JP2668849C - - Google Patents

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JP2668849C
JP2668849C JP2668849C JP 2668849 C JP2668849 C JP 2668849C JP 2668849 C JP2668849 C JP 2668849C
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JP
Japan
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hole
spinning
spinneret
section
curved surface
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Japanese (ja)
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村上 惠一
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】 本発明は、紡糸用口金の製造方法に関し、とくに、口金内での滞留防止、口金
の圧力損失低減をはかった紡糸用口金の製造方法に関する。 【0002】 【従来の技術】 紡糸用口金は、通常、鋼、とくにステンレス鋼からなる円板部材に、所定形状
の紡糸用孔を多数設けることにより構成されている。紡糸する糸の断面が丸形の
場合、紡糸用孔は例えば図10、図11に示すように形成され、異形断面(丸形
以外の断面、例えば、Y形、星形、十字形、三角形等)の場合には、紡糸用孔は
例えば図12、図13に示すように形成される。 【0003】 図10、図12において、101、111は紡糸用口金を構成する円板部材の
部分縦断面を示しており、円板部材101、111に、所定の数だけ紡糸用孔1
02、112が形成される。矢印は、溶融流体、例えば溶融合成樹脂の流れ方向
を示している。紡糸用孔102、112は、上流側から順に、横断面が円形で内
周面がテーパ面に形成された導入部103、113、横断面円形のストレート孔
からなる導入孔部104、114、横断面円形で内周面がテーパ面に形成された
絞り部105、115、孔延設方向に同一形状の断面を有する吐出孔部106、
116からなっている。丸形断面糸用の場合には、吐出孔部106の断面形状は
、図11に示すように円形に形成され、異形断面糸用の場合には、吐出孔部11
6の断面は、例えば図13に示すようにY形断面に形成される。 【0004】 この紡糸用孔102、112のうちとくに吐出孔部106、116には、極め
て高い仕上精度が要求されることに加え、孔径(孔最大径)を0.1〜1.0m
m程度の細径にしなければならないことから、とくに異形断面糸用口金の場合に
は孔断面形状が異形断面であることから、通常、吐出孔部106、116は放電
加工によって形成される。すなわち、絞り部105、115までは、ドリル加工
、リーマ通し等によって加工、仕上が行われ、吐出孔部106、116は放電加
工によって穿設される。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】 ところが、上記のような加工方法で紡糸用孔102、112が形成される従来
の紡糸用口金には、以下に述べるような問題がある。 まず、図10、図11に示した丸形断面糸用口金についてであるが、図10に
示すように、縦断面形状が折れ線状になっているため、とくに折れ曲がり部では
溶融流体のスムーズな流れが得られにくく、圧力損失の増大を招いているととも
に、場合によっては局部的に滞留するおそれがある。 【0006】 また、図12、図13に示した異形断面糸用口金では、このような問題は極め
て大きくなる。すなわち、加工上、吐出孔部116入口部、つまり吐出孔部11
6と絞り部115との境界部に、必然的に平坦な面117が形成され、この平坦
面117は吐出孔部116加工後にも図示の如く残る。この平坦面117は、溶
融流体の流れ方向に略直交する面となるので、この部分に滞留が生じやすくなる
とともに、大きな圧力損失を生じさせる原因となる。 【0007】 滞留が生じると、紡糸される糸の糸切れ等の生産上のトラブルを引き起こした
り、糸品質上の問題を招くおそれがある。圧力損失が大きくなると、紡糸用口金
入口でさらに高い圧力が要求されることになるので、紡糸用口金部、さらにはそ
の上流側各部品にさらに高い耐圧性が必要になる。 【0008】 また、前述の従来の加工方法では、吐出孔部106、116を一つ一つ放電加
工していかなければならないので、加工に手間と時間を要し、紡糸用口金が高価
になるとともに、加工のばらつきにより、仕上げられた各吐出孔部106、11
6の孔精度にばらつきが生じるおそれがある。このばらつきが大きくなると、紡
糸された糸の品質上の問題、トラブルを招く。 【0009】 本発明の目的は、滞留を実質的に完全に無くすことが可能で、かつ、圧力損失
も極めて低く抑えることが可能な紡糸用孔を有する紡糸用口金の製造方法を提供
することにある。 【0010】 また、本発明の別の目的は、孔加工を容易化でき、加工時間を大幅に短縮でき
る、安価に製作可能な紡糸用口金の製造方法を提供することにある。 【0011】 【課題を解決するための手段】 上記の目的に沿う本発明の紡糸用口金の製造方法は、溶融流体が導入される導
入孔部と、該導入孔部からの溶融流体を吐出する導入孔部よりも小径の吐出孔部
とを備えた紡糸用孔を多数有する紡糸用口金の製造方法において、各紡糸用孔を
、溶融流体の流れ方向にみて、紡糸用孔内面の少なくとも吐出孔部入口へと接続
する部分を、実質的に吐出孔部入口の形状線が現れない三次元曲面に形成し、各
紡糸用孔を、各セラミック部材内に形成するとともに、該セラミック部材を、口
金本体に穿設された各取付孔内にそれぞれ固着し、かつ、各セラミック部材内に
おける紡糸用孔を、所定外周部位に前記三次元曲面に対応する曲面部を有するピ
ン状の成形型を製作し、該ピン状成形型上にセラミック粉末を所定部材形状に成
形し、それを焼成することにより形成することを特徴とする方法から成る。 【0012】 つまり、従来、孔縦断面でみて折れ線状に形成されていた紡糸用孔内面が、少
