DE202018006267U1

DE202018006267U1 - Schmelzspinnvorrichtung

Info

Publication number: DE202018006267U1
Application number: DE202018006267.7U
Authority: DE
Original assignee: Mitsui Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Chemicals Inc
Priority date: 2018-12-21
Filing date: 2018-12-21
Publication date: 2019-10-25
Anticipated expiration: 2028-12-22

Abstract

Schmelzspinnvorrichtung, aufweisend:
eine Spinneinheit, die eine Mehrzahl von Spinndüsen zum Spinnen von Filamenten aufweist;
eine Kühleinheit, welche die aus den Spinndüsen gesponnenen Filamente kühlt; und
eine Kühlluftzufuhreinheit, welche der Kühleinheit gegenüberliegt und der Kühleinheit durch eine luftdurchlässige Trennwand Kühlluft zuführt,
wobei die Kühlluftzufuhreinheit eine erste Kühlluftzufuhreinheit an einer vertikal oberen Seite und eine zweite Kühlluftzufuhreinheit an einer vertikal unteren Seite aufweist, welche in einer vertikalen Richtung durch eine Trennwand in zwei Stufen unterteilt sind, ein Spalt zwischen einem der luftdurchlässigen Trennwand gegenüberliegenden Ende der Trennwand und einer Fläche einer der Trennwand gegenüberliegenden Seite in der luftdurchlässigen Trennwand vorhanden ist, und ein Abstand (Abstand A) des Spalts 55 mm oder weniger beträgt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Schmelzspinnvorrichtung.
Stand der Technik
Beispiele für Verfahren zur Herstellung von Spinnvliesstoffen beinhalten ein Verfahren, in dem gesponnene Filamente durch Kühlluft, die in eine Kühlkammer eingeführt wird, gekühlt werden und anhand von Kühlluft, welche im Ist-Zustand als Ziehluft verwendet wird, durch Düsen gezogen und auf ein Gitterband gestreut werden.
In einem Schritt des Herstellens eines Spinnvliesstoffs wird auf eine große Anzahl von Endlosfilamenten, welche aus Spinndüsen schmelzgesponnen wurden, Kühlluft aufgeblasen, wodurch die Filamente gekühlt werden. Im Fall des Erhöhens der Menge an ausgetragenen Filamenten wird ein ausreichendes Volumen an Kühlluft benötigt, um in einem solchen Fall die Produktivität zu erhöhen. Ein kleines Volumen an Kühlluft führt zu einer unzureichenden Kühlung der Filamente, wodurch leicht ein Harzblock (Shot) auf einer Bahn entsteht. Hingegen führt ein großes Volumen an Kühlluft leicht zu Fadenbruch aufgrund von Unterkühlung.
Somit wurden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Vliesstoffs vorgeschlagen, bei denen selbst in dem Fall, dass das Volumen an Kühlluft erhöht wird, kein Fadenbruch erfolgt, ein Faserdurchmesser verringert werden kann, ohne die Produktivität zu verschlechtern, und ein Vliesstoff auf stabile Weise herstellbar ist (siehe beispielsweise Patentdokument 1). Konkret schlägt Patentdokument 1 das Verfahren zur Herstellung eines Vliesstoffs vor, in dem Kühlluft, die in eine Kühlkammer eingeführt wird, in einer vertikalen Richtung in mindestens zwei Stufen unterteilt wird und die Luftgeschwindigkeit von Kühlluft in einer unteren Stufe höher sein darf als die Luftgeschwindigkeit von Kühlluft in einer oberen Stufe.
Liste der Anführungen
Patentdokumente
Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungsoffenlegung (JP-A) Nr. 2002-317372
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Technisches Problem
Jedoch weisen das Verfahren und die Vorrichtung zur Herstellung eines Vliesstoffs, welche in Patentdokument 1 vorgeschlagen werden, ein Problem dahingehend auf, dass die Gleichmäßigkeit (Textur) der Massenverteilung eines gesamten Vliesstoffs dazu neigt, sich zu verschlechtern, wodurch leicht eine sogenannte Fadenschwingung auftritt.
Die vorliegende Erfindung wurde unter diesen Umständen getätigt und hat als eine Aufgabe die Bereitstellung einer Schmelzspinnvorrichtung, in der sich Fadenbruch und Fadenschwingung unterbinden lassen.
Lösung des Problems
Konkrete Mittel zum Beheben des obigen Problems beinhalten die folgenden Aspekte.

