JP2005060883A - Melt-spinning method and spinneret pack therefor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method capable of stably carrying out melt spinning of a fiber having good quality for a long period without generating unevenness of thickness between fibers produced when the fiber having small fineness and profiled section is melt-spun and to provide a spinneret pack therefor and to provide a spinneret pack which can relatively inexpensively and readily be prepared. <P>SOLUTION: The melt-spinning method comprises providing a back pressure-producing member (6) in which a back pressure-producing hole (H1) is bored in accordance with each discharge hole one by one immediately above a spinneret (8) in which a discharge hole (H2) group for spinning a single fiber group having a profile cross section shape is bored to produce the back pressure, supplying a thermoplastic polymer through the back pressure-producing hole (H1) to each of the discharge hole (H2) and spinning the thermoplastic polymer from the discharge hole (H2) group, when carrying out melt spinning of a thermoplastic polymer by using the spinneret pack. The apparatus for carrying out the melt spinning method is also provided. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明はポリエステル繊維、ポリアミド繊維のような熱可塑性重合体(以下、“ポリマー”と称する)からなる合成繊維を溶融紡糸するための方法とそのための紡糸口金パックに関する。更に詳しくは、紡出される繊維の断面形状が円形とは異なる異形断面形状を有する熱可塑性合成繊維を溶融紡糸するための方法とそのための紡糸口金パックに関する。   The present invention relates to a method for melt spinning synthetic fibers made of a thermoplastic polymer (hereinafter referred to as “polymer”) such as polyester fiber and polyamide fiber, and a spinneret pack for the method. More specifically, the present invention relates to a method for melt-spinning thermoplastic synthetic fiber having a different cross-sectional shape different from a circular shape in the spun fiber and a spinneret pack for the same.

従来、その横断面が偏平断面、中空断面、トライローバル断面、十字葉断面等の異形断面を有する繊維は、衣料用途あるいは産業資材用途に使用すると、従来から製造されている円形断面を有する繊維では実現することができなかった性質や性能を実現することができることが知られている。例えば、嵩高で軽くてボリューム感のある繊維素材が得られたり、複雑な断面形状のために、毛細管現象により繊維間で大きな吸水性能が得られたりするといった様々な利点を有している。   Conventionally, a fiber having a cross section of a flat cross section, a hollow cross section, a trilobal cross section, a cross-shaped cross section, or the like is a fiber having a circular cross section that has been conventionally produced when used for clothing or industrial materials. It is known that properties and performance that could not be realized can be realized. For example, it has various advantages such that a bulky, light and voluminous fiber material can be obtained, and because of its complicated cross-sectional shape, a large water absorption performance can be obtained between fibers by capillary action.

そこで、このような異形断面を有する繊維を溶融紡糸により製造するために、溶融紡糸口金パック内に内蔵する紡糸口金に穿設する吐出孔として、スリット形状孔や円形形状孔などを組み合わせることで、前述のような複雑な異形断面の繊維を溶融紡糸することが行われている。なお、このような吐出孔を穿設した紡糸口金を使用した溶融紡糸では、紡出するポリマーが吐出孔から吐出される途中あるいは吐出直後にポリマー流を合体させることによって前述の異形断面形状を有する繊維が製造される。   Therefore, in order to produce a fiber having such an irregular cross-section by melt spinning, as a discharge hole drilled in the spinneret built in the melt spinneret pack, by combining a slit-shaped hole or a circular-shaped hole, It has been practiced to melt-spin a fiber having a complicated profile as described above. Note that in melt spinning using a spinneret having such discharge holes, the above-mentioned deformed cross-sectional shape is obtained by coalescence of the polymer flow during or immediately after discharge of the polymer to be spun from the discharge holes. Fiber is produced.

このような状況下で、近年において、市場で要求される異形断面繊維として、上記のような性質、性能を更に向上させるため、繊維の太さを細くすることが強く望まれるようになってきた。しかしながら、このような要求に応じて、細い繊度の異形断面繊維を製造しようとした場合に、前述のような形状と構成を有する吐出孔からポリマーを紡出すると、繊維の太さ斑(繊維の長さ方向の太さ斑、及び繊維間の太さ斑)、及び断面形状の斑等の異常が発生しやすく、織物等の製品にしたときの欠点が顕在化するという問題が発生してきた。なお、このような問題は、従来の円形断面繊維を紡出するための吐出孔に関しても生じていたが、異形断面繊維を紡出する場合には、紡糸口金に穿設する吐出孔形状が複雑となるために、加工精度や吐出孔内でのポリマーの流動状態などが絡み合って問題がより顕在化し、更に、紡出する繊維繊度が細くなるという状況が加わることによって、問題がより顕著に表面化してきたのである。   Under such circumstances, in recent years, it has been strongly desired to reduce the thickness of the fiber in order to further improve the above properties and performance as a modified cross-section fiber required in the market. . However, in response to such a request, when a modified cross-section fiber having a fine fineness is to be produced, if the polymer is spun from the discharge hole having the shape and configuration as described above, the fiber thickness spots (fiber Abnormalities such as thick spots in the length direction and thick spots between fibers) and spots in the cross-sectional shape are likely to occur, and there has been a problem that defects when a product such as a woven fabric is manifested. Such a problem also occurred in the conventional discharge hole for spinning the circular cross-section fiber, but when spinning the irregular cross-section fiber, the shape of the discharge hole drilled in the spinneret is complicated. Therefore, the problem becomes more prominent due to the fact that the processing accuracy and the flow state of the polymer in the discharge hole are entangled and the problem becomes more obvious, and the fiber fineness to be spun is further reduced. It has been done.

以上に述べたような理由によって、細繊度化された異形断面繊維の溶融紡糸工程では、繊維の太さ斑が発生するのを抑え、高いレベルでの断面形状の均一性が要求される。つまり、繊維の長さ方向に発生する太さ斑については、長時間にわたってポリマーが滞留することになってしまうデッドスペースが紡糸口金パック内に存在することにより、ポリマーが長期間にわたって受けた過剰な熱履歴によって劣化を起こし、劣化したポリマーが紡糸口金に穿設された吐出孔に送られることによって発生することが分かっている。すなわち、ポリマーが熱劣化を起こすと分子量が低下して粘度斑が発生し、このような粘度斑を起こしたポリマーが吐出孔から吐出される際の吐出圧力が変動してポリマーの吐出量斑となる。また、熱劣化を起こしたポリマーが繊維の一部に含まれると、紡出後の繊維が細化する過程で細化斑(太さ斑)を起こし、これが繊維の長さ方向の太さ斑につながっている。   For the reasons described above, in the melt spinning process of the modified cross-section fiber with finer fineness, occurrence of fiber thickness unevenness is suppressed, and a high level of cross-sectional shape uniformity is required. In other words, with respect to the thickness unevenness that occurs in the length direction of the fiber, the dead space in which the polymer stays for a long time is present in the spinneret pack, so that the polymer receives an excessive amount over a long period of time. It has been found that deterioration occurs due to thermal history, and the deteriorated polymer is generated by being sent to the discharge holes formed in the spinneret. That is, when the polymer is thermally deteriorated, the molecular weight is reduced to generate viscosity spots, and the discharge pressure when the polymer causing such viscosity spots is discharged from the discharge holes varies to Become. In addition, if a polymer that has undergone thermal degradation is included in a part of the fiber, thinning spots (thickness spots) occur in the process of thinning of the fiber after spinning, and this is a thickness spot in the length direction of the fiber. Connected to.

そこで、このようなデッドスペースに係わる問題を解決するために、例えば、特開平5−339808号公報において、ポリマーを分配するための分配板に生じるデッドスペースを低減する技術が提案されている。この技術では、紡糸口金パック内でポリマーを長時間滞留させること無く略同じ滞留時間で均等にポリマーを分配するために、分配版に穿設してポリマーの分配を行わせる導入孔群について、その孔径や孔長を紡糸口金パックの中央から外周にかけて分布を持たせることが提案されている。   Therefore, in order to solve such problems related to dead space, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-339808 proposes a technique for reducing dead space generated in a distribution plate for distributing a polymer. In this technique, in order to distribute the polymer evenly with substantially the same residence time without allowing the polymer to stay in the spinneret pack for a long time, the introduction hole group that is drilled in the distribution plate to distribute the polymer It has been proposed to distribute the hole diameter and hole length from the center to the outer periphery of the spinneret pack.

