(57)【要約】【課題】  繊度が小さく、しかも、異形断面を有する繊維を溶融紡糸する場合において生じる繊維間の太さ斑を発生させることなく、良好な品質の繊維を、長期に渡り安定して溶融紡糸ができる方法とそのための紡糸口金パックを提供し、かつ比較的安価かつ容易に製作可能な紡糸口金パックを提供する。【解決手段】  熱可塑性重合体を溶融紡糸口金パック(1)を用いて溶融紡糸する際に、異形断面形状を有する単繊維群を紡出するための吐出孔(H2)群を穿設した紡糸口金(8)の直上で各吐出孔(H2)に一対一に対応させて背圧生成孔(H1)を穿設した背圧生成部材(6)を設けて背圧を生成し、前記背圧生成孔(H1)を介して前記吐出孔(H2)のそれぞれへ前記熱可塑性重合体を供給し、前記吐出孔(H2)群から前記熱可塑性重合体を紡出することを特徴とする溶融紡糸方法とそのための装置である。【選択図】      図１
2005060883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性重合体を溶融紡糸する方法において、異形断面形状を有する単繊維群を紡出するための吐出孔群の直上で各吐出孔に一対一に対応させて背圧生成孔を設けて背圧を生成し、前記背圧生成孔を介して前記吐出孔のそれぞれへ前記熱可塑性重合体を供給し、前記吐出孔群から前記熱可塑性重合体を紡出することを特徴とする溶融紡糸方法。
【請求項２】
前記背圧生成孔を通過する熱可塑性重合体の圧力損失をＰ１(ＭＰａ)とし、前記吐出孔を通過する熱可塑性重合体の圧力損失をＰ２（ＭＰａ）としたときに、これらＰ１とＰ２とが、 ０．５≦Ｐ１／Ｐ２≦１０ という関係式を満足する条件下で溶融紡糸を行う請求項１に記載の溶融紡糸方法。
【請求項３】
前記背圧生成孔を通過する熱可塑性重合体の圧力損失をＰ１(ＭＰａ)とし、前記吐出孔を通過する熱可塑性重合体の圧力損失をＰ２（ＭＰａ）としたときに、これらＰ１とＰ２とが、３≦Ｐ１＋Ｐ２≦３０という関係式を満足する条件下で溶融紡糸を行う請求項１又は２に記載の溶融紡糸方法。
【請求項４】
前記単繊維群を構成する単繊維の繊度が０．１〜４．０ dtexである請求項１〜３の何れかに記載の溶融紡糸方法。
【請求項５】
熱可塑性重合体を溶融紡糸するための紡糸口金パックが、異形断面形状を有する単繊維群を紡出するための吐出孔群が穿設された紡糸口金と、前記紡糸口金の直上に密着して設置され、かつ前記吐出孔群のそれぞれに一対一に対応して穿設された背圧生成孔群を有する背圧生成部材とを備えることを特徴とする溶融紡糸口金パック。
【請求項６】
前記背圧生成孔に縮小流路を形成した請求項５に記載の溶融紡糸口金パック。
【請求項７】
前記背圧生成孔と、これに一対一に対応して設けられた吐出孔とをそれぞれ通過する際の熱可塑性重合体の圧力損失をそれぞれＰ１(ＭＰａ)、Ｐ２（ＭＰａ）としたときに、これらＰ１とＰ２とが ０．５≦Ｐ１／Ｐ２≦１０ という関係式を満足するように前記背圧生成孔の形状を決定することを特徴とする請求項５又は６に記載の溶融紡糸口金パック。
【請求項８】
前記背圧生成孔のポリマー出口部と前記吐出孔へのポリマー入口部との接続部に段差を設けないことを特徴とする請求項５〜７の何れかに記載の溶融紡糸口金パック。
【請求項９】
前記背圧生成孔が紡糸口金の中心から少なくとも直径１０ｍｍの円形領域外に穿設されている請求項５〜８の何れかに記載の溶融紡糸口金パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はポリエステル繊維、ポリアミド繊維のような熱可塑性重合体（以下、“ポリマー”と称する）からなる合成繊維を溶融紡糸するための方法とそのための紡糸口金パックに関する。更に詳しくは、紡出される繊維の断面形状が円形とは異なる異形断面形状を有する熱可塑性合成繊維を溶融紡糸するための方法とそのための紡糸口金パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、その横断面が偏平断面、中空断面、トライローバル断面、十字葉断面等の異形断面を有する繊維は、衣料用途あるいは産業資材用途に使用すると、従来から製造されている円形断面を有する繊維では実現することができなかった性質や性能を実現することができることが知られている。例えば、嵩高で軽くてボリューム感のある繊維素材が得られたり、複雑な断面形状のために、毛細管現象により繊維間で大きな吸水性能が得られたりするといった様々な利点を有している。
