CN118207643A - 纺丝拉伸装置 - Google Patents

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CN118207643A
CN118207643A CN202311467937.5A CN202311467937A CN118207643A CN 118207643 A CN118207643 A CN 118207643A CN 202311467937 A CN202311467937 A CN 202311467937A CN 118207643 A CN118207643 A CN 118207643A
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heating
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铃木淳平
辻崇纮
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TMT Machinery Inc
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Abstract

一种纺丝拉伸装置,抑制丝线摆动并抑制消耗电力的增大。纺丝拉伸装置(3)具备3个以上的加热辊(31)、以及收纳加热辊(31)的保温箱(13)。丝线(Y)以小于360度的卷挂角度分别卷挂于3个以上的加热辊(31),3个以上的加热辊(31)构成为一边加热丝线(Y)一边向丝线行进方向的下游侧输送丝线(Y)。3个以上的加热辊(31)具有第1加热辊(32)、第2加热辊(33)以及第3加热辊(34)。保温箱(13)具有循环部(50),该循环部(50)配置在第2加热辊(33)的周围,构成为使通过第2加热辊(33)的旋转而产生的辊伴随流遍及第2加热辊(33)的整周循环。

Description

纺丝拉伸装置
技术领域
本发明涉及纺丝拉伸装置。
背景技术
在专利文献1中公开了对从纺丝装置纺出的聚氨酯制的丝线进行拉伸的纺丝拉伸装置。更具体而言,纺丝拉伸装置具有卷挂行进的丝线的多个导丝辊、以及收纳多个导丝辊的保温箱。多个导丝辊具有对丝线进行预热的多个预热辊、以及设置在比预热辊靠丝线行进方向的下游侧且表面温度比预热辊的表面温度高的多个调质辊。在这样的纺丝拉伸装置中,在预热辊与调质辊之间丝线被拉伸。此外,在调质辊的附近设置有用于防止伴随调质辊的旋转而产生的伴随流从保温箱逃逸的隔断部件。由此,提高保温效果,抑制加热导丝辊的加热器的消耗电力的增大。
此外,虽然在专利文献1中没有公开,但一直以来也已知有拉伸尼龙制的丝线的纺丝拉伸装置。以往的尼龙用的纺丝拉伸装置具有公知的多个纳尔逊辊。在大多数尼龙用的纺丝拉伸装置中,多个纳尔逊辊包括未被加热的非加热辊、以及配置在比非加热辊靠丝线行进方向的下游侧的热定形用的加热辊。在这样的纺丝拉伸装置中,丝线在非加热辊与加热辊之间被拉伸。
专利文献1:日本特开2019-131898号公报
在拉伸尼龙制的丝线的以往的纺丝拉伸装置中,为了提高纳尔逊辊的加热效果,使丝线在纳尔逊辊的轴向上的位置错开,并在纳尔逊辊上卷挂几圈。因此,对卷挂于纳尔逊辊的丝线施加轴向的力,容易产生丝线摆动的问题。此外,在能够拉伸尼龙制的丝线的纺丝拉伸装置中,也要求抑制加热器的消耗电力。
发明内容
本发明的目的在于,在纺丝拉伸装置中,抑制丝线摆动并抑制消耗电力的增大。
第1发明的纺丝拉伸装置对从纺丝装置纺出的行进中的丝线进行拉伸,其特征为,具备:3个以上的加热辊,上述丝线以小于360度的卷挂角度分别卷挂于上述加热辊,构成为一边加热上述丝线一边向丝线行进方向的下游侧输送上述丝线;以及保温箱,收纳上述3个以上的加热辊,上述3个以上的加热辊具有:最上游加热辊,是上述3个以上的加热辊中在上述丝线行进方向上配置在最上游侧的加热辊;最下游加热辊,是上述3个以上的加热辊中在上述丝线行进方向上配置在最下游侧的加热辊;以及一个以上的中间加热辊,在上述丝线行进方向上配置在比上述最上游加热辊靠下游侧且比上述最下游加热辊靠上游侧的位置,上述保温箱具有一个以上的循环部,上述一个以上的循环部分别配置在包括上述最上游加热辊和上述一个以上的中间加热辊的两个以上的上游加热辊中的一个以上的规定上游加热辊的周围,构成为使通过上述一个以上的规定上游加热辊各自的旋转而产生的伴随流即辊伴随流遍及上述一个以上的规定上游加热辊各自的整周循环,上述一个以上的规定上游加热辊包括上述一个以上的中间加热辊,上述一个以上的循环部与上述一个以上的中间加热辊的全部对应地设置。
在本发明中,由于设置有3个以上的加热辊,所以即使不使用产生丝线摆动的可能性大的纳尔逊辊,也能够充分地加热丝线。因而,与设置有纳尔逊辊的构成相比,能够抑制丝线摆动。进而,在本发明中,通过循环部使辊伴随流在规定上游加热辊的周围循环,由此能够抑制被规定上游加热辊加热后的气体通过丝线的出口从保温箱逃逸。由此,能够提高保温箱内的保温效果。此外,通过循环部使辊伴随流循环,由此能够通过规定上游加热辊持续加热形成辊伴随流的气体。由此,能够提高规定上游加热辊的附近的保温效果,其结果,能够提高规定上游加热辊本身的保温效果。因而,在纺丝拉伸装置中,能够抑制丝线摆动并抑制消耗电力的增大。
此外,在丝线通过形成于保温箱的入口进入保温箱内时,通过丝线的行进而产生的伴随流(以下,称为丝线伴随流)也流入保温箱内。最上游加热辊容易被从保温箱的外侧流入的这样的冷气冷却。中间加热辊比较接近最上游加热辊,因此,提高中间加热辊的保温效果,由此能够将从中间加热辊产生的热传递到最上游加热辊侧。由此,也能够提高最上游加热辊的保温效果。
此外,在本发明中,能够有效地提高保温箱内的保温效果。
第2发明的纺丝拉伸装置的特征为,在上述第1发明中,在上述一个以上的规定上游加热辊中的与作为上述一个以上的循环部的任意一个的规定循环部对应的规定加热辊的与旋转轴方向正交的截面中,当将上述规定加热辊的外周面中与上述丝线接触的接触面的上述丝线行进方向的最上游侧的点定义为接触开始点、且将上述接触面的上述丝线行进方向的最下游侧的点定义为接触结束点时,上述规定循环部具有伴随流回收面,上述伴随流回收面配置成与上述外周面中不与上述丝线接触的非接触面对置,并且配置成在上述规定加热辊的周向上夹在比上述接触开始点靠上述丝线行进方向的上游侧的丝线通道即上游丝线通道与比上述接触结束点靠上述丝线行进方向的下游侧的丝线通道即下游丝线通道之间,包括在上述周向上最接近上述接触结束点的端点即第1点以及在上述周向上最接近上述接触开始点的端点即第2点。
在本发明中,通过伴随流回收面,能够抑制辊伴随流因离心力而向外周面的径向的外侧逃逸。因而,能够通过简单的构成使辊伴随流有效地循环。
第3发明的纺丝拉伸装置的特征为,在上述第2发明中,在上述截面中,连结上述第1点与上述第2点的假想线段即第1假想线段和连结上述规定加热辊的径向的中心与上述第1点的假想线段即第2假想线段所成的角为锐角。
在本发明中,能够通过伴随流回收面沿着周向接受在第1点的附近流动的辊伴随流并将其向径向的内侧引导。由此,能够使辊伴随流沿着伴随流回收面顺畅地流动。
第4发明的纺丝拉伸装置的特征为,在上述第2或者第3发明中,在上述截面中,上述外周面与上述伴随流回收面的最短距离为11mm以上且88mm以下。
如果外周面与伴随流回收面的间隔过窄,则能够循环的辊伴随流的流量变少。另一方面,如果外周面与伴随流回收面的间隔过宽,则难以抑制辊伴随流因离心力而向径向的外侧逃逸,由此容易产生气流的紊乱。气流的紊乱可能成为断丝的原因。在本发明中,通过将外周面与伴随流回收面的最短距离设为11mm以上且88mm以下,能够进一步抑制这些问题。
第5发明的纺丝拉伸装置对从纺丝装置纺出的行进中的丝线进行拉伸,其特征为,具备:3个以上的加热辊,上述丝线以小于360度的卷挂角度分别卷挂于上述加热辊,构成为一边加热上述丝线一边向丝线行进方向的下游侧输送上述丝线;以及保温箱,收纳上述3个以上的加热辊,上述3个以上的加热辊具有:最上游加热辊,是上述3个以上的加热辊中在上述丝线行进方向上配置在最上游侧的加热辊;最下游加热辊,是上述3个以上的加热辊中在上述丝线行进方向上配置在最下游侧的加热辊;以及一个以上的中间加热辊,在上述丝线行进方向上配置在比上述最上游加热辊靠下游侧且比上述最下游加热辊靠上游侧的位置,上述保温箱具有一个以上的循环部,上述一个以上的循环部分别配置在包括上述最上游加热辊和上述一个以上的中间加热辊的两个以上的上游加热辊中的一个以上的规定上游加热辊的周围,构成为使通过上述一个以上的规定上游加热辊各自的旋转而产生的伴随流即辊伴随流遍及上述一个以上的规定上游加热辊各自的整周循环,在上述一个以上的规定上游加热辊中与作为上述一个以上的循环部的任意一个的规定循环部对应的规定加热辊的与旋转轴方向正交的截面中,当将上述规定加热辊的外周面中与上述丝线接触的接触面的上述丝线行进方向的最上游侧的点定义为接触开始点、且将上述接触面的上述丝线行进方向的最下游侧的点定义为接触结束点时,上述规定循环部具有伴随流回收面,上述伴随流回收面配置成与上述外周面中不与上述丝线接触的非接触面对置,并且配置成在上述规定加热辊的周向上夹在比上述接触开始点靠上述丝线行进方向的上游侧的丝线通道即上游丝线通道与比上述接触结束点靠上述丝线行进方向的下游侧的丝线通道即下游丝线通道之间,包括在上述周向上最接近上述接触结束点的端点即第1点以及在上述周向上最接近上述接触开始点的端点即第2点,在上述截面中,上述外周面与上述伴随流回收面的最短距离为11mm以上且88mm以下。
