２１の下部の母線を通る水平面２６と、下部の配分室の 限界を定める下部の水平面２７との間に位置する室２５の部分の少なくとも一部 ２４にわたって下方に徐々に減少する、ペースト状の物質を下方に通過させるた めの（矢印２３の方向に）、水平面における断面を有している。

さらに正確には、第１図に示されるように、配分室は、上部の三日月型のシュー ト２８と、下部の環状領域３１とを備えている。三日月型のシュート２８の両先 端２９は、供給開口２１と反対側でヘッドの軸１７に対して対称に３０において 接合され、また、下部の環状領域３１は、同様に軸１７を有した円筒形の壁を有 しており、第２図にｈｌ及びｈ２で示される２つの値の間で前記開口２１から離 れる方向に徐ｔζに減少する高さを有している。ここに、ｈｌは水平面２６と２ ７との間の高さであり、１１２は水平面２７に対する３０におけるシュートの下 部点の高さである。第１図ではｈ２の値は０であることに留意すべきである。同 様に、部分２４の高さはり、−ｈ。

に等しいことに留意すべきである。

下部の環状領域３１は、上部のシュート２８を直接垂直方向に延ばし、この下部 の環状領域３１の中間の垂直円筒は、該領域の両壁から等距離にあり、シュート ２８の下部の母線を含んでいる。

ヘッド１５の下部領域３１は環状の押出室３２に開口しており、該環状の押出室 ３２は、垂直軸１７を有すると共に、一定の垂直の台形もしくは二等辺の断面を 有しており、頂部３４において下方に広がり、そして底部３５において矩形とな っている。

ヘッドはさらに、押出室３２の底部３５の下方に位置する、それ自体既知の環状 の配分グリッド３６を備えている。

このグリッドは穿孔されており、成る場合には、パンチ１８の回りでヘッド内を ペースト状の物質が通過するときに該ペースト状の物質が受ける速度及び圧力を 均質にするのを可能とし、ペースト状の物質の粘性が充分に均質であるようさら に改善する。

押出されるポリマー及びその純度に依存して、−過系統（図示せず）が用いられ ても良い。

例えば、押出室の底部３５は、さらに、適切な開口の１つもしくは２つ以上の環 状の金属のフィルタ・スクリーンを含み得る。

もしくは、必要ならば、例えば多孔性のフィルタ・カートリッジもしくは粒体の ベッドを含む、それ自体既知の濾過系統が用いられ得る。

最後に、ヘッド１４は、底部３７に環状の紡糸用プレート３８を備え、該紡糸用 プレート３８は、パンチ１８の穴と同じ直径を有する円筒形の穴によって中心部 ３つにおいて穿孔されており、さらに、その表面にわたって一様に配分された、 等部分けされた直径を有する繊維押出穴４０が穿孔されている。

上述の実施例においては、円筒形ボディ１６は熱伝導物質から作られる。伝導及 び／または放射によりボディ１６の温度を加熱し及び／もしくは維持するために 、それぞれボディ１６の内部及び外部に電気抵抗４１及び４２が設けられている 。これら抵抗は、例えば加熱抵抗ワイヤの円筒コイルから成り、これらコイルは 電気が供給されて、ヘッドの円筒形ボディの内部及び外部面と接触して協働する 。

さらに、ボディの温度、従ってそれが収容している押出物質の温度を制御する設 備を設は得る。該温度は、例えば、ボディ１６上に一様の態様で取り付けられた 熱電対（図示せず）により制御される抵抗を電気的に加熱する手段により調整さ れる。

押出されたフィラメントが出てくる下部面を除き、全外部表面にわたって、断熱 された保護フード４３が円筒形ボディ及び抵抗を覆っている。

例えば、ボディ１６の内側に及び／または外側と接触させて熱伝達流体を循環さ せることにより、ボディを加熱するための他の手段も設けられ得ることを理解さ れたい。

他の実施例においては、ボディは熱を伝導しない物質から作られる。従って、ヘ ッドにはペースト状の物質を加熱するためのどんな手段も設けられない、という のは、制限された時間量の間、前記押出ヘッドの内側にペースト状の物質が留と まるだけであり、該ペースト状の物質の温度は、出過ぎた態様ですなわち重大な 程度にまで変化しないからである。

