(57)【要約】【課題】特に、強伸度や伸度、強度等の品質や、糸の太さ斑や品質斑等の均斉性、また、毛羽等の品位に優れたフィラメント糸を、生産性、汎用性良好の下、製造する装置および方法を提供すること。【解決手段】溶融した熱可塑性ポリマーをフィラメント糸として紡出する紡糸口金と、前記フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状が円形で、前記フィラメント糸の走行経路を外周側から包囲し、前記フィラメント糸の走行経路の外周側から内向きに気流を吹き付けてフィラメント糸を冷却する気流吹き出し面を設けた冷却手段とを少なくとも有するフィラメント糸の製造装置であって、前記冷却手段の前記気流吹き出し面の前記フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状を、前記フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に配設することを特徴とするフィラメント糸の製造装置。【選択図】  図１
2010047880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融した熱可塑性ポリマーをフィラメント糸として紡出する紡糸口金と、前記フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状が円形で、前記フィラメント糸の走行経路を外周側から包囲し、前記フィラメント糸の走行経路の外周側から内向きに気流を吹き付けてフィラメント糸を冷却する気流吹き出し面を設けた冷却手段とを少なくとも有するフィラメント糸の製造装置であって、前記冷却手段の前記気流吹き出し面の前記フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状を、前記フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に配設することを特徴とするフィラメント糸の製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載のフィラメント糸の製造装置を用い、熱可塑性ポリマーを溶融紡糸し、フィラメント糸を製造することを特徴とするフィラメント糸の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィラメント糸の製造装置および製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステルやポリアミド等の熱可塑性ポリマーから構成されるフィラメント糸は、一般に溶融紡糸、即ち、スピンブロックに配設される紡糸パックに供給された溶融した熱可塑性ポリマーを、紡糸パックに装備された紡糸口金からフィラメント糸として紡出し、気流等により冷却、固化させた後、必要に応じ集束や油剤付与等を施して、ローラー等で一旦引き取り、更に必要に応じ加熱ローラー等で延伸や熱処理等を行った後、巻き取る等の過程を経て製造される。なお、上記した延伸や熱処理等は、紡糸口金から紡出されたフィラメント糸を、気流等により冷却、固化させた後に、加熱チューブ等を通過させて行う場合や、一旦引き取り、巻き取った後に別工程で行う場合もある。また、紡糸口金から紡出されたフィラメント糸を、加熱筒等に通過させて徐冷させた後に、気流等により冷却、固化させる場合もある。また、フィラメント糸の冷却は、一般に冷却手段からフィラメント糸に気流を吹き付けることにより行われ、平面状の気流吹き出し面を設けて、円形の紡糸口金から紡出されるフィラメント糸に一方向の気流を吹き付けて冷却する冷却手段（以下、この冷却手段をユニフロ冷却手段と呼ぶこととする）、フィラメント糸の各単糸を紡出する吐出孔を、紡糸口金中心を中心として紡糸口金に円周状に配列し、更に円筒状の気流吹き出し面を設けて、フィラメント糸を、フィラメント糸の走行経路の内周側から外向き、あるいはフィラメント糸の走行経路の外周側から内向きに、気流を吹き付けて冷却する冷却手段（以下、フィラメント糸の走行経路の内周側から外向きに気流を吹き付けてフィラメント糸を冷却する冷却手段を、外吹き円筒状冷却手段、また、フィラメント糸の走行経路の外周側から内向きに気流を吹き付けてフィラメント糸を冷却する冷却手段を内吹き円筒状冷却手段と呼ぶこととする）等が知られている。なお、ユニフロ冷却手段では、フィラメント糸の各単糸の内、気流吹き出し面に近い側の単糸は充分冷却されるが、遠い側の単糸は充分に冷却され難く、冷却をフィラメント糸の各単糸に対して均一に行うことが難しく、特に多フィラメント化等を行うと、冷却斑や糸揺れ等が発生し、糸の太さ斑等が極めて悪化する問題等があるのに対し、外吹き円筒状冷却手段や内吹き円筒状冷却手段では、フィラメント糸の走行経路の内周側あるいは外周側からの気流で、全円周にわたってフィラメント糸を冷却できるので、フィラメント糸の各単糸を均一に冷却し易く、冷却斑や糸揺れ等の抑制が期待できる冷却手段であると考えられる。また、本発明者らの知見によれば、特に、内吹き円筒状冷却手段は、外吹き円筒状冷却手段に対し、円筒状の気流吹き出し面から吹き出された気流がフィラメント糸の走行経路の内周側に向かうにつれて流路の縮小により増速され易いため、冷却能力が比較的高く、多品種対応等の汎用性にも優れる。また、フィラメント糸の走行経路の外周側に気流吹き出し面を配設するため、フィラメント糸は現場雰囲気の乱れ等の影響を受け難い。そのため、本発明者らの知見によれば、内吹き円筒状冷却手段は、均一冷却、冷却能力、汎用性等に優れたポテンシャルの高い冷却手段と考えられる。なお、本明細書において、固化とは、熱可塑性ポリマーから構成されるフィラメント糸やその各単糸がガラス転移温度以下となった状態を示すものとする。
【０００３】
紡出から固化までのフィラメント糸の挙動を更に詳しく述べると、紡糸口金から紡出されたフィラメント糸の各単糸は、各単糸と各単糸廻りの気流との間の熱交換による冷却の作用や、各単糸と各単糸廻りの気流との間の摩擦に基づく抵抗等による張力の作用を受ける等して、固化するまで、各単糸の走行方向に垂直な方向の断面の断面積を縮小させつつ、走行速度を増加し続ける。なお、フィラメント糸の冷却等に用いられる気流には空気流を用いることが多いため、上記した各単糸と各単糸廻りの気流との間の摩擦に基づく抵抗を以下、空気抵抗と呼ぶこととする。
【０００４】
ここで、紡出してから一旦ほぼ固化するまでにフィラメント糸の各単糸に働く張力をそのほぼ固化する位置での各単糸の走行方向に垂直な方向の断面の断面積で除して求められる応力と、フィラメント糸の各単糸の分子配向度の代表値である複屈折率との間には、密接な相関関係があることが一般に知られている。即ち、この応力が大きくなると、フィラメント糸の各単糸の分子配向度が高くなり、紡出させ一旦固化させて引き取ったフィラメント糸の強度と伸度を掛け合わせた強伸度や特に伸度等の品質が低くなり易く、逆に、この応力が小さくなると、フィラメント糸の各単糸の分子配向度が低く抑制されて、紡出させ一旦固化させて引き取ったフィラメント糸の強度と伸度を掛け合わせた強伸度や特に伸度等の品質が高くなり易いことが知られている。
【０００５】
紡出させ一旦固化させて引き取ったフィラメント糸の強伸度や伸度等が低くなると、総じてフィラメント糸の強度も低くなり易く、また、このフィラメント糸を同工程あるいは別工程で延伸させて得た延伸後のフィラメント糸の強伸度や伸度、強度等の品質も低くなり易い。即ち、紡出させ一旦固化させて引き取ったフィラメント糸の強伸度や伸度が低くなると、延伸後のフィラメント糸の伸度を高く維持する狙いで延伸倍率を低くすると、延伸後のフィラメント糸において充分な強度を得難くなり、逆に、延伸後のフィラメント糸の強度を高く維持する狙いで延伸倍率を高くすると、延伸後のフィラメント糸において充分な伸度を得難くなる。このため、紡出させ一旦固化させて引き取ったフィラメント糸の強伸度や伸度等が低くなると、フィラメント糸自体は勿論、フィラメント糸から製造されるテキスタイル等の高次加工製品の丈夫さ等が悪化する問題がある。また、毛羽や糸切れが発生し易くなり、フィラメント糸の製造工程は勿論のこと、高次加工製品の製造工程の生産性も悪化する問題もある。
【０００６】
そこで、この応力を抑制すべく、従来から様々な視点で数多くの提案が行われている。中でも重要な提案の一つに、フィラメント糸の各単糸に働く空気抵抗を抑制し、この空気抵抗による張力の増大を抑制することで、応力を抑制する手法がある。なお、本発明者らの知見によれば、溶融紡糸の分野では、特に生産性向上を目的に紡糸速度の高速化が盛んに進められてきた経緯があり、高速化に伴って強伸度や伸度、強度等が低下することを抑制する狙い、あるいは高速化しても強伸度や伸度、強度等を高速化しない場合と同等に維持する等の狙いで、高速化に伴って大きく増大する空気抵抗に注目が集まっていた背景があると考える。ここで、紡糸速度とは、フィラメント糸が紡糸口金から紡出されて初めて固化した際の糸速度、あるいはフィラメント糸がローラー等で初めて引き取られる際の糸速度を示すものとする。
【０００７】
この手法を用いた提案として、例えば、特許文献１の提案が挙げられる。特許文献１では、紡糸口金（紡糸ノズル）中の加熱された熱可塑性ポリマー（溶融重合体）から少なくとも５００ｍ／分の表面速度で駆動されているロールへ至る経路において熱可塑性ポリマーから構成されるフィラメント糸（重合体の連続フィラメント）を紡糸する溶融紡糸法であって、気流（冷却ガス）が、前記紡糸口金下の領域で吐出直後の溶融したフィラメント糸（溶融フィラメント）に導入され、前記フィラメント糸と気流とが前記領域から、フィラメント糸が冷却する過程でフィラメント糸を包囲する限られた寸法の管状部を一緒に通過し、さらに、前記管状部の最上部が前記紡糸口金面の下８０ｃｍより短い距離に配置され、前記管状部の寸法と位置および気流（ガス）の量は、気流が加速されるが前記フィラメント糸の速度より低速で管状部から出るように、制御される方法等が提案されている。また、特許文献１中の図２には、特許文献１に提案の方法を実践するための装置の一実施形態中の一部断面の概略立面図が図示されており、この図について概略のみを記すと、フィラメント糸を吐出する紡糸口金下の領域に、気流（加圧冷却ガス）を導入する円筒状の気流吹き出し面（円筒状クエンチスクリーンシステム）、また、円筒状の気流吹き出し面の下部に円筒状の気流吹き出し面と等しい内径の短い管状部、テーパーのついた部分、より狭い内径の管状部が順に配置された図が図示されている。なお、上記特許文献１の説明において、括弧内に特許文献１中での語句表記を参考までに付記したが、以下の特許文献１に関する説明においては、括弧外の語句で表記する。即ち、紡糸ノズルを紡糸口金、溶融重合体を熱可塑性ポリマー、重合体の連続フィラメントを熱可塑性ポリマーから構成されるフィラメント糸、冷却ガスあるいはガスあるいは加圧冷却ガスを気流、溶融フィラメントを溶融したフィラメント糸、フィラメントをフィラメント糸、円筒状クエンチスクリーンシステムを円筒状の気流吹き出し面と表記する。また、この特許文献１には、円筒状の気流吹き出し面から導入された気流は、紡糸口金下の円筒状の気流吹き出し面の領域から出るために、紡糸口金下の円筒状の気流吹き出し面の領域よりも断面積の小さい管状部に入らねばならず、管状部に入り通過するにつれて加速されなければならないとの記載がある。なお、本発明者らの知見によれば、この様に気流を加速することで、フィラメント糸と気流との間の相対速度を小さくし、フィラメント糸に働く空気抵抗、また、空気抵抗による張力の増大を抑制して、紡糸速度の高速化に伴って起こりがちな伸度の低下等を抑制するのが狙いと考えられる。また、特許文献１には、円筒状の気流吹き出し面から導入された気流は、紡糸口金下の円筒状の気流吹き出し面の領域から出るために、紡糸口金下の円筒状の気流吹き出し面の領域よりも断面積の小さい管状部に入らねばならず、管状部に入り通過するにつれて加速されるため、フィラメント糸を構成する各単糸の配列の内部、即ち内側に入るよう強制され、そのことでフィラメント糸に対する気流の冷却効果が向上するとの記載もある。
【０００８】
しかしながら、本発明者らの知見によれば、特許文献１の提案では、次の様な問題がある。先ず、第１に、特許文献１中の図２の図示から、円筒状の気流吹き出し面が配設されている領域において、引き込みロールに向かってフィラメント糸が集束されるに伴い、フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向のフィラメント糸と円筒状の気流吹き出し面との距離が、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって、徐々に大きくなる様に配設されているため、円筒状の気流吹き出し面が配設されている領域において、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって、フィラメント糸の各単糸廻りの気流が円筒状の気流吹き出し面から導入される気流により徐々に整流化され難くなり、乱れ易くなる他、フィラメント糸を構成する各単糸の配列の内側に気流吹き出し面から導入された気流が徐々に入り難くなり、フィラメント糸を構成する各単糸の配列の内側と外側で冷却斑が発生し易い問題がある。従って、先ず、この円筒状の気流吹き出し面の領域において、気流乱れ等による糸揺れや冷却斑等で、フィラメント糸の糸の太さ斑や品質斑等の均斉性が悪化したり、その斑が欠陥となって、フィラメント糸の強度や伸度等の品質が低下したりする等の問題がある。なお、上記の通り、円筒状の気流吹き出し面から導入された気流は、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって、フィラメント糸を構成する各単糸の配列の内側に徐々に入り難くなるため、それに従って気流吹き出し面から導入された気流の多くは、フィラメント糸を構成する各単糸の配列の内側に貫入することなく、特にフィラメント糸の配列内側の単糸に対して徐々に余りフィラメント糸の冷却に寄与することなく、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって、フィラメント糸や流路抵抗等の影響を受けて徐々に乱れつつ、円筒状の気流吹き出し面の領域から、円筒状の気流吹き出し面と等しい内径の短い管状部およびテーパーのついた部分および断面積の小さい管状部の領域へと流入する。
【０００９】
そして、第２に、円筒状の気流吹き出し面の領域から、円筒状の気流吹き出し面と等しい内径の短い管状部およびテーパーのついた部分および断面積の小さい管状部の領域へ、上記の通り乱れた状態で流入する気流は、更に円筒状の気流吹き出し面と等しい内径の短い管状部やテーパーのついた部分や断面積の小さい管状部等の流路抵抗等の影響を受けて乱れつつ、急激に加速されるため、益々乱れ易い等の問題がある。また、テーパーのついた部分や断面積の小さい管状部等において、上記の通り乱れた状態で、気流が、急激にフィラメント糸を構成する各単糸の配列の内側に入る様に強制されるため、大きな糸揺れ等が発生し易い等の問題がある。従って、この円筒状の気流吹き出し面と等しい内径の短い管状部およびテーパーのついた部分および断面積の小さい管状部の領域において、大きく気流が乱れて、大きな糸揺れ等が発生する等して、糸の太さ斑等の均斉性等が大きく悪化する問題がある。
【００１０】
また、本発明者らの知見によれば、特許文献１では、フィラメント糸の各単糸に固化までに働く空気抵抗を抑制、空気抵抗による張力の増大を抑制することで、応力を抑制する狙いから、フィラメント糸の各単糸の固化は、円筒状の気流吹き出し面から導入された気流が大きく加速されるテーパーのついた部分や断面積の小さい管状部等において行われる、あるいは行われることを意図していると考えられる。なぜならば、テーパーのついた部分や断面積の小さい管状部よりもフィラメント糸の走行経路方向の上流側でフィラメント糸の各単糸が固化すると、テーパーのついた部分や断面積の小さい管状部において大きく加速される気流により、固化までに働く空気抵抗を充分に抑制することが難しいためである。なお、特許文献１には、フィラメント糸は断面積の小さい管状部を出る前にすでに硬化していることが好ましいとの記載がある。このため、未固化の溶融状態にあるフィラメント糸が、テーパーのついた部分や断面積の小さい管状部等において、上記した様な大きな気流乱れや大きな糸揺れ等に晒されて、フィラメント糸の単糸と単糸とが溶融状態で接触したり、溶融状態の単糸がテーパーのついた部分や断面積の小さい管状部等の壁面に接触したりする等して単糸に傷等ができて欠陥となり、フィラメント糸の強度や伸度等の品質が大きく低下したり、毛羽が発生してフィラメント糸の品位が悪化したり、あるいは、糸切れが発生して生産性が劣化したりする等の問題もある。また、テーパーのついた部分や断面積の小さい管状部等での大きな糸揺れが、フィラメント糸の走行経路方向の上流側の円筒状の気流吹き出し面の領域を走行するフィラメント糸にも伝播して、テーパーのついた部分や断面積の小さい管状部等を走行するフィラメント糸よりも更に高温で、溶融状態にある円筒状の気流吹き出し面の領域を走行するフィラメント糸において、同様に単糸間で接触が発生する等して、フィラメント糸強度や伸度等の品質が大きく低下する等の問題もある。なお、本発明者らの知見によれば、この溶融状態にある単糸の接触の問題は、上記した様に円筒状の気流吹き出し面の領域において、フィラメント糸を構成する各単糸の配列の内側に、円筒状の気流吹き出し面から導入された気流が徐々に入り難くなり、特にフィラメント糸を構成する各単糸の配列内側の単糸が気流吹き出し面から導入される気流により冷却され難くなる点、また、円筒状の気流吹き出し面と等しい内径の短い管状部およびテーパーのついた部分および断面積の小さい管状部の領域におけるフィラメント糸の冷却が、この領域よりもフィラメント糸の走行経路方向の上流側の円筒状の気流吹き出し面から導入されて既にフィラメント糸と熱交換が行われはじめている気流により行われる点、等によっても助長されていると考える。
【００１１】
従って、本発明者らの知見によれば、特許文献１の提案では、上記した様な問題、例えば、大きな気流乱れや大きな糸揺れが発生する等して、フィラメント糸の糸の太さ斑等の均斉性が悪化したり、溶融状態の単糸の接触等で強度や伸度等のフィラメント糸の品質が低下したりする等の問題があり、問題があった。
【００１２】
また、特許文献２では、特許文献２中の第１図に、本発明者らの知見によれば、特許文献１中の図２とほぼ同様な構成を有する図が図示されている。即ち、本発明者らの知見によれば、特許文献２中の第１図には、概略のみを記すと、フィラメント糸（糸条）を吐出する紡糸口金のフィラメント糸の走行経路方向の下流側に、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって、加熱筒、断熱板、円筒状の気流吹き出し面（吹出口）、案内筒、縮小径部が順に配置された図が図示されており、また、この図において、案内筒は、そのフィラメント糸の走行経路方向の上流側が円筒状の気流吹き出し面とほぼ同等の内径を有する形状、下流側がテーパー状に縮小する形状で図示されている。なお、上記特許文献２の説明において、括弧内に特許文献１中での語句表記を参考までに付記したが、以下の特許文献２に関する説明においては、括弧外の語句で表記する。上記した様に、この特許文献２中の第１図の図示から、本発明者らの知見によれば、特許文献２で言う案内筒が、特許文献１で言う円筒状の気流吹き出し面と等しい内径の短い管状部とテーパーのついた部分を合わせた部分、また、特許文献２で言う縮小径部が、特許文献１で言う断面積の小さい管状部に相当すると考えられ、この点において、特許文献２中の第１図の構成と特許文献１中の図２の構成はほぼ同様と考えられる。また、本発明者らの知見によれば、特許文献２には明確な空気抵抗に関するメカニズム等の記載はないが、上記の通り、特許文献２中の第１図の構成と特許文献１中の図２の構成がほぼ同様と考えられるため、特許文献１で意図されている様な空気抵抗の抑制を、特許文献２においても意図することが可能と考えられる。なお、詳細には特許文献２と特許文献１は、特許文献１の表現で言えば、紡糸口金面から断面積の小さい管状部の最上部までの距離等が異なる。
【００１３】
しかしながら、本発明者らの知見によれば、特許文献２中の第１図の構成と特許文献１中の図２の構成はほぼ同様と考えられ、特許文献２においても、上記した特許文献１と同様な問題があった。
【００１４】