如果外周面与伴随流回收面的间隔过窄,则能够循环的辊伴随流的流量变少。另一方面,如果外周面与伴随流回收面的间隔过宽,则难以抑制辊伴随流因离心力而向径向的外侧逃逸,由此容易产生气流的紊乱。气流的紊乱可能成为断丝的原因。在本发明中,通过将外周面与伴随流回收面的最短距离设为11mm以上且88mm以下,能够进一步抑制这些问题。
第6发明的纺丝拉伸装置的特征为,在上述第5发明中,在上述截面中,连结上述第1点与上述第2点的假想线段即第1假想线段和连结上述规定加热辊的径向的中心与上述第1点的假想线段即第2假想线段所成的角为锐角。
在本发明中,能够通过伴随流回收面沿着周向接受在第1点的附近流动的辊伴随流并将其向径向的内侧引导。由此,能够使辊伴随流沿着伴随流回收面顺畅地流动。
第7发明的纺丝拉伸装置的特征为,在上述第5或者第6发明中,上述一个以上的规定上游加热辊包括上述一个以上的中间加热辊。
在丝线通过形成于保温箱的入口进入保温箱内时,通过丝线的行进而产生的伴随流(以下,称为丝线伴随流)也流入保温箱内。最上游加热辊容易被从保温箱的外侧流入的这样的冷气冷却。中间加热辊比较接近最上游加热辊,因此提高中间加热辊的保温效果,由此能够将从中间加热辊产生的热传递到最上游加热辊侧。由此,也能够提高最上游加热辊的保温效果。
第8发明的纺丝拉伸装置对从纺丝装置纺出的行进中的丝线进行拉伸,其特征为,具备:3个以上的加热辊,上述丝线以小于360度的卷挂角度分别卷挂于上述加热辊,构成为一边加热上述丝线一边向丝线行进方向的下游侧输送上述丝线;以及保温箱,收纳上述3个以上的加热辊,上述3个以上的加热辊具有:最上游加热辊,是上述3个以上的加热辊中在上述丝线行进方向上配置在最上游侧的加热辊;最下游加热辊,是上述3个以上的加热辊中在上述丝线行进方向上配置在最下游侧的加热辊;以及一个以上的中间加热辊,在上述丝线行进方向上配置在比上述最上游加热辊靠下游侧且比上述最下游加热辊靠上游侧的位置,上述保温箱具有一个以上的循环部,上述一个以上的循环部分别配置在包括上述最上游加热辊和上述一个以上的中间加热辊的两个以上的上游加热辊中的一个以上的规定上游加热辊的周围,构成为使通过上述一个以上的规定上游加热辊各自的旋转而产生的伴随流即辊伴随流遍及上述一个以上的规定上游加热辊各自的整周循环,在上述一个以上的规定上游加热辊中与作为上述一个以上的循环部的任意一个的规定循环部对应的规定加热辊的与旋转轴方向正交的截面中,当将上述规定加热辊的外周面中与上述丝线接触的接触面的上述丝线行进方向的最上游侧的点定义为接触开始点、且将上述接触面的上述丝线行进方向的最下游侧的点定义为接触结束点时,上述规定循环部具有伴随流回收面,上述伴随流回收面配置成与上述外周面中不与上述丝线接触的非接触面对置,并且配置成在上述规定加热辊的周向上夹在比上述接触开始点靠上述丝线行进方向的上游侧的丝线通道即上游丝线通道与比上述接触结束点靠上述丝线行进方向的下游侧的丝线通道即下游丝线通道之间,包括在上述周向上最接近上述接触结束点的端点即第1点以及在上述周向上最接近上述接触开始点的端点即第2点,在上述截面中,连结上述第1点与上述第2点的假想线段即第1假想线段和连结上述规定加热辊的径向的中心与上述第1点的假想线段即第2假想线段所成的角为锐角。
在本发明中,能够通过伴随流回收面沿着周向接受在第1点的附近流动的辊伴随流并将其向径向的内侧引导。由此,能够使辊伴随流沿着伴随流回收面顺畅地流动。
第9发明的纺丝拉伸装置的特征为,在上述第8发明中,上述一个以上的规定上游加热辊包括上述一个以上的中间加热辊。
在丝线通过形成于保温箱的入口进入保温箱内时,通过丝线的行进而产生的伴随流(以下,称为丝线伴随流)也流入保温箱内。最上游加热辊容易被从保温箱的外侧流入的这样的冷气冷却。中间加热辊比较接近最上游加热辊,因此提高中间加热辊的保温效果,由此能够将从中间加热辊产生的热传递到最上游加热辊侧。由此,也能够提高最上游加热辊的保温效果。
第10发明的纺丝拉伸装置的特征为,在上述第2~第9的任一发明中,在上述截面中,包括上述接触开始点且与上述上游丝线通道局部地重叠的假想上游直线和包括上述接触结束点且与上述下游丝线通道局部地重叠的假想下游直线关于规定的对称轴线对称,上述第1点配置成夹在上述对称轴与上述假想下游直线之间。
在本发明中,第1点配置在接近接触结束点的位置。由此,通过伴随流回收面容易地取入(容易地回收)在接触结束点的附近流动的伴随流。因而,能够使辊伴随流有效地循环。
第11发明的纺丝拉伸装置的特征为,在上述第2~第10的任一发明中,在上述截面中,上述伴随流回收面形成连结上述第1点与上述第2点的线段,或者以比上述线段向上述规定加热辊的径向的外侧鼓出的方式弯曲、或形成钝角而折弯。
在本发明中,能够使辊伴随流沿着伴随流回收面顺畅地流动。
第12发明的纺丝拉伸装置的特征为,在上述第11发明中,上述伴随流回收面在上述截面中形成上述线段。
在本发明中,伴随流回收面为平面状。因而,与伴随流回收面弯曲或者折弯的情况相比,能够通过简单的加工形成伴随流回收面。
第13发明的纺丝拉伸装置的特征为,在上述第2~第12的任一发明中,上述规定循环部具有伴随流限制面,上述伴随流限制面配置成在上述周向上包围上述接触面。
在本发明中,通过伴随流限制面,能够进一步抑制辊伴随流因离心力而向外周面的径向的外侧逃逸。
第14发明的纺丝拉伸装置的特征为,在上述第13发明中,在上述截面中,以上述第1点为端点且通过上述第2点的假想射线与上述伴随流限制面相交。
在本发明中,能够将沿着伴随流回收面而被引导的辊伴随流朝向伴随流限制面供给。由此,能够使辊伴随流更有效地循环。
第15发明的纺丝拉伸装置的特征为,在上述第2~第14的任一发明中,当在上述截面中将以上述第1点为端点且通过上述第2点的假想射线与朝向上述接触开始点行进的上述丝线的丝线通道的交点定义为第3点时,在上述截面中,连结上述第2点与上述第3点的假想线段即第3假想线段和连结上述第3点与上述接触开始点的假想线段即第4假想线段所成的角为钝角。
在本发明中,能够防止沿着伴随流回收面而被引导的辊伴随流逆着丝线的行进方向流动。因而,能够抑制丝线摆动。
第16发明的纺丝拉伸装置的特征为,在上述第1~第15的任一发明中,上述一个以上的循环部构成为,通过使上述辊伴随流在上述一个以上的规定上游加热辊各自的周围循环,使得在上述一个以上的规定上游加热辊的周围分别产生沿着上述丝线行进方向的层流。
在本发明中,通过在规定上游加热辊的周围循环的辊伴随流,能够形成稳定的层流。因此,即使循环的气体的流量较多,也能够抑制丝线摆动。
第17发明的纺丝拉伸装置的特征为,在上述第1~第16的任一发明中,上述保温箱具有:分隔部,配置在作为上述最下游加热辊和上述一个以上的中间加热辊中规定的一个的下游加热辊与上述最上游加热辊之间;以及返回流路,使比上述分隔部靠上述下游加热辊侧的下游空间与比上述分隔部靠上述最上游加热辊侧的上游空间连通。
最上游加热辊容易被从形成于保温箱的丝线的入口流入的冷气冷却。在本发明中,能够经由返回流路将下游空间内的高温的气体供给到上游空间。由此,能够有效地提高最上游加热辊的保温效果。
第18发明的纺丝拉伸装置的特征为,在上述第1~第17的任一发明中,上述一个以上的规定上游加热辊包括上述最上游加热辊。
在本发明中,能够提高最上游加热辊的保温效果。因而,能够有效地减少消耗电力。
第19发明的纺丝拉伸装置的特征为,在上述第1~第18的任一发明中,上述保温箱具有:上述丝线的出口;以及隔断部,朝向上述最下游加热辊的外周面中卷挂有上述丝线的最下游接触面延伸,隔断通过上述丝线朝向上述出口的行进而产生的丝线伴随流。
在本发明中,能够通过隔断部抑制丝线伴随流通过出口从保温箱流出。因而,能够提高保温箱内的保温效果。
第20发明的纺丝拉伸装置的特征为,在上述第19发明中,上述保温箱在上述最下游加热辊的与旋转轴方向正交的截面中具有最下游伴随流回收面,上述最下游伴随流回收面配置成与上述最下游加热辊的上述外周面中未卷挂上述丝线的最下游非接触面对置,并且配置成夹在比上述最下游接触面靠上述丝线行进方向的上游侧的丝线通道与比上述最下游接触面靠上述丝线行进方向的下游侧的丝线通道之间。
在本发明中,能够通过最下游伴随流回收面使最下游加热辊的辊伴随流的一部分向丝线行进方向的上游侧返回。由此,能够抑制辊伴随流通过出口从保温箱流出。因而,能够提高保温箱内的保温效果。
第21发明的纺丝拉伸装置的特征为,在上述第1~第20的任一发明中,在上述丝线行进方向上,在比上述最上游加热辊靠上游侧上述丝线被拉伸。
在本发明中,由于在比丝线被拉伸的区域靠丝线行进方向的下游侧设置有3个以上的加热辊,所以能够牢固地把持丝线。因此,能够抑制加热辊上的丝线因对拉伸的丝线施加的张力而打滑。由此,能够进一步抑制丝线摆动。
第22发明的纺丝拉伸装置的特征为,在上述第21发明中,上述纺丝拉伸装置具备外侧辊,上述外侧辊配置在上述保温箱的外侧且为上述3个以上的加热辊的上述丝线行进方向的上游侧,卷挂被拉伸之前的上述丝线,上述丝线在上述丝线行进方向上在上述外侧辊与上述最上游加热辊之间被拉伸。
