(57)【要約】【課題】延伸部の温度雰囲気を必要以上に上げず、糸道ダクトの下降気流を少なくし、安定した生産が継続して可能になるポリアミドモノフィラメントの製造方法および製造装置を提供する。【解決手段】ポリアミドを溶融紡糸し、冷却装置で冷却気流により冷却した後油剤を付与し、フィードロールとドローロールとで構成する延伸部で延伸するポリアミドモノフィラメントの製造方法において、前記冷却装置の気流の吹き出し面が糸条の走行方向に３以上に分割して区切られたゾーンを有し、該区切られた各ゾーンの吹き出し風速が下流ゾーン側に向かうにしたがって遅く吹き出すようにし、延伸部の雰囲気温度が３０〜３５℃にコントロールされてなることを特徴とするポリアミドモノフィラメントの製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアミドを溶融紡糸し、冷却装置で冷却気流により冷却した後油剤を付与し、フィードロールとドローロールとで構成する延伸部で延伸するポリアミドモノフィラメントの製造方法において、前記冷却装置の気流の吹き出し面が糸条の走行方向に３以上に分割して区切られたゾーンを有し、該区切られた各ゾーンの吹き出し風速が下流ゾーン側に向かうにしたがって遅く吹き出すようにし、延伸部の雰囲気温度が３０〜３５℃にコントロールされてなることを特徴とするポリアミドモノフィラメントの製造方法。
【請求項２】
前記冷却装置の気流の吹き出し温度が１８℃以下で、気流吹き出し面長さＡが９００〜１８００ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のポリアミドモノフィラメントの製造方法。
【請求項３】
前記溶融紡糸糸条の冷却後に糸道ダクトを経て延伸部に導かれるようにし、前記冷却装置からの冷却気流が糸条に沿って糸道ダクト出口から流れないように規制することを特徴とする請求項１または２に記載のポリアミドモノフィラメントの製造方法。
【請求項４】
前記糸道ダクトの出口部付近に作業面側からみて、裏側に冷却気流を逃がす通路を設けたことを特徴とする請求項３に記載のポリアミドモノフィラメントの製造方法。
【請求項５】
ポリアミドを溶融紡糸し、冷却装置で冷却気流により冷却した後油剤を付与し、フィードロールとドローロールとで構成する延伸部で延伸するポリアミドモノフィラメントの製造装置において、前記冷却装置は気流の吹き出し面が糸条の走行方向に３以上に分割して区切られたゾーンを有し、該区切られた各ゾーンの吹き出し風速が下流ゾーン側に向かうにしたがって遅く吹き出すように構成され、かつ延伸部の雰囲気温度をコントロールするための温調手段を有することを特徴とするポリアミドモノフィラメントの製造装置。
【請求項６】
前記延伸部がカバーもしくは壁面で囲われ、該延伸部に対向する位置に設置された温調ダクトの上流に熱風発生装置と冷却装置が接続され、かつ、該熱風発生装置と冷却装置にはそれぞれ温調ダンパーが設置され、該それぞれの温調ダンパーの開度調整によって上記延伸部の温度を調整するようにしたことを特徴とする請求項５に記載のポリアミドモノフィラメントの製造装置。
【請求項７】
前記温調ダクトに、延伸部のフィードロール方向に向けた温調吹き出しノズルを設けことを特徴とする請求項５または６に記載のポリアミドモノフィラメントの製造装置。
【請求項８】
前記糸道ダクトの入り口開口部が、生産時は糸道に対し、縦方向の開口幅Ｌを７０ｍｍ〜１５０ｍｍのスリットに規制し、糸掛け作業時はスリットを開口できるフタを設けたことを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載のポリアミドモノフィラメントの製造装置。
【請求項９】
前記糸道ダクトの下部裏面が５００〜７００ｍｍの縦方向の長さＢに、勾配θが１５〜３０度のテーパ面を形成し、該テーパー面にメッシュもしくは無数のパンチ穴または横方向に開口スリットを設けて気流を逃がすようにしたことを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載のポリアミドモノフィラメントの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリアミドモノフィラメントの直接延伸方法よるポリアミドモノフィラメントの製造方法および製造装置に関するものである。