【０００３】
そこで、このような異形断面を有する繊維を溶融紡糸により製造するために、溶融紡糸口金パック内に内蔵する紡糸口金に穿設する吐出孔として、スリット形状孔や円形形状孔などを組み合わせることで、前述のような複雑な異形断面の繊維を溶融紡糸することが行われている。なお、このような吐出孔を穿設した紡糸口金を使用した溶融紡糸では、紡出するポリマーが吐出孔から吐出される途中あるいは吐出直後にポリマー流を合体させることによって前述の異形断面形状を有する繊維が製造される。
【０００４】
このような状況下で、近年において、市場で要求される異形断面繊維として、上記のような性質、性能を更に向上させるため、繊維の太さを細くすることが強く望まれるようになってきた。しかしながら、このような要求に応じて、細い繊度の異形断面繊維を製造しようとした場合に、前述のような形状と構成を有する吐出孔からポリマーを紡出すると、繊維の太さ斑（繊維の長さ方向の太さ斑、及び繊維間の太さ斑）、及び断面形状の斑等の異常が発生しやすく、織物等の製品にしたときの欠点が顕在化するという問題が発生してきた。なお、このような問題は、従来の円形断面繊維を紡出するための吐出孔に関しても生じていたが、異形断面繊維を紡出する場合には、紡糸口金に穿設する吐出孔形状が複雑となるために、加工精度や吐出孔内でのポリマーの流動状態などが絡み合って問題がより顕在化し、更に、紡出する繊維繊度が細くなるという状況が加わることによって、問題がより顕著に表面化してきたのである。
【０００５】
以上に述べたような理由によって、細繊度化された異形断面繊維の溶融紡糸工程では、繊維の太さ斑が発生するのを抑え、高いレベルでの断面形状の均一性が要求される。つまり、繊維の長さ方向に発生する太さ斑については、長時間にわたってポリマーが滞留することになってしまうデッドスペースが紡糸口金パック内に存在することにより、ポリマーが長期間にわたって受けた過剰な熱履歴によって劣化を起こし、劣化したポリマーが紡糸口金に穿設された吐出孔に送られることによって発生することが分かっている。すなわち、ポリマーが熱劣化を起こすと分子量が低下して粘度斑が発生し、このような粘度斑を起こしたポリマーが吐出孔から吐出される際の吐出圧力が変動してポリマーの吐出量斑となる。また、熱劣化を起こしたポリマーが繊維の一部に含まれると、紡出後の繊維が細化する過程で細化斑（太さ斑）を起こし、これが繊維の長さ方向の太さ斑につながっている。
【０００６】
そこで、このようなデッドスペースに係わる問題を解決するために、例えば、特開平５−３３９８０８号公報において、ポリマーを分配するための分配板に生じるデッドスペースを低減する技術が提案されている。この技術では、紡糸口金パック内でポリマーを長時間滞留させること無く略同じ滞留時間で均等にポリマーを分配するために、分配版に穿設してポリマーの分配を行わせる導入孔群について、その孔径や孔長を紡糸口金パックの中央から外周にかけて分布を持たせることが提案されている。
【０００７】
確かに、この従来技術を使用することによって、紡糸口金パック内のデッドスペースを低減することができ、繊維の長さ方向の太さ斑を低減することができる。しかしながら、この従来技術では、前述のような異形断面繊維や細繊度の繊維を製造する際に生じる繊維間の太さ斑を抑制することは困難である。何故ならば、紡糸口金パック内のデッドスペースを無くして、劣化ポリマーの発生を抑制したとしても、紡糸口金に穿設した各吐出孔へポリマーをそれぞれ均一に送ることができなければ、吐出孔間で発生する繊維の太さ斑を解消することができないからである。
【０００８】
そこで、このような問題を解決するための従来技術として、例えば、特開２００３−１１３５２３号公報において、紡糸口金直上に設置するフィルターの濾過媒体を畳織り構造とすることが提案されている。すなわち、この従来技術は、前述のフィルターを紡糸口金の直上に設けることによって、紡糸口金の上流から送られてきたフィルターを通過する前のポリマーの流れの向きに対して垂直方向のベクトルを持った流れを持たせ、これによって、紡糸口金の直上を流れるポリマーの流量ばらつきを緩和させることを目的としているのである。つまり、この従来技術は、紡糸口金の直上に設置されたフィルターの整流作用によって、ポリマーの流れ方向を下方へと揃えることを一大特徴としている。
