(57)【要約】【課題】ポリマー導入通路を２本以上有した、例えば、複合繊維用あるいは複合混繊糸用などの溶融紡糸パックでありながら、溶融紡糸パック受容部側への取り付けが容易であって、紡糸パック受容部と紡糸パックとの間の接合部からポリマー漏れも効果的に防止できる溶融紡糸装置を提供すること。【解決手段】１つの口金が配設された紡糸パックに対して、ポリマー導入通路を２本以上有し、かつ該ポリマー導入通路部と該紡糸パックとを回転することなく押しつけてシールするように構成した溶融紡糸装置において、シール用パッキンのポリマー導入通路側または紡糸パック側のいずれか一方の面を平面状とし、かつパッキンの他方の面は、少なくともそのパッキン機能部をポリマー導入通路方向と直角の方向に対して２０°〜６０°の傾きを持つすり鉢状形状のものに構成してなる溶融紡糸装置。【選択図】図１
2005105500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの口金が配設された紡糸パックに対して、ポリマー導入通路を２本以上有し、かつ該ポリマー導入通路部と該紡糸パックとを回転することなく押しつけてシールするように構成した溶融紡糸装置において、シール用パッキンのポリマー導入通路側または紡糸パック側のいずれか一方の面を平面状とし、かつパッキンの他方の面は、少なくともそのパッキン機能部をポリマー導入通路方向と直角の方向に対して２０°〜６０°の傾きを持つすり鉢状形状のものに構成してなることを特徴とする溶融紡糸装置。
【請求項２】
シール用パッキンの平面状の側をポリマー導入通路側とし、すり鉢状形状側を紡糸パック側としたものであることを特徴とする請求項１記載の溶融紡糸装置。
【請求項３】
パッキンが、常温硬度ブリネルかたさ（ＪＩＳ  Ｚ２２４３−１９５５）５０〜１３０のものであることを特徴とする請求項１または２に記載の溶融紡糸装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリマー導入通路を２本以上有した構成を有する溶融紡糸装置に関する。
【０００２】
更に詳しくは、ポリマー導入通路を２本以上有していて、一般には、ポリエステル、ポリアミド等の熱可塑性合成樹脂を原料とし、異種または同種ポリマーの複数成分の熱可塑性合成樹脂を使用して複合繊維あるいは複合混繊糸等を溶融紡糸するのに効果的に用いられる溶融紡糸装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
一般に、合成繊維糸条を紡出する溶融紡糸装置は、外部から圧送された溶融原液（以下、ポリマーと言う）を受け入れて計量し、紡糸パックへ分配せしめるための部材と、それら部材を収納して加熱・保温せしめる加熱箱体と、該加熱箱体の下面に設けられた紡糸パック受容部に装着された紡糸パックとにより構成されている。
【０００４】
該紡糸パックを該加熱箱体の下方から装着する場合は、一つの方法として、紡糸パックを下方から挿入して加熱箱体に設けた押し棒あるいは押しボルトによって固定することによって行ない、そして、ポリマー導入口の接合部でのシール形状は、紡糸パック受容部側も紡糸パック側も平らな形状のパッキンを用いてシールを行なうという方法がある（特許文献１、２）。
【０００５】
しかし、このような紡糸パックの側部を押圧して加熱箱体に固定する方法では、シール性を良くするためには大きな押し圧力が必要であり、その反発力を受ける部材を強固なものにしなければならないという問題があるとともに、この押し圧力の大きさによってシール用パッキンの変形量が左右されて、その結果、加熱箱体に形成された紡糸パック装着用の紡糸パック受容部に対する紡糸パックの装着位置に片寄りを生じ、該片寄り量が大きい場合には紡糸パックが加熱箱体の壁面に接触して紡糸パックへの熱伝達が不均一になるという問題がある。
【０００６】
他方、紡糸パックを下方から挿入して複数本のボルトを加熱箱体の下方から該加熱箱体に紡糸パックを押しつけるようにねじ込んで固定することによって、そして、ポリマー導入口の接合部の形状は、紡糸パック受容部側も紡糸パック側も平らの形状としてシールを行なう方法がある（特許文献３）。
【０００７】
更に、紡糸パックを下方から挿入して複数本のボルトを加熱箱体の上方から該紡糸パックにねじ込んで固定することによって、そして、ポリマー導入口の接合部の形状は紡糸パック受容部側も紡糸パック側も平らなシール形状としてシールを行なう方法が提案されている（特許文献４）。
【０００８】
