JPS584086B2 - 海島型複合繊維を紡糸する口金装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は海島型複合繊維を紡糸するための口金装置に関
する。

本発明の口金装置は、特に島成分比率の高い海島型複合
繊維を紡糸するのに適したものである。

ここで言う海島型複合繊維とは、少なくとも２成分から
なるものであって、その繊維断面を見れば少なくとも１
成分（島成分）が他成分（海成分）中に高度に分配され
ていて、しかもそのような断面形態が繊維軸方向に実質
的に連続している繊維のことであり、高分子配列体繊維
とも称されている。

かかる繊維は、その海成分を除去した時、極めて細い島
成分から成る連続した極細繊維の束となるところから、
ステーブル、あるいはフィラメントとして、不織布、織
物、編物などの分野で付加価値の高い製品を得るのによ
く用いられていることはすでに周知の事実である。

かかる繊維にあって島成分比率が高いことは、除去すべ
き海成分が少ないことを意味し、経済的に極めて有利で
ある。

又、わざわざ海成分を除く工程を経なくとも、最終製品
に至るまでには島成分の特長が十分に生かされたすぐれ
た極細繊維が得られるという実際的な面での利点も有し
、色々な面で優れている。

近年これらの観点から、島成分比率の高い海島型複合繊
維を紡糸する試みが多数行なわれている。

海島型複合繊維を紡糸する極めて有用な紡糸口金の中に
次の様なものがある。

即ち、複数の孔又はパイプを有する硬板、複数のパイプ
を有する硬板、及びロート状部とそれに連らなる吐出孔
を有する硬板との組合せから成る口金装置であって、孔
又はパイプとパイプをすき間を保持してはめ合せ、パイ
プに島成分を、該すき間に海成分を流すことによって、
一旦複数の芯一さや流を各々独立に形成し、それらをロ
ート状部に集合せしめて、収束しつつ吐出孔より吐出す
るようにした口金装置がある。

この装置によって島成分比率の高い海島型複合繊維を紡
糸することも、すでに行なわれている。

しかし、この紡糸口金装置においては、口金の変形、あ
るいは加工精度の悪さ、その他色々な原因によって、特
に多孔吐出孔のとき均一にして安定な断面の紡糸が困難
な場合がしばしば生じていた。

特に島成分比率が高い時、即ち海成分比率が極めて少な
い時には、芯一さや流形成機構での海成分の均一分配が
困難であった。

特に多孔吐出孔のときには困難であった。

即ち、芯一さや流を形成する機構で海成分の通過する量
が極めて少なくなるため、海成分で島成分を均一に被覆
することが難しくなるのである。

この改良法として、海成分の流れる部分をできるだけ狭
隘な構成とすることによって、海成分流の規制を強化し
てその均一分配を可能ならしめようとする方法がある。

しかしこの方法とて、加工精度上限界があり、変形、熱
膨張、ごみ、その他の原因を考えれば限界のあることは
いよいよ明らかである。

かかる事情にあっても、島成分比率を高める要求の程度
は近時増々高まり、極端な場合においては、海成分は島
成分を区別するのに必要な最小限な量に押さえ、ほとん
どが島成分であるような超高島比率の海島型複合繊維が
要求されるに至っている。

本発明の目的は、上記した如き従来の口金装置を改良し
、島成分比率の極めて高い海島型複合繊維を安定かつ均
一に紡糸しうる口金装置を提供することにある。

更には島成分比率が極めて高《、かつ島成分数の極めて
多い繊維を、安定かつ均一に紡糸しうる口金装置を提供
することを目的とする。

本発明の骨子は次の通りである。

硬板より成り、下記■〜■の機構の組合せを少な《とも
１単位有する海島型複合繊維を紡糸する口金装置。

■ 海成分流及び島成分流を各々独立に、かつ島成分流
は複数に分配して■又は■の機構に送る機構。

■ 海成分流を島成分流と芯一さや型に合流せしめる、
複数の芯一さや型複合流を形成する機構。

■ ■の機構に取り囲まれる位置に、島成分流を海成分
流と実質的に合流せしめることなく■の機構に送る、１
又は２以上の相互に隣接しな（島成分単独流を形成する
機構。

■ ■及び■で形成された芯一さや型複合流及び島成分
単独流を集合せしめ、収束して吐出せしめる機構。

以下本発明を詳説する。

理解を容易にするために、図面に基づいて説明すること
とする。

本発明が図面に示される態様に限定されるものでないこ
とは言うまでもない。

第１図は、従来の紡糸口金装置によって紡糸された海島
型複合繊維の典型的な横断面図をモデル的に示すもので
ある。

２が島成分で３が海成分である。

第１図において、点線で示した部分は繊維断面を調べた
場合実際には見られないが、それを紡糸した口金装置の
構成から、集合される前はかかる境界線を有するであろ
うことを示す仮想線である。

