JPS63767Y2

JPS63767Y2 -

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Publication number: JPS63767Y2
Application number: JP2871379U
Authority: JP
Priority date: 1979-03-06
Filing date: 1979-03-06
Publication date: 1988-01-09
Also published as: JPS55127780U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は溶融紡糸装置に関し、特に多孔口金か
ら紡出される細繊度（フアインデニール）の糸条
に、十分且つ均一な冷却媒体を作用するように構
成し、安定した紡出並びに高品質の紡出糸を得る
ようにした溶融紡糸装置に関するものである。

一般に溶融紡糸装置においては、紡糸口金の下
部に空気或は不活性ガス等の冷却用気流を構成し
て、紡糸口金から吐出されたポリマーを冷却固化
して糸条に形成している。ところでかかる紡糸装
置を使用して溶融紡糸するに際しては、前記冷却
用気流を紡出糸条に対して均整に作用させないと
糸条の均一固化が達成されず、均整な糸が、得ら
れない。また多孔口金から紡出されしかも細デニ
ールのものであるときは、冷却用気流が均一に作
用され難く、紡出糸条の溶融ポリマー半凝固部振
動（以下レゾナンスという）が発生して、紡糸が
不安定となり繊度斑及び糸条の切断が起きる。例
えばポリエチレンテレフタレートのレゾナンス
は、通常の溶融紡糸であつて雰囲気の温度が一定
のとき、ポリマー流速／吐出線速度＝20（以下レ
ゾナンス発生限界点という）以上になると糸の太
さに発散振動を生じ紡糸が不安定となる。そして
この不安定域に入ると糸太さの最小値はポリマー
流速／吐出線速度の値の増大と共に急激に小さく
なり紡糸糸条が破断すると言われている。

第１図は従来の溶融紡糸装置の代表的な冷却装
置の一例を示す破断側面図であつて、紡糸室３は
一方が開放され若しくは蓋板が設けられて縦方向
に長く形成され、その頂部に紡糸口金１を設け
る。そして該紡糸口金１は口金ホルダー２に固定
されると共に該口金ホルダー２には溶融ポリマー
導入装置が設けられて、紡糸口金１から溶融状態
のポリマーが吐出される。一方紡糸室３の側面側
若しくは後側には、ポリマーの冷却固化用気流通
路４が形成され、該気流通路４は個々の紡糸室３
に対してそれぞれ単独に形成されたり或い複数の
紡糸室に対して共用の通路で形成される。図は紡
糸室３の前面側が開放されかつ気流通路４は紡糸
室３の後側に単独で形成されたものを示す。そし
て該気流通路４の紡糸口金側には開口部を形成
し、該開口部にフイルター等からなる送風面５を
形成し、前記冷却用気流Ａを該送風面５から紡出
糸条Ｂに吹き付けている。しかるに該送風面５は
吹き出し気流を直進するように細工されていて
も、紡出糸条Ｂまでの距離が相当にあり、紡出糸
条に至るまでに乱れを起こす。従つてこれらの吹
き付け気流ＡはA₁で示すように紡出糸進行方向
に形成される随伴気流に乗つたり、或はA₂で示
すように一時的に上向くが直ちに前記と同じよう
に随伴気流に乗つてしまう。またA₃で示すよう
に紡出糸条Ｂの比較的密度の小さい口金側の上部
で比較的直進するが十分に紡出糸束内に入らず、
紡出糸条ＢがB′で示すように押しやられても十
分に冷却用気流が通過せず、吐出糸条の均整な固
化が達成され得なかつた。

これらを解決する手段として第３図に示す如き
冷却装置が提案されている。この冷却装置は送風
面５と紡出糸条Ｂとの間に、前記吹き付け気流Ａ
の整流装置６を設けて、送風面５からの吹き出し
気流を紡出糸条Ｂの進行方向に対して直交するよ
うに導くものであつた。そして該整流装置６とし
ては送風面５から紡出糸条Ｂに近接させて棚状の
導風板７，７′′′′を適当な間隔を保持して設けた
ものであつた。しかるにこのような直交型冷媒案
内装置は、完成糸（延伸糸）単糸デニールが1^d以
上の太繊度糸の場合には冷却効果を十分に発揮す
ることができるが、完成糸単糸デニールが1^d未
満、特に0.8^d以下の細繊度糸ではレゾナンスを防
ぐことが非常に困難であつた。即ち図示するよう
に吹き付け気流Ａは、前記導風板７によつて紡出
糸条Ｂの近傍まで直交して案内され、紡出糸条Ｂ
束内に侵入するが、前記随伴気流に押し流される
ように乗つて十分に通過することができずレゾナ
ンスが発生した。