また、本発明者らの知見によれば、特許文献１で言うテーパーのついた部分の一部や、テーパーのついた部分と断面積の小さい管状部との間、あるいは断面積の小さい管状部の一部等から、気流吹き出し面から導入される気流以外の気流を導入する提案が幾つか提案されている（特許文献３〜６）。例えば、本発明者らの知見によれば、特許文献３では、特許文献１で言う断面積の小さい管状部に相当する紡糸チューブの上端を開放し、紡糸チューブに繋がる負圧発生装置により室内空気を紡糸チューブの上端から導入すること、フィラメント糸が紡糸チューブ内面に接触する危険性を減少させるために、特許文献１で言うテーパーのついた部分に相当するマウスピース（特許文献３では漏斗とも記載あり）と紡糸チューブとの間に空気噴射手段を設け、紡糸チューブの内面に沿って空気ジェットを紡糸チューブ軸方向に噴射しても良いこと等が記載されている。また、特許文献３中の図３には、特許文献３の提案を実現するための装置の模式図が図示されている。
【００１５】
しかしながら、本発明者らの知見によれば、特許文献３中の図３における、マウスピースを含むマウスピースよりフィラメント糸の走行経路方向の上流側の、フィラメント糸に相当するフィラメントの廻りの構成は、円筒状の気流吹き出し面に相当する第１の穿孔シリンダや特許文献１で言うテーパーのついた部分に相当するマウスピース等の図示もあり、詳細には多少異なるが、特許文献１中の図２の構成とほぼ同様と考えられる。そのため、上記した、特にテーパーのついた部分を含むテーパーのついた部分よりフィラメント糸の走行経路方向の上流側の領域に関する特許文献１の問題が同様にあった。また、本発明者らの知見によれば、特許文献３の記載や図示等から、第１の穿孔シリンダや紡糸チューブの上端から導入される気流は、特に温度等が管理されていない室内空気から形成されると考えられる。そのため、室内空気の温度斑や温度変動等が外乱となって、フィラメント糸の糸の太さ斑や品質斑等の均斉性等が悪化する問題もあった。また、本発明者らの知見によれば、紡糸チューブの上端から導入される気流は、特許文献３中の図３の図示等から負圧発生装置に最も近い気流導入部が紡糸チューブの上端であることもあって、断面積の小さい紡糸チューブの上端に一気に急速に導入されるため、糸揺れ等を助長する問題もあった。また、本発明者らの知見によれば、マウスピースと紡糸チューブとの間に空気噴射装置を設けて空気ジェットを導入する場合も、断面積の小さい紡糸チューブの上端に一気に急速に導入されるため、同様に糸揺れ等を助長する問題があった。また、本発明者らの知見によれば、紡糸チューブの上端から導入された気流とマウスピースから流入する気流が一気に急速に衝突、合流して、糸揺れ等を助長する等の問題もあった。
【００１６】
また、本発明者らの知見によれば、特許文献４では、特許文献１で言うテーパーのついた部分に相当するコンデンサの壁面に複数の入口開口を設けて、付加的な冷却のための気流を導入すること、また、その付加的な冷却のための気流を吸い込み作用や吹き付け作用によって生ぜしめること等が記載されている。また、本発明者らの知見によれば、特許文献４中の図１〜図４には、特許文献４中の記載等から、具体例として２つの入口開口が、コンデンサのフィラメント糸の走行経路方向の下流側に、コンデンサの円周に沿って対称的に配置された図が図示されており、更に特許文献４中の図４では、この２つの入口開口が送風機と接続されるリング室に接続されている図が図示されている。
【００１７】
しかしながら、本発明者らの知見によれば、特許文献４中の図１〜図４における、入口開口よりもフィラメント糸の走行経路方向の上流側の、フィラメント糸に相当するフィラメントの廻りの構成は、円筒状の気流吹き出し面に相当するガス透過性の側壁や、特許文献１で言うテーパーのついた部分に相当するコンデンサ等の図示もあり、詳細には多少異なるが、特許文献１中の図２の構成とほぼ同様と考えられる。そのため、上記した、特にテーパーのついた部分を含むテーパーのついた部分よりフィラメント糸の走行経路方向の上流側の領域に関する特許文献１の問題が同様にあった。また、本発明者らの知見によれば、入口開口から吸い込みあるいは吹き付け作用によって導入される気流は、コンデンサに導入されて直ぐに特許文献１で言う断面積の小さい管状部に相当する加速区間に一気に急速に導入されるため、糸揺れ等を助長する問題もあった。また、本発明者らの知見によれば、入口開口から導入された気流とコンデンサから流入する気流が一気に急速に衝突、合流して、糸揺れ等を助長する等の問題もあった。
【００１８】
また、本発明者らの知見によれば、特許文献５では、特許文献１で言う断面積の小さい管状部に相当する導入管の小径部を包囲して設けられ、導入管の小径部の周囲から空気を噴射する噴射管を設けること、また、その噴射管には噴射管内に噴射される空気流を整流する整流部と噴射口が形成されていること、また、整流部には複数枚の環状仕切板が導入管の長手軸心に平行な状態に嵌装されており、整流された空気流が導入管に長手軸心に平行に流れるようにしていること、また、整流部の空気流の整流方向が導入管の長手軸心と平行であること等が記載されている。また、特許文献５中の図４等に、特許文献５の提案の実施例の構成を示す断面図等が図示されている。
【００１９】
しかしながら、本発明者らの知見によれば、特許文献５中の図４における、導入管の小径部を含む導入管の小径部よりもフィラメント糸の走行経路方向の上流側の、フィラメント糸に相当する糸条の廻りの構成は、円筒状の気流吹き出し面に相当する空気整流体の内面や、特許文献１で言うテーパーのついた部分や断面積の小さい管状部に相当するテーパーや小径部を有する導入管等の図示もあり、詳細には多少異なるが、特許文献１中の図２の構成とほぼ同様と考えられる。そのため、上記した、特にテーパーのついた部分を含むテーパーのついた部分よりフィラメント糸の走行経路方向の上流側の領域に関する特許文献１の問題が同様にあった。また、本発明者らの知見によれば、特許文献５の記載や図示等から、空気整流体から導入される気流は、特に温度等が管理されていない室内空気から形成されると考えられる。そのため、室内空気の温度斑等が外乱となって、フィラメント糸の糸の太さ斑や品質斑等の均斉性等が悪化する問題もあった。
【００２０】
また、本発明者らの知見によれば、特許文献６では、特許文献６中の図４に関する記載において、特許文献１で言うテーパーのついた部分に相当する円錐形の管のフィラメント糸の走行経路方向の下流側で、フィラメント糸に相当する繊維に２番目の急冷用気体流れを導入すること等が記載されており、特許文献６中の図４には、２番目の急冷用気体流れが通る２番目の円柱形スクリーンや、２番目の急冷用気体流れが２番目の円柱形スクリーンに次いで通る特許文献１で言うテーパーのついた部分に相当する円錐形の管と２番目の管に挟まれた流路等が図示されている。また、本発明者らの知見によれば、特許文献６中の図４に関する記載には、特許文献１で言うテーパーのついた部分に相当する円錐形の管の内径は、特許文献６中の図４に示す様に連続的に小さくなっていてもあるいは最初は前以て決めておいた長さに渡って小さくなった後に実質的に一定の内径のままであっても良いこと等も記載されている。
【００２１】
しかしながら、本発明者らの知見によれば、特許文献６中の図４における、円錐形の管を含む円錐形の管よりもフィラメント糸の走行経路方向の上流側の、繊維の廻りの構成は、円筒状の気流吹き出し面に相当する第１の円柱形スクリーンや、特許文献１で言うテーパーのついた部分や断面積の小さい管状部に相当する円錐形の管等の図示もあり、詳細には多少異なるが、特許文献１中の図２の構成とほぼ同様と考えられる。そのため、上記した、特にテーパーのついた部分を含むテーパーのついた部分よりフィラメント糸の走行経路方向の上流側の領域に関する特許文献１の問題が同様にあった。また、本発明者らの知見によれば、２番目の急冷用気体流れは、２番目の円柱形スクリーンを通った後に、円錐形の管と２番目の管に挟まれた流路を通って繊維に導入されるため、円錐形の管と２番目の管に挟まれた流路の抵抗等の影響を受けて乱れ易い等の問題もあった。
【００２２】
また、本発明者らの知見によれば、例えば、内吹き円筒状冷却手段の円筒状の気流吹き出し面から吹き出される気流の流速、流量を全体的に大きくすることで、円筒状の気流吹き出し面で囲まれる領域において、気流のフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かう方向の流速を大きくし、フィラメント糸と気流との間の相対速度を小さくして、フィラメント糸に働く空気抵抗、また、空気抵抗による張力の増大を抑制することが考えられる。
【００２３】
しかしながら、円筒状の気流吹き出し面から吹き出される気流の流速、流量を単純に全体的に大きくすることで、特許文献１で言うテーパーのついた部分や断面積の小さい管状部等と比較してフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の面積が大きい円筒状の気流吹き出し面で囲まれた領域における、気流のフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かう方向の流速を、フィラメント糸に働く空気抵抗、また、空気抵抗による張力の増大を抑制するに充分な流速まで大きくするには、円筒状の気流吹き出し面から吹き出される気流の流速、流量をかなり大きくせねばならず、気流の供給等に大きなエネルギーを必要として、フィラメント糸の製造費用が増加する等の問題がある他、円筒状の気流吹き出し面から吹き出される流速、流量の大きい気流により、糸揺れが発生する等の問題もあった。
【００２４】
また、本発明者らの知見によれば、特許文献７には、円筒状の気流吹き出し面（特許文献７では円筒状冷却筒の冷風吹出し面と記載）から吹き出される気流の流速、流量を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって大きくすることを示唆する記載等が見受けられる。
【００２５】
しかしながら、円筒状の気流吹き出し面から吹き出される気流の流速、流量を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって大きくすることで、円筒状の気流吹き出し面で囲まれた領域における、気流のフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かう方向の流速を、フィラメント糸に働く空気抵抗、また、空気抵抗による張力の増大を抑制するに充分な流速まで大きくするには、円筒状の気流吹き出し面の、特にフィラメント糸の走行経路方向の下流側から吹き出される気流の流速、流量をかなり大きくする必要があり、やはり、糸揺れが発生する等の問題があった。また、上記糸揺れがフィラメント糸の走行経路方向の上流側に伝播する問題等もあった。
【００２６】
以上の様に、本発明者らの知見によれば、従来から、フィラメント糸の各単糸に働く空気抵抗を抑制し、この空気抵抗による張力の増大を抑制することで、応力を抑制することが種々検討されてきているが、上記した様な問題、例えば、糸揺れ等の問題が残されていた。
【００２７】
また、近年、ニーズの多様化から、様々な改良が加えられたフィラメント糸が開発・上市されている。例えば、衣料用分野では、ソフトな風合い等を付与する狙いで単糸細繊度化・多フィラメント化、吸水・速乾性の向上や光沢感を変更する等の狙いで単糸異形断面化、また鮮明性に優れた染色の実現等の新たな機能性付与の狙いで熱可塑性ポリマーを改質する等の改良が行われている。また、産業用分野では、同様に単糸細繊度化・多フィラメント化や単糸異形断面化の他、高強度化、高弾性化や、耐候性、難燃性等の新たな機能性付与を狙った熱可塑性ポリマーの改質等の改良が行われている。更にここ数年、上記した様な機能性を複数組み合わせて付与する試みも盛んに行われ始めている。
【００２８】
しかしながら、上記した様な特品糸は優れた機能性を有する高機能品種である一方、溶融紡糸が極めて難しい難紡糸品種でもあり、本発明者らの知見によれば、その大きな問題の一つとして、これら難紡糸品種の多くが、紡糸口金から紡出された後、紡糸口金の近傍で急激に固化し易く、ほぼ固化するまでにフィラメント糸の各単糸に働く応力が大きくなり易い問題がある。即ち、応力が大きくなり易い結果、強伸度や伸度、あるいは強度等の品質に優れたフィラメント糸が得られ難い問題があった。例えば、フィラメント糸の各単糸を単糸細繊度化すると、各単糸は紡糸口金の近傍で固化し易く、また、フィラメント糸の各単糸を単糸異形断面化すると、各単糸の表面積や空気抵抗等が丸断面と比べて大きくなるため、やはり、各単糸は紡糸口金の近傍で固化し易い。また、熱可塑性ポリマーの改質方法の一例として、共重合が挙げられるが、一般に共重合を行うと、分子構造が乱されるため、フィラメント糸の強度・伸度等が劣化し易い。そのため、多くの場合において、熱可塑性ポリマーの溶融粘度を高くする対応が採られるが、そうすると、やはり、フィラメント糸の各単糸は、紡糸口金の近傍で固化し易い。また、熱可塑性ポリマーの中には、一般に広く活用されているポリエステルやポリアミド等と比べ、ガラス転移温度が高いものもあり、この様な特殊な熱可塑性ポリマーから構成されるフィラメント糸において、各単糸は、やはり、紡糸口金の近傍で固化し易い。更に、上記した様な機能性を複数組み合わせる場合、例えば、単糸細繊度化・多フィラメント化と単糸異形断面化、あるいは単糸細繊度化・多フィラメント化と熱可塑性ポリマーの改質を組み合わせる等の場合、フィラメント糸の各単糸は、更に紡糸口金の極めて近傍で固化し易い。
【００２９】
以上の様に、フィラメント糸の各単糸に働く応力の問題は、紡糸速度の高速化に伴って強伸度や伸度、強度等が低下することを抑制する狙い、あるいは、高速化しても強伸度や伸度、強度等を高速化しない場合と同等に維持する狙いにおいて重要なのは勿論のこと、強伸度や伸度、強度等の品質に優れた単糸細繊度化・多フィラメント化されたフィラメント糸等の高機能フィラメント糸を製造する狙いにおいても重要であり、この問題を解決することは、工業上、極めて重要な意味を有するのである。
【特許文献１】特表２００２−５１０７５４号公報
【特許文献２】特開平３−１８０５０８号公報
【特許文献３】特表平８−５０６３９３号公報
【特許文献４】特開２００１−８１６２５号公報
【特許文献５】特開２００１−３３６０２３号公報
【特許文献６】特表２００３−５２０３０３号公報
【特許文献７】特開昭６１−１７４４１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
本発明の目的は、上記した問題を解決し、特に、強伸度や伸度、強度等の品質や、糸の太さ斑や品質斑等の均斉性、また、毛羽等の品位に優れたフィラメント糸を、生産性、汎用性良好の下、製造する装置および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
上記目的を達成するために、本発明は、溶融した熱可塑性ポリマーをフィラメント糸として紡出する紡糸口金と、前記フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状が円形で、前記フィラメント糸の走行経路を外周側から包囲し、前記フィラメント糸の走行経路の外周側から内向きに気流を吹き付けてフィラメント糸を冷却する気流吹き出し面を設けた冷却手段とを少なくとも有するフィラメント糸の製造装置であって、前記冷却手段の前記気流吹き出し面の前記フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状を、前記フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に配設することを特徴とするフィラメント糸の製造装置を提供する。
【００３２】
また、本発明は、上記のフィラメント糸の製造装置を用い、熱可塑性ポリマーを溶融紡糸し、フィラメント糸を製造することを特徴とするフィラメント糸の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、特に、強伸度や伸度、強度等の品質や、糸の太さ斑や品質斑等の均斉性、毛羽等の品位に優れたフィラメント糸を、生産性、汎用性良好の下、製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の最良の実施形態の一例について、図面を参照しながら詳細を説明する。
【００３５】
図１は本実施形態の一実施例に係る好ましい溶融紡糸の構成の一例を模式的に例示した縦断面の概略図である。図１において、１は紡糸口金、２は紡糸パック、３はスピンブロック、４は冷却手段、５は気流吹き出し部の気流が吹き出されるフィラメント糸側の面であり、フィラメント糸をフィラメント糸の走行経路の外周側から包囲する様に設けられた気流吹き出し面、６は気流吹き出し部（図中でフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の線により塗り潰された部分）、７は気流室、８は気流供給口、９は気流吹き出し面から吹き出される気流、１０はフィラメント糸、１１は糸油剤付与・集束・ガイド・案内等の手段、１２は糸引取手段、１３は糸巻取手段である。また、Ｄは、フィラメント糸の走行経路方向のある位置における気流吹き出し面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の内径である。なお、以下、このフィラメント糸の走行経路方向のある位置における気流吹き出し面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の内径を、フィラメント糸の走行経路方向のある位置における気流吹き出し面の内径、あるいは単に気流吹き出し面の内径と呼ぶこととする。また、ＱＴＤは、フィラメント糸を紡出する紡糸口金のフィラメント糸の走行経路方向の下流側の、フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の面（以下、これを紡糸口金の下面と呼ぶこととする）から冷却手段の気流吹き出し面のフィラメント糸の走行経路方向の上流側の上端（以下、これを気流吹き出し面の上端と呼ぶこととする）までの距離である。なお、以下、この紡糸口金の下面から冷却手段の気流吹き出し面の上端までの距離を冷却開始距離、また、冷却手段の気流吹き出し面の上端の紡糸口金の下面からの位置を冷却開始位置と呼ぶこととする。
【００３６】
図１において、フィラメント糸１０は、紡糸口金１から紡出され、気流供給口８、気流室７、気流吹き出し部６を経て、気流吹き出し面５から吹き出された気流９により冷却されて、固化した後、糸油剤付与・集束・ガイド・案内等の手段１１、糸引取手段１２を経て、糸巻取手段１３により巻き取られる。また、巻き取られたフィラメント糸１０は、この後、必要に応じ、図示しない別工程において延伸や熱処理等が施される。
【００３７】
なお、図１において、フィラメント糸を構成する熱可塑性ポリマーを供給する押出機やポンプ、フィルター、配管等や、紡糸口金に穿設、配列される吐出孔等の図示をしていないが、無論、設けられても良い。また、紡糸パックを加熱・保温する紡糸パック加熱器や断熱部材、保温部材等や、気流を供給するファンやブロワ等の気流発生手段、気流配管、気流フィルター、気流の成分や温度、湿度、流速、流量、流れ方向等やそれらの分布等の気流調整手段等の図示をしていないが、設けられても良い。また、一般に溶融紡糸において、現場雰囲気等の乱れ等の影響を防止する等の狙いから、紡糸パック、スピンブロック、冷却手段や、徐冷等の目的で設けられる加熱装置や加熱筒、保温筒等の周辺でシールが行われる場合が多いが、これも図１では図示をしていないが、行われても良い。
【００３８】
また、図１において、図示されていない断熱部材や保温部材、加熱部材や冷却部材、加熱手段や冷却手段、温度等の計測手段、加熱装置や加熱筒、保温筒等や、糸交絡手段、加熱ローラーや加熱チューブ等の糸加熱手段、糸加湿手段、糸リラックス手段、糸道ダクト、延伸ローラー等の糸延伸手段、サクションガン等の糸吸引手段、フィラメント糸を気流で送り出す糸送出手段、コンベヤ等の糸搬送手段、冷却手段を移動させる移動手段等や、あるいはフィラメント糸から発生するモノマー等による紡糸口金の下面の汚れを抑制する狙いで希ガス、窒素等の不活性気体やスチーム、空気、水分を含む空気等を紡糸口金の下面近傍に供給するモノマー抑制手段や、モノマー等を吸引除去するモノマー吸引手段等が単数あるいは複数あるいは複数種設けられても良い。また、更に、ユニフロ冷却手段、内吹き円筒状冷却手段、外吹き円筒状冷却手段等の冷却手段や、言わば、ユニフロ冷却手段、内吹き円筒状冷却手段、外吹き円筒状冷却手段等の冷却手段を気流吹き出しではなく、気流吸引に用いた様な吸引手段等が単数あるいは複数あるいは複数種設けられても良い。