なくとも吐出孔部入口へと接続する部分で滑らかな三次元曲面(縦断面形状では
曲線)とされ、該三次元曲面部が、実質的に吐出孔部入口の形状線が現れないよ
うに、吐出孔部入口に滑らかに接続される。 【0013】 そして、この紡糸用口金は、各紡糸用孔が、各セラミック部材内に形成されて
おり、該セラミック部材が、たとえば金属製円板部材からなる口金本体に穿設さ
れた各取付孔内にそれぞれ固着されることによって、現実にかつ容易に製作され
る。 【0014】 すなわち、口金本体と紡糸用孔形成部とを別の材料からなる部材で製作し、両
者を結合するのである。紡糸用孔形成部材としては、耐熱性、耐圧性、成形性の
面からセラミック部材が最適である。所定外周部位に前記三次元曲面に対応する 曲面部を有するピン状の成形型を製作し、該ピン状成形型上にセラミック粉末を
所定部材形状に成形し(例えば射出成形し)、それを焼成すれば、従来のように
個々の孔を放電加工することなく、容易に所定の紡糸用孔形状を有するセラミッ
ク部材が大量に得られる。必要に応じて、孔精度を高めるための修正加工を施し
てもよい。このように製作されたセラミック部材を、口金本体としての、たとえ
ば金属製円板部材に機械加工によって穿設された各取付け孔内に固着することに
より、目標とする紡糸用口金が得られる。 【0015】 【作用】 本発明に係る紡糸用口金の製造方法においては、紡糸用孔内面、とくに小径に
絞られ吐出孔部入口へと至る紡糸用孔内面部が滑らかな三次元曲面とされ、該曲
面部が、吐出孔部入口形状線が現れない程度に滑らかに吐出孔部へと接続される
ので、従来構造の如き折れ曲がり部、あるいは溶融流体の流れと直交する平坦面
は形成されず、滞留のおそれが除去されるとともに、スムーズな流れにより圧力
損失が大幅に低減される。 【0016】 本発明は、勿論丸形断面糸用口金においても有効であるが、とくに異形断面糸
用口金に実施すれば極めて顕著な効果が得られる。つまり、図12、図13に示
したような、滞留のおそれが極めて強く、かつ、大きな圧力損失を生じさせる吐
出孔部直前の平坦面が全く無くなるので、この部分での滞留のおそれが皆無にな
ると同時に、三次元曲面部で小径に絞られるにも拘らず極めて円滑な流れとなり
、圧力損失が大幅に低減される。また、各紡糸用孔を、各セラミック部材内に形
成するとともに、該セラミック部材を、口金本体に穿設された各取付孔内にそれ
ぞれ固着し、かつ、各セラミック部材内における紡糸用孔を、所定外周部位に前
記三次元曲面に対応する曲面部を有するピン状の成形型を製作し、該ピン状成形
型上にセラミック粉末を所定部材形状に成形し、それを焼成することにより形成
するので、従来のように放電加工に頼ることなく、同じピン状成形型を用いて所
定形状の紡糸用孔を有するセラミック部材を短時間のうちに容易にかつ大量に製
造でき、目標とする紡糸用口金を容易に製造できる。 【0017】 【実施例】 以下に、本発明の紡糸用口金の製造方法の望ましい実施例を、図面を参照して
説明する。 図1ないし図4は、本発明の第1実施例に係る方法により製造された紡糸用口
金を示しており、本発明を異形断面糸用口金に適用した場合を示している。図1
および図2において、1は、紡糸用口金全体を示している。紡糸用口金1は、口
金本体としての金属製円板部材2と、該金属製円板部材2に所定個数(紡糸用孔
個数)、所定配列にて穿設された各取付孔3内にそれぞれ固着された、紡糸用孔
4を有するセラミック部材5と、から構成されている。 【0018】 金属製円板部材2の材質としては、とくに限定されず、紡糸用口金に要求され
る耐熱性、耐圧性、耐食性等を有するものであればよい。したがって、従来から
紡糸用口金に用いられているステンレス鋼を用いることができる。また、本実施
例では、口金本体として金属製円板部板2を用いているが、この口金本体の材質
は、他の材質、たとえば次に述べるセラミック部材5とは別に成形されたセラミ
ック部材から構成してもよい。 【0019】 セラミック部材5の材質としても特に限定されず、アルミナ、ジルコニアを含
むセラミック素材が適用できる。中でも、硬度が高く、剛性の高いジルコニア系
セラミックが好ましい。 【0020】 このセラミック部材5は、内部に紡糸用孔4を有し、本実施例では、外周面が
図3に示すような段付形状に形成されている。金属製円板部材2に形成される取
付孔3は、板厚み方向中央部にセラミック部材5との嵌合部3aが形成され、上
面側、下面側の部分3b、3cは、それぞれセラミック部材5の外径よりも大き
い孔径に形成されている。各セラミック部材5が各取付孔3の嵌合部3aに嵌着
された後、セラミック部材5の外周面と取付孔内周面3b、3cとの間にそれぞ
れ形成される隙間に、耐熱性無機接着剤6が充填、固化される。この耐熱性無機 接着剤6の充填、固化により、セラミック部材5が強固に取付孔3内に固着され
るとともに、紡糸用口金の上面、下面側で、滞留等の原因となる隙間が形成され
るのを防止している。 【0021】 上記耐熱性無機接着剤6は、無機粉末、例えばガラス粉末、セラミック粉末と
、耐熱性接着剤又は結合材とを混合したものからなり、それを充填した後、炉(
恒温槽、焼成炉等)で加熱処理することにより固化される。 【0022】 なお、本実施例では、上記の如く耐熱性無機接着剤6を用いてセラミック部材
5を取付孔3内に固着したが、これに限定されず、他の方法で固着してもよい。
例えば、取付孔3を、実質的に全長にわたってセラミック部材5の外周形状と実
質的に同一形状に加工しておき、セラミック部材5を圧入する方法、あるいは、
口金本体としての金属製円板部材2を加熱し熱膨張により取付孔3の孔径を拡大
させておき、常温の、又は口金本体と同じ温度に昇温したセラミック部材5を嵌
着後円板部材2の温度を下げて固着させる方法、等も採用可能である。 【0023】 セラミック部材5内に形成される紡糸用孔4は、本実施例では図3、図4に示
す形状に形成される。図3に示すように、紡糸用孔4は、溶融流体、例えば溶融
合成樹脂の流れ方向(矢印方向)にみて上流側から、溶融流体を孔内に導入する
、横断面円形で内周面がテーパ絞り面に形成された導入部7、該導入部7に接続
し、横断面円形のストレート孔部からなる導入孔部8、該導入孔部8に接続し、
