JP3259568B2 - Synthetic fiber melt spinning method - Google Patents
Synthetic fiber melt spinning methodInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、合成繊維を溶融紡糸す
る際に、紡出糸条を効率よく冷却する溶融紡糸方法の改
良に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a melt spinning method for efficiently cooling a spun yarn in melt spinning a synthetic fiber.
【0002】[0002]
【従来の技術】合成繊維の溶融紡糸においては、周知の
ように製糸の安定性、操業の容易化のために口金から紡
出された糸条の温度をガラス転移点にまで冷却する必要
があるが、近年においては例えば6000m/分以上も
の巻取速度の高速化や、単糸繊度が60デニール以上も
の産業資材用途としての太繊度化が著しく、これに対応
して冷却装置にも能力の高いものが要求されている。2. Description of the Related Art In the melt spinning of synthetic fibers, as is well known, it is necessary to cool the temperature of a yarn spun from a die to a glass transition point in order to stabilize yarn production and facilitate operation. However, in recent years, for example, the winding speed of 6000 m / min or more has been increased, and the fineness of single yarn fineness of 60 denier or more as an industrial material has been remarkably increased. Things are required.
【0003】このような状況下での従来の糸条冷却装置
としては、例えば特開昭41−7892号公報に記載さ
れた冷却装置のように、糸条の走行方向に対して直交す
る方向から冷却風を吹き付けるものが主流であるが、か
かる冷却装置では紡出糸条と冷却風間の熱交換が不十分
であるため、どうしても糸条の冷却不足や冷却斑が生
じ、紡出糸条同士の融着や固化点の変動に伴う繊度斑、
糸切れ等が頻発し、紡糸操業性の悪化と糸条品質の低下
を招く欠点があった。[0003] As a conventional yarn cooling device in such a situation, for example, a cooling device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 41-7892 is used in a direction perpendicular to the running direction of the yarn. The mainstream is to blow cooling air, but with such a cooling device, the heat exchange between the spun yarn and the cooling air is insufficient, so that insufficient cooling of the yarn or uneven cooling occurs, and the spun yarn Unevenness of fineness due to fusion and solidification point fluctuation,
Yarn breakage and the like frequently occur, and there is a defect that spinning operability is deteriorated and yarn quality is reduced.
【0004】この問題を解決する方法として、例えば冷
却チムニー等の冷却管路の長さを長くしたり、冷却風量
を多くするという方法がある。かかる冷却方法のうち冷
却管路の長さを調節する方法については、その管路長の
設計に際し、紡出糸条の引取速度、冷却風温度を考慮し
たものではあっても、紡出糸条の繊度、比熱、密度等の
糸条物性や、冷却管路出入口での糸条温度を正確に反映
させたものではなかった。したがって、得られる冷却装
置は、所望の冷却性能が得られないものであるか、場合
によってはオーバースペックの装置となり糸条を効率よ
く冷却できないものであった。[0004] As a method of solving this problem, for example, there is a method of increasing the length of a cooling pipe such as a cooling chimney or increasing the amount of cooling air. Among the cooling methods, the method of adjusting the length of the cooling pipe is designed in consideration of the take-up speed of the spun yarn and the temperature of the cooling air in designing the length of the spun yarn. It did not accurately reflect the yarn physical properties such as fineness, specific heat, and density, and the yarn temperature at the inlet and outlet of the cooling pipe. Therefore, the obtained cooling device does not provide the desired cooling performance, or may be an over-spec device in some cases and cannot efficiently cool the yarn.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の問題点に鑑みてなされたもので、合成繊維の溶融
紡糸方法に関し、紡出糸条の引取速度、冷却風温度のみ
ならず、紡出糸条の繊度、比熱、密度等の糸条物性や、
冷却管路出入口での糸条温度等を反映させることによ
り、糸条を効率よく冷却できるように適正な管路長を調
整する合成繊維の溶融紡糸方法を提供することを目的と
する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and relates to a method for melt-spinning a synthetic fiber. Yarn properties such as fineness, specific heat and density of the spun yarn,
By reflecting the yarn temperature at the inlet and outlet of the cooling line , the appropriate line length is adjusted so that the yarn can be cooled efficiently.
It is an object of the present invention to provide a method for melt-spinning synthetic fibers to be adjusted .
