JPH02191705A - Fine hole of spinning nozzle - Google Patents
Fine hole of spinning nozzleInfo
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- JPH02191705A JPH02191705A JP29776589A JP29776589A JPH02191705A JP H02191705 A JPH02191705 A JP H02191705A JP 29776589 A JP29776589 A JP 29776589A JP 29776589 A JP29776589 A JP 29776589A JP H02191705 A JPH02191705 A JP H02191705A
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Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D4/00—Spinnerette packs; Cleaning thereof
- D01D4/02—Spinnerettes
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- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は、紡糸口金細孔に関し、そしてさらに詳細には
、2よりも大きな長さ対幅の比を有する紡糸口金細孔に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to spinneret pores, and more particularly to spinneret pores having a length to width ratio greater than two.
本発明を要約すれば、硬化金属板から作製された紡糸口
金が、紡糸口金の面を出る複数のスロット形状細孔を有
する。細孔の壁は、紡糸口金の面に向かってテーパし、
そして各細孔は、約2よりも大きな長さ対幅の比を有す
る。To summarize the invention, a spinneret made from a hardened metal plate has a plurality of slot-shaped pores exiting the face of the spinneret. The pore walls taper towards the face of the spinneret;
and each pore has a length-to-width ratio greater than about 2.
紡糸口金納11通路を作製する最も共通の方法は、板を
通って部分的な穴を皿座ぐりし、それから残りの厚さを
打ち抜くことにより穴を完成させることである。細孔を
形成するための公知の方法の中で、皿座ぐりと打ち抜き
方法は、一般に、最も安価であり、形成される形状にお
いて融通がきき、そして最も−様な細孔を与えるとして
認識される。The most common method of making spinneret sheath 11 passages is to countersink a partial hole through a plate and then complete the hole by punching out the remaining thickness. Among the known methods for forming pores, countersinking and punching methods are generally recognized as being the least expensive, most flexible in the shapes formed, and providing the most uniform pores. .
穴あけと放電加工(EDM)による紡糸口金細孔の製造
がまた、公知である。これらの両方法は、比較的低速で
あり(このため高価であり)、そして皿座ぐり打ち抜き
法よりも穴対穴の一様性に劣る。六対大の一様性は、高
品質紡績糸に対して必要とされたフィラメント対フィラ
メントの一様性を獲得する際に重要である。The production of spinneret pores by drilling and electrical discharge machining (EDM) is also known. Both of these methods are relatively slow (and therefore expensive) and have poorer hole-to-hole uniformity than the countersinking method. Six-to-one uniformity is important in obtaining the filament-to-filament uniformity required for high quality spun yarns.
さらに、穴あけは、打ち抜きよりも壊れやすいために、
それらの使用は、一般に、大形の穴の形成に制限される
。Additionally, drilling is more fragile than punching, so
Their use is generally limited to the formation of large holes.
通路の細孔部分は、通路を形成するために使用されたパ
ンチ、ドリル又は他の工具の物理的な特性により、短い
長さ又は比較的大きな直径のいづれかに制限された。先
行技術の方法によって行われた時、短い細孔長のために
、紡糸又はフィラメントの押し出し中、不十分な分子配
向しか、フィラメントに伝えられず、断面形状を穴の設
計形状からかなり変化させる。特に、中空フィラメント
の紡糸において、短い細孔は、フィラメントの中空内側
部分を生成する通路において、内部要素又は妨害物への
構造的支持の量をかなり縮小させる。The pore portion of the passageway was limited to either a short length or a relatively large diameter by the physical characteristics of the punch, drill, or other tool used to form the passageway. Due to the short pore length, insufficient molecular orientation is transferred to the filament during spinning or extrusion of the filament, when done by prior art methods, causing the cross-sectional shape to vary considerably from the designed shape of the hole. In particular, in hollow filament spinning, short pores significantly reduce the amount of structural support to internal elements or obstructions in the passageway that creates the hollow inner portion of the filament.
これは、刻み目又は他の小さな欠陥を除去するために、
紡糸口金がラッピングされる又は磨かれる回数を制限す
る。さらに、紡糸又は押し出し中十分な配向を中空フィ
ラメントに伝えないことは、所望の真の中空フィラメン
トの代わりに、多数の非所望の開かれた又は割られたフ
ィラメントを形成させる。This is done to remove nicks or other small imperfections.
Limit the number of times the spinneret is lapped or polished. Furthermore, failure to impart sufficient orientation to the hollow filaments during spinning or extrusion results in the formation of a large number of undesired open or split filaments instead of the desired true hollow filaments.
理想的な紡糸口金は、細孔の長さに沿った一様性と共に
、完全な細孔対細孔の一様性を有する。The ideal spinneret has perfect pore-to-pore uniformity with uniformity along the length of the pores.
