JPH04316622A

JPH04316622A - 流体押し込みノズル

Info

Publication number: JPH04316622A
Application number: JP3110690A
Authority: JP
Inventors: Koji Tajiri; 田尻　浩二
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1991-04-17
Filing date: 1991-04-17
Publication date: 1992-11-09
Anticipated expiration: 2012-08-27
Also published as: JP2646302B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性合成繊維糸条
の捲縮加工装置に使用される流体押し込みノズルの改良
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、糸条の捲縮加工に際し、その高速
加工性および装置のコンパクト化が可能なことから、糸
条を加熱流体噴射ノズルを用い、加熱流体により圧縮室
に押し込んで捲縮を付与する、いわゆる流体押し込み加
工方法が検討されている。すなわち、流体押し込み加工
方法によれば、加熱流体噴射ノズル内の加熱流体による
糸条の可塑化、および流体により圧縮室に押し込まれる
際の賦形により糸条を効率よく捲縮加工することができ
るため、高速加工が可能となり、また捲縮加工装置も加
熱流体噴射ノズルに連設したものであるため、設備も極
めてコンパクトになる。

【０００３】しかし、かかる流体押し込み法においては
、圧縮室内での糸条の押し込み開始点（ノズルより圧縮
室内にすでに押し込まれている糸条塊までの距離）、充
填密度、滞留解舒点あるいは糸条の冷却状態によって得
られる捲縮糸条の品質（捲縮率、染着率など）が変化す
るため、安定した均一な製品を得ることが難しい。これ
らの観点に基づいて、糸条の引き出し方向に逆行するご
とく冷却流体（空気）を圧縮室に吹き込むことにより、
糸条の捲縮固定と冷却媒体の背圧による圧縮室内での糸
条の捲縮を促進する方法（および装置）が提案されてい
る（特開昭４７−２５４５０号公報、同４９−７１２４
２号公報、同５０−１２３９６２号公報、特公昭５０−
３３１７６号公報など参照）。

【０００４】しかし、これらの方法では、いずれも圧縮
室から加熱流体および冷却流体の両者を共に排出するよ
うになっているため、圧縮室内での両流体の圧力バラン
スを調整することが困難であり、該室内における糸条の
押し込み開始点、充填密度、滞留解舒点などの変動を来
しやすい。これらの現象を防止するため、圧縮室の流体
排出口に圧力調整弁を設けて圧縮室内における両流体の
圧力を調整する手段もで提案されているが（特開昭４７
−２５４５０号公報参照）、装置が複雑で実用上問題が
ある。これらの問題点については、長手方向にスリット
状の加熱流体排出口を有する圧縮室と冷却流体供給装置
との間に、冷却流体を半径方向に排出するための複数の
細孔を長手方向に多段に設けた滞留調節室を設置し、該
室より冷却流体を排出するようになすと、極めて安定し
た良好な捲縮糸条が得られることを見出だし、加熱流体
噴射ノズル、加熱流体排出口を有する圧縮室、冷却流体
排出口を有する滞留調整室、および冷却流体を加熱流体
の噴射方向とは反対方向に供給する冷却流体供給装置を
順次組み合わせた糸条の捲縮加工装置がすでに提案され
ている（特公昭５６−３７３３９号公報参照）。さらに
、これらの流体押し込みノズルを半割れにして、糸掛け
性を容易にしたノズルも、特公昭５８−４２２９２号公
報で提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来技術による流体押し込みノズル用いて、熱可塑性
合成繊維糸条を捲縮加工した場合、滞留開始点がハンチ
ングしたり、滞留塊の移行がスムースでなかったりして
加工の安定性が悪く、そのため歩留まりの低下を来して
いた。特に、断面が中空糸であったり、単糸デニールが
細かったりした場合は、この現象が著しくなり加工不能
になる場合さえ生じていた。本発明は、かかる問題点を
改良し、細デニール糸でも中空糸でも圧縮室内の滞留塊
の移行をスムースにし、滞留開始点のハンチングを少な
くし、もって操業性に優れた流体押し込みノズルを提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、加熱流体噴射
ノズイル、その下流側に設けられ、放射状に配設された
複数枚の羽根板によって取り囲まれた空間によって構成
された圧縮室、および圧縮室の下流に連設され、冷却流
体を加熱流体の噴射方向とは反対方向に流通せしめるこ
とにより、糸条塊に背圧を付与するとともに冷却を行う
滞留調整室より順次構成された流体押し込みノズルにお
いて、前記羽根板の傾斜角度を下記■〜■に示す３段階
に調整したことを特徴とする流体押し込みノズルである
。 ■羽根板の上流部の広がり角度が１．１度以上■羽根板
の中流部の広がり角度が１．０度未満■羽根板の下流部
の広がり角度が１．１度以上

