JP2014133969A - 紡糸引取装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】マルチフィラメント糸が巻掛けられる加熱ローラを有する紡糸引取装置において、各フィラメントが太いマルチフィラメント糸やフィラメント数が多いマルチフィラメント糸に対してもフィラメントを確実に加熱することである。
【解決手段】紡糸引取装置1は、糸道に沿って配置され、複数のマルチフィラメント糸Yを延伸するための複数のゴデットローラ4〜8を備える。紡糸機100から紡出された、1本のマルチフィラメント糸Yを構成する複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・は、2つのフィラメント束X1、X2に分けられた上で、複数のゴデットローラ4〜8に、それぞれ、360度以内の巻き掛け角度で巻き掛けられている。複数のゴデットローラ4〜8により延伸された2つのフィラメント束X1、X2が1本のマルチフィラメント糸Yに合糸された後に巻き取られる。
【選択図】図1

Description

本発明は、紡糸機から紡出された複数のマルチフィラメント糸をそれぞれ延伸して巻き取る紡糸引取装置に関する。
紡糸機から紡出されたポリエステル繊維等の複数のマルチフィラメント糸を延伸するための複数の加熱ローラ、複数の加熱ローラにより延伸された複数のマルチフィラメント糸を巻き取り、複数のパッケージを形成する巻取装置、などを備える紡糸引取装置が知られている。
特許文献1に記載の紡糸引取装置は、複数の加熱ローラとして、延伸前の複数のマルチフィラメント糸を予備加熱するための予備加熱用の2個の加熱ローラと、延伸された複数のマルチフィラメント糸を熱固定するための熱固定用の2個の加熱ローラと、を有する。複数の加熱ローラには、それぞれ、360度以内の巻き掛け角度で複数のマルチフィラメント糸が巻き掛けられている。ポリエステル繊維等のマルチフィラメント糸は、延伸するためにガラス転移点以上に加熱される必要があるため、延伸前に、予備加熱用の加熱ローラによりガラス転移点以上の温度に加熱される。そして、予備加熱された複数のフィラメント糸は、予備加熱用の加熱ローラと、予備加熱用の加熱ローラよりも糸送り速度の速い熱固定用の加熱ローラとの間で、延伸され、熱固定用の加熱ローラにより、熱固定される。1本のマルチフィラメント糸は、複数のフィラメントから構成されている。
特開2012−241941号公報
特許文献1に記載の紡糸引取装置のように、複数の加熱ローラに360度以内の巻き掛け角度で複数のマルチフィラメント糸が巻き掛けられている場合、装置は小型であるため、省エネルギーとすることができ、環境面で優れている。図9(a)は、複数のフィラメントY3a、Y3b、・・を紡出する紡糸機100を示す図である。また、図9(b)〜(e)は、加熱ローラであるゴデットローラ200に巻き掛けられている複数のフィラメントの断面図である。図9(b)〜(e)では、それぞれ、糸種の異なる1本のマルチフィラメント糸を構成する複数のフィラメントを示している。従来の装置においては、例えば、図9(b)に示すように、1本のマルチフィラメント糸を構成する複数のフィラメントY3a、Y3b、・・・が、1つの束であり、すなわち、1つのフィラメント束X3として、ゴデットローラ200に巻き掛けられている。また、複数のフィラメントY3a、Y3b、・・・は、ある程度重なった状態で、ゴデットローラ200に巻き掛けられている。
特許文献1に記載の紡糸引取装置のように、ゴデットローラにフィラメントが360度以内の巻き掛け角度で巻き掛けられている場合、フィラメントの1つのゴデットローラへの接触長が短いため、フィラメントを所定温度(例えば、ガラス転移点以上)まで上昇させることが困難であるという問題がある。図9(b)に示すように、各フィラメントY3a、Y3b、・・・が細い場合、フィラメントY3a、Y3b、・・・が多少重なっていても、ゴデットローラにおける径方向のフィラメント束X3の高さは、それほど高くならない。それゆえ、ゴデットローラによるフィラメントの加熱に問題はない。また、図9(c)に示すように、複数のフィラメントY4a、Y4b、・・・の数が少ない場合は、フィラメントY4a、Y4b、・・・の重なりの程度が少ないため、ゴデットローラにおける径方向のフィラメント束X4の高さは、それほど高くならない。それゆえ、ゴデットローラによるフィラメントの加熱に問題はない。
しかしながら、図9(d)に示すように、各フィラメントY5a、Y5b、・・・が太い場合、フィラメントY5a、Y5b、・・・の重なりにより、ゴデットローラにおける径方向のフィラメント束X5の高さが高くなってしまう。また、図9(e)に示すように、複数のフィラメントY6a、Y6b、・・・の数が多い場合も、フィラメントY6a、Y6b、・・・の重なりにより、ゴデットローラにおける径方向のフィラメント束X6の高さが高くなってしまう。このように、ゴデットローラにおけるフィラメント束の高さが高くなると、フィラメント束の隅々まで、すなわち、各フィラメントにゴデットローラの熱が伝達されにくくなるため、フィラメント束の加熱が不十分となる。ここで、ゴデットローラにフィラメントが360度以内の巻き掛け角度で巻き掛けられている装置を、各フィラメントが太いマルチフィラメント糸やフィラメント数が多いマルチフィラメント糸に適用する場合、ゴデットローラの直径を大きくしたり、ゴデットローラの数を増やしたりすることで、ゴデットローラへの接触長を確保することは可能となる。しかし、これは、上記した装置の小型化、省エネルギーと矛盾する。
本発明の目的は、フィラメントが巻き掛けられる加熱ローラを有する紡糸引取装置において、各フィラメントが太いマルチフィラメント糸やフィラメント数が多いマルチフィラメント糸に対しても、フィラメントを確実に加熱することである。