在本发明中,能够通过保温箱抑制热在外侧辊与最上游加热辊之间移动。因而,即使在外侧辊与最上游加热辊之间加热温度大不相同的情况下,也能够抑制因温度差而造成的影响。
第23发明的纺丝拉伸装置的特征为,在上述第22发明中,上述外侧辊是不加热上述丝线的非加热辊。
在本发明中,外侧辊是非加热辊,不需要加热。因此,不需要将外侧辊收纳在上述保温箱内。因而,例如与能够将设定温度与上述3个以上的加热辊不同的加热辊收纳在保温箱内的构成相比,能够对保温箱内自由地进行设计。
第24发明的纺丝拉伸装置的特征为,在上述第1~第23的任一发明中,上述3个以上的加热辊分别是用于热定形被拉伸后的上述丝线的热定形辊。
在本发明中,由于设置有3个以上的热定形辊,所以即使不使用产生丝线摆动的可能性大的纳尔逊辊,也能够充分地热定形丝线。
第25发明的纺丝拉伸装置的特征为,在上述第1~第24的任一发明中,上述丝线由尼龙构成。
本发明在拉伸尼龙制的丝线方面特别有效。
附图说明
图1是表示具备本实施方式的纺丝拉伸装置的纺丝牵引机的示意图。
图2是纺丝拉伸装置的截面图。
图3的(a)、(b)分别是第2加热辊及其附近的放大图。
图4是表示保温箱内的流体的流量的模拟结果的图。
图5是表示实施例以及比较例中的流体分析的条件以及各条件下的流体分析的结果的表。
图6是从图5所示的表中选取实施例1~6中的流体分析的条件以及分析结果并重新排列的图。
图7是从图5所示的表中选取与返回流路的有无相关的实施例、比较例的条件以及分析结果的图。
图8的(a)、(b)分别是比较例的说明图。
图9是变形例的纺丝拉伸装置的截面图。
图10是另一变形例的纺丝拉伸装置的截面图。
图11是包括多个变形例中的流体分析的条件以及各条件下的流体分析的结果的表。
图12的(a)、(b)分别是又一变形例的第2加热辊及其附近的放大图。
图13的(a)、(b)分别是又一变形例的纺丝拉伸装置的示意图。
符号的说明
3:纺丝拉伸装置;13:保温箱;13b:出口;24:第3非加热辊(外侧辊);31:加热辊;32:第1加热辊(最上游加热辊、上游加热辊、规定上游加热辊);33:第2加热辊(上游加热辊、规定上游加热辊、规定加热辊、中间加热辊);33a:外周面;33b:接触面;33c:非接触面;34:第3加热辊(下游加热辊、最下游加热辊);34a:外周面;34b:最下游接触面;34c:最下游非接触面;41c:内壁面(伴随流限制面);43a:壁面(伴随流限制面);46:整流部件(分隔部);48:隔断部件(隔断部);49:返回流路;50:循环部(规定循环部);51:伴随流限制面;52:伴随流回收面;61:加热辊;62:第1加热辊(最上游加热辊、上游加热辊);63:第2加热辊(上游加热辊、规定上游加热辊、中间加热辊);64:第3加热辊(上游加热辊、规定上游加热辊、中间加热辊);65:第4加热辊(最下游加热辊);70:保温箱;70b:出口;72:循环部;72a:伴随流限制面;72b:伴随流回收面;73:循环部;73a:伴随流限制面;73b:伴随流回收面;L1:线段;P1:第1点;P2:第2点;P3:第3点;VHL:假想射线;VL1:第1假想线段;VL2:第2假想线段;VL3:第3假想线段;VL4:第4假想线段;VLd:假想下游直线;VLs:对称轴;VLu:假想上游直线;Y:丝线;θ1:角;θ2:角。
具体实施方式
接着,对本发明的实施方式进行说明。将图1所示的上下方向、左右方向以及前后方向分别定义为纺丝牵引机1的上下方向、左右方向以及前后方向。上下方向(图1的纸面上下方向)是与重力作用的铅垂方向平行的方向。左右方向(图1的纸面左右方向)是与上下方向正交的规定的方向。前后方向(图1的纸面垂直方向)是与上下方向以及左右方向的双方正交的方向。此外,将后述的丝线Y行进的方向定义为丝线行进方向。
(纺丝牵引机)
参照图1对具备本实施方式的纺丝拉伸装置3的纺丝牵引机1的构成进行说明。图1是纺丝牵引机1的示意图。纺丝牵引机1构成为,将从纺丝装置2纺出的多根丝线Y在由纺丝拉伸装置3拉伸之后通过丝线卷绕装置4卷绕。
纺丝装置2构成为,通过连续地纺出由尼龙(例如尼龙6或者尼龙66)构成的熔融聚合物,生成由尼龙构成的多根丝线Y。另外,在图1中,仅图示了一根丝线Y。各丝线Y例如是具有多根长丝f的复丝。或者,各丝线Y也可以由一根长丝f构成。从纺丝装置2纺出的多根丝线Y在由油剂引导件10赋予了油剂之后,被输送到纺丝拉伸装置3。
纺丝拉伸装置3是拉伸多根丝线Y的装置。纺丝拉伸装置3例如配置在纺丝装置2的下方。如图1所示,纺丝拉伸装置3例如具有非加热辊组11、加热辊组12以及保温箱13。在非加热辊组11所具有的多个非加热辊21与加热辊组12所具有的多个加热辊31之间丝线Y被拉伸。多个加热辊31分别是用于热定形被拉伸的丝线Y的热定形辊。多个加热辊31收纳在保温箱13内。
保温箱13具有入口13a以及出口13b。入口13a是为了将多根丝线Y导入保温箱13的内部而形成的开口。因多根丝线Y的行进而产生的伴随流(以下,称为丝线伴随流)的一部分通过入口13a流入保温箱13内。出口13b是为了将被拉伸且被加热的多根丝线Y导出到保温箱13的外部而形成的开口。丝线伴随流的一部分通过出口13b流出到保温箱13外。关于纺丝拉伸装置3的更详细内容将后述。
由纺丝拉伸装置3拉伸后的多根丝线Y经由引导辊14输送到丝线卷绕装置4。丝线卷绕装置4构成为,将多根丝线Y分别卷绕于多个卷绕筒管Bw而形成多个卷装P。
通过具备以上构成的纺丝牵引机1,进行多根丝线Y的纺出、拉伸以及卷绕的一系列的处理。
(纺丝拉伸装置)
接着,参照图1以及图2对纺丝拉伸装置3的更具体构成进行说明。图2是纺丝拉伸装置3的与前后方向正交的截面图。
如上所述,纺丝拉伸装置3例如具有非加热辊组11、加热辊组12以及保温箱13。非加热辊组11构成为,牵引被赋予了油剂的多根丝线Y,不加热多根丝线Y而输送到加热辊组12。或者,也可以在丝线行进方向上,在油剂引导件10与非加热辊组11之间配置未图示的牵引辊。如图1以及图2所示,非加热辊组11例如具有多个非加热辊21。多个非加热辊21配置在保温箱13的外侧。多个非加热辊21也可以收纳在与保温箱13不同的保温箱(未图示)。各非加热辊21例如是公知的导丝辊。各非加热辊21由未图示的马达旋转驱动。多个非加热辊21的旋转轴方向例如与前后方向大致平行。即,多个非加热辊21的旋转轴方向相互大致平行。各非加热辊21具有卷挂多根丝线Y的外周面21a(参照图1)。多根丝线Y在各非加热辊21的旋转轴方向上排列卷挂于外周面21a。多根丝线Y从丝线行进方向的上游侧起依次以小于360度的卷挂角度卷挂于多个非加热辊21。在本实施方式中,作为多个非加热辊21而设置3个非加热辊21(参照图1)。作为3个非加热辊21,从丝线行进方向的上游侧起依次配置有第1非加热辊22、第2非加热辊23以及第3非加热辊24(本发明的外侧辊)。非加热辊21的数量并不限定于此。
加热辊组12构成为,在与非加热辊组11之间拉伸多根丝线Y,并且将被拉伸的多根丝线Y热定形。如图1以及图2所示,加热辊组12例如具有多个加热辊31。多个加热辊31收纳在保温箱13内。各加热辊31与非加热辊21相同,例如是公知的导丝辊。各加热辊31由未图示的马达旋转驱动。多个加热辊31的旋转轴方向例如与前后方向大致平行。即,多个加热辊31的旋转轴方向相互大致平行,并且与多个非加热辊21的旋转轴方向大致平行。各加热辊31具有卷挂多根丝线Y的外周面31a(参照图2)。多根丝线Y在各加热辊31的旋转轴方向上,排列卷挂于外周面31a。各加热辊31具有未图示的加热器。加热器例如具有未图示的线圈。加热器构成为,在向线圈供给电力时,利用焦耳热对加热辊31的外周面31a进行加热。各加热辊31的加热温度(即,各加热辊31的外周面31a的设定温度)相互大致相等。各加热辊31的加热温度例如为50~250℃。多根丝线Y从丝线行进方向的上游侧起依次以小于360度的卷挂角度卷挂于多个加热辊31。在本实施方式中,作为多个加热辊31而设置有3个加热辊31。作为3个加热辊31,从丝线行进方向的上游侧起依次配置有第1加热辊32、第2加热辊33以及第3加热辊34。
第1加热辊32(本发明的最上游加热辊以及上游加热辊)是多个加热辊31中在丝线行进方向上配置在最上游侧的辊。第1加热辊32例如是多个加热辊31中配置在最下侧的辊。第1加热辊32在丝线行进方向上配置在多个非加热辊21中配置在最下游侧的第3非加热辊24的紧下游侧。第1加热辊32构成为在与第3非加热辊24之间拉伸丝线Y。即,第1加热辊32的丝线输送速度设定为比第3非加热辊24的丝线输送速度快。利用第1加热辊32的丝线输送速度与第3非加热辊24的丝线输送速度之差来拉伸丝线Y。即,在本实施方式中,在丝线行进方向上在比第1加热辊32靠上游侧,丝线Y被拉伸。
第2加热辊33(本发明的上游加热辊、规定上游加热辊、规定加热辊以及中间加热辊)在丝线行进方向上配置在第1加热辊32的下游侧且为第3加热辊34的上游侧。第2加热辊33例如配置在比第1加热辊32靠上侧且靠右侧的位置。第2加热辊33例如配置在比第3加热辊34靠右侧且稍靠下侧的位置。第2加热辊33的丝线输送速度与第1加热辊32的丝线输送速度大致相等。
