JP7154808B2 - 紡糸装置及び紡糸方法 - Google Patents

Description

本発明は、紡糸装置及び紡糸方法に関する。

紡糸装置は、例えば特許文献１に開示されるように、複数の口金孔が形成された紡糸口金と、上端側に紡糸口金が配置されて上下方向に延びる紡糸筒とを備える。紡糸装置により紡糸する場合、例えば、フィラメントの原料成分と揮発（溶媒）成分とを含む紡糸原液（ドープ）が、紡糸口金の各口金孔から紡糸筒内に吐出される。紡糸原液は、紡糸筒内に供給されるガスと接触することで乾燥される。これにより、複数本のフィラメント（単繊維）が紡糸される。複数本のフィラメントは、束ねられてヤーンとなり、ゴデットロールに巻き取られた後、所定方向に搬送される。

特表平９－５０１９８９号公報

紡糸装置については、紡糸効率を向上させて生産コストを低減することが望まれている。紡糸効率を向上させる方法としては、例えば、口金孔からの紡糸原液の吐出速度に対するゴデットロールの巻取速度の比として定義されるドラフトを向上させる方法が挙げられる。しかしながら、吐出速度に対して巻取速度を単に増大させると、紡糸筒内で糸切れが発生することにより、ドラフトを向上させるのが困難となる場合がある。

そこで本発明は、紡糸装置において、紡糸筒内で発生する糸切れを防止することにより、紡糸効率の向上を図れるようにすることを目的としている。

ドラフトを向上させようとした場合に紡糸筒内で糸切れが発生する原因の一つは、紡糸原液が紡糸口金から吐出された直後に、紡糸原液の揮発成分が紡糸筒内に供給されるガスにより急激に揮発されることで、紡糸原液が延伸しにくくなるためであると考えられる。

この問題に対して、紡糸筒内に供給するガスの単位時間当たりの供給量を単に低減したり、紡糸筒内に供給するガスの温度を単に低減したりすると、紡糸原液が十分に乾燥されず、紡糸筒内で複数の口金孔から吐出された紡糸原液同士が糸揺れにより接触することで、糸切れが発生することが分かった。

本発明は、このような知見に基づくものであり、口金孔から吐出された直後の紡糸原液を良好に延伸可能すると共に、紡糸筒内での複数の紡糸原液同士の接触による糸切れを防止しながら紡糸原液を乾燥可能にする。

即ち、本発明の一態様に係る紡糸装置は、上下方向に延びる紡糸筒と、複数の口金孔を有すると共に、前記紡糸筒の上端側に配置されて前記口金孔から紡糸原液を前記紡糸筒の内部空間に吐出させる紡糸口金と、前記紡糸筒に接続され、前記口金孔から吐出された紡糸原液と接触可能に、前記紡糸口金よりも上方から前記内部空間に第１ガスを供給する第１ガス供給路と、前記紡糸筒に接続され、前記口金孔から吐出された紡糸原液と接触可能に、第１ガスよりも高温の第２ガスを前記紡糸口金よりも下方から前記内部空間に供給する第２ガス供給路と、を備える。

上記構成によれば、口金孔から吐出された直後の紡糸原液が、紡糸口金よりも上方から第１ガス供給路により供給される前記第１ガスと接触することで、比較的緩慢に乾燥される。これにより、口金孔から吐出された直後の紡糸原液が急速に乾燥するのを防いで、糸切れを防止しながら紡糸原液を延伸できるので、ドラフトを向上できる。

また、口金孔から吐出された紡糸原液が、紡糸口金よりも下方から第２ガス供給路により供給される前記第２ガスと接触することで、乾燥が促進される。これにより、紡糸筒内において、乾燥途中の複数本の紡糸原液同士が接触して糸切れが生じるのを防止しながら、紡糸原液を乾燥できる。また、第１ガスとは別に第２ガスを紡糸筒の内部空間に供給できるので、第１ガス及び第２ガスの温度や供給量を個別に制御し易くすることができる。よって、紡糸効率の向上を図れる。

