(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
捲縮された熱可塑性合成繊維からなるトウを製造するためのコンパクトインライン高速製造装置であって、該装置は、（イ）押出機及び口金ブロック、並びに加熱手段を備えた紡糸ブロック（９）と、該紡糸ブロックから紡出された糸条をトウに束ねて引き取るトウ引取機（１０）とを備えた溶融紡糸装置（１）と、（ロ）該トウ引取機（１０）から得られたトウを、駆動モーターを備えた一対のピンチロールを有するトウ振込みロール（２８）を経て集積するトウ集積コンベア（２９）を備えたトウ引取集積装置（２）と、（ハ）該トウ引取集積装置（２）から供給されたトウを高速延伸する高速延伸装置（３）と、延伸されたトウを高速捲縮する高速捲縮加工装置（４）と、捲縮されたトウを収納するトウワインダー（７）又はトウ箱詰機（８）と、を同時に備えた、トウの高速製造装置。
【請求項２】
トウ引取集積装置（２）がトウの集積状態を検出するトウ集積センサー（３１）を備えた請求項１に記載の装置。
【請求項３】
トウ引取集積装置（２）がピンチロール型のトウ振り込みロール（２８）を備え、且つ該トウ振込ロール（２８）の一部または全部がトウの糸道から離脱する機構を備えている、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
溶融紡糸装置（１）が押出機を複数台備えた、２成分以上の多成分系熱可塑性合成繊維の溶融紡糸装置である、請求項１〜３の何れかに記載の装置。
【請求項５】
高速延伸装置（３）が全繊度１万〜４４万デシテックスのトウを速度３００〜６０００ｍ／分で延伸可能とする機構を備えた装置である請求項１〜４の何れかに記載の装置。
【請求項６】
口金ブロック（４０）が、鞘芯型または並列型複合繊維用口金ブロックである、請求項１〜５の何れかに記載の装置。
【請求項７】
高速捲縮加工装置が、回転する大径のリングロールと、該リングロールの内側に狭小なトウのニップ間隙を形成して配置された回転する小径の内接ロールを備えたリングロール内接型捲縮加工装置である、請求項１〜６のいずれかに記載の、トウの高速製造装置。
【請求項８】
請求項1記載の装置を用いる、全繊度が１万〜４４万デシテックスの捲縮された熱可塑性合成繊維からなるトウの製造方法。
【請求項９】
熱可塑性合成繊維が、複合繊維である、請求項８記載のトウの製造方法。
【請求項１０】
請求項１記載の装置において、トウ引取集積装置（２）から得られたトウを高速延伸装置（３）で高速延伸する際に、トウ振込ロール（２８）を出たトウを直接、高速延伸装置（３）に供給するか、またはトウ振込ロールの一部または全部をトウの糸道から離脱させることを特徴とする熱可塑性合成繊維の高速製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱可塑性合成繊維、特に不織布や他の布帛等に使用される繊維の製造装置及び方法に関する。より詳しくは、レギュラー繊維や複合繊維等を溶融紡糸から最終繊維に至るまで、連続且つ高速で製造可能なコンパクトな装置に関する。更に詳しくは溶融紡糸装置、トウ引取集積装置、高速延伸装置、等の各装置が、約１万デシテックス以上の大繊度トウに適用可能で、且つ各装置が加工すべき原料の時系列的流れに添って機能的に配置された装置及び該装置を用いた製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に熱可塑性合成繊維の製造装置は大略二種の装置がある。その一の装置は、繊維を直接編み機や織機等で編織し布等の加工用に用いられる、全繊度が小の長繊維製造装置である。その二の装置は、カードや紡績等の中間工程をもつて不織布や編織布として供給される、短繊維及びトウの製造装置である。
