説明

溶融紡糸パック

【課題】パック内部構造を変えることなく、パックとスピンブロック間のクリアランスを均一に保つことが可能になり、温度バラツキに起因する糸径バラツキを改善した溶融紡糸パックを提供する。
【解決手段】水平方向にポリマーが供給されるポリマー供給部とこのポリマー供給部を紡糸機のポリマー配管と連通させかつシールするための締め付けボルト受け部とを、溶融紡糸パックの水平方向に相対配置した構造を有し、スピンブロック内側に形成した案内溝を介して前記締め付けボルト受け部およびポリマー供給部を上込め式にスピンブロック内に案内するようにした溶融紡糸パックであって、前記締め付けボルト受け部および/またはポリマー供給部の外周に、パック締め付け方向への回転を抑制する突起部を設けてなることを特徴とする溶融紡糸パック。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は熱可塑性合成繊維を製造する際に用いる溶融紡糸パックの改良に関するものである。さらに詳しくは、溶融紡糸パックとスピンブロック間のクリアランスを均一に保つことが可能で、温度バラツキに起因する糸径バラツキを改善した溶融紡糸パックに関するものである。
【背景技術】
【0002】
熱可塑性合成繊維は、高強度、取り扱いの容易さ等に優れた繊維として、衣料、産業の各種用途に用いられている。中でもポリエステル、ポリアミド等の溶融紡糸により得られる繊維は、断面形状や粒子添加により様々な機能を付加することが可能であることが知られており、広く用いられている。
【0003】
一方、溶融紡糸により得られる繊維は、溶融紡糸の性質上、その特性バラツキが激しいという課題を抱えている。中でも糸条間の糸径バラツキは、強度、伸度、収縮率といった一般的な物理特性のみならず、織物や編物といった最終製品の外観上の品位にも影響を与える重要な課題である。
【0004】
一般的に、熱可塑性樹脂を溶融紡糸する場合に得られる繊維の特性は、ポリマーの粘度に依存することが知られている。したがって、ポリマーの粘度を均一にすることで繊維の特性を均一にすることが可能となる。
【0005】
ところが、溶融ポリマーは、溶融紡糸時に管路あるいは溶融紡糸パック内を流れる際に、管路内壁の流動抵抗により管壁近くでは遅く、また中心部では速く流れることが知られており、かつ溶融紡糸パックおよび管路はその外側から高温加熱されていることと合わせて、管壁近くのポリマーと中心部のポリマーでは熱履歴差が生じ、ポリマーの粘度バラツキが発生する。したがって、溶融紡糸パックから吐出される溶融ポリマーは、少なからず粘度のバラツキを持つことになり、これが原因となって糸条間の糸径バラツキを発生することがしばしば起こっていた。
【0006】
よって、上記粘度バラツキを小さくすることが、得られる繊維の糸径バラツキを抑制する点において重要な課題となっている。かかる課題を解決するために、糸条間の糸径バラツキを小さくすることを目的に、ノズルの直径や形状を規定した紡糸口金(例えば、特許文献1参照)が提案されている。また、互いに熱履歴差を有する溶融ポリマーを下流側で合流させる多孔板の形状を規定した溶融紡糸パック(例えば、特許文献2参照)や、ノズル上に計量プレートを有する溶融紡糸パック(例えば、特許文献3参照)などが提案されているが、いずれも大幅なコストがかかるばかりか、粘度のバラツキを十分に抑制しきれていないという問題を包含していた。
【0007】
さらに、パック外部に突起物を設け、パック締め付け時の回転を抑制することにより、粘度バラツキを抑制した溶融紡糸パック(例えば、特許文献4参照)が提案されているが、この場合には、突起物とスピンブロック間のクリアランスが非常に狭く、パック挿入時にスピンブロック内部をキズ付けると共に、突起物がスピンブロックと近接しているために、突起物付近が高温となって、パック円周方向の温度バラツキを招く結果となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開昭52−91916号公報
【特許文献2】特開平9−268418号公報
【特許文献3】特開平9−268419号公報
【特許文献4】特開2007−138352号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明者らは、粘度バラツキに起因する糸条間の糸径バラツキを改善するために種々の
検討を行ってきた。その際、従来ノズルやノズル上の計量プレート、多孔板等のパック内
部構造ではなく、部品コスト、製作容易性ならびに組み立て容易性を考慮し、外部構造に
着目して鋭意検討した結果、本発明の溶融紡糸パックに到達したものである。
【0010】
