(57)【要約】【課題】１種類以上（特に、複数種）のポリマーを供給して紡糸するコンジュゲート糸、コスパン糸用溶融紡糸設備を安価に提供することである。【解決手段】単一種ポリマー（Ａポリマー）を輸送する配管系（５）を内蔵した単一種ポリマー用スピンブロック（１）と、前記スピンブロック（１）の外部に設けられ、かつ前記単一種ポリマー（Ａポリマー）とは異なる１種以上のポリマー（Ｂポリマー）をそれぞれ独立して分離供給するために各ポリマー毎に設けられた配管系（６）と、前記各配管系（５）及び（６）からそれぞれ供給される前記各ポリマーを連続的に計量して下流側にそれぞれ定量供給する計量供給装置（２ａ）と（２ｂ）と、前記計量供給装置（２ａ）及び（２ｂ）からそれぞれ供給された各ポリマーをそれぞれ分離した状態で下流側へ分配するポリマー分配部材（３）及び（４）と、前記ポリマー分配部材（３）及び（４）から分配された各ポリマーを受け入れて繊維状に紡出するための紡糸口金パックを取り付けるためのパックドーム（７）とを有する溶融紡糸装置である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一種ポリマーを輸送する配管系を内蔵した単一種ポリマー用スピンブロックと、
前記スピンブロックの外部に設けられ、かつ前記単一種ポリマーとは異なる１種以上のポリマーをそれぞれ独立して分離供給するために各ポリマー毎に設けられた配管系と、
前記各配管系からそれぞれ供給される前記各ポリマーを連続的に計量して下流側にそれぞれ定量供給する計量供給装置と、
前記計量供給装置からそれぞれ供給された各ポリマーをそれぞれ分離した状態で下流側へ分配するポリマー分配部材と、
前記ポリマー分配部材から分配された各ポリマーを受け入れて繊維状に紡出するための紡糸口金パックを取り付けるためのパックドームとを有する溶融紡糸装置。
【請求項２】
前記配管系のトーナメント分岐によって前記計量供給装置へ供給される配管経路を有する請求項１記載の溶融紡糸装置。
【請求項３】
コンジュゲート紡糸装置又はコスパン紡糸装置である請求項１又は２記載の溶融紡糸装置。
【請求項４】
前記スピンブロックの外側に設けられた前記配管系のそれぞれに対して加熱及び／又は保温手段を独立して設けた請求項１〜３の何れかに記載の溶融紡糸装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１種類のポリマーを紡糸する溶融紡糸設備に対して、これとは別種の１種類以上の熱可塑性高分子重合体（以下、単に「ポリマー」と称する）を供給し、２種類以上のポリマーを紡糸可能にした多目的用途に使用できる溶融紡糸装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在に至るまで、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィンなどのポリマーを溶融紡糸する際に、１種類のポリマーだけを紡糸するための専用の溶融紡糸装置が広く使用されている。このような専用の紡糸装置では、単一種のポリマーをその適用対象としているために、長時間に渡って高温で加熱するような好ましくない熱履歴を与えずに、しかも、ポリマーを均一加熱するといった単一種のポリマーに対する加熱条件に特化された加熱装置が使用されている。
【０００３】
図２は、前記のように単一種ポリマー用溶融紡糸装置の４錘取りの実施態様を例示したものである。ここで、この図２において、図（ａ）は、溶融紡糸装置（スピンブロック）の外観図（斜視図）であって、図（ｂ）は、前記スピンブロックを短手方向に切断した要部断面図である。なお、各参照符号を説明すると、１’はスピンブロック本体、２’はギアポンプなどの計量供給装置、３’はポリマー分配部材、５’はポリマー分配配管、そして、７’はパックドームをそれぞれ示す。なお、その際、前記ポリマー分配部材３’にはポリマー流路３１’と３２’とが形成されている。また、前記パックドーム７’にはその詳細説明を省略するが、公知の紡糸口金パック（図示せず）が取り付け自在とされており、この紡糸口金パックに導入されたポリマーは、紡糸口金から吐出されて溶融紡糸されることは言うまでもない。つまり、溶融紡糸するための単一種ポリマーを分配配管系５’へ受け入れて、その下流側に設けられた各計量供給装置２’へそれぞれ分配し、各計量供給装置２’によって連続的に計量されながら、パックドーム７’内に取り付けられた多錘（図では４錘）の紡糸口金パック（図示せず）へそれぞれ供給されて、繊維化される。