第３Ａ図から第３Ｄ図は、第１図のボディを頂部において縦断面で示している。

適切な場きには、第１図に用いられたものと同じ参照数字がこれらの図において も用いられている。配分室４は、底部で広がる一定の台形の断面を有した環状の 押出室４４によって拡張されており、その上辺４５は配分室４の下部領域１１の 垂直スロットの幅と等しい幅Ｈを有している。

この実施例では、入口開口１０は、シュート９の垂直面における（注、第３Ｂ図 ）突出部内にある。

本発明による配分室の寸法の計算を以下に詳細に説明する。

総括的に定義されるように、本発明による配分室は、ヘッドと垂直の横方向供給 ダクトに接する下部の水平面から離れた方向に徐々に減少する、ペースト状の物 質の下方への通過のための水平面における断面を有しており、この減少は、ペー スト状の物質が横方向供給ダクトから配分室の底部に流れるとき、前記ペースト 状の物質が取る通路とは無関係に、ペースト状の物質に実質的に同一の圧力及び せん断応力を時間中創成させるように与えられる。

特にここに説明する本発明の実施例におけるシュート及びスロットの形状の計算 は、上の規準に見合う任意の他の形状の計算と同様、広いスロットを有した環状 のダイプレートの既知の型の形状の計算から直接帰結される。

従って、該計算は、当業者の範囲内にあり、当業者は以下の仮定をも考慮にいれ るであろう・ 流体の非圧縮性： 流体の等温的性質（粘性の消失もしくは伝導による熱伝達が気いということが許 容される）。

ダクトとスロットとの間の流体に相互作用が無い。

上述の定義によって定められた制限を有した条件は、ペースト状状の流木物質が 下方に降下するとき、該流体物質の等圧線が配分室の出口においてスロットと平 行であるということで表現される。

さらに、発明者は、当業者に知られているいわゆる゛代表的な“粘性を用いるこ とが適切であるということを仮定した。

薄層かつ等温圧力の流量に対して、疑似塑性の性質の生成物（ｐｒｏｄｕｉｔ） のために遭遇されるせん断速度がニュートン生成物（Ｕ口ｐｒｏｄｕｉｔ　ｎｅ ｗｔｏｎｉｅ口）の図形と同じ図形を有している、流れダクトにおける場所があ る。疑似塑性の性質の生成物の“代表的”な粘性は、このように、単に、管状、 平面状等のボイズの流れもしくは平衡流（！ｃｏｕｌｅｍｅｎｔ　ｄｅ　ｐｏｉ ｓｅｕｉｌｌｅ　［ｐｏｉｓｅ　ｆｌｏｗｓ〕）がら表され得る。

この目的のために、以下の表を参照する：この表で用いられているパラメータの 意味は以下の通りである：す、　粘性 Ｑ、　該当する形状を通過する疑似塑性物質の流量（円筒形のスロットの場合） Ｒ：　円の半径 Ｑｏ５　生成物の粘性と関連した形状関数（矩形スロットの４３） Ｂ：　矩形の長さ Ｈ：　矩形の幅 ０口：　生成物の粘性と関連した形状関数※（環状スロットの場合） Ｒ１：　リングの外部半径 Ｒ１：　リングの内部半径 Ｈ：　リングの幅（Ｈ＝Ｒ，−Ｒ，） −例として、第４図、第５図及び第６図からの参照数字を用いて、特にこの場合 において説明される実施例の範囲内で計算を行う。

対称のため、シュート及びスロットを、配分室の半分に対して計算する。

以下のパラメータを用いる。

Ｑｏ：　配分室の半分にわたる流量 Ｈ：　下部領域を形成するスロット５０の一定の隙間Ｙ０：　スロットの最大高 さ、Ｙ、＝Ｙ　（Ｌ）Ｌ：　（室の半分に渡る）水平の出口面５１における出ロ スロットの長さ ！＝　長さしに渡る変動のステップ Ｒ０，シュート５２の初期半径 ｄＰ：　圧力降下 γ１．　シュート５２における代表的なせん断率もしくはせん断速度 γ、・　スロット５０における代表的なせん断率もしくはせん断速度 η９・　シュートにおける代表的な粘性ηｔ　スロットにおける代表的な粘性 Ｖ：　ペースト状の物質の平均速度 θ：　中空の円筒パンチの軸５３の回りの形状の回転角Φ：　スロットにおける シュートの円周と水平面との間の角度（ｔａｎΦ＝ｄｙ／ｄｌ） 次に、以下の計算が行われるべきである：シュートの断面に関して、壁における せん断応力が１の関数でないと仮定すると、せん断率もしくはせん断速度は一定 であと書けば充分である。

