JP2022090568A - Spinning device, fiber sheet production device, method for producing the same and method for producing fiber - Google Patents

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Abstract

To provide a technique capable of performing spinning in such a manner that a resin is uniformly discharged from plural spinning ports and efficiently producing a high quality fiber sheet free from unevenness in weighing.SOLUTION: A spinning device 1 comprises: plural spinning ports 51 for discharging a raw material liquid; a constant rate pump 2 for feeding the raw material liquid to the spinning ports 51 via outflow side flow passages 42; and constant rate discharge parts 3 for connecting the constant rate pump 2 and the outflow side flow passages 42. The device comprises plural constant rate spinning structures 20 in which each constant rate discharge part 3 and each spinning port 51 corresponds one-to-one, and including the single spinning port 51 and the single constant rate discharge port 3 corresponding one-to-one and each outflow side flow passage 42 connecting both of them. In the plural constant rate spinning structures 20, the outflow side flow passages 42 are mutually independent.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、紡糸装置、繊維シートの製造装置及び製造方法、繊維の製造方法に関する。 The present invention relates to a spinning device, a fiber sheet manufacturing device and a manufacturing method, and a fiber manufacturing method.

紡糸は、樹脂などの紡糸素材を加熱溶融しあるいは溶媒に溶解して流動化させた粘調体からなる原料液を、紡糸ヘッドなどの所定の貯留部に連続的に供給し、該貯留部に接続された紡糸口から吐出して糸を製造する技術である。原料液の形態により、溶融紡糸、溶液紡糸がある。また、原料液を紡糸口から吐出後に糸の形に固定する形態により、湿式紡糸、乾式紡糸、メルトブローン、電界紡糸(静電紡糸)などの公知の紡糸法がある。 In spinning, a raw material liquid consisting of a viscous material obtained by heating and melting a spinning material such as a resin or dissolving it in a solvent and fluidizing it is continuously supplied to a predetermined storage portion such as a spinning head, and the storage portion is supplied with the raw material liquid. This is a technique for manufacturing yarn by discharging it from a connected spinneret. Depending on the form of the raw material liquid, there are melt spinning and solution spinning. Further, there are known spinning methods such as wet spinning, dry spinning, melt blown, and electric field spinning (electrostatic spinning), depending on the form in which the raw material liquid is fixed in the shape of a yarn after being discharged from the spinning port.

メルトブローン法や電界紡糸法などは、繊維径がナノサイズの極細繊維であるナノファイバの製造に利用されている。例えば不織布の構成繊維がこのような極細繊維であると、柔軟性、液体保持性、隠蔽性、払拭性、分離性、絶縁性などの諸特性が向上するため、極細繊維からなる不織布が要望されている。 The melt blown method, the electrospinning method, and the like are used for manufacturing nanofibers, which are ultrafine fibers having a fiber diameter of nanosize. For example, if the constituent fibers of the non-woven fabric are such ultrafine fibers, various properties such as flexibility, liquid retention, concealing property, wiping property, separability, and insulating property are improved. Therefore, a non-woven fabric made of ultrafine fibers is desired. ing.

電界紡糸法を利用した紡糸装置あるいは不織布製造装置において、生産効率の向上等を目的として、原料液を吐出する紡糸口を複数とし、その複数の紡糸口を一列又は多列に配置した状態で原料液を吐出して、極細繊維からなる不織布を製造する技術が知られている(特許文献1~3参照)。例えば特許文献1に記載の不織布製造装置は、原料液の貯留部と、送液ポンプと、先端に紡糸口を有する複数のノズルを支持するとともに該複数のノズルそれぞれに原料液を分配する支持供給部材とを備え、該貯留部の原料液を該送液ポンプによって該支持供給部材に向けて送出し、該支持供給部材内で該原料液を各該ノズルに分配するように構成されている。特許文献2及び3に記載の装置も概ねこのように構成されている。 In a spinning device or a non-woven fabric manufacturing device using an electrospinning method, for the purpose of improving production efficiency, etc., a plurality of spinning ports for discharging raw material liquid are provided, and the raw materials are arranged in one row or multiple rows. A technique for producing a nonwoven fabric made of ultrafine fibers by discharging a liquid is known (see Patent Documents 1 to 3). For example, the non-woven fabric manufacturing apparatus described in Patent Document 1 supports a storage portion for a raw material liquid, a liquid feed pump, and a plurality of nozzles having a spun port at the tip, and supports and supplies the raw material liquid to each of the plurality of nozzles. A member is provided, and the raw material liquid in the storage portion is sent out toward the support supply member by the liquid feed pump, and the raw material liquid is distributed to each nozzle in the support supply member. The devices described in Patent Documents 2 and 3 are also generally configured in this way.

特開2008-303503号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-30503 特開2011-89240号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-89240 特開2019-60040号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-60040

図9には、特許文献1~3に記載の如き従来の紡糸装置の一例である紡糸装置90の概略構成が示されている。紡糸装置90は、定量ポンプ91と、先端に紡糸口94を有するノズルを備えた紡糸デバイス93が一面に複数配置され、定量ポンプ91から送液された原料液を各紡糸デバイス93に分配する機能を有する一対の送液ブロック92,92と、これら各部を接続する原料液の流出側流路96とを備えている。定量ポンプ91には、原料液を貯留する貯留部10が、流入側流路95を介して接続されており、定量ポンプ91の駆動により、貯留部10内の原料液が流入側流路95を流れて定量ポンプ91に送られるようになされている。貯留部10には、原料液としての溶融樹脂を供給する溶融押出機11が接続されている。 FIG. 9 shows a schematic configuration of a spinning device 90, which is an example of a conventional spinning device as described in Patent Documents 1 to 3. The spinning device 90 has a function in which a plurality of spinning devices 93 having a metering pump 91 and a nozzle having a spinning port 94 at the tip thereof are arranged on one surface, and the raw material liquid sent from the metering pump 91 is distributed to each spinning device 93. It is provided with a pair of liquid feeding blocks 92 and 92 having the above, and a flow path 96 on the outflow side of the raw material liquid connecting each of these parts. A storage unit 10 for storing the raw material liquid is connected to the metering pump 91 via an inflow side flow path 95, and the raw material liquid in the storage unit 10 is connected to the inflow side flow path 95 by driving the metering pump 91. It is designed to flow and be sent to the metering pump 91. A melt extruder 11 that supplies a molten resin as a raw material liquid is connected to the storage unit 10.

紡糸装置90では、定量ポンプ91と各送液ブロック92とが単一の流出側流路96で接続され、該単一の流出側流路96は送液ブロック92内で分岐して複数の流出側流路96となって複数の紡糸口94に1対1で接続されている。したがって紡糸装置90では、複数の紡糸デバイス93で使用される分の原料液が、定量ポンプ91から単一の流出側流路96によってまとめて送出され、その送出途中で分岐した複数の流出側流路96によって各紡糸デバイス93に分配される。 In the spinning device 90, the metering pump 91 and each liquid feed block 92 are connected by a single outflow side flow path 96, and the single outflow side flow path 96 branches in the liquid feed block 92 to provide a plurality of outflows. It becomes a side flow path 96 and is connected to a plurality of spinning ports 94 on a one-to-one basis. Therefore, in the spinning device 90, the raw material liquids used in the plurality of spinning devices 93 are collectively sent out from the metering pump 91 by a single outflow side flow path 96, and the plurality of outflow side flows branched in the middle of the delivery. It is distributed to each spinning device 93 by the path 96.

前述した構成の紡糸装置90は、複数の紡糸口94どうしで樹脂の吐出量が意図に反して不均一となる場合がある。複数の紡糸口から吐出される樹脂の量が不均一であると、その吐出された樹脂から紡糸された繊維からなる繊維シートに、該繊維が相対的に多い部分と相対的に少ない部分とが混在した状態である坪量ムラが存在し、該繊維シートを用いた製品の性能にばらつきが生じるおそれがある。こうした坪量ムラはナノファイバシートのような厚みが小さいシートを製造する場合には特に顕著になるため、その場合は樹脂の吐出量について一層の精度が要求され易い。 In the spinning device 90 having the above-described configuration, the discharge amount of the resin may be unintentionally non-uniform among the plurality of spinning ports 94. If the amount of resin discharged from a plurality of spinning ports is non-uniform, the fiber sheet made of fibers spun from the discharged resin may have a portion having a relatively large amount of the fiber and a portion having a relatively small amount of the fiber. There is unevenness in basis weight in a mixed state, and there is a possibility that the performance of the product using the fiber sheet may vary. Such unevenness in basis weight becomes particularly remarkable when a sheet having a small thickness such as a nanofiber sheet is manufactured, and in that case, more accuracy is easily required for the discharge amount of the resin.

本発明の課題は、複数の紡糸口から樹脂を均一に吐出して紡糸を行うことができ、坪量ムラの無い高品質の繊維シートを効率良く製造し得る技術を提供することに関する。 An object of the present invention is to provide a technique capable of uniformly discharging a resin from a plurality of spinning ports to perform spinning, and efficiently producing a high-quality fiber sheet having no unevenness in basis weight.

本発明は、樹脂を含む原料液を吐出する複数の紡糸口と、該紡糸口に流出側流路を介して該原料液を送液する定量ポンプと、該定量ポンプと該流出側流路とを接続する定量吐出部とを備えた紡糸装置であって、前記定量吐出部を複数備え、前記定量吐出部と前記紡糸口とが1対1で対応し、その1対1で対応する単一の紡糸口及び単一の定量吐出部並びに両者を接続する前記流出側流路を含む、定量紡糸構造を複数備えており、複数の前記定量紡糸構造どうしは、前記流出側流路が互いに独立している、紡糸装置である。 The present invention includes a plurality of spinning ports that discharge a raw material liquid containing a resin, a metering pump that feeds the raw material liquid to the spinning port via an outflow side flow path, and the metering pump and the outflow side flow path. A single spinning device provided with a fixed-quantity discharge unit for connecting a plurality of the fixed-quantity discharge units, the fixed-quantity discharge unit and the spinning port having a one-to-one correspondence, and the one-to-one correspondence. It is provided with a plurality of fixed-quantity spinning structures including a spinning port, a single fixed-quantity discharge unit, and the outflow-side flow path connecting the two. It is a spinning device.

また本発明は 前記の本発明の紡糸装置を備える、繊維シートの製造装置である。また本発明は、前記の本発明の製造装置を用いた、繊維シートの製造方法である。 Further, the present invention is a fiber sheet manufacturing apparatus including the spinning apparatus of the present invention. Further, the present invention is a method for manufacturing a fiber sheet using the above-mentioned manufacturing apparatus of the present invention.

