CN109868511B

CN109868511B - 熔融纺丝装置

Info

Publication number: CN109868511B
Application number: CN201811249925.4A
Authority: CN
Inventors: 铃木淳平; 川本和弘; 水谷光范
Original assignee: TMT Machinery Inc
Current assignee: TMT Machinery Inc
Priority date: 2017-12-01
Filing date: 2018-10-25
Publication date: 2022-11-11
Anticipated expiration: 2038-10-25
Also published as: EP3492634A1; JP7039269B2; JP2019099941A; EP3492634B1; CN209082043U; CN109868511A

Abstract

本发明提供一种熔融纺丝装置，能够抑制纺出紧后的长丝附近的气流紊乱且减小多个排气环之间的气体吸引量的偏差。熔融纺丝装置具备：从多个喷丝头纺出长丝的纺丝部；具有多个冷却筒的冷却部；以及配置于纺丝部与冷却部之间的排气装置(4)。排气装置具有：吸引泵(34)；设置成分别包围所纺出的多个长丝的多个排气环(32)；以及包围部件(31)，与吸引泵连接，且设置成包围多个排气环，形成有供从多个排气环的内侧排出的气体流动的内部空间。在各排气环上形成有多个排气孔，各排气环(32)的各排气孔的面积为30mm²以下，在各排气环(32)中，多个排气孔的面积的总和相对于排气环(32)的内表面积的比例为2.5％以下。

Description

熔融纺丝装置

技术领域

本发明涉及一种熔融纺丝装置。

背景技术

在专利文献1中公开了纺出丝线的熔融纺丝装置。熔融纺丝装置具备：纺丝组件，分别具有将熔融了的聚合物纺出为长丝的多个喷丝头；以及多个冷却筒，配置于多个喷丝头的下方，通过冷却风分别冷却所纺出的长丝。

此处，从自喷丝头纺出紧后的长丝产生作为聚合物的原料的单体的气体。当单体的气体冷却而固化时，单体呈冰柱状附着于喷丝头或者使设置于冷却筒的过滤器堵塞等，而从冷却筒朝长丝供给的冷却风有可能紊乱，丝线品质有可能恶化。并且，在一般情况下，在熔融纺丝装置的下方配置有对丝线赋予油剂的油剂导丝器，当固化了的单体附着于油剂导丝器时，也会产生丝线品质恶化等不良影响。因此，上述熔融纺丝装置还具备多个环状的管(以下称作排气环)，该多个环状的管分别配置于多个喷丝头与多个冷却筒之间，且设置成分别包围从多个喷丝头纺出紧后的长丝。在各管的周壁上等间隔地形成有用于吸出排气环内侧的气体的多个孔。通过该多个孔吸出处于喷丝头正下方的气体。

专利文献1：DE102013012869A1

在从排气环的内侧吸出单体的气体时，当在从喷丝头纺出紧后的长丝附近气流紊乱时，容易产生丝线摆动，而丝线品质容易降低。此外，当在一部分排气环中气体被急剧地吸引等、在多个排气环之间气体的吸引量产生偏差时，在多个排气环之间长丝的摆动方式等容易变得不同，丝线品质容易产生偏差。尤其是，近年来，要求制造由比以往更细(例如，0.5DPF以下)的长丝形成的丝线，上述问题变得更加显著。

发明内容

本发明的目的在于抑制纺出紧后的长丝附近的气流紊乱，且减少多个排气环之间的气体吸引量的偏差。

第1发明的熔融纺丝装置的特征在于，具备：纺丝部，具有多个喷丝头，从上述多个喷丝头分别纺出长丝；冷却部，具有分别配置于上述多个喷丝头的下方的多个冷却筒，对从上述多个喷丝头分别纺出的上述长丝进行冷却；以及排气部，在上述长丝的行进方向上配置于上述纺丝部与上述冷却部之间，对从所纺出的上述长丝产生的气体进行吸引而排出，上述排气部具有：吸引装置，吸引上述气体；多个排气环，分别配置于上述多个喷丝头与上述多个冷却筒之间，且设置成分别包围从上述多个喷丝头纺出的上述多个长丝；以及包围部件，与上述吸引装置连接，且设置成包围上述多个排气环，形成有供从上述多个排气环的内侧排出的上述气体流动的内部空间，在各排气环的周壁上形成有吸引排出上述气体的多个排气孔，各排气环的各排气孔的面积为30mm²以下，在各排气环中，上述多个排气孔的面积的总和相对于上述排气环的内表面积的比例为2.5％以下。

在本发明中，通过配置于喷丝头与冷却筒之间(即，纺出紧后的长丝附近)的排气环的排气孔，吸引排出气体。本申请发明人进行锐意研究的结果，得到以下那样的见解：排气孔的面积与气流紊乱的抑制、排气环之间的气体吸引量的偏差减小存在较大关系。

首先，本申请发明人发现：通过将各排气孔的面积设为30mm²以下而增大各排气孔的流路阻力，由此例如能够抑制气体通过在气体的吸引方向上配置于比较接近吸引装置的位置的排气孔等、处于气体容易流动的位置的排气孔而被集中地吸引。即，发现：通过增大各排气孔的流路阻力，由此容易通过各排气孔均匀地吸引气体，能够抑制在排气环的内侧气流集中于一部分排气孔，并能够抑制排气环内侧的气流紊乱。并且，本申请发明人除了各排气孔的面积之外，还着眼于多个排气孔的面积的总和相对于排气环的内表面积的比例(以下，称作开口比率)。即，本申请发明人发现：通过将开口比率设为2.5％以下，由此能够抑制气体的每单位时间的吸引量相对于排气环的内部空间的容积变得过大，能够抑制排气环内侧的气流紊乱。

