JP2011032611A - Spinnerette for sea-island-type conjugate fiber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、単繊維中に繊維軸に沿って島成分ポリマーが海成分ポリマー中に分離して独立に多数分散した海島型複合単繊維(海島型複合モノフィラメント)からなる海島型複合マルチフィラメント糸を紡糸するための海島型複合繊維紡糸用口金に関する。 The present invention relates to a sea-island type composite multifilament yarn comprising sea-island type composite monofilaments (sea-island type composite monofilaments) in which island component polymers are separated into sea-component polymers along the fiber axis and dispersed independently. The present invention relates to a sea-island type composite fiber spinning base for spinning.
海島型複合繊維にあっては、1本の同一繊度の単繊維中に存在する島成分ポリマーからなる島数をできるだけ増やして海成分ポリマーを除去することにより、繊度がより小さい超極細繊維を得ることができるので、島数をできるだけ増やすことができる紡糸口金の開発が行なわれている。また、得られる超極細繊維の生産性を向上させるために、海島型複合マルチフィラメント糸を構成する単繊維の数を増加させた紡糸口金の開発も行われている。 In the sea-island type composite fiber, the number of islands composed of island component polymers existing in one single fiber of the same fineness is increased as much as possible to remove the sea component polymer, thereby obtaining ultrafine fibers with smaller fineness. Therefore, spinnerets that can increase the number of islands as much as possible are being developed. In addition, in order to improve the productivity of the obtained ultrafine fibers, a spinneret having an increased number of single fibers constituting a sea-island type composite multifilament yarn has been developed.
例えば、このような海島型複合繊維を得る紡糸口金として特許文献1及び特許文献2に開示されている口金装置は、(1) 海成分ポリマー中に島成分ポリマーを導入するためのパイプ群を設け、(2) 挿入した前記パイプ群の各先端がそれぞれ海成分ポリマーと島成分ポリマーとの合流孔中に挿入されるか(特許文献1)、あるいはパイプ先端が前記合流孔に挿入される寸前で止められるか(特許文献2)されて、(3) この合流孔に対して海成分ポリマーと島成分ポリマーとを流入させると共に各パイプから流入する島成分ポリマーと孔内で合流させて芯鞘流を形成し、(4) 前記挿入孔群から出てきた各芯鞘流をロート状流路の上部で合流させて海島流を形成し、(5) 下流に向って徐々に流路断面積が縮小するロート状流路に前記海島流を流下させることによって徐々に細くし、(6) 細くした海島流を各吐出孔から紡出して海島型の複合マルチフィラメント糸を得ようとするものである。
For example, the spinneret disclosed in Patent Document 1 and
以上に説明した特許文献1や特許文献2などに提案されている海島型複合繊維用の紡糸口金は、一つの口金から紡糸できる海島型複合単繊維(海島型複合モノフィラメント)の単繊維数(フィラメント数)をできるだけ増やすと共に、一本のフィラメント中に形成する島の数もできるだけ多くすることを目的としている。そして、これによって、海成分ポリマーを除去した後に得られる島成分ポリマーからなる極細繊維の収率を向上させることにある。
The spinneret for sea-island composite fibers proposed in Patent Document 1 and
しかしながら、一つの紡糸口金から多数の海島型複合モノフィラメントを紡出すると共に、一本のフィラメント中に多数の島を形成しようとすると紡糸口金形状がどうしても大径化するので、従来と通りの紡糸装置に適用しようとすると、どうしてもコンパクト化した設計が要求される。したがって、コンパクトな紡糸口金内でフィラメント数が多く、しかも島数も多い海島型複合マルチフィラメント糸を得ようとすると、口金内で海成分ポリマーと島成分ポリマーの分配斑が生じないようなポリマー流路設計が極めて重要となる。 However, when a large number of sea-island type monofilaments are spun from one spinneret and a large number of islands are formed in one filament, the diameter of the spinneret inevitably increases, so the conventional spinning device Therefore, a compact design is inevitably required. Therefore, when trying to obtain a sea-island type composite multifilament yarn with a large number of filaments and a large number of islands in a compact spinneret, a polymer flow that does not cause distribution spots of sea component polymer and island component polymer in the die is generated. Road design is extremely important.
もし、前述のポリマー流路設計が十分でないと、海成分ポリマーを溶解除去した後に得られる島成分ポリマーからなる極細繊維同士が結合するなどのフィラメントの断面セクション不良や海成分ポリマーの供給不足から生じる海やせとよばれる現象等が生じて、得られる繊維の品質を損ってしまう。 If the above-mentioned polymer flow path design is not sufficient, it will result from defective cross section of the filament, such as bonding of ultrafine fibers made of island component polymer obtained after dissolving and removing the sea component polymer, and insufficient supply of sea component polymer. A phenomenon called sea thinning occurs, and the quality of the obtained fiber is impaired.