【０００９】
確かに、このような従来技術を利用すると、紡糸口金に供給するポリマーの流れ方向を一方向に整流することができる。しかしながら、紡糸口金に穿設される吐出孔群は、所定の間隔をあけて設けざるを得ない。このため、流れ方向が揃えられたポリマーが紡糸口金に供給されても、吐出孔が穿孔された位置に供給されたポリマーはそのままの流れ方向を維持することができるが、それ以外の箇所に供給されたポリマーは、その流れ方向を紡糸口金の直上で急激に変えながら吐出孔へ流入することとなる。しかも、この従来技術では、紡糸口金とフィルターが直接接触する構成となっており、紡糸口金の直上部に実質的に空間が形成されていない。このため、折角、フィルターで整流したポリマー流が紡糸口金の直上部で廻りこむように吐出孔に流入する過程でポリマー流が混合され、紡糸口金の各吐出孔に均一に送ることができない。
【００１０】
以上に述べた従来技術は、紡糸口金パック内に存在するデッドスペースをなくすること、あるいは紡糸口金へ送られるポリマーの流れ方向や流速が各吐出孔で差を生じるのを防止しようとするものである。ところが、これらの問題の他に、異形断面繊維を得るために、吐出孔が複雑な形状になると、吐出孔のポリマー流路も複雑となって、この流路を通過する際のポリマーの流速分布や圧力損失などが微妙に変化する。また、これに加えて、細い繊維を製造するためには、吐出孔形状もそれに対応して小さくする必要が生じると、精密な形状に吐出孔を加工する必要が生じるが、その加工精度には限界が生じる。それでも、精度の高い吐出孔を紡糸口金に穿設しようとすると、多数の吐出孔群を全て高い精度でバラツキ無く一枚の紡糸口金に加工することが要求され、一つの吐出孔の加工にも失敗が許されない状態とあいまって、加工に膨大な時間が要求されると共に、加工の歩留まりも極端に低下する。そうすると、紡糸口金の製作に、莫大な加工費用と加工期間を要することとなる。
【００１１】
また、従来の技術において、前述のような技術とは別に、各吐出孔から紡出されるポリマー量を均一にするために、紡糸口金に穿設された吐出孔群に作用する吐出圧力を均一化することが試みられてきた。この従来技術は、吐出孔形状自体のディメンジョン、例えば、吐出孔形状がスリット孔であったり、円形孔であったりする場合には、スリット孔の幅を狭くしたり、円形孔の孔径を小さくしたり、あるいは吐出孔のポリマー流動方向の長さ（キャピラリー長）を長くしたりすることによって、各吐出孔に作用する背圧を大きくすることを特徴とする。その理由は、このように背圧を大きくすることによって、各吐出孔をポリマーが流動する際に発生する圧力損失が吐出圧に影響する割合を背圧対比で小さくし、各吐出孔の加工精度のバラツキによって生じる圧力損失の変動を小さくすることができ、吐出圧力のバラツキを小さくできるからである。
【００１２】
しかしながら、この従来技術では、前述のように、異形断面形状を有する繊維を製造する場合には、所要の繊維断面形状を得るためには、吐出孔の形状を変えることは難しく、必然的に吐出孔形状は一定形状に決定されてしまうという問題を抱えている。そのため、スリット孔の幅や、円形孔の孔径を小さくすることは本質的に困難であり、この場合、各吐出孔内のポリマー圧力を均圧化するためには、キャピラリー長を長くすることで対応することになる。ところが、細繊度でかつ異形断面を有する繊維を溶融紡糸するための紡糸口金に穿設する吐出孔は、繊度に合わせてその形状を相対的に小さくする必要があり、しかも、キャピラリー長を大きくした異形断面の吐出孔を紡糸口金に穿孔することは、キャピラリー長を短くした吐出孔を加工するよりも困難である。したがって、このような従来技術は、普通のキャピラリー長を持つ細繊度用の吐出孔を穿孔する以上に、加工の歩留まりが悪くなり、このために、加工費用と加工期間が莫大となってますます非現実的となり、その上、キャピラリー長によっては、所定の異形断面用吐出孔の加工が不可能となる。
【特許文献１】特開平５−３３９８０８号公報