また本発明は、樹脂を含む原料液を、互いに独立した複数の流出側流路に分配する分配工程と、複数の前記流出側流路に分配された前記原料液を、ポンプを用いて、複数の該流出側流路と1対1で対応する複数の紡糸口に定量的に送る、送液工程と、複数の前記紡糸口から前記原料液を吐出して繊維を形成する、紡糸工程とを有し、複数の前記紡糸口それぞれの単位時間当たりの前記樹脂の吐出重量と、それらの算術平均値との差が、該算術平均値の10%以内である、繊維の製造方法である。 Further, in the present invention, a distribution step of distributing a raw material liquid containing a resin to a plurality of outflow side flow paths independent of each other and a plurality of the raw material liquids distributed to the plurality of outflow side flow paths are performed by using a pump. A liquid feeding step of quantitatively sending to a plurality of spinning ports corresponding to the outflow side flow path on a one-to-one basis, and a spinning step of discharging the raw material liquid from the plurality of spinning ports to form fibers. It is a method for producing a fiber, wherein the difference between the discharge weight of the resin per unit time of each of the plurality of spinning ports and the arithmetic average value thereof is within 10% of the arithmetic average value.

本発明によれば、複数の紡糸口から樹脂を均一に吐出して紡糸を行うことができ、坪量ムラの無い高品質の繊維シートを効率良く製造し得る技術が提供される。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, there is provided a technique capable of uniformly discharging a resin from a plurality of spinning ports to perform spinning, and efficiently producing a high-quality fiber sheet having no uneven basis weight.

図1は、本発明の紡糸装置の一実施形態の要部の模式的な斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view of a main part of an embodiment of the spinning apparatus of the present invention. 図2は、図1に示す紡糸装置を図1の符号Xで示す方向から見た場合の模式図であり、紡糸装置の一部(定量吐出部形成部材)の模式的な拡大平面図を含む。FIG. 2 is a schematic view of the spinning device shown in FIG. 1 when viewed from the direction indicated by reference numeral X in FIG. 1, and includes a schematic enlarged plan view of a part of the spinning device (quantitative discharge portion forming member). .. 図3は、図1に示す紡糸装置における送液ブロックの模式的な分解斜視図である。FIG. 3 is a schematic exploded perspective view of a liquid feeding block in the spinning apparatus shown in FIG. 1. 図4は、図1に示す紡糸装置を図1の符号Yで示す方向から見た場合の模式図(側面図)である。FIG. 4 is a schematic view (side view) of the spinning apparatus shown in FIG. 1 when viewed from the direction indicated by reference numeral Y in FIG. 図5は、図1に示す紡糸装置における送液ブロックの模式的な正面図であり、定量ポンプの位置を説明する図である。FIG. 5 is a schematic front view of the liquid feeding block in the spinning apparatus shown in FIG. 1, and is a diagram illustrating the position of the metering pump. 図6は、本発明の紡糸装置の他の実施形態の概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of another embodiment of the spinning apparatus of the present invention. 図7は、実施例の紡糸装置における複数の紡糸口それぞれの単位時間当たりの紡糸量(樹脂の吐出重量)のグラフである。FIG. 7 is a graph of the spinning amount (resin discharge weight) per unit time of each of the plurality of spinning ports in the spinning device of the embodiment. 図8は、比較例の紡糸装置における複数の紡糸口それぞれの単位時間当たりの紡糸量(樹脂の吐出重量)のグラフである。FIG. 8 is a graph of the spinning amount (resin discharge weight) per unit time of each of the plurality of spinning ports in the spinning device of the comparative example. 図9は、従来の紡糸装置の概略構成図である。FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a conventional spinning apparatus.

以下、本発明をその好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。図面は基本的に模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なる場合がある。 Hereinafter, the present invention will be described based on the preferred embodiment thereof with reference to the drawings. In the description of the drawings below, the same or similar parts are designated by the same or similar reference numerals. The drawings are basically schematic, and the ratio of each dimension may differ from the actual one.

図1~図5には、本発明の紡糸装置の一実施形態である紡糸装置1が示されている。紡糸装置1は、樹脂を含む原料液を吐出する複数の紡糸口51と、紡糸口51に流出側流路42を介して原料液を送液する定量ポンプ2と、定量ポンプ2と流出側流路42とを接続する定量吐出部3とを備えている。 1 to 5 show a spinning device 1 which is an embodiment of the spinning device of the present invention. The spinning device 1 includes a plurality of spinning ports 51 for discharging a raw material liquid containing a resin, a metering pump 2 for feeding the raw material liquid to the spinning port 51 via an outflow side flow path 42, a metering pump 2 and an outflow side flow. It is provided with a fixed-quantity discharge unit 3 that connects to the road 42.

本実施形態では、紡糸装置1は、単一の定量ポンプ2と、定量吐出部3を有する定量吐出部形成部材30と、内部に流入側流路41及び流出側流路42を有する送液ブロック4と、紡糸口51を備える複数(図示の形態では16個)の紡糸デバイス5とを備え、外部から流入側流路41を介して定量ポンプ2に供給された原料液を、定量吐出部3及び流出側流路42を介して各紡糸デバイス5に送液し、各紡糸口51から吐出して繊維を製造する。なお図2では、理解容易の観点から、流入側流路41を黒塗りの矢印、流出側流路を白抜きの矢印でそれぞれ示している。 In the present embodiment, the spinning device 1 has a single metering pump 2, a metering discharge section forming member 30 having a metering discharge section 3, and a liquid feeding block having an inflow side flow path 41 and an outflow side flow path 42 inside. 4 and a plurality of (16 in the illustrated embodiment) spinning devices 5 including a spinning port 51, and the raw material liquid supplied from the outside to the metering pump 2 via the inflow side flow path 41 is discharged to the metering unit 3. The liquid is sent to each spinning device 5 via the outflow side flow path 42 and discharged from each spinning port 51 to manufacture fibers. In FIG. 2, from the viewpoint of easy understanding, the inflow side flow path 41 is indicated by a black arrow, and the outflow side flow path is indicated by a white arrow.

原料液としては、樹脂を含む溶液(樹脂含有溶液)を用いてもよく、樹脂溶融液を用いてもよく、紡糸方法等に応じて適宜選択し得る。樹脂含有溶液は、繊維の原料となる各種の樹脂を溶媒に溶解又は分散させて調製される。樹脂溶融液は、繊維の原料となる各種の樹脂(熱可塑性樹脂)をその融点以上に加熱して調製される。 As the raw material liquid, a solution containing a resin (resin-containing solution) may be used, or a resin melt liquid may be used, which may be appropriately selected depending on the spinning method and the like. The resin-containing solution is prepared by dissolving or dispersing various resins that are raw materials for fibers in a solvent. The resin melt is prepared by heating various resins (thermoplastic resins), which are raw materials for fibers, to a temperature equal to or higher than the melting point.

原料液に含有される樹脂としては、紡糸に使用可能なものを特に制限なく用いることができる。樹脂溶融液に使用される熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン-プロピレンコポリマー等のポリオレフィン系熱可塑性樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸等のポリエステル系熱可塑性樹脂、ナイロン等のポリアミド系熱可塑性樹脂等が挙げられ、これらの1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 As the resin contained in the raw material liquid, those that can be used for spinning can be used without particular limitation. Examples of the thermoplastic resin used in the resin melt include polyolefin-based thermoplastic resins such as polypropylene, polyethylene, and ethylene-propylene copolymer, polyethylene-based thermoplastic resins such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polylactic acid, nylon and the like. Examples thereof include polyamide-based thermoplastic resins described above, and one of these can be used alone or in combination of two or more.

本実施形態では、原料液として樹脂溶融液を用いており、紡糸装置1の使用時には、図2に示すように、配管12を介して溶融押出機11と接続される。溶融押出機11は、原料樹脂のチップを溶融し原料液として所定の供給先(紡糸装置1)に供給するように構成されており、原料樹脂の投入部、スクリューを内蔵したシリンダー等を備えている。溶融押出機11としては、公知のものを特に制限無く用いることができる。 In this embodiment, a resin melt is used as the raw material liquid, and when the spinning device 1 is used, it is connected to the melt extruder 11 via the pipe 12 as shown in FIG. The melt extruder 11 is configured to melt the chips of the raw material resin and supply the raw material liquid as a raw material liquid to a predetermined supply destination (spinning device 1), and is provided with a raw material resin input unit, a cylinder with a built-in screw, and the like. There is. As the melt extruder 11, a known melt extruder 11 can be used without particular limitation.

定量ポンプ2は、定められた一定量の原料液を繰り返し送液し得るものであればよく、公知のものを特に制限無く用いることができる。本実施形態では、定量ポンプ2はギアポンプであり、図示しない制御装置に接続されるモータ21と、モータ21の出力軸に接続されて回転可能に構成されたギアを有するポンプ部22とを備える。ポンプ部22の一次側は、流入側流路41を介して原料液の供給元である溶融押出機11に接続され、ポンプ部22の二次側は、流出側流路42を介して各紡糸デバイス5の紡糸口51に接続されている。定量ポンプ2は、図示しない制御装置によりモータ21が駆動されると、ポンプ部22のギアが回転することにより一次側の原料液を二次側に圧送する。 The metering pump 2 may be any as long as it can repeatedly send a predetermined fixed amount of the raw material liquid, and known ones can be used without particular limitation. In the present embodiment, the metering pump 2 is a gear pump, and includes a motor 21 connected to a control device (not shown) and a pump unit 22 having a gear connected to the output shaft of the motor 21 and configured to be rotatable. The primary side of the pump unit 22 is connected to the melt extruder 11 which is the supply source of the raw material liquid via the inflow side flow path 41, and the secondary side of the pump unit 22 is spun through the outflow side flow path 42. It is connected to the spinneret 51 of the device 5. When the motor 21 is driven by a control device (not shown), the metering pump 2 rotates the gear of the pump unit 22 to pump the raw material liquid on the primary side to the secondary side.

