紡絲組件、紡絲組件的制造方法及紡絲組件的改造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及具備紡出熔融聚合物的噴絲頭的紡絲組件、紡絲組件的制造方法及紡絲組件的改造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，我們知道紡出合成纖維紗的熔融紡絲裝置。一般的熔融紡絲裝置具備具有噴絲頭的紡絲組件。給紡絲組件提供熔融聚合物，該熔融聚合物通過(guò)分別從噴絲頭的多個(gè)噴嘴紡出而變成多根單纖維。
[0003]—般的紡絲組件具備過(guò)濾熔融聚合物的過(guò)濾材料。專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2中公開(kāi)了具有砂粒等粒狀濾材的紡絲組件。這些紡絲組件從上方開(kāi)始依順具有聚合物導(dǎo)入孔、粒狀濾材、過(guò)濾器、噴絲頭等。在紡絲組件內(nèi)部設(shè)置有與聚合物導(dǎo)入孔連接的空間，在該空間內(nèi)填充有粒狀濾材。從聚合物導(dǎo)入孔導(dǎo)入上述空間內(nèi)的熔融聚合物在通過(guò)粒狀濾材和過(guò)濾器后，從噴絲頭的多個(gè)噴嘴紡出。
[0004][專(zhuān)利文獻(xiàn)I]日本特開(kāi)2002-266152號(hào)公報(bào)
[0005][專(zhuān)利文獻(xiàn)2]日本特公昭62-1001號(hào)公報(bào)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)1、2等使用的粒狀濾材除了過(guò)濾熔融聚合物、捕集其中包含的異物以夕卜，還具有細(xì)化熔融聚合物的變成凝膠狀的部分這一另外重要的作用。構(gòu)成粒狀濾材的砂粒、金屬砂等在其外面具有尖的銳角部。在熔融聚合物通過(guò)粒狀濾材之際，熔融聚合物的凝膠化部分被粒狀濾材的上述銳角部分割。由于凝膠狀部分為具有高的粘性、失去了流動(dòng)性的固體狀的異物，因此如果不充分進(jìn)行該凝膠狀部分的捕捉、細(xì)化，從噴嘴紡出的熔融聚合物中殘留大的凝膠狀部分，成為紗線質(zhì)量下降、單纖維(單紗)斷裂的重大原因。
[0007]但是，使用了粒狀濾材的紡絲組件存在如下各種各樣的問(wèn)題。首先，粒狀濾材在所提供的熔融聚合物的壓力下局部地網(wǎng)眼張開(kāi)或者局部地被壓縮了。由此，濾材的空隙率局部地變化，過(guò)濾性能變化?？障堵试黾訒r(shí)，過(guò)濾性能下降。并且，空隙率降低時(shí)，由于過(guò)濾壓上升，因此產(chǎn)生提前更換組件的需要。因此，一般情況下，使用了粒狀濾材的紡絲組件中組件的壽命變短。并且，在濾材內(nèi)網(wǎng)眼張開(kāi)量、壓縮量不平衡時(shí)，空隙率產(chǎn)生偏差，在粒狀濾材內(nèi)聚合物不均勻流動(dòng)。結(jié)果，分別從多個(gè)噴嘴紡出的聚合物量不均勻，在單纖維之間粗細(xì)(纖度)等物理性質(zhì)變得不同。而且，由于粒狀濾材在進(jìn)行再利用時(shí)花費(fèi)時(shí)間勞力，因此多數(shù)情況下每次更換紡絲組件都將濾材廢棄，因此與組件的壽命短相結(jié)合，廢棄物的量變多。
[0008]因此，本申請(qǐng)發(fā)明者進(jìn)行了不使用粒狀濾材的紡絲組件的開(kāi)發(fā)。具體為，使用燒結(jié)多邊形截面的金屬短纖維形成的過(guò)濾器(以下稱(chēng)為“多邊形截面金屬短纖維過(guò)濾器”)取代粒狀濾材。多邊形截面金屬短纖維過(guò)濾器有例如日本特開(kāi)平5-253418、日本特開(kāi)2005-256197號(hào)公報(bào)等中公開(kāi)的過(guò)濾器。當(dāng)熔融聚合物通過(guò)多邊形截面金屬短纖維過(guò)濾器之際，聚合物中的凝膠狀部分被具有多邊形截面的金屬短纖維的銳角部分切碎地分割。即，多邊形截面金屬短纖維過(guò)濾器與粒狀濾材同樣，具有細(xì)化熔融聚合物中的凝膠狀部分的功倉(cāng)泛。