確かに、この従来技術を使用することによって、紡糸口金パック内のデッドスペースを低減することができ、繊維の長さ方向の太さ斑を低減することができる。しかしながら、この従来技術では、前述のような異形断面繊維や細繊度の繊維を製造する際に生じる繊維間の太さ斑を抑制することは困難である。何故ならば、紡糸口金パック内のデッドスペースを無くして、劣化ポリマーの発生を抑制したとしても、紡糸口金に穿設した各吐出孔へポリマーをそれぞれ均一に送ることができなければ、吐出孔間で発生する繊維の太さ斑を解消することができないからである。   Certainly, by using this conventional technique, the dead space in the spinneret pack can be reduced, and the thickness unevenness in the length direction of the fiber can be reduced. However, with this prior art, it is difficult to suppress the unevenness in the thickness between fibers that occurs when manufacturing the above-mentioned irregular cross-section fibers and fine fibers. This is because even if the dead space in the spinneret pack is eliminated and the generation of deteriorated polymer is suppressed, if the polymer cannot be uniformly fed to the respective discharge holes drilled in the spinneret, This is because the uneven thickness of the fiber generated in the above cannot be eliminated.

そこで、このような問題を解決するための従来技術として、例えば、特開2003−113523号公報において、紡糸口金直上に設置するフィルターの濾過媒体を畳織り構造とすることが提案されている。すなわち、この従来技術は、前述のフィルターを紡糸口金の直上に設けることによって、紡糸口金の上流から送られてきたフィルターを通過する前のポリマーの流れの向きに対して垂直方向のベクトルを持った流れを持たせ、これによって、紡糸口金の直上を流れるポリマーの流量ばらつきを緩和させることを目的としているのである。つまり、この従来技術は、紡糸口金の直上に設置されたフィルターの整流作用によって、ポリマーの流れ方向を下方へと揃えることを一大特徴としている。   Therefore, as a conventional technique for solving such a problem, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-113523 proposes that the filter medium installed on the spinneret has a tatami-woven structure. That is, this prior art has a vector perpendicular to the direction of the polymer flow before passing through the filter sent from the upstream side of the spinneret by providing the above-described filter directly above the spinneret. The purpose is to have a flow, thereby reducing the variation in the flow rate of the polymer flowing directly above the spinneret. In other words, this conventional technique is characterized in that the flow direction of the polymer is aligned downward by the rectifying action of the filter installed immediately above the spinneret.

確かに、このような従来技術を利用すると、紡糸口金に供給するポリマーの流れ方向を一方向に整流することができる。しかしながら、紡糸口金に穿設される吐出孔群は、所定の間隔をあけて設けざるを得ない。このため、流れ方向が揃えられたポリマーが紡糸口金に供給されても、吐出孔が穿孔された位置に供給されたポリマーはそのままの流れ方向を維持することができるが、それ以外の箇所に供給されたポリマーは、その流れ方向を紡糸口金の直上で急激に変えながら吐出孔へ流入することとなる。しかも、この従来技術では、紡糸口金とフィルターが直接接触する構成となっており、紡糸口金の直上部に実質的に空間が形成されていない。このため、折角、フィルターで整流したポリマー流が紡糸口金の直上部で廻りこむように吐出孔に流入する過程でポリマー流が混合され、紡糸口金の各吐出孔に均一に送ることができない。   Certainly, when such a conventional technique is used, the flow direction of the polymer supplied to the spinneret can be rectified in one direction. However, the discharge hole group drilled in the spinneret must be provided at a predetermined interval. For this reason, even if a polymer with the same flow direction is supplied to the spinneret, the polymer supplied to the position where the discharge hole is drilled can maintain the flow direction as it is, but it is supplied to other locations. The polymer made flows into the discharge hole while changing its flow direction immediately above the spinneret. In addition, in this prior art, the spinneret and the filter are in direct contact with each other, and a space is not substantially formed immediately above the spinneret. For this reason, the polymer flow is mixed in the process of flowing into the discharge hole so that the polymer flow rectified by the corner and the filter wraps around the spinneret and cannot be uniformly fed to each discharge hole of the spinneret.

以上に述べた従来技術は、紡糸口金パック内に存在するデッドスペースをなくすること、あるいは紡糸口金へ送られるポリマーの流れ方向や流速が各吐出孔で差を生じるのを防止しようとするものである。ところが、これらの問題の他に、異形断面繊維を得るために、吐出孔が複雑な形状になると、吐出孔のポリマー流路も複雑となって、この流路を通過する際のポリマーの流速分布や圧力損失などが微妙に変化する。また、これに加えて、細い繊維を製造するためには、吐出孔形状もそれに対応して小さくする必要が生じると、精密な形状に吐出孔を加工する必要が生じるが、その加工精度には限界が生じる。それでも、精度の高い吐出孔を紡糸口金に穿設しようとすると、多数の吐出孔群を全て高い精度でバラツキ無く一枚の紡糸口金に加工することが要求され、一つの吐出孔の加工にも失敗が許されない状態とあいまって、加工に膨大な時間が要求されると共に、加工の歩留まりも極端に低下する。そうすると、紡糸口金の製作に、莫大な加工費用と加工期間を要することとなる。   The prior art described above is intended to eliminate the dead space existing in the spinneret pack or prevent the flow direction and flow velocity of the polymer sent to the spinneret from causing a difference in each discharge hole. is there. However, in addition to these problems, in order to obtain a modified cross-section fiber, if the discharge hole becomes a complicated shape, the polymer flow path of the discharge hole also becomes complicated, and the flow rate distribution of the polymer when passing through this flow path And pressure loss slightly change. In addition to this, in order to produce fine fibers, if the shape of the discharge hole needs to be reduced accordingly, it is necessary to process the discharge hole into a precise shape. Limits arise. Nevertheless, when trying to drill high-precision discharge holes in the spinneret, it is required to process a large number of discharge hole groups into a single spinneret with high accuracy and no variation. Combined with a state in which failure is not allowed, an enormous amount of time is required for processing, and the processing yield is extremely reduced. Then, enormous processing costs and processing time are required for producing the spinneret.

また、従来の技術において、前述のような技術とは別に、各吐出孔から紡出されるポリマー量を均一にするために、紡糸口金に穿設された吐出孔群に作用する吐出圧力を均一化することが試みられてきた。この従来技術は、吐出孔形状自体のディメンジョン、例えば、吐出孔形状がスリット孔であったり、円形孔であったりする場合には、スリット孔の幅を狭くしたり、円形孔の孔径を小さくしたり、あるいは吐出孔のポリマー流動方向の長さ(キャピラリー長)を長くしたりすることによって、各吐出孔に作用する背圧を大きくすることを特徴とする。その理由は、このように背圧を大きくすることによって、各吐出孔をポリマーが流動する際に発生する圧力損失が吐出圧に影響する割合を背圧対比で小さくし、各吐出孔の加工精度のバラツキによって生じる圧力損失の変動を小さくすることができ、吐出圧力のバラツキを小さくできるからである。   In addition, in the conventional technology, in addition to the techniques described above, in order to make the amount of polymer spun from each discharge hole uniform, the discharge pressure acting on the discharge hole group formed in the spinneret is made uniform. There have been attempts to do so. In this prior art, when the discharge hole shape itself is a dimension, for example, when the discharge hole shape is a slit hole or a circular hole, the width of the slit hole is reduced or the diameter of the circular hole is reduced. Or by increasing the length of the discharge hole in the polymer flow direction (capillary length), the back pressure acting on each discharge hole is increased. The reason for this is that by increasing the back pressure in this way, the ratio of the pressure loss that occurs when the polymer flows through each discharge hole to the discharge pressure is reduced compared to the back pressure, and the processing accuracy of each discharge hole is reduced. This is because fluctuations in pressure loss caused by variations in the pressure can be reduced, and variations in discharge pressure can be reduced.

