JP2001303354A

JP2001303354A - プラスチックファイバの紡糸装置および紡糸方法

Info

Publication number: JP2001303354A
Application number: JP2000150658A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Hiromoto; 泰夫廣本; Hiroo Yamanaka; 博生山中; Hiroshige Inada; 浩成稲田; Daisuke Morimoto; 大輔森本
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 2000-02-16
Filing date: 2000-05-22
Publication date: 2001-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】外径変動を十分に抑制したプラスチックファ
イバが得られる紡糸装置および紡糸方法を提供する。【解決手段】溶融樹脂が流れる溶融樹脂流路（芯材流
路）１８の吐出口２０からプラスチックファイバを紡糸
する紡糸装置において、溶融樹脂流路１８に、独立した
流量制御機構（堰１５）が設けられており、紡糸したプ
ラスチックファイバの外径の測定値からフィードバック
制御して堰１５を上下に移動させることによって、溶融
樹脂流路１８内を流れる樹脂流量を制御するプラスチッ
クファイバの紡糸装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光ファイバや中空糸
膜などのプラスチックファイバの紡糸装置および紡糸方
法に関し、長さ方向における外径の変動の小さいプラス
チックファイバを得ることができるものである。

【０００２】

【従来の技術】プラスチックファイバとしては、一般的
な糸状のものや、内部に空洞を有する中空糸膜などが例
示できる。プラスチックファイバは、例えば、１層、あ
るいは同心円状に配置された２層以上の層からなり、通
常、中心の層を芯、２層目以上の層を鞘と呼ぶ。１層構
造のプラスチックファイバは、例えば以下のような溶融
紡糸法によって製造する。まず、芯材である熱可塑性樹
脂を溶融させる。この溶融樹脂を定量ポンプを用いて紡
糸装置の溶融樹脂流路に供給し、その吐出口から１層構
造のプラスチックファイバを紡糸する。ついで、必須で
はないが、機械的強度を向上させるために、熱延伸、さ
らに必要に応じて延伸応力緩和のための熱処理が行われ
る。

【０００３】また、紡糸装置において、途中で複数に分
岐している溶融樹脂流路と、これらに対応した複数の吐
出口を備えたノズルパックを用いると、紡糸装置の流入
口から供給された溶融樹脂が途中で分岐し、これら複数
の吐出口から一度に複数本のプラスチックファイバが得
られる。２層構造以上のプラスチックファイバを製造す
る場合には、芯材が流下する溶融樹脂流路の周囲から２
層目以上の層を構成する鞘材（溶融樹脂）を供給し、前
記芯材の外面を鞘材で被覆する。また、中空糸膜は、例
えば吐出口に取り付ける金型の形状を変更することによ
って製造することができる。

【０００４】プラスチックファイバの製造においては、
製品の性能向上の観点から、長さ方向の外径の分布を均
一にすることが重要である。外径のばらつき（外径変
動）を生じると、例えば、光ファイバなどの光学用途に
おいては、光学特性、機械特性の低下を招く。具体的に
は、側面漏光を利用した装飾用において、ファイバ側面
からの漏光斑を生じる。また、光通信、光センサなどに
おいては、プラスチックファイバの外径がコネクタの挿
入部のサイズと適合しなくなるなどの不都合が発生す
る。あるいは、前記挿入部の周縁とプラスチックファイ
バの外面との間に隙間が生じてコネクター内の偏芯によ
る接合面のずれを生じる結果、伝送損失が増大する。

【０００５】また、工業用や家庭用において、浄水器な
どに用いられている中空糸膜においては、液体や気体の
透過量のばらつきを引き起こす。また、種々の用途に対
応した高次加工品の製造において、加工時にトラブルが
発生したり、製品歩留まりが低下する。特に紡糸工程で
外径変動が付与されたプラスチックファイバに熱延伸を
施すと、外径が小さい部分に大きい部分よりも大きな引
張応力が作用し、外径の小さい部分はより細くなり、外
径変動が増幅される。