これは、次に、 Ｒ（１）＝ＲＯ，（＋／Ｌ）ｌ／’　（２）となる。スロット（配分室の下部領 域）の形状の計算に関して、手順は以下の通りである： べ−スト状の物質の押出速度もしくは押出量が配分室の全幅に渡って同一である と仮定すると、シュートにおける容積流量は線形的な態様で減少するはずであり 、このことはＱ（１）＝Ｑ、、ｌ／Ｌ　（３） ということになる。

シュートに対し、平均速度は であり、これから、 スロットに間しては、平均速度は以下の式により計算される。

これは以下の全圧力降下を与える。

本発明による仮説、すなわちスロットの出口において等圧線はスロットと平行で あるということを採用することにより、以下が導出シュートに対して各変位ごと に同じせん断速度があるならば、スロッ１へに間し、Ｈ＝ｃｓｔｅ：　７７１＝ １　（＋　）　（１１）そしてこれから以下が導出される。

上式において、 Ｒ（１）−Ｒ８，（＋／Ｌ）”３　（２）これは以下を与える。

もしくは、組込み（１ｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）の後、それ故、 Ｙ（１）＝Ｙ、、（１／Ｌ）”’　（１６）この特定の場合、Ｙｏは生成物の代 表的な粘性に関連される。

２つのパラメータＲ０及びＨは自由に選択される。

特にこの場合に説明された実施例において、取られる通路に無関係に生成物が同 ヒせん断応力を受ける、すなわちＹ、（１）＝Ｙｒ（１）（ｅｔηｇ＝ηｔ）と いう仮定に基づいて、 一一土ｑＬＬ−一　１　、ｅロ　（２０）、ｅｏ＝ πＲ３（１）Ｌ　ＬＨ２ Ｒ（１）＝０．０６０７．　（Ｈ２，Ｉ）”’　（２１）Ｉ（。−Ｒ（Ｌ）　＝ ０．０６０７．　（Ｈ２，Ｌ）　”コ　（２２）そして Ｙ、＝２．３３９８．　（Ｈ２，Ｌ）　”３（２３）どなる。

配分室の形状はこのように完全に独立しており普遍的である。

環状のダイプレートの場合、第４図、第５図及び第６図に示すように、Ｌは単に πｒによってそして１はθ、ｒによって！き換えられるはずであり、このことは 、 Ｙ（θ）＝Ｙ、、（θ／π）　”’　（２４）Ｒ（θ　）　＝Ｒ０，（θ／π　 ）　ｌ／コ　（２５）を与える。

上の式は、シュート５４の断面が環状であり、スロット５４“が第７Ａ図に示す ように一定のギャップを有している場合に有効である。

しかしながら、（第７Ｂ図）シュート５５が半円の断面を有し、スロット５５° の壁が垂直に上方に延ばされて側面５５”を形成し、そして他方の面５５”′が 半円状に丸くされているものをもくろむことも全く可能である。

第７Ｃ図は、小滴の形状のシュート５６を示しており、すなわち、頂部５６′に おいて水平に頭を切られた円形の断面を有し、底部から広がる台形の底部分５６ “を有し、台形の小さい底辺は、鎖車さい底辺を下方に伸ばすギャップ（Ｈ）の 幅を有し、そしてシュートの２つの側面５６゛°及び５６””は、中央の垂直面 ５７に対して対称でありかつ例えば弧状である。