全体としての海島型複合繊維１は、その構成単位として
形成された個々の芯一さや型複合流（以下単に芯一さや
流という）が多数集められ１つに収束されて吐出して出
来たものと言える。

この繊維において、特定の１つの島（芯）成分（例えば
島成分４）に注目してみると、該島成分はそれ自身のさ
や成分で取り囲まれているほかに、他の島成分のさや成
分によっても取り囲まれていることがわかる。

即ち、島と島との間にはダブって海成分３が形成されて
いることに気付《。

しかし、そのダブっている部分の海成分（さや成分）は
島成分に置き換えても何ら島成分の独立性を損なうこと
にならず、もしそうできれば島の比率を効果的に高める
ことができるはずである。

本発明のポイントはこの重複した部分の海成分を除《と
ころにある。

即ち、本発明では、特定な部分については島成分を海成
分で取り囲んでなる芯一さや流に代えて、島成分のみの
単独流とするのである。

（例えば第２図５の如く）その場合、単独流に代える部
分を選定するに当っては、島と島とが合流しないように
選定することが肝要である。

又、当然のことながら最外周の芯一さや流は他の芯さや
流に取り囲まれていないのでこの選定対象から除外され
る。

単独流に代える部分を２個以上としたいときには、隣接
し合うもの同志を共に単独流に代えたら明らかに島の合
流が起こるから、第２図に示す如く少なくとも１個の芯
さや流を介在させて単独流部分を作る必要がある。

このような観点から、少なくとも１個、できれば可能な
限りを島成分の単独流とするのである。

かかる構成をとることによって、島成分に置き換えた分
だけ海成分は他の部分に多《流れることになり、流体抵
抗が増え、それだけ海成分は均一に流れ、芯一さや流の
さや部分の厚みが増すことになる。

その結果紡糸は安定にできるようになり，それ相当の海
成分流を少なくすることもでき、島成分比率の高い海島
型複合繊維を作ることができるようになる。

第３図Ａ，Ｂは、本発明の目的とする島成分比率の高い
海島型複合繊維の断面図の例を示したものである。

斜線を施した構成単位５′は、被覆のための海成分流を
流さず、島成分のみを流したものである。

他の空白の単位は特に図示してないが海、島両成分ク，
３′からなる芯一さや流である、かかる繊維は、多数の
芯さや流形成機構の中の所々（この所々の部分は、芯一
さや流構成機構にとり囲まれていることになる）に島成
分のみの単独流を流す機構を設けた紡糸口金装置によっ
て紡糸することができる。

又、かかる装置によれば多孔吐出孔化も可能となる上、
加工が容易であり、装置の小型化もできるなど本装置の
メリットは太きい。

第４図は本発明に係る口金装置の一例を示すもので、縦
断面図として示されている。

島成分Ａのある量は孔６から導入され、孔７を通ってパ
イプ８に至る。

海成分Ｂは空間９に導入され、孔１０とパイグ８のすき
間に入り、パイプ８内を流下する島成分Ａを被覆しつつ
集合ロート部１１に至る（芯一さや流形成機構）。

一方、残りの島成分Ａは孔１３から導入され、パイプ１
４に至り、外部から何ら被覆されることな《、直接に集
合ロート部１１に至る（島成分単独流形成機構、１５は
１０に在し膵覆構成がない）。

これらが前記のべた関係をもちつつ集合、収束されて吐
出されることになる。

前記の斉種の繊維断面を見ればどのように芯一さや流形
成機構及び島成分単独流形成機構を配置しておけばよい
かは、ここに改めて述べるまでもなく明らゆであろう。

尚、海成分Ｂの通路となる六イプ８と孔１０の間のすき
間は、海成分Ｂの流れを規制して各孔に海成分を均一に
分配する機能を有するものであるので、その機能をより
強化するため一部を他の部分より狭隘にしてお《ことが
好ましい。

第４図はその例を示すものである。

また第４図の装置において、海成分Ｂが例えば１５０部
分からわずかに漏れることがあっても、それは本発明の
有効性を何らさまたげるものではない。

その漏れは非常に薄い幕として島成分流に付着し、全体
としてみれば実質的に島成分単独流とみなしうるからで
ある。

芯一さや流を形成する機構は、第４図に示す様式に限ら
ない。

かかる機構の他の例を第５図に示す。

第５図Ａはパイプ１７（この場合パイブ１７は硬板と一
体成形されているので突起とも言うことができる）の周
を厚くして、パイプの先端と硬板との間に狭隘部１６を
形成し、この狭隘部１６で海成分Ｂの流体規制を行ない
海成分Ｂを均一に分配するようにしたものである。