滑らかな三次元曲面で下流側程径が絞られている三次元曲面部9、該三次元曲面
部9に接続し、溶融流体を吐出する異形断面のストレート孔部からなる吐出孔部
10、から形成される。 【0024】 吐出孔部10の異形断面形状は、本実施例では、図4に示すようにY形に形成
される。三次元曲面部9は、その面形状が滑らかに変化し、吐出孔部10の入口
10aに接続する際には、実質的に吐出孔部10の入口10aの形状線が現れな
いように滑らかに接続している。図3では、説明の便宜上、各孔部境界を破線で 示してあるが、これらの線は実際には現れない。本実施例では、三次元曲面部9
と導入孔部8との境界も、滑らかな曲面を介しての接続状態となっており、この
部分も形状線は現れないようになっている。さらに本実施例では、導入部7と導
入孔部8との境界にもRが付与されており、この部分も滑らかに遷移するように
なっている。 【0025】 吐出孔部10の異形断面形状は、上記Y形に限定されず、公知の異形断面糸に
用いられている断面形状、例えば星形、十字形、三角形等が採用可能である。い
ずれの断面形状の場合にも、少なくとも、導入孔部と吐出孔部とが、三次元曲面
部によって、吐出孔部の入口形状線が現れない程度に滑らかに接続されればよい
。 【0026】 この吐出孔部10は、通常、その孔径(最大径)が0.1〜1.0mm程度、
長さが0.1〜1.0mm程度であり、導入孔部8は、孔径が1.0〜5.0m
m程度のものである。吐出孔部10が異形断面であり、その孔径が小さくかつ精
度を要することから、前述の如く従来は放電加工のみによっていた。しかし本発
明においては、紡糸用孔4形成部材として、金属製円板部材2とは別に製作され
るセラミック部材5を用い、各セラミック部材5は、実質的に同一工程にて、次
のような方法で、短時間の内に容易にかつ精度よく製作される。 【0027】 上述の如き紡糸用孔4の形状と実質的に同一の外周形状を有するピン状型を製
作し、該ピン状型を用いて、その型周りに、セラミック粉末(あるいはそれにバ
インダーを混合したもの)を成形(圧縮成形、射出成形等)し、必要に応じて細
部を仕上げ加工することにより製作できる。 【0028】 上記の様に製造された紡糸用口金においては、導入孔部8から吐出孔部10内
へと流れる溶融流体は、三次元曲面部9に沿って流れる。三次元曲面部9は、吐
出孔部10の入口10aの形状線が現れない程度に滑らかにY形異形断面を有す
る吐出孔部10に接続しているから、導入孔部8から吐出孔部10内に至る流れ も極めて滑らかな流線の流れとなる。つまり従来形状におけるような、折れ線状
態の流れにはならず、とくに、吐出孔部10直上部に図12、図13に示したよ
うな平坦部は全く形成されないので、滞留のおそれのある部位が無くなり、かつ
滑らかな流れにより圧力損失も大幅に低減される。 【0029】 また、本実施例においては、導入部7と導入孔部8部との境界部、および、導
入孔部8と三次元曲面部9との境界部も滑らかに接続されているので、これらの
部位でも滑らかな流れ状態となり、一層圧力損失が低減される。 【0030】 さらに、紡糸用孔4を有するセラミック部材5は、金属製円板部材2とは別個
に、基本的に放電加工を用いることなく、簡単に精度よく、かつ大量に製造可能
であるから、紡糸用口金1を短時間で、かつ安価に製作することが可能となる。 【0031】 上記実施例においては、三次元曲面部9の長さを溶融流体の流れ方向に比較的
短くしたものを示したが、この長さは、適宜変更してもよい。例えば、導入孔部
8の長手方向中央部から三次元曲面部9を形成し、三次元曲面部9を長くしてそ
れを吐出孔部10へ接続するようにしてもよい。 【0032】 また、図5に変形例を示すように、導入孔部の入口から(つまり導入部7の出
口から)吐出孔部10に至るまでの間を全長にわたって三次元曲面部11に形成
してもよい。さらに、図6に別の変形例を示すように、導入部の入口から、つま
り口金の入口から吐出孔部10に至るまでの間を全長にわたって三次元曲面部1
2に形成してもよい。この図5、図6に示す例にあっては、導入孔部入口から、
さらには導入部の入口から、その横断面形状を、吐出孔部のそれと相似形、ある
いは相似形に近い異形断面形状としてもよい。さらにまた、上記各例においては
、三次元曲面部の縦断面における形状線が曲線となるように形成したが、縦断面
における形状線が直線状となるように形成してもよい。 【0033】 三次元曲面部9、11、12の長さ、曲面形状をどのようにするかは、溶融流 体の粘度、紡糸用孔形成部材との親和性、紡糸速度等に応じて適宜決定すればよ
い。 【0034】 図7ないし図9は、本発明の第2実施例に係る方法により製造された紡糸用口
金を示しており、本発明を丸形断面糸用口金に適用した場合を示している。図に
おいて、20は紡糸用口金全体を示している。紡糸用口金20は、第1実施例同
様、口金本体としての金属製円板部材21と、所定個数の紡糸用孔形成部材22
(第2実施例においてもセラミック部材から構成されている)から構成されてい
る。セラミック部材22の固着方法は第1実施例に準じる。 【0035】 セラミック部材22内には、紡糸用孔23が形成され、紡糸用孔23は、導入
部24、導入孔部25、三次元曲面部26(テーパ絞り部)、吐出孔部27から
なっている。吐出孔部27は、円形横断面に形成され、導入部24、導入孔部2
5、三次元曲面部26も横断面円形に形成されている。そして、三次元曲面部2
6は、吐出孔部27の入口27aの形状線が現れない程度に滑らかに吐出孔部2
7へと接続されている。 【0036】 このような丸形断面糸用紡糸用口金においても、吐出孔部27へと至る孔内面
を三次元曲面部26に形成することにより、とくに吐出孔部27の入口27a部
において折れ線に折れ曲がる部位が無くなり、溶融流体の極めて滑らかな流れが
得られる。その結果、滞留のおそれのある部位、大きな圧力損失を生じる部位が
無くなり、小径に絞られるにも拘らず極めて円滑な流れと、低圧力損失が実現さ
れる。また、紡糸用孔23を有するセラミック部材22は、金属製円板部材21
とは別個に、基本的に放電加工を用いることなく、簡単に精度よく、かつ大量に
製造可能であるから、紡糸用口金20を短時間で、かつ安価に製作することが可
