(57)【要約】【課題】  出経路付近での外乱の影響を受け難く、均一な２層の芯鞘複合繊維が形成され、又は、芯鞘複合繊維に偏心が生じない芯鞘複合繊維形成構造、及び芯鞘複合繊維形成用型を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明の芯鞘複合繊維形成構造１０を、芯材ポリマーを流動させる芯材流動経路１２と、鞘材ポリマーを流動させる鞘材流動経路１４と、鞘材流動経路１４と連通し、芯材流動経路１２を囲むリング状の１個の鞘材室１６と、リング状の鞘材室１６の中心線Ｃの方向に沿って鞘材室１６と連通するリング状の１個の絞り経路１８と、芯材流動経路１２と連通し、絞り経路１８と連通する１個の合流室１９と、一端２０及び他端２２を有し、一端２０が合流室１９と連通し、他端２２が開口する１個の流出経路２４と、を備えて構成した。【選択図】図１
2014125704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯材ポリマーを流動させる芯材流動経路と、
鞘材ポリマーを流動させる鞘材流動経路と、
前記鞘材流動経路と連通し、前記芯材流動経路の流動方向に対する断面方向において、該芯材流動経路を囲むリング状の鞘材室と、
リング状の前記鞘材室と連通するリング状の絞り経路と、
前記芯材流動経路及び前記絞り経路と連通する合流室と、
一端及び他端を有し、該一端が前記合流室と連通し、該他端が開口する流出経路と、
を備え、
前記鞘材流動経路を通過した前記鞘材ポリマーは、前記鞘材室でリング状に分配された後に前記絞り経路を通過して、前記合流室において、前記芯材流動経路を通過した前記芯材ポリマーと合流する芯鞘複合繊維形成構造。
【請求項２】
リング状の前記鞘材室は、リング状に分配される前記鞘材ポリマーの互いに逆方向の２つの流れが当接する当接部付近に、流動方向規制構造を備えた請求項１に記載する芯鞘複合繊維形成構造。
【請求項３】
前記流出経路の長さＬが、該流出経路の内径Ｄの１０倍以下である請求項１又は請求項２に記載する芯鞘複合繊維形成構造。
【請求項４】
１個の芯材流動経路及び１個若しくは２個の鞘材流動経路を備えた請求項１〜請求項３のいずれかに記載する芯鞘複合繊維形成構造。
【請求項５】
一の形成部材と他の形成部材とを重ね合わせて構成され、前記絞り経路が、該一の形成部材の凸部と該他の形成部材の凹部との隙間によって構成され、該凸部の突出高さＨが、前記芯材流動経路の内径ｄの１０倍以下である請求項１〜請求項４のいずれかに記載する芯鞘複合繊維形成構造。
【請求項６】
前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載する芯鞘複合繊維形成構造を複数個備えた芯鞘複合繊維形成用型。
【請求項７】
芯材ポリマーが注入される芯材注入経路と、
鞘材ポリマーが注入される鞘材注入経路と、
前記芯材注入経路に連通し、該芯材注入経路から分岐された複数個の芯材分割経路から構成され、前記芯材流動経路に連通する芯材分配構造と、
前記鞘材注入経路に連通し、該鞘材注入経路から分岐された複数個の鞘材分割経路から構成され、前記鞘材流動経路に連通する鞘材分配構造と、
を備えた請求項６に記載する芯鞘複合繊維形成用型。
【請求項８】
前記芯材分配構造は、第一段階の芯材分割経路から最終段階の芯材分割経路まで、複数段階に分岐されて構成され、
前記鞘材分配構造は、第一段階の鞘材分割経路から最終段階の鞘材分割経路まで、複数段階に分岐されて構成された請求項７に記載する芯鞘複合繊維形成用型。
【請求項９】
芯材ポリマーが注入される芯材注入経路と、
鞘材ポリマーが注入される鞘材注入経路と、
前記芯材注入経路から分岐された複数個の芯材分割経路から構成された芯材分配構造と、
前記鞘材注入経路から分岐された複数個の鞘材分割経路から構成された鞘材分配構造と、
前記芯材分配構造及び前記鞘材分配構造に連通し、該芯材分配構造を通過した芯材ポリマーと該鞘材分配構造を通過した鞘材ポリマーとを合流させて流出させる芯鞘複合繊維形成構造と、
