(57)【要約】      （修正有）【課題】熱可塑性ポリマーを溶融紡糸する際に、円筒状に形成された冷却風吹出し装置を通過する糸条が断糸した場合において、短時間で断糸処理をした後に紡糸設備を迅速に再立上できる溶融紡糸用の断糸処理装置を提供する。【解決手段】マルチフィラメント糸を得るための紡糸口金１と、その下方に設けられた糸条冷却装置３と、糸条冷却装置の下方に付設された紡糸筒４と、紡糸筒内に設けられた油剤付与装置６と、フィラメント糸の断糸を検出する断糸検出器１０と、前記糸条冷却装置３を昇降自在とする駆動装置１１とを少なくとも備え、溶融紡糸中に前記断糸検出器１０がフィラメント糸の断糸を検出すると、断糸検出器１０からの断糸検出信号に応じて前記駆動装置１１によって糸条冷却装置３を下降させ、紡糸口金１と糸条冷却装置３との間に、断糸した紡出糸条を排出する排出空間を形成させることを特徴とする溶融紡糸用の断糸処理装置とする。【選択図】図１
2008202157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチフィラメント糸を得るために溶融した熱可塑性ポリマーを吐出する紡糸口金と、前記紡糸口金の下方に設けられ且つ円筒状の冷却風吹出面を有する糸条冷却装置と、前記糸条冷却装置の下方に付設された紡糸筒と、該紡糸筒内に設けられた油剤付与装置と、前記マルチフィラメント糸の断糸を検出する断糸検出器と、前記糸条冷却装置を昇降自在とする駆動装置とを少なくとも備え、
溶融紡糸中に前記断糸検出器が前記マルチフィラメント糸の断糸を検出すると、前記断糸検出器からの断糸検出信号に応じて前記駆動装置によって前記条冷却装置を下降させ、前記紡糸口金と前記糸条冷却装置との間に、断糸した紡出糸条を排出する排出空間を形成させることを特徴とする溶融紡糸用の断糸処理装置。
【請求項２】
断糸の発生時に前記油剤付与装置の上方を覆う突出位置に回動し、正常な溶融紡糸中には前記紡糸筒壁面部に待機する回動自在の傾斜板を前記紡糸筒に設け、前記断糸検出器によって検出された断糸検出信号に連動させて前記傾斜板を突出させ、断糸糸条を前記傾斜板上から前記油剤付与装置に絡み付かせることなく滑落させることを特徴とする溶融紡糸用の断糸処理装置。
【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溶融紡糸する際に発生する断糸を処理するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性ポリマーを紡糸口金から溶融吐出した後、紡出されたポリマーを冷却する方法は合成繊維を生産する一般的なプロセスである。合成繊維の冷却プロセスは高品質な糸を得る上で重要な役割を果たしており、特に衣料用長繊維の溶融紡糸プロセスでは紡糸後の糸強度や伸度、染織性に非常に大きな影響を与えることは従来から知られている。
【０００３】
特に、近年は、一つの口金から複数本の細いマルチフィラメント糸を紡出するようになってきており、単糸繊度が０．３デシテックス以下の繊維も生産が可能になってきている。このように、一つの口金から複数本の細いマルチフィラメント糸を紡糸するプロセスにおいては、糸条の繊度斑を制御することが非常に重要であり、均質な糸条を安定して生産するための技術が必要である。
【０００４】
従来の技術では、特許文献１や特許文献２に開示されているように、糸条の走行方向に対して横方向から一方向に走行糸条を横切って冷却風を供給するための冷却装置を口金下方に配置することが行われている。そして、糸条走行方向に沿って一定長さの冷却風の吹き出し長さを設定し、均一且つ一定風速を有する冷却風を供給したり、走行する糸条の周りに発達する随伴気流を抑制制御したり、あるいは、冷却装置から噴出される冷却風の乱れを整流制御したりすることが行われてきた。
【０００５】
しかしながら、この従来の横吹き方式による冷却方法では、繊維群の錘間差を低減することに限界が生じている。このため、近年では、例えば、特許文献３や特許文献４に開示されているように、独立した円筒状をした冷却風吹出装置に糸条群を通過させることにより、糸条と冷却風吹出面との間の距離を小さく保ち、紡出された糸条に対して放射状に近距離から冷却風を供給することにより、冷却斑を抑制した均一な糸条冷却を実現する装置の開発が行われてきている。
【０００６】