【０００４】
以上のように構成される従来の溶融紡糸装置では、単一種ポリマーが、図の矢印方向からポリマー分配配管系５’へ一点鎖線で示した経路に沿って下流側へと分岐供給される。ところが、このようなポリマー分配配管系５’は、通常、配管内を流れるポリマーを適当な流動状態下に置くと共に、ポリマーに熱劣化を起こさせずに良好に各計量供給装置２’へ分配することを目的として、スピンブロック本体１’に内蔵させて設けられている。なお、分配配管系５’は熱媒式加熱装置のようなスピンブロック本体１’に設けられた加熱手段で、溶融紡糸に用いるポリマーに好適な温度に加熱されるが、勿論、これは単一種のポリマーを加熱することに特化されている。したがって、複数種のポリマーをそれぞれ好適な温度に加熱することには何等の配慮されていない。
【０００５】
ところが、繊維の高付加価値化や差別化という観点から、例えば、異なる２種類のポリマーをサイド・バイ・サイドに貼り合わせることによって、得られる繊維に潜在捲縮を与えたり、あるいは海島型の複合繊維から海成分を除去して極細繊維を得たりするコンジュゲート紡糸（複合紡糸）が行われるようになってきた。更に、近年において、それぞれは１種類のポリマーの溶融紡糸に特化された複数の紡糸口金パックを使用するが、それぞれの紡糸口金から紡出された２種以上の異なるポリマー由来の繊維を紡出後に混繊する所謂「紡糸混繊」技術も盛んに行われるようになってきた。
【０００６】
しかしながら、このような溶融紡糸装置は、実公平２−２６９４３号公報、特開平１−２７２８０７号公報、あるいは特開平１−２７２８０８号公報などに提案されているように、最初からそれぞれの用途に合った専用の装置として設計されているが普通である。
【０００７】
ところが、このようなある特定の用途に適した溶融紡糸装置を使用するとなると、近年のように、高付加価値化あるいは差別化を目的として少量多品種生産態様の繊維を製造しようとする装置としては多目的用途に最初から設計されていないために、全く対応できない。しかも、多様化する実施態様に対応させて、それぞれの実施態様に応じて専用の溶融紡糸装置を製作していては、製糸コストの上昇を招くという問題を惹起する。更には、生産しようとする繊維の銘柄変更、複合繊維化、コスパン化などの様々な要求に対応してその実施態様を急に切替えようとしても、装置の製作に日数を要するため即座に対応できないと言った極めて大きな問題を有している。
【０００８】
そこで、一つの溶融紡糸装置で、多目的用途の溶融紡糸が行える装置が必要とされるのであるが、このような多目的用途の溶融紡糸装置としては、既に、特開昭６１−２９６１１０号公報、あるいは特開昭６２−７８２０６号公報に提案されている。しかしながら、この従来の溶融紡糸装置は、最初から多目的用途の溶融紡糸装置として設計されたものであって、このような溶融紡糸装置を新規に製作するとなると、相応の製作コストと日数を要することには何等変わりがない。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１―２７２８０８号公報
【００１０】
【特許文献２】
特開平１―２７２８０７号公報
【００１１】
【特許文献３】
特開昭６２−７８２０６号公報
【００１２】
【特許文献４】
特開昭６１−２９６１１０号公報
【００１３】
【特許文献５】
実公平２−２６９４３号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の従来技術が有する諸問題に鑑み、従来型の単１種のポリマーだけを溶融紡糸するための専用の溶融紡糸装置を２種類以上のポリマーによる複合紡糸用、あるいはコスパン紡糸用の溶融紡糸装置などとして提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
ここに、前記目的を達成するための溶融紡糸装置として、請求項１に記載の本発明として、「単一種ポリマーを輸送する配管系を内蔵した単一種ポリマー用スピンブロックと、