上記のような複数本のボルトによって紡糸パックを加熱箱体に固定する方法では、シール性を良くするためには各ボルトを均一に締め付けなければならず、紡糸パック装着に要する時間が長くなり、稼働効率が低下するという問題がある。更に、シール性を良くするためには、上記と同様に大きな押し圧力が必要であり、その反発力を受ける部材を強固なものにしなければならないという問題がある。
【０００９】
更に、上述の紡糸パックを下方から挿入して複数本のボルトを加熱箱体の上方から該紡糸パックにねじ込んで固定するという後者方式の場合は、加熱箱体の上に作業者が上がらなくてはならず、作業者数が２倍必要となるという問題がある。
【００１０】
これらの問題を解決するため、１つの口金に対して、ポリマー導入通路を１個有する溶融紡糸装置ではあるが、ポリマー導入口の接合部の形状は紡糸パック受容部側も紡糸パック側もすり鉢状の傾斜面を有し、紡糸パック受容部にポリマー導入通路と連結用のネジ部とを有するという構造の溶融紡糸装置が提案されている（特許文献５）。
【００１１】
しかしながら、この発明は、単一種のポリマーを紡糸するための紡糸パック装置に関するものであり、複数種のポリマー成分を紡糸パック内へ導き、複合繊維（コンジュゲート繊維）あるいは複合混繊糸などを紡糸するための複合成分用紡糸装置に関するものではない。一般に、複合成分用紡糸装置においては、単一種のポリマーのみを溶融紡糸する場合と比較すると構造が複雑化する。例えば、紡糸パック受容部側のポリマー導入通路に対応して紡糸パック側のポリマー導入通路の位置を厳密に一致させなければならないという問題がある。すなわち、紡糸パック受容部側と紡糸パック側に位置決め用のピンやキーと、それに対応する溝、あるいは紡糸パック受容部と紡糸パックを矩形にするなどの必要がある。更に紡糸パックは、回転できず押しつけによってのみのシールとすることを要求されるのである。
【００１２】
また、上記、上下すり鉢状の傾斜面を有したパッキンは紡糸パックが回転することで調芯性が生まれ芯が合うことでシールできる。しかし、複数のポリマー通路を有する溶融紡糸装置の場合には、上記のとおり押しつけのみとなるため調芯性が生まれにくい。よって、ポリマー通路の少しの芯ずれでポリマー漏れを生じるのである。
【００１３】
一方、紡糸ブロックへ回転させながら取り付けることができる構造を有する複数成分用の溶融紡糸装置として、複数成分のうち１つは回転中心に設けられた受け入れ孔を用い、該回転中心を同心とする回転対称に一重または多重の環状溝とが設けられ、その際、前記の各ポリマー供給孔が、前記のポリマー受け入れ孔の直上と前記の環状溝の任意の直上とにそれぞれ位置するように、一対一に対応して設けられている提案がある（特許文献６）。
【００１４】
しかし、この特許文献６の方法の場合、環状溝側で異常滞留が発生しやすいという問題があった。つまり、供給孔があるところは流れやすく、反対側は流れにくいという問題があり、それが異常滞留の原因となり、特に、該特許文献６の発明では、これを防ごうと環状溝に圧力損失が得られるような孔を配列することが提案されてはいるが、該提案では、ここでの圧力損失のため上流の計量ポンプの効率が落ちてしまい、ひいては糸斑、繊度不足を発生させるという欠点があった。更に使用していくと摩耗により理想的な圧力損失は得られなくなるという問題があった。
【特許文献１】特公昭５１−２７７７１号公報（第２頁）
【特許文献２】特公平２−６８４２号公報（第２頁）
【特許文献３】特公昭５３−２３４０４号公報（第２頁）
【特許文献４】特開昭５２−１０７３１３号公報（第２頁）
【特許文献５】特開平９−４１２１５号公報（第３頁）
【特許文献６】特開２０００−２４８４２１号公報（第３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、前記の諸問題を解決することを目的とするものであり、ポリマー導入通路を２本以上有した、例えば、複合繊維用あるいは複合混繊糸用などの溶融紡糸パックでありながら、溶融紡糸パック受容部側への取り付けが容易であって、紡糸パック受容部と紡糸パックとの間の接合部からポリマー漏れも効果的に防止できる溶融紡糸装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述した本発明の目的は、以下の（１）記載の本発明の溶融紡糸装置の構成とすることによって達成することができる。
【００１７】
（１）１つの口金が配設された紡糸パックに対して、ポリマー導入通路を２本以上有し、かつ該ポリマー導入通路部と該紡糸パックとを回転することなく押しつけてシールするように構成した溶融紡糸装置において、シール用パッキンのポリマー導入通路側または紡糸パック側のいずれか一方の面を平面状とし、かつ他方の面は少なくともそのパッキン機能部をポリマー導入通路方向と直角の方向に対して２０°〜６０°の傾きを持つすり鉢状形状のものに形成されてなる溶融紡糸装置。