本発明は、前述のような海島型複合繊維用の紡糸用口金装置がもつ問題を解決することを目的としたものであり、多フィラメント化が可能となり、しかも、島成分ポリマー同士の結合や、海やせがなく、その結果として、紡糸安定性と繊維品質に優れた海島型複合繊維用の紡糸口金装置を提供することを目的とする。 The present invention aims to solve the problems of the spinning cap device for sea-island type composite fibers as described above, enables multifilament formation, and bonds between island component polymers, An object of the present invention is to provide a spinneret device for a sea-island type composite fiber that has no sea thinness and, as a result, has excellent spinning stability and fiber quality.
前記課題を解決するために、請求項1に記載の「繊維軸方向に沿って連続的に形成され且つ海成分ポリマー中に互いに分離して独立した状態にある多数の島成分ポリマーが形成された多数の海島型複合単繊維群をマルチフィラメント糸として紡出する紡糸口金であって、
前記紡糸口金内にそれぞれ導入された島成分ポリマー流を管状体群の終端から吐出すると共に前記各管状体の周囲をそれぞれ包み込むように海成分ポリマー流を合流させて貼り合せることによって、一本の海島型複合単繊維を紡出するための海島複合流を形成する海島構造形成ユニットを備え、前記紡糸口金の口金中心を共通中心点とする3重円周上又は4重円周上に前記海島構造形成ユニットがそれぞれ等配すると共に、前記各海島構造形成ユニットのポリマー合流部に対して海成分ポリマーを3方向以上から供給する構造を有することを特徴とする海島型複合繊維用紡糸口金」に係る発明が提供される。
In order to solve the above-mentioned problem, a plurality of island component polymers formed continuously along the fiber axis direction and separated from each other in the sea component polymer are formed. A spinneret for spinning a large number of sea-island composite single fiber groups as multifilament yarns,
By discharging the island component polymer flow introduced into the spinneret from the end of the tubular body group and joining the sea component polymer flow so as to wrap around each tubular body, A sea-island structure forming unit for forming a sea-island composite flow for spinning sea-island type composite fibers is provided, and the sea-island is placed on a triple circle or a quadruple circle with the center of the spinneret base as a common center point. A spinneret for a sea-island type composite fiber having a structure in which structure-forming units are equally distributed and a sea component polymer is supplied from three or more directions to the polymer junction of each sea-island structure-forming unit. Such an invention is provided.
その際、請求項2に記載の本発明のように、「前記海島構造形成ユニットが口金中心を共通中心点とする3重円周上に配列されていることを特徴とする、請求項1に記載の海島型複合繊維用紡糸口金」とすることが好ましい。
In this case, as in the present invention described in
また、本発明においては、請求項3に記載のように、「最内周から最外周に並んだ円周群に対して最内周側から第1円周、第2円周及び3円周としたとき、前記海島構造形成ユニットの前記3重円周上での配列個数が、その個数対比で「(第1円周上の海島構造形成ユニットの個数):(第2円周上の海島構造形成ユニットの個数):(第3円周上の海島構造形成ユニットの個数)=1:2:3」であることを特徴とする、請求項2に記載の海島型複合繊維用紡糸口金」とすることが好ましい。
Further, in the present invention, as described in claim 3, the first circumference, the second circumference, and the third circumference from the innermost side with respect to the circumferential group arranged from the innermost circumference to the outermost circumference. The number of the sea-island structure forming units arranged on the triple circumference is “(number of sea-island structure-forming units on the first circumference): (sea island on the second circumference)”. The number of structure-forming units): (the number of sea-island structure-forming units on the third circumference) = 1: 2: 3 ”, according to
また、本発明においては、請求項4に記載のように、「島成分ポリマー及び/又は海成分ポリマーを多数の前記海島構造形成ユニッへ供給する前に、全島成分ポリマー及び/又は全海成分ポリマーを一旦口金中心部へ供給するための流路を設けたことを特徴とする、請求項1〜3の何れか一項に記載の海島型複合繊維用紡糸口金」とすることが好ましい。 In the present invention, as described in claim 4, “island component polymer and / or sea component polymer before supplying the island component polymer and / or sea component polymer to a large number of sea island structure forming units”. It is preferable to use a spinneret for sea-island type composite fibers according to any one of claims 1 to 3, characterized in that a flow path for once supplying the water to the central part of the base is provided.