【０００６】紡糸工程で外径変動が生じる原因は、定量
ポンプの吐出量変動や供給樹脂温度の変動などである。
特に、複数の吐出口を備えた紡糸装置において、吐出口
間に吐出量のばらつきがあると、それぞれの吐出口から
得られるプラスチックファイバ間に外径差を生じ、外径
変動が拡大し、安定な製品特性を維持することが困難と
なる。この吐出量のばらつきの主な原因は、例えば紡糸
装置の溶融樹脂流路間の製作加工斑や温度のばらつきの
発生などである。特に、光学用途や中空糸膜の場合は、
プラスチックファイバの外径が大きいので紡糸装置（ノ
ズルパック）が大きくなり、溶融樹脂流路間の温度差が
大きくなりやすい。

【０００７】そこで、従来、外径変動を抑制する手段と
して、以下のような方法が提案されている。例えば、特
公平２−２４９２３号公報には、計量用ギヤポンプの一
次側樹脂圧力を一定にして外径変動を抑制する方法が開
示されている。特開平５−１１１２７号公報には、複数
のギヤ式定量ポンプを用いて溶融樹脂を吐出量変動周期
の位相が異なる複数の原料流に分配し、これら複数の原
料流を吐出量変動周期の位相を打ち消すように組み合わ
せて合流させることによって、吐出量変動を抑制する方
法が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
従来の方法においても、外径変動を十分に制御すること
が困難であった。よって、本発明においては、外径変動
を十分に抑制したプラスチックファイバが得られる紡糸
装置および紡糸方法を提供することを目的とする。ま
た、複数の吐出口を備えた紡糸装置において、吐出口間
に吐出量のばらつきがなく、それぞれの吐出口から得ら
れるプラスチックファイバ間の外径差が生じにくいプラ
スチックファイバの紡糸装置および紡糸方法を提供する
ことを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】これらの目的を達成する
ために、本発明においては以下のような解決手段を提案
する。第１の発明は、溶融樹脂が流れる溶融樹脂流路の
吐出口からプラスチックファイバを紡糸するプラスチッ
クファイバの紡糸装置において、溶融樹脂流路に、樹脂
流量を制御する独立した流量制御機構が設けられている
ことを特徴とするプラスチックファイバの紡糸装置であ
る。第２の発明は、第１の発明のプラスチックファイバ
の紡糸装置において、流量制御機構が、吐出口から得ら
れるプラスチックファイバの外径の測定値によって樹脂
流量を調整するフィードバック制御を行うものであるこ
とを特徴とするプラスチックファイバの紡糸装置であ
る。第３の発明は、第１または第２の発明のプラスチッ
クファイバの紡糸装置において、複数の吐出口に通じる
複数の溶融樹脂流路を備えていることを特徴とするプラ
スチックファイバの紡糸装置である。第４の発明は、第
３の発明のプラスチックファイバの紡糸装置において、
複数の溶融樹脂流路のそれぞれに流量制御機構が設けら
れていることを特徴とするプラスチックファイバの紡糸
装置である。第５の発明は、第１〜４のいずれかひとつ
の発明のプラスチックファイバの紡糸装置において、流
量制御機構が、溶融樹脂流路を横切るように設けられた
堰と、樹脂流量が変動するようにこの堰を移動させる駆
動機構を有することを特徴とするプラスチックファイバ
の紡糸装置である。第６の発明は、第１〜４のいずれか
ひとつの発明のプラスチックファイバの紡糸装置におい
て、流量制御機構が、溶融樹脂流路内に設けられた柱状
ニードルと、この柱状ニードルをその軸方向に移動させ
る駆動機構を有し、柱状ニードルは、その軸方向が、少
なくとも柱状ニードルの端部付近が位置する溶融樹脂流
路の軸方向と平行に配置されていることを特徴とするプ
ラスチックファイバの紡糸装置である。第７の発明は、
第６の発明のプラスチックファイバの紡糸装置におい
て、柱状ニードルの端部が縮径され、この縮径部が、溶
融樹脂流路の一部が縮径された縮径部に嵌合するもので
あることを特徴とするプラスチックファイバの紡糸装置
である。第８の発明は、第１〜４のいずれかひとつの発
明のプラスチックファイバの紡糸装置において、流量制
御機構が、溶融樹脂流路の内壁の一部をなし前記溶融樹
脂流路の断面積を変化させるように変形可能な可変壁
と、該可変壁を変形させる駆動機構を有することを特徴
とするプラスチックファイバの紡糸装置である。第９の
発明は、第８の発明のプラスチックファイバの紡糸装置
において、溶融樹脂流路の断面がスリット状に形成され
ており、該スリット状の断面の少なくとも一辺をなす内
壁に、前記スリット状の断面の厚さを変化させるように
変形可能な板状体からなる可変壁が設けられていること
を特徴とするプラスチックファイバの紡糸装置である。
第１０の発明は、第１〜９のいずれかひとつの発明のプ
ラスチックファイバの紡糸装置を用いてプラスチックフ
ァイバを紡糸することを特徴とするプラスチックファイ
バの紡糸方法である。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は溶融紡糸を行う装置の構成
の一例を示した説明図、図２は本発明の紡糸装置の第１
の例を示した縦断面図である。以下、プラスチックファ
イバの製造例にそって説明する。