第3加热辊34(本发明的下游加热辊以及最下游加热辊)是多个加热辊31中在丝线行进方向上配置在最下游侧的辊。第3加热辊34例如配置在第1加热辊32的正上方。第3加热辊34例如配置在比第2加热辊33靠左侧且稍靠上侧的位置。第3加热辊34的丝线输送速度例如与第1加热辊32的丝线输送速度以及第2加热辊33的丝线输送速度大致相等。但是,第3加热辊34的丝线输送速度并不限定于此。
第1加热辊32、第2加热辊33以及第3加热辊34的旋转方向例如如图2的箭头所示。更具体而言,在与前后方向正交的截面中,第1加热辊32的旋转方向例如为顺时针方向。在该截面中,第2加热辊33的旋转方向与第1加热辊32的旋转方向相反(即,逆时针方向)。在该截面中,第3加热辊34的旋转方向与第2加热辊33的旋转方向相反且与第1加热辊32的旋转方向相同(即,顺时针方向)。
保温箱13是用于抑制多个加热辊31的热逃逸到外部的箱。如图2所示,保温箱13具有周壁41、背面壁42、整流部件43~46、隔断部件47、48、返回流路49以及前面门(未图示)。与保温箱13的外部空间的气体(空气)的压力大致相等的压力的气体(空气)进入保温箱13的内部空间。
周壁41是在与前后方向正交的截面(参照图2)中设置成包围多个加热辊31的壁状的部件。周壁41具有配置成包围多个加热辊31的内壁面41a~41h。内壁面41a~41h例如沿着前后方向(图2的纸面垂直方向)延伸。
内壁面41a~41h的更具体的配置例如下。如图2所示,内壁面41a配置在第1加热辊32的右侧,朝向左侧,沿着上下方向延伸。内壁面41a配置在入口13a的紧上侧。内壁面41b配置在第1加热辊32的右侧,朝向左侧,沿着上下方向延伸。内壁面41b配置在入口13a的紧下侧。内壁面41c配置在第1加热辊32的下侧,朝向上侧,沿着左右方向延伸。内壁面41c的右端与内壁面41b的下端连接。内壁面41d配置在第1加热辊32以及第3加热辊34的左侧,朝向右侧,沿着上下方向延伸。内壁面41d的下端与内壁面41c的左端连接。内壁面41e配置在第1加热辊32的右侧且为第2加热辊33的下侧,朝向上侧,沿着左右方向延伸。内壁面41e的左端与内壁面41a的上端连接。内壁面41f配置在第2加热辊33的右侧,朝向左侧,沿着上下方向延伸。内壁面41f的下端与内壁面41e的右端连接。内壁面41g配置在第2加热辊33以及第3加热辊34的上侧,朝向下侧,沿着左右方向延伸。内壁面41g的左端与内壁面41d的上端连接。内壁面41h配置在第2加热辊33的右侧,朝向左侧,沿着上下方向延伸。内壁面41h配置在出口13b的紧上侧。内壁面41h的上端与内壁面41g的右端连接。内壁面41a~41h的配置并不限定于上述情况。
背面壁42(参照图2)是配置在周壁41的后侧的壁。背面壁42例如是与前后方向大致垂直地配置的板状的部件。背面壁42与内壁面41a~41h的后端连接。旋转驱动各加热辊31的马达(未图示)的位置例如相对于背面壁42固定。
整流部件43~46(参照图2)是用于对保温箱13内的空气进行整流的部件。更详细来说,整流部件43~46是用于主要对上述丝线伴随流以及伴随各加热辊31的旋转而产生的伴随流(以下,称为辊伴随流)进行整流的部件。整流部件43~46例如通过对板状的部件进行钣金加工而形成。或者,整流部件43~46中的至少一个也可以通过对例如块状的部件进行切削加工而形成。整流部件43~46例如沿着前后方向(图2的纸面垂直方向)延伸。整流部件43~46例如固定于背面壁42。
如图2所示,整流部件43配置成包围第1加热辊32的左侧部分。整流部件43大致沿着上下方向延伸。整流部件43例如配置在内壁面41c的上侧,在上下方向上与内壁面41c分离。整流部件43例如配置在内壁面41d的右侧,在左右方向上与内壁面41d分离。由此,在整流部件43与内壁面41d之间形成返回流路49。
如图2所示,整流部件44配置成主要包围第2加热辊33的下侧部分。整流部件44大致沿着左右方向延伸。整流部件44例如大致整体配置在内壁面41e的上侧。在整流部件44的左端部例如设置有延伸到第1加热辊32的外周面32a的附近的隔断部44a。隔断部44a朝向外周面32a中未卷挂丝线Y的部分延伸。隔断部44a构成为,通过隔断第1加热辊32的辊伴随流,来抑制该辊伴随流向入口13a侧返回。整流部件44的右端例如与内壁面41f的下侧部分连接。整流部件44与内壁面41f一起形成后述的伴随流限制面51。
如图2所示,整流部件45配置成主要包围第2加热辊33的上侧部分。整流部件45大致沿着左右方向延伸。整流部件45例如在上下方向上配置在第2加热辊33的上侧且为内壁面41g的下侧。在整流部件45的左端部例如设置有延伸到第3加热辊34的外周面34a的附近的隔断部45a。隔断部45a构成为,通过隔断第3加热辊34的辊伴随流,来抑制该辊伴随流向第2加热辊33侧返回。整流部件45的右端例如与内壁面41f的上端部连接。整流部件45与内壁面41f以及整流部件44一起形成后述的伴随流限制面51。
如图2所示,整流部件46(本发明的分隔部)配置成在上下方向上将第1加热辊32与第3加热辊34分隔开。整流部件46大致沿着左右方向。整流部件46例如大致整体在上下方向上配置在第1加热辊32的上侧且为第3加热辊34的下侧(即,第1加热辊32与第3加热辊34之间)。整流部件46例如配置在内壁面41d的右侧,在左右方向上与内壁面41d分离。
隔断部件47构成为,隔断因通过入口13a进入保温箱13的丝线Y的行进而产生的丝线伴随流。隔断部件47例如为板状的部件。隔断部件47例如固定于内壁面41c以及背面壁42。隔断部件47在第1加热辊32的外周面32a的周向上,朝向外周面32a中卷挂有丝线Y的部分延伸。
隔断部件48(本发明的隔断部)构成为,通过隔断丝线伴随流以及第3加热辊34的辊伴随流,来抑制丝线伴随流以及该辊伴随流从出口13b流出。隔断部件48例如为板状的部件。隔断部件48例如固定于内壁面41d以及背面壁42。隔断部件48从内壁面41d的上侧部分朝向第3加热辊34的外周面34a中卷挂有丝线Y的部分(最下游接触面34b)延伸。
返回流路49例如是用于使第3加热辊34的附近的空气返回到第1加热辊32的附近的流路。返回流路49使比整流部件46靠第3加热辊34侧的空间(本发明的下游空间)与比整流部件46靠第1加热辊32侧的空间(本发明的上游空间)连通。在内壁面41d与整流部件46的左端之间形成有返回流路49的入口49a。在整流部件43的下端与内壁面41c,41d之间形成有返回流路49的出口49b。
前面门(未图示)是用于关闭保温箱13的前面的门。前面门构成为与周壁41的前端面接触。在前面门与多个加热辊31之间形成有微小的间隙。
此外,保温箱13具有用于将含有对丝线Y赋予的油剂的雾的气体排出的排出口(未图示)。另外,从排出口排出的气体的流量与从入口13a流入的气体的流量以及从出口13b流出的气体的流量相比足够小。省略与排出口相关的进一步说明。
在以上的纺丝拉伸装置3中,要求抑制丝线摆动以及抑制加热器的消耗电力的增大。关于丝线摆动,如上所述,纺丝拉伸装置3具有3个加热辊31(例如导丝辊)。因此,即使不使用产生丝线摆动的可能性大的公知的纳尔逊辊,也能够充分地加热尼龙制的丝线Y。因而,能够抑制丝线摆动。此外,例如通过提高保温箱13内的保温效果以及多个加热辊31的保温效果,能够减少加热器的消耗电力。例如通过抑制保温箱13内的热流出以及/或者冷气从保温箱13的外部侵入,能够提高保温箱13内的保温效果以及多个加热辊31的保温效果。为了减少消耗电力,纺丝拉伸装置3具有以下构成。
(纺丝拉伸装置的详细构成)
参照图3的(a)以及图3的(b)对纺丝拉伸装置3的详细构成进行说明。图3的(a)以及图3的(b)是第2加热辊33及其附近的放大图。以下,将第2加热辊33的旋转轴方向简称为旋转轴方向。将第2加热辊33的径向简称为径向。将第2加热辊33的周向简称为周向。将第2加热辊33的外周面33a中在与旋转轴方向正交的截面(参照图3的(a)以及图3的(b)。以下,称为上述截面)中与丝线Y接触的部分称作接触面33b(参照图3的(a)的粗线)。在截面中,将外周面33a中不与丝线Y接触的部分称作非接触面33c(参照图3的(b)的粗线)。在上述截面中,将接触面33b中的丝线行进方向的最上游侧的点称作接触开始点PS(参照图3的(a))。在上述截面中,将接触面33b中的丝线行进方向的最下游侧的点称作接触结束点PE(参照图3的(a))。将丝线Y的通道称作丝线通道。
接着,对用于提高保温箱13内的保温效果的构成进行说明。如图3的(a)所示,在第2加热辊33的附近设置有用于使第2加热辊33的辊伴随流在第2加热辊33的周围循环的循环部50(本发明的规定循环部)。循环部50例如由上述周壁41的内壁面41f、整流部件44、45以及46形成。循环部50例如具有伴随流限制面51(参照图3的(a)的粗线)以及伴随流回收面52(参照图3的(b)的粗线)。
伴随流限制面51是用于抑制在接触面33b的附近流动的辊伴随流向径向的外侧流出的面。伴随流限制面51例如由内壁面41f、整流部件44以及45形成。伴随流限制面51例如配置在接触面33b的径向的外侧,且配置成在周向上包围接触面33b。“包围接触面33b”是指,在周向上在与接触面33b相同的范围或者比接触面33b宽的范围内延伸。换言之,伴随流限制面51在周向上至少从接触面33b的一端的位置延伸到另一端的位置。通过伴随流限制面51,例如防止辊伴随流朝向出口13b(参照图2)流动。