前記紡糸筒に対する第２ガスの供給位置よりも下方で前記紡糸筒に接続され、前記口金孔から吐出された紡糸原液と接触可能に、第３ガスを前記内部空間に供給する第３ガス供給路を更に備えてもよい。これにより、第２ガスによりある程度まで乾燥された紡糸原液を、第３ガス供給路から供給される第３ガスにより更に乾燥させることができる。

前記紡糸筒は、前記内部空間から前記紡糸筒外へガスを排出するガス排出口を有し、前記ガス排出口が、前記紡糸筒に対する第２ガスの供給位置と、前記紡糸筒に対する第３ガスの供給位置との間に配置されていてもよい。

これにより、紡糸筒の内部空間において、第３ガスの供給位置からガス排出口の位置に向けて、第３ガスを下方から上方に流通させることができ、内部空間を搬送される紡糸原液に揮発成分濃度が低いガスを接触させて、紡糸原液を効率よく乾燥させることができる。

前記第１ガス供給路は、前記紡糸口金の上方から、前記紡糸口金の下方に向けて、前記紡糸筒の長手方向に沿って第１ガスを供給可能に配置されていてもよい。これにより、各口金孔から吐出された直後の紡糸原液同士が第１ガスにより糸揺れを生じて接触するのを防止しながら、紡糸原液を第１ガスにより緩慢に乾燥できると共に、ドラフトを向上できる。

また、本発明の別の態様に係る紡糸方法は、上下方向に延びる紡糸筒の上端側に、複数の口金孔を有する紡糸口金を配置し、前記口金孔から紡糸原液を前記紡糸筒の内部空間に吐出させると共に、前記口金孔を通過した紡糸原液と接触可能に、前記紡糸口金よりも上方から前記内部空間に第１ガスを供給し、前記口金孔から吐出された紡糸原液と接触可能に、前記紡糸口金よりも下方から、第１ガスよりも高温の第２ガスを前記内部空間に供給する。

前記紡糸筒に対する第２ガスの供給位置よりも下方で、前記口金孔から吐出された紡糸原液と接触可能に、第３ガスを前記内部空間に供給してもよい。

前記紡糸筒に対する第２ガスの供給位置と、前記紡糸筒に対する第３ガスの供給位置との上下間において、前記内部空間から前記紡糸筒外へガスを排出してもよい。
前記紡糸口金の上方から、前記紡糸口金の下方に向けて、第１ガスを供給してもよい。

本発明によれば、紡糸装置において、紡糸筒内で発生する糸切れを防止することにより、紡糸効率の向上を図ることができる。

実施形態に係る紡糸装置の全体図である。 ゴデットロールの巻取速度と最高ドラフトとの関係を示す図である。

（実施形態）
本発明の実施形態について、図を参照して説明する。図１は、実施形態に係る紡糸装置１の全体図である。紡糸装置１は、一例として、乾式紡糸法により、セルロースアセテート繊維のフィラメントＦを紡糸する。

紡糸装置１は、混合装置２、濾過装置３、紡糸筒４、紡糸口金５、第１ガス供給路Ｒ１、第２ガス供給路Ｒ２、第３ガス供給路Ｒ３、ガス排出路Ｒ４、ディフューザー６、油剤添着ユニット７、ゴデットロール８、及び案内部材９，１０を備える。図１には図示しないが、本実施形態の紡糸装置１は、複数の紡糸筒４を備え、供給路Ｒ１～Ｒ３は、分岐して各紡糸筒４に接続されている。

混合装置２は、紡糸原液Ｄを混合する。紡糸原液Ｄは、フィラメントＦの原料成分と、揮発成分とを含む。一例として、フィラメントＦの原料成分は、セルロースアセテートであり、揮発成分は、アセトンである。濾過装置３は、混合装置２により混合された紡糸原液Ｄを濾過する。

紡糸筒４は、上下方向に延びている。紡糸筒４には、第１ガス供給口４ａ、第２ガス供給口４ｂ、第３ガス供給口４ｃ、ガス排出口４ｄ、及びフィラメント搬出口４ｅが、紡糸筒４の長手（上下）方向に離隔して設けられている。このうち第２ガス供給口４ｂ、第３ガス供給口４ｃ、及びガス排出口４ｄは、紡糸筒４の側部に配置されている。