<1> Schmelzspinnvorrichtung, aufweisend:
- eine Spinneinheit, die eine Mehrzahl von Spinndüsen zum Spinnen von Filamenten aufweist;
- eine Kühleinheit, welche die aus den Spinndüsen gesponnenen Filamente kühlt; und
- eine Kühlluftzufuhreinheit, welche der Kühleinheit gegenüberliegt und der Kühleinheit durch eine luftdurchlässige Trennwand Kühlluft zuführt,
- wobei die Kühlluftzufuhreinheit eine erste Kühlluftzufuhreinheit an einer vertikal oberen Seite und eine zweite Kühlluftzufuhreinheit an einer vertikal unteren Seite aufweist, welche in einer vertikalen Richtung durch eine Trennwand in zwei Stufen unterteilt sind, ein Spalt zwischen einem der luftdurchlässigen Trennwand gegenüberliegenden Ende der Trennwand und einer Fläche einer der Trennwand gegenüberliegenden Seite in der luftdurchlässigen Trennwand vorhanden ist, und ein Abstand (Abstand A) des Spalts 55 mm oder weniger beträgt.
<2> Schmelzspinnvorrichtung nach <1>, wobei der Abstand A 5 mm oder mehr beträgt.
<3> Schmelzspinnvorrichtung nach <1> oder <2>, wobei ein Verhältnis eines Abstands (Abstand B) von einer Düsenfläche, auf der die Spinndüsen der Spinneinheit angeordnet sind, zu der Trennwand in Bezug auf den Abstand A (Abstand B/Abstand A) 5 bis 50 beträgt.
<4> Schmelzspinnvorrichtung nach einem aus <1> bis <3>, wobei ein Verhältnis einer Höhe (h₂) der zweiten Kühlluftzufuhreinheit zu einer Höhe (h₁) der ersten Kühlluftzufuhreinheit 0,5 bis 1,5 beträgt.
<5> Schmelzspinnvorrichtung nach einem aus <1> bis <4>, wobei eine Dicke der luftdurchlässigen Trennwand 10 mm bis 50 mm beträgt.
<6> Schmelzspinnvorrichtung nach einem aus <1> bis <5>, wobei ein Verhältnis einer Dicke der luftdurchlässigen Trennwand zu dem Abstand A (Dicke luftdurchlässiger Trennwand/Abstand A) 0,5 bis 5,0 beträgt.
<7> Schmelzspinnvorrichtung nach einem aus <1> bis <6>, wobei die luftdurchlässige Trennwand eine Wabenform besitzt.
<8> Schmelzspinnvorrichtung nach einem aus <1> bis <7>, wobei die Kühlluftzufuhreinheit eine Flussregulierplatte zum Regulieren der Kühlluft, die der Kühleinheit zugeführt wird, stromaufwärts der luftdurchlässigen Trennwand in einer Kühlluftzufuhrrichtung aufweist.
<9> Schmelzspinnvorrichtung nach einem aus <1> bis <8>, ferner aufweisend einen ersten Controller, der eine Steuerung derart durchführt, dass eine Temperatur von Kühlluft, die der ersten Kühlluftzufuhreinheit zugeführt wird, 10°C bis 40°C beträgt und eine Temperatur von Kühlluft, die der zweiten Kühlluftzufuhreinheit zugeführt wird, um 10°C oder mehr höher ist als die Temperatur der Kühlluft, die der ersten Kühlluftzufuhreinheit zugeführt wird, und 30°C bis 70°C beträgt.
<10> Schmelzspinnvorrichtung nach einem aus <1> bis <9>, ferner aufweisend einen zweiten Controller, der eine Steuerung derart durchführt, dass ein Verhältnis (V₁/V₂) einer durchschnittlichen Luftgeschwindigkeit (V₁) von Kühlluft, die der ersten Kühlluftzufuhreinheit zugeführt wird, in Bezug auf eine durchschnittliche Luftgeschwindigkeit (V₂) von Kühlluft, die der zweiten Kühlluftzufuhreinheit zugeführt wird, von mehr als 0 bis 0,7 beträgt.
<11> Schmelzspinnvorrichtung nach einem aus <1> bis <10>, ferner aufweisend eine Zieheinheit, welche die in der Kühleinheit gekühlten Filamente zieht,
wobei ein Verhältnis eines Abstands (Abstand B) von einer Düsenfläche, auf der die Spinndüsen der Spinneinheit angeordnet sind, zu der Trennwand in Bezug auf einen Abstand (Abstand C) von der Düsenfläche, auf der die Spinndüsen der Spinneinheit angeordnet sind, zu einem Eingang der Zieheinheit (Abstand B/Abstand C) 0,2 bis 0,8 beträgt.
<12> Schmelzspinnvorrichtung nach einem aus <1> bis <11>, ferner aufweisend eine Sammeleinheit, welche gekühlte und gezogene Filamente sammelt, um eine Vliesbahn zu bilden, wobei die Schmelzspinnvorrichtung zum Herstellen eines Spinnvliesstoffs verwendet wird.

Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung kann eine Schmelzspinnvorrichtung, in der Fadenbruch und Fadenschwingung unterbunden werden können bereitstellen.
Figurenliste