更に、本発明においては、請求項5に記載のように、「口金中心部に供給された前記全島成分ポリマー及び/又は全海成分ポリマーを口金中芯部から口金外周部へ分岐させて分配する複数の放射状流路と、前記放射状流路からそれぞれ分岐する複数の円環状流路とを有して、前記各海島構造形成ユニットのそれぞれへ前記全島成分ポリマー及び/又は全海成分ポリマーを紡糸口金の全面に渡って分配する分配流路が形成されたことを特徴とする、請求項4に記載の海島型複合繊維用紡糸口金」とすることが好ましい。 Furthermore, in the present invention, as described in claim 5, “the all-island component polymer and / or all-sea component polymer supplied to the central part of the base is branched and distributed from the central part of the base to the outer peripheral part of the base. A plurality of radial channels and a plurality of annular channels branched from the radial channels, respectively, and the all-island component polymer and / or all-sea component polymer is spun into each of the sea-island structure forming units. The spinneret for sea-island type composite fibers according to claim 4, wherein a distribution flow path for distribution over the entire surface is formed.
最後に、本発明においては、請求項6に記載のように、「前記海島構造形成ユニッへ海成分ポリマーを供給する前記分配流路から分流孔群を設けると共に、前記分流孔群の孔径を調整して前記海島構造形成ユニッへ多方向から供給する海成分ポリマーの流量調整を行うことを特徴とする、請求項5に記載の海島型複合繊維用紡糸口金」とすることが好ましい。 Finally, in the present invention, as described in claim 6, “a distribution hole group is provided from the distribution channel for supplying the sea component polymer to the sea-island structure forming unit, and the hole diameter of the distribution hole group is adjusted. The sea-island-type composite fiber spinneret according to claim 5, wherein the flow rate of the sea-component polymer supplied to the sea-island structure-forming unit from multiple directions is adjusted.
本発明に係る海島型複合繊維用紡糸口金においては、島成分ポリマーと海成分ポリマーとを合流させて一本の海島型複合単繊維(海島型複合物フィラメント)を形成するための各海島構造形成ユニットに対して、海成分ポリマーを少なくとも3方向から流入させることができるので島成分ポリマー同士の結合や、海やせがなくなり、紡糸安定性が向上すると共に繊維品質に優れた海島型複合マルチフィラメント糸を紡糸することができる。また、前記各海島構造形成ユニットを3重円周上又は4重円周上にそれぞれ等配に配列しているため、多フィラメント化が可能である。 In the spinneret for sea-island type composite fibers according to the present invention, each sea-island structure formation for forming one sea-island type composite single fiber (sea-island-type composite filament) by joining the island component polymer and the sea component polymer The sea component polymer can flow into the unit from at least three directions, so there is no bond between the island component polymers and no sea thinning, and the spinning stability is improved and the sea island type composite multifilament yarn has excellent fiber quality. Can be spun. Further, since the sea-island structure forming units are arranged equally on a triple circumference or a quadruple circumference, multifilamentization is possible.
先ず、本発明に係る海島型複合繊維用紡糸口金を紡出するための島成分ポリマーとしては、本発明の要旨を満足する限りにおいて特に限定をする必要はないが、例えば、ポリエチレンテレフタレートおよびその共重合物、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリアミド、ポリ乳酸などの溶融成形可能なポリマーが挙げられる。また、酸化チタン、シリカ、酸化バリウムなどの無機質、カーボンブラック、染料や顔料などの着色剤、難燃剤、蛍光増白剤、酸化防止剤、あるいは紫外線吸収剤などの各種添加剤を上記ポリマー中に含んでいてもよい。 First, the island component polymer for spinning the spinneret for sea-island type composite fibers according to the present invention is not particularly limited as long as the gist of the present invention is satisfied. For example, polyethylene terephthalate and its copolymer Polymers, polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polypropylene, polyolefin, polycarbonate, polyacrylate, polyamide, polylactic acid, and other melt-moldable polymers may be mentioned. Various additives such as inorganic materials such as titanium oxide, silica and barium oxide, carbon black, colorants such as dyes and pigments, flame retardants, fluorescent whitening agents, antioxidants, and ultraviolet absorbers are also included in the above polymer. May be included.