これらの対策として吹き付け気流Ａの圧力を高
めることが考えられるが、これは却つて紡出糸条
ＢをB′で示すように押しやり且つ振動させて紡
出斑を発生させ均整な糸が得られず、又紡糸口金
面の温度低下を惹起し、そのため紡糸が不安定と
なり、デニール斑及び糸切れを発生させる欠点が
生じた。

更に近時は、延伸後の単糸デニールが0.8^d以下
のフアインデニールマルチフイラメント糸を多数
の紡糸孔を持つた紡糸口金を使用して溶融紡糸す
る技術の開発が活発化してきた。これらからフア
インデニールマルチフイラメント糸用の溶融紡糸
口金としては、紡糸孔径が小さく且つ多数の紡糸
孔を持つたものが検討され、これらの多孔紡糸口
金は、延伸後の単糸デニールが1^d以上の従来一般
の太デニールマルチフイラメント糸を製糸する場
合に使用する紡糸口金よりも、その紡糸孔開口面
側（以下口金面という）が広い面積で形成され
る。

一方紡糸孔径が非常に小さいため、レゾナンス
発生限界点が従来の太デニールのフイラメントを
溶融紡糸する場合よりも口金面に近い側に位置す
るため、レゾナンス発生限界点よりも上方（即ち
口金面側）に冷却気流を導入する必要が生じ、そ
のような冷却を行なうと、口金面に冷却気流が直
接当るため、口金面の温度が所定温度よりも著し
く低くなり、円滑な紡糸ができなくなるという欠
点をもたらす。また前記したように広い面積の紡
糸口金を使用する必要があるため、口金面の内外
周で温度差が生じ易くこれがデニール斑および紡
糸時の単糸切れを生じる原因となる。従つてフア
インデニールマルチフイラメント糸を製糸する場
合には上記の如き欠点をすべて解消する必要があ
る。

本考案は、かかる欠点をすべて解消する溶融紡
糸装置を提供するものであり、その要旨は、紡糸
口金の下部に紡出糸条進行方向に沿つた送風面を
設け、該送風面と紡出糸条との間に、頂面を紡糸
口金に近づけ且つ水平方向に対して１〜45度の上
向傾斜の整流板を複数階段的に設けて構成した冷
却整流装置を配設すると共に、該冷却整流装置の
頂面と紡糸口金との間に、紡糸口金加熱部材及び
断熱部材を設けて構成したことを特徴とする溶融
紡糸装置であり、特に該整流装置は、それぞれの
整流板前部に糸条通過凹部を形成して紡出糸条の
一部又は全部を取り囲むように構成することが好
ましい。なお整流板は送風面の全域に亘つて設け
る必要はなく、口金面とそれより下方約20cmまで
の間に複数段形成したものであればよい。

以下本考案を図面に基づいて詳細に説明するが
図は本考案の具体的な実施の一例を示すもので、
本考案はこれらの図示例に限定されず前記および
後述する記載の趣旨に徴して、形状を変更したり
或は設計を変更しても同様に実施することができ
る。第５図は本考案を適用した溶融紡糸装置の縦
断側面図、第６図は第５図の切断線−に沿う
矢印方向断面図、第７図は第５図に示した整流冷
却装置の一部破断見取図である。これらの図にお
いて、前記細デニール繊維紡出用多孔紡糸口金１
は、口金ホルダー２に保持されると共に前記口金
面側に設ける加熱部材１３としては、従来公知の
任意のプレートヒータが利用され、紡糸口金１の
開孔面側を加熱する。図はこれらの加熱部材１３
を口金ホルダー２の下面において紡出糸条Ｂの通
過路を取り囲むように設けたものを示したが、前
記したように直接口金１の周面に当接するように
設けても同様に実施できる。またこれらの加熱部
材１３の取り付け手段は図示しなかつたが、前記
ホルダー２に直接取り付けたり、或は後述する冷
却装置の上部に断熱部材と共に取り付けてホルダ
ー２の下面に配置するように構成することもでき
る。断熱部材１４は、加熱部材１３の下面に冷却
気流が直接接触することによる加熱部材の加熱効
率の低下及び加熱部材全面の温度斑の発生を防止
するために設けるものであり、これを設けない場
合には加熱部材による紡糸口金面の加熱が不十分
となつたり或は紡糸口金面の温度分布斑が発生
し、紡糸安定性の低下、繊度斑の発生、レゾナン
スの発生等の欠点を生じる。尚断熱部材１４とし
てはアスベストで代表されるような公知の断熱部
材が使用できる。