【００１１】図１において、芯材押出機１ａにて溶融し
た芯材と、鞘材押出機１ｂにて溶融した鞘材は、それぞ
れ芯材定量ポンプ２ａと鞘材定量ポンプ２ｂによって紡
糸装置３に供給される。プラスチックファイバの材料は
特に限定しないが、例えば光ファイバなどの光学用途に
おいてはアクリル系樹脂などの透明性の高い材料が用い
られ、工業、家庭用途の中空糸膜においてはポリエチレ
ンなどが用いられる。紡糸装置３においては、図２に示
したように、上下に開口する中空部１１ａを有する本体
１１内に、パックケース１２を介してノズルパック１４
が組み込まれている。このノズルパック１４の上には蓋
体１３が設けられ、中空部１１ａが閉塞されている。紡
糸装置３は通常ステンレスなどの金属から形成される。

【００１２】そして、紡糸装置３の上方に開口する断面
円形の芯材流路（溶融樹脂流路）１８に芯材が流入し、
断面円形の鞘材流路１９に鞘材が流入し、いずれも鉛直
方向に流下する。ついで、芯材流路１８は、第１の流路
１８ａと第２の流路１８ｂに逆Ｔ字状に分岐し、芯材は
ふたつに分かれて水平部分１８ｃ，１８ｃを水平方向に
進行する。さらに、これら第１の流路１８ａと第２の流
路１８ｂはそれぞれ鉛直方向に屈曲し、これにより、芯
材は再び鉛直部分１８ｄ,１８ｄを鉛直方向に流下す
る。

【００１３】なお、水平部分１８ｃ，１８ｃの途中に
は、上下に移動可能な板状の堰１５，１５がそれぞれ設
けられている。堰１５,１５は、その面方向が第１の流
路１８ａと第２の流路１８ｂを横切るように配置されて
いる。そして、後述するように、紡糸装置３に設けられ
た流量制御駆動装置１０，１０の作用によって上下に移
動し、堰１５と第１の流路１８ａの内壁、あるいは堰１
５と第２の流路１８ｂの内壁との間の隙間のサイズを調
整することにより、第１の流路１８ａと第２の流路１８
ｂを流れる芯材の流量をそれぞれ調節する。また、第１
の流路１８ａ，第２の流路１８ｂの鉛直部分１８ｄ，１
８ｄの途中には、下方に向かって縮径する縮径部１８
ｅ，１８ｅが設けられており、さらにこれら縮径部１８
ｅ，１８ｅの下端からは直線部１８ｆ，直線部１８ｆが
伸びている。そして、これら直線部１８ｆ，１８ｆの周
囲には、中空ドーナッツ形の充填部１９ｃ,１９ｃが設
けられており、これら充填部１９ｃ,１９ｃは直線部１
８ｆ,１８ｆに通じている。

【００１４】一方、芯材流路１８の分岐点の下方におい
て、鞘材流路１９も逆Ｔ字状に第１の流路１９ａと第２
の流路１９ｂに分岐し、前記充填部１９ｃ，１９ｃに通
じている。よって、鞘材流路１９を流下する鞘材は第１
の流路１９ａと第２の流路１９ｂを水平方向に進行して
充填部１９ｃ，１９ｃに充填され、第１の流路１８ａと
第２の流路１８ｂの直線部１８ｆ，１８ｆを流下する芯
材の周囲に供給される。その結果、糸状の芯材の周囲に
鞘材からなる被覆層が形成され、第１の流路１８ａと第
２の流路１８ｂのそれぞれの吐出口２０，２０から二層
構造のプラスチックファイバ４，４が得られる。つい
で、これら２本のプラスチックファイバ４，４は、それ
ぞれ糸ガイド５，５を経て引き取り装置６，６の作用に
よって熱延伸され、巻き取り装置７，７にて巻き取られ
る。