さらに詳細には多糸条のモノフィラメントの冷却とドローポイントを安定させ、高品質に生産することが可能なポリアミドモノフィラメントの製造方法および製造装置を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マルチフィラメントの製造装置を用いてモノフィラメントを製造するにあたり、マルチフィラメントではフィラメントの繊度が細いために紡糸部での糸条の冷却を容易におこなうことができるが、モノフィラメントではマルチフィラメントに対し、４倍から１０倍程度太いために紡糸部でのフィラメントの冷却を容易におこなうことが難しいという問題があった。、具体的には、例えば、マルチフィラメントでは２０デシテックスで５フィラメントに対し、モノフィラメントでは２０デシテックスで１フィラメントである。そのために冷却媒体の温度、具体的には吹き出す空気温度をマルチフィラメントの場合よりも下げる必要があり、マルチフィラメントでは吹き出す空気温度を１８〜２１℃対し、モノフィラメントでは１５〜１８℃で実施している。また、図１２に示すように、糸条冷却装置２の空気吹き出し面の縦方向の長さＡは  マルチフィラメントでは９００〜１１００ｍｍ程度のため、このままこの装置をモノフィラメントに適用すると、モノフィラメントでは、空気吹き出し温度を下げても冷却不足が生じるのである。そのため、吹き出した空気をそのまま前方に排出させずに、糸条をカバー２５で囲み、冷却筒構成にして、糸条通路の雰囲気をさらに下げて冷却効果をだしていた。
【０００３】
一方、従来、糸条冷却装置２では整流された冷却風を通過させる金網構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この提案では金網構成の多層と金網メッシュが記載されているだけで、より積極的に冷却効果をだすには至っていない。
【０００４】
図１２における従来装置では、延伸部はネルソンフィードロール８と熱処理ロールのネルソンドローロール９で構成されている。冷却筒構成にされた糸条冷却装置２は糸道ダクト３と接続されているため、冷風は糸道ダクト３を下降して引き取り室４へ導かれてフィードロール８周辺の温度を下げていた。フィードロール８とドローロール９間でのドローポイント（急激に糸条の太さが細くなる位置）での正常な糸物性を得る位置は、ほぼロール間の中心もしくはその前後にある。ところが、フィードロール８周辺の温度が低いため、ドローポイント位置では糸条が硬く延ばされず下流のドローロール９の温度の高いところで糸条は柔らかくなり延伸されるため糸条の規定の糸物性が得られないという問題を有する。そのためにフィードロール８周辺の温度を上げるために、図１３に示すように、温調ダクト１２の冷風（２０〜２３℃）をダンパー１７を閉じて止め、引き取り室４内の吸引孔ダンパー２３，２３’を閉じ、区切られた部屋全体をドローロール９の放熱で３５〜３８℃にする必要があった。そのために糸道ダクト３の中は延伸部の雰囲気温度による糸道ダクト３の煙突効果で発生する上昇気流と冷却装置２から流れ落ちる冷風が衝突し、糸条は糸道ダクト３内で大きく揺れながら紡糸されていた。通常、ひとつの糸道ダクトの中には、４本から８本のモノフィラメントの糸条が通過しているため、糸条の大きな揺れで糸が干渉し、糸切れを誘発している。また糸道ダクト３からでた糸条は、油剤付与装置のロール２６に接触し、油剤が付着されるが、糸条の揺れが大きいと油剤の付着斑が発生し均一な糸条が得られない。
【０００５】
【特許文献１】実開昭６１−７５７９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決し、延伸部の温度雰囲気を必要以上に上げず、糸道ダクトの下降気流を少なくし、安定した生産が継続して可能になるポリアミドモノフィラメントの製造方法および製造装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この問題を解決するために、本発明は基本的には次の構成を採用する。すなわち、
（１）ポリアミドを溶融紡糸し、冷却装置で冷却気流により冷却した後油剤を付与し、フィードロールとドローロールとで構成する延伸部で延伸するポリアミドモノフィラメントの製造方法において、前記冷却装置の気流の吹き出し面が糸条の走行方向に３以上に分割して区切られたゾーンを有し、該区切られた各ゾーンの吹き出し風速が下流ゾーン側に向かうにしたがって遅く吹き出すようにし、延伸部の雰囲気温度が３０〜３５℃にコントロールされてなることを特徴とするポリアミドモノフィラメントの製造方法。
【０００８】