を備え、
前記芯材分配構造は、第一段階の芯材分割経路から最終段階の芯材分割経路まで、複数段階に分岐されて構成され、
前記鞘材分配構造は、第一段階の鞘材分割経路から最終段階の鞘材分割経路まで、複数段階に分岐されて構成された芯鞘複合繊維形成用型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、芯材ポリマーと鞘材ポリマーとを合流させて芯鞘複合繊維を形成する芯鞘複合繊維形成構造、及び芯鞘複合繊維形成用型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、芯材ポリマーと鞘材ポリマーとを合流させて芯鞘複合繊維を形成することが行われている。また、芯鞘複合繊維を形成する芯鞘複合繊維形成用型について案出され出願されている（特許文献１〜特許文献３参照。）。
【０００３】
引用文献１には、複数の押出成形部を、直径が異なる二以上の同心円上に配置することにより、ダイ装置（芯鞘複合繊維形成用型）の大型化を抑制しながら、より多くの積層押出成形品（芯鞘複合繊維）を同時に押し出すことのできるダイ装置（芯鞘複合繊維形成用型）について記載されている。
【０００４】
引用文献２には、鞘成分ポリマー（鞘材ポリマー）が、キャピラリーの外周を通って吐出される際に、螺旋状の溝に沿って流下するポリマーと、螺旋状の溝から外れて垂直方向に流れ落ちるポリマーとの２種類の流れを有したポリマー流となって誘導孔へと吐出される２紡糸口金（芯鞘複合繊維形成用型）について記載されている。
【０００５】
引用文献３には、芯成分導入孔に芯成分ポリマー（芯材ポリマー）を流動させ、鞘成分導入孔に鞘成分ポリマー（鞘材ポリマー）を流動させ、芯成分ポリマーを芯成分絞り部を介して合流室へ流入させ、鞘成分ポリマーを鞘成分絞り部を介して合流室へ流入させ、合流室において芯成分ポリマーと鞘成分ポリマーとを合流させ、吐出孔（流出経路）において２層の芯鞘複合繊維を形成し、吐出孔絞り部から吐出させることにより、芯鞘複合繊維を紡糸する芯鞘複合繊維紡糸用口金装置（芯鞘複合繊維形成用型）について記載されている。
【０００６】
しかし、従来の芯鞘複合繊維形成用型においては、芯材ポリマー及び鞘材ポリマーの流れを一旦絞り部で絞った後に合流室で合流させた場合には、合流室が拡幅しているために、芯材ポリマー及び鞘材ポリマーの流動圧力が合流室で低下し、芯材ポリマー及び鞘材ポリマーの流動圧力が低下した状態で２層の芯鞘複合繊維が形成されて流出経路から吐出していく。このため、流出経路付近での圧力変化等のような外乱の影響を受けやすかった。また、流出経路の長さの流出経路の直径に対する比率が大きいため、流出経路において外乱の影響で流れが不安定になった。このため、断面が均一でない２層の芯鞘複合繊維が形成され、又は、芯鞘複合繊維の断面に偏心が生じやすかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２７２６２９号公報
【特許文献２】特開平１０−３３１０２５号公報
【特許文献３】特開２００２−２６６１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の実情に鑑みて為されたものであり、流出経路付近での外乱の影響を受け難く、均一な２層の芯鞘複合繊維が形成され、又は、芯鞘複合繊維に偏心が生じない芯鞘複合繊維形成構造、及び芯鞘複合繊維形成用型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の芯鞘複合繊維形成構造は、芯材ポリマーを流動させる芯材流動経路と、
鞘材ポリマーを流動させる鞘材流動経路と、
前記鞘材流動経路と連通し、前記芯材流動経路の流動方向に対する断面方向において、該芯材流動経路を囲むリング状の鞘材室と、
0リング状の前記鞘材室と連通するリング状の絞り経路と、