能となる。 【0037】 なお、この丸形断面糸用紡糸用口金においても、図5、図6に示したと同様の
変形例が可能であり、三次元曲面部の形状、長さは、必要に応じて適宜決定し得 る。 【0038】 なお、本発明における溶融流体としては、紡糸され得るものであればとくに限
定されないが、本発明に係る口金は、とくに、ナイロンやポリエステルに代表さ
れる合成繊維用口金、つまり、比較的高圧でポリマーを紡糸する口金に用いて最
適である。レーヨンに代表される再生繊維、アセテートに代表される半合成繊維
では、肉厚の小さい口金(たとえば1mm前後の板にパンチで孔を開けたような
簡単なもの)が使用されることが多いが、このような繊維にあっても、比較的肉
厚の口金を用いる場合には、本発明の適用が可能である。 【0039】 【発明の効果】 以上詳述したように、本発明の紡糸用口金の製造方法によるときは、紡糸用孔
の吐出孔部に至る部位を三次元曲面に形成することにより、滞留のおそれのある
部位を実質的に完全に除去でき、しかも圧力損失を大幅に低減することができる
。その結果、紡糸される糸の品質向上をはかることができ、口金を含めそれより
上流側の部品の耐圧性を結果的に高めることが可能となる。 【0040】 また、紡糸用孔を有する部材を口金本体とは別部材とし、該部材をセラミック
部材から構成して口金本体に固着するとともに、該セラミック部材内の紡糸用孔
を所定外周部位に前記三次元曲面に対応する曲面部を有するピン状の成形型を用
いて形成することにより、上述の如く所望の孔を容易に形成でき、短時間の加工
時間にて安価に紡糸用口金を製作できる。この製作費用低減効果は、紡糸用孔個
数が多くなる程顕著で、孔個数が数千にも及ぶ紡糸用口金においては、絶大なる
コスト低減効果が得られる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a spinneret, and more particularly, to a spinneret having a spinneret which prevents stagnation in the spinneret and reduces pressure loss of the spinneret. It relates to a manufacturing method. 2. Description of the Related Art A spinneret is usually formed by providing a disk member made of steel, particularly stainless steel, with a large number of spinning holes of a predetermined shape. When the cross section of the yarn to be spun is round, the spinning hole is formed as shown in FIGS. 10 and 11, for example, and a modified cross section (cross section other than round, for example, Y, star, cross, triangle, etc.) In the case of ()), the spinning holes are formed as shown in FIGS. 12 and 13, for example. In FIGS. 10 and 12, reference numerals 101 and 111 denote partial longitudinal sections of a disk member constituting a spinneret, and a predetermined number of spinning holes 1 are formed in the disk members 101 and 111.
02 and 112 are formed. The arrows indicate the flow direction of the molten fluid, for example, the molten synthetic resin. The spinning holes 102 and 112 are, in order from the upstream side, introduction portions 103 and 113 having a circular cross section and a tapered inner peripheral surface, and introduction holes 104 and 114 formed of straight holes having a circular cross section. Throttle portions 105 and 115 each having a circular surface and an inner peripheral surface formed as a tapered surface; a discharge hole portion 106 having the same shape in the hole extending direction;
116. In the case of a round cross-section yarn, the cross section of the discharge hole 106 is formed in a circular shape as shown in FIG.
The section 6 is formed in a Y-shaped section, for example, as shown in FIG. [0004] Of the spinning holes 102, 112, in particular, the ejection holes 106, 116 require extremely high finishing accuracy, and have a hole diameter (hole maximum diameter) of 0.1 to 1.0 m.