（２）前記冷却装置の気流の吹き出し温度が１８℃以下で、気流吹き出し面長さＡが９００〜１８００ｍｍであることを特徴とする前記（１）に記載のポリアミドモノフィラメントの製造方法。
【０００９】
（３）前記溶融紡糸糸条の冷却後に糸道ダクトを経て延伸部に導かれるようにし、前記冷却装置からの冷却気流が糸条に沿って糸道ダクト出口へ流れないように規制することを特徴とする前記（１）または（２）に記載のポリアミドモノフィラメントの製造方法。
【００１０】
（４）前記糸道ダクトの出口部付近に作業面側からみて、裏側に冷却気流を逃がす通路を設けたことを特徴とする前記（３）に記載のポリアミドモノフィラメントの製造方法。
【００１１】
（５）ポリアミドを溶融紡糸し、冷却装置で冷却気流により冷却した後油剤を付与し、フィードロールとドローロールとで構成する延伸部で延伸するポリアミドモノフィラメントの製造装置において、前記冷却装置は気流の吹き出し面が糸条の走行方向に３以上に分割して区切られたゾーンを有し、該区切られた各ゾーンの吹き出し風速が下流ゾーン側に向かうにしたがって遅く吹き出すように構成され、かつ延伸部の雰囲気温度をコントロールするための温調手段を有することを特徴とするポリアミドモノフィラメントの製造装置。
【００１２】
（６）前記延伸部がカバーもしくは壁面で囲われ、該延伸部に対向する位置に設置された温調ダクトの上流に熱風発生装置と冷却装置が接続され、かつ、該熱風発生装置と冷却装置にはそれぞれ温調ダンパーが設置され、該それぞれの温調ダンパーの開度調整によって上記延伸部の温度を調整するようにしたことを特徴とする前記（５）に記載のポリアミドモノフィラメントの製造装置。
【００１３】
（７）前記温調ダクトに、延伸部のフィードロール方向に向けた温調吹き出しノズルを設けことを特徴とする前記（５）または（６）に記載のポリアミドモノフィラメントの製造装置。
【００１４】
（８）前記糸道ダクトの入り口開口部が、生産時は糸道に対し、縦方向の開口幅Ｌを７０ｍｍ〜１５０ｍｍのスリットに規制し、糸掛け作業時はスリットを開口できるフタを設けたことを特徴とする前記（５）〜（７）のいずれかに記載のポリアミドモノフィラメントの製造装置。
【００１５】
（９）前記糸道ダクトの下部裏面が５００〜７００ｍｍの縦方向の長さＢに、勾配θが１５〜３０度のテーパ面を形成し、該テーパー面にメッシュもしくは無数のパンチ穴または横方向に開口スリットを設けて気流を逃がすようにしたことを特徴とする前記（５）〜（８）のいずれかに記載のポリアミドモノフィラメントの製造装置。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施態様について、本発明をさらに詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明のモノフィラメントの製造装置の一例を示す概略全体側面図、図２は図１の正面図、図３は本発明に適用する糸条冷却装置の一例を示す概略側面図、図４は図３の概略正面図、図５は本発明に適用する糸道ダクト入り口部の一例を示す概略側面図、図６、図７は本発明に適用する糸道ダクト入り口部の一例を示す概略平面図、図８は本発明に適用する糸道ダクト出口部の一例を示す概略側面図、図９、図１０は本発明に適用する糸道ダクト出口部の一例を示す概略裏正面図、図１１は本発明に適用する温調ダクトの一例を示す概略正面図、図１２は従来の合成繊維製造装置の概略側面図、図１３は図１２の概略正面図である。
【００１８】
図１に示すように、口金１から溶融紡糸されたモノフィラメントの糸条Ｙは冷却装置２によって冷却されるが、冷却装置２は冷却部の吹き出し面は、図３に示すように、複数枚の金網枠からなる多層構成を採用している。該冷却部の吹き出し面を構成する金網枠の少なくとも１枚は糸条の走行方向に３以上に分割して区切られたゾーンを有し、かつ下流ゾーン側に向かうにしたがい徐々に冷却風の風速が遅くなるようにする。図３に示す例では、金網枠はＴ１，Ｔ２，Ｔ３の３枚の多層構成を採用しており、Ｔ３の構成は、図４に示すように、４分割で構成されている。本発明では、例えば、金網Ｔ１の目粗さは５０メッシュ、Ｔ２は８０メッシュで構成され、Ｔ３については、冷却と糸張り効果を考慮して糸条の走行方向に３以上に分割して区切られたゾーンを形成する。例えば、図４に示す例では、上から順にＫ１は１００メッシュ、Ｋ２は１２０メッシュ、Ｋ３は１４０メッシュ、Ｋ４は１６０メッシュの構成をとることで、従来Ｔ３が１００メッシュのみであり、糸条の張りが糸道ダクト３を超えるところまで張り出されたのが、Ｔ３を糸条の走行方向に３以上に分割し、かつ冷却装置２の糸条の上流側の冷却風の風速を早くし、下流側に行くにしたがい風速を低くすることで、糸条の張りが押さえられ、糸道ダクト内に納めることができる。分割数は、３〜５であることが好ましく、３〜４であることがさらに好ましい。