【００１５】なお、引き取り装置６，６の後段には外径
測定装置８，８が設けられており、これら外径測定装置
８，８は、信号線Ａ，Ａによって外径変動制御装置９に
接続され、この外径変動制御装置９は制御信号線Ｂによ
って流量制御駆動装置１０，１０に接続されている。プ
ラスチックファイバ４，４は、上述のように巻き取り装
置７，７によって巻き取られるとともに、外径測定装置
８，８によって外径が測定され、これらの測定値は、外
径変動制御装置９に送られる。外径変動制御装置９にお
いては、これらの測定値がプラスチックファイバの基準
値と比較される。

【００１６】そして、この外径変動制御装置９からの命
令によって、流量制御駆動装置１０，１０が堰１５,１
５を移動させ、それぞれの第１の流路１８ａ，第２の流
路１８ｂにおける樹脂流量をフィードバック制御する。
すなわち、プラスチックファイバ４，４の外径が基準値
よりも増加（減少）すると、外径変動制御装置９から流
量制御駆動装置１０，１０に堰１５，１５を下方（上
方）に移動させる命令が送られ、その結果、第１の流路
１８ａ内および第２の流路１８ｂ内を流れる芯材の流量
が少なく（多く）なる。そして、プラスチックファイバ
４，４の外径変動を抑制することができる。

【００１７】また、２本のプラスチックファイバ４，４
の外径の測定値から、第１の流路１８ａと第２の流路１
８ｂのそれぞれに設けられた堰１５，１５を別々に制御
すると、ふたつの吐出口２０，２０から得られる２本の
プラスチックファイバ４，４間に外径差が生じにくく、
安定な製品特性が得られる。

【００１８】外径測定装置８，８の位置は、紡糸条件な
どによって、紡糸装置３と糸ガイド５との間、糸ガイド
５と引き取り装置６との間などに適宜変更することがで
きる。また、芯材流路１８と鞘材流路１９を３つ以上の
流路に分岐させて、３つ以上の吐出口２０、２０・・・
から３本以上のプラスチックファイバを同時に製造する
こともできる。

【００１９】なお、芯材のみからなる１層構造のプラス
チックファイバを製造する場合や、３層以上からなるプ
ラスチックファイバを製造する場合においても本発明は
適用可能である。１層構造の場合は鞘材流路１９が設け
られていないノズルパック１４を備えた紡糸装置３を構
成する。また、３層以上の構造の場合は、例えば３層目
以降の層を形成する溶融樹脂が流入する溶融樹脂流路を
設け、芯材流路１８の直線部１８ｆにおいて、芯材が２
層目の溶融樹脂材で被覆された後に、さらに３層目以上
の溶融樹脂材で被覆されるように、溶融樹脂流路を構成
する。また、芯材流路１８の各部分の内径、縮径部１８
ｅの鉛直方向の長さ、堰１５の厚さなどは用途に応じて
適宜変更可能であり、特に限定しない。第１の例におい
ては、このように堰１５、外径測定装置８、外径変動制
御装置９、流量制御駆動装置１０からなる独立した流量
制御機構によって樹脂流量がフィードバック制御されて
いるため、例えば延伸処理を施した後の各延伸糸の設定
外径に対する外径の変動幅が±３％以内のプラスチック
ファイバが得られる。なお、本発明の紡糸装置において
は、外径の測定値をフィードバック制御するための外径
測定装置８および外径変動制御装置９を用いて、プラス
チックファイバの外径に応じて樹脂流量を制御する流量
制御機構を構成しているため、プラスチックファイバの
外径変動を効果的に抑制することが可能であるが、本発
明の流量制御機構はこれに限定される物ではなく、プラ
スチックファイバに要求される他の特性に着目して樹脂
流量を制御する構成とすることも可能である。

【００２０】図３は、本発明の紡糸装置の第２の例を示
したもので、この紡糸装置３においては、図２に示した
堰１５，１５のかわりに、略円柱状のニードル１６，１
６が設けられている。ニードル１６，１６は、蓋体１３
の上方から、それぞれ第１の流路１８ａ，第２の流路１
８ｂの鉛直部分１８ｄ，１８ｄ内にかけて、これらニー
ドル１６，１６の軸方向が、鉛直部分１８ｄ，１８ｄの
軸方向と平行になるように配置されている。ニードル１
６，１６の下端（端部）付近は下方に向かって縮径して
おり、これら縮径部１６ａ，１６ａが第１の流路１８
ａ、第２の流路１８ｂの各縮径部１８ｅ，１８ｅと嵌合
するようになっている。