前記スピンブロック専用加熱手段の外部に設けられ、かつ前記単一種ポリマーとは異なる１種以上のポリマーをそれぞれ独立して分離供給するために各ポリマー毎に設けられた配管系と、
前記各配管系からそれぞれ供給される前記各ポリマーを連続的に計量して下流側にそれぞれ定量供給する計量供給装置と、
前記計量供給装置からそれぞれ供給された各ポリマーをそれぞれ分離した状態で下流側へ分配するポリマー分配部材と、
前記ポリマー分配部材から分配された各ポリマーを受け入れて繊維状に紡出するための紡糸口金パックを取り付けるためのパックドームとを有する溶融紡糸装置」が提供される。
【００１６】
その際、請求項２に記載の本発明のように、「前記配管系のトーナメント分岐によって前記計量供給装置へ供給される配管経路を有する請求項１記載の溶融紡糸装置」とすることが望ましい。また、このとき、請求項３に記載の本発明のように、「コンジュゲート紡糸装置又はコスパン紡糸装置である請求項１又は２に記載の溶融紡糸装置」とすることが望ましい。
【００１７】
そして、請求項４に記載の本発明のように、「前記スピンブロックの外側に設けられた前記配管系のそれぞれに対して加熱及び／又は保温手段を独立して設けた請求項１〜３の何れかに記載の溶融紡糸装置」とすることが更に望ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明は、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリエチレンナフタレート等のポリマーを１種以上（特に、複数種）使用して、溶融紡糸を行い、これら１種以上のポリマーからなる合成繊維糸条を得るための溶融紡糸装置に関する。
【００１９】
本発明者は、既に述べた図２に示すような単１種ポリマーを供給して紡糸する専用の溶融紡糸装置であっても、もう１種類以上のポリマーを供給して、２種類以上のポリマーを紡糸するような溶融紡糸装置を実現できるのではないかと着想してなされたものである。すなわち、単１種ポリマー用のスピンブロックであっても、その直上にポリマー導管、押出機を設置、更にパックドームに定量供給するためのギアポンプなどを増設することでコンジュゲート糸・コスパン糸が製造可能になることを見いだし、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明に好適に用いることができる４錘取りの溶融紡糸装置の一実施形態を模式的に例示した説明図であって、２種類のポリマーからコンジュゲート繊維（複合繊維）を得るためのものである。なお、この図１において、図（ａ）は、溶融紡糸装置（スピンブロック）の外観図（斜視図）であって、図（ｂ）は、前記スピンブロックを図（ａ）の短手方向に切断した要部断面図である。また、前記図１に例示した溶融紡糸装置を構成する各部品について先ず説明をすると、１はスピンブロック本体、２ａは計量供給装置（Ａポリマー用）、２ｂはは計量供給装置（Ｂポリマー用）、３は第１ポリマー分配部材、４は第２ポリマー分配部材、５はＡポリマー用配管、６はＢポリマー用配管、そして、７はパックドームをそれぞれ示す。その際、通常、Ｂポリマー配管系６は受入配管６１、分岐配管６２、そして、供給配管６３などを含んで構成されている。
【００２２】
以上に例示した溶融紡糸装置において、溶融されたポリマーＡ及びＢは、図１に図示省略した２台の押出機によって、スピンブロック本体１に設けられたＡポリマー配管系５とＢポリマー配管系６へ溶融した状態でそれぞれ供給される。なお、これらＡポリマーとＢポリマーは、チップ状のペレットとして前記押出機（図示せず）へ供給して、ここで溶融状態にしてもよく、あるいは、重合が完了した溶融ポリマーをポリマー払出しラインから分岐させて供給するようにしても良い。なお、前記押出機を使用する場合には、ペレットが完全に溶融されて溶融状態でスピンブロック本体１へ供給されるのであれば、特にスクリュウ形状、一軸又は二軸押出機などに限定することはない。しかしながら、ペレットの溶融状態を均一にするためには、押出機の吐出圧力を一定にするように、押出機のスクリュー回転数をフィードバック制御することが望ましい。