【００１９】
なお、冷却部の空気吹き出し面長さＡは９００〜１８００ｍｍであることが好ましく、１２００〜１５００ｍｍであることがより好ましい。９００ｍｍでは冷却には短く、長い方がより冷却効果がでるが作業床面から口金までの距離が長くなり、作業性が悪いため、作業性を考慮すると１５００ｍｍ以下が好ましい。また、冷却部の空気の吹き出し温度が１８℃以下であることが好ましい。
【００２０】
１８℃以上になると、吹き出し面長さが長くなり、作業性が悪い
冷却された糸条Ｙは糸道ダクト３を通過し、引き取り室４へ導かれるが、冷却装置２の冷風が走行糸条Ｙの随伴気流と共に引き取り室４まで流れ込む。糸道ダクト３の出口部は引き取り機とパネル５で連結されているので、糸道ダクト３から流出する冷風は、図２に示すように、フィードロール８を直接冷やすことになる。そのため、フィードロール８周辺に適正なドローポイント位置が必要であるが、ドローポイント周辺の温度が下がり、ドローポイントが熱処理ドローロール９の近傍近くになり、正常な品質が保てなくなる。糸道ダクト３から流れ落ちる冷風を少なくするために、図５に示すように、糸道ダクト３の入り口部に、糸条の張りに合わせた位置の前後に余裕をもたせてスリット開口幅Ｌを構成し、糸道ダクト３の入り口部の開口をふさぐことで（図５の例では、おおよそ２／３をふさいでいる）、冷却装置２から糸条の随伴気流で連れ込まれる冷風を防止している。しかしながら、これでも冷風は階下の引き取り機に流出するため、糸道ダクト３の出口部付近に作業面側Ｈからみて、裏側Ｉ方向に冷却気流を逃がす通路を設けることが好ましい。すなわち、図８，９，１０に示すように、糸道ダクト３の下部裏面が５００〜７００ｍｍの縦方向の長さＢに、１５〜３０度の勾配θのテーパ形状をなし、メッシュもしくは無数のパンチ穴または横方向に開口するスリットを設けて冷却風を逃がすようにすることが好ましい。勾配θを１５度未満にすると冷風を外に逃がす効率が悪くなり、３０度を越えると糸条と糸道ダクトの間隔が狭くなり糸条がダクトに干渉する傾向があるからである。開口スリット幅は１０〜２０ｍｍで４５〜５５ｍｍ間隔で構成されたものであることが好ましい。１０ｍｍ未満では外へ逃がす効率が悪くなりやすく、２０ｍｍを越えると開口部が広すぎ生産始めの糸落とし時に引っ掛かりやすくなるので好ましくない。例えば、図８に示すように、糸道ダクト３の出口部を本発明では勾配θを構成し（図８の例では、勾配θは３０度としている）、図９に示すように、スリット穴６を密に並べるか、図１０に示すように、パンチ穴７が多数あいたプレートで構成することで、気流はスリット穴もしくはパンチ穴から漏れ、図１に示すパネル５の後部に排出され、フィードロール８周辺への冷風の漏れを少なくすることができたものである。
【００２１】
糸道ダクト３の入り口部は、糸条Ｙを糸道ダクト３へ落とすとき、ダクト入り口が図６に示すように、狭いと作業性が悪いため、図７に示すように、ダクトの入り口の中央部を除いて両端部にフタ１０、１０’を取り付け、このフタ１０、１０’を開いて作業をし、糸落とし完了後、図６に示すようにフタを閉じる。フタ１０、１０’は開閉が容易にできるように蝶番１１、１１’で連結されている。すなわち、糸道ダクトの入り口開口部が、生産時は糸道に対し、縦方向の開口幅Ｌを７０ｍｍ〜１５０ｍｍのスリットに規制し、糸掛け作業時はスリットを開口できるフタを設けたものである。
【００２２】
ドローポイントを出すために、フィードロール８周辺の雰囲気温度を３０〜３５℃程度に暖めてやることが重要である。そのために、図１１に示すように、引き取り室４に温調ダクト１２を配設する。温調ダクト１２はスチームヒータ１３からの熱風を温調ダクト１２に送風するようにダクト１４を介して連結されているとともに、連結されたダクト１４の出口付近の温調ダクト１２内に邪魔板１５が設けられている。さらに、温調ダクト１２は、図１１で示す矢印Ｊ方向から冷却された空気が送風され、温調ダンパー１７を介して前記スチームヒータ１３からの熱風とともに、温調吹き出しノズル１９、２０、２１、２２から吹き出されるようになっている。さらに、温調ダンパー１７の下流側近傍には傾斜した邪魔板１６が設けられている、これら邪魔板１５，１６により冷風や熱風が温調吹き出しノズル１９、２０、２１、２２にショートパスするのを避けることができる。