【００３９】
では、本実施形態の第１の重要な実施形態について説明する。本実施形態の第１の重要な実施形態は、例えば、図１に示す様に、溶融した熱可塑性ポリマーをフィラメント糸として紡出する紡糸口金と、前記フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状が円形で、前記フィラメント糸の走行経路を外周側から包囲し、前記フィラメント糸の走行経路の外周側から内向きに気流を吹き付けてフィラメント糸を冷却する気流吹き出し面を設けた冷却手段とを少なくとも有するフィラメント糸の製造装置であって、前記冷却手段の前記気流吹き出し面の前記フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状を、前記フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に配設することを特徴とするフィラメント糸の製造装置である。なお、以下、本実施形態の第１の重要な実施形態や、本実施形態の第１の重要な実施形態に関連する形態等の説明等で、本実施形態の第１の重要な実施形態において、“冷却手段の気流吹き出し面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に配設すること”を、“冷却手段の気流吹き出し面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の内径（気流吹き出し面の内径Ｄ）を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に配設すること”と、主に称する。また、本実施形態において、フィラメント糸の走行経路方向とは、フィラメント糸やその各単糸の大局的な走行方向を示し、例えば、図１で言えば、図中の上から下に向かう方向を示す。また、フィラメント糸の走行経路方向の上流側、下流側とは、例えば、図１で言えば、フィラメント糸の走行経路方向の上流側が図中の上方向側、フィラメント糸の走行経路方向の下流側が図中の下方向側を示す。また、フィラメント糸やその各単糸の走行方向とは、フィラメント糸やその各単糸の実際の走行方向や糸道等から予測される走行方向を示し、例えば、図１で言えば、フィラメント糸やその各単糸が紡糸口金１から、糸油剤付与・集束・ガイド・案内等の手段１１に向かって、斜め下方向に走行しているが、例えば、その様な方向を示す。更に、各単糸の走行経路とは、各単糸の具体的な走行経路、例えば、各単糸の糸道等を示す。また、本実施形態において、「フィラメント糸の走行経路の最外周面」とは、フィラメント糸の走行経路からみて最外周を走行するフィラメント糸の単糸の走行経路を通り、フィラメント糸の走行経路を外周側から囲う面を示すものとする。また、「フィラメント糸の走行経路の最内周面」とは、フィラメント糸の走行経路からみて最内周を走行するフィラメント糸の単糸の走行経路を通り、フィラメント糸の走行経路を内周側から囲う面を示すものとする。なお、例えば、一つの紡糸口金から紡出される単糸数が単数の場合、フィラメント糸の走行経路の最外周面と最内周面は同一であり、フィラメント糸の単糸の走行経路を通り、紡糸口金の下面の中心を通るフィラメント糸の走行経路方向の直線を外周側から囲う面を示すものとする。また、例えば、一つの紡糸口金から紡出される単糸数が単数の場合で、フィラメント糸の単糸の走行経路が、紡糸口金の下面の中心を通るフィラメント糸の走行経路方向の直線と重なる場合、フィラメント糸の走行経路の最外周面は、紡糸口金から紡出されるフィラメント糸の単糸の外表面と同一とし、また、フィラメント糸の走行経路の最内周面はないものとする。
【００４０】
本実施形態の第１の重要な実施形態では、冷却手段に、均一冷却、冷却能力、汎用性等に優れたポテンシャルの高い内吹き円筒状冷却手段と同様に、フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状が円形で、フィラメント糸の走行経路を外周側から包囲し、フィラメント糸の走行経路の外周側から内向きに気流を吹き付けて冷却する気流吹き出し面を設けた冷却手段を採用し、更に、冷却手段の気流吹き出し面の内径を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に配設することで、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域における気流のフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かう方向の流速を大きく、また、フィラメント糸の各単糸と気流との間の相対速度を小さくできるので、フィラメント糸の各単糸に働く空気抵抗やこの空気抵抗による張力の増大を抑制でき、応力を抑制することができる。また、同時に、冷却手段の気流吹き出し面の内径を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に配設することで、一般にその製造工程において、紡糸口金から紡出され、気流等により冷却、固化された後、糸油剤付与・集束・ガイド・案内等の手段でその各単糸が集束されることの多いフィラメント糸に対し、その各単糸がフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に集束されるのに合わせて、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側にわたって、フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向に、冷却手段の気流吹き出し面を、フィラメント糸の走行経路の最外周面に近接させ易く、冷却手段の気流吹き出し面から吹き出された気流で、フィラメント糸の走行経路の内周側の各単糸を含めて、フィラメント糸の各単糸廻りの気流を整流化し易くできるので、気流乱れや冷却斑、また、気流乱れ等による糸揺れ等を抑制することができる。このため、フィラメント糸の強伸度や伸度、強度等の品質向上と同時に、フィラメント糸の糸の太さ斑や品質斑等の均斉性向上や毛羽等の品位の向上、更には生産性の向上等も図ることができる。
【００４１】
では、本実施形態の第１の重要な実施形態の特長や効果等について詳細を説明する。第１に、本実施形態の第１の重要な実施形態では、内吹き円筒状冷却手段と同様に、フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状が円形で、フィラメント糸の走行経路を外周側から包囲し、フィラメント糸の走行経路の外周側から内向きに気流を吹き付けて冷却する気流吹き出し面を設けた冷却手段を採用する。このため、本実施形態の第１の重要な実施形態では、フィラメント糸の走行経路の外周側から内向きの気流で、全円周にわたってフィラメント糸を冷却することで、フィラメント糸の各単糸を均一に冷却し易い。結果、本実施形態の第１の重要な実施形態は、常法、例えば、ユニフロ冷却手段に対して、冷却斑や糸揺れ等を抑制することができ、フィラメント糸の糸の太さ斑や品質斑等の均斉性を向上させることができる。また、本実施形態の第１の重要な実施形態では、気流吹き出し面から吹き出された気流がフィラメント糸の走行経路の内周側に向かうにつれて流路の縮小により増速され易い。結果、本実施形態の第１の重要な実施形態は、冷却能力が比較的高く、多品種対応等の汎用性にも優れる。更に、本実施形態の第１の重要な実施形態では、フィラメント糸の走行経路の外周側を包囲する様に気流吹き出し面が設けられる。結果、本実施形態の第１の重要な実施形態は、フィラメント糸への現場雰囲気の乱れ等の影響を抑制することができ、フィラメント糸の糸の太さ斑や品質斑等の均斉性等を更に向上させることができる。従って、本実施形態の第１の重要な実施形態は、均一冷却、冷却能力、汎用性等に優れる。また、本実施形態の第１の重要な実施形態では、フィラメント糸の各単糸を均一に冷却し易いので、多フィラメント化されたフィラメント糸に対しても、無論、有効であり、常法、例えば、ユニフロ冷却手段に対して、冷却斑や糸揺れ等を抑制することができ、フィラメント糸の糸の太さ斑や品質斑等の均斉性を向上させることができる。
【００４２】
第２に、本実施形態の第１の重要な実施形態では、冷却手段の気流吹き出し面の内径を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に配設する。このため、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積を小さく、また、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域における気流のフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かう方向の流速を大きくでき、フィラメント糸の各単糸と気流との間の相対速度を小さくすることができる。また、気流吹き出し面の内径を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に配設するので、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積をフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さく、また、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域における気流のフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かう方向の流速をフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に大きくでき、紡糸口金から紡出されて固化するまでフィラメント糸の走行経路方向の下流側に向かって細化変形や糸速度の増速が継続されるフィラメント糸の各単糸に合わせて、フィラメント糸の各単糸と気流との間の相対速度を小さくすることができる。結果、本実施形態の第１の重要な実施形態は、フィラメント糸の各単糸に働く空気抵抗やこの空気抵抗による張力の増大を抑制、応力を抑制することができ、フィラメント糸の強伸度や伸度、強度等の品質を向上させることができる。また、本実施形態の第１の重要な実施形態は、特に冷却等の作用を受けて、フィラメント糸の各単糸が細化し易く、また、各単糸の糸速度が増加し易い気流吹き出し面に囲まれた領域において、その気流吹き出し面の内径自体を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に配設することで、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域における気流のフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かう方向の流速を大きく、また、フィラメント糸の各単糸と気流との間の相対速度を小さくするので、特に、フィラメント糸の各単糸の変形挙動に合わせて、フィラメント糸の各単糸に働く空気抵抗やこの空気抵抗による張力の増大、応力を効果的に充分に抑制し易いという特長も有している。
【００４３】
また、第３に、本実施形態の第１の重要な実施形態では、冷却手段の気流吹き出し面の内径を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に配設することで、一般にその製造工程において、紡糸口金から紡出され、気流等により冷却、固化された後、糸油剤付与・集束・ガイド・案内等の手段でその各単糸が集束されることの多いフィラメント糸に対し、その各単糸がフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に集束されるのに合わせて、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側にわたって、フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向に、冷却手段の気流吹き出し面を、フィラメント糸の走行経路の最外周面に近接させ易くできるので、フィラメント糸の各単糸廻りの気流を、冷却手段の気流吹き出し面から吹き出された気流で整流化し易くでき、各単糸廻りの気流の乱れを抑制することができる。また、冷却手段の気流吹き出し面をフィラメント糸の走行経路の最外周面に近接させ易くできるので、冷却手段の気流吹き出し面から吹き出された気流を、フィラメント糸の走行経路の内周側に導入し易くでき、フィラメント糸の走行経路の外周側の各単糸と内周側の各単糸との間で冷却斑を抑制することができる。更に、冷却手段の気流吹き出し面をフィラメント糸の走行経路の最外周面に近接させつつ、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積をフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくして、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域における気流のフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かう方向の流速をフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に大きく、徐々に加速させるので、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域の気流をフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって加速される過程で乱れ難くでき、また、冷却手段の気流吹き出し面から吹き出された気流を、整流された状態で、フィラメント糸の走行経路の内周側に導入し易くでき、糸揺れ等を抑制することができる。結果、本実施形態の第１の重要な実施形態は、気流乱れや冷却斑、また、気流乱れ等による糸揺れ等を抑制することができ、フィラメント糸の糸の太さ斑や品質斑等の均斉性を向上させることができる。また、均斉性を向上させることができ、また、糸揺れ等も抑制できることから、斑や単糸の傷等による欠陥を抑制でき、フィラメント糸の強伸度や伸度、強度等の品質を更に向上させることができる他、毛羽や糸切れ等を抑制でき、フィラメント糸の品位や生産性等も向上させることができる。
【００４４】
更に、第４に、本実施形態の第１の重要な実施形態では、冷却手段の気流吹き出し面の内径を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に配設することで、冷却手段の気流吹き出し面の領域から、フィラメント糸の各単糸廻りの気流を整流化しつつ、フィラメント糸の各単糸に働く空気抵抗やこの空気抵抗による張力の増大を抑制、応力を抑制するので、従来の技術、例えば、特許文献１等よりも、フィラメント糸の走行経路方向のより上流側から、フィラメント糸の各単糸が急激に細化、糸速度が急激に増加して、空気抵抗等により張力や応力が急激に増大し易く、また、気流の乱れ等の影響を受け易く、気流の乱れ等の影響を受けて乱れ易い、繊細で、敏感な、フィラメント糸の走行経路方向の上流側の領域を捉えて、より効果的に、フィラメント糸の各単糸廻りの気流を充分に整流化しつつ、フィラメント糸の各単糸に働く空気抵抗やこの空気抵抗による張力の増大を充分に抑制、応力を充分に抑制させ易い。従って、本実施形態の第１の重要な実施形態は、従来の技術よりも、より効果的に、フィラメント糸の糸の太さ斑や品質斑等の均斉性を維持あるいは更に向上させつつ、フィラメント糸の強伸度や伸度、強度等の品質を更に向上させ易いという特長も有している。また、本実施形態の第１の重要な実施形態は、フィラメント糸の走行経路方向のより上流側から、より効果的に、フィラメント糸の各単糸廻りの気流を整流化しつつ、フィラメント糸の各単糸に働く空気抵抗やこの空気抵抗による張力の増大を抑制、応力を抑制し易いので、紡糸口金から紡出された後、紡糸口金の近傍で急激に固化し易く、ほぼ固化するまでにフィラメント糸の各単糸に働く応力が大きくなり易い、単糸細繊度化・多フィラメント化されたフィラメント糸や単糸異形断面化されたフィラメント糸、あるいは熱可塑性ポリマーが改質されたフィラメント糸やガラス転移温度が高い等の特殊な熱可塑性ポリマーから構成されるフィラメント糸等の高機能フィラメント糸に対しても極めて有効であるという特長をも有している。
【００４５】
では、本実施形態の第１の重要な実施形態の特長や効果等について、更に３点程、説明する。第５に、本実施形態の第１の重要な実施形態では、冷却手段の気流吹き出し面の内径を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に配設し、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積をフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さく、また、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域における気流のフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かう方向の流速をフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に大きくすることで、フィラメント糸の各単糸と気流との間の相対速度を小さくして、フィラメント糸の各単糸に働く空気抵抗やこの空気抵抗による張力の増大を抑制、応力を抑制する。このため、本実施形態の第１の重要な実施形態では、従来の技術、例えば、特許文献１等よりも、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域における気流のフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かう方向の流速を、気流吹き出し面から吹き出されるより小さい流量の気流で、大きくさせ易い。また、本実施形態の第１の重要な実施形態では、従来の技術、例えば、特許文献１等よりも、フィラメント糸の走行経路方向のより上流側で、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域における気流のフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かう方向の流速を、気流吹き出し面から吹き出されるより小さい流量の気流で、大きくさせ易い。従って、本実施形態の第１の重要な実施形態は、従来の技術よりも、より小さい流量の気流で、フィラメント糸の各単糸に働く空気抵抗やこの空気抵抗による張力の増大、応力を充分に抑制でき、また、気流の供給等に必要なエネルギーを小さくできるので省エネ効果がある他、フィラメント糸の製造費用を削減させることができるという特長も有している。
第６に、本実施形態の第１の重要な実施形態では、冷却手段の気流吹き出し面の内径を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に配設する。このため、気流吹き出し面の内径が小さくなり易く、また、フィラメント糸の走行経路方向の下流側で気流吹き出し面の内径が小さくなるので、例えば、図１等において７で示す冷却手段の気流室を大きくし易い。従って、本実施形態の第１の重要な実施形態は、気流室で気流を均圧化、均一化させ易く、例えば、気流吹き出し面から吹き出される気流のフィラメント糸の走行経路を囲う円周方向の流速分布を均一化させ易いので、フィラメント糸の各単糸を円周方向に更に均一に冷却し易く、フィラメント糸の糸の太さ斑や品質斑等の均斉性等を更に向上させることができるという特長も有している。なお、本実施形態の第１の重要な実施形態において、気流室を大きくし易いことは、図１等の図示から容易に理解することができる。また、本実施形態の第１の重要な実施形態は、気流室を大きくし易いので、気流室に気流を均圧化、均一化させる手段、例えば、圧損部材等を配設し易く、この点からも、気流吹き出し面から吹き出される気流のフィラメント糸の走行経路を囲う円周方向の流速分布を均一化させ易いので、フィラメント糸の各単糸を円周方向に更に均一に冷却し易く、フィラメント糸の糸の太さ斑や品質斑等の均斉性等を更に向上させることができる。
