JP2006241611A - 合成繊維の溶融紡糸装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 紡糸口金面の温度斑を抑制し、かつ紡糸口金より紡出された糸条を均一に加熱、冷却する合成繊維の溶融紡糸装置。
【解決手段】 多重同心円に配列穿設された紡糸口金(1)から紡出されたマルチフィラメント糸条(Y)の走行方向に沿って糸条の最内周列側から最外周列側へと該糸条(Y)を横切るように冷却風を吹出す冷却風吹出筒(5)と、前記冷却風吹出筒(5)から吹出された冷却風を排出すると共に、前記マルチフィラメント糸条(Y)を間に挟んで前記冷却風吹出筒に対向して設けられた整流排気部材と、前記マルチフィラメント糸条が冷却風を吹付けられながら走行する糸条走行域を前記非穿孔領域に対応させて糸条走行方向に沿って仕切る冷却仕切り部材と、前記冷却仕切り部材の内部に配設され、前記冷却風吹出筒(5)へ冷却風を供給する冷却風供給配管(7)とを少なくとも具備する合成繊維の溶融紡糸装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ポリエステル、ナイロン等の合成繊維の溶融紡糸装置に関する。

ポリエステル、ナイロン等の熱可塑性合成繊維の溶融紡糸は、溶融紡糸装置に計量されながら供給された溶融ポリマーを紡糸口金に穿設された紡糸孔から吐出させ、次いで加熱帯を通過させたのちに冷却固化させる周知の工程によって行われる。近年、このような溶融紡糸工程においては、合成繊維の製糸速度の高速化や多錘化によって、高い生産効率と低生産コストが追い求められている。

ところが、このようにして合成繊維の高生産効率化と低生産コスト化を図ろうとすると、当然のことながら、単位時間あたりの溶融ポリマーの吐出量を従来よりも増す必要がある。そうすると、これに伴って溶融ポリマーに随伴する熱量も増大するため、紡出糸条の冷却をより一層強化することが要求される。それにもかかわらず、もし、紡糸口金から紡出された糸条の冷却が不十分であったり、均一冷却ができなかったりすると、得られる繊維の糸質や品位の低下を引き起こす。

そこで、このような問題を解決するために、合成繊維を溶融紡糸する際に紡出された糸条の均一冷却と冷却効率を高めるための冷却装置が提案されている。例えば、特開昭４９−４０４号公報には、紡出されたマルチフィラメントを均一に冷却するために、最内周列側から最外周列側へ多重列に円環状に紡出されたマルチフィラメントからなる糸条に対して、内周列側から紡出糸条を横切るように冷却風を吹出して、最外周列側でこの冷却風を排気する方法が提案されている。しかしながら、この方法では、紡糸口金の中心部直下に不活性気体からなる冷却風を供給する供給部を設けている。このため、紡糸口金面が冷却されてしまう。そうすると、口金面に温度斑を生じてしまい、ポリマーの吐出斑を惹起することとなる。

このような理由から、特開平１１−３５０２３８号公報、特開２００３−７３９１８号公報、あるいは特開２００３−１０５６２２号公報などにおいて、紡糸口金中心の下部に紡出糸条の最内周列側から最外周列側へと冷却風を吹出すために冷却風の吹出筒を設けると共に、この吹出筒の下部に冷却風を供給するための配管を設けている。このようにすれば、冷却風を供給するための配管によって口金のポリマー吐出面が影響を受け難くなって、ポリマー吐出面は冷却されなくなる。

しかしながら、このような装置では、口金のポリマー吐出面への影響を回避できる代わりに、今度は紡出糸条が断糸したりすると、下方に移動配置した冷却風の導入配管に断糸糸条が引っ掛りやすくなって、糸掛け処理や断糸処理などの作業性に難点が生じる。そこで、この問題を回避するために、特開平１１−３５０２３８号公報において、紡糸作業の中断時に冷却風の吹出筒を自動的に糸条経路の外側へ移動することが提案されている。しかしながら、この方法では、余分な付帯設備が必要となるため、設備コストが増大すると共に、この付帯設備を設置するためのスペースを確保するために、生産スペースも広く取らざるを得ない。したがって、この従来技術は、設備投資が増大し、生産コスト面で望ましくない。

