JP2004292965A

JP2004292965A - Method for producing yarn package and apparatus for producing the same

Info

Publication number: JP2004292965A
Application number: JP2003084641A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Fujii; 恭藤井; Masahito Hisada; 雅人久田
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2003-03-26
Filing date: 2003-03-26
Publication date: 2004-10-21

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a yarn package, comprising passing a polymer extruded from a spinneret through the inside of a fluid flow cylinder in which a fluid flow flows, by which the polymer passed the fluid flow cylinder stably travels in a below disposed collecting portion to stabilize the quality of the obtained yarn, and to provide an apparatus for producing the yarn package. <P>SOLUTION: The polymer flows (or single filaments) are collected so that the collection angle θ of the single filaments in the collection portion satisfies the expression: √(1/(Va*Vg))*180/π≤θ≤4*√(1/(Va*Vg))*180/π (deg), wherein θ: 2*tan<SP>-1</SP>(W/2L); Va: the flow speed (m/sec) of the fluid flow in the polymer flow (or single filament) travel direction at the exit of the fluid flow cylinder; Vg: take-off speed Vg(m/sec); W: the fluid flow cylinder exit travel width (mm) of the polymer flows (or single filaments) collected in the collection portion at the fluid flow cylinder exit; L: a collecting distance L (mm) from the fluid flow cylinder exit to the collection portion in the polymer flow (or single filament) travel direction. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紡糸口金から押出されたポリマー流に流体流を付与して糸条とする糸条パッケージの製造方法および製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
合成繊維の製造工程では、紡糸口金から吐出されたポリマーは、引取ロールに至る間で、例えば、主に冷却などの目的のため空気などの流体の流れである流体流が付与される。従来ポリマーを冷却するためには、ポリマーの走行方向を横切るように片側から流体流を流すクロスフロー法が用いられていたが、ポリマーの走行位置と流体流の供給位置との関係から、流体流付与部の流体流を付与するポリマーの奥側・手前側とでの冷却条件差などによるポリマーの冷却ムラが高品質化の課題となりはじめている。そこで、近年、この流体流の付与を均一にするため、筒体（円筒など）形状をもつの流体流筒内で流体流を付与する手法が多く用いられるようになってきた。
【０００３】
たとえば、図１に示すような繊維製造装置１について例を上げて説明する。以下、説明では、連続して走行するポリマーが糸条を形成する工程において、口金から高温で吐出されるポリマーをポリマー流Ｐ、ポリマー流Ｐが冷却されて一本の糸となった状態を単糸ＰＦ、単糸ＰＦが複数本収束された状態を糸条Ｆと呼称を変えて区別化する。ポリマー流Ｐが吐出される口金２はスピンブロック１１内に備えられている。流体流筒５は、空気発生装置３０から流量Ｑｉをもって送られた冷風４を導入するバッファ５ａと、バッファ５ａに導入した冷風４を流体流筒５内を走行するポリマー流Ｐに供給するために、外側から内側に向けて通気性を持つフィルター６と、フィルター６を通して導入した流体流３をポリマー流Ｐと一緒に排出する出口管７からなる。流体流筒５を口金２の下に配備させ、流体流筒５のフィルター６から中央に向けて流体流３を送ることで流体流筒５内を走行する複数のポリマー流Ｐが冷却され、単糸ＰＦを形成するとともに、その後流体流３がポリマー流Ｐの走行方向へ流れる走行流速Ｖｘを持つ下降流体流３ｘとなるとともに単糸ＰＦが流体流筒５の下部の出口管７の出口から排出流速Ｖａを持つ排出流体流３ａとともに排出される。次いで、出口管７から排出された複数の単糸ＰＦを流体流筒５の出口からの所定の収束距離Ｌの位置に備えた収束部８にて収束・給油して糸条Ｆを成し、引き取り速度Ｖｇを有するゴデーローラ２１、２２を介して、ワインダ９等で巻取り、糸条パッケージＰＫを形成するように構成されている。
【０００４】
また、流体流筒５が特許文献１に開示された装置のように円筒の場合、口金２に設けられた吐出孔２ａが、複数の吐出孔２ａが配備される最大の円内（あるいは環状）、すなわち、複数の吐出孔２ａが構成する最外の領域幅である吐出幅Ｗｐ内、に配置されいる（図１０）。ここで、流体流筒５が特許文献４に開示された装置のようにスリット形の場合は、一般的に吐出孔２ａはマトリクスあるいは線状といった単一または複数の列をなす形態に配列されており、その長辺側の領域幅がＷｐとなる（参照：図４においてはＷｐ１）。
【０００５】
図１に示すように流体流筒５が円筒の場合は、吐出されたポリマー流Ｐは、流体流筒５に導かれ放射状内向き方向に向けてポリマー流Ｐの群を冷却するため、流体流３がポリマー流Ｐの群を中央に集合することとなり、流体流筒５の出口では吐出孔２ａの有した最外周径（吐出幅Ｗｐ）よりも十分小さい走行幅Ｗ内に収まって走行する。しかしながら、この場合、流体流筒５から排出された排出流体流３ａの排出流速Ｖａが速い場合、流体流筒５の出口にて単糸ＰＦを乱し、糸条Ｆに毛羽を発生させたり、最悪の場合は断糸させてしまうなど操業上の問題があった。
【０００６】
一方、流体流筒５の下流での流体流の影響を軽減するためには、特許文献１にも示されているような、流体流筒５の出口管７の下部を拡幅部７ａのように末広がりにすることによって、排出流体流３ａを拡散・減勢し、排出流速Ｖａを小さくする方法が一般的に用いられるが、逆に、図２に示すように、広がりに沿って走る拡幅流体流３ｗが存在し、前述のように中央に集合していたポリマー流Ｐを再び外側に広げてしまい、走行幅Ｗを大きくする作用を生じる。その際、収束部８の収束位置までの距離（収束距離）Ｌを長くしないと、その後の単糸ＰＦの収束時に大きな屈曲（収束角度θを大きくしてしまう）が生じてしまい、例えば、収束部８から単糸ＰＦが飛び出してしまうこともある。特に、特許文献２のように、流体流筒５の出口管７内の壁面に沿って直接下降流体流３ｘを付与する場合は、流体流筒５の壁側の流速が速くなるため、この現象は顕著に現れ、排出流体流３ａの大きさによっては、収束部８への糸通過性を大きく悪化させてしまうこともある。
【０００７】
特許文献３に代表されるように、出口管７は、図３のようなフィルター６よりも小さい断面を有する絞りノズル２５を備えることによって、流体流３がポリマー流Ｐの群の内面を通過しやすくなり、それによるポリマー流Ｐの冷却の安定性を向上させたり、流体流３から得られる下降流体流３ｘの走行流速Ｖｘがより高速となるため、ポリマー流Ｐに作用する空気抵抗が減少し、ゴデーローラ２１によって単糸ＰＦに作用する張力を軽減でき、高速引取でも安定した引取状態を達成できることが知られており、紡糸条件に応じて、フィルター６よりも小さい水平断面にて構成される様々な寸法の絞りノズル２５を脱着交換自在に備えることも容易である。しかしながら、その一方で、絞りノズル２５によって大きく加速された下降流体流３ｘによって、排出流体流３ａの排出速度Ｖａも大きくなるため収束に用いる給油ガイド（収束部８）上の油剤が拡散してしまい、給油状態のムラから最終的に後工程での染色ムラを引き起こすなど不具合を発生させる可能性もある。
【０００８】
さらに発展して、本発明者らは、流体流３によるポリマー流Ｐの冷却の均一性を高める手法として、特許文献４に示されるような装置を提案している。特徴は、図４のように、流体流筒１５がスリット状の流路断面を有し、口金１２の吐出孔１２ａの配列を列状にするものであり、この手法の場合、ポリマー流Ｐの走行が流体流筒１５内にて平行に走行しているため、流体流出口１７においても、ポリマー流Ｐを冷却して得た単糸ＰＦが口金１２の吐出孔１２ａの配列状態をほぼ維持しており、走行幅Ｗは吐出幅Ｗｐとほぼ同一のままとなる。さらに、図４のように、流体流筒５出口以降の単糸ＰＦは排出される排出流体流３ａの維持流れ３ａ’によって、その排出方向に、ほとんど同じ幅（吐出幅と走行幅Ｗがほぼ同じ）のまま、しばらく維持されて維持区間（図４、Ｌｘ部分）を有し、その後、実収束角度θ１をもって収束部８へと走行する状態となるため、排出流体流３ａの速度によっては、出口幅Ｗと流体流筒５の出口から収束部８までの収束距離Ｌとから得られる収束角度θよりも実収束角度θ１が大きくなってしまい、収束部８から単糸ＰＦが飛び出すなどの収束不良、特に最外を走行する単糸ＰＦは収束部８による収束時の大きな屈曲（θ１）が影響して走行時に断糸してしまう虞もある。
【０００９】
一つの口金から吐出されたポリマーを収束するために、冷却後の給油ガイドを対象にその給油ガイドを特定の位置に設ける技術、例えば、特許文献５や特許文献６に開示されたものなどがある。いずれもネッキング現象が生じる高速引取域（ポリエステルの場合、通常、引き取り速度５０００ｍ／分以上）でポリマーの変形状態と給油ガイド位置の関係を所定の範囲とするというものであり、流体流筒からの下降流体流（排出流体流）の流速の大きさや排出した複数の単糸の走行する幅に対する影響が考慮されていないため、口金吐出孔の配置や冷却風の付与条件によってはポリマー流Ｐを安定して収束することが困難となる場合がある。
【００１０】
また、特許文献７のように、ポリマー流Ｐに平行して流れる流体流をその下流での吸引によって発生させる手法が紹介されているが、この場合は流体流筒５の排出流３ａを極力抑えることが可能となるものの、流体流筒５の流体流出口（出口管７の下端）を縮径するなどの構成となるため、予期せぬ断糸時には装置内にポリマー流Ｐが停滞してしまい、流体流筒５内を封鎖し、メンテナンス作業の増加などにより、操業性が悪化する場合もある。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２−３０９４３１号公報
【００１２】
【特許文献２】
特開２００１−３３６０２３号公報
【００１３】
【特許文献３】
特表２００２−５１０７５４号公報
【００１４】
【特許文献４】
特開２００１−２６２４２７号公報
【００１５】
【特許文献５】
特許第３３３０７２０号公報
【００１６】
【特許文献６】
特開平３−２９４５１６号公報
【００１７】
【特許文献７】
特表平８−５０６３９３号公報
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、紡糸口金から押出されたポリマーが流体流が流れる流体流筒内を通過して糸条とするに際し、流体流筒から排出されたポリマーが下方に配置された収束部において安定して走行し、得られる糸条の糸質を安定させることが可能な糸条パッケージの製造方法および製造装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明によれば、複数個の吐出孔を備えた口金からポリマーを吐出して複数のポリマー流を形成し、前記口金の吐出方向下流に設けた流体流筒内でポリマー流に対してポリマー流の走行方向に平行な成分を有する速度をもつ気体を付与し、ポリマー流の固化により得た単糸を収束部で収束し、これを引き取る糸条パッケージの製造方法であって、収束部における単糸の収束角度θが
√（１／（Ｖａ＊Ｖｇ））＊１８０／π≦θ≦４＊√（１／（Ｖａ＊Ｖｇ））＊１８０／π （ｄｅｇ）（式１）
を満たすよう収束することを特徴とする糸条パッケージの製造方法が提供される。
θ：２＊ｔａｎ^−１（Ｗ／２Ｌ）
Ｖａ：流体流筒出口のポリマー流（または単糸）走行方向の流体流流速度（ｍ／ｓｅｃ）
Ｖｇ：引取速度：Ｖｇ（ｍ／ｓｅｃ）
Ｗ：流体流筒出口において１つの収束部に収束する複数のポリマー流（または単糸）の流体流筒出口走行幅（ｍｍ）
Ｌ：流体流筒出口から収束部までのポリマー流（または単糸）走行方向の収束距離：Ｌ（ｍｍ）
前記ポリマー流を固化前に前記流体流筒に進入させ、前記流体流筒内で前記ポリマー流を冷却することを特徴とする糸条パッケージの製造方法が提供される。
【００２０】
また、本発明の好ましい形態によれば、流体流筒から排出されたポリマー流が流体流筒出口から排出走行長さＬｘの領域をもって前記流体流筒出口走行幅Ｗ（ｍ）を維持していることを特徴とする糸条パッケージの製造方法が提供される。
【００２１】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記流体流筒を流れる流体流速度Ｖａが５００ｍ／分以上であることを特徴とする糸条パッケージの製造方法が提供される。
【００２２】
また、本発明の別の形態によれば、複数個の吐出孔を備えた口金からポリマーを吐出して複数のポリマー流を形成し、前記口金の吐出方向下流に設けた流体流筒内でポリマー流に対してポリマー流の走行方向に平行な成分を有する速度をもつ気体を付与し、ポリマー流の固化により得た単糸を収束部で収束し、これを引き取る糸条パッケージの製造方法であって、
前記口金として吐出孔が列をなして配置されたものを用い、前記複数の単糸の収束を複数の群に分割して行うことを特徴とする糸条パッケージの製造方法が提供される。
【００２３】
また、本発明の別の形態によれば、列をなす複数個のポリマーの吐出孔を備えた口金と、前記各吐出孔から吐出された列をなす複数本のポリマー流に対してポリマー流の走行方向に平行な成分を有する速度をもつ気体を付与する流体流筒と、ポリマー流の固化によって得た単糸を収束する収束部とを備えた糸条パッケージの製造装置であって、
前記収束部は、単糸の収束角度θが
√（１／（Ｖａ＊Ｖｇ））＊１８０／π≦θ≦４＊√（１／（Ｖａ＊Ｖｇ））＊１８０／π （ｄｅｇ）
を満たすよう構成されていることを特徴とする糸条パッケージの製造装置が提供される。
θ：２＊ｔａｎ^−１（Ｗ／２Ｌ）
Ｖａ：流体流筒出口のポリマー流走行（または単糸）方向の流体流速度（ｍ／ｓｅｃ）
Ｖｇ：ローラ引取速度：Ｖｇ（ｍ／ｓｅｃ）
Ｗ：流体流筒出口において１つの収束部に収束する複数の走行ポリマー流（または単糸）の流体流筒出口走行幅（ｍｍ）
Ｌ：流体流筒出口から収束部までのポリマー流（または単糸）走行方向の収束距離：Ｌ（ｍｍ）
また、本発明の好ましい形態によれば、前記流体流筒は、流路出口がスリット形状を有するものであることを特徴とする糸条の製造装置が提供される。
【００２４】
また、本発明の好ましい形態によれば、前記紡糸口金は、吐出孔が列をなすように配置されているものであることを特徴とする糸条の製造装置が提供される。
【００２５】
本発明は、上記課題を解決するために、糸条パッケージの製造に関して、特にポリマーの走行方向に流体流が付与される流体流筒を複数本のポリマー流が通過する際、冷却後のポリマーを収束するための構成を最適にする条件を新たに見いだしたものである。
【００２６】
本発明者らは、複数のポリマー流や単糸が収束される形態について、その収束状態における最適な角度は、流体流筒出口の流体流速度とゴデーローラの引取速度とに相関があることを見いだした。
【００２７】
