CN102465346A

CN102465346A - 熔融纺丝装置

Info

Publication number: CN102465346A
Application number: CN2011103437416A
Authority: CN
Inventors: 小岛太一
Original assignee: TMT Machinery Inc
Current assignee: TMT Machinery Inc
Priority date: 2010-11-11
Filing date: 2011-11-03
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2031-11-03
Also published as: CN102465346B; JP2012102435A; JP5717404B2

Abstract

一种熔融纺丝装置，通过在交换频度较低的加热箱体的组件安装部设置放出构件，由此降低成本。熔融纺丝装置具备：组件安装部(40)，安装有纺丝组件(10)；和加热箱体，形成有从纺丝泵到纺丝组件(10)的聚合物流路。组件安装部(40)具有安装筒部(41)，该安装筒部(41)从加热箱体的外表面突出，设置有局部地壁厚变薄的薄厚部(58)。安装筒部(41)的薄厚部(58)的厚度为在超过规定压力时破裂那样的厚度，该规定压力被设定为纺丝组件(10)以及熔融纺丝装置的最高使用压力以上、且加热箱体内的配管(32)的聚合物熔点以上的规定的纺丝温度下的破坏压力以下。

Description

熔融纺丝装置

技术领域

本发明涉及一种用于对聚合物进行纺丝的熔融纺丝装置。

背景技术

在专利文献1中记载有一种熔融纺丝装置，具有：送出聚合物的泵；以及加热箱体，被加热到聚合物的熔点以上，在其内部具有由从泵到纺丝组件的导管形成的聚合物流路。在该专利文献1中，在加热箱体上能够更换地安装有纺丝组件，在该安装时，将纺丝组件预先加热之后安装到加热箱体上，但当纺丝组件的加热温度本来就未达到聚合物的熔点或者在进行安装作业的期间纺丝组件的温度下降到聚合物的熔点以下时，有时聚合物会在纺丝组件内凝固、堵塞到达纺丝组件的喷丝头的流路。

在这种状态下，即使从泵继续供给聚合物，聚合物也不会被从喷丝头吐出，加热箱体的聚合物流路的压力由于不被释放而急剧上升。然后，当聚合物流路的压力保持原样继续上升时，构成聚合物流路的导管会破裂，聚合物会通过导管的破裂部分泄漏到加热箱体内。在该情况下，到漏出到加热箱体内的聚合物进一步向加热箱体的外部空间漏出为止，作业人员才会延迟地检测到导管的破裂。并且，除了破裂的导管之外，还需要进行漏出了聚合物的加热箱体整体的交换。

因此，在专利公报1的熔融纺丝装置中，在从加热箱体的外表面突出的纺丝组件连结体和纺丝组件之间所夹的衬垫上，形成有局部地厚度变薄的破裂膜。然后，在加热箱体的聚合物流路的压力过度上升时，在构成聚合物流路的导管破裂之前，该衬垫上所形成的破裂膜破裂，使聚合物从该破裂的部分放出到加热箱体的外部空间。

专利文献1：日本特开2001-303357号公报(图3)

然而，如专利公报1的熔融纺丝装置那样，当简单地在衬垫上形成破裂膜时，衬垫单体的成本增大。而且，由于衬垫是在每次更换纺丝组件时都要交换的消耗品，所以交换频度较高。另一方面，上述那种聚合物流路的过度的压力上升不会频繁地产生。当为了应对该不频繁产生的现象而对交换频度较高的衬垫使用形成了破裂膜的衬垫时，衬垫单体的成本增大，因此非常浪费成本。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种熔融纺丝装置，通过在交换频度较低的加热箱体的组件安装部设置放出构件，由此使成本降低。

本发明的熔融纺丝装置具备：送出聚合物的泵；和加热箱体，该加热箱体具有组件安装部，该组件安装部安装具有喷丝头的纺丝组件，该加热箱体在内部具有从上述泵到上述纺丝组件的聚合物流路；上述组件安装部具有安装筒部，该安装筒部设置在上述加热箱体的外部，上述纺丝组件安装于该安装筒部，在上述安装筒部形成有成为与所安装的上述纺丝组件相连的上述聚合物流路的贯通孔，且在上述安装筒部配置有对与上述纺丝组件之间进行密封的衬垫，上述安装筒部具有放出构件，在上述聚合物流路的压力超过了规定压力时，该放出构件使上述贯通孔与上述加热箱体的外部空间连通而使聚合物放出。

根据本发明的溶融纺丝装置，在正常时，从泵送出的聚合物通过加热箱体内的聚合物流路，从纺丝组件的喷丝头吐出，聚合物流路的压力不会过度地上升。另一方面，当聚合物在纺丝组件内凝固、到达纺丝组件的喷丝头的流路堵塞时，聚合物流路的压力不被释放而急剧上升。然后，在聚合物流路的压力超过规定压力时，通过安装筒部的放出构件使贯通孔与外部空间连通，由此聚合物流路的压力降低。