Since the diameter must be as small as about m, and particularly in the case of a yarn cap with a modified cross section, the hole cross section has a modified cross section, so that the discharge holes 106 and 116 are usually formed by electric discharge machining. That is, machining and finishing are performed by drilling, reaming, and the like up to the narrowed portions 105 and 115, and the discharge holes 106 and 116 are formed by electric discharge machining. However, the conventional spinneret in which the spinning holes 102 and 112 are formed by the above-described processing method has the following problems. First, as for the yarn cap with a round cross-section shown in FIGS. 10 and 11, as shown in FIG. 10, since the vertical cross-sectional shape is a polygonal line, a smooth flow of the molten fluid is particularly observed at the bend. Is difficult to obtain, which leads to an increase in pressure loss and, in some cases, there is a possibility of local retention. [0006] In the case of the yarn cap with a modified cross-section shown in Figs. 12 and 13, such a problem becomes extremely large. That is, due to processing, the entrance of the discharge hole 116, that is, the discharge hole 11
A flat surface 117 is inevitably formed at the boundary between the diaphragm 6 and the throttle portion 115, and the flat surface 117 remains as shown in the figure even after the processing of the discharge hole portion 116. Since the flat surface 117 is a surface that is substantially perpendicular to the flow direction of the molten fluid, stagnation is likely to occur in this portion and causes a large pressure loss. [0007] When the stagnation occurs, there is a possibility that a production trouble such as yarn breakage of the spun yarn may be caused, or a problem in yarn quality may be caused. When the pressure loss increases, a higher pressure is required at the spinneret inlet, so that the spinneret portion and each component on the upstream side thereof need to have higher pressure resistance. In the conventional machining method described above, since the discharge holes 106 and 116 must be subjected to electric discharge machining one by one, it takes time and effort for machining, and the spinneret becomes expensive. At the same time, due to processing variations, the finished discharge holes 106 and 11
The hole accuracy of No. 6 may vary. When this variation increases, quality problems and troubles of the spun yarn are caused. It is an object of the present invention to provide a method for producing a spinneret having a spinning hole capable of substantially completely eliminating stagnation and suppressing pressure loss to an extremely low level. is there. Another object of the present invention is to provide a method for producing a spinneret which can be easily manufactured at a low cost and which can facilitate the boring and greatly reduce the processing time. [0011] According to the method of the present invention for producing a spinneret according to the present invention, there is provided an introduction hole into which a molten fluid is introduced, and the molten fluid is discharged from the introduction hole. In the method for manufacturing a spinning die having a large number of spinning holes having a discharge hole portion having a diameter smaller than the introduction hole portion, each spinning hole is viewed at least in the direction of the flow of the molten fluid, and at least the discharge hole on the inner surface of the spinning hole Connect to department entrance
A portion, formed into a three-dimensional curved surface substantially discharge hole inlet shape line does not appear, the respective spinning holes, thereby forming in each ceramic member, the ceramic member, is formed in the base body A pin-shaped mold having a curved surface portion corresponding to the three-dimensional curved surface at a predetermined outer peripheral portion is formed by fixing a spinning hole in each of the mounting holes and a spinning hole in each ceramic member. The method is characterized in that ceramic powder is formed into a predetermined member shape on a mold, and is formed by firing. In other words, the spinning hole inner surface, which has conventionally been formed in a polygonal line shape when viewed in the hole longitudinal section, has a smooth three-dimensional curved surface (curved in the vertical sectional shape) at least at a portion connected to the discharge hole entrance. The three-dimensional curved surface portion is smoothly connected to the discharge hole entrance so that the shape line of the discharge hole entrance does not substantially appear. In the spinneret, each spinning hole is formed in each ceramic member, and the ceramic member is attached to each mounting hole formed in a die body made of, for example, a metal disk member. By being respectively fixed inside, it can be manufactured practically and easily. That is, the spinneret body and the spinning hole forming section are made of members made of different materials, and both are joined. As the spinning hole forming member, a ceramic member is optimal in view of heat resistance, pressure resistance, and moldability. A pin-shaped molding die having a curved surface portion corresponding to the three-dimensional curved surface at a predetermined outer peripheral portion is manufactured, and ceramic powder is molded into a predetermined member shape (for example, injection molded) on the pin-shaped molding die, and then fired. This makes it possible to easily obtain a large number of ceramic members having a predetermined spinning hole shape without subjecting individual holes to electric discharge machining as in the related art. If necessary, a modification process for improving the hole accuracy may be performed. A target spinneret is obtained by fixing the ceramic member manufactured as described above in each mounting hole formed by machining a metal disc member as a base body, for example, a metal disk member. In the method for producing a spinneret according to the present invention, the inner surface of the spinning hole, particularly the inner surface of the spinning hole which is narrowed down to a small diameter and reaches the inlet of the discharge hole, is formed into a smooth three-dimensional curved surface. Since the curved surface portion is smoothly connected to the discharge hole portion so that the discharge hole portion entrance shape line does not appear, a bent portion as in the conventional structure, or a flat surface orthogonal to the flow of the molten fluid is not formed, The danger of stagnation is eliminated and the pressure loss is greatly reduced by the smooth flow. The present invention is, of course, also effective in a die for a round cross-section yarn, but a very remarkable effect can be obtained particularly when the present invention is applied to a die for a modified cross-section yarn. That is, as shown in FIGS. 12 and 13, the possibility of stagnation is extremely strong, and there is no flat surface immediately before the discharge hole portion that causes a large pressure loss, so there is no danger of stagnation in this portion. At the same time, the flow becomes extremely smooth despite being reduced to a small diameter at the three-dimensional curved surface portion, and the pressure loss is greatly reduced. In addition, each spinning hole is formed in each ceramic member, and the ceramic member is fixed in each mounting hole formed in the die body, and the spinning hole in each ceramic member is formed. Since a pin-shaped molding die having a curved surface portion corresponding to the three-dimensional curved surface at a predetermined outer peripheral portion is manufactured, a ceramic powder is formed on the pin-shaped molding die into a predetermined member shape, and it is formed by firing. Therefore, a ceramic member having a spinning hole of a predetermined shape can be easily and mass-produced in a short time by using the same pin-shaped forming die without relying on electric discharge machining as in the prior art. Can be easily manufactured. Preferred embodiments of the method for producing a spinneret according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 to 4 show a spinneret manufactured by the method according to the first embodiment of the present invention, and show a case where the present invention is applied to a nozzle with a modified cross-section. FIG.