【０００７】以下、図面を
用いて本発明を詳細に説明する。本発明の流体押し込み
ノズルＮは、図１〜３に示すように、加熱流体噴射ノズ
ル１０、その下流側に設けられ、放射状に配設された複
数枚の羽根板２１ａ、２１ｂ、・・・２１ｌによって取
り囲まれた空間によって構成された圧縮室２０、および
圧縮室２０の下流側に連設され、しかも冷却流体を加熱
流体の噴射方向と反対方向に流通せしめることにより、
糸条塊に背圧を付与するとともに糸条の冷却を行う滞留
調整室３０より順次構成されている。

【０００８】この流体押し込みノズルＮによれば、糸条
Ｙは、流体噴射ノズル１０で、該ノズルへ供給される加
熱圧縮流体ＨＬ（スチーム、加熱空気など）により、加
熱、可塑化されると同時に開繊、加速され、該ノズル下
流に連設された圧縮室２０に送られる。該圧縮室２０は
、図２に示すように放射状に設けられた複数枚の羽根板
２１（２１ａ〜２１ｌ）で取り囲まれた円筒状の空間を
形成している。糸条Ｙは、圧縮室２０で前に押し込まれ
堆積している糸条塊に衝突、坐屈し捲縮が付与される。糸条塊は、羽根板２１と加熱流体ＨＬ、滞留調整室３０
より供給される冷却流体ＣＬの背圧のバランスによって
滞留開始点Ｐ１を形成する。滞留塊は、羽根板２１に沿
っ下流側へ移動し、一方加熱流体ＨＬは羽根２１の間隙
より外へ排出される。滞留塊は、引き続いて滞留調整室
３０へ移動する。この滞留調節室３０は、周壁に複数個
の孔（Ｈ１〜Ｈ８）が該調整室３０の長手方向に沿って
開けられ、背圧をコントロールできるようにしてある中
空管状体３１で構成されている。冷却流体ＣＬは、滞留
調整室３０の下部より冷却流体溜め３２を経て複数個の
小孔Ｈ´より吹き込まれ、糸条進行方向と反対方向に流
通される。この結果、糸条塊全体が背圧により上に押し
上げられ、滞留解舒点Ｐ２が形成される。

【０００９】糸条上流側より滞留調整室３０へ移動した
滞留塊は、該室３０内で冷却され、捲縮が固定され、糸
条取り出し孔４０より取り出される。糸条取り出し孔４
０は、冷却流体ＣＬが自ら糸条進行方向と逆方向に流れ
るように孔径が絞ってある。しかして、本発明では、加
熱流体噴射ノズル１０から噴射された加熱圧縮流体ＨＬ
が圧縮室２０においては羽根板２１の間隙を圧縮室２０
の半径方向より糸条進行方向に向かって順次拡散排出さ
れ、一方滞留調整室３０へ供給された冷却流体ＣＬは、
中空管状体３１の周壁に複数個開けられたコントロール
用孔Ｈ１〜Ｈ８より系外に排出される。