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の合成繊維の溶融紡糸方法は、溶融紡糸口金
から下方の所定位置に設けられた合成繊維の溶融紡糸冷
却装置によって糸条を冷却する合成繊維の溶融紡糸方法
であって、前記溶融紡糸口金から紡出された糸条の入口
と冷却風の入口とを有するエジェクター部と、該エジェ
クター部の下部に接続され、前記糸条の引取り方向に伸
びる冷却管路と、該冷却管路の下部に接続され、前記糸
条の出口と冷却風の出口とを有し、前記エジェクター部
に供給された冷却風を前記糸条とは分離する方向へ排気
する排気部とを備えてなる溶融紡糸冷却装置の前記冷却
管路の管路長(L)を、下記数1及び数2式を満たすよ
うに調整することを特徴とする合成繊維の溶融紡糸方
法。 In order to achieve the above-mentioned object, a method for melt-spinning synthetic fibers according to the present invention comprises the steps of: producing a synthetic fiber by a melt-spinning cooling device provided at a predetermined position below a melt spinneret ; a melt spinning method <br/> cooling to synthetic fibers, and ejector portion having an inlet for pre-Symbol yarn which is spun from the melt spinneret and inlet of cooling air, is connected to the lower portion of the ejector unit A cooling pipe extending in a direction in which the yarn is taken off, and an outlet for the yarn and a cooling air outlet connected to a lower portion of the cooling pipe, and a cooling air supplied to the ejector unit. The cooling of the melt spinning cooling device, comprising: an exhaust unit that exhausts the yarn in a direction in which the yarn is separated.
The pipeline length (L) of the pipeline satisfies the following equations (1) and (2).
Melt spinning method of synthetic fiber characterized by adjusting
Law.
【0007】[0007]
【数5】 (Equation 5)
【0008】[0008]
【数6】 ただし、数5、数6式中における符号は、下記のとおり
とする。 (Equation 6) However, the signs in Equations 5 and 6 are as follows:
And
【0009】L:管路長(mm) C p :ポリマー比熱(cal/℃・g) ρ:ポリマー密度(g/mm 3 ) d:冷却装置突入時の単糸繊度(デニール) V S :冷却装置突入時の糸速度(mm/s) V A :冷却風速度(mm/s) T H :冷却風温度(℃) T IM :冷却装置突入前の糸温度(℃) T OUT :冷却装置出口での糸温度(℃) T g :ガラス転移点(℃) より一層の急冷処理を望む場合は、溶融紡糸口金から下
方の所定位置に設けられた合成繊維の溶融紡糸冷却装置
によって糸条を冷却する合成繊維の溶融紡糸方法であっ
て、前記溶融紡糸口金から紡出された糸条の入口と冷却
風の入口とを有するエジェクター部と、該エジェクター
部の下部に接続され、前記糸条の引取り方向に伸びる冷
却管路と、該冷却管路の下部に接続され、前記糸条の出
口と冷却風の出口とを有し、前記エジェクター部に供給
された冷却風を前記糸条とは分離する方向へ排気する排
気部とを備えてなる溶融紡糸冷却装置の前記冷却管路の
管路長(L)を、下記数7及び数8式を満たすように調
整するとともに、エジェクタ部に液体ミスを10〜40
g/minの範囲内で噴霧することを特徴とする合成繊維の
溶融紡糸方法。 L: Pipe length (mm) C p : Polymer specific heat (cal / ° C. · g) ρ: Polymer density (g / mm 3 ) d: Single fiber fineness (denier) at the time of entering a cooling device V S : Cooling yarn speed during device rush (mm / s) V a: the cooling air velocity (mm / s) T H: cooling air temperature (℃) T IM: cooling device rush before the yarn temperature (℃) T OUT: cooler outlet yarn temperature at (℃) T g: If it is desired to further rapid cooling below the glass transition point (℃) is below the melt spinneret
Apparatus for melt-spinning synthetic fibers provided at one predetermined position
This is a synthetic fiber melt spinning method in which the yarn is cooled by
The inlet and cooling of the yarn spun from the melt spinneret
An ejector section having a wind inlet, and the ejector
Connected to the lower part of the section and extending in the take-off direction of the yarn.
And a lower portion of the cooling line, and
It has a mouth and an outlet for cooling air, and supplies it to the ejector section.
Exhausting the cooled cooling air in a direction to separate it from the yarn.
And a cooling part of the cooling line of the melt spinning cooling device comprising
Adjust the pipe length (L) so as to satisfy Equations 7 and 8 below.
And adjust the ejector to 10-40
g / min in the range of synthetic fibers
Melt spinning method.