シュート５８く第７Ｄ図）は、また、第７Ｂ図の場合におけるようにスロットを 伸ばしている一面５８°を有した半分の小滴の形状であることもできる。

スロット５９”の壁と同じ面の側面５９゛を待ったくもしくは持たない）、正方 形もしくは矩形のシュート５９の断面（第７Ｅ図）等も可能である。

これら異なった形状に対して、等価な液圧直径（ｕｎ　ｄｉａ＋ｍａｔｒｅｈｙ ｄｒａｕｌｉｑｕｅ　４ｑｕｉｖａｌｅｎｔ）　：　Ｄｔ＝　４　Ｓ　／　Ｐ、 従って等価半径Ｒ５を定義すれば充分であり、ここに、 Ｓ＝シュートの断面の表面積 Ｐ＝ジュートの断面の周辺長さ である。

シュートは、原理（２）を用いて計算され得る。

表面積が等価であると仮定すると、これら形状の幾何学的なパラメータも、Ｒ（ １）の関数として計算され得る。

従って、配分シュートの断面及びスロットの高さの、水平なダイプレートに対す る、総合減少は、それぞれ圧力降下、圧縮時間及びせん断速度の状態の遵守のた めに物質がこの領域で充分に均質の態様で配分され、それ故、物質が取る流路と は無関係にそれらが実質的に同一であるのを確実にする。

第８Ａ図、第８Ｂ図、第８Ｃ図及び第８Ｄ図は、本発明の複数の実施例による配 分室の幾つかの例を概略的に示し、それら配分室は、供給ダクト（１２１，１２ １°、１２１”、１２１”’　）の軸を通る垂直面（１２０，１２０’　、１２ ０°゛、１２０”’　）に対し対称であり、このように、閉じていない円１２３ ．１２４　（第８Ｂ図及び第８ＣＩｍ）の断面もしくは辺１２６がより大きいま たはより小さい程度で丸くされているＵ形状の断面で、上述のように概して円筒 形の形状１２２（第８Ａ図）を有し得る。

紡糸用ヘッドと垂直に供給ダクト並びにこのダクトと相対的に配分領域と有した 本発明により提起された最初の形状のために、紡糸用押出ベンドはこの型の形状 を取り得る。

第８Ｂ図、第８Ｃ図及び第８Ｄ図に対応して、より大きい程度もしくはより小さ い程度で開口している、これら実施例の場合にそれぞれ設けられる側面の開口１ ２６．１２７．１２８は、さらに、繊維もしくは糸がヘッド内の中空のパンチに 横方向に導入されるのを可能とする。

第９Ａ図から第９Ｃ図を参照すると２本発明による押出ヘッドは、中空のバンチ ６１及び横方向供給路６２を有した円筒形ボディ６０を有し得るのも分かる。

ボディ（第９Ｂ図）はまた、中央のバンチ６５及び横方向スロット６６を有して 、ダクト６７の軸を通る垂直面６４に対して対称である円筒６３の断面であって も良く、ヘッドの軸に対して横方向ダクト６７と反対側に位置する例えば放射状 の壁を有する円筒形のリング断面の形状にある。

同様に、本発明による押出ヘッドは、半分の環状の、もしくは円筒形（第９Ｃ図 ）または卵型のリング断面の形状の、例えば２つの部分６８．６９で製造し得、 それら２つの部分は例えば同一であって良い、ポリマーはそれぞれ両側の管６８ ′及び６９′を介して横方向から入る。

２つの半分の環状部分は、互いに対向して配置されるが接触しない。押出ヘッド において繊維もしくは糸の通過を容易にするという事実は別にして、この配列は 、他の生成物がアセンブリーに導入されるのを可能とするよう生産されるフィラ メントのシートに空間を作る。

第１０Ａ図、第１０Ｂ図及び第１０Ｃ図は、本発明による押出ヘッドのさらなる 実施例である。

第１０Ａ図は、四分の−の円筒形リング７１．７２．７３．７４の形状の断面の ４つのボディを有した押出ヘッド７０を示しており、４つのボディは同一であり 、それぞれ供給ダクトもしくは管７５．７６．７７．７８により供給される。こ れらボディの内側の室は、例えば一定の隙間を有して鎖車の底における伸長スロ ットとシュートとを有した型のものである。

第１０Ｂ図は、側面８４で開いた正方形の中央の空間８３を残して、互いに直角 に隣接配！された３つの同じ矩形のダイプレートのボディ８０．８１．８２を有 したヘッドを示している。

