JP2002038328A - 溶融紡糸装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多ホール化や高速化による随伴気流の増大に
よって誘起される糸揺れに起因する繊度斑や不均一冷却
を防止できる溶融紡糸装置を提供する。 【解決手段】 Ａ．紡出糸条を横切る方向に冷却風を吹
き付けて、紡出されたマルチフィラメント糸条を冷却す
る冷却紡糸筒、Ｂ．該冷却紡糸筒の上部に設けられた、
整流された冷却風を供給する給気整流部材、Ｃ．紡出糸
条を間に挟んで該給気整流部材に対向して設けられ、か
つ冷却紡糸筒の外部から内部へ整流された外気を吸気す
る吸気整流部材、及び、Ｄ．冷却紡糸筒内を流下する気
流の一部を筒外へ排気する、該吸気整流部材の直下部に
設けられた排気整流部材、の要素を有する溶融紡糸装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステル、ナ
イロン等の熱可塑性合成樹脂からなる繊維を溶融紡糸す
るための溶融紡糸装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ポリエステルやナイロン等の熱
可塑性合成樹脂からなる繊維を溶融紡糸するに当たっ
て、溶融した熱可塑性ポリマーを紡糸口金から吐出さ
せ、紡出糸条群を横切る方向に流れる冷却風により冷却
した後、延伸して引き取ることが行われている。

【０００３】このような溶融紡糸の冷却手段としては、
従来、紡出糸条の一側面から冷却気体を吹出させ、紡出
糸条に略直交して冷却気体を吹付けた後、冷却気体吹出
し面に対向する反対側の面から気体を排出させる、所謂
横吹き紡糸筒と、紡出糸条の周囲全域から冷却気体を吹
付ける、所謂円筒紡糸筒の2種類が広く用いられてい
る。特に前者の横吹き紡糸筒は、冷却気体吹出し面に対
向する反対側の面が開放されていて作業性がよいため、
単繊維数が比較的少ない衣料用マルチフィラメントの溶
融紡糸によく用いられている。

【０００４】近年、単繊維繊度が小さい極細繊維は、高
級衣料等の高付加価値製品の素材としての要求が高ま
り、多ホールの紡糸口金を使用して紡糸することが必要
になってきている。しかしながら、このような多ホール
紡糸においては、上記の紡糸筒では紡出糸条を冷却固化
させる過程で各単繊維間に冷却の不均一を生じやすい。
この冷却の不均一は、マルチフィラメント糸条を構成す
る各単繊維間での糸の密着や断面形状のバラツキを生じ
る原因となって、糸切れ等の工程トラブル、長さ方向の
繊度斑（ｕ％斑）、染斑等となって現れ、十分な品質を
持つ極細マルチフィラメント糸条を得ることが難しかっ
た。

【０００５】また、生産性を向上させる等の理由のため
に、近年、紡糸速度の高速化が図られるようになってき
たが、このために走行する紡出糸条に随伴する気流が紡
速の増大とともに益々増大することとなり、この随伴気
流が紡出糸条の糸揺れの大きな原因ともなっている。

【０００６】このような問題を解決するために、従来か
ら種々の検討がなされている。例えば、特開平４−１８
１０７号公報には、紡糸口金に穿設するポリマー吐出孔
の配列を工夫して、冷却風の吹出し側と反吹出し側の紡
出糸条の冷却差を解消すると共に、冷却風が紡出糸条の
間を容易に通過できるように、冷却風の通過性を向上さ
せることで、冷却の不均一を解消することが提案されて
いる。

【０００７】しかしながら、この方法では、多ホール化
や高速化による随伴気流の増大と、これによって誘起さ
れる糸揺れが原因となる繊度斑の発生については何等の
考慮も払われていないため、特に、９０ホール以上の多
ホール紡糸や２５００ｍ／分以上の高速紡糸において、
前記の糸揺れが顕著となる。

【０００８】また、特公昭５９−４０９２３号公報、特
開昭６３−１４５４０７号公報等には、整流板を糸条群
の走行方向に沿って配設したり、冷却風の吹出し側と対
向して設けた整流板を介して外気を吸気することで、冷
却風の乱れを解消しながら、紡出糸条の冷却の均一化を
図り、マルチフィラメント糸条の繊度斑を解消する方法
が提案されている。