しかしながら、この従来技術では、前述のように、異形断面形状を有する繊維を製造する場合には、所要の繊維断面形状を得るためには、吐出孔の形状を変えることは難しく、必然的に吐出孔形状は一定形状に決定されてしまうという問題を抱えている。そのため、スリット孔の幅や、円形孔の孔径を小さくすることは本質的に困難であり、この場合、各吐出孔内のポリマー圧力を均圧化するためには、キャピラリー長を長くすることで対応することになる。ところが、細繊度でかつ異形断面を有する繊維を溶融紡糸するための紡糸口金に穿設する吐出孔は、繊度に合わせてその形状を相対的に小さくする必要があり、しかも、キャピラリー長を大きくした異形断面の吐出孔を紡糸口金に穿孔することは、キャピラリー長を短くした吐出孔を加工するよりも困難である。したがって、このような従来技術は、普通のキャピラリー長を持つ細繊度用の吐出孔を穿孔する以上に、加工の歩留まりが悪くなり、このために、加工費用と加工期間が莫大となってますます非現実的となり、その上、キャピラリー長によっては、所定の異形断面用吐出孔の加工が不可能となる。
特開平5−339808号公報 特開2003−113523号公報
However, in this prior art, as described above, when manufacturing a fiber having an irregular cross-sectional shape, it is difficult to change the shape of the discharge hole in order to obtain the required fiber cross-sectional shape, and the discharge is inevitably performed. There is a problem that the hole shape is determined to be a fixed shape. Therefore, it is essentially difficult to reduce the width of the slit holes and the diameter of the circular holes. In this case, in order to equalize the polymer pressure in each discharge hole, it is necessary to increase the capillary length. Will respond. However, the discharge hole drilled in the spinneret for melt-spinning a fiber having a fineness and an irregular cross section needs to have a relatively small shape in accordance with the fineness, and the capillary length is increased. It is more difficult to perforate the discharge hole having the irregular cross section in the spinneret than to process the discharge hole having a short capillary length. Therefore, such conventional technology has a worse processing yield than the drilling of fine fineness discharge holes with ordinary capillary lengths, which increases the processing cost and processing time. In addition, depending on the capillary length, it becomes impossible to process a predetermined irregular section discharge hole.
JP-A-5-339808 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-113523

本発明は、以上に述べた従来技術が有する諸問題を解消することを目的になされたものである。すなわち、本発明は、繊度が小さく、しかも、異形断面を有する繊維を溶融紡糸する場合において生じる繊維間の太さ斑を発生させることなく、良好な品質の繊維を、長期に渡り安定して溶融紡糸ができる方法とそのための紡糸口金パックを提供し、かつ比較的安価かつ容易に製作可能な紡糸口金パックを提供しようとするものである。   The present invention has been made for the purpose of solving the problems of the prior art described above. That is, the present invention is capable of stably melting high-quality fibers over a long period of time without generating unevenness in the thickness between fibers, which occurs when melt-spinning fibers having a small cross section and an irregular cross-section. It is an object of the present invention to provide a spinneret pack which can be spun and a spinneret pack therefor, and which can be manufactured relatively inexpensively and easily.

本発明者は、特にその横断面が偏平断面、中空断面、トライローバル断面、十字葉断面等の異形断面を有する、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維のような熱可塑性合成繊維を溶融紡糸するために適合する溶融紡糸口金パックを研究する中で、「背景技術」欄で述べたような諸問題を知見し、これらの問題を解決しようと鋭意検討する過程で本発明に到達したものである。   The present inventor is particularly suitable for melt-spinning thermoplastic synthetic fibers such as polyester fibers and polyamide fibers, whose cross-sections have irregular cross-sections such as flat cross-sections, hollow cross-sections, tri-loval cross-sections, and cross-leaf cross-sections. While researching the melt spinneret pack, the present inventors reached the present invention in the process of finding out various problems as described in the “Background Technology” column and intensively studying to solve these problems.

すなわち、紡糸口金に穿設された各吐出孔のそれぞれから均一にポリマーを吐出させるためには、各吐出孔へ供給するポリマーの流れ方向を単に揃えたり、紡糸口金パック内に生じるデッドスペースを解消したりするだけではこれを達成することができないことを知見した。特に、各吐出孔の形状が通常のものより小さくなり、更に異形断面を有する繊維を紡糸する際に好適な紡糸口金パックに対しては、更にその状況が悪化することを知見したのである。   In other words, in order to uniformly discharge the polymer from each of the discharge holes formed in the spinneret, the flow direction of the polymer supplied to each discharge hole is simply aligned, or the dead space generated in the spinneret pack is eliminated. It has been found that this cannot be achieved simply by doing. In particular, it has been found that the situation is further deteriorated for a spinneret pack suitable for spinning a fiber having a shape of each discharge hole smaller than that of a normal one and a fiber having an irregular cross section.

そして、ついに、紡糸口金に穿設された吐出孔の一個々々に対して作用する吐出圧力を確実に均一化させることができ、しかも、吐出孔の加工精度を最高級の精度で加工する必要が無くある程度の精度レベルに加工されてさえいれば、前述の諸問題を解決できることに着目するに至ったのである。しかしながら、本発明者の前記着目にもかかわらず、これを具現化することは極めて困難であり、各吐出孔を通過するポリマーが各吐出孔内で受ける圧力損失が、各吐出孔の加工精度に左右されて、その吐出圧力が大きく変化してしまうことないようにすることができる紡糸口金パックを試行錯誤で検討した。そして、その過程で、以下に述べる手段を採用することによって、本発明の課題を達成することが可能であることを着想するに及んで、初めて本発明を完成したのである。   Finally, the discharge pressure acting on each of the discharge holes drilled in the spinneret can be surely made uniform, and the processing accuracy of the discharge holes must be processed with the highest precision. As a result, the inventors have paid attention to the fact that the above-mentioned problems can be solved as long as they are processed to a certain level of accuracy. However, in spite of the above-mentioned attention of the present inventor, it is extremely difficult to realize this, and the pressure loss that the polymer passing through each discharge hole receives in each discharge hole contributes to the processing accuracy of each discharge hole. A spinneret pack that can be controlled so that the discharge pressure does not change greatly was examined by trial and error. In the process, the present invention was completed for the first time when the idea described below could be achieved by adopting the means described below.

ここに、請求項1に記載の溶融紡糸方法に係る発明として、「熱可塑性重合体を溶融紡糸する方法において、異形断面形状を有する単繊維群を紡出するための吐出孔群の直上で各吐出孔に一対一に対応させて背圧生成孔を設けて背圧を生成し、前記背圧生成孔を介して前記吐出孔のそれぞれへ前記熱可塑性重合体を供給し、前記吐出孔群から前記熱可塑性重合体を紡出することを特徴とする溶融紡糸方法」が提供される。   Here, as an invention relating to the melt spinning method according to claim 1, “in the method of melt spinning a thermoplastic polymer, each directly above a discharge hole group for spinning a single fiber group having an irregular cross-sectional shape” A back pressure generating hole is provided in a one-to-one correspondence with the discharge hole to generate a back pressure, and the thermoplastic polymer is supplied to each of the discharge holes through the back pressure generating hole, from the discharge hole group. There is provided a melt spinning method characterized in that the thermoplastic polymer is spun.

その際、請求項2に記載の発明のように、「前記吐出孔を通過する熱可塑性重合体の圧力損失をP1(MPa)とし、前記背圧生成孔を通過する熱可塑性重合体の圧力損失をP2(MPa)としたときに、これらP1とP2とが、 0.5≦P1/P2≦30 という関係式を満足する条件下で溶融紡糸を行う請求項1に記載の溶融紡糸方法」とすることが好ましい。   At that time, as in the invention described in claim 2, “the pressure loss of the thermoplastic polymer passing through the discharge hole is P1 (MPa), and the pressure loss of the thermoplastic polymer passing through the back pressure generation hole is set. The melt spinning method according to claim 1, wherein melt spinning is performed under a condition that P1 and P2 satisfy a relational expression of 0.5 ≦ P1 / P2 ≦ 30 when It is preferable to do.