前記長繊維製造装置の場合、全繊度がせいぜい５０〜３０００デシテックスと、小繊度である。前記長繊維の製造装置として、紡糸口金一個から紡糸した繊維を高速で延伸、嵩高加工、等を施し、ワインダーに巻き取る、いわゆるスピン−ドロー−テクスチャー式の高速製造装置が知られている。該装置は全繊度が前記の如く小繊度に適用する装置である。従って約３０００〜７０００ｍの高速で製造可能である。しかしこの装置で短繊維や、トウを製造する場合、捲縮加工後の紙管を多数糸掛け装置に掛け、トウとして繰り出し、再加工する必要がある。従って、糸掛けエリア用の広大な面積を必要とし、しかも、作業性や、再加工等の点で非経済的である。
【０００３】
前記第二の短繊維及びトウの製造装置の場合、多数の紡糸孔が穿孔された一個の大型口金を備えた溶融紡糸装置、低速延伸装置、スタッフアー型捲縮加工装置等が配置された、いわゆるショートスピン方式の装置が知られている。該シヨートスピン方式装置の場合、一個の紡糸口金に約３０００〜５００００個の紡糸孔が穿孔された大型の口金から、未延伸糸を低速で紡糸し、延伸速度約３０〜１５０ｍ／分の低速で、全繊度約５０万〜２５０万デシテックスのトウを製造している。この装置の場合、紡糸口金が大型で且つ穿孔密度の高い物を用いるので口金内部で分配斑が起き易く、繊度斑が発生し易い。又鞘芯型複合繊維の場合、上記分配斑が二種の熱可塑性樹脂に悪影響し、どの繊維も複合比が均一で、且つ偏心等の少ない複合繊維を製造することが困難である。又単糸繊度が約３デシテックス以下の小繊度の場合、単糸切れが発生したり、単糸相互間が融着した糸束が発生しやすい。
又該装置では、紡糸後の延伸装置に糸巻き付き等が発生した場合、または、捲縮加工装置等の微調整等を要する場合、紡糸を含む全装置を停止する必要があり、屑糸が多量に発生し易いという課題がある。
【０００４】
又比較的小型で且つ穿孔密度が小さい口金ブロックを多数備えた従来型のいわゆるコンベンショナル方式の装置では、口金ブロックを多数装着する必要があるので、紡糸ブロックが長大になる。又口金ブロックの着脱作業等、あるいは、各口金ブロック毎のギアポンプ等の保守点検作業等が必要であり、作業性等が劣る。さらに、多数の未延伸糸収納用のトウ缶を必要とするので、広大な作業エリアを必要とする。
【０００５】
特開平７−２１６６２６号公報には、多数の紡糸孔が穿孔された大型の紡糸口金を備えた紡糸ブロックと、紡糸直後、口金面直下近傍に一方の側面から高速の気体を吹き付ける特殊クエンチを備えた、ショートスピン方式の複合繊維製造装置が開示されている。該装置の場合、生産速度が低速であり、高速延伸や、高速捲縮加工装置等を備えていない。又高速クエンチ流による口金面の偏冷却による単糸間の繊度斑や、各単糸間の伸度等の糸物性斑等が発生し易い。さらに口金面が冷え易く、長時間に亘つての紡糸性や均一に糸物性を維持するのが困難である。さらに又前記同様、ショートスピン特有の課題がある。
【０００６】
特開平３−１３０４０７号公報には、紡糸されたトウを収納缶に振込む振込みロールを、手前側及び後ろ側にそれぞれ一組みずつ備えた、トウの自動切替装置が開示されている。該装置はトウの早急な切替が可能であるが、トウ缶振込みタイプであり、紡糸から延伸、捲縮まで連続生産が不可能である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、全繊度が約１万〜４４万デシテックスの大繊度の熱可塑性合成繊維を溶融紡糸から最終的な工程、例えば捲縮加工に至るまで、連続的且つ延伸速度約３００〜６０００ｍ／分の高速で製造可能で、且つ装置全体がコンパクトな装置を提供することにある。又紡糸ブロックの保守点検等がし易い繊維の製造装置を提供することにある。さらに紡糸したトウを高速で延伸、捲縮加工等をする為の未延伸トウ一時ストック機能をも有する該装置を提供することにある。又連続運転時に、紡糸から直結して延伸可能な装置を提供することにある。又レギュラー繊維や複合繊維何れも製造可能な該装置を提供することにある。又、前記従来のいわゆるスピン−ドロー−テクスチュア方式の長繊維製造装置や、ショートスピン方式やコンベンショナル方式の短繊維製造装置等に有する、前記のような課題を解決する装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解消するものであり、下記の構成を有する。
