JP2001336023A - 紡糸装置及び紡糸方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 糸条の引取速度を従来の適性速度より高めて
も、繊維を構成する分子の配向を抑制して糸条の破断伸
度の低下を防ぎ、かつ繊度斑の悪化もなくし、実質的に
使用可能な品質の繊維が得られる紡糸装置及び紡糸方法
を提供することである。 【解決手段】 紡糸口金４１から押し出された溶融ポリ
マーを、空気エジェクタ機構８の吸引作用によって、室
内の温調された空気を繊維の固化温度まで下がらないよ
うに空気流速を調節して吸引している冷却風導入部７で
冷却しつつ、空気エジェクタ機構８によって空気流と共
に加速せしめ、次の下降気流案内管９で下降気流の速度
を調節して個化点温度まで冷却することで配向が抑制さ
れ、かつ繊度斑の悪化もない繊維を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は合成繊維糸条の製造
設備において適用する紡糸装置および紡糸方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来紡糸装置でポリエステルあるいはポ
リアミド等の合成繊維の未延伸糸（UDY）、半延伸糸（P
OY）を製造する工程では、紡糸口金から溶融ポリマーを
押し出し、押し出されたポリマーを冷却装置で冷却しつ
つ引き取ることによって、繊維を形成し、その繊維をま
とめて１本の糸条としている。前記冷却装置による冷却
は、従来、繊維に直交する空気流を流すことで行なわれ
ている。

【０００３】このような装置において、引き取り速度を
高めると、繊維を構成する分子の配向が紡糸線上で促進
されて、糸条の破断伸度が低下することが知られてい
る。さらに５０００ｍ／ｍｉｎを超える速度で引き取る
と、配向の促進によって、結晶化が起こることが知られ
ている。すなわち、糸条の配向と結晶化は引き取り速度
と密接に関係しているため、所望する配向度を得るため
には適正な引き取り速度が存在し、生産性を向上するた
め引き取り速度を上げようとしても前記適正な引き取り
速度以上に速度を上げることができなかった。

【０００４】そこで、所望する配向度を維持したまま、
引き取り速度を向上する方法として、繊維学会誌Ｖｏ
ｌ.５０，Ｎｏ.９，Ｐ．５３１(１９９４年)「高速紡糸
過程のシュミレーション」に固化点付近の空気抗力を取
り除くと低い配向の繊維が得られる理論が述べられてい
る。かかる理論を実践する方法として、米国特許第５８
２４２４８号公報には、少なくとも５００ｍ／ｍｉｎを
超える表面速度で回転するロールに引き取られる溶融紡
糸において、口金に続いて冷却気体を導入するゾーンと
それに続いて冷却気体と共に繊維が排出されるチューブ
があり、チューブの寸法と位置、気体の量によって気体
を加速し、チューブを出るとき気体の速度が繊維の速度
より遅いことを特徴とした装置が記載されている。

【０００５】また、特開昭６２−２６３３１４号公報に
は、ハウジング内に流入する気体を均一に分布させ、ま
たハウジングに続くベンチュリー管で吸引噴流を生じさ
せる装置が記載されている。前記特開昭６２−２６３３
１４号公報の実施例２には、加圧気体の供給を受けるハ
ウジングとハウジング下部にフィラメントの温度が著し
く上がらないために第２の気体を導入する装置が記載さ
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する、従来の紡糸装置における第１の課題は、紡糸をお
こなうと外部から繊維と略直交方向に供給した冷却気体
流が、冷却部の下流にある縮流部において加速されるの
で繊維に振動が生じて糸条の繊度斑（Ｕ％）が悪くな
り、実質的に使用可能な糸質が得られないということで
ある。

【０００７】第２の課題は、紡糸する繊維の繊度を変更
すると、冷却速度が異なるため、繊度が大きい場合、冷
却部での冷却が不十分となり、固化点が装置より下流に
位置し、配向を抑制する効果が得られないという問題で
ある。そのために冷却部に供給する加圧気体の量を増す
と、必要な気体流速を超え乱流が生じやすくなり強い繊
度斑が発生するのである。

【０００８】逆に、繊度が小さい場合、冷却が早すぎ、
気体が下向きに加速される位置より上流に固化点が位置
するようになるため配向を抑制する効果が得られず、そ
のために加圧気体の量を減らしても必要な気体流速が得
られず、この場合も配向を抑制する効果が得られないと
いう問題がある。

【０００９】第３の課題は、紡糸装置の出口部から糸条
と共に気体が排出されるため、この装置の下流に設置さ
れた糸条に油剤を付着させる給油ガイドに気流があたる
ために糸条が揺れ、その揺れが上流に伝播するので冷却
装置内で糸揺れが発生し、繊度斑、さらには油剤の付着
斑が生じるということである。