流体流筒を流れる流体がその出口から排出されるとき、その排出流の速度が大きいほどその下流に備えた収束ガイドなどの設備への影響が大きいことは明らかである。さらに、溶融状態のポリマー流がゴデーローラに引き取られる際、ポリマー流の冷却が終了して固化した単糸となった後、そのゴデーローラの速度（引き取り速度）に到達する。引き取り速度が高速になるほどポリマーの走行にともなってその周囲に発生する随伴流が増大する。そこで発明者らは、これらふたつの要因が、流体流筒の下流において、収束操作などによる単糸（ポリマー流）の走行方向が偏向される場合に大きく影響を与え、それぞれに相乗作用が生じるものであると考え、流体流筒出口の流体流速度とゴデーローラの引き取り速度との積が流体流筒下流での収束を行う収束角度の条件に強い関連があることを見いだした。
【００２８】
そして、収束角度は、口金の吐出孔配列の最大幅ではなく流体流筒の出口におけるポリマー流群の最大幅と、口金面から収束部までの距離ではなく流体流筒の出口から収束部までの距離とで示されることが、本発明の注目すべき点である。
【００２９】
具体的には、流体流筒出口において１つの収束部に収束する複数の走行ポリマー流（または単糸）の流体流筒出口走行幅をＷ（ｍｍ）、流体流筒出口から収束部までのポリマー流走行方向の収束距離をＬ（ｍｍ）としたとき、得られる収束角度θは
θ＝２＊ｔａｎ^−１（Ｗ／２Ｌ）
で表すこととし、そして、流体流筒出口におけるポリマー流走行方向の流体流速度をＶａ（ｍ／ｓｅｃ）、収束後のローラ引取速度をＶｇ（ｍ／ｓｅｃ）とすれば
√（１／（Ｖａ＊Ｖｇ））＊１８０／π≦θ≦４＊√（１／（Ｖａ＊Ｖｇ））＊１８０／π （ｄｅｇ）
を満たすような収束位置の条件が糸条パッケージの製造における運転・操業上、最も好適に実施できることを見いだしたのである。
【００３０】
本発明において、「流路出口がスリット形状を有する」とは、ポリマー流の配列方向における流体流筒の流路出口の寸法が、厚み方向における流路出口の寸法よりも大きいことをいう。
【００３１】
また、本発明において、「ポリマー流が流体流筒出口から排出走行長さＬｘの領域をもって前記流体流筒出口走行幅Ｗ（ｍ）を維持している」とは、ポリマー流の広がりが流体流筒出口における幅Ｗの９０％以上である範囲が流体流筒出口からポリマー流走行方向にＬｘの長さだけ存在していることをいう。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態例を詳細に説明する。本発明は口金から吐出されたポリマー流を冷却して引取ることによって製造される糸条パッケージの製造方法及び装置であって、ポリマー流が走行方向に沿った流体流とともに流体流筒を通過するものであれば類を問わず実施可能なものであるが。本実施形態では特に、ポリエステル糸の製造を例に説明する。なお、本発明は従来の設備に容易に追加可能なきわめて汎用性の高い技術であり、従来技術の説明に用いた図面を利用しつつ、本発明の実施形態例を説明する。
【００３３】
まず、本形態の糸条パッケージの製造装置について説明する。
【００３４】
図１は本形態の実施形態に係る糸条パッケージの製造装置１を示している。溶融紡糸機におけるスピンブロック１１内にポリマー流Ｐを吐出する複数の吐出孔２ａを備えた口金２が組み込まれている。口金２の下流側にはポリマー流Ｐを冷却するための流体流筒５が設けられ、流体流筒５の下流に、流体流筒５から排出され、ポリマー流Ｐが冷却完了（固化）した状態で収束・給油する収束部８を備え、収束された糸条Ｆをゴデーローラ２１、２２により速度Ｖｇで引取り、最終的にワインダ９にて巻き取られて糸条パッケージＰＫを製造するように構成されている。
【００３５】
流体流筒５は円筒状に構成されており、その外壁を構成するバッファ５ａと、その内部にバッファ５ａに導入された流量Ｑｉの冷風４を流体流３としてポリマー流Ｐへ付与できるよう少なくとも一部がその外側から内側へ向けて通気性の領域６ａをもつフィルター６を備え、そして導入された流体流３をポリマー流Ｐの走行方向に走る、走行方向成分の流体流速度Ｖｘを有する下降流体流３ｘへと導く出口管７とで構成されている。流体流筒５の出口における流体流速度Ｖａは、事前に流体流筒５の出口等で一般的な風速計にて計測しておけば良く、また、流体流筒５に導入する冷風４の流量Ｑｉ、あるいは導入圧力Ｐｉを計測して、出口管７の出口における流路面積で出口速度Ｖａに換算することも容易にできる。なお、流量Ｑｉ以外に流体流筒５に導入される流体（流体流筒５上部から外気の吸込現象などがある場合：後述の図９参照）や出口管７上流に排気機構を設けて流体流を一部排出する場合などであっても、同様に、流量Ｑｉまたは導入圧力Ｐｉを計測し、そこで得られる排出速度Ｖａを事前に計測しておく手法などによって流体流速度Ｖａとのコントロールするパラメータ（ＱｉもしくはＰｉなど）との相互関係を容易に確認し、簡易的に実行することができる。ここで、口金２（あるいはスピンブロック１１）と流体流筒５は流体流３が口金２方向へ流れないよう、パッキン１９にて気密に構成されていることが、口金２を冷却してしまうこと、さらには吐出直後のポリマー流Ｐを乱すことを回避でき、安定性向上にも好ましい。さらに好ましくは、図示していないが、流体流筒５を流体流筒昇降装置（エアシリンダなど）に係合してポリマー流Ｐの走行方向に上下動可能にすることにより、流体流筒５を下げた状態で口金２の脱着および口金２の修正作業などが容易になり、生産時には上昇させて流体流筒５上面とスピンブロック１１下面とを気密な構成とすることが可能となり、作業性が向上する。
【００３６】
出口管７は、図３のように、排出流体流３ａと流体流３とのバランス、例えば、単糸ＰＦ径の小さな、ポリマー流Ｐの吐出量が少ない場合など、少ない冷風流量Ｑｉ（流体流３を弱く）、かつ、流体流速度Ｖａの高速化を達成させたい場合など、それぞれの紡糸条件に応じて、フィルター６よりも小さい水平断面にて構成される様々な寸法の絞りノズル２５を脱着交換自在に備えることも容易である。流体流筒５の絞りノズル２５は、その下端を拡幅部２５ａ（図３）のように末広がりにし、下降流体流３ｘの排気流体流３ａを減勢するような構成をとる場合もある。なお、糸条パッケージＰＫの品種によっては、出口管７を絞りノズル２５とは逆に拡幅した拡幅出口２６（図５）を備える場合も本発明を適用可能である。
【００３７】
口金２に設けられた複数の吐出孔２ａは、図１に示すようにフィルター６の水平断面の幅Ｗｆよりも小さい吐出幅Ｗｐの内側に複数個すべてが配備されている。なお、フィルター６の通気性の領域６ａは、通気性のある素材であれば有孔板や金網など特定する必要はない。形状としては、水平断面で考えた場合、フィルター６が円筒の場合はその中心軸に対して放射状に、矩形を含むスリット形の場合はフィルター６を構成する壁面に対して略垂直な方向に流体流３が整流されるよう設けられていることがポリマー流Ｐへの均一冷却の観点から好ましい。なお、整流の方向は軸方向（ポリマー流走行方向）に直交する方向としてもよく、斜め向きとしても良い。
【００３８】
図６に収束部８の構成を示す。図６（ａ）は収束部８の側面図、図６（ｂ）は収束部８の正面図である。ポリマー流Ｐが冷却された状態の複数の単糸ＰＦを収束して糸条Ｆとする収束部８は流体流筒５の下流に備えられる。収束部８は、収束部移動手段８１に係合された収束部架台８２に給油ガイド８３、規制ガイド８４を配備する構成となっている。流体流筒５から排出された単糸ＰＦは、給油ガイド８３において収束されながら、油剤供給ユニット８５によって送られた油剤が給油ガイド８３の油剤穴８８に供給されることによって、油剤を供給され、規制ガイド８４を通過して糸条Ｆとして下流のゴデーローラ２１に送られる。収束部架台８２は、モータやエアシリンダ等のアクチュエータからなる収束部移動手段８１を駆動させることによって、ポリマー流Ｐ（糸条Ｆ）の走行方向に摺動可能であり、給油ガイド８３を流体流筒５の下流からゴデーローラ２１の間の所望の位置（収束距離Ｌ）に配置することができるようになっている。ここで、収束距離Ｌは、流体流筒５の下端から収束部８に単糸ＰＦが最初に接触する部位までの距離と定義する。収束距離Ｌは単糸ＰＦが収束部８（給油ガイド８３）に収束される際の角度（収束角度θ）が所望の範囲に収まるように決定される。
【００３９】
図７に示すように、流体流筒５の下流で収束部８の経路に至るまで、本発明における収束角度θは、流体流筒５の下面から収束部８に至る経路において、単糸ＰＦが直線で走行しない場合であっても、ポリマー流Ｐの群の有する走行幅Ｗの両端と収束部８（給油ガイド８３）を結んだ線分が成す角度であると定義する。なお、図面においては、実施上最も好ましい、走行幅Ｗの中心線Ｙ（同様に吐出幅Ｗｐの中心線）上に収束部８が存在するような状態を設定して説明をしているが、これに限定されることなく、図７（ｂ）のように、収束部８の位置が走行幅Ｗの中心線ＹからＺの量だけずれて位置取り、見かけの収束角度θｃの左右（前後）を構成する角度θａ、θｂが異なっている場合であっても、θａ、θｂそれぞれの２倍の値（２θａ、２θｂ）が本発明の示す収束角度θを満たす範囲であれば本発明に包含されるものである。
【００４０】
また、収束部８は、糸条Ｆを構成する単糸ＰＦの群に対して１つ以上であればよく、例えば、図８のように、複数の単糸ＰＦの群を２つ以上の領域に分割して給油を行う分割収束部８０として構成することもできる。例えば、分割収束部８０は２つの第１収束部８６を構成する給油ガイド８３ａ、８３ｂ、規制ガイド８４ａ、８４ｂと、さらに第１収束部８６にて収束後の糸条Ｆａ同士をさらに収束する第２収束部８７を備える。このように、分割して収束・給油した後に再び収束（合糸）することで１つの糸条Ｆを得ることにより、同じ収束距離Ｌであっても収束操作によって生じる収束角度θを小さくでき、収束ガイド等での糸切れを軽減できるとともに、単糸ＰＦの本数が多い場合であっても糸条Ｆへの給油の均一性を向上させることもできる。また、複数の口金２から糸条Ｆを合糸して１つの糸条パッケージＰＫを製造することも、この手段を用いて容易に実施可能である。逆に、一つの口金２から糸条パッケージＰＫを２つ以上得るようにしてもよい。その際には上記第２収束部８７を通過さず、糸条Ｆａをそのまま対応する２つのゴデーローラ２１、２２へと導けばよい。なお、本発明は、複数の単糸ＰＦを収束する条件に特徴があるものであり、合糸の場合などは第１収束部８６における単糸ＰＦの収束条件に係わるものであるため、収束距離Ｌに関しても、第１の収束部に対応するもので、その下流での糸条Ｆａを糸条Ｆに合糸するまでの走行状態やそれ以降の糸条走行経路の条件等は重要ではない。
【００４１】
同様に、図４と図９を用いて、別の実施形態について説明する。
【００４２】
糸条パッケージの製造装置１０は、列をなすように設けられた複数の吐出孔１２ａを有する口金１２、その下流に備えられた矩形（スリット形）の流路を持つ流体流筒１５、流体流筒１５から排出された単糸ＰＦを収束する収束部８備え、図１の製造装置１と同様、ゴデーローラを介してワインダ９へと糸条Ｆが導かれる構成となっている。ここで、上記口金における吐出孔１２ａは２列以上の列をなすよう配置しても良いが、ポリマー（単糸）への流体流付与の影響を考え、１列とすることが糸条パッケージの品質上、最も好ましい。
【００４３】
図９に示したように、流体流筒１５は供給される気体１４がポリマー流Ｐの走行方向の速度成分を持つ噴射流体流１３として、ポリマー流Ｐの両側から斜め下方に向けて噴射口１５ｖから流路１６内へと付与される構成となっており、噴射流体流１３は噴射口１５ｖ下方の流路１６で、ポリマー走行方向の流体流速度Ｖｘ１をもつ下降流体流１３ｘとなり、ポリマー流Ｐと一緒に流体流出口１７から排出速度Ｖａ１をもつ排出流体流１３ａとなって排出される。通常、噴射流体流１３の速度は高速であるため、口金１２と流体流筒１５上面の間を流れる吸込流１３ｉが生じる。すなわち、下降流体流１３ｘおよび排出流体流１３ａはこの吸込流１３ｉと噴射流体流１３が合わさって発生するものである。
【００４４】
この構成の場合、図４のように口金１２から吐出されたポリマー流Ｐの吐出幅Ｗｐ１は、流体流筒１５の内部で減少することはほとんどなく、吐出幅Ｗｐ１と流体流筒１５出口でのポリマー流Ｐの走行幅Ｗ１とはほぼ同一のままとなる。そのため、同じ単糸（ＰＦ）の数であったとしても、図１に示したような口金２の吐出孔２ａが円内に設けられ（図１０）、円筒の流体流筒５によって得られる走行幅Ｗよりも、図４のように口金１２の吐出孔１２ａが列状をなして配置されており、吐出されたポリマーＰが列状をなして流体流筒１５を通過することによって生じる走行幅Ｗ１のほうがより大きくなるため、同じ収束距離Ｌにおける収束角度θが大きくなり、図４のような装置の場合は、収束部８を複数設けると、容易に収束角度θを適正範囲に収めるようにすることができる。
【００４５】
以上説明してきた各装置は、いずれも、式１をみたす条件で糸条パッケージを製造することができるよう構成されている。
【００４６】
続いて、図１を参照して、上記装置により本発明の糸条パッケージの製造方法を実施する例について説明する。なお、本説明は図１の装置を対象にその運転方法を説明するが、これに限ることなく、たとえば、図４のような装置であっても同様に、好適に実施できるものである。
【００４７】
口金２から吐出された複数のポリマー流Ｐは、互いが接触することなく流体流筒５を通過し、冷却後の単糸ＰＦを収束部８にて給油して糸条Ｆとし、引取ローラ２１、２２を介して、最終的にワインダ９にて糸条パッケージＰＫを製造するようになっている。
【００４８】
流体流筒５には、ポリマー流Ｐを冷却させるため、図示していない冷風発生器からの冷風４がバッファ５ａ内に導入され、流体流筒５の通気性のフィルター６を通り、流体流３としてポリマー流Ｐに向けて供給される。流体流３を供給されたポリマー流Ｐはそのまま下流に進み、流体流３は流体流速度Ｖｘを有しながら、下降流体流３ｘとなってポリマー流Ｐの走行方向へ偏向され、流体流筒５にて冷却されたポリマー流Ｐは複数の単糸ＰＦとなり、ポリマー流Ｐ（単糸ＰＦ）と排出流体流３ａは一緒に流体流筒５から排出される。下降流体流３ｘは排出後に排出流体流３ａとして大気開放される一方、流体流筒５から排出された複数の単糸ＰＦはそのまま、収束部８に送られて給油・収束されて糸条Ｆとなる。
【００４９】
運転開始前の糸掛け作業において、口金２から吐出されたポリマー流Ｐは冷風４の供給無し、あるいは、通常運転状態のよりも少ない流量で流体流筒５に送られ、サクションガン（図示せず）等の糸掛け手段によって引き取られる。この状態で単糸ＰＦの群は収束部８に糸かけ作業がなされる。この際、収束部８は収束部移動手段８１によって、流体流筒５から最も離れた糸かけ位置Ｌｚに備えられる（図６）。流体流筒５から離れた位置で単糸ＰＦを収束すると、収束操作に係る安定性（収束角度θが小さくできる）を向上でき、糸掛け時の断糸などを回避することができる。
【００５０】
続いて、サクションガンで引き取っている糸条Ｆをゴデーローラ２１、２２と順次糸掛けする。この状態にて、冷風４の流量Ｑｉを運転条件に合わせて増流すると、同時に、排気流体流３ａの排流体流速Ｖａも増速される。最後に、収束部８を収束部移動手段８１によって、所望の収束距離Ｌの位置に配備し、ゴデーローラ２２下流の糸条Ｆをワインダ９に糸掛けすることによって糸条パッケージＰＫの製造がスタートする。
【００５１】
たとえば、図６に示す装置を参照すれば、所望の糸条Ｆを製造するための運転条件において、ポリマー流Ｐの吐出幅Ｗｐや吐出量などと、製造条件における流体流３を得るための流量Ｑｉから発生する走行幅Ｗがすでに確認できている場合、さらには過去の条件と同じ条件で繰り返し稼働させる場合などは、それぞれのパラメータを入力することによって所望の収束距離Ｌを判断する制御システム（図示せず）を備え、収束部移動手段８１に駆動信号を出力して駆動させ、収束部８の給油ガイド８３が所望の収束距離Ｌの位置にあるように、制御することもできる。なお、規制ガイド８４は糸切れセンサや張力センサなどによって別の機能を付加し、糸道規制とともに糸条Ｆを管理する機能を兼務・代替することも可能である。
【００５２】
以下、本発明に係る実施例、比較例を紹介する。
＜実施例および比較例＞
図１の装置を用いて、ポリエステル繊維（１５０ｄｔｅｘ−４８ｆ）をゴデーローラ２１の引取速度Ｖｇを３０００ｍ／ｍｉｎ（５０ｍ／ｓｅｃ）の条件で製造した。流体流筒５に供給する流体流３の温度は２５℃とし、２８５℃で吐出されたポリマーＰが流体流筒５の出口において冷却が完了するように（ポリエステルのガラス転移点温度７０℃以下となるように）流量Ｑｉを調整した。この際、流体流筒出口における排流体流速Ｖａは１０００ｍ／ｍｉｎ（１６．７ｍ／ｓｅｃ）であり、表１にいくつかの引取距離Ｌにて糸条パッケージＰＫを得た結果を示す。
【００５３】
【表１】