また、海成分ポリマーとしては、例えば、共重合ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリスチレンおよびその共重合体、ポリエチレン、ポリビニルアルコールなどの溶融成形可能で、紡糸後、溶解抽出もしくは分割可能なポリマーが挙げられる。 Examples of the sea component polymer include polymers that can be melt-molded, such as copolymer polyethylene terephthalate, polyamide, polystyrene and copolymers thereof, polyethylene, and polyvinyl alcohol, and can be dissolved and extracted or divided after spinning.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の海島型複合繊維用紡糸口金の一実施形態を模式的に例示した縦断面図であって、図の左側半分は、島成分ポリマーの口金内での流動状況を示した断面図であり、図の右側半分は海成分ポリマーの口金内での流動状況を示した断面図であって、この図1に例示した本発明の実施形態では、紡糸口金は6枚の口金板群を上下に積層して構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically illustrating an embodiment of a spinneret for sea-island type composite fibers according to the present invention. The left half of the figure shows the flow state of an island component polymer in the base. FIG. 2 is a cross-sectional view, and the right half of the figure is a cross-sectional view showing the flow state of the sea component polymer in the die. In the embodiment of the present invention illustrated in FIG. 1, the spinneret is composed of six die plates. It is configured by stacking groups up and down.
図2は、図1に示したA部の拡大図であって、一本の海島型複合単繊維(海島型複合モノフィラメント)を形成するための一つのユニットとなる「海島構造形成ユニット」を示しており、図1に例示したように、本発明に係る紡糸口金では、多数の前記海島構造形成ユニットが口金中心Oを共通中心点とする第1円周C1上、第2円周C2上、及び第3円周C3上にそれぞれ等間隔で配列されている。したがって、これら多数の「海島構造形成ユニット」からそれぞれ紡出される海島型複合単繊維(海島型複合モノフィラメント)を集めると、一本の海島型複合マルチフィラメント糸が得られる。 FIG. 2 is an enlarged view of part A shown in FIG. 1 and shows a “sea-island structure forming unit” which is one unit for forming one sea-island type composite monofilament (sea-island type monofilament). As illustrated in FIG. 1, in the spinneret according to the present invention, a large number of the sea-island structure forming units are on the first circumference C 1 and the second circumference C 2 with the center O as the common center point. on, and on the third circle C 3 are arranged at equal intervals. Therefore, when the sea-island type composite monofilaments (sea-island type monofilaments) spun from each of these “sea-island structure forming units” are collected, one sea-island type composite multifilament yarn can be obtained.
本発明の紡糸口金は、図1〜図4に例示したように、口金中心Oに中心点を共有する3個又は4個(特に好ましくは、図1〜図4の実施形態で示すように、3個)の多重円周上に前記海島構造形成ユニットをそれぞれ等間隔で配列することを一つの特徴とする。なお、当業者ならば、多数の海島構造形成ユニットを4個の多重円周上に等間隔で配列する場合については容易に実施できる。したがって、本発明の紡糸口金においては、3個の多重円周上にそれぞれ等間隔で海島構造形成ユニットを配列する場合のみを説明し、4個の場合については、説明が錯綜するので簡略化を期して省略する。 As illustrated in FIGS. 1 to 4, the spinneret of the present invention has three or four sharing the center point with the base O (particularly preferably, as shown in the embodiment of FIGS. 1 to 4, One feature is that the sea-island structure forming units are arranged at equal intervals on three (3) multiple circumferences. A person skilled in the art can easily implement a case where a large number of sea-island structure forming units are arranged at equal intervals on four multiple circumferences. Therefore, in the spinneret of the present invention, only the case where the sea-island structure forming units are arranged at equal intervals on the three multiple circumferences will be described. I will omit it.
本発明の一つの特徴は、より多数の海島型複合単繊維(海島型複合モノフィラメント)を一つの紡糸口金で紡出できる多フィラメント化にある。したがって、3個又は4個の円周上に等間隔でそれぞれ配列する各海島構造形成ユニットの数を多くすることが望まれる。具体的には、第1円周C1上、第2円周C2上、及び第3円周C3上にそれぞれ等配する前記海島構造形成ユニットの個数は、第1円周C1上に配列する海島構造形成ユニットの個数を1として、(第1円周C1上の海島構造形成ユニットの個数):(第2円周C2上の海島構造形成ユニットの個数):(第3円周C3上の海島構造形成ユニットの個数)=1:2:3とすることが好ましい。 One feature of the present invention resides in the formation of a multifilament that can spin a larger number of sea-island composite monofilaments (sea-island composite monofilaments) with a single spinneret. Accordingly, it is desirable to increase the number of sea-island structure forming units arranged at equal intervals on three or four circumferences. Specifically, the number of the sea-island structure forming units equally distributed on the first circumference C 1 , the second circumference C 2 , and the third circumference C 3 is on the first circumference C 1 . The number of sea-island structure forming units arranged in (1) is (number of sea-island structure forming units on the first circumference C 1 ): (number of sea-island structure forming units on the second circumference C 2 ): (third The number of sea-island structure forming units on the circumference C 3 ) = 1: 2: 3.