此外，本申请发明人发现：通过减小各排气孔的面积，由此还能够减小多个排气环之间的气体吸引量的偏差。即，发现：通过抑制气流集中于一部分排气孔，由此与气流集中于一部分排气孔的情况相比，还能够减小包围部件的内部空间整体的流速不均，并能够抑制多个排气环之间的气体吸引量的偏差。并且，发现：通过减小开口比率，并抑制气体被从排气环的内侧急剧地排出，由此与气体被急剧地排出的情况相比，能够抑制在包围部件的内部空间中气流容易变得紊乱的情况，并能够减小排气环之间的气体吸引量的偏差。

如以上那样，通过使各排气孔的面积以及开口比率成为规定值以下，由此能够抑制纺出紧后的长丝附近的气流紊乱，且能够减小多个排气环之间的气体吸引量的偏差。

第2发明的熔融纺丝装置的特征在于，在上述第1发明中，各排气孔的面积为13mm²以下。

在本发明中，通过进一步抑制排气环内侧的气流集中于一部分排气孔，由此能够较大地抑制纺出紧后的长丝附近的气流紊乱，其能够较大地减小多个排气环之间的气体吸引量的偏差。

第3发明的熔融纺丝装置的特征在于，在上述第1或者第2发明中，上述多个排气孔的面积的总和相对于上述排气环的内表面积的比例为1.25％以下。

在本发明中，通过将上述比例设为1.25％以下，并进一步抑制处于排气环内侧的气体被急剧地吸引，由此能够较大地抑制纺出紧后的长丝附近的气流紊乱，且能够较大地减小多个排气环之间的气体吸引量的偏差。

第4发明的熔融纺丝装置的特征在于，在上述第1～第3任一项发明中，各排气孔的面积为7mm²以上。

当各排气孔过小时，在要通过排气孔的气体在排气孔的内部或者附近固化了的情况下，存在排气孔容易堵塞的可能性。因此，为了抑制排气孔堵塞，优选将各排气孔的面积设为7mm²以上。

第5发明的熔融纺丝装置的特征在于，在上述第1～第4任一项发明中，各排气环的上述多个排气孔在各排气环的周向上等间隔地排列。

在本发明中，各排气环的多个排气孔在周向上等间隔地排列，因此，在各排气环的周向上气体容易被均匀地排出。由此，能够使各排气环周边的气体的流速接近均匀，因此，与在各排气环周边流速较大地不均的情况相比，还能够抑制包围部件的内部空间整体的流速不均。因此，能够抑制气体的吸引量在排气环之间产生偏差。

第6发明的熔融纺丝装置的特征在于，在上述第1～第5任一项发明中，各排气孔具有圆形状。

在本发明中，通过使各排气孔成为平滑的圆形状，由此在气体被排气时难以产生紊流。

此外，根据所纺出的丝线的粗细、种类的不同，有可能产生想要通过变更多个排气孔的总面积来变更气体的每单位时间的吸引量的情况。在本发明中，排气孔具有圆形状，因此，能够通过一般的销等来堵塞排气孔。或者，通过在排气孔形成内螺纹，由此还能够通过一般的螺钉等来堵塞排气孔。即，通过使堵塞排气孔的销或者螺钉等的数量增减，由此能够变更多个排气孔的总面积。因此，在变更多个排气孔的总面积时，无需更换排气环，并且能够容易地变更排气孔的总面积，因此能够节省成本、劳力。

第7发明的熔融纺丝装置的特征在于，在上述第1～第6任一项发明中，上述纺丝部能够纺出0.5DPF以下的粗细的长丝。

0.5DPF以下的较细且较轻的长丝容易由于气流的紊乱而摆动，与以往的粗细的长丝相比，存在丝线品质容易降低的可能性。在本发明中，能够抑制纺出紧后的长丝附近的气流紊乱，因此，在纺出较细的长丝的构成中，能够特别有效地抑制丝线品质的偏差。

第8发明的熔融纺丝装置的特征在于，在上述第1～第7任一项发明中，上述包围部件具有：流路缩小部分，越朝向上述气体被吸引的吸引方向的下游侧，流路宽度越变窄；直线部分，配置于比上述流路缩小部分更靠上述吸引方向的上述吸引装置侧，且流路宽度恒定；以及弯曲部分，配置于上述流路缩小部分与上述直线部分之间，流路具有弯曲形状。

在包围部件中，例如当通过流路缩小部分与直线部分形成角时，朝向吸引装置侧的气流容易在角的部分剥离，存在产生旋涡而引起压力损失的可能性。在本发明中，从流路缩小部分朝向直线部分的气流容易沿着弯曲部分顺畅地流动。因此，难以产生气流的剥离而能够抑制旋涡的产生。

第9发明的熔融纺丝装置的特征在于，在上述第1～第8任一项发明中，上述包围部件在上述气体被吸引的吸引方向上被分割成上游侧的第1部件以及下游侧的第2部件，上述第2部件相对于上述第1部件能够拆装。

当所吸引的气体在包围部件的内部空间中固化时，存在内部空间变窄、吸引力变弱的可能性。在本发明中，包围部件被分割成第1部件与第2部件，第2部件相对于第1部件能够拆装，因此，能够容易地进行包围部件内部的维护。因此，能够抑制吸引力变弱。

附图说明

图1是本实施方式所涉及的熔融纺丝装置的截面图。

图2是图1的II-II截面图。

图3是排气装置的平面图。

图4是图3的IV-IV截面图。

图5是连接部件的局部截面图。

图6是表示实施例和比较例的条件、以及通过流体分析而得到的气体吸引量的偏差的数据的图。

图7是表示排气环的排气孔的配置例的图。

图8是表示将实施例以及比较例按照排出孔的面积的总和相对于排气环的内表面积的比例的顺序重新排列的数据的图。

图9是表示排气环内的吸引量偏差的开口面积比依存性的图表。

图10是表示排气环之间的吸引量偏差的开口面积比依存性的图表。

图11是表示与排气孔的配置依存性相关的分析结果的图。

图12是表示丝线品质的实验结果的数据的图。

符号的说明：

2：纺丝箱体(纺丝部)；3：丝线冷却装置(冷却部)；4：排气装置(排气部)；13：喷丝头；21：冷却筒；31：包围部件；31a：第1部件；31b：第2部件；32：排气环；34：吸引泵(吸引装置)；61：流路缩小部分；62：弯曲部分；63：直线部分；71：周壁；72：排气孔；f：长丝。