第１０Ｃ図は、例えば第１１図に説明する型の室を有した４つの同じ矩形のダイ プレートのボディを示しており、１つのボディ８５は、正方形８３の側面８４に 沿って配置されている。

特にここで説明された実施例は、理解されたように、どんな方法でも制限される ものではなく、例えば第１１図に示される型の室のような、上の規準を満たす室 の他のどんな任意の実施例でも適切であり得る。

第１１図は、室の頂部９２において横方向のパイプもしくは管９１を介して供給 を受ける室９ｏを示している。鎖車は、９２において導入されるペースト状の物 質の通過のための矩形の断面を有しているが、それは例えば台形であっても等し く良好であり得、そして供給パイプもしくは供給管の下部の母線を通る水平面か ら離れる方向に徐々に減少する。

第１２図を参照して、押出合成物質フィラメントの製造において制限されない態 様で適用される、この場合において特に説明される本発明による押出ヘッドを用 いる方法を説明す２゜合成物質、例えばポリアミドのような熱可塑性ポリマーは 、垂直溶融炉１０１に供給するホッパー１００に粒体の形態で蓄えられる。

ポリマーはこの炉内で融解され、次に、融解されかつ加圧された状態で、例えば ギヤーポンプのような計量型ポンプ１０２により運ばれる。ギヤーポンプの役目 は、溶融ポリマーが、完全に均一な圧力及び押出量でダク１〜に供給されるのを 確実にすることである。

この供給ダクトの１流に例えば静的ミキサーを据え付けることは完全に可能であ る。静的ミキサーの役目は、温度及び溶融ポリマーの均質化をさらに改善するこ とであろう。

計量型ポンプは、本発明の条件を満たす室において押出ヘッド１０４の上に開い たダクト１０３に原料を供給する。

このヘッドは、例えば電気的なものであって良いそれ自体既知の手段１０５によ り例えば加熱される。

及ぼされた圧力で、ポリマーは内部の室内を下部の押出板まで均一に流れ、そこ で、ヘッドの全周にわたってポリマーは均質な粘性を有する。

ポリマーは次に、紡糸用プレートの開口から流体ジェット１０６の形態で流れ、 該流体ジェットは機械的に引き出されて次に複数の連続したフィラメント１０７ の形態で冷却される。

環状の押出ヘッドには、中央の通路１０８が設けられ、該通路を通して、線状物 質、例えば連続的なガラス糸１０９が射出される。

押出して次にヘッド１０４の後に機械的に引き出すことにより、円錐形のシート が形成され、該円錐形の先端は下方に面し、例えばノツチ１１０が設けられた収 集装置に向かって案内される。ノツチは、糸及びシートを物理的に接合させて、 単一の複合束を生成する。

束は次に例えば回転支持体１１１上に直接巻かれ、該回転支持体上では、第１２ 図に両矢印で概略的に示した往復態様で移動するノツチ付き板１１２によりそれ 自体既知の態様で配分される。

上に説明した実施例の１つは一例として取られるであろう。これは、第３Ａｌｌ ］から第３Ｄ図、第４図、第５図及び第６図により示された型の押出ヘッドであ る。

このヘッドは、以下の特徴を有している。

◎　供給ダクト（１つ）の直径　：　２０　ｍｍＯ円筒形のシュートの初期の直 径（２Ｒｏ）　：　２０　ｍｍＯスロットの外部半径（Ｒ，）　：　８８．５ｍ ｍ◎　スロットの内部半径（Ｒ１）　：　８４．５ｍｍ◎　スロットの一定の隙 間（Ｈ）　：　４　ｍｍＯスロットの最大高さくＹｏ）　：　１５７．５ｍｍシ ュートの直径とスロットの高さの変動は、式（２４）及び（２５）により得られ る。

◎　ヘッド・ボディの温度　：　２５０℃Ｏヘッド押出量　：　２０　Ｋｇ／ｈ ヘッドに供給される物質は、ホモポリマー・ポリプロピレンであり、そのひずみ 模様もしくはひずみ図形Ｃ１ｎｄｉｃｅ　ｄｅ　ｆｌｕｉｄｉｔ！［ｆｌｏ１１ ｆｉｇｕｒｅ］　）はＩＳＯ規準１１３３により測定され、２０　ｄ＋ｒ／分で ある。