第１ガス供給口４ａは、紡糸筒４の上端に配置されて第１ガス供給路Ｒ１に接続されている。第２ガス供給口４ｂは、紡糸口金５の下端よりも下方に配置されて第２ガス供給路Ｒ２に接続されている。第３ガス供給口４ｃは、第２ガス供給口４ｂよりも下方に配置されて第３ガス供給路Ｒ３に接続されている。

ガス排出口４ｄは、紡糸筒４に対する第２ガスの供給位置と、紡糸筒４に対する第３ガスの供給位置との上下間（言い換えると、第２ガス供給口４ｂと第３ガス供給口４ｃとの上下間）に配置されて、内部空間Ｓから紡糸筒４外へガスを排出する。ガス排出口４ｄは、ガス排出路Ｒ４に接続されている。フィラメント搬出口４ｅは、紡糸筒４の下端に配置されて、紡糸筒４内で紡糸されたフィラメントＦを紡糸筒４外へ搬出する。

具体例として、第２ガス供給口４ｂは、紡糸筒４の長手方向中央よりも上側に配置されている。また一例として、第２ガス供給口４ｂは、紡糸筒４の上端と、ガス排出口４ｄの上端との間の中央位置Ｐ１よりも下方の位置に配置されている。第２ガス供給口４ｂの上端は、紡糸口金５の下端よりも下方に位置している。第２ガス供給口４ｂの上端は、紡糸筒４の上端から、紡糸筒４の長さ寸法の２割以上３割以下の範囲の距離をおいた下方の位置に配置されることが望ましい。

またガス排出口４ｄは、紡糸筒４の長手方向中央よりも下側に配置されている。一例として、ガス排出口４ｄは、第２ガス供給口４ｂの下端と、第３ガス供給口４ｃの上端との間の中央位置Ｐ２と重なる位置に配置されている。

また、紡糸筒４の上端からガス排出口４ｄの上端までの長さ寸法は、紡糸筒４の第２ガス供給口４ｂの下端から第３ガス供給口４ｃの上端までの長さ寸法よりも長い。また、紡糸筒４の上端から第２ガス供給口４ｂの上端までの長さ寸法は、紡糸筒４の下端から第３ガス供給口４ｃの下端までの長さ寸法よりも長い。

紡糸口金５は、複数の口金孔５ａを有すると共に、紡糸筒４の上端側に配置されている。紡糸口金５は、口金孔５ａから紡糸原液Ｄを紡糸筒４の内部空間Ｓに吐出させる。紡糸装置１は、ポンプ１１により紡糸原液Ｄを加圧して、紡糸原液Ｄを口金孔５ａから吐出させる。口金孔５ａから紡糸原液Ｄを吐出する吐出速度Ｖ１は、ポンプ１１を調整することで設定される。

第１ガス供給路Ｒ１は、紡糸筒４に接続され、口金孔５ａから吐出された紡糸原液Ｄと接触可能に、紡糸口金５よりも上方から内部空間Ｓに第１ガスを供給する。本実施形態では、第１ガス供給路Ｒ１と接続される紡糸筒４の第１ガス供給口４ａが、紡糸筒４の内部空間Ｓにおける紡糸口金５の上方に配置されている。これにより第１ガス供給路Ｒ１は、紡糸口金５の上方から、紡糸口金５の下方に向けて、紡糸筒４の長手方向に沿って第１ガスを供給可能に配置されている。内部空間Ｓに供給される第１ガスの温度は、一例として、６０℃以上７０℃以下の範囲の値に設定されている。

第２ガス供給路Ｒ２は、紡糸筒４に接続され、口金孔５ａから吐出された紡糸原液Ｄと接触可能に、第１ガスよりも高温の第２ガスを紡糸口金５よりも下方から内部空間Ｓに供給する。本実施形態では、第２ガス供給路Ｒ２は、紡糸筒４の側方から、紡糸筒４の内部空間Ｓに第２ガスを供給可能に配置されている。内部空間Ｓに供給される第２ガスの温度は、一例として、７０℃よりも高温であり、ここでは９０℃以上９５℃以下の範囲の値に設定されている。