すなわち、本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決しようとするものであり、溶融紡糸パックにおいて一般的である、上部からスピンブロック内へ挿入する上込め式の溶融紡糸パックにおいて、パック内部構造を変えることなく、溶融紡糸パックとスピンブロック間のクリアランスを均一に保つことが可能で、温度バラツキに起因する糸径バラツキを改善した溶融紡糸パックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は、上記の課題を解決するため、以下の構成を採用する。すなわち、本発明の溶融紡糸パックは、水平方向にポリマーが供給されるポリマー供給部とこのポリマー供給部を紡糸機のポリマー配管と連通させかつシールするための締め付けボルト受け部とを、溶融紡糸パックの水平方向に相対配置した構造を有し、スピンブロック内側に形成した案内溝を介して前記締め付けボルト受け部およびポリマー供給部を上込め式にスピンブロック内に案内するようにした溶融紡糸パックであって、前記締め付けボルト受け部および/またはポリマー供給部の外周に、パック締め付け方向への回転を抑制する突起部を設けてなることを特徴とする。
【0012】
なお、本発明の溶融紡糸パックにおいては、
前記突起部を、前記締め付けボルト受け部およびポリマー供給部のいずれか一方の外周に設けてなること、および
前記突起部を、前記締め付けボルト受け部の外周に設けてなること
がいずれも好ましい条件である。
【発明の効果】
【0013】
本発明の溶融紡糸パック(以下、単にパックと呼ぶことがある)によれば、水平方向にポリマーが供給される上込め式のパックにおいて、取り付け時、締め付け方向へのパックの回転を抑制し、スピンブロック内での溶融紡糸パックの傾きによる局部的な加熱を抑制して、溶融紡糸パックの均一加熱を可能とすることができるため、ポリマー粘度のバラツキに起因する糸条間の糸径バラツキを効果的に改善することができる。また、パック内部構造ではなく、締め付けボルト受け部やポリマー供給部の形状に着目しているため、溶融紡糸パックの製作、および溶融紡糸パックの組立性も容易であり、低コストでの加工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の溶融紡糸パックの一例を示す側面図。
【図2】図1のパックを締め付け方向から見た正面図。
【図3】スピンブロックの内側と、本発明の溶融紡糸パックをスピンブロック内に設置した状態を、上面から見た平面図。
【図4】図1〜図3の締め付けボルト受け部の拡大正面および拡大平面図。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明の溶融紡糸パックについて、図面を参照しつつさらに詳細に説明する。
【0016】
本発明の溶融紡糸パックの取り付け方法は、図1〜図3に示したとおり上込め方式であり、図1,図2は本発明の溶融紡糸パック1を示し、図3はスピンブロック2内側の案内溝7とパック1が、スピンブロック2内に設置された状態を示している。
【0017】
図示したように、パック1はヒーター加熱方式であるスピンブロック2内に設置される。その際、パック1とスピンブロック2は加熱状態にあり、ほぼ一定の温度に保たれている。
【0018】
ここで、本発明の溶融紡糸パック1は、水平方向にポリマーが供給されるポリマー供給部3とこのポリマー供給部3を紡糸機のポリマー配管8と連通させかつシールするための締め付けボルト受け部6とを、パック1の水平方向に相対配置した構造を有し、スピンブロック2の内側に形成した案内溝7(図3参照)を介して、前記締め付けボルト受け部6およびポリマー供給部3を上込め式にスピンブロック内に案内するように構成されている。
【0019】
そして、パック1をスピンブロック2内に設置後、ポリマーをポリマー供給部3へ供給する際には、シール目的でパック1の水平方向に対してポリマー供給部3に相向かい合う方向から、締め付けボルト4で締め付けを行う。パック1のポリマー供給部3にはパッキンが取り付けられており、相向かい合う方向から締め付けボルト4にて押さえつけることにより、ポリマー配管8が連通し、かつシールされて、溶融ポリマーが洩れることなく供給できるようになっている。
【0020】
溶融紡糸工程では、溶融ポリマーの熱履歴差によるポリマー粘度バラツキが生じ易くなり、溶融ポリマーに粘度バラツキが生じると、溶融紡糸パックから紡出される糸条間の糸径バラツキが大きくなり、物性斑が生じ易くなる。
【0021】
そこで、溶融ポリマーの熱履歴差によるポリマー粘度バラツキを抑制するには、パック1の均一加熱が重要であり、パック1とスピンブロック2のクリアランスを一定に保つことが肝要である。
【0022】
本発明の溶融紡糸パックにおいては、上記締め付けボルト受け部6および/またはポリマー供給部3の外周に、パック締め付け方向への回転を抑制する突起部5を設けることにより、溶融ポリマーの熱履歴差によるポリマー粘度バラツキを抑制したことを特徴としている。
【0023】
この突起部5は、パック締め付けボルト受け部6および/またはポリマー供給部3の外周締め付け方向側に設けることができるが、突起部5を、パック締め付けボルト受け部6側およびポリマー供給部3側の両方に取り付けた場合には、パック1の回転抑止効果は上がるが、パック挿入時にスピンブロック2の内部の案内溝7に引っかかり、スムーズな取り付けや取り外しが行いにくくなる場合があることから、パック締め付けボルト受け部6側またはポリマー供給部3側のいずれか片方に取り付けられていることが好ましく、パック1の傾きを抑制する効果とスピンブロック2へのパック取り付けや、パック取り外し作業の利便性効果が一層向上することから、パック締め付けボルト受け部6側に取り付けられていることがより好ましい。したがって、図面に示した実施例では、すべてパック締め付けボルト受け部6に突起部5を取り付けた態様にて説明している。