【００５４】
ここで、図１の装置に係る主な寸法を説明する。口金２の４８個の吐出孔２ａは半径（吐出幅Ｗｐ）＝１００ｍｍの円内にすべて互いに略等間隔に設けられている。流体流筒５の上面から口金１２の表面までの距離は１００ｍｍ、流体流筒５の内筒である流体流３を付与するフィルター６の内径は１２５ｍｍ、長さは２５０ｍｍである。出口管７は内径１２５ｍｍとしてフィルター６に連続しており、その長さは５００ｍｍである。収束部８の収束距離Ｌは流体流筒５の下端から最大で２５００ｍｍ遠方まで遠ざけて配備させることができる。なお、表１に示す実施例、比較例はすべて拡幅部７ａを持たない装置である。
【００５５】
収束距離Ｌが５００ｍｍの比較例１は頻繁にガイドから単糸外れを発生させるなど引取状態が不安定で、パッケージとして得られた糸条もムラが大きく、毛羽が発生しているなど品質に問題があった。収束距離が２５０ｍｍの比較例２に至っては収束して引き取ることができずに断糸してしまった。これに対し、実施例１、２では収束距離Ｌをそれぞれ１５００ｍｍ、１０００ｍｍとしたものであり、収束性も良好であり、得られた糸条に問題は発生しなかった。一方、実施例２よりも収束位置Ｌをより遠方（最下端のＬ＝２５００ｍｍ）に備えた比較例３では、単糸の通過に問題はないものの、得られた糸に油剤の付着ムラが示された。これは、複数の単糸の収束が給油ガイド上で強固な集合となり、油剤の浸透を阻害し、すべての単糸に均一な油剤供給を行えていないことを意味し、収束角度θを小さくしすぎることなく、給油ガイド上で適度な単糸の広がりを持たせることが必要なことを示している。
【００５６】
なお、それぞれの収束距離Ｌと出口最外幅Ｗから得た収束角度θは、実施例１，２でそれぞれ２．７°，４．０°、比較例１，２、３でそれぞれ８．０°，１５．９°、１．６°であった。
【００５７】
表中、θＬは本発明において、発明者らが見いだした適切な収束角度θの下限値、同様に、θＨは収束角度θの上限値を示したものであり、実施例１，２は収束角度θがこの範囲にある一方、比較例１〜３はこの範囲を逸脱していることが分かる。
【００５８】
同様に、図１の出口管７を図３の絞りノズル２５（絞り径＝５０ｍｍ）に交換したことを除いて、実施例２と同じ条件とし、その上で冷風４の流量Ｑｉをコントロールして下降流体流Ｖａの速度を変化させた場合について示すと表２の通りとなった。
【００５９】
【表２】