また、第２ガスの単位時間当たりの内部空間Ｓに対する供給量は、一例として、第１ガスの単位時間当たりの内部空間Ｓに対する供給量と同等又はそれ以上の値に設定されている。一例として、第２ガスの単位時間当たりの内部空間Ｓに対する供給量は、第１ガスの単位時間当たりの内部空間Ｓに対する供給量の１００％以上１４３％以下の範囲の値に設定されている。

第３ガス供給路Ｒ３は、紡糸筒４に対する第２ガスの供給位置よりも下方で紡糸筒４に接続され、口金孔５ａから吐出された紡糸原液Ｄと接触可能に、第３ガスを内部空間Ｓに供給する。本実施形態では、内部空間Ｓに供給される第３ガスは、第１ガスよりも高温である。また第３ガス供給路Ｒ３は、紡糸筒４の側方から、紡糸筒４の内部空間Ｓに第３ガスを供給可能に配置されている。第３ガスは、第２ガスより高温でもよいし、第２ガスより低温でもよい。ここで第１～第３ガスは、紡糸原液Ｄを乾燥させるための乾燥用ガスであり、いずれも一例として空気である。

排出路Ｒ４は、紡糸筒４に対する第２ガスの供給位置と、紡糸筒４に対する第３ガスの供給位置との上下間で、紡糸筒４に接続され、紡糸筒４の内部空間Ｓからガスを排出する。

ディフューザー６は、紡糸口金５よりも下方において、紡糸筒４の内部空間Ｓに供給される第２ガスを拡散させながら紡糸筒４の径方向内側に供給する。ディフューザー６は、筒体であり、筒軸方向を紡糸筒４の長手方向に一致させた状態で、内部空間Ｓに配置されている。ディフューザー６の周面には、多数の開口６ａが形成されている。第２ガスは、ディフューザー６の開口６ａを通過することで拡散されながら、ディフューザー６の径方向内側に供給される。

なお、ディフューザー６を用いなくても第２ガスが内部空間Ｓで十分に拡散される場合等には、ディフューザー６を省略してもよい。油剤添着ユニット７は、紡糸されたフィラメントＦに繊維油剤（一例として繊維油剤エマルション）を添着する。

ゴデットロール８は、そのロール軸周りに回転可能に軸支されている。ゴデットロール８は、駆動装置１２から伝達される駆動力により回転しながらフィラメントＦと周面において接触することにより、フィラメントＦを案内部材９，１０へ向けて搬送する。ゴデットロール８の回転速度（巻取速度）Ｖ２は、駆動装置１２により調整される。

紡糸装置１では、速度Ｖ１，Ｖ２を個別に調整することで、ドラフトＶ２／Ｖ１が調整される。ドラフトＶ２／Ｖ１は、適宜設定可能であるが、１．０よりも大きい値に設定されることで、紡糸口金５の口金孔５ａから吐出される紡糸原液Ｄが搬送方向に延伸される。本実施形態では、ドラフトＶ２／Ｖ１は、一例として１．０よりも大きい値に設定されている。案内部材９，１０は、ゴデットロール８から搬出されたフィラメントＦを所定方向に案内する。

本実施形態の紡糸方法は、上記構成を有する紡糸装置１を用いて紡糸する。即ち、紡糸筒４の上端側に紡糸口金５を配置し、口金孔５ａから紡糸原液Ｄを紡糸筒４の内部空間Ｓに吐出させると共に、口金孔５ａを通過した紡糸原液Ｄと接触可能に、紡糸口金５よりも上方から内部空間Ｓに第１ガスを供給する。

また、口金孔５ａから吐出された紡糸原液Ｄと接触可能に、紡糸口金５よりも下方から、第１ガスよりも高温の第２ガスを内部空間Ｓに供給する。一例として、第１ガスは、紡糸口金５の上方から、紡糸口金５の下方に向けて供給する。

また、紡糸筒４に対する第２ガスの供給位置よりも下方で、口金孔５ａから吐出された紡糸原液Ｄと接触可能に、第３ガスを内部空間Ｓに供給する。また、紡糸筒４に対する第２ガスの供給位置と、紡糸筒４に対する第３ガスの供給位置との上下間において、内部空間Ｓから紡糸筒４外へガスを排出する。