第1の発明の紡糸引取装置は、紡糸機から紡出された複数のマルチフィラメント糸をそれぞれ延伸して巻き取る紡糸引取装置であって、延伸、熱処理を行う、加熱ローラを含む複数のゴデットローラを備え、前記加熱ローラの前記マルチフィラメント糸の走行方向上流に、1本のマルチフィラメント糸を2以上のフィラメント束に分割して案内し、且つ、前記巻取パッケージ数の整数倍の前記フィラメント束をそれぞれ規制する複数のガイド部を有する規制手段を有し、前記加熱ローラよりも前記マルチフィラメント糸の走行方向下流側に、前記複数のゴデットローラによって延伸された前記複数のフィラメント束を1本の前記マルチフィラメント糸に合糸するための合糸手段を有することを特徴とする。
従来の紡糸引取装置では、1本のマルチフィラメント糸を構成する複数のフィラメントは、1つのフィラメント束で、加熱ローラに巻き掛けられている。本発明では、1本のマルチフィラメント糸を構成する複数のフィラメントは、規制手段で2以上の複数のフィラメント束に分けられた上で、加熱ローラを含む複数のローラに、それぞれ、巻き掛けられている。従って、1本のマルチフィラメント糸を構成する複数のフィラメントが、1つのフィラメント束で、加熱ローラに巻き掛けられている場合に比べて、加熱ローラに巻き掛けられているフィラメント束を構成するフィラメントの数が少ないため、加熱ローラの径方向のフィラメント束の高さを抑えることができる。従って、加熱ローラが発する熱が、フィラメント束を構成する各フィラメントに伝達されやすくなるため、加熱ローラにおけるフィラメントの加熱効率が向上する。また、フィラメントの加熱をより確実にすることができるため、マルチフィラメント糸の品質が向上する。また、フィラメントの加熱効率が向上するため、フィラメントの温度上昇が良好となり、フィラメントの加熱ローラへの接触長が短くても、フィラメントを所定温度まで上昇させることができる。
第2の発明の紡糸引取装置は、第1の発明の紡糸引取装置において、前記ゴデットローラ上を走行する前記フィラメント束が、360度以内の巻き掛け角度で前記ゴデットローラに接触することを特徴とする。
本発明では、フィラメントの加熱効率が向上するため、フィラメントの温度上昇が良好となり、フィラメントの加熱ゴデットローラの接触長が短くても、フィラメントを所定温度まで上昇させることができる。これにより、加熱ゴデットローラに360度以内の巻き掛け角度でフィラメントが巻き掛けられる装置を、各フィラメントが太いマルチフィラメント糸やフィラメント数が多いマルチフィラメント糸に対しても適用可能となる。
第3の発明の紡糸引取装置は、第2の発明の紡糸引取装置において、前記複数のフィラメント束をそれぞれ規制する、前記規制手段の前記複数のガイド部が、前記加熱ローラ上を走行する前記複数のフィラメント束が互いに重なり合わないように、所定の間隔を空けて配置されていることを特徴とする。
本発明では、規制手段の複数のガイド部により、複数の加熱ローラを含む複数のゴデットローラのそれぞれにおいて、隣り合うフィラメント束が重ならないように、隣り合うフィラメント束の間隔が規制される。従って、加熱ローラにより、分離独立しているフィラメント束が加熱されるため、フィラメントの加熱効率がさらに向上する。
第4の発明の紡糸引取装置は、第2の発明の紡糸引取装置において、前記規制手段の、別の前記巻取パッケージに巻き取られる前記マルチフィラメント糸となる2つの前記フィラメント束をそれぞれ規制する、2つの前記ガイド部の間の間隔が、1つの前記巻取パッケージに巻き取られる前記1本のマルチフィラメント糸となる前記2以上のフィラメント束のうちの、隣接する2つの前記フィラメント束をそれぞれ規制する、2つの前記ガイド部の間の間隔よりも大きいことを特徴とする。
1本のマルチフィラメント糸となる複数のフィラメント束は、大きな重なりが生じない程度の間隔で複数のローラ上に配置されればよい。一方、別々の1本のマルチフィラメント糸となる隣り合う2つのフィラメント束は、絡まないように、できるだけ間隔をあけたほうがよい。しかし、間隔をあけすぎると、複数のローラが長尺となる。本発明では、規制手段のガイド部により、複数のローラのそれぞれにおいて、別々の1本のマルチフィラメント糸となる、隣り合う2つのフィラメント束の間隔が、1本のマルチフィラメントとなる、隣り合う2つのフィラメント束の間隔よりも大きくなるように、隣り合うフィラメント束の間隔が規制される。従って、別々の1本のマルチフィラメント糸となる隣り合うフィラメント束の間隔が十分に確保されて、別々の1本のマルチフィラメント糸となる隣り合うフィラメント束が絡まることが防止される。その一方で、同じ1本のマルチフィラメント糸となる複数のフィラメント束の間では、それらの間隔は小さく抑えられるので、加熱ローラを含む複数のゴデットローラが長尺とならない。
第5の発明の紡糸引取装置は、第1の発明の紡糸引取装置において、前記巻取パッケージに巻き取られる1本のマルチフィラメント糸を構成する前記複数のフィラメントが、前記紡糸機から、1つのポリマー計量手段につながる1つのポリマー流路から供給されたポリマーからなることを特徴とする。
本発明では、紡糸機のポリマー計量手段の1つの出力ポートにつながる1つのポリマー流路から供給されたポリマーからなる1本のマルチフィラメント糸を構成する複数のフィラメントが、2以上の複数のフィラメント束に分けられた後、1本のマルチフィラメント糸に合糸される。従って、フィラメント束を構成する複数のフィラメントの数が、各フィラメント束で多少異なっていても、問題なく、1本のマルチフィラメント糸に合糸される。
第6の発明の紡糸引取装置は、第1〜第5の発明のいずれかの紡糸引取装置において、前記紡糸機から紡出された延伸前の前記複数のフィラメント束に油剤を付与する油剤付与手段をさらに備えることを特徴とする。
本発明では、油剤付与手段により、紡糸機から紡出された延伸前の複数のフィラメント束に油剤が付与される。フィラメント束は、1本のマルチフィラメント糸を構成する複数のフィラメントが、2以上の複数に分けられたものである。従って、フィラメント束を構成するフィラメントの数が少ないため、各フィラメントに油剤が均一に付着されやすくなる。
