JP2017150112A - 極細繊維製造装置および極細繊維製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】極細繊維製造装置1Aは、原料樹脂を溶融し紡糸部3に向かって押出す押し出し機2と、押し出し機2から押出された溶融樹脂を噴射するノズル4を有する溶融樹脂噴射部47と、ノズル4から噴射された溶融樹脂の周囲に、溶融樹脂の噴射方向に沿う1次高温気流流路54を有する加熱延伸部5と、加熱延伸部5を通過した溶融樹脂に、1次高温気流流路に交差する一方向から高温気流を衝突させて溶融樹脂を極細繊維化する2次高温気流流路87を有する繊維回収管部28と、1次高温気流流路54、2次高温気流流路87の各々に高温気流を供給する高温高圧気流供給部13,14を有する。
【選択図】図1
Description
まず、本発明の実施の形態に係る極細繊維製造装置1A,1Bについて、図面を参照しながら説明する。
図1は、第1の実施の形態に係る極細繊維製造装置1Aの構成を示す縦断面図である。なお、以下に説明する各図は、図示右側を右方、左側を左方、上側を上方、下側を下方として説明する。ただし、押し出し機2においては、右方を上流側、左方を下流側と記載することがある。
から穴明け加工などによって形成することができる。ここで、加熱筒ヘッド9には、ホットランナー45に向かって突設される凸部9Aが形成されている。この凸部9Aは、溶融樹脂流路11と同心円の関係にある。右方側ホットランナー45Aには、接続流路50と同心円である凹部が形成されていて、この凹部に凸部9Aを嵌め込むことによって、溶融樹脂流路11と接続流路50を正確に連通させることが可能となっている。このように、紡糸部3を構成することによって、押し出し機2から送り出された溶融樹脂は、溶融樹脂流路11および接続流路50を通り、接続流路49で溶融樹脂供給路46A〜46Gに分岐され、溶融樹脂噴射部47A〜47Gから溶融樹脂を噴射できるようになっている。
続いて、第2の実施の形態に係る極細繊維製造装置1Bについて図面を参照して説明する。前述した第1の実施の形態の極細繊維製造装置1Aが、ノズル4から溶融樹脂をヒーター78Aとヒーター78Bとで挟まれた1次高温気流流路54に噴射されていることに対して、第2の実施の形態の極細繊維製造装置1Bは、ノズル4に接続された細管である加熱延伸管105を1次高温気流流路106としていることが異なる。加熱延伸管105を含む加熱延伸部107以外は、第1の実施の形態と同じものを使用できるので、詳しい説明は省略する。また、第1の実施の形態と同じ部分には、図5と同じ符号を付している。また、第2の実施の形態は、加工能力などでノズル径を細くできない場合に有効である。すなわち、極細繊維製造装置1Bは、加熱延伸管105の中で溶融樹脂の温度を降下させずにノズル径を細くすることと同じ効果が得られるものである。
上述した第2の実施の形態は、1次高温気流流路106に対して交差する2次高温気流流87を有しているが、1次高温気流流路106に沿う方向に2次高温気流流路120を設けるようにしてもよい。この構成を第2の実施の形態の変形例として、図7を参照して説明する。
続いて、第1の実施の形態および第2の実施の形態で説明した極細繊維製造装置1A,1Bを用いた極細繊維製造方法について、図1〜図6を参照しながら説明する。まず、原料樹脂を押し出し機2に投入し、押し出し機2で溶融し紡糸部3に備えらえたノズル4に向かって高圧で押出す。そして、押出された溶融樹脂をノズル4から1次高温流路54内に噴射する。1次高温気流流路54内には、溶融樹脂とほぼ同じ温度の高温高速気流が送流されていて、1次高温気流流路54内で噴射された溶融樹脂を高温高速気流によって細く延伸させる。1次高温気流流路54を通過した溶融樹脂は、2次高温気流流路87内で高温高速気流を衝突させてさらに細く延伸させる。このようにして極細繊維は製造される。1次高温気流流路54および2次高気流流路87には、ノズル4から溶融樹脂を噴射する前から高温気流を送流しておくものとする。
1B…極細繊維製造装置(第2の実施の形態)
2…押し出し機
3…紡糸部
4…ノズル
5…加熱延伸部
6…加熱筒
7…スクリュー
8…加圧ピストン機構部
13…高温高圧気流供給部(1次高温気流流路側)
14…高温高圧気流供給部(2次高温気流流路側)
28…繊維回収管部
29…繊維回収装置
47(47A〜47G)…溶融樹脂噴射部
54…1次高温気流流路
66…(ノズルの)噴射孔
78A,78B…赤外線ヒーター(ヒーター)
87…2次高温気流流路
88…繊維延伸領域(3次延伸領域)
92…繊維硬化領域
94…ベルト
95…吸引部
105…加熱延伸管
106…1次高温気流流路(第2の実施の形態)
107…加熱延伸部(第2の実施の形態)
Claims (11)