伴随流回收面52是用于将在非接触面33c的附近流动的辊伴随流沿着周向引导并使辊伴随流向丝线行进方向的上游侧返回(换言之,回收)的面。伴随流回收面52例如由整流部件46形成。更具体而言,在整流部件46的右端部形成有在上述截面中例如为大致三角形状的引导部46a。伴随流回收面52是引导部46a中在径向上最接近非接触面33c的面。伴随流回收面52在上述截面中与非接触面33c对置。伴随流回收面52在周向上与伴随流限制面51分离地配置。更详细来说,非接触面33c配置成夹在比接触开始点PS靠丝线行进方向的上游侧的丝线通道(以下,称作上游丝线通道)与比接触结束点PE靠丝线行进方向的下游侧的丝线通道(以下,称作下游丝线通道)之间。伴随流回收面52在上述截面中为笔直(大致直线状)。
参照图3的(a)以及图3的(b)对伴随流回收面52的更详细的例子进行说明。在上述截面中,将伴随流回收面52的在周向上最接近接触结束点PE的点定义为第1点P1。同样地,将伴随流回收面52的在周向上最接近接触开始点PS的点定义为第2点P2。在上述截面中,伴随流回收面52形成连结第1点P1与第2点P2的大致直线状的线段L1(参照图3的(b)的粗线)。一般情况下,线段是具有两端的笔直的线。
以下,将由部件形成的面中包含的线段等简称为“线段”等,将能够与部件独立地假想描绘的线段等称作“假想线段”等。
如图3的(a)所示,在上述截面中,将包括接触开始点PS且与上游丝线通道局部地重叠的假想的直线定义为假想上游直线VLu。在上述截面中,将包括接触结束点PE且与下游丝线通道局部地重叠的假想的直线定义为假想下游直线VLd。在上述截面中,将第2加热辊33的径向的中心称作中心点PC。在上述截面中,假想上游直线VLu与假想下游直线VLd例如关于通过中心点PC的规定的对称轴VLs相互线对称。第1点P1配置成,在上述截面中夹在对称轴VLs与假想下游直线VLd之间。
此外,如图3的(b)所示,在上述截面中,将连结第1点P1与第2点P2的假想线段定义为第1假想线段VL1。另外,在本实施方式中,第1假想线段VL1与线段L1重叠。将连结上述中心点PC与第1点P1的假想线段定义为第2假想线段VL2。此时,例如,第1假想线段VL1与第2假想线段VL2所成的角θ1为锐角。
在上述截面中,以第1点P1为端点且通过第2点P2的假想射线VHL例如与伴随流限制面51相交。一般情况下,射线是仅具有一个端点的笔直的线。
在上述截面中,将假想射线VHL与朝向接触开始点PS行进的丝线Y的丝线通道的交点定义为第3点P3(参照图3的(b))。将连结第2点P2与第3点P3的假想线段定义为第3假想线段VL3。将连结第3点P3与接触开始点PS的假想线段定义为第4假想线段VL4。第3假想线段VL3与第4假想线段VL4所成的角θ2例如为钝角。
通过如以上那样构成的循环部50,能够使辊伴随流在第2加热辊33的周围遍及整周循环(参照图3的(a)的虚线箭头A1)。由此,能够抑制在第2加热辊33的周围产生的辊伴随流因离心力而从第2加热辊33分离以及从出口13b流出。该辊伴随流包含由第2加热辊33加热后的空气。即,能够通过循环部50抑制被加热的空气从出口13b流出。进而,通过抑制被加热的空气从出口13b流出,能够抑制保温箱13内的压力的降低。由此,能够抑制保温箱13的外部空间的冷气从入口13a流入。此外,辊伴随流通过循环而被第2加热辊33持续加热,因此,能够有效地抑制第2加热辊33及其附近的温度降低。作为这些结果,保温箱13内的保温效果提高。
此外,通过循环部50,能够使辊伴随流在中途不被隔断而顺畅地循环。即,循环部50构成为,通过使辊伴随流在第2加热辊33的周围循环,在第2加热辊33的周围产生沿着丝线行进方向的层流。由此,能够进一步抑制丝线摆动。
(流体分析以及消耗电力的评价)
本申请发明人进行了与循环部50对保温箱13内的保温效果相关的流体分析。此外,本申请发明人根据该保温效果评价多个加热辊31的加热器的消耗电力降低到何种程度。以下,进行更具体地说明。
首先,主要参照图4~图8的(b)对流体分析(以下,也简称作分析)的内容、条件分配以及分析结果进行说明。图4是表示流体的流量的模拟结果的图。图5是表示后述的实施例1~7以及比较例1~3的条件、以及各条件下的流体分析的结果的表。图6是从图5所示的表中仅选取实施例1~6的流体分析的结果,按照从小到大的顺序重新排列后述的距离D的图。图7是从图5所示的表中选取与返回流路49的有无相关的实施例以及比较例的条件以及分析结果的图。图8的(a)是表示比较例1的说明图。图8的(b)是表示比较例2的说明图。
本申请发明人使用流体分析用的一般软件,制作了上述纺丝拉伸装置3(即,非加热辊组11、加热辊组12以及保温箱13)的模型。并且,本申请发明人主要进行了保温箱13内的流体的流量等的模拟(参照图4)。本申请发明人将属于非加热辊组11的非加热辊21的数量、大小、配置位置及圆周速度、以及属于加热辊组12的加热辊31的数量、大小、配置位置及圆周速度的条件设为一定。作为参考,加热辊31的数量被设定为3个。各加热辊31的直径被设定为300mm。各加热辊31的配置与上述配置(参照图2)相同。各加热辊31的圆周速度均设定为4690m/min。此外,保温箱13(用于排出包含雾的气体)的排出口被堵塞。但是,需要注意的是,这些条件只不过是为了便于分析而设定的,保温箱13的保温效果以及各加热辊31的保温效果不受这些条件较大地影响。
如图5所示,实施例1~7以及比较例1~3中的流体分析的条件分配的项目为循环部50的有无、后述的距离D的大小以及返回流路49的有无。首先,本申请发明人进行了与保温箱13的内部的构造相关的条件分配。更详细来说,在实施例1~6中,使上述截面中的伴随流回收面52与外周面33a的最短距离(图3的(b)所示的距离D)互不相同。距离D的定义为,在上述截面中伴随流回收面52上的任意点与外周面33a的任意点的距离中最小的距离。作为更具体的例子,如图3的(b)所示,外周面33a的任意的切线中与伴随流回收面52平行的假想切线VL5与伴随流回收面52的最短距离为距离D。在进行距离D的条件分配时,本申请发明人为了便于分析,在将上述截面中的引导部46a的三角形的角度维持为一定的同时变更三边的长度。在实施例1~6、比较例1以及2中,与纺丝拉伸装置3没有进一步的不同。
对各实施例的距离D的具体值进行说明。更具体而言,在实施例1中,距离D为44mm。在实施例2中,距离D为11mm。在实施例3中,距离D为16.5mm。在实施例4中,距离D为19mm。在实施例5中,距离D为22mm。实施例6中,距离D为88mm。即,在距离D为11mm以上且88mm以下的实施例中得到分析结果。
此外,本申请发明人对于用于与实施例1~6进行比较的比较例1、2,在以下条件下进行了分析。本申请发明人在比较例1中,在第2加热辊33的附近未设置循环部50的条件下进行了分析。更具体而言,比较例1是如下条件:如图8的(a)所示,设置有从伴随流回收面52朝向外周面33a延伸的隔断部件53。在该情况下,辊伴随流几乎不能在第2加热辊33的周围循环。比较例1的分析条件是除了未设置循环部50之外都与实施例1相同的分析条件(参照图5)。此外,本申请发明人在比较例2中,在距离D为零的条件下进行了分析。更具体而言,比较例2是如下条件:如图8的(b)所示,代替引导部46a而设置引导部46a1。引导部46a1具有距离D实质上为零的伴随流回收面52a。在该情况下,辊伴随流几乎不能在第2加热辊33的周围循环。即,在比较例2中,循环部50在形式上为“有”(图5中用括号表示),但实际上未形成循环部50。
此外,本申请发明人进行了用于确认是否可以在保温箱13内不设置返回流路49的分析。即,分析了无论是否在保温箱13内设置返回流路49,通过设置循环部50,与未设置循环部50的构成相比,是否得到改善。作为未设置返回流路49的构成(更具体而言,入口49a被堵塞的构成),本申请发明人对以下的实施例7以及比较例3进行了分析。实施例7的分析条件是除了未设置返回流路49之外都与实施例1相同的分析条件(参照图5以及图7)。比较例3的分析条件是除了未设置返回流路49之外都与比较例1相同的分析条件(参照图5以及图7)。
本申请发明人将保温箱13内的流体(空气)的流量的模拟结果(参照图4)作为评价的对象。在图4中,作为代表而示出了实施例1的模拟结果。在模拟结果的图中,颜色越黑,空气的流速越慢(即,空气的流量少),颜色越白,空气的流速越快(即,空气的流量多)。本申请发明人在模拟结果中确认保温箱13内的涡流的产生状况,在各条件下判断气流是否紊乱。这是因为气流的紊乱可能成为断丝的原因。本申请发明人将与气流的紊乱相关的评价分为“无”、“稍有”、“有”这三个等级(参照图5以及图6)。在气流的紊乱为“无”、“稍有”的情况下,本申请发明人将后述的保温效果进一步考虑在内,进行了最终的判定。另一方面,本申请发明人在气流的紊乱为“有”的情况下,无论保温效果的大小如何,都将判定设为“NG”。