【００６０】
実施例２と同速の下降風速Ｖａを持つ実施例３では問題なく糸条を製造することが可能であった。一方、風速を２０００ｍ／ｍｉｎ（３３．３ｍ／ｓｅｃ）にした実施例４では、実施例３よりも走行幅Ｗが縮小されていたものの糸条パッケージＰＫの製造は問題なく実施できることが確認された。それぞれの収束角度θはθＬ、θＨの範囲内であった。一方、下降風速Ｖａを３０００ｍ／ｍｉｎ（５０ｍ／ｓｅｃ）とした比較例４では、走行幅Ｗは大きく縮小されており、糸条パッケージＰＫの巻取はできたものの、収束部８への排出流体流３ａによる油剤の拡散が見られた上、得られたパッケージ糸条に油剤の付着ムラ、さらに一部では単糸切れが確認された。比較例４の収束角度θは下限θＬを逸脱していた。そこで、実施例５では絞りノズル２５の下端に拡幅部２５ａを具備させ、比較例４の走行幅Ｗを拡幅することを試みたところ、運転中、実際に流体流筒５の出口での単糸ＰＦの広がりが生じていることが確認された（図２参照のこと）。この拡幅部２５ａの効果によって、収束角度θが所望の範囲内に収まることとなり、さらに、流体流筒５から排出される排気流体流３ａも収束部８上では比較的弱まっていた。運転時には、収束部８での油剤付着も安定すると共に、単糸ＰＦ自身も安定して走行し、さらに、得られた糸条Ｆが他の実施例よりも高伸度化されていた。従来技術で述べたように、ポリマー流Ｐに対し、平行流体流（３ｘ）を作用させることによって、ポリマー流Ｐに作用する空気抵抗が減少し、高伸度化した糸条が得られるということが、製造工程の効率化から近年注目視されているが、本発明がこのような目的で使用される流体流筒５の場合においても大きな効果をもたらすことが示された。
【００６１】
続いて、図４および図９に示す装置を用いて紡糸評価した結果を表３に示す。製造する繊維はポリエステル糸（１００ｄｔｅｘ−３６ｆ）であり、下降流１３ａの下降流速Ｖａ１の速度を２０００ｍ／ｍｉｎ（３３ｍ／ｓｅｃ）とし、引取速度Ｖｇを変化させている。なお、実施例６〜８、比較例６は収束位置Ｌ＝１５００ｍｍとしている。
【００６２】
口金１２に設けられた３６個の吐出孔１２ａは吐出孔１２ａ同士のピッチ１２ｐ＝３ｍｍを同間隔で１列に配備されている（吐出幅Ｗｐ１＝１０５ｍｍ）。流体流筒１５の流路１６は、その入口、出口で拡幅部１６ｉ、１６ｏをもつものの、内部は流体流筒５の全長に渡り、５ｍｍｘ１５０ｍｍのスリット状の矩形としている。流体流筒１５はその全長を５００ｍｍとし、口金１２下２５０ｍｍの位置に設置した。なお、吐出孔１２ａの配列は、この流路１６の長辺方向に合わせられ、噴射流体流１３はこの長辺面から斜め下流に向けて噴射される。流体流筒１５の下流には収束部８が備えられ、流体流筒５から排出された単糸ＰＦを収束・給油後、図１と同様、ワインダー９にて糸条パッケージが製造される。
【００６３】
【表３】

【００６４】
以下の実施例・比較例ではすべてスリット状の矩形の流路をもつ流体流筒１５の特徴である図４に示すような、流体流筒５の出口における走行幅Ｗ１が吐出幅Ｗｐ１とほぼ同等であり、なおかつ、流体流筒１５から排出された単糸ＰＦは走行幅Ｗ１を保つ維持区間Ｌｘを有していた。なお、維持区間Ｌｘの計測は最端の単糸ＰＦを対象に定規等で概略計測した値である。
【００６５】
引取速度Ｌｇが３０００ｍ／ｍｉｎ（５０ｍ／ｓｅｃ）、４５００ｍ／ｍｉｎ（６６．７ｍ／ｓｅｃ）である実施例６，７では、収束角度θが本発明の範囲内に収まっており、単糸ＰＦの収束状態も、得られた糸条Ｆも良好な状態であった。一方、比較例６のように引取速度Ｌｇを６０００ｍ／ｍｉｎ（１００ｍ／ｓｅｃ）にまで高速化させると、収束角度θはその下限θＬをはずれた上、収束部８における単糸ＰＦの切れや最終的な糸条Ｆの糸切れを生じ、糸条パッケージＰＫが製造できるまでに至らなかった。
【００６６】
そこで、実施例８では比較例６の条件において図８の収束部８０を用い、単糸ＰＦを２つに分割して収束・給油した。収束部８０の２つの給油ガイド８３の互いの距離Ｗｏ＝５０ｍｍとし、それぞれが、口金１２の吐出孔１２ａのうち、両端から１８個ずつの吐出孔１２ａからのポリマー流Ｐに対応して収束するようにした。その結果、θはθＬとθＨの間に存在するようになり、第２収束ガイド８７にて合糸した糸条Ｆも問題ない状態で良好な糸条パッケージＰＫを採取することができた。
【００６７】
さらに、実施例８の条件において、収束位置Ｌを半分の７５０ｍｍに短縮した実施例９の場合であっても、実施例８よりも収束角度θは大きくなるものの、本発明の収束角度θの範囲を満たしており、良好な糸条パッケージＰＫを得ることができた。このことから、収束角度θを満たした上で複数の収束部を備えれば設備スペース軽減も可能であることが確認できた。
【００６８】
以上、それぞれの実施例が示すように、本発明の収束角度θを満たすよう、収束位置Ｌをコントロールする、あるいは、収束部８を複数にしてそれぞれの収束角度θが所望の範囲に収まるようにすることによって、良好な糸条パッケージＰＫを得ることができることが示された。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、糸切れ等のトラブルを回避できるとともに走行する糸の収束を安定して実行できる。
【００７０】
特に、ポリマー流Ｐに冷却操作を行う流体流筒の場合に効果を発揮する。
【００７１】
さらに、装置構成上、流体流筒の流路が矩形等のスリット形である場合は、流体流筒内さらには流体流筒出口直後でもポリマーの集合作用がないので、走行幅Ｗが大きくなり、同時に収束位置によってもたらされる収束角度θが大きくなるため、複数の収束部を設けるなど、流体流筒の下流での収束角度θの最適化は特に重要となり、本発明を施行することで安定して糸条パッケージを製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術および本発明に係る糸条パッケージの製造装置の説明図である。
【図２】従来技術および本発明に係る出口管７（２５）の詳細説明図である。
【図３】従来技術および本発明に係る絞りノズル２５の説明図である。
【図４】従来技術および本発明に係る別の流体流筒１５の説明図である。
【図５】従来技術および本発明に係る別の流体流筒５の説明図である。
【図６】本発明に係る収束部８の説明図である。
【図７】本発明に係る収束部８の収束状態の説明図である。
【図８】本発明に係る別の収束部８０の説明図である。
【図９】従来技術および本発明に係る流体流筒１５の詳細説明図である。
【図１０】従来技術および本発明に係る口金２の詳細説明図である。
【符号の説明】
１・・・糸条パッケージ製造装置
２・・・口金
３・・・流体流
３ａ・・・排出流体流
５・・・流体流筒
７・・・出口管
２１、２２・・・ゴデーローラ
９・・・ワインダ
Ｐ・・・ポリマー
ＰＦ・・・単糸
Ｆ・・・糸条
ＰＫ・・・糸条パッケージ
Ｗｐ・・・吐出幅
Ｗ・・・走行幅
Ｌ・・・収束距離
θ・・・収束角度
Ｖａ・・・排流体流速
Ｖｇ・・・引取速度[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for manufacturing a yarn package in which a fluid stream is applied to a polymer stream extruded from a spinneret to form a yarn.
[0002]
[Prior art]
In the synthetic fiber manufacturing process, the polymer discharged from the spinneret is provided with a fluid flow, which is a flow of a fluid such as air, for the purpose of mainly cooling, for example, between the take-up rolls. Conventionally, in order to cool a polymer, a cross-flow method in which a fluid flow is applied from one side so as to cross the running direction of the polymer has been used.However, due to the relationship between the running position of the polymer and the supply position of the fluid flow, a fluid flow is used. The unevenness in cooling of the polymer due to a difference in cooling conditions between the back side and the near side of the polymer that applies the fluid flow in the application section is beginning to become a problem of high quality. Therefore, in recent years, in order to make the application of the fluid flow uniform, a method of applying the fluid flow in a fluid flow cylinder having a cylindrical body (such as a cylinder) has been often used.
[0003]
For example, a fiber manufacturing apparatus 1 as shown in FIG. 1 will be described with an example. In the following description, in the step of forming a yarn with a continuously running polymer, the polymer discharged from the die at a high temperature is referred to as the polymer stream P, and the polymer stream P is cooled to form a single thread. A state in which a plurality of yarns PF and single yarns PF are converged is referred to as a yarn F to be distinguished. The spinneret 2 from which the polymer stream P is discharged is provided in the spin block 11. The fluid flow tube 5 is used to supply the cold air 4 sent from the air generator 30 at the flow rate Qi to the buffer 5a and the cold air 4 introduced to the buffer 5a to the polymer flow P traveling in the fluid flow tube 5. A filter 6 having air permeability from the outside to the inside, and an outlet pipe 7 for discharging the fluid stream 3 introduced through the filter 6 together with the polymer stream P. A plurality of polymer flows P traveling in the fluid flow cylinder 5 are cooled by disposing the fluid flow cylinder 5 below the base 2 and sending the fluid flow 3 from the filter 6 of the fluid flow cylinder 5 toward the center, thereby cooling the polymer flow P. After forming the yarn PF, the fluid flow 3 becomes the descending fluid flow 3x having the traveling flow velocity Vx flowing in the traveling direction of the polymer flow P, and the single yarn PF is discharged from the outlet of the outlet pipe 7 below the fluid flow tube 5. It is discharged together with the discharge fluid flow 3a having the flow velocity Va. Next, the plurality of single yarns PF discharged from the outlet pipe 7 are converged and refueled at a converging section 8 provided at a position of a predetermined convergence distance L from the outlet of the fluid flow tube 5 to form a yarn F, It is configured to be wound by a winder 9 or the like via