特開昭４９−４０４号公報 特開平１１−３５０２３８号公報 特開２００３−７３９１８号公報 特開２００３−１０５６２２号公報 特開平１１−３５０２３８号公報

本発明の目的は、以上に述べた合成繊維の溶融紡糸の問題点を解決し、紡糸口金面の温度斑を抑制し、かつ紡糸口金より紡出された糸条を均一に加熱及び冷却することができ、これによって糸質の斑を抑制し、高品位な繊維を高い生産効率で製造することが可能な合成繊維の溶融紡糸装置を提供することにある。

ここに、前記課題を達成するための請求項１に係わる本発明の合成繊維の溶融紡糸装置として、「多重同心円群上に穿設された紡糸孔群が穿孔された穿孔領域に対して前記多重同心円群の中心から半径方向に沿って非穿孔領域が形成された紡糸口金を有する紡糸口金パックと、
前記紡糸口金の下方に設けられると共に、前記マルチフィラメント糸条の走行方向に沿って糸条の最内周列側から最外周列側へと該糸条を横切るように冷却風を吹出す冷却風吹出筒と、
前記冷却風吹出筒から吹出された冷却風を排出すると共に、前記マルチフィラメント糸条を間に挟んで前記冷却風吹出筒に対向して設けられた整流排気部材と、
前記マルチフィラメント糸条が冷却風を吹付けられながら走行する糸条走行域を前記非穿孔領域に対応させて糸条走行方向に沿って仕切る冷却仕切り部材と、
前記冷却仕切り部材の内部に配設され、前記冷却風吹出筒へ冷却風を供給する冷却風供給配管と、を少なくとも具備する合成繊維の溶融紡糸装置」
が提供される。
このとき、請求項２に記載の発明のように、「前記紡糸口金と前記冷却風吹出筒の間に、紡糸口金下の雰囲気を加熱して一定温度に維持する口金下加熱装置を設けた、請求項１に記載の合成繊維の溶融紡糸装置」とすることが好ましい。
また、請求項３に記載の発明のように、「前記口金下加熱装置を紡出されたマルチフィラメント糸条の走行方向に沿って最外周列側及び最内周列側から紡出された糸条を囲繞するように設けた、請求項２に記載の合成繊維の溶融紡糸装置」とすることが好ましい。
また、請求項４に記載の発明のように、「前記口金下加熱装置の設置長さが糸条走行方向に沿って２０〜５００ｍｍである、請求項３に記載の合成繊維の溶融紡糸装置」とすることが好ましい。
また、請求項５に記載の発明のように、「前記吐出孔群から紡出されたマルチフィラメント糸条が走行する糸道に対応して該糸条が通過する開口を有する断熱仕切り部材を前記冷却風吹出筒の直上に設けた、請求項１〜４の何れかに記載の合成繊維の溶融紡糸装置」とすることが好ましい。
また、請求項６に記載の発明のように、「前記紡糸口金パックが１つの紡糸口金パックから多錘糸条群を同時に紡出する多錘分割型紡糸口金パックであって、該多錘分割型紡糸口金パックに装着される紡糸口金が、各錘のマルチフィラメント糸条が非穿孔領域によって分割された紡糸孔群からそれぞれ紡出される分割口金である、請求項１〜５の何れかに記載の合成繊維の溶融紡糸装置」とすることが好ましい。
そして、請求項７に記載の発明のように、「前記多錘分割型紡糸口金パックが２錘分割型紡糸口金パックであって、該２錘分割型紡糸口金パックに装着する分割口金の穿孔領域が非穿孔領域によって半円状に左右対称に２分割されている、請求項６に記載の合成繊維の溶融紡糸装置」とすることが好ましい。