[0009]但是，在上述使用了多邊形截面金屬短纖維過(guò)濾器取代粒狀濾材的紡絲組件中，有可能全新地采用與以往使用了粒狀濾材的紡絲組件完全不同的組件結(jié)構(gòu)。但是，如果僅稍微改變已經(jīng)使用的紡絲組件的內(nèi)部就能夠作為新的紡絲組件使用的話，則能夠節(jié)約成本，對(duì)熔融紡絲裝置的使用者來(lái)說(shuō)非常理想。并且，如果以往的紡絲組件與新的紡絲組件的組件尺寸相差很大的話，則必須迎合它重新調(diào)整熔融紡絲裝置的各裝置的位置等。例如，如果紡絲組件的上下尺寸變化，則從噴絲頭紡出聚合物的位置與安裝紡絲組件的裝置(后面的實(shí)施形態(tài)中的加熱箱體相當(dāng)于此)的下表面之間的距離變化。因此有更改上述裝置的紡絲組件安裝部件、調(diào)整噴絲頭的位置的必要。對(duì)于這一點(diǎn)，如果以往的紡絲組件與新的紡絲組件使形成有聚合物流路的部件等主要零部件通用的話，能夠使新的紡絲組件的尺寸與以往的紡絲組件相同，即使使用新的紡絲組件也能夠使紡出位置不變。并且，通過(guò)使以往的紡絲組件與新的紡絲組件的主要零部件通用，還能夠降低新的紡絲組件的制造成本。
[0010]鑒于上述這一點(diǎn)，本申請(qǐng)發(fā)明者對(duì)使用一部分與使用粒狀濾材的以往的紡絲組件相同的零部件構(gòu)成新的紡絲組件進(jìn)行了研究。具體為，在形成有聚合物流路的零部件(流路形成體)中，不往形成在其內(nèi)部的聚合物填充空間內(nèi)填充粒狀濾材，而是安裝多邊形截面金屬短纖維過(guò)濾器取代該粒狀濾材。但是，這種情況下發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生下述這樣的問(wèn)題。
[0011]以往的紡絲組件由于聚合物填充空間內(nèi)收容有粒狀濾材，相應(yīng)地聚合物填充空間內(nèi)實(shí)際填充熔融聚合物的空間變小。但是，新的紡絲組件由于沒(méi)有使用粒狀濾材，因此聚合物填充空間內(nèi)填充了大量的熔融聚合物，聚合物滯留的時(shí)間變長(zhǎng)。由此，聚合物產(chǎn)生熱老化引起的變質(zhì)，成為斷紗、紗線質(zhì)量不均勻的主要原因。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的就是要在使用了多邊形截面金屬短纖維過(guò)濾器取代粒狀濾材的紡絲組件中盡量抑制組件內(nèi)聚合物的滯留。
[0013]發(fā)明第I方案的紡絲組件的特征在于，具備:流路形成體，具有導(dǎo)入熔融聚合物的導(dǎo)入部和與上述導(dǎo)入部連接、填充上述熔融聚合物的聚合物填充空間；減容體，收容在上述流路形成體的上述聚合物填充空間的至少下部空間；過(guò)濾器，配置在上述流路形成體內(nèi)上述減容體下側(cè)的位置上，并且具有燒結(jié)具有多邊形截面的金屬短纖維而形成的第I過(guò)濾層；以及噴絲頭，配置在上述流路形成體的下側(cè)，形成有分別紡出通過(guò)了上述過(guò)濾器的上述熔融聚合物的多個(gè)噴嘴。