【特許文献２】特開２００３−１１３５２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、以上に述べた従来技術が有する諸問題を解消することを目的になされたものである。すなわち、本発明は、繊度が小さく、しかも、異形断面を有する繊維を溶融紡糸する場合において生じる繊維間の太さ斑を発生させることなく、良好な品質の繊維を、長期に渡り安定して溶融紡糸ができる方法とそのための紡糸口金パックを提供し、かつ比較的安価かつ容易に製作可能な紡糸口金パックを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者は、特にその横断面が偏平断面、中空断面、トライローバル断面、十字葉断面等の異形断面を有する、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維のような熱可塑性合成繊維を溶融紡糸するために適合する溶融紡糸口金パックを研究する中で、「背景技術」欄で述べたような諸問題を知見し、これらの問題を解決しようと鋭意検討する過程で本発明に到達したものである。
【００１５】
すなわち、紡糸口金に穿設された各吐出孔のそれぞれから均一にポリマーを吐出させるためには、各吐出孔へ供給するポリマーの流れ方向を単に揃えたり、紡糸口金パック内に生じるデッドスペースを解消したりするだけではこれを達成することができないことを知見した。特に、各吐出孔の形状が通常のものより小さくなり、更に異形断面を有する繊維を紡糸する際に好適な紡糸口金パックに対しては、更にその状況が悪化することを知見したのである。
【００１６】
そして、ついに、紡糸口金に穿設された吐出孔の一個々々に対して作用する吐出圧力を確実に均一化させることができ、しかも、吐出孔の加工精度を最高級の精度で加工する必要が無くある程度の精度レベルに加工されてさえいれば、前述の諸問題を解決できることに着目するに至ったのである。しかしながら、本発明者の前記着目にもかかわらず、これを具現化することは極めて困難であり、各吐出孔を通過するポリマーが各吐出孔内で受ける圧力損失が、各吐出孔の加工精度に左右されて、その吐出圧力が大きく変化してしまうことないようにすることができる紡糸口金パックを試行錯誤で検討した。そして、その過程で、以下に述べる手段を採用することによって、本発明の課題を達成することが可能であることを着想するに及んで、初めて本発明を完成したのである。
【００１７】
ここに、請求項１に記載の溶融紡糸方法に係る発明として、「熱可塑性重合体を溶融紡糸する方法において、異形断面形状を有する単繊維群を紡出するための吐出孔群の直上で各吐出孔に一対一に対応させて背圧生成孔を設けて背圧を生成し、前記背圧生成孔を介して前記吐出孔のそれぞれへ前記熱可塑性重合体を供給し、前記吐出孔群から前記熱可塑性重合体を紡出することを特徴とする溶融紡糸方法」が提供される。
【００１８】
その際、請求項２に記載の発明のように、「前記吐出孔を通過する熱可塑性重合体の圧力損失をＰ１(ＭＰａ)とし、前記背圧生成孔を通過する熱可塑性重合体の圧力損失をＰ２（ＭＰａ）としたときに、これらＰ１とＰ２とが、 ０．５≦Ｐ１／Ｐ２≦３０ という関係式を満足する条件下で溶融紡糸を行う請求項１に記載の溶融紡糸方法」とすることが好ましい。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明のように、「前記吐出孔を通過する熱可塑性重合体の圧力損失をＰ１(ＭＰａ)とし、前記背圧生成孔を通過する熱可塑性重合体の圧力損失をＰ２（ＭＰａ）としたときに、これらＰ１とＰ２とが、３≦Ｐ１＋Ｐ２≦３０という関係式を満足する条件下で溶融紡糸を行う請求項１又は２に記載の溶融紡糸方法」とすることが好ましい。
【００２０】
更には、請求項４に記載の発明のように、「前記単繊維群を構成する単繊維の繊度が０．１〜４．０ dtexである請求項１〜３の何れかに記載の溶融紡糸方法」とすることが好ましい。
【００２１】
次に、請求項５に記載の溶融紡糸口金パックに係る発明として、「熱可塑性重合体を溶融紡糸するための紡糸口金パックが、異形断面形状を有する単繊維群を紡出するための吐出孔群が穿設された紡糸口金と、前記紡糸口金の直上に密着して設置され、かつ前記吐出孔群のそれぞれに一対一に対応して穿設された背圧生成孔群を有する背圧生成部材とを備えることを特徴とする溶融紡糸口金パック」が提供される。
【００２２】
その際、請求項６に記載の発明のように、「前記背圧生成孔に縮小流路を形成した請求項５に記載の溶融紡糸口金パック」とすることが好ましい。
【００２３】