【0010】[0010]
【数7】 (Equation 7)
【0011】[0011]
【数8】 ただし、数7、数8式中における符号は、下記のとおり
とする。 (Equation 8) However, the signs in Equations 7 and 8 are as follows:
And
【0012】L:管路長(mm) C p :ポリマー比熱(cal/℃・g) ρ:ポリマー密度(g/mm 3 ) d:冷却装置突入時の単糸繊度(デニール) V S :冷却装置突入時の糸速度(mm/s) V A :冷却風速度(mm/s) T H :冷却風温度(℃) T IN :冷却装置突入前の糸温度(℃) T OUT :冷却装置出口での糸温度(℃) T g :ガラス転移点(℃) また、前記排気部の冷却風の出口には、例えば排気ファ
ン、ブロワー等の強制排気装置を接続し冷却風を強制排
気するするのがより好ましい。 L: Pipe length (mm) C p : Specific heat of polymer (cal / ° C. · g) ρ: Polymer density (g / mm 3 ) d: Single fiber fineness (denier) at the time of entering a cooling device V S : Cooling yarn speed during device rush (mm / s) V a: the cooling air velocity (mm / s) T H: cooling air temperature (℃) T iN: cooling device rush before the yarn temperature (℃) T OUT: cooler outlet Temperature (° C.) T g : glass transition point (° C.) Further , a forced exhaust device such as an exhaust fan or a blower is connected to the outlet of the cooling air of the exhaust unit to forcibly exhaust the cooling air.
It is more preferable to care .
【0013】なお、本発明の冷却装置が適用できる合成
繊維としては、溶融紡糸可能なものであれば特に限定さ
れず、例えばポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィ
ン等の種々のものが可能である。The synthetic fiber to which the cooling device of the present invention can be applied is not particularly limited as long as it can be melt-spun, and for example, various fibers such as polyester, polyamide and polyolefin are possible.
【0014】[0014]
【作用】本発明に係る合成繊維の溶融紡糸方法は、糸条
の入口と冷却風の入口とを有するエジェクター部と、糸
条の引取り方向に伸びる冷却管路と、糸条の出口と冷却
風の出口を有し、冷却風を糸条とは分離する方向へ排気
する排気部とから構成されているので、エジェクター部
に供給された冷却風は、冷却管路中をその軸方向に沿っ
て糸条と共に流下する間に糸条から十分に熱を奪い、そ
の後に排気部から排気するので、糸条の熱交換が効率的
に促進される。According to the present invention, there is provided a method for melt-spinning a synthetic fiber, comprising: an ejector section having an inlet for a yarn and an inlet for cooling air; a cooling pipe extending in a yarn take-off direction; A cooling air supplied to the ejector section along the axial direction of the cooling pipe, since the cooling section has an air outlet and an exhaust section for exhausting the cooling air in a direction separating the yarn from the yarn. Since heat is sufficiently removed from the yarn while flowing down with the warp yarn, and then exhausted from the exhaust unit, heat exchange of the yarn is efficiently promoted.
【0015】さらに、冷却管路の管路長(Lmm)の決
定式である数5及び数6式は、紡出糸条の繊度、比熱、
密度等の糸条物性や、糸条の引取速度、冷却風速度とそ
の温度、糸条温度等を考慮したものとなっている。これ
により、冷却風速度、冷却風温度、ポリマー比熱、密
度、糸条の引取速度、繊度、糸条温度等のパラメータが
異なっても、紡出糸条の冷却装置出口温度を所望の値に
広範囲に、かつ正確に制御できると共に、種々の冷却条
件に適合した最適の冷却管路長を得ることができる。 Furthermore, the number 5 and equation (6) is determined type of pipe length of the cooling pipe (L mm), the fineness of the spun yarn, the specific heat,
The yarn properties such as density, yarn take-off speed, cooling air speed and temperature, yarn temperature and the like are taken into consideration. Thereby, even if parameters such as cooling air velocity, cooling air temperature, polymer specific heat, density, yarn take-up speed, fineness, yarn temperature, etc. are different, the cooling device outlet temperature of the spun yarn can be widened to a desired value. In addition to being able to control accurately and accurately, it is possible to obtain an optimum cooling pipe length suitable for various cooling conditions.
【0016】[0016]
【実施例】以下、本発明に係る合成繊維の溶融紡糸冷却
方法の一実施例を図面に基づいて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the melt spinning cooling of the synthetic fiber according to the present invention will be described.
One embodiment of the method will be described with reference to the drawings.