【０００９】しかし、この方法においても、前記の多ホ
ール化や高速化による随伴気流の増大によって誘起され
る糸揺れや冷却風の単繊維間への通過容易性に関して
は、何等の配慮もされていないため、糸切れや繊度斑の
発生を減少させるためには十分でない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術に鑑みなされたもので、本発明が解決しようとする課
題は、以下のとおりである。すなわち、紡出されたマル
チフィラメント糸条を横切るように冷却風を該糸条に吹
き付けて、溶融したマルチフィラメント糸条を冷却固化
する際に、主として糸条の糸揺れに起因する繊度斑や不
均一冷却を防止できる溶融紡糸装置を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らの研究によれ
ば、上記本発明の課題は、下記のＡ〜Ｄの要素を有する
溶融紡糸装置により達成できることが見出された。 Ａ．紡出糸条を横切る方向に冷却風を吹き付けて、紡出
されたマルチフィラメント糸条を冷却する冷却紡糸筒。 Ｂ．該冷却紡糸筒の上部に設けられた、整流された冷却
風を供給する給気整流部材。 Ｃ．紡出糸条を間に挟んで該給気整流部材に対向して設
けられ、かつ冷却紡糸筒の外部から内部へ整流された外
気を吸気する吸気整流部材。 Ｄ．冷却紡糸筒内を流下する気流の一部を筒外へ排気す
る、該吸気整流部材の直下部に設けられた排気整流部
材。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。図１は、本発明を例示する溶融紡糸
装置を模式的に簡略化して例示した側面図であり、Ｙは
マルチフィラメントからなる紡出糸条、１は紡糸パッ
ク、２は多ホールの紡糸口金、３は上昇気流遮断部材、
４は冷却風供給室、５は冷却風の均圧化部材、６は給気
整流部材、７は吸気整流部材、７’は排気整流部材、８
は糸条集束ガイド、９は冷却紡糸筒をそれぞれ示す。こ
こで、前記の吸気整流部材７及び排気整流部材７′は、
紡出糸条Ｙを間に挟んで給気整流部材６に対向して設け
られ、かつ冷却紡糸筒９の外部から内部へ整流された外
気をそれぞれ吸・排気する役割を果たしている。また、
上昇気流遮断部材３は、紡糸口金２直下の徐冷ゾーン
に、冷却風が進入しないように設けられたものである。
なお、該図において、矢印を持った線分は、視覚的に冷
却風の流れを容易に捉えることができるように冷却風の
流れ方向（矢印の方向へ流れる）を示している。

【００１３】また図１において、Ｌ１は給気整流部材と
上昇気流遮断部材との間の空間で、該間隔を１０〜３０
ｍｍの範囲として冷却風の供給孔とするのが好ましく、
特に該孔から給気整流部材を通して供給される冷却風よ
りも約２倍の風速の冷却風を吹き当てることができ、紡
出糸条を上昇気流遮断部材設置場所の直下で急冷させる
ことができるため、糸揺れが減少して糸揺れに起因する
繊度斑が低下するので好ましい。

【００１４】Ｌ２は吸気整流部材と上昇気流遮断部材と
の間の空間で、１５０ホールを超えるような多ホール化
した場合には、対向して設けられた吸気整流部材の上端
と上昇気流遮断部材との間の空間からも外気が吸気され
るようになり、糸揺れが増大して繊度斑が大きくなりや
すい。したがって、該間隔２０ｍｍ以下で可能な限り小
さくすることが好ましく、特に実質的にゼロとするのが
好ましい。

【００１５】Ｌ３及びＬ４は、吸気整流部材設置領域を
２領域に分けた場合のそれぞれの設置長さで、これらの
領域における目開きは同一であっても異なっていてもよ
いが、特に上部領域Ｌ３の目開きｄ１を４．７ｍｍ以
下、好ましくは２．０〜４．７ｍｍの範囲とし、他の下
部領域の目開きｄ２をｄ１との比（ｄ２／ｄ１）が１．
５〜２．５好ましくは１．８〜２．２の範囲にすると共
に、上部領域の長さＬ３を２０〜８０ｍｍ、特に２０〜
５０ｍｍの範囲とするのが、外気より整流度に優れた冷
却を吸気させ、またＬ４領域から適度の外気を吸気させ
て随伴流増加による適度な糸張力を維持して、糸揺れを
減少するためには好ましい。なお、Ｌ４の長さは、紡出
糸条の種類によって適宜変更可能であるが、通常はＬ３
＋Ｌ４で３００〜７００ｍｍ、特に４００〜６００ｍｍ
の範囲が適当である。