定量吐出部3は、図2に拡大して示すように、板状の定量吐出部形成部材30を厚み方向に貫通する貫通孔であり、定量ポンプ2と流出側流路42とは定量吐出部3を介して連通している。定量吐出部形成部材30には、複数の紡糸口51(紡糸デバイス5)と同数(図示の形態では16個)の定量吐出部3が散在している。定量吐出部形成部材30は、定量ポンプ2と送液ブロック4(後述する第1ブロック43)との間に介在配置されている。定量吐出部形成部材30は、原料液に対する耐性を有する材料(金属、プラスチック等)で構成されている。図示の形態では、定量吐出部形成部材30は平面視円形状を有しているが、定量吐出部形成部材30の平面視形状は特に制限されない。 As shown in an enlarged manner in FIG. 2, the fixed-quantity discharge unit 3 is a through hole that penetrates the plate-shaped fixed-quantity discharge unit forming member 30 in the thickness direction, and the fixed-quantity pump 2 and the outflow side flow path 42 are fixed-quantity discharge units. It communicates through 3. The fixed-quantity discharge unit forming member 30 is interspersed with the same number (16 in the illustrated embodiment) of the fixed-quantity discharge units 3 as the plurality of spinning ports 51 (spinning devices 5). The metering discharge portion forming member 30 is interposed and arranged between the metering pump 2 and the liquid feeding block 4 (the first block 43 described later). The fixed quantity discharge portion forming member 30 is made of a material (metal, plastic, etc.) having resistance to the raw material liquid. In the illustrated form, the fixed quantity discharge portion forming member 30 has a circular shape in a plan view, but the shape in a plan view of the fixed quantity discharge portion forming member 30 is not particularly limited.

送液ブロック4は、定量ポンプ2、定量吐出部3、紡糸デバイス5等の紡糸装置1の各部を支持する。送液ブロック4の内部には原料液の流路41,42が形成されており、送液ブロック4は、原料液に対する耐性を有する材料(金属、プラスチック等)で構成されている。本実施形態では、送液ブロック4は図3に示すように直方体形状を有しているが、送液ブロック4の形状は特に制限されない。 The liquid feed block 4 supports each part of the spinning device 1 such as the metering pump 2, the metering discharge unit 3, and the spinning device 5. The flow paths 41 and 42 of the raw material liquid are formed inside the liquid feed block 4, and the liquid feed block 4 is made of a material (metal, plastic, etc.) having resistance to the raw material liquid. In the present embodiment, the liquid feeding block 4 has a rectangular parallelepiped shape as shown in FIG. 3, but the shape of the liquid feeding block 4 is not particularly limited.

本実施形態では、送液ブロック4は複数のパーツに分割可能に構成されている。具体的には図3に示すように、送液ブロック4は厚み方向に二分割可能に構成されており、定量ポンプ2が配される第1ブロック43と、紡糸デバイス5が配される第2ブロック44とを含む。両ブロック43,44どうしは、ボルト及びナット等の締結具その他の公知の一体化手段によって接離自在になされている。 In the present embodiment, the liquid feeding block 4 is configured to be separable into a plurality of parts. Specifically, as shown in FIG. 3, the liquid feed block 4 is configured to be divisible in the thickness direction, and the first block 43 to which the metering pump 2 is arranged and the second block 43 to which the spinning device 5 is arranged are arranged. Includes block 44 and. Both blocks 43 and 44 are detachably attached to each other by fasteners such as bolts and nuts and other known integrating means.

本実施形態では、流出側流路42は図2及び図3に示すように、第1ブロック43と第2ブロック44との境界に形成されている部分を含む。より具体的には、送液ブロック4は、複数の紡糸口51(紡糸デバイス5)と同数(図示の形態では16本)の流出側流路42を有し、その複数の流出側流路42それぞれにおける送液ブロック4の厚み方向(原料液の吐出方向)と直交する方向に延びる部分は、第1ブロック43の第2ブロック44との対向面に形成された部分と、第2ブロック44の第1ブロック43との対向面に形成された部分とからなり、両ブロック43,44を適正位置で重ね合わせることで、両部分が重なって流出側流路42が形成される。この両ブロック43,44の境界に形成され、原料液の吐出方向と直交する方向に延びる複数の流出側流路42は、図3に示すように、定量ポンプ2の配置位置(送液ブロック4を原料液の吐出方向から見た場合の中央部)から放射状に延びている。 In the present embodiment, the outflow side flow path 42 includes a portion formed at the boundary between the first block 43 and the second block 44, as shown in FIGS. 2 and 3. More specifically, the liquid feed block 4 has the same number of outflow side flow paths 42 as the plurality of spinning ports 51 (spinning devices 5) (16 in the illustrated embodiment), and the plurality of outflow side flow paths 42 thereof. The portions extending in the direction orthogonal to the thickness direction (discharge direction of the raw material liquid) of the liquid feed block 4 in each are the portion formed on the facing surface of the first block 43 with the second block 44 and the portion of the second block 44. It is composed of a portion formed on a surface facing the first block 43, and by superimposing both blocks 43 and 44 at appropriate positions, both portions overlap to form an outflow side flow path 42. As shown in FIG. 3, the plurality of outflow side flow paths 42 formed at the boundary between the two blocks 43 and 44 and extending in the direction orthogonal to the discharge direction of the raw material liquid are arranged positions of the metering pump 2 (liquid feeding block 4). Radiates from the central part) when viewed from the discharge direction of the raw material liquid.

本実施形態では、送液ブロック4の一方の面(定量ポンプ2の配置面とは反対側の面)に、紡糸口51を有する紡糸デバイス5が複数配されている。紡糸装置1はこのように複数の紡糸口51を備えているため、紡糸された繊維からなる不織布等の繊維シートを効率良く製造することができる。 In the present embodiment, a plurality of spinning devices 5 having a spinning port 51 are arranged on one surface of the liquid feeding block 4 (the surface opposite to the surface on which the metering pump 2 is arranged). Since the spinning device 1 is provided with a plurality of spinning ports 51 in this way, it is possible to efficiently manufacture a fiber sheet such as a non-woven fabric made of spun fibers.

複数の紡糸デバイス5(紡糸口51)の配置パターンは特に制限されない。本実施形態では、送液ブロック4の一方の面に、複数(図示の形態では8個)の紡糸デバイス5が一方向に所定間隔を置いて配された紡糸デバイス列が、該紡糸デバイス列の延びる方向と直交する方向に所定間隔を置いて複数(図示の形態では2列)設けられている。また本実施形態では、複数の紡糸デバイス5は千鳥状に配置されている。ここでいう「千鳥状」とは、隣り合う前記紡糸デバイス列どうしで、紡糸デバイス5がずれている(好ましくは半ピッチずれている)配置をいう。 The arrangement pattern of the plurality of spinning devices 5 (spinning port 51) is not particularly limited. In the present embodiment, a spinning device row in which a plurality of (8 in the illustrated embodiment) spinning devices 5 are arranged at predetermined intervals in one direction on one surface of the liquid feeding block 4 is the spinning device row. A plurality of (two rows in the illustrated form) are provided at predetermined intervals in a direction orthogonal to the extending direction. Further, in the present embodiment, the plurality of spinning devices 5 are arranged in a staggered pattern. The term "staggered" as used herein refers to an arrangement in which the spinning devices 5 are misaligned (preferably half-pitch-shifted) between adjacent rows of spinning devices.

複数の紡糸デバイス5は、それぞれ、先端に紡糸口51を有するノズルを備えている。前記ノズルは、金属などの導電性材料から構成された中空の部材であり、定量吐出部3及び流出側流路42を介して定量ポンプ2と連通し、定量ポンプ2から送液された原料液を紡糸口51から吐出できるようになっている。 Each of the plurality of spinning devices 5 includes a nozzle having a spinning port 51 at the tip thereof. The nozzle is a hollow member made of a conductive material such as metal, communicates with the metering pump 2 via the metering discharge unit 3 and the outflow side flow path 42, and is a raw material liquid sent from the metering pump 2. Can be discharged from the spinning port 51.

本実施形態では、複数の紡糸デバイス5は、それぞれ、紡糸口51の近傍に、熱風等の気体流を噴射する噴出口(図示せず)を有し、該噴出口から該気体流を噴出させた状態で、原料液を紡糸口51から吐出して紡糸を行うことが可能になされており、各紡糸デバイス5は気体流発生器6を備えている。紡糸口51から吐出された原料液と前記気体流とを接触させて紡糸することで、繊維の微細化が促進され、ナノファイバの如き極細繊維の製造が一層容易になる。気体流発生器6としては、熱風等の発生し得る公知のものを特に制限無く用いることができる。 In the present embodiment, each of the plurality of spinning devices 5 has a spout (not shown) for injecting a gas flow such as hot air in the vicinity of the spinning port 51, and the gas flow is ejected from the spout. In this state, the raw material liquid can be discharged from the spinning port 51 to perform spinning, and each spinning device 5 includes a gas flow generator 6. By bringing the raw material liquid discharged from the spinning port 51 into contact with the gas stream for spinning, the miniaturization of the fibers is promoted, and the production of ultrafine fibers such as nanofibers becomes easier. As the gas flow generator 6, a known gas flow generator 6 that can generate hot air or the like can be used without particular limitation.

紡糸装置1は、前述したとおり図2に示すように、定量吐出部3を複数(図示の形態では16個)備えているところ、その複数の定量吐出部3と複数(図示の形態では16個)の紡糸口51とが1対1で対応し、その1対1で対応する単一の紡糸口51及び単一の定量吐出部3並びに両者を接続する流出側流路42を含む、定量紡糸構造20を複数備えている。つまり定量紡糸構造20は、単一の紡糸口51と単一の定量吐出部3と両者を接続する流出側流路42とからなり、紡糸装置1は、定量紡糸構造20を紡糸口51の数と同数(図示の形態では16個)備えている。 As described above, as shown in FIG. 2, the spinning apparatus 1 includes a plurality of fixed-quantity discharge units 3 (16 in the illustrated form), and the plurality of fixed-quantity discharge units 3 and a plurality (16 in the illustrated form). ), Which has a one-to-one correspondence with the spinning port 51, and includes a single spinning port 51 having a one-to-one correspondence, a single fixed-quantity discharge unit 3, and an outflow-side flow path 42 connecting the two. It has a plurality of structures 20. That is, the quantitative spinning structure 20 includes a single spinning port 51, a single fixed-quantity discharge unit 3, and an outflow side flow path 42 connecting the two, and the spinning device 1 has the fixed-quantity spinning structure 20 as the number of spinning ports 51. The same number (16 in the illustrated form) is provided.