由此，能够防止构成聚合物流路的流路部件破裂而聚合物漏出到加热箱体内。此外，通过放出构件而从贯通孔漏出的聚合物直接漏出到外部空间，所以作业人员能够迅速地检测到装置的异常。并且，该放出构件不是在纺丝组件的更换时进行交换的部件，而是形成在交换频度较低的安装筒部上，所以与形成在交换频度较高的衬垫上的情况相比，能够降低成本。

此外，优选在上述安装筒部的侧壁部设置有局部地壁厚变薄的薄壁部，上述放出构件为上述薄壁部。衬垫是进行密封的部件，由容易变形的材料形成。假设在这种容易变形的衬垫上形成破裂膜，当在聚合物流路中产生过度的压力上升时，对衬垫作用的压力成为衬垫本身的变形而压力得到释放，所以破裂膜有可能不在设定压力下正确地破裂。但是，通过使安装筒部的侧壁部的一部分局部地变薄，由此在该薄壁部中强度局部地变弱，成为随着聚合物流路的过度的压力上升而积极地破裂的放出构件。于是，安装筒部具有对于安装纺丝组件来说足够的强度，刚性较高。通过在这种难以变形的安装筒部设置放出构件，由此安装筒部本身难以变形，所以不会变形而使压力释放。因此，能够使聚合物从放出构件以规定的设定压力可靠地放出。

并且，在上述安装筒部的上述侧壁部形成有从外侧凹陷的孔，上述薄壁部优选为上述侧壁部的、上述孔的底面和上述贯通孔的内面之间的部分。由此，只要高精度地管理孔的深度，则能够使聚合物以规定的压力高精度地放出。

发明的效果：

通过在交换频度较低的加热箱体的组件安装部设置放出构件，由此能够降低成本。

附图说明

图1是表示从熔融纺丝装置到纱线卷取装置的各种装置的概略构成的侧视图。

图2是图1的熔融纺丝装置的截面图。

图3是图2的纺丝组件附近的局部放大图。

图4是图3的A-A线截面图。

图5是变形例1的纺丝组件附近的放大图。

图6a是说明变形例2的图，是变形例2的纺丝组件附近的放大图。

图6b是图6a的B-B线截面图。

具体实施方式

接着，对本发明的实施方式进行说明。图1是表示从熔融纺丝装置到纱线卷取装置的各种装置的概略构成的侧视图。如图1所示，由从处于上方的熔融纺丝装置1中所安装的纺丝组件10的喷丝头11吐出的多个长丝形成的丝线Y，在通过供油喷嘴2使其附着了油剂之后，通过两个导丝辊3a、3b而延伸，之后被输送到处于下方的纱线卷取装置4而被卷取。

首先，对熔融纺丝装置1以外的装置的构成进行简单说明。供油喷嘴2向由从熔融纺丝装置1供纱的多个长丝形成的丝线Y喷射油剂而使其附着。导丝辊3a与其上方所配置的分丝辊5a成为一对，导丝辊3b与其下方所配置的分丝辊5b成为一对。两个导丝辊3a、3b是由未图示的驱动马达驱动的驱动辊，两个分丝辊5a、5b是随着丝线Y的移动而旋转的从动辊。

从熔融纺丝装置1经由供油喷嘴2而送出的丝线Y，在上游侧的导丝辊3a及分丝辊5a上多次卷挂之后，在下游侧的导丝辊3b及分丝辊5b上多次卷挂，之后由纱线卷取装置4卷取。

此时，下游侧的导丝辊3b比上游侧的导丝辊3a更高速地旋转。此外，导丝辊3a被加热到丝线Y能够延伸的温度(例如90度)，并且导丝辊3b被加热到比导丝辊3a高的温度(例如120度)。由此，从熔融纺丝装置1送出的丝线Y，首先由导丝辊3a加热到能够延伸的温度，之后通过导丝辊3b在被延伸的同时输送到纱线卷取装置4。

接着，说明熔融纺丝装置1。图2是图1的熔融纺丝装置的截面图。图3是图2的纺丝组件附近的局部放大图。图4是图3的A-A线截面图。如图2所示，熔融纺丝装置1具有：纺丝泵20，经由导管31接收从外部送来的聚合物；以及加热箱体21，具有安装纺丝组件10的组件安装部40，且在其内部形成有从纺丝泵20到多个纺丝组件10的多个配管32。多个纺丝组件10在与图2的纸面正交的方向上排列。

加热箱体21具有：供给管22，接收从设置于外部的载热体锅炉(未图示)供给的载热体蒸汽；载热体蒸汽封入部23，封入从供给管22接收的载热体蒸汽，并配置有配管32；以及排出管24，连接在载热体蒸汽封入部23的下部，排出载热体蒸汽封入部23内的载热体蒸汽冷凝液。此外，在加热箱体21的外侧配置有填充了绝热材料36的保温箱37。

