WO2003031701A1

WO2003031701A1 - Dispositif de traitement thermique pour fil en fibre synthétique

Info

Publication number: WO2003031701A1
Application number: PCT/JP2002/010027
Authority: WO
Inventors: Atsuhisa Fujita
Original assignee: Toyo Electric Co., Ltd.
Priority date: 2001-10-05
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2003-04-17
Also published as: EP1435406A4; KR20040049296A; US6929134B2; TW591142B; DE60239749D1; US20040238518A1; EP1435406B1; CN1484717A; CN1329572C; JP2003113545A; EP1435406A1; KR100683317B1; JP3569869B2

Description

明細書

合成繊維糸条の熱処理装置技術分野

この発明は、合成轉維の糸条を熱媒液の飽和蒸気の特性を利用して糸条の全長に亘つて均一温度で加熱する熱処理装置に関する。さらに述べれば、給糸装置から送られる走行中のポリエステル、ポリアミドなどの熱可塑性合成繊維糸条の延伸及び仮撚り装置を構成する一部分として、他の部分と共に設置する合成繊維糸条の熱処理装置に関するものである。背景技術

従来から熱可塑性合成繊維糸条の延伸及び仮撚り装置を構成する一部分として、他の部分と共に設置するための熱媒液の飽和蒸気の特性を利用する合成繊維糸条の熱処理装置は、その性質上飽和蒸気の密閉容器の下方に熱媒液を加熱するボイラを設けなければならないことと、走行中の糸条を所定温度まで加熱するために、その糸条に対向する加熱面の長さをそれに応じた長さにする必要があること力ら、上記飽和蒸気の密閉容器は例えば特開平 1 1— 9 3 0 2 7に示す如く必然的に縦長に形成されている。

また、この熱処理装置は前述の通り、合成繊維糸条の延伸及び仮撚り装置を構成する一部分として他の部分の装置と共に設置する都合上、上記装置の全体の高さが増加し、それを設置できる高さの建物の取得が困難になる。

この傾向は、上記合成繊維糸条の加熱能力を増加するために、その糸条の給糸速度を高速にする場合、特に著しい。

その一方で、このような合成繊維糸条の熱処理装置を設置する建物の高さを低くするために、上記飽和蒸気の室を構成する密閉容器全体を横長にして、その加熱面を下向きに設置することも考えられる力そのようにすると合成繊維の凝縮液が飽和蒸気の密閉容器内における底面の加熱面側に集積するので、飽和蒸気で合成繊維を加熱することが妨げられる。

更にその熱処理装置は、該密閉容器を増加する毎にボイラを設けているので、その能力を増大するために密閉容器の数を増加する際はポイラの数もそれに応じて増加しなければならず、その分の費用が増大する。

この発明の目的は、前記熱媒液の飽和蒸気の特性を利用した合成繊維糸条の熱処理装置において、それを構成する密閉容器の高さを、該密閉容器の全長より低くして、その熱処理装置を他の装置と一緒に設置する際、それらの各装置全体を設置する建物の高さを低くしてその建物の取得を容易にすることである。

他の目的は、その能力を増大するために密閉容器の数を増加する際、該密閉容器内の熱媒液を加熱するためのボイラの数をそれに応じて増加しなくても済むようにして、そのためのコストを安価にすることである。

また他の目的は、前記加熱器の密閉容器の加熱面に合成繊維の糸条を糸掛けする手作業を容易にすることである。発明の開示

この発明の合成繊維糸条の熱処理装置は、熱媒液の飽和蒸気の密閉容器に熱媒液用のボイラを連通し、その密閉容器の外側に加熱面を形成する合成繊維の糸条の熱処理装置において、該密閉容器を横長に形成して、その加熱面を該密閉容器の下方に向け、また該熱媒液用のボイラ内の熱媒液面を前記密閉容器の加熱面より低位に配置するものである。

