JPH042806A - 紡糸口金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は合成繊維の紡糸に使用する紡糸口金に関するも
のである。

〔従来の技術〕

合成繊維の紡糸に使用する紡糸口金は、第３図に示すよ
うに円板状の口金本体１０に、多数の導入孔１１および
これに連通ずる紡出孔１２を形成してなるものであり、
例えば溶融紡糸の場合は、溶融原液を紡出孔１２から紡
出させることによって、所定の形状、太さの合成繊維を
得るようになっていた。

上記口金本体１０の材質としては、ステンレス鋼などの
金属材、あるいはセラミックス、サーメット、超硬合金
などが用いられていた。

また、導入孔１１、紡出孔１２の近傍のみをセラミック
ス、サーメット、超硬合金などのノズルピースとし、こ
のノズルピースを金属製の口金本体１０に取付ける構造
のものもあった（特開昭５８−７６５１２号参照）。

〔従来技術の課題〕

上記ステンレス鋼などの金属材からなる紡糸口金は、溶
融原液の炭化物が付着しやすく短期間で清掃作業が必要
であり、また耐摩耗性が低いため寿命が短いという問題
点があった。

また、セラミックス、サーメット超硬合金などの硬質材
で一体的に形成した紡糸口金は、多数の紡出孔１２を精
度よく形成することが困難であり、製造上の歩留りが非
常に悪く、コストも高いものであった。

したがって、セラミックス、サーメット、超硬合金など
からなるノズルピースを、金属製の口金本体に取付ける
構造のものが最も優れているが、この場合はノズルピー
スと口金本体の結合方法が難しかった。たとえば、単に
、境域め、圧入、機械的結合等の方法で結合するだけで
は、結合部分が完全にシールできずに溶融原液が漏れて
しまい、またロウ付けをすると、口金本体の方が熱膨張
率が大きいため、ロウ付は後の冷却時にノズルピース側
に大きな応力が加わり、クラックが発生してしまうとい
う問題点があった。

〔課題を解決するための手段〕

上記に鑑みて本発明は、セラミックス、サーメットまた
は超硬合金からなるノズルピースと、金属製の口金本体
の間に、該口金本体よりも小さい熱膨張率を持った緩衝
材を介在させてロウ付けしたものである。

なお、本発明において、熱膨張率とは３０〜４００℃間
の平均熱膨張率のことを表している。

〔実施例〕

以下、本発明実施例を図によって説明する。

第１図（ａ）　（ｂ）に示す紡糸口金は、導入孔１ａと
紡出孔１ｂを有するノズルピースｌを、口金本体２に形
成した取付孔２ａ内に配置して結合したものである。こ
の結合構造は、段部１ｃによってノズルピース１の抜け
を防止するとともに、段部１ｃよりも先端側に、環状の
緩衝材３を介在させて、ロウ材４を充填しロウ付けによ
り結合している。

また、他の実施例を第２図に示すように、段部ｌｃをな
くして、ノズルピース１をストレート形状とし、ノズル
ピースｌの側面全面にわたって環状の緩衝材３を介在さ
せてロウ付けすることも可能である。その他、ノズルピ
ース１の後端側のみをロウ付けすることもできる。

上記ノズルピース１の材質は、第１表に示すように、ア
ルミナ、ジルコニア、炭化珪素、窒化珪素などのセラミ
ックス、あるいはサーメット、超硬合金などを用いる。

なお、上記サーメットとは、４ａ　、５ａ族の遷移金属
の炭化物、窒化物、あるいは、炭窒化物（ＴｉＣ，Ｔｉ
Ｎ、　Ｔ１ＣＮ、　ＮｂＣ，ＴａＣ等）　５０重量％以
上と、鉄族金属（Ｆｅ、Ｎｉ、　Ｃｏ）により構成され
る、導電性を有する耐熱性焼結体である。

また、口金本体２の材質は、−船釣な金属材であれば何
でもよいが、特に耐蝕性、加工性に優れたステンレス（
ＳＵＳ６３０．５ＵＳ３１６）を用いる。

このとき、第１表に示すように、ノズルピース１よりも
口金本体２の方が熱膨張率が大きいため、紡糸口金の製
造工程中、ロウ付は後の冷却時にノズルピース１に応力
が加わりやすい。そこで、この応力を緩和するために、
緩衝材３として、口金本体２よりも低い熱膨張率を有す
る金属を用いる。

具体的には、ノズルピース１と同程度又はノズルピース
１と口金本体２の間の熱膨張率を有する金属を用いれば
よく、たとえば、第１表に示すように、コバール、４２
Ｎｉ合金、インコロイ、インバー等を用いればよい。

このように緩衝材３を介在させることによって、ノズル
ピース１と口金本体２の熱膨張率に差があっても、ロウ
付は後の冷却時に生じる応力を緩衝材３が緩和するため
、ノズルピース１にクラックが生じることはない。