また、請求項3に記載の発明のように、「前記吐出孔を通過する熱可塑性重合体の圧力損失をP1(MPa)とし、前記背圧生成孔を通過する熱可塑性重合体の圧力損失をP2(MPa)としたときに、これらP1とP2とが、3≦P1+P2≦30という関係式を満足する条件下で溶融紡糸を行う請求項1又は2に記載の溶融紡糸方法」とすることが好ましい。   Further, as in the third aspect of the invention, the pressure loss of the thermoplastic polymer passing through the discharge hole is defined as P1 (MPa), and the pressure loss of the thermoplastic polymer passing through the back pressure generating hole is defined as The melt spinning method according to claim 1 or 2, wherein when P2 (MPa), these P1 and P2 perform melt spinning under conditions satisfying a relational expression of 3 ≦ P1 + P2 ≦ 30 ”. preferable.

更には、請求項4に記載の発明のように、「前記単繊維群を構成する単繊維の繊度が0.1〜4.0 dtexである請求項1〜3の何れかに記載の溶融紡糸方法」とすることが好ましい。   Furthermore, as in the invention according to claim 4, the melt spinning according to any one of claims 1 to 3, wherein the fineness of the single fibers constituting the single fiber group is 0.1 to 4.0 dtex. The “method” is preferred.

次に、請求項5に記載の溶融紡糸口金パックに係る発明として、「熱可塑性重合体を溶融紡糸するための紡糸口金パックが、異形断面形状を有する単繊維群を紡出するための吐出孔群が穿設された紡糸口金と、前記紡糸口金の直上に密着して設置され、かつ前記吐出孔群のそれぞれに一対一に対応して穿設された背圧生成孔群を有する背圧生成部材とを備えることを特徴とする溶融紡糸口金パック」が提供される。   Next, as an invention relating to the melt spinneret pack according to claim 5, “the spinneret pack for melt spinning the thermoplastic polymer is a discharge hole for spinning out a single fiber group having an irregular cross-sectional shape. Back pressure generation having a spinneret in which a group is drilled and a back pressure generating hole group that is installed in close contact with the spinneret and is drilled corresponding to each of the discharge hole groups on a one-to-one basis A melt spinneret pack comprising a member.

その際、請求項6に記載の発明のように、「前記背圧生成孔に縮小流路を形成した請求項5に記載の溶融紡糸口金パック」とすることが好ましい。   At that time, as in the invention described in claim 6, it is preferable to use the “melt spinneret pack according to claim 5 in which a reduced flow path is formed in the back pressure generating hole”.

また、請求項7に記載の発明のように、「前記背圧生成孔に一対一に対応して設けられた吐出孔と、前記背圧生成孔とをそれぞれ通過する際の熱可塑性重合体の圧力損失をそれぞれP1(MPa)、P2(MPa)としたときに、これらP1とP2とが 0.5≦P1/P2≦10 という関係式を満足するように前記背圧生成孔の形状を決定することを特徴とする請求項5又は6に記載の溶融紡糸口金パック」とすることが好ましい。   Further, as in the invention according to claim 7, "the thermoplastic polymer at the time of passing through the discharge holes provided in one-to-one correspondence with the back pressure generation holes and the back pressure generation holes, respectively. When the pressure loss is P1 (MPa) and P2 (MPa), respectively, the shape of the back pressure generating hole is determined so that P1 and P2 satisfy the relational expression of 0.5 ≦ P1 / P2 ≦ 10. Preferably, the melt spinneret pack according to claim 5 or 6 is used.

また、請求項8に記載の発明のように、「前記背圧生成孔のポリマー出口部と前記吐出孔へのポリマー入口部との接続部に段差を設けないことを特徴とする請求項5〜7の何れかに記載の溶融紡糸口金パック」とすることが好ましい。   Further, as in the invention described in claim 8, “a step is not provided in a connecting portion between a polymer outlet portion of the back pressure generation hole and a polymer inlet portion to the discharge hole. The melt spinneret pack according to any one of 7 is preferable.

そして、請求項9に記載の発明のように、「前記背圧生成孔が紡糸口金の中心から少なくとも直径10mmの円形領域外に穿設されている請求項5〜8の何れかに記載の溶融紡糸口金パック」とすることが好ましい。   And, as in the invention according to claim 9, "the melt according to any one of claims 5 to 8, wherein the back pressure generating hole is formed outside a circular region having a diameter of at least 10 mm from the center of the spinneret. A spinneret pack is preferable.

以上に述べた本発明によれば、特に細繊度の異形断面繊維を溶融紡糸するに当り、紡糸口金に穿設する異形断面を有する吐出孔を紡出する単繊維群の繊度に合わせて微細化しなければならない場合であっても、吐出孔の加工精度を特別によくする必要も無く、太さ斑が少なく良好な品質を有する繊維を長期に渡り安定的に製造できるという効果を奏する。   According to the present invention described above, particularly when a specially shaped cross-section fiber having a fineness is melt-spun, it is refined in accordance with the fineness of a single fiber group that spouts discharge holes having a modified cross-section formed in a spinneret. Even if it has to be, there is no need to improve the processing accuracy of the discharge holes, and there is an effect that fibers having a small thickness unevenness and good quality can be stably manufactured over a long period of time.

以上に述べた本発明について、その実施の形態について、以下に図面を参照しながら、その作用と共に詳細に説明する。   The embodiment of the present invention described above will be described in detail together with the operation thereof with reference to the drawings.

図1は、本発明のポリエステル繊維、ポリアミド繊維のような熱可塑性合成繊維を溶融紡糸するための紡糸口金パックを模式的に例示した概略の部品構成図を示す。通常、紡糸口金パックは、これを装着するスピンブロック(図示せず)のパックドーム内で所定の温度に加熱される。したがって、周知のように、スピンブロックには、紡糸口金パックを加熱するための加熱装置(図示せず)が組み込まれており、更に、このような紡糸口金パックに対して、溶融押出機(図示せず)などによって溶融されたポリマーが供される。その際、これも通常スピンブロックに組み込まれたギヤポンプ等の定量供給装置(図示せず)によって連続的に計量されながら紡糸口金パックへ供給されることは周知の通りである。   FIG. 1 is a schematic component configuration diagram schematically illustrating a spinneret pack for melt spinning thermoplastic synthetic fibers such as polyester fibers and polyamide fibers of the present invention. Usually, the spinneret pack is heated to a predetermined temperature in a pack dome of a spin block (not shown) on which the spinneret pack is mounted. Accordingly, as is well known, a heating device (not shown) for heating the spinneret pack is incorporated in the spin block, and a melt extruder (see FIG. (Not shown) or the like is provided. At this time, it is well known that this is also supplied to the spinneret pack while being continuously measured by a constant supply device (not shown) such as a gear pump normally incorporated in the spin block.

なお、本発明の紡糸口金パックは、本発明の要旨を満足するものであれば、図1に示した例に特に限定される理由はなく、周知の紡糸口金パックに対しても適用できることは言うまでもない。例えば、図1の溶融紡糸口金パックの実施形態は、一種のポリマーからなる繊維を紡糸するためのものであるが、これを2種以上のポリマーからなる複合繊維の溶融紡糸口金パックに適用することもでき、また、一種のポリマー中に他のポリマーが混合された混合紡糸口金パックにも適用することができる。また、一つの紡糸口金パックでありながら、その中に多数の口金が組み込まれた多錘糸条(例えば、2錘糸条、あるいは4錘糸条)を紡糸することができる多眼の紡糸口金パックにも適用することができる。さらに、紡糸口金パックからのポリマー漏れを防止する構造に関しても、図1に例示した“強制シール方式”のものと、これ以外のいわゆる“セルフシール方式”のものなどに対しても適用できることは言うまでもない。なお、本発明で言う“セルフシール方式”とは、周知のように、紡糸口金パック内に導入されたポリマーの圧力を利用して、ポリマー漏れを防止するものである。   The spinneret pack of the present invention is not particularly limited to the example shown in FIG. 1 as long as it satisfies the gist of the present invention, and it goes without saying that the spinneret pack can also be applied to a known spinneret pack. Yes. For example, the embodiment of the melt spinneret pack of FIG. 1 is for spinning a fiber made of one kind of polymer, and this is applied to a melt spinneret pack of a composite fiber made of two or more polymers. It can also be applied to a mixed spinneret pack in which one polymer is mixed with another polymer. In addition, a multi-eye spinneret capable of spinning a multi-spindle thread (for example, a double-spindle thread or a 4-spindle thread) in which a single spinneret pack has a large number of bases incorporated therein. It can also be applied to packs. Further, the structure for preventing the polymer leakage from the spinneret pack can be applied to the “forced sealing method” exemplified in FIG. 1 and the other so-called “self-sealing method”. Yes. As is well known, the “self-sealing method” in the present invention is to prevent polymer leakage by utilizing the pressure of the polymer introduced into the spinneret pack.