本発明では、1本のマルチフィラメント糸を構成する複数のフィラメントは、規制手段により、2以上の複数のフィラメント束に分けられた上で、加熱ローラを含む複数のローラに、それぞれ、巻き掛けられている。従って、1本のマルチフィラメント糸を構成する複数のフィラメントが、1つのフィラメント束で、加熱ローラに巻き掛けられている場合に比べて、加熱ローラに巻き掛けられているフィラメント束を構成するフィラメントの数が少ない。それゆえ、前記複数のフィラメントは、加熱ローラの径方向のフィラメント束の高さを抑えることができる。従って、加熱ローラが発する熱が、フィラメント束を構成する各フィラメントに伝達されやすくなるため、加熱ローラにおけるフィラメントの加熱効率が向上する。また、フィラメントの加熱をより確実にすることができるため、マルチフィラメント糸の品質が向上する。また、フィラメントの加熱効率が向上するため、フィラメントの温度上昇が良好となり、フィラメントの加熱ローラへの接触長が短くても、フィラメントを所定温度まで上昇させることができる。
本発明の実施形態に係る紡糸引取装置の構成を示す正面図である。 (a)は、紡糸パックの一部断面図である。(b)は、紡糸パックの底面図である。 (a)は、給油ノズルの正面図である。(b)は、(a)のB−B線断面図である。 ゴデットローラに巻き掛けられているフィラメント束の断面図である。 一変形例に係る紡糸引取装置の構成を示す正面図である。 他の例に係る紡糸パックの一部断面図である。 (a)は、他の例に係る紡糸パックの底面図である。(b)は、一変形例に係る紡糸引取装置の一部を示す正面図である。 他の例に係るゴデットローラに巻き掛けられているフィラメント束の断面図である。 (a)は、複数のフィラメントを紡出する紡糸機を示す図である。(b)〜(e)は、従来の装置におけるゴデットローラに巻き掛けられている複数のフィラメントの断面図である。
以下、本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の実施形態に係る紡糸引取装置の構成を示す正面図である。図1に示すように、紡糸引取装置1は、紡糸機100から紡出された複数のマルチフィラメント糸Yをそれぞれ延伸して巻き取り、複数のパッケージPを形成する。紡糸引取装置1は、冷却装置2、給油ノズル3(油剤付与手段)、複数のゴデットローラ4〜8(複数のローラ)、交絡装置9、巻取装置10等を備えている。
まず、紡糸機100について説明する。紡糸機100は、溶融したポリマーを複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・として紡出する紡糸パック101を複数(本実施形態では4つ)備えている。図2(a)は、紡糸パック101の一部断面図である。図2(b)は、紡糸パック101の底面図である。図2に示すように、紡糸パック101は、ポリマーが流れる1つのポリマー流路102、ポリマーを濾過する濾過層103、複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・が紡出される紡糸口金104、等を備えている。
ポリマー計量ポンプ(本発明のポリマー計量手段に相当:図示せず)の複数の出力ポートのうちの1つの出力ポートにつながる1つのポリマー流路102から供給されたポリマーは、濾過層103で濾過された後、紡糸口金104に設けられた複数のノズル105から押し出されることにより、複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・として紡出される。
複数のノズル105は、左右方向、及び、左右方向と直交する方向(図2(a)における紙面の奥行方向)に並んで、紡糸口金104に形成されている。また、複数のノズル105は、左側のノズル群106と、右側のノズル群107と、の間が、所定距離、離間している。このため、紡糸パック101から紡出される複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・は、左側のノズル群106から紡出される複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・と、右側のノズル群107から紡出される複数のフィラメントY2a、Y2b、・・・と、の2つに分割された状態となっている。本実施形態の紡糸引取装置1は、1つのポリマー流路102から供給され、1つの紡糸パック101から紡出された複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・から構成される1本のマルチフィラメント糸Yの巻取パッケージPを複数形成する。
次に、図1に基づいて、紡糸引取装置1について説明する。紡糸機100から紡出された複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・は、束状のフィラメント束X1となった状態である。また、複数のフィラメントY2a、Y2b、・・・は、束状のフィラメント束X2となった状態で、下方向に向かって走行する。すなわち、1つのフィラメント束X1は、複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・から構成され、1つのフィラメント束X2は、複数のフィラメントY2a、Y2b、・・・から構成されている。なお、図においては、1つのフィラメント束X1を構成する複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・の一部にのみ、また、1つのフィラメント束X2を構成する複数のフィラメントY2a、Y2b、・・・の一部にのみ符号を付し、他の符号を省略している。
冷却装置2は、紡糸機100から紡出された多数のフィラメント束X1、X2を冷却するものである。冷却装置2は、例えば、冷却風をフィラメント束X1、X2に吹き付けることにより、フィラメント束X1、X2を冷却する。冷却装置2は、紡糸機100の下方に設けられている。また、冷却装置2は、1つの紡糸機100に対して1つ設けられている。