各細孔は、紡糸中、適切な分子配向に対して、少なくと
も1.5、そして好ましくは、2以上の長さ対幅の比を
有する。穴は、ポリマー流の正確な計量に対して実際的
であるほど小さく、モして細孔壁は、同じ理由のために
直線である。紡糸口金は、長寿命のために硬金属から作
製される。さらに、紡糸口金は、パック漏れとポンプ要
求条件を縮小するために、低圧力(例えば、14.00
0kPaよりも小)において動作する。不幸にも、優れ
た計量(大きな長さ対幅次元を有する小さな直線側部穴
)のための要求条件は、低圧力動作と相反する。Each pore has a length to width ratio of at least 1.5, and preferably 2 or more, for proper molecular orientation during spinning. The holes are as small as practical for accurate metering of the polymer flow, and the pore walls are straight for the same reason. The spinneret is made from hard metal for long life. Additionally, the spinneret can be used at low pressures (e.g., 14.00
(lower than 0 kPa). Unfortunately, the requirements for good metering (small straight side holes with large length-to-width dimensions) conflict with low pressure operation.
発明の要約
本発明は、紡糸口金を通ったポリマー流の方向において
細孔をテーパさせることにより、細孔による圧力降下を
かなり減少させる。さらに詳細には、紡糸口金は、通路
によって連結された上方及び下方表面を有する金属板を
具備する。通路は、1.5よりも大きく、好ましくは、
2よりも大きな長さ対幅の比を有する細孔長さにおいて
、板の下方表面を出ており、約3度よりも大きく、好ま
しくは、3乃至約20度の開先角度1こおいて、板の下
方表面に方にテーパする側壁を有する。板1ま、好まし
くは、+50ブリネルよりも大きな硬さを有する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention significantly reduces pressure drop through the pores by tapering the pores in the direction of polymer flow through the spinneret. More specifically, the spinneret includes a metal plate having upper and lower surfaces connected by a passageway. The passageway is larger than 1.5, preferably
Exit the lower surface of the plate at a pore length having a length-to-width ratio greater than 2 and with an included angle of greater than about 3 degrees, preferably from 3 to about 20 degrees. , having sidewalls that taper toward the lower surface of the plate. The plate 1 preferably has a hardness greater than +50 Brinell.
好ましい実施態様の詳細な説明
本発明は、非常に多数の複合スロット形式紡糸口金細孔
を生産するが、一つの特定の形式を参照して以下に記載
される。しかし、本発明は、示された細孔の特定形式に
制限されないことが、理解される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Although the present invention produces a large number of multi-slot type spinneret pores, it will be described below with reference to one particular type. However, it is understood that the invention is not limited to the particular types of pores shown.
笥1図は、一つの複合スロット形式紡糸口金細孔12を
有する紡糸口金板10の出口面の部分の平面図であ乙。Figure 1 is a plan view of a portion of the exit face of a spinneret plate 10 having one multi-slot type spinneret hole 12.
通常、仕上げ紡糸口金板は、示されたものと同一の数個
から多数の細孔を有する。Typically, the finished spinneret plate will have a few to many pores identical to those shown.
明らかな如く、ここで規定された「紡糸口金細孔」は、
一つのフィラメントの押し出しを行うスロット形式開口
の複合配置である。細孔12は、一般に内側小領域を取
り囲む四つの周囲スロット形式開口14を具備する。共
通交差部分の内側に、四つの直線スロット形式開口I8
が放射状に延びており、各々は、中心において周囲開口
14に連結する。周囲の紡糸口金板10と間延の空気排
気口16は、周囲開口を分離する。好ましくは、空気排
気口16の周囲幅は、各開口14の放射状幅よりも小さ
い。As is clear, the "spinneret pore" defined herein is
It is a complex arrangement of slot-type openings that provide extrusion of a single filament. Pore 12 generally includes four circumferential slot-type openings 14 surrounding an inner subarea. Inside the common intersection, four straight slot-type openings I8
extend radially, each connecting to a peripheral opening 14 at the center. A peripheral spinneret plate 10 and an intervening air outlet 16 separate the peripheral openings. Preferably, the circumferential width of the air outlet 16 is less than the radial width of each opening 14.
例えば、熔融ポリマーの細孔12による押し出し中、四
つのT形状の流れが、紡糸口金板IOの出口面とすぐ下
流において形成される。それからT形状流の隣接端部は
、連続的に延びている四つの一様空隙を有する逼統一体
フィラメントを形成するために、合着する。空気排気口
16は、合着の前の空隙への空気の侵入を許容し、こう
して、内部真空によるフィラメントの崩壊を防止する。For example, during extrusion of molten polymer through the pores 12, four T-shaped streams are formed immediately downstream of the exit face of the spinneret plate IO. Adjacent ends of the T-shaped stream then coalesce to form a cohesive filament with four continuously extending uniform voids. Air outlet 16 allows air to enter the void prior to coalescence, thus preventing collapse of the filament due to internal vacuum.