このような加熱部材１３及び断熱部材１４を紡
糸口金１の下部側に設けると、紡糸口金１の下面
部には、加熱部材１３で取り囲まれた保温室洞部
１５が構成され、かくして口金面温度が冷却気流
によつて過度に冷却されることが防止でき、口金
面を所定の紡糸温度に確実に維持することが可能
となる。

しかしてこの保温室洞部１５の距離があまり長
いと、レゾナンスが発生して均斉な糸条を得るこ
とができなくなる。従つてレゾナンスを発生させ
ることなく多数のフアインデニール糸条を均斉に
紡糸するためには、前記したような冷却装置を利
用して、できるだけ口金面に近い位置で紡出糸条
を効果的に冷却する必要がある。ところが前記し
たような従来の冷却装置を用いてフアインデニー
ルマルチフイラメント糸を紡糸する場合には、空
洞部内における効果的な冷却が達成されず、紡糸
口金面の直下でレゾナンスが発生することを避け
得ない。

しかるに本考案は、前記空洞部１５内の紡出糸
条の冷却および空洞部１５を過ぎた紡出糸条にも
冷却気流が有効に作用するように工夫したので、
レゾナンスの発生が防止できるのである。即ち従
来の冷却気流は専ら紡出糸条の進行方向に対して
直交するものであつたが、この気流を紡出糸条の
随伴気流に逆らうように上向流に構成すれば、冷
却気流が紡出糸条束内に侵入し易く、しかも紡出
糸条の貫通も容易となり、全紡出糸が均一に冷却
され得、更に冷却装置を紡糸口金に近づけて設け
ると共に該冷却装置の整流板を紡糸束を取り囲む
ように構成し、しかも空洞部１５内にも吹き込む
ことによつてレゾナンス発生が少なくなることを
知つた。そしてレゾナンスの発生挙動について検
討したところ、その発生する限界は、前記レゾナ
ンス発生限界点における糸条の温度が270℃以上
であると発生することを確認した。多孔の紡糸口
金における細繊度の紡出糸条にあつては、多くの
場合、ポリマー吐出量を大幅に下げるためレゾナ
ンス発生限界点が紡糸口金面に近づき、多くの場
合紡糸口金面の下、数センチメートルの位置とな
る。従つて前記冷却用気流の吹き付けは、紡糸口
金１に近づけた位置であつてしかも前記空洞部１
５へ十分に指向されかつ侵入するよう、水平方向
に対して１〜45度の上向方向であることが極めて
効果的であることを知つた。

第５図〜第７図に示す冷却装置８は、紡糸室３
の送風面５の前面に配設され、その構成は両側板
１０，１０′と頂板１１および底板１１′で周辺枠
が形成され、該枠内に整流板９，９…がそれぞれ
上向き傾斜で固設される。そして頂板１１、底板
１１′および整流板９のそれぞれ前面側には凹部
１２を形成し、（第７図）、該凹部１２としては、
紡出糸条Ｂ束の周辺を取り囲むような半円形であ
ることが好ましい。そして頂板１１は、紡糸室３
の頂壁に接して全面を覆うように構成すると共に
紡糸束Ｂの通過穴を形成し、その周辺に断熱部材
１４を取り付ける。なお該頂板１１全体を断熱材
として形成したり、必要によつては加熱部材１３
を頂板１１に断熱部材と共に形成してもよい。な
お整流板９の上向き傾斜角度θ（第８図）は、1゜
〜45゜好ましくは2゜〜15゜の範囲とする。この角度
が1゜未満の場合は紡出糸条Ｂ束を冷却気流が十分
通過せず貫通能力が不足すると共に空洞部１５へ
の冷却気流が行きとどかず該部における紡出糸条
の糸温度が高くなりレゾナンスが発生し易くな
る。また45゜を越えると前記貫通能力が高くなつ
てレゾナンスは防止できるが冷却気流が乱れ易く
なり、乱流気流による繊度斑が発生して好ましく
ない。そして冷却気流吹出整流板面間の距離ａ
（第８図）は、0.5〜2.0cmの範囲とするのがよい。