【0017】図1は、本発明に係る合成繊維の溶融紡糸
冷却方法が用いられている紡糸装置の概略側面図であ
る。図において、1は、溶融された合成樹脂を多数の糸
条2として紡出する紡糸口金であり、その上方に設けら
れた図示しないエクストルーダと接続されている。FIG. 1 is a schematic side view of a spinning apparatus using the method for melt-spinning and cooling synthetic fibers according to the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a spinneret for spinning out molten synthetic resin as a large number of yarns 2, and is connected to an extruder (not shown) provided above the spinneret.
【0018】10は、本発明に係る合成繊維の溶融紡糸
冷却装置であり、糸条2の入口6aと冷却風の入口6b
とを有するエジェクター部6と、管路長がL(mm)の
冷却管路7と、糸条2の出口8aと冷却風の出口8bと
を有する排気部8とで一体に構成され、口金1から比較
的近距離H(mm)を隔てた下方位置に図示しないブラ
ケットで固定されている。Reference numeral 10 denotes a synthetic fiber melt spinning cooling device according to the present invention, which comprises an inlet 6a for the yarn 2 and an inlet 6b for cooling air.
And a cooling pipe 7 having a pipe length of L (mm), and an exhaust section 8 having an outlet 8a of the yarn 2 and an outlet 8b of cooling air. Is fixed by a bracket (not shown) at a lower position at a relatively short distance H (mm) from.
【0019】なお、エジェクター部6上部の3は、冷却
能力としては冷却装置10で十分であるがより好ましく
は冷却能力の強化のため、エジェクター部の入口6aに
液体ミストを噴霧するためのミスト冷却装置であり、ミ
スト導入管4を介して超音波加湿器5と接続されてい
る。液体ミストは、水は勿論のこと繊維用油剤であって
もよい。この液体ミストの粒子径は、大き過ぎるとミス
トの衝突によって糸条表面に凹凸や繊度斑が生じ易くな
り、逆に極端に小さいと冷却効果がほとんど期待できな
いことから、約5〜15μmの粒子径のものが好まし
い。また、液体ミスト噴霧量は、10〜40g/min
の加湿量であることが好ましい。In the upper part 3 of the ejector 6, the cooling device 10 is sufficient as a cooling capacity, but more preferably, mist cooling for spraying a liquid mist to the inlet 6 a of the ejector 6 in order to enhance the cooling capacity. The apparatus is connected to an ultrasonic humidifier 5 via a mist introduction pipe 4. The liquid mist may be not only water but also an oil agent for fibers. If the particle size of the liquid mist is too large, irregularities and fineness irregularities are likely to be generated on the yarn surface due to the collision of the mist. Conversely, if the size is extremely small, the cooling effect can hardly be expected, so the particle size of about 5 to 15 μm Are preferred. The liquid mist spray amount is 10 to 40 g / min.
The humidification amount is preferably
【0020】一方、排気部8下方の9は、冷却装置10
によって適正温度に冷却された糸条2を所定の速度で引
取って所望の繊度に延伸するためのゴデーローラであ
り、図示しないモータにより駆動される。On the other hand, 9 below the exhaust portion 8 is
This is a godet roller for drawing the yarn 2 cooled to an appropriate temperature at a predetermined speed and stretching it to a desired fineness, and is driven by a motor (not shown).
【0021】冷却装置10のエジェクター部6、冷却管
路7、排気部8は、いずれも薄鋼板製のものであり、溶
接により一体に構成されている。これら部材の糸条の走
行方向と直交する方向の断面形状は、いずれも円筒状の
ものであるが、勿論矩形状であってもよい。エジェクタ
ー部6の冷却風の入口6bは、例えばクーラ付きコンプ
レッサ等の図示しない冷風発生装置と接続されており、
流量Q1(m3 /分)、冷却風温度TH (℃)の冷風を
供給できるようになっている。また、排気部8の冷却風
の出口8bには、流量Q1よりもやや多い流量Q2の冷
却風が強制排気できるように、例えば排気ファン、ブロ
ワー等の強制排気装置が接続されているのが好ましい。
更に、排気部8の内部には、冷却風が糸条2の周囲から
まんべんなく排気できるように多孔板からなる円筒状の
フイルター8cが固定されている。The ejector section 6, the cooling pipe 7 and the exhaust section 8 of the cooling device 10 are all made of a thin steel plate, and are integrally formed by welding. Each of these members has a cylindrical cross section in a direction perpendicular to the running direction of the yarn, but may have a rectangular shape. The cooling air inlet 6b of the ejector unit 6 is connected to a cold air generator (not shown) such as a compressor with a cooler, for example.