此外，保温箱37具有向上方开口的凹部37a，在该凹部37a内设置有：聚合物分配块33，连结有导管31和多个配管32；以及泵安装板35，固定在聚合物分配块33的上表面，安装有纺丝泵20。此外，在凹部37a的开口部装卸自如地载放有对凹部37a进行密封的保温盖38。此外，保温箱37具有凹部37b，该凹部37b向下方开口并与纺丝组件10的排列相对应地形成，在该凹部37b中设置有组件安装部40。

如图3所示，组件安装部40为，在保温箱37的凹部37b内具有安装纺丝组件10的安装筒部41。安装筒部41例如由SUS等刚性较高的材料形成，在加热箱体21的外表面21a(凹部37b的底面)上具有：固定部42，通过未图示的螺钉而更换自如地固定；以及连接部43，从固定部42向下方突出，形成有螺纹牙43a。此外，在安装筒部41的固定部42及连接部43上形成有贯通孔44，该贯通孔44与配管32内的流路连通，成为从纺丝泵20与纺丝组件10相连的聚合物流路的末端部。

接着，说明纺丝组件10。纺丝组件10具有：组件部件50，形成有内部空间52；过滤部件51，配置于内部空间52，对聚合物进行过滤；以及喷丝头11，吐出聚合物。此外，在组件部件50上设置有：螺接部53，从组件部件50的上表面凹陷，在其内周面上形成有与安装筒部41的连接部43的螺纹牙相对应的螺纹槽53a，能够与连接部43螺接；贯通孔55，使连接部43的贯通孔44和内部空间52连通；以及开口56，在下端向厚度方向开口，使内部空间52与外部空间连通。在该开口56中嵌入有喷丝头11。

此外，纺丝组件10配置在安装筒部41的连接部43的前端，夹着例如由铝等容易变形的材料形成的衬垫60而安装在组件安装部40上。此时，纺丝组件10的螺接部53的深度比安装筒部41的连接部43的突出长度短，在安装筒部41的固定部42的下表面和纺丝组件10的上表面之间隔开间隙，连接部43的一部分从该间隙露出到外部空间。

如图2及图3所示，如上述那样构成的熔融纺丝装置1为，从载热体锅炉(未图示)向加热箱体21的载热体蒸汽封入部23供给载热体蒸汽，通过所供给的载热体蒸汽，加热箱体21被加热到比聚合物的熔点高的规定的纺丝温度。之后，通过加热器(未图示)等被预热到与上述纺丝温度为同等温度的多个纺丝组件10，从保温箱37的凹部37b向组件安装部40插入，而与安装筒部41螺接。

然后，从导管31向纺丝泵20导入聚合物，在熔融纺丝装置1达到纺丝温度之后，与驱动马达连结的纺丝泵20的驱动轴39旋转而开始纺丝。此外，纺丝中的聚合物，由纺丝泵20计量为规定量，经由配管32、安装筒部41的贯通孔44而送到纺丝组件10。

在此，如上所述，虽然纺丝组件10在预先加热之后安装，但是有时纺丝组件10的加热温度原本就未达到聚合物的熔点，或者例如由于缓慢的安装作业而纺丝组件10的安装延迟、其间纺丝组件10的温度降低到聚合物的熔点以下，而聚合物会凝固在纺丝组件10的内部空间52中，到喷丝头11的聚合物的流路会堵塞，不会从喷丝头11吐出聚合物。

在这种状态下，当从纺丝泵20继续供给聚合物时，从纺丝泵20到纺丝组件10的聚合物流路的压力急剧上升。然后，当聚合物流路的压力保持原样地继续上升时，构成聚合物流路的配管32会破裂，聚合物会从配管32的破裂部分漏出到加热箱体21的载热体蒸汽封入部23。

因此，在本实施方式中，如图3及图4所示，在安装筒部41的连接部43形成有如下的孔57：在安装了纺丝组件10时，在纺丝组件10的上表面和固定部42的下表面之间的间隙中，从外侧朝向贯通孔44凹陷。

该孔57是通过未图示的磨削机从连接部43的外侧控制其深度地磨削而成的。此外，在连接部43形成有薄壁部58，该薄壁部58是孔57的底面和贯通孔44的内面之间的部分，局部地壁厚变薄、强度变弱。此外，该薄壁部58的厚度X由孔57的深度决定，该厚度成为如果超过了规定压力(例如1000kg/cm²)则破裂那样的厚度，该规定压力被设定为纺丝组件10以及熔融纺丝装置1的最高使用压力(例如350kg/cm²)以上、且加热箱体21内的配管32的上述纺丝温度下的破坏压力以下。