また、請求項７に記載の発明のように、「前記背圧生成孔に一対一に対応して設けられた吐出孔と、前記背圧生成孔とをそれぞれ通過する際の熱可塑性重合体の圧力損失をそれぞれＰ１(ＭＰａ)、Ｐ２（ＭＰａ）としたときに、これらＰ１とＰ２とが ０．５≦Ｐ１／Ｐ２≦１０ という関係式を満足するように前記背圧生成孔の形状を決定することを特徴とする請求項５又は６に記載の溶融紡糸口金パック」とすることが好ましい。
【００２４】
また、請求項８に記載の発明のように、「前記背圧生成孔のポリマー出口部と前記吐出孔へのポリマー入口部との接続部に段差を設けないことを特徴とする請求項５〜７の何れかに記載の溶融紡糸口金パック」とすることが好ましい。
【００２５】
そして、請求項９に記載の発明のように、「前記背圧生成孔が紡糸口金の中心から少なくとも直径１０ｍｍの円形領域外に穿設されている請求項５〜８の何れかに記載の溶融紡糸口金パック」とすることが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
以上に述べた本発明によれば、特に細繊度の異形断面繊維を溶融紡糸するに当り、紡糸口金に穿設する異形断面を有する吐出孔を紡出する単繊維群の繊度に合わせて微細化しなければならない場合であっても、吐出孔の加工精度を特別によくする必要も無く、太さ斑が少なく良好な品質を有する繊維を長期に渡り安定的に製造できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以上に述べた本発明について、その実施の形態について、以下に図面を参照しながら、その作用と共に詳細に説明する。
【００２８】
図１は、本発明のポリエステル繊維、ポリアミド繊維のような熱可塑性合成繊維を溶融紡糸するための紡糸口金パックを模式的に例示した概略の部品構成図を示す。通常、紡糸口金パックは、これを装着するスピンブロック（図示せず）のパックドーム内で所定の温度に加熱される。したがって、周知のように、スピンブロックには、紡糸口金パックを加熱するための加熱装置（図示せず）が組み込まれており、更に、このような紡糸口金パックに対して、溶融押出機（図示せず）などによって溶融されたポリマーが供される。その際、これも通常スピンブロックに組み込まれたギヤポンプ等の定量供給装置（図示せず）によって連続的に計量されながら紡糸口金パックへ供給されることは周知の通りである。
【００２９】
なお、本発明の紡糸口金パックは、本発明の要旨を満足するものであれば、図１に示した例に特に限定される理由はなく、周知の紡糸口金パックに対しても適用できることは言うまでもない。例えば、図１の溶融紡糸口金パックの実施形態は、一種のポリマーからなる繊維を紡糸するためのものであるが、これを２種以上のポリマーからなる複合繊維の溶融紡糸口金パックに適用することもでき、また、一種のポリマー中に他のポリマーが混合された混合紡糸口金パックにも適用することができる。また、一つの紡糸口金パックでありながら、その中に多数の口金が組み込まれた多錘糸条（例えば、２錘糸条、あるいは4錘糸条）を紡糸することができる多眼の紡糸口金パックにも適用することができる。さらに、紡糸口金パックからのポリマー漏れを防止する構造に関しても、図１に例示した“強制シール方式”のものと、これ以外のいわゆる“セルフシール方式”のものなどに対しても適用できることは言うまでもない。なお、本発明で言う“セルフシール方式”とは、周知のように、紡糸口金パック内に導入されたポリマーの圧力を利用して、ポリマー漏れを防止するものである。
【００３０】
ここで、先ず前記図１に記載した各参照符号に関して説明すると、１は紡糸口金パックであって、２は本体部材である。なお、この本体部材２は図示したように、上部部材２ａ、中間部材２ｂ、及び下部部材２ｃの三つに分割されており、上部部材２ａと中間部材２ｂはガスケットなどのシール部材３を介して、図示省略したが六角穴付ボルトなどの締結部材によって一点鎖線示した位置で締め付けられる。同様に、下部部材２ｃと中間部材２ｂも濾過媒体（フィルター）の外縁にアルミニューム製リムなどのシール材を有するリム付フィルター７を介して、これも図示省略した締結部材によって一点鎖線示した位置で締め付けられる。このようにして、図１に例示したような周知の強制シール方式の紡糸口金パック１においては、その内部に導入されるポリマーがシール部材３によって外部に漏出しないようにシールされる。
【００３１】