なお、図1〜図4に例示した実施形態では、第1円周C1上に等配する海島構造形成ユニットの実個数は6個、第2円周C2上に等配する海島構造形成ユニットの実個数は12個、そして、第3円周C3上に等配する海島構造形成ユニットの実個数は18個であり、全体として合計36個である。また、この他の実施形態の一例を示すならば、第1円周C1上、第2円周C2上、及び第3円周C3上にそれぞれ等間隔で配列する各海島構造形成ユニットの個数をそれぞれ8個、16個及び24個とし、合計48個を配列することもできる。 In the embodiment illustrated in FIGS. 1 to 4, the actual number of sea-island structure forming units equally distributed on the first circumference C 1 is six, and the sea-island structure formation equally distributed on the second circumference C 2 is formed. The actual number of units is 12, and the actual number of sea-island structure forming units equally distributed on the third circumference C 3 is 18 for a total of 36 units. Further, if an example of this alternative embodiment, the first upper circumferential C 1, on the second circumferential C 2, and the third the sea-island structure formed units arranged at equal intervals on the circumference C 3 It is also possible to arrange a total of 48, with the number of each being 8, 16 and 24, respectively.
更に、4個の円周C1,C2,C3,C4上に等間隔で海島構造形成ユニットをそれぞれ配列する場合には、例えば、図1〜図4に例示した実施形態と同様に、第1円周C1上に等配する海島構造形成ユニットの個数を6個、第2円周C2上に等配する海島構造形成ユニットの個数を12個、そして、第3円周C3上に等配する海島構造形成ユニットの個数を24個とし、最後の第4円周C4上に等配する海島構造形成ユニットの個数を最大で42個とすることによって、合計で最大84個を配列させることもできる。 Further, when the sea-island structure forming units are arranged on the four circumferences C 1 , C 2 , C 3 , C 4 at equal intervals, for example, as in the embodiment illustrated in FIGS. The number of sea-island structure forming units equally distributed on the first circumference C 1 is 6, the number of sea-island structure forming units equally distributed on the second circumference C 2 is 12, and the third circumference C By setting the number of sea-island structure forming units equally distributed on 3 to 24 and the maximum number of sea-island structure forming units equally distributed on the last fourth circumference C 4 to a maximum of 42, a total of up to 84 Individuals can also be arranged.
なお、後述する図3及び図4を含む前記図1及び図2において、島成分ポリマーが流れるポリマー流路には添字「a」、そして、海成分ポリマーが流れるポリマー流路には添字「b」をそれぞれ参照番号の最後尾に付して、その流路を流れるポリマーの種類が明確になるようにした。ただし、当然のことながら、ポリマー流路には島成分ポリマー又は海成分ポリマーのいずれか一方、あるいは島成分ポリマーと海成分ポリマの両方が流れているわけであるから、島成分ポリマーと海成分ポリマーとが互いに合流して流れる流路については添字を付さないことによって明確に区別できるので、最後尾には区別するための添字を付けていない。 1 and 2 including FIGS. 3 and 4 to be described later, the subscript “a” is attached to the polymer flow path through which the island component polymer flows, and the subscript “b” is attached to the polymer flow path through which the sea component polymer flows. Was added to the end of each reference number to clarify the type of polymer flowing through the flow path. However, as a matter of course, either the island component polymer or the sea component polymer, or both the island component polymer and the sea component polymer are flowing in the polymer flow path. Since the flow paths that merge with each other can be clearly distinguished by not adding a suffix, no suffix is added at the end.