【００２１】これらのニードル１６，１６は、上下方向
（軸方向）に移動可能である。そして、上述の第１の例
と同様に、外径変動制御装置９からの命令に基づいて流
量制御駆動装置１０，１０によってニードル１６，１６
を移動させ、第１の流路１８ａ、第２の流路１８ｂの樹
脂流量をそれぞれフィードバック制御する。すなわち、
プラスチックファイバ４，４の外径が基準値よりも増加
（減少）したときは、ニードル１６，１６を下方（上
方）に移動させてニードル１６，１６の縮径部１６ａ，
１６ａの外面と縮径部１８ｅ，１８ｅの内壁との間の隙
間のサイズを調整し、第１の流路１８ａ及び第２の流路
１８ｂの各直線部１８ｆ、１８ｆ内を流れる芯材の流量
を少なく（多く）する。ニードル１６，１６は、下端付
近がテーパ状の縮径部１６ａ、１６ａを有しているた
め、前記隙間を精密に制御して芯材の流量を調整するこ
とができる。

【００２２】図４は、本発明の紡糸装置の第３の例を示
したもので、この紡糸装置３においては、図３に示した
縮径部１６ａ，１６ａを具備するニードル１６，１６に
かわって、外径一定の円柱状のニードル１７，１７が設
けられている。ニードル１７，１７の外径は直線部１８
ｆ，１８ｆの内径よりも小さく、ニードル１７，１７は
蓋体１３の上方から直線部１８ｆ，１８ｆにかけて配置
されている。

【００２３】そして、上述の第２の例と同様に、外径変
動制御装置９からの命令に基づいて流量制御駆動装置１
０によってニードル１７，１７を移動させ、第１の流路
１８ａ、第２の流路１８ｂの樹脂流量をそれぞれフィー
ドバック制御する。すなわち、プラスチックファイバ
４，４の外径が基準値よりも増加（減少）したときは、
ニードル１７，１７を下方（上方）に移動させてニード
ル１６，１６の直線部１８ｆ，１８ｆへの挿入長さを調
整して、ニードル１７，１７の挿入部分の流路抵抗を増
加（低下）させることにより、第１の流路１８ａ及び第
２の流路１８ｂの各直線部１８ｆ、１８ｆ内を流れる芯
材の流量を少なく（多く）する。

【００２４】これら第２ないし第３の例においても、上
述の第１の例と同様の効果を得ることができる。なお、
第２の例における芯材流路１８の各部分の内径、縮径部
１８ｅの鉛直方向の長さ、ニードル１６の最大外径、最
小外径、縮径部１６ａの軸方向の長さなど、あるいは第
３の例における直線部１８ｆの内径、ニードル１７の外
径、ニードル１７の直線部１８ｆへの挿入長さなども、
第１の例と同様に用途に応じて適宜変更可能であり、特
に限定しない。

【００２５】図５は、本発明の紡糸装置の第４の例を示
したものである。この紡糸装置３が、図２に示した紡糸
装置３と大きく異なる点は、芯材流路（溶融樹脂流路）
１８の水平部分１８ｃ，１８ｃの内壁の一部として可変
壁２５，２５が設けられている点である。本例におい
て、芯材流路１８の水平部分１８ｃ，１８ｃは、断面が
スリット状に形成されており、鉛直部分１８ｄ，１８ｄ
は断面円形に形成されている。ここで、本明細書におい
て流路の断面とは、その流路内を溶融樹脂が流れる方向
に対して垂直な断面をいう。そして、本例において、芯
材流路１８の水平部分１８ｃ，１８ｃのスリット状の断
面の一辺をなす内壁、図５においては上面２７の一部と
して、可変壁２５，２５が設けられている。可変壁２
５，２５は、弾性変形可能な金属薄板からなり、例えば
厚さ０．１〜０．６ｍｍ程度のステンレス薄板が用いら
れる。可変壁２５，２５が設けられている部分の内壁２
７には、可変壁２５，２５より小さい貫通孔２６，２６
が形成されており、この貫通孔２６，２６の芯材流路１
８側の開口部を塞ぐように可変壁２５，２５が設けられ
ている。可変壁２５，２５は芯材流路１８の内壁（上
面）２７に、溶融接合、ろう接接合、あるいは固層拡散
接合などの接合法により接合されている。また内壁（上
面）２７には、可変壁２５と接合される部分に凹部を設
けて、この凹部に可変壁２５を嵌合させることにより、
内壁（上面）２７の表面と可変壁２５の表面との間に段
差が形成されないように加工することが好ましい。この
ように、芯材流路１８の水平部分１８ｃ，１８ｃの内壁
に急激な凹凸や段差を生じないように可変壁２５を接合
することにより、外部への樹脂漏れを防止するととも
に、段差等による溶融樹脂（芯材）の滞留をなくし、溶
融樹脂の熱劣化および熱劣化に伴う異物の発生を防止す
ることができる。