給油ノズル3は、冷却装置2により冷却された2つのフィラメント束X1、X2に油剤を付与するものである。給油ノズル3は、冷却装置2の下方に設けられている。また、給油ノズル3は、冷却装置2同様、1つの紡糸パック101に対して2つ、すなわち、2つのフィラメント束X1、X2に対してそれぞれ設けられている。従って、一方の給油ノズル3がフィラメント束X1に油剤を付与し、他方の給油ノズル3がフィラメント束X2に油剤を付与する。
図3(a)は、給油ノズル3の正面図である。図3(b)は、図3(a)のB−B線断面図である。ここでは、フィラメント束X1(複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・)に油剤を付与する給油ノズル3を示している。給油ノズル3は、前側部分(図3(a)の紙面手前側部分)に、上下方向に延びて紡糸機100から紡出された複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・を案内する案内溝33を有する。また、給油ノズルの後側部分には、図示外の供給部と接続される供給孔34が形成され、供給孔34の先端は案内溝33に開口している。供給部から供給された油剤は、供給孔34から案内溝33の内部に供給される。案内溝33内には、複数の液溜め溝35が上下に並べて形成されている。各液溜め溝35は横長の形状を有し、その両端部は案内溝33の側面まで延びている。供給孔34から案内溝33内に供給された油剤は案内溝33の内面全体に広がる。
複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・が、案内溝33によって案内されつつ下方へ走行する際に、これら複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・に案内溝33内の油剤が付着する。また、複数の横長形状の液溜め溝35に油剤が保持されているため、案内溝33内を走行する複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・に油剤が満遍なく付着しやすくなる。給油ノズル3により油剤が付与されたフィラメント束X1、X2は、糸道ガイド20により、糸道が内側に屈曲されている。
複数のゴデットローラ4〜8は、糸道に沿って配置され、複数のマルチフィラメント糸Y(フィラメント束X1、X2)を延伸するためのものである。複数のゴデットローラ4〜8は、図示しないフレームによって片持ち支持された図示しないモータにより回転される駆動ローラであって、内部にヒータを備えている。ゴデットローラ4〜6は、延伸前のフィラメント束X1、X2が通過する、延伸前のフィラメント束X1、X2を予備加熱するための予備加熱用のゴデットローラである。予備加熱用のゴデットローラ4〜6は、例えば、80〜100℃の温度に設定される。延伸のためには、複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・はガラス転移温度以上である必要があり、従って、ポリエステル繊維の場合は予備加熱用のゴデットローラで予備加熱を行う必要がある。なお、ガラス転移温度は、高分子によって異なる。ゴデットローラ7、8は、延伸されたフィラメント束X1、X2を熱固定するための熱固定用のゴデットローラである。熱固定用のゴデットローラ7、8は、例えば、ポリエステル繊維の場合は120〜150℃の温度に設定される。
複数のゴデットローラ4〜8は、回転軸が図1の紙面奥行方向に延びており、それぞれの軸芯が互いに略平行である。また、複数のゴデットローラ4〜8は、例えば直径が220〜300mmの範囲内であり、略同じ直径となっている。ゴデットローラ4、5、6、7、8の順に下方から、千鳥状に配置されている。熱固定用のゴデットローラ7、8は、予備加熱用のゴデットローラ4〜6よりも上方に位置するよう配置されている。ゴデットローラ4〜8には、それぞれ360度以内の巻き掛け角度で、下方にあるゴデットローラから上方にあるゴデットローラへ順番に、すなわち、ゴデットローラ4、5、6、7、8の順にフィラメント束X1、X2が巻き掛けられている。
複数のゴデットローラ4〜8は、保温箱11の内部に配置されている。保温箱11は、断熱材からなる略直方体形状の箱である。保温箱11により、複数のゴデットローラ4〜8から発せられる熱が外部に逃げないようになっている。保温箱11には、同一側面の下方及び上方にスリット12、13が設けられている。フィラメント束X1、X2は、下方のスリット12を通過して、保温箱11の内部に進入する。また、上方のスリット13を通過して、保温箱11の内部からフィラメント束X1、X2が導出する。
紡糸機100から紡出されたフィラメント束X1、X2は、案内ローラ14により、最も上流の予備加熱用のゴデットローラ4に送られる。ここで、案内ローラ14の回転軸は、図1の紙面奥行方向に延びている。また、案内ローラ14の回転軸方向と、紡糸パック101の配列方向(左右方向)と、は90度ずれている。紡糸機100から紡出されたフィラメント束X1、X2は、90度回転されて、案内ローラ14に導かれ、案内ローラ14の回転軸方向に並んで巻き掛けられている。案内ローラ14と軸芯が略平行な複数のゴデットローラ4〜8にも同様に、フィラメント束X1、X2は、回転軸方向に並んで巻き掛けられている。
フィラメント束X1、X2を延伸する過程について説明する。フィラメント束X1、X2は、予備加熱用のゴデットローラ4〜6に接触することによりガラス転移点以上の温度に予備加熱される。予備加熱されたフィラメント束X1、X2は、予備加熱用のゴデットローラ4〜6の回転駆動により、下流の熱固定用のゴデットローラ7、8に送られる。ここで、例えば、上流の予備加熱用のゴデットローラ4〜6は、糸送り速度(フィラメント束X1、X2を下流へ送る速度)が略同じである。また、下流の熱固定用のゴデットローラ7、8は、糸送り速度が略同じであって、予備加熱用のゴデットローラ4〜6よりも糸送り速度が速い。従って、予備加熱用のゴデットローラ4〜6と、これらよりも糸送り速度の速い熱固定用のゴデットローラ7、8と、の間において、フィラメント束X1、X2が延伸される。延伸されたフィラメント束X1、X2は、熱固定用のゴデットローラ7、8に接触することにより、熱固定され、熱固定用のゴデットローラ7、8の回転駆動により、案内ローラ15へ送られる。