【００２３】
引き取り室４には床面には、温調ダクト１２から吹き出た空気や塵埃を吸い込む吸引孔ダンパー２３、２３’が設けられ、ダクト２８を介して該吸引孔ダンパー２３、２３’により引き取り室内４の雰囲気温度が調整されるようになっている。
【００２４】
通常の繊度の細い糸条では、引き取り室４内は２０〜２３℃であるが、本発明のモノフィラメントは繊度が太いため、引き取り室４内の温度を３０〜３５℃程度にするものであるため、図２に示すように、四方を間仕切り壁２４、２４’で囲って、出来るだけ狭い空間で構成し、引き取り室内４の雰囲気温度のコントロールをしやすくしている。
【００２５】
すなわち、延伸部８、９および巻取部２７と作業エリアからなる引き取り室４が全周面カバーもしくは壁面で囲われ、該延伸部に対向する位置に設置された温調ダクトの上流に熱風発生装置と冷却装置が接続され、かつ、該熱風発生装置と冷却装置にはそれぞれ温調ダンパーが設置され、該それぞれの温調ダンパーの開度調整によって上記延伸巻取部と作業エリアの温度を調整するようにしたものである。
【００２６】
温調ダクト１２の吹き出しノズル１９、２０、２１、２２は、図１、図１１に示すように、フィードロール８の方向に向けて冷風や熱風が吹き出すように、フィードロール８のそれぞれ対面に位置し、スチームヒータ１３のダンパー１８と温調ダンパー１７、吸引孔ダンパー２３、２３’を調整することで、フィードロール８周辺の雰囲気温度を３０〜３５℃にすることが可能となる。
【００２７】
温調吹き出しノズルの長さｌは３００〜６００ｍｍであることが好ましい。あまり、ノズル長さが長すぎると、糸掛け作業時作業性が悪く、短すぎると吹き出しの方向性が悪くなる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は、冷却部の吹き出し面の空気風速を上流から下流になるに従い遅くし、冷却と糸張りを満足させ、糸条の随伴気流で連れ込まれる冷風を極力抑え、フィードロール周辺の温度の下がりを抑え、温調ダクトからの熱風と従来の温調エアーのミキシングでフィードロール周辺温度管理を短時間で容易に制御することができ、作業効率と品質の安定を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のモノフィラメントの製造装置の一例を示す概略全体側面図である。
【図２】図１の概略正面図である。
【図３】本発明に適用する冷却装置の一例を示す側面図である。
【図４】図３の概略正面図である。
【図５】本発明に適用する糸道ダクト入り口部の一例を示す側面図である。
【図６】本発明に適用する糸道ダクト入り口部のフタ閉時の一例を示す平面図である。
【図７】本発明に適用する糸道ダクト入り口部のフタ開時の一例を示す平面図である。
【図８】本発明に適用する糸道ダクト出口部の一例を示す側面図である。
【図９】本発明に適用する糸道ダクト裏のスリット穴の一例を示す正面図である。
【図１０】本発明に適用する糸道ダクト裏のパンチ穴の一例を示す正面図であるる
【図１１】本発明に適用する温調ダクトの一例を示す正面図である。
【図１２】従来のモノフィラメントの製造装置の概略側面図である。
【図１３】図１２の概略正面図である。
【符号の説明】
１：口金
２：冷却装置
３：糸道ダクト
４：引き取り室
５：パネル
６：スリット穴
７：パンチ穴
８：ネルソンフィードロール
９：熱処理ネルソンドローロール
１０、１０’：フタ
１１，１１’：蝶番
１２：温調ダクト
１３：スチームヒータ
１４：連結ダクト
１５、１６：邪魔板
１７：温調ダンパー
１８：スチームヒータダンパー
１９、２０，２１，２２：温調吹き出しノズル
２３、２３’：吸引孔ダンパー
２４、２４’：間仕切り
２５：カバー
２６：油剤付与装置のロール
２７：巻取部
２８：ダクト
Ａ：糸条冷却装置の空気吹き出し面長さ
Ｂ：糸道ダクトの下部裏面縦方向の長さ
Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４：金網
Ｌ：糸道ダクト開口幅
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３：金網層
ｌ：温調吹き出しノズルの長さ
Ｙ：糸条
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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