前記芯材流動経路及び前記絞り経路と連通する合流室と、
一端及び他端を有し、該一端が前記合流室と連通し、該他端が開口する流出経路と、
を備え、
前記鞘材流動経路を通過した前記鞘材ポリマーは、前記鞘材室でリング状に分配された後に前記絞り経路を通過して、前記合流室において、前記芯材流動経路を通過した前記芯材ポリマーと合流することを特徴とする。
【００１０】
本発明の芯鞘複合繊維形成構造は、前記芯鞘複合繊維形成構造において、リング状の前記鞘材室は、リング状に分配される前記鞘材ポリマーの互いに逆方向の２つの流れが当接する当接部付近に、流動方向規制構造を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の芯鞘複合繊維形成構造は、前記芯鞘複合繊維形成構造において、前記流出経路の長さＬが、該流出経路の内径Ｄの１０倍以下であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の芯鞘複合繊維形成構造は、前記芯鞘複合繊維形成構造において、１個の芯材流動経路及び１個若しくは２個の鞘材流動経路を備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の芯鞘複合繊維形成構造は、前記芯鞘複合繊維形成構造において、第一の形成部材と第二の形成部材とを重ね合わせて構成され、前記絞り経路が、該第一の形成部材の凸部と該第二の形成部材の凹部との隙間によって構成され、該凸部の突出高さＨが、前記芯材流動経路の内径ｄの１０倍以下であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の芯鞘複合繊維形成用型は、前記芯鞘複合繊維形成構造を複数個備えたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の芯鞘複合繊維形成用型は、前記芯鞘複合繊維形成用型において、芯材ポリマーが注入される芯材注入経路と、
鞘材ポリマーが注入される鞘材注入経路と、
前記芯材注入経路に連通し、該芯材注入経路から分岐された複数個の芯材分割経路から構成され、前記芯材流動経路に連通する芯材分配構造と、
前記鞘材注入経路に連通し、該鞘材注入経路から分岐された複数個の鞘材分割経路から構成され、前記鞘材流動経路に連通する鞘材分配構造と、
を備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明の芯鞘複合繊維形成用型は、前記芯鞘複合繊維形成用型において、前記芯材分配構造は、第一段階の芯材分割経路から最終段階の芯材分割経路まで、複数段階に分岐されて構成され、
前記鞘材分配構造は、第一段階の鞘材分割経路から最終段階の鞘材分割経路まで、複数段階に分岐されて構成されたことを特徴とする。
【００１７】
本発明の芯鞘複合繊維形成用型は、芯材ポリマーが注入される芯材注入経路と、
鞘材ポリマーが注入される鞘材注入経路と、
前記芯材注入経路から分岐された複数個の芯材分割経路から構成された芯材分配構造と、
前記鞘材注入経路から分岐された複数個の鞘材分割経路から構成された鞘材分配構造と、
前記芯材分配構造及び前記鞘材分配構造に連通し、該芯材分配構造を通過した芯材ポリマーと該鞘材分配構造を通過した鞘材ポリマーとを合流させて流出させる芯鞘複合繊維形成構造と、
を備え、
前記芯材分配構造は、第一段階の芯材分割経路から最終段階の芯材分割経路まで、複数段階に分岐されて構成され、
前記鞘材分配構造は、第一段階の鞘材分割経路から最終段階の鞘材分割経路まで、複数段階に分岐されて構成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る芯鞘複合繊維形成構造、及び芯鞘複合繊維形成用型によれば、芯材流動経路を通過した芯材ポリマーは、合流室において流動圧力の変動が少なく流動圧力が安定した状態で合流室を通過し、流出経路を流動して他端から流出する。
