TWI889552B - 用以製造紡織紗線的紡口結構 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種用以製造紡織紗線的紡口結構，其包含本體以及複數個通孔，且通孔貫穿本體。每一個通孔包含第一通道、第二通道以及第三通道，其中第一通道、第二通道以及第三通道依序相接以形成每一個通孔。第一通道在本體的一側面有一入料口，且第三通道在本體的另一側面有一出料口，其中第三通道呈圓柱狀且有內直徑為D，第一通道的長度為L1，第二通道的長度為L2，第三通道的長度為L3，且入料口的直徑為D1。當用以製造紡織紗線的紡口結構滿足特定條件時，有助於延長用以製造紡織紗線的紡口結構的使用壽命且提升產品的品質。

Description

用以製造紡織紗線的紡口結構

本發明是有關於一種紡口結構，且尤其是關於一種用以製造紡織紗線的紡口結構。

近年來，各種生產製造業的發展一直朝著環保、循環和永續的方向前進，其中紡織業也因此開始重視環保紗線的開發和生產。環保紗線通常是以回收材料為原料，並透過全球回收標準(Global Recycled Standard; GRS)認證以確保環保紗線在生產過程中能有效降低或排除對環境造成的危害與衝擊，GRS中的一項重要指標為回收材料在環保紗線中的占比例至少要為20%。

用於製造環保紗線的回收材料可為廢棄塑膠製品，例如廢布、廢棄釣魚線、廢棄遠洋漁網和廢棄近洋漁網，這些回收材料中含有大量的礦物雜質和不純物質。回收材料中礦物雜質和不純物質的流動性較差，常導致環保紗線的抽紗製程中紡口結構段的流體壓力升高，而造成紗線品質不良，甚至過多的礦物雜質和不純物質可能造成紡口結構堵塞，使得環保紗線的生產線因此中斷生產。被堵塞的紡口結構無法被清理乾淨，因此需要將設備上的紡口結構換新才能繼續生產，高頻率更換紡口結構將增加設備維護成本。

有鑒於此，開發一種能有效解決抽紗過程中的流體壓力升高問題和紡口結構堵塞問題，並延長紡口結構的使用週期以降低更換紡口結構的頻率而降低設備維護成本，其為業界一直以來努力的目標。

本發明提供一種用以製造紡織紗線的紡口結構，其具有特定結構設計的通孔，藉此，本發明的用以製造紡織紗線的紡口結構可有效避免抽紗過程中的流體壓力升高和用以製造紡織紗線的紡口結構堵塞，並延長用以製造紡織紗線的紡口結構的使用週期以降低設備維護成本。

依據本發明的一實施方式提供一種用以製造紡織紗線的紡口結構，其包含一本體以及複數個通孔，其中通孔貫穿本體。每一個通孔包含一第一通道、一第二通道以及一第三通道，第一通道、第二通道以及第三通道依序相接以形成每一個通孔，且第一通道在本體的一側面有一入料口，第三通道在本體的另一側面有一出料口，其中第三通道呈一圓柱狀且有一內直徑為D，第一通道的一長度為L1，第二通道的一長度為L2，第三通道的一長度為L3，且入料口的一直徑為D1，其滿足下列條件：2.0 ≤ L3/D ≤ 2.4；L3 ＜ L1 ＜ L2；以及D ＜ D1。

依據前段所述實施方式的用以製造紡織紗線的紡口結構，其中每一個通孔之第一通道的一剖面可呈一梯形，其中梯形的一下底邊對應於入料口，梯形的一上底邊對應於第一通道與第二通道的一相接處。

依據前段所述實施方式的用以製造紡織紗線的紡口結構，其中梯形可為一等腰梯形，且等腰梯形的一底角可介於50度至75度之間。

依據前段所述實施方式的用以製造紡織紗線的紡口結構，其中梯形的上底邊的一長度可為1.5 mm至2.5 mm。

依據前段所述實施方式的用以製造紡織紗線的紡口結構，其中每一個通孔之出料口有一中心，任一個通孔之出料口的中心與其相鄰的另一個通孔之出料口的中心的一距離可為10 mm至30 mm。

依據前段所述實施方式的用以製造紡織紗線的紡口結構，其中每一個通孔之入料口有一中心，任一個通孔之入料口的中心與其相鄰的另一個通孔之入料口的中心的一距離可為10 mm至30 mm。