1 ist eine schematische Konfigurationsansicht, die einen Teilquerschnitt durch eine Schmelzspinnvorrichtung der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
2 ist ein Graph, der eine Relation zwischen der Höhe einer Kühlluftzufuhreinheit und der Luftgeschwindigkeit (Ausgangswert) von Kühlluft in Beispiel 1 bis 3 angibt.
3 ist ein Graph, der eine Relation zwischen der Höhe einer Kühlluftzufuhreinheit und der Luftgeschwindigkeit (Ausgangswert) von Kühlluft in Beispiel 1 bis 3 und Vergleichsbeispiel 1 bis 6 angibt.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Konkrete Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend im Detail beschrieben. Jedoch ist die Erfindung nicht auf die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann gegebenenfalls im Rahmen einer Aufgabe der Erfindung modifiziert und ausgeführt werden.
In der vorliegenden Erfindung stellt ein numerischer Wertebereich, der durch den Begriff „bis“ angegeben ist, irgendeinen Bereich dar, der die vor und nach dem Begriff „bis“ beschriebenen numerischen Werte als den unteren bzw. oberen Grenzwert einschließt.
In einem in der vorliegenden Offenbarung schrittweise ausgedrückten numerischen Bereich kann der in einem numerischen Bereich ausgedrückte obere oder untere Grenzwert durch den oberen oder unteren Grenzwert in einem anderen schrittweise ausgedrückten numerischen Bereich ersetzt werden. In einem in der vorliegenden Offenbarung ausgedrückten numerischen Bereich kann der obere oder untere Grenzwert des numerischen Bereichs durch Werte ersetzt werden, die in Beispielen beschrieben sind.
In der vorliegenden Offenbarung ist in einem Fall, in dem eine Ausführungsform unter Bezugnahme auf eine Zeichnung beschrieben wird, die Konfiguration der Ausführungsform nicht auf eine in der Zeichnung veranschaulichte Konfiguration beschränkt. Die Größen von Elementen in jeder Zeichnung sind konzeptionell und die Relativbeziehungen zwischen den Größen der Elemente sind nicht hierauf beschränkt.
[Schmelzspinnvorrichtung]
Eine Schmelzspinnvorrichtung der vorliegenden Offenbarung beinhaltet eine Spinneinheit einschließlich mehrerer Spinndüsen zum Spinnen von Filamenten, eine Kühleinheit, welche die aus den Spinndüsen gesponnenen Filamente kühlt, und eine Kühlluftzufuhreinheit, welche der Kühleinheit gegenüberliegt und der Kühleinheit durch eine luftdurchlässige Trennwand Kühlluft zuführt, wobei die Kühlluftzufuhreinheit eine erste Kühlluftzufuhreinheit an einer vertikal oberen Seite und eine zweite Kühlluftzufuhreinheit an einer vertikal unteren Seite beinhaltet, welche in einer vertikalen Richtung durch eine Trennwand in zwei Stufen unterteilt sind, ein Spalt zwischen einem der luftdurchlässigen Trennwand gegenüberliegenden Ende der Trennwand und einer Fläche einer der Trennwand gegenüberliegenden Seite in der luftdurchlässigen Trennwand vorhanden ist, und der Abstand (Abstand A) des Spalts 55 mm oder weniger beträgt.
Die Schmelzspinnvorrichtung der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die Kühlluftzufuhreinheit einschließlich der ersten Kühlluftzufuhreinheit an der vertikal oberen Seite und der zweiten Kühlluftzufuhreinheit an der vertikal unteren Seite, welche in der vertikalen Richtung durch die Trennwand in die beiden Stufen unterteilt sind, und beinhaltet den Spalt zwischen dem der luftdurchlässigen Trennwand gegenüberliegenden Ende der Trennwand und der Fläche der der Trennwand gegenüberliegenden Seite in der luftdurchlässigen Trennwand, wobei der Abstand (Abstand A) des Spalts 55 mm oder weniger beträgt. Es wird vermutet, dass infolgedessen eine Differenz zwischen den Luftgeschwindigkeiten von Kühlluft im Randbereich der ersten Kühlluftzufuhreinheit an der vertikal oberen Seite und der zweiten Kühlluftzufuhreinheit an der vertikal unteren Seite in der Kühleinheit verringert werden kann, die Kühlluft mit der geringen Luftgeschwindigkeitsdifferenz in der Nähe des Grenzbereichs den Filamenten zugeführt wird und daher eine Turbulenz, verursacht durch Vermischung der Kühlluft, welche unterschiedliche Luftgeschwindigkeiten aufweist, unterbunden wird, wodurch Fadenbruch und Fadenschwingung unterbunden werden können.
Die Konfiguration der Schmelzspinnvorrichtung der vorliegenden Offenbarung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Wie in 1 veranschaulicht, beinhaltet die Schmelzspinnvorrichtung 100 eine Spinneinheit 1, eine Kühlkammer (Kühleinheit) 3, eine Kühlluftzufuhreinheit 4, eine luftdurchlässige Trennwand 8 und eine Zieheinheit 9. Die Kühlluftzufuhreinheit 4 wird durch eine Trennwand 7 in zwei Stufen unterteilt und beinhaltet eine erste Kühlluftzufuhreinheit 5 an einer vertikal oberen Seite und eine zweite Kühlluftzufuhreinheit 6 an einer vertikal unteren Seite. Ein Spalt ist zwischen einem der luftdurchlässigen Trennwand 8 gegenüberliegenden Ende der Trennwand 7 und einer Fläche einer der Trennwand 7 gegenüberliegenden Seite in der luftdurchlässigen Trennwand 8 vorhanden.
Die Schmelzspinnvorrichtung 100 ist eine Vorrichtung, die eine der Spinneinheit 1 zugeführte Harzzusammensetzung aus mehreren Spinndüsen in die Kühlkammer 3 austrägt und die ausgetragenen Filamente kühlt und zieht. Die Schmelzspinnvorrichtung 100 kann eine Vorrichtung sein, die zur Herstellung eines Spinnvliesstoffs verwendet wird, und kann beispielsweise eine Sammeleinheit, welche eine Vliesbahn bildet, auf der die gekühlten und gezogenen Filamente abgelegt werden, und eine Verschlingungseinheit beinhalten, welche die Vliesbahn einer Wärme- und Druckbehandlung unterzieht.
