JP3337317B2 - 押出材料調温用の整流体 - Google Patents
押出材料調温用の整流体Info
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Description
高分子材料の繊維、フィルムなどの糸状、膜状の押出材
料をその周囲から流体により冷却または加温し調温する
のに用いる押出材料調温用の整流体に関する。
分子材料を用いる化学繊維は、例えば図6に示すよう
に、フィルタAによって予め不純物が除去された重合体
原液を、所定径のダイBの細孔から軟化状態の繊維とし
て押し出すとともに、例えば冷却用の調温部Cにおいて
冷却、固化したのち巻取りドラムDに連続的に巻取って
いる。
温部Cは、前記ダイBの下流側に直結され押出材料2を
空気流により調温する。又この調温部Cは、送風器Eが
通じる外筒状のチムニFの内部に、前記軟化状態の繊維
を囲みかつチムニFとの間で環状の空気路部分を形成す
る整流壁体を有する押出材料調温用の整流体G(以下整
流体という)を内筒状に設けることにより、送風器Eか
ら供給される冷却空気を整流体の整流壁体で整流して放
出させる。
開平5−195307号公報は、圧力損失が3〜150
Paの焼結金属、金属篩を使用すること、特に60メッ
シュの金属篩を用いることを提案しており、またそれに
より例えば2000〜5000m/分というような高速
紡糸処理を可能にするとしている。
の繊維の製造においては、前記整流体の特性が生産性や
品質に多大の影響を及ぼす。例えば押出しされた軟化状
態の繊維を、過度に急激に冷却すると実質的に繊維表面
のみが固化し、表面と内部とでは組織的に異なったもの
となって繊維物性(弾性率、強度など)が低下し、断線
するなどの原因となる。他方、緩冷却に過ぎると冷却処
理後において軟化状態が残存し繊維同士が融着し、さら
には組織の粗大化など前記繊維物性が低下しやすく、又
緩冷却では冷却域の延長が必要となり、装置の大型化が
伴う。
どの多孔質部材を用いてある程度の整流機能を発揮しう
るものであるが、例えば焼結金属では、金属粉末を用い
ているため、粉末には粒度のバラツキが伴い、それによ
り空孔径、空孔方向がバラツキ、しかも空孔率も30%
程度であって、供給される整流流体の圧損が大きくなっ
て必要以上の圧力を与える必要があり不経済となる。な
お空孔の不均一さは、軟化状態の繊維に共振現象を発生
させ、得られる繊維に部分的な細径部、さらには断線を
生じる原因ともなる。
ものは、突合せ部分、重なり部分を溶接するなどにより
筒状に成形するため、加工に困難を伴うばかりでなく、
接合部分の開口が他の部分とは異なり、開口の均一性に
劣る。
径でラセン巻きするとともに樹脂接着によって結合一体
化させた多孔質構造体からなる整流体も用いられるが、
前記波付薄帯紙の巻回状態、前記樹脂含浸による影響か
ら、前記と同様に開口の不均一さ、低空孔率化が生じや
すい。
造技術の進歩のために、さらに、 所定の風量を均一に供給すること。 多くの小さい開口を具えること。 効率的な冷却を達成する為に大きな空孔率を持つこ
と。 などの要件を満たす整流体が望まれている。
料調温用の整流体の提供を目的としている。
に配されダイから押出される高分子材料からなる膜状又
は糸状の押出材料を囲む整流壁体を有する筒状をなし、
かつ前記押出材料を冷却又は加温する流体が前記整流壁
体を通過する間に整流される整流体であって、繊維径2
〜50μmの焼結可能な繊維を集合した繊維集合材が整
流体軸芯に対して斜め方向に配されてかつ交差する綾巻
き状に多層に巻回されてなる巻回体を焼結一体化するこ
とにより前記整流壁体を形成してなる押出材料調温用の
整流体である。
の金属繊維を実質的に撚り合わせることなく集合した金
属繊維のトウであり(請求項2)、その収束本数を50
〜500本とし(請求項3)、さらに少なくとも前記繊
維集合材同士の交差部では、該集合材の巾と厚さとの比
(巾/厚さ)を1.5〜10とした整流体(請求項
4)、厚さ方向に繊維集合材の交差部を実質的に整列分
布させた整列巻層と、非整列な非整列巻層とを有する複
層構造とした整流体(請求項5)を含んでいる。
集合材を整流体軸芯に対して斜めに交わらせた綾巻きに
よって多層に巻回した巻回体を焼結することにより形成
していることから、ほぼ均一な空孔を形成でき、風量を
均一に供給しうるとともに、多くの小さい開口とするこ
とが可能となり、しかも空孔率を大となしうることによ
り効率的な冷却などの調温をなしうることとなる。また
従来品のメッシュなどシート品を用いる場合の接合部分
による不均一がなく、バラツキを抑制することができ、
押出材料の調温を安定化し、品質を向上しうるととも
に、焼結一体化されているため、取扱い強度、耐圧強度
も増し、補強材などの使用は省くこともできる。
合材として実質的に撚り合わすことなく平行に集合した
金属繊維のトウを用いたことにより、巻回時の張力など
によって容易に断面が拡巾でき、厚さも減少し、全体と
して薄肉化しつつ開口を細分化し整流特性を向上でき
る。さらに請求項5の発明では、冷却ないし加温する整
流流体の流量や流速調整を容易とすることができる。
説明する。図1は図6に示す繊維製造装置に用いうる整