以上に述べたように、本発明の溶融紡糸装置によれば、ポリエステル、ナイロン等の合成繊維の溶融紡糸に際し、紡糸口金面の温度斑を抑制し、かつ紡糸口金より紡出された糸条を均一に加熱、冷却することによって糸質の斑を抑制し、フィラメントの繊度斑などの少ない高品位な繊維を安定かつ高い生産効率で製造できるという極めて顕著な効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
先ず、各図面について説明すると、図１は、本発明の溶融紡糸装置の第一実施形態例を模式的に示した概略装置構成図（正断面図）であり、図２は該図１のＡ−Ａ’矢視方向断面図、図３は該図１のＢ−Ｂ’矢視方向断面図、そして、図４は該図１のＣ−Ｃ’矢視方向断面図をそれぞれ示す。なお、図１に例示した紡糸冷却装置は、一つの紡糸口金パックから一本のマルチフィラメント糸条を紡出する実施形態の装置例を示したものであって、図５は一つの紡糸口金パックによって多錘（図の例は“２錘”を示している）のマルチフィラメント糸条群を紡出する実施形態の装置例を示したものである。

ここで、前記図１〜図５において、まず各参照符号について説明すると、１は紡糸口金、２は紡糸孔群、３は該紡糸口金１の下方に設けられた口金下加熱装置、４は該口金下加熱装置３の直下に設けられた断熱仕切り部材、５は該紡糸口金１の中心部下方に設けられた冷却風吹出筒、６は整流排気部材、７は該冷却風吹出筒５へ冷却風を供給する冷却風供給配管、８は冷却風排気配管、９は油剤付与装置、１０は集束ガイド、１１は引取ロール、１２は口金下加熱装置の固定部材、１３は冷却風均圧室、１４は冷却仕切り部材、１５は紡糸筒、１６：紡糸筒開口スリット板、Ｃ（Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_３，Ｃ_４）は多重同心円群、そして、Ｙ（Ｙ_１，Ｙ_２）はマルチフィラメント糸条（図では一点鎖線で表示）をそれぞれ示す。

このとき、前記紡糸孔群２は、通常、図２に例示したように、紡糸口金１のポリマー吐出面に各紡糸孔２が開口するように、該ポリマー吐出面において口金中心から所定の半径で描かれる多重同心円群Ｃ（Ｃ_１〜Ｃ_４）の各同心円Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_３，Ｃ_４上に等ピッチ間隔で穿設される。ただし、前記多重同心円群Ｃ上に全ての紡糸孔群２が穿設されているのではなく、図２〜図４に示したように、穿孔領域と非穿孔領域が設けられている。

ここで、この非穿孔領域は、多重同心円群Ｃの各同心円Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_３，Ｃ_４上に穿設された紡糸孔群２の穿孔領域を多重同心円群Ｃの中心（口金中心）から半径方向へと穿孔領域を横切って設けられている。もちろん、この非穿孔領域からはポリマーは紡出されないため、この非穿孔領域から下方には、当然のことながらフィラメント群（以下、“マルチフィラメント糸条”あるいは“紡出糸条”とも称する）が存在しない領域が出現する。

そこで、この紡出糸条Ｙが走行しない領域に対応させて、前記口金下加熱装置４を紡糸装置に固定する固定部材１２（図２参照）、あるいは冷却風供給配管７（図４参照）などを紡出糸条Ｙに干渉しないように設けることができる。なお、冷却風供給配管７は、図１及び図４には、冷却風を均圧室１３の下端部から導入するような構成が例示されているが、冷却風吹出筒５から吹出す冷却風の風量及び／又は風速に係わるプロファイルを糸条走行方向に最適化できるように、最下端部に限定することなく上端部に設けてもよい。また、下端部から上端部にいたる途中に設けてもよく、更には複数箇所から均圧室１３に冷却風を供給できるようにしてもよい。

また、図２〜図４に示したように、紡糸口金１に穿設される紡糸孔群２が非穿孔領域によって左右対称に２分割されるような場合には、実開平７−１５７８０号公報に開示されているタンデムパックのような多錘分割型紡糸口金パックを使用することが好ましい。なお、図５は、このような多錘分割型紡糸口金パック（図５の例は、“２分割型紡糸口金パック”である）を例示したものである。ここで、“多錘分割型紡糸口金パック”について、以下に簡単に説明する。