【００１０】第４の課題は、特開昭６２−２６３３１４
号公報に記載されている実施例２の装置を用い第２の気
体の流速を上流から糸条と共に吹き出す気体の流速より
高めると、第２の気体と上流側との気体が交じり合う位
置で、糸条が激しく振動し繊度斑が大きくなることであ
る。

【００１１】第５の課題は、従来の紡糸装置では冷却風
の吹き出し部の周囲に加圧気体の供給を受けるハウジン
グが必要であり、かつ、このハウジング内で均一に流入
する気体を分布させるためにはハウジング内に空気吹き
出し部を包含する空気流路が必要なため、ハウジングの
外径が大きくなるのでこのハウジングを一般の衣料用繊
維の製造に用いられている口金の配置間隔で密接して配
置することが困難となり、仮に配置できたとしても紡糸
装置が非常に大型になるということである。

【００１２】第６の課題は、かかる装置を用いると、口
金面の清掃や口金を含む紡糸パックの交換が困難である
ということである。

【００１３】第７の課題は、糸掛け時にサクションガン
で糸条を吸引すると、糸条の張力がサクションガンの吸
引力で変化し、サクションガンの取りまわしにより増減
するため、張力が低下した時、紡糸装置内の気流によっ
て糸切れが生じることである。

【００１４】そこで本発明は、糸条の引取速度を従来の
適正速度より高めても繊維を構成する分子の配向が促進
せず、糸条の破断伸度の低下や繊度斑の悪化がなく、実
質的に使用可能な品質の繊維が得られる紡糸装置および
紡糸方法の提供を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の紡糸装置および紡糸方法は、第１の課題を解決
するために、請求項１のように紡糸口金の下流に筒状の
空気整流体で形成された冷却風導入部と、冷却風導入部
下流に冷却風導入部内部を周囲の圧力より低圧にせしめ
る、空気噴射部と下降気流案内管を有した空気エジェク
タ機構を設け、前記冷却風導入部に導入される空気量
が、冷却風導入部の口金側より下流側の方が多くなるよ
うにしている。

【００１６】第２の課題を解決するために、請求項２の
ように冷却風導入部を形成する空気整流体の周囲から空
気整流体に導入される空気量を制御する制御装置を設け
て、請求項８のような空気エジェクタ機構の下降気流案
内管内に紡糸される糸条の固化点が位置するように、空
気エジェクタ機構へ供給する空気量とその空気の温度と
空気整流体の周囲から導入される空気量とその空気の温
度との内の少なくともいずれかを調節する紡糸方法で運
転するようにしている。

【００１７】第３の課題を解決するために、請求項３の
ように空気エジェクタ機構に設けられた下降気流案内管
の出口部に下降流の速度を減速する気流減速部を設けて
いる。

【００１８】第４の課題を解決するために、請求項４の
ように空気エジェクタ機構に設けられた空気噴射部が、
糸条と上流部からの気流が通過する導入管と、その導入
管の周囲から空気を噴射する噴射管から成り、この噴射
管内に空気流を整流する整流部を設け、この整流部の整
流方向が導入管の長手軸心と平行であるようにし、請求
項５のように前記空気噴射部の噴射管に形成された噴射
口と空気エジェクタ機構の長手軸心が平行になるよう設
定している。

【００１９】また、第５、第６の課題を解決するため
に、請求項６のように複数の紡糸口金に対応して空気エ
ジェクタ機構を複数列配設せしめ、これらの空気エジェ
クタ機構を一体的に保持して糸条の走行方向に自在に移
動するようにし、請求項７のように紡糸装置の操作面側
からみて前後に複数列設けられた紡糸口金に対応して空
気エジェクタ機構を配設したりすることができる。

【００２０】さらに、第７の課題を解決するために、請
求項９のように糸掛けを行なうときに、空気エジェクタ
機構に供給する空気量を調節するようにしている。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は本発明である紡糸装置１の
第１の実施形態を示す正面図（操作面から見た図）であ
り、符号２は加熱及び保温機能を備えた公知のスピンビ
ームで、スピンビーム２は、内部にメターリングポンプ
３、分配ブロック４及び紡糸口金４１を内装して配設さ
れた紡糸パック６を有し、それらがポリマー管５を介し
て連通しており、メターリングポンプ３に供給された溶
融ポリマーを紡糸口金４１から紡出するようになってい
る。

【００２２】紡糸装置１は、紡糸口金４１の下流、即ち
スピンビーム２に内設された紡糸パック６の下方に設け
られ、円筒状の冷却風導入部７と冷却風導入部７に続い
て鉛直方向に設けられた空気エジェクタ機構８を有して
おり、それらが紡糸パック６の配設に対応して列設され
ている。