【００４６】
第７に、本実施形態の第１の重要な実施形態では、上記した様に、気流吹き出し面の内径が小さくなり易く、また、フィラメント糸の走行経路方向の下流側で気流吹き出し面の内径が小さくなる。従って、本実施形態の第１の重要な実施形態は、それに合わせて、冷却手段のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の外径を小さくすることで、冷却手段をコンパクト化し易いので、小スペースで多数のフィラメント糸を紡出させ易く、また、小スペースで多数のフィラメント糸を紡出させる様な溶融紡糸方法、あるいは溶融紡糸装置等（例えば、紡糸口金や紡糸パック等が配設されるピッチが短い）に対応し易い等の特徴も有している。
【００４７】
本実施形態は冷却手段の気流吹き出し面の内径Ｄを、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に配設する形態（冷却手段の気流吹き出し面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に配設する形態）により、上記した本実施形態の第１の重要な実施形態や後述する本実施形態の第２の重要な実施形態を満足する範囲で、特に限られず、また、冷却手段の気流吹き出し面で囲まれた領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくする形態により、上記した本実施形態の第１の重要な実施形態や後述する本実施形態の第２の重要な実施形態を満足する範囲で、特に限られず、様々な徐々に小さくする形態に本実施形態は好適である。例えば、製糸安定性等を損なわない範囲で、気流吹き出し面の内径Ｄや気流吹き出し面で囲まれた領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって連続的に、あるいは段階的に徐々に小さくしても良く、あるいはフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくする過程において、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって、気流吹き出し面の内径Ｄや気流吹き出し面で囲まれた領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積を徐々に小さくする程度、あるいはフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって、気流吹き出し面の内径Ｄや気流吹き出し面で囲まれた領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積を徐々に小さくする縮小率を部分的に異なる様にしても本実施形態は好適である。また、上記した本実施形態の第１の重要な実施形態や後述する本実施形態の第２の重要な実施形態を満足する範囲で、例えば、気流吹き出し面の内径Ｄ気流吹き出し面で囲まれた領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって段階的に徐々に小さくする際に、気流吹き出し面や気流吹き出し部の一部、あるいはある気流吹き出し面とある気流吹き出し面の間や、ある気流吹き出し部とある気流吹き出し部の間に、非吹き出し部が設けられても良い。また、上記非吹き出し部は特に限られず、例えば、ある気流吹き出し面とある気流吹き出し面、あるいは、ある気流吹き出し部とある気流吹き出し部を接続する部材やシール等を行う部材として利用されても良く、また、非吹き出し部のフィラメント糸の走行経路を囲う内側面は特に限られず、例えば、気流吹き出し面に準じた形状であっても良い。気流吹き出し面の内径Ｄや気流吹き出し面で囲まれた領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくする形態は、特に限られないが、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくする過程において、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって、気流吹き出し面の内径Ｄや気流吹き出し面で囲まれた領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積を徐々に小さくする縮小率を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側で大きくすることが好ましい。フィラメント糸の各単糸が急激に細化、糸速度が急激に増加して、空気抵抗等により張力や応力が急激に増大し易く、また、気流の乱れ等の影響を受け易く、気流の乱れ等の影響を受けて乱れ易い、繊細で、敏感な、フィラメント糸の走行経路方向の上流側の領域に対応して、より効果的に、フィラメント糸の各単糸廻りの気流を充分に整流化しつつ、フィラメント糸の各単糸に働く空気抵抗やこの空気抵抗による張力の増大を充分に抑制、応力を充分に抑制させ易いためである。なお、この形態は、紡糸口金から紡出された後、紡糸口金の近傍で急激に固化し易く、ほぼ固化するまでにフィラメント糸の各単糸に働く応力が大きくなり易い、単糸細繊度化・多フィラメント化されたフィラメント糸や単糸異形断面化されたフィラメント糸、あるいは熱可塑性ポリマーが改質されたフィラメント糸やガラス転移温度が高い等の特殊な熱可塑性ポリマーから構成されるフィラメント糸等の高機能フィラメント糸に対して、特に極めて有効である。また、フィラメント糸の各単糸が、フィラメント糸の走行経路方向の下流側の領域において、急激に細化し難く、また、糸速度も急激に増加し難いことから、上記気流吹き出し面の内径Ｄや気流吹き出し面で囲まれた領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積をフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくする縮小率を、急激に細化し、糸速度が急激に増加し易いフィラメント糸の走行経路方向の上流側では大きくし、急激に細化し難く、糸速度が急激に増加し難いフィラメント糸の走行経路方向の下流側では小さくしても良い。即ち、上記気流吹き出し面の内径Ｄや気流吹き出し面で囲まれた領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積をフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくする縮小率を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側では大きくし、他方、フィラメント糸の走行経路方向の下流側では小さくしても良い。
【００４８】
本実施形態は冷却手段の気流吹き出し面の内径Ｄを、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に配設する形態（冷却手段の気流吹き出し面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に配設する形態）により、上記した本実施形態の第１の重要な実施形態や後述する本実施形態の第２の重要な実施形態を満足する範囲で、特に限られず、様々な徐々に小さくする形態に本実施形態は好適である。冷却手段の気流吹き出し面の内径Ｄを、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に配設する形態は、特に限られないが、好ましくは、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側にわたって、フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向に、冷却手段の気流吹き出し面が、フィラメント糸の走行経路の最外周面に近接する様に、冷却手段の気流吹き出し面の内径Ｄを、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に配設すると良い。これは、第１に、上記した様に、気流吹き出し面をフィラメント糸の走行経路の最外周面に近接する様にすると、気流吹き出し面から吹き出された気流でフィラメント糸の各単糸廻りの気流を整流化し易くできるためである。また、第２に、気流吹き出し面をフィラメント糸の走行経路の最外周面に近接する様にすると、気流吹き出し面等とフィラメント糸の走行経路の最外周面との間の流路が狭くなり、気流吹き出し面の特にフィラメント糸の走行経路方向の上流側から吹き出された気流が、この流路を通って、紡糸口金の下面の近傍領域に、フィラメント糸の走行経路方向の下流側から上流側に向かって上昇、流入し難くなり、この上昇流により、フィラメント糸の走行経路の外周側の各単糸が内周側の各単糸に対して、フィラメント糸の走行経路方向のより上流側から強く冷却され易くなること、また、これにより発生する冷却斑や、糸揺れ等の問題を発生し難くできる等の理由からである。
【００４９】
本実施形態は冷却手段の気流吹き出し面とフィラメント糸の走行経路の最外周面との間のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の距離の形態により、上記した本実施形態の第１の重要な実施形態や後述する本実施形態の第２の重要な実施形態を満足する範囲で、特に限られず、様々な形態に本実施形態は好適である。冷却手段の気流吹き出し面とフィラメント糸の走行経路の最外周面との間のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の距離は、特に限られないが、好ましくは、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側にわたって、フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向に、気流吹き出し面とフィラメント糸の走行経路の最外周面が充分近接する様に設けると良い。フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側にわたって、フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向に、冷却手段の気流吹き出し面が、フィラメント糸の走行経路の最外周面に近接する様にすると、上記の通り、気流吹き出し面から吹き出された気流でフィラメント糸の各単糸廻りの気流を整流化し易くできる等の理由からである。また、冷却手段の気流吹き出し面とフィラメント糸の走行経路の最外周面との間のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の距離は、特に限られないが、更に好ましくは、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側にわたって、例えば、数ｍｍから十数ｍｍ程度の範囲の距離にすると良い。また、冷却手段の気流吹き出し面とフィラメント糸の走行経路の最外周面との間のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の距離は、特に限られず、例えば、冷却手段の気流吹き出し面とフィラメント糸の走行経路の最外周面との間のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の距離を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側にわたって、例えば、数ｍｍから十数ｍｍ程度の範囲の距離とした上で、冷却手段の気流吹き出し面とフィラメント糸の走行経路の最外周面との間のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の距離を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって殆ど変化させない、あるいは一定としても良く、あるいはフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって漸増あるいは漸減させても良く、あるいはフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって増加と減少が単数あるいは複数あるいは複数種ある様にしても良い。また、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって漸増、漸減、あるいは増加、減少を連続的に、あるいは段階的に行っても良く、あるいは、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって漸増、漸減、あるいは増加、減少させる過程において、漸増、漸減、あるいは増加、減少の程度を部分的に変化させても良い。なお、常法、例えば、内吹き円筒状冷却手段では、気流吹き出し面が円筒状であり、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって、気流吹き出し面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の内径が変化しないので、一般にその製造工程において、紡糸口金から紡出され、気流等により冷却、固化された後、糸油剤付与・集束・ガイド・案内等の手段でその各単糸が集束されることの多いフィラメント糸に対し、その各単糸がフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に集束されるのに合わせて、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側にわたって、フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向に、冷却手段の気流吹き出し面を、フィラメント糸の走行経路の最外周面に近接させ難く、寧ろ、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって、冷却手段の気流吹き出し面が、フィラメント糸の走行経路の最外周面から、フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向に遠ざかり易い結果、冷却手段の気流吹き出し面とフィラメント糸の走行経路の最外周面との間のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の距離が、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって、十数ｍｍより大きく、あるいは数十ｍｍ程度、あるいはそれ以上となり易く、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって、気流吹き出し面から吹き出された気流でフィラメント糸の各単糸廻りの気流を整流化し難くなる等の問題がある。
【００５０】
本実施形態は気流吹き出し部の気流が吹き出されるフィラメント糸側の面であり、フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状が円形で、フィラメント糸の走行経路を外周側から包囲し、フィラメント糸の走行経路の外周側から内向きに気流を吹き付けてフィラメント糸を冷却する気流吹き出し面５により、上記した本実施形態の第１の重要な実施形態や後述する本実施形態の第２の重要な実施形態を満足する範囲で、特に限られない。上記した本実施形態の第１の重要な実施形態や後述する本実施形態の第２の重要な実施形態を満足する範囲で、様々な気流吹き出し面に好適であり、気流吹き出し面の個数、外形形状、外形寸法、取付位置・向き、表面形状、表面仕上げ、表面処理、構造、部材構成、材質等により特に限られない。なお、本実施形態の第１の重要な実施形態の通り、冷却手段の気流吹き出し面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状は円形が良い。フィラメント糸の各単糸を、フィラメント糸の走行経路を囲う円周方向に、均一に冷却し易く、また、フィラメント糸の各単糸に、円周方向に、均一に気流を供給し易い等の理由からである。従って、気流吹き出し面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状は円形が好ましいが特に限られず、例えば、気流吹き出し面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状が円形を極端に逸脱しない範囲で楕円や多角形形状、あるいはそれに近い形状であっても本実施形態は好適である。なお、気流吹き出し面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状が円形を極端に逸脱しない範囲で楕円や多角形形状、あるいはそれに近い形状である場合、気流吹き出し面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の内径である気流吹き出し面の内径には、気流吹き出し面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の内接円あるいは外接円の直径が適用される。また、本実施形態は、冷却手段の気流吹き出し面のフィラメント糸の走行経路方向の長さにより特に限られず、様々な形態に本実施形態は好適である。冷却手段の気流吹き出し面のフィラメント糸の走行経路方向の長さは特に限られないが、好ましくは、フィラメント糸の各単糸がほぼ固化あるいは固化するまでを充分網羅できる長さとするのが良い。言い換えれば、冷却手段の気流吹き出し面のフィラメント糸の走行経路方向の下流側の下端（以下、この気流吹き出し面のフィラメント糸の走行経路方向の下流側の下端を、気流吹き出し面の下端と呼ぶこととする）を、フィラメント糸の各単糸がほぼ固化あるいは固化する位置よりも、フィラメント糸の走行経路方向の下流側に配設する様にすると良い。紡糸口金から紡出されたフィラメント糸の各単糸の細化変形や糸速度の増速は、フィラメント糸の走行経路方向の下流側に向かって、固化するまで継続される。また、紡出してから一旦ほぼ固化するまでにフィラメント糸の各単糸に働く張力をそのほぼ固化する位置での各単糸の走行方向に垂直な方向の断面の断面積で除して求められる応力と、フィラメント糸の各単糸の分子配向度の代表値である複屈折率との間には、密接な相関関係があることが一般に知られている。つまり、冷却手段の気流吹き出し面の下端を、フィラメント糸の各単糸がほぼ固化あるいは固化する位置よりも、フィラメント糸の走行経路方向の下流側に設け、フィラメント糸の各単糸がほぼ固化あるいは固化する位置を捉えて、気流吹き出し面を配設することで、フィラメント糸の各単糸に働く空気抵抗やこの空気抵抗による張力の増大、応力をより確実に抑制し、フィラメント糸の強伸度や伸度、強度等の品質をより確実に向上させる狙いである。また、気流吹き出し面が単数あるいは複数あるいは複数種の気流吹き出し面から構成されても好適であり、また、単数あるいは複数あるいは複数種の気流吹き出し面が冷却手段に設けられても好適であり、また、単数あるいは複数あるいは複数種の紡糸口金あるいは紡糸パックに対し、単数あるいは複数あるいは複数種の気流吹き出し面が設けられても本実施形態は好適である。
【００５１】