【００１８】
かかる本発明の溶融紡糸装置は、更に、以下の（２）〜（３）記載の好ましい態様を持つ。
（２）シール用パッキンの平面状の側をポリマー導入通路側とし、すり鉢状形状側を紡糸パック側としたものであることを特徴とする請求項１記載の溶融紡糸装置。
（３）パッキンが、常温硬度ブリネルかたさ（ＪＩＳ  Ｚ２２４３−１９５５）３０〜１５０のものであることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の溶融紡糸装置。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、複数成分のポリマーを受け入れる溶融紡糸装置であるにも拘わらず、異常滞留が発生せず、受熱の均一性、加工の容易性、取り扱いの容易性、コンパクト性、軽量性、取り付け作業の良好性の利点を余すことなく発揮させることのできる溶融紡糸装置を提供できたものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の溶融紡糸装置について、図面等に基づいて説明する。
【００２１】
図１は本発明の複数成分用の溶融紡糸装置の一実施態様例を模式的に示した断面概略側面図であり、図２は、図１におけるＺ−Ｚ断面矢視図である。図３は、図１に概略を示した溶融紡糸装置において、紡糸パック側のパッキン受け面付近を拡大して説明する拡大断面概略側面図である。
【００２２】
これら各図において、“Ａ”あるいは“Ｂ”と英文字でそれぞれ一文字で表している符号は、２種類のポリマー（Ａ）とポリマー（Ｂ）とをそれぞれ示す（ポリマー種は同種でも、異種でも構わない。）。
【００２３】
１はポリマーを供給する紡糸パック連結体、２は溶融紡糸パック、３は紡糸パック内蔵物を閉め込むためのロッキングリング、４は紡糸パック連結体からポリマーを受け取るリッドである。５はシールのために使用するパッキンであり、概ね上面はフラットで下部はすり鉢型をしている。
【００２４】
ここで、紡糸パック連結体１のパッキン５との接触面が平面であることが良い理由を述べる。ポリマー通路を合わせるため図２の位置決めピン７と溝８を使用するとき両者間に多少のガタがあるため紡糸パック連結体１のポリマー通路とリッド４のポリマー通路とにずれが生ずる。しかし、該面が平面なためシール面には影響が出ないという特徴がある。位置決めの方法は、キーとキー溝を用いるものでも良く、紡糸パック２と紡糸パック受容部９とを矩形に構成してもよい。
【００２５】
次に、本発明の溶融紡糸装置においては、図１におけるパッキン５の先端下部（パッキンが有効にそのパッキンとしてのシール機能を働かせる部分。この部分を本発明では「パッキン機能部」という）を、すり鉢型であってかつ相手方のリッド４に対するパッキン面を、少なくともそのパッキン機能部をポリマー導入通路方向と直角の方向に対して２０°〜６０°の傾きを持つすり鉢状形状のものとして構成せしめたものである。
【００２６】
かかる一方の面をすり鉢状として、かつ、他方の面を平面状に構成としたことにより、ポリマー導入通路部と該紡糸パックとを回転することなく押しつけるだけで、自動調芯作用を有することとなってシールを有効に行うことができるのである。
【００２７】
パッキン機能部を、ポリマー導入通路方向と直角の方向に対して傾きを持たせるのに必要な範囲は２０°〜６０°であり、更に好適な範囲は３０°〜５０°である。２０°未満の場合には、上述した自動調芯作用の効果が小さくなる方向であり好ましくなく、また、６０°を越えるとやはりパッキンの自動調芯作用を得ることや、パッキンの水平方向での作用面積を出すのが難しくなり、パッキン自体の性能を得るのが難しくなる。このような観点から、より好ましくは、上述のように３０°〜５０°である。
【００２８】
すり鉢状を構成する側は、図１や図３に例示したように、シール用パッキンの平面状の側をポリマー導入通路側とし、すり鉢状形状側を紡糸パック側とするのが工作のし易さなどがら一般的であると言えるが、その逆、すなわち、シール用パッキンの平面状の側を紡糸パック側として、すり鉢状形状側をポリマー導入通路側としてもよい。平面形状とすり鉢形状とを組み合わせて、自動調芯効果を得るという点では同様だからである。
【００２９】
本発明者らの各種知見によれば、本発明に用いられるパッキンには適度な範囲内での剛性を有するものが良く、その範囲は、パッキンが、常温硬度ブリネルかたさ（ＪＩＳ  Ｚ２２４３−１９５５）で、３０〜１５０の範囲内にあることである。あまりに硬度が高いと、すき間が生じて漏れが発生する場合があり、また、あまりに柔らかいと自動調芯作用を得ることが難しくなるからである。