god rollers

21 and 22 having a take-up speed Vg to form a yarn package PK.
[0004]
When the fluid flow cylinder 5 is a cylinder as in the device disclosed in Patent Literature 1, the discharge hole 2a provided in the base 2 is located within the largest circle (or an annular shape) in which the plurality of discharge holes 2a are provided. That is, they are arranged within the discharge width Wp which is the outermost region width formed by the plurality of discharge holes 2a (FIG. 10). Here, when the fluid flow cylinder 5 is a slit type as in the device disclosed in Patent Document 4, the discharge holes 2a are generally arranged in a form of single or plural rows such as a matrix or a line. Thus, the region width on the long side is Wp (see: Wp1 in FIG. 4).
[0005]
When the fluid flow tube 5 is a cylinder as shown in FIG. 1, the discharged polymer flow P is guided to the fluid flow tube 5 to cool the group of the polymer flows P in a radially inward direction. 3 collects the group of the polymer streams P at the center, and runs at the outlet of the fluid flow tube 5 within the travel width W sufficiently smaller than the outermost diameter (discharge width Wp) of the discharge hole 2a. However, in this case, if the discharge flow rate Va of the discharge fluid flow 3a discharged from the fluid flow tube 5 is high, the single yarn PF is disturbed at the outlet of the fluid flow tube 5 to generate fluff on the yarn F, In the worst case, there was a problem in operation such as thread breakage.
[0006]
On the other hand, in order to reduce the influence of the fluid flow downstream of the fluid flow tube 5, the lower part of the outlet pipe 7 of the fluid flow tube 5, as shown in Patent Document 1, is formed like a widened portion 7 a. A method is generally used in which the discharge fluid flow 3a is diffused and de-energized to reduce the discharge flow velocity Va by making the discharge fluid flow 3a wider. However, as shown in FIG. 3w exists, and as described above, the polymer flow P gathered at the center is spread outward again, which has an effect of increasing the running width W. At that time, if the distance (convergence distance) L to the convergence position of the convergence portion 8 is not increased, large bending (increase of the convergence angle θ) occurs when the single yarn PF subsequently converges. The single yarn PF may jump out of the portion 8. In particular, when the descending fluid flow 3x is applied directly along the wall surface inside the outlet pipe 7 of the fluid flow tube 5 as in Patent Document 2, this phenomenon occurs because the flow velocity on the wall side of the fluid flow tube 5 increases. Appears remarkably, and depending on the size of the discharged fluid flow 3a, the yarn passing property to the converging portion 8 may be greatly deteriorated.
[0007]
The outlet pipe 7 is provided with a throttle nozzle 25 having a cross section smaller than that of the filter 6 as shown in FIG. 3 so that the fluid stream 3 passes through the inner surface of the group of the polymer streams P, as represented in Patent Document 3. As a result, the stability of cooling of the polymer stream P is improved, and the traveling flow velocity Vx of the descending fluid stream 3x obtained from the fluid stream 3 becomes higher, so that the air resistance acting on the polymer stream P decreases. It is known that the tension acting on the single yarn PF can be reduced by the godet roller 21 and a stable take-up state can be achieved even at a high speed take-up. It is also easy to equip the throttle nozzle 25 of various dimensions detachably and exchangeably. However, on the other hand, the discharge speed Va of the discharge fluid flow 3a is also increased by the descending fluid flow 3x greatly accelerated by the throttle nozzle 25, so that the oil agent on the oil supply guide (converging portion 8) used for convergence is diffused. In addition, there is a possibility that problems such as finally causing uneven dyeing in a later process from unevenness in the refueling state.
[0008]
As a further development, the present inventors have proposed an apparatus as disclosed in Patent Document 4 as a technique for improving the uniformity of cooling of the polymer stream P by the fluid stream 3. The feature is that, as shown in FIG. 4, the fluid flow tube 15 has a slit-shaped flow path cross-section, and the arrangement of the discharge holes 12a of the base 12 is arranged in a line. Since the running is running in parallel in the fluid flow tube 15, even at the fluid outlet 17, the single yarn PF obtained by cooling the polymer flow P substantially maintains the arrangement state of the discharge holes 12 a of the base 12. Therefore, the running width W remains substantially the same as the discharge width Wp. Further, as shown in FIG. 4, the single yarn PF after the outlet of the fluid flow tube 5 has almost the same width (the discharge width and the traveling width W are substantially equal) in the discharge direction due to the maintenance flow 3a 'of the discharge fluid flow 3a to be discharged. The same state is maintained for a while and a maintenance section (Lx portion in FIG. 4) is provided, and then the vehicle travels to the converging section 8 with the actual convergence angle θ1. Therefore, depending on the speed of the discharge fluid flow 3a, The actual convergence angle θ1 is larger than the convergence angle θ obtained from the outlet width W and the convergence distance L from the outlet of the fluid flow cylinder 5 to the converging section 8, and the convergence such as the single yarn PF jumping out of the converging section 8. There is also a risk that the single yarn PF traveling in the outermost direction, particularly the outermost traveling yarn, may break during traveling due to the large bending (θ1) at the time of convergence by the convergence section 8.
[0009]
In order to converge the polymer discharged from one base, there is a technology for providing a refueling guide at a specific position for a refueling guide after cooling, for example, a technology disclosed in Patent Document 5 or Patent Document 6 . In any case, the relationship between the deformation state of the polymer and the position of the refueling guide is set within a predetermined range in a high-speed take-off area where the necking phenomenon occurs (in the case of polyester, usually, the take-up speed is 5000 m / min or more). Since the magnitude of the flow velocity of the descending fluid flow (discharge fluid flow) and the effect on the running width of the discharged single yarns are not considered, the polymer flow P is stabilized depending on the arrangement of the nozzle discharge holes and the condition of applying the cooling air. And it may be difficult to converge.
[0010]
Also, as in Patent Document 7, a method of generating a fluid flow flowing in parallel with the polymer flow P by suction at a downstream side thereof is introduced. In this case, the discharge flow 3a of the fluid flow tube 5 is suppressed as much as possible. However, since the diameter of the fluid outlet (the lower end of the outlet pipe 7) of the fluid flow tube 5 is reduced, the polymer flow P stagnates in the apparatus at the time of unexpected yarn breakage. In addition, the operability may be deteriorated due to the blockage of the fluid flow tube 5 and an increase in maintenance work.
[0011]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-309431
[0012]
[Patent Document 2]
JP 2001-336023 A
[0013]
[Patent Document 3]
JP 2002-510754 A
[0014]
[Patent Document 4]
JP 2001-262427 A
[0015]
[Patent Document 5]
Japanese Patent No. 3330720
[0016]
[Patent Document 6]
JP-A-3-294516
[0017]
[Patent Document 7]
Japanese Patent Publication No. Hei 8-506393
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present invention provides a polymer extruded from a spinneret passing through a fluid flow cylinder through which a fluid flow flows to form a yarn, and the polymer discharged from the fluid flow cylinder is stabilized at a converging portion disposed below. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method and a manufacturing apparatus for a yarn package which can run in a stable manner and stabilize the quality of the obtained yarn.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, according to the present invention, a plurality of polymer streams are formed by discharging a polymer from a die having a plurality of discharge holes, and a fluid flow cylinder provided downstream of the die in a discharge direction. A method for producing a yarn package in which a gas having a velocity having a component parallel to the running direction of the polymer flow is applied to the polymer flow at the step (1), and the single yarn obtained by solidification of the polymer flow is converged at the converging portion and is taken out. And the convergence angle θ of the single yarn in the convergence section is
√ (1 / (Va * Vg)) * 180 / π ≦ θ ≦ 4 * √ (1 / (Va * Vg)) * 180 / π (deg) (Equation 1)
A method for producing a yarn package is provided, wherein the method converges to satisfy the following.
θ: 2 * tan ^-1 (W / 2L)
Va: fluid flow velocity (m / sec) in the traveling direction of the polymer flow (or single yarn) at the outlet of the fluid flow cylinder
Vg: take-off speed: Vg (m / sec)
W: running width (mm) of a plurality of polymer streams (or single yarns) converging at one converging portion at the outlet of the fluid flow cylinder at the outlet of the fluid flow cylinder
L: Convergence distance in the running direction of the polymer flow (or single yarn) from the outlet of the fluid flow cylinder to the converging portion: L (mm)
A method for manufacturing a yarn package is provided, wherein the polymer stream is made to enter the fluid flow tube before solidification, and the polymer flow is cooled in the fluid flow tube.
[0020]
Further, according to a preferred embodiment of the present invention, the polymer flow discharged from the fluid flow cylinder maintains the fluid flow cylinder outlet travel width W (m) with a region of the discharge travel length Lx from the fluid flow cylinder outlet. A method for manufacturing a yarn package is provided.
[0021]
Further, according to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a yarn package, wherein the fluid flow velocity Va flowing through the fluid flow cylinder is 500 m / min or more.
[0022]
According to another aspect of the present invention, a plurality of polymer streams are formed by discharging a polymer from a die having a plurality of discharge holes, and the polymer flows in a fluid flow cylinder provided downstream of the die in the discharge direction. A method for producing a yarn package in which a gas having a velocity having a component parallel to the running direction of a polymer stream is applied to a stream, a single yarn obtained by solidification of the polymer stream is converged at a converging section, and the yarn is taken out. hand,
A method of manufacturing a yarn package is provided, wherein a plurality of single yarns are arranged in rows as the base and the plurality of single yarns are converged into a plurality of groups.
[0023]
According to another aspect of the present invention, there is provided a base having a plurality of polymer discharge holes in a row, and a polymer flow with respect to a plurality of polymer flows in a row discharged from the discharge holes. An apparatus for manufacturing a yarn package, comprising: a fluid flow cylinder that applies a gas having a velocity having a component parallel to the traveling direction; and a converging section that converges a single yarn obtained by solidifying a polymer flow,
The convergence section has a convergence angle θ of the single yarn.
√ (1 / (Va * Vg)) * 180 / π ≦ θ ≦ 4 * √ (1 / (Va * Vg)) * 180 / π (deg)
The manufacturing apparatus of the yarn package characterized by being satisfy | filled is provided.
θ: 2 * tan ^-1 (W / 2L)
Va: fluid flow velocity (m / sec) in the polymer flow running (or single yarn) direction at the outlet of the fluid flow cylinder
Vg: Roller take-up speed: Vg (m / sec)
W: Travel width (mm) of the fluid flow cylinder exit of a plurality of traveling polymer flows (or single yarns) converging at one converging portion at the fluid flow cylinder exit
L: Convergence distance in the running direction of the polymer flow (or single yarn) from the outlet of the fluid flow cylinder to the converging portion: L (mm)
According to a preferred aspect of the present invention, there is provided a yarn manufacturing apparatus, wherein the fluid flow cylinder has a slit at a flow path outlet.
[0024]
According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a yarn manufacturing apparatus, wherein the spinneret is arranged such that discharge holes form a line.
[0025]
The present invention, in order to solve the above-mentioned problems, relates to the production of a yarn package, particularly when a plurality of polymer flows pass through a fluid flow cylinder to which a fluid flow is applied in the running direction of the polymer, the polymer after cooling is cooled. A condition for optimizing the configuration for convergence has been newly found.
[0026]
The present inventors have found that, regarding a form in which a plurality of polymer streams and single yarns are converged, the optimum angle in the converged state is correlated with the fluid flow velocity at the outlet of the fluid flow cylinder and the take-up velocity of the godet roller. Was.
[0027]
When the fluid flowing through the fluid flow tube is discharged from its outlet, it is clear that the greater the speed of the discharged flow, the greater the effect on equipment such as a converging guide provided downstream thereof. Further, when the polymer stream in the molten state is taken up by the godet roller, the cooling of the polymer stream is completed to form a solidified single yarn, and then reaches the speed of the godet roller (drawing speed). The higher the take-off speed, the greater the accompanying flow generated around the polymer as it travels. Therefore, the present inventors have found that these two factors have a great effect when the running direction of a single yarn (polymer flow) is deflected downstream of the fluid flow cylinder due to a convergence operation or the like, and a synergistic effect is generated in each of them. It was found that the product of the fluid flow velocity at the outlet of the fluid flow cylinder and the take-up speed of the godet roller was strongly related to the condition of the convergence angle at which the convergence was performed downstream of the fluid flow cylinder.
[0028]
The convergence angle is not the maximum width of the discharge hole array of the mouthpiece but the maximum width of the polymer flow group at the outlet of the fluid flow cylinder, and the distance from the mouth face to the convergence part but not from the outlet of the fluid flow cylinder to the convergence part. What is indicated by the distance is a remarkable point of the present invention.
[0029]
More specifically, the traveling width of the plurality of traveling polymer flows (or single yarns) converging at one converging portion at the outlet of the fluid flow cylinder is W (mm), and the polymer width from the outlet of the fluid flow cylinder to the converging portion is W (mm). Assuming that the convergence distance in the flow traveling direction is L (mm), the obtained convergence angle θ is
θ = 2 * tan ^-1 (W / 2L)
And the fluid flow velocity in the polymer flow running direction at the outlet of the fluid flow cylinder is Va (m / sec), and the roller take-up velocity after convergence is Vg (m / sec).
√ (1 / (Va * Vg)) * 180 / π ≦ θ ≦ 4 * √ (1 / (Va * Vg)) * 180 / π (deg)
It has been found that the condition of the convergence position that satisfies the condition can be most suitably implemented in terms of operation and operation in the production of the yarn package.
[0030]
In the present invention, "the channel outlet has a slit shape" means that the dimension of the channel outlet of the fluid flow cylinder in the direction of arrangement of the polymer flow is larger than the dimension of the channel outlet in the thickness direction.
[0031]
Further, in the present invention, "the polymer flow maintains the fluid flow cylinder outlet travel width W (m) in a region of the discharge travel length Lx from the fluid flow cylinder outlet" means that the polymer flow spreads the fluid flow. This means that a range of 90% or more of the width W at the cylinder outlet exists by the length Lx in the polymer flow traveling direction from the fluid flow cylinder outlet.
[0032]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is a method and apparatus for manufacturing a yarn package manufactured by cooling and taking off a polymer stream discharged from a die, wherein the polymer stream passes through a fluid flow tube together with a fluid flow along a traveling direction. Anything can be implemented regardless of class. In the present embodiment, particularly, the production of a polyester yarn will be described as an example. The present invention is an extremely versatile technology that can be easily added to conventional equipment, and an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings used in the description of the conventional technology.
[0033]
First, an apparatus for manufacturing a yarn package of the present embodiment will be described.
[0034]
FIG. 1 shows a yarn package manufacturing apparatus 1 according to an embodiment of the present embodiment. A spinneret 2 having a plurality of discharge holes 2a for discharging a polymer stream P is incorporated in a spin block 11 of a melt spinning machine. A fluid flow tube 5 for cooling the polymer flow P is provided on the downstream side of the base 2, and is discharged from the fluid flow tube 5 downstream of the fluid flow tube 5, and the polymer flow P is completely cooled (solidified). A convergence section 8 for convergence and refueling at a speed of Vg, and the converged yarn F is taken up by the