通常の紡糸口金パックは、一錘の糸条を紡出するために、ポリマー濾過部を備えた一つの紡糸口金パックが使用される。したがって、多錘の糸条群を紡糸しようとすると、錘の数だけ紡糸口金パックを設ける必要がある。これに対して、“多錘分割型紡糸口金パック”では、一つの紡糸口金パックだけで多錘（図５の例は、“２錘”である）の糸条群を紡糸するものである。このため、“多錘分割型紡糸口金パック”の内部は、同時に紡糸する錘の数に対応した個数のポリマー濾過部などが設けられ、これらポリマー濾過部を通過したポリマーは１つの分割口金から同時に紡出されて多錘糸条紡糸が行われる。

したがって、前述の説明からも明らかなように、図１に示した実施形態例と図５に示した実施形態例とは、図１が一つの紡糸口金パックから一錘のマルチフィラメント糸条Ｙを紡出するのに対して、図５では多錘（２錘）のマルチフィラメント糸条Ｙ_１，Ｙ_２を紡出する点で異なる。しかしながら、参照符号に関して、図１の実施形態例に用いる装置要素と同等の機能を有するものについては、符号番号を変えることなく同一の符号番号を用いている。

以上のように構成される本発明の溶融紡糸装置によると、図示省略したスピンブロック（溶融紡糸装置本体部）のパックドームに装着された紡糸口金パック（図１及び図５には、その一部である“紡糸口金１”部だけを例示）へ溶融押出機（図示せず）によって溶融されたポリマーがギアポンプなどの連続計量供給装置（図示せず）を介して送給される。そして、前述のように紡糸口金１に穿設された紡糸孔群２から紡出されて、マルチフィラメント糸条Ｙに成形される。

このようにして、紡糸口金１から紡出されたマルチフィラメント糸条Ｙは、口金下加熱装置３によって加熱される。次いで、紡出糸条Ｙの最内周列側から最外周列側へと冷却風吹出筒５から吹出される冷却風によって冷却されながら紡糸筒１５内を下方へと走行し、油剤付与装置９で油剤が付与された後、集束ガイド１０で集束され、引取ロール１１にて引取られる。なお、このようにして引取ロール１１に引取られた走行糸条Ｙは、この引取ロール１１を通過した後に一旦巻取機によって糸巻体として巻き取っても良いし、巻き取らずに、引き続き延伸工程や熱処理工程を経たのちに巻き取っても良い。

以上に述べた、本発明の溶融紡糸装置が有する１つの大きな特徴である冷却装置について説明する。本発明の冷却装置は、図２〜図４に示すように、断熱仕切り部材４の直下中心部に紡出糸条Ｙの走行方向に沿って設けられた冷却風吹出筒５、紡出糸条Ｙを間に挟んで前記冷却風吹出筒５に対向して紡出糸条Ｙの外周列側に設置された整流排気部材６、該冷却風吹出筒５へ冷却風を供給する冷却風供給配管７、そして、該冷却装置を紡出糸条Ｙの走行方向に沿って、紡糸筒１５の内部をちょうど左右にそれぞれ真半分に仕切る一対の冷却仕切り部材１４，１４を含んで構成されている。なお、本例では、一対の冷却仕切り板１４，１４を“冷却仕切り部材”として使用しているが、２つの冷却仕切り板１４，１４の代わりに、例えば１つの軽量パネル板やブロックを使用するようにしてもよい。

ここで、本発明の冷却装置は、前記冷却仕切り部材１４，１４を備えることを一大特徴とするので、この冷却仕切り部材１４，１４について、以下に詳細に説明する。
本発明者らが鋭意検討した結果、本発明の冷却装置が該冷却仕切り部材１４，１４を有することによって、開繊状態で紡出されて、この開繊状態を保ったままで走行する紡出糸条Ｙの糸揺れを抑制しつつ、冷却吹出筒５から吹出された冷却風を紡出糸条Ｙの最内周列側から最外周列側へとフィラメント群間を横切って冷却風を均一に安定して貫流させることができることを見出した。

しかも、この冷却仕切り部材１４，１４の内部に前記冷却風供給配管７を配設することができる。したがって、整流排気部材６と冷却仕切り部材１４，１４とによって囲繞された左右の紡出糸条Ｙの走行域（図３及び図４のように平面断面図で示すと、左右対称の一対の半円状空間を形成する）には、冷却風供給配管７を設けないため、前記糸条Ｙの走行域には紡出糸条Ｙのみが存在することとなる。