【００１６】Ｌ５は吸気整流部材が設置された場所の下
部に連続して設置された排気整流部材が設置された領域
の長さで、図１に示すように、糸条に付随する随伴流を
排気する場所に相当する。したがって、この領域の目開
きが小さくなりすぎたり盲になっていると、紡出糸条に
付随した随伴流は冷却紡糸筒を伝わって下方に移動する
際に糸揺れを誘発して品質を悪化させやすくなるので、
この領域の目開きｄ３は上記目開きｄ２の１．５〜２．
５倍、なかでも２．０〜２．５倍の範囲にあることが好
ましく、この領域の長さは３００〜７００ｍｍ、なかで
も４００〜６００ｍｍの範囲が好ましい。特に紡糸口金
が１５０ホール以上の多ホールの場合、糸条集束ガイド
近辺では１０ｍ／秒に近い高速の随伴流を伴っているた
め、この随伴流が冷却紡糸筒下方に流れると紡糸筒下部
から十分に排気させることができず、紡糸筒を上方に逆
流する風に変わって品質の悪化を引起こしやすくなる。

【００１７】なお冷却風の均圧化部材５は、冷却風が通
過する際に圧力損失が生じるような金網フィルター、通
気性の焼結金属等の如き部材で製作することが好まし
い。何故ならば、これによって冷却風供給室４の冷却風
吹出し部においては、冷却風の吹出し圧力、風速、及び
風量等の分布を紡速、紡糸糸条の銘柄等の紡糸条件に対
応したプロファイルに制御できるからである。このよう
な好ましいプロファイルに制御された冷却風は、冷却紡
糸筒９の上部に設けられた、整流された冷却風を供給す
る給気整流部材６から冷却紡糸筒９内の紡出糸条Ｙを横
切る方向へ供給される。なお、冷却風の吹出し距離を紡
糸条件に対応させて調整自在とするために盲板（図示せ
ず）を給気整流部材の下部に設けてもよい。したがっ
て、この盲板と給気整流部材の糸条走行方向への長さ
は、互いに調整自在とされている。

【００１８】以上のように構成された溶融紡糸装置にお
いて、紡糸パック１に取り付けられた紡糸口金２から紡
出された糸条Ｙは、ハニカム等の整流作用を有する部材
で構成された給気整流部材６から紡出糸条Ｙを横切る方
向へ供給された冷却風によって、冷却固化される。そし
て、ここでは明示しないが、必要に応じて油剤が付与さ
れた後、糸条集束ガイド８で集束され、糸条の交絡処理
（図示せず）が施された後、引き取りローラー（図示せ
ず）で引き取られる。この時、紡出糸条Ｙを横切って供
給された冷却風は、走行糸条Ｙに随伴する気流と共に下
方へと流れ、これによって冷却風の動圧は上昇するが、
冷却紡糸筒９内の静圧は低下する。このため、吸気整流
部材７を介して整流された外気は、冷却紡糸筒９の内部
へと流入し、この方向からも紡出糸条Ｙは冷却される。
なお、該吸気整流部材７の設置長さは、紡糸条件に対応
させて、適宜好ましい条件にすればよい。例えば、ポリ
エステルの溶融紡糸においては、その有効長を紡出糸条
Ｙの走行方向に沿って３００〜７００ｍｍとすることが
好ましい。

【００１９】以上に述べたようにして、給気整流部材６
と吸気整流部材７とから冷却紡糸筒９に流入した冷却風
は、冷却紡糸筒９の下方へ行くにしたがって互いに集ま
り合って、その風速が増加する。例えば、既に紡出糸条
Ｙの冷却が完了する図１及び図２に示す集束ガイド８の
位置においては、その風速は１０ｍ／分に達することが
有る。このような気流は、紡出糸条の糸揺れの大きな原
因となっているため、速やかに冷却紡糸筒９外へ排出す
ることが必要であって、このために、本発明のように、
冷却紡糸筒９内を流下する気流の一部を、気流を乱すこ
と無く筒外へ排気するために排気整流部材７’を、吸気
整流部材７の直下部に設ける必要がある。