Die Schmelzspinnvorrichtung 100 beinhaltet die Spinneinheit 1 einschließlich der mehreren Spinndüsen, durch welche Filamente gesponnen werden. Beispielsweise wird der Spinneinheit 1 eine mit einem Extruder schmelzgeknetete Harzzusammensetzung zugeführt, und die der Spinneinheit 1 zugeführte Harzzusammensetzung wird aus den mehreren Spinndüsen, die auf einer Düsenfläche 2 angeordnet sind, als Filamente in die Kühlkammer 3 ausgetragen.
Die Harzzusammensetzung kann ein Harz beinhalten, das zur Herstellung eines Vliesstoffs verwendet wird. Beispiele für das Harz, das zur Herstellung eines Vliesstoffs verwendet wird, beinhalten ein Polyesterharz, ein Polyurethanharz, ein Polyamidharz und ein Polyolefinharz. Insbesondere ist im Hinblick auf hervorragende Produktivität ein Polyolefinharz bevorzugt, und ein Polymer auf Propylen-Basis ist stärker bevorzugt.
Das Polymer auf Propylen-Basis kann ein Polymer sein, das Propylen als eine Struktureinheit beinhaltet, kann ein Propylen-Homopolymer, ein statistisches Propylen-Copolymer oder ein Gemisch hieraus sein.
Das statistische Propylen-Copolymer ist vorzugsweise ein statistisches Copolymer, bei dem der Gehalt an Propylen bezogen auf alle Struktureinheiten 50 Mol-% oder mehr beträgt. Das statistische Propylen-Copolymer ist vorzugsweise ein statistisches Propylen-α-Olefin-Copolymer.
In dem statistischen Propylen-Copolymer beträgt der Gehalt an Propylen bezogen auf alle Struktureinheiten vorzugsweise 70 Mol-% bis 99,5 Mol-%, stärker bevorzugt 80 Mol-% bis 98 Mol-%, und noch stärker bevorzugt 90 Mol-% bis 96 Mol-%.
Das α-Olefin ist vorzugsweise ein α-Olefin mit zwei oder mehr Kohlenstoffatomen, ausgenommen Propylen, stärker bevorzugt ein α-Olefin mit 2 oder 4 bis 8 Kohlenstoffatomen, und noch stärker bevorzugt Ethylen, welches ein α-Olefin mit 2 Kohlenstoffatomen ist.
Konkrete Beispiele für das α-Olefin beinhalten Ethylen, 1-Buten, 1-Penten, 1-Hexen, 1-Octen und 4-Methyl-1-penten.
Solche α-Olefine sind einzeln oder in Kombination mit zwei oder mehr Arten derselben verwendbar.
Die Harzzusammensetzung kann eine andere Komponente neben dem zur Herstellung eines Vliesstoffs verwendeten Harz beinhalten. Beispiele für die andere Komponente beinhalten ein anderes Polymer, ein organisches Peroxid, ein Tensid, ein Färbemittel, ein Antioxidans auf Phosphorbasis, Phenol oder dergleichen, einen Witterungsstabilisator auf Basis von Benzotriazol oder dergleichen, einen Lichtstabilisator auf Basis eines gehinderten Amins oder dergleichen, ein Antiblockmittel, ein Dispergiermittel wie etwa Calciumstearat, ein Gleitmittel, ein Nukleierungsmittel, ein Pigment, einen Weichmacher, ein Hydrophilisierungsmittel, ein wasserabweisendes Mittel, ein Hilfsmittel, einen Füllstoff, ein antibakterielles Mittel, ein Pestizid, ein Insektenabwehrmittel, einen Wirkstoff, ein natürliches Öl und ein synthetisches Öl.
Die Schmelzspinnvorrichtung 100 beinhaltet die Kühlkammer 3, in der aus den Spinndüsen gesponnene Filamente gekühlt werden. Kühlluft wird aus der Kühlluftzufuhreinheit 4 durch die luftdurchlässige Trennwand 8 in die Kühlkammer 3 zugeführt, und die Filamente werden durch die zugeführte Kühlluft gekühlt. Eine Auslassdüse zum Auslassen eines Dampfs eines Polymers mit niedrigem Molekulargewicht kann zwischen der Düsenfläche 2, welche ein oberer Abschnitt der Kühlkammer 3 ist, und der Kühlluftzufuhreinheit 4 montiert sein.
Die Schmelzspinnvorrichtung 100 beinhaltet die Kühlluftzufuhreinheit 4, welche der Kühlkammer 3 gegenüberliegt und der Kühlkammer 3 durch die luftdurchlässige Trennwand 8 Kühlluft zuführt. Die Kühlluftzufuhreinheit 4 beinhaltet die erste Kühlluftzufuhreinheit 5 an der vertikal oberen Seite und die zweite Kühlluftzufuhreinheit 6 an der vertikal unteren Seite, welche in einer vertikalen Richtung in zwei Stufen unterteilt sind. Wie in 1 veranschaulicht, führen die erste Kühlluftzufuhreinheit 5 und die zweite Kühlluftzufuhreinheit 6 Kühlluft in den Pfeilrichtungen in 1 zu.
Wie in 1 veranschaulicht, führen solche Kühlluftzufuhreinheiten 4 der Kühlkammer 3 Kühlluft aus zwei zueinander entgegengesetzten Richtungen durch derartige luftdurchlässige Trennwände 8 zu.
Die Kühlluftzufuhreinheit 4 kann eine Flussregulierplatte zum Regulieren von Kühlluft, die der Kühlkammer 3 zugeführt wird, stromaufwärts der luftdurchlässigen Trennwand 8 in der Kühlluftzufuhrrichtung beinhalten. Infolgedessen wird die Richtung von Kühlluft, die der Kühlkammer 3 zugeführt wird, reguliert und Fadenbruch sowie Fadenschwingung können bevorzugter unterbunden werden.
Vorzugsweise erfüllt (L x h)/d 0,056 oder mehr, unter der Annahme, dass die Breite der Kühlluftzufuhreinheit 4 L (m) ist, die Höhe der Kühlluftzufuhreinheit 4 h (m) ist und der Abstand des Spaltes d (mm) ist. In einem solchen Fall entspricht die Höhe h der Kühlluftzufuhreinheit 4 h₁ + h₂ + Dicke der Trennwand 7 in 1, und die Breite der Kühlluftzufuhreinheit 4 ist die Länge der Innenseite der Kühlluftzufuhreinheit 4, unter Ausschluss einer Außenwand, in der Richtung, die zu der Richtung der Kühlluftzufuhr und der Höhe der Kühlluftzufuhreinheit 4 in 1 orthogonal ist.