A cool air having a flow rate Q1 (m 3 / min) and a cooling air temperature T H (° C.) can be supplied. In addition, it is preferable that a forced exhaust device such as an exhaust fan or a blower is connected to the outlet 8b of the cooling air of the exhaust unit 8 so as to forcibly exhaust the cooling air having a flow rate Q2 slightly higher than the flow rate Q1. .
Further, a cylindrical filter 8c made of a perforated plate is fixed inside the exhaust portion 8 so that the cooling air can be exhausted uniformly from around the yarn 2.
【0022】ところで、本実施例装置の特徴は、冷却管
路7の上記管路長Lが上記数5式で特定される範囲の長
さとされている点にある。この数5式は、冷却管路7の
冷却能力である管路長Lを決定するに際し、その重要な
ファクターである紡出糸条2の引取速度(ゴデーローラ
9の周速)、冷却風の風速、温度の他、紡出糸条の繊
度、比熱、密度等の糸条特性や、冷却管路出入口での糸
条温度の各要素が加味された実験式であり、発明者が努
力の結果、見出したものである。The feature of this embodiment is that the length L of the cooling line 7 is within the range specified by the above equation ( 5 ). Equation ( 5 ) is used to determine the pipe length L, which is the cooling capacity of the cooling pipe 7, and the important factors such as the take-up speed of the spun yarn 2 (the peripheral speed of the god roller 9) and the wind speed of the cooling air. , Temperature, yarn properties such as fineness of spun yarn, specific heat, density, and other factors of yarn temperature at the entrance and exit of the cooling pipe are empirical formulas. It was found.
【0023】発明者は、この実験式を見出すために以下
の実験を実施した。The inventor conducted the following experiment to find this empirical formula.
【0024】まず、図1の冷却装置10の冷却特性を見
るため、図2に示す如く、ポリエステルからなるマルチ
フィラメント糸条12(150デニール、48フィラメ
ント)を、予め熱板14上に接糸させて走行させること
により糸条を200℃に昇温させ、その後にこの糸条を
糸速600m/minで冷却装置15内を通過させて冷
却した。そして、冷却装置入口15aでの冷却風温度T
H での糸温度TINと、冷却装置出口15bでの糸温度T
OUT を実測し、得られたデータから走行糸条12からど
れだけ多くの熱量を単位時間内に奪うことができたかを
示す熱伝達率h(cal/mm2 ・sec・℃)を、下
記数9式のC.R.Jones式より算出した。First, in order to check the cooling characteristics of the cooling device 10 shown in FIG. 1, as shown in FIG. 2, a multifilament yarn 12 (150 denier, 48 filaments) made of polyester is previously tied on the hot plate 14. Then, the yarn was heated to 200 ° C., and thereafter, the yarn was cooled by passing through the cooling device 15 at a yarn speed of 600 m / min. The cooling air temperature T at the cooling device inlet 15a
H at the cooling device outlet 15b and the yarn temperature T IN at the cooling device outlet 15b.
OUT was measured, and the heat transfer coefficient h (cal / mm 2 · sec · ° C) indicating how much heat was able to be taken from the running yarn 12 in a unit time was obtained from the obtained data. 9 expression of C. R. It was calculated from the Jones equation.
【0025】[0025]
【数9】 h:熱伝達率、(cal/mm2 ・sec・℃)、 TH :冷却風温度(℃) TIN :冷却装置突入前の糸温度(℃) TOUT:冷却装置出口での糸温度(℃) ρ:ポリマー密度(g/mm3 ) r:糸条の半径(mm) Cp :ポリマー比熱(cal/℃・g) t:糸の冷却装置内通過時間(sec) 次に、冷却風速度VA (mm/s)を種々の値に変更し
て、熱伝達率hとの関係を求めると図3の関係になる。
これにより、図3中の近似式hは、下記数10式(Equation 9) h: heat transfer coefficient, (cal / mm 2 · sec · ° C.), TH : cooling air temperature (° C.) T IN : yarn temperature before entering the cooling device (° C.) T OUT : yarn temperature at the cooling device outlet ( ° C) ρ: Polymer density (g / mm 3 ) r: Radius of yarn (mm) C p : Specific heat of polymer (cal / ° C · g) t: Time required for yarn to pass through cooling device (sec) Next, cooling air When the speed V A (mm / s) is changed to various values and the relationship with the heat transfer coefficient h is obtained, the relationship shown in FIG. 3 is obtained.