【００１９】
一方、鞘材流動経路を通過し鞘材室に到達した鞘材ポリマーは、絞り経路において、流れ方向に対する断面積が鞘材室よりも小さくなって絞られ、流動圧力が下がることなく、又は流動圧力が上昇し、絞り経路において絞られた直後に合流室に到達する。絞り経路において絞られた直後に合流室に到達した鞘材ポリマーは、流動圧力の変動が少なく流動圧力が安定した状態で合流室を通過し、流出経路を流動して他端から流出する。
【００２０】
これにより、芯材ポリマー及び鞘材ポリマーは、流動圧力の変動が少なく流動圧力が安定した状態で合流室を通過し、流出経路を流動して流出経路の他端から流出するため、流出経路において圧力変化等のような外乱の影響を受けることがない。このため、断面が均一な２層の芯鞘複合繊維を形成することができる。また、芯鞘複合繊維の断面に偏心が生じることもない。
【００２１】
また、鞘材室は、芯材流動経路の流動方向に対する断面方向において芯材流動経路を囲むリング状であるため、鞘材流動経路が１個又は２個でありながらも、鞘材ポリマーが均一に鞘材室へ送られる。また、絞り経路は、芯材流動経路の流動方向に対する断面方向において芯材流動経路を囲む円形のリング状であるため、鞘材ポリマーが均一に合流室へ送られる。このため、断面が均一な２層の芯鞘複合繊維を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の芯鞘複合繊維形成構造の実施形態を示す図であり、同図（ａ）は正面断面図であり、同図（ｂ）はＡ−Ａ線切断部断面図である。
【図２】図１の芯鞘複合繊維形成構造を備えた芯鞘複合繊維形成用型を示す正面図である。
【図３】同図（ａ）は、図２の芯鞘複合繊維形成用型を示す平面図であり、図２の芯鞘複合繊維形成用型を構成する第一部材が表れる平面図である。同図（ｂ）は、図２の芯鞘複合繊維形成用型の底面図である。
【図４】同図（ａ）は、図２の芯鞘複合繊維形成用型を構成する第二部材を示す平面図である。同図（ｂ）は、図２の芯鞘複合繊維形成用型を構成する第三部材を示す平面図である。
【図５】図２の芯鞘複合繊維形成用型の構成を説明するための概念図である。
【図６】図１の芯鞘複合繊維形成構造の作用を説明するための正面断面図である。
【図７】図１の芯鞘複合繊維形成構造の作用を説明するためのＡ−Ａ線切断部断面図である。
【図８】同図（ａ）は、本発明の芯鞘複合繊維形成構造の他の実施形態を示す平面断面図である。同図（ｂ）は、本発明の芯鞘複合繊維形成構造の更に他の実施形態を示す平面断面図である。
【図９】同図（ａ）は、本発明の芯鞘複合繊維形成構造の更に他の実施形態を示す平面断面図である。同図（ｂ）は、本発明の芯鞘複合繊維形成構造の更に他の実施形態を示す平面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、本発明の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。図１において、符号１０は、本発明の芯鞘複合繊維形成構造であり、図２〜図４において、符号３０は、芯鞘複合繊維形成構造１０を２４個備えた芯鞘複合繊維形成用型である。なお、図１〜図４は構成を示すため、図１〜図４においては、芯材ポリマー及び鞘材ポリマーの記載を省略する。また、以下において、「分割経路」とは、分岐してから次に分岐するまで、又は分岐してから次の経路に連結するまでの経路を言う。また、「分配構造」には、複数の「経路」を含む。
【００２４】
本発明の芯鞘複合繊維形成構造１０は、押出成形に用いられ、図１に示すように、芯材ポリマーを流動させる１個の芯材流動経路１２と、鞘材ポリマーを流動させる１個の鞘材流動経路１４と、鞘材流動経路１４と連通し、芯材流動経路１２の流動方向に対する断面方向において、芯材流動経路１２を囲む円形のリング状の１個の鞘材室１６と、リング状の鞘材室１６と連通するリング状の１個の絞り経路１８と、芯材流動経路１２と連通し、絞り経路１８と連通する１個の合流室１９と、一端２０及び他端２２を有し、一端２０が合流室１９と連通し、他端２２が開口する１個の流出経路２４と、を備えている。これにより、図６に示すように、鞘材流動経路１４を通過した鞘材ポリマーＰ２は、鞘材室１６でリング状に分配された後に絞り経路１８を通過して、合流室１９において、芯材流動経路１２を通過した芯材ポリマーＰ１と合流する。