第１ 表 また、第１図（ｂ）に拡大断面図を示すように、ロウ材
４は緩衝材３とノズルピース１の間および緩衝材３と口
金本体２０間の両方に充填されており、緩衝材３を介し
てノズルピース１と口金本体２を強固に結合するととも
に結合部を完全にシールすることができる。

さらに、第１図（ａ）　（ｂ）に示す結合構造では、段
部１ｃの先端側のみでロウ付けし、後端側は結合してお
らず、常温で０または微小な隙間が生じる状態としであ
る。そのため、ノズルピース１と口金本体２の熱膨張差
により、ノズルピース１の長軸方向に寸法差が生じた場
合でも、ノズルピース１の先端面と口金本体２の下面が
ずれることを防止できる。

次ニ、上記ノズルピース１と口金本体２との結合方法に
ついて具体的に説明する。

ノズルピース１として、直径６ｍｍ　、長さ２０ｍ＋１
１、段部１ｃの高さ３ＩＩＩｍでＴｉｃ、　ＴｉＮを主
成分とするサーメットを用い、口金本体２としてステン
レス（ＳＯＳ６３０）を用いた。緩衝材３としてコバー
ルを用い、厚みｔを０．３５１！ｍとし、緩衝材３とノ
ズルピース１の隙間の幅ｄ、を０．０５ｍｍ、緩衝材３
と口金本体２の隙間の幅ｄ２を０．０２５　ｍｍとなる
ように設定する。そして、ノズルピース１のロウ付は部
には金属メツキ又はメタライズを施しておいて、ロウ材
４として銀ロウを用い、約８５０℃の温度でロウ付けを
行えば良い。

上記結合方法は、ノズルピース１、口金本体２、緩衝材
３の材質を変えても同様であるが、緩衝材３の厚みｔや
２つの隙間の幅ｄｌ＋　ｄｚの大きさ、ロウ材４の種類
、ロウ付は温度などは各材質に応じて最適のものとすれ
ば良い。

次に第１図に示す構造で、３４個のノズルピースを有す
る紡糸口金を試作し、使用試験を行った。

第２表に示すように、ノズルピース１と緩衝材３の材質
を５種類に変化させたものをそれぞれ４個、合計２０個
の紡糸口金を用意した。

それぞれ、製造時にクランクの発生したノズルピースの
数を求めた。また、階１〜５について、４個の紡糸口金
を１台のスピンボックスに取付けて、さまざまな圧力で
ポリマーの溶融紡糸を行い、４８時間保持したときに１
ケ所でも漏れが発生したときの圧力を耐圧力とした。

結果は第２表に示す通りである。患５のものは、緩衝材
３を用いない比較例であり、製造工程中、ロウ付は後の
冷却時にノズルピース１にクラックが生し、使用試験を
行うことができなかった。これに対し、階１〜４の本発
明実施例は緩衝材３を介在させているため、ノズルピー
スにクラックが発生することなく、紡糸時の耐圧力が３
００Ｋｇ　／ｃｍ”以上であった。上記耐圧力は２５０
Ｋｇ　／ａｍ２以上あれば通常の使用で問題ないことか
ら、本発明実施例は優れていることがわかる。

また、本発明実施例中、隘１．２は緩衝材３として、ノ
ズルピース１よりも熱膨張率の低いものを用いている。

そのため、紡糸口金としての使用時に２００〜３００℃
に加熱されると、前記緩衝材３はノズルピース１を締め
付けて接合強度を高めるようになっている。

Ｃ発明の効果〕 このように、本発明によれば、セラミックス、サーメッ
トまたは超硬合金からなるノズルピースと、金属からな
る口金本体の間に、該口金本体よりも小さい熱膨張率を
有する緩衝材を介在させてロウ付けしたことによって、
製造時にノズルピースにクラックが発生することはなく
、結合部のシール性にも優れた紡糸口金を得ることがで
きる。

また、口金本体としてステンレスを用いることができる
ため、耐蝕性、加工性に優れており、一方、紡出孔がセ
ラミックス、サーメット、超硬合金からなるため、溶融
原液の炭化物の付着や摩耗が少なく長寿命とでき、さら
にノズルピースを取付ける構造であるため、製造時の歩
留りが良く、コストも低いなど、多くの特長をもった紡
糸口金を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明実施例に係る紡糸口金を示す部分
断面図、第１図（ｂ）は同図（ａ）中のＡ部拡大断面図
である。第２図は本発明の他の実施例を示す部分断面図
である。 第３図は従来の紡糸口金を示す一部破断側面図である。 １：ノズルピース　　１ａ：導入孔 ｌｂ：紡出孔　　　　　２：口金本体 ３：緩衝材　　　　　４：ロウ材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セラミックス、サーメットまたは超硬合金からなるノズ
   ルピースを、該ノズルピースよりも熱膨張率の大きい金
   属からなる口金本体に、該口金本体よりも小さい熱膨張
   率をもった緩衝材を介在させてロウ付けしたことを特徴
   とする紡糸口金。