JPS6160164B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、３成分系海島型複合繊維紡糸口金に
関する。詳しくは、島成分が２種のポリマの芯鞘
複合したものである３成分から成る海島型複合繊
維を紡糸するための、極めて高度な紡糸口金装置
に関する。

複合繊維が多くの有用な特性を発揮することは
よく知らている。しかし、それを作る口金、パツ
ク、ポリマ分配機構装置は複雑となり、高度の技
術を必要とする。従来は、かかる理由で２成分用
のものがほとんどであり、３成分ともなると極め
て難しくなるため、ごく希にしか見られなかつ
た。しかしそれはアイデア止りと言つたものが多
く、例えばアイデア的に３成分系繊維の繊維断面
を示すのみで、それを得るための具体的な紡糸方
法については全く触れていなかつたり、また希に
触れてあると、それは明らかに太くてむらのある
糸しか作り得ないようなものであつたりした。ま
して、工業的に実施し得て、反復使用が可能であ
り、かつ安定に再現性よく実施しうると事態は一
変し、中途半端なアイデア程度では、具体的な実
行段階で多くの問題を露呈するからである。

本発明者らは、かかる問題を十分に考慮し、工
業的に円滑に実施しうる特殊な３成分系複合繊維
用紡糸口金について長期にわたつて鋭意検討し、
ついに本発明に到達したのである。

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本発明の骨子は次の通りである。

(1) ポリマＡ，Ｂの芯鞘複合体である島成分を、
ポリマＣから成る海成分が取り囲んでなる３成
分系海島型複合繊維を紡糸する口金装置であつ
て、硬板及びパイプより成り、ポリマＢ，Ｃが
各々別々に通過しうる少なくとも２つの空間を
有し、該２つの空間を挟む上部、中部及び下部
の硬板には、各々相対する位置に前記パイプと
接続する複数のポリマ導入孔が設けられてお
り、該パイプはポリマＡが流下する第１次パイ
プとポリマＡ，Ｂからなる第１次芯鞘複合流が
流下する第２次パイプが上部硬板から下部硬板
に至るまで直線上に連通した構造を有し、か
つ、下記〜の機構が組合されたことを特徴
とする３成分系海島型複合繊維用紡糸口金装
置。

ポリマＡの流れに対し、第１次パイプの下
端部でこれを取り囲む第１次環状孔からポリ
マＢを供給せしめ、ポリマＡ及びポリマＢか
らなる第１次芯鞘複合流を形成する機構。

上記第１次芯鞘複合流の流れに対し、第２
次パイプの下端部でこれを取り囲む第２次環
状孔からポリマＣを供給せしめ、第２次芯鞘
複合流を形成する機構。

複数の第２次芯鞘複合流を収束し、３成分
からなる１本の海島型複合繊維として吐出す
る機構。

以下、本発明を詳細に説明する。

第１図の装置は、ポリマＡを芯、それを取り囲
むポリマＢを鞘とする16本の島成分が１本の繊維
断面中に含まれ、それらはすべてポリマＣの海成
分に取り囲まれ、繊維軸方向に実質的に均一に連
なつている３成分系海島型複合繊維を得るための
ものである。島成分の数は、これに限らず２〜
10000程度の範囲で選択可能である。好ましく
は、３〜1000程度、より好ましくは４〜200程度
であり、特に多孔吐出孔をもつ口金のとき、本装
置の特徴が特に良く発揮される。

第１図ａは、本発明に係る装置の縦断面図であ
る。図では理解し易くするために、１本の３成分
系複合繊維を紡糸するのに必要な部分だけ描いて
あるが、同じものを何個も設けても良いことは言
うまでもない。

本発明の装置は少なくとも上部、中部、下部の
硬板から成るものである。硬板のこの枚数には限
定されない。これは必要に応じて一体物として作
つたり、逆に何内にも分割した硬板を重ね合せて
つくつたりしうるものであつて、いずれの場合に
も最終的には一体物として本発明の作用効果が発
揮されるものである。第１図は、好ましい適度の
分割例を示している。第１図の所々にボルトが記
入してあるが、ボルトの位置は必ずしもこの通り
でなくとも良い。又、ボルト以外の機構で重ね合
せを一体にしても良い。洗浄のし易さ、加工のし
易さの点からは分割型が好ましいと言える。