第2図において、周囲開口14は、同時に機械加工され
たテーパ皿座ぐり22につながる出口面28において示
される。同様に、非加工領域24によって分離されたi
座ぐり26を有する放射状開口I8が示される。紡糸口
金板10は、通常、細孔の入り口30と出口面28の間
の厚さよりもずっと厚い。細孔を機械加工する前に、平
坦入り口面30を有する大形の皿座ぐり20は、紡糸口
全細孔が形成される各位置において、板10に機械加工
される。細孔の長さ14a対細孔スロツトの幅18aの
比は、好ましくは、2よりも大きく、モして細孔スロッ
トの側壁は、好ましくは、約3乃至約20度の範囲にあ
る開先角度Aにおいて、紡糸口金板lOの下方表面28
の方向においてテーパされる。In FIG. 2, the peripheral opening 14 is shown at an exit face 28 leading to a tapered countersink 22 that is machined at the same time. Similarly, i
A radial aperture I8 with a counterbore 26 is shown. The spinneret plate 10 is typically much thicker than the thickness between the pore entrance 30 and exit face 28. Prior to machining the pores, a large counterbore 20 with a flat entrance surface 30 is machined into the plate 10 at each location where a spinneret full pore is to be formed. The ratio of the pore length 14a to the pore slot width 18a is preferably greater than 2, and the sidewalls of the pore slot are preferably beveled in the range of about 3 to about 20 degrees. At angle A, the lower surface 28 of spinneret plate lO
tapered in the direction of
所望の紡糸口金細孔に尺度を設けることにより、スロッ
ト14と18は、好ましくは、約0,05Qmm乃至0
− 130mmのM (18a )であり、そして約0
−40mm乃至1−0mmの長さ(14a)である。ス
ロット開口14は、好ましくは、スロット開口18に等
しい。By scaling the desired spinneret pores, slots 14 and 18 are preferably approximately 0.05 Qmm to 0.
- M (18a) of 130 mm and approximately 0
-40 mm to 1-0 mm length (14a). Slot opening 14 is preferably equal to slot opening 18.
細孔は、レーザービーム(LASAGによる150ワツ
ト・パルスのNd YAGレーザ−)により穴をあけ
、続いて、イックストルート・ホーン・コーポレーショ
ン(Extrude Hone Corporat
ion)、イルウィン、PAによって供給された、流体
機械加工装置を使用して、穴の内側を磨くことにより作
製される。The pores were drilled with a laser beam (150 Watt pulsed Nd YAG laser by LASAG), followed by an Extrude Hone Corporation
ion), Ilwyn, PA, by polishing the inside of the hole using fluid machining equipment.
第1図と第2図に示された紡糸口金細孔は、本発明の原
理を使用する多様な複合細孔を例示する。The spinneret pores shown in FIGS. 1 and 2 illustrate a variety of composite pores using the principles of the present invention.
本発明の主なる特徴及び態様は以下のとおりである。The main features and aspects of the invention are as follows.
1、通路によって連結された上方及び下方表面を有する
金属板を具備する紡糸口金において、該通路が、細孔長
さにおいて該下方表面を出ており、該細孔長さが、1.
5よりも大きな長さ対幅の比を有し、約3度よりも大き
な開先角度において該下方表面の方向に8いてテーパす
る側壁を有する紡糸口金。1. A spinneret comprising a metal plate having upper and lower surfaces connected by a passageway, the passageway exiting the lower surface at a pore length, the pore length being 1.
A spinneret having a sidewall having a length-to-width ratio greater than 5 and tapering in the direction of the lower surface at an included angle greater than about 3 degrees.
2、該金属板が、150ブリネルよりも大きな硬さを有
する上記1に記載の紡糸口金。2. The spinneret according to 1 above, wherein the metal plate has a hardness greater than 150 Brinell.
3、該開先角度が、約3乃至約20度にある上記I又は
2に記載の紡糸口金。3. The spinneret according to item I or 2 above, wherein the groove angle is about 3 to about 20 degrees.
4、該細孔長さの長さ対幅の比が、2よりも大きい上記
l、2又は3に記載の紡糸口金。4. The spinneret according to 1, 2 or 3 above, wherein the length-to-width ratio of the pore length is greater than 2.
5、該細孔長さが、スロット形状である上記1又は2に
記載の紡糸口金。5. The spinneret according to 1 or 2 above, wherein the pore length is slot-shaped.
第1図は、紡糸口金板の出口面の部分の平面図であり、
第2図は、第1図の2−2線に沿って切った断面図であ
る。FIG. 1 is a plan view of the outlet surface of the spinneret plate, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 2--2 in FIG. 1.
Claims (1)
金属板を具備する紡糸口金において、該通路が、細孔長
さにおいて該下方表面を出ており、該細孔長さが、1.
5よりも大きな長さ対幅の比を有し、約3度よりも大き
な開先角度において該下方表面の方向においてテーパす
る側壁を有することを特徴とする紡糸口金。1. A spinneret comprising a metal plate having upper and lower surfaces connected by a passageway, the passageway exiting the lower surface at a pore length, the pore length being 1.
A spinneret characterized by having a sidewall having a length-to-width ratio greater than 5 and tapering in the direction of the lower surface at an included angle greater than about 3 degrees.
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