In FIG. 2 and FIG. 2, 1 indicates the entire spinneret. The spinneret 1 has a metal disc member 2 as a spinneret main body, and a predetermined number (number of spinning holes) of the metal disc member 2 and a mounting hole 3 formed in a predetermined arrangement. And a ceramic member 5 having a spinning hole 4 fixed thereto. The material of the metal disk member 2 is not particularly limited as long as it has heat resistance, pressure resistance, corrosion resistance and the like required for the spinneret. Therefore, stainless steel conventionally used for a spinneret can be used. Further, in the present embodiment, the metal disc portion plate 2 is used as the base body, but the material of the base body is made of another material, for example, a ceramic member formed separately from the ceramic member 5 described below. You may comprise. The material of the ceramic member 5 is not particularly limited, and a ceramic material containing alumina and zirconia can be used. Among them, zirconia ceramics having high hardness and high rigidity are preferable. The ceramic member 5 has a spinning hole 4 inside, and in this embodiment, the outer peripheral surface is formed in a stepped shape as shown in FIG. The mounting hole 3 formed in the metal disk member 2 has a fitting portion 3a for fitting with the ceramic member 5 formed at the center in the plate thickness direction. The hole diameter is larger than the outer diameter of the hole. After each ceramic member 5 is fitted into the fitting portion 3a of each mounting hole 3, a heat-resistant inorganic material is provided in a gap formed between the outer peripheral surface of the ceramic member 5 and the inner peripheral surface 3b, 3c of the mounting hole. The adhesive 6 is filled and solidified. By filling and solidifying the heat-resistant inorganic adhesive 6, the ceramic member 5 is firmly fixed in the mounting hole 3, and a gap which causes stagnation or the like is formed on the upper and lower surfaces of the spinneret. Is prevented. The heat-resistant inorganic adhesive 6 is made of a mixture of an inorganic powder, for example, a glass powder or a ceramic powder, and a heat-resistant adhesive or a binder.
It is solidified by heat treatment in a thermostat, a baking furnace, or the like. In this embodiment, the ceramic member 5 is fixed in the mounting hole 3 by using the heat-resistant inorganic adhesive 6 as described above. However, the present invention is not limited to this, and the ceramic member 5 may be fixed by another method. .
For example, a method in which the mounting hole 3 is processed into substantially the same shape as the outer peripheral shape of the ceramic member 5 over substantially the entire length, and the ceramic member 5 is press-fitted, or
The metal disk member 2 as a base body is heated to expand the diameter of the mounting hole 3 by thermal expansion, and the ceramic member 5 at room temperature or after being heated to the same temperature as the base body is fitted to the disk member. 2, a method of fixing by lowering the temperature, etc. can also be adopted. The spinning hole 4 formed in the ceramic member 5 is formed in the shape shown in FIGS. 3 and 4 in this embodiment. As shown in FIG. 3, the spinning hole 4 has a circular cross-section and an inner peripheral surface that introduces the molten fluid into the hole from an upstream side when viewed in the flow direction (arrow direction) of the molten fluid, for example, the molten synthetic resin. An introduction portion 7 formed on the tapered aperture surface, connected to the introduction portion 7, an introduction hole portion 8 formed of a straight hole portion having a circular cross section, connected to the introduction hole portion 8,
A three-dimensional curved surface portion 9 having a smooth three-dimensional curved surface, the diameter of which is reduced toward the downstream side; It is formed. In this embodiment, the irregular cross-sectional shape of the discharge hole portion 10 is formed in a Y shape as shown in FIG. The three-dimensional curved surface portion 9 changes its surface shape smoothly, and when connected to the inlet 10 a of the discharge hole 10, smoothly changes such that the shape line of the inlet 10 a of the discharge hole 10 does not substantially appear. Connected. In FIG. 3, for convenience of description, the boundaries of the holes are indicated by broken lines, but these lines do not actually appear. In the present embodiment, the three-dimensional curved surface portion 9
The boundary between the hole and the introduction hole 8 is also in a connected state via a smooth curved surface, and no shape line appears at this portion. Further, in the present embodiment, R is also provided at the boundary between the introduction portion 7 and the introduction hole portion 8, and this portion also transitions smoothly. The irregular cross-sectional shape of the discharge hole portion 10 is not limited to the above-mentioned Y-shape, and a cross-sectional shape used for a known irregular cross-section yarn, for example, a star, a cross, a triangle, or the like can be adopted. In any cross-sectional shape, at least the introduction hole and the discharge hole may be smoothly connected by the three-dimensional curved surface so that the entrance shape line of the discharge hole does not appear. The discharge hole 10 usually has a hole diameter (maximum diameter) of about 0.1 to 1.0 mm,
The length is about 0.1 to 1.0 mm, and the diameter of the introduction hole 8 is 1.0 to 5.0 m.
