CN102127820A - 熔融纺丝装置的纺丝组件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供即时在使用了简易结构的金属密封件的情况下，也能够用简易的结构防止密封性能低下的熔融纺丝装置的纺丝组件。在具备构成轮廓的圆筒状组件主体(11)、在内部形成有流路(20a、20b)的护圈(20)、配置在上述护圈(20)的下部并穿设有与上述流路(20a、20b)连通的纺丝孔群(33a、33b)的喷丝头(30)、介于上述护圈(20)与上述喷丝头(30)之间的金属密封件(40)的熔融纺丝装置(50)的纺丝组件(10)中，上述金属密封件(40)的与上述护圈(20)及上述喷丝头(30)抵接的一侧形成为平面形状，在上述护圈(20)的与上述金属密封件(40)抵接的一侧形成有沟槽(25)。

Description

熔融纺丝装置的纺丝组件
技术领域
本发明涉及熔融纺丝装置的纺丝组件的密封技术。
背景技术
以往，将在高温下融化的热可塑性树脂(聚合物)从细的喷嘴中挤出，边冷却边卷绕变成丝线的熔融纺丝装置的技术已众所周知。并且，作为构成熔融纺丝装置的部件的过滤及整流聚合物、从多个纺丝孔中喷出过滤及整流过的聚合物的纺丝组件，也众所周知。例如专利文献1公开了作为纺丝组件的熔融纺丝用喷丝组件。
熔融纺丝装置的纺丝组件采用具备构成轮廓的圆筒状组件主体、内部形成有流路的护圈、配置在上述护圈的下部的穿设有与上述流路连通的多个纺丝孔的喷丝头(或称为“喷丝板”，日文为“スピナレツト”，英文为“spinneret”)、以及介于上述护圈与上述喷丝头之间的金属密封件的结构。
在熔融纺丝装置的纺丝组件中，由于高压聚合物被送入纺丝组件的内部，有产生金属密封件的偏移或者变形，金属密封件的密封性能下降的危险。如果金属密封件的密封性能下降，在护圈与喷丝头之间有产生聚合物泄漏的危险。并且，内部形成有多个流路的纺丝组件中有时会在流路间发生聚合物泄漏，在这种情况下，存在从纺丝组件喷出的丝线的喷出压力、丝线的喷出量产生偏差的问题。
另一方面，也存在例如介于发动机的汽缸盖与汽缸体之间的密封垫片那样利用复杂的结构使密封性能提高的金属密封件。但是，如果是发动机密封垫片的话，更换频度并不那么高，但纺丝组件的金属密封件为每一次纺丝组件的维护就被频繁地更换的部件。因此，用于纺丝组件的金属密封件要求价格便宜，不使用复杂结构的金属密封件，大多使用平坦的一层金属薄板构成的金属密封件。
[专利文献1]日本特开2009-243017号公报
发明内容
本发明想要解决的课题就是提供一种即使在使用了简易结构的金属密封件的情况下，也能够用简易的结构来防止密封性能低下的熔融纺丝装置的纺丝组件。
本发明想要解决的课题如上所述，下面说明解决该课题的手段。
第1方案为一种熔融纺丝装置的纺丝组件，具备：构成轮廓的圆筒状的组件主体，在内部形成有流路的护圈，配置在上述护圈的下部、穿设有与上述流路连通的纺丝孔群的喷丝头，以及，介于上述护圈与上述喷丝头之间的金属密封件；上述金属密封件的与上述护圈及上述喷丝头抵接的一侧成为平面形状；在上述护圈或上述喷丝头的与上述金属密封件抵接的一侧形成有凹陷部或凸起部。
第2方案在第1方案的基础上，上述流路形成有多个；上述各流路与相邻的其他流路利用第一边界部被划分；上述第一边界部通过第一边界面与上述金属密封件抵接；上述纺丝孔群形成有多个；上述各纺丝孔群与相邻的其他纺丝孔群利用第二边界部被划分；上述第二边界部通过第二边界面与上述金属密封件抵接；上述凹陷部或凸起部被形成在第一边界面或第二边界面上。