Die Breite L der Kühlluftzufuhreinheit 4 und die Höhe h der Kühlluftzufuhreinheit 4 meinen die Breite und Höhe des Kühlluftausgangs der Kühlluftzufuhreinheit 4. Demgemäß meint (L x h) den Bereich einer Fläche des Kühlluftausgangs der Kühlluftzufuhreinheit 4, durch den Kühlluft hindurchtritt, und (L x h)/d meint das Verhältnis des Bereichs zu dem Abstand d des Spalts.
(L x h)/d kann 0,056 bis 0,614 betragen oder kann 0,112 bis 0,448 betragen. Fadenbruch kann in einem Fall bevorzugter unterbunden werden, in dem (L x h)/d 0,056 oder mehr beträgt, und Fadenschwingung kann in einem Fall bevorzugter unterbunden werden, in dem (L x h)/d 0,614 oder weniger beträgt.
Der Abstand d des Spalts kann im Hinblick darauf, Fadenbruch bevorzugter zu unterbinden, 50 mm oder weniger, 45 mm oder weniger und 40 mm oder weniger betragen.
Der numerische Wert des Abstands d des Spalts unterliegt keinen besonderen Einschränkungen, sofern der Spalt vorhanden ist. Der Abstand d kann im Hinblick darauf, Fadenbruch bevorzugter zu unterbinden, 5 mm oder mehr betragen und kann 10 mm oder mehr betragen.
Die Breite L der Kühlluftzufuhreinheit 4 unterliegt keinen besonderen Einschränkungen. Die Breite L kann 3 m bis 7 m betragen und kann 4 m bis 6 m betragen. Die Höhe der Kühlluftzufuhreinheit 4 unterliegt keinen besonderen Einschränkungen. Die Höhe kann 0,4 m bis 1,0 m betragen und kann 0,6 m bis 0,8 m betragen.
Das Verhältnis eines Abstands (Abstand B) von der Düsenfläche 2 zu der Trennwand 7 in Bezug auf den Abstand A, welcher der Abstand d des Spalts ist (Abstand B/Abstand A), kann 5 bis 50 betragen.
Das Verhältnis der Höhe (h₂ ) der zweiten Kühlluftzufuhreinheit 6 zu der Höhe (h₁ ) der ersten Kühlluftzufuhreinheit 5 kann 0,5 bis 1,5 betragen und kann 0,8 bis 1,2 betragen.
Die Schmelzspinnvorrichtung 100 kann ferner einen ersten Controller zum Regeln der Temperatur (erste Temperatur) von Kühlluft, die der ersten Kühlluftzufuhreinheit 5 zugeführt wird, und der Temperatur (zweite Temperatur) von Kühlluft, die der zweiten Kühlluftzufuhreinheit 6 zugeführt wird, beinhalten.
Die erste Temperatur bezieht sich auf die Temperatur von Kühlluft in dem Eingang der ersten Kühlluftzufuhreinheit 5, und die zweite Temperatur bezieht sich auf die Temperatur von Kühlluft in dem Eingang der zweiten Kühlluftzufuhreinheit 6.
Im Hinblick darauf, Fadenbruch bevorzugter zu unterbinden, führt der erste Controller eine Steuerung vorzugsweise derart durch, dass die zweite Temperatur höher ist als die erste Temperatur, und führt eine Steuerung stärker bevorzugt derart durch, dass die erste Temperatur 10°C bis 40°C beträgt und die zweite Temperatur um 10°C oder mehr höher ist als die erste Temperatur und 30°C bis 70°C beträgt.
Die Schmelzspinnvorrichtung 100 kann ferner einen zweiten Controller beinhalten, der die durchschnittliche Luftgeschwindigkeit (V₁) von Kühlluft, die der ersten Kühlluftzufuhreinheit 5 zugeführt wird, und die durchschnittliche Luftgeschwindigkeit (V₂) von Kühlluft, die der zweiten Kühlluftzufuhreinheit 6 zugeführt wird, steuert. Der zweite Controller kann gleich dem ersten Controller sein oder kann von diesem verschieden sein.
V₁ bezieht sich auf die durchschnittliche Luftgeschwindigkeit von Kühlluft in dem Eingang der ersten Kühlluftzufuhreinheit 5, und V₂ bezieht sich auf die durchschnittliche Luftgeschwindigkeit von Kühlluft in dem Eingang der zweiten Kühlluftzufuhreinheit 6.
Der zweite Controller steuert im Hinblick darauf, Fadenbruch bevorzugt zu unterbinden, die durchschnittliche Luftgeschwindigkeit von Kühlluft vorzugsweise derart, dass V₂ größer ist als V₁.
Im Hinblick darauf, Fadenbruch bevorzugter zu unterbinden, führt der zweite Controller eine Steuerung vorzugsweise derart durch, dass das Verhältnis von V₁ zu V₂ (V₁/V₂) von mehr als 0 bis 0,7 beträgt, stärker bevorzugt derart, dass 0,01 ≤ V₁/V₂ ≤ 0,5 gilt, und noch stärker bevorzugt derart, dass 0,05 ≤ V₁/V₂ ≤ 0,4 gilt.
Die Schmelzspinnvorrichtung 100 beinhaltet die luftdurchlässige Trennwand 8, welche die Kühlluftzufuhreinheit 4 und die Kühlkammer 3 voneinander trennt. Die luftdurchlässige Trennwand 8 ist durchlässig, und daher wird Kühlluft, die von der Kühlluftzufuhreinheit 4 zugeführt wird, durch die luftdurchlässige Trennwand 8 in die Kühlkammer 3 eingeführt.
Die luftdurchlässige Trennwand 8 unterliegt keinen besonderen Einschränkungen, sofern die luftdurchlässige Trennwand 8 eine durchlässige Trennwand ist. In Hinblick auf die Regulierung von Kühlluft besitzt die luftdurchlässige Trennwand 8 vorzugsweise eine Gitterform wie etwa eine viereckige Form, oder eine Wabenform wie etwa eine sechseckige Form oder eine achteckige Form, und besitzt stärker bevorzugt eine Wabenform.
Im Hinblick auf Festigkeit und die Regulierung von Kühlluft beträgt die Dicke der luftdurchlässigen Trennwand 8 vorzugsweise 10 mm bis 50 mm und stärker bevorzugt 20 mm bis 40 mm.
Das Verhältnis der Dicke der luftdurchlässigen Trennwand zu dem Abstand A (Dicke luftdurchlässiger Trennwand/Abstand A) beträgt vorzugsweise 0,5 bis 5,0, stärker bevorzugt 0,5 bis 1,5, und noch stärker bevorzugt 0,8 bis 1,2.