そして紡糸装置1の主たる特徴の1つとして、複数の定量紡糸構造20どうしは、流出側流路42が互いに独立している点が挙げられる。すなわち、複数の定量紡糸構造20それぞれにおいては、当該定量紡糸構造20の流出側流路42は、他の定量紡糸構造20の流出側流路42と合流することなく、また分岐することもなく、当該定量紡糸構造20の単一の定量吐出部3から当該定量紡糸構造20の単一の紡糸口51にわたって延びている。つまり紡糸装置1においては、複数の紡糸口51(紡糸デバイス5)それぞれに専用の流出側流路42が付与されており、各紡糸口51には定量ポンプ2から専用の流出側流路42を介して原料液が送液される。 One of the main features of the spinning device 1 is that the outflow side flow paths 42 are independent of each other in the plurality of quantitative spinning structures 20. That is, in each of the plurality of quantitative spinning structures 20, the outflow side flow path 42 of the quantitative spinning structure 20 does not merge with the outflow side flow path 42 of the other quantitative spinning structure 20 and does not branch. It extends from a single fixed-quantity discharge unit 3 of the fixed-quantity spinning structure 20 to a single spinning port 51 of the fixed-quantity spinning structure 20. That is, in the spinning device 1, a dedicated outflow side flow path 42 is provided to each of the plurality of spinning ports 51 (spinning device 5), and each spinning port 51 is provided with a dedicated outflow side flow path 42 from the metering pump 2. The raw material liquid is sent through the liquid.

このような紡糸装置1の特徴的な構成は、前述した図9に示す紡糸装置90では、定量ポンプ91から紡糸口94に延びる単一の流出側流路96が途中で分岐して複数の流出側流路96となっているのとは対照的である。紡糸装置1は、このような従来技術とは異なる特徴的な構成により、紡糸装置90の如き従来技術では困難であった、複数の紡糸口から樹脂を均一に吐出することが可能であり、坪量ムラの無い高品質の繊維シート(不織布)を効率良く製造することができる。 Such a characteristic configuration of the spinning device 1 is that in the spinning device 90 shown in FIG. 9 described above, a single outflow side flow path 96 extending from the metering pump 91 to the spinning port 94 branches in the middle and a plurality of outflows occur. This is in contrast to the side flow path 96. Due to such a characteristic configuration different from the conventional technique, the spinning device 1 can uniformly discharge the resin from a plurality of spinning ports, which was difficult in the conventional technique such as the spinning device 90, and has a tsubo. It is possible to efficiently produce a high-quality fiber sheet (nonwoven fabric) with no unevenness in quantity.

本実施形態では、複数の定量紡糸構造20は、単一の送液ブロック4を介して互いに連結されており、この単一の送液ブロック4内に、複数の定量紡糸構造20それぞれの流出側流路42が配されている。斯かる構成により、後述するヒーター、フィルター、圧力センサ及び安全弁の如き、原料液の送液に関わる部品(送液関連部品)を、単一の部材(送液ブロック4)にまとめて設置することが可能となり、紡糸装置1の構成の簡素化が図られ、比較的少ない部品構成で最良の結果を出すことが可能となる。 In the present embodiment, the plurality of quantitative spinning structures 20 are connected to each other via a single liquid feeding block 4, and the outflow side of each of the plurality of quantitative spinning structures 20 is contained in the single liquid feeding block 4. The flow path 42 is arranged. With such a configuration, parts related to liquid feeding (liquid feeding related parts) such as a heater, a filter, a pressure sensor, and a safety valve, which will be described later, are collectively installed in a single member (liquid feeding block 4). This makes it possible to simplify the configuration of the spinning apparatus 1 and obtain the best results with a relatively small number of component configurations.

本実施形態では、送液ブロック4は、複数の定量紡糸構造20それぞれの流出側流路42を加熱可能な加熱機能を有している。具体的には図4に示すように、送液ブロック4の側面(定量ポンプ2の配置面及び紡糸デバイス5の配置面の双方と交差する面)には、加熱手段の一種であるヒーター(図示せず)を挿入可能なヒーター挿入口7が設けられている。ヒーター挿入口7は、送液ブロック4を構成する第1ブロック43及び第2ブロック44それぞれに複数設けられており、その複数のヒーター挿入口7は、平面視長方形形状の送液ブロック4の短手方向に間欠配置されている。各ヒーター挿入口7は、平面視長方形形状の送液ブロック4の長手方向(前記紡糸デバイス列の延びる方向)の略全長にわたって延在しており、該ヒーター挿入口7に挿入されるヒーターも、送液ブロック4の長手方向の略全長にわたって延在する。ヒーター挿入口7にヒーターを挿入しておくことで、送液ブロック4内の流出側流路42を流れる原料液を該ヒーターで加熱することが可能となる。ヒーターとしては、公知のものを特に制限無く用いることができる。本実施形態ではこのように、送液ブロック4はヒーターの如き加熱手段を間欠配置可能に構成されており、これにより、複数の定量紡糸構造20それぞれの流出側流路42を加熱可能になされている。原料液を流出側流路42内で加熱することは、紡糸口51からの樹脂の吐出量の制御のしやすさに繋がり、複数の紡糸口51から樹脂を高精度で均一に吐出することが可能となる。 In the present embodiment, the liquid feed block 4 has a heating function capable of heating the outflow side flow path 42 of each of the plurality of quantitative spinning structures 20. Specifically, as shown in FIG. 4, a heater (FIG. 4), which is a kind of heating means, is on the side surface of the liquid feed block 4 (the surface intersecting both the arrangement surface of the metering pump 2 and the arrangement surface of the spinning device 5). A heater insertion port 7 into which (not shown) can be inserted is provided. A plurality of heater insertion ports 7 are provided in each of the first block 43 and the second block 44 constituting the liquid feed block 4, and the plurality of heater insertion ports 7 are short of the liquid feed block 4 having a rectangular shape in a plan view. It is arranged intermittently in the hand direction. Each heater insertion port 7 extends over substantially the entire length in the longitudinal direction (direction in which the spinning device row extends) of the liquid feeding block 4 having a rectangular shape in a plan view, and the heater inserted into the heater insertion port 7 is also It extends over substantially the entire length of the liquid feed block 4 in the longitudinal direction. By inserting the heater into the heater insertion port 7, the raw material liquid flowing through the outflow side flow path 42 in the liquid feeding block 4 can be heated by the heater. As the heater, a known heater can be used without particular limitation. In the present embodiment, as described above, the liquid feed block 4 is configured so that heating means such as a heater can be intermittently arranged, whereby the outflow side flow path 42 of each of the plurality of quantitative spinning structures 20 can be heated. There is. Heating the raw material liquid in the outflow side flow path 42 leads to ease of control of the amount of resin discharged from the spinneret 51, and the resin can be uniformly discharged from the plurality of spinneret 51s with high accuracy. It will be possible.

本実施形態では、送液ブロック4は、1)原料液をろ過するフィルター(図示せず)、2)流出側流路42内の圧力を測定する圧力センサ9、及び3)流出側流路42内の圧力を調整する安全弁から選択される1種又は2種以上の送液関連部品を備え、該送液関連部品は、複数の定量紡糸構造20それぞれに対応可能になされている。 In the present embodiment, the liquid feed block 4 has 1) a filter for filtering the raw material liquid (not shown), 2) a pressure sensor 9 for measuring the pressure in the outflow side flow path 42, and 3) an outflow side flow path 42. It comprises one or more liquid feed-related parts selected from safety valves that regulate the pressure inside, and the liquid feed-related parts are made compatible with each of a plurality of quantitative spinning structures 20.

前記フィルターは、例えば、流入側流路41及び流出側流路42の何れか一方又は両方に設置することができる。流入側流路41におけるフィルターの設置箇所としては、例えば、紡糸装置1における原料液の供給元(図示の形態では溶融押出機11)との接続部又はその近傍が挙げられる。流出側流路42におけるフィルターの設置箇所としては、複数の定量紡糸構造20それぞれに対応可能とする観点から、各定量紡糸構造20の流出側流路42に配置することが好ましく、例えば、複数の紡糸デバイス5それぞれと送液ブロック4との境界又はその近傍が挙げられる。フィルターを前記のような箇所に設置することで、原料液中に含まれる炭化樹脂、不純物などを除去することが可能となり、これにより、紡糸口51の詰まりが抑制されて原料液の吐出がスムーズになり、複数の紡糸口51からの樹脂の均一吐出の課題解決が一層容易になり得る。フィルターとしては、樹脂を含む原料液のろ過に使用可能なものを特に制限無く用いることができ、例えば、焼結金属フィルターを用いることができる。 The filter can be installed in, for example, one or both of the inflow side flow path 41 and the outflow side flow path 42. Examples of the location where the filter is installed in the inflow side flow path 41 include a connection portion with a raw material liquid supply source (melt extruder 11 in the illustrated embodiment) in the spinning device 1 or a vicinity thereof. As the location where the filter is installed in the outflow side flow path 42, it is preferable to arrange the filter in the outflow side flow path 42 of each quantitative spinning structure 20 from the viewpoint of being able to correspond to each of the plurality of quantitative spinning structures 20, for example, a plurality of. The boundary between each of the spinning devices 5 and the liquid feed block 4 or its vicinity may be mentioned. By installing the filter in the above-mentioned location, it becomes possible to remove carbonized resin, impurities, etc. contained in the raw material liquid, whereby clogging of the spinneret 51 is suppressed and the raw material liquid is smoothly discharged. Therefore, it may be easier to solve the problem of uniform discharge of the resin from the plurality of spinners 51. As the filter, a filter that can be used for filtering a raw material liquid containing a resin can be used without particular limitation, and for example, a sintered metal filter can be used.

前記圧力センサによって測定される流出側流路42内の圧力は、繊維の原料である樹脂の紡糸口51への供給量の指標となるため、送液ブロック4に圧力センサを配置することで、紡糸口51からの樹脂の吐出量の管理、紡糸口51の詰まりの早期発見などが可能となり、複数の紡糸口51からの樹脂の均一吐出の課題解決が一層容易になり得る。圧力センサとしては、この種の用途に使用可能な公知のものを特に制限無く用いることができる。 The pressure in the outflow side flow path 42 measured by the pressure sensor is an index of the supply amount of the resin which is the raw material of the fiber to the spinneret 51. Therefore, by arranging the pressure sensor in the liquid feed block 4, the pressure sensor is arranged. It is possible to manage the amount of resin discharged from the spinneret 51, detect the clogging of the spinneret 51 at an early stage, and solve the problem of uniform discharge of the resin from a plurality of spinneret 51s. As the pressure sensor, a known pressure sensor that can be used for this type of application can be used without particular limitation.

前記安全弁は、過剰圧力負荷時に定量ポンプ2が破損する不都合を未然に防止し得るため有用である。安全弁としては、例えば、弁座と、弁体と、該弁体を開閉するための駆動部とを備えるものを用い、流出側流路42内の圧力が所定値以下である場合、該弁体は閉じており、流出側流路42内の圧力が所定値以上になると、該弁体が開き、流出側流路42内から原料液が紡糸装置1の外部へ排出されるように構成することができる。 The safety valve is useful because it can prevent the inconvenience of damaging the metering pump 2 when an excessive pressure load is applied. As the safety valve, for example, a valve seat, a valve body, and a drive unit for opening and closing the valve body are used, and when the pressure in the outflow side flow path 42 is equal to or less than a predetermined value, the valve body is used. Is closed, and when the pressure in the outflow side flow path 42 exceeds a predetermined value, the valve body opens, and the raw material liquid is discharged from the outflow side flow path 42 to the outside of the spinning device 1. Can be done.