ここで、先ず前記図1に記載した各参照符号に関して説明すると、1は紡糸口金パックであって、2は本体部材である。なお、この本体部材2は図示したように、上部部材2a、中間部材2b、及び下部部材2cの三つに分割されており、上部部材2aと中間部材2bはガスケットなどのシール部材3を介して、図示省略したが六角穴付ボルトなどの締結部材によって一点鎖線示した位置で締め付けられる。同様に、下部部材2cと中間部材2bも濾過媒体(フィルター)の外縁にアルミニューム製リムなどのシール材を有するリム付フィルター7を介して、これも図示省略した締結部材によって一点鎖線示した位置で締め付けられる。このようにして、図1に例示したような周知の強制シール方式の紡糸口金パック1においては、その内部に導入されるポリマーがシール部材3によって外部に漏出しないようにシールされる。   Here, first, the reference numerals described in FIG. 1 will be described. 1 is a spinneret pack and 2 is a main body member. As shown in the figure, the main body member 2 is divided into an upper member 2a, an intermediate member 2b, and a lower member 2c. The upper member 2a and the intermediate member 2b are interposed via a seal member 3 such as a gasket. Although not shown, it is tightened at a position indicated by a one-dot chain line by a fastening member such as a hexagon socket head bolt. Similarly, the lower member 2c and the intermediate member 2b are also indicated by a dashed line by a fastening member (not shown) through a filter 7 with a rim having a sealing material such as an aluminum rim on the outer edge of the filtration medium (filter). It can be tightened with. In this manner, in the well-known forced-seal type spinneret pack 1 illustrated in FIG. 1, the polymer introduced into the inside is sealed by the seal member 3 so as not to leak to the outside.

さらに、ポリマー漏れがないようにシールされた本体部2の内部には、濾過部材4、濾過部材4を支持するブリッジプレート5が設けられ、前記濾過部材4によってポリマー内の異物などを除去すると共に、パック内でのポリマーの滞留量も制御される。なお、前記濾過部材4は、メタルサンドやこれに類する多孔質材等が好適に使用できるが、これらに限らず、その他の周知の濾材を使用することができる。ただし、濾過部材4が、図示したようにメタルサンドのように粒状の濾材4aで構成する場合は、濾材4aの下流にこれが流出するのを防ぐため、フィルター4bが設置される。   Further, a filter member 4 and a bridge plate 5 that supports the filter member 4 are provided inside the main body portion 2 that is sealed so as not to leak the polymer. The filter member 4 removes foreign matters in the polymer. In addition, the amount of polymer retained in the pack is also controlled. In addition, although the said filter member 4 can use a metal sand, the porous material similar to this, etc. suitably, not only these but other well-known filter media can be used. However, in the case where the filter member 4 is constituted by a granular filter medium 4a such as metal sand as shown in the figure, a filter 4b is installed to prevent this from flowing out downstream of the filter medium 4a.

ただし、前記フィルター7は、通常、フィルター4bでは捕集しきれなかった溶融ポリマー中の異物を捕集する役割を果たし、したがって、フィルター4bより目開きが小さいものを使用することが好ましく、このような濾過媒体(フィルター)としては、金属繊維の織物、不織布、焼結金属等の多孔質材を適宜選択して使用できる。また、フィルター7は溶融ポリマー通過部分の外周部を金属製のリムで補強したものや、リムのないフィルターとその外周部にシール材(図示せず)を組み合わせたものが使用できるが、紡糸口金パックの組立性の良さを考えると、前述のリム付フィルター7を使用することが好ましい。   However, the filter 7 normally serves to collect foreign substances in the molten polymer that could not be collected by the filter 4b. Therefore, it is preferable to use a filter having a smaller opening than the filter 4b. As a suitable filtration medium (filter), a porous material such as metal fiber woven fabric, non-woven fabric, and sintered metal can be appropriately selected and used. Further, the filter 7 can be a filter in which the outer peripheral part of the molten polymer passage part is reinforced with a metal rim, or a filter without a rim and a combination of a sealing material (not shown) on the outer peripheral part. In view of the ease of assembling the pack, it is preferable to use the filter 7 with rim described above.

次に、図1において参照符号6で例示した部材が、本発明の溶融紡糸口金パックの一大特徴とする“背圧生成部材”であって、この背圧生成部材6に引き続いて、口金8が設けられている。この背圧生成部材6は、既に述べたように、特に小さな繊度の異形断面を有する繊維を多数の吐出孔群が穿設された紡糸口金8から紡出する際に極めて重要な役割を果たすので、以下にこの点について詳細に説明する。   Next, the member illustrated by reference numeral 6 in FIG. 1 is a “back pressure generating member” which is one of the main features of the melt spinning nozzle pack of the present invention. Is provided. As described above, the back pressure generating member 6 plays an extremely important role when spinning a fiber having an irregular cross section with a small fineness from the spinneret 8 having a large number of discharge hole groups. This point will be described in detail below.

本発明の背圧生成部材6は、口金8に穿設された吐出孔H2の穿設位置の直上に一対一に対応させて穿設された背圧生成孔H1が設けられていることを最大の特徴とする。つまり、このような構成を採用することによって、口金8に穿設した各吐出孔H2のそれぞれに対して個別に所定の背圧を設定することを可能とするのである。何故ならば、各吐出孔H2へ付与する背圧の絶対値は、背圧生成孔H1の絞り孔部H1aの孔径と孔長によって実質的に設定することができるからである。   The back pressure generating member 6 according to the present invention is provided with a back pressure generating hole H1 formed in a one-to-one correspondence directly above the position where the discharge hole H2 formed in the base 8 is formed. It is characterized by. That is, by adopting such a configuration, it is possible to individually set a predetermined back pressure for each of the discharge holes H2 formed in the base 8. This is because the absolute value of the back pressure applied to each discharge hole H2 can be substantially set by the hole diameter and the hole length of the throttle hole H1a of the back pressure generation hole H1.

すなわち、これをより具体的に説明するならば、一定流量のポリマーが各吐出孔H2に供給されるためには、必ず背圧生成孔H1を通過しなければならないようにする。そして、一定流量のポリマーがこの背圧生成孔H1を通過する際において、このポリマーがハーゲン・ポアズイユの式に従うと仮定すると、その圧力損失の大きさは、絞り孔部H1a孔径の4乗に反比例し、その孔長の1乗に比例する。したがって、絞り孔部H1aの孔径と孔長の加工精度を上げることによって、所望の背圧を各吐出孔に対して一対一で付与することができる。なお、背圧生成孔H1のポリマー導入孔部H1bの孔径と孔長は、絞り孔部H1aの孔径に対して十分に大きくしておけばよく、絞り孔部H1aに比較してそれほど加工精度を要しない。なお、更に付言するならば、絞り孔部H1aの孔形状は丸形断面孔でよいため、異形断面孔のように難しい加工を必要としないため、加工コストを低く抑え、さらに加工期間を短縮しながら、その加工精度を格段に向上させることができることは言うまでもない。   That is, in order to explain this more specifically, in order for a polymer with a constant flow rate to be supplied to each discharge hole H2, it must be sure to pass through the back pressure generation hole H1. When a polymer having a constant flow rate passes through the back pressure generation hole H1, assuming that the polymer follows the Hagen-Poiseuille equation, the magnitude of the pressure loss is inversely proportional to the fourth power of the diameter of the throttle hole H1a. And is proportional to the first power of the hole length. Therefore, by increasing the processing accuracy of the hole diameter and the hole length of the throttle hole H1a, a desired back pressure can be applied to each discharge hole on a one-to-one basis. In addition, the hole diameter and the hole length of the polymer introduction hole H1b of the back pressure generation hole H1 should be sufficiently larger than the hole diameter of the throttle hole H1a, and the processing accuracy is much less than that of the throttle hole H1a. I don't need it. In addition, since the hole shape of the throttle hole H1a may be a round cross-sectional hole, it does not require difficult processing unlike the irregular cross-sectional hole, so that the processing cost is reduced and the processing period is shortened. However, it goes without saying that the processing accuracy can be remarkably improved.