具体实施方式

接着，参照图1～图12对本发明的实施方式进行说明。

(熔融纺丝装置的概要构成)

首先，使用图1以及图2对熔融纺丝装置1的构成进行说明。图1是本实施方式所涉及的熔融纺丝装置的截面图。图2是图1的II-II截面图。另外，将图1以及图2所示的上下方向、前后方向以及左右方向分别定义为本实施方式的熔融纺丝装置1的上下方向、前后方向以及左右方向而进行以下的说明。熔融纺丝装置1具备纺丝箱体2(本发明的纺丝部)、丝线冷却装置3(本发明的冷却部)、排气装置4(本发明的排气部)以及油剂导丝器5。

纺丝箱体2用于纺出由熔融聚合物形成的多根丝线Y。在本实施方式中所纺出的熔融聚合物例如是尼龙6(PA6)。纺丝箱体2具备多个组件壳体11。在多个组件壳体11上分别装配有多个纺丝组件12。在本实施方式中，在12个组件壳体11上分别装配有12个纺丝组件12。多个组件壳体11(多个纺丝组件12)沿着左右方向呈锯齿状排列成2列。从未图示的配管等朝各纺丝组件12供给熔融聚合物。

在各纺丝组件12的下端部配置有形成了多个喷嘴14的喷丝头13。纺丝组件12从喷丝头13的多个喷嘴14将熔融聚合物分别纺出为长丝f。即，从一个喷丝头13纺出由多条长丝f构成的一根复丝(丝线Y)。在本实施方式中，各喷嘴14的开口面积例如为

纺丝箱体2能够纺出0.5DPF以下的较细的长丝f。此处，从纺出紧后的长丝f产生作为熔融聚合物的原料的单体(在本实施方式中，为ε-己内酰胺)的气体。单体的气体由排气装置4吸引排出。关于详细情况将后述。

丝线冷却装置3用于对从多个纺丝组件12纺出的长丝f进行冷却。丝线冷却装置3配置于纺丝箱体2的下方。如图1以及图2所示，丝线冷却装置3具有箱体20、收纳在箱体20内的多个冷却筒21(本发明的丝线冷却部)、以及多个分隔筒22等。

如图1所示，箱体20的内部空间由整流板23上下分隔。整流板23是由冲孔金属等具有整流功能的材料形成的部件，该整流板23水平地配置。在箱体20的上部空间(比整流板23靠上侧的空间)的、纺丝组件12正下方的位置配置有冷却筒21。如图2所示，多个冷却筒21与多个纺丝组件12的排列对应地沿着左右方向呈锯齿状排列。与整流板23相同，冷却筒21的壁由冲孔金属等具有整流功能的材料形成。在箱体20的下部空间(比整流板23靠下侧的空间)的、多个冷却筒21正下方的位置配置有多个分隔筒22。与冷却筒21不同，分隔筒22的壁由不使空气透过的材料形成。长丝f依次通过纺丝组件12正下方的冷却筒21的内部空间以及分隔筒22的内部空间。

在箱体20下部的后侧部分连接有管道25(参照图1)。管道25与压缩空气源(省略图示)连接。通过压缩空气源将用于冷却长丝f的空气输送至管道25内。空气通过管道25内而向箱体20的下部空间内供给。

向箱体20的下部空间流入的冷却用的空气，通过水平地配置的整流板23而被朝上整流，向箱体20的上部空间流动。向箱体20的上部空间流入的空气，在通过冷却筒21的壁时被整流，而向冷却筒21内流入。由此，在冷却筒21内，从冷却筒21的外侧整周向长丝f喷吹空气，长丝f被冷却。另外，分隔筒22的壁不使空气透过，因此空气不会从箱体20的下部空间直接向分隔筒22内流入。

排气装置4将从自喷丝头13的多个喷嘴14纺出紧后的熔融聚合物产生的单体的气体吸引排出。关于详细情况将后述。

油剂导丝器5用于对丝线Y赋予油剂。油剂导丝器5配置于冷却筒21以及分隔筒22下方的位置。由冷却筒21冷却后的丝线Y与油剂导丝器5接触。此时，油剂导丝器5对丝线Y排出油剂，对丝线Y赋予油剂。由油剂导丝器5赋予了油剂的丝线Y，由配置于油剂导丝器5下方的牵引辊(未图示)牵引。进而，丝线Y被向卷取装置(未图示)输送，并在卷取装置中卷取于筒管(未图示)。

(排气装置的构成)

接着，使用图3～图5对排气装置4的构成进行说明。图3是排气装置4整体的平面图。图4是图3的IV-IV截面图。图5是后述的包围部件31的局部截面图。

排气装置4用于对含有从纺出紧后的熔融聚合物产生的单体气体的气体(以下，简称为气体)进行吸引而排出。如图3所示，排气装置4具有包围部件31、多个(在本实施方式中为12个)排气环32、管道33以及吸引泵34(本发明的吸引装置)。总体来说，排气装置4通过使吸引泵34动作，由此从装配于包围部件31且被包围部件31包围的多个排气环32的内侧吸引气体，并通过包围部件31的内部空间44(参照图4)以及管道33内而将气体吸引排出(参照图3的箭头)。以下，对详细情况进行说明。