交絡装置9は、複数のゴデットローラ4〜8により延伸された、2つのフィラメント束X1、X2に交絡を付与し、1本のマルチフィラメント糸Yに合糸するものである。交絡装置9には、案内ローラ15を介し、複数のゴデットローラ4〜8から、延伸された2つのフィラメント束X1、X2が送られてくる。
巻取装置10は、複数のゴデットローラ4〜8により延伸された2つのフィラメント束X1、X2が、交絡装置9により1本のマルチフィラメント糸Yに合糸された後、マルチフィラメント糸Yを巻き取って巻取パッケージPを形成するものである。巻取装置10は、巻取軸が水平に紙面奥行方向に延びており、複数のボビンBが巻取軸の軸方向(紙面奥行方向)に沿って直列に装着されるボビンホルダ16、ボビンホルダ16を回転させるモータ(図示省略)などを有している。
巻取装置10は、ボビンホルダ16をモータの駆動により回転させることで、ボビンホルダ16に装着された複数のボビンBを回転させる。回転する複数のボビンBに、複数のマルチフィラメント糸Yを巻き取り、複数の巻取パッケージPを形成する。そして、ボビンホルダ16に装着された複数の巻取パッケージPは、満巻きになると図示しないプッシャーで前方へ押し出されてボビンホルダ16から取り外される。このように、巻取装置10は、ボビンホルダ16に装着された複数のボビンBそれぞれで、1本のマルチフィラメント糸Yを巻き取り、並行して複数の巻取パッケージPを形成する。
従来の装置においては、1つの紡糸パックから紡出された、1本のマルチフィラメント糸を構成する複数のフィラメントが、1つのフィラメント束として、ゴデットローラに巻き掛けられている。このようにすると、各フィラメントが太いマルチフィラメント糸やフィラメント数が多いマルチフィラメント糸を生産する場合、ゴデットローラの径方向におけるフィラメント束の高さが高くなってしまう。そのため、フィラメント束の加熱効率が悪く、フィラメント束を所定温度まで加熱し、各フィラメントが太いマルチフィラメント糸やフィラメント数が多いマルチフィラメント糸を生産することが難しいという問題がある。
本実施形態では、紡糸機100から紡出された、1本のマルチフィラメント糸Yを構成する複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・が、2つのフィラメント束X1、X2に分けられた上で、複数のゴデットローラ4〜8に、それぞれ、360度以内の巻き掛け角度で巻き掛けられている。そして、複数のゴデットローラ4〜8により延伸された2つのフィラメント束X1、X2が1本のマルチフィラメント糸Yに合糸された後に巻き取られる。
図4は、ゴデットローラ4に巻き掛けられているフィラメント束X1、X2の断面図である。図4に示すように、ゴデットローラ4には、紡糸機100から紡出された、1本のマルチフィラメント糸Yを構成する複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・が、2つのフィラメント束X1、X2に分けられた上で、巻き掛けられている。従って、1本のマルチフィラメント糸を構成する複数のフィラメントが、1つのフィラメント束で、ゴデットローラに巻き掛けられている場合(図4において破線で示すフィラメント束)に比べて、ゴデットローラ4に巻き掛けられている、フィラメント束X1を構成する複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、フィラメント束X2を構成する複数のフィラメントY2a、Y2b、・・・の数が少ないため、ゴデットローラ4の径方向のフィラメント束X1、X2の高さを抑えることができる。従って、ゴデットローラ4が発する熱が、フィラメント束X1を構成する各フィラメントY1a、Y1b、・・・、フィラメント束X2を構成する各フィラメントY2a、Y2b、・・・に伝達されやすくなるため、ゴデットローラ4における複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・の加熱効率が向上する。
また、図4において、1本のマルチフィラメント糸Yを構成する複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・が、2つのフィラメント束X1、X2に分けられてゴデットローラに巻き掛けられている場合、フィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・の加熱をより確実にすることができるため、マルチフィラメント糸Yの品質が向上する。また、フィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・の加熱効率が向上するため、フィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・の温度上昇が良好となる。それゆえ、フィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・の各ゴデットローラ4〜8への接触長が短くても、フィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・を所定温度まで上昇させることができる。これにより、ゴデットローラ4〜8に360度以内の巻き掛け角度でフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・が巻き掛けられる場合であっても、各フィラメントが太いマルチフィラメント糸やフィラメント数の多いマルチフィラメント糸を生産することができる。
なお、図4では、1つのゴデットローラ4について説明したが、他のゴデットローラ5〜8も同様に処理を行う。具体的には、紡糸機100から紡出された、1本のマルチフィラメント糸Yを構成する複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・が、2つのフィラメント束X1、X2に分けられた上で、巻き掛けられている。