body rollers

21 and 22 at a speed Vg, and finally wound up by a winder 9 to produce a yarn package PK. Have been.
[0035]
The fluid flow tube 5 is formed in a cylindrical shape, and has at least one buffer 5a forming the outer wall thereof and at least one such that the cool air 4 having a flow rate Qi introduced into the buffer 5a can be supplied as a fluid flow 3 to the polymer flow P. A downward fluid having a fluid flow velocity Vx of the traveling direction component, the section comprising a filter 6 having a gas-permeable region 6a from the outside to the inside thereof and running through the introduced fluid stream 3 in the traveling direction of the polymer stream P And an outlet pipe 7 leading to the stream 3x. The fluid flow velocity Va at the outlet of the fluid flow cylinder 5 may be measured in advance with a general anemometer at the outlet of the fluid flow cylinder 5, and the flow rate of the cool air 4 introduced into the fluid flow cylinder 5 It is also easy to measure Qi or the introduction pressure Pi and convert it to the outlet speed Va based on the flow path area at the outlet of the outlet pipe 7. In addition to the flow rate Qi, a fluid introduced into the fluid flow tube 5 (when there is an external air suction phenomenon from the upper portion of the fluid flow tube 5: see FIG. 9 described later) or an exhaust mechanism provided upstream of the outlet pipe 7 to provide a fluid flow In the case of partially discharging the fluid, similarly, the flow rate Qi or the introduction pressure Pi is measured, and the discharge speed Va obtained therefrom is measured in advance. (Qi or Pi, etc.) can be easily confirmed and easily executed. Here, the base 2 (or the spin block 11) and the fluid flow tube 5 are airtightly configured by the packing 19 so that the fluid flow 3 does not flow in the direction of the base 2, so that the base 2 is cooled. Further, it is possible to avoid disturbing the polymer flow P immediately after the discharge, which is preferable for improving stability. More preferably, although not shown, the fluid flow cylinder 5 is engaged with a fluid flow cylinder elevating device (such as an air cylinder) so that the fluid flow cylinder 5 can be moved up and down in the running direction of the polymer flow P so that the fluid flow cylinder 5 is moved. In the lowered state, attachment / detachment of the base 2 and repair work of the base 2 and the like are facilitated, and it is possible to raise the upper end of the fluid flow cylinder 5 and the lower surface of the spin block 11 in an airtight configuration during production, thereby improving workability. improves.
[0036]
As shown in FIG. 3, the outlet pipe 7 is provided with a low flow rate Qi (fluid flow) of the balance between the discharge fluid flow 3a and the fluid flow 3, for example, when the single yarn PF diameter is small and the discharge amount of the polymer flow P is small. 3 is weakened, and in order to achieve a high fluid flow velocity Va, the throttle nozzle 25 of various dimensions having a horizontal cross section smaller than that of the filter 6 is detached according to the respective spinning conditions. It is also easy to replaceably provide. In some cases, the throttle nozzle 25 of the fluid flow cylinder 5 has a configuration in which the lower end is widened like a widened portion 25a (FIG. 3) to reduce the exhaust fluid flow 3a of the descending fluid flow 3x. It should be noted that the present invention can be applied to a case in which the outlet pipe 7 is provided with a widened outlet 26 (FIG. 5) in which the outlet pipe 7 is widened in the opposite direction to the narrowing nozzle 25 depending on the type of the yarn package PK.
[0037]
As shown in FIG. 1, all of the plurality of discharge holes 2a provided in the base 2 are provided inside a discharge width Wp smaller than the width Wf of the horizontal section of the filter 6. The air permeable region 6a of the filter 6 does not need to be specified, such as a perforated plate or a wire mesh, as long as it is a material having air permeability. As for the shape, when considered in a horizontal section, when the filter 6 is a cylinder, the fluid flows radially with respect to the center axis thereof, and when the filter 6 is a slit including a rectangle, the fluid flows in a direction substantially perpendicular to the wall surface constituting the filter 6. It is preferable from the viewpoint of uniform cooling to the polymer stream P that the stream 3 is provided so as to be rectified. Note that the direction of rectification may be a direction orthogonal to the axial direction (the direction in which the polymer flows) or may be an oblique direction.
[0038]
FIG. 6 shows the configuration of the converging unit 8. FIG. 6A is a side view of the converging section 8, and FIG. 6B is a front view of the converging section 8. A converging section 8 that converges a plurality of single yarns PF in a state where the polymer flow P is cooled to form a yarn F is provided downstream of the fluid flow tube 5. The converging portion 8 has a configuration in which a refueling guide 83 and a regulating guide 84 are provided on a converging portion base 82 engaged with the converging portion moving means 81. The single yarn PF discharged from the fluid flow tube 5 is supplied with the oil agent by the oil agent sent by the oil agent supply unit 85 being supplied to the oil agent hole 88 of the oil supply guide 83 while being converged in the oil supply guide 83. After passing through the regulation guide 84, the yarn is sent to the downstream god roller 21 as the yarn F. The converging portion base 82 can slide in the running direction of the polymer flow P (yarn F) by driving the converging portion moving means 81 composed of an actuator such as a motor or an air cylinder. It can be arranged at a desired position (convergence distance L) between the downstream of the cylinder 5 and the god roller 21. Here, the convergence distance L is defined as a distance from the lower end of the fluid flow tube 5 to a portion where the single yarn PF first comes into contact with the convergence portion 8. The convergence distance L is determined so that the angle (convergence angle θ) when the single yarn PF is converged on the converging portion 8 (the refueling guide 83) falls within a desired range.
[0039]
As shown in FIG. 7, the convergence angle θ in the present invention in the path from the lower surface of the fluid flow tube 5 to the converging portion 8 until reaching the path of the converging portion 8 downstream of the fluid flow tube 5 Even when the vehicle does not travel in a straight line, it is defined as an angle formed by a line segment connecting both ends of the traveling width W of the group of polymer flows P and the converging portion 8 (the refueling guide 83). In the drawings, a state is described in which the convergence portion 8 is set on the center line Y of the traveling width W (similarly, the center line of the discharge width Wp), which is the most preferable in practice. Without being limited to this, as shown in FIG. 7B, the position of the converging portion 8 is shifted from the center line Y of the running width W by an amount of Z, and left and right (front and rear) of the apparent convergence angle θc. Is included in the present invention, even if the angles θa and θb are different from each other, as long as the double value (2θa, 2θb) of each of θa and θb satisfies the convergence angle θ shown in the present invention. Things.
[0040]
Further, the converging portion 8 may be one or more for the group of single yarns PF constituting the yarn F. For example, as shown in FIG. It is also possible to configure as a division convergence section 80 that divides and supplies oil. For example, the split convergence section 80 further includes oil supply guides 83a and 83b and regulation guides 84a and 84b that constitute the two first convergence sections 86, and a first convergence section 86 that further converges the converged yarns Fa. The convergence unit 87 is provided. In this way, by dividing and converging and refueling and then converging (combining) again to obtain one yarn F, the convergence angle θ generated by the convergence operation can be reduced even with the same convergence distance L, The yarn breakage at the convergence guide or the like can be reduced, and even when the number of single yarns PF is large, the uniformity of oil supply to the yarn F can be improved. Also, it is possible to easily manufacture a single yarn package PK by combining the yarns F from the plurality of bases 2 by using this means. Conversely, two or more yarn packages PK may be obtained from one base 2. In this case, the yarn Fa may be guided to the corresponding two