依據前段所述實施方式的用以製造紡織紗線的紡口結構，其中本體的一厚度可為7 mm至30 mm。

依據前段所述實施方式的用以製造紡織紗線的紡口結構，其中每一個通孔之第一通道的長度為L1，每一個通孔之第二通道的長度為L2，其可滿足下列條件：6.4 ≤ L2/L1 ≤ 7.6。

依據前段所述實施方式的用以製造紡織紗線的紡口結構，其中本體的一材質可包含一金屬、一金屬氧化物、一非金屬氧化物或一陶瓷材料。

依據前段所述實施方式的用以製造紡織紗線的紡口結構，可更包含複數個塑形元件，其設置於本體的另一側面，其中每一個塑形元件包含一管狀結構以及一管道，管道貫穿管狀結構，且每一個塑形元件之管道的一端對應連接於通孔中之其中一者的出料口。

以下具體實施例進一步示範說明本發明，用以有利於本發明所屬技術領域通常知識者，可在不需過度解讀的情形下完整利用並實踐本發明，而不應將這些實施例視為對本發明範圍的限制，但用於說明如何實施本發明的材料及方法。

請參照第1圖、第2圖、第3圖和第4圖，第1圖繪示依照本發明的一實施方式的用以製造紡織紗線的紡口結構100的一示意圖，第2圖繪示依照第1圖的用以製造紡織紗線的紡口結構100的一剖面示意圖，第3圖繪示依照第2圖的用以製造紡織紗線的紡口結構100的區域3的一放大圖，第4圖繪示依照第3圖的用以製造紡織紗線的紡口結構100的區域4的一放大圖。本發明的用以製造紡織紗線的紡口結構100，其包含一本體110以及複數個通孔120，其中通孔120貫穿本體110。

具體而言，本發明的用以製造紡織紗線的紡口結構100可用於生產環保紗線，尤其是可用於回收材料占比例超過20%的環保紗線生產製程。環保紗線生產製程可採用熔式紡絲(Melt spinning)方法，其係將包含回收材料的環保塑膠母粒熔融以得到熔融體，接著以高壓輸送方式將熔融體壓入用以製造紡織紗線的紡口結構100後噴出熔融體細流，再經冷卻固化步驟而形成固化絲，然後將複數條固化絲進行卷取步驟以得到環保紗線。

用以製造紡織紗線的紡口結構100的每一個通孔120包含一第一通道121、一第二通道123以及一第三通道125，第一通道121、第二通道123以及第三通道125依序相接以形成每一個通孔120，且第一通道121在本體110的一側面有一入料口122，第三通道125在本體110的另一側面有一出料口124，其中第三通道125呈一圓柱狀且有一內直徑為D，第一通道121的一長度為L1，第二通道123的一長度為L2，第三通道125的一長度為L3，且入料口122的一直徑為D1，其滿足下列條件：2.0 ≤ L3/D ≤ 2.4；L3 ＜ L1 ＜ L2；以及D ＜ D1。此外，其可滿足下列條件：6.4 ≤ L2/L1 ≤ 7.6。

具體而言，將熔融體壓入用以製造紡織紗線的紡口結構100時，熔融體由入料口122進入通孔120的第一通道121、第二通道123以及第三通道125，接著從出料口124擠出後經冷卻固化步驟而形成固化絲。詳細而言，用以製造紡織紗線的紡口結構100的入料口122的熔融體接收量需要符合熔融體輸送管路的輸送量，此外用以製造紡織紗線的紡口結構100的出料口124的內徑需符合固化絲的規格線徑，因此通孔120由入料口122至出料口124有一內徑變化，以同時滿足入料口122的進料穩定性和出料口124的固化絲的規格需求。藉此，可減少輸送管線和用以製造紡織紗線的紡口結構100的銜接處的流體壓力變化，並且提升生產穩定性。此外，第三通道125的長度為L3對第三通道125的內直徑D有一比值，其為第三通道125的長徑比(L3/D)。第三通道125的長徑比(L3/D)在大於等於2.0且小於等於2.4的特定比例下，可降低熔融體在通孔120的阻塞風險，藉此延長用以製造紡織紗線的紡口結構100的使用週期。

進一步而言，每一個通孔120之第一通道121的一剖面可呈一梯形，其中梯形的一下底邊對應於入料口122，梯形的一上底邊對應於第一通道121與第二通道123的一相接處。梯形的上底邊的一長度可為1.5 mm至2.5 mm。具體而言，梯形的下底邊的長度相等於入料口122的直徑D1，梯形的上底邊的長度相等於第一通道121與第二通道123的相接處的內徑，依據梯形的幾何定義，梯形的下底邊長度大於梯形的上底邊的長度。詳細而言，第一通道121由入料口122往與第二通道123的相接處，第一通道121的內徑漸進地變小。藉此，熔融體在第一通道121中的流體壓力為漸進式變化，可避免因為流體壓力急遽變化而造成管線腐蝕，且有利於生產製程的流體輸送穩定性。