第3方案在第2方案的基础上，上述流路及上述纺丝孔群形成2个；上述第一边界面沿上述护圈的直径方向形成为直线形状；上述第二边界面沿上述喷丝头的直径方向形成为直线形状；上述凹陷部成为被形成在上述第一边界面或上述第二边界面上的沟槽。
第4方案在第2或第3方案的基础上，上述金属密封件具备沿该金属密封件的直径方向宽度大致一定的金属密封件边界部；上述凹陷部或凸起部与上述金属密封件边界部抵接。
发明的效果
在本发明的熔融纺丝装置的纺丝组件中，由于在护圈或喷丝头的与金属密封件抵接的一侧形成凹陷部或凸起部，因此与护圈及喷丝头抵接的一侧被成为平面形状的金属密封件与凹陷部或凸起部卡合地塑性变形，塑性变形了的金属密封件通过与护圈或喷丝头的凹陷部或凸起部卡合而牢固地紧贴，能够防止金属密封件的变形或偏移，能够防止金属密封件的密封性能的低下。
根据本发明的熔融纺丝装置的纺丝组件，即时在使用了简易结构的金属密封件的情况下，也能够用简易的结构防止密封性能的低下。
附图说明
图1为表示本发明的实施形态的熔融纺丝装置的整体结构的示意图；
图2为纺丝组件的剖视图；
图3为护圈的仰视图及P-P线剖视图；
图4为喷丝头的俯视图及Q-Q线剖视图；
图5为金属密封件的俯视图及R-R线剖视图；
图6为其他实施形态的护圈的P-P线剖视图。
附图标记
10.纺丝组件；20.护圈；20c.护圈边界面；25.沟槽；30.喷丝头；30c.喷丝头边界面；40.金属密封件；40c.金属密封件边界部；50.纺丝卷绕装置
具体实施方式
下面说明发明的实施形态。
图1为表示本发明的实施形态的熔融纺丝装置的整体结构的示意图；图2为纺丝组件的剖视图；图3为护圈的仰视图及P-P线剖视图。图4为喷丝头的俯视图及Q-Q线剖视图；图5为金属密封件的俯视图及R-R线剖视图；图6为其他实施形态的护圈的P-P线剖视图。
使用图1说明熔融纺丝装置的纺丝组件的实施形态的熔融纺丝装置50。
熔融纺丝装置50为将在高温下融化了的热可塑性树脂(聚合物)从细的喷嘴中挤出，边冷却边卷绕变成丝线的装置。熔融纺丝装置有卷绕POY(预取向丝(高速纺丝))的POY用纺丝装置和卷绕FDY(全拉伸丝)的FDY用纺丝装置这2种装置。本发明的纺丝组件10能够用于POY用纺丝装置或者FDY用纺丝装置中的任何一种装置，但本实施形态说明FDY用纺丝装置。
熔融纺丝装置50具备：投入在高温干燥了的聚合物切屑的戽斗1，将聚合物切屑融化到能够纺丝的粘度并在高压下喷出的压出机2，将喷出的熔融聚合物送到纺丝块4的聚合物管道3，封入加热介质、具备作为定量供给机构的齿轮泵(图示省略)的纺丝块(スピンブロツク)4，安装在纺丝块4上、过滤及整流由齿轮泵定量提供的被加热的聚合物、用高压喷出过滤及整流过的聚合物的纺丝组件10。
并且，熔融纺丝装置50具备：用冷却管冷却从纺丝组件10纺出的丝线Y的冷却气道5，给丝线Y提供用来降低与导丝器等的摩擦、防止带电和/或赋予柔软性等用的油剂的供油导轨6，为了均匀地交织赋予给丝线Y的油剂而在丝线Y的流动上引起适当的紊乱的交织喷嘴7，改变丝线Y的方向的第一辊8a和第二辊8b，将丝线Y作为未牵伸丝线卷绕的络丝机9。
使用图2说明纺丝组件10。另外，图2至图6中的箭头Z表示纺丝组件10的轴线方向，将箭头Z的朝向作为上方。
纺丝组件10具备护圈20、喷丝头30、金属密封件40。纺丝组件10的主体构成为圆筒状。在纺丝组件10的内部，盖的下方配置护圈20，在护圈20的下方通过金属密封件40配置有喷丝头30。
在纺丝组件10中，护圈20、喷丝头30和金属密封件40在形成2条流路10a、10b的状态下被挤压，在挤压的状态下拧紧组装。
使用图3说明护圈20。另外，图3表示护圈20的仰视图和该仰视图中的P-P线剖视图。