【００２３】冷却風導入部７は図３に示すように、中心
ａから放射状に波形に整形された円盤状のプレートを長
手軸心方向に積層して形成された中空の空気整流体５１
と、空気整流体５１を包囲する筒状の周面に複数の孔を
有した内側多孔管５２が空気エジェクタ機構８の一部を
収納しているダクト１１に取り付けられ、さらに、内側
多孔管５２と同心に内側多孔管５２を取り囲む筒状の周
面に複数の孔を有した外側多孔管５３が設けられてい
る。

【００２４】内側多孔管５２と外側多孔管５３の周面の
孔は、円形、楕円形の孔あるいはスリット状の長孔等で
も良い。

【００２５】空気整流体５１の周囲から空気整流体５１
に導入される空気量を制御する制御装置として、外側多
孔管５３の下部に円弧状に長孔を設けた板片１０を取り
付け、外側多孔管５３を少なくとも外側多孔管５３の周
面の孔と内側多孔管５２の周面の孔との位相が一致する
位置からそれらの孔の大きさ分位相がずれる位置の間で
左右回転自在にせしめ、任意の位相でダクト１１に前記
長孔を介してボルトにて固定するようにしている。

【００２６】空気整流体５１の周囲と内部は、空気整流
体５１が波形整形された円盤状のプレートを長手軸心方
向に積層して形成されていることにより連通しているの
で、その間を気流は自由に流通できる。また、空気整流
体５１とダクト１１の継合部は、空気整流体５１の内部
とダクト１１の内部とが係合して連通している。

【００２７】また、空気エジェクタ機構８は空気噴射部
６０と下降気流案内管９から成り、空気噴射部６０に
は、図１、図２に示すように、空気整流体５１の中心に
同心で糸条Ｙと上流部からの気流が通過する導入管６１
が空気整流体５１に係合して設けられ、導入管６１にテ
ーパを介して形成された小径部を導入管６１の周囲から
空気を噴射する噴射管６２が包囲して設けられている。

【００２８】噴射管６２には噴射管６２内に噴射される
空気流を整流する整流部６３と噴射口６５が形成されて
いる。

【００２９】整流部６３には複数枚の環状仕切板６４が
導入管６１の長手軸心に平行な状態に嵌装されており、
整流された空気流が導入管６１の長手軸心に平行に流れ
るようにしている。また、噴射口６５は空気エジェクタ
機構８の長手軸心と角度θで交差している。この角度θ
は３度以下に設定する。

【００３０】そして、空気噴射部６０の下方に下降気流
案内管９が噴射管６２に係合して噴射管６２と一体的に
形成されており、その出口部には外周面に複数の孔が設
けられると共に、末広がりに径が拡大された気流減速部
１２が形成されている。

【００３１】ダクト１１は列設された空気エジェクタ機
構８の空気噴射部６０を収納して一体的に形成されてお
り、一端面は送風機（図示せず）に連結されている。ま
た、ダクト１１は両側に立設された案内レール１３、１
４から張り出して固定された空気圧シリンダ１５、１６
によって支持されている。そして、ダクト１１の両側に
ローラ群１７、１８が案内レール１３、１４に係合して
取り付けられており、空気圧シリンダ１５、１６へ供給
する空気圧の切り替えによってダクト１１がローラ群１
７、１８に案内されて案内レール１３、１４上を昇降す
るようになっている。

【００３２】空気圧シリンダ１５、１６へ供給する空気
圧は、紡糸時にダクト１１の上昇により冷却風導入部７
がスピンビーム２の下面に押圧された状態になるように
設定する。

【００３３】また、ローラ群１７、１８はダクト１１の
昇降動作以外の動きを規制する構成になっている。

【００３４】本発明の紡糸装置１の運転形態を図１〜３
を参照にして説明する。紡糸口金４１から押し出された
溶融ポリマは冷却風導入部７で次第に冷やされ空気エジ
ェクタ装置８に至る。冷却風導入部７における気流の発
生は、ダクト１１に連結された送風機（図示せず）から
ダクト１１に送り込まれる気流によって空気エジェクタ
機構８の導入管６１に生じる負圧による。即ち、この負
圧によって室内の温調された空気が冷却風導入部７の周
囲から冷却風導入部７内部へ吸引される。