ところで、この円筒状の糸条冷却装置を用いた溶融紡糸において断糸が発生すると、この糸条冷却装置と一体に設けられた紡糸筒を手動で降下させ、冷却装置に組み込まれた冷却風吹出し装置の内部へ錘数分の糸条を迅速に糸通しする必要がある。しかしながら、糸通し処置が遅れた場合は、糸条冷却装置内の冷却風吹出し装置内部に糸条が溜まってしまい、次々と溜まる糸条が最終的に口金面へと到達する。そして、加熱されたポリマー吐出面と接触して糸条が融着して紡糸の継続が困難となるといった問題を引き起こす。そのため、口金のポリマー吐出面の清掃を行わなければ、溶融紡糸を再開できないような事態を引き起こす。
【０００７】
しかも、断糸が発生し、その処置が遅れると、溶融したポリマーによって冷却風吹出面に融着して目詰まりを起こすという問題が生じる。このようにして、冷却風吹出面に糸条が融着した場合、冷却風吹出面に設けた整流体などの交換作業が必要となり、復旧作業に費やされる時間が膨大となり、生産性低下と生産コストの増加につながる。
【０００８】
【特許文献１】特開平０７−９７７０９号公報
【特許文献２】特開２０００−３４６１５号公報
【特許文献３】特開２００４−３００６１４号公報
【特許文献４】特開２００３−２５３５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上に説明した従来技術が有する諸問題に鑑み、本発明の目的は、熱可塑性ポリマーを溶融紡糸する際に、円筒状に形成された冷却風吹出し装置を通過する糸条が断糸した場合において、短時間で断糸処理をした後に紡糸設備を迅速に再立上げでき、例え、断糸処理を失敗した場合であっても、設備保護と迅速な再糸掛け作業などを効率的に行うことができ、生産性向上と生産コストの低減に寄与できる溶融紡糸用の断糸処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意検討した結果、本発明を着想したものである。すなわち、本発明として、「マルチフィラメント糸を得るために溶融した熱可塑性ポリマーを吐出する紡糸口金と、前記紡糸口金の下方に設けられ且つ円筒状の冷却風吹出面を有する糸条冷却装置と、前記糸条冷却装置の下方に付設された紡糸筒と、該紡糸筒内に設けられた油剤付与装置と、前記マルチフィラメント糸の断糸を検出する断糸検出器と、前記糸条冷却装置を昇降自在とする駆動装置とを少なくとも備え、溶融紡糸中に前記断糸検出器が前記マルチフィラメント糸の断糸を検出すると、前記断糸検出器からの断糸検出信号に応じて前記駆動装置によって前記条冷却装置を下降させ、前記紡糸口金と前記糸条冷却装置との間に、断糸した紡出糸条を排出する排出空間を形成させることを特徴とする溶融紡糸用の断糸処理装置」が提供される。
【００１１】
このとき、本発明の前記断糸処理装置としては、断糸の発生時に前記油剤付与装置の上方を覆う突出位置に回動し、正常な溶融紡糸中には前記紡糸筒壁面部に待機する回動自在の傾斜板を前記紡糸筒に設け、前記断糸検出器によって検出された断糸検出信号に連動させて前記傾斜板を突出させ、断糸糸条を前記傾斜板上から前記油剤付与装置に絡み付かせることなく滑落させることを特徴とする装置とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
従来方式の円筒状冷却装置を用いた合成繊維の溶融紡糸装置では、既に述べたように、断糸が発生した時に断糸した糸条が油剤付与装置に絡み付くという事態を惹起する。また、断糸した場合に迅速な断糸処理に失敗したり、断糸処置が遅れたりすると、糸条が口金面に融着するという問題がある。更には、円筒状の冷却風吹出面を有する糸条冷却装置の内部に糸条が滞留して融着すると、有着下部分の部品を交換する必要もある。なお、溶融糸条（溶融ポリマー）が口金に有着すると、口金面の清掃が必要となり、口金面の清掃により紡糸が安定しない場合には口金パック本体を交換しなければような事態さえ招くこととなる。
【００１３】
しかしながら、本発明の「溶融紡糸用の断糸処理装置」を用いることにより、断糸が検出されると、これに連動して糸条冷却装置を自動的に降下させることができる。そうすると、口金面と糸条冷却装置との間に断糸した糸条を排出するための糸条の排出空間を形成させることができる。
【００１４】