即使在连接部43设置了这种薄壁部58，在通常的纺丝时，从纺丝泵20送出的聚合物从纺丝组件10的喷丝头11吐出，聚合物不会在纺丝组件10内凝固，到纺丝组件10的喷丝头11的流路也不会堵塞，而加热箱体21的聚合物流路的压力也不会过度上升。另一方面，当聚合物在纺丝组件10内凝固而到纺丝组件10的喷丝头11的流路堵塞时，聚合物流路的压力不被释放而急剧上升。然后，在聚合物流路的压力超过上述规定压力时，安装筒部41的连接部43的薄壁部58破裂，连接部43的贯通孔44内和外部空间连通，应该从加热箱体21送向纺丝组件的聚合物从该破裂部位放出到外部空间，聚合物流路的压力被释放而降低。

由此，能够防止构成聚合物流路的配管32破裂而聚合物漏到加热箱体21内。此外，从贯通孔44通过薄壁部58的破裂部位而漏出的聚合物直接漏出到外部空间，所以作业人员能够迅速地检测到装置的异常。并且，该薄壁部58形成在安装筒部41上，该安装筒部41仅在聚合物流路的压力过度上升而聚合物漏出时才进行交换，所以与形成在交换频度较高的衬垫60上的情况相比，能够降低成本。

此外，安装筒部41的连接部43具有对于安装纺丝组件10来说足够的强度，刚性较高、难以变形。通过在这种难以变形的安装筒部41的连接部43上设置局部地强度较弱的薄壁部58，由此在聚合物流路的压力过度上升时，连接部43本身难以变形，所以薄壁部58集中地变形而破裂，能够以规定的设定压力使聚合物可靠地放出。此外，能够高精度地管理连接部43的孔57的深度，所以也能够高精度地管理薄壁部58的厚度，能够高精度地设定使聚合物从薄壁部58开始放出的规定的设定压力。

接着，说明对上述实施方式施加了各种变更的变更方式。其中，对于具有与上述实施方式相同的构成的部分，赋予相同符号而适当省略其说明。

在本实施方式中，连接部43的薄壁部58形成于在安装了纺丝组件10时产生的纺丝组件10的上表面和固定部42的下表面之间的间隙中，其外侧面露出于外部空间，但如图5所示，薄壁部158也可以形成在如下位置：比连接部43的螺纹牙靠下方，与纺丝组件10对置的位置(变形例1)。在该情况下，在安装到组件安装部40上时，在与纺丝组件10的螺接部53的薄壁部158对置的部分形成有缺口170，该缺口170用于在薄壁部158破裂时，从贯通孔44通过薄壁部158的破裂部分与外部空间连通。另外，也可以不在纺丝组件10上形成切口170，只要能够通过薄壁部158的破裂部分而使贯通孔44内与外部空间连通，则也可以在连接部43上形成缺口。

此外，如图6a、图6b所示，本发明也能够应用于在1个连接部243上形成有分别与独立的聚合物流路连通的两个贯通孔244的安装筒部241(变形例2)。在该情况下，在连接部243上形成有从外侧朝向两个贯通孔244分别凹陷的两个孔257，并设置有薄壁部258，该薄壁部258是将孔257的底面和贯通孔244的内面以最短距离分别相连结的部分，局部地壁厚变薄、强度变弱。

此外，在本实施方式中，将连接部43的薄壁部58作为本发明的放出构件，但作为该放出构件也可以为：在连接部43的侧壁上形成使贯通孔44和外部空间连通的贯通孔，在该贯通孔中填充弹性部件等强度比连接部43的侧壁弱的材料。

Claims

1.一种熔融纺丝装置，其特征在于，

具备：送出聚合物的泵；和

加热箱体，该加热箱体具有组件安装部，该组件安装部安装具有喷丝头的纺丝组件，该加热箱体在内部具有从上述泵到上述纺丝组件的聚合物流路，

上述组件安装部具有安装筒部，该安装筒部设置在上述加热箱体的外部，上述纺丝组件安装于该安装筒部，

在上述安装筒部形成有成为与所安装的上述纺丝组件相连的上述聚合物流路的贯通孔，且在上述安装筒部配置有对与上述纺丝组件之间进行密封的衬垫，

上述安装筒部具有放出构件，在上述聚合物流路的压力超过了规定压力时，该放出构件使上述贯通孔与上述加热箱体的外部空间连通而使聚合物放出。

2.根据权利要求1所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

在上述安装筒部的侧壁部设置有局部地壁厚变薄的薄壁部，

上述放出构件为上述薄壁部。

3.根据权利要求2所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

在上述安装筒部的上述侧壁部形成有从外侧凹陷的孔，

上述薄壁部为上述侧壁部的、上述孔的底面和上述贯通孔的内面之间的部分。