ここで、本実施形態では、1本のマルチフィラメント糸Yを構成する複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・は、左側のノズル群106から紡出される複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・と、右側のノズル群107から紡出される複数のフィラメントY2a、Y2b、・・・と、の2つに分割された状態で紡出される。このため、複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・は、束状のフィラメント束X1となる。また、複数のフィラメントY2a、Y2b、・・・は、束状のフィラメント束X2となる。1本のマルチフィラメント糸Yを構成する複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・は、2つのフィラメント束X1、X2に分けられて、延伸される。ここで、複数のノズル105からは、ポリマー計量ポンプ(不図示)の1つの出力配管に接続された1つのポリマー流路102から供給されたポリマーが、複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・として紡出される。従って、本実施形態では、ポリマー計量ポンプ(不図示)の1つの出力配管に接続された1つのポリマー流路102から供給されたポリマーからなる1本のマルチフィラメント糸Yを構成する複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・が、2つのフィラメント束X1、X2に分けられている。そして、これらのフィラメント束X1、X2が、交絡装置9(本発明の合糸手段に相当)によって1本のマルチフィラメント糸Yに合糸される。従って、フィラメント束X1を構成する複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・の数と、フィラメント束X2を構成する複数のフィラメントY2a、Y2b、・・・の数は、厳密に同数である必要はなく、多少異なっていても、問題はない。
また、本実施形態では、紡糸引取装置1は、隣り合うフィラメント束X1、X2の間隔を規制するガイド17(本発明における規制手段)を備えている。ガイド17は、案内ローラ14の上方に設けられ、案内ローラ14の回転軸方向(図1の紙面奥行方向)に延在している。上述のとおり、紡糸機100は、4つの紡糸パック101を備えている。また、紡糸機100からは、4本のマルチフィラメント糸Yを構成する複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・が紡出されている。ガイド17は、図4に示すように、複数のゴデットローラ4〜8のそれぞれにおいて、別々の1本のマルチフィラメント糸Yとなる、隣り合うフィラメント束X1、X2の間隔L1が、1本のマルチフィラメントYとなる、隣り合うフィラメント束X1、X2の間隔L2よりも大きくなるように、隣り合うフィラメント束X1、X2の間隔を規制する。
ガイド17は、櫛歯状となっており、複数(巻取パッケージPの数の2倍の数)のフィラメント束X1、X2がそれぞれ通過する複数の凹部18(本発明における複数のガイド部)を有している。ここで、1本のマルチフィラメント糸Yとなる、隣り合うフィラメント束X1、X2がそれぞれ通過する凹部18の間隔W2は、概フィラメント束X1、X2の間隔L2とほぼ等しい距離である。また、別々のマルチフィラメント糸Yとなる、隣り合うフィラメント束X1、X2がそれぞれ通過する凹部18の間隔W1は、概フィラメント束X1、X2の間隔L1とほぼ同等の距離である。従って、これらの凹部18を通過した1本のマルチフィラメント糸Yとなる隣り合うフィラメント束X1、X2は、間隔L2に強制的に規制される。また、別々のマルチフィラメント糸Yとなる隣り合うフィラメント束X1、X2は、間隔L1に強制的に規制される。そして、ガイド17を通過したフィラメント束X1、X2は、案内ローラ14を介して、複数のゴデットローラ4〜8に巻き掛けられる。これにより、図4に示すように、複数のゴデットローラ4〜8のそれぞれにおいて(図4においてはゴデットローラ4)、別々のマルチフィラメント糸Yとなる、隣り合うフィラメント束X1、X2の間隔L1が、1本のマルチフィラメント糸Yとなる、隣り合うフィラメント束X1、X2の間隔L2よりも大きくなる。
ここで、1本のマルチフィラメント糸Yとなる2つのフィラメント束X1、X2は、後に交絡装置9で合糸されるため、大きな重なりが生じない程度の間隔でゴデットローラ4〜8上に配置されればよい。一方、別々の1本のマルチフィラメント糸Yとなる隣り合うフィラメント束X1、X2は、絡まないように、できるだけ間隔をあけた方がよい。しかし、間隔をあけすぎると、ゴデットローラ4〜8が長尺となる。本実施形態では、別々の1本のマルチフィラメント糸Yとなる隣り合うフィラメント束X1、X2の間隔が適正に設定されているため、別々の1本のマルチフィラメント糸Yとなる隣り合うフィラメント束X1、X2が絡まることが防止されるとともに、ゴデットローラ4〜8が長尺となることもない。
また、図4に示すように、複数のゴデットローラ4〜8のそれぞれにおいて、隣り合うフィラメント束X1、X2が離間している。すなわち、ガイド17は、複数のゴデットローラ4〜8のそれぞれにおいて、隣り合うフィラメント束X1、X2が離間するように、隣り合うフィラメント束X1、X2の間隔を規制している。これにより、ゴデットローラ4〜8により、分離独立しているフィラメント束X1、X2が加熱されるため、フィラメント束X1を構成する複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、フィラメント束X2を構成する複数のフィラメントY2a、Y2b、・・・の加熱効率がさらに向上する。なお、ガイド17は、フィラメント束X1、X2が通過することにより、回転するもの(例えば、ローラガイド)であってもよいし、回転しない固定ガイドであってもよい。