このため、例え、断糸処理に失敗したり、断糸処理が遅れた場合でも、糸条冷却装置の内部に断糸した糸が滞留することが無くなり、断糸錘のみを円筒状に形成された冷却風吹出面内へ糸通しするだけでよい。その結果として、断糸処理が迅速に行えることとなり、溶融紡糸を再開するまでの間に生じる屑糸ロスの低減が可能となると共に、再糸掛けに要する作業時間の短縮ができるので、生産性向上に大きく寄与するという顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は、本発明に係る断糸処理装置を溶融紡糸設備に設けた場合の実施形態例を模式的に示した説明図である。なお、図１は、溶融紡糸工程で断糸が発生せず正常な運転が継続されている場合の説明図であり、図２は、断糸が発生して、この断糸処理作業を続行中の場合の説明図である。
【００１６】
ここで、前記図１及び図２において、参照符号Ｙは糸条、参照符号１は紡糸口金１、参照符号２はシール構造体、参照符号３ａは糸条冷却装置本体、参照符号３ｂは円筒状をした冷却風吹出面（通常、冷却風を整流するための整流体を備えている）、参照符号４は紡糸筒、参照符号５ａは傾斜板、参照符号５ｂは前記傾斜板５ａの回動装置、参照符号６は油剤付与装置、参照符号７は糸条吸引装置、参照符号８は第１引取ローラ、参照符号９は第２引取ローラ、参照符号１０は断糸検出器、そして、参照符号１１は糸条冷却装置本体３ａを昇降自在の駆動装置をそれぞれ示している。
【００１７】
なお、紡糸筒４は、図示したように、糸条冷却装置本体３ａの下方に設けられている。このとき、極細繊維の溶融紡糸では、糸条の細化と冷却固化が口金１から吐出されてから早い時点で行われるために、油剤付与装置６は、通常の細さのフィラメントを紡糸する場合と比較して、より上方に位置することになる。したがって、０．３でシテックス以下の単繊維繊度を有するような極細糸条を紡糸する場合では、図示したように、油剤付与装置６は、紡糸筒４の内部に位置することになる。
【００１８】
また、シール構造体２は、口金１と糸条冷却装置本体３ａとの間の紡出糸条Ｙの徐冷ゾーンに設けられる。なお、その役割は、下方の冷却風吹出面３ｂから吹出される冷却風が徐冷ゾーンに進入して、口金１のポリマー吐出面を冷却してしまわないようにすることにある。
何故ならば、この徐冷ゾーンから空気が外部に排出されると、煙突効果によって、冷却風吹出面３ｂからの冷却風が、徐冷ゾーンにまで吹き上がるからである。
【００１９】
つまり、シール構造体２は、このような徐冷ゾーンへの冷却風の吹き上がりを防止する役割を果たしている。本発明においては、図２に例示したように、このシール構造体２は、糸条冷却装置３ａに固設されており、糸条冷却装置３ａのが昇降すると、シール構造体２自体も昇降するようにされている。
【００２０】
以上のように構成される断糸処理装置を備えた溶融紡糸設備において、口金１より紡出された複数の糸条Ｙは糸条冷却装置本体３ａに付設された円筒状の冷却風吹出面３ｂから放射状に吹き出される冷却風により所定の温度（ポリエステルであればガラス転移温度）以下に冷却し、冷却装置２の下方に位置する油剤付与装置６で油剤を付与した後に、必要に応じて図示省略した糸条交絡装置（インターレース装置）によって、フィラメント同士を微小交絡させた後、第１引取ローラ８及び第２引取ローラ９によって所定の紡糸速度で引き取り、最終的に巻取機（図示せず）によって糸巻体として巻き取る。
【００２１】
その際、溶融紡糸を続行中に断糸が発生すると、図２に示すように、糸条Ｙが走行する側へ向かって最下流側に設けた断糸検出器１０により断糸が検出され、図示省略した制御装置へと断糸検出信号が伝えられる。そうすると、この制御装置（図示せず）は、直ちに糸条吸引装置７及び傾斜板５ａを作動させ、断糸した糸条Ｙを吸引すると共に、傾斜板５ａを回動させて糸条走行路を横切って鉛直下方へ傾斜した状態で傾斜板５ａを糸道上に突出させる。また、これと同時に、糸条冷却装置本体３ａの背面部の設けられた駆動装置１１が作動して、糸条冷却装置本体３ａを降下させる。
【００２２】
以上に述べたような一連の動作によって、糸条吸引装置７に断糸した糸条を吸引することに成功した場合は、吸引した錘の糸条Ｙを、糸条吸引装置７より携帯用糸掛け具であるサクションガン１２などへ受け渡す。そして、作業者は、このサクションガン１２に吸引した糸条Ｙを第１引取ローラ８及び第２引取ローラ９へ巻回して糸掛けを完了した後に、最終的に巻取機（図示せず）へ糸条Ｙに受け渡して、溶融紡糸設備の運転を継続する。