他方で、口金8に穿設する吐出孔H2は従来技術のように、ポリマーを吐出するための吐出圧の変動を緩和するための背圧を生成するという役割をもはや演じる必要が無くなる。このため、各吐出孔H2の孔長(キャピラリー長)をより短縮することが可能となり、キャピラリー長が長い場合と比較すると、複雑でより小型の異形断面形状を有する吐出孔H2の加工がより容易となって、吐出孔H2を精度良く加工する上でより好都合となる。しかも、異形断面孔H2a2部のキャピラリー長が短くなると、この部分を通過するポリマーの圧力損失がより小さくなって、吐出孔H2から吐出されるポリマーの吐出圧力に及ぼす影響もそれだけ小さくなる。   On the other hand, the discharge hole H2 formed in the base 8 no longer has to play the role of generating a back pressure for reducing fluctuations in the discharge pressure for discharging the polymer as in the prior art. For this reason, it becomes possible to further shorten the hole length (capillary length) of each discharge hole H2, and it is easier to process the discharge hole H2 having a complicated and smaller irregular cross-sectional shape as compared with the case where the capillary length is long. This is more convenient in processing the discharge hole H2 with high accuracy. In addition, when the capillary length of the modified cross-sectional hole H2a2 portion is shortened, the pressure loss of the polymer passing through this portion becomes smaller, and the influence on the discharge pressure of the polymer discharged from the discharge hole H2 is reduced accordingly.

なお、ここで補足説明をしておくと、本例においては、紡糸口金8と背圧生成部材6との接触面は十分平滑かつ平面度良く加工されているために、互いにメタルタッチで接合しても、背圧付与孔H1から供給された溶融ポリマーが紡糸口金8と背圧生成部材6との間の接触面から漏れることがない。なお、このとき、必要であるならば前記接触面に、ガスケットなどのシール材を設けるようにしても良い。   In addition, in this example, since the contact surface of the spinneret 8 and the back pressure generating member 6 is processed sufficiently smoothly and with good flatness in this example, they are joined to each other by metal touch. However, the molten polymer supplied from the back pressure applying hole H1 does not leak from the contact surface between the spinneret 8 and the back pressure generating member 6. At this time, if necessary, a sealing material such as a gasket may be provided on the contact surface.

以上に述べたような理由から、本発明の紡糸口金パックを構成する口金8では、従来のものと比較してキャピラリー長H2aをより短縮できるために、吐出孔H2の形状をより精度良く加工できる上に、吐出孔H2の形状(特に、異形断面孔H2aの形状)の加工精度にある範囲内でバラツキが生じても、背圧生成部材6の作用によって既に高い背圧が各吐出孔H2ごとに付与されるために、加工精度の影響が低減されることとなる。このようにして、背圧生成部材6の直上に設置されたリム付フィルター7を通過した溶融ポリマーは、背圧生成部材6に穿孔された背圧生成孔H1へ供給され、流路径が減少する絞り孔部H1aの作用によって、各吐出孔H2に対して一対一に大きな背圧(圧力損失)が生成される。このときに生成される背圧(圧力損失)は、吐出孔H2で生じる圧力損失に比較して十分に大きくすることができるために、各吐出孔H2の加工精度がばらついて、このばらつきに起因する圧力変動が生じたとしても、その影響を吸収できる程度にまで低減することができる。   For the reasons described above, in the base 8 constituting the spinneret pack of the present invention, the capillary length H2a can be further shortened compared to the conventional one, so that the shape of the discharge hole H2 can be processed with higher accuracy. On the other hand, even if variations occur within a range within the processing accuracy of the shape of the discharge hole H2 (particularly, the shape of the modified cross-sectional hole H2a), a high back pressure is already generated by the action of the back pressure generating member 6 for each discharge hole H2. Therefore, the influence of machining accuracy is reduced. In this way, the molten polymer that has passed through the rim-attached filter 7 installed immediately above the back pressure generating member 6 is supplied to the back pressure generating hole H1 perforated in the back pressure generating member 6, and the flow path diameter decreases. A large back pressure (pressure loss) is generated on a one-to-one basis for each discharge hole H2 by the action of the throttle hole H1a. Since the back pressure (pressure loss) generated at this time can be sufficiently larger than the pressure loss generated in the discharge hole H2, the processing accuracy of each discharge hole H2 varies, resulting in this variation. Even if the pressure fluctuation occurs, it can be reduced to such an extent that the influence can be absorbed.

以下、これまでに述べた本発明の特徴について数値を使用して、具体的に説明すると、本発明の溶融紡糸方法では、背圧生成孔H1を通過するポリマーの圧力損失をP1(MPa)とし、吐出孔H2を通過するポリマーの圧力損失をP2(MPa)としたときに、これらP1とP2とが、 0.5≦P1/P2≦10 という関係式を満足する条件下で溶融紡糸を行うことが好ましい。なお、P1/P2<0.5 という条件下では、吐出孔H2が加工精度の影響で加工する孔形状にバラツキが生じた場合に、このバラツキによって生じる圧力変動の影響を抑制するために、背圧生成部材6を設置した効果が余り期待できず、ポリマーの吐出量斑を抑制することができない。また、P1/P2>10では、特に小さい繊度を有する細い繊維を紡出する場合においては、吐出孔H2の形状が通常の場合より相対的に縮小されて、吐出孔H2での圧力損失(P2)が大きくなっている上に、更に、背圧生成孔H1を通過するポリマーの圧力損失(P1)が大きくなってしまって、紡糸口金パックの耐圧に問題が生じ、ポリマー漏れも生じやすくなるため好ましくない。   Hereinafter, the characteristics of the present invention described so far will be specifically described using numerical values. In the melt spinning method of the present invention, the pressure loss of the polymer passing through the back pressure generation hole H1 is defined as P1 (MPa). When the pressure loss of the polymer passing through the discharge hole H2 is P2 (MPa), melt spinning is performed under the condition that these P1 and P2 satisfy the relational expression of 0.5 ≦ P1 / P2 ≦ 10 It is preferable. Note that, under the condition of P1 / P2 <0.5, when variation occurs in the hole shape to be processed by the discharge hole H2 due to the processing accuracy, in order to suppress the influence of pressure fluctuation caused by the variation, The effect of installing the pressure generating member 6 cannot be expected so much, and the discharge amount unevenness of the polymer cannot be suppressed. In addition, when P1 / P2> 10, particularly when a thin fiber having a small fineness is spun, the shape of the discharge hole H2 is relatively reduced as compared with the normal case, and the pressure loss (P2) at the discharge hole H2 is reduced. ) Is increased, and the pressure loss (P1) of the polymer passing through the back pressure generation hole H1 becomes larger, which causes a problem in the pressure resistance of the spinneret pack and easily causes polymer leakage. It is not preferable.

また、P1+P2が3MPa未満の場合は、全体の圧力損失が低く、たとえ背圧生成部材6を追加しても溶融ポリマーの分配性は悪くなる。また、P1+P2が30MPaを超えると、フィルター7などに捕捉される異物の影響などによって紡糸口金パック1内の圧力が徐々に上昇して耐圧値に達するまでの期間が短くなり、紡糸口金パック1の交換を頻繁に行う必要があり、生産性が悪くなり好ましくない。つまり、一般的にフィルター7などに捕捉される異物によるフィルターの目詰まりなどの要因によって、紡糸開始とともに紡糸口金パック1内の圧力が漸増するので、初期圧力は可能な限り低減しておく必要がある。   Moreover, when P1 + P2 is less than 3 MPa, the overall pressure loss is low, and even if the back pressure generating member 6 is added, the dispersibility of the molten polymer is deteriorated. If P1 + P2 exceeds 30 MPa, the time until the pressure in the spinneret pack 1 gradually increases and reaches the pressure resistance value due to the influence of foreign matter trapped in the filter 7 or the like is shortened, and the spinneret pack 1 It is necessary to exchange frequently, which is not preferable because the productivity deteriorates. In other words, the pressure in the spinneret pack 1 gradually increases with the start of spinning due to factors such as clogging of the filter due to foreign matter generally captured by the filter 7 and the like, so the initial pressure needs to be reduced as much as possible. is there.