また、本実施形態では、給油ノズル3は、紡糸機100から紡出された延伸前の1本のマルチフィラメント糸Yを構成する複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・が分けられた、2つのフィラメント束X1、X2のそれぞれに油剤を付与する。ここで、フィラメント束X1、X2は、1本のマルチフィラメント糸Yを構成する複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・が、2つに分けられたものである。従って、フィラメント束X1を構成する複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、フィラメント束X2を構成する複数のフィラメントY2a、Y2b、・・・の数が少ないため、複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・のそれぞれに油剤が均一に付着されやすくなる。
このように、複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・のそれぞれに油剤が均一に付与される。そのため、付着斑が生じず、予備加熱用のゴデットローラ4〜6において予備加熱される場合等に、複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・のそれぞれにおける受熱量が均一となる。従って、複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・の品質が均一となり、マルチフィラメント糸Yの品質が向上する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明を適用可能な形態は、上述の実施形態には限られるものではない。以下に例示するように、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることが可能である。
図5は、変形例に係る紡糸引取装置の正面図である。上述の実施形
態においては、ガイド17は、案内ローラ14の上方に設けられている。変形例に係る紡糸引取装置1では、ガイド17は、保温箱11の内部であって、ゴデットローラ4の右方に設けられている。そして、ガイド17を通過した直後のフィラメント束X1、X2が、複数のゴデットローラ4〜8に、それぞれ、巻き掛けられている。従って、フィラメント束X1、X2は、ガイド17により間隔が所定距離に保たれた状態で、複数のゴデットローラ4〜8を走行しやすくなる。
上述の実施形態では、ポリマー計量ポンプ(不図示)の1つの出力配管に接続された1つのポリマー流路102から供給されたポリマーが、1本のマルチフィラメント糸Yを構成する複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・として紡出される。紡出された1本のマルチフィラメント糸Yを構成する複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・が、2つのフィラメント束X1、X2に分けられた上で、複数のゴデットローラ4〜8に、それぞれ巻き掛けられている。すなわち、1本のマルチフィラメント糸Yを構成する複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・は、ポリマー計量ポンプの1つの出力配管から供給されたポリマーからなる。これに限らず、1本のマルチフィラメント糸Yを構成する複数のフィラメントとなるポリマーが、複数の計量ポンプの出力配管から供給されている。複数のポリマー計量ポンプの出力配管から供給された1本のマルチフィラメント糸Yを構成する複数のフィラメントが、複数のフィラメント束に分けられた上で、複数のゴデットローラ4〜8に、それぞれ巻き掛けられていてもよい。
例えば、図6に示すように、紡糸パック101が、ポリマーが流れるポリマー流路102を複数備えており、複数のポリマー流路102から供給されたポリマーをそれぞれ複数のフィラメント束として延伸した後、1本のマルチフィラメント糸に合糸してもよい。また、1本のマルチフィラメント糸を構成する複数のフィラメントが、複数の紡糸パックから紡出されており、これらを延伸後に合糸する構成としてもよい。
上述の実施形態では、1本のマルチフィラメント糸Yを構成する複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・が、所定距離離間したノズル群106、107から紡出されることにより、複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、複数のフィラメントY2a、Y2b、・・・に分割されている。そして、複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・が束状のフィラメント束X1となる。また、複数のフィラメントY2a、Y2b、・・・が束状のフィラメント束X2となる。1本のマルチフィラメント糸Yを構成する複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・は、2つのフィラメント束X1、X2に分けられて、紡糸引取装置1に至る。これに限らず、例えば、図7(a)に示すように、複数のノズル105が左右方向に同一ピッチで並んでいる場合、図7(b)に示すように、複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・を一方の給油ノズル3に導き、複数のフィラメントY2a、Y2b、・・・を他方の給油ノズル3に導くことで、1本のマルチフィラメント糸Yを構成する複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・を、2つのフィラメント束X1、X2に分けるようにしてもよい。このとき、2つのフィラメント束X1、X2を構成するフィラメントの数は、フィラメント束X1とフィラメント束X2の油剤の付与や加熱延伸に糸質の弊害となるような差が生じない程度であれば、厳密に同数である必要はない。