図3中の符号8は、前記の圧力センサ及び安全弁の設置箇所を示している。図3に示す形態では、紡糸装置1(送液ブロック4)に複数の紡糸口51と同数である16本の流出側流路42が配されているので、複数の定量紡糸構造20それぞれに対応可能とする観点から、圧力センサ及び安全弁の設置箇所8も各流出側流路42に対応して16個となっている(一部不図示)。圧力センサの設置箇所と安全弁の設置箇所とは同じである。図3に示す形態では、この16個の設置箇所8のうちの1箇所に圧力センサ9が設置されている。 Reference numeral 8 in FIG. 3 indicates a location where the pressure sensor and the safety valve are installed. In the embodiment shown in FIG. 3, 16 outflow side flow paths 42, which are the same number as the plurality of spinning ports 51, are arranged in the spinning device 1 (liquid feeding block 4), so that each of the plurality of quantitative spinning structures 20 is supported. From the viewpoint of enabling it, the number of installation points 8 of the pressure sensor and the safety valve is 16 corresponding to each outflow side flow path 42 (partially not shown). The location where the pressure sensor is installed and the location where the safety valve is installed are the same. In the form shown in FIG. 3, the pressure sensor 9 is installed at one of the 16 installation locations 8.

本実施形態では、複数(図示の形態では16個)の紡糸口51の原料液の吐出方向は互いに同じであるところ、図5に示すように、これら複数の紡糸口51(紡糸デバイス5)を該吐出方向から見た場合に、紡糸口51(紡糸デバイス5)どうしの離間距離が最も長い2個の紡糸口を結ぶ仮想直線を対角線とする仮想長方形を作成し、該仮想長方形をその長手方向に三等分した場合の中央領域、好ましくはその中でも短手方向にさらに三等分した場合の中央領域M(図5中斜線を付した領域)に、定量ポンプ2の好ましくは中心が単一で配されており、その単一の定量ポンプ2と複数(図示の形態では16個)の定量吐出部3とが接続されている。本発明の主要課題の1つである、複数の紡糸口51からの樹脂の均一吐出を可能にするためには、複数の流出側流路42どうしで流路長を極力揃えることが有効であるところ、斯かる構成によりそれが一層容易になる。 In the present embodiment, the discharge directions of the raw material liquids of the plurality of spinning ports 51 (16 in the illustrated embodiment) are the same as each other. However, as shown in FIG. 5, the plurality of spinning ports 51 (spinning device 5) are used. When viewed from the discharge direction, a virtual rectangle having a diagonal line connecting two spinning ports having the longest separation distance between the spinning ports 51 (spinning device 5) is created, and the virtual rectangle is used in the longitudinal direction thereof. The metering pump 2 preferably has a single center in the central region when it is divided into three equal parts, preferably in the central region M (the region shaded in the middle of FIG. 5) when it is further divided into three equal parts in the lateral direction. The single metering pump 2 and a plurality of (16 in the illustrated embodiment) metering discharge units 3 are connected to each other. In order to enable uniform discharge of the resin from the plurality of spinners 51, which is one of the main problems of the present invention, it is effective to make the flow path lengths of the plurality of outflow side flow paths 42 as uniform as possible. However, such a configuration makes it even easier.

複数(図示の形態では16本)の流出側流路42は、それぞれ、図2に示すように、原料液の吐出方向(送液ブロック4の厚み方向)に延びる部分(以下、「第1の部分」とも言う。)と、該吐出方向と直交する方向に延びる部分(以下、「第2の部分」とも言う。)とを含むところ、典型的には、前記第1の部分は、紡糸口51(紡糸デバイス5)の位置に関わらず、各流出側流路42どうしで略同じであるが、前記第2の部分は、紡糸口51(紡糸デバイス5)の位置によって異なり、定量ポンプ2(定量吐出部3)から離間するほど長くなる。したがって、複数の流出側流路42どうしで流路長を極力揃えるためには、前記第2の部分の流路長を極力揃えれば足りる。そして前記のように、複数の流出側流路42に1対1で対応する複数の定量吐出部3が接続された単一の定量ポンプ2が、複数の紡糸口51(紡糸デバイス5)の配置領域に相当する前記仮想長方形の中央領域Mに配されていると、各流出側流路42の前記第2の部分の流路長の調整余地が比較的大きくなるため、それらを揃えることが容易になる。 As shown in FIG. 2, each of the plurality of (16 in the illustrated embodiment) outflow side flow paths 42 extends in the discharge direction of the raw material liquid (thickness direction of the liquid feed block 4) (hereinafter, "first". A portion (also referred to as a "part") and a portion extending in a direction orthogonal to the discharge direction (hereinafter, also referred to as a "second portion"), the first portion is typically a spinneret. Regardless of the position of 51 (spinning device 5), the outflow side flow paths 42 are substantially the same, but the second portion differs depending on the position of the spinning port 51 (spinning device 5), and the metering pump 2 (spinning device 5) is used. The distance from the fixed quantity discharge unit 3) increases. Therefore, in order to make the flow path lengths of the plurality of outflow side flow paths 42 as uniform as possible, it is sufficient to make the flow path lengths of the second portion as uniform as possible. Then, as described above, the single metering pump 2 in which the plurality of metering discharge units 3 corresponding to one-to-one corresponding to the plurality of outflow side flow paths 42 are connected to the plurality of spinning ports 51 (spinning device 5) is arranged. When arranged in the central region M of the virtual rectangle corresponding to the region, there is a relatively large room for adjusting the flow path length of the second portion of each outflow side flow path 42, so that it is easy to align them. become.

本実施形態では、前記のように定量ポンプ2(定量吐出部3)が中央領域Mに配されていることで、図3に示すように、複数の流出側流路42それぞれの前記第2の部分は、該定量ポンプ2から紡糸装置1(送液ブロック4)の外側に向かって放射状に延びており、これにより、複数の定量紡糸構造20それぞれの流出側流路42の流路長が最大限揃えられている。 In the present embodiment, since the metering pump 2 (quantitative discharge unit 3) is arranged in the central region M as described above, as shown in FIG. 3, the second of the plurality of outflow side flow paths 42 is described. The portion extends radially from the metering pump 2 toward the outside of the spinning device 1 (liquid feeding block 4), whereby the flow path length of the outflow side flow path 42 of each of the plurality of metering spinning structures 20 is maximized. It is limited.

複数の流出側流路42の流路長の平均値を「LAve」、標準偏差を「σ」とした場合、複数の流出側流路42の流路長がそれぞれ「LAve±3σ」の範囲内にあれば、複数の流出側流路42の流路長のばらつきが小さく、比較的流路長が揃っていると評価できる。「LAve±2σ」の範囲内にあれば、複数の流出側流路42の流路長のばらつきが一層小さく、比較的一層に流路長が揃っていると評価できる。標準偏差σは下記(式1)によって算出される。 When the average value of the flow path lengths of the plurality of outflow side flow paths 42 is " LA Ave " and the standard deviation is "σ", the flow path lengths of the plurality of outflow side flow paths 42 are " LA Ave ± 3σ", respectively. If it is within the range, it can be evaluated that the variation in the flow path lengths of the plurality of outflow side flow paths 42 is small and the flow path lengths are relatively uniform. If it is within the range of "L Ave ± 2σ", it can be evaluated that the variation in the flow path lengths of the plurality of outflow side flow paths 42 is smaller and the flow path lengths are relatively more uniform. The standard deviation σ is calculated by the following (Equation 1).

Figure 2022090568000002
Figure 2022090568000002

前記(式1)中の「L」は、紡糸装置1が備える複数の流出側流路42それぞれの流路長の総和である。ここでいう「流出側流路42の流路長」は、定量吐出部3(定量ポンプ2)から紡糸口51までの実長である。例えば本実施形態では前述したとおり、複数の流出側流路42は、それぞれ、原料液の吐出方向あるいは送液ブロック4(第1ブロック43、第2ブロック44)の厚み方向に延びる第1の部分と、該吐出方向と直交する方向に延びる第2の部分とからなるので、これら各部の長さ、具体的には、第1ブロック43の内部を厚み方向に延びる部分(前記第1の部分)の長さと、第2ブロック44の内部を厚み方向に延びる部分(前記第1の部分)の長さと、両ブロック43,44が重なって形成される部分(前記第2の部分)の長さとの総和が、当該流出側流路42の流路長である。前記(式1)中の「n」は、紡糸装置1が備える流出側流路42の総数であり、2以上の自然数である。本実施形態ではn=16であるので、前記(式1)の変数「i」は1~16のうちのいずれかである。平均値LAveは、紡糸装置1が備える複数(本実施形態では16本)の流出側流路42の流路長の算術平均値である。 Li ” in the above (formula 1) is the sum of the flow path lengths of each of the plurality of outflow side flow paths 42 included in the spinning device 1. The “flow path length of the outflow side flow path 42” here is the actual length from the metering discharge unit 3 (quantitating pump 2) to the spinning port 51. For example, in the present embodiment, as described above, the plurality of outflow side flow paths 42 are first portions extending in the discharge direction of the raw material liquid or the thickness direction of the liquid feed block 4 (first block 43, second block 44), respectively. And a second portion extending in a direction orthogonal to the discharge direction, the length of each of these portions, specifically, a portion extending in the thickness direction inside the first block 43 (the first portion). The length of the portion extending in the thickness direction inside the second block 44 (the first portion), and the length of the portion formed by overlapping the blocks 43 and 44 (the second portion). The total is the flow path length of the outflow side flow path 42. "N" in the above (formula 1) is the total number of outflow side flow paths 42 included in the spinning device 1, and is a natural number of 2 or more. Since n = 16 in this embodiment, the variable “i” in the above (Equation 1) is any one of 1 to 16. The average value L Ave is an arithmetic mean value of the flow path lengths of a plurality of (16 in this embodiment) outflow side flow paths 42 included in the spinning device 1.

