(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも上から多流路体、フィルター、口金の順に組み込んだ紡糸パックであって、該多流路体は１個のポリマ入口と４〜１３個のポリマ出口を備え、該多流路体と該フィルターとの間に、円錐空間と、該円錐状空間の底面に接して該底面と同直径の底面を有する円柱状空間とからなるポリマ貯まりを配し、該ポリマ貯まりと該多流路体のポリマ出口は、該ポリマ貯まりの該円錐状空間の頂点または斜面において連結し、かつ該ポリマ貯まりにおいて下記式（１）〜（４）を同時に満足することを特徴とする紡糸パック。
１≦Ｗ1≦４・・・（１）
２Ｗ1≦Ｗ2≦１０Ｗ1・・・（２）
４０≦Ｄ≦１２０・・・（３）
０．０３≦（Ｗ2／Ｄ）≦０．１５・・・（４）
Ｗ1 ：ポリマ貯まりの最外周部の円柱状空間部の高さ。〔ｍｍ〕
Ｗ2 ：ポリマ貯まりの最外周部の円柱状空間部の高さと円錐状空間の頂点までの高さの総和。〔ｍｍ〕
Ｄ：ポリマ貯まりの最大直径である。〔ｍｍ〕
【請求項２】
多流路体に直接フィルターを設けることを特徴とする請求項１に記載の紡糸パック。
【請求項３】
金属不織布であるフィルターを少なくとも１枚備えていることを特徴とする請求項１または２記載の紡糸パック。
【請求項４】
フィルターを口金の直上に設けることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の紡糸パック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリアミド、ポリエステル等の熱可塑性ポリマの熱劣化を抑制し均一分配できる溶融紡糸用パックに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
合成繊維の溶融紡糸工程においては、通常ポリマ中の異物の除去をするために金属サンド、フィルター等の濾過体、均一な流動を実現するための多孔板等を口金の上に組み込んだ紡糸パックが用いられている。
【０００３】
ところで、熱可塑性ポリマは長時間高熱中にさらされることで熱劣化し、変性物を生成し、糸切れ等の問題が生じる。この問題を解決するには、紡糸パック内では熱劣化を抑制し、且つ均一な流動を実現する必要がある。このためには、異常滞留が生じる箇所を極力作らないようにするとともにできるだけ短時間でポリマを紡出する必要がある。
【０００４】
熱劣化抑制と均一な流動を実現する試みについては特開平５−３３９８０８号公報に提案されている。該公報では、ポリマ供給孔につながるポリマ導入孔の径を中心部で最小、周辺部で最大となるようにして周辺部の流量を大きくしてポリマの熱履歴差を抑制することで均一な流動を実現しようとしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、該方法ではトップインサートのポリマ導入孔出口ではポリマの熱履歴を等しくすることは可能であっても、その後フィルターを通して口金から紡出されるまでの間に熱履歴の差を生じることを避けられない。一般にフィルター部を通して口金に至るまでの滞留容積（時間）は該公報で言うところのトップインサート部通路のそれに比べ大きくなるので、その間の熱履歴の差がより重要である。
【０００６】
熱劣化抑制と均一な流動を実現するためにはポリマ流入から紡出までの紡糸パック全体を考える必要があり、特にフィルター部分において全面にわたって均一な流れを形成することが必要となる。
【０００７】
検討を進めた結果、熱劣化抑制と均一な流動を実現するためにはフィルター直前に出来るだけ狭小なポリマ貯まりを設けて、その形状を最適化することが最も効果的であることを見いだし本願発明に至った。
【０００８】
本願発明は、熱劣化を抑制し、且つ均一な流動をすることによって糸切れ等の問題のない紡糸パックを提供することを目的としたものである。
【０００９】
上記課題は、少なくとも上から多流路体、フィルター、口金の順に組み込んだ紡糸パックであって、該多流路体は１個のポリマ入口と４〜１３個のポリマ出口を備え、該多流路体と該フィルターとの間に、円錐空間と、該円錐状空間の底面に接して該底面と同直径の底面を有する円柱状空間とからなるポリマ貯まりを配し、該ポリマ貯まりと該多流路体のポリマ出口は、該ポリマ貯まりの該円錐状空間の頂点または斜面において連結し、かつ該ポリマ貯まりにおいて下記式（１）〜（４）を同時に満足することを特徴とする紡糸パックを使用することにより解決できる。
１≦Ｗ1≦４・・・（１）
２Ｗ1≦Ｗ2≦１０Ｗ1・・・（２）
４０≦Ｄ≦１２０・・・（３）
０．０３≦（Ｗ2／Ｄ）≦０．１５・・・（４）
Ｗ1 ：ポリマ貯まりの最外周部の円柱状空間部の高さ。〔ｍｍ〕
Ｗ2 ：ポリマ貯まりの最外周部の円柱状空間部の高さと円錐状空間の頂点までの高さの総和。〔ｍｍ〕
Ｄ：ポリマ貯まりの最大直径である。〔ｍｍ〕
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の紡糸パックの構造を図によって説明する。図１は本発明の紡糸パックの構成の一例を示すモデル図である。
【００１１】
１は口金２を収納するパックボディーの本体である。そこに多流路体、フィルター等を収納する。ポリマはポリマ入口３ａより供給され分岐路３ｃを通過し、ポリマ出口３ｂよりポリマ貯まり４に供給され均一に再分配される。フィルター５で濾過され口金背面に均一に供給され紡出される。