また、例えば、櫛歯状のガイドやローラ等の、1本のマルチフィラメント糸を構成する複数のフィラメントを、2以上の複数のフィラメント束に分ける糸分け手段を別途設けてもよい。このような糸分け手段を1本のマルチフィラメント糸を構成する複数のフィラメントが通過することで、複数のフィラメントが、2以上の複数のフィラメント束に分けられる。糸分け手段は、紡糸機100から複数のゴデットローラ4〜8に至るまでの適宜の位置に設けることができる。例えば、給油ノズル3により油剤が付与されるまでに、糸分け手段により、複数のフィラメント束に分けてもよい。また、給油ノズル3により油剤が付与された後に、糸分け手段により、複数のフィラメント束に分けてもよい。そのほか、糸分け手段は、隣り合うフィラメント束X1、X2の間の間隔を規制するガイド17を兼ねるようにしてもよい。
上述の実施形態では、1本のマルチフィラメント糸Yを構成する複数のフィラメントY1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・は、2つのフィラメント束X1、X2に分けられた上で、複数のゴデットローラ4〜8に、それぞれ巻き掛けられている。これに限らず、1本のマルチフィラメント糸を構成する複数のフィラメントは、2以上の複数(例えば3以上)のフィラメント束に分けられた上で、複数のゴデットローラ4〜8に、それぞれ巻き掛けられていればよい。
上述の実施形態では、複数のゴデットローラ4〜8のそれぞれにおいて、隣り合うフィラメント束X1、X2が離間している。これに限らず、図8に示すように、1本のマルチフィラメント糸Yとなるフィラメント束X1、X2は、複数のゴデットローラ4〜8のそれぞれにおいて、離間していなくてもよい。すなわち、1本のマルチフィラメント糸Yとなるフィラメント束X1、X2は、複数のゴデットローラ4〜8のそれぞれにおいて、密接していてもよい。この場合、別々の1本のマルチフィラメント糸Yとなる、隣り合うフィラメント束X1、X2が、それぞれ通過するガイド17の凹部18の間隔W1は、ゴデットローラ4〜8における、別々の1本のマルチフィラメント糸Yとなる、隣り合うフィラメント束X1、X2の間隔L1に近い距離とされている。また、ガイド17の、1本のマルチフィラメント糸Yとなる、隣り合うフィラメント束X1、X2がそれぞれ通過する凹部18の間隔がない状態となっている。
上述の実施形態では、ゴデットローラ4〜8が加熱ローラである。これに限らず、加熱ローラは、少なくとも1つあればよい。また、上述の実施形態では、延伸前のフィラメント束X1、X2が走行する予備加熱用のゴデットローラ4〜6は、加熱ローラである。これに限らず、生産する糸種、例えば常温で延伸可能なナイロンなどでは、前記ゴデットローラ4〜6は、ヒータを備えない非加熱ローラとすることもできる。また、ヒータを備える場合は、前記ゴデットローラ4〜6はヒータの電源を切断して非加熱状態で使用することもできる。
上述の実施形態では、紡糸引取装置は、予備加熱用のゴデットローラ4〜6を3個、熱固定用のゴデットローラ7、8を2個、合計5個のゴデットローラ4〜8を千鳥状に設けている。これに限らず、ゴデットローラの個数、配置、直径、予備加熱用及び熱固定用のゴデットローラとする個数等は、生産するマルチフィラメント糸の種類等に応じて、適宜変更可能である。
1 紡糸引取装置
2 冷却装置
3 給油ノズル(油剤付与手段)
4〜8 ゴデットローラ(ローラ)
9 交絡装置
10 巻取装置
17 ガイド(規制手段)
100 紡糸機
102 ポリマー流路
X1、X2 フィラメント束
Y1a、Y1b、・・・、Y2a、Y2b、・・・ フィラメント
Y マルチフィラメント糸

Claims (6)

  1. 紡糸機から紡出された複数のマルチフィラメント糸をそれぞれ延伸して巻き取る紡糸引取装置であって、 延伸、熱処理を行う、加熱ローラを含む複数のゴデットローラを備え、
    前記加熱ローラの前記マルチフィラメント糸の走行方向上流に、1本のマルチフィラメント糸を2以上のフィラメント束に分割して案内し、且つ、前記巻取パッケージ数の整数倍の前記フィラメント束をそれぞれ規制する複数のガイド部を有する規制手段を有し、
    前記加熱ローラよりも前記マルチフィラメント糸の走行方向下流側に、前記複数のゴデットローラによって延伸された前記複数のフィラメント束を1本の前記マルチフィラメント糸に合糸するための合糸手段を有することを特徴とする紡糸引取装置。
  2. 前記ゴデットローラ上を走行する前記フィラメント束が、360度以内の巻き掛け角度で前記ゴデットローラに接触することを特徴とする請求項1に記載の紡糸引取装置。
  3. 前記複数のフィラメント束をそれぞれ規制する、前記規制手段の前記複数のガイド部が、前記加熱ローラ上を走行する前記複数のフィラメント束が互いに重なり合わないように、所定の間隔を空けて配置されていることを特徴とする請求項2に記載の紡糸引取装置。
  4. 前記規制手段の、別の前記巻取パッケージに巻き取られる前記マルチフィラメント糸となる2つの前記フィラメント束をそれぞれ規制する、2つの前記ガイド部の間の間隔が、1つの前記巻取パッケージに巻き取られる前記1本のマルチフィラメント糸となる前記2以上のフィラメント束のうちの、隣接する2つの前記フィラメント束をそれぞれ規制する、2つの前記ガイド部の間の間隔よりも大きいことを特徴とする請求項2又は3に記載の紡糸引取装置。
  5. 前記巻取パッケージに巻き取られる1本のマルチフィラメント糸を構成する前記複数のフィラメントが、前記紡糸機から、ポリマー計量手段の1つの出力ポートにつながる1つのポリマー流路から供給されたポリマーからなることを特徴とする請求項1に記載の紡糸引取装置。
  6. 前記紡糸機から紡出された延伸前の前記複数のフィラメント束に油剤を付与する油剤付与手段をさらに備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の紡糸引取装置。
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