具体的に紡糸装置１の駆動時には、混合装置２と濾過装置３とを通過した紡糸原液Ｄが、ポンプ１１の駆動力により、紡糸口金５の各口金孔５ａから紡糸筒４の内部空間Ｓに上方から下方に向けて吐出される。また、第１ガス供給路Ｒ１から第１ガス供給口４ａを介して、第１ガスが紡糸筒４の内部空間Ｓに供給される。

内部空間Ｓに供給される第１ガスの温度は、口金孔５ａから吐出された直後の紡糸原液Ｄが緩慢に乾燥されるように、内部空間Ｓに供給される第２ガスの温度よりも低く設定される。従って、紡糸原液Ｄの揮発成分は、紡糸原液Ｄが口金孔５ａから吐出された直後は第１ガスにより一部揮発するものの、予め設定されたドラフトＶ２／Ｖ１の値に対応して紡糸原液Ｄが延伸される程度に、紡糸原液Ｄ中に残留する。これにより紡糸装置１では、口金孔５ａから吐出された紡糸原液Ｄが、第１ガスにより緩慢に乾燥されながら、搬送（上下）方向に安定して延伸される。

ここで、紡糸原液Ｄの紡糸口金５への供給量を一定に保ったまま、巻取速度Ｖ２を上げていくと、口金孔５ａから吐出される紡糸原液Ｄの径が細くなる。そして、当該紡糸原液Ｄから紡糸されたフィラメントＦをゴデットロール８により安定して巻き取ることが不可能となる。このゴデットロール８による巻取りが不可能となる時点の比Ｖ２／Ｖ１が最高ドラフトと定義される。

本実施形態では、口金孔５ａから吐出された直後の紡糸原液Ｄを安定して延伸できるので、最高ドラフトＶ２／Ｖ１を高めることができる。これにより、例えば、巻取速度Ｖ２を従来と同等に設定した場合の最高ドラフトＶ２／Ｖ１を向上できると共に、巻取速度Ｖ２を従来よりも高速に設定した場合でも、最高ドラフトＶ２／Ｖ１が低下するのを抑制できる。

また、第２ガス供給路Ｒ２から第２ガス供給口４ｂを介して、第２ガスが内部空間Ｓに供給される。第２ガスは、内部空間Ｓにおいてディフューザー６により拡散されながら、紡糸原液Ｄと接触する。第２ガスは第１ガスよりも高温であるため、紡糸原液Ｄが第２ガスと接触することで、紡糸原液Ｄの揮発成分の揮発が促進される。

紡糸原液Ｄの揮発成分の揮発がある程度進行すると、紡糸原液Ｄに皮膜が形成されると共に、紡糸原液Ｄが固化してフィラメントＦが形成される。本実施形態では、第１ガスよりも高温の第２ガスを紡糸原液Ｄに接触させて紡糸原液Ｄの揮発成分の揮発を促進することで、複数の口金孔５ａから吐出された複数の紡糸原液Ｄ同士が、内部空間Ｓを流通するガスにより接触して糸切れする（糸揺れにより糸切れする）のを防止しながら、複数本のフィラメントＦを良好に形成できる。

また、第３ガス供給路Ｒ３から第３ガス供給口４ｃを介して、第３ガスが内部空間Ｓに供給される。紡糸筒４では、ガス排出口４ｄが第３ガス供給口４ｃよりも上方に配置されているので、第３ガスは、第２ガス供給口４ｂからガス排出口４ｄに向けて、内部空間Ｓを下方から上方へ流通する。

このため搬送中のフィラメントＦは、内部空間Ｓにおいて、向流乾燥により、揮発成分濃度が比較的低い状態の第３ガスと接触できるので、更に乾燥が促進される。揮発成分を含んだ第１～第３ガスは、ガス排出口４ｄから紡糸筒４の外部に排出され、排出路Ｒ４を流通した後に回収される。

ここで内部空間Ｓでは、第１ガスが上方から下方へ流通すると共に、第２ガスが第１ガスと混合されて、上方から下方へ流通する。一例として、内部空間Ｓの第２ガス供給口４ｂとガス排出口４ｄとの間の領域は、内部空間Ｓにおいてガスの流速が最も高速となる領域を含む。また一例として、内部空間Ｓの紡糸筒４の上端と第２ガス供給口４ｂとの間の領域は、内部空間Ｓにおいてガスの流速が最も低速となる領域を含む。