【００１２】
多流路体３でポリマは１個のポリマ入口３ａより供給され４〜１３個のポリマ出口３ｂよりポリマ貯まり４に供給される。ここで、ポリマ出口が４個未満であるとポリマの分配がうまくいかず異常滞留が生じてしまいポリマの熱劣化抑制の解決にはならない。また、１３個を超えると機械加工上困難になるほか多流路体内に異常滞留箇所が生じてしまう。ポリマ出口は６〜１１個であるのが好ましい。ここで、ポリマ通路は中央部、周辺部それぞれの長さに応じてその流路の抵抗が等しくなるように孔径を設定することは好ましいことである。
【００１３】
本発明の特徴のポリマ貯まり４は最外周部の円柱状空間部の高さＷ1が１〜４（ｍｍ）である必要がある。異常滞留箇所を形成せず、また、ポリマ貯まりでの滞留時間を短縮し、熱劣化を抑制するため、Ｗ1は１〜４（ｍｍ）である必要がある。ただし、ここでの円柱状空間は、実質的に円柱状空間とみなせる範囲で１０°程度以内の傾斜や上部の境界面でＲ加工を施したものであってもよい。この場合の円柱状空間の高さとはポリマ貯まりの切断断面図において実質的な円柱状空間側面の延長線と円錐状空間斜辺の接線との交点とする。
【００１４】
最外周部の円柱状空間部の高さと円錐状空間の頂点までの高さの総和Ｗ2は分配性、分散性等が良好でポリマ貯まりでの滞留時間を短縮、熱劣化を防止するため２Ｗ1〜１０Ｗ1（ｍｍ）である必要がある。ただし、ここでの円錐状空間は、実質的に円錐状空間とみなせる範囲で頂部が平坦であってもＲ加工を施したものでもよい。この場合の円錐状空間の頂点とはポリマ貯まりの切断断面図において円錐状空間の斜辺を延長したときの交点のことである。
【００１５】
該ポリマ貯まりの最大直径Ｄは４０〜１２０（ｍｍ）である必要がある。濾圧上昇がなく、ポリマ貯まりでの滞留時間を短縮するため、Ｄは、４０〜１２０（ｍｍ）である必要がある。
【００１６】
さらにＷ2／Ｄは０．０３〜０．１５である必要がある。ポリマ貯まりでの分配、分散を良好にし異常滞留箇所を形成せず、また滞留時間を短くすることでポリマの熱劣化を防止する。
【００１７】
ポリマ貯まりの形状を前述したような最適な形状とすることにより、多流路体の周辺部の孔より流出されたポリマは、中央部より狭隘なポリマ貯まりの間隙を通じて速やかにフィルターを通して口金に至る。また、中央部より流出されたポリマは周辺部へ拡散しながらフィルターに至る。このようにしてフィルター部を通過するポリマの流れがより均一化される。
【００１８】
フィルター５の材質はメッシュの細かい金網も使用できるが、糸切れの要因となる異物をさらに多く捕捉するほか、ポリマを微分散させて糸切れを減少させるためには金属不織布が好ましい。多流路体と口金との間のポリマ滞留時間を短くし熱劣化を抑制するため、図１のようにフィルターに接して口金を設けることが好ましい。また、フィルターと口金の間にフィルターを支持する金網や多孔板等を設けることもできる。
【００１９】
【実施例】
本願発明を実施例により具体的に説明する。なお、本例中の評価方法は、以下の方法を用いた。
【００２０】
Ａ．製糸性評価
引き取りローラおよびワインダーを用い、８０００ｍ／ｍｉｎ  一定の紡糸速度で２４時間紡糸をする。その際の、糸切れ回数が１回：○、０回：◎、それ以外は×として評価した。
【００２１】
実施例１〜６、比較例１〜１０
オルソクロロフェノール中２５℃で測定した極限粘度［η］が０．６５で酸化チタン（ＴｉＯ２）を０．４ｗｔ％含んだポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を溶融し、上から多流路体、フィルター、多孔板、口金の順に組み込んだ紡糸パックを用いて紡糸した。この際、紡糸口金は孔径０．３ｍｍ、孔長０．６ｍｍ、２４ホールのものを用い、フィルターは絶対濾過径１０μのステンレス製不織布フィルターを使用した。吐出した糸条は冷却した後、給油、集束させ巻き取り、製糸性評価をした。多流路体のポリマ出口の数、ポリマ貯まりのＷ１  、Ｗ２  、Ｄおよび製糸性評価結果を表１に示す。
【００２２】
実施例７、８
フィルターとして３２５メッシュの金網フィルターを使用した以外は、実施例１と同様な方法で実施した。さらに、実施例８は多孔板を除き口金の直上にフィルターを設置した状態で紡糸した。この際の製糸性評価結果を表１に示す。
【００２３】
【表１】
0003552462.tif 000002
以上ポリマ出口の数、ポリマ貯まりのＷ１  、Ｗ２  、Ｄを本発明の特許請求の範囲内とすることで糸切れの少ない良好な製糸性となることがわかる。
【００２４】
【発明の効果】
紡糸パックで上記のような構成を採用しているため、ポリマ供給から紡出までのポリマ滞留時間を抑え、均一な流動を実現できる。すなわち、ポリマの熱劣化を抑えて均一な流動にすることで糸切れ等の問題もなく製糸性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の溶融紡糸パックのモデル図
【図２】本発明の溶融紡糸パックのポリマ貯まり拡大図
【符号の説明】
１．パックボディー
２．口金
３．多流路体
３ａ．ポリマ入口
３ｂ．ポリマ出口
３ｃ．分岐路
４．ポリマ貯まり
５．フィルター
【図１】
0003552462.tif 000003
【図２】
0003552462.tif 000004