【００２６】また、貫通孔２６はノズルパック１４およ
び蓋体１３を貫通して紡糸装置３の外面（この図では上
面）に開口しており、この貫通孔２６内には進退棒２８
が挿入されている。進退棒２８は、可変壁２５の面に対
して垂直な方向に延び、先端が可変壁２５に当接してい
る。また進退棒２８は、流量制御駆動装置１０の作用に
よってその長さ方向に微動可能に構成されている。この
進退棒２８を、可変壁２５と対向している水平部分１８
ｃの下面に向かう方向に前進させると、進退棒２８によ
って可変壁２５が押され芯材流路１８内にはみ出すよう
に弾性変形する。これにより、断面スリット状の水平部
分１８ｃのうち、可変壁２５が設けられている箇所にお
いて流路の断面積が小さくなり、ここを流れる芯材の流
量が減少する。さらに、その状態から進退棒２８を後退
させると、可変壁２５がもとの板状に復元されるまで、
進退棒２８が後退するに従って可変壁２５と水平部分１
８ｃ，１８ｃの下面との隙間が拡大されるので、流路の
断面積が大きくなり、ここを流れる芯材の流量が増加し
ていく。したがって、上述の第１の例と同様に、外径変
動制御装置９からの命令に基づいて流量制御駆動装置１
０，１０によって進退棒２８を微動させ、第１の流路１
８ａ、第２の流路１８ｂの樹脂流量をそれぞれフィード
バック制御する。すなわち、プラスチックファイバ４，
４の外径が基準値よりも増加（減少）したときは、進退
棒２８を下方に前進（上方に後退）させ、可変壁２５と
可変壁２５に対向している水平部分１８ｃ，１８ｃの内
壁との間の隙間のサイズを調整し、第１の流路１８ａ及
び第２の流路１８ｂの各水平部分１８ｃ、１８ｃ内を流
れる芯材の流量を少なく（多く）する。

【００２７】この第４の例においても、上述の第１の例
と同様の効果を得ることができるほか、急激な段差等に
よる溶融樹脂（芯材）の滞留をなくし、溶融樹脂の熱劣
化および熱劣化に伴う異物の発生を防止することができ
る。なお、本発明の紡糸装置においては、外径の測定値
をフィードバック制御するための外径測定装置８および
外径変動制御装置９は必ずしも必須ではないが、外径変
動の抑制のためには、これらを設けると効果的である。
また、本発明の紡糸装置は各種プラスチックファイバの
製造に使用可能であるが、外径変動の抑制の必要性が大
きいプラスチック光ファイバの製造に適用することが好
ましい。また、上記第１〜第四の例においては鉛直方向
下向きに紡糸を行う場合を例にとって説明したが、本発
明はこれに限定されるものではない。

【００２８】

【実施例】以下、本発明を実施例を示して詳しく説明す
る。（実施例１）芯材としてポリメチルメタクリレート、鞘
材としてフッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン
（８０／２０ｍｏｌ％）の共重合体を用いて、図１に示
した装置構成で、図２に示した紡糸装置３を用いて、平
均外径約１ｍｍのプラスチックファイバを製造した。な
お、芯材流路１８は途中で４つに分岐しており、吐出口
２０…は４つであった。この実施例において、芯材流路
１８の流入部分の内径は１２mm、水平部分１８ｃの内径
は６mm、鉛直部分１８ｄの内径は６mm、縮径部１８ｅの
軸方向の長さは２mm、直線部１８ｆの内径は４mm、堰１
５の厚さは４mmであった。具体的な芯材の流量は５３．
９６〜５７．３cc/minの範囲で制御し、鞘材の流量は
０．７cc/minとした。また、外径測定装置８は、キーエ
ンス（株）製のレーザ外径測定器を用いた。得られた４
本のプラスチック光ファイバの外径を測定したところ、
いずれも糸長１０００ｍあたり±０．０１５ｍｍ以内の
変動幅で、外径変動率が±１．５％以内であり、長さ方
向の寸法安定性に優れたものであった。