包围部件31为，通过装配多个排气环32来包围多个排气环32，用于使从多个排气环32的内侧排出的气体朝吸引泵34侧流动。包围部件31作为整体具有大致平坦的形状。在包围部件31中，通过大致水平地配置且上下排列的平板41、42(参照图4)、以及将平板41与平板42的外周部彼此进行连接的侧壁43(参照图4、图5)，形成内部空间44(参照图4)。包围部件31经由管道33与吸引泵34连接。此外，包围部件31被分割成配置于后方(气体被吸引的吸引方向的上游侧)的一个第1部件31a、以及配置于比第1部件31a靠前方(吸引方向的下游侧)的两个第2部件31b(参照图3～图5。详细情况将后述)。

包围部件31具有包围多个排气环32的包围部50、以及配置于比包围部50靠吸引泵34侧的两个流路部60(在图3以及图5中，包围部50以及两个流路部60由双点划线101划分)。包围部50从上方观察呈矩形状(参照图3)，在上下方向上配置于纺丝箱体2与丝线冷却装置3之间(参照图4)。在包围部50上形成有供多个排气环32分别嵌合的多个嵌合孔51。多个嵌合孔51与多个喷丝头13分别对应地沿着左右方向呈锯齿状排列成2列。两个流路部60是与包围部50的前端连接的部分。两个流路部60在左右方向上排列配置，从上方观察分别具有大致三角形状。两个流路部60的前端部分别安装于管道33。

如图3以及图5所示，各流路部60从后方起依次具有流路缩小部分61(双点划线101与双点划线102所夹的部分)、弯曲部分62(双点划线102与双点划线103所夹的部分)、以及直线部分63(比双点划线103靠前侧的部分)。流路缩小部分61被配置为从流路部60的后端朝向前方，是越朝向前方(即，吸引方向的下游侧)则流路宽度越呈锥状变窄的部分。弯曲部分62在吸引方向上配置于流路缩小部分61与直线部分63之间。弯曲部分62的内壁面64(参照图5的粗线)以越朝向吸引泵34侧则流路宽度越变窄的方式弯曲。直线部分63是配置于比流路缩小部分61以及弯曲部分62靠吸引方向的下游侧的、流路宽度恒定的部分。直线部分63的前端部与管道33连接。在气体从流路缩小部分61朝向直线部分63流动时，容易沿着弯曲部分62的内壁面64顺畅地流动。因此，能够抑制由于气流的剥离而引起的旋涡的产生等。

此外，如上所述，包围部件31在吸引方向上被分割成排气环32侧的第1部件31a、以及吸引泵34侧的两个第2部件31b。详细来说，如图3～图5所示，包围部件31被分割成形成包围部50的整体以及两个流路部60的后侧部分的第1部件31a、以及分别形成两个流路部60的前侧部分的两个第2部件31b。在第1部件31a中，由平板41a、42a(参照图4)以及侧壁43a(参照图4、图5)形成内部空间44a。在第2部件31b中，由平板41b、42b(参照图4)以及侧壁43b(图5参照)形成内部空间44b。如图3以及图5所示，流路部60的流路缩小部分61被分割成形成于第1部件31a的第1流路缩小部分61a、以及形成于第2部件31b的第2流路缩小部分61b。流路部60的弯曲部分62以及直线部分63形成于第2部件31b。

在通常使用时，第1部件31a与第2部件31b例如通过螺栓104与螺母105来固定(参照图4)。在维护时，通过拆卸螺栓104与螺母105，能够使第2部件31b从第1部件31a分离。即，能够使第2部件31b相对于第1部件31a进行拆装。由此，在维护时，包围部件31的内部、尤其是流路部60的内部的清扫变得容易。

多个排气环32用于将从纺出紧后的长丝f产生的气体朝径向外侧排出。如图4所示，多个排气环32是在上下方向上配置于纺丝组件12与冷却筒21之间的部件。各排气环32被设置为包围纺出紧后的长丝f。多个排气环32与包围部件31的多个嵌合孔51分别嵌合，且被安装为由包围部件31包围。在各排气环32的周壁71上，沿着各排气环32的周向排列形成有多个排气孔72。通过多个排气孔72将排气环32内侧的空间与包围部件31的内部空间44相互连通。当吸引泵34动作时，从纺出紧后的长丝f产生的气体，通过多个排气孔72而被从排气环32的内侧朝包围部件31的内部空间44吸引排出。

排气孔72例如为圆形状(参照图4)。如此，通过使排气孔72成为平滑的形状，由此在气体被排出时难以产生紊流。此外，通过使排气孔72成为圆形状，由此能够将一般的销(未图示)等插入排气孔72。由此，能够根据向多个排气孔72插入的销的数量，来变更多个排气孔72的开口面积的总和(开口总面积)。另外，为了使开口总面积能够变更，也可以作为排气孔72而在周壁71上形成内螺纹(未图示)，且能够供螺钉(未图示)等螺合。

管道33用于将包围部件31与吸引泵34进行连接。管道33具有两个上游部81以及一个下游部82。在两个上游部81(左侧的上游部83以及右侧的上游部84)分别安装有包围部件31的两个第2部件31b。两个上游部81与下游部82的上游侧端部连接而合流。下游部82的下游侧端部与吸引泵34连接。由此，在包围部件31的第2部件31b从第1部件31a分离的状态下，能够使第2部件31b相对于第1部件31a活动。

吸引泵34用于从排气环32的内侧吸引排出单体的气体。作为一例，吸引泵34使用水流泵。由此，能够产生微小的吸引压力(例如-5Pa)，且能够使单体的气体溶解于水而排出。另外，吸引泵34并不限定于水流泵，例如也可以使用鼓风机等。

在具有以上构成的排气装置4中，当吸引泵34动作时，通过吸引泵34的吸引力，单体的气体依次通过排气环32的多个排气孔72、包围部件31的内部空间44、以及管道33的内部而被吸引排出(参照图3的箭头)。