m. Since the discharge hole portion 10 has an irregular cross-section, the hole diameter is small, and precision is required, conventionally, only the electric discharge machining has been performed as described above. However, in the present invention, a ceramic member 5 manufactured separately from the metal disk member 2 is used as the spinning hole 4 forming member, and the ceramic members 5 are substantially the same in the same process as follows. It is easily and accurately manufactured in a short time by the method. A pin-shaped mold having an outer shape substantially the same as the shape of the spinning hole 4 as described above is manufactured, and ceramic powder (or a binder is mixed with the ceramic powder) around the pin-shaped mold. Can be manufactured by molding (compression molding, injection molding, etc.) and finishing details as required. In the spinneret manufactured as described above, the molten fluid flowing from the introduction hole 8 into the discharge hole 10 flows along the three-dimensional curved surface 9. The three-dimensional curved surface portion 9 is smoothly connected to the discharge hole portion 10 having a Y-shaped irregular cross section so that the shape line of the entrance 10a of the discharge hole portion 10 does not appear. The flow that reaches inside is also a very smooth streamline flow. In other words, the flow does not flow in a broken line state as in the conventional shape, and in particular, since the flat portion as shown in FIGS. The pressure loss is greatly reduced by the smooth and smooth flow. In this embodiment, the boundary between the introduction portion 7 and the introduction hole 8 and the boundary between the introduction hole 8 and the three-dimensional curved surface 9 are also smoothly connected. These portions also have a smooth flow state, and the pressure loss is further reduced. Furthermore, the ceramic member 5 having the spinning hole 4 can be manufactured easily, accurately, and in large quantities independently of the metal disk member 2 without using any electric discharge machining. In addition, the spinneret 1 can be manufactured in a short time and at low cost. In the above-described embodiment, the length of the three-dimensional curved surface portion 9 is relatively shortened in the flow direction of the molten fluid. However, the length may be appropriately changed. For example, a three-dimensional curved surface portion 9 may be formed from the longitudinal central portion of the introduction hole portion 8, and the three-dimensional curved surface portion 9 may be lengthened and connected to the discharge hole portion 10. As shown in a modified example in FIG. 5, a three-dimensional curved surface portion 11 is formed over the entire length from the entrance of the introduction hole portion (that is, from the exit of the introduction portion 7) to the discharge hole portion 10. You may. Further, as shown in FIG. 6, another three-dimensional curved surface portion 1 extends from the entrance of the introduction portion, that is, from the entrance of the base to the discharge hole portion 10 over the entire length.
2 may be formed. In the examples shown in FIGS. 5 and 6, from the inlet of the introduction hole,
Further, the cross-sectional shape from the inlet of the introduction portion may be similar to or similar to that of the discharge hole. Furthermore, in each of the above examples, the shape line in the vertical cross section of the three-dimensional curved surface portion is formed to be a curve, but the shape line in the vertical cross section may be formed to be linear. The length of the three-dimensional curved surface portions 9, 11, and 12 and the shape of the curved surface are appropriately determined according to the viscosity of the molten fluid, the affinity with the spinning hole forming member, the spinning speed, and the like. I just need. FIGS. 7 to 9 show a spinneret manufactured by the method according to the second embodiment of the present invention, and show a case where the present invention is applied to a round cross-section yarn nozzle. In the drawing, reference numeral 20 denotes the entire spinneret. As in the first embodiment, the spinning nozzle 20 includes a metal disc member 21 as a nozzle body and a predetermined number of spinning hole forming members 22.
(The second embodiment is also made of a ceramic member). The fixing method of the ceramic member 22 conforms to the first embodiment. A spinning hole 23 is formed in the ceramic member 22, and the spinning hole 23 includes an introduction portion 24, an introduction hole portion 25, a three-dimensional curved surface portion 26 (taper narrowing portion), and a discharge hole portion 27. ing. The discharge hole 27 is formed in a circular cross section, and the introduction portion 24 and the introduction hole 2 are formed.
5. The three-dimensional curved surface portion 26 is also formed in a circular cross section. And the three-dimensional curved surface part 2
6 is such that the shape of the inlet 27a of the discharge hole 27 does not appear so smoothly that the discharge hole 2
7 is connected. Also in such a spinneret for a round cross-section yarn, by forming the inner surface of the hole reaching the discharge hole portion 27 in the three-dimensional curved surface portion 26, particularly at the entrance 27 a of the discharge hole portion 27, a broken line is formed. There are no bent parts, and an extremely smooth flow of the molten fluid is obtained. As a result, there is no site where there is a possibility of stagnation, and there is no site where a large pressure loss occurs, and an extremely smooth flow and a low pressure loss are realized despite being reduced to a small diameter. Further, the ceramic member 22 having the spinning hole 23 is a metal disc member 21.
Separately from the above, the spinneret 20 can be manufactured in a short time and at low cost because it can be manufactured simply, accurately and in large quantities without using electric discharge machining. In this spinneret for spinning round cross-section yarns, the same modifications as shown in FIGS. 5 and 6 are possible, and the shape and length of the three-dimensional curved surface portion may be appropriately set as necessary. Can decide. The melt fluid in the present invention is not particularly limited as long as it can be spun. The die according to the present invention is particularly a synthetic fiber die typified by nylon or polyester, that is, a comparatively complex die. Most suitable for spinnerets for spinning polymers at high pressure. Regenerated fibers typified by rayon and semi-synthetic fibers typified by acetate are often used with a thin base (for example, a simple one in which a plate of about 1 mm is punched with a punch). However, the present invention can be applied to such a fiber when a relatively thick ferrule is used. As described in detail above, when the method for producing a spinneret according to the present invention is used, the portion of the spinning hole reaching the discharge hole portion is formed into a three-dimensional curved surface, so that the stagnant portion is formed. Potentially possible portions can be substantially completely removed, and the pressure loss can be significantly reduced. As a result, the quality of the spun yarn can be improved, and as a result, it is possible to increase the pressure resistance of components upstream of the yarn including the die. In addition, the member having the spinning hole is a separate member from the spinneret main body, the member is formed of a ceramic member and fixed to the spinneret main body, and the spinning hole in the ceramic member is formed at a predetermined outer peripheral portion. By using a pin-shaped mold having a curved surface portion corresponding to a three-dimensional curved surface, a desired hole can be easily formed as described above, and a spinneret can be manufactured in a short processing time at low cost. . The effect of reducing the production cost is more remarkable as the number of holes for spinning increases, and a spinneret having a number of holes of several thousands can achieve a great cost reduction effect.