口金装置全体の形状にも限定はなく、円柱でも
角柱でもその他でも良い。しかし、第１図ｂで示
すように丸断面のものが好ましい。

島成分１つとなるポリマＡ（芯成分）は、孔１
から導入され、上部硬板１４に設けられた連結孔
（又はパイプ）２、中部硬板１５に開けられた第
１次環状孔４に挿入されている第１次パイプ３を
経て、連結孔（又はパイプ）５に至り、さらに中
部硬板１５に設けられ、下部硬板１６に開けられ
た第２次環状孔７に挿入されている第２次パイプ
６を経てロート８に至り、吐出孔９から吐出され
る。

島成分の他の１つとなるポリマＢ（鞘成分）
は、孔１０から導入され、上、中部硬板間の空間
１１に至り、第１次パイプ３と孔４とで形成され
た第１次環状孔を通過し、第１次パイプ３を流れ
てくるポリマＡを取り囲むように合流して連絡孔
５を通り、以下、ポリマＡ，Ｂの第１次芯鞘複合
流の状態で前記ポリマＡと同様な経路を経て吐出
される。

海成分となるポリマＣは、孔１２から導入さ
れ、中部及び下部硬板１５，１６間に設けられた
空間１３に至り、第２次パイプ６と孔７とで形成
された第２次環状孔を通過し、第２次パイプ６を
流れてくるポリマＡ，Ｂから成る第１次芯鞘複合
流と合流し、第１次芯鞘複合流をポリマＣが取り
囲んだ形態の第２次芯鞘複合流となつてロート８
に至る。ここで第２次芯鞘複合流の複数が収束さ
れて、吐出孔９から１本の３成分系海島型複合繊
維として吐出される。

上記機構をもう少し詳しく説明する。

第１図ｂは、第１図ａの装置のＡ−Ａの位置で
の断面図である。ポリマＡの導入孔１はこの場合
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16個であるが、第１図ｂにはその上半分しか示さ
れていない。下半分は上半分と対称の関係にある
ので省略したのである。ポリマＢ，Ｃ用導入孔も
１０，１２として示してある。これらの単位を他
の適当な空白部分に数多く設けることができるこ
とは言うまでもない（例えば、図中点線で示して
ある部分）。

第１図ａ，ｂには図示されていないが、各ポリ
マの導入孔のある板状に適当なパツキン材を押し
あて、その上から隔壁のあるポリマ供給用ブロツ
クを押しあてるように設置して、各ポリマを何ら
混合することなく供給することができる。

ポリマＢ，Ｃについては、図の如く上部から導
入しなくても、必要に応じ、横サイド、或いは下
部から上方に向かつて導入してもよい。

しかし、図のように上部から導入するのが特に
優れている。

導入孔１はポリマＡの分配を主たる機能とする
が、分配機能は第１次パイプ３自体にもあるの
で、孔１を有する硬板は必ずしも設けなくとも良
い。しかし、第１図のように孔の出口を絞つてポ
リマの分配をより均一に行なうとか、孔の絞り型
をその他色々変えて島成分の形状やデニールミツ
クスの３成分系海島型複合繊維を得ることができ
る。

孔（又はパイプ）２は孔１と第１次パイプ３を
連結するもので、これも孔１と同様必ずしも必要
としない。しかし、これも後で詳説する第１次パ
イプ３の上方への抜けを防止する点からあつた方
がより好ましい。

第２図は、上部硬板１４に第１次パイプ３が備
え付けてある状態を拡大して示したものである。
勿論、同様な状態は中部硬板１５と第２次パイプ
６との間にもが見られる。第２図の如く、第１次
パイプ３には段を付けておくのが良い。これは、
パイプと硬板の熱膨脹の差などによりパイプが抜
けたりするのを防止するためである。勿論、かか
る構造のものにこだわらない。段を付けてはめ込
んでも、上方には相変らず抜け易いが、これは上
記した如く孔２を存在させることによつて回避し
うる。