（１） 捲縮された熱可塑性合成繊維からなるトウを製造するためのコンパクトインライン高速製造装置であって、該装置は、（イ）押出機及び口金ブロック、並びに加熱手段を備えた紡糸ブロック（９）と、該紡糸ブロックから紡出された糸条をトウに束ねて引き取るトウ引取機（１０）とを備えた溶融紡糸装置（１）と、（ロ）該トウ引取機（１０）から得られたトウを、駆動モーターを備えた一対のピンチロールを有するトウ振込みロール（２８）を経て集積するトウ集積コンベア（２９）を備えたトウ引取集積装置（２）と、（ハ）該トウ引取集積装置（２）から供給されたトウを高速延伸する高速延伸装置（３）と、延伸されたトウを高速捲縮する高速捲縮加工装置（４）と、捲縮されたトウを収納するトウワインダー（７）又はトウ箱詰機（８）と、を同時に備えた、トウの高速製造装置。
（２） トウ引取集積装置（２）がトウの集積状態を検出するトウ集積センサー（３１）を備えた（１）に記載の装置。
（３） トウ引取集積装置（２）がピンチロール型のトウ振り込みロール（２８）を備え、且つ該トウ振込ロール（２８）の一部または全部がトウの糸道から離脱する機構を備えている、（１）または（２）に記載の装置。
（４） 溶融紡糸装置（１）が押出機を複数台備えた、２成分以上の多成分系熱可塑性合成繊維の溶融紡糸装置である、（１）〜（３）の何れかに記載の装置。
（５） 高速延伸装置（３）が全繊度１万〜４４万デシテックスのトウを速度３００〜６０００ｍ／分で延伸可能とする機構を備えた装置である（１）〜（４）の何れかに記載の装置。
（６） 口金ブロック（４０）が、鞘芯型または並列型複合繊維用口金ブロックである、（１）〜（５）の何れかに記載の装置。
（７） 高速捲縮加工装置が、回転する大径のリングロールと、該リングロールの内側に狭小なトウのニップ間隙を形成して配置された回転する小径の内接ロールを備えたリングロール内接型捲縮加工装置である、（１）〜（６）のいずれかに記載の、トウの高速製造装置。
（８） （１）記載の装置を用いる、全繊度が１万〜４４万デシテックスの捲縮された熱可塑性合成繊維からなるトウの製造方法。
（９） 熱可塑性合成繊維が、複合繊維である、（８）記載のトウの製造方法。
（１０） （１）記載の装置において、トウ引取集積装置（２）から得られたトウを高速延伸装置（３）で高速延伸する際に、トウ振込ロール（２８）を出たトウを直接、高速延伸装置（３）に供給するか、またはトウ振込ロールの一部または全部をトウの糸道から離脱させることを特徴とする熱可塑性合成繊維の高速製造方法。
【０００９】
本発明において、熱可塑性合成繊維のコンパクトインライン高速製造装置とは、熱可塑性合成繊維を溶融紡糸装置、トウ引取集積装置、高速延伸装置、所望により高速捲縮加工装置、トウカッターおよび／またはトウワインダーを一連の時系列ラインとして備えた、原料樹脂から熱可塑性合成繊維を連続的かつ高速度で製造する装置をいう。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、二成分系複合繊維の製造装置の例に基づいて説明する。図１は本発明の装置を説明する為の装置全体の正面概略図である。図１において、本発明の装置は、大別して溶融紡糸装置１、トウ引取集積装置２、および高速延伸装置３の各装置を備えた装置である。各装置は原料の時系列的な加工流れに沿って前記の順序で、且つコンパクトに配置されている。本例では、短繊維及びトウの両方の製造が可能で、しかも捲縮が付与された繊維や、捲縮のない繊維の両方も製造できるようになつている。従って、高速捲縮加工機４、トウカッター６、トウワインダー７、トウ箱詰機８等や、トウの乾燥機５を備えている。又溶融紡糸装置１は上部の階に備えられており、一紡糸ブロック９で四錘同時に紡糸するようになつている。又紡糸ブロックの直下に、紡出糸を冷却するためのクエンチ２４を備えている。さらに紡糸ブロック９の下方に前記紡糸装置１で引き取られた糸を集め、トウとして引き取るトウ引取機１０を備えている。