本申请发明人取得保温箱13内的三处的空气的流速(以下,简称为流速)的模拟值,作为保温箱13的保温效果的指标(参照图5~图7)。三处是入口13a的附近、出口13b的附近以及上述第2点P2(参照图3的(b))的附近。流速的单位为m/s。入口13a的附近的流速的符号为负意味着冷气体通过入口13a进入保温箱13内。出口13b的附近的流速的符号为正意味着热气体通过出口13b从保温箱13流出。入口13a的附近的流速越接近零,从入口13a流入的冷气体的流入量(流量)越少。出口13b的附近的流速越接近零,从出口13b流出的热气体的流出量(流量)越少。第2点P2的附近的流速越快,由循环部50循环的气体的流量越多。
本申请发明人如以下那样设定了上述三处的各处的流速的评价基准。在入口13a的附近的流速为-0.50m/s以上时,该流速良好(流量少)。在出口13b的附近的流速为0.50m/s以下时,该流速良好(流量少)。在第2点P2的附近的流速为2.00m/s以上时,该流速良好(流量多)。这些流速良好意味着保温箱13内的保温效果高。在所有部位流速良好且气流的紊乱为“无”或者“稍有”的情况下,将判定至少设为“OK”。此外,本申请发明人在入口13a的附近的流速为-0.35m/s以上、出口13b的附近的流速为0.35m/s以下、第2点P2的附近的流速为2.50m/s以上且气流的紊乱为“无”的情况下,将判定设为“VG(非常好)”。“VG”是表示比“OK”更好的结果的判定。
对分析结果以及评价结果进行说明。如图5以及图6所示,例如在实施例1中,入口13a的附近的流速为-0.35m/s以上,出口13b的附近的流速为0.35m/s以下,第2点P2的附近的流速为2.50m/s以上。此外,气流的紊乱为“无”。本申请发明人将实施例1的判定设为“VG”。同样地,本申请发明人将实施例2、3、4以及6的判定设为“OK”,将实施例5的判定设为“VG”。根据以上所述,在设置有循环部50且设置有返回流路49的实施例1~6中,判定均为“OK”或者“VG”。
此外,在保温箱13设置有循环部50且未设置返回流路49的实施例7中得到以下的分析结果。即,在实施例7中,入口13a的附近的流速为-0.50m/s,出口13b的附近的流速为-0.49m/s,第2点P2的附近的流速为4.50m/s。此外,气流的紊乱为“无”。本申请发明人将实施例7的判定设为“OK”。
另一方面,在比较例1(参照图5)中,第2点P2的附近的流速小于2.00m/s。此外,气流的紊乱为“有”。本申请发明人将比较例1的判定设为“NG”。在比较例2(参照图5)中,未计算出第2点P2的附近的流速。此外,气流的紊乱为“有”。本申请发明人将比较例2的判定设为“NG”。此外,在比较例3中,入口13a的附近的流速为-0.70m/s,出口13b的附近的流速为0.72m/s。此外,未计算出第2点P2的附近的流速。此外,气流的紊乱为“有”。本申请发明人将比较例3的判定设为“NG”。
根据以上的结果可知,通过在保温箱13设置循环部50以及返回流路49的双方,能够抑制丝线摆动并得到非常良好的流速(流量)。此外可知,即使在保温箱13未设置返回流路49的情况下,通过设置循环部50,也能够抑制丝线摆动并得到良好的流速(流量)。
接着,对加热器的消耗电力的评价内容及其结果进行说明。本申请发明人分别制作相当于实施例1的装置以及相当于比较例1的装置,在各装置中在使分析条件相同的情况下使多个辊动作,然后实测并合计3个加热辊的加热器的消耗电力。各加热辊的表面温度被设定为170℃。在实施例1中,合计的消耗电力的值为1.4kW。在比较例1中,合计的消耗电力为2.1kW。因而,可知至少在实施例1中,与比较例1相比,消耗电力减少。此处,如上所述,比较例1的条件是除了未设置循环部50之外都与实施例1相同的条件。因而,在其他实施例中,也可以类推为通过设置循环部50而消耗电力降低。
如以上那样,在本实施方式中,由于设置有3个加热辊31,所以即使不使用产生丝线摆动的可能性大的纳尔逊辊,也能够充分地加热丝线Y。因而,与设置有纳尔逊辊的构成相比,能够抑制丝线摆动。进而,在本实施方式中,通过循环部50使辊伴随流在第2加热辊33的周围循环,由此能够抑制被第2加热辊33加热后的气体通过丝线Y的出口13b从保温箱13逃逸。由此,能够提高保温箱13内的保温效果。此外,通过循环部50使辊伴随流循环,由此能够通过第2加热辊33持续加热形成辊伴随流的空气。由此,能够提高第2加热辊33的附近的保温效果,其结果,能够提高第2加热辊33本身的保温效果。因而,在纺丝拉伸装置3中,能够抑制丝线摆动并抑制消耗电力的增大。
此外,也可以在3个加热辊31之间使丝线输送速度互不相同。由此,能够有意地使对丝线Y赋予的张力增大,或者有意地使丝线Y松弛。这样,能够对丝线品质进行控制。
此外,利用在第2加热辊33的周围循环的辊伴随流,能够形成稳定的层流。因此,即使循环的气体的流量较多,也能够抑制丝线摆动。
此外,通过伴随流回收面52,能够抑制辊伴随流因离心力而向外周面33a的径向的外侧逃逸。因而,能够通过简单的构成使辊伴随流有效地循环。
此外,第1点P1配置在接近接触结束点PE的位置。由此,能够通过伴随流回收面52容易地取入(容易地回收)在接触结束点PE的附近流动的伴随流。因而,能够使辊伴随流有效地循环。
此外,第1假想线段VL1与第2假想线段VL2所成的角θ1为锐角。由此,能够通过伴随流回收面52沿着周向接受在第1点P1的附近流动的辊伴随流并将其向径向的内侧引导。因而,能够使辊伴随流沿着伴随流回收面52顺畅地流动。
此外,伴随流回收面52形成连结第1点P1与第2点P2的线段L1。因而,能够使辊伴随流沿着伴随流回收面52顺畅地流动。此外,与伴随流回收面52弯曲或者折弯的情况相比,能够通过简单的加工形成伴随流回收面52。
此外,循环部50具有伴随流限制面51。由此,能够进一步抑制辊伴随流因离心力而向外周面33a的径向的外侧逃逸。
此外,假想射线VHL与伴随流限制面51相交。由此,能够将沿着伴随流回收面52被引导的辊伴随流朝向伴随流限制面51供给。由此,能够使辊伴随流更有效地循环。
此外,第3假想线段VL3与第4假想线段VL4所成的角θ2为钝角。由此,能够防止沿着伴随流回收面52被引导的辊伴随流逆着丝线Y的行进方向流动。因而,能够抑制丝线摆动。
此外,外周面33a与伴随流回收面52的最短距离(距离D)优选为11mm以上且88mm以下。由此,能够使大量的辊伴随流循环。
此外,丝线行进方向的最上游侧的加热辊31(即,第1加热辊32)容易被从形成于保温箱13的入口13a流入的冷气冷却。关于这一点,保温箱13优选具有返回流路49。由此,能够经由返回流路49将第3加热辊34的附近的高温的气体供给到第1加热辊32的附近。由此,能够有效地提高第1加热辊32的保温效果。但是,即使在保温箱13未设置返回流路49,通过设置循环部50,也能够抑制丝线摆动并抑制消耗电力的增大。
此外,在第2加热辊33的周围设置有循环部50。在丝线Y通过入口13a进入保温箱13内时,丝线伴随流也流入保温箱13内。3个加热辊31中丝线行进方向的最上游侧的第1加热辊32容易被从保温箱13的外侧流入的这样的冷气冷却。第2加热辊33比较接近第1加热辊32,因此,通过提高第2加热辊33的保温效果,能够将从第2加热辊33产生的热传递到第1加热辊32侧。由此,也能够提高第1加热辊32的保温效果。
此外,通过隔断部件48,能够抑制丝线伴随流通过出口13b从保温箱13流出。因而,能够提高保温箱13内的保温效果。
此外,在丝线行进方向上在比第1加热辊32靠上游侧丝线Y被拉伸。在比丝线Y被拉伸的区域靠丝线行进方向的下游侧设置有3个以上的加热辊31,因此能够牢固地把持丝线Y。因此,能够抑制因对拉伸的丝线Y施加的张力而使丝线Y在加热辊31上打滑。由此,能够进一步抑制丝线摆动。
此外,能够通过保温箱13抑制热在第3非加热辊24与第1加热辊32之间移动。因而,即使在第3非加热辊24与第1加热辊32之间加热温度大不相同的情况下,也能够抑制因温度差而产生的影响。
此外,由于非加热辊21不需要加热,所以不需要收纳在保温箱13内。因而,例如与代替非加热辊21而将设定温度与加热辊31不同的加热辊(未图示)收纳在保温箱13内的构成相比,能够对保温箱13内自由地进行设计。
此外,设置有3个以上的热定形辊(加热辊31)。因而,即使不使用产生丝线摆动的可能性大的纳尔逊辊,也能够充分地热定形丝线Y。
此外,本实施方式的构成在拉伸尼龙制的丝线Y的方面特别有效。
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的构成的要素,标注相同的符号并适当地省略其说明。
(1)在上述实施方式中,与第2加热辊33对应地设置有循环部50。进而,也可以与第3加热辊34对应地设置伴随流回收面45b(参照图9。本发明的最下游伴随流回收面)。伴随流回收面45b例如当从前后方向(第3加热辊34的轴向)观察时,配置在比第3加热辊34的中心更靠近出口13b的位置。伴随流回收面45b配置成与第3加热辊34的外周面34a中未卷挂丝线Y的部分(最下游非接触面34c)对置。此外,伴随流回收面45b配置成夹在比外周面34a中卷挂有丝线Y的部分(最下游接触面34b)靠丝线行进方向的上游侧的丝线通道与比最下游接触面34b靠丝线行进方向的下游侧的丝线通道之间。将该变形例设为“变形例1”(参照图11)。在变形例1中,上述距离D与实施例1相同为44mm。在变形例1中,在保温箱13设置有返回流路49。在变形例1中,在图11所示的分析结果的表所记载的“其他”的栏中,作为表示伴随流回收面45b的设置的条件而记载了“条件A”。在变形例1中,入口13a的附近的气体的流速为-0.23m/s,出口13b的附近的气体的流速为0.21m/s,得到非常良好的分析结果。本申请发明人将变形例1的判定设为“VG”。这样,能够通过伴随流回收面45b使第3加热辊34的辊伴随流的一部分向丝线行进方向的上游侧返回。由此,能够抑制辊伴随流通过出口13b从保温箱13流出。