なお、以上に述べた本発明の紡糸口金パックでは、最終的に吐出孔H2を通過したポリマーは、紡糸口金8から紡出されて繊維化される。このとき、繊維の長さ方向での太さ斑は紡出された繊維を冷却するための冷却工程の影響も大きい。したがって、吐出孔H2群から紡出された単繊維群に対して冷却風を均一に吹き付けることができ、更に、紡出された単繊維群間を冷却風が良好に通過できるように、口金8に穿設する吐出孔H2群の配列を決定することは重要である。   In the spinneret pack of the present invention described above, the polymer that finally passes through the discharge hole H2 is spun from the spinneret 8 to be fiberized. At this time, the thickness unevenness in the length direction of the fiber is greatly influenced by the cooling process for cooling the spun fiber. Therefore, the cooling air can be uniformly blown to the single fiber group spun from the discharge hole H2 group, and further, the base 8 can be passed between the spun single fiber groups. It is important to determine the arrangement of the discharge hole H2 group to be drilled in.

本発明の紡糸口金パックは、異形断面を有す繊維を溶融紡糸するために好適に使用でき、この異形断面繊維(中空糸も含む)を紡出するために重要な吐出孔H2の断面形状については、特にこれを制限する必要は無く、周知のものを使用することができる。しかしながら、既に述べたように複雑で精密な加工を要する吐出孔であればあるほど、本発明の紡糸口金パックを使用する効果が大きいことは言うまでもない。なお、その例を列挙するならば、図2に例示したような形状のものを使用することができる。例えば、図2(a)のようにスリット状流路を組み合わせた吐出孔、また、図2(b)〜図2(c)のようにスリット形状流路と円形状流路の組み合わせによる吐出孔、更に、図2(d)〜図2(e)のように複数の独立したスリット形状流路から構成される吐出孔などを例示することができる。   The spinneret pack of the present invention can be suitably used for melt-spinning a fiber having a modified cross section. Regarding the cross-sectional shape of the discharge hole H2 important for spinning the modified cross-section fiber (including hollow fibers). There is no particular need to limit this, and well-known ones can be used. However, it goes without saying that the effect of using the spinneret pack of the present invention is greater as the discharge holes require complicated and precise processing as already described. In addition, if the example is enumerated, the thing of the shape illustrated in FIG. 2 can be used. For example, a discharge hole formed by combining slit-shaped flow paths as shown in FIG. 2A, or a discharge hole formed by combining a slit-shaped flow path and a circular flow path as shown in FIGS. 2B to 2C. Furthermore, the discharge hole etc. which are comprised from several independent slit-shaped flow paths like FIG.2 (d)-FIG.2 (e) can be illustrated.

以上に述べたように本発明は、背圧生成部材6を使用することによって大きな効果を奏するものであるが、図1に例示したように背圧生成部材6の直上部にフィルター7を設けた場合には、背圧生成孔H1の配置にも注意することが好ましい。そこで、この点について、背圧生成部材6を模式平面図で例示した図3を用いて説明する。図3に図示したように、本発明の紡糸口金パックでは、紡糸口金パックの上部本体部材2aから背圧生成部材6の中心に溶融ポリマーが供給されるが、このとき、背圧生成部材6の中心付近の中心から直径10mm以内の領域Aには背圧生成孔H1を設置しないことが望ましい。何故ならば、パック上部体2から背圧生成部材6の中心に供給された溶融ポリマーは背圧生成部材6の直上に設置されたフィルター7に沿って、背圧生成孔群に分散供給されることになるが、背圧生成部材6の中心部では、溶融ポリマーの流れが周辺部よりも速くなって動圧の影響を受けるからである。このため、たとえフィルター7がクッションの役割を果たすとしても完全にその影響を取り除くことはできず、中心部の溶融ポリマーの吐出量が増大してしまう。特に、P1/P2が許容下限値である0.5に近づくにつれて、背圧生成部材6を設ける効果が減少するため、この影響を無視できなくなる。したがって、吐出孔H2からのポリマーの吐出の均一性をより高めたい場合には、その影響を受ける領域A外に背圧生成孔H1を穿孔することが好ましい。   As described above, the present invention has a great effect by using the back pressure generating member 6. However, as illustrated in FIG. 1, the filter 7 is provided immediately above the back pressure generating member 6. In such a case, it is preferable to pay attention to the arrangement of the back pressure generation holes H1. Therefore, this point will be described with reference to FIG. 3 in which the back pressure generating member 6 is exemplified by a schematic plan view. As shown in FIG. 3, in the spinneret pack of the present invention, the molten polymer is supplied from the upper body member 2 a of the spinneret pack to the center of the back pressure generating member 6. It is desirable not to install the back pressure generation hole H1 in the region A within a diameter of 10 mm from the center near the center. This is because the molten polymer supplied from the pack upper body 2 to the center of the back pressure generating member 6 is distributed and supplied to the back pressure generating hole group along the filter 7 installed immediately above the back pressure generating member 6. This is because, in the central portion of the back pressure generating member 6, the flow of the molten polymer becomes faster than the peripheral portion and is affected by the dynamic pressure. For this reason, even if the filter 7 serves as a cushion, the influence cannot be completely removed, and the discharge amount of the molten polymer in the center portion increases. In particular, as P1 / P2 approaches 0.5, which is the allowable lower limit, the effect of providing the back pressure generating member 6 decreases, so this influence cannot be ignored. Therefore, when it is desired to further increase the uniformity of the polymer discharge from the discharge hole H2, it is preferable to drill the back pressure generation hole H1 outside the region A that is affected.

次に、長期に渡り太さ斑がなく良好な品質の繊維を溶融紡糸するためには、デッドスペースをなくしてポリマーが異常滞留するのを防止することが好ましいことは言うまでもない。この点については、本発明の背圧生成部材6と口金8との関係においても例外ではない。そこで、背圧生成孔H1のポリマー出口部と吐出孔H2へのポリマー入口部との間に形成される接続部に急激な流路面積の変化を伴う段差を設けないことが好ましい。したがって、図4に示すように、背圧生成孔H1のポリマー出口部に流路面積が漸増する拡大流路部H1cを設けて、吐出孔H2へのポリマー入口部へポリマーの流れが滑らかに流入させることが好ましい。   Next, it goes without saying that, in order to melt-spin fibers of good quality without thick spots over a long period of time, it is preferable to eliminate dead space and prevent abnormal polymer retention. This is no exception in the relationship between the back pressure generating member 6 and the base 8 of the present invention. Therefore, it is preferable not to provide a step with an abrupt change in the flow path area at the connection portion formed between the polymer outlet portion of the back pressure generation hole H1 and the polymer inlet portion to the discharge hole H2. Therefore, as shown in FIG. 4, an enlarged flow passage H1c whose flow passage area gradually increases is provided at the polymer outlet of the back pressure generation hole H1, and the polymer flows smoothly into the polymer inlet to the discharge hole H2. It is preferable to make it.

すなわち、このようにして段差をなくすことで、ポリマーが長時間滞留する原因となるデッドスペースを削減し、ポリマーの劣化を抑えることができる。そうすると、劣化したポリマーが繊維中に混入することがなく、製品の欠点を抑えることができるのである。なお、前記拡大部H1cについては、図4のようなテーパ形状以外に、なだらかな曲面で形成してもよく、肝要なことは、実質的に段差ができないようにすることであり、この目的を達成することができる限り、その形状について、特に制限する理由はない。   That is, by eliminating the step in this way, it is possible to reduce dead space that causes the polymer to stay for a long time, and to suppress deterioration of the polymer. If it does so, the polymer which deteriorated will not mix in a fiber, and the fault of a product can be suppressed. The enlarged portion H1c may be formed with a gently curved surface other than the tapered shape as shown in FIG. 4, and the important thing is to prevent the step from being substantially formed. As long as it can be achieved, there is no particular limitation on its shape.