【００１１】
図１において、上部の階に熱可塑性樹脂を溶融押し出しする押出機を二台１５、１６備えている。又紡糸ブロック９の奥側には、押出機１５、１６からそれぞれ押し出された溶融樹脂を紡糸ブロック９に導くトランスブロック１７、１８が設けられている。紡糸ブロック９は梁で固定されており、床面直下に配置されている。又各トランスブロック１７、１８には、ギアポンプ（ａ、ｂ）１９、２０が備えられ、ギアポンプ駆動モータ（ａ、ｂ）２１、２２により、各口金ブロックにそれぞれの成分の溶融樹脂を計量しながら送り出すようになつている。
【００１２】
紡糸ブロック９は口金ブロック４０を装着する為の口金ブロック装着口を四個同列に有している。本例では口金ブロック４０を下部からボルトで締め付けて装着するようになつている。該紡糸ブロック９は密封箱体を形成し、加熱手段を有する。加熱手段はダウサーム等の液状媒体をヒーターで加熱するタイプの物、外部で加熱した液状媒体又は加熱気体を循環するタイプの物、金属鋳込みヒータ等、何れも使用可能である
【００１３】
本発明において、紡糸ブロック９は、その口金装着口の平面形状が、円形の物、四角形の物、長方形の物、楕円形の物等を用いることが可能なように、紡糸口金ブロックの形状に合致する形状を有していれば良い。
【００１４】
本実施例で使用する口金ブロック４０は二成分系の複合紡糸用のブロックであるが、このブロックは原液導入を兼ねたキヤップ、第一分配板、第二分配板、口金板、フランジ等の主構成部材からなる。紡糸口金は、フランジに挟み込まれ、ボルトで締め付けるようになっている。
【００１５】
本実施例においては、口金ブロック口の下部にクエンチ２４を該ブロック口の数だけ、即ち紡糸錘の数だけ備えている。本実施例では一方の側面から冷却空気が吹き出すタイプの物を備えている。本発明において、該クエンチは、二重管型で空気等の冷却気体の吹き出しがアウト−イン型の物、イン−アウト型の物、等いずれであつても良い。又該クエンチの下部にクエンチ整流筒を備えていても良い。なお、本発明では該クエンチは無くても良い。
【００１６】
本実施例の溶融紡糸装置は、紡糸ブロック９の下部には、トウ引取機パネル１２に、各錘の繊維に油剤を付着させるオイリング１３およびトウ引取ロール１１を備えたトウ引取機１０が配置されている（図１）。本発明の装置において、該オイリングは繊維２５に油剤を付着することが可能な物であれば、どのようなタイプの物でも良い。例えば、箱のスリットから油剤を溢れ出すタイプの物、油剤をスプレーするタイプの物等が例示出来る。
又トウ引取機１０には、紡糸のスタート時や、紡糸の糸切れ時等に使用する補助ロール２３が備えられている。該補助ロールは紡糸錘１〜６錘に１個備えていれば良い。
前記オイリングのロール、引取ロール、補助ロール等は駆動手段に連結されている。
【００１７】
本実施例の合成繊維製造装置は、トウ振込みロール２８、該振込まれたトウを集積するトウ集積コンベア２９、等を備えたトウ引取集積装置２を、トウの延伸装置の前工程側、図１で示す左側に備えている。該トウ振込み集積コンベア２９の端部は、図１で示すトウ振込みロール２８の下部に位置している。又、該トウ振込みロール２８は、左右のロール一対からなるピンチロールを有し、それぞれのロールはロール駆動モータ（図示せず）を備え、それぞれトウ引取集積パネル２７に組み込まれている。又該トウ引取集積装置２は、処理すべきトウの入口側に二個のトウ引取集積案内ロール２６及び該ロール駆動モータ（図示せず）を備えている。
【００１８】
本発明において、トウ振込みロール２８の下部には綾振り機構等を備えた振込みシュートが備えられていてもよい。綾振り機構を備えた場合、図１で示す前後方向に綾振りし、トウを該コンベアの幅方向に集積するようになつていれば、多量のトウを集積可能である。該トウ集積コンベア２９は集積コンベア駆動モータで駆動し、図１で示す左側から右側にトウを搬送する。本発明の装置に備えたトウ振込み集積装置２は、トウを後工程の高速延伸装置に連続的に送り出す機能がある。尚、トウ集積コンベア２９は、本装置で製造を開始する場合に後記高速延伸装置へトウを低速で掛けられるよう、未延伸糸トウＰの一次集積機能をも有す。又後工程の高速延伸装置、高速捲縮加工装置、カッター等でトラブルが発生した場合、又、延伸条件の調整等が必要な場合にも、紡糸を停止せずに対応可能なように、一次集積する機能がある。