- 原料樹脂を溶融し溶融樹脂を紡糸部に向かって高圧で押出す押し出し機と、
前記押し出し機から押出された溶融樹脂を噴射するノズルを有する溶融樹脂噴射部と、
前記ノズルから噴射された前記溶融樹脂の周囲に、
(1)前記溶融樹脂の噴射方向に沿う1次高温気流流路を有する加熱延伸部と、
(2)前記加熱延伸部を通過した前記溶融樹脂に、前記1次高温気流流路に高温気流を衝突させて前記溶融樹脂を極細繊維化する2次高温気流流路を有する繊維回収管部と、
(3)前記1次高温気流流路、前記2次高温気流流路の各々に前記高温気流を供給する高温高圧気流供給部と、を有する、
ことを特徴とする極細繊維製造装置。 - 請求項1に記載の極細繊維製造装置において、
前記ノズルから噴射される溶融樹脂の流速をV0、
前記1次高温気流流路内の高温気流の流速をV1、
前記2次高温気流流路内の高温気流の流速をV2としたとき、
各流速が、V0<V1≦V2の関係に制御される、
ことを特徴とする極細繊維製造装置。 - 請求項1または請求項2に記載の極細繊維製造装置において、
前記押し出し機は、加熱筒内で回転するスクリューと、該スクリューを軸方向に移動させる加圧ピストン機構部を有し、
前記加圧ピストン機構部は、移動速度がほぼ一定、かつ30kgf/cm2〜2000kgf/cm2の圧力で前記加熱筒内の前記溶融樹脂を前記紡糸部に向かって移動させる、
ことを特徴とする極細繊維製造装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の極細繊維製造装置において、
前記ノズルは、前記溶融樹脂が付着しにくく、断熱性が高いセラミックスで形成されている、
ことを特徴とする極細繊維製造装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の極細繊維製造装置において、
前記1次高温気流流路は、前記ノズルの噴射孔と連通し、前記噴射孔の直径よりも大きい内径を有する加熱延伸管内に形成される、
ことを特徴とする極細繊維製造装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の極細繊維製造装置において、
前記加熱延伸部は、前記1次高温気流流路を2方向から挟むように配置されるヒーターを有する、
ことを特徴とする極細繊維製造装置。 - 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の極細繊維製造装置において、
前記ノズルの前記噴射孔および前記1次高温気流流路は、鉛直方向に延長されている、
ことを特徴とする極細繊維製造装置。 - 請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の極細繊維製造装置において、
前記高温高圧気流供給部は、高温エアタンクと、該高温エアタンクの外周面に設けられたヒーターと、前記高温エアタンク内に配置される多数のビーズとを有し、
高圧送風手段で外部の空気を前記多数のビーズ間の隙間に通過させることで、高温気流が生成される、
ことを特徴とする極細繊維製造装置。 - 請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の極細繊維製造装置において、
前記繊維回収管部は、前記紡糸部側の2次高温気流流路内の繊維延伸領域と、該繊維延伸領域から断面積が拡張された繊維硬化領域を備えている、
ことを特徴とする極細繊維製造装置。 - 請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の極細繊維製造装置において、
前記繊維回収管部の開口部に対向する位置に極細繊維を回収する極細繊維回収装置が配設され、
前記極細繊維回収装置は、前記繊維回収管部の開口側に対面し、前記繊維回収管部に対して移動可能で複数の微細孔を備えるベルトを有し、該ベルトを挟んで前記繊維回収管部の反対側に、前記繊維回収管部内の前記極細繊維を吸引する吸引部を有している、
ことを特徴とする極細繊維製造装置。 - 請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の極細繊維製造装置を用いた極細繊維製造方法であって、
原料樹脂を押し出し機で溶融しながらノズルに向かって押出すことと、
押出された前記溶融樹脂を前記ノズルから1次高気流流路に噴射し、該1次高温気流流路内で噴射された前記溶融樹脂を高温気流によって細く延伸させることと、
前記1次高温気流流路を通過した前記溶融樹脂を、2次高温気流流路内で高温気流を衝突させてさらに細く延伸させて極細繊維を製造すること、を含む、
ことを特徴とする極細繊維製造方法。
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