第５図Ｂは第４図のパイプと孔の関係を逆にしたもので
、上部の孔１８に下方からパイプ１９が挿入された格好
になっている。

このような場合には海成分Ｂはわき上がって島成分と合
流することになる。

更にはこれら以外の様式であっても良い。

また島成分単独流を形成する機構についても第４図の様
式のものに限定されない。

かかる機構のその他の例は第６図Ａ，Ｂに示す。

第６図において２１，２２．２３はパイプ（突起）、２
０，２４は接合部を示す。

要するに、島成分流をこれに海成分が実質的に流入しな
いようにロート状部に送るような構成にすれば良いので
ある。

本発明の口金装置の要点は、装置上部において、芯一さ
や流を形成する機構ａと島成分単独流ｂを形成する機構
を各々独立に１個以上設け、それらの各機構をｂかａに
よってとり囲まれるように配置し、各々の機構で形成さ
れた芯一さや流及び島成分単独流を装置下部の，ロート
状部に集合させ、収束させつつ吐出する構成としたとと
にある。

かかる構成を１単位として、大きな硬板を利用して一つ
の装置内に多数の単位を設け（多孔吐出孔化）、多数本
の複合繊維の紡糸を同時に達成することができる。

前記した如く、本発明の装置は海成分の分配を従来のも
のより均一に行なうことができるので、本発明の有効性
は多孔吐出孔化した場合においてよりよ《発揮される。

硬板の材料としては色々のものが使用できる。

例えば、ＳＵＳ−３２．２７などの各種のステンレスス
チール、鉄、チタン、ガラス、石英、陶磁器材、金、白
金、特殊な合成高分子などがある。

２種以上の材料を組合せることももちろんよい。

本発明の装置は、溶融紡糸、湿式紡糸、乾式紡糸のいず
れの紡糸にも利用できるが、特に溶融紡糸において好ま
しい。

本発明の装置の利点をまとめて示すと次の通りである。

（１）極めて高い島成分率（逆に言えば極めて低い海成
分比率）の海島型複合繊維の紡糸まで可能である。

例えば、島成分にポリエチレンテレフタレート、海成分
にポリスチレンを用いたような海島型繊維の紡糸におい
て、島成分比率を８０％以上極端な場合は９９チ近くま
で高めても安定に紡糸できる。

（２）多数本の繊維を同時にムラな《安定して紡糸でき
る。

（３）島成分単独流を形成する機構は加工が容易であり
、その流れの数の分だけ装置の加工が容易となり、安価
にでき上がる。

（４）小さいスペースにより多《の孔がセットできるの
で、装置の小型化或いは口金の多孔化、高精度化がやり
易い。

（５）狭隘部分（海成分Ｂの通路となる部分）での海成
分の詰る率が減少するので、装置の洗浄がし易い。

（６）島成分単独流を形成する機構では、パイプを根元
、先端とも固定して硬板に設置できるので、細いパイプ
でも曲がり、折れの心配なく使うことができる。

その結果硬板間の空間にゆとりができ、海成分の流れが
スムーズとなり、海成分流の流体圧カムラに起因する吐
出ムラが減少する。

尚、説明の都合上２成分紡糸の場合を例にとって述べて
きたが、本発明の装置は３成分紡糸にも利用できること
は言うまでもない。

その場合には上記の説明において、島成分を２成分の複
合体と考えれば良いのである。

（３成分紡糸の装置は、第４図に示す装置の上部に更に
島となる複合流を形成する機構を積み重ねた構成となる
）。

このように本発明は、更に高度なものへ応用発展できる
大きなメリットもある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、従来の紡糸口金装置で得られる海
島型複合繊維のモデル断面図である。 第３図Ａ，Ｂは、本発明に係る紡糸口金装置で得られる
海島型複合繊維のモデル断面図である。 第４図は、本発明に係る紡糸口金装置の縦断面図である
。 第５図Ａ，Ｂ及び第６図Ａ，Ｂは、第４図の装置の変更
例を示すもので、部分縦断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 硬板より成り、下記■〜■の機構の組合せを少なく
   とも１単位有する海島型複合繊維を紡糸する口金装置。 ■ 海成分流及び島成分流を各々独立に、かつ島成分流
   は複数に分配して■又は■の機構に送る機構。 ■ 海成分流を島成分流と芯一さや型に合流せしめる、
   複数の芯一さや型複合流を形成する機構。 ■ ■の機構に取り囲まれる位置に、島成分流を海成分
   流と実質的に合流せしめることなく■の機構に送る、１
   又は２以上の相互に隣接しない島成分単独流を形成する
   機構。 ■ ■及び■で形成された芯一さや型複合流及び島成分
   単独流を集合せしめ、収束して吐出せしめる機構。