したがって、紡出糸条Ｙの走行の妨げとなる冷却風供給配管７のような障害物が無くなる。このため、この紡出糸条Ｙの走行域で、例え単糸切れ（フィラメント切れ）や断糸が生じても、従来技術のように冷却風供給配管などに走行糸条Ｙが引っ掛かることもない。その結果、煩雑な断糸処理作業や糸掛け処理作業から開放される。もちろん、“背景技術”欄で述べたように冷却風吹出筒５を断糸時に移動させたりする必要もなく、そのための設備導入などの過剰な設備コストも必要がなくなる。

しかも、本発明の冷却装置を構成する前記冷却風吹出筒５は、冷却仕切り部材１４，１４の内部に格納された状態で正確に紡糸筒１５に位置決め固定することができる。したがって、冷却風吹出筒５を紡糸口金１の中心部下方に正確に固定することができ、従来技術のように冷却風吹出筒５を必要に応じて移動させた後の復帰位置合せや設置位置合せのような煩雑な作業から開放され、しかも、設置位置のずれなどの設備異常によって惹起される工程異常と、これから派生する製品の品質異常を無くすことが可能となる。

以上に述べたように、本発明の冷却装置では、冷却仕切り部材１４，１４間に配設された冷却風供給配管７より冷却風が冷却風吹出筒５の内部の均圧室１３へ図示した矢印方向から導入される（図４参照）。このとき、紡糸筒１５の内部の糸条走行域で断糸が発生しても、冷却風供給配管７に引っ掛かることがないことを再度強調しておく。このようにして、糸条Ｙの走行方向に沿って設けられた冷却風吹出筒５の中心部に形成された冷却風均圧室１３に導入された冷却風は、紡出糸条Ｙの最内周列側から最外周列側へと紡出糸条Ｙを横切るように図示した矢印方向へ吹出される。

その際、冷却風吹出筒５の冷却風吹出部を構成する部材としては、冷却風を均等もしくは所定の冷却風吹出プロファイル（冷却風の風量や風速分布）で吹出すために、均圧室１３の内部圧力を一定の所定圧力に維持できることが要求される。なお、このような部材を例示するならば、金網フィルター、細孔を設けたパンチングフィルター、焼結フィルター、不織布フィルターなど公知の部材をあげることができ、これらの部材を単独あるいは複数組み合わせて均圧材として用いることができる。ただし、このとき更に冷却風を整流しながら吹出方向（紡出糸条Ｙへの吹付け方向）を制御する整流機能が要求される場合には、前記均圧材を内周側に、そして、板材を僅かな間隙を形成して積層した積層板あるいはハニカムなどの整流材を外周側に２層に重ね合せて使用してもよい。

このようにして、紡出糸条Ｙの最内周列側から最外周列側へと紡出糸条Ｙを横切るように図示した矢印方向へ整流されて吹出された冷却風は、紡出糸条Ｙを構成するフィラメント群間を貫流して横切った後、整流排気部材６を介して排気配管８から系外（紡糸筒１５外）に排出される。なお、排気流排気部材６も、冷却風吹出筒５の冷却風吹出部を構成する前記均圧材や整流材と同種の部材を使用することができるが、この場合には、整流材内周側に、そして、整流材を外周側に重ねて使用することが好ましい。

なお、紡出糸条Ｙが走行する糸条走行域内は、紡糸筒１５外の気体圧力（通常の条件では、大気圧となる）より加圧された雰囲気下に保つことが好ましい。何故ならば、糸条走行域内を加圧雰囲気に保つことによって、糸条走行域へ外気が進入することを防ぐことができるからである。そして、これによって、紡糸口金１の直下の雰囲気温度が外乱によって乱されることなく、所定の雰囲気温度に維持することができ、また、紡糸筒１５外から進入した外気によって冷却風の流れが乱されるなどの影響を受けて紡出糸条Ｙが糸揺れを起こすのを低減できる。したがって、本発明においては、紡出糸条Ｙの走行域における気体圧力を監視するための手段（例えば、気体圧力検出器）を設けることが好ましい。