此处，在纺出较细的长丝f时，在从排气环32的内侧吸出单体的气体时，当在从喷丝头13纺出紧后的长丝f附近气流紊乱时，会产生丝线摆动，丝线品质容易降低。例如，当从排气环32的内侧急剧地排出气体时，在长丝f附近气流容易紊乱。此外，当在一部分排气环32中气体被急剧地吸引等、在多个排气环32之间气体吸引量产生偏差时，丝线的摆动方式等在多个排气环32之间容易变得不同，丝线品质容易产生偏差。因此，在纺出较细的长丝f的情况下，并不是仅吸引气体即可，尤其要求在抑制气流的紊乱、排气环32之间的气体吸引量的偏差的同时吸引气体的技术。

因此，本申请发明人着眼于形成于排气环32的多个排气孔72的尺寸等。即，通过以下说明的流体分析，发现了如下情况：通过适当地规定(1)各排气孔72的尺寸、(2)多个排气孔72的面积的总和相对于各排气环32的内表面积的比例(以下，称作开口比率)、(3)排气孔72的排列，由此能够抑制气流的紊乱以及排气环32之间的气体吸引量的偏差。

(分析条件)

对本申请发明人进行的流体分析进行说明。首先，全部分析模型的共同条件如下所述。即，使排气环32的排列成为与图3所示的排列相同的锯齿排列(12个)。此外，将吸引泵的吸引压力设为-5Pa。

接着，使用图6～图11对分析条件的详细情况以及分析结果进行说明。图6是表示全部的实施例(实施例1～8)以及比较例(比较例1～4)的分析条件的详细情况以及分析结果的表格。在图6中，将实施例以及比较例按照各排气孔72的面积的顺序来排列(参照粗框)。图7是表示排气环的排气孔的配置例的图。图7中的(a)～(c)是排气环32的侧视图。图7中的(d)～(f)是排气环32的与上下方向正交的截面图。图8是将实施例1～8以及比较例1～3按照开口比率的顺序(参照粗框)重新排列后的表格。图9是表示后述的吸引量偏差(排气环32内)的开口比率依存性的图表。图10是表示吸引量偏差(排气环32之间)的开口比率依存性的图表。图11是表示吸引量偏差的多个排气孔72的配置依存性(参照粗框)的表格。

在图6、图8、图11中，作为具体条件从纸面左方起依次记载有以下七个条件。即，记载有(1)排气孔72的形状、(2)各排气孔72的尺寸、(3)排气孔72的数量、(4)多个排气孔72的配置、(5)多个排气孔72的面积的总和(孔的总面积)、(6)排气环32的内表面积、(7)开口比率。

如图6所示，排气孔72的形状(上述(1))的条件情况为，设为圆形和狭缝形状这两个条件。此外，多个排气孔72的配置(上述(4))的条件情况为，设为在排气环32的周向上等间隔地排列以及集中地配置于左右方向的两侧面这两个条件。另外，图7中的(a)、(d)例示实施例2的排气环32(圆形的排气孔72a等间隔地配置的排气环32a)。图7中的(b)、(e)例示实施例4的排气环32(圆形的排气孔72b集中配置于侧面的排气环32b)。图7中的(c)、(f)例示比较例4的排气环32(狭缝状的排气孔72c等间隔地配置的排气环32c)。

在图6、图8、图11中，作为分析结果，记载有每单位时间的气体的吸引量、一个排气环32内的气体吸引量的偏差(CV％)、多个排气环32之间的气体吸引量的偏差(CV％)、以及判定(OK或者NG)。每单位时间的气体的吸引量以每一个排气环32的吸引量的平均值来表示。即，以从12个排气环32的内侧吸引的气体的每单位时间的吸引量的总和除以排气环32的数量而得到的平均值来表示。

作为一个排气环32内的气体吸引量的偏差(以下，称作环内偏差)，记载有以下那样的值。首先，对于各排气环32，计算多个排气孔72的每单位时间的气体吸引量的数据的标准偏差。并且，分别计算将标准偏差除以该吸引量的数据的平均值而得到的值(即，计算12个排气环32各自的CV％)。并且，计算这12个CV％的平均值。将如此计算出的CV％的平均值记载为环内偏差。

作为12个排气环32之间的气体吸引量的偏差(以下，称作环间偏差)，记载有以下那样的值。首先，对于各排气环32，计算每单位时间的气体吸引量(即，计算12个排气环32各自的吸引量的数据)。进而，计算将12个吸引量的数据的标准偏差除以12个吸引量的数据的平均值而得到的值(即，CV％)。将如此计算出的CV％记载为环间偏差。

如以下所述那样，环内偏差成为排气环32内侧的气流的紊乱容易度(即，丝线的摆动容易度)的指标。例如，当在某个排气环32的某个排气孔72中，与其他排气孔72相比吸引量更多(即，气体从一部分排气孔72不均衡地排出，在排气环32内气流容易紊乱)的情况下，环内偏差的值变大。相反，在环内偏差较小的情况下，启示出：与该值较大的情况相比，气体更容易从多个排气孔72均匀地排出，而抑制排气环32内侧(即，纺出紧后的长丝f附近)的气流的紊乱。

例如，当在一部分排气环32中与其他排气环32相比气体吸引量更多或更少(即，丝线的摆动方式等在多个排气环32之间容易变得不同，而丝线品质容易产生偏差)的情况下，环间偏差变大。相反，在环间偏差较小的情况下，启示出：与该值较大的情况相比，在多个排气环32之间气体被均匀地吸引。

作为判定的基准，将环内偏差以及环间偏差均为2％以下的情况设为OK，将均超过2％的情况设为NG。以下，对分析结果进行说明。

(排气孔的尺寸依存性)

如图6所示，使排气环32的各排气孔72的尺寸在7.1mm²～57mm²的范围内进行变更，并进行了环内偏差的比较以及环间偏差的比较(实施例1～8以及比较例1～4)。其结果，在各排气孔72的尺寸为