紡糸筒４のフィラメント搬出口４ｅから搬出されたフィラメントＦは、集束されてヤーンＹとなる。ヤーンＹは、油剤添着ユニット７により繊維油剤を添着された後、ゴデットロール８により巻き取られる。ヤーンＹは、ゴデットロール８の周面を周回走行した後、案内部材９、１０によりガイディングされながら所定方向に搬送される。

なお一例として、第３ガス供給口４ｃは、ガス排出口４ｄの下方に配置されているが、第２ガス供給口４ｂよりも下方且つガス排出口４ｄの上方に配置してもよい。また、紡糸原液Ｄの揮発成分の揮発が第１及び第２ガスにより十分に行える場合等には、第３ガス供給口４ｃ及び第３ガス供給路Ｒ３は、省略してもよい。また、第３ガスを用いない場合等には、ガス排出口４ｄ及び排出路Ｒ４は、省略してもよい。

以上説明したように、本実施形態では、口金孔５ａから吐出された直後の紡糸原液Ｄが、紡糸口金５よりも上方から第１ガス供給路Ｒ１により供給される第１ガスと接触することで、比較的緩慢に乾燥される。これにより、口金孔５ａから吐出された直後の紡糸原液Ｄが急速に乾燥するのを防いで、糸切れを防止しながら紡糸原液Ｄを延伸できるので、ドラフトＶ２／Ｖ１を向上できる。

また、口金孔５ａから吐出された紡糸原液Ｄが、紡糸口金５よりも下方から第２ガス供給路Ｒ２により供給される第２ガスと接触することで、乾燥が促進される。これにより、紡糸筒４内において、乾燥途中の複数本の紡糸原液Ｄ同士が接触して糸切れが生じるのを防止しながら、紡糸原液Ｄを乾燥できる。また、第１ガスとは別に第２ガスを紡糸筒４の内部空間Ｓに供給できるので、第１ガス及び第２ガスの温度や供給量を個別に制御し易くすることができる。よって、紡糸効率の向上を図れる。

また、紡糸装置１が第３ガス供給路Ｒ３を備えるので、第２ガスによりある程度まで乾燥された紡糸原液Ｄを、第３ガス供給路Ｒ３から供給される第３ガスにより更に乾燥させることができる。

また、紡糸筒４のガス排出口４ｄが、紡糸筒４に対する第２ガスの供給位置と、紡糸筒４に対する第３ガスの供給位置との間に配置されているので、紡糸筒４の内部空間Ｓにおいて、第３ガスの供給位置からガス排出口４ｄの位置に向けて、第３ガスを下方から上方に流通させることができ、内部空間Ｓを搬送される紡糸原液Ｄに揮発成分濃度が低いガスを接触させて、紡糸原液Ｄを効率よく乾燥させることができる。

また、第１ガス供給路Ｒ１は、紡糸口金５の上方から、紡糸口金５の下方に向けて、紡糸筒４の長手方向に沿って第１ガスを供給可能に配置されているので、各口金孔５ａから吐出された直後の紡糸原液Ｄ同士が第１ガスにより糸揺れを生じて接触するのを防止しながら、紡糸原液Ｄを第１ガスにより緩慢に乾燥できると共に、ドラフトＶ２／Ｖ１を向上できる。

（ゴデットロール８の巻取速度Ｖ２と最高ドラフトＶ２／Ｖ１との関係について）
図２は、ゴデットロール８の巻取速度Ｖ２と最高ドラフトＶ２／Ｖ１との関係を示す図である。図２は、第１ガス供給口４ａを閉塞し、且つ、第２ガス供給口４ｂの位置を紡糸口金５と重なる紡糸筒４の側方位置に変更した紡糸装置１を用いて、内部空間Ｓに供給する第２ガスの温度と、第２ガスの単位時間当たりの内部空間Ｓに対する供給量とを異なる値に設定してフィラメントＦを紡糸したときのゴデットロール８の巻取速度Ｖ２と最高ドラフトＶ２／Ｖ１との関係を示す。紡糸口金５は、三角形状の口金孔５ａを１００個有する構成とした。