本実施形態は気流吹き出し部６により、上記した本実施形態の第１の重要な実施形態や後述する本実施形態の第２の重要な実施形態を満足する範囲で、特に限られない。上記した本実施形態の第１の重要な実施形態や後述する本実施形態の第２の重要な実施形態を満足する範囲で、様々な気流吹き出し部に好適であり、気流吹き出し部の個数、外形形状、外形寸法、取付位置・向き、表面形状、表面仕上げ、表面処理、構造、部材構成、材質等により特に限られない。なお、気流吹き出し部の気流が吹き出されるフィラメント糸側の面である気流吹き出し面の内径をフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に配設する形態や、気流吹き出し面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状等の形態に関する好ましい形態については、上記した通りである。気流吹き出し部の気流吹き出し面以外の面の外形形状は特に限られず、また、気流吹き出し部の気流が供給される気流吹き出し面の対向面の形状は特に限られない。例えば、気流吹き出し面の対向面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の内径は、特に限られず、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって殆ど変化しなくても良く、また、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって漸増あるいは漸減しても良く、また、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって増加と減少が単数あるいは複数あるいは複数種あっても良い。また、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって漸増、漸減、あるいは増加、減少が連続的に、あるいは段階的に行われても良く、あるいは、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって漸増、漸減、あるいは増加、減少する過程において、漸増、漸減、あるいは増加、減少の程度が部分的に変化しても良い。なお、気流吹き出し部のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の厚みや、気流吹き出し部の圧損についても、上記気流吹き出し面の対向面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の内径に関する記載が同様に当て嵌まる。また、気流吹き出し面の対向面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の内径は特に限られず、例えば、図１等において７で示す冷却手段の気流室を更に大きくして気流室で気流を更に均圧化、均一化し易くし、気流吹き出し面から吹き出される気流のフィラメント糸の走行経路を囲う円周方向の流速分布を更に均一化することで、フィラメント糸の糸の太さ斑や品質斑等の均斉性等を更に向上させること等を狙って、気流吹き出し面の内径と同様に、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に配設しても良い。また、気流吹き出し部のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の厚みや、気流吹き出し部の圧損は特に限られない。例えば、本実施形態では、気流吹き出し面の内径を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に配設し、気流吹き出し面に囲まれた領域における気流のフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かう方向の流速を、特に、フィラメント糸の走行経路方向の下流側において、フィラメント糸の各単糸と気流との間の相対速度を充分小さくするに足る流速まで大きくし易い。そこで、省エネやフィラメント糸の製造費用を削減させること等を狙って、気流吹き出し面から吹き出される気流のフィラメント糸の走行経路方向の流速分布が、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって漸減する分布となる様に、気流吹き出し部のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の厚みや気流吹き出し部の圧損を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に大きくなる様に配設しても良い。また、気流吹き出し面の対向面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状は特に限られない。例えば、円形を多少逸脱した形状であっても本実施形態は好適である。なお、特に限られないが、気流吹き出し面の対向面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状は、円形が好ましい。気流吹き出し面から吹き出される気流に対し、フィラメント糸の走行経路を囲う円周方向に、均一に圧損を与え易く、また、フィラメント糸の各単糸を、円周方向に、均一に冷却し易く、更に、フィラメント糸の各単糸に、円周方向に、均一に気流を供給し易い等の理由からである。また、気流吹き出し部のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状が、部分的に異なる形状であっても本実施形態は好適であり、異なる部分が単数あるいは複数あるいは複数種あっても好適である。また、気流吹き出し部のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状が、フィラメント糸の走行経路方向に沿って、単数あるいは複数あるいは複数種変化しても本実施形態は好適である。また、気流吹き出し部の部材は特に限られず、穴やオリフィス、スリット等から構成される部材や、金網、パンチングメタル、ハニカム等の整流格子、粒子や繊維、板等から構成される多孔部材、不織布、繊維等を織ったり編んだりして構成される多孔部材、多孔を有する多孔質部材、セルロースのシートやリング、リボン等を積層して構成される多孔部材、スリット状の溝を有する金属シートや薄板、リング、リボン等を積層して構成される多孔部材、金属粒子や金属繊維等を積層して構成される多孔部材、金属線状体や金属リボン等を巻き付けて構成される多孔部材等やこれらに近い部材であっても好適であり、あるいは単数あるいは複数あるいは複数種の部材から構成されても本実施形態は好適である。気流吹き出し部は、特に限られないが、好ましくは、気流吹き出し面から吹き出される気流を整流化し易い、気流整流部材から構成されると良い。なお、気流整流部材としては、上記した様な部材が一例として挙げられる。また、気流吹き出し部の材質は特に限られず、アルミ、銅、青銅、真鍮、鉄、炭素鋼、ボンデ鋼、ステンレス、ステンレス合金、タングステン、タングステン合金等の金属や、セメント、合成樹脂、天然樹脂、繊維、化学繊維、天然繊維、紙、木材、セルロース、セラミック、カーボン等であっても好適であり、単数あるいは複数あるいは複数種の材質から構成されても本実施形態は好適である。また、断熱部材や保温部材、加熱部材、冷却部材、加熱手段、冷却手段、温度等の計測手段等が設けられても本実施形態には好適である。また、気流吹き出し部が単数あるいは複数あるいは複数種の気流吹き出し部から構成されても好適であり、また、単数あるいは複数あるいは複数種の気流吹き出し部が冷却手段に設けられても好適であり、また、単数あるいは複数あるいは複数種の紡糸口金あるいは紡糸パックに対し、単数あるいは複数あるいは複数種の気流吹き出し部が設けられても本実施形態は好適である。
【００５２】
本実施形態はフィラメント糸の走行経路の最外周面や、フィラメント糸の走行経路の最内周面等により特に限られず、様々な形態の最外周面、最内周面に好適である。特に限られないが、好ましくは、フィラメント糸の走行経路の最外周面を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側にわたって、フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向に、フィラメント糸の紡出や走行等を妨げない範囲で、気流吹き出し面５や冷却手段の上流側部材の内側面等に近接させて配設すると良い。なお、冷却手段の上流側部材とは、冷却手段のフィラメント糸の走行経路方向の上流側の部材を示し、図１で言えば、気流吹き出し面５や気流吹き出し部６よりフィラメント糸の走行経路方向の上流側の冷却手段４の部材等を示し、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から気流吹き出し面５や気流吹き出し部６等を支持、保持あるいはシールする部材等であり、また、冷却手段の上流側部材の内側面とは、冷却手段の上流側部材のフィラメント糸の走行経路を外周側から囲う内側の面を示す。これは、上記した様に、第１に、特に、フィラメント糸の走行経路の最外周面を気流吹き出し面に近接させて配設することで、気流吹き出し面から吹き出された気流でフィラメント糸の各単糸廻りの気流を整流化し易くできるためである。また、第２に、フィラメント糸の走行経路の最外周面を気流吹き出し面等に近接させて配設することで、フィラメント糸の走行経路の最外周面と気流吹き出し面等との間の流路が狭くなり、気流吹き出し面５の特にフィラメント糸の走行経路方向の上流側から吹き出された気流が、この流路を通って、紡糸口金の下面の近傍領域に、フィラメント糸の走行経路方向の下流側から上流側に向かって上昇、流入し難くなり、この上昇流により、フィラメント糸の走行経路の外周側の各単糸が内周側の各単糸に対して、フィラメント糸の走行経路方向のより上流側から強く冷却され易くなること、また、これにより発生する冷却斑や、糸揺れ等の問題を発生し難くできる等の理由からである。また、フィラメント糸の走行経路の最内周面も、特に限られないが、上記フィラメント糸の走行経路の最外周面と同様に取り扱うと良い。これは、第１に、特にフィラメント糸の走行経路の最内周面を気流吹き出し面５等に近接させて配設することで、気流吹き出し面５からの気流でフィラメント糸の各単糸廻りの気流を整流化し易くなるためである。また、第２に、フィラメント糸の走行経路の最内周面を気流吹き出し面５等に近接させて配設することで、フィラメント糸の走行経路の外周側の各単糸と内周側の各単糸との間の冷却斑等の問題を発生し難くできるためである。更に、第３に、後述する、例えば、図２において１４で示される中央部材を、フィラメント糸の走行経路方向からみてフィラメント糸の走行経路の内側に、言い換えれば、フィラメント糸の走行経路の最内周面の内側に、中央部材を配設し易く、また、充分な大きさで中央部材を配設し易くできる等の理由からである。
【００５３】
本実施形態は冷却開始距離ＱＴＤにより特に限られず、様々な冷却開始距離に好適である。特に限られないが、例えば、気流吹き出し面の上端を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側に向かって、紡糸口金の下面に近接させて配設すること等により、冷却開始距離を短縮すると、フィラメント糸の走行経路方向の更に上流側から、フィラメント糸の各単糸に働く空気抵抗を抑制したり、各単糸廻りの気流を整流化したりすること等ができるので好ましい。冷却開始距離を短縮することで、特にフィラメント糸の各単糸が急激に細化、糸速度が急激に増加して、空気抵抗等により張力や応力が急激に増大し易く、また、気流の乱れ等の影響を受け易く、気流の乱れ等の影響を受けて乱れ易い、繊細で、敏感な、フィラメント糸の走行経路方向の上流側の領域の方向に本実施形態の適用範囲が更に拡大して、フィラメント糸の走行経路方向の更に上流側から、フィラメント糸の各単糸に働く空気抵抗を抑制したり、各単糸廻りの気流を整流化したりすること等ができるためである。これは、紡糸口金から紡出された後、紡糸口金の近傍で急激に固化し易く、ほぼ固化するまでにフィラメント糸の各単糸に働く応力が大きくなり易い、単糸細繊度化・多フィラメント化されたフィラメント糸や単糸異形断面化されたフィラメント糸、あるいは熱可塑性ポリマーが改質されたフィラメント糸やガラス転移温度が高い等の特殊な熱可塑性ポリマーから構成されるフィラメント糸等の高機能フィラメント糸に対して特に有効である。また、冷却開始距離を短縮する際に、気流吹き出し面の上端やその周辺あるいは気流吹き出し面のフィラメント糸の走行経路方向の上流側から吹き出される気流に、高温の気流、例えば、ガラス転移温度前後あるいはガラス転移温度以上の高温の気流等が用いられても本実施形態は好適である。本実施形態は気流吹き出し面の上端や冷却手段の上流側部材の内側面の上端等をフィラメント糸の走行経路方向の上流側に向かって、紡糸口金の下面Ｈ３等に近接させる形態により特に限られない。本実施形態は特に限られないが、気流吹き出し面の上端や冷却手段の上流側部材の内側面の上端等をフィラメント糸の走行経路方向の上流側に向かって、紡糸口金の下面Ｈ３等に近接させるに際し、気流吹き出し面の上端、冷却手段の上流側部材の内側面の上端等、あるいは気流吹き出し部６の上端（気流吹き出し部のフィラメント糸の走行経路方向の上流側の上端）や冷却手段の上流側部材等を、紡糸口金や紡糸パック、スピンブロックやそれらの部材あるいはそれらに接続されるその他部材等に接触させても良く、また、接触させてそこでシール等を行っても良く、特に限られない。
【００５４】
では、次に、本実施形態の第１の重要な実施形態の更に好ましい実施形態について説明する。本実施形態の第１の重要な実施形態の更に好ましい実施形態は、例えば、図２に示す様に、前記フィラメント糸の走行経路方向からみて前記フィラメント糸の走行経路の内側に、前記フィラメント糸の走行経路方向に延在し、外側面の前記フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状が円形である中央部材を設け、前記フィラメント糸の走行経路方向において、前記冷却手段の前記気流吹き出し面に囲まれた領域の前記フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積から、前記中央部材の前記外側面に囲まれた領域の前記フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積を差し引いた断面積が、前記フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に、前記中央部材の前記外側面を配設することを特徴とする本実施形態の第１の重要な実施形態に記載のフィラメント糸の製造装置である。
ここで、図２は本実施形態の一実施例に係る好ましい溶融紡糸の構成の一例を模式的に例示した縦断面の概略図であり、図１に模式的に例示した本実施形態の一実施例に係る好ましい溶融紡糸の構成の一例に、中央部材１４を適用した場合の構成の一例を模式的に例示した縦断面の概略図となっている。図２において、１４は中央部材（図中でドットにより塗り潰された部分）、ｄはフィラメント糸の走行経路方向のある位置における中央部材の外側面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の外径であり、これ以外の図２における各記号は図１に準ずる。以下、このフィラメント糸の走行経路方向のある位置における中央部材の外側面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の外径を、フィラメント糸の走行経路方向のある位置における中央部材の外側面の外径、あるいは単に中央部材の外側面の外径と呼ぶこととする。また、図２において、中央部材の支持部材等の図示を省略しているが、無論、設けられても良い。なお、本実施形態の第１の重要な実施形態の更に好ましい実施形態において、フィラメント糸の走行経路方向からみてフィラメント糸の走行経路の内側とは、言い換えれば、フィラメント糸の走行経路の最内周面の内側を示す。
【００５５】
本実施形態の第１の重要な実施形態の更に好ましい実施形態の特長や効果等について詳細を説明する。第１に、本実施形態の第１の重要な実施形態の更に好ましい実施形態では、フィラメント糸の走行経路方向からみてフィラメント糸の走行経路の内側に、フィラメント糸の走行経路方向に延在し、外側面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状が円形である中央部材を設け、フィラメント糸の走行経路方向において、冷却手段の前記気流吹き出し面に囲まれた領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積から、中央部材の外側面に囲まれた領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積を差し引いた断面積が、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に、中央部材の外側面を配設する。このため、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域において、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域から、中央部材の外側面に囲まれた領域を差し引いた、言うなれば、フィラメント糸の各単糸が走行可能な領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積を小さく、また、この冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域のフィラメント糸の各単糸が走行可能な領域における気流のフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かう方向の流速を大きくでき、フィラメント糸の各単糸と気流との間の相対速度を、本実施形態の第１の重要な実施形態よりも、更に小さくし易くすることができる。また、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域において、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域から、中央部材の外側面に囲まれた領域を差し引いた、フィラメント糸の各単糸が走行可能な領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくするので、この冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域のフィラメント糸の各単糸が走行可能な領域における気流のフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かう方向の流速をフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に大きくでき、紡糸口金から紡出されて固化するまでフィラメント糸の走行経路方向の下流側に向かって細化変形や糸速度の増速が継続されるフィラメント糸の各単糸に合わせて、フィラメント糸の各単糸と気流との間の相対速度を小さくすることもできる。結果、本実施形態の第１の重要な実施形態の更に好ましい実施形態は、本実施形態の第１の重要な実施形態よりも、フィラメント糸の各単糸に働く空気抵抗やこの空気抵抗による張力の増大、応力を更に抑制し易くすることができ、フィラメント糸の強伸度や伸度、強度等の品質を更に向上させ易いという特長を有している。
【００５６】
また、第２に、本実施形態の第１の重要な実施形態の更に好ましい実施形態では、フィラメント糸の走行経路方向からみてフィラメント糸の走行経路の内側に、フィラメント糸の走行経路方向に延在し、外側面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状が円形である中央部材を設ける。このため、中央部材を活用して、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域において、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域から、中央部材の外側面に囲まれた領域を差し引いた、フィラメント糸の各単糸が走行可能な領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくする形態の、例えば、徐々に小さくする緩急の形態、あるいは、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって、上記フィラメント糸の各単糸が走行可能な領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積を徐々に小さくする縮小率の大小やフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かっての縮小率の大小の分布等の、形態の幅を更に拡大することができる。従って、例えば、中央部材の外側面の外径を、中央部材のフィラメント糸の走行経路方向の上流側において、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に大きくなる様に配設する等して、上記フィラメント糸の各単糸が走行可能な領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積を、本実施形態の第１の重要な実施形態よりも、フィラメント糸の走行経路方向の上流側で小さくし易い。結果、本実施形態の第１の重要な実施形態の更に好ましい実施形態は、本実施形態の第１の重要な実施形態よりも、上記フィラメント糸の各単糸が走行可能な領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積をフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくする形態の幅が広く、例えば、紡糸口金から紡出された後、紡糸口金の近傍で急激に固化し易く、ほぼ固化するまでにフィラメント糸の各単糸に働く応力が大きくなり易い、単糸細繊度化・多フィラメント化されたフィラメント糸や単糸異形断面化されたフィラメント糸、あるいは熱可塑性ポリマーが改質されたフィラメント糸やガラス転移温度が高い等の特殊な熱可塑性ポリマーから構成されるフィラメント糸等の高機能フィラメント糸等にも、更に効果的に対応して、フィラメント糸の各単糸に働く空気抵抗やこの空気抵抗による張力の増大、応力を充分に抑制し易く、更に効果的に、フィラメント糸の強伸度や伸度、強度等の品質を更に向上させ易いという特長も有している。