以上に説明したように、図1に例示した本発明の実施形態では、島成分ポリマーと海成分ポリマーは、第1口金板1に穿設された2つのポリマー導入孔10aと10bからそれぞれ導入され、最終的に島成分ポリマーと海成分ポリマーとが口金内の海島構造形成ユニット内で互いに貼り合わされて海島複合流を形成して第6口金板6へと流れて、この第6口金板6において口金中心Oを共通中心点とする3重同心円C1,C2,C3上にそれぞれ等配且つ海島構造形成ユニットと一対一に対応して穿設された吐出孔群61から海島型複合マルチフィラメント糸として紡出される。
As described above, in the embodiment of the present invention illustrated in FIG. 1, the island component polymer and the sea component polymer are introduced from the two
ここで、先ず島成分ポリマーの紡糸口金内での流れから説明すると、前述のようにポリマー導入孔10aから導入された全ての島成分ポリマーは、分配斑が生じないように一旦中心方向流入流路11aを流れて口金中心Oへ向う。そして、中心方向流入流路11aから口金中心Oに到達した島成分ポリマーは、図3に例示した第1分配流路20aを介して口金中心部から口金外周部まで均等に分配される。なお、図3は、後述する図4と共に、図示した対称軸Lに関して上下で鏡像対称となる図形の上半分のみを示したものである。
Here, first, the flow of the island component polymer in the spinneret will be described. As described above, all the island component polymers introduced from the
前記図3に例示した、島成分ポリマーを分配するための第1分配流路20aは、第1口金板1の下端と接する第2口金板2の上端部に図示したように溝状の流路として形成されている。この島成分ポリマー分配用の第1分配流路20aおいて、前述のように、口金中心部に供給された島成分ポリマーは、口金中心部から口金外周部へ放射状に延びた3つの放射状流路21a,21a,21aへそれぞれ分岐される。そして、このように3つの放射状流路21a,21a,21aへそれぞれ分岐して分流した島成分ポリマーは、次いで、第1円環状流路25a,25a,25a、第2円環状流路26a,26a,26a、第3円環状流路27a,27a,27aを円周方向へそれぞれ分岐させられて口金板の全面(つまり、紡糸口金の全面)に渡って流れ、第1円周上C1に設けられた6個の第1分流孔群22aと、第2円周上C2に設けられた12個の第2分流孔群23aと、第3円周上C3に設けられた18個の第3分流孔群24aとにそれぞれ分流して流下する。
The first
このとき、6個の第1分流孔群22a、12個の第2分流孔群23a、及び18個の第3分流孔群24aの直下には、実質的に海成分ポリマーの分配板である第3口金板3が位置しているが、この第3口金板3は島成分ポリマーの分配については、何等の役割も果たさない。したがって、第2口金板2に穿設された合計36個の第1分流孔群22a、第2分流孔群23a、及び第3分流孔群24aをそれぞれ流下した島成分ポリマーは、これら各分流孔群22a,23a,24aに一対一に対応して第3口金板3に穿設された第1貫通孔群31a、第2貫通孔群32a、及び第3貫通孔群33aをそのまま素通りして第4口金板4へ到達し、図2に例示した「海島構造形成ユニット」へと流入する。
At this time, a sea component polymer distribution plate is provided immediately below the six first
このようにして第4口金板4へ到達した島成分ポリマーは、前述の海島構造形成ユニットにおいて中空円筒状に形成された島成分ポリマー溜り40aに流入し、この島成分ポリマー溜り40aの底部から第5口金板5の上端位置に近接して設けられた一群の管状体群7a(この「一群の管状体群7a」に関して、図3及び図4では、2点鎖線からなる多数の小円で示してあることを付言しておく)へそれぞれ供給される。なお、この一群の管状体群7aは、一本の海島型複合モノフィラメント中に形成される島数に対応した数だけ設けられ、前記海島構造形成ユニットの一部を構成している。このようにして一群の管状体群7aにそれぞれ分流して導入された島成分ポリマーは、海成分ポリマー溜り40bに供給された海成分ポリマーと合流することになる。
In this way, the island component polymer that has reached the fourth cap plate 4 flows into the island
以上で、島成分ポリマーが海成分ポリマーに合流するまでの口金内の流れの説明を終わり、次に、海成分ポリマーの口金内での流れについて説明する。前述のようにポリマー導入孔10bから導入された全ての海成分ポリマーは、第2口金板2に設けられたポリマー流路20bを介して、分配斑が生じないように一旦口金中心Oへ向って流れ、第3口金板3の上端部の口金中心Oに到達する。
Above, description of the flow in a nozzle | cap | die until an island component polymer joins a sea component polymer is completed, and the flow in a nozzle | cap | die of a sea component polymer is demonstrated next. As described above, all the sea component polymers introduced from the
このようにして、第3口金板3の上端部口金中心Oへ到達した海成分ポリマーは、図4に例示した第2分配流路30bを介して口金中心部から口金外周部まで均等に分配される。以下、この点について図4を参照しながら詳細に説明する。
The sea component polymer that has reached the upper end center O of the third base plate 3 in this way is evenly distributed from the base center to the outer periphery of the base via the