【００２３】
以上に述べたようにして、ＡポリマーとＢポリマーは、前述の押出機（図示せず）からスピンブロック本体１へ供給されるのであるが、その後に繊維化されるまでの間のポリマーの輸送について、以下に詳細に説明する。
【００２４】
先ず、前記Ａポリマーの輸送については、スピンブロック本体１内を「従来の技術」欄で説明したと同様の経路（図２の一点鎖線で示した経路）で配管系５を流れる。すなわち、前述の押出機（図示せず）から第１ポリマー分配部材３に設けられたポリマー流路３１ａに流入し、次いで、第２ポリマー分配部材４に設けられたポリマー流路４１ａから下流側の各計量供給装置２ａへそれぞれ分配される。その際、各計量供給装置２ａまでＡポリマーを輸送する際のポリマー配管系６は、ポリマー滞留時間を同じ条件とするために、図２の一点鎖線で示したようなトーナメント分岐とすることが好ましい。また、このときのポリマー配管系５は、単一種ポリマーだけを紡糸する専用の溶融紡糸機と同様の方法と手段によって加熱されることになることは言うまでもない。何故ならば、Ａポリマーを各計量供給装置２ａまで輸送する配管系は、何等の変更も加える必要がないからである。
【００２５】
その後、このようにして、各計量供給装置２ａにまで輸送されたＡポリマーは、各計量供給装置２ａによって連続的に定量計量されながら下流側へと流れて、第２ポリマー分配部材４に設けられたポリマー流路４２ａへと供給され、第１ポリマー分配部材３に設けられたポリマー流路３２ａへと流れる。このようにして、最終的に、パックドーム７に取り付けられた複合紡糸用口金パック（図示せず）のＡポリマー導入孔へと供給されることとなる。なお、前記複合紡糸用口金パックについては、「従来の技術」欄で引用した特許文献などにその詳細が記載されているので、その詳細説明を省略する。
【００２６】
以上でＡポリマーの輸送についての説明を終わり、次に、Ｂポリマーの輸送について説明する。
【００２７】
Ｂポリマーの輸送については、先ず、前述の押出機（図示せず）から配管系６を構成する受入配管６１、分岐配管６２、そして供給配管６３などをトーナメント分岐されながら下流側へと流れて、第２ポリマー分配部材４に設けられたポリマー流路４２ｂから各計量供給装置２ｂへと分配される。なお、ここで、肝要なことは、図１に示した様に、Ｂポリマーを各計量供給装置２ｂへ輸送する配管系では、Ａポリマーの配管系とは異なり、スピンブロック本体１の外部に、スピンブロック本体１の加熱手段とは独立して加熱及び／又は保温手段（図示せず）が設けられていることである。したがって、ＢポリマーはＡポリマーと独立して加熱及び／又は保温することができ、しかも、Ａポリマーの加熱手段とＢポリマーの加熱及び／又は保温手段（図示せず）は互に独立して設けられているから、互に熱的に干渉しあうことがない。
【００２８】
なお、このようなＢポリマーの加熱及び／又は保温手段（図示せず）としては、例えば、外表面が断熱材によって保温された配管系６を二重配管として、その内側配管にポリマーを流し、外側配管に熱媒を流すような熱媒加熱方式や、配管系６の外側を囲繞するように電熱ヒーターや断熱材を設けて電気加熱する電熱加熱方式などを採用することができる。さらに、供給配管６３に冷却手段を設けて、例えば計量供給装置２ｂが生産中に故障した時などのように、計量供給装置２ｂを交換可能とするために、ポリマーの供給を停止することもできる。すなわち、供給配管６３を冷却して、配管内を流れる溶融ポリマーを固化させることにより、供給配管６３をフリージングバルブとして使用できるようにすることもできる。
【００２９】
以上に述べたようにして、Ｂポリマーが各計量供給装置２ｂにまで分配されると、次に、これらの計量供給装置２ｂによって連続的に定量計量されながら、下流側の第２ポリマー分配部材４に設けられたポリマー流路４２ｂへとそれぞれ供給され、次いで、第１ポリマー分配部材３に設けられたポリマー流路３２ｂへと流れる。このようにして、最終的に、パックドーム７に取り付けられた複合紡糸用口金パック（図示せず）のＢポリマー導入孔へと前述のＡポリマーとは完全に分離された状態で独立して供給されることとなる。
【００３０】