【００１９】
前記案内ロール２６は１〜７個あれば良い。通常２〜５個で充分である。この案内ロールは、トウ引取機１０から送られてくる未延伸トウ（Ｐ）のテンションの変動を均一にしたり、トウ振込みロールへのトウ巻き付きを防止する機能がある。又トウ振込みスタート時の作業性を容易にする。
【００２０】
前記トウ振込みロール２８は一対のフラットロール、一対のギア形溝切りロール、金属フラットロールとゴムロールの組合せ等が使用できる。ロールのニップ間でトウの滑りや、該ロールへの巻き込み等が少なく、連続長時間安定した運転が可能である等の点で、とりわけ一対のギア形金属溝切リロールが好ましく用いられる。
【００２１】
本発明の合成繊維の製造装置において、トウ引取集積装置に備えたトウ振込ロール２８は、左右何れかのロール又は全部のロールが、トウの糸道から離脱する機構を備えていても良い。該離脱機構は例えば、一対の振り込みロール２８の何れか一方又は全部を上方、下方又は前後に移動し、トウの糸道から離脱させる手段を有しているものであればよい。該離脱機構を備えた場合には、トウ集積コンベア２９を経ずに、トウを紡糸と直結して、後記高速延伸装置３で延伸することが出来る。
【００２２】
また本発明では、高速連続運転時、トウを一旦トウ集積コンベア２９に集積し、高速延伸機３で延伸しながら徐々に延伸速度をアップし、その後該コンベア上にトウを集積せず、図１に破線で示す糸道Ｙのようにトウを一対の振り込みロール２８の間を通り、高速延伸機３に直結して運転することもできる。このようにして、例えば約１万デシテックス以上のトウを約１０００ｍ以上／分の延伸速度で高速延伸することができる。
【００２３】
前記トウ集積コンベア２９は、金属製ネット、合成樹脂製ネット、金属と剛性樹脂を組み合わせて編織したネット、ゴム等の弾性体からなるベルト、布製ベルト、等いずれであつてもよい。
【００２４】
本実施例では、該トウ集積コンベアの上部にトウ集積センサー３１を備えている。該センサーはコンベア上のトウ集積量を検出し、あらかじめ組み込まれた画像解析手段により解析し、トウ集積コンベアの速度を増減するか、又は延伸装置の速度を増減し、トウの集積状態をコントロールするようになつている。本装置では、該トウ集積コンベアや延伸装置の速度の増減はセンサーからの指令、及び人間の指令、両方で指令できるようになつている。
【００２５】
本発明の熱可塑性合成繊維製造装置は、高速延伸装置３を高速捲縮加工装置４の前工程側に備えている（図１）。本発明では、トウの全繊度が延伸後で約１万〜４４万デシテックス、延伸速度約３００〜６０００ｍ／分で延伸可能な機構、例えば大出力の駆動モータ等の装置を備えていればよい。即ち大繊度、高速延伸が可能であればよい。とりわけ延伸後の全繊度が１万〜４０万デシテックス、延伸速度約１０００〜５０００ｍ／分が可能な装置が好ましく用いられる。
本実施例では、加熱手段がある延伸ロール３７を三個備えた第一延伸ロール３２と第二延伸ロール３３が組み合わされたコンパクトな延伸装置が用いられている。
延伸ロールの加熱手段は温度約５０〜２００℃に加熱可能であれば特に限定されない。該加熱手段は、誘電加熱型、鋳込みヒータ内蔵型、液体加熱型等いずれでもよい。又延伸ロールの配置状態や、構成本数トウは、特に限定されない。又ネルソンロール型の高速延伸装置も使用可能である。さらに該延伸装置３は、延伸スタート時の約５〜１００ｍ／分の低速運転と、本運転時の約３００〜６０００ｍ／分の高速運転とが切替可能なようになつている。
又第一延伸ロール３２のトウ導入側にトウを延伸ロールに正しく案内するピンチロール型の案内ロール３０を備えている。該ロールは溝切りされた一個のフリーロールであつても良い。又該ロールに替えて各種ガイド等であつてもよい。