さらに、ポリマー漏れがないようにシールされた本体部２の内部には、濾過部材４、濾過部材４を支持するブリッジプレート５が設けられ、前記濾過部材４によってポリマー内の異物などを除去すると共に、パック内でのポリマーの滞留量も制御される。なお、前記濾過部材４は、メタルサンドやこれに類する多孔質材等が好適に使用できるが、これらに限らず、その他の周知の濾材を使用することができる。ただし、濾過部材４が、図示したようにメタルサンドのように粒状の濾材４ａで構成する場合は、濾材４ａの下流にこれが流出するのを防ぐため、フィルター４ｂが設置される。
【００３２】
ただし、前記フィルター７は、通常、フィルター４ｂでは捕集しきれなかった溶融ポリマー中の異物を捕集する役割を果たし、したがって、フィルター４ｂより目開きが小さいものを使用することが好ましく、このような濾過媒体（フィルター）としては、金属繊維の織物、不織布、焼結金属等の多孔質材を適宜選択して使用できる。また、フィルター７は溶融ポリマー通過部分の外周部を金属製のリムで補強したものや、リムのないフィルターとその外周部にシール材（図示せず）を組み合わせたものが使用できるが、紡糸口金パックの組立性の良さを考えると、前述のリム付フィルター７を使用することが好ましい。
【００３３】
次に、図１において参照符号６で例示した部材が、本発明の溶融紡糸口金パックの一大特徴とする“背圧生成部材”であって、この背圧生成部材６に引き続いて、口金８が設けられている。この背圧生成部材６は、既に述べたように、特に小さな繊度の異形断面を有する繊維を多数の吐出孔群が穿設された紡糸口金８から紡出する際に極めて重要な役割を果たすので、以下にこの点について詳細に説明する。
【００３４】
本発明の背圧生成部材６は、口金８に穿設された吐出孔Ｈ２の穿設位置の直上に一対一に対応させて穿設された背圧生成孔Ｈ１が設けられていることを最大の特徴とする。つまり、このような構成を採用することによって、口金８に穿設した各吐出孔Ｈ２のそれぞれに対して個別に所定の背圧を設定することを可能とするのである。何故ならば、各吐出孔Ｈ２へ付与する背圧の絶対値は、背圧生成孔Ｈ１の絞り孔部Ｈ１ａの孔径と孔長によって実質的に設定することができるからである。
【００３５】
すなわち、これをより具体的に説明するならば、一定流量のポリマーが各吐出孔Ｈ２に供給されるためには、必ず背圧生成孔Ｈ１を通過しなければならないようにする。そして、一定流量のポリマーがこの背圧生成孔Ｈ１を通過する際において、このポリマーがハーゲン・ポアズイユの式に従うと仮定すると、その圧力損失の大きさは、絞り孔部Ｈ１ａ孔径の４乗に反比例し、その孔長の１乗に比例する。したがって、絞り孔部Ｈ１ａの孔径と孔長の加工精度を上げることによって、所望の背圧を各吐出孔に対して一対一で付与することができる。なお、背圧生成孔Ｈ１のポリマー導入孔部Ｈ１ｂの孔径と孔長は、絞り孔部Ｈ１ａの孔径に対して十分に大きくしておけばよく、絞り孔部Ｈ１ａに比較してそれほど加工精度を要しない。なお、更に付言するならば、絞り孔部Ｈ１ａの孔形状は丸形断面孔でよいため、異形断面孔のように難しい加工を必要としないため、加工コストを低く抑え、さらに加工期間を短縮しながら、その加工精度を格段に向上させることができることは言うまでもない。
【００３６】
他方で、口金８に穿設する吐出孔Ｈ２は従来技術のように、ポリマーを吐出するための吐出圧の変動を緩和するための背圧を生成するという役割をもはや演じる必要が無くなる。このため、各吐出孔Ｈ２の孔長（キャピラリー長）をより短縮することが可能となり、キャピラリー長が長い場合と比較すると、複雑でより小型の異形断面形状を有する吐出孔Ｈ２の加工がより容易となって、吐出孔Ｈ２を精度良く加工する上でより好都合となる。しかも、異形断面孔Ｈ２ａ２部のキャピラリー長が短くなると、この部分を通過するポリマーの圧力損失がより小さくなって、吐出孔Ｈ２から吐出されるポリマーの吐出圧力に及ぼす影響もそれだけ小さくなる。
【００３７】
なお、ここで補足説明をしておくと、本例においては、紡糸口金８と背圧生成部材６との接触面は十分平滑かつ平面度良く加工されているために、互いにメタルタッチで接合しても、背圧付与孔Ｈ１から供給された溶融ポリマーが紡糸口金８と背圧生成部材６との間の接触面から漏れることがない。なお、このとき、必要であるならば前記接触面に、ガスケットなどのシール材を設けるようにしても良い。
【００３８】