パイプの備え付け型には、第２図のようなはめ
込み式の他、ネジ込み、しめ込み、ロウ付、融
着、接着などの各種の方法が取りうる。また当然
のことながら、パイプを硬板と一体に変形するこ
とも可能であり、かかる態様も本発明に含まれ
る。

第１次パイプ３は少なくともポリマＢが通過し
うるすき間を持つ孔４に挿入され、いわゆる本発
明でいう第１次環状孔が形成される。ここで、環
状孔というものの、円に限らず、パイプと孔との
形により種々の形態のものが形成されうる。

かかる第１次環状孔を経て、ポリマＡ，Ｂから
なる第１次芯鞘複合流が形成される。

本発明では第１次パイプ３の孔４への挿入の仕
方、又は／及び第１次パイプ３の先端部の形状を
色々変えることによつて、種々の形態の第１次芯
鞘複合流を得ることができるが、本発明は、第３
図の如く、パイプと孔とを同心状になせば、ポリ
マＡをポリマＢが取り囲んだ、いわゆる芯−鞘型
複合流となる。

本発明の装置は、第１図ａの如く、ポリマＡが
流下する第１次パイプ３と、ポリマＡ，Ｂからな
る第１次芯鞘複合流が流下する第２次パイプ６が
上部硬板１４から下部硬板１６に至るまで直線上
に連通した構造を有しているので、ポリマは流下
時に乱れない。また、本発明の装置は、ポリマを
合流させる第１次環状孔および第２次環状孔がそ
れぞれ第１次パイプの下端部および第２次パイプ
の下端部に設けているので、ポリマＡに対するポ
リマＢの取り囲みや、ポリマＡとＢの第１次芯鞘
複合流に対するポリマＣの取り囲みが極めて均一
かつスムースに行なわれる。

パイプの長さも長短色々と採りうる。例えば、
下方の硬板に設けられた孔にパイプを挿入して環
状部を形成する場合、第２次パイプ６の如く硬板
の内部に止まる硬板より若干短いもの、第２次パ
イプ３の如く硬板の孔４と出口の位置がほぼ一緒
のもの、更には硬板を吐出する十分な長さのもの
などがある。本発明ではいずれのものも取りう
る。又、パイプの形状も丸、長丸、三角形、その
他の他角形などのようにもとりうる。加工上、丸
断面のものが優れていると言える。

本発明においては、環状孔により流体規制が行
なわれ、均一分配均一被覆が達成され易くなる。
特に芯−鞘型芯鞘複合流を作る場合、これでも不
十分な時は、孔４の上部、中部、または下部にポ
リマＢの狭隘な流れの部分を作ることが好まし
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い。例えば、拡大部用の孔は第４図の如くであ
る。ａは縦断面図、ｂは横断面図である。かかる
狭隘部は孔のより上方に設けるのが好ましい。
又、狭隘部の作り方には、パイプの全周のすき間
を残す方法と、１ケ所以上の部分でパイプと孔と
をしつかり密着させてしまう方法とがある。

第４図は後者の例を示すものである。いずれの
方法も、本発明ではより好ましい作用効果を発揮
する。即ち、前者の場合には、より狭くなつた部
分がポリマＢの流れをより均一に分配するのに役
立つので、ポリマＡをポリマＢが取り囲んだ第１
次芯鞘複合流が均一に安定して得られることにな
るのである。

一方後者の場合は、接触していない部分からポ
リマＢが流れ、この狭隘部の流れにより更に分配
が均一化され、通過したポリマＢは残りの環状部
ポリマＡを均一に取り囲むことになる。またこの
場合は、接触部分がパイプを支える役目をするの
でパイプのベンデイング（bending）をすくなか
らず軽減する効果を合せ持つことになる。又、接
触方式の狭隘部を孔の最下部に設けたときに、第
１次芯鞘複合流にポリマＢの取り巻き方の悪い部
分ができることもあるが、これは隣の孔にはとり
巻きのよい部分を配置することによつてカバーす
ることができる。

狭隘部の形状は、第４図のものに限らない。例
えば、第４図のものを３吐出型とするなら、その
他のｎ吐出型（ｎは整数）も有効であり、また楕
円形、ｎ角形（ｎは３以上の整数）のものも有効
である。本発明ではパイプの断面形状も全く特定
されないので、それとの関係で種々形状の狭隘部
を形成しうるのである。