此外,将除了在保温箱13未设置返回流路49之外具有与变形例1相同的构成的变形例设为“变形例2”。在变形例2中,入口13a的附近的气体的流速为-0.49m/s,出口13b的附近的气体的流速为0.48m/s,得到良好的分析结果。本申请发明人将变形例2的判定设为“OK”。
(2)在到上述为止的实施方式中,与第2加热辊33对应地设置有循环部50。除此之外,也可以与第1加热辊32对应地设置循环部。在该情况下,除了第2加热辊33之外,第1加热辊32也相当于本发明的规定上游加热辊。更具体而言,如图10所示,内壁面41c以及整流部件43的第1加热辊32侧的壁面43a包含在本发明的伴随流限制面中。在代替整流部件44而设置的整流部件44M的左端部,代替隔断部44a而形成以沿着第1加热辊32的外周面32a的方式弯曲的伴随流回收面44Ma。此外,在该变形例中,也可以在入口13a的附近例如设置用于防止空气在保温箱13内倒流而从入口13a流出的倒流防止壁54。在倒流防止壁54中,也可以设置具有与伴随流回收面44Ma相同功能的伴随流回收面54a。此外,也可以不设置上述隔断部件47(参照图2)。将该变形例设为“变形例3”(参照图11)。在变形例3中,距离D与实施例1相同为44mm。在变形例3中,在保温箱13设置有返回流路49。在变形例3中,在图11所示的分析结果的表所记载的“其他”的栏中,作为表示与第1加热辊32对应的循环部的设置的条件而记载了“条件B”。在变形例3中,入口13a的附近的气体的流速为-0.28m/s,出口13b的附近的气体的流速为0.28m/s,得到非常良好的分析结果。本申请发明人将变形例3的判定设为“VG”。在该变形例中,能够提高最上游侧的第1加热辊32的保温效果。因而,能够有效地减少消耗电力。另外,根据变形例1以及2的分析结果,能够类推为即使在保温箱13未设置返回流路49的构成中,也能够得到良好的分析结果。
在该变形例中,也可以不设置与第2加热辊33对应的循环部50。即,例如,也可以仅设置与第1加热辊32对应的循环部。
或者,保温箱13也可以构成为满足上述条件A以及条件B的双方。在该情况下,也可以不设置与第2加热辊33对应的循环部50。
(3)在到上述为止的实施方式中,伴随流回收面52形成连结第1点P1与第2点P2的线段L1。但是,并不限定于此。例如,如图12的(a)、图12的(b)所示,在代替循环部50而设置的循环部50C中,也可以代替伴随流回收面52而设置伴随流回收面52C。伴随流回收面52C也可以形成于代替引导部46a而设置的引导部46C。伴随流回收面52C也可以以比上述线段L1向径向的外侧鼓出的方式弯曲。或者,也可以代替伴随流回收面52C而设置以比线段L1向径向的外侧鼓出的方式折弯的折弯面(未图示)。在该情况下,优选在与前后方向正交的截面中,折弯面的折弯角为钝角。
(4)在到上述为止的实施方式中,纺丝拉伸装置3具有非加热辊组11。但是,并不限定于此。也可以代替非加热辊组11或者在非加热辊组11的基础上,设置设定温度比加热辊31低的加热辊(未图示。本发明的外侧辊)。也可以在这样的加热辊与第1加热辊32之间丝线Y被拉伸。或者,也可以不在第1加热辊32的丝线行进方向的上游侧设置辊。
(5)在到上述为止的实施方式中,在上述截面中,外周面33a与伴随流回收面52的最短距离(距离D)为11mm以上且88mm以下。但是,并不限定于此。即,在本发明的规定上游加热辊中距离D小于11mm或者大于88mm的构成中,只要使辊伴随流在规定上游加热辊的周围循环即可。
(6)在到上述为止的实施方式中,第1点P1配置成,在上述截面中夹在对称轴VLs与假想下游直线VLd之间。但是,并不限定于此。第1点P1也可以不配置成夹在对称轴VLs与假想下游直线VLd之间。
(7)在到上述为止的实施方式中,在上述截面中,角θ1为锐角。但是,并不限定于此。角θ1也可以为钝角。此外,在上述截面中,角θ2为钝角。但是,并不限定于此。角θ2也可以为锐角。
(8)在到上述为止的实施方式中,在上述截面中,假想射线VHL与伴随流限制面51相交。但是,并不限定于此。假想射线VHL也可以不与伴随流限制面51相交。
(9)在到上述为止的实施方式中,循环部50具有伴随流限制面51以及伴随流回收面52。但是,并不限定于此。例如,循环部50的一部分也可以形成于背面壁42或者前面门(未图示)。即,也可以通过背面壁42的一部分向后侧突出或者前面壁的一部分向前侧突出,形成辊伴随流能够在上游加热辊的周围循环那样的空气的路径。
(10)在到上述为止的实施方式中,循环部50产生层流。但是,并不限定于此。也可以不必通过循环部50生成层流。
(11)在到上述为止的实施方式中,在加热辊组12中包含3个加热辊31。但是,加热辊31的数量并不限定于此。参照图13的(a)、图13的(b)对具体例进行说明。纺丝拉伸装置3A(参照图13的(a))也可以代替3个加热辊31而具有例如4个加热辊61。即,纺丝拉伸装置(省略符号)也可以具备3个以上的加热辊(省略符号)。纺丝拉伸装置3A也可以代替保温箱13而具有横长的保温箱70。保温箱70具有丝线Y的入口70a以及出口70b。在保温箱70中,作为4个加热辊61,也可以从丝线行进方向的上游侧起依次收纳第1加热辊62、第2加热辊63、第3加热辊64以及第4加热辊65。第1加热辊62相当于本发明的最上游加热辊以及上游加热辊。第2加热辊63以及第3加热辊64分别相当于本发明的上游加热辊、规定上游加热辊以及中间加热辊。第4加热辊65相当于本发明的最下游加热辊。即,中间加热辊的数量并不限定于一个,可以为两个(或者,也可以多于两个)。第1加热辊62、第2加热辊63、第3加热辊64以及第4加热辊65例如也可以在左右方向上排列,配置成锯齿状。也可以与第1加热辊62对应地设置伴随流限制面71a。也可以与第2加热辊63对应地设置循环部72。循环部72也可以具有伴随流限制面72a以及伴随流回收面72b。也可以与第3加热辊64对应地设置循环部73。循环部73也可以具有伴随流限制面73a以及伴随流回收面73b。即,也可以与所有中间辊对应地设置循环部。由此,能够有效地提高保温箱70内的保温效果。也可以与第4加热辊65对应地设置伴随流限制面74a。或者,纺丝拉伸装置3B(参照图13的(b))也可以代替保温箱70而具有纵长的保温箱80。在保温箱80中,第1加热辊62、第2加热辊63、第3加热辊64以及第4加热辊65例如也可以在上下方向上排列,配置成锯齿状。即,加热辊61的配置是任意的。此外,加热辊61的数量也可以更多。也可以设置5个以上的加热辊61(省略图示)。
(12)本发明也可以应用于热定形辊以外的加热辊(未图示)。
(13)在到上述为止的实施方式中,丝线Y由尼龙构成。但是,并不限定于此。纺丝拉伸装置3除了拉伸由尼龙构成的丝线Y之外,还可以拉伸能够拉伸的丝线(未图示)。

Claims (25)

1.一种纺丝拉伸装置,对从纺丝装置纺出的行进中的丝线进行拉伸,其特征在于,具备:
3个以上的加热辊,上述丝线以小于360度的卷挂角度分别卷挂于上述加热辊,构成为一边加热上述丝线一边向丝线行进方向的下游侧输送上述丝线;以及
保温箱,收纳上述3个以上的加热辊,
上述3个以上的加热辊具有:
最上游加热辊,是上述3个以上的加热辊中在上述丝线行进方向上配置在最上游侧的加热辊;
最下游加热辊,是上述3个以上的加热辊中在上述丝线行进方向上配置在最下游侧的加热辊;以及
一个以上的中间加热辊,在上述丝线行进方向上配置在比上述最上游加热辊靠下游侧且比上述最下游加热辊靠上游侧的位置,
上述保温箱具有一个以上的循环部,上述一个以上的循环部分别配置在包括上述最上游加热辊和上述一个以上的中间加热辊的两个以上的上游加热辊中的一个以上的规定上游加热辊的周围,构成为使通过上述一个以上的规定上游加热辊各自的旋转而产生的伴随流即辊伴随流遍及上述一个以上的规定上游加热辊各自的整周循环,
上述一个以上的规定上游加热辊包括上述一个以上的中间加热辊,
上述一个以上的循环部与上述一个以上的中间加热辊的全部对应地设置。
2.根据权利要求1所述的纺丝拉伸装置,其特征在于,
在上述一个以上的规定上游加热辊中与作为上述一个以上的循环部的任意一个的规定循环部对应的规定加热辊的与旋转轴方向正交的截面中,
当将上述规定加热辊的外周面中与上述丝线接触的接触面的上述丝线行进方向的最上游侧的点定义为接触开始点、且将上述接触面的上述丝线行进方向的最下游侧的点定义为接触结束点时,
上述规定循环部具有伴随流回收面,上述伴随流回收面配置成与上述外周面中不与上述丝线接触的非接触面对置,并且配置成在上述规定加热辊的周向上夹在比上述接触开始点靠上述丝线行进方向的上游侧的丝线通道即上游丝线通道与比上述接触结束点靠上述丝线行进方向的下游侧的丝线通道即下游丝线通道之间,包括在上述周向上最接近上述接触结束点的端点即第1点以及在上述周向上最接近上述接触开始点的端点即第2点。