【００３５】冷却風導入部７の吸引気流は空気エジェク
タ機構８に近いほうが強く、紡糸口金４１へ近づくに従
い弱くなる。紡糸口金４１近くの気流を強くすると、空
気整流体５１内部で紡糸口金４１近くから強い下降流が
生じ、この下降流に対してさらに周囲から内側へ向かう
気流が存在するため気流が乱流となり、この発生した乱
流によって冷却途中の繊維に振動が生じるので冷却斑が
発生し繊度斑となる。この繊度斑を起こさない冷却風の
速度は、糸条を構成する繊維の繊度が３．７ｄｔｘのと
き冷却風導入部７の下流部で１５ｍ／ｍｉｎから３５ｍ
／ｍｉｎが好ましく、この冷却風の速度に対して紡糸口
金４１近くの冷却風の速度は前記風速の１／１．２〜１
／２とする。繊維の繊度が小さい場合は冷却風の速度を
小さくし、大きい場合は冷却風の速度を大きくすると良
い。また繊度が大きいほど冷却風導入部７の長さを長く
するように冷却風導入部７を交換しても良い。

【００３６】このとき、冷却風導入部７内の温度が繊維
の固化点まで下がらないように冷却風導入部７内の冷却
風の速度を設定する。前記冷却風導入部７内の冷却風の
速度は、外側多孔管５３によって内側多孔管周面の複数
の孔に対する外側多孔管周面の複数の孔の位相を変える
ことによって容易に調節できる。

【００３７】一方、空気エジェクタ機構８の噴射管６２
の下流では、噴射管６２からの空気流によって導入管６
１から吸引された糸条Ｙと空気流は加速され、下降気流
案内管９内で糸条は冷却されながら固化点温度に至る。
下降気流案内管９内は糸条Ｙと同方向に流れる下降気流
にさらされるため、この気流によって固化点付近の空気
抗力が軽減されるので、繊維にかかる応力が小さくなり
糸条を形成する繊維の配向が抑制される。

【００３８】前記下降気流案内管９の全長は内径の１０
倍以上５０倍以下が好ましい。全長が内径の１０倍以下
であると固化点を常に安定して下降気流案内管９内に留
めることが困難になり、糸条の伸度にばらつきが生じ、
後工程での糸切れが増加する。

【００３９】また、全長が５０倍以上になると下降気流
案内管９の圧損が増加して上流の負圧の発生が不十分と
なって冷却が不十分となり、繊度斑の原因になるばかり
か吸引力の不足によって糸掛け時に糸が冷却風導入部７
に滞留して糸掛けが困難になる。

【００４０】下降気流の速度は空気噴射部６０への供給
空気圧によって制御する。この供給空気圧が高く下降気
流が強すぎると、強い乱流や渦が発生し糸揺れが生じ、
繊度斑や糸切れが発生するため、空気噴射部６０付近の
風速は３０００ｍ／ｍｉｎ以下となるよう供給空気圧を
調節すると良い。一方風速が小さすぎると前記固化点付
近の空気抗力の軽減効果が小さくなる。

【００４１】空気噴射部６０への供給空気圧を変化させ
ると、導入管６１に生じる負圧も変化するため、上流の
冷却風導入部７からの冷却風の速度も変化する。この冷
却風の速度を前述のように最適化するために空気噴射部
６０への供給空気圧を調節すると共に、前述のように冷
却風導入部７内の冷却風の速度を外側多孔管５３によっ
て調節する。

【００４２】ところで、空気噴射部６０の噴射口６５と
空気エジェクタ機構８の長手軸心とがなす角度θが０度
の場合、即ち、噴射口６５と空気エジェクタ機構８の長
手軸心が平行となる構成の場合、図５に示すように、空
気流は整流部６３によって回転することなく、導入管６
１の長手軸心と平行な流れとなって噴射口６５から速度
Ｖ２で噴射され、導入管６１からの気流は速度Ｖ１で下
降する。このとき、導入管６１からの下降気流は噴射口
６５からの気流によって導入管６１の出口部に発生する
負圧によって生じるので、Ｖ２はＶ１より高い速度であ
る。

【００４３】上記構成より、噴射口６５と導入管６１は
平行の状態であるので、整流された噴射口６５からの気
流は、導入管６１からの気流と交じり合うことなく即時
に境界層１０１を伴って下降する。そのため、上流から
の糸条を構成する繊維１００が境界層１０１から噴射口
６５からの気流に向かって湾曲に変位するので繊維１０
０同士の距離が拡大し、相互に接触、融着することがな
く冷却される。また、噴射口６５からの気流は整流部６
３によって回転することなく、かつ導入管６１の長手軸
心と平行な流れとなっているため、糸条を構成する繊維
相互が絡み合うこともない。