【００２５】
リング状の鞘材室１６の断面は、図１（ａ）に示すように、環状部５０と、絞り経路１８と連通し、鞘材ポリマーの流れ方向に対する断面積が絞り経路１８に接近するに従って次第に小さくなる鞘材室連通部５２と、から構成されている。環状部５０及び連通部５２はリング状である。
【００２６】
リング状の鞘材室１６は、図１（ｂ）及び図７に示すように、リング状に分配される鞘材ポリマーＰ２の互いに逆方向の２つの流れが当接する当接部２６付近に、逆方向の２つの流れの方向を、互いに斜め方向へ又は互いに同一方向へ変化させる２個の湾曲壁（流動方向規制構造）２８を備えている。２個の湾曲壁２８の接続部２７は、鞘材室１６断面の半円の中心Ｃ付近に位置する。２個の湾曲壁２８は、当接部２６において、同一の接線Ｌを有し、互いに接している。湾曲壁２８の形状は、使用する材料又は押出条件等によって決定されればよく、円弧又は自由曲線等、特に限定されない。
【００２７】
絞り経路１８における鞘材ポリマーの流れ方向に対する断面積は、鞘材室１６における鞘材ポリマーの流れ方向に対する断面積よりも小さく、流動する鞘材ポリマーの流動圧力は、鞘材室１６よりも絞り経路１８の方が大きくなるように構成されている。鞘材室１６が、芯材流動経路１２における芯材ポリマーＰ１の流動方向に対する断面方向において芯材流動経路１２を囲む円形のリング状であるため、リング状の鞘材室１６と連通するリング状の絞り経路１８は、芯材流動経路１２の流動方向に対する断面方向において芯材流動経路１２を囲む円形のリング状である。
【００２８】
また、絞り経路１８は、第六部材（一の形成部材）７０の凸部２１と第七部材（他の形成部材）７２の凹部２３との隙間によって構成されている。凸部２１が受ける圧力により凸部２１が変形することがないように、凸部２１の突出高さＨは、芯材流動経路１２の内径ｄの１０倍以下であることが好ましく、特には、５倍以下であることが好ましい。なお、Ｈ／ｄの下限は０．１以上であれば特に限定されない。
【００２９】
合流室１９は、図１（ａ）に示すように、芯材流動経路１２から流入する芯材ポリマーと絞り経路１８から流入する鞘材ポリマーが合流する合流部５４と、芯材ポリマー及び鞘材ポリマーの流れ方向に対する断面積が流出経路２４に接近するに従って次第に小さくなる合流室連通部５６と、から構成されている。
【００３０】
流出経路２４は、図１（ａ）に示すように、合流室１９から流入する芯材ポリマー及び鞘材ポリマーの流れ方向に真っ直ぐに延びる円柱形状に構成されている。流出経路２４の長さＬは、他端２２から流出する芯材ポリマー及び鞘材ポリマーの流動圧力低下を少なくするために、流出経路２４の内径Ｄの１０倍以下であることが好ましく、特には４倍以下であることが好ましい。なお、Ｌ／Ｄの下限は０．１以上であれば特に限定されない。
【００３１】
本発明の芯鞘複合繊維形成用型３０は、押出成形に用いられ、図２に示すように、上述の構成の芯鞘複合繊維形成構造１０を複数個備え、芯材ポリマーが注入される芯材注入経路３２と、鞘材ポリマーが注入される鞘材注入経路３４と、芯材注入経路３２に連通し、芯材注入経路３２から分岐された６個の第一段階の芯材分割経路３６（ａ）、１２個の第二段階の芯材分割経路３６（ｂ）、及び２４個の第三段階の芯材分割経路３６（ｃ）から構成され、芯材流動経路１２に連通する芯材分配構造３８と、鞘材注入経路３４に連通し、鞘材注入経路３４から分岐された６個の第一段階の鞘材分割経路４０（ａ）、１２個の第二段階の鞘材分割経路４０（ｂ）、及び２４個の第三段階の鞘材分割経路４０（ｃ）から構成され、鞘材流動経路１４に連通する鞘材分配構造４２と、を備えている。