护圈20为在内部形成有流路20a、20b的支承体，具备销孔21、作为整流孔22的集合体的整流孔群23、以及作为凹陷部的沟槽25。护圈20的流路20a、20b用作为第一边界部的护圈边界部20d划分，在护圈20的Z方向的剖视图上，形成为近似长方形。其中，将护圈边界部20d的底面即与金属密封件40抵接的面作为作为第一边界面的护圈边界面20c。护圈边界面20c在护圈20的Z方向的剖视图上2等分护圈20地沿护圈20的直径方向形成为直线形状。
销孔21为插入销(图中没有表示)以便使护圈20与喷丝头30的相位不偏差的结构。为了整流聚合物，在流路20a、20b的途中用比流路20a、20b的直径更小的直径分别对各个流路20a、20b形成多个整流孔22。即，护圈20分别在各个流路20a、20b中形成2个整流孔群23作为整流孔22的集合体。
沟槽25形成在护圈边界面20c上。并且，沟槽25在护圈20的Z方向的剖视图上2等分护圈20地形成为直线形状。而且，沟槽25在沟槽25的形成方向的剖视图上被形成为V字形状。另外，作为其他的实施形态，也可以将沟槽25形成为在沟槽25的形成方向的剖视图上为U字形状。
使用图4说明喷丝头30。另外，图4表示喷丝头30的俯视图和Q-Q线剖视图。
喷丝头30为在内部形成纺丝孔群33a、33b的支承体，具备喷丝头边界部30d，销孔31，由纺丝孔32、……、32构成的纺丝孔群33a、33b和毛细管34。另外，沟槽35为作为其他的实施形态的结构，详细后面叙述。
构成纺丝孔群33a、33b的各纺丝孔32在喷丝头30的Z方向的剖视图上分别分布成近似长方形。纺丝孔群33a、33b由作为第二边界部的喷丝头边界部30d划分，为分别与护圈20的流路20a、20b连通的结构。其中，将喷丝头边界部30d的上表面即与金属密封件40抵接的面作为作为第二边界面的喷丝头边界面30c。喷丝头边界面30c在喷丝头30的Z方向的剖视图上2等分喷丝头30地被形成为直线形状。毛细管34用比纺丝孔32的直径更小的直径形成，为收小通过纺丝孔32的聚合物使其膨胀，使其从纺丝组件10喷出的结构。另外，纺丝孔32并不与护圈20的每个整流孔22对应。
使用图5说明金属密封件40。另外，图5表示金属密封件40的俯视图和R-R线剖视图。
金属密封件40包含销孔41、具备与护圈20的底面外周边缘部分和喷丝头30的上面外周边缘部分抵接的面的金属密封件边缘部40f、具备与护圈边界面20c和喷丝头边界面30c抵接的面的金属密封件边界部40c而形成。并且，金属密封件40的与护圈20抵接的一侧和与喷丝头30抵接的一侧都被形成为平面状。而且，本实施形态的金属密封件40用铝材料制作。
金属密封件40为在护圈20与喷丝头30之间密封护圈20和喷丝头30的外周边缘与流路10a(流路20a与纺丝孔群33a连通的结构)和流路10b(流路20b与纺丝孔群33b连通的结构)之间的部件。换言之，金属密封件40为分别将流路20a与纺丝孔群33a连接、将流路20b与纺丝孔群33b连接的部件。
其中，为了提高纺丝组件10的丝线的生产效率，有增大流路10a、10b的在护圈20和喷丝头30的Z轴方向上的剖视图上的面积，从而增加聚合物的通过量的必要。另一方面，为了增大流路10a、10b的面积，护圈边界面20c及喷丝头边界面30c被形成为宽度小的带状。因此，与护圈边界面20c和喷丝头边界面30c抵接的金属密封件边界部40c被形成为宽度小的带状。
如果用金属密封件边缘部40f和金属密封件边界部40c将密封件的偏移或变形的产生进行比较的话，在用宽度小的带状形成的金属密封件边界部40c容易产生偏移或变形。其中，即使挤压并紧固护圈20和喷丝头30，也不能充分确保保持金属密封件边界部40c的保持力，由高压的聚合物使金属密封件边界部40c产生偏移或者变形。