【００４４】前述の境界層１０１は下流に行くに従い拡
散消滅する。

【００４５】なお、噴射口６５と導入管６１が平行な状
態とは、噴射口６５からの整流された気流が、即時に導
入管６１からの気流と交じり合うことのない前述の効果
を得られる状態であり、図２に示す、空気噴射部６０の
噴射口６５と空気エジェクタ機構８の長手軸心とがなす
角度θが３度以下で０度付近の状態をいう。

【００４６】下降気流案内管９の気流減速部１２では、
糸条と共に下降する気流の方向が変わり、糸条と共に下
流の給油ガイド１９に到達する気流が軽減するので、給
油ガイド１９での糸揺れが減り、油剤の付着斑が防げる
と共に、糸揺れが上流へ伝播されないので繊度斑の発生
も防止できる。

【００４７】紡糸パック６の交換に際しては、ダクト１
１を空気圧シリンダ１５、１６によって下降せしめるこ
とにより、それに伴なって冷却風導入部７も下降するの
でスピンビーム２の下面と紡糸装置１の間に充分な作業
空間が得られ、紡糸パック６の交換作業が容易に行なえ
る。

【００４８】また前述の繊度に応じた冷却風導入部７の
長さの変更は、冷却風導入部７が空気圧シリンダ１５、
１６によって昇降し、スピンビーム２の下面に押圧され
る構成であるので適切な長さを設定して組み込むことで
容易に行なえる。

【００４９】前述の第１の実施形態における紡糸口金４
１に対する空気エジェクタ機構８の配設の第２の実施形
態として図６に示すように、スピンビーム２０１に設け
られる複数の紡糸口金４１を、紡糸装置１の操作面（図
１を見る側）から前後（手前、奥側）２列に千鳥状に配
列して、空気エジェクタ機構８を紡糸口金４１に対応し
て配設することができる。この場合、エジェクタ機構８
の設置は第１の実施形態に基づいて行なうことができ
る。

【００５０】従来の紡糸装置では繊維の冷却に繊維に直
交した空気流を流しており、糸条を操作面から前後に複
数列配列すると、各列の糸条に当たる空気流の速度と温
度が異なるため均一な物性の糸条を得ることが困難であ
るので１列に配列している。そのため、図６に示すスピ
ンビーム２０１の全長Ｌを大きくせざるを得なかった。

【００５１】そこで、第２の実施形態によれば、エジェ
クタ機構８が糸条を包囲する構成であるため、エジェク
タ機構８間の所定距離ｄを保ったままで、従来の紡糸装
置に１列に配列された同数の紡糸口金４１を、２列に配
列して確保できるのでスピンビーム２０１の全長Ｌを従
来のものより短くすることができる。

【００５２】また、同じく第３の実施形態として図７に
示すように、スピンビーム２０２内に設けられる紡糸口
金４１の配置とその配置に対応したエジェクタ機構８の
配置を円弧状となるようにすることもできる。この場合
も、エジェクタ機構８の設置は第１の実施形態に基づい
て行なうことができる。

【００５３】第３の実施形態によれば、各紡糸口金４１
へ溶融ポリマーを計量して供給するメターリングポンプ
３から各紡糸口金４１に至るまでのポリマー通路長３０
１の等長化が容易にできるので、ポリマーの熱履歴が均
一になり、より物性のよい糸を得ることができる。

【００５４】ここで本発明の紡糸装置を用いて行つた紡
糸の実施例１と、この実施例１と実施例１における構成
及び糸条の冷却過程の諸条件を変更して行なった紡糸と
の比較例を記述する。

【００５５】（実施例１）実施例１として、図４に示す
紡糸口金４１から冷却風導入部７までの長さをＬ１、冷
却風導入部７の長さをＬ２、紡糸口金４１から空気エジ
ェクタ機構８の空気噴射部６０までの長さをＬ３、空気
噴射部６０から下降気流案内管９の長さをＬ４、下降気
流案内管９の気流減速部１２の長さをＬ５、紡糸口金４
１から給油ガイド１９までの長さをＬ６、冷却風導入部
７の内径をＤ１、下降気流案内管９の内径をＤ２とし、
Ｌ１〜Ｌ６とＤ１、Ｄ２の数値を表１に示す。

【００５６】

【表１】

【００５７】噴射口６５の傾きθを１．５°とし、噴射
口６５の直前に複数枚の環状仕切板６４を嵌装した整流
部６３を設けてある。

【００５８】空気エジェクタ機構８に温度４０℃、４０
０ｍｍａｑの空気を供給し、冷却風の速度は、冷却風導
入部７の上端で２０ｍ／ｍｉｎ、下端で３０ｍ／ｍｉ
ｎ、下降気流案内管９内で２３００ｍ／ｍｉｎとなるよ
う冷却風導入部７の外側多孔管５３の周面孔の位相を調
節した。