図２中、設定Ａ～Ｃは、第２ガスの単位時間当たりの内部空間Ｓに対する供給量が同等であり、Ａ，Ｂ，Ｃの順に、内部空間Ｓに供給する第２ガスの温度が低い。設定Ｃ～Ｅは、内部空間Ｓに供給する第２ガスの温度は同等であり、設定Ｃ，Ｄ，Ｅの順に、第２ガスの単位時間当たりの内部空間Ｓに対する供給量が少ない。

図２に示すように、設定Ａ～Ｅのいずれでも、巻取速度Ｖ２が増大すると、最高ドラフトＶ２／Ｖ１は減少する。この原因は、例えば、口金孔５ａから吐出された紡糸原液Ｄに搬送方向に作用する張力が増大し、糸切れが生じ易くなるためであると考えられる。

また、設定Ａ～Ｅのいずれでも、内部空間Ｓに供給する第２ガスの温度が上昇すると、最高ドラフトＶ２／Ｖ１は減少する。この原因は、例えば、口金孔５ａから吐出された直後の紡糸原液Ｄが、比較的高温の第２ガスにより急激に乾燥され、延伸しにくくなって糸切れが生じ易くなるためであると考えられる。

また設定Ｃ，Ｄに示すように、内部空間Ｓに供給する第２ガスの温度と巻取速度Ｖ２とが同等でも、第２ガスの単位時間当たりの内部空間Ｓに対する供給量が多いと、最高ドラフトＶ２／Ｖ１は減少する。この原因は、例えば、口金孔５ａから吐出された直後の紡糸原液Ｄが、比較的大量の第２ガスにより急激に乾燥され、延伸しにくくなって糸切れが生じ易くなるためであると考えられる。

これに対して本実施形態の紡糸装置１では、第２ガスよりも低温の第１ガスにより、口金孔５ａから吐出された直後の紡糸原液Ｄを緩慢に乾燥することで、紡糸原液Ｄを搬送方向に延伸し易くしているので、従来と同等の巻取速度Ｖ２における最高ドラフトＶ２／Ｖ１を向上させることができる。よって、巻取速度Ｖ２を増大させた場合でも、従来に比べて最高ドラフトＶ２／Ｖ１の減少を抑制できる。従って、紡糸筒４内で発生する糸切れを防止することにより、紡糸効率の向上を図ることができる。

（確認試験）
図１に示す紡糸筒４を実施例として作製した。また、紡糸筒４の第１ガス供給口４ａを閉塞し、且つ、第２ガス供給口４ｂの位置を紡糸口金５と重なる紡糸筒４の側方位置に変更した以外は実施例と同様の構成を有する紡糸筒を比較例として作製した。

実施例及び比較例の紡糸装置の上端に同様の紡糸口金５を配置し、同様の紡糸原液Ｄを用いて紡糸した。その結果、実施例では、口金孔５ａから吐出後の紡糸原液Ｄの乾燥不足を比較例と同等程度に抑制し、且つ、最高ドラフトＶ２／Ｖ１を一定値に維持しながら、巻取速度Ｖ２を比較例に比べて約２３．７％高速化できた。これにより実施例では、比較例に比べて最高ドラフトＶ２／Ｖ１を向上させやすいことが分かった。

また本願発明者らの別の検討によれば、第２ガス供給口４ｂと第３ガス供給口４ｃとの間において、ガス排出口４ｄの位置を紡糸筒４の下側に移動させるほど、第２ガスによる紡糸原液Ｄの糸揺れが生じにくくなり、最高ドラフトＶ２／Ｖ１を向上させ易くなることが分かった。しかしながら、ガス排出口４ｄの位置を紡糸筒４の下側に移動させるほど、紡糸原液Ｄの乾燥が遅れ易くなることも分かった。よって、紡糸しようとするフィラメントＦの原料成分、フィラメントデニール（ＦＤ）、及び、速度Ｖ１，Ｖ２等に応じて、ガス排出口４ｄを紡糸筒４の適切な位置に配置することが望ましいと考えられる。