流体1を例示し、整流体1は、ダイBの下流側に配され
ダイBから押出された本例では繊維である押出材料2を
囲み、送風器Eからの空気を整流して押出材料2を調温
する整流壁体3を有する両端開放の円筒状であり、かつ
整流体1は、外周面1Aと、内部の通路5に面する内周
面1Bとを連通する多数の微小な開口6(図2、図4に
示す)を設けた多孔質構造をなす。
m、整流壁体3の厚さ1〜5mm、長さ200〜500mm
程度であるが、使用の態様によって自在に変更される。
いて形成される。繊維集合材9は繊維径2〜50μmの
繊維9Aを集合したものであり、かつ繊維集合材9は、
整流体軸芯Yに対して所定の角度αの斜め方向に配向し
つつ交差させて綾巻き状に多層に巻回され、これによっ
て略菱形形状の前記開口6を有する整流体用の巻回体を
形成している。なお該開口6の大きさ、巻回角度α、繊
維集合材9と直角の向きの配置間隔Hなどは用途により
選択しうるが、通常、巻回角度αは30〜85°、好ま
しくは45〜85°、間隔Hは0.02〜5mm、好まし
くは0.02〜1mm、さらに好ましくは0.02〜0.
4mm程度とする。
体は、例えばET型ワインダ(株式会社神津製作所)な
どの綾巻き装置によって製作できる。この装置において
は、トラバース調整することにより前記繊維集合材9を
例えば所定ピッチで往復させるに際して前記配置間隔H
だけずらせることによって、交差する繊維集合材9によ
って、これに囲まれる部分に前記開口6を形成すること
ができる。
どを常時一定とすることによって、交差する交差部10
が厚さ方向に実質的に重複する位置となることによっ
て、交差する各繊維集合材によって囲まれる開口6が厚
さ方向にのびて形成される整列巻層12B(図4に示
す)とすることができる。
させることにより、交差部10が厚さ方向に重複するこ
となく位置ずれし、各層ごとに繊維集合材9が囲む開口
の位置を変化させることにより、厚さ方向にのびる開口
6を形成しないような非整列巻層12A(図4に示す)
とすることもできる。なお図4は、整列巻層12Bと非
整列巻層12Aとの複合構造とした場合を示し、非整列
巻層12Aは整列巻層12Bの開口6を分断し小孔化す
るように、交差部を位置ずれしている。
えば前記整列巻層12Bを流入側になるように配置した
場合には、整流流体が段階的により分流されることとな
り、また構造体としての所定の厚さ(強度)を備えなが
らも圧力損失の増大を押えより均一に供給することが可
能となり、また取扱性にもすぐれたものである。
せた2層、3層、4層とし、さらに例えば、サイドイッ
チ構造とすることもできる。
ど筒形とし、又押出材料により種々変化でき、さらには
例えば錐形などのように断面を除々に変化させたもので
あってもよい。
ばニッケル、クロム、銅、アルミニウムなどの金属、例
えばステンレス鋼、ハステロイ(登録商標)、モネルな
どの合金を用いた各種金属繊維の他、セラミック繊維な
どの無機繊維など焼結可能な材質のものから選択でき、
又これら繊維の1種または数種を複合して用いるのもよ
い。
合わせることなく単に集束してトウとしたものを用いる
が、例えば0.5〜5回/25.4mm程度で撚り合わせ
た撚糸としてもよい。
特公昭50−39069号公報などの提案に係るいわゆ
る集束伸線法により得られる。
を用いて巻回した場合の拡大平面図を図2に示し、かつ
そのX−X線断面図を図3(2つの巻回数分のみを示
す)に示すごとく、前記トウを用いたもの、又は例えば
2回/25.4mm以下のような比較的低度の撚合わせ糸
を用いて巻回したものにあっては、繊維集合材が交差す
る交差部10では、各繊維集合材9の断面が偏平状に拡
巾しうる。
比(巾/厚さ=D/T)は、例えば1.5〜10、好ま
しくは2〜5倍程度とする。このために繊維集合材9の
繊維の本数は30〜10000本、好ましくは50〜5
000本、さらに好ましくは50〜500本程度の比較
的少数本とする。
開口6に加え、繊維集合材9自体の繊維間にも微小隙間
を形成することとなり、それにともなって開口数の増
加、細分化などの機能を発揮し、流体の整流作用、乃至
それによる調温機能を好ましいものとする。
50μmとしている。50μmを越えるような太い繊維
では、結果的に繊維間隔が大きくなって開口6が大とな
り、また必要以上の厚さとなって圧力損失を高める。他
方、2μm未満では繊維コストが高く、また整流体製造
時の巻回張力などによって断線し易く、ケバの発生が多
くなり、品質低下を招きやすい。好ましくは3〜30μ
m、さらに好ましくは5〜15μm程度である。
のいずれであってもよく、又前記繊維径とは、横断面に
おいて繊維を挟んだ最大、最小寸法の平均値とする。
えばステンレス鋼繊維の場合にあっては、無酸化雰囲気
内で温度800〜1200℃、時間10分〜2時間程度
で行われ、必要に応じて前記焼結処理前又は後にその厚
さや開口特性を調整する為の加圧工程を設けることもで
きる。
たって希望の例えば均一な大きさの開口が形成された一
体焼結成形品となる。また例えば前記金属繊維を用いた
整流体にあっては、使用時において半溶融状態の押出材
料が付着し、開口を塞ぐときにも、例えば特許1506
356号(特公昭63−51727号)などの再生方向
により容易に洗浄することができる。