また、この発明の合成繊維糸条の熱処理装置は、互いに間隔を隔てて平行に配設する複数の横長密閉容器の各一端を連通管を介して接続し、その横長密閉容器の各他端を互いにへッダ一で連通し、前記連通管の何れかを熱媒液の収容されているポイラの飽和蒸気室と接続し、各横長密閉容器の加熱面を下方に向けて配置するとともに、その横長密閉容器の一端を前記他端より低位に配置して密閉容器を傾斜するものである。図面の簡単な説明

図 1は、この発明に係る好ましい熱処理装置の実施形態を示す斜視図である。図 2は、図 1の右側側面図である。

図 3は、図 1の III一 III線部の断面図である。

図 4は、図 3の一部分の拡大断面図である。

図 5は、図 4と別の実施の形態を示す断面図である。

図 6は、図 5と別の実施の形態を示す断面図である。

図 7は、図 6と別の実施の形態を示す断面図である。

図 8は、図 7と別の実施の形態を示す断面図である。

図 9は、図 1と別の実施の形態を示す斜面図である。 . 図 1 0は、図 9の X— X線部の断面図である。

図 1 1は、図 1 0の一部分の拡大断面図である。

図 1 2は、図 2と別の実施の形態を示す右側側面図である。

図 1 3は、図 1 2と別の実施の形態を示す右側面図である。

図 1 4は、この発明の熱処理装置を配置した装置全体の側面図である。

図 1 5は、この発明に係る前記図 1〜1 4の実施の形態と別の熱処理装置の実施の形態を示す斜視図である。

図 1 6は、図 1 5の XVI— ΧΛΙ線部分の断面図である。

図 1 7は、図 1 5の XW—XYII線部の拡大断面図である。

図 1 8は、図 1 6の XM— xvm線部の拡大断面図である。

図 1 9は、図 1 5および 1 6の XIX— XIX線部の拡大断面図である。

図 2 0は、図 1 6と別の実施の形態を示す右側面図である。

図 2 1は、図 1 7と別の実施の形態を示す断面図である。

図 2 2は、図 2 1の一部分の拡大断面図である。

図 2 3は、図 2 1に於ける図 1 9に相当する部分の拡大断面図である。

図 2 4は、従来の熱処理装置の側面図である。

図 2 5は、図 2 4の正面図である。図 2 6は、従来の熱処理装置を配置した装置全体の側面図である。発明を実施するための最良の形態

この発明の実施に際して最も好ましい形態は、図 1〜図 4に示す如く、熱媒液 1の飽和蒸気 2を収容する横長の密閉容器 3とその熱媒液 1を加熱するボイラ 4 を連通管 5で連通し、該横長の密閉容器 3に合成繊維の糸条 6の加熱面 7を下向きに配置し、その熱媒液 1のポイラ 4内の熱媒液面 8を前記密閉容器 3の加熱面 7より低い位置に設置するものである。

前記密閉容器 3は金属材で形成されていて、密閉容器 3の一端 3 aとボイラ 4 内の飽和蒸気 2とを上記連通管 5で連通し、図 1に示す如く、密閉容器 3を複数個平行に並べてある場合は夫々の他端 3 bをヘッダ 9で互いに連通する。

また、ボイラ 4内の熱媒液 1は、従来から広く用いられているダムサム（米国、ダウケミカル社製）及びその他の有機溶媒が用いられ、その熱媒液 1内のヒータ 1 0で加熱されるようになっている。

斯様にしてボイラ 4内で熱媒液 1をヒータ 1 0で加熱し、ボイラ 4内における熱媒液面 8の上方と連通管 5及び密閉容器 3内に、予め設定された飽和圧力に対応する飽和温度の飽和蒸気 2を形成し、その飽和蒸気 2の潜熱で密閉容器 3に形成された下向きの加熱面 7に配置した合成繊維の糸条 6を所定温度に加熱して、その糸条 6を熱処理する。

この間における糸条 6の加熱に際し、飽和蒸気 2の潜熱の消費によって、その飽和蒸気 2は一定温度を保ちながら液化して凝縮熱媒になり、密閉容器 3の加熱面 7より低位のボイラ 4内に向かって流下し、ここで再びヒータ 1 0で加熱されて飽和蒸気 2となり密閉容器 3内に供給される。