【００３２】
なお、芯材について、経路が、第一段階で６個に分岐し、第二段階で１２個に分岐し、第三段階で２４個に分岐する状態を図５に概略的に示す。鞘材についての分岐の状態も同じである。なお、経路の断面積は、分岐するに従って小さくなっていく。
【００３３】
芯材分配構造３８は、第一段階の芯材分割経路３６（ａ）から最終段階の芯材分割経路３６（ｃ）まで、３段階に分岐されて構成され、鞘材分配構造４２は、第一段階の鞘材分割経路４０（ａ）から最終段階の鞘材分割経路４０（ｃ）まで、３段階に分岐されて構成されている。１個の最終段階の芯材分割経路３６（ｃ）は、１個の芯材流動経路１２に連通し、１個の最終段階の鞘材分割経路４０（ｃ）は、１個の鞘材流動経路１４に連通している。
【００３４】
また、芯鞘複合繊維形成用型３０は、図２に示すように、示す第一部材６０、第二部材６２、第三部材６４、第四部材６６、第五部材６８、第六部材７０、及び第七部材７２が、順番に重ね合わされてボルト等によって固定され、周囲をカバー１０６及び１０８で覆われることにより組み立てられる。
【００３５】
第一部材６０は、図２及び図３（ａ）に示すように、芯材注入経路３２を有している。
【００３６】
第二部材６２は、図２及び図４（ａ）に示すように、６個の第一段階の芯材分割経路３６（ａ）の中の縦方向経路部７８を有し、鞘材注入経路３４を有している。第一部材６０と第二部材６２との合わせ面７４には、第一段階の芯材分割経路３６（ａ）の中の横方向経路部７６が形成される。すなわち、合わせ面７４において、芯材について第一段階の分岐が行われる。６個の横方向経路部７６は、円ＣＬ１上まで放射線状に延びる。
【００３７】
第三部材６４は、図２及び図４（ｂ）に示すように、６個の第一段階の芯材分割経路３６（ａ）の中の縦方向経路部７８を有し、６個の第一段階の鞘材分割経路４０（ａ）の中の縦方向経路部８４を有している。第二部材６２と第三部材６４との合わせ面８０には、第一段階の鞘材分割経路４０（ａ）の中の横方向経路部８２が形成される。すなわち、合わせ面８０において、鞘材について第一段階の分岐が行われる。６個の横方向経路部８２は、円ＣＬ２上まで放射線状に延びる。
【００３８】
第四部材６６は、図２に示すように、１２個の第二段階の芯材分割経路３６（ｂ）の中の縦方向経路部９０、及び１２個の第二段階の鞘材分割経路４０（ｂ）の中の縦方向経路部９２を有している。第三部材６４と第四部材６６との合わせ面８５には、第二段階の芯材分割経路３６（ｂ）の中の横方向経路部８６、及び第二段階の鞘材分割経路４０（ｂ）の中の横方向経路部８８が形成される。すなわち、合わせ面８５において、芯材及び鞘材について第二段階の分岐が行われる。
【００３９】
第五部材６８は、図２に示すように、２４個の第三段階の芯材分割経路３６（ｃ）の中の縦方向経路部１００、及び２４個の第三段階の鞘材分割経路４０（ｃ）の中の縦方向経路部１０２を有している。第四部材６６と第五部材６８との合わせ面９４には、第三段階の芯材分割経路３６（ｃ）の中の横方向経路部９６、及び第三段階の鞘材分割経路４０（ｃ）の中の横方向経路部９８が形成される。すなわち、合わせ面９４において、芯材及び鞘材について第三段階の分岐が行われる。
【００４０】
第六部材７０は、図２に示すように、第三段階の芯材分割経路３６（ｃ）の中の縦方向経路部１００、及び第三段階の鞘材分割経路４０（ｃ）の中の縦方向経路部１０２を有している。
【００４１】
第七部材７２は、図１（ａ）、及び図３（ｂ）に示すように、合流室１９及び流出経路２４を有する。第六部材７０と第七部材７２との合わせ面１０４には、図１（ａ）に示すように、鞘材流動経路１４、鞘材室１６及び絞り経路１８が形成される。
【００４２】
次に、このような構成の本発明の芯鞘複合繊維形成構造１０、及び芯鞘複合繊維形成用型３０の作用効果について説明する。
【００４３】