god rollers

21 and 22 without passing through the second converging portion 87. Note that the present invention is characterized by the condition for converging a plurality of single yarns PF. In the case of a combined yarn, the present invention relates to the convergence condition of the single yarn PF in the first converging section 86. L also corresponds to the first convergence section, and the running state until the yarn Fa is combined with the yarn F on the downstream side and the condition of the yarn running path thereafter are not important.
[0041]
Similarly, another embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 9.
[0042]
The yarn package manufacturing apparatus 10 includes a base 12 having a plurality of discharge holes 12a provided in a line, a fluid flow cylinder 15 having a rectangular (slit-shaped) flow path provided downstream thereof, A converging section 8 for converging the single yarn PF discharged from the tube 15 is provided, and the yarn F is guided to the winder 9 via a godet roller as in the manufacturing apparatus 1 of FIG. Here, the discharge holes 12a in the base may be arranged in two or more rows. However, considering the effect of applying a fluid flow to the polymer (single yarn), it is preferable that the discharge holes 12a be formed in one row in the yarn package. Most preferred in terms of quality.
[0043]
As shown in FIG. 9, the fluid flow cylinder 15 is configured such that the supplied gas 14 is formed as an injection fluid flow 13 having a velocity component in the traveling direction of the polymer flow P and obliquely downward from both sides of the polymer flow P to the injection port 15 v. The jet fluid flow 13 is provided in the flow channel 16 below the jet port 15v and becomes the descending fluid flow 13x having the fluid flow velocity Vx1 in the polymer running direction, and the polymer fluid P Is discharged from the fluid outlet 17 as a discharge fluid flow 13a having a discharge speed Va1. Normally, the velocity of the jet fluid flow 13 is high, so that a suction flow 13i flowing between the base 12 and the upper surface of the fluid flow tube 15 is generated. That is, the descending fluid flow 13x and the discharge fluid flow 13a are generated by combining the suction flow 13i and the ejection fluid flow 13.
[0044]
In the case of this configuration, the discharge width Wp1 of the polymer flow P discharged from the base 12 hardly decreases inside the fluid flow tube 15 as shown in FIG. The running width W1 of the polymer stream P remains substantially the same. Therefore, even if the number of single yarns (PF) is the same, the discharge hole 2a of the base 2 as shown in FIG. 1 is provided in a circle (FIG. 10), and the traveling obtained by the cylindrical fluid flow tube 5 is achieved. The discharge width 12a of the base 12 is arranged in a row as shown in FIG. 4 rather than the width W, and the running width generated by the discharged polymer P passing through the fluid flow tube 15 in a row. Since W1 is larger, the convergence angle θ at the same convergence distance L becomes larger. In the case of the device as shown in FIG. 4, if a plurality of convergence sections 8 are provided, the convergence angle θ can be easily set in an appropriate range. can do.
[0045]
Each of the above-described devices is configured to be able to manufacture a yarn package under the conditions that satisfy Expression 1.
[0046]
Next, an example in which the method for manufacturing a yarn package of the present invention using the above-described apparatus will be described with reference to FIG. In this description, an operation method of the apparatus shown in FIG. 1 will be described. However, the present invention is not limited to this. For example, the apparatus shown in FIG. 4 can be suitably implemented.
[0047]
The plurality of polymer streams P discharged from the base 2 pass through the fluid flow tube 5 without contacting each other, and replenish the cooled single yarn PF at the converging section 8 to form a yarn F. , 22, the yarn package PK is finally manufactured by the winder 9.
[0048]
In order to cool the polymer stream P, cool air 4 from a cold air generator (not shown) is introduced into the buffer 5 a into the fluid flow tube 5, passes through the air permeable filter 6 of the fluid flow tube 5, and flows through the fluid flow tube 5. To the polymer stream P. The polymer stream P supplied with the fluid stream 3 proceeds downstream as it is. The fluid stream 3 is deflected in the traveling direction of the polymer stream P as a descending fluid stream 3x while having the fluid stream velocity Vx, The polymer flow P cooled by the above becomes a plurality of single yarns PF, and the polymer flow P (single yarn PF) and the discharge fluid flow 3a are discharged from the fluid flow tube 5 together. While the descending fluid flow 3x is released to the atmosphere as the discharged fluid flow 3a after being discharged, the plurality of single yarns PF discharged from the fluid flow tube 5 are sent to the converging section 8 as they are to be refueled and converged to obtain the yarn F. Become.
[0049]
In the threading operation before the start of the operation, the polymer stream P discharged from the mouthpiece 2 is sent to the fluid flow tube 5 without the supply of the cold air 4 or at a smaller flow rate than in the normal operation state, and the suction gun (not shown) ) And the like. In this state, the group of single yarns PF is threaded on the converging section 8. At this time, the converging portion 8 is provided at the threading position Lz farthest from the fluid flow tube 5 by the converging portion moving means 81 (FIG. 6). When the single yarn PF is converged at a position distant from the fluid flow cylinder 5, stability (convergence angle θ can be reduced) related to the convergence operation can be improved, and breakage during yarn hooking can be avoided.
[0050]
Subsequently, the yarn F being taken up by the suction gun is sequentially threaded with the

godet rollers

21 and 22. In this state, when the flow rate Qi of the cool air 4 is increased in accordance with the operating conditions, the exhaust fluid flow rate Va of the exhaust fluid flow 3a is also increased at the same time. Finally, the convergence section 8 is arranged at a position of a desired convergence distance L by the convergence section moving means 81, and the thread F downstream of the godet roller 22 is hooked on the winder 9 to start the production of the thread package PK. .
[0051]
For example, referring to the apparatus shown in FIG. 6, under operating conditions for producing a desired yarn F, the discharge width Wp and the discharge amount of the polymer stream P, and the flow rate for obtaining the fluid stream 3 under the production conditions When the running width W generated from Qi has already been confirmed, or when the vehicle is to be repeatedly operated under the same conditions as the past conditions, a control system for determining a desired convergence distance L by inputting respective parameters ( (Not shown), and a driving signal is output to the converging portion moving means 81 to drive the converging portion 8 so that the refueling guide 83 of the converging portion 8 can be controlled to be at a position of a desired converging distance L. The regulation guide 84 may be provided with another function by a thread break sensor, a tension sensor, or the like, and may also be used as a function of managing the yarn F together with the regulation of the yarn path, or may be replaced with the function.
[0052]
Hereinafter, examples and comparative examples according to the present invention will be introduced.
<Examples and Comparative Examples>
Using the apparatus shown in FIG. 1, polyester fiber (150 dtex-48f) was produced under the condition that the take-up speed Vg of the body roller 21 was 3000 m / min (50 m / sec). The temperature of the fluid flow 3 supplied to the fluid flow tube 5 is set to 25 ° C. so that the polymer P discharged at 285 ° C. is cooled at the outlet of the fluid flow tube 5 (the glass transition temperature of the polyester is 70 ° C. or less. So that the flow rate Qi was adjusted. At this time, the discharge fluid flow velocity Va at the outlet of the fluid flow cylinder is 1000 m / min (16.7 m / sec), and Table 1 shows the results of obtaining the yarn package PK at several take-off distances L.
[0053]
[Table 1]

[0054]
Here, the main dimensions of the apparatus of FIG. 1 will be described. The 48 discharge holes 2a of the base 2 are all provided at substantially equal intervals within a circle having a radius (discharge width Wp) of 100 mm. The distance from the upper surface of the fluid flow tube 5 to the surface of the base 12 is 100 mm, and the inner diameter of the filter 6 for providing the fluid flow 3, which is the inner tube of the fluid flow tube 5, is 125 mm and the length is 250 mm. The outlet pipe 7 has an inner diameter of 125 mm and is continuous with the filter 6 and has a length of 500 mm. The convergence distance L of the convergence section 8 can be arranged at a distance of at most 2500 mm from the lower end of the fluid flow tube 5. The examples and comparative examples shown in Table 1 are all devices without the widened portion 7a.
[0055]
In Comparative Example 1 in which the convergence distance L was 500 mm, the take-up state was unstable, such as frequent occurrence of single yarn detachment from the guide, and the yarn obtained as a package also had large unevenness, resulting in quality problems such as generation of fluff. was there. In Comparative Example 2 in which the convergence distance was 250 mm, the yarn was broken because the convergence was impossible and the yarn could not be taken. On the other hand, in Examples 1 and 2, the convergence distance L was 1500 mm and 1000 mm, respectively, the convergence was good, and no problem occurred in the obtained yarn. On the other hand, in Comparative Example 3 in which the convergence position L was farther than in Example 2 (the lowermost end L = 2500 mm), there was no problem in passing the single yarn, but uneven adhesion of the oil agent was observed on the obtained yarn. Was done. This means that the convergence of a plurality of single yarns becomes a firm aggregation on the lubrication guide, impedes penetration of the oil agent, and it is not possible to uniformly supply the oil agent to all the single yarns. This shows that it is necessary to have a proper single yarn spread on the refueling guide without being too long.
[0056]
The convergence angles θ obtained from the respective convergence distances L and the outermost widths W of the outlets are 2.7 ° and 4.0 ° in Examples 1 and 2, respectively, and 8.0 in Comparative Examples 1, 2, and 3, respectively. °, 15.9 ° and 1.6 °.
[0057]
In the table, θL indicates the lower limit value of the appropriate convergence angle θ found by the inventors in the present invention, and similarly, θH indicates the upper limit value of the convergence angle θ. While θ is in this range, Comparative Examples 1 to 3 deviate from this range.
[0058]
Similarly, except that the outlet pipe 7 in FIG. 1 was replaced with the throttle nozzle 25 (throttle diameter = 50 mm) in FIG. 3, the flow rate Qi of the cool air 4 was further controlled by controlling the flow rate Qi of the cool air 4. Table 2 shows the case where the speed of the descending fluid flow Va was changed.
[0059]
[Table 2]