【００５７】
更に、第３に、本実施形態の第１の重要な実施形態の更に好ましい実施形態では、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域において、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域から、中央部材の外側面に囲まれた領域を差し引いた、フィラメント糸の各単糸が走行可能な領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積を小さくでき、本実施形態の第１の重要な実施形態よりも、気流吹き出し面から吹き出されるより小さい流量の気流で、上記フィラメント糸の各単糸が走行可能な領域における気流のフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かう方向の流速を大きく、また、フィラメント糸の各単糸と気流との間の相対速度を小さくし易い。また、本実施形態の第１の重要な実施形態よりも、フィラメント糸の走行経路方向のより上流側で、上記フィラメント糸の各単糸が走行可能な領域における気流のフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かう方向の流速を、気流吹き出し面から吹き出されるより小さい流量の気流で、大きくし易い。結果、本実施形態の第１の重要な実施形態の更に好ましい実施形態は、本実施形態の第１の重要な実施形態よりも、更に小さい流量の気流で、フィラメント糸の各単糸に働く空気抵抗やこの空気抵抗による張力の増大、応力を充分に抑制でき、また、気流の供給等に必要なエネルギーを更に小さくできるので更に省エネ効果がある他、フィラメント糸の製造費用を更に削減させることができるという特長をも有している。
【００５８】
本実施形態はフィラメント糸の走行経路方向において、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積から、中央部材の外側面に囲まれた領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積を差し引いた断面積が、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に、中央部材の外側面を配設する形態により、上記した本実施形態の第１の重要な実施形態とその更に好ましい実施形態や後述する本実施形態の第２の重要な実施形態を満足する範囲で、特に限られず、また、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域において、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域から、中央部材の外側面に囲まれた領域を差し引いた、フィラメント糸の各単糸が走行可能な領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積が、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に、中央部材の外側面を配設する形態により、上記した本実施形態の第１の重要な実施形態とその更に好ましい実施形態や後述する本実施形態の第２の重要な実施形態を満足する範囲で、特に限られず、様々な形態に本実施形態は好適である。例えば、製糸安定性等を損なわない範囲で、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積から、中央部材の外側面に囲まれた領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積を差し引いた断面積や、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域において、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域から、中央部材の外側面に囲まれた領域を差し引いた、フィラメント糸の各単糸が走行可能な領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積が、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって連続的に、あるいは段階的に徐々に小さくなる様に、中央部材の外側面を配設しても良く、あるいは上記断面積が、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に中央部材の外側面を配設する過程において、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって、上記断面積を徐々に小さくする程度、あるいはフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって、上記断面積を徐々に小さくする縮小率を部分的に異なる様にしても本実施形態は好適である。フィラメント糸の走行経路方向において、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積から、中央部材の外側面に囲まれた領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積を差し引いた断面積が、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に、中央部材の外側面を配設する形態、また、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域において、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域から、中央部材の外側面に囲まれた領域を差し引いた、フィラメント糸の各単糸が走行可能な領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積が、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に、中央部材の外側面を配設する形態は、特に限られないが、上記断面積が、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に中央部材の外側面を配設する過程において、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって、上記断面積を徐々に小さくする縮小率が、フィラメント糸の走行経路方向の上流側で大きくなる様に、中央部材の外側面を配設することが好ましい。フィラメント糸の各単糸が急激に細化、糸速度が急激に増加して、空気抵抗等により張力や応力が急激に増大し易い、フィラメント糸の走行経路方向の上流側の領域に対応して、更に効果的に、フィラメント糸の各単糸に働く空気抵抗やこの空気抵抗による張力の増大を充分に抑制、応力を充分に抑制させ易いためである。なお、この形態は、紡糸口金から紡出された後、紡糸口金の近傍で急激に固化し易く、ほぼ固化するまでにフィラメント糸の各単糸に働く応力が大きくなり易い、単糸細繊度化・多フィラメント化されたフィラメント糸や単糸異形断面化されたフィラメント糸、あるいは熱可塑性ポリマーが改質されたフィラメント糸やガラス転移温度が高い等の特殊な熱可塑性ポリマーから構成されるフィラメント糸等の高機能フィラメント糸に対して、特に極めて有効である。また、フィラメント糸の各単糸が、フィラメント糸の走行経路方向の下流側の領域において、急激に細化し難く、また、糸速度も急激に増加し難いことから、上記断面積をフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくする縮小率を、急激に細化し、糸速度が急激に増加し易いフィラメント糸の走行経路方向の上流側では大きくなる様にし、急激に細化し難く、糸速度が急激に増加し難いフィラメント糸の走行経路方向の下流側では小さくなる様にしても良い。即ち、上記断面積をフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくする縮小率を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側では大きくなる様に、他方、フィラメント糸の走行経路方向の下流側では小さくなる様に、中央部材の外側面を配設しても良い。
【００５９】
本実施形態はフィラメント糸の走行経路方向からみてフィラメント糸の走行経路の内側、言い換えれば、フィラメント糸の走行経路の最内周面の内側に設けられ、フィラメント糸の走行経路方向に延在し、外側面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状が円形である中央部材により、上記した本実施形態の第１の重要な実施形態とその更に好ましい実施形態や後述する本実施形態の第２の重要な実施形態を満足する範囲で、特に限られず、様々な中央部材に好適であり、その個数、外形形状、外形寸法、取付位置・向き、表面形状、表面仕上げ、表面処理、構造、部材構成、材質等により特に限られない。
【００６０】
中央部材の外側面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状は、本実施形態の第１の重要な実施形態の更に好ましい実施形態の通り、円形が好ましい。フィラメント糸の各単糸を、フィラメント糸の走行経路を囲う円周方向に、均一に冷却し易く、また、フィラメント糸の各単糸に、円周方向に、均一に気流を供給し易く、更に、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域において、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域から、中央部材の外側面に囲まれた領域を差し引いた、フィラメント糸の各単糸が走行可能な領域における気流のフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かう方向の流速等を、円周方向に均一にし易い等の理由からである。従って、中央部材の外側面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状は円形が好ましいが特に限られず、例えば、中央部材の外側面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状が円形を極端に逸脱しない範囲で楕円や多角形形状、あるいはそれに近い形状であっても本実施形態は好適である。また、中央部材の外側面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状が、円形を極端に逸脱しない範囲で、部分的に異なる形状であっても本実施形態は好適であり、異なる部分が単数あるいは複数あるいは複数種あっても好適である。また、中央部材の外側面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状が、フィラメント糸の走行経路方向に沿って、単数あるいは複数あるいは複数種変化しても本実施形態は好適である。なお、中央部材の外側面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状が円形を極端に逸脱しない範囲で楕円や多角形形状、あるいはそれに近い形状等である場合、中央部材の外側面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の外径である中央部材の外側面の外径には、中央部材の外側面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の内接円あるいは外接円の直径が適用される。
【００６１】
本実施形態は中央部材の外側面の外径により、上記した本実施形態の第１の重要な実施形態とその更に好ましい実施形態や後述する本実施形態の第２の重要な実施形態を満足する範囲で、特に限られず、様々な中央部材の外側面の外径の形態に好適である。例えば、中央部材の外側面の外径は、上記した本実施形態の第１の重要な実施形態とその更に好ましい実施形態や後述する本実施形態の第２の重要な実施形態を満足する範囲で、特に限られず、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって殆ど変化しなくても良く、また、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって漸増あるいは漸減しても良く、また、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって増加と減少が単数あるいは複数あるいは複数種あっても良い。また、例えば、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって漸増、漸減、あるいは増加、減少が連続的に、あるいは段階的に行われても良く、あるいは、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって漸増、漸減、あるいは増加、減少する過程において、漸増、漸減、あるいは増加、減少の程度が部分的に変化しても良い。また、例えば、フィラメント糸の走行経路方向において、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積から、中央部材の外側面に囲まれた領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積を差し引いた断面積や、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域において、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域から、中央部材の外側面に囲まれた領域を差し引いた、フィラメント糸の各単糸が走行可能な領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積が、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に、中央部材の外側面を配設する過程において、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって、上記断面積を徐々に小さくする縮小率が、フィラメント糸の走行経路方向の上流側で大きくなる様に、中央部材の外側面の外径を、中央部材のフィラメント糸の走行経路方向の上流側において、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に大きくなる様に配設しても良い。また、例えば、中央部材の外側面の外径を、中央部材のフィラメント糸の走行経路方向の上流側において、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に大きくなる様に配設し、且つ、中央部材のフィラメント糸の走行経路方向の下流側において、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に配設しても良い。また、例えば、中央部材の外側面の外径が、フィラメント糸の走行経路方向に沿って、単数あるいは複数あるいは複数種変化しても本実施形態は好適である。更に、例えば、フィラメント糸の強伸度や伸度、強度等の更なる品質向上や、気流吹き出し面から吹き出される気流の流量を小さくして更なる省エネやフィラメント糸の製造費用の削減等を狙って、中央部材の外側面の外径を大きくして、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域において、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域から、中央部材の外側面に囲まれた領域を差し引いた、フィラメント糸の各単糸が走行可能な領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積を小さくし、この冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域のフィラメント糸の各単糸が走行可能な領域における気流のフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かう方向の流速を大きくし易くしても良い。
【００６２】
本実施形態は中央部材の外形形状等により、上記した本実施形態の第１の重要な実施形態とその更に好ましい実施形態や後述する本実施形態の第２の重要な実施形態を満足する範囲で、特に限られず、様々な中央部材の外径形状等の形態に好適である。例えば、上記した本実施形態の第１の重要な実施形態とその更に好ましい実施形態や後述する本実施形態の第２の重要な実施形態を満足する範囲で、中央部材や中央部材のフィラメント糸の走行経路方向の上流側あるいは下流側等に、その外側面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の外径がフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって拡大あるいは縮小するテーパー形状が単数あるいは複数あるいは複数種設けられても良い。また、例えば、断熱部材や保温部材、加熱部材、冷却部材、加熱手段、冷却手段、温度等の計測手段等が中央部材に設けられても本実施形態は好適である。また、例えば、冷却斑や糸揺れ等の抑制を狙って、中央部材のフィラメント糸の走行経路方向の下流側に、フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の面や、その外側面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の外径が例えばフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって縮小するテーパー形状の表面等を設け、その垂直な方向の面やテーパー形状の表面等に、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって気流を吹き出す気流吹き出し面を配設しても良い。また、他方、例えば、中央部材のフィラメント糸の走行経路方向の上流側に、フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の面や、その外側面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の外径が例えばフィラメント糸の走行経路方向の下流側から上流側に向かって縮小するテーパー形状の表面等を設け、その垂直な方向の面やテーパー形状の表面等に、フィラメント糸の走行経路方向の下流側から上流側に向かって気流を吹き出す気流吹き出し面を配設しても良く、また、中央部材に、フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面が円形で、フィラメント糸の走行経路方向に延在し、フィラメント糸の走行経路の内周側から外向きに気流を吹き出す気流吹き出し面を配設しても良く、特に限られない。また、中央部材が単数あるいは複数あるいは複数種の中央部材から構成されても好適であり、また、単数あるいは複数あるいは複数種の中央部材が冷却手段に設けられても好適であり、また、単数あるいは複数あるいは複数種の紡糸口金あるいは紡糸パックに対し、単数あるいは複数あるいは複数種の中央部材が設けられても本実施形態は好適である。