【００２６】
又本発明の合成繊維の製造装置に備えた高速延伸装置３は、延伸ロールが箱体に収納されたタイプの物や、一個の延伸室に一個の延伸ロールを備えた物が使用できる。又一個の延伸ブロックに延伸ロールを４〜１０個有する延伸ブロックを複数備えた多段延伸型の延伸装置も使用可能である。
【００２７】
又本実施例に備えた高速延伸装置３は、前記トウ集積センサー３１からの指令に基づいて、延伸速度が自動的に増減し、前記トウ集積コンベア２９上のトウ集積量が一定になるようになつている。又該延伸条件等は人間が手動で調整出来ることは言うまでもない。又振り込みロール２８と直結して運転するような機構を備えている。
【００２８】
本発明の熱可塑性合成繊維製造装置には、高速捲縮加工装置４が、該延伸装置の後工程側に配置されている（図１）。該捲縮加工装置は、全繊度が大繊度のトウを高速で捲縮可能な物であれば、どのような装置であつても使用可能である。本例では圧縮室３５を備えたニップロール型クリンパー３４を備えている。
【００２９】
本発明において、捲縮加工装置として、特開平４−３０８２３６号公報に開示されたような回転する大径のリングロールと、該リングロールの内側に狭小なトウのニップ間隙を形成して配置された回転する小径の内接ロールを備えたいわゆるリングロール内接型捲縮加工装置が使用出来る。
【００３０】
又捲縮加工装置４として気体押込型捲縮加工装置が使用できる。該装置はトウを導入高圧気体と共に押し込んで、捲縮を付与する装置である。導入気体として、加熱気体を用いる物等いずれも使用可能である。気体は通常、圧力１．５〜１０ｋｇ／ｃm２、温度８０〜２００℃の加熱気体が用いられる。
【００３１】
前記捲縮加工装置で図２、３、４、５に示すような様々な捲縮を有する短繊維やトウが製造できる。非複合系のレギュラー繊維、非偏心鞘芯型複合繊維等を捲縮加工した場合、図２のようなジグザグ形捲縮を有する物や、図３のようなＵ形捲縮を有する物が得られる。又並列型複合繊維や偏心鞘芯型複合繊維の場合、図４のようなオーム形捲縮を有する物や、図５のようにスパイラル形捲縮を有する物が得られる。勿論、熱可塑性樹脂の物性、組み合わせるべき二種の熱可塑性樹脂の物性、紡糸、延伸等の条件、あるいは捲縮加工後の熱処理条件等により、捲縮形態は様々に変化しうることは言うまでもない。
又本発明では高速捲縮加工装置を使用せず、実質的に無捲縮の繊維を製造することができる。
【００３２】
本発明の実施例では高速捲縮加工装置４とトウカッター６の間に、トウの乾燥或いはアニーリングする、加熱手段を備えた乾燥機５を備えている。この場合、加熱手段として、トウを乾燥しながら順次送り出す乾燥機コンベア３６が用いられている。
【００３３】
本発明の熱可塑性合成繊維製造装置は、さらにトウカッター６、トウワインダ７、トウ箱詰機８等の何れかを備えている。又トウをそれぞれの工程に案内する、乾燥機の後工程の案内ロール３８を備えている。これらの手段により短繊維又はトウの何れかが製造可能である（図１）。
トウカッター７は前記大繊度トウを高速で切断可能な物であればどのような物でも使用可能である。例えば多数の刃を装着した下部ロータリーと上部ロータリーの間にトウを押し込んで両ロータリーを回転しながら切断するタイプの物（図１）や、多数の刃を備えたロータリーと押えロールとの間にトウを押し込んでロータリーを回転しながら切断するタイプの物等、いずれも使用可能である。
【００３４】
又トウワインダー７は前記大繊度トウを高速でワインド可能な物であればいずれも使用できる。又該トウワインダーに替えて、トウを箱に収納するトウ箱詰機８タイプの物を備えていても良い。
【００３５】
本発明の熱可塑性合成繊維の製造装置は、溶融紡糸装置１、トウ引取集積装置２、高速延伸装置３、等が、加工工程の時系列的流れに添って、機能的、且つコンパクトに配列されている。本発明の実施例において、高速延伸装置３や、高速捲縮加工装置４等は図１に示すように右側に長く配置されているが、トウ引取集積装置２を含めた後工程の何れも配置方向はこれに限定されない。