以及

的情况下(实施例1～6)，环内偏差以及环间偏差均成为2％以下(判定OK)。在各排气孔72的尺寸为

的情况下，分成判定OK的情况(实施例7、8)和判定NG的情况(比较例1～3)。在各排气孔72的尺寸为57mm²的情况下(比较例4)，判定为NG，尤其是，环间偏差变大到3.1％。当各排气孔72的尺寸变大时，能够观察到现环内偏差以及环间偏差变大的倾向。

关于上述结果，本申请发明人考虑如下。首先，认为通过减小各排气孔72的面积而增大流路阻力，由此例如能够抑制通过配置于接近与管道33连接的连接部的位置的排气孔72等、处于气体容易流动的位置的排气孔72而气体被集中地吸引。即，通过增大各排气孔72的流路阻力，由此容易通过各排气孔72均匀地吸引气体，能够抑制气流集中到一部分排气孔72，因此，环内偏差变小。由此，认为能够抑制纺出紧后的长丝f附近的气流紊乱。

此外，本申请发明人认为，通过减小各排气孔72的面积，还能够抑制多个排气环32之间的气体吸引量的偏差。即，认为通过抑制气流集中于一部分排气孔72，由此与气流集中于一部分排气孔72的情况相比，还能够减小包围部件31的内部空间44整体的流速不均，还能够抑制环间偏差。

根据以上所述，为了减小环内偏差以及环间偏差，需要将各排气孔72的面积至少设为大致30mm²以下，而增大各排气孔72的阻力。更优选为，将各排气孔72的面积设为大致13mm²以下，而进一步增大各排气孔72的阻力，由此能够进一步减小环内偏差以及环间偏差。

此处，排气孔72的面积并不是越小越好，当单体的气体在排气孔72的内部或者附近固化时，排气孔72也可能堵塞。因此，为了抑制排气孔72堵塞，优选将各排气孔72的面积设为7mm²以上。

(开口比率依存性)

接着，根据上述的各排气孔72的尺寸依存性的分析结果，本申请发明人着眼于以下方面。即，即使各排气孔72的尺寸相同，环内偏差以及环间偏差也依存于排气孔72的数量多少(即，各排气环32的开口总面积的大小)而变动。更详细来说，本申请发明人认为，环内偏差以及环间偏差也受到开口总面积相对于排气环32的内表面积的大小的比例、即开口比率的影响。

因此，本申请发明人通过如图8所示那样变更各排气环32的开口总面积的条件以及排气环32的内表面积的条件，来使开口比率在0.70％～3.88％的范围内变更(参照图8的粗框)，并在实施例1～8以及比较例1～3之间对环内偏差以及环间偏差进行了比较。排气环32的开口总面积在71mm²～396mm²的范围内进行了变更。排气环32的内表面积成为10207mm²(内径

)以及12076mm²(内径

)这两个条件。此外，在图8中，仅示出排气孔72的形状为圆形的实施例(实施例1～8)以及比较例(比较例1～3)。

图9表示对环内偏差的各排气孔72的尺寸依存性以及开口比率依存性进行了汇总的图表。在各排气孔72的面积为28.3mm²以下且开口比率为大约3％以下的情况下，环内偏差成为2％以下。当开口比率成为大约1.25％以下时，环内偏差成为1.5％以下，偏差进一步减少。此外，图10表示对环间偏差的各排气孔72的尺寸依存性以及开口比率依存性进行了汇总的图表。在各排气孔72的面积为28.3mm²以下且开口比率为大约2.5％以下的情况下，环间偏差成为2％以下。当开口比率成为大约1.25％以下时，环间偏差成为1％以下，偏差进一步减少。另外，在将排气孔72的面积设为57mm²的情况下(比较例4)，尽管开口比率小到1.80％，环间偏差也大到3.1％。即，并不是仅减小开口比率即可，如上所述，还需要减小各排气孔72的面积。

根据以上所述，在开口比率为大约2.5％以下的情况下(实施例1～8)，环内偏差以及环间偏差均变小到2％以下，在开口比率超过2.5％的情况下(比较例1～3)，环间偏差较大地超过2％。并且，在开口比率为大约1.25％以下的情况下(实施例1～4)，得到环内偏差低于1.5％、环间偏差低于1％这样良好的结果。

关于上述结果，本申请发明人考虑如下。即，认为当开口比率较大时，气体的每单位时间的吸引量相对于排气环32的内部空间的容积变大，纺出紧后的长丝f附近的气流容易紊乱。此外，认为当开口比率较大时，容易从排气环32的内侧急剧地排出气体，在包围部件31的内部空间44中气流容易紊乱，因此环间偏差变大。另一方面，认为通过将开口比率抑制得较小，由此能够抑制吸引量相对于排气环32的内部空间的容积变得过大，能够抑制排气环32内侧的气流紊乱。此外，认为通过将开口比率抑制得较小，由此还能够抑制从排气环32内侧急剧地排出气体的情况，还能够减小环间偏差。

另外，在除了排气环32的内表面积以外的条件相同的实施例(实施例2、3)以及比较例(比较例2、3)中，成为在排气环32的内表面积较大(即，开口比率较小)的情况下，环内偏差以及环间偏差较大的结果。可以认为其起因在于：在排气环32的内表面积较大的条件下，与内表面积较小的条件相比，相互邻接的排气环32彼此的间隔较窄，所排出的气体彼此碰撞而流动容易紊乱。

根据以上所述，为了减小环内偏差以及环间偏差，需要将各排气孔72的面积设为大致30mm²以下且将开口比率设为2.5％以下。更优选为，将开口比率设为1.25％以下，而更缓慢地吸引气体，由此能够较大地减小环内偏差以及环间偏差。

(排气孔的配置依存性)