シュートにおけるこの物質のせん断速度γ。は約３．５変わる。スロットにおけ るこの物質のせん断速度γ、は同様に３．８変わる。

ヘッドにおけるどの領域にも、多すぎるもしくは少なすぎる物質が供給されるこ とはない、スロットの底辺を通る水平面におけるポリマーの温度はほとんど変化 しないということを特に留意すべきである。この変化は、中心のコア（約２４０ ℃）とスロットの外部及び内部の縁（約２４１℃）との間で１℃程度のものであ る。ヘッドの底辺に設けられるプレートには、８つの同心円に渡って配置される ７６８個の開口が穿孔される。これらオリフィスの直径は５５０μｍ″′Ｃりす 、それらの高さ７′直径の比は４である。

得られたフィラメントは、２５μｍの範囲で高い均質性の直径を有する。

自明であり、また上から帰結されるように、本発明は、特に説明した実施例に制 限されるものではない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．押出開口（４０）が穿孔されたプレート（３８）上にペースト状の物質を配 分するための配分室（４、１５）を限定する少なくとも１つのボディ（１、１６ 、６０、６３、６８、６９、７１、７２、７３、７４、８０、８１、８２、８５ ）を備え、前記配分室には、少なくとも１つの上部の横方向供給ダクト（５、１ ９、６２、６７、６８′、７５、７６、７７、７８、１０３）を介してペースト 状の物質が供給され、前記少なくとも１つの上部の横方向供給ダクトは、前記配 分室と連通する該横方向供給ダクトの終端部分から軸の回りに延びている、加熱 されてペーストを形成する物質からヤーンを生産するための押出ヘッド（１４、 ７０、１０４）において、 前記配分室は、水平面において、前記ペースト状の物質が下方に通過する断面を 有し、前記断面は、前記供給ダクトの底に向かう方向に前記配分室の高さの少な くとも部分（２４）にわたって徐々に減少し、この減少は、前記横方向供給ダク トから前記配分室の底に流れるときに前記ペースト状の物質が取る通路とは無関 係に、前記横方向供給ダクト（１９）と前記配分室の底（２７）との間でそれぞ れ時間にわたって前記ペースト状の物質に実質的に同じ圧力及びせん断応力を創 成するように与えられることを特徴とする押出ヘッド。 ２．前記配分室が、前記横方向供給ダクトから離れる方向に徐々に減少する縦断 面を有したスロットの形態で、隙間（Ｈ）を持った下部領域（１１、３１、５０ ）を有していることを特徴とする請求項１記載の押出ヘッド。 ３．スロット状の前記下部領域は、横方向供給ダクト（５、１９）から離れる方 向に徐々に減少する、配分室の底辺の限界を定める面（１３、２７、５１）に対 する高さ（Ｙ）及び一定の隙間（Ｈ）を有した円筒形の垂直側壁を有することを 特徴とする請求項２記載の押出ヘッド。 ４．スロット状の前記下部領域は、横方向供給ダクトから離れる方向に徐々に減 少する、前記配分室の底辺の限界を定める面に対する高さ（Ｙ）及び隙間（Ｈ） を有した円筒形の垂直側壁を有することを特徴とする請求項２記載の押出ヘッド 。 ５．前記配分室は、前記横方向供給ダクトから離れる方向に徐々に減少する断面 積（もしくは断面積群）を有したシュートの形態の上部領域（９、２８、５４、 ５５、５６、５８、５９）を備えていることを特徴とする請求項２ないし４のい ずれか１項に記載の押出ヘッド。 ６．押出開口が穿孔された水平のプレート上に溶融合成物質を配分するための室 を限定する少なくとも１つのボディ（１、１６、６０、６３、６８、６９、７１ 、７２、７３、７４、８０、８１、８２、８５）を備え、前記室には、少なくと も１つの上部の横方向供給ダクトを介して合成物質が供給される、溶融合成物質 から繊維を生産するための押出ヘッドにおいて、前記室が、 該室に導かれる前記横方向供給ダクト（５、１９、６２、６７、６８′、７５、 ７６、７７、７８、１０３）の入口開口（１０、２１）から離れる方向に徐々に 減少する断面積（断面積群）を有するシュートの形態の上部領域（９、２８、５ ４、５５、５６、５８、５９）と、 前記入口開口から離れる方向に徐々に減少する前記室の底辺の限界を定める面に 対する高さ（Ｙ）及び一定の隙間（Ｈ）を持った円筒形の垂直側壁を有した環状 の下部領域（１１、３１、５０）と、を備えたことを特徴とする押出ヘッド。 ７．前記シュート（５４、５５）が円または半円の断面を有することを特徴とす る請求項５または６のいずれかに記載の押出ヘッド。 ８．前記シュート（５９）は、正方形または矩形の断面を有することを特徴とす る請求項５または６のいずれかに記載の押出ヘッド。 ９．前記シュート（５６、５８）は、小滴の形状または小滴の半分の形状の断面 を有することを特徴とする請求項５または６のいずれかに記載の押出ヘッド。 １０．前記シュートの軸に沿って前記横方向供給ダクトの軸からの距離１におい て測定される前記スロットの高さ［Ｙ（１）］及び前記シュートの水圧半径［Ｒ （１）］が、式Ｒ（１）＝Ｒｏ（１／Ｌ）１／３ Ｙ（１）＝Ｙｏ（１／Ｌ）２／３ によって決定され、ここに、 Ｒｏ＝前記供給ダクトの軸と直角のシュートの水圧半径、Ｌ＝供給ダクトの軸か ら測定されるスロットの長さ、Ｙｏ＝供給ダクトの軸と直角のスロットの最大高 さ、であることを特徴とする請求項５ないし９のいずれか１項に記載の押出ヘッ ド。 １１．Ｒｏ＝Ｋ．（Ｈ２．Ｌ）１／３かつＹｏ＝Ｋ′．（Ｈ２．Ｌ）１／３であ り、Ｋ及びＫ′は定数であることを特徴とする請求項１０記載の押出ヘッド。 １２．Ｋは実質的に０．６０７であり、Ｋ′は実質的に２．３３９８であること を特徴とする請求項１１記載の押出ヘッド。 １３．前記供給ダクトの軸を通る垂直面（８）に対して対称である２つの配分室 部分を有することを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の押出 ヘッド。 １４．前記対称の配分室が、該配分室の底において、Ｏ形状を有する水平断面を 有することを特徴とする請求項１３記載の押出ヘッド。 １５．前記対称の配分室が、該配分室の底において、ＣもしくはＵ形状を有する 水平断面を有し、ＣもしくはＵ形状の枝部の端が大きい程度でもしくは小さい程 度で間を置かれているのを可能としたことを特徴とする請求項１３記載の押出ヘ ッド。 １６．複数個の同じボディ（６８、６９、７１、７２、７３、７４；８０、８１ 、８２、８５）及び／または室部分を有し、各々が頂部における横方向供給ダク トを介して供給されることを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか１項に記 載の押出ヘッド。 １７．前記ボディは中央のくぼみの回りに配置されることを特徴とする請求項１ ５記載の押出ヘッド。 １８．中央の中空の円筒状のパンチ（３、１８）を備え、前記配分室は前記パン チの回りを取り巻くことを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか１項に記載 の押出ヘッド。 １９．前記配分室の下部領域（１５）は、逆さにした台形の形態にある一定の断 面積を有した環状の押出室（３４）上に導かれることを特徴とする請求項１ない し１８のいずれか１項に記載の押出ヘッド。 ２０．前記配分室の下部領域（１５）は、底部においてプレート（３８）上に装 備された環状の押出室に開いており、前記プレート（３８）は、ペースト状の物 質を該プレートを通して押出す前に均質にするためのグリッド（３６）を持った 押出開口で穿孔されていることを特徴とする請求項１ないし１９のいずれか１項 に記載の押出ヘッド。 ２１．ヘッド・ボディ内に及び／または該ヘッド・ボディの回りに位置する加熱 カートリッジ（４１、４２）を備えたことを特徴とする請求項１ないし２０のい ずれか１項に記載の押出ヘッド。 ２２．前記ボディの少なくとも２つの部分に加熱手段を備え、該ボディ部分を個 別に加熱するようにしたことを特徴とする請求項１ないし２１のいずれか１項に 記載の押出ヘッド。