本発明の溶融紡糸方法とそのための装置によれば、熱可塑性ポリマーからなる異形断面を有する合成繊維を溶融紡糸する際に、繊維の長さ方向に沿って太さ斑(繊度斑)のない品質に優れた単繊維群を安定して得ることができ、特に溶融紡糸する単繊維の繊度が小さくなるほど好適に使用することができる。   According to the melt spinning method and the apparatus therefor according to the present invention, when a synthetic fiber having a modified cross section made of a thermoplastic polymer is melt-spun, the quality free from thickness spots (fineness spots) along the length of the fiber. Can be obtained more stably, and can be suitably used as the fineness of the single fiber to be melt-spun becomes smaller.

また、紡糸口金に穿設する異形断面を有する吐出孔の加工精度にある程度のバラツキが生じても、各単繊維間で品質のバラツキが生じない溶融紡糸口金パックを安価かつ簡単に短期間で製作することができる。   In addition, even if there is some variation in the processing accuracy of the discharge holes with irregular cross-sections drilled in the spinneret, a melt spinneret pack that does not cause quality variations between individual fibers can be manufactured inexpensively and easily in a short period of time. can do.

本発明の溶融紡糸口金パックの概略構成を模式的に例示した正面断面図を示す。The front sectional view which illustrated typically the schematic structure of the melt spinneret pack of the present invention is shown. 本発明の溶融紡糸口金パックに使用する紡糸口金の各種吐出孔形状を例示した平面断面図を示す。The plane sectional view which illustrated various discharge hole shapes of the spinneret used for the melt spinneret pack of the present invention is shown. 本発明の溶融紡糸口金パックに使用する背圧生成部材を例示した平面図を示す。The top view which illustrated the back pressure generation member used for the melt spinneret pack of the present invention is shown. 本発明の溶融紡糸口金パックに係る他の実施態様の概略構成を模式的に例示した正面断面図を示す。The front sectional view which illustrated typically the schematic structure of other embodiments concerning the melt spinneret pack of the present invention is shown.

符号の説明Explanation of symbols

1 溶融紡糸口金パック
2 本体部材
2a 上部本体部材
2b 中間部本体部材
2c 下部本体部材
3 シール部材
4 濾過部材
4a メタルサンドのように粒状の濾材
4b 濾過部フィルター
5 ブリッジプレート
6 背圧生成部材
7 リム付フィルター
8 紡糸口金
H1 背圧生成孔
H1a 絞り孔部
H1b 導入孔部
H2 吐出孔
H2a 異形断面孔
H2b 導入孔
1 Melt Spinneret Pack 2 Body Member 2a Upper Body Member 2b Middle Body Member 2c Lower Body Member 3 Seal Member 4 Filter Member 4a Granular Filter Material 4b Filter Part Filter 5 Bridge Plate 6 Back Pressure Generating Member 7 Rim Filter 8 Spinneret H1 Back pressure generation hole H1a Restriction hole H1b Introduction hole H2 Discharge hole H2a Modified cross-sectional hole H2b Introduction hole

Claims (9)

熱可塑性重合体を溶融紡糸する方法において、異形断面形状を有する単繊維群を紡出するための吐出孔群の直上で各吐出孔に一対一に対応させて背圧生成孔を設けて背圧を生成し、前記背圧生成孔を介して前記吐出孔のそれぞれへ前記熱可塑性重合体を供給し、前記吐出孔群から前記熱可塑性重合体を紡出することを特徴とする溶融紡糸方法。   In the method of melt spinning a thermoplastic polymer, a back pressure generating hole is provided in a one-to-one correspondence with each discharge hole immediately above the discharge hole group for spinning a single fiber group having an irregular cross-sectional shape. , Supplying the thermoplastic polymer to each of the discharge holes through the back pressure generation hole, and spinning the thermoplastic polymer from the discharge hole group. 前記背圧生成孔を通過する熱可塑性重合体の圧力損失をP1(MPa)とし、前記吐出孔を通過する熱可塑性重合体の圧力損失をP2(MPa)としたときに、これらP1とP2とが、 0.5≦P1/P2≦10 という関係式を満足する条件下で溶融紡糸を行う請求項1に記載の溶融紡糸方法。   When the pressure loss of the thermoplastic polymer passing through the back pressure generation hole is P1 (MPa) and the pressure loss of the thermoplastic polymer passing through the discharge hole is P2 (MPa), these P1 and P2 The melt spinning method according to claim 1, wherein melt spinning is performed under conditions satisfying a relational expression of 0.5 ≦ P1 / P2 ≦ 10. 前記背圧生成孔を通過する熱可塑性重合体の圧力損失をP1(MPa)とし、前記吐出孔を通過する熱可塑性重合体の圧力損失をP2(MPa)としたときに、これらP1とP2とが、3≦P1+P2≦30という関係式を満足する条件下で溶融紡糸を行う請求項1又は2に記載の溶融紡糸方法。   When the pressure loss of the thermoplastic polymer passing through the back pressure generation hole is P1 (MPa) and the pressure loss of the thermoplastic polymer passing through the discharge hole is P2 (MPa), these P1 and P2 The melt spinning method according to claim 1 or 2, wherein the melt spinning is performed under conditions satisfying a relational expression of 3≤P1 + P2≤30. 前記単繊維群を構成する単繊維の繊度が0.1〜4.0 dtexである請求項1〜3の何れかに記載の溶融紡糸方法。   The melt spinning method according to any one of claims 1 to 3, wherein the single fiber constituting the single fiber group has a fineness of 0.1 to 4.0 dtex. 熱可塑性重合体を溶融紡糸するための紡糸口金パックが、異形断面形状を有する単繊維群を紡出するための吐出孔群が穿設された紡糸口金と、前記紡糸口金の直上に密着して設置され、かつ前記吐出孔群のそれぞれに一対一に対応して穿設された背圧生成孔群を有する背圧生成部材とを備えることを特徴とする溶融紡糸口金パック。   A spinneret pack for melt-spinning a thermoplastic polymer is in close contact with a spinneret in which a discharge hole group for spinning a single fiber group having an irregular cross-sectional shape is formed, and directly above the spinneret. A melt spinneret pack comprising: a back pressure generating member having a back pressure generating hole group that is installed and formed in one-to-one correspondence with each of the discharge hole groups. 前記背圧生成孔に縮小流路を形成した請求項5に記載の溶融紡糸口金パック。   The melt spinneret pack according to claim 5, wherein a reduced flow path is formed in the back pressure generation hole. 前記背圧生成孔と、これに一対一に対応して設けられた吐出孔とをそれぞれ通過する際の熱可塑性重合体の圧力損失をそれぞれP1(MPa)、P2(MPa)としたときに、これらP1とP2とが 0.5≦P1/P2≦10 という関係式を満足するように前記背圧生成孔の形状を決定することを特徴とする請求項5又は6に記載の溶融紡糸口金パック。   When the pressure loss of the thermoplastic polymer at the time of passing through the back pressure generation hole and the discharge hole provided corresponding to the back pressure generation hole is P1 (MPa) and P2 (MPa), respectively, The melt spinneret pack according to claim 5 or 6, wherein the shape of the back pressure generating hole is determined so that P1 and P2 satisfy a relational expression of 0.5≤P1 / P2≤10. . 前記背圧生成孔のポリマー出口部と前記吐出孔へのポリマー入口部との接続部に段差を設けないことを特徴とする請求項5〜7の何れかに記載の溶融紡糸口金パック。   The melt spinneret pack according to any one of claims 5 to 7, wherein a step is not provided at a connection portion between the polymer outlet portion of the back pressure generation hole and the polymer inlet portion to the discharge hole. 前記背圧生成孔が紡糸口金の中心から少なくとも直径10mmの円形領域外に穿設されている請求項5〜8の何れかに記載の溶融紡糸口金パック。   The melt spinneret pack according to any one of claims 5 to 8, wherein the back pressure generating hole is formed outside a circular region having a diameter of at least 10 mm from the center of the spinneret.
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