更進一步地，梯形可為一等腰梯形，且等腰梯形的一底角可介於50度至75度之間。具體而言，第一通道121的剖面呈等腰梯形。藉此，可改善熔融體在第一通道121的流體流場均勻度，以避免熔融體在第一通道121填充不全所造成的品質風險。

每一個通孔120之入料口122有一中心，任一個通孔120之入料口122的中心與其相鄰的另一個通孔120之入料口122的中心的一距離可為10 mm至30 mm。藉此，熔融體輸送管路分流至用以製造紡織紗線的紡口結構100的每一個通孔120有較佳的分流均勻度，有利於提升製程穩定性。

再者，每一個通孔120之出料口124有一中心，任一個通孔120之出料口124的中心與其相鄰的另一個通孔120之出料口124的中心的一距離可為10 mm至30 mm。具體而言，每一個通孔120之入料口122的軸心和出料口124的軸心重疊，熔融體由入料口122到出料口124的流動中心路徑為一直線。藉此，可提升熔融體在通孔120的流動順暢度。

本體110的一厚度可為7 mm至30 mm。藉此可增加用以製造紡織紗線的紡口結構100的機構強度。此外，本體110的一材質可包含一金屬、一金屬氧化物、一非金屬氧化物或一陶瓷材料。藉此可增加用以製造紡織紗線的紡口結構100的抗腐蝕能力。具體而言，本體110的材質通常為不銹鋼或耐腐蝕不銹鋼。當本體110中的通孔120數量越多，則需要使用能耐高壓沖蝕的材料，此時本體110的材質可為貴金屬合金、氧化鋁陶瓷、氧化鈦陶瓷或氧化鋯陶瓷。

請參照第5圖和第6圖，第5圖繪示依照本發明的另一實施方式的用以製造紡織紗線的紡口結構200的一剖面示意圖，第6圖繪示依照第5圖的用以製造紡織紗線的紡口結構200的區域6的一放大圖。由第5圖和第6圖可知，本發明的用以製造紡織紗線的紡口結構200，其包含一本體210以及複數個通孔220，其中通孔220貫穿本體210。用以製造紡織紗線的紡口結構200與用以製造紡織紗線的紡口結構100類似，相同或相似的元件及其位置、連接關係，在此不另贅述。用以製造紡織紗線的紡口結構200與用以製造紡織紗線的紡口結構100的差別在於，用以製造紡織紗線的紡口結構200進一步包含複數個塑形元件230，其設置於本體210的另一側面，其中每一個塑形元件230包含一管狀結構231以及一管道232，管道232貫穿管狀結構231，且每一個塑形元件230之管道232的一端對應連接於通孔220中之其中一者的一第三通道225的一出料口224。具體而言，每一個管道232的一截面可呈圓形、橢圓形、十字形或三角形。具體而言，當熔融體從出料口224擠出後，熔融體細流通過塑形元件230時進行冷卻固化步驟，其所得到的固化絲的一截面形狀對應於管道232的截面形狀。藉此，可增加產品的結構多元性與功能多樣性。

＜生產數據圖＞

請參照第7圖，其係繪示依照第1圖的用以製造紡織紗線的紡口結構100的使用週期和滿管效率的生產數據圖。詳細而言，用以製造紡織紗線的紡口結構100的第三通道的長度(L3)對第三通道的內直徑(D)的比值為第三通道的長徑比(L3/D)，當第三通道的長徑比越小，用以製造紡織紗線的紡口結構100中熔融體的流體壓力變化較緩和，不易產生流動不順暢或堵塞的現象，因此可提升用以製造紡織紗線的紡口結構100的使用週期。此外，還可以利用滿管效率評估用以製造紡織紗線的紡口結構100的生產效率。滿管效率的定義為在一個用以製造紡織紗線的紡口結構100中可產出固化絲良品的通孔數量占總通孔數量的比例，用以製造紡織紗線的紡口結構100的滿管效率越高，代表用以製造紡織紗線的紡口結構100中能產出的固化絲良品的比例越高。同時考量用以製造紡織紗線的紡口結構100的使用週期和滿管效率，第三通道的長徑比在大於等於2且小於等於2.4的數值範圍時，不但可延長用以製造紡織紗線的紡口結構100的使用週期還有高滿管效率。由此可知，本發明的用以製造紡織紗線的紡口結構100可有效提升生產良率。