【００２９】（実施例２）図３にした紡糸装置を用いた
以外は、実施例１と同様にしてプラスチック光ファイバ
を製造した。この実施例において、ニードル１６の最大
外径、最小外径はそれぞれ４mm、２mm 、縮径部１６ａ
の軸方向の長さは４mmであった。得られた４本のプラス
チック光ファイバの外径を測定したところ、いずれも糸
長１０００ｍあたり±０．０１８ｍｍ以内の変動幅で、
外径変動率が±１．８％以内あり、長さ方向の寸法安定
性に優れたものであった。

【００３０】（実施例３）図４に示した紡糸装置を用い
た以外は、実施例１と同様にしてプラスチック光ファイ
バを製造した。この実施例において、ニードル１７の外
径は４mm で、直線部１８ｄへの挿入長さは２〜６mmと
した。得られた４本のプラスチック光ファイバの外径を
測定したところ、いずれも糸長１０００ｍあたり±０．
０２２ｍｍ以内の変動幅で、外径変動率が±２．２％以
内であり、長さ方向の寸法安定性に優れたものであっ
た。

【００３１】（実施例４）図５に示した紡糸装置を用い
た以外は、実施例１と同様にしてプラスチック光ファイ
バを製造した。この実施例において、スリット状の水平
部分１８ｃの、流路上下の内壁の壁面において樹脂が流
れる方向に対して垂直方向の幅（図５の紙面に対して垂
直方向）は６mmで、鉛直方向の厚さは１mmとした。また
可変壁２５の大きさは、可変壁２５の流路側の平面にお
いて樹脂が流れる方向に対して垂直方向（図５の紙面に
対して垂直方向）の幅を６mmとし、樹脂が流れる方向に
対して平行方向（図５の紙面における左右方向）の長さ
を６mmとした。得られた４本のプラスチック光ファイバ
の外径を測定したところ、いずれも糸長１０００ｍあた
り±０．０１５ｍｍ以内の変動幅で、外径変動率が±
１．５％以内であり、長さ方向の寸法安定性に優れたも
のであった。

【００３２】（比較例１）外径変動制御装置と堰を取り
外した以外は、実施例１と同様にして平均外径約１ｍｍ
のプラスチック光ファイバを製造した。得られた４本の
プラスチック光ファイバの外径を測定したところ、糸長
１０００ｍあたり、最大±０．０６ｍｍの変動幅があ
り、外径変動率は±６％で、寸法安定性が不良であっ
た。

【００３３】これらの結果より本発明に係る実施例にお
いては、従来法と同様の比較例と比べて、外径変動の少
ないプラスチック光ファイバを安定に製造可能であるこ
とが明らかとなった。また、吐出口を複数備えた紡糸装
置を用いて、複数の吐出口から得られたプラスチック光
ファイバ間において、寸法の差が小さく、安定であり、
製造安定性に優れることが確認できた。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、溶融樹脂流路に、樹脂流量を制御する独立した流量
制御機構が設けられているため、プラスチックファイバ
の外径変動に応じて樹脂流量を調節して、外径変動を抑
制することができる。さらに、プラスチックファイバの
外径の測定値によって樹脂流量を調整するフィードバッ
ク制御を行うことにより、効果的に外径変動を抑制する
ことができる。また、複数の吐出口から複数本のプラス
チックファイバを同時に得る紡糸装置において、複数の
溶融樹脂流路の樹脂流量をそれぞれ制御することによ
り、各吐出口から得られるプラスチックファイバ間の外
径差を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】溶融紡糸を行う装置の構成の一例を示した説
明図である。