又高速延伸装置３、高速捲縮加工装置４、乾燥機５、トウカッター６、トウワインダー７等の何れか、又は全てが二階に配置されていても良い。
【００３６】
又本実施例の溶融紡糸装置１は、紡糸ブロック９一基に四個の口金ブロック４０を装着可能な物を例示しているが、二〜四十個装着可能な物が使用できる。又該紡糸ブロック９は一基に、口金ブロック４０が二から六個装着可能な物を複数基、配置された物であつても良い。又口金ブロックを上部から装着する方式の物が使用できる。又口金ブロックを横から装着する方式の物も使用可能である。
【００３７】
本発明の熱可塑性合成繊維製造装置は、熱可塑性樹脂単独又は熱可塑性樹脂の混合物等を原料としたレギュラー繊維、複合繊維等が製造出来る。複合繊維の場合、鞘芯型複合繊維、偏心鞘芯型複合繊維、多分割型複合繊維、中空多分割形複合繊維、異形断面複合繊維等各種の繊維が製造可能である。又紡糸可能な熱可塑性樹脂は、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン、プロピレンを主体とする他のアルファーオレフィンとの２〜４元共重合体、等のポリオレフィン系樹脂、ナイロン６，ナイロン６６，等のポリアミド系樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート・イソフタレート共重合体、ポリブチレンテレフタレート、等のポリエステル系樹脂等が例示出来る。又ポルフェニレンサルファイド、ポリスチレン、ポリフッ化ビニリデン、等が例示出来る。
【００３８】
複合繊維の場合、前記熱可塑性樹脂の任意の組合せの複合繊維が可能である。例えば、高密度ポリエチレン／ポリプロピレン、線状低密度ポリエチレン／ポリプロピレン、線状低密度ポリエチレン／ポリエチレンテレフタレート、プロピレン−エチレン共重合体／ポリプロピレン、プロピレン−エチレン−ブテン−１共重合体／ポリプロピレン、高密度ポリエチレン／ポリエチレンテレフタレート等が例示できる。
【００３９】
【実施例】
鞘成分が高密度ポリエチレンで芯成分がポリプロピレンからなる鞘芯型複合繊維の製造例を図１を用いて説明する。なお本例では、延伸後のトウのトータル繊度が１０．５６万デシテックス（１０５６００デシテックス）で、複合紡糸工程から高速延伸工程、高速捲縮加工工程、短繊維切断工程等が全て連続工程、即ちインラインで行った例である。
【００４０】
紡糸ブロック９に、鞘芯型複合紡糸口金ブロックが四個装着されている。該紡糸ブロックは２８０℃に加熱されていた。高密度ポリエチレンを押出機ａ１５で温度２４０℃で溶融押出し、ポリプロピレンを押出機ｂ１６で３００℃で溶融押出し、それぞれの溶融樹脂がそれぞれのトランスブロック１７、１８を通り、それぞれの成分のギアポンプ１９、２０に導き、ギアポンプで計量しながら口金ブロックに導き、該口金ブロックで鞘芯型複合繊維を紡糸した。紡糸直後の未延伸をクエンチ２４で冷却し、トウ引取機１０の上部に備えたオイリング１３で油剤を均一に付着し、トウ引取ロール１１で引取り、四錘集束しトウＰとした。該トウＰをトウ引取集積装置２に備えた二個のトウ引取集積機案内ロール２６に案内し、トウ振り込みロール２８で挟み込みながらその下方に備えた振り込みシュート（図示せず）で前後方向に綾振りし、トウ集積コンベア２９上に集積し、該コンベアの右側に低速で搬送及びストックした。該コンベアの上部に配置されたトウ集積センサー３１でトウ集積量を検出し、画像解析手段で解析し、次工程の高速延伸装置３に延伸速度の増減を指令し、トウ集積コンベア上のトウ集積量を一定にした。本例では、該センサーからの指令が、該コンベア速度の増減も可能なようになっている。しかし本例では高速延伸装置に指令を出した。
【００４１】
トウＰをピンチロール型の案内ロール３０に導き、高速延伸装置３に導き、延伸温度１１０℃、延伸比３．２倍、速度２０００ｍ／分で延伸した。延伸トウＱのトータル繊度は１０．５６万デシテックスであった。
【００４２】