【００５９】前記条件でポリエステル１３３ｄｔｘ−３
６ｆを紡糸し、４０００ｍ／ｍｉｎで引き取ったとこ
ろ、配向が進むと低下する伸度は１２０％、繊度斑であ
るＵ％は１．０％の数値であった。

【００６０】次に、ポリエステル２８０ｄｔｘ−４８ｆ
を紡糸した。このとき冷却風の速度が冷却風導入部７の
上端で２２ｍ／ｍｉｎ、下端で３２ｍ／ｍｉｎ、下降気
流案内管９内で２２００ｍ／ｍｉｎとなるよう冷却風導
入部７の外側多孔管５３の周面孔の位相と、空気エジェ
クタ機構８への供給空気圧を調節した。このときの伸度
は１２１％、Ｕ％は０．９％であった。

【００６１】また、実施例１において、糸掛け時にサク
ションガンで糸条を吸引したのち、空気エジェクタ機構
８への空気供給を停止せずに給油ガイド１９から給油ガ
イド１９下流のガイド（図示せず）に糸を掛ける際、糸
切れが生じた。一方、糸掛け時にサクションガンで糸条
を吸引したのち、空気エジェクタ機構８への空気供給量
を適宜絞って給油ガイド１９から給油ガイド１９下流の
ガイド（図示せず）に糸を掛けると糸切れは生じず容易
に糸掛けできた。

【００６２】（比較例１）比較例１として、一般に用い
られる直交流による冷却装置（図示せず）を用いて冷却
風の速度を１８ｍ／ｍｉｎとしてポリエステル１３３ｄ
ｔｘ−３６ｆを紡糸し、４０００ｍ／ｍｉｎで引き取る
と、配向が進むと低下する伸度は９０％、Ｕ％は０．８
％であった。これにより比較例１は実施例１と比較して
配向が進んでいることがわかる。

【００６３】（比較例２）比較例２として、実施例１に
おける冷却風導入部７の冷却風の速度を上端、下端共に
２５m/minとなるように、空気整流体５１の開孔率を調
節した。そしてポリエステル１３３ｄｔｘ−３６ｆを紡
糸し、４０００ｍ／ｍｉｎで引き取ったところ、配向が
進むと低下する伸度は１１８％、Ｕ％は１．３％であっ
た。これにより、比較例２は、実施例１と比較して繊度
斑が大きいことがわかる。

【００６４】（比較例３）比較例３として図８に示すよ
うに、空気エジェクタ機構８を用いず、冷却風導入部７
の外部をダクト２０で覆い加圧空気を供給するようにし
た。冷却風導入部７下流は縮流部２１を経て、下降気流
案内管２２に続いている。ここで、冷却風導入部７の冷
却風の速度を２５ｍ／ｍｉｎとしたとき下降気流案内管
２２内の風速は２２００ｍ／ｍｉｎであった。この条件
でポリエステル１３３ｄｔｘ−３６ｆを紡糸し、４００
０ｍ／ｍｉｎで引き取ったところ、、伸度は１１５％、
Ｕ％は１．９％であった。

【００６５】次に、２８０ｄｔｘ−４８ｆを紡糸し、４
０００ｍ／ｍｉｎで引き取ると、伸度１０５％、Ｕ％は
１．７％であった。この２８０ｄｔｘ−４８ｆの紡糸に
おいて冷却風を３０ｍ／ｍｉｎに増加させると、伸度は
１１２％、Ｕ％は１．８％となりさらに冷却風を増加さ
せると糸切れが生じた。

【００６６】比較例３は実施例１と比較して繊度斑が大
きく、また紡糸する繊維を太くすると、配向が進行する
ので伸度が低下し、冷却風の速度を上げると伸度は増加
するが、繊度斑が増大し、さらに冷却風の速度を上げる
と前記の糸切れが生じる。

【００６７】（比較例４）比較例４として、実施例１に
おいて整流部６３の環状仕切板６４を取り外してポリエ
ステル１３３ｄｔｘ−３６ｆを紡糸し４０００ｍ／ｍｉ
ｎで引き取ったところ、伸度は１２３％、Ｕ％は１．４
％であった。

【００６８】（比較例５）比較例５として、実施例１に
おいて下降気流案内管９の出口を気流減速部１２を無く
した真っ直ぐな形状にしてポリエステル１３３ｄｔｘ−
３６ｆを紡糸し４０００ｍ／ｍｉｎで引き取ったとこ
ろ、伸度は１２０％、Ｕ％は１．２％であった。比較例
４、５共に実施例１と比較して繊度斑が増加している。