図6には、本発明の紡糸装置の他の実施形態である紡糸装置1Aの概略構成が示されている。紡糸装置1Aについては、前述した紡糸装置1と異なる構成を説明し、同様の構成は同一の符号を付して説明を省略する。紡糸装置1Aにおいて特に説明しない構成は、紡糸装置1についての説明が適宜適用される。 FIG. 6 shows a schematic configuration of a spinning device 1A, which is another embodiment of the spinning device of the present invention. The spinning device 1A will be described with a configuration different from that of the spinning device 1 described above, and the same configuration will be designated by the same reference numerals and description thereof will be omitted. The description of the spinning device 1 is appropriately applied to the configurations not particularly described in the spinning device 1A.

紡糸装置1では、複数(16個)の定量紡糸構造20に対し定量ポンプ2が1台配されていたのに対し、紡糸装置1Aでは、複数(4個)の定量紡糸構造20に対し定量ポンプ2が該複数と同数(4台)配されている。つまり紡糸装置1Aにおいては、複数の紡糸口51(紡糸デバイス5)それぞれに専用の定量ポンプ2が付与されており、各紡糸口51には専用の定量ポンプ2から専用の流出側流路42を介して原料液が送液される。複数の定量ポンプ2は、それぞれ、原料液を貯留する単一の貯留部10に接続されている。貯留部10あるいは紡糸装置1に接続されていた溶融押出機11の如き、原料液の供給元は、図6に示す如くに単一ではなく、定量紡糸構造20(紡糸口51)の数と同数で、複数の該供給元と複数の定量紡糸構造20(紡糸口51)とが1対1で対応していてもよい。紡糸装置1Aによっても紡糸装置1と同様の効果が奏される。 In the spinning device 1, one metering pump 2 is arranged for a plurality of (16) quantitative spinning structures 20, whereas in the spinning device 1A, a metering pump is provided for a plurality (4) quantitative spinning structures 20. 2 is arranged in the same number (4 units) as the plurality. That is, in the spinning device 1A, a dedicated metering pump 2 is provided to each of the plurality of spinning ports 51 (spinning device 5), and each spinning port 51 is provided with a dedicated outflow side flow path 42 from the dedicated metering pump 2. The raw material liquid is sent through the liquid. Each of the plurality of metering pumps 2 is connected to a single storage unit 10 for storing the raw material liquid. The supply source of the raw material liquid, such as the melt extruder 11 connected to the reservoir 10 or the spinning device 1, is not a single source as shown in FIG. 6, but is the same as the number of the quantitative spinning structures 20 (spinning ports 51). Therefore, the plurality of suppliers and the plurality of quantitative spinning structures 20 (spinning ports 51) may have a one-to-one correspondence. The spinning device 1A also produces the same effect as the spinning device 1.

本発明で紡糸する繊維の繊維径、本発明で製造する不織布の構成繊維の繊維径は、特に制限されない。例えば、前述した紡糸装置1を用いて公知の電界紡糸法により紡糸を行うことで、繊維径がナノレベル又はそれに近いナノファイバを紡糸することが可能であり、ナノファイバを含む不織布などの繊維シートを製造することが可能である。
本発明において「ナノファイバ」(極細繊維)とは、繊維径を円相当直径で表したときに、その繊維径が好ましくは0.1μm以上7μm以下の範囲にあるものを指す。
ナノファイバ等の各種繊維の繊維径は以下の手順で測定される。走査型電子顕微鏡観察による二次元画像から繊維の塊、繊維の交差部分、ポリマー液滴といった欠陥を除いた繊維を任意に300本選び出し、繊維の長手方向に直交する線を引いたときの横断長を測定し、これらの算術平均値を当該繊維の繊維径とする。
The fiber diameter of the fiber spun in the present invention and the fiber diameter of the constituent fibers of the nonwoven fabric produced in the present invention are not particularly limited. For example, by spinning by a known electrospinning method using the above-mentioned spinning device 1, it is possible to spin nanofibers having a fiber diameter at or near the nano level, and a fiber sheet such as a non-woven fabric containing nanofibers can be spun. It is possible to manufacture.
In the present invention, the "nanofiber" (ultrafine fiber) refers to a fiber whose fiber diameter is preferably in the range of 0.1 μm or more and 7 μm or less when the fiber diameter is expressed by a circle-equivalent diameter.
The fiber diameter of various fibers such as nanofibers is measured by the following procedure. Cross-sectional length when 300 fibers are arbitrarily selected from the two-dimensional image observed by scanning electron microscope and excluding defects such as fiber lumps, fiber intersections, and polymer droplets, and lines perpendicular to the longitudinal direction of the fibers are drawn. Is measured, and the calculated average value of these is taken as the fiber diameter of the fiber.

紡糸装置1は、溶融紡糸、溶液紡糸、湿式紡糸、乾式紡糸、メルトブローン、電界紡糸(静電紡糸)などの各種紡糸法に使用できる。紡糸装置1はメルトブローン法、電界紡糸法に好適である。電界紡糸法は、紡糸装置が備える導電性のノズル、該ノズルと離間して配された帯電電極等に高電圧を印加することで生じた電界(電場)に、紡糸素材である樹脂を含む原料液を吐出することによって紡糸する方法であり、吐出された原料液は該電界中で細長く引き伸ばされ、細径の繊維を形成することができる。電界紡糸法は、原料液として樹脂含有溶液を使用する溶媒型と、原料液として樹脂溶融液を使用する溶融型とに大別され、紡糸装置1は両者に適用可能である。 The spinning device 1 can be used for various spinning methods such as melt spinning, solution spinning, wet spinning, dry spinning, melt blown, and electric field spinning (electrostatic spinning). The spinning device 1 is suitable for a melt-blown method and an electric field spinning method. The electric field spinning method is a raw material containing a resin as a spinning material in an electric field (electric field) generated by applying a high voltage to a conductive nozzle provided in a spinning device, a charged electrode arranged apart from the nozzle, and the like. It is a method of spinning by discharging a liquid, and the discharged raw material liquid is elongated in the electric field to form fibers having a small diameter. The electric field spinning method is roughly classified into a solvent type in which a resin-containing solution is used as a raw material liquid and a molten type in which a resin molten liquid is used as a raw material liquid, and the spinning device 1 can be applied to both.

メルトブローン法による繊維シート(具体的には例えば不織布)の製造装置の一例として、紡糸装置1と、紡糸装置1の各紡糸口51から吐出した原料液を繊維とする紡糸空間と、該繊維を捕集する捕集手段とを備え、該捕集手段上に該繊維を直接集積して繊維シートを形成するようになされているものが挙げられる。前記捕集手段としては、ネットコンベアー、捕集スクリーン等の公知の捕集手段を特に制限無く用いることができる。 As an example of a fiber sheet (specifically, non-woven fabric) manufacturing device by the melt blown method, a spinning device 1, a spinning space in which a raw material liquid discharged from each spinning port 51 of the spinning device 1 is used as a fiber, and a spinning space for capturing the fiber. Examples thereof include those provided with a collecting means for collecting, and the fibers are directly accumulated on the collecting means to form a fiber sheet. As the collecting means, known collecting means such as a net conveyor and a collecting screen can be used without particular limitation.

また、紡糸装置1を用いたメルトブローン法による繊維シート(具体的には例えば不織布)の製造方法の一例として、紡糸装置1の各紡糸口51から原料液(樹脂含有溶液又は樹脂溶融液)を吐出して繊維を形成する工程(紡糸工程)と、該繊維を直接集積して不織布を製造する工程とを有するものが挙げられる。斯かる製造方法は、前記のメルトブローン法による繊維シートの製造装置を用いて実施することができる。 Further, as an example of a method for manufacturing a fiber sheet (specifically, for example, a non-woven fabric) by the melt blown method using the spinning device 1, a raw material liquid (resin-containing solution or resin melt) is discharged from each spinning port 51 of the spinning device 1. Examples thereof include a step of forming fibers (spinning step) and a step of directly accumulating the fibers to produce a nonwoven fabric. Such a manufacturing method can be carried out by using the fiber sheet manufacturing apparatus by the above-mentioned melt blown method.

電界紡糸法による繊維シート(具体的には例えば不織布)の製造装置の一例として、紡糸装置1と、紡糸装置1の各紡糸口51から吐出した原料液を繊維とする紡糸空間と、該紡糸空間に電界(電場)を生じさせる電界発生手段と、該繊維を捕集する捕集手段とを備え、該捕集手段上に該繊維を直接集積して繊維シートを形成するようになされているものが挙げられる。前記電界発生手段は、各種電源、電極等を備える。前記電界は、例えば、紡糸口51を有する導電性の前記ノズルを接地するとともに、該ノズルと離間して配された帯電電極に対して電源を用いて電圧を印加することによって、該ノズルと該帯電電極との間に発生させることができる。また前記捕集手段は、接地されているか、又は電圧が印加されていてもよい。このような構成を有する製造装置は、例えば日本国公開特許公報2017-190552号に記載のものを用いることができる。 As an example of an apparatus for producing a fiber sheet (specifically, for example, a non-woven fabric) by an electrospinning method, a spinning apparatus 1, a spinning space in which a raw material liquid discharged from each spinning port 51 of the spinning apparatus 1 is used as a fiber, and the spinning space. It is provided with an electric field generating means for generating an electric field (electric field) and a collecting means for collecting the fibers, and the fibers are directly accumulated on the collecting means to form a fiber sheet. Can be mentioned. The electric field generating means includes various power sources, electrodes and the like. The electric field is generated by, for example, grounding the conductive nozzle having a spinning port 51 and applying a voltage to the charged electrodes arranged apart from the nozzle by using a power source. It can be generated between the charged electrode and the charged electrode. Further, the collecting means may be grounded or a voltage may be applied. As the manufacturing apparatus having such a configuration, for example, the one described in Japanese Patent Publication No. 2017-190552 can be used.

また、紡糸装置1を用いた電界紡糸法による繊維シート(具体的には例えば不織布)の製造方法の一例として、紡糸装置1の各紡糸口51から原料液を吐出し、該原料液に電界(電場)を作用させて繊維を形成する工程(電界紡糸工程)と、該繊維を直接集積して繊維シートを製造する工程とを有するものが挙げられる。斯かる製造方法は、溶媒型電界紡糸法及び溶融型電界紡糸法の何れにも適用できる。斯かる製造方法は、前記の電界紡糸法による不織布の製造装置を用いて実施することができる。 Further, as an example of a method for manufacturing a fiber sheet (specifically, for example, a non-woven fabric) by an electrospinning method using a spinning device 1, a raw material liquid is discharged from each spinning port 51 of the spinning device 1 and an electric field (specifically, a non-woven fabric) is applied to the raw material liquid. Examples thereof include a step of forming fibers by applying an electric field) (electromagnetic spinning step) and a step of directly integrating the fibers to produce a fiber sheet. Such a manufacturing method can be applied to both the solvent type electric field spinning method and the molten type electric field spinning method. Such a manufacturing method can be carried out by using the non-woven fabric manufacturing apparatus by the above-mentioned electric field spinning method.