尚、かかる狭隘部を第２次パイプ６と孔７から
なる第２次環状孔に設けることも本発明の好まし
い態様の１つである。上記と同様の理由で、第１
次芯鞘複合流をポリマＣが取り囲んだ第２次芯鞘
複合流をより均一に形成しうるからである。第２
次環状部の狭隘部は、第１次芯鞘複合流であるた
め有効である。

ロート８は、円形のものが好ましいが、他の形
であつてもよい。島数に応じ、ｎ角形、ｎ葉形な
どのロート形状が得られるのである。吐出孔９に
ついても全く同じで、好ましい丸孔の他、三角
形、四、五、六、七、八型中空吐出孔など色々と
変更しうる。

ポリマＡ，Ｂ，Ｃの組み合せは、種々のものが
考えられる。例えば溶融紡糸においてはて、各種
の繊維用ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフ
イン、ポリスチレン系ポリマ、ポリウレタン、変
性ポリビニール化合物など、溶融紡糸において
は、ポリアミド系、ポリアクリル系、ポリビニー
ル系、アセテート系、ポリウレタン系などのもの
を同系、異系色々と組合せて紡糸することができ
る。

硬板の材料としては色々のものが使用できる。
例えば、SUB−32、27など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
料、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。

本発明の装置による効果をまとめて示すと次の
通りである。

島自体が２成分の芯−鞘型である３成分系海
島型複合繊維を均一かつ安定に紡糸することが
できる。

ポリマは流下時に乱れないので、島数を多く
すること、また島比率を高くすることが容易で
ある。

ポリマＡに対するポリマＢの取り囲みや、ポ
リマＡとＢの第１次芯鞘複合流に対するポリマ
Ｃの取り囲みが極めて均一かつスムースに行な
われる。

加工精度の高い製作加工ができる。

ポリマの背圧によるポリマの相互のもれ、交
り合いを回避し得る。

簡単な設計変形により、種々の形態の島成分
の混在した３成分系海島型複合繊維を得ること
ができる。

複数枚の硬板を重ね合せて口金装置を作れ
ば、分解、洗浄が容易にできる。再組立も容易
である。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ及びｂは、本発明に係る装置の縦断面
図及びそのＡーA′の位置での横断面図である。
第２図はパイプの備え付け方の一例を示す部分拡
大図である。第３図は第１図ａのＢ−B′の位置で
の拡大断面図である。第４図ａよおびｂは硬板に
開けられた孔の形状を示す部分拡大図の縦断面図
及び横断面図である。第５図ａおよびｂは、本発
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明に係る装置によつて得られる３成分系海島型複
合繊維の断面図である。 〓〓〓〓

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリマＡ，Ｂの芯鞘複合体である島成分を、
   ポリマＣから成る海成分が取り囲んでなる３成分
   系海島型複合繊維を紡糸する口金装置であつて、
   硬板及びパイプより成り、ポリマＢ，Ｃが各々
   別々に通過しうる少なくとも２つの空間を有し、
   該２つの空間を挟む上部、中部及び下部の硬板に
   は、各々相対する位置に前記パイプと接続する複
   数のポリマ導入孔が設けられており、該パイプは
   ポリマＡが流下する第１次パイプとポリマＡ，Ｂ
   からなる第１次芯鞘複合流が流下する第２次パイ
   プが上部硬板から下部硬板に至るまで直線上に連
   通した構造を有し、かつ、下記〜の機構が組
   合されたことを特徴とする３成分系海島型複合繊
   維用紡糸口金装置。 ポリマＡの流れに対し、第１次パイプの下端
   部でこれを取り囲む第１次環状孔からポリマＢ
   を供給せしめ、ポリマＡ及びポリマＢからなる
   第１次芯鞘複合流を形成する機構。 上記第１次芯鞘複合流の流れに対し、第２次
   パイプの下端部でこれを取り囲む第２次環状孔
   からポリマＣを供給せしめ、第２次芯鞘複合流
   を形成する機構。 複数の第２次芯鞘複合流を収束し、３成分か
   らなる１本の海島型複合繊維として吐出する機
   構。