以上に説明してきたように、本発明の溶融紡糸装置は、“背景技術”欄で述べたような従来技術が有する問題を惹起することなく、多重円周列を形成して高密度で紡出された紡出糸条Ｙであっても、紡出糸条Ｙの最内周列側から最外周列側へと冷却を強化した冷却風を貫流させることができる。したがって、図５のように２錘の糸条群を同時に１つの紡糸口金パックから紡糸する“多錘分割型紡糸口金パック”であっても、本発明を好適に適用することができる。

何故ならば、シングルの紡糸口金パックと異なって、このような“多錘分割型紡糸口金パック”では、２錘の糸条群Ｙ_１，Ｙ_２を紡糸するために、１つの紡糸口金１に穿設する紡糸孔群を非穿孔領域によって半円状に左右対称に２分割した分割口金としなければならない（図２〜図４参照）。しかも、この分割口金には分割しない紡糸口金１の２倍の紡糸孔群２をコンパクトかつ高密度で穿設しなければならないからである。

当然のことながら、このような分割口金１から高密度でフィラメント群を紡出するのであれば、冷却を強化できる本発明の溶融紡糸装置を好適に使用できることはいうまでもない。しかも、１つの紡糸口金パックから多錘の糸条群を紡糸できるのであるから、生産スペースの節約はもちろんのこと、その生産性の向上も極めて効率的に行うことができる。さらに、紡出糸条群Ｙ_１，Ｙ_２の冷却を良好に行うことができるようになると、冷却斑などによるフィラメントの繊度斑もなくなり、結果的に得られる糸の品位も向上する。

更に、本発明に係わる図５に例示した“２錘分割型紡糸口金パック”を使用した溶融紡糸装置では、分割口金１に穿設する紡糸孔群２は、図２〜図４に示した例と同様に、分割する錘数（２錘）に対応させて、非穿孔領域によって穿孔領域を左右対称に半円状に２分割に仕切った状態で多重同心円群（Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_３，Ｃ_４）上に等配して穿設することができる。したがって、本発明に使用する紡糸口金パックとして“２錘分割型紡糸口金パック”を使用すると、図２〜図４に示した例と同様に、分割口金１の２つの穿孔領域からそれぞれ同時に紡出された紡出糸条Ｙ_１，Ｙ_２が走行する各糸条走行域は、冷却仕切り部材１４，１４によってそれぞれ左右に仕切られた一対の半円状空間を形成することができ、既に述べたシングルの紡糸口金パックと同様の優れた作用と効果が得られる。しかも、このような紡糸孔群配置とすることによって、本発明による口金下加熱装置３や冷却装置の糸条走行域へそれぞれの紡出糸条Ｙ_１，Ｙ_２を導入する際の糸分け作業と糸通し作業が簡便となる。

更に、本発明に係わる溶融紡糸装置の他の特徴は、前記紡糸口金１と前記冷却風吹出筒５との間に口金下加熱装置３を設けたことにある。そこで、本発明のこのもう一つの特徴について、以下に詳細に説明する。

本発明の溶融紡糸装置では、“背景技術”欄で述べたようにフィラメント数が非常に多いマルチフィラメントを紡出することによって、生産性を向上させることができるようにされている。具体的には、より多数のフィラメント群を紡出するために、紡出糸条Ｙが最内周列側から最外周列側へかけて何重にも多数の円周列群を形成しながら走行するように、前述のように紡糸口金１には多重の同心円群Ｃ（図１〜図５の例では、各同心円がＣ_１，Ｃ_２，Ｃ_３及びＣ_４の４重の同心円群である）上に所定のピッチ間隔で多数の紡糸孔群２を穿孔する。

しかしながら、このような紡糸口金１から紡出されたマルチフィラメント糸条Ｙは、前述のような説明に徴しても明らかなように、高密度で下方へと走行している。したがって、冷却風をマルチフィラメントの内部へマルチフィラメントを横切って良好に貫流させることが難しい。しかも、生産性を向上させるために、製糸速度を更に高速化すると、紡出糸条Ｙに随伴する気流の影響も受けると共に、冷却に要する時間も短縮されるため、紡出糸条Ｙの冷却が更に困難となる。そこで、冷却風吹出筒５から吹出される冷却風の風速及び／又は風量を上げたり、冷却長を長くしたりして冷却を強化する必要が生じる。