金属密封件40的偏移或变形尤其是在维护时更换金属密封件40而刚开始纺丝聚合物时经常发现。在将高压的聚合物要通过更换后的金属密封件40的瞬间，聚合物作用使金属密封件边界部40c产生偏移或变形的情况较多。
如果产生金属密封件边界部40c的偏移或变形，则在流路10a、10b之间有时会产生聚合物泄漏，此时存在从纺丝组件10喷出的丝线的喷出压力、丝线的喷出量上产生偏差的问题。
由于在本实施形态的护圈20的与金属密封件40抵接的一侧形成有沟槽25，因此与护圈20抵接的一侧被形成为平面状的金属密封件40在挤压护圈20和金属密封件40进行组装时，金属密封件边界部40c塑性变形而与沟槽25卡合。塑性变形了的金属密封件边界部40c通过与护圈20的沟槽25卡合被牢固地紧贴在护圈20上，能够防止金属密封件边界部40c的变形或偏移，能够防止金属密封件边界部40c的密封性能的低下。
这样一来，即使在使用简易结构的金属密封件的情况下，也能够用简易的结构来防止纺丝组件10的密封性能的低下。并且，通过与护圈20抵接的一侧和与喷丝头30抵接的一侧形成为平面状，能够成为简易结构的金属密封件40。而且，由于在护圈20上形成沟槽25的事情即使是在用模具铸造了护圈20后也能够加工，因此没有更换现有的模具的必要。
作为本发明的其他实施形态，也可以采用在喷丝头30的喷丝头边界面30c上形成沟槽35的结构来取代在护圈20上形成沟槽25的结构。关于沟槽35的结构，与护圈20的沟槽25的结构相同，省略详细叙述。这样一来能够获得与上述结构相同的作用及效果。
并且，作为本发明的其他实施形态，通过在护圈边界面20c或喷丝头边界面30c上形成沟槽25或沟槽35，进而在护圈20的底面或喷丝头30的上面周围形成另外的沟槽，在获得同样的作用及效果的同时，还能够防止护圈20及喷丝头30周围的密封性能的低下。并且，即使采用在护圈20或喷丝头30上设置凸起部26取代沟槽25、35的结构也能够获得同样的作用及效果。即，如图6所示那样采用例如在护圈20上设置凸起部26取代护圈20的沟槽25的结构也能够获得同样的作用及效果。

Claims (4)

1.一种熔融纺丝装置的纺丝组件，具备：构成轮廓的圆筒状的组件主体，在内部形成有流路的护圈，配置在上述护圈的下部、穿设有与上述流路连通的纺丝孔群的喷丝头，以及，介于上述护圈与上述喷丝头之间的金属密封件；其特征在于：
上述金属密封件的与上述护圈及上述喷丝头抵接的一侧成为平面形状；
在上述护圈或上述喷丝头的与上述金属密封件抵接的一侧形成有凹陷部或凸起部。
2.如权利要求1所述的熔融纺丝装置的纺丝组件，其特征在于：上述流路形成有多个；
上述各流路与相邻的其他流路利用第一边界部被划分；
上述第一边界部通过第一边界面与上述金属密封件抵接；
上述纺丝孔群形成有多个；
上述各纺丝孔群与相邻的其他纺丝孔群利用第二边界部被划分；
上述第二边界部通过第二边界面与上述金属密封件抵接；
上述凹陷部或凸起部被形成在第一边界面或第二边界面上。
3.如权利要求2所述的熔融纺丝装置的纺丝组件，其特征在于：上述流路及上述纺丝孔群形成2个；
上述第一边界面沿上述护圈的直径方向形成为直线形状；
上述第二边界面沿上述喷丝头的直径方向形成为直线形状；
上述凹陷部成为被形成在上述第一边界面或上述第二边界面上的沟槽。
4.如权利要求2或3所述的熔融纺丝装置的纺丝组件，其特征在于：上述金属密封件具备沿该金属密封件的直径方向宽度大致一定的金属密封件边界部；上述凹陷部或凸起部与上述金属密封件边界部抵接。
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