なおこのａは細繊度糸のデニール、口金の孔数
によつて適宜決定するが、0.5cm以下および2.0cm
以上になると整流効果があまり期待できなくなつ
て好ましくない。なお送風面５に形成される吹出
面と冷却装置８に形成される吹出面とはその距離
ａが一定のものを示したが、前記傾斜角範囲で
個々に設定したり或はａを前記した範囲で一定若
しくは不特定に形成してもよく、紡出糸条Ｂの随
伴気流に逆らつて冷却気流を形成し、しかも該気
流が傾斜整流板で紡出糸条Ｂの周辺を取り囲むよ
うにして作用することで本考案を満足させること
ができる。

以下に具体的な実施例について述べる。実施例
固有粘度0.60（フエノール／テトラクロルエタン
＝６／４の混合溶媒中、30℃で測定）のポリエチ
レンテレフタレートを、紡糸温度288℃、紡糸孔
数108ホールとして配列した紡糸口金を用い、吐
出量9g／minで紡出した。そして前記冷却装置８
としては幅Ｈ（第７図）を15cmとし、高さＬ（第８
図）を20cm、奥行きＲを14cm、角度θを8゜とした
ものを用い、冷却媒体として20℃の空気を0.4
ｍ／secで吹き出させ、紡糸速度は1300ｍ／min
で引き取つた。紡出される糸条は全く振動がなく
極めて安定した紡糸走行状態を示した。また得ら
れた未延伸糸の繊度変動率は9.5％でuRiは2.9％
であつた。なお、本考案の冷却装置８に代えて、
第３図、第４図に示す従来の整流装置を用い、そ
の他は本例と同一条件で紡糸したところ、前記空
洞部１５へ送風されず冷却気流の速度を0.4〜1.0
ｍ／secの範囲で検討したが、紡糸口金１の直下
における吐出ポリマーに脈流が見られ、レゾナン
スが発生して単糸切れが多発し、本考案による加
熱空洞部の形成ならびに上向き冷却装置８の効果
を認識することができた。

以上述べたように本考案紡糸装置は、紡糸口金
から吐出された溶融紡出糸条を、紡糸口金面に極
めて近い位置で効果的に冷却し、レゾナンスを発
生させることなく糸斑のない細デニールの糸条を
紡糸安定性良く製造可能になしたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の溶融紡糸装置の一例を示す側断
面図、第２図は第１図の左側正面図、第３図は従
来提案された整流装置の一例を用いた紡糸装置の
側断面図、第４図は第３図の左側正面図、第５図
は本考案にかかる溶融紡糸装置の一例を示す縦断
側断面図、第６図は第５図の切断線−に沿う
矢印方向断面図、第７図は第５図に示した整流装
置の一部破断見取図、第８図は本考案における傾
斜整流装置の説明用断面模式図である。１……紡糸口金、２……口金ホルダー、３……
紡糸室、４……冷却媒体通路、５……送風面、６
……整流装置、７……整流板、８……傾斜整流装
置、９……整流板、１０，１０′……側板、１１
……頂板、１１′……底板、１２……凹部、１３
……加熱部材、１４……断熱部材、１５……空洞
部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

細繊度糸の溶融紡糸において紡糸口金の下部に
紡出糸条進行方向に沿つた送風面を設け、該送風
面と紡出糸条との間に、頂面を紡糸口金に近づけ
且つ水平方向に対して１〜45度上向傾斜の紡出糸
条の一部又は全部を取り囲むように糸条通過凹部
を形成した整流板を複数階段的に設けて構成した
冷却整流装置を配設すると共に、該冷却整流装置
の頂面には紡出糸条束の通過穴を形成した頂板を
設け、更に該冷却整流装置の頂板と紡糸口金との
間に紡糸口金加熱部材及び断熱部材を設けて構成
したことを特徴とする溶融紡糸装置。