しかしながら、このようにして冷却を強化すると、今度は冷却風が紡糸口金１にまで達して、ポリマー吐出面を冷却するような事態が生じる。そこで、このような事態を防止するために、本発明の溶融紡糸装置では、紡糸口金１の直下部の中心部と紡出糸条Ｙをはさんだ外周部とに口金下加熱装置３を設ける。そうすると、冷却風が紡糸口金１の直下部へ進入してきたとしても、口金下加熱装置３の作用によって、紡糸口金１下の雰囲気温度は常に一定の温度に加熱制御されることになる。したがって、紡糸口金１のポリマー吐出面に温度分布斑も生じることがないから、紡糸孔群２からポリマーを均斉に吐出することができる。

このように、口金下加熱装置３の作用によって、紡糸口金１の直下の雰囲気温度が一定に保たれるとしても、冷却風がこの口金下領域に進入させないことが好ましいことは言うまでもない。そこで、口金下加熱装置３と冷却風吹出筒５との間に、紡出糸条Ｙと干渉しないように紡出糸条Ｙが通過する部分の糸道上に開口を有する断熱仕切り部材４を設け、冷却風吹出筒５から吹出された冷却風が紡糸口金１直下の糸条走行域へ進入しようとするのを妨げることが好ましい。

このとき、断熱仕切り部材４を断熱材で構成するようにすれば、口金下加熱装置３から冷却風吹出筒５への熱伝導によって、口金下加熱装置３を冷却してしまって、口金下加熱装置３の加熱効率を低下させることが無い。また、逆に冷却風吹出筒５が加熱されてしまって、冷却風の温度が変動するという事態も回避することができる。なお、当然のことながら、この断熱板をも兼ねるこの断熱仕切り部材４には、紡糸口金１の穿孔領域から紡出された糸条Ｙと干渉することがないように、図３に例示したように、紡出糸条Ｙの走行部には開口が設けられている。なお、断熱仕切り部材４の非開口部、あるいは口金下加熱装置の固定部材１２には、口金下加熱装置３の発熱体へ電源を供給するための電気配線（図示せず）、あるいは紡糸口金下の雰囲気温度及び／又は前記発熱体の温度を検出するための温度制御検出端に接続するための導管（図示せず）などを設けることができる。

その際、本発明による前記口金下加熱装置３による紡糸口金１の直下の雰囲気温度は、紡出するポリマーの種類によっても当然異なるが、ポリエステルの場合では、３００〜４５０℃であることが好ましい。なお、３００℃以下では、紡糸口金１のポリマー吐出面及びその直下部に温度斑が生じ、優れた製品品位及び生産性を維持することが困難である。他方、４５０℃以上では紡糸口金１のポリマー吐出面に開口する紡糸孔周囲でポリマーが炭化したり、隣接する紡出フィラメント同士が密着したりしてしまうために製糸性が低下すると共に、優れた製品品位を維持することが困難である。なお、ポリマーの種類あるいは製造する糸種によっては、口金下加熱装置３を設けずに、紡糸口金１の直下に断熱材などで囲って保温するだけの領域を設けることによって、口金下雰囲気温度を一定にするような実施形態を採用する場合もある。

また、この口金下加熱装置３によって加熱される紡糸口金１直下の糸条走行域の長さは、紡出糸条Ｙの走行方向に沿って、２０〜５００ｍｍとすることが好ましい。何故ならば、このような長さに設定することによって、紡糸口金１のポリマー吐出面及びその直下の雰囲気温度を正確かつ均一に保つことができるからである。

なお、この長さが２０ｍｍ以下では、紡糸口金１直下の雰囲気温度を正確かつ均一に維持することが困難であり、また、紡糸口金１のポリマー吐出面に温度分布斑を生じる。そして、その結果として、優れた製品品位及び生産性を維持することが困難である。他方、５００ｍｍ以上にすると、紡出糸条Ｙの細化点が紡糸口金１のポリマー吐出面より下方に下がり過ぎてしまう。このために、紡出糸条Ｙの糸揺れが大きくなって繊度斑を惹起したり、隣接するフィラメント同士が互いに接触して密着したりするため、優れた製品品位及び生産性を維持することが困難である。