以上に述べたような理由から、本発明の紡糸口金パックを構成する口金８では、従来のものと比較してキャピラリー長Ｈ２ａをより短縮できるために、吐出孔Ｈ２の形状をより精度良く加工できる上に、吐出孔Ｈ２の形状（特に、異形断面孔Ｈ２ａの形状）の加工精度にある範囲内でバラツキが生じても、背圧生成部材６の作用によって既に高い背圧が各吐出孔Ｈ２ごとに付与されるために、加工精度の影響が低減されることとなる。このようにして、背圧生成部材６の直上に設置されたリム付フィルター７を通過した溶融ポリマーは、背圧生成部材６に穿孔された背圧生成孔Ｈ１へ供給され、流路径が減少する絞り孔部Ｈ１ａの作用によって、各吐出孔Ｈ２に対して一対一に大きな背圧（圧力損失）が生成される。このときに生成される背圧（圧力損失）は、吐出孔Ｈ２で生じる圧力損失に比較して十分に大きくすることができるために、各吐出孔Ｈ２の加工精度がばらついて、このばらつきに起因する圧力変動が生じたとしても、その影響を吸収できる程度にまで低減することができる。
【００３９】
以下、これまでに述べた本発明の特徴について数値を使用して、具体的に説明すると、本発明の溶融紡糸方法では、背圧生成孔Ｈ１を通過するポリマーの圧力損失をＰ１(ＭＰａ)とし、吐出孔Ｈ２を通過するポリマーの圧力損失をＰ２（ＭＰａ）としたときに、これらＰ１とＰ２とが、 ０．５≦Ｐ１／Ｐ２≦１０ という関係式を満足する条件下で溶融紡糸を行うことが好ましい。なお、Ｐ１／Ｐ２＜０．５ という条件下では、吐出孔Ｈ２が加工精度の影響で加工する孔形状にバラツキが生じた場合に、このバラツキによって生じる圧力変動の影響を抑制するために、背圧生成部材６を設置した効果が余り期待できず、ポリマーの吐出量斑を抑制することができない。また、Ｐ１／Ｐ２＞１０では、特に小さい繊度を有する細い繊維を紡出する場合においては、吐出孔Ｈ２の形状が通常の場合より相対的に縮小されて、吐出孔Ｈ２での圧力損失（Ｐ２）が大きくなっている上に、更に、背圧生成孔Ｈ１を通過するポリマーの圧力損失（Ｐ１）が大きくなってしまって、紡糸口金パックの耐圧に問題が生じ、ポリマー漏れも生じやすくなるため好ましくない。
【００４０】
また、Ｐ１＋Ｐ２が３ＭＰａ未満の場合は、全体の圧力損失が低く、たとえ背圧生成部材６を追加しても溶融ポリマーの分配性は悪くなる。また、Ｐ１＋Ｐ２が３０ＭＰａを超えると、フィルター７などに捕捉される異物の影響などによって紡糸口金パック１内の圧力が徐々に上昇して耐圧値に達するまでの期間が短くなり、紡糸口金パック１の交換を頻繁に行う必要があり、生産性が悪くなり好ましくない。つまり、一般的にフィルター７などに捕捉される異物によるフィルターの目詰まりなどの要因によって、紡糸開始とともに紡糸口金パック１内の圧力が漸増するので、初期圧力は可能な限り低減しておく必要がある。
【００４１】
なお、以上に述べた本発明の紡糸口金パックでは、最終的に吐出孔Ｈ２を通過したポリマーは、紡糸口金８から紡出されて繊維化される。このとき、繊維の長さ方向での太さ斑は紡出された繊維を冷却するための冷却工程の影響も大きい。したがって、吐出孔Ｈ２群から紡出された単繊維群に対して冷却風を均一に吹き付けることができ、更に、紡出された単繊維群間を冷却風が良好に通過できるように、口金８に穿設する吐出孔Ｈ２群の配列を決定することは重要である。
【００４２】
本発明の紡糸口金パックは、異形断面を有す繊維を溶融紡糸するために好適に使用でき、この異形断面繊維（中空糸も含む）を紡出するために重要な吐出孔Ｈ２の断面形状については、特にこれを制限する必要は無く、周知のものを使用することができる。しかしながら、既に述べたように複雑で精密な加工を要する吐出孔であればあるほど、本発明の紡糸口金パックを使用する効果が大きいことは言うまでもない。なお、その例を列挙するならば、図２に例示したような形状のものを使用することができる。例えば、図２（ａ）のようにスリット状流路を組み合わせた吐出孔、また、図２（ｂ）〜図２（ｃ）のようにスリット形状流路と円形状流路の組み合わせによる吐出孔、更に、図２（ｄ）〜図２（ｅ）のように複数の独立したスリット形状流路から構成される吐出孔などを例示することができる。
【００４３】