また、第２ガス供給口４ｂの位置を紡糸筒４の上側に移動させるほど、内部空間Ｓを搬送される紡糸原液Ｄの乾燥を第２ガスにより促進できることで、複数の紡糸原液Ｄ同士の接触による糸切れを防止し易いことが分かった。よって、第１ガスによる紡糸原液Ｄの緩慢な乾燥を実施できる範囲内で、第２ガス供給口４ｂの位置を紡糸筒４の上側に配置することが望ましいと考えられる。

本発明は、実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、その構成及び方法を変更、追加、又は削除できる。

以上のように本発明は、紡糸装置において、紡糸筒内で発生する糸切れを防止することにより、紡糸効率の向上を図れる優れた効果を有する。従って、この効果の意義を発揮できる紡糸装置に本発明を広く適用すると有益である。

Ｄ 紡糸原液
Ｒ１ 第１ガス供給路
Ｒ２ 第２ガス供給路
Ｒ３ 第３ガス供給路
Ｓ 内部空間
４ 紡糸筒
４ｄ ガス排出口
５ 紡糸口金
５ａ 口金孔

Claims (8)

1. 上下方向に延びる紡糸筒と、
   フィラメントの原料成分と揮発成分とを含む紡糸原液を吐出する複数の口金孔を有すると共に、前記紡糸筒の上端側に配置されて前記口金孔から紡糸原液を前記紡糸筒の内部空間に吐出させる紡糸口金と、
   前記紡糸筒に接続され、前記口金孔から吐出された紡糸原液と接触可能に、前記紡糸口金よりも上方から前記内部空間に第１ガスを供給する第１ガス供給路と、
   前記紡糸筒に接続され、前記口金孔から吐出された紡糸原液と接触可能に、第１ガスよりも高温の第２ガスを前記紡糸口金よりも下方から前記内部空間に供給する第２ガス供給路と、を備え、
   単位時間当たりの前記第１ガスの供給量が、単位時間当たりの前記第２ガスの供給量よりも少ない、紡糸装置。
2. 前記紡糸筒に対する第２ガスの供給位置よりも下方で前記紡糸筒に接続され、前記口金孔から吐出された紡糸原液と接触可能に、第３ガスを前記内部空間に供給する第３ガス供給路を更に備える、請求項１に記載の紡糸装置。
3. 前記紡糸筒は、前記内部空間から前記紡糸筒外へガスを排出するガス排出口を有し、
   前記ガス排出口が、前記紡糸筒に対する第２ガスの供給位置と、前記紡糸筒に対する第３ガスの供給位置との間に配置されている、請求項２に記載の紡糸装置。
4. 前記第１ガス供給路は、前記紡糸口金の上方から、前記紡糸口金の下方に向けて、前記紡糸筒の長手方向に沿って第１ガスを供給可能に配置されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の紡糸装置。
5. 上下方向に延びる紡糸筒の上端側に、フィラメントの原料成分と揮発成分とを含む紡糸原液を吐出する複数の口金孔を有する紡糸口金を配置し、前記口金孔から紡糸原液を前記紡糸筒の内部空間に吐出させると共に、前記口金孔を通過した紡糸原液と接触可能に、前記紡糸口金よりも上方から前記内部空間に第１ガスを供給し、前記口金孔から吐出された紡糸原液と接触可能に、前記紡糸口金よりも下方から、第１ガスよりも高温の第２ガスを前記内部空間に供給し、
   単位時間当たりの前記第１ガスの供給量を、単位時間当たりの前記第２ガスの供給量よりも少なくする、紡糸方法。
6. 前記紡糸筒に対する第２ガスの供給位置よりも下方で、前記口金孔から吐出された紡糸原液と接触可能に、第３ガスを前記内部空間に供給する、請求項５に記載の紡糸方法。
7. 前記紡糸筒に対する第２ガスの供給位置と、前記紡糸筒に対する第３ガスの供給位置との上下間において、前記内部空間から前記紡糸筒外へガスを排出する、請求項６に記載の紡糸方法。
8. 前記紡糸口金の上方から、前記紡糸口金の下方に向けて、第１ガスを供給する、請求項５～７のいずれか１項に記載の紡糸方法。

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