延伸後のトウを高速捲縮加工装置４で捲縮加工し、１４個／２５ｍｍの捲縮を付与したトウＲを得た。捲縮トウＲを乾燥機コンベア３６で乾燥機５に送り、温度１１０℃で乾燥し、乾燥機の後工程の案内ロール３８を通り、次いでトウカッター６で５１ｍｍにカットし、単糸繊度２．２デシテックス、繊維長５１ｍｍの短繊維を製造した。
この複合繊維を連続で６日間製造したが、安定して製造可能であった。
【００４３】
【発明の効果】
本発明の熱可塑性合成繊維の製造装置は、特定のトウ引取集積装置２を設けたことにより、空のトウ収納缶、未延伸糸トウ収納後のトウ収納缶を配置するための広大な面積のトウ缶置き場を必要としない。又トウ缶を移動する為の、長く且つ広大な面積を占有するコンベアを必要としない。又作業者がトウ缶を並べたり、延伸するための多数のガイド等に糸掛けるする等の作業が必要ない。又延伸スタート時、延伸終了時、多量の屑糸が発生することがない。又トウ引取集積装置の他に、溶融紡糸装置、高速延伸装置等、一連の装置全体がコンパクトに配置されているので、作業性が良く、しかも省力化ができる。又溶融紡糸から延伸工程まで、或いは捲縮加工まで、連続的にかつ高速度で生産可能である。
【００４４】
本発明の装置に備えたトウ引取集積装置は、コンベア上に多量のトウを集積することが出来るので、延伸工程、捲縮工程等での条件変更をラインの運転を停止しないで連続的に行うことができる。又延伸工程以降の、各部の保守点検等の短時間の停止に適応可能である。又一旦トウ集積コンベア上に集積されたトウを、該トウ引取集積装置のトウ振り込みロールから直接延伸機に供給して延伸することが出来るので、装置全体がコンパクトであり、作業性が良い。
又トウ集積センサーや画像解析手段を備え、その情報で、集積量をコントロールするので、長時間の連続運転が可能である。又紡糸後のトウをすぐ延伸するので、未延伸糸の長時間放置による、結晶化の進行等がない。従って均一且つ糸切れなく延伸可能である。
【００４５】
高速捲縮加工装置が大繊度、且つ高速対応型の装置を備えているので、生産性良く長時間の運転ができる。又リングロール型の高速捲縮加工装置を備えた物は保守点検が容易で、長時間の運転が可能である。
【００４６】
本発明の合成繊維の製造装置に、乾燥機、カッター、トウワインダー、トウ箱詰機等を備えた物は、繊維の乾燥やアニーリング等をし、短繊維及びトウの何れかを任意に且つ連続的に製造可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置全体の正面概略図。
【図２】ジグザグ形捲縮糸の説明図。
【図３】Ｕ形捲縮糸の説明図。
【図４】オーム形捲縮糸の説明図。
【図５】スパイラル形捲縮糸の説明図。
【符号の説明】
１：溶融紡糸装置、２：トウ引取集積装置、３：高速延伸装置、４：高速捲縮加工装置、５：乾燥機、６：トウカッター、７：トウワインダー、８：トウ箱詰機、９：紡糸ブロック、１０：トウ引取機、１１：トウ引取ロール、１２：トウ引取機パネル、１３：オイリング、１４：ホッパー、１５：押出機ａ、１６：押出機ｂ、１７：トランスブロックａ、１８：トランスブロックｂ、１９：ギアポンプａ、２０：ギアポンプｂ、２１：ギアポンプ駆動モータａ、２２：ギアポンプ駆動モータｂ、２３：補助ロール、２４：クエンチ、２５：繊維、２６：トウ引取集積機案内ロール、２７：トウ引取集積装置パネル、２８：トウ振り込みロール、２９：トウ集積コンベア、３０：ピンチロール型案内ロール、３１：トウ集積センサー、３２：第１延伸ロール、３３：第２延伸ロール、３４：ニップロール型クリンパー、３５：圧縮室、３６：乾燥機コンベア、３７：延伸ロール、３８：乾燥機の後工程の案内ロール、３９：トウ箱詰用ピンチロール型案内ロール、４０：口金ブロック、Ｐ：未延伸糸トウ、Ｑ：延伸糸トウ、Ｒ：捲縮トウ、Ｓ：短繊維、Ｙ：紡糸直結型トウ。
【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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