ここで、海成分ポリマーは、第2分配流路30bによって、口金全面に渡って分配されるのであるが、この分配に当って、海成分ポリマーの中心方向流入流路20bを介して一旦口金中心部に集められた海成分ポリマーは先ず6個の放射状流路31bを介して口金中心部から放射状に口金外周部へと分岐して流れる。そして、6個の放射状流路31bに分岐して放射状に流れた海成分ポリマーは、前述の島成分ポリマーの場合と異なって、流路が途切れることの無い完全円環形状を有する第1円環状流路36b及び6個の第2円環状流路37bを円周方向へそれぞれ分岐して口金板の全面(つまり、紡糸口金の全面)に渡って流れることになる。
Here, the sea component polymer is distributed over the entire surface of the base by the
このようにして、放射状流路31bの流路上に設けられた6個の第1分流孔群32bと、同じく放射状流路31bの第1円周C1上に設けられた6個の第2分流孔群33bと、第1円環状流路36b上の第2円周C2上に設けられた12個の第3分流孔群34bと、第2円環状流路37b上の第3円周C3上に設けられた18個の第4分流孔群35bとにそれぞれ分流する。そして、第1分流孔群32b、第2分流孔群33b、第3分流孔群34b、及び第4分流孔群35bのそれぞれ連結して、その直下に第4口金板4を貫いてそれぞれ穿設された第1貫通孔41a、第2貫通孔42a、第3貫通孔43a、及び第4貫通孔44aをそれぞれ介して、2点鎖線で小円として図示した「海島構造形成ユニットを構成する一群の管状体群7a」の各先端が突出する海成分ポリマー溜り40bへ向って流下する。
In this way, a first flow dividing
このとき重要なことは、任意の「海島構造形成ユニットの合流部(一群の管状体群7aの終端位置でもある)」に対して、その外周側から一群の管状体群7aの終端部を囲繞するように、少なくともその3方向から海成分ポリマー溜り40bへ海成分ポリマーが第1分流孔群32b、第2分流孔群33b、第3分流孔群34b、及び第4分流孔群35bを介してそれぞれ供給されることである。このように、3方向以上の多方向から海成分ポリマーを任意の「海島構造形成ユニットのポリマー合流部」に対して供給することによって、海成分ポリマーの分配斑と海成分ポリマーの供給が不足して生じる所謂「海やせ」と呼ばれる現象を解消することができる。
What is important at this time is to surround the terminal portion of the group of
このとき、前述の放射状流路31bを流れる海成分ポリマーは、一群の管状体群7a間での流入量ばらつきが極力生じないように調整された径を有する各分流孔32b,33b,34b,35bへと流れ込むようにすることが望ましい。具体的に一例を挙げて説明するならば、各分流孔32b,33b,34b,35bの流路断面積比は、(第1分流孔の流路断面積):(第2分流孔の流路断面積):(第3分流孔の流路断面積):(第4分流孔の流路断面積)=4:4:5:4となるように設定することが望ましい。ただし、前記各分流孔32b,33b,34b,35bの流路断面積比は、海成分ポリマーの分配流路である第2分配流路30bを図4のように実施形態に限定した場合に好ましいのであって、第2分配流路30bの形状が少し変わったりした場合には、流動解析シミュレーションなどの解析手法と、実際に製作した紡糸口金による実験によって最適値に決定すべき設計事項であることは言うまでもない。
At this time, the sea component polymer flowing through the
以上に説明してきたように、一方の島成分ポリマーは、島成分ポリマーが短時間滞留する島成分ポリマー溜り40aから管状体群7a中をそれぞれ流下して、各管状体7aの終端から海成分ポリマー溜り40b内に短時間滞留する海成分ポリマー中に吐出されて、ここで海成分ポリマーと合流する。なお、この時の島成分ポリマーが各管状体7aの終端から吐出される位置は第5口金板5に穿設された各合流孔50の直上位置である。すなわち、各管状体7aの中心軸と各合流孔50の中心線とが同一線上に位置し、各管状体7aの終端位置が各合流孔50のポリマー流入端位置の直前で僅かな間隔を置いて寸止めされているのである。このような状態において、他方の海成分ポリマーが短時間滞留する海成分ポリマー溜り40b内に管状体群7aの各終端から吐出された島成分ポリマーは、海成分ポリマーに包み込まれるようにして、その外周を確実に取り囲まれる。
As described above, one island component polymer flows down from the island
このようにして、その周りを海成分ポリマーによって確実に包み込まれた島成分ポリマーは、直下に設けられた各合流孔50内へ直ちに流入し、これによって芯部に島成分ポリマー、鞘部に海成分ポリマーが形成された芯鞘複合流となって、第5口金板5に穿設された各合流孔50内を流下する。このようにして、各合流孔50内を流下した島成分ポリマーと海成分ポリマーとからなる芯鞘複合流は、前記合流孔群50を出ると合体して海島複合流を形成する。このとき、島成分ポリマーを芯部に持つ芯鞘複合流の周りは鞘部を形成する海成分ポリマーによって確実に被覆されているために、芯鞘複合流が合流して合体することによって海島複合流を形成しても、各芯部を形成する島成分ポリマー同士は合体せずに互いに分離されて独立した状態に置かれる。
In this way, the island component polymer that is surely surrounded by the sea component polymer immediately flows into each of the merging holes 50 provided immediately below, whereby the island component polymer in the core and the sea in the sheath. It becomes a core-sheath composite flow in which component polymers are formed, and flows down in each
次いで、以上に説明したように形成された海島複合流は、第6口金板6に設けられ、且つ下流側へ行くに従ってその流路断面積が徐々に減少する漏斗状流路群60をそれぞれ流下するにつれて、海島複合流が段々と細くされた後、吐出孔群61から紡出される。
Next, the sea-island composite flow formed as described above flows down the funnel-shaped
1:第1口金板
2:第2口金板
3:第3口金板
4:第4口金板
5:第5口金板
6:第6口金板
7a:管状体
10a:島成分ポリマーの導入孔