以上に述べたように本発明は、背圧生成部材６を使用することによって大きな効果を奏するものであるが、図１に例示したように背圧生成部材６の直上部にフィルター７を設けた場合には、背圧生成孔Ｈ１の配置にも注意することが好ましい。そこで、この点について、背圧生成部材６を模式平面図で例示した図３を用いて説明する。図３に図示したように、本発明の紡糸口金パックでは、紡糸口金パックの上部本体部材２ａから背圧生成部材６の中心に溶融ポリマーが供給されるが、このとき、背圧生成部材６の中心付近の中心から直径１０ｍｍ以内の領域Ａには背圧生成孔Ｈ１を設置しないことが望ましい。何故ならば、パック上部体２から背圧生成部材６の中心に供給された溶融ポリマーは背圧生成部材６の直上に設置されたフィルター７に沿って、背圧生成孔群に分散供給されることになるが、背圧生成部材６の中心部では、溶融ポリマーの流れが周辺部よりも速くなって動圧の影響を受けるからである。このため、たとえフィルター７がクッションの役割を果たすとしても完全にその影響を取り除くことはできず、中心部の溶融ポリマーの吐出量が増大してしまう。特に、Ｐ１／Ｐ２が許容下限値である０．５に近づくにつれて、背圧生成部材６を設ける効果が減少するため、この影響を無視できなくなる。したがって、吐出孔Ｈ２からのポリマーの吐出の均一性をより高めたい場合には、その影響を受ける領域Ａ外に背圧生成孔Ｈ１を穿孔することが好ましい。
【００４４】
次に、長期に渡り太さ斑がなく良好な品質の繊維を溶融紡糸するためには、デッドスペースをなくしてポリマーが異常滞留するのを防止することが好ましいことは言うまでもない。この点については、本発明の背圧生成部材６と口金８との関係においても例外ではない。そこで、背圧生成孔Ｈ１のポリマー出口部と吐出孔Ｈ２へのポリマー入口部との間に形成される接続部に急激な流路面積の変化を伴う段差を設けないことが好ましい。したがって、図４に示すように、背圧生成孔Ｈ１のポリマー出口部に流路面積が漸増する拡大流路部Ｈ１ｃを設けて、吐出孔Ｈ２へのポリマー入口部へポリマーの流れが滑らかに流入させることが好ましい。
【００４５】
すなわち、このようにして段差をなくすことで、ポリマーが長時間滞留する原因となるデッドスペースを削減し、ポリマーの劣化を抑えることができる。そうすると、劣化したポリマーが繊維中に混入することがなく、製品の欠点を抑えることができるのである。なお、前記拡大部Ｈ１ｃについては、図４のようなテーパ形状以外に、なだらかな曲面で形成してもよく、肝要なことは、実質的に段差ができないようにすることであり、この目的を達成することができる限り、その形状について、特に制限する理由はない。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の溶融紡糸方法とそのための装置によれば、熱可塑性ポリマーからなる異形断面を有する合成繊維を溶融紡糸する際に、繊維の長さ方向に沿って太さ斑（繊度斑）のない品質に優れた単繊維群を安定して得ることができ、特に溶融紡糸する単繊維の繊度が小さくなるほど好適に使用することができる。
【００４７】
また、紡糸口金に穿設する異形断面を有する吐出孔の加工精度にある程度のバラツキが生じても、各単繊維間で品質のバラツキが生じない溶融紡糸口金パックを安価かつ簡単に短期間で製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の溶融紡糸口金パックの概略構成を模式的に例示した正面断面図を示す。
【図２】本発明の溶融紡糸口金パックに使用する紡糸口金の各種吐出孔形状を例示した平面断面図を示す。
【図３】本発明の溶融紡糸口金パックに使用する背圧生成部材を例示した平面図を示す。
【図４】本発明の溶融紡糸口金パックに係る他の実施態様の概略構成を模式的に例示した正面断面図を示す。
【符号の説明】
【００４９】
１    溶融紡糸口金パック
２    本体部材
２ａ  上部本体部材
２ｂ  中間部本体部材
２ｃ  下部本体部材
３    シール部材
４    濾過部材
４ａ  メタルサンドのように粒状の濾材
４ｂ  濾過部フィルター
５    ブリッジプレート
６    背圧生成部材
７    リム付フィルター
８    紡糸口金
Ｈ１    背圧生成孔
Ｈ１ａ  絞り孔部
Ｈ１ｂ  導入孔部
Ｈ２    吐出孔
Ｈ２ａ  異形断面孔
Ｈ２ｂ  導入孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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