芯材ポリマーＰ１と鞘材ポリマーＰ２とを合流させて芯鞘複合繊維Ｐ０を製造する場合、芯材ポリマーＰ１が図２に示す芯材注入経路３２に注入され、鞘材ポリマーＰ２が図２に示す鞘材注入経路３４に注入される。
【００４４】
芯材注入経路３２に注入された芯材ポリマーＰ１は、６個の第一段階の芯材分割経路３６（ａ）に分岐して通過し、１２個の第二段階の芯材分割経路３６（ｂ）に分岐して通過し、２４個の第三段階の芯材分割経路３６（ｃ）に分岐して通過し、図６に示すように、芯材流動経路１２を通過し、合流室１９に到達する。
【００４５】
鞘材注入経路３４に注入された鞘材ポリマーＰ２は、６個の第一段階の鞘材分割経路４０（ａ）に分岐して通過し、１２個の第二段階の鞘材分割経路４０（ｂ）に分岐して通過し、２４個の第三段階の鞘材分割経路４０（ｃ）に分岐して通過し、図６に示すように、鞘材流動経路１４を通過し、鞘材室１６を通過し、絞り経路１８を通過し、合流室１９に到達する。
【００４６】
ここで、鞘材室１６は、芯材流動経路１２の流動方向に対する断面方向において芯材流動経路１２を囲む円形のリング状であるため、鞘材流動経路１４が１個でありながらも、鞘材ポリマーＰ２が均一に鞘材室１６へ送られる。また、絞り経路１８は、芯材流動経路１２の流動方向に対する断面方向において芯材流動経路１２を囲む円形のリング状であるため、鞘材ポリマーＰ２が均一に合流室１９へ送られる。また、鞘材室１６において、鞘材流動経路１４から流入した鞘材ポリマーＰ２は、図７に示すように、リング状の鞘材室１６の中心線（中心）Ｃの方向に２つの流れとなって流動して分配された後、湾曲壁２８により２つの流れの方向が変化させられ、当接部２６付近において、２つの流れは互いに斜め方向へ又は同一方向に流動しながら当接する。
【００４７】
合流室１９に到達した芯材ポリマーＰ１及び鞘材ポリマーＰ２は、合流室１９において合流し、流出経路２４を通過し、他端２２から流出し、２層の芯鞘複合繊維Ｐ０が形成されていく。
【００４８】
ここで、芯材流動経路１２を通過した芯材ポリマーＰ１は、流動圧力の変動が少なく流動圧力が安定した状態で合流室１９を通過し、流出経路２４を流動して他端２２から流出する。
【００４９】
一方、鞘材流動経路１４を通過し鞘材室１６に到達した鞘材ポリマーＰ２は、絞り経路１８において、流れ方向に対する断面積が鞘材室１６よりも小さくなって絞られ、流動圧力が下がることなく、又は流動圧力が上昇し、絞り経路１８において絞られた直後に合流室１９に到達する。絞り経路１８において絞られた直後に合流室１９に到達した鞘材ポリマーＰ２は、流動圧力の変動が少なく流動圧力が安定した状態で合流室１９を通過し、流出経路２４を流動して他端２２から流出する。
【００５０】
本発明の芯鞘複合繊維形成構造１０、及び芯鞘複合繊維形成用型３０によれば、上述のようにして、芯材ポリマーＰ１及び鞘材ポリマーＰ２は、流動圧力の変動が少なく流動圧力が安定した状態で合流室１９を通過し、流出経路２４を流動して他端２２から流出するため、外乱の影響を受けることがない。このため、断面が均一な２層の芯鞘複合繊維Ｐ０を形成することができる。また、芯鞘複合繊維Ｐ０の断面に偏心が生じることもない。
【００５１】
また、流出経路２４の長さＬは流出経路２４の内径Ｄの１０倍以下、特には４倍以下であるため、流出経路２４において外乱の影響で流れが不安定になることがない。このため、断面が均一な２層の芯鞘複合繊維Ｐ０を形成することができる。また、芯鞘複合繊維Ｐ０の断面に偏心が生じることもない。
【００５２】
また、鞘材室１６において、鞘材流動経路１４から流入した鞘材ポリマーＰ２は、当接部２６付近において、２つの流れが互いに斜め方向へ又は同一方向に流動しながら当接するため、２つの流れが定常な流れ状態で当接する。このため、鞘材室１６を通過して絞り経路１８へ送る鞘材ポリマーＰ２の流れが乱れることなく、鞘材ポリマーＰ２を定常な流れで合流室１９及び流出経路２４へ送ることができる。
【００５３】