上記本発明の実施の形態を示す熱処理装置は図 1 4に示す如く、給糸装置 1 1 から供給される合成繊維の糸条 6を前段ヒータ 1 2で加熱し、冷却プレート 1 3 で冷却し、延伸仮撚り部 1 4で処理し、続いて後段ヒータ 1 5で加熱して熱固定し、さらに捲き取り装置 1 6に捲き取る一連の延伸仮撚り装置 1 7において、前記前段ヒータ 1 2として、前記給糸装置 1 1側の案内ロール 1 8と冷却プレート 1 3寄りの案内ロール 1 9との間の空間 2 0上に横長の密閉容器 3の加熱面 7を下方に向けて設置するものである。

この際、該糸条 6が本発明の実施の形態の密閉容器 3の下向きの加熱面 7に沿つて横長方向 A 6に走行する間、その全長に亘つて飽和蒸気の潜熱で加熱処理され、その潜熱を失った飽和蒸気は一定温度を保ったままの状態で液化する。液化した熱媒液は図 3に示す如く加熱面 7より低位置のボイラ 4内の熱媒液面 8に向かって連通管 5を通ってボイラ 4中の熱媒液 1に戻り、ここで再ぴヒータ 1 0で加熱され、飽和蒸気 2になって密閉容器 3内を満たし、密閉容器 3の加熱面 7の内側に飽和蒸気 2を直接接触し、その加熱面 7を内側から常時飽和蒸気 2 で加熱する。

上述のようにこの加熱装置は、横長の密閉容器 3で形成してあるから、これを図 1 4に示す如く、給糸装置 1 1と冷却プレート 1 3との間の空間 2 0上に水平に設けるこどができるので、その際の延伸仮撚り装置全体の高さ H I 7は、図 2 4 , 2 5に示すような従来の縦長の密閉容器 2 3を図 2 6に示す如く冷却プレート 1 3上に設置する場合の全体の高さ H 2 7と比較して、それを大幅に低くすることができる。

また、該横長の密閉容器 3の加熱面 7をその下方に向けているので、本発明の熱処理装置を図 1 4のように設置した場合は、その加熱面 7が空間 2 0側に開放されることとなり、糸条 6を加熱面 7に沿って糸掛けする際、及びその糸切れを接続する際、それらの作業者が空間 2 0側に入り込んで容易に作業することができる。

さらに、図 3に示す如く密閉容器 3の加熱面 7の位置より低位にボイラ 4の熱媒液面 8を配置したので、密閉容器 3内の飽和蒸気 2で糸条 6を加熱した際に生ずる飽和蒸気 2の凝縮した熱媒液 1はそれより低位置のボイラ 4内にその自重で自然に流下する。

この発明は上記実施の形態の通りであるが、それだけに限定されるものではなく、上記の実施の形態の構造や配置を部分的に変更したり、付加して実施することが可能である。

例えば、図 1〜図 4に示す密閉容器 3の加熱面 7は平面状に形成されているが、その加熱面 7を平面状に形成しないで、図 5に示す如く、密閉容器 3の加熱面 7に下向きに開口した溝 7 aを突条 3 c及び突条 3 dで形成することも可能であり、その場合は、その溝 7 aより密閉容器 3内におけるポイラ 4と反対側寄りの前記溝 7 aに隣接する上向きの溝 7 b内に前記凝縮した熱媒液 1が残留するが、その凝縮した熱媒液 1は飽和蒸気 2で加熱され、一定温度を保っている。

また、上記下向きの溝 7 aに隣接する上向きの溝 7 b内には凝縮した熱媒液 1 が残留するようになっているが、図 6に示す如く、そこに溶融物 3 eを充填し、そこに凝縮した熱媒液 1が入り込まないようにしたり、或いは、図 7に示す如く前記加熱面 7に密閉容器 3と同質の突条 7 cを一体的に設けるか、又は図 8に示す如く前記加熱面 7に突条 7 dを一体成形により形成して、その突条 7 c又は同 7 dと前記密閉容器 3との間に下向きの溝 7 aを形成することも可能である。また、図 9〜図 1 1に示す如く、密閉容器 3の加熱面 7に前記溝 7 aを下向きに設けずに、平面 2 1とボイラ 4側寄りの突条 2 2を下向きに形成することも可能である。