Die Schmelzspinnvorrichtung 100 beinhaltet ferner die Zieheinheit 9, welche Filamente zieht, die in der Kühlkammer 3 gekühlt wurden. Die Zieheinheit 9 ist ein schmaler Engpass, der an der vertikal unteren Seite der Kühlkammer 3 angeordnet ist und sowohl von der rechten als auch von der linken Seite verengt wird. In der Zieheinheit 9 besitzt Kühlluft eine erhöhte Luftgeschwindigkeit, wird zu Ziehluft und erlaubt ein Ziehen der gekühlten Filamente.
Das Verhältnis des Abstands (Abstand B) von der Düsenfläche 2 bis zu der Trennwand 7 in Bezug auf einen Abstand (Abstand C) von der Düsenfläche 2 zu dem Eingang der Zieheinheit 9 (Abstand B/Abstand C) beträgt vorzugsweise 0,2 bis 0,8 und stärker bevorzugt 0,2 bis 0,6.
Im Hinblick darauf, Fadenbruch stärker bevorzugt zu unterbinden, beträgt die Temperatur von Kühlluft, die einer ersten Kühlluftzufuhreinheit zugeführt wird, vorzugsweise 10°C bis 40°C, und die Temperatur von Kühlluft, die einer zweiten Kühlluftzufuhreinheit zugeführt wird, ist um 10°C oder mehr höher als die Temperatur von Kühlluft, die der ersten Kühlluftzufuhreinheit zugeführt wird, und beträgt 30°C bis 70°C.
Im Hinblick darauf, Fadenbruch bevorzugt zu unterbinden, ist die durchschnittliche Luftgeschwindigkeit (V₂) von Kühlluft, die der zweiten Kühlluftzufuhreinheit zugeführt wird, vorzugsweise höher als die durchschnittliche Luftgeschwindigkeit (V₁) von Kühlluft, die der ersten Kühlluftzufuhreinheit zugeführt wird. Im Hinblick darauf, Fadenbruch stärker bevorzugt zu unterbinden, beträgt das Verhältnis von V₁ zu V₂ (V₁/V₂) vorzugsweise von mehr als 0 bis 0,7, stärker bevorzugt gilt 0,01 ≤ V₁/V₂≤ 0,5, und noch stärker bevorzugt 0,05 ≤ V₁/V₂≤ 0,4.
Die durchschnittliche Luftgeschwindigkeit (V₁') von Kühlluft, die der Kühleinheit von der ersten Kühlluftzufuhreinheit zugeführt wird, und die durchschnittliche Luftgeschwindigkeit (V₂') von Kühlluft, die der Kühleinheit von der zweiten Kühlluftzufuhreinheit zugeführt wird, sind durch Steuern von V₁ und V₂ einstellbar. Beispielsweise ist das Verhältnis von V₁' zu V₂' (V₁'/V₂') durch Steuern von V₁ und V₂ auf von mehr als 0 bis 0,7 einstellbar, ist auf 0,01 ≤ V₁'/V₂' ≤ 0,5 einstellbar und ist auf 0,1 ≤ V₁'/V₂' ≤ 0,5 einstellbar.
Beispiele
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Beispiele genauer beschrieben. Jedoch ist die Erfindung nicht auf die folgenden Beispiele beschränkt, sofern die Erfindung nicht vom Kern der Erfindung abweicht.
[Beispiel 1 bis 3 und Vergleichsbeispiel 1 bis 6]
Ein Vliesstoff wurde unter Verwendung einer in 1 veranschaulichten Schmelzspinnvorrichtung hergestellt. Ein Propylen-Homopolymer mit einer Schmelzflussrate von 60 g/10 min, gemessen bei einer Belastung von 2,16 kg und einer Temperatur von 230°C gemäß ASTM D 1238, wurde als ein Harz zur Herstellung des Vliesstoffs verwendet. Die Schmelztemperatur des Harzes wurde auf 200°C eingestellt, eine Einloch-Austragsrate aus einer Spinndüse wurde auf 0,57 g/min eingestellt und die Luftgeschwindigkeit von Kühlluft wurde wie in Tabelle 1 aufgeführt eingestellt. Die Temperatur von Kühlluft der oberen Stufe und die Temperatur von Kühlluft der unteren Stufe betrugen 23°C, das Verhältnis der Höhe (h₂ ) einer Kühlluftzufuhreinheit der unteren Stufe (zweite Kühlluftzufuhreinheit) zu der Höhe (h₁ ) einer Kühlluftzufuhreinheit der oberen Stufe (erste Kühlluftzufuhreinheit) betrugt 1, und Abstand B/Abstand C betrug 0,47. Die Dicke einer Trennwand betrug ein Sechzehntel der Höhe der Kühlluftzufuhreinheit der oberen Stufe.
Ein in Tabelle 1 aufgeführter Zufuhreinheitseingangswert bezieht sich auf den durchschnittlichen Luftgeschwindigkeitswert von Kühlluft, die dem Eingang der Kühlluftzufuhreinheit der oberen Stufe oder der Kühlluftzufuhreinheit der unteren Stufe zugeführt wurde.
Ein in Tabelle 1 aufgeführter Zufuhreinheitsausgangswert bezieht sich auf den durchschnittlichen Luftgeschwindigkeitswert von Kühlluft, die aus dem Ausgang (luftdurchlässige Trennwand) der Kühlluftzufuhreinheit der oberen Stufe oder der Kühlluftzufuhreinheit der unteren Stufe ausgelassen wurde.
Ein ANEMOMASTER ANEMOMETER (Modell 6114), gefertigt von KANOMAX, wurde zum Messen einer Luftgeschwindigkeit verwendet.
2 und 3 zeigen Graphen, welche jeweils eine Relation zwischen der Höhe einer Kühlluftzufuhreinheit und der Luftgeschwindigkeit (Ausgangswert) von Kühlluft in Beispiel 1 bis 3 und Vergleichsbeispiel 1 bis 6 angeben. In Bezug auf die Höhenposition der Kühlluftzufuhreinheit entspricht in 2 und 3 die Höhenposition des oberen Endes der Kühlluftzufuhreinheit der oberen Stufe dem oberen Ende der Ordinate jedes Graphen, die Höhenposition des unteren Endes der Kühlluftzufuhreinheit der unteren Stufe entspricht dem unteren Ende der Ordinate jedes Graphen, und die Höhenposition der Trennwand entspricht der Mitte der Ordinate jedes Graphen.
Der Fadenbruch und die Fadenschwingung von Vliesstoffen, die in Beispiel 1 bis 3 und Vergleichsbeispiel 1 bis 6 erhalten wurden, wurden zur Bewertung der Spinnbarkeit ausgewertet.
< Fadenbruch >
Fadenbruch wurde auf Grundlage von Beobachtungsergebnissen bewertet, die durch konsekutives, 10-minütiges Spinnen und Bilden eines schmelzgesponnenen Propylen-Homopolymers erhalten wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
- Auswertungskriterien -