電界紡糸法において、紡糸口51から吐出された樹脂を含む原料液は、それ自身がその内部で発生したクーロン力と、好ましくは前記気体流(熱風)の噴射とによって、延伸されながら微細化する。原料液として、樹脂及び溶媒を含む樹脂含有溶液を用いた場合には、延伸の際に溶媒が瞬時に蒸発しつつ樹脂が凝固し、微細な繊維状物となる。また原料液として、樹脂溶融液を用いた場合には、該樹脂溶融液は延伸されながら冷却固化し、微細な繊維状物となる。固化した繊維状物が前記捕集手段上にランダムに堆積する。以上により、細径の繊維を有し且つ坪量ムラが少ない不織布が形成される。 In the electric field spinning method, the raw material liquid containing the resin discharged from the spinning port 51 is refined while being stretched by the Coulomb force generated inside the spinning port 51 and preferably by the injection of the gas flow (hot air). .. When a resin-containing solution containing a resin and a solvent is used as the raw material liquid, the solvent evaporates instantly during stretching and the resin solidifies to form a fine fibrous substance. When a resin melt is used as the raw material liquid, the resin melt is cooled and solidified while being stretched to become a fine fibrous product. The solidified fibrous material is randomly deposited on the collecting means. As a result, a non-woven fabric having fine-diameter fibers and having little unevenness in basis weight is formed.

紡糸装置1は、以下の4つの工程を有する繊維の製造方法(以下、「繊維製造方法A」とも言う。)の実施に使用できる。
1)供給工程:樹脂を含む原料液を単一の定量ポンプ2に供給する工程。
2)分配工程:原料液を、定量ポンプ2から分岐する互いに独立した複数の流出側流路42に分配する工程。
3)送液工程:複数の流出側流路42に分配された原料液を、該複数の流出側流路42と1対1で対応する複数の紡糸口51に定量的に送る工程。
4)紡糸工程:複数の紡糸口51から原料液を吐出して繊維を形成する工程。
The spinning device 1 can be used to carry out a fiber manufacturing method (hereinafter, also referred to as "fiber manufacturing method A") having the following four steps.
1) Supply step: A step of supplying a raw material liquid containing a resin to a single metering pump 2.
2) Distributing step: A step of distributing the raw material liquid to a plurality of outflow side flow paths 42 that are independent of each other and branch from the metering pump 2.
3) Liquid feeding step: A step of quantitatively sending the raw material liquid distributed to the plurality of outflow side flow paths 42 to a plurality of spinners 51 corresponding to the plurality of outflow side flow paths 42 on a one-to-one basis.
4) Spinning process: A process of forming fibers by discharging raw material liquids from a plurality of spinning ports 51.

繊維製造方法Aの前記供給工程は、紡糸装置1では、原料液を溶融押出機11から流入側流路41を介して定量ポンプ2に供給することで実施される。
繊維製造方法Aの前記分配工程は、紡糸装置1では、原料液を、定量ポンプ2に接続された複数の定量吐出部3(定量吐出部形成部材30)を介して、分岐する互いに独立した複数の流出側流路42に分配することで実施される。
前記の4つの工程を有する繊維製造方法Aによれば、後述する実施例で実証されているように、複数の紡糸口51それぞれの単位時間当たりの樹脂の吐出重量(紡糸量)と、それらの算術平均値との差を、該算術平均値の10%以内にする、すなわち複数の紡糸口51の吐出量のばらつきを極めて小さくすることが可能である。
The supply step of the fiber manufacturing method A is carried out in the spinning apparatus 1 by supplying the raw material liquid from the melt extruder 11 to the metering pump 2 via the inflow side flow path 41.
In the distribution step of the fiber manufacturing method A, in the spinning apparatus 1, a plurality of independent liquids are branched by branching the raw material liquid via a plurality of quantitative discharge units 3 (quantitative discharge unit forming member 30) connected to the metering pump 2. It is carried out by distributing to the outflow side flow path 42.
According to the fiber manufacturing method A having the above four steps, as demonstrated in the examples described later, the discharge weight (spinning amount) of the resin per unit time of each of the plurality of spinners 51 and their It is possible to keep the difference from the arithmetic mean value within 10% of the arithmetic mean value, that is, to make the variation in the discharge amount of the plurality of spinners 51 extremely small.

また、紡糸装置1及び紡糸装置1Aは、それぞれ、以下の3つの工程を有する繊維の製造方法(以下、「繊維製造方法B」とも言う。)の実施に使用できる。
1)分配工程:樹脂を含む原料液を、互いに独立した複数の流出側流路42に分配する工程。
2)送液工程:複数の流出側流路42に分配された原料液を、ポンプ2を用いて、複数の流出側流路42と1対1で対応する複数の紡糸口51に定量的に送る工程。
3)紡糸工程:複数の紡糸口51から原料液を吐出して繊維を形成する工程。
Further, the spinning device 1 and the spinning device 1A can each be used to carry out a fiber manufacturing method (hereinafter, also referred to as "fiber manufacturing method B") having the following three steps.
1) Distributing step: A step of distributing a raw material liquid containing a resin to a plurality of outflow side flow paths 42 independent of each other.
2) Liquid feeding process: The raw material liquid distributed to the plurality of outflow side flow paths 42 is quantitatively distributed to a plurality of spinners 51 corresponding to the plurality of outflow side flow paths 42 on a one-to-one basis by using the pump 2. The process of sending.
3) Spinning process: A process of forming fibers by discharging raw material liquids from a plurality of spinning ports 51.

繊維製造方法Bは、原料液を複数に分配した後、その分配された複数の原料液を各紡糸口51に定量的に送液することを特徴とする。繊維製造方法Bの前記分配工程は、原料液を定量的に分配することを要せず、送液工程にて定量的に送液することを特徴とする。なお、繊維製造方法Bの前記紡糸工程は、繊維製造方法Aが有するものと同じである。
紡糸装置1を用いて繊維製造方法Bを実施した場合、前記分配工程では、単一の定量ポンプ2を用いて原料液の分配が実施され、続く前記送液工程では、該単一の定量ポンプ2を用いて、分配された原料液の各紡糸口51への定量的な送液が実施される。また、紡糸装置1Aを用いて繊維製造方法Bを実施した場合は、定量ポンプ2が複数になる点以外は、紡糸装置1を用いた場合と同じである。
前記の3つの工程を有する繊維製造方法Bによっても、複数の紡糸口51それぞれの単位時間当たりの樹脂の吐出重量(紡糸量)と、それらの算術平均値との差を、該算術平均値の10%以内にすることが可能である。
The fiber manufacturing method B is characterized in that after the raw material liquid is distributed to a plurality of the raw material liquids, the distributed raw material liquids are quantitatively sent to each spinning port 51. The distribution step of the fiber manufacturing method B is characterized in that the raw material liquid does not need to be quantitatively distributed and is quantitatively fed in the liquid feeding step. The spinning process of the fiber manufacturing method B is the same as that of the fiber manufacturing method A.
When the fiber manufacturing method B is carried out using the spinning device 1, the raw material liquid is distributed using a single metering pump 2 in the distribution step, and the single metering pump is used in the subsequent liquid feeding step. Using No. 2, quantitative feeding of the distributed raw material liquid to each spinning port 51 is carried out. Further, when the fiber manufacturing method B is carried out using the spinning device 1A, it is the same as the case where the spinning device 1 is used except that the number of metering pumps 2 is a plurality.
Even in the fiber manufacturing method B having the above three steps, the difference between the discharge weight (spinning amount) of the resin per unit time of each of the plurality of spinning ports 51 and their arithmetic mean values can be determined by the arithmetic mean value. It can be within 10%.

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited to the following examples.

〔実施例1〕
前述した紡糸装置1と同様の構成の紡糸装置、すなわち「1対1で対応する単一の紡糸口及び単一の定量吐出部並びに両者を接続する流出側流路を含む、定量紡糸構造を16個備え、その16個の定量紡糸構造どうしは、該流出側流路が互いに独立している紡糸装置」、換言すれば、定量ポンプから紡糸口に延びる流出側流路が途中で分岐せず他の流出側流路と合流もしていない紡糸装置を用いて、溶融型電界紡糸法により繊維径920nmのナノファイバの集積物からなる不織布を製造した。使用した紡糸装置において、複数の流出側流路の流路長の平均値LAveは297mm、標準偏差σは91.8mmであり、前記「LAve±3σ」を満たしていた。原料液として、ポリプロピレン樹脂をその融点以上に加熱して調製した樹脂溶融液を用いた。電界紡糸法の実施条件は、電圧-10kV、ノズルの先端(紡糸口)と捕集手段(ネットコンベアー)との離間距離300mmとし、目標紡糸量(樹脂の目標吐出重量)を6g/minに設定した。
[Example 1]
A spinning device having the same configuration as the spinning device 1 described above, that is, a fixed-quantity spinning structure including a single spinning port corresponding to one-to-one, a single fixed-quantity discharge unit, and an outflow-side flow path connecting the two. The 16 quantitative spinning structures are a spinning device in which the outflow side flow paths are independent of each other. ”In other words, the outflow side flow paths extending from the metering pump to the spinning port do not branch in the middle. A non-woven fabric made of an aggregate of nanofibers having a fiber diameter of 920 nm was produced by a melt-type electrospinning method using a spinning device that did not merge with the outflow side flow path. In the spinning apparatus used, the average value L Ave of the flow path lengths of the plurality of outflow side flow paths was 297 mm, the standard deviation σ was 91.8 mm, and the above-mentioned “LA Ave ± 3σ” was satisfied. As the raw material liquid, a resin melt prepared by heating polypropylene resin to a temperature higher than its melting point was used. The implementation conditions of the electric field spinning method are a voltage of -10 kV, a separation distance of 300 mm between the tip of the nozzle (spinning port) and the collecting means (net conveyor), and a target spinning amount (target discharge weight of resin) of 6 g / min. did.

〔比較例1〕
紡糸装置として、前述した紡糸装置90と同様の構成の紡糸装置、すなわち定量ポンプから紡糸口に延びる流出側流路が途中で分岐している紡糸装置を用いた以外は実施例1と同様にして、溶融型電界紡糸法により繊維径1540nmのナノファイバの集積物からなる不織布を製造した。
[Comparative Example 1]
As the spinning device, the same as in Example 1 except that a spinning device having the same configuration as the above-mentioned spinning device 90, that is, a spinning device in which the outflow side flow path extending from the metering pump to the spinning port is branched in the middle is used. , A non-woven fabric made of an aggregate of nanofibers having a fiber diameter of 1540 nm was produced by a melt-type electrospinning method.