ここで、以上に述べた本発明の口金下加熱装置３について更に付言すると、この口金下加熱装置３は、紡糸口金１から紡出されたマルチフィラメント糸条を急冷することなく、徐冷するための遅延冷却装置としても作用する。したがって、溶融紡糸工程における溶融ポリマーの細化過程において、物性の優れた糸を製造する上でのポリマーの配向制御にも極めて有効である。

本発明に係わる溶融紡糸装置の実施形態例を模式的に例示した正断面図である。 図１におけるＡ−Ａ’方向矢視断面図である。 図１におけるＢ−Ｂ’方向矢視断面図である。 図１におけるＣ−Ｃ’方向矢視断面図である。 本発明に係わる溶融紡糸装置の他の実施形態例を模式的に例示した正断面図である。

符号の説明

１：紡糸口金
２：紡糸孔
３：口金下加熱装置
４：断熱仕切り部材
５：冷却風吹出筒
６：整流排気部材
７：冷却風供給配管
８：排気配管
９：油剤付与装置
１０：集束ガイド
１１：引取ロール
１２：口金下加熱装置の固定部材
１３：冷却風均圧室
１４：冷却仕切り部材
１５：紡糸筒
１６：紡糸筒開口スリット板
Ｃ（Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_３，Ｃ_４）：多重同心円群
Ｙ（Ｙ_１，Ｙ_２）：マルチフィラメント糸条

Claims (7)

1. 多重同心円群上に穿設された紡糸孔群が穿孔された穿孔領域に対して前記多重同心円群の中心から半径方向に沿って非穿孔領域が形成された紡糸口金を有する紡糸口金パックと、
   前記紡糸口金の下方に設けられると共に、前記マルチフィラメント糸条の走行方向に沿って糸条の最内周列側から最外周列側へと該糸条を横切るように冷却風を吹出す冷却風吹出筒と、
   前記冷却風吹出筒から吹出された冷却風を排出すると共に、前記マルチフィラメント糸条を間に挟んで前記冷却風吹出筒に対向して設けられた整流排気部材と、
   前記マルチフィラメント糸条が冷却風を吹付けられながら走行する糸条走行域を前記非穿孔領域に対応させて糸条走行方向に沿って仕切る冷却仕切り部材と、
   前記冷却仕切り部材の内部に配設され、前記冷却風吹出筒へ冷却風を供給する冷却風供給配管と、を少なくとも具備する合成繊維の溶融紡糸装置。
2. 前記紡糸口金と前記冷却風吹出筒の間に、紡糸口金下の雰囲気を加熱して一定温度に維持する口金下加熱装置を設けた、請求項１に記載の合成繊維の溶融紡糸装置。
3. 前記口金下加熱装置を紡出されたマルチフィラメント糸条の走行方向に沿って最外周列側及び最内周列側から紡出された糸条を囲繞するように設けた、請求項２に記載の合成繊維の溶融紡糸装置。
4. 前記口金下加熱装置の設置長さが糸条走行方向に沿って２０〜５００ｍｍである、請求項３に記載の合成繊維の溶融紡糸装置。
5. 前記吐出孔群から紡出されたマルチフィラメント糸条が走行する糸道に対応して該糸条が通過する開口を有する断熱仕切り部材を前記冷却風吹出筒の直上に設けた、請求項１〜４の何れかに記載の合成繊維の溶融紡糸装置。
6. 前記紡糸口金パックが１つの紡糸口金パックから多錘糸条群を同時に紡出する多錘分割型紡糸口金パックであって、該多錘分割型紡糸口金パックに装着される紡糸口金が、各錘のマルチフィラメント糸条が非穿孔領域によって分割された紡糸孔群からそれぞれ紡出される分割口金である、請求項１〜５の何れかに記載の合成繊維の溶融紡糸装置。
7. 前記多錘分割型紡糸口金パックが２錘分割型紡糸口金パックであって、該２錘分割型紡糸口金パックに装着する分割口金の穿孔領域が非穿孔領域によって半円状に左右対称に２分割されている、請求項６に記載の合成繊維の溶融紡糸装置。

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