以上に述べたように、公知の複合紡糸用口金パックへ供給されたＡポリマーとＢポリマーとは、サイド・バイ・サイドに貼り合わされたコンジュゲート繊維にされたり、いわゆる海島型コンジュゲート繊維にされたりすることは周知のとおりである。また、その詳細説明を省略するが、押出機、配管系、加熱装置、計量供給装置を更に追加することで、３種以上のポリマーを使用する溶融紡糸装置とすることができることも、容易に理解できるであろう。なお、ここでは、コンジュゲート繊維について述べたが、紡糸口金パックを多錘用の分割口金パック（例えば２錘立ての分割口金パック）として、各錘の分割口金パックからＡポリマーとＢポリマーをそれぞれ個別に紡出した後、これらを紡出後に混繊するなどのコスパン糸を紡糸する場合にも使用できることは言うまでもない。
【００３１】
ところで、本発明において、ＡポリマーやＢポリマーのようなポリマーを互に分離した状態でそれぞれ独立して輸送するための配管系などに使用する各部材の材質に関しては、腐蝕に耐え、流動抵抗が少ない内壁面を有し、ポリマーが異常滞留するような箇所がなく、耐圧、熱膨張による熱応力、圧力損失を考慮した設計がされており、その上、ポリマーが熱劣化しない温度で加熱されていることが好ましいことは言うまでもない。なお、このような配管系の加熱手段としては、温度斑が無く希望の温度に設定できるものであれば特に限定されることはないが、例えば、鋳込みヒーターや熱媒加熱装置を好ましく使用することができる。
【００３２】
なお、本発明に使用するギアポンプなどの計量供給装置２ａ及び２ｂは、各種ポリマーを連続的に計量しながら下流側へ定量供給できるものであれば特に限定されることはない。更に、本発明において、ポリマー分配部材３及び４は、図１に示した実施形態例では、計量供給装置２ａ及び２ｂを設置するために、第２ポリマー分配部材４を計量供給装置２ａ及び２ｂと第１ポリマー分配部材３との間に取り付けた構造をしている。しかしながら、各計量供給装置２ａ及び２ｂが設置可能であって、パックドーム７に対して各種ポリマーをそれぞれ分離させた状態で独立して供給可能であれば、特にこのような構造に限定されることはなく、必要に応じて設計変更可能なことは言うまでもない。また、これらのポリマー分配部材３及び４は、鋳込みヒーターなどの加熱手段を取り付けたり、断熱材などの保温手段を取り付けたりして、加熱及び／又は保温することが、配管系６内を流れるポリマーに対して、温度斑が発生し難くなるので好ましい。
【００３３】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明では、スピンブロック本体１に関しても、単一種ポリマーを紡糸するための専用のスピンブロックを流用使用して、押出機、ポリマー配管、計量供給装置を必要に応じて追加設置することによって、２種類あるいは３種類以上のポリマーを用いたコンジュゲート糸、コスパン糸の紡糸も可能となる。このため、溶融紡糸装置を多用途に使用することができ、高付加価値化や差別化を行う際に、その要求に応じて広範囲かつ柔軟に対応することができる。しかも、既存の単一種ポリマーの溶融紡糸に特化された専用の溶融紡糸設備を流用使用することで、設備コストを低く抑えることが可能となり、単一種ポリマーを溶融紡糸する専用の溶融紡糸設備の余剰が生じた場合でも、この転活用が可能である。また、Ｂポリマー側の供給をやめれば、単一種ポリマー用の専用溶融紡糸設備としても使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に好適に用いることができる４錘取りの溶融紡糸装置の一実施形態を模式的に例示した説明図である。
【図２】単一種ポリマーを溶融紡糸する従来型の溶融紡糸装置の４錘取りの実施態様を模式的に例示した説明図である。
【符号の説明】
１  ：スピンブロック本体
２ａ：計量供給装置（Ａポリマー用）
２ｂ：計量供給装置（Ｂポリマー用）
３  ：第１ポリマー分配部材
４  ：第２ポリマー分配部材
５  ：（Ａ）ポリマー配管系
６  ：（Ｂ）ポリマー配管系
７  ：パックドーム
６１：受入配管（Ｂポリマー）
６２：分岐配管（Ｂポリマー）
６３：供給配管（Ｂポリマー）
【図１】
2004232107.tif 000003
【図２】
2004232107.tif 000004