【図面の簡単な説明】 【図1】 本発明の第1実施例に係る方法による紡糸用口金の平面図である。 【図2】 図1の紡糸用口金の部分断面表示側面図である。 【図3】 図1の紡糸用口金の拡大部分縦断面図である。 【図4】 図3の紡糸用孔の拡大平面図である。 【図5】 図1の変形例に係る紡糸用口金の紡糸用孔形状を示す概略部分縦断面図である
。 【図6】 図1の別の変形例に係る紡糸用口金の紡糸用孔形状を示す概略部分縦断面図で
ある。 【図7】 本発明の第2実施例に係る方法による紡糸用口金の平面図である。 【図8】 図7の紡糸用口金の拡大部分縦断面図である。 【図9】 図8の紡糸用孔の拡大平面図である。 【図10】 従来の紡糸用口金の紡糸用孔部の縦断面図である。 【図11】 図10の紡糸用孔の拡大平面図である。 【図12】 従来の別の紡糸用口金の紡糸用孔部の縦断面図である。 【図13】 図12の紡糸用孔の拡大平面図である。 【符号の説明】 1、20 紡糸用口金 2、21 口金本体としての金属製円板部材 3 取付孔 4、23 紡糸用孔 5、22 セラミック部材 6 耐熱性無機接着剤 7、24 導入部 8、25 導入孔部 9、11、12、26 三次元曲面部 10、27 吐出孔部 10a、27a 吐出孔部の入口
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a plan view of a spinneret by a method according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partially sectional side view showing the spinneret of FIG. 1; FIG. 3 is an enlarged partial longitudinal sectional view of the spinneret of FIG. 1; FIG. 4 is an enlarged plan view of the spinning hole of FIG. 3; FIG. 5 is a schematic partial longitudinal sectional view showing a spinning hole shape of a spinneret according to a modification of FIG. 1; FIG. 6 is a schematic partial longitudinal sectional view showing a spinning hole shape of a spinneret according to another modification of FIG. 1; FIG. 7 is a plan view of a spinneret according to a second embodiment of the present invention. 8 is an enlarged partial longitudinal sectional view of the spinneret of FIG. 7; FIG. 9 is an enlarged plan view of the spinning hole of FIG. FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a spinning hole of a conventional spinneret. FIG. 11 is an enlarged plan view of the spinning hole of FIG. 10; FIG. 12 is a longitudinal sectional view of a spinning hole of another conventional spinneret. FIG. 13 is an enlarged plan view of the spinning hole of FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 20 Spinneret 2, 21 Metal disc member as spinner body 3 Mounting hole 4, 23 Spinning hole 5, 22 Ceramic member 6 Heat resistant inorganic adhesive 7, 24 Introducing section 8, 25 Inlet hole 9, 11, 12, 26 Three-dimensional curved surface 10, 27 Discharge hole 10a, 27a Inlet of discharge hole

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 溶融流体が導入される導入孔部と、該導入孔部からの溶融流体
を吐出する導入孔部よりも小径の吐出孔部とを備えた紡糸用孔を多数有する紡糸
用口金の製造方法において、各紡糸用孔を、溶融流体の流れ方向にみて、紡糸用
孔内面の少なくとも吐出孔部入口へと接続する部分を、実質的に吐出孔部入口の
形状線が現れない三次元曲面に形成し、各紡糸用孔を、各セラミック部材内に形
成するとともに、該セラミック部材を、口金本体に穿設された各取付孔内にそれ
ぞれ固着し、かつ、各セラミック部材内における紡糸用孔を、所定外周部位に前
記三次元曲面に対応する曲面部を有するピン状の成形型を製作し、該ピン状成形
型上にセラミック粉末を所定部材形状に成形し、それを焼成することにより形成
することを特徴とする紡糸用口金の製造方法。 【請求項2】 前記吐出孔部の横断面が異形断面である請求項1の紡糸用口金
の製造方法。 【請求項3】 前記吐出孔部の横断面が丸形断面である請求項1の紡糸用口金
の製造方法。 【請求項4】 前記セラミック部材の外周面と取付孔の内周面との間に、耐熱
性無機接着剤を充填、固化する、請求項1ないし3のいずれかに記載の紡糸用口
金の製造方法。 【請求項5】 前記三次元曲面が、紡糸用孔の、吐出孔部入口に至るまでの実
質的に全長にわたって形成されている、請求項1ないし4のいずれかに記載の紡
糸用口金の製造方法。 【請求項6】 前記紡糸用孔の横断面が、実質的に全長にわたって異形断面で
ある、請求項1、2、4、5のいずれかに記載の紡糸用口金の製造方法。
Claims: 1. A spinning hole provided with an introduction hole through which a molten fluid is introduced, and a discharge hole smaller in diameter than the introduction hole through which the molten fluid is discharged from the introduction hole. In the method for producing a spinneret having a large number of spinning holes, each spinning hole is viewed in the flow direction of the molten fluid, and
At least a portion of the inner surface of the hole that is connected to the inlet of the discharge hole is formed on a three-dimensional curved surface in which the shape line of the inlet of the discharge hole does not substantially appear, and each spinning hole is formed in each ceramic member, The ceramic member is fixed in each of the mounting holes formed in the base body, and the spinning hole in each ceramic member has a pin shape having a curved surface portion corresponding to the three-dimensional curved surface at a predetermined outer peripheral portion. A method for producing a spinneret, characterized in that a forming die is manufactured, a ceramic powder is formed on the pin-shaped forming die into a predetermined member shape, and the shape is formed by firing. 2. The method for producing a spinneret according to claim 1, wherein a cross section of the discharge hole is an irregular cross section. 3. The method for producing a spinneret according to claim 1, wherein a cross section of the discharge hole portion is a round cross section. 4. The spinneret according to claim 1, wherein a heat-resistant inorganic adhesive is filled and solidified between an outer peripheral surface of the ceramic member and an inner peripheral surface of the mounting hole. Method. 5. The spinneret according to claim 1, wherein the three-dimensional curved surface is formed over substantially the entire length of the spinning hole up to the inlet of the discharge hole. Method. 6. The method for producing a spinneret according to claim 1, wherein the cross section of the spinning hole is a deformed cross section over substantially the entire length.

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