【0024】
本発明の溶融紡糸パックに設ける突起部5の形状は、三角形、丸型、四角形など、いずれの形状であっても回転抑制効果はあるが、図4に示すような三角形状のものが最も望ましい。
【0025】
突起部5の高さは高い方がより安定し傾きを抑制することができるが、パック挿入時、スピンブロック内部の案内溝に引っかかり、スムーズに取り付け、取り外しが行いにくくなる場合があることから、締め付けボルト受け部6の半径以下であることが望ましい。
【0026】
かくしてなる、本発明の溶融紡糸パックは、パックの内部構造ではなく、締め付けボルト受け部やポリマー供給部の形状に着目しているため、溶融紡糸パックの製作および溶融紡糸パックの組立性も容易であり、低コストでのパック部品製作をも可能とし、極めて簡易的な方法にて溶融紡糸パックの局部加熱を抑えることを実現することによって、溶融ポリマーの粘度バラツキを減少させ、これに起因する溶融紡糸パックから紡出される糸条間の糸径バラツキの改善を実現するなど、極めて優れた溶融紡糸パックであると言える。
【実施例】
【0027】
以下、本発明の溶融紡糸パックの実施例に関し更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【0028】
また、本発明の溶融紡糸パックにて、得られたポリエステルモノフィラメントにおける、糸径測定方法は以下の方法により測定、評価したものである。
【0029】
[直径測定]
アンリツ製レーザー外径測定機KG601Aに準じた外径測定機を使用して、ポリエステルモノフィラメント糸条について、その長さ方向に10点の直径を測定し各糸条の平均値を求めた。さらに各糸条の平均値を用いて、10糸条の総平均値、[最大値−最小値=糸条間の線径差R]、およびJIS−Z8101−1で定義される変動係数[標準偏差(σ)/総平均値×100]で表した糸径変動率を算出し、糸径バラツキの指標とした。
【0030】
実施例1
図に示した溶融紡糸パックにおいて、取り付け時の締め付け部を正面から見てパック締め付けボルト受け部右側の外周に三角形の突起部を設け、締め付け方向への回転抑止を図った。
【0031】
上記溶融紡糸パックにて、0.200mm、10糸条のポリエステルモノフィラメントを採取した。このポリエステルモノフィラメントの糸径バラツキを測定し糸径変動率を求めた。
【0032】
比較例1
突起部を取り付けていない溶融紡糸パックを用い、実施例と同様に0.200mm、10糸条のポリエステルモノフィラメントを採取した。このポリエステルモノフィラメントの糸径バラツキを測定し糸径変動率を求めた。
【0033】
【表1】

【0034】
その結果、実施例1は比較例1と比較して糸径バラツキが抑制され糸径変動率が極めて低い結果であり、本発明が糸条間の糸径バラツキ減少に有効であると言える。
【産業上の利用可能性】
【0035】
本発明の溶融紡糸パックを使用して得られたモノフィラメントは、糸条間の糸径バラツキが非常に小さく、強度、伸度、収縮率といった一般的な物理特性のバラツキも小さく、織物や編物に使用した場合には、表面平滑性に優れ、極めて高品質な織り編み物が提供できることに繋がる。
【符号の説明】
【0036】
1 溶融紡糸パック
2.スピンブロック
3.ポリマー供給部
4.締め付けボルト
5.突起部
6.締め付けボルト受け部
7.案内溝
8.ポリマー配管

【特許請求の範囲】
【請求項1】
水平方向にポリマーが供給されるポリマー供給部とこのポリマー供給部を紡糸機のポリマー配管と連通させかつシールするための締め付けボルト受け部とを、溶融紡糸パックの水平方向に相対配置した構造を有し、スピンブロック内側に形成した案内溝を介して前記締め付けボルト受け部およびポリマー供給部を上込め式にスピンブロック内に案内するようにした溶融紡糸パックであって、前記締め付けボルト受け部および/またはポリマー供給部の外周に、パック締め付け方向への回転を抑制する突起部を設けてなることを特徴とする溶融紡糸パック。
【請求項2】
前記突起部を、前記締め付けボルト受け部およびポリマー供給部のいずれか一方の外周に設けてなることを特徴とする請求項1に記載の溶融紡糸パック。
【請求項3】
前記突起部を、前記締め付けボルト受け部の外周に設けてなることを特徴とする請求項1または2に記載の溶融紡糸パック。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2012−180622(P2012−180622A)
【公開日】平成24年9月20日(2012.9.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−45258(P2011−45258)
【出願日】平成23年3月2日(2011.3.2)
【出願人】(000219288)東レ・モノフィラメント株式会社 (239)
【Fターム(参考)】