10b:海成分ポリマーの導入孔
11a:島成分ポリマーの中心方向流入流路
20a:第1分配流路
20b:海成分ポリマーの中心方向流入流路
21a:放射状流
22a:第1分流孔
23a:第2分流孔
24a:第3分流孔
25a:第1円環状流路
26a:第2円環状流路
27a:第3円環状流路
30b:第2分配流路
31a:第1貫通孔
31b:放射状流路
32a:第2貫通孔
32b:第1分流孔群
33a:第3貫通孔
33b:第2分流孔群
34b:第3分流孔群
35b:第4分流孔群
36b:第1円環状流路
37b:第2円環状流路
40a:島成分ポリマーのポリマー溜り
40b:海成分ポリマーのポリマー溜り
41a:第1貫通孔
42a:第2貫通孔
43a:第3貫通孔
44a:第4貫通孔
50:合流孔
60:漏斗状流路
61:吐出孔
L:対称軸
C1:第1円周
C2:第2円周
C3:第3円周
1: First base plate
2: Second base plate
3: Third base plate
4: Fourth cap plate
5: Fifth base plate
6: 6th cap plate
7a: Tubular body
10a: Island component polymer introduction hole
10b: Sea component polymer introduction hole
11a: Center direction inflow channel of island component polymer
20a: First distribution channel
20b: Center component inflow channel for sea component polymer
21a: Radial flow
22a: 1st diversion hole
23a: Second diversion hole
24a: 3rd branch hole
25a: 1st annular channel
26a: Second annular channel
27a: Third annular channel
30b: Second distribution channel
31a: 1st through hole
31b: Radial flow path
32a: Second through hole
32b: 1st branch hole group
33a: Third through hole
33b: Second diversion hole group
34b: Third branch hole group
35b: Fourth branch hole group
36b: 1st annular channel
37b: Second annular channel
40a: Polymer reservoir for island component polymer
40b: Polymer reservoir for sea component polymer
41a: 1st through hole
42a: second through hole
43a: 3rd through hole
44a: 4th through hole
50: Junction hole
60: funnel channel
61: Discharge hole
L: Axis of symmetry
C 1 : 1st circumference
C 2 : Second circumference
C 3 : 3rd circumference
Claims (6)
前記紡糸口金内にそれぞれ導入された島成分ポリマー流を管状体群の終端から吐出すると共に前記各管状体の周囲をそれぞれ包み込むように海成分ポリマー流を合流させて貼り合せることによって、一本の海島型複合単繊維を紡出するための海島複合流を形成する海島構造形成ユニットを備え、前記紡糸口金の口金中心を共通中心点とする3重円周上又は4重円周上に前記海島構造形成ユニットがそれぞれ等配すると共に、前記各海島構造形成ユニットのポリマー合流部に対して海成分ポリマーを3方向以上から供給する構造を有することを特徴とする海島型複合繊維用紡糸口金。 Spinning as a multifilament yarn a large number of sea-island type composite monofilaments formed by a large number of island component polymers that are continuously formed along the fiber axis direction and separated from each other in the sea component polymer. A spinneret that
By discharging the island component polymer flow introduced into the spinneret from the end of the tubular body group and joining the sea component polymer flow so as to wrap around each tubular body, A sea-island structure forming unit for forming a sea-island composite flow for spinning sea-island type composite fibers is provided, and the sea-island is placed on a triple circle or a quadruple circle with the center of the spinneret base as a common center point. A spinneret for a sea-island type composite fiber having a structure in which structure-forming units are equally distributed and a sea component polymer is supplied from three or more directions to a polymer junction of each sea-island structure-forming unit.
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2009
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