[0014]本發(fā)明使用具有燒結(jié)具有多邊形截面的金屬短纖維而形成的第I過(guò)濾層的過(guò)濾器取代往流路形成體的聚合物填充空間內(nèi)填充粒狀濾材。用過(guò)濾器的第I過(guò)濾層確實(shí)地細(xì)化熔融聚合物中的凝膠狀部分。并且，如果在流路形成體的聚合物填充空間的下部空間沒(méi)有填充粒狀濾材的話，則聚合物填充空間內(nèi)實(shí)際填充熔融聚合物的實(shí)際填充空間的容積變大相應(yīng)的量，聚合物滯留的時(shí)間變長(zhǎng)。這一點(diǎn)，本發(fā)明在聚合物填充空間的下部空間內(nèi)收容有減容體，聚合物填充空間的、上述實(shí)際填充空間的容積減少與該減容體的體積相等的量。因此，聚合物填充空間中熔融聚合物的滯留時(shí)間變短，熔融聚合物的由熱老化引起的變質(zhì)被抑制。
[0015]發(fā)明第2方案的紡絲組件的特征在于，在上述第I方案中，上述減容體在上述聚合物填充空間內(nèi)的占有容積為上述聚合物填充空間全部容積的60%?90%。并且發(fā)明第3方案的紡絲組件的特征在于，在上述第2方案中，上述減容體的上述聚合物填充空間內(nèi)的占有容積為上述聚合物填充空間全部容積的75%?90%。
[0016]減容體在聚合物填充空間內(nèi)的占有容積小，則滯留時(shí)間縮短的效果變低。另一方面，如果減容體的占有容積過(guò)大，則聚合物填充空間內(nèi)的、實(shí)際填充聚合物的空間變得過(guò)小，流動(dòng)阻力變大，相反，容易產(chǎn)生聚合物的滯留。因此，減容體在聚合物填充空間內(nèi)的占有容積最好在60%?90%的范圍內(nèi)，而且，在75%?90%的范圍內(nèi)更好。
[0017]發(fā)明第4方案的紡絲組件的特征在于，在上述第I?第3方案中的任一方案中，上述減容體的下端與上述過(guò)濾器的上表面之間的間隙為I?3mm。
[0018]如果減容體的下端與過(guò)濾器的上表面之間的間隙過(guò)大，則通過(guò)過(guò)濾器之前熔融聚合物滯留的時(shí)間變長(zhǎng)了。另一方面，如果上述間隙過(guò)小，則聚合物在該間隙中流動(dòng)之際的流動(dòng)阻力變大，相反，容易產(chǎn)生聚合物的滯留。因此，減容體的下端與過(guò)濾器的上表面之間的間隙最好在I?3mm的范圍內(nèi)。
[0019]發(fā)明第5方案的紡絲組件的特征在于，在上述第I?第4方案中的任一方案中，上述過(guò)濾器還具有配置在上述第I過(guò)濾層的下側(cè)、燒結(jié)具有圓形截面的金屬短纖維而形成的第2過(guò)濾層，上述第2過(guò)濾層的過(guò)濾粒度比上述第I過(guò)濾層的過(guò)濾粒度小。
[0020]用第I過(guò)濾層在細(xì)化熔融聚合物的凝膠狀部分的同時(shí)，捕集熔融聚合物中包含的尺寸比較大的異物。另一方面，用過(guò)濾粒度小的第2過(guò)濾層除去第I過(guò)濾層沒(méi)有捕集的異物。
[0021]發(fā)明第6方案的紡絲組件的制造方法為使用流路形成體制造第2紡絲組件的方法，上述流路形成體具有導(dǎo)入熔融聚合物的導(dǎo)入部和與上述導(dǎo)入部連接、填充上述熔融聚合物的聚合物填充空間，將粒狀濾材收容到上述聚合物填充空間內(nèi)而構(gòu)成第I紡絲組件；上述第2紡絲組件不使用上述粒狀濾材，該制造方法的特征在于，將用來(lái)減小實(shí)際填充上述熔融聚合物的實(shí)際填充空間的容積的減容體收容到上述流路形成體的上述聚合物填充空間的、在上述第I紡絲組件中收容上述粒狀濾材的空間內(nèi)，將具有燒結(jié)具有多邊形截面的金屬短纖維而形成的第I過(guò)濾層的過(guò)濾器安裝到上述流路形成體內(nèi)上述減容體下側(cè)的位置上。
[0022]根據(jù)本發(fā)明，由于使用與使用粒狀濾材的第I