【００６９】つづいて実施例１における噴射口６５の傾
きθを変化させて行つた紡糸の実施例２から５と、それ
らの実施例との紡糸の比較例を記述する。

【００７０】（実施例２）実施例２として、噴射口６５
の傾きθを０度にしてポリエステル１３３ｄｔｘ−３６
ｆを紡糸し４０００ｍ／ｍｉｎで引き取ったところ、伸
度は１１８％、Ｕ％は１．０％であった。

【００７１】（実施例３）実施例２と同条件で、４５０
０ｍ／ｍｉｎで引き取ったところ、伸度は１０２％、Ｕ
％は０．７％であった。

【００７２】（実施例４）実施例４として、噴射口６５
の傾きθを３度にしてポリエステル１３３ｄｔｘ−３６
ｆを紡糸し４０００ｍ／ｍｉｎで引き取ったところ、伸
度は１２４％、Ｕ％は１．１％であった。

【００７３】（実施例５）実施例４と同条件で、４５０
０ｍ／ｍｉｎで引き取ったところ、伸度は１０５％、Ｕ
％は０．９％であった。

【００７４】（比較例６）比較例６として、噴射口６５
の傾きθを8度にしてポリエステル１３３ｄｔｘ−３６
ｆを紡糸し４０００ｍ／ｍｉｎで引き取ったところ、伸
度は１２４％、Ｕ％は１．５％であった。比較例６は、
実施例２〜５と比較して繊度斑が増加している。

【００７５】尚、本発明は実施例に限らず、本発明によ
って紡糸した糸条を連続して加熱、延伸する延伸糸（Ｆ
ＤＹ）の製造工程にも適用できる。

【００７６】

【発明の効果】本発明によれば、請求項１のように紡糸
口金の下流に筒状の空気整流体で形成された冷却風導入
部と、冷却風導入部下流に冷却風導入部内部を周囲の圧
力より低圧にせしめる空気噴射部と下降気流案内管を有
した空気エジェクタ機構を設け、冷却風導入部に導入さ
れる空気量が冷却風導入部の紡糸口金側より下流側の方
が多くなるようにすると、冷却風導入部で繊維と略直交
方向に流れる冷却風が冷却部下流で加速されるとき、繊
維に振動が生じないので、糸条の繊度斑悪化を防止する
ことができる。

【００７７】また、請求項２のように冷却風導入部を形
成する空気整流体の周囲から空気整流体に導入される空
気量を制御する制御装置を設けたことにより、繊度の異
なる繊維を紡糸する際にもこの制御装置を調節するだけ
で配向が抑制され、伸度の低下を防ぐことができる。

【００７８】請求項３のように空気エジェクタ機構に設
けられた下降気流案内管の出口部に下降流の速度を減速
する気流減速部を設けると、下流に設けられている給油
ガイドに到達する気流が軽減されるので、給油ガイド部
での糸揺れが減り、油剤の付着斑が防げると共に、糸揺
れが上流に伝播されないので繊度斑の発生も防止でき
る。

【００７９】また、請求項４のように空気エジェクタ機
構に設けられた空気噴射部が、導入管と、噴射管から成
り、この噴射管内に空気流を整流する整流部を設け、こ
の整流部の整流方向が導入管の長手軸心と平行であるよ
うにし、請求項５のように前記空気噴射部の噴射管に形
成された噴射口と空気エジェクタ機構の長手軸心が平行
となるようにすることにより、噴射管内に噴射される気
流と上流からの気流との合流点で糸条が激しく振動する
ことがなく、より確実に繊度斑が防止できる。

【００８０】さらに、空気エジェクタ機構を用いること
により、空気噴出し部が従来の装置のように広い面積と
ならず、空気流を均一に分配するための流路を小さくで
きるので、請求項６、請求項７のように複数の紡糸口金
に対応して空気エジェクタ機構を複数列設でき、これら
の空気エジェクタ機構を一体的に保持して糸条の走行方
向に自在に移動できるようにしているので、紡糸口金面
の清掃及び紡糸パックの交換作業が容易にできる。ここ
でいう従来の空気噴出し部の面積とは、例えば米国特許
第５８２４２４８号公報に記載されている円筒状の冷却
風噴出し部の内面の面積であり、本発明の噴射口が下降
気流案内管に向って開口している部分の面積に相当する
ものである。

【００８１】また、請求項７のように紡糸装置の操作面
側からみて前後に複数列設けられた紡糸口金に対応して
空気エジェクタ機構を配設せしめるようにすると、従来
の紡糸装置に配列された同数の紡糸口金を、従来より短
い長さの紡糸装置に配列することができる。