3.根据权利要求2所述的纺丝拉伸装置,其特征在于,
在上述截面中,连结上述第1点与上述第2点的假想线段即第1假想线段和连结上述规定加热辊的径向的中心与上述第1点的假想线段即第2假想线段所成的角为锐角。
4.根据权利要求2或3所述的纺丝拉伸装置,其特征在于,
在上述截面中,上述外周面与上述伴随流回收面的最短距离为11mm以上且88mm以下。
5.一种纺丝拉伸装置,对从纺丝装置纺出的行进中的丝线进行拉伸,其特征在于,具备:
3个以上的加热辊,上述丝线以小于360度的卷挂角度分别卷挂于上述加热辊,构成为一边加热上述丝线一边向丝线行进方向的下游侧输送上述丝线;以及
保温箱,收纳上述3个以上的加热辊,
上述3个以上的加热辊具有:
最上游加热辊,是上述3个以上的加热辊中在上述丝线行进方向上配置在最上游侧的加热辊;
最下游加热辊,是上述3个以上的加热辊中在上述丝线行进方向上配置在最下游侧的加热辊;以及
一个以上的中间加热辊,在上述丝线行进方向上配置在比上述最上游加热辊靠下游侧且比上述最下游加热辊靠上游侧的位置,
上述保温箱具有一个以上的循环部,上述一个以上的循环部分别配置在包括上述最上游加热辊和上述一个以上的中间加热辊的两个以上的上游加热辊中的一个以上的规定上游加热辊的周围,构成为使通过上述一个以上的规定上游加热辊各自的旋转而产生的伴随流即辊伴随流遍及上述一个以上的规定上游加热辊各自的整周循环,
在上述一个以上的规定上游加热辊中与作为上述一个以上的循环部的任意一个的规定循环部对应的规定加热辊的与旋转轴方向正交的截面中,
当将上述规定加热辊的外周面中与上述丝线接触的接触面的上述丝线行进方向的最上游侧的点定义为接触开始点、且将上述接触面的上述丝线行进方向的最下游侧的点定义为接触结束点时,
上述规定循环部具有伴随流回收面,上述伴随流回收面配置成与上述外周面中不与上述丝线接触的非接触面对置,并且配置成在上述规定加热辊的周向上夹在比上述接触开始点靠上述丝线行进方向的上游侧的丝线通道即上游丝线通道与比上述接触结束点靠上述丝线行进方向的下游侧的丝线通道即下游丝线通道之间,包括在上述周向上最接近上述接触结束点的端点即第1点以及在上述周向上最接近上述接触开始点的端点即第2点,
在上述截面中,上述外周面与上述伴随流回收面的最短距离为11mm以上且88mm以下。
6.根据权利要求5所述的纺丝拉伸装置,其特征在于,
在上述截面中,连结上述第1点与上述第2点的假想线段即第1假想线段和连结上述规定加热辊的径向的中心与上述第1点的假想线段即第2假想线段所成的角为锐角。
7.根据权利要求5或6所述的纺丝拉伸装置,其特征在于,
上述一个以上的规定上游加热辊包括上述一个以上的中间加热辊。
8.一种纺丝拉伸装置,对从纺丝装置纺出的行进中的丝线进行拉伸,其特征在于,具备:
3个以上的加热辊,上述丝线以小于360度的卷挂角度分别卷挂于上述加热辊,构成为一边加热上述丝线一边向丝线行进方向的下游侧输送上述丝线;以及
保温箱,收纳上述3个以上的加热辊,
上述3个以上的加热辊具有:
最上游加热辊,是上述3个以上的加热辊中在上述丝线行进方向上配置在最上游侧的加热辊;
最下游加热辊,是上述3个以上的加热辊中在上述丝线行进方向上配置在最下游侧的加热辊;以及
一个以上的中间加热辊,在上述丝线行进方向上配置在比上述最上游加热辊靠下游侧且比上述最下游加热辊靠上游侧的位置,
上述保温箱具有一个以上的循环部,上述一个以上的循环部分别配置在包括上述最上游加热辊和上述一个以上的中间加热辊的两个以上的上游加热辊中的一个以上的规定上游加热辊的周围,构成为使通过上述一个以上的规定上游加热辊各自的旋转而产生的伴随流即辊伴随流遍及上述一个以上的规定上游加热辊各自的整周循环,
在上述一个以上的规定上游加热辊中与作为上述一个以上的循环部的任意一个的规定循环部对应的规定加热辊的与旋转轴方向正交的截面中,
当将上述规定加热辊的外周面中与上述丝线接触的接触面的上述丝线行进方向的最上游侧的点定义为接触开始点、且将上述接触面的上述丝线行进方向的最下游侧的点定义为接触结束点时,
上述规定循环部具有伴随流回收面,上述伴随流回收面配置成与上述外周面中不与上述丝线接触的非接触面对置,并且配置成在上述规定加热辊的周向上夹在比上述接触开始点靠上述丝线行进方向的上游侧的丝线通道即上游丝线通道与比上述接触结束点靠上述丝线行进方向的下游侧的丝线通道即下游丝线通道之间,包括在上述周向上最接近上述接触结束点的端点即第1点以及在上述周向上最接近上述接触开始点的端点即第2点,
在上述截面中,连结上述第1点与上述第2点的假想线段即第1假想线段和连结上述规定加热辊的径向的中心与上述第1点的假想线段即第2假想线段所成的角为锐角。
9.根据权利要求8所述的纺丝拉伸装置,其特征在于,
上述一个以上的规定上游加热辊包括上述一个以上的中间加热辊。
10.根据权利要求2至9中任一项所述的纺丝拉伸装置,其特征在于,
在上述截面中,
包括上述接触开始点且与上述上游丝线通道局部地重叠的假想上游直线和包括上述接触结束点且与上述下游丝线通道局部地重叠的假想下游直线关于规定的对称轴线对称,
上述第1点配置成夹在上述对称轴与上述假想下游直线之间。
11.根据权利要求2至10中任一项所述的纺丝拉伸装置,其特征在于,
在上述截面中,
上述伴随流回收面形成连结上述第1点与上述第2点的线段,或者以比上述线段向上述规定加热辊的径向的外侧鼓出的方式弯曲、或形成钝角而折弯。
12.根据权利要求11所述的纺丝拉伸装置,其特征在于,
上述伴随流回收面在上述截面中形成上述线段。
13.根据权利要求2至12中任一项所述的纺丝拉伸装置,其特征在于,
上述规定循环部具有伴随流限制面,上述伴随流限制面配置成在上述周向上包围上述接触面。
14.根据权利要求13所述的纺丝拉伸装置,其特征在于,
在上述截面中,以上述第1点为端点且通过上述第2点的假想射线与上述伴随流限制面相交。
15.根据权利要求2至14中任一项所述的纺丝拉伸装置,其特征在于,
当在上述截面中将以上述第1点为端点且通过上述第2点的假想射线与朝向上述接触开始点行进的上述丝线的丝线通道的交点定义为第3点时,
在上述截面中,连结上述第2点与上述第3点的假想线段即第3假想线段和连结上述第3点与上述接触开始点的假想线段即第4假想线段所成的角为钝角。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的纺丝拉伸装置,其特征在于,
上述一个以上的循环部构成为,通过使上述辊伴随流在上述一个以上的规定上游加热辊各自的周围循环,使得在上述一个以上的规定上游加热辊的周围分别产生沿着上述丝线行进方向的层流。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的纺丝拉伸装置,其特征在于,
上述保温箱具有:
分隔部,配置在作为上述最下游加热辊和上述一个以上的中间加热辊中规定的一个的下游加热辊与上述最上游加热辊之间;以及
返回流路,使比上述分隔部靠上述下游加热辊侧的下游空间与比上述分隔部靠上述最上游加热辊侧的上游空间连通。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的纺丝拉伸装置,其特征在于,
上述一个以上的规定上游加热辊包括上述最上游加热辊。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的纺丝拉伸装置,其特征在于,
上述保温箱具有:
上述丝线的出口;以及
隔断部,朝向上述最下游加热辊的外周面中卷挂有上述丝线的最下游接触面延伸,隔断通过上述丝线朝向上述出口的行进而产生的丝线伴随流。
20.根据权利要求19所述的纺丝拉伸装置,其特征在于,
上述保温箱在上述最下游加热辊的与旋转轴方向正交的截面中具有最下游伴随流回收面,上述最下游伴随流回收面配置成与上述最下游加热辊的上述外周面中未卷挂上述丝线的最下游非接触面对置,并且配置成夹在比上述最下游接触面靠上述丝线行进方向的上游侧的丝线通道与比上述最下游接触面靠上述丝线行进方向的下游侧的丝线通道之间。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的纺丝拉伸装置,其特征在于,
在上述丝线行进方向上,在比上述最上游加热辊靠上游侧上述丝线被拉伸。
22.根据权利要求21所述的纺丝拉伸装置,其特征在于,
上述纺丝拉伸装置具备外侧辊,上述外侧辊配置在上述保温箱的外侧且为上述3个以上的加热辊的上述丝线行进方向的上游侧,卷挂被拉伸之前的上述丝线,
上述丝线在上述丝线行进方向上在上述外侧辊与上述最上游加热辊之间被拉伸。
23.根据权利要求22所述的纺丝拉伸装置,其特征在于,
上述外侧辊是不加热上述丝线的非加热辊。
24.根据权利要求1至23中任一项所述的纺丝拉伸装置,其特征在于,
上述3个以上的加热辊分别是用于热定形被拉伸后的上述丝线的热定形辊。
25.根据权利要求1至24中任一项所述的纺丝拉伸装置,其特征在于,
上述丝线由尼龙构成。
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