さらに、図 1における 2本の横長密閉容器 3を 1本又は 3本以上設けたり、図 1 2に示す如く、横長密閉容器 3及ぴその加熱面 7を下向きに凸の湾曲状に形成し、その加熱面 7の中央の最低位にポイラ 4を、また両端にヘッダ 9を夫々配置したり、或いは、図 1 3に示す如く、下向きに凸の湾曲状横長密閉容器 3の一端の最低位にボイラ 4を配置し、他端にヘッダ 9を設けることも可能である。この発明の熱処理装置は、上述のように熱媒液 1の飽和蒸気 2の密閉容器 3を横長に形成して、その加熱面 7を下方に向け、またその加熱面 7より低位に熱媒液用ボイラ 4内の熱媒液面 8を設けたので、これを合成繊維の延伸仮撚り装置 1 7の上に設ける際、その密閉容器 3を横長に設置しても、熱媒液 1が加熱面 7の内側に滞留しないで、ボイラ 4内に自然に流下するため、その加熱面 7をボイラ 4内の飽和蒸気 2で常時加熱することができる。

したがって、従来の熱媒飽和蒸気を用いる熱処理装置ではその密閉容器 3を横長にすることが不可能視されていたものを可能にすることができ、糸条の移送速度を高速化するためにその全長を大きくしても、それを配置する室の高さに制限されることがない。

またこの発明は、横長の密閉容器 3の加熱面 7をその下方に向けているので、これを延伸仮撚り装置 1 7における他の装置上に設置した際、その加熱面 7の下方に空間 2 0を形成することができるため、前記加熱面 7に合成繊維の糸条 6を糸掛けしたり、糸切れ時の接続作業を作業者がその空間 2 0に入り込んで容易に行うことができる。

この発明の実施に際して最も好ましい形態は、前述の図 1〜図 1 4示すものに限定されるものでなく、その他のものも存在する。

それは例えば図 1 5〜図 2 3に示す如く、互いに間隔 Cを隔てて平行に配設する複数の横長密閉容器 3の各一端 3 aを互いに連通管 5で接続し、その接続部における横長密閉容器 3の加熱面 7と該連通管 5の下側面 5aを図 1 7と図 1 8に示すように同一高さに配置し、また横長密閉容器 3の各他端 3 bを互いにへッダ 9で連通し、更に前記連通管 5の何れかをボイラ 4内における熱媒液 1の飽和蒸気室 2aに接続し、各密閉容器 3の加熱面 7を下方に向けて配置するとともに、その横長密閉容器 3の一端 3aを前記他端 3bより低位に配置して密閉容器 3全体を傾斜 αするものである。 '

前記横長密閉容器 3は横長方向に対して下向きに凸になるように若干湾曲し、その湾曲した密閉容器 3の加熱面 7を平面に形成して、その加熱面 7の長さ方向に沿って熱処理する合成繊維の糸条 6を該加熱面 7と対面するように配置する c また、ボイラ 4内の熱媒液 1は、従来から広く用いられているダムサム（米国、ダウケミカル社製）及びその他の有機溶媒が用いられ、その熱媒液 1内のヒータ 1 0で加熱されて熱媒液 1の飽和蒸気 2になって、前記ボイラ 4内の飽和蒸気室 2aを充満するようになっている。飽和蒸気室 2aに充満している熱媒液 1の飽和蒸気 2はその飽和蒸気室 2aに接続されている上記連通管 5を通って、それに接続している密閉容器 3およびその他の各密閉容器 3内に流入して、その飽和蒸気 2の潜熱で密閉容器 3の加熱面 7に対面している合成繊維の糸条 6を所定温度に加熱して熱処理する。