此外，如图11所示，还对多个排气孔72的配置依存性进行了流体分析。即，在除了各排气环32中的排气孔72的配置以外的条件相同的实施例中，在多个排气孔72等间隔地配置(参照图7中的(d))的情况以及集中地配置于两侧面(参照图7中的(e))的情况下，对环内偏差以及环间偏差进行了比较。具体而言，将实施例2与实施例4、实施例7与实施例8分别进行了比较。其结果，在排气孔72的配置为等间隔的情况下，环内偏差变大若干，环间偏差被抑制得小若干。

关于上述结果，本申请发明人考虑如下。即，由于各排气环32的多个排气孔72等间隔地排列，因此在各排气环32的周向上气体容易被均匀地排出。由此，能够使各排气环32周边的气体流速接近于均匀，因此，与在各排气环32的周边流速较大地不均的情况相比，还能够抑制包围部件31的内部空间44整体的流速不均。由此，认为能够抑制气体的吸引量在排气环32之间产生偏差。因此，为了减小环间偏差，优选将多个排气孔72在排气环32的周向上等间隔地排列。

另外，在多个排气孔72集中地配置于两侧面的条件下，与各排气孔72彼此被接近地配置的情况相对应，从各排气孔72吸引的气体吸引量容易成为相同程度，因此，可以认为环内偏差容易变小。另一方面，当与多个排气孔72等间隔地配置的情况相比时，在各排气环32的周向上气体难以被均匀地排出，因此，可以认为环间偏差变大若干。

(丝线品质的评价结果)

接着，本申请发明人基于上述分析结果，从实施例以及比较例中选取几个条件，进行了丝线品质的实机评价。使用图12对其结果进行说明。

如图12所示，对于实施例2、5、6以及比较例2，实际制造丝线，并对该丝线的物理性质进行评价。首先，作为共通的条件，将喷丝头的直径设为

将排气环32的内径设为

(内表面积10207mm²)，将丝线的粗细设为0.41DPF。此外，将排气孔72的形状设为圆形，且使开口比率在1.23％～3.88％的范围内变更(参照纸面左侧的粗框)，而制造出四种丝线。主要基于U％(参照纸面右侧的粗框)的测定结果来进行丝线品质的评价。U％是表示丝线粗细的偏差的丝线物理性质，其值越小则越难以产生染斑，丝线品质变得良好。作为判定的基准，将U％为0.6％以下的情况设为OK，将超过0.6％的情况设为NG。

其结果，在实施例2、5、6中U％为0.6％以下而判定为OK，在比较例2中U％超过0.6％而判定为NG。开口比率越小、而环内偏差以及环间偏差的值越小，则U％也变得越小，丝线品质变得更加良好。根据该结果，能够证明通过减小开口比率而将环内偏差以及环间偏差抑制得较小，由此能够制造品质更好的丝线，并确认了分析结果与实机评价的一致。

如以上那样，通过将各排气孔72的面积设为30mm²以下而增大各排气孔72的阻力，由此能够抑制气体被急剧地排出，并且能够抑制气体通过处于气体容易流动的位置的排气孔72而被集中地吸引。即，通过增大各排气孔72的阻力，由此容易通过各排气孔72均匀地吸引气体，在排气环32的内侧能够抑制气流集中于一部分排气孔72。并且，通过将开口比率设为2.5％以下，由此能够抑制气体的每单位时间的吸引量相对于排气环的内部空间的容积变得过大，并能够抑制排气环32内侧的气流紊乱。

进而，通过减小各排气孔72的面积，由此还能够减小多个排气环32之间的气体吸引量的偏差。即，通过抑制气流集中于一部分排气孔72，由此与气流集中于一部分排气孔72的情况相比，能够减小包围部件31的内部空间44整体的流速不均，并能够减小多个排气环32之间的气体吸引量的偏差。并且，通过减小开口比率，并抑制从排气环32的内侧急剧地排出气体，由此与气体被急剧地排出的情况相比，能够抑制在包围部件31的内部空间44中气流容易变得紊乱的情况，并能够减小排气环32之间的气体吸引量的偏差。

如以上那样，通过将各排气孔72的面积以及开口比率设为规定值以下，由此能够抑制纺出紧后的长丝f附近的气流紊乱，且能够减小多个排气环32之间的气体吸引量的偏差。

更优选为，通过将各排气孔72的面积设为13mm²以下，并进一步抑制排气环32内侧的气流集中于一部分排气孔72，由此能够较大地抑制纺出紧后的长丝f附近的气流紊乱，且能够较大地减小多个排气环32之间的气体吸引量的偏差。

进一步优选为，通过将开口比率设为1.25％以下，并进一步抑制处于排气环32内侧的气体被急剧地吸引，由此能够较大地抑制纺出紧后的长丝f附近的气流紊乱，且能够较大地减小多个排气环32之间的气体吸引量的偏差。

此外，通过将各排气孔72的面积设为7mm²以上，由此能够抑制排气孔72堵塞。

此外，通过将各排气环32的多个排气孔72在周向上等间隔地排列，由此在各排气环32的周向上气体容易被均匀地排出。由此，能够使各排气环32周边的气体的流速接近均匀，因此，与在各排气环32的周边流速较大地不均的情况相比，还能够抑制包围部件31的内部空间44整体的流速不均。因此，能够抑制气体的吸引量在排气环32之间产生偏差。

此外，通过使排气孔72成为平滑的圆形状，由此能够使气体在被排气时难以产生紊流。并且，能够通过一般的销、螺钉等堵塞排气孔72。即，通过使堵塞排气孔72的销、螺钉等的数量增减，由此能够变更开口总面积。因此，在变更开口总面积时，无需更换排气环32，而且能够容易地变更开口总面积，因此能够节省成本、劳力。