【００６３】
本実施形態は中央部材の取付位置等により、上記した本実施形態の第１の重要な実施形態とその更に好ましい実施形態や後述する本実施形態の第２の重要な実施形態を満足する範囲で、特に限られず、様々な形態に好適である。また、本実施形態は中央部材のフィラメント糸の走行経路方向の上流側の上端や、下流側の下端の位置により、上記した本実施形態の第１の重要な実施形態とその更に好ましい実施形態や後述する本実施形態の第２の重要な実施形態を満足する範囲で、特に限られず、様々な形態に好適である。なお、以下、中央部材のフィラメント糸の走行経路方向の上流側の上端を中央部材の上端、中央部材のフィラメント糸の走行経路方向の下流側の下端を中央部材の下端と呼ぶこととする。中央部材の上端の位置は特に限られず、例えば、中央部材の上端を、気流吹き出し面の上端よりフィラメント糸の走行経路方向の上流側に配設しても下流側に配設しても良く、あるいはフィラメント糸の走行経路方向において、気流吹き出し面の上端と同じ位置に配設しても良い。なお、中央部材の上端の位置は、特に限られないが、中央部材の上端を、気流吹き出し面の上端を含む気流吹き出し面の上端よりフィラメント糸の走行経路方向の上流側に配設する場合は、好ましくは、少なくとも気流吹き出し面の上端を含む気流吹き出し面の上端よりフィラメント糸の走行経路方向の上流側において、中央部材の外側面の外径を、フィラメント糸の走行経路方向の下流側から上流側に向かって漸減する様に設けると良く、また、少なくとも中央部材の気流吹き出し面の上端を含む気流吹き出し面の上端よりフィラメント糸の走行経路方向の上流側を、その外側面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の外径がフィラメント糸の走行経路方向の下流側から上流側に向かって縮小するテーパー形状とすると良く、あるいは、気流吹き出し面の上端を含む気流吹き出し面の上端よりフィラメント糸の走行経路方向の上流側において、中央部材の外側面の外径を小さくすると良い。中央部材の上端を、気流吹き出し面の上端を含む気流吹き出し面の上端よりフィラメント糸の走行経路方向の上流側に配設する場合に、例えば、気流吹き出し面の上端を含む気流吹き出し面の上端よりフィラメント糸の走行経路方向の上流側において、中央部材の外側面の外径を、フィラメント糸の走行経路方向の下流側から上流側に向かって殆ど変化しない、または漸増する様に設けたり、あるいは、気流吹き出し面の上端を含む気流吹き出し面の上端よりフィラメント糸の走行経路方向の上流側において、中央部材の外側面の外径を大きくしたりすると、中央部材の気流吹き出し面の上端を含む気流吹き出し面の上端よりフィラメント糸の走行経路方向の上流側が邪魔となって、気流吹き出し面の上端よりフィラメント糸の走行経路方向の上流側の、フィラメント糸の走行経路方向からみてフィラメント糸の走行経路の内側のフィラメント糸の非走行領域が狭くなり、気流吹き出し面の上端よりフィラメント糸の走行経路方向の上流側の、気流吹き出し面から直接気流供給を受けられない紡糸口金の下面の近傍の領域への気流供給は、気流吹き出し面から吹き出され、フィラメント糸の各単糸をフィラメント糸の走行経路の外周側から内周側に向かって通過した気流が、フィラメント糸の走行経路方向からみてフィラメント糸の走行経路の内側のフィラメント糸の非走行領域を、フィラメント糸の走行経路方向の下流側から上流側に向かって上昇する形で行われ難くなり、気流吹き出し面の上端よりフィラメント糸の走行経路方向の上流側の、気流吹き出し面から直接気流供給を受けられない紡糸口金の下面の近傍の領域への気流供給は、気流吹き出し面の特に気流吹き出し面のフィラメント糸の走行経路方向の上流側から吹き出された気流が、気流吹き出し面等とフィラメント糸の走行経路の最外周面との間の流路を通って、紡糸口金の下面の近傍の領域へ上昇、流入する形で行われ易くなる。結果、この気流吹き出し面等とフィラメント糸の走行経路の最外周面との間からの上昇流により、フィラメント糸の走行経路の外周側の各単糸が内周側の各単糸に対して、フィラメント糸の走行経路方向のより上流側から強く冷却され易くなり、また、これにより冷却斑や、糸揺れ等が発生し易くなる。従って、中央部材の上端を、気流吹き出し面の上端を含む気流吹き出し面の上端よりフィラメント糸の走行経路方向の上流側に配設する場合は、上記の通り、少なくとも気流吹き出し面の上端を含む気流吹き出し面の上端よりフィラメント糸の走行経路方向の上流側において、中央部材の外側面の外径を、フィラメント糸の走行経路方向の下流側から上流側に向かって漸減する様に設ける等すると好ましい。なお、中央部材の上端を、気流吹き出し面の上端を含む気流吹き出し面の上端よりフィラメント糸の走行経路方向の上流側に配設する場合において、中央部材の外側面の外径を、フィラメント糸の走行経路方向の下流側から上流側に向かって漸減させるに際し、無論、気流吹き出し面の上端よりフィラメント糸の走行経路方向の下流側から漸減させても良く、また、気流吹き出し面の上端よりフィラメント糸の走行経路方向の下流側から、中央部材のフィラメント糸の走行経路方向の上流側を、その外側面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の外径がフィラメント糸の走行経路方向の下流側から上流側に向かって縮小するテーパー形状としても良く、あるいは、気流吹き出し面の上端よりフィラメント糸の走行経路方向の下流側から、中央部材の外側面の外径を小さくしても良い。また、特に限られないが、中央部材のフィラメント糸の走行経路方向の上流側の外側面の外径がフィラメント糸の走行経路方向の下流側から上流側に向かって殆ど変化しない場合や漸増する場合、あるいは、中央部材のフィラメント糸の走行経路方向の上流側の外側面の外径が大きい場合等は、好ましくは、中央部材の上端を、気流吹き出し面の上端よりフィラメント糸の走行経路方向の下流側に配設すると良い。理由は上記同様である。また、中央部材の下端の位置も上記した本実施形態の第１の重要な実施形態とその更に好ましい実施形態や後述する本実施形態の第２の重要な実施形態を満足する範囲で、特に限られず、例えば、中央部材の下端を、気流吹き出し面の下端よりフィラメント糸の走行経路方向の上流側に配設しても下流側に配設しても良く、あるいはフィラメント糸の走行経路方向において、気流吹き出し面の下端と同じ位置に配設しても良い。あるいは、中央部材の下端を、冷却手段のフィラメント糸の走行経路方向の下流側の下端よりフィラメント糸の走行経路方向の上流側に配設しても下流側に配設しても良く、あるいはフィラメント糸の走行経路方向において、冷却手段のフィラメント糸の走行経路方向の下流側の下端と同じ位置に配設しても良い。
【００６４】
本実施形態は中央部材の支持部材により、上記した本実施形態の第１の重要な実施形態とその更に好ましい実施形態や後述する本実施形態の第２の重要な実施形態を満足する範囲で、特に限られず、様々な中央部材の支持部材に好適であり、その個数、外形形状、外形寸法、取付位置・向き、表面形状、表面仕上げ、表面処理、構造、部材構成、材質等により特に限られない。例えば、中央部材の支持部材は、冷却手段のフィラメント糸の走行経路方向の上流側の部材や下流側の部材、あるいは、例えば、紡糸口金等の、フィラメント糸の走行経路方向の上流側の部材や、糸油剤付与・集束・ガイド・案内等の手段等の、フィラメント糸の走行経路方向の下流側の部材等から設けられても良く、あるいは気流吹き出し面や気流吹き出し部、あるいは気流吹き出し面や気流吹き出し部に設けられた非吹き出し部等から設けられても良い。また、中央部材の支持部材に、気流の供給用の気流配管等が設けられても良い。なお、本実施形態の、冷却手段の気流吹き出し面で囲まれた領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面積を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくする形態や、フィラメント糸の走行経路方向において、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積から、中央部材の外側面に囲まれた領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積を差し引いた断面積が、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に、中央部材の前記外側面を配設する形態、あるいは、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域において、冷却手段の気流吹き出し面に囲まれた領域から、中央部材の外側面に囲まれた領域を差し引いた、フィラメント糸の各単糸が走行可能な領域のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積が、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に、中央部材の外側面を配設する形態等において、中央部材の支持部材のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面の断面積は無論考慮して良いが、考慮しなくても良い。
【００６５】
なお、本実施形態の第１の重要な実施形態の更に好ましい実施形態において、特に限られないが、好ましくは、例えば、紡糸口金の下面の中心周辺を避けて紡糸口金の下面の中心からみて紡糸口金の下面の外周側の領域に吐出孔を配列する、あるいは紡糸口金の下面の中心周辺に吐出孔を配列しない非配列領域を設け、紡糸口金の下面の中心からみて紡糸口金の下面の外周側の領域に吐出孔を配列すること等により、フィラメント糸の走行経路方向からみてフィラメント糸の走行経路の内側に、言い換えれば、フィラメント糸の走行経路の最内周面の内側に、フィラメント糸の非走行領域ができるように紡糸口金に穿設される吐出孔を配列すると良い。また、特に限られないが、好ましくは、例えば、紡糸口金の下面の中心周辺に吐出孔を配列しない非配列領域を設け、この領域が大きくなる様に、紡糸口金の下面の中心からみて紡糸口金の下面のより外周側の領域に吐出孔を配列する、あるいは紡糸口金の下面の中心からみて最内周に配列される吐出孔の紡糸口金の下面の中心からの距離が大きくなる様に、紡糸口金の下面の中心からみて紡糸口金の下面のより外周側の領域に吐出孔を配列する、あるいは紡糸口金の下面の中心からみて最内周に配列される吐出孔を通る紡糸口金の下面の中心を中心とした最内周列の半径あるいは直径が大きくなる様に、紡糸口金の下面の中心からみて紡糸口金の下面のより外周側の領域に吐出孔を配列すること等により、フィラメント糸の走行経路方向からみてフィラメント糸の走行経路の内側のフィラメント糸の非走行領域、言い換えれば、フィラメント糸の走行経路の最内周面の内側のフィラメント糸の非走行領域が大きくなる様に、紡糸口金に穿設される吐出孔を配列すると良い。上記した様に、中央部材をフィラメント糸の走行経路方向からみてフィラメント糸の走行経路の内側に、言い換えれば、フィラメント糸の走行経路の最内周面の内側に、配設し易く、また、充分な大きさで中央部材を配設し易くできる等の理由からである。また、本実施形態の第１の重要な実施形態の更に好ましい実施形態において、例えば、一つの紡糸口金から紡出される単糸数が単数の場合、中央部材が設けられるフィラメント糸の走行経路方向からみてフィラメント糸の走行経路の内側の領域、言い換えれば、フィラメント糸の走行経路の最内周面の内側の領域は、例えば、紡糸口金の下面の中心周辺を避けて紡糸口金の下面の中心からみて紡糸口金の下面の外周側の領域に吐出孔を配列する、あるいは紡糸口金の下面の中心周辺に吐出孔を配列しない非配列領域を設け、紡糸口金の下面の中心からみて紡糸口金の下面の外周側の領域に吐出孔を配列すること等により設けられる。
【００６６】
また、本実施形態の第２の重要な実施形態では、上記した本実施形態の第１の重要な実施形態に記載のフィラメント糸の製造装置を用い、熱可塑性ポリマーを溶融紡糸し、フィラメント糸を製造することを特徴とするフィラメント糸の製造方法が提供される。
【００６７】
では次に、その他の実施形態について説明する。本実施形態は溶融紡糸の構成により特に限られない。溶融紡糸工程で低配向未延伸糸（以下ＵＤＹ：Ｕｎ  Ｄｒａｗｎ  Ｙａｒｎ）を得る構成や、部分配向糸（以下ＰＯＹ：Ｐａｒｔｉａｌｌｙ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｙａｒｎ）を得る構成、紡糸と延伸を直結して延伸糸（以下ＦＯＹ：Ｆｕｌｌ  Ｏｒｉｅｎｔｅｄ  Ｙａｒｎ）を１工程で得る紡糸直延伸（以下ＤＳＤ：Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｐｉｎ  Ｄｒａｗ）の構成、紡糸速度が高速で延伸を必要としないＯＳＹ（Ｏｎｅ  Ｓｔｅｐ  Ｙａｒｎ）に対応した構成にも好適である。なお、図１、図２では、ＵＤＹやＰＯＹ、ＯＳＹに対応した構成の図示となっているが、本実施形態がこれに限定されるものではない。また、本実施形態は紡糸速度により特に限られず、３００〜１００００ｍ／分程度の範囲であっても好適である。なお、ポリエステルフィラメント糸において、一般に紡糸速度はＵＤＹに対応した構成で３００〜１８００ｍ／分程度、ＰＯＹに対応した構成で１８００〜５０００ｍ／分程度、ＤＳＤの構成で３００〜１８００ｍ／分程度（なお、巻取速度は２０００〜５０００ｍ／分程度）、ＯＳＹに対応した構成で３０００〜１００００ｍ／分程度であるが、上記はあくまで一例を示したものであり、ポリエステルやその他の熱可塑性ポリマーから構成されるフィラメント糸において、紡糸速度が上記速度の範囲を超えるＵＤＹ、ＰＯＹ、ＤＳＤ、ＯＳＹであっても、本実施形態は好適である。
【００６８】
本実施形態はフィラメント糸１０を構成する熱可塑性ポリマーにより特に限られず、ポリエステル、ポリアミド、ポリフェニレン、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリケトンや、可塑剤を含有したセルロースエステル系熱可塑性ポリマー等にも好適であり、溶融紡糸により紡糸される合成繊維や半合成繊維等の化学繊維等に好適である。本実施形態に好適なポリエステルの一例を挙げれば、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリプロピレンテレフタレート等が挙げられる。また、ポリアミドの一例を挙げれば、ナイロン６、ナイロン６６等が挙げられる。また、本実施形態は、共重合されたポリアミドにも好適である。また、ポリフェニレンとしてはポリフェニレンサルファイド、ポリオレフィンとしてはポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンとしてはポリスチレン等が挙げられる。
【００６９】
また、本実施形態は熱可塑性ポリマーに製糸安定性等を損なわない範囲で他の共重合成分が含まれていても好適である。ポリエステルで一例を挙げれば、鮮明性に優れた染色が可能なポリエステルカチオン可染糸において、一般的に共重合されるソジウムソルホネートイソフタル酸やポリエチレングリコール等が含まれたものでも本実施形態は好適である。また、製糸安定性等を損なわない範囲で二酸化チタン等の艶消し剤、酸化ケイ素、カオリン、着色防止剤、安定剤、抗酸化剤、消臭剤、難燃剤、糸摩擦低減剤、着色顔料、表面改質剤等の各種機能性粒子や有機化合物等の添加剤が含有されていても好適である。
【００７０】
また、本実施形態はフィラメント糸１０の各単糸の成分構成により特に限られない。各単糸を構成する成分が単数でも複数でも良く、例えば、芯鞘型複合や海島型複合、サイドバイサイド型複合等の複合の構成であっても好適である。また、複数成分が混合されたアロイやブレンド等の構成でも好適である。また、複合の各成分がアロイやブレンド等の複数成分から構成されても好適である。
【００７１】
本実施形態はフィラメント糸１０の単糸数により特に限られず、モノフィラメント糸、マルチフィラメント糸にも好適である。また、ステープルの分野の様に単糸数が数千本、例えば２０００本程度のフィラメント糸にも好適である。なお、ステープル以外の衣料用、産業用の分野では、単糸数が１〜１０００本あるいは１〜６００本程度までの範囲のフィラメント糸が多い。また、本実施形態はフィラメント糸１０の各単糸の単糸繊度により特に限られず、０．１〜数百ｄｔｅｘ程度の範囲であっても好適である。なお、ｄｔｅｘはデシテックスを示す。例えば、溶融紡糸後の単糸繊度が０．１〜１６ｄｔｅｘ、あるいは０．１〜１０ｄｔｅｘ、０．１〜３．５ｄｔｅｘ程度の範囲のフィラメント糸にも好適である。なお、単糸繊度が小さければ小さいほど、常法、例えば、ユニフロ冷却手段等の従来の技術との差異が明確となり易い。また、得られたフィラメント糸は溶融紡糸の後に、必要に応じ、更に同工程あるいは別工程にて、１．７〜６倍、あるいは１．２〜２倍程度に延伸あるいは延伸・仮撚加工等され、単糸繊度０．１〜２．６ｄｔｅｘ、あるいは０．１〜１．６ｄｔｅｘ、０．１〜１．１ｄｔｅｘ程度の範囲のフィラメント糸とされる。また、本実施形態はフィラメント糸１０の各単糸の断面形状により特に限られず、丸断面、楕円、三角形等の多角形断面、六葉等の多葉断面、楕円八葉等の楕円多葉断面、Ｃ型、Ｙ型、十字型等の文字型断面等や、中空部を有する断面等や、これらに近い断面等であっても好適である。
【００７２】
本実施形態は紡糸口金１から紡出されるフィラメント糸１０の糸条数により特に限られず、単数あるいは複数であっても好適である。例えば、糸条数が１〜８糸条、１〜６糸条あるいは１〜４糸条であっても好適である。また、上記したフィラメント糸や単糸に関連する各形態が組み合わされたフィラメント糸や単糸が紡出されても好適であり、また、単数あるいは複数あるいは複数種の紡糸口金から、単数あるいは複数あるいは複数種のフィラメント糸や単糸が紡出されても本実施形態は好適である。
【００７３】
本実施形態は紡糸口金１により特に限られない。様々な紡糸口金に好適であり、紡糸口金の個数、外形形状、外形寸法、取付位置・向き、表面形状、表面仕上げ、表面処理、構造、部材構成、材質等により特に限られない。また、紡糸口金１に穿設される吐出孔により特に限られない。様々な吐出孔に好適であり、吐出孔の個数、外形形状、外形寸法、孔径、孔長、表面形状、表面仕上げ、表面処理、構造、部材構成、材質等により特に限られない。なお、本実施形態において、紡糸口金の下面は、紡糸口金のフィラメント糸の走行経路方向の下流側の、フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の面である、紡糸口金の下面を全体的に示すものであり、仮に紡糸口金の下面に凹凸があったり、曲面があったりしても、それらを含めて紡糸口金の下面を全体的に示すものとする。
【００７４】