この間における糸条 6の加熱に際し、飽和蒸気 2の潜熱の消費によって、その飽和蒸気は一定温度を保ちながら液化して凝縮した熱媒液 1となり、密閉容器 3 の加熱面 7の内側に落下し、前記密閉容器 3の他端 3bより低位の一端 3aに向かって流下し、一端 3aに凝縮層 lbを形成し、その密閉容器 3の一端 3aと同一高さに位置する連通管 5の下側面 5aに流れ込み、更に図 1 7に示す如くそれより低レ、位置にあるポイラ 4内の熱媒液 1の熱媒液面 8に流れ込み、ここで再ぴヒータ 1 0で加熱されて飽和蒸気 2になって各密閉容器 3内に供給され、前述と同様に走行中の糸条 6を継続的に熱処理する。

上記本発明の実施の形態を示す熱処理装置は図 1 4に示す如く、前述の図 1〜 1 3で説明したものと同様に他の装置と一緒に設置し、給糸装置 1 1から供給される合成繊維の糸条 6を前段ヒータ 1 2で加熱し、冷却プレート 1 3で冷却し、延伸仮撚り部 1 4で処理し、続いて後段ヒータ 1 5で加熱して熱固定し、さらに捲き取り装置 1 6に捲き取る一連の延伸仮撚り装置 1 7において、前記前段ヒータ 1 2として、前記給糸装置 1 1側の案内ロール 1 8と冷却プレート 1 3寄りの案内ロール 1 9との間の空間 2 0上に横長の密閉容器 3の加熱面 7を下方に向けて設置するものである。

この際、該糸条 6が本発明の実施の形態における密閉容器 3の一端 3aをその他端 3bの高さ位置より低位に配置したので、密閉容器 3内の飽和蒸気 2で糸条 6を加熱した際に生ずる飽和蒸気 2の凝縮した熱媒液 1は、密閉容器 3の他端 3b からその一端 3aに向ってその自重で自然に流下して、そこに図 1 6に示すような熱媒凝縮層 lbを形成する。このことにより加熱面 7の上半部の内側に飽和蒸気 2を直接接触して加熱する。

この発明は上記実施の形態の通りであるが、その他に上記の実施の形態の構造や配置を部分的に変更したり、付加して実施することも可能である。

例えば、図 2 0に示す如く、密閉容器 3を横長方向に沿って直線状に形成して、その一端 3aを他端 3bに対して低位になるように傾斜 aすることも可能である。又、図 1 5〜図 2 0に示す密閉容器 3の加熱面 7は平面状に形成されている力 S、その加熱面 7を平面状に形成しないで、図 2 1〜2 3に示す如く、密閉容器 3の加熱面 7に下向きに開口した 2本の溝 7bを突条 7cで形成することも可能であり、その場合は、図 2 1及び図 2 2に示す突条 7cにおける密閉容器 3の一端 3a 側寄りに前記凝縮層 lbが残留するが、その凝縮層 lbは飽和蒸気 2と直接接触して一定温度を保っている。

さらに、図 1 5と図 1 7及び図 2 1に示す熱処理装置はボイラ 4の左右両側に同数の横長密閉容器 3及び連通管 5を接続しているが、その数は上述のようにしなレヽで左右両側が互いに異なっても差し支えない。

この発明の熱処理装置は、複数の横長密閉容器 3の各一端 3aを連通管 5を介して接続し、その接続部における横長密閉容器 3の加熱面 7と該連通管 5の下側面を図 1 6に示す如く同一高さに配置し、前記連通管 5の何れかを熱媒液 1の収容されているポイラ 4の飽和蒸気室 2aと接続し、各横長密閉容器 3の加熱面 7 を下方に向けて配置するとともに、その横長密閉容器 3の一端 3aを前記他端 3b より低位に配置して密閉容器 3を傾斜するので、その熱処理装置を他の装置と一緒に設置する際、それらの各装置全体を設置する建物の建物の高さを低くしてその建物の取得を容易にすることができる。

またこの発明の熱処理装置は、上述の通りであるのでそれを合成繊維の延伸仮撚り装置 1 7の上方に設ける際、その密閉容器 3を横長に設置しても、密閉容器 3内で凝縮した熱媒液 1が各横長密閉容器 3の加熱面 7の内側に滞留しないで、ボイラ 4内に自然に流下するため、そのボイラ 4内の熱媒液 1をその中のヒータ 1 0で常時加熱することができる。