また、本発明の芯鞘複合繊維形成用型３０によれば、流出経路２４を２４個備えるため、２４本の芯鞘複合繊維Ｐ０を形成していくことができる。ここで、２４本の芯鞘複合繊維Ｐ０において、同一の断面積となるためには、各流出経路２４について、芯材ポリマーＰ１の芯鞘複合繊維形成用型３０への注入から流出までの経路距離を一定にし、鞘材ポリマーＰ２の芯鞘複合繊維形成用型３０への注入から流出までの経路距離を一定にして流体摩擦を一定にする必要があるが、芯材ポリマーＰ１を円ＣＬ１の方向に分岐させ、鞘材ポリマーＰ２を円ＣＬ２の方向に分岐させることにより、各流出経路２４について、芯材ポリマーＰ１の注入から流出までの経路距離を一定にし、鞘材ポリマーＰ２の注入から流出までの経路距離を一定にすることが可能となる。
【００５４】
以上、本発明の芯鞘複合繊維形成構造、及び芯鞘複合繊維形成用型の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されない。
【００５５】
例えば、本発明の芯鞘複合繊維形成構造１０において、図８に示すように、鞘材流動経路１４を２個備えてもよい。図８（ａ）の芯鞘複合繊維形成構造１０は、２個の鞘材流動経路１４を、互いに斜め方向になるように備え、鞘材ポリマーの２つの流れの当接部２６に湾曲壁２８を備えている。図８（ｂ）の芯鞘複合繊維形成構造１０は、２個の鞘材流動経路１４を、互いに線対象になるように備え、鞘材ポリマーの２つの流れの当接部２６に湾曲壁２８を備えている。また、本発明の芯鞘複合繊維形成構造１０において、図９に示すように、湾曲壁２８を備えなくともよい。図９（ａ）の芯鞘複合繊維形成構造１０は、１個の鞘材流動経路１４を備え、図９（ｂ）の芯鞘複合繊維形成構造１０は、２個の鞘材流動経路１４を備えている。
【００５６】
以上、本発明の本発明の芯鞘複合繊維形成構造、及び芯鞘複合繊維形成用型の実施形態について図面に基づいて説明したが、本発明は図示した実施形態には限定されない。例えば、芯材流動経路の流動方向に対する断面方向において芯材流動経路を囲むリング状の鞘材室は円形でなくともよく、楕円形であってもよい。また、各経路の断面は円形に限定されず、楕円形又は半円形であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、断面が均一な２層の芯鞘複合繊維を形成することができる。また、芯鞘複合繊維の断面に偏心が生じることもない。このため、芯鞘複合繊維形成構造及び芯鞘複合繊維形成用型として広く利用できる。
【符号の説明】
【００５８】
１０：芯鞘複合繊維形成構造
１２：芯材流動経路
１４：鞘材流動経路
１６：鞘材室
１８：絞り経路
１９：合流室
２０：一端
２１：凸部
２２：他端
２３：凹部
２４：流出経路
２６：当接部
２７：接続部
２８：湾曲壁（流動方向規制構造）
３０：芯鞘複合繊維形成用型
３２：芯材注入経路
３４：鞘材注入経路
３６（ａ）：第一段階の芯材分割経路
３６（ｂ）：第二段階の芯材分割経路
３６（ｃ）：第三段階の芯材分割経路
３８：芯材分配構造
４０（ａ）：第一段階の鞘材分割経路
４０（ｂ）：第二段階の鞘材分割経路
４０（ｃ）：第三段階の鞘材分割経路
４２：鞘材分配構造
５０：環状部
５２：鞘材室連通部
５４：合流部
５６：合流室連通部
６０：第一部材
６２：第二部材
６４：第三部材
６６：第四部材
６８：第五部材
７０：第六部材
７２：第七部材
７４、８０、８５、９４、１０４：合わせ面
７６、８２、８６、８８、９６、９８：横方向経路部
７８、８４、９０、９２、１００、１０２：縦方向経路部
１０６、１０８：カバー
Ｐ１：芯材ポリマー
Ｐ２：鞘材ポリマー
Ｐ０：芯鞘複合繊維
Ｃ：中心線（中心）
ＣＬ１、ＣＬ２：円
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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