【００８２】本発明の紡糸装置を請求項８のような空気
エジェクタ機構の下降気流案内管内に紡糸される糸条の
固化点が位置するように、空気エジェクタ機構へ供給す
る空気量とその空気の温度と空気整流体の周囲から導入
される空気量とその空気の温度との少なくともいずれか
を調節する方法で運転することによって確実に配向が抑
制でき、繊度斑の発生も防止できる。

【００８３】また、請求項９のように糸掛けを行なうと
きに空気エジェクタ機構に供給する空気量を調節するこ
とで、糸切れせず確実に糸掛けができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態を示す正面図である。

【図２】 空気噴射部の構造を示す断面図である。

【図３】 冷却風導入部を示す斜視図である。

【図４】 紡糸の実施例１の構成を示す断面図である。

【図５】 空気噴射部の別の構造を示す断面図である。

【図６】 図１におけるＩ−Ｉ矢視図であり、本発明の
第２の実施形態である紡糸口金、エジェクタ機構の配置
を示している。

【図７】 図１におけるＩＩ−ＩＩ矢視図であり、本発
明の第３の実施形態である紡糸口金、エジェクタ機構の
配置を示している。

【図８】 紡糸の比較例３の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 紡糸装置 ２、２０１、２０２ スピンビーム ３ メターリングポンプ ４ 分配ブロック ５ ポリマー管 ６ 紡糸パック ７ 冷却風導入部 ８ 空気エジェクタ機構 ９、２２ 下降気流案内管 １０ 板片 １１、２０ ダクト １２ 気流減速部 １３、１４ 案内レール １５、１６ 空気圧シリンダ １７、１８ ローラ群 １９ 給油ガイド ２１ 縮流部 ４１ 紡糸口金 ５１ 空気整流体 ５２ 内側多孔管 ５３ 外側多孔管 ６０ 空気噴射部 ６１ 導入管 ６２ 噴射管 ６３ 整流部 ６４ 環状仕切板 ６５ 噴射口

フロントページの続き (72)発明者 山下 雅充 滋賀県大津市園山１丁目１番１号 東レエ ンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 4L045 AA05 BA03 DA19

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紡糸口金から溶融ポリマーを押し出し、
   前記紡糸口金下流の冷却装置を経て前記ポリマーを糸条
   として引き取る紡糸装置において、前記紡糸口金の下流
   に筒状の空気整流体で形成された冷却風導入部と、冷却
   風導入部下流に冷却風導入部内部を周囲の圧力より低圧
   にせしめる、空気噴射部と下降気流案内管を有した空気
   エジェクタ機構を設け、冷却風導入部に導入される空気
   量が、冷却風導入部の紡糸口金側より下流側の方が多く
   なるようにしたことを特徴とした紡糸装置。
2. 【請求項２】 冷却風導入部を形成する空気整流体の周
   囲から空気整流体に導入される空気量を制御する制御装
   置を設けたことを特徴とする請求項１記載の紡糸装置。
3. 【請求項３】 空気エジェクタ機構に設けられた下降気
   流案内管の出口部に下降流の速度を減速する気流減速部
   を設けたことを特徴とする請求項１記載の紡糸装置。
4. 【請求項４】 空気エジェクタ機構に設けられた空気噴
   射部が、糸条と上流部からの気流が通過する導入管と、
   その導入管の周囲から空気を噴射する噴射管から成り、
   この噴射管内に空気流を整流する整流部を設け、この整
   流部の整流方向が導入管の長手軸心と平行であることを
   特徴とする請求項１記載の紡糸装置。
5. 【請求項５】 前記空気噴射部の噴射管に形成された噴
   射口と空気エジェクタ機構の長手軸心が平行であること
   を特徴とする請求項１記載の紡糸装置。
6. 【請求項６】 複数の紡糸口金に対応して空気エジェク
   タ機構を列設せしめ、これらの空気エジェクタ機構を一
   体的に保持して糸条の走行方向に自在に移動できるよう
   にしたことを特徴とする請求項１記載の紡糸装置。
7. 【請求項７】 紡糸装置の操作面側からみて前後に複数
   列設けられた紡糸口金に対応して空気エジェクタ機構を
   配設せしめたことを特徴とする請求項６記載の紡糸装
   置。
8. 【請求項８】 空気エジェクタ機構の下降気流案内管内
   に紡糸される糸条の固化点が位置するように、空気エジ
   ェクタ機構へ供給する空気量とその空気の温度と空気整
   流体の周囲から導入される空気量とその空気の温度との
   内の少なくともいずれかを調節するようにしたことを特
   徴とする請求項１記載の紡糸装置を用いた紡糸方法。
9. 【請求項９】 糸掛けを行なうときに、空気エジェクタ
   機構に供給する空気量を調節することを特徴とする請求
   項１記載の紡糸装置を用いた紡糸方法。