【００２０】この際、前記の排気整流部材７’の設置長
さは、その作用を有効に果たすことができればよいので
あって、特に制限することはない。しかしながら、ポリ
エステルの紡糸においては、有効長さ３００〜１０００
ｍｍとすることが好ましい。このようにすることで、糸
揺れの発生を抑制でき、安定した紡糸を行うことができ
る。

【００２１】次に、図２は、前記の図１に例示した装置
の正面図であって、模式的に簡略化して示してある。こ
の図を見れば分かるように、この実施態様例では、紡糸
パック１に多数（６錘）の紡糸口金２が横一列に並列し
て配設されている。特に、このような多錘の紡糸口金２
においては、紡出された６錘の糸条Ｙの両側端には、下
方へ走行する紡出糸条Ｙが存在しないため、上昇気流が
紡出糸条Ｙの走行方向とは逆方向に発生する。このよう
な上昇気流の発生は、明らかに冷却紡糸筒９内の冷却風
を乱す作用を果たすため、速やかに冷却紡糸筒９から排
出することが好ましい。

【００２２】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明の溶融紡糸
装置によれば、多錘の多ホール極細マルチフィラメント
糸条の紡糸や高速紡糸の場合であっても、増大する随伴
気流を効果的に制御して、糸揺れの発生の抑制や紡糸張
力の制御を容易に行うことができる。また、冷却風の単
繊維間への通過性を向上することができ、糸条群の冷却
の不均一や冷却風の乱れによる糸揺れの発生等を解消す
ることができ、繊度斑、染斑、及び、断糸のない良好な
極細マルチフィラメント糸を安定して紡糸することがで
きるという極めて大きな効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の溶融紡糸装置を簡略化して例示した模
式側面図である。

【図２】本発明の溶融紡糸装置を簡略化して例示した模
式正面図である。

【符号の説明】

１ 紡糸パック ２ 紡糸口金 ３ 上昇気流遮断部材 ６ 給気整流部材 ７ 吸気整流部材 ７’ 排気整流部材 ８ 糸条集束ガイド ９ 冷却紡糸筒 Ｙ 紡出糸条

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記のＡ〜Ｄの要素を有する溶融紡糸装
   置。 Ａ．紡出糸条を横切る方向に冷却風を吹き付けて、紡出
   されたマルチフィラメント糸条を冷却する冷却紡糸筒。 Ｂ．該冷却紡糸筒の上部に設けられた、整流された冷却
   風を供給する給気整流部材。 Ｃ．紡出糸条を間に挟んで該給気整流部材に対向して設
   けられ、かつ冷却紡糸筒の外部から内部へ整流された外
   気を吸気する吸気整流部材。 Ｄ．冷却紡糸筒内を流下する気流の一部を筒外へ排気す
   る、該吸気整流部材の直下部に設けられた排気整流部
   材。
2. 【請求項２】 吸気整流部材の上部２０〜８０ｍｍまで
   の領域の目開きｄ１が４．７ｍｍ以下で、他の下部領域
   の目開きｄ２とｄ１の比（ｄ２／ｄ１）が１．５〜２．
   ５である請求項１記載の溶融紡糸装置。
3. 【請求項３】 排気整流部材の目開きｄ３と前記目開き
   ｄ２との比（ｄ３／ｄ２）が１．５〜２．５である請求
   項１又は２記載の溶融紡糸装置。
4. 【請求項４】 給気整流部材と吸気整流部材の上端に上
   昇気流を遮断する上昇気流遮断部材を設け、かつ給気整
   流部材の設置面と上昇気流遮断部材との間に１０〜３０
   ｍｍの間隔の冷却風を供給孔を設けた請求項１〜３のい
   ずれか１項に記載の溶融紡糸装置。
5. 【請求項５】 吸気整流部材の設置面と上昇気流遮断部
   材との間隔が２０ｍｍ以下である請求項４記載の溶融紡
   糸装置。