【００１０】従って、滞留調整室３０内の糸条塊が滞留
解舒点Ｐ２より上流側で引き出される場合は、糸条塊に
よって孔Ｈ８〜Ｈ１が塞がれなくなるため、孔よりの冷
却流体の排出量が多くなり、冷却流体による背圧が減少
する結果、糸条塊が下がりＰ２まで回復する。一方、糸
条塊がＰ２より下流側で引き出される場合は、逆に孔が
塞がれるため、冷却流体の排出量が減少し、背圧が増大
するから、糸条塊がＰ２まで押し上げられ、糸条の滞留
解舒点Ｐ２が常に一定になるように自己コントロールさ
れる。このようなセルフコントロール作用によって、滞
留解舒点Ｐ２の位置が一定となる結果、背圧、糸条の冷
却条件が一定となる。従って、加熱圧縮流体と冷却流体
との圧力バランスが調整され自動的に滞留開始点Ｐ１の
位置も一定となり、圧縮室２０、滞留調整室３０内での
糸条塊の充填密度、充填量、滞留時間などのバラツキが
なくなり均一な捲縮糸の製造が可能となる。

【００１１】しかしながら、このように優れた性能の流
体押し込みノズルＮにおいても、圧縮室２０で滞留塊を
形成し、次の滞留調整室３０に滞留塊をスムースに搬送
するためには、羽根板２１の構造が非常に重要な働きを
有し、糸条Ｙの種類によっては、全然加工できない場合
が生じる。すなわち、特に断面形状が丸断面の場合、中
空断面の場合、単糸デニールが８デニール以下と細い場
合、トータルデニールが６００デニール以下の細い糸条
の場合など、安定した滞留塊の移行が困難である。この
点を改良するため、本発明においては、従来の図４に示
すような単純に一定の傾斜θ（θ＝１〜２度）のついた
羽根板の構造を、下記■〜■に示す３段階に調整したも
のである。

【００１２】■羽根板の上流部の広がり角度を１．１度
以上とする。これは、加熱流体噴射ノズル１０と滞留開
始点（押し込み開始点）Ｐ１との間の羽根板２１の傾斜
角度θは出来るだけ開いた角度にして加熱流体が羽根板
の間隙より逃げやすい構造にするためである。広がり角
度が１．１度未満では、加熱流体ＨＬが羽根板の間隙か
ら逃げにくい。広がり角度は、好ましくは１．２〜５．
０度である。

【００１３】■羽根板２１の中流部、すなわち滞留開始
点Ｐ１付近の広がり角度を１．０度未満とする。滞留開
始点Ｐ１付近においては、滞留塊を動き難くして滞留開
始点Ｐ１を固定し滞留塊の滞留開始点Ｐ１のハンチング
を生じにくくするためである。羽根板の中流部の広がり
角度は、望ましくは０．５度前後である。滞留開始点Ｐ
１は、羽根板２１の最上端より１０ｍｍ〜３０ｍｍ付近
より始まり、従ってこの付近より下流側１０〜３０ｍｍ
程度をこの角度１．０度未満にする必要がある。

【００１４】■羽根板２１の下流部の広がり角度を１．
１度以上とする。羽根板中流部において安定に得られた
滞留塊をスムースに滞留調整室３０に移行させるには、
再び傾斜角度を広げた方がよいためである。この観点か
ら下流部の好ましい傾斜角度は１．２〜２．０度である
。

【００１５】本発明の流体押し込みノズルＮに使用され
る羽根板２１の一例を図３に示す。図３に示す羽根板２
１は、■羽根板２１の上流部１０ｍｍが傾斜角度３．０
度で、■羽根板２１の中流部２０ｍｍが傾斜角度０．５
度、■羽根板４の下流部７０ｍｍが傾斜角度１．２５度
の例である。ここで、羽根板２１の最下端の圧縮室２０
の内径は下流側の滞留調整室３０の内径より小さいこと
が好ましく、場合によっては羽根下流部の最下端の一部
は滞留調整室３０の内径より内輪になるよう、さらに角
度を調整してもよい。例えば、羽根板２１の下流部７０
ｍｍの下側の一部２０〜３０ｍｍを０〜１．１度に調整
することも可能である。