綜上所述，本發明的用以製造紡織紗線的紡口結構透過機構設計，將通孔的第三通道的長徑比設定在特定範圍，可有效避免抽砂過程中的流體堵塞現象，進一步避免用以製造紡織紗線的紡口結構中的升壓現象，藉此可延長用以製造紡織紗線的紡口結構的使用週期和滿管效率，進而提升生產良率。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100,200:用以製造紡織紗線的紡口結構 110,210:本體 120,220:通孔 121:第一通道 122:入料口 123:第二通道 124,224:出料口 125,225:第三通道 230:塑形元件 231:管狀結構 232:管道 L1,L2,L3:長度 D:內直徑 D1:直徑

第1圖繪示依照本發明的一實施方式的用以製造紡織紗線的紡口結構的一示意圖； 第2圖繪示依照第1圖的用以製造紡織紗線的紡口結構的一剖面示意圖； 第3圖繪示依照第2圖的用以製造紡織紗線的紡口結構的區域3的一放大圖； 第4圖繪示依照第3圖的用以製造紡織紗線的紡口結構的區域4的一放大圖； 第5圖繪示依照本發明的另一實施方式的用以製造紡織紗線的紡口結構的一剖面示意圖； 第6圖繪示依照第5圖的用以製造紡織紗線的紡口結構的區域6的一放大圖；以及 第7圖繪示依照第1圖的用以製造紡織紗線的紡口結構的使用週期和滿管效率的生產數據圖。

100:用以製造紡織紗線的紡口結構

110:本體

120:通孔

Claims (10)

1. 一種用以製造紡織紗線的紡口結構，包含： 一本體；以及 複數個通孔，該些通孔貫穿該本體，每一該些通孔包含一第一通道、一第二通道以及一第三通道，該第一通道、該第二通道以及該第三通道依序相接以形成每一該些通孔，且該第一通道在該本體的一側面有一入料口，該第三通道在該本體的另一側面有一出料口，其中該第三通道呈一圓柱狀且有一內直徑為D，該第一通道的一長度為L1，該第二通道的一長度為L2，該第三通道的一長度為L3，且該入料口的一直徑為D1，其滿足下列條件： 2.0 ≤ L3/D ≤ 2.4； L3 ＜ L1 ＜ L2；以及 D ＜ D1。
2. 如請求項1所述之用以製造紡織紗線的紡口結構，其中每一該些通孔之該第一通道的一剖面呈一梯形，其中該梯形的一下底邊對應於該入料口，該梯形的一上底邊對應於該第一通道與該第二通道的一相接處。
3. 如請求項2所述之用以製造紡織紗線的紡口結構，其中該梯形為一等腰梯形，且該等腰梯形的一底角介於50度至75度之間。
4. 如請求項2所述之用以製造紡織紗線的紡口結構，其中該梯形的該上底邊的一長度為1.5 mm至2.5 mm。
5. 如請求項1所述之用以製造紡織紗線的紡口結構，其中每一該些通孔之該出料口有一中心，任一該些通孔之該出料口的該中心與其相鄰的另一該些通孔之該出料口的該中心的一距離為10 mm至30 mm。
6. 如請求項1所述之用以製造紡織紗線的紡口結構，其中每一該些通孔之該入料口有一中心，任一該些通孔之該入料口的該中心與其相鄰的另一該些通孔之該入料口的該中心的一距離為10 mm至30 mm。
7. 如請求項1所述之用以製造紡織紗線的紡口結構，其中該本體的一厚度為7 mm至30 mm。
8. 如請求項1所述之用以製造紡織紗線的紡口結構，其中每一該些通孔之該第一通道的該長度為L1，每一該些通孔之該第二通道的該長度為L2，其滿足下列條件： 6.4 ≤ L2/L1 ≤ 7.6。
9. 如請求項1所述之用以製造紡織紗線的紡口結構，其中該本體的一材質包含一金屬、一金屬氧化物、一非金屬氧化物或一陶瓷材料。
10. 如請求項1所述之用以製造紡織紗線的紡口結構，更包含複數個塑形元件，其設置於該本體的該另一側面，其中每一該些塑形元件包含一管狀結構以及一管道，該管道貫穿該管狀結構，且每一該些塑形元件之該管道的一端對應連接於該些通孔中之其中一者的該出料口。

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