さらにこの発明の熱処理装置は、その能力を増大するために密閉容器の数を增加する際、該密閉容器内の熱媒液を加熱するためのボイラ 4の数をそれに応じて増加しなくても済むから、そのためのコストを安価にすることができる。

またこの発明は、横長の密閉容器 3の加熱面 7をその下方に向けているので、これを延伸仮撚り装置 1 7における他の装置上に設置した際、その加熱面の下方に空間 2 0を形成することができるため、前記加熱面 7に合成繊維の糸条 6を糸掛けしたり、糸切れ時の接続作業を作業者がその空間 2 0に入り込んで容易に行うことができる。

Claims

請求の範囲

1 . 熱媒液の飽和蒸気の密閉容器を横長に形成して、その外側面の一部を構成する加熱面を下方に向け、該加熱面を前記熱媒液を加熱するボイラ内の熱媒液面より上方に配置することを特徴とする合成繊維糸条の熱処理装置。

2 . 加熱面が横長の平面で形成されていることを特徴とする請求項 1記載の合成繊維糸条の熱処理装置。

3 . 加熱面が下向きに開口する長手方向の溝を該密閉容器の加熱面と一体的に、且つ同一材質で形成されていることを特徴とする請求項 1記載の合成繊維糸条の

4 . 熱媒液の飽和蒸気の密閉容器を横長に形成して、それを少なくともニ個以上平面状にならべ、該各密閉容器の外側面の一部を構成する加熱面を下方に向け、該加熱面を前記各密閉容器と連通するボイラ内の熱媒液面より上方に配置し、そのボイラを前記各密閉容器に連通し、また各密閉容器を互いにへッダで連通することを特徴とする合成繊維糸条の熱処理装置。

5 . 密閉容器の加熱面に下向きに開口する溝を該加熱面と一体的に、且つ同質材で形成し、該密閉容器内における熱媒液用ボイラと反対側に、前記下向きに開口する溝に隣接して形成する上向きの溝内に密閉容器と同質材の溶融物を充填することを特徴とする請求項 3又は 4記載の合成繊維糸条の熱処理装置。

6 . 密閉容器の加熱面のボイラ寄り側に下向きの突条を、また、それと反対側寄りに下向きの平面を、該密閉容器の加熱面と一体的に且つ同質材で形成することを特徴とする請求項 1記載の合成繊維糸条の熱処理装置。

7 . 下向きの平面に下向きの付加突条を溶着して、その付加突条と加熱面のボイラ寄り側に形成した下向きの突条との間に、下向きに開口する溝を構成することを特徴とする請求項 6記載の合成繊維糸条の熱処理装置。

8 . 互いに間隔を隔てて平行に配設する複数の横長密閉容器の各一端を連通管を介して接続し、その接続部における横長密閉容器の加熱面と該連通管の下側面を同一高さに配置し、その横長密閉容器の各他端を互いにヘッダーで連通し、前記連通管の何れかを熱媒液の収容されているボイラの飽和蒸気室と接続し、各横長密閉容器の加熱面を下方に向けて配置するとともに、その横長密閉容器の一端を前記他端より低位に配置して密閉容器を傾斜することを特徴とする合成繊維糸条の熱処理装置。

9 . 横長密閉容器をその長さ方向に沿って直線状に形成することを特徴とする請求項 8記載の合成繊維糸条の熱処理装置。

1 0 . 横長密閉容器をその長さ方向に沿って下向きの凸を形成するように湾曲することを特徴とする請求項 8記載の合成繊維糸条の熱処理装置。

1 1 . 密閉容器の加熱面が横長の平面で形成されていることを特徴とする請求項 8乃至 1 0の何れか一項に記載の合成繊維糸条の熱処理装置。

1 2 . 密閉容器の加熱面が下向きに開口する横長方向の溝を形成されていることを特徴とする請求項 8乃至 1 0の何れか一項に記載の合成繊維糸条の熱処理装置。

1 3 . 密閉容器の加熱面が下向きに開口する横長方向の複数の溝を形成されていることを特徴とする請求項 8乃至 1 0の何れか一項に記載の合成繊維糸条の熱処