【００１６】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明する。実施例１〜２、比較例１〜２ナイロン６よりなる４２０デニール／１３６フィラメン
ト、丸断面からなる糸条Ｙを紡糸−延伸に引き続いて表
１に示す構造の羽根板２１を有し、圧縮室２０の長さが
１００ｍｍである図１のような加熱流体押し込みノズル
を用いて捲縮加工を行った。羽根板２１の傾斜角度を上
流部、中流部、下流部とに分けて変更しその滞留安定性
を評価した。評価項目は滞留開始点のハンチングの大小
（安定性）、滞留解舒点の位置とその安定性、断糸の生
じ易さの程度（急に滞留開始点が上に上がり断糸する程
度）の３項目である。評価の詳細は下記のとおりである
。ハンチング小；±５ｍｍ以内のハンチングまずまず良；±５〜±１０ｍｍのハンチング大；±１０
ｍｍ以上のハンチング断糸の程度 ○（良好）；１日あたりの断糸回数が２回以下／４錘×
（不良）；１日あたりの断糸回数が３〜１０回／４錘×
×（糸掛け不能）；糸を掛けると数分以内に断糸する。評価結果を表１に示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】本発明の３段階に角度が変化した羽根板を
用いた流体押し込みノズルを用いた実施例１および２に
おいては、極めて優れた滞留安定性が得られ、従って加
工時の断糸率が激減し操業性が大幅に向上した。これに
対し、従来の羽根板の角度が一定で１．０度と小さい比
較例１の場合、滞留開始点のハンチングは小さいが、滞
留塊の移行が困難なためか、解舒点が羽根の上まで上が
ってきて滞留塊の長さが短くなり、冷却不十分で良い捲
縮糸ができなかった。また、羽根板の傾斜角を１．５度
と大きくした比較例２の場合は、滞留塊が移行し易くな
るためか、滞留開始点が大きくハンチングして糸掛けす
らできなかった。このように、羽根板での滞留塊の形成
と移動の作用機構が考慮されていない従来の羽根板構造
では満足な滞留安定性が得られなかった。

【００１９】

【発明の効果】本発明の流体押し込みノズルを用いると
、従来困難であった銘柄でも滞留開始点が安定で、滞留
塊の移行が極めてスムースとなる。また、従来の銘柄で
も滞留開始点のハンチングが少なくなり、格別に滞留塊
の移行安定性が向上する。さらに、特に滞留開始点が何
等かの原因で上流側に上昇した場合、従来のノズルでは
滞留開始点が直ぐに流体噴射ノズル側に上がって断糸に
至っていたが、本発明の流体押し込みノズルでは、滞留
開始点が上流側に上がっても加熱流体が羽根板上部の空
隙が大きいため外部に拡散でき、しかも上流部の傾斜角
度が大きいため滞留開始点が上流部に上昇しにくく、断
糸に至りにくいという利点もある。これによって断糸が
減り、操業性を大幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の流体押し込みノズルの縦断面図である
。

【図２】図１のＸ−Ｘ′縦断面図である。

【図３】本発明の羽根板の一例を示す概略図である。

【図４】従来の羽根板の一例を示す概略図である。

【符号の説明】

Ｎ　　加熱流体噴射ノズル２１　　羽根板２０　　圧縮室３０　　滞留調整室Ｐ１　　滞留開始点Ｐ２　　滞留解舒点

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　加熱流体噴射ノズル、その下流側に設
けられ、放射状に配設された複数枚の羽根板によって取
り囲まれた空間によって構成された圧縮室、および圧縮
室の下流側に連設され、しかも冷却流体を加熱流体の噴
射方向と反対方向に流通せしめることにより、糸条塊に
背圧を付与するとともに糸条の冷却を行う滞留調整室よ
り順次構成された流体押し込みノズルにおいて、前記羽
根板の傾斜角度を下記■〜■に示す３段階に調整したこ
とを特徴とする流体押し込みノズル。 ■羽根板の上流部の広がり角度が１．１度以上■羽根板
の中流部の広がり角度が１．０度未満■羽根板の下流部
の広がり角度が１．１度以上