【００２３】
以上に説明したように断糸処理がスムースに行われる場合は良いが、断糸処理に失敗した場合には従来の装置では既に「背景技術」欄で説明したような問題が生じる。ところが、本発明では、断糸検出器１０により断糸を検出すると同時に、糸条冷却装置本体３ａを駆動装置１１によって降下させている。このため、例え、断糸処理に失敗したとしても、円筒状冷却風吹出面３ｂの直上部に設けたシール構造体２と口金１との間に、断糸した紡出糸条を排出するための排出空間が形成されているので、この排出空間中に断糸した糸条Ｙが自然放流される状態となる。
【００２４】
なお、この自然放流状態であれば、当該錘の紡糸機台への作業者の到着が遅れた場合であっても、あるいは、作業者が他の他錘の紡糸機台で作業中であったとしても、糸条Ｙが糸条冷却装置本体３ａ内の円筒状冷却風吹出面３ｂの内部に滞留すること無く系外へ排出される。したがって、口金１のポリマー吐出面、あるいは糸条冷却装置本体３ａの円筒状冷却風吹出面３ｂの内面にポリマーが融着するような事態を防ぐことができる。
【００２５】
これに対して、もしも、糸条冷却装置本体３ａ内部の冷却風吹出面３ｂに溶融状態の糸条Ｙが融着するようなことがあれば、当然のことながら、冷却風を適正に整流できなくなる。そうすると、整流効果を復活させるために、円筒状冷却風吹出面３ｂの交換が必要となる。しかしながら、この交換作業を行うためには、糸条冷却装置本体３ａの上部に設けられたシール構造体２を取り外して、上部から冷却風吹出面３ｂを抜き取り、新しい冷却風吹出面３ｂと交換するという余分な作業が必要となる。したがって、この交換作業には少なからず時間を必要とする。
【００２６】
また、交換を完了した後に、整流効果を確認するために、冷却風吹出面３ｂから吹出される冷却風の風速分布をチェックする必要があり、このような測定を行っていると生産効率を大幅に低下させてしまう。更には、冷却風吹出面３ｂの内部に糸条Ｙが滞留し、次々に堆積して成長して口金１にまで到達した場合は、加熱された口金１に接触して融着を起こし、ポリマー吐出面を汚してしまう。
【００２７】
もし、このような事態に至った場合は、口金１のポリマー吐出面を清掃するための作業が必要となり、場合によっては口金１そのものを交換する必要も出てくる。ただし、この口金１を交換する場合には、口金１を装着する紡糸口金パックごと一体で交換する必要がある。このため、パック交換作業という余分な作業が必要となって、より長い作業時間が必要となる。更には、パック交換作業後の紡糸機の温度が安定するまでは糸条Ｙを全て放流する必要があるため糸屑となって、生産効率の低下だけでは無く製品ロスを招くので、コストアップにつながる。
【００２８】
そこで、この問題を回避するためには、糸条冷却装置本体３ａの背面に設けた駆動装置１１によって糸条冷却装置本体３ａを下降させる必要がある。そうすると、糸条冷却装置本体３ａと口金１の間に排出空間が形成されるから、口金１から放流された糸条Ｙを形成された排出空間から冷却風吹出面３ｂの内部へ糸通しを行うことで円滑に通過させることができる。
【００２９】
したがって、紡糸筒４の下部でサクションガン１２によって、断糸した糸条を受け取り、第１引取ローラ８及び第２引取ローラ９への糸掛けを実施して行くことができる。この作業に関して、断糸処理に成功した場合の作業と比較して異なる作業は、自然放流されている糸条Ｙを糸条冷却装置本体３ａの円筒状の冷却風吹出面３ｂ内部に通す作業のみであり、時間的には前述の断糸処理に成功した場合とほとんど大差の無い作業である。
【００３０】
その結果として、断糸が発生した場合に、糸条吸引装置７による糸端の吸引を仮に失敗したとしても、以上に説明した断糸処理作業によって、その後の断糸処理をスムーズに行うことが可能となる。その結果として、生産に必要なコストを低減することが可能となると同時に、再糸掛け作業時間の短縮、効率化による生産性向上も図ることができる。
【００３１】
最後に、断糸処理に失敗した場合における、前記傾斜板５ａが果たす役割について、図３の説明図を参照しながら、以下に詳細に説明する。ただし、この図３では、説明が錯綜するのを回避するために、図１及び図２に例示した駆動装置１１については、その記載が前記回動装置５ｂと重複するので図示省略し、その代わりに、傾斜板５ａの回動装置５ｂを図示した。
【００３２】