各実施例及び比較例の紡糸装置について、不織布の製造中における各紡糸口の単位時間当たりの紡糸量(樹脂の吐出重量)を測定した。具体的には、各紡糸口から測定容器としてのカゴに向けて樹脂を1分間吐出して繊維を紡糸し、該測定容器に捕集された繊維の重量を測定して、単位時間当たりの紡糸量を算出した。 For the spinning devices of each Example and Comparative Example, the spinning amount (residue weight of the resin) per unit time of each spinning port during the production of the non-woven fabric was measured. Specifically, the resin is discharged from each spinning port toward the basket as a measuring container for 1 minute to spin the fibers, and the weight of the fibers collected in the measuring container is measured to spin the fibers per unit time. The amount was calculated.

図7には、実施例1の紡糸装置が備える16個の紡糸デバイスNo.1~16の単位時間当たりの紡糸量のグラフ、図8には、比較例1の紡糸装置が備える12個の紡糸デバイスNo.1~12の単位時間当たりの紡糸量のグラフがそれぞれ示されている。以下に、それぞれのデータの詳細を記載した。
(実施例1)
・紡糸量の平均値(Ave):6.12g/min
・紡糸量の最大値(Max):6.18g/min
・紡糸量の最小値(Min):6.02g/min
・(|Max-Ave|×100)/100=1.0%
・(|Min-Ave|×100)/100=1.6%
(比較例1)
・紡糸量の平均値(Ave):5.97g/min
・紡糸量の最大値(Max):6.66g/min
・紡糸量の最小値(Min):5.52g/min
・(|Max-Ave|×100)/100=11.46%
・(|Min-Ave|×100)/100=7.62%
FIG. 7 shows the 16 spinning device Nos. The graph of the spinning amount per unit time of 1 to 16, FIG. 8, shows the 12 spinning device Nos. Graphs of spinning amount per unit time from 1 to 12 are shown respectively. The details of each data are described below.
(Example 1)
-Average value of spinning amount (Ave): 6.12 g / min
-Maximum value of spinning amount (Max): 6.18 g / min
-Minimum value of spinning amount (Min): 6.02 g / min
・ (| Max-Ave | × 100) / 100 = 1.0%
・ (| Min-Ave | × 100) / 100 = 1.6%
(Comparative Example 1)
-Average value of spinning amount (Ave): 5.97 g / min
-Maximum value of spinning amount (Max): 6.66 g / min
-Minimum value of spinning amount (Min): 5.52 g / min
(| Max-Ave | x100) / 100 = 11.46%
・ (| Min-Ave | × 100) / 100 = 7.62%

比較例1は、複数の紡糸口それぞれの単位時間当たりの紡糸量(樹脂の吐出重量)とそれらの算術平均値との差が、該算術平均値の10%を超えているのに対し、実施例1はそれが2%以下であり、その実施例1の紡糸量のばらつきが少なさは図7のグラフから明白である。このことから、複数の紡糸口から樹脂を均一に吐出して紡糸を行うためには、複数の定量紡糸構造どうしは流出側流路が互いに独立している(定量ポンプから紡糸口に延びる流出側流路が途中で分岐せず他の流出側流路と合流もしていない)ことが有効であることがわかる。 Comparative Example 1 was carried out while the difference between the spinning amount (residue weight of the resin) per unit time of each of the plurality of spinning ports and their arithmetic mean values exceeded 10% of the arithmetic mean values. In Example 1, it is 2% or less, and the small variation in the spinning amount of Example 1 is obvious from the graph of FIG. 7. From this, in order to uniformly discharge the resin from a plurality of spinning ports and perform spinning, the outflow side flow paths of the plurality of quantitative spinning structures are independent of each other (the outflow side extending from the metering pump to the spinning port). It can be seen that it is effective that the flow path does not branch in the middle and does not merge with other outflow side flow paths).

1,1A,90 紡糸装置
2,91 定量ポンプ
20 定量紡糸構造
3 定量吐出部
30 定量吐出部形成部材
4,92 送液ブロック
41,95 流入側流路
42,96 流出側流路
43 第1ブロック
44 第2ブロック
5,93 紡糸デバイス
51,94 紡糸口
6 気体流発生器
7 ヒーター挿入口
8 圧力センサ及び安全弁の設置箇所
9 圧力センサ
10 貯留部
11 溶融押出機
1,1A, 90 Spinning device 2,91 Metering pump 20 Metering spinning structure 3 Metering discharge part 30 Metering discharge part forming member 4,92 Liquid feed block 41,95 Inflow side flow path 42,96 Outflow side flow path 43 1st block 44 2nd block 5,93 Spinning device 51,94 Spinning port 6 Gas flow generator 7 Heater insertion port 8 Pressure sensor and safety valve installation location 9 Pressure sensor 10 Reservoir 11 Melt extruder

Claims (10)

樹脂を含む原料液を吐出する複数の紡糸口と、該紡糸口に流出側流路を介して該原料液を送液する定量ポンプと、該定量ポンプと該流出側流路とを接続する定量吐出部とを備えた紡糸装置であって、
前記定量吐出部を複数備え、
前記定量吐出部と前記紡糸口とが1対1で対応し、その1対1で対応する単一の紡糸口及び単一の定量吐出部並びに両者を接続する前記流出側流路を含む、定量紡糸構造を複数備えており、
複数の前記定量紡糸構造どうしは、前記流出側流路が互いに独立している、紡糸装置。
A plurality of spinning ports that discharge the raw material liquid containing the resin, a metering pump that feeds the raw material liquid to the spinning port via the outflow side flow path, and a metering that connects the metering pump and the outflow side flow path. A spinning device equipped with a discharge unit,
It is provided with a plurality of the fixed-quantity discharge units.
The fixed quantity discharge unit and the spinneret have a one-to-one correspondence, and include a single spinneret and a single fixed quantity discharge unit corresponding to the one-to-one correspondence, and the outflow side flow path connecting the two. It has multiple spinning structures and
The plurality of quantitative spinning structures are spinning devices in which the outflow side flow paths are independent of each other.
複数の前記定量紡糸構造は、単一の送液ブロックを介して互いに連結されており、該送液ブロック内に、複数の該定量紡糸構造それぞれの前記流出側流路が配されている、請求項1に記載の紡糸装置。 The plurality of quantitative spinning structures are connected to each other via a single liquid feeding block, and the outflow side flow path of each of the plurality of quantitative spinning structures is arranged in the liquid feeding block. Item 1. The spinning apparatus according to Item 1. 前記送液ブロックは、複数の前記定量紡糸構造それぞれの前記流出側流路を加熱可能な加熱機能を有する、請求項2に記載の紡糸装置。 The spinning device according to claim 2, wherein the liquid feed block has a heating function capable of heating the outflow side flow path of each of the plurality of quantitative spinning structures. 前記送液ブロックは、前記原料液をろ過するフィルター、前記流出側流路内の圧力を測定する圧力センサ、及び該流出側流路内の圧力を調整する安全弁から選択される1種又は2種以上の送液関連部品を備え、該送液関連部品は、複数の前記定量紡糸構造それぞれに対応可能になされている、請求項2又は3に記載の紡糸装置。 The liquid feed block is one or two selected from a filter for filtering the raw material liquid, a pressure sensor for measuring the pressure in the outflow side flow path, and a safety valve for adjusting the pressure in the outflow side flow path. The spinning apparatus according to claim 2 or 3, further comprising the above-mentioned liquid-feeding-related parts, wherein the liquid-feeding-related parts can be adapted to each of the plurality of quantitative spinning structures. 前記送液ブロックは、複数のパーツに分割可能に構成されている、請求項2~4の何れか1項に記載の紡糸装置。 The spinning apparatus according to any one of claims 2 to 4, wherein the liquid feeding block is configured to be redividable into a plurality of parts. 複数の前記紡糸口の前記原料液の吐出方向は互いに同じであり、複数の該紡糸口を該吐出方向から見た場合に、該紡糸口どうしの離間距離が最も長い2個の紡糸口を結ぶ仮想直線を対角線とする仮想長方形を作成し、該仮想長方形をその長手方向に三等分した場合の中央領域に前記定量ポンプが単一で配されており、該単一の定量ポンプと複数の前記定量吐出部とが接続されている、請求項1~5の何れか1項に記載の紡糸装置。 The discharge directions of the raw material liquids of the plurality of spinners are the same as each other, and when the plurality of spinners are viewed from the discharge directions, the two spinners having the longest separation distance between the spinners are connected. A single metering pump is arranged in the central region when a virtual rectangle having a virtual straight line as a diagonal line is created and the virtual rectangle is divided into three equal parts in the longitudinal direction thereof, and the single metering pump and a plurality of metering pumps are arranged. The spinning apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the fixed-quantity discharge unit is connected to the spinning device. ナノファイバの紡糸装置である、請求項1~6の何れか1項に記載の紡糸装置。 The spinning device according to any one of claims 1 to 6, which is a nanofiber spinning device. 請求項1~7の何れか1項に記載の紡糸装置を備える、繊維シートの製造装置。 A fiber sheet manufacturing apparatus comprising the spinning apparatus according to any one of claims 1 to 7. 請求項8に記載の製造装置を用いた、繊維シートの製造方法。 A method for manufacturing a fiber sheet using the manufacturing apparatus according to claim 8. 樹脂を含む原料液を、互いに独立した複数の流出側流路に分配する分配工程と、
複数の前記流出側流路に分配された前記原料液を、ポンプを用いて、複数の該流出側流路と1対1で対応する複数の紡糸口に定量的に送る、送液工程と、
複数の前記紡糸口から前記原料液を吐出して繊維を形成する、紡糸工程とを有し、
複数の前記紡糸口それぞれの単位時間当たりの前記樹脂の吐出重量と、それらの算術平均値との差が、該算術平均値の10%以内である、繊維の製造方法。
A distribution process that distributes the raw material liquid containing the resin to multiple outflow side channels that are independent of each other.
A liquid feeding step in which the raw material liquid distributed in the plurality of outflow side flow paths is quantitatively sent to a plurality of spinners corresponding to the plurality of outflow side flow paths on a one-to-one basis by using a pump.
It has a spinning process in which the raw material liquid is discharged from a plurality of the spinning ports to form fibers.
A method for producing a fiber, wherein the difference between the discharge weight of the resin per unit time of each of the plurality of spinners and the arithmetic mean value thereof is within 10% of the arithmetic average value.
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