A: Kein Auftreten von Fadenbruch
B: Auftreten von Fadenbruch

< Fadenschwingung >
Die Fadenschwingung wurde durch Spinnen und Bilden eines schmelzgekneteten Propylen-Homopolymers und Beobachten des Zustands der Fadenschwingung an der Position (Höhenposition, an der die Trennwand angeordnet war) des Abstands B von der Düsenfläche in der Kühleinheit bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
- Auswertungskriterien -

A: Kein Auftreten von Fadenschwingung (es besteht keine Möglichkeit, dass die Amplitude der Schwingung eines Filaments zur Berührung mit einem benachbarten Filament führt)
B: Auftreten von Fadenschwingung (es besteht eine Möglichkeit, dass die Amplitude der Schwingung eines Filaments zur Berührung mit einem benachbarten Filament führt)

	Symbol	Einheit	Beispiel 1	Beispiel 2	Beispiel 3	Vergleichsbeispiel 1	Vergleichsbeispiel 2	Vergleichsbeispiel 3	Vergleichsbeispiel 4	Vergleichsbeispiel 5	Vergleichsbeispiel 6
Spaltabstand	d	mm	50	25	10	60	60	0	70	80	100
(Höhe x Breite)/ Spaltabstand	(hxL)/d		0,061	0,123	0,307	0,051	0,051	-	0,044	0,038	0,031
Durchschnittliche Luftgeschwindigkeit von Kühlluft der oberen Stufe (Zufuhreinheitseingangswert)	V₁	m/s	0,75	0,75	0,75	0,75	0,75	0,75	0,75	0,75	0,75
Durchschnittliche Luftgeschwindigkeit von Kühlluft der unteren Stufe (Zufuhreinheitsausgangswert)	V₂	m/s	1,87	1,87	1,87	1,87	1,87	1,87	1,87	1,87	1,87
Verhältnis der durchschnittlichen Luftgeschwindigkeiten (Zufuhreinheitseingangswert)	V₁/V₂	-	0,40	0,40	0,40	0,40	0,40	0,40	0,40	0,40	0,40
Durchschnittliche Luftgeschwindigkeit von Kühlluft der oberen Stufe (Zufuhreinheitsausgangswert)	V'₁	m/s	0,84	0,82	0,80	1,19	1,19	0,77	1,30	1,31	1,28
Maximale Luftgeschwindigkeit von Kühlluft der oberen Stufe (Ausgangswert)	V'_{1 max}	m/s	1,00	1,01	1,07	1,50	1,78	0,78	1,51	1,51	1,46
Durchschnittliche Luftgeschwindigkeit von Kühlluft der unteren Stufe (Zufuhreinheitsausgangswert)	V'₂	m/s	1,80	1,84	1,88	1,44	1,45	1,89	1,36	1,35	1,38
Minimale Luftgeschwindigkeit von Kühlluft der unteren Stufe (Ausgangswert)	V'_{2 min}	m/s	1,10	1,14	1,31	0,93	0,84	1,29	0,89	0,97	1,08
Verhältnis der durchschnittlichen Luftgeschwindigkeiten (Zufuhreinheitsausgangswert)	V'₁/V'₂	-	0,47	0,44	0,43	0,83	0,82	0,41	0,95	0,97	0,93
Luftgeschwindigkeitsdifferenz zwischen oberer und unterer Stufe	ΔV'=V'₁ _max- V'₂ _min	m/s	-0,10	-0,13	-0,24	0,57	0,94	-0,51	0,61	0,53	0,39
Spinnbarkeit	Fadenbruch		A	A	A	B	B	A	B	B	B
Spinnbarkeit	Fadenschwingung		A	A	A	A	A	B	A	A	A