本実施形態は紡糸口金１に穿設される吐出孔の配列により特に限られない。様々な配列に好適であり、円周状配列、格子状配列、千鳥格子状配列等の様々な配列に好適である。また、品質や製糸安定性等を損なわない範囲で、部分的に吐出孔が穿設されない非穿設部が設けられる配列や、紡糸口金から紡出される複数のフィラメント糸を各糸条に分離するための分離帯が設けられる配列、吐出孔の穿設数の分布に疎密が設けられる配列等にも好適である。また、非穿設部、分離帯、穿設部の疎密が中央部材の支持部材の配置等に合わせて設けられた配列等にも好適である。また、非穿設部、分離帯、穿設数の疎密が単数あるいは複数あるいは複数種設けられた配列等にも好適である。なお、図１、図２において、フィラメント糸１０を数本の直線で図示しているが、これはフィラメント糸が紡出されるさまを単に示したものであり、フィラメント糸の単糸数や糸条数、フィラメント糸の集束形態、たわみ状態等や、吐出孔の配列数や配列形態等の形態を限定するものではなく、本実施形態はこれに限定されない。なお、本実施形態は紡糸口金１に穿設される吐出孔の配列により特に限られないが、例えば、特に、一つの紡糸口金から紡出される単糸数が複数の場合は、好ましくは、フィラメント糸の走行経路の最外周面やフィラメント糸の走行経路の最内周面が、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側にわたって、フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向に、フィラメント糸の紡出や走行等を妨げない範囲で、気流吹き出し面や冷却手段の上流側部材の内側面等に近接する様に、紡糸口金に穿設される吐出孔を配列すると良い。これは、例えば、紡糸口金の下面の中心からみて最外周に配列される吐出孔や最内周に配列される吐出孔を、紡糸口金の下面の中心からみて紡糸口金の下面のより外周側に配列する、あるいは紡糸口金の下面の中心からみて最外周に配列される吐出孔や最内周に配列される吐出孔の紡糸口金の下面の中心からの距離が大きくなる様に配列する、あるいは紡糸口金の下面の中心からみて最外周に配列される吐出孔を通る紡糸口金の下面の中心を中心とした最外周列の半径あるいは直径や、最内周に配列される吐出孔を通る紡糸口金の下面の中を中心とした最内周列の半径あるいは直径が大きくなる様に配列すること等により行われる。また、本実施形態は紡糸口金に穿設される吐出孔の配列により特に限られないが、例えば、特に、一つの紡糸口金から紡出される単糸数が複数の場合は、好ましくは、フィラメント糸の走行経路の最内周面の内側にフィラメント糸の非走行領域ができるように紡糸口金に穿設される吐出孔を配列すると良い。これは、例えば、紡糸口金の下面の中心周辺を避けて紡糸口金の下面の中心からみて紡糸口金の下面の外周側の領域に吐出孔を配列する、あるいは紡糸口金の下面の中心周辺に吐出孔を配列しない非配列領域を設け、紡糸口金の下面の中心からみて紡糸口金の下面の外周側の領域に吐出孔を配列すること等により行われる。また、本実施形態は紡糸口金に穿設される吐出孔の配列により特に限られないが、例えば、特に、一つの紡糸口金から紡出される単糸数が複数の場合は、好ましくは、フィラメント糸の走行経路の最内周面の内側のフィラメント糸の非走行領域が大きくなる様に、紡糸口金に穿設される吐出孔を配列すると良い。これは、例えば、紡糸口金の下面の中心周辺に吐出孔を配列しない非配列領域を設け、この領域が大きくなる様に、紡糸口金の下面の中心からみて紡糸口金の下面のより外周側の領域に吐出孔を配列する、あるいは紡糸口金の下面の中心からみて最内周に配列される吐出孔の紡糸口金の下面の中心からの距離が大きくなる様に、紡糸口金の下面の中心からみて紡糸口金の下面のより外周側の領域に吐出孔を配列する、あるいは紡糸口金の下面の中心からみて最内周に配列される吐出孔を通る紡糸口金の下面の中心を中心とした最内周列の半径あるいは直径が大きくなる様に、紡糸口金の下面の中心からみて紡糸口金の下面のより外周側の領域に吐出孔を配列すること等により行われる。上記した様に、フィラメント糸の走行経路の最外周面やフィラメント糸の走行経路の最内周面をフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側にわたって、フィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向に、気流吹き出し面等に近接させて配設すると、気流吹き出し面から吹き出された気流でフィラメント糸の各単糸廻りの気流を整流化し易くでき、また、フィラメント糸の走行経路の外周側の各単糸と内周側の各単糸との間の冷却斑等も抑制でき、更に、中央部材をフィラメント糸の走行経路方向からみてフィラメント糸の走行経路の内側に、言い換えれば、フィラメント糸の走行経路の最内周面の内側に、配設し易く、また、充分な大きさで中央部材を配設し易くできる等の理由からである。
【００７５】
本実施形態は紡糸パック２により特に限られない。様々な紡糸パックに好適であり、紡糸パックの個数、外形形状、外形寸法、取付位置・向き、表面形状、表面仕上げ、表面処理、構造、部材構成、材質等により特に限られない。
【００７６】
本実施形態はスピンブロック３により特に限られない。様々なスピンブロックに好適であり、スピンブロックの個数、外形形状、外形寸法、取付位置・向き、表面形状、表面仕上げ、表面処理、構造、部材構成、材質等により特に限られない。また、図１、図２では図示をしていないが、スピンブロックに通常配設される紡糸パックを加熱・保温する紡糸パック加熱器や熱可塑性ポリマーの供給配管、断熱部材、保温部材等や、ポンプ等や追加の加熱部材、加熱手段等が設けられても良く、また、本実施形態はこれらにより特に限られない。なお、図１、図２における紡糸口金１、紡糸パック２、スピンブロック３の図示は、あくまで一例であり、紡糸口金１、紡糸パック２、スピンブロック３の外形形状等の形態を限定するものではなく、本実施形態はこれに限定されない。
【００７７】
本実施形態は気流室７、気流供給口８により特に限られない。様々な気流室、気流供給口に好適であり、その個数、外形形状、外形寸法、取付位置・向き、表面形状、表面仕上げ、表面処理、構造、部材構成、材質等により特に限られない。また、ラビリンス構造やハニカム等の整流格子の構造、圧損部材等や上記気流吹き出し部の部材で記載した様な部材、断熱部材、保温部材、加熱部材、冷却部材、加熱手段、冷却手段、温度や圧力、流速等の計測手段、気流調整手段等が単数あるいは複数あるいは複数種設けられても好適である。また、気流吹き出し面から吹き出される気流のフィラメント糸の走行経路を囲う円周方向の流速分布が均一になるように、気流室７や冷却手段４内の気流流路等に圧損部材等が設けられても良い。また、気流室７や冷却手段４内の気流流路等の大きさ等が、フィラメント糸の走行方向や走行経路方向に沿って殆ど変化しない構成や、フィラメント糸の走行方向や走行経路方向の上流側から下流側に向かって拡大、縮小する構成、あるいはフィラメント糸の走行方向や走行経路方向の上流側から下流側に向かって拡大と縮小が単数あるいは複数あるいは複数種ある構成等であっても好適である。また、単数あるいは複数あるいは複数種の冷却手段や気流吹き出し部に対し、単数あるいは複数あるいは複数種の気流室、気流供給口が設けられても好適であり、また、単数あるいは複数あるいは複数種の気流室、気流供給口に、単数あるいは複数あるいは複数種の気流、例えば、気流の物質や組成、温度、流速、流量等が異なる気流が供給されても本実施形態は好適である。
本実施形態は上記した本実施形態の第１、第２の重要な実施形態を満足する範囲で冷却手段４により特に限られない。様々な冷却手段に好適であり、その個数、外形形状、外形寸法、取付位置・向き、表面形状、表面仕上げ、表面処理、構造、部材構成、材質等により特に限られない。また、冷却手段やその周辺に、断熱部材、保温部材、加熱部材、加熱手段、冷却部材、冷却手段、温度等の計測手段等の部材や、冷却手段の気流流路内にラビリンス構造やハニカム等の整流格子の構造、圧損部材等や上記気流吹き出し部の部材で記載した様な部材、断熱部材、保温部材、加熱部材、加熱手段、冷却部材、冷却手段、温度等の計測手段等の部材、あるいは冷却手段のフィラメント糸の走行経路方向の上流側や下流側等に、フィラメント糸の走行経路を外周側から囲う内側の内側面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の断面形状が円形やそれに近い形状であるフィラメント糸の走行経路方向に延在する部材等が単数あるいは複数あるいは複数種設けられても好適である。また、本実施形態は冷却手段の上流側部材や上流側部材の内側面等により特に限られない。特に限られないが、冷却手段の上流側部材の内側面のフィラメント糸の走行経路方向の下流側の下端におけるフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の内径は、好ましくは、気流吹き出し面の上端における気流吹き出し面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の内径と同じになるように、あるいは小さくなるように設けるのが良い。冷却手段の上流側部材で、気流吹き出し面５や気流吹き出し部６等を、より確実に支持、保持あるいはシール等できるためである。また、冷却手段の上流側部材の内側面のフィラメント糸の走行経路方向の下流側の下端におけるフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の内径を、気流吹き出し面の上端における気流吹き出し面のフィラメント糸の走行経路方向に垂直な方向の内径と同じになるように、あるいは小さくなるように冷却手段の上流側部材を配設することで、フィラメント糸の走行経路の最外周面と冷却手段の上流側部材の内側面が近接して、フィラメント糸の走行経路の最外周面と冷却手段の上流側部材の内側面との間の流路が狭くなり、気流吹き出し面５の特にフィラメント糸の走行経路方向の上流側から吹き出された気流が、この流路を通って、紡糸口金の下面の近傍領域に、フィラメント糸の走行経路方向の下流側から上流側に向かって上昇、流入し難くなり、この上昇流により、フィラメント糸の走行経路の外周側の各単糸が内周側の各単糸に対して、フィラメント糸の走行経路方向のより上流側から強く冷却され易くなることにより発生する冷却斑や、糸揺れ等の問題を発生し難くすることができるためである。また、上記した気流吹き出し面、気流吹き出し部、気流室、気流供給口等の各形態含め、冷却手段に関する上記した各形態が組み合わされた冷却手段であっても本実施形態は好適である。また、単数あるいは複数あるいは複数種の紡糸口金あるいは紡糸パックに対し、単数あるいは複数あるいは複数種の冷却手段が設けられても本実施形態は好適である。なお、図１、図２における気流吹き出し面５、気流吹き出し部６、気流室７、気流供給口８、冷却手段４等の図示は、あくまで一例であり、これらの外形形状等の形態を限定するものではなく、本実施形態は上記した本実施形態の第１、第２の重要な実施形態を満足する範囲でこれに限定されない。また、図１、図２における気流供給口８に記載の矢印は、気流が流れるさまを単に示したものであり、気流の流速や流量、流れ方向等の形態を限定するものではなく、本実施形態はこれに限られない。
【００７８】
本実施形態は気流吹き出し面から吹き出される気流９により特に限られない。様々な気流に好適であり、気流の成分や温度、湿度、流速、流量、流れ方向等や、それらの分布等により特に限られない。気流の成分は例えば、空気や通常の空気に含まれる酸素等の成分、水分を含む空気や、希ガス、窒素等の不活性気体、スチーム等や、これらの混合物であっても本実施形態は好適である。なお、一般には空気や乾燥空気が用いられる場合が多い。気流の温度は例えば、一般に数℃あるいは１０℃程度から２０℃あるいは３０℃程度が用いられる場合が多いが、特に限られない。例えば、徐冷等の目的で上記温度以上の高温の気流や、ガラス転移温度前後あるいはガラス転移温度以上の高温の気流等が用いられても本実施形態は好適である。気流の流速は例えば、一般に１〜５ｍ／分程度から１００〜２００ｍ／分程度が用いられる場合が多いが、特に限られない。フィラメント糸の単糸数、単糸繊度、紡糸速度や、冷却開始距離ＱＴＤ等により、上記範囲内かそれ以外の範囲の流速が用いられても本実施形態は好適である。気流の流れ方向は特に限られず、例えば、水平方向、水平方向よりフィラメント糸の走行経路方向に対し上流側上方向、下流側下方向や、フィラメント糸やその各単糸の走行経路方向あるいは走行方向に対し垂直な方向、あるいはそれより上流側上方向、下流側下方向や、フィラメント糸やその各単糸の走行方向等であっても本実施形態は好適である。なお、特に限られないが、好ましくは、気流の流れ方向は、フィラメント糸やその各単糸の走行方向に対し垂直な方向、あるいはそれより下流側下方向が良い。気流の流れ方向をフィラメント糸やその各単糸の走行方向に対し垂直な方向より上流側上方向とすると、フィラメント糸やその各単糸に働く空気抵抗等が増加し易い等の理由からである。気流の成分や温度、湿度、流速、流量、流れ方向等の分布は特に限られず、様々な分布に本実施形態は好適である。気流のフィラメント糸の走行経路方向の流速分布は特に限られず、製糸安定性等を損なわない範囲で、フィラメント糸の走行経路方向に沿って変化の殆どない分布や、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって漸増あるいは漸減する分布、あるいはフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって増加と減少が単数あるいは複数あるいは複数種ある分布等であっても好適である。なお、本実施形態では、気流吹き出し面の内径を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって徐々に小さくなる様に配設するので、気流吹き出し面に囲まれた領域における気流のフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かう方向の流速を、特に、フィラメント糸の走行経路方向の下流側において、フィラメント糸の各単糸と気流との間の相対速度を充分小さくするに足る流速まで大きくし易い。このため、省エネやフィラメント糸の製造費用を削減させる等の狙いで、気流吹き出し面から吹き出される気流のフィラメント糸の走行経路方向の流速分布を、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって漸減する分布としても本実施形態は好適である。また、気流のフィラメント糸の走行経路方向の温度分布も特に限られず、製糸安定性等を損なわない範囲で、上記した気流のフィラメント糸の走行経路方向の流速分布と同様な分布等であっても好適である。なお、特に限られないが、気流のフィラメント糸の走行経路方向の温度分布において、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって漸減する分布が好ましい。フィラメント糸の各単糸の走行状態が安定化し易い等の理由からである。また、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって温度が漸減する分布は特に限られず、製糸安定性等を損なわない範囲で、フィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって連続的に、あるいは段階的に温度が漸減する分布、あるいはフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって温度が漸減し、その過程で温度の漸減の程度が部分的に異なる分布等であっても好適である。また、気流吹き出し面から吹き出される気流の温度をフィラメント糸の走行経路方向の上流側から下流側に向かって漸減させるに際し、気流吹き出し面の上端やその周辺あるいは気流吹き出し面のフィラメント糸の走行経路方向の上流側から吹き出される気流に、高温の気流、例えば、ガラス転移温度前後あるいはガラス転移温度以上の高温の気流等が用いられても本実施形態は好適である。更に、気流のフィラメント糸の走行経路を囲う円周方向の流速、温度分布についても特に限られず、同様に製糸安定性等を損なわない範囲で様々な分布に本実施形態は好適である。なお、特に限られないが、一般に、内吹き円筒状冷却手段において、気流のフィラメント糸の走行経路を囲う円周方向の流速、温度分布は均一になるようにすることが多く、その様にすることが本実施形態でも好ましい。フィラメント糸の各単糸を円周方向に均一に冷却し易い等の理由からである。なお、気流の成分や温度、湿度、流速、流量、流れ方向、動圧、静圧等やそれらの分布等は一般に調整、制御、管理されることが多く、フィラメント糸１０の品種等により、調整されることも多い。また、気流配管等の気流の供給系統に設けられたファンやブロワ等の気流発生手段や、気流フィルター、気流調整手段等により、調整、制御、管理されることも多い。なお、特に限られないが、気流の成分や温度、湿度、流速、流量、流れ方向、動圧、静圧等やそれらの分布等は、例えば、気流吹き出し面から吹き出されるまでの気流の供給系統等において、調整、制御、管理されることが本実施形態でも好ましい。また、特に限られないが、気流の成分や温度、湿度、流速、流量、流れ方向、動圧、静圧等やそれらの分布等が、例えば、気流配管等の気流の供給系統に設けられたファンやブロワ等の気流発生手段や、気流フィルター、気流調整手段等により、調整、制御、管理された上で、気流吹き出し面や気流吹き出し部、あるいは冷却手段に供給されることも好ましい。気流の斑や変動、現場雰囲気の乱れ等の影響等で、フィラメント糸の糸の太さ斑や品質斑等の均斉性等が悪化することを防止するため等の理由からである。また、図１、図２において、気流９を多数の矢印で図示しているが、これは気流が吹き出されるさまを単に示したものであり、気流の流速や流量、流れ方向等の形態を限定するものでなく、本実施形態はこれに限られない。
【００７９】
本実施形態は糸油剤付与・集束・ガイド・案内等の手段１１により特に限られない。様々な手段に好適であり、手段の個数、外形形状、外形寸法、取付位置・向き、表面形状、表面仕上げ、表面処理、構造、部材構成、材質等により特に限られない。また、糸油剤付与手段はガイド給油方式でもローラー給油方式であっても好適であり、糸油剤付与・集束・ガイド・案内等の手段は非回転手段でも回転手段でも本実施形態は好適である。また、上記手段は設けなくても設けても良く、設ける場合は糸油剤付与・集束・ガイド・案内等の手段であれば良く、あるいはそれらの何れかが一つが設けられても良く、あるいはそれらが単数あるいは複数あるいは複数種設けられても、上記各形態が組み合わされた手段が同様に設けられても良く、特に限られず好適である。
【００８０】
本実施形態は糸引取手段１２、糸巻取手段１３により特に限られない。様々な糸引取手段、糸巻取手段に好適であり、手段の個数、外形形状、外形寸法、取付位置・向き、表面形状、表面仕上げ、表面処理、構造、部材構成、材質等により特に限られず、例えば、糸引取手段は、ローラーやサクションガン等の糸吸引手段、フィラメント糸を気流で送り出す糸送出手段、コンベヤ等の糸搬送手段等であっても好適であり、例えば、糸巻取手段は、フィラメント糸を巻き取るワインダー方式や、フィラメント糸を籠の様な容器で受け取るキャン方式等の糸巻取手段であっても本実施形態は好適である。また、糸引取手段のローラーに複数回フィラメント糸が掛けられても好適であり、糸引取手段が延伸手段を兼ねても好適である。また、糸引取手段や糸巻取手段に、糸油剤付与・集束・ガイド・案内等の手段や、加熱ローラー、加熱チューブ等の糸加熱手段、糸加湿手段、糸リラックス手段、糸延伸手段、糸吸引手段、糸送出手段、糸搬送手段等が単数あるいは複数あるいは複数種設けられても好適である。また、糸引取手段や糸巻取手段が単数あるいは複数あるいは複数種設けられても、上記各形態が組み合わされた糸引取手段や糸巻取手段が同様に設けられても好適である。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、極めて汎用性の高い発明であり、溶融紡糸によって得られる多くのフィラメント糸に好適である。特に、強伸度や伸度、強度等の品質や、糸の太さ斑や品質斑等の均斉性、また、毛羽等の品位に優れたフィラメント糸の製造に好適であり、単糸細繊度化・多フィラメント化されたフィラメント糸や単糸異形断面化されたフィラメント糸、あるいは熱可塑性ポリマーが改質されたフィラメント糸やガラス転移温度が高い等の特殊な熱可塑性ポリマーから構成されるフィラメント糸等の高機能フィラメント糸の製造にも好適である。また、本発明は、フィラメント糸の溶融紡糸の構成により特に限られるものではなく、ＵＤＹあるいはＰＯＹに対応した溶融紡糸の構成に限らず、ＤＳＤやＯＳＹに対応した溶融紡糸の構成にも応用できるが、その応用範囲がこれらに限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本実施形態の一実施例に係る好ましい溶融紡糸の構成の一例を模式的に例示した縦断面の概略図である。
【図２】本実施形態の一実施例に係る好ましい溶融紡糸の構成の別の一例を模式的に例示した縦断面の概略図である。
【符号の説明】
【００８３】
１：紡糸口金
２：紡糸パック
３：スピンブロック
４：冷却手段
５：フィラメント糸の走行経路を外周側から包囲する様に設けられた気流吹き出し面
６：気流吹き出し部
７：気流室
８：気流供給口
９：気流吹き出し面から吹き出される気流
１０：フィラメント糸
１１：糸油剤付与・集束・ガイド・案内等の手段
１２：糸引取手段
１３：糸巻取手段
Ｄ：フィラメント糸の走行経路方向のある位置における気流吹き出し面の内径
ＱＴＤ：冷却開始距離
ｄ：フィラメント糸の走行経路方向のある位置における中央部材の外側面の外径
【図１】
2010047880.tif 000003
【図２】
2010047880.tif 000004