押出材料としての繊維、テープ、シートなどの紡糸、製
膜装置の冷却部材として、あるいは所定雰囲気を維持す
るなどの加温部材として調温のために使用できる。
径12μmのステンレス鋼繊維100本のトウを、配置
間隔0.4mmで多層にかつ非整列に綾巻し外径200m
m、厚さ1.7mmの円筒体(長さ20cm)の非整列巻層
のみからなる試料1の整流体を得た。このものはトウの
交差部での巾dが0.3mm、厚さtが0.1mm程度に拡
巾したものとなっている。
て前記整列巻層12Bと、この整列巻層12Bの内周面
に、それよりも小の開口を持つ非整列巻層12Aとを重
置した試料2、3、4を製作した。
前記と同様に平均繊維径12μmのステンレス鋼繊維1
00本のトウを用い、配置間隔を0.4mmでラセン状に
巻いた目付1000g/m2 (試料2)、1500g/
m2 (試料3)、2000g/m2 (試料4)の非整列
巻層(オープン巻きともいう)の上流側(図4の下側)
に、各交差部を整列させた整列巻層(ハネカム巻きとも
いう)を3000〜2000g/m2 の範囲で選択し合
計目付を4000g/m2 として構成している。
が、試料1〜5の流速と圧力損失を測定した結果、図5
に示すように、非整列巻層のみの試料1では整流作用が
高いとはいえ、少しの流速変動によって圧力損失は大き
く変化しており、ややもすると整流流体の送給が不十分
となることが予想できるが、非整列巻層を減少させたも
のほど大きな流速に対応できる。またその傾きも前記試
料1のものと比べて小さくなっていることがわかる。
ば前記整列巻層12Bを流入側になるように配置した場
合には、整流流体が段階的により分流されることとな
り、所定の厚さ(強度)を備えながらも圧力損失の増大
を押さえより均一に供給することが可能となり、また取
扱性にもすぐれたものである。
ラツキは抑制され、効率的に、希望の冷却、加温処理が
できる。
る。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】ダイの下流側に配されダイから押出される
高分子材料からなる膜状又は糸状の押出材料を囲む整流
壁体を有する筒状をなし、かつ前記押出材料を冷却又は
加温する流体が前記整流壁体を通過する間に整流される
整流体であって、 繊維径2〜50μmの焼結可能な繊維を集合した繊維集
合材が整流体軸芯に対して斜め方向に配されてかつ交差
する綾巻き状に多層に巻回されてなる巻回体を、焼結一
体化することにより前記整流壁体を形成してなる押出材
料調温用の整流体。 - 【請求項2】前記繊維集合材は、複数の金属繊維を実質
的に撚り合わせることなく集合したトウであることを特
徴とする請求項1に記載の押出材料調温用の整流体。 - 【請求項3】前記トウは、50〜500本の金属繊維か
らなることを特徴とする請求項2に記載の押出材料調温
用の整流体。 - 【請求項4】前記繊維集合材は、前記交差する部分にお
ける巾と厚さとの比(巾/厚さ)は1.5〜10である
ことを特徴とする請求項1、2又は3に記載の押出材料
調温用の整流体。 - 【請求項5】前記整流壁体は、前記繊維集合材の前記交
差する部分が、この繊維集合材により囲まれ実質的に厚
さ方向にのびる開口を形成する程度に重なる整列巻層
と、交差する部分が厚さ方向に重なることなく位置ずれ
することにより前記開口を小に分断する非整列な非整列
巻層とを含む複層構造としたことを特徴とする請求項1
〜4のいずれかに記載の押出材料調温用の整流体。 【0001】
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP10483494A JP3337317B2 (ja) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | 押出材料調温用の整流体 |
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JPH07292514A JPH07292514A (ja) | 1995-11-07 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP10483494A Expired - Fee Related JP3337317B2 (ja) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | 押出材料調温用の整流体 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4903030B2 (ja) * | 2006-11-02 | 2012-03-21 | 株式会社渡邊義一製作所 | 円筒状エアフィルタの製造方法 |
JP5102685B2 (ja) * | 2008-04-11 | 2012-12-19 | 株式会社渡邊義一製作所 | 円筒状フィルタとその製造方法 |
-
1994
- 1994-04-18 JP JP10483494A patent/JP3337317B2/ja not_active Expired - Fee Related
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