Wie ausgeführt, in Tabelle 1 gezeigt und in 2 und 3 veranschaulicht, war eine Luftgeschwindigkeitsdifferenz zwischen der oberen und unteren Stufe (ein durch Subtrahieren der maximalen Luftgeschwindigkeit einer unteren Stufe von der maximalen Luftgeschwindigkeit einer oberen Stufe erhaltener Wert) in jedem der Beispiele 1 bis 3 geringer als jener in jedem der Vergleichsbeispiele 1 bis 6, und in Beispiel 1 bis 3 wurden Fadenbruch und Fadenschwingung unterbunden.
Bezugszeichenliste

1: Spinneinheit
2: Düsenfläche
3: Kühlkammer (Kühleinheit)
4: Kühlluftzufuhreinheit
5: Erste Kühlluftzufuhreinheit
6: Zweite Kühlluftzufuhreinheit
7: Trennwand
8: Luftdurchlässige Trennwand
9: Zieheinheit
10: Filamente
100: Schmelzspinnvorrichtung

Claims

Schmelzspinnvorrichtung, aufweisend: eine Spinneinheit, die eine Mehrzahl von Spinndüsen zum Spinnen von Filamenten aufweist; eine Kühleinheit, welche die aus den Spinndüsen gesponnenen Filamente kühlt; und eine Kühlluftzufuhreinheit, welche der Kühleinheit gegenüberliegt und der Kühleinheit durch eine luftdurchlässige Trennwand Kühlluft zuführt, wobei die Kühlluftzufuhreinheit eine erste Kühlluftzufuhreinheit an einer vertikal oberen Seite und eine zweite Kühlluftzufuhreinheit an einer vertikal unteren Seite aufweist, welche in einer vertikalen Richtung durch eine Trennwand in zwei Stufen unterteilt sind, ein Spalt zwischen einem der luftdurchlässigen Trennwand gegenüberliegenden Ende der Trennwand und einer Fläche einer der Trennwand gegenüberliegenden Seite in der luftdurchlässigen Trennwand vorhanden ist, und ein Abstand (Abstand A) des Spalts 55 mm oder weniger beträgt.
Schmelzspinnvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Abstand A 5 mm oder mehr beträgt.
Schmelzspinnvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Verhältnis eines Abstands (Abstand B) von einer Düsenfläche, auf der die Spinndüsen der Spinneinheit angeordnet sind, zu der Trennwand in Bezug auf den Abstand A (Abstand B/Abstand A) 5 bis 50 beträgt.
Schmelzspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Verhältnis einer Höhe (h₂) der zweiten Kühlluftzufuhreinheit zu einer Höhe (h₁) der ersten Kühlluftzufuhreinheit 0,5 bis 1,5 beträgt.
Schmelzspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Dicke der luftdurchlässigen Trennwand 10 mm bis 50 mm beträgt.
Schmelzspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Verhältnis einer Dicke der luftdurchlässigen Trennwand zu dem Abstand A (Dicke luftdurchlässiger Trennwand/Abstand A) 0,5 bis 5,0 beträgt.
Schmelzspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die luftdurchlässige Trennwand eine Wabenform besitzt.
Schmelzspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Kühlluftzufuhreinheit eine Flussregulierplatte zum Regulieren der Kühlluft, die der Kühleinheit zugeführt wird, stromaufwärts der luftdurchlässigen Trennwand in einer Kühlluftzufuhrrichtung aufweist.
Schmelzspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner aufweisend einen ersten Controller, der eine Steuerung derart durchführt, dass eine Temperatur von Kühlluft, die der ersten Kühlluftzufuhreinheit zugeführt wird, 10°C bis 40°C beträgt und eine Temperatur von Kühlluft, die der zweiten Kühlluftzufuhreinheit zugeführt wird, um 10°C oder mehr höher ist als die Temperatur der Kühlluft, die der ersten Kühlluftzufuhreinheit zugeführt wird, und 30°C bis 70°C beträgt.
Schmelzspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner aufweisend einen zweiten Controller, der eine Steuerung derart durchführt, dass ein Verhältnis (V₁/V₂) einer durchschnittlichen Luftgeschwindigkeit (V₁) von Kühlluft, die der ersten Kühlluftzufuhreinheit zugeführt wird, in Bezug auf eine durchschnittliche Luftgeschwindigkeit (V₂) von Kühlluft, die der zweiten Kühlluftzufuhreinheit zugeführt wird, von mehr als 0 bis 0,7 beträgt.
Schmelzspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner aufweisend eine Zieheinheit, welche die in der Kühleinheit gekühlten Filamente zieht, wobei ein Verhältnis eines Abstands (Abstand B) von einer Düsenfläche, auf der die Spinndüsen der Spinneinheit angeordnet sind, zu der Trennwand in Bezug auf einen Abstand (Abstand C) von der Düsenfläche, auf der die Spinndüsen der Spinneinheit angeordnet sind, zu einem Eingang der Zieheinheit (Abstand B/Abstand C) 0,2 bis 0,8 beträgt.
Schmelzspinnvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner aufweisend eine Sammeleinheit, welche gekühlte und gezogene Filamente sammelt, um eine Vliesbahn zu bilden, wobei die Schmelzspinnvorrichtung zum Herstellen eines Spinnvliesstoffs verwendet wird.