[0060]
In Example 3 having the same descending wind speed Va as Example 2, it was possible to manufacture the yarn without any problem. On the other hand, in Example 4 in which the wind speed was 2000 m / min (33.3 m / sec), it was confirmed that the production of the yarn package PK could be carried out without any problem, although the running width W was smaller than in Example 3. . Each convergence angle θ was in the range of θL and θH. On the other hand, in Comparative Example 4 in which the descending wind speed Va was 3000 m / min (50 m / sec), the running width W was greatly reduced, and although the yarn package PK could be wound, the fluid discharged to the converging portion 8 was discharged. Diffusion of the oil agent by the stream 3a was observed, and uneven adhesion of the oil agent to the obtained package yarn, and furthermore, a single yarn break was confirmed in a part. The convergence angle θ of Comparative Example 4 deviated from the lower limit θL. Therefore, in Example 5, the lower end of the throttle nozzle 25 was provided with a widened portion 25a, and an attempt was made to widen the running width W of Comparative Example 4. During operation, the single yarn at the outlet of the fluid flow tube 5 was actually used. It was confirmed that the PF was spread (see FIG. 2). Due to the effect of the widened portion 25a, the convergence angle θ falls within a desired range, and the exhaust fluid flow 3a discharged from the fluid flow cylinder 5 is relatively weak on the convergent portion 8. During operation, the adhesion of the oil agent in the converging section 8 was stable, and the single yarn PF itself stably traveled, and the obtained yarn F had a higher elongation than the other examples. As described in the related art, by applying a parallel fluid flow (3x) to the polymer stream P, the air resistance acting on the polymer stream P is reduced, and a yarn with high elongation can be obtained. However, attention has recently been paid to the efficiency of the manufacturing process, but it has been shown that the present invention has a great effect also in the case of the fluid flow tube 5 used for such a purpose.
[0061]
Subsequently, the results of spinning evaluation using the apparatus shown in FIGS. 4 and 9 are shown in Table 3. The fiber to be manufactured is a polyester yarn (100 dtex-36f), the speed of the descending flow rate Va1 of the descending flow 13a is set to 2000 m / min (33 m / sec), and the take-up velocity Vg is changed. In Examples 6 to 8 and Comparative Example 6, the convergence position L was set to 1500 mm.
[0062]
The 36 ejection holes 12a provided in the base 12 are arranged in a line at the same interval with a pitch 12p = 3 mm between the ejection holes 12a (ejection width Wp1 = 105 mm). Although the flow channel 16 of the fluid flow tube 15 has widened portions 16i and 16o at its inlet and outlet, the inside is a slit-shaped rectangle of 5 mm × 150 mm over the entire length of the fluid flow tube 5. The fluid flow tube 15 had a total length of 500 mm and was installed at a position 250 mm below the base 12. The arrangement of the discharge holes 12a is adjusted in the long side direction of the flow path 16, and the jet fluid flow 13 is jetted obliquely downstream from the long side surface. A converging section 8 is provided downstream of the fluid flow cylinder 15. After converging and refueling the single yarn PF discharged from the fluid flow cylinder 5, a yarn package is manufactured by a winder 9 as in FIG. 1.
[0063]
[Table 3]

[0064]
In the following examples and comparative examples, the running width W1 at the outlet of the fluid flow cylinder 5 is almost equal to the discharge width Wp1, as shown in FIG. 4, which is a feature of the fluid flow cylinder 15 having a slit-shaped rectangular flow path. In addition, the single yarn PF discharged from the fluid flow tube 15 has the maintenance section Lx for maintaining the traveling width W1. The measurement of the maintenance section Lx is a value roughly measured with a ruler or the like for the end single yarn PF.
[0065]
In Examples 6 and 7 in which the take-up speed Lg is 3000 m / min (50 m / sec) and 4500 m / min (66.7 m / sec), the convergence angle θ falls within the range of the present invention, and Both the convergence state and the obtained yarn F were in a good state. On the other hand, when the take-up speed Lg is increased to 6000 m / min (100 m / sec) as in Comparative Example 6, the convergence angle θ deviates from the lower limit θL, and the breakage or final The yarn F was severely broken, and the yarn package PK could not be manufactured.
[0066]
Therefore, in Example 8, under the conditions of Comparative Example 6, the convergence section 80 of FIG. 8 was used, and the single yarn PF was divided into two to converge and refuel. The distance Wo between the two refueling guides 83 of the converging portion 80 is set to Wo = 50 mm, and each converges in correspondence with the polymer flows P from the 18 discharge holes 12a from both ends of the discharge holes 12a of the base 12. I did it. As a result, θ was present between θL and θH, and a good yarn package PK could be collected without any problem with the yarn F that was twined by the second convergence guide 87.
[0067]
Further, even in the case of the ninth embodiment in which the convergence position L is reduced to half of 750 mm under the conditions of the eighth embodiment, the convergence angle θ is larger than that of the eighth embodiment, but the range of the convergence angle θ of the present invention is not limited. Was satisfied, and a good yarn package PK could be obtained. From this, it was confirmed that if a plurality of converging sections were provided while satisfying the converging angle θ, the equipment space could be reduced.
[0068]
As described above, the convergence position L is controlled so as to satisfy the convergence angle θ of the present invention, or the plurality of convergence units 8 are used so that each convergence angle θ falls within a desired range as shown in each embodiment. By doing so, it was shown that a good yarn package PK can be obtained.
[0069]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, troubles, such as a thread break, can be avoided, and the convergence of the running yarn can be performed stably.
[0070]
In particular, the effect is exhibited in the case of a fluid flow cylinder that performs a cooling operation on the polymer stream P.
[0071]
Further, in the device configuration, when the flow path of the fluid flow cylinder is a slit shape such as a rectangle, since the polymer does not collect in the fluid flow cylinder or even immediately after the outlet of the fluid flow cylinder, the traveling width W increases, At the same time, the convergence angle θ brought by the convergence position becomes large, so that the optimization of the convergence angle θ downstream of the fluid flow cylinder is particularly important, such as providing a plurality of convergence sections, and is stably achieved by implementing the present invention. It becomes possible to manufacture a yarn package.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory view of a yarn package manufacturing apparatus according to the prior art and the present invention.
FIG. 2 is a detailed explanatory view of an outlet pipe 7 (25) according to the prior art and the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a throttle nozzle 25 according to the related art and the present invention.
FIG. 4 is an explanatory view of another fluid flow cylinder 15 according to the related art and the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of another fluid flow cylinder 5 according to the related art and the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a convergence unit 8 according to the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a convergence state of the convergence unit 8 according to the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram of another convergence unit 80 according to the present invention.
FIG. 9 is a detailed explanatory view of a fluid flow tube 15 according to the related art and the present invention.
FIG. 10 is a detailed explanatory view of a base 2 according to the related art and the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... yarn package manufacturing equipment
2 ... base
3 fluid flow
3a ... discharge fluid flow
5 ... Fluid flow cylinder
7 ・・・ Outlet pipe
21, 22 ... God roller
9 ... winder
P ・・・ Polymer
PF ・・・ Single yarn
F: Thread
PK ... yarn package
Wp: discharge width
W: Running width
L: Convergence distance
θ: Convergence angle
Va: drainage flow velocity
Vg: Pick-up speed

Claims

A plurality of polymer streams are formed by discharging a polymer from a mouthpiece having a plurality of ejection holes, and the polymer stream is formed in a fluid flow cylinder provided downstream of the mouthpiece in a direction parallel to the running direction of the polymer stream with respect to the polymer stream. A method of manufacturing a yarn package in which a gas having a velocity having a component is applied and a single yarn obtained by solidifying a polymer stream is converged at a converging portion and the single yarn is taken out. √ (1 / (Va * Vg)) * 180 / π ≦ θ ≦ 4 * √ (1 / (Va * Vg)) * 180 / π (deg)
A method for producing a yarn package, wherein the yarn package is converged to satisfy the following.
θ: 2 * tan ^-1 (W / 2L)
Va: fluid flow velocity (m / sec) in the traveling direction of the polymer flow (or single yarn) at the outlet of the fluid flow cylinder
Vg: take-off speed: Vg (m / sec)
W: running width (mm) of a plurality of polymer streams (or single yarns) converging at one converging portion at the outlet of the fluid flow cylinder at the outlet of the fluid flow cylinder
L: Convergence distance in the running direction of the polymer flow (or single yarn) from the outlet of the fluid flow cylinder to the converging portion: L (mm)

The method according to claim 1, wherein the polymer stream is caused to enter the fluid flow cylinder before solidification, and the polymer stream is cooled in the fluid flow cylinder.

The polymer flow discharged from the fluid flow cylinder maintains the fluid flow cylinder outlet travel width W (m) in a region of a discharge travel length Lx from the fluid flow cylinder outlet. A method for producing the yarn package described above.

The method for manufacturing a yarn package according to any one of claims 1 to 3, wherein the velocity Va of the gas flowing through the fluid flow tube is 500 m / min or more.

A plurality of polymer streams are formed by discharging a polymer from a mouthpiece having a plurality of ejection holes, and the polymer stream is formed in a fluid flow cylinder provided downstream of the mouthpiece in a direction parallel to the running direction of the polymer stream with respect to the polymer stream. A method for producing a yarn package in which a gas having a velocity having a component is applied, and a single yarn obtained by solidification of a polymer stream is converged at a converging portion, and this is taken.
A method of manufacturing a yarn package, wherein a plurality of single yarns are converged and divided into a plurality of groups by using a die in which discharge holes are arranged in rows.

A base having a plurality of polymer discharge holes in a row, and a gas having a velocity having a component parallel to the running direction of the polymer flow with respect to the plurality of polymer flows in the row discharged from the discharge holes. And a converging section for converging the single yarn obtained by solidifying the polymer flow, wherein the converging section has a convergence angle θ of the single yarn of √ ( 1 / (Va * Vg)) * 180 / π ≦ θ ≦ 4 * √ (1 / (Va * Vg)) * 180 / π (deg)
An apparatus for manufacturing a yarn package, characterized by satisfying the following.
θ: 2 * tan ^-1 (W / 2L)
Va: velocity of gas (m / sec) in the running direction of polymer flow (or single yarn) at the outlet of the fluid flow cylinder
Vg: Roller take-up speed: Vg (m / sec)
W: Travel width (mm) of the fluid flow cylinder exit of a plurality of traveling polymer flows (or single yarns) converging at one converging portion at the fluid flow cylinder exit
L: Convergence distance in the running direction of the polymer flow (or single yarn) from the outlet of the fluid flow cylinder to the converging portion: L (mm)

The yarn manufacturing apparatus according to claim 6, wherein the fluid flow cylinder has a channel outlet having a slit shape.

The yarn manufacturing apparatus according to claim 6, wherein the spinneret is arranged such that discharge holes form a line.