【００３０】
リッド４から導かれたポリマーは、濾層６で濾過される。濾過されたポリマーは、口金７に導かれ細孔から吐出され糸を形成する。
【００３１】
本発明では、パッキン４の横方向の肉厚を変更することによりほぼ任意の耐圧性を持たせることができるため、生産管理手法にも応用することができる。
【００３２】
すなわち、例えば、上流側のポリマー配管耐圧より低い耐圧となるようにパッキンの肉厚を設定することにより、ポリマー配管を保護することが可能である。このことは、生産する上では非常に重要なことである。もしも、口金孔の詰まりあるいは紡糸パックの冷え等により紡糸パック内が異常高圧になっても前記ポリマー配管が破裂することなく、パッキン４が安全弁の役目をなしてポリマーを逃がすことができるからである。
【００３３】
本発明の溶融紡糸装置の組立てをする際に、紡糸パックを紡糸パック受容部に回転することなく押しつける方法として、前記したように、紡糸パックを下からネジにより押しつける方法、あるいはボルトにより吊り上げる方法などを採用することができる。
【００３４】
また、シリンダーを使用することも可能であり、その方法については特に限定されるものではないが、作業性、コストの面で良いのは、紡糸パックを下からネジにより押しつける方法である。
【００３５】
本発明の溶融紡糸装置には、ポリマーが１種類でも吐出量が異なるとか、粘度が相異するなど場合で、ポリマーの導入通路を２本以上有するものももちろん含まれるものである。
【００３６】
以下、実施例により、本発明を具体的に説明する。
【実施例１】
【００３７】
以下の条件で、溶融紡糸条件で、図１〜図３に示した態様で、かつパッキンとリッドにおけるすり鉢状の角度を種々変更して溶融紡糸を行なった。
溶融紡糸は３０分間紡糸した。
・紡糸温度：２９０℃、
・ポリマー圧力：１０Ｍｐａ、
・ポリマー粘度：２０００ｐｏｉｓｅ、
その結果、表１の結果が得られた。
【００３８】
【表１】
2005105500.tif 000003
【００３９】
かかる表１からわかるように、パッキン受け面が、ポリマー導入通路方向と直角の方向に対して２０°未満の傾き（１５°）しかないときには、パッキンを傾けて置いたとき、あるいは傾いてしまったときに、パッキン受け面の角度が少ないため、自動調芯効果が良好に働かずに、その傾きは修正されないまま潰れてしまい片当たりとなりポリマー漏れを生ずる。
【００４０】
また、水平に対して２０°〜６０°の範囲内であれば、前記のようなパッキン５の傾きに対し自動調芯効果が働くのでパッキンの傾きの修正は容易にできる。しかし、６０°を越えるような場合だと、今度はパッキン５とリッド４との接圧が弱くなりすぎてシール力が生じないため、ポリマーが漏れてしまいやすいという状態を生じることとなる。
【００４１】
パッキン５の硬度について、本パッキン５は、通常アルミニウム合金が使用されてきているが、特にこれに拘らず、他の材質のものでも使用することは可能である。
特に、硬度について確認をした結果は、表２のとおりとなった（パッキン受け面は４５°）。
【００４２】
【表２】
2005105500.tif 000004
【００４３】
すなわち、常温でＪＩＳ  Ｚ２２４３−１９５５に記載のブリネルかたさで３０未満の場合には、柔らか過ぎてパッキンが傾いてセットされたときに傾きを修正することが難しく、片潰れを起こしてしまうことがあり、その結果、ポリマー漏れを生ずることがあるので望ましくない。
【００４４】
また、１５０を越えると前記傾きの修正は容易にできるが、硬すぎることからポリマー圧力によるセルフシール効果自体が得られなくなる場合もあり、その結果、ポリマー漏れを生ずる場合があるので注意をすべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の溶融紡糸装置の一実施態様例を模式的に示した断面概略側面図である。
【図２】図１におけるＺ−Ｚ断面矢視図である。
【図３】図１に概略を示した溶融紡糸装置において、紡糸パック側のパッキン受け面付近を拡大して説明する拡大断面概略側面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１：溶融紡糸パック連結体
２：溶融紡糸パック
３：ロッキングリング
４：リッド
５：パッキン
６：濾層
７：位置決めピン
８：溝
９：紡糸パック受容部
【図１】
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【図２】
2005105500.tif 000006
【図３】
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