前述のように断糸が発生し、断糸検出器１０によって断糸が検出されると、断糸検出信号が糸条吸引装置７と傾斜板５ａの制御装置（図示せず）へと送信される。そして、この断糸検出信号が前記制御装置（図示せず）に受信されると、図３に例示したように、この制御装置（図示せず）から電磁弁などの空気流制御機器（図示せず）を操作することによって、糸条吸引装置７を作動させる。そして、糸条Ｙを吸引可能な状態にして、断糸した糸条Ｙを吸引する。また、これと共に、回動装置５ａを作動させ、紡糸筒４内に設けられた傾斜板５ａを糸道方向（図１の位置から図２及び図３の位置）へ回動させて、糸道を横切って鉛直下方へ傾斜した状態で突出させる。
【００３３】
なお、前記傾斜板５ａは、糸条冷却装置本体３ａの下端と油剤付与装置６の上端との間に設けられており、鉛直下方へ傾斜した状態で油剤付与装置６の上方へ覆い被さるように回動自在である。また、この傾斜板５ａは、図３に例示したように、紡糸筒４の壁面を回動中心として、下方へ向かって傾斜する板状部材で形成されている。
【００３４】
したがって、断糸した糸条Ｙは傾斜板５ａの上方側で滞留することなく、傾斜板５ａの傾斜面に沿って滑り落ちることができる。なお、傾斜板５ａが形成する、鉛直下方への傾斜角度は、糸条Ｙが円滑に滑り落ちることができるような角度とされている。また、少なくともその上面は、フッ素樹脂(４フッ化エチレン樹脂等)などの摩擦係数が小さな材質で形成することが好ましい。
【００３５】
これに対して、傾斜板５ａを設けなければ、糸道上に突出した油剤付与装置６に糸条Ｙが引っ掛かってしまって、その上方に蓄積されるという問題を惹起する。したがって、従来の技術では、断糸が発生すると、糸条Ｙが油剤付与装置６に引っ掛からない位置まで退避させなければならなかった。このため、紡糸筒内の通常の設置位置から油剤付与装置６そのものを後退させ、断糸した糸が絡み付かないようにするための複雑な装置が必要とされた。
【００３６】
しかしながら、本発明においては、前述のように油剤付与装置６に関しては、何らの退避動作も行わせる必要がなく、そのままの状態に維持しておき、傾斜板５ａのみを回動させる簡単な装置によって、断糸処理を円滑に行うことができる。したがって、油剤付与装置６を前進させたり、後退させたりするという複雑な装置が必要でなくなる。
【００３７】
以上、詳細に説明したように、本発明に係る装置によれば、断糸が発生すると直ちに前述の傾斜板５ａを回動させることにより、油剤付与装置６と接触走行している糸条Ｙを、その係合状態から強制的に解除することができる。つまり、油剤付与装置６から係合する糸条Ｙが外れる方向へとその糸道が移動させることができる。したがって、口金１から次々に紡出される糸条Ｙは、油剤付与装置６に引っ掛かることなく、下方へそのまま走行するか、もしくは傾斜板５ａの上を滑落する。
【００３８】
このとき、紡糸筒４の下方の階下に設けられた糸条吸引装置７は、前述のように既に糸条Ｙを吸引できる状態にされているので、断糸した糸条Ｙは、この糸条吸引装置７に捕捉されて吸引される。このようにして、断糸が発生すると、口金１から次々と紡出されてくる糸条Ｙは、傾斜板５ａによって油剤付与装置６との係合が解除された状態で糸条吸引装置７に吸引される。それ故に、紡糸筒４の上部に糸条Ｙが蓄積されることもなく、紡糸筒４の外へと円滑に断糸した糸条Ｙが排出される。したがって、当然のことながら、断糸した糸条Ｙが油剤付与装置６に絡みつくこともなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の合成繊維の円筒状冷却装置の一例を示す概要図である。
【図２】本発明の合成繊維の円筒状冷却装置の断糸発生時の円筒状糸条冷却装置降下状態を示す概要図である。
【図３】本発明に係る傾斜板が果たす役割についての説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１：口金
２：シール構造体
３ａ：糸条冷却装置本体
３ｂ：冷却風吹出面
４：紡糸筒
５ａ：傾斜板
５ｂ：回動装置
６：油剤付与装置
７：糸条吸引装置
８：第１引取ローラ
９：第２引取ローラ
１０：断糸検出器
１１：駆動装置
１２：サクションガン
Ｙ：糸条
【図１】
2008202157.tif 000003
【図２】
2008202157.tif 000004
【図３】
2008202157.tif 000005