此外，由于能够抑制纺出紧后的长丝f附近的气流紊乱，因此，在纺出0.5DPF以下的较细的长丝f的构成中，能够特别有效地抑制丝线品质的偏差。

此外，从流路缩小部分61朝向直线部分63的气流容易沿着弯曲部分62顺畅地流动。因此，难以产生气流的剥离而能够抑制旋涡的产生。

此外，包围部件31被分割成第1部件31a与第2部件31b，第2部件31b相对于第1部件31a能够拆装，因此，能够容易地进行包围部件31内部的维护。因此，能够抑制吸引力减弱。

尤其是，当单体的气体在弯曲部分62、直线部分63的附近固化时，气体的流路有可能堵塞。包围部件31被分割、第2部件31b相对于第1部件31a能够拆装的构成，对于抑制流路堵塞非常有效。

接着，说明对上述实施方式施加了变更的变形例。但是，对于具有与上述实施方式相同构成的部分，标注相同的符号而适当省略其说明。

(1)在上述实施方式中，在包围部件31的流路缩小部分61与直线部分63之间设置有弯曲部分62，但并不限定于此。即，即便在通过流路缩小部分61与直线部分63形成有角的情况下，也可以通过缓慢地吸引气体来抑制旋涡的产生。

(2)在上述的实施方式中，包围部件31被分割成第1部件31a与第2部件31b，但并不限定于此。即便是包围部件31未被分割的构成，例如，也可以在维护时对包围部件31进行加热等而使单体再次气化，并使吸引泵34动作而吸引气体，由此对流路部60进行清扫等。或者，也可以在包围部件31上安装未图示的加热器、绝热材料等，将内部空间44的温度保持为一定温度以上，由此抑制单体气体的固化。

(3)在上述的实施方式中，纺丝箱体2纺出0.5DPF以下的长丝f，但并不限定于此。即便在纺出较粗的长丝f的情况下，抑制气体吸引量的偏差而抑制气流的紊乱，对于提高丝线品质也是有效的。

(4)排气环32的排气孔72的形状并不一定是圆形状，例如也可以是椭圆形状等。

(5)在上述的实施方式中，纺丝箱体2作为聚合物而纺出尼龙6，但并不限定于此。即便在纺出其他种类的尼龙、聚酯等聚合物的情况下，当然也能够应用本发明。

Claims

1.一种熔融纺丝装置，其特征在于，具备：

纺丝部，具有多个喷丝头，从上述多个喷丝头分别纺出长丝；

冷却部，具有分别配置于上述多个喷丝头的下方的多个冷却筒，对从上述多个喷丝头分别纺出的上述长丝进行冷却；以及

排气部，在上述长丝的行进方向上配置于上述纺丝部与上述冷却部之间，对从所纺出的上述长丝产生的气体进行吸引而排出，

上述排气部具有：

吸引装置，吸引上述气体；

多个排气环，分别配置于上述多个喷丝头与上述多个冷却筒之间，且设置成分别包围从上述多个喷丝头纺出的上述长丝；以及

包围部件，与上述吸引装置连接，且设置成包围上述多个排气环，形成有供从上述多个排气环的内侧排出的上述气体流动的内部空间，

在各排气环的周壁上形成有吸引排出上述气体的多个排气孔，

各排气环的各排气孔的面积为30mm²以下，

在各排气环中，上述多个排气孔的面积的总和相对于上述排气环的内表面积的比例为2.5％以下。

2.如权利要求1所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

各排气孔的面积为13mm²以下。

3.如权利要求1所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

上述多个排气孔的面积的总和相对于上述排气环的内表面积的比例为1.25％以下。

4.如权利要求2所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

5.如权利要求1所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

各排气孔的面积为7mm²以上。

6.如权利要求2所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

各排气孔的面积为7mm²以上。

7.如权利要求3所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

各排气孔的面积为7mm²以上。

8.如权利要求4所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

各排气孔的面积为7mm²以上。

9.如权利要求1所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

各排气环的上述多个排气孔在各排气环的周向上等间隔地排列。

10.如权利要求2所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

11.如权利要求3所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

12.如权利要求4所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

13.如权利要求5所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

14.如权利要求6所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

15.如权利要求7所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

16.如权利要求8所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

17.如权利要求1至16中任一项所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

各排气孔具有圆形状。

18.如权利要求1至16中任一项所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

上述纺丝部能够纺出0.5DPF以下的粗细的长丝。

19.如权利要求17所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

上述纺丝部能够纺出0.5DPF以下的粗细的长丝。

20.如权利要求1至16中任一项所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

上述包围部件具有：

流路缩小部分，越朝向上述气体被吸引的吸引方向的下游侧，流路宽度越变窄；

直线部分，配置于比上述流路缩小部分更靠上述吸引方向的上述吸引装置侧，且流路宽度恒定；以及

弯曲部分，配置于上述流路缩小部分与上述直线部分之间，流路具有弯曲形状。

21.如权利要求17所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

上述包围部件具有：

22.如权利要求18所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

上述包围部件具有：

23.如权利要求19所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

上述包围部件具有：

24.如权利要求1至16中任一项所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

上述包围部件为，在上述气体被吸引的吸引方向上被分割成上游侧的第1部件以及下游侧的第2部件，

上述第2部件相对于上述第1部件能够拆装。

25.如权利要求17所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

上述第2部件相对于上述第1部件能够拆装。

26.如权利要求18所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

上述第2部件相对于上述第1部件能够拆装。

27.如权利要求19所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

上述第2部件相对于上述第1部件能够拆装。

28.如权利要求20所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

上述第2部件相对于上述第1部件能够拆装。

29.如权利要求21所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

上述第2部件相对于上述第1部件能够拆装。

30.如权利要求22所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

上述第2部件相对于上述第1部件能够拆装。

31.如权利要求23所述的熔融纺丝装置，其特征在于，

上述第2部件相对于上述第1部件能够拆装。