【図２】本発明の紡糸装置の第１の例を示した縦断面
図である。

【図３】本発明の紡糸装置の第２の例を示した縦断面
図である。

【図４】本発明の紡糸装置の第３の例を示した縦断面
図である。

【図５】本発明の紡糸装置の第４の例を示した縦断面
図である。

【符号の説明】

３…紡糸装置、４…プラスチックファイバ、８…外径測
定装置（流量制御機構）、９…外径変動制御装置（流量
制御機構）、１０…流量制御駆動装置（流量制御機
構）、１５…堰（流量制御機構）、１６、１７…ニード
ル（流量制御機構）、１８…芯材流路（溶融樹脂流路）
１８ａ…第１の流路、１８ｂ…第２の流路、１８ｃ…水
平部分、１８ｄ…鉛直部分、１８ｅ…縮径部、１８ｆ…
直線部、２０…吐出口、２５…可変壁、２７…内壁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｄ０１Ｄ 5/34 Ｄ０１Ｄ 5/34 (72)発明者稲田浩成広島県大竹市御幸町20番１号三菱レイヨン株式会社中央技術研究所内 (72)発明者森本大輔広島県大竹市御幸町20番１号三菱レイヨン株式会社中央技術研究所内Ｆターム(参考） 2H050 AA15 AB42Z 4L045 AA05 BA01 BA18 BA24 BA52 BA54 BA60 CA29 CA32 CB16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融樹脂が流れる溶融樹脂流路の吐出口
からプラスチックファイバを紡糸するプラスチックファ
イバの紡糸装置において、溶融樹脂流路に、樹脂流量を制御する独立した流量制御
機構が設けられていることを特徴とするプラスチックフ
ァイバの紡糸装置。
【請求項２】請求項１に記載のプラスチックファイバ
の紡糸装置において、流量制御機構が、吐出口から得ら
れるプラスチックファイバの外径の測定値によって樹脂
流量を調整するフィードバック制御を行うものであるこ
とを特徴とするプラスチックファイバの紡糸装置。
【請求項３】請求項１または２に記載のプラスチック
ファイバの紡糸装置において、複数の吐出口に通じる複
数の溶融樹脂流路を備えていることを特徴とするプラス
チックファイバの紡糸装置。
【請求項４】請求項３に記載のプラスチックファイバ
の紡糸装置において、複数の溶融樹脂流路のそれぞれに
流量制御機構が設けられていることを特徴とするプラス
チックファイバの紡糸装置。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか一項に記載のプ
ラスチックファイバの紡糸装置において、流量制御機構
が、溶融樹脂流路を横切るように設けられた堰と、樹脂
流量が変動するようにこの堰を移動させる駆動機構を有
することを特徴とするプラスチックファイバの紡糸装
置。
【請求項６】請求項１〜４のいずれか一項に記載のプ
ラスチックファイバの紡糸装置において、流量制御機構
が、溶融樹脂流路内に設けられた柱状ニードルと、この
柱状ニードルをその軸方向に移動させる駆動機構を有
し、柱状ニードルは、その軸方向が、少なくとも柱状ニ
ードルの端部付近が位置する溶融樹脂流路の軸方向と平
行に配置されていることを特徴とするプラスチックファ
イバの紡糸装置。
【請求項７】請求項６に記載のプラスチックファイバ
の紡糸装置において、柱状ニードルの端部が縮径され、
この縮径部が、溶融樹脂流路の一部が縮径された縮径部
に嵌合するものであることを特徴とするプラスチックフ
ァイバの紡糸装置。
【請求項８】請求項１〜４のいずれか一項に記載のプ
ラスチックファイバの紡糸装置において、流量制御機構
が、溶融樹脂流路の内壁の一部をなし前記溶融樹脂流路
の断面積を変化させるように変形可能な可変壁と、該可
変壁を変形させる駆動機構を有することを特徴とするプ
ラスチックファイバの紡糸装置。
【請求項９】請求項８記載のプラスチックファイバの
紡糸装置において、溶融樹脂流路の断面がスリット状に
形成されており、該スリット状の断面の少なくとも一辺
をなす内壁に、前記スリット状の断面の厚さを変化させ
るように変形可能な板状体からなる可変壁が設けられて
いることを特徴とするプラスチックファイバの紡糸装
置。
【請求項１０】請求項１〜９のいずれか一項に記載の
プラスチックファイバの紡糸装置を用いてプラスチック
ファイバを紡糸することを特徴とするプラスチックファ
イバの紡糸方法。