Thus, the approximation equation h in Figure 3, the following Equation 10 Equation
【0026】[0026]
【数10】h=0.634×10-5VA 0.291 となる。H = 0.634 × 10 −5 V A 0.291
【0027】次に、この数10式で求まった熱伝達率h
を数9式中のhに代入すると、下記数11式の実験式が
得られる。Next, the heat transfer coefficient h obtained by the equation ( 10 )
Is substituted for h in the equation ( 9), the following equation ( 11) is obtained.
【0028】[0028]
【数11】 ここで便宜上、[Equation 11] Here, for convenience,
【0029】[0029]
【数12】 とおく(上記数6式)。(Equation 12) (Equation 6 above).
【0030】ところで合成繊維の溶融紡糸口金1から紡
出された糸条2は、前記溶融紡糸口金下方に設けられた
溶融紡糸冷却装置10によって冷却されるわけである
が、糸条2は、実用上、ガラス転移点Tg(℃)以下ま
で冷却される必要はない。従って上記数11式におい
て、冷却装置出口での糸温度TOUT をガラス転移点Tg
に置換して得られる下記数13式The yarn 2 spun from the synthetic fiber melt spinneret 1 is cooled by a melt spinning cooling device 10 provided below the melt spinneret. Above, there is no need to cool to below the glass transition temperature T g (° C.). Therefore, in the above equation ( 11) , the yarn temperature T OUT at the outlet of the cooling device is changed to the glass transition point T g.
Equation 13 below obtained by substituting
【0031】[0031]
【数13】 は、冷却管路長L(mm)の上限値であり、上記数11
式は、冷却管路長Lの下限値といえる。(Equation 13) Is the upper limit of the cooling pipe path length L (mm), the number 11
The expression can be said to be the lower limit of the cooling pipe length L.
【0032】したがって、上記数11及び数13式よ
り、上記数5、数6式が得られた。Therefore, the above equations ( 5) and ( 6 ) were obtained from the above equations ( 11) and ( 13 ).
【0033】次に、ミスト冷却装置3を併用し、上記と
同様の実験をした。すなわち、超音波加湿器5から液体
ミストを33g/minの流量で噴霧し、これ以外の条
件は前記実験と同様とすると、数6式の係数15は1
1.5となり、冷却管路長Lは超音波加湿器を設けない
場合に比べて0.75〜0.8倍の短かいものですむこ
とになる。Next, an experiment similar to the above was conducted using the mist cooling device 3 together. That is, assuming that the liquid mist is sprayed from the ultrasonic humidifier 5 at a flow rate of 33 g / min and other conditions are the same as those in the above experiment, the coefficient 15 of the equation 6 is 1
The cooling pipe length L is 1.5 to 0.75 to 0.8 times shorter than the case where the ultrasonic humidifier is not provided.
【0034】実施例 1、2 図1の冷却装置10のみの効果を見るため、超音波加湿
器5を停止し、液体ミストを噴霧しない状態でポリエス
テルからなるマルチフィラメント糸条2(150デニー
ル、48フィラメント)を、冷却装置10上部に設けた
図示しない熱板上を走行させることにより200℃に昇
温(冷却装置突入前糸温度TINは、約170℃)させた
後、この糸条を糸速Vsが600m/min(1000
0mm/sec)で冷却装置10内に通過させて冷却し
た。この場合、冷却装置の出口7aで得たい糸温度T
OUT として、115、120℃の2点を選び、これらに
対応する冷却風として、温度26℃のものを0.45m
3 /min、0.55m3 /min(Q1)で供給し
た。また、冷却管路7の入口6a、出口7aでの糸条温
度TIN、TOUT を実測し、得られたデータから熱伝達率
hを上記数9式のC.R.Jones式より算出し、冷
却装置の管路長Lを上記数11式より求め、665、6
90mmを得た。Embodiments 1 and 2 In order to see the effect of only the cooling device 10 shown in FIG. 1, the ultrasonic humidifier 5 was stopped, and the polyester multifilament yarn 2 (150 denier, 48 The filament (filament) is heated to 200 ° C. by running on a hot plate (not shown) provided above the cooling device 10 (the yarn temperature T IN before entering the cooling device is about 170 ° C.). speed V s is 600m / min (1000
(0 mm / sec) and passed through the cooling device 10 for cooling. In this case, the yarn temperature T to be obtained at the outlet 7a of the cooling device
As OUT , two points of 115 ° C and 120 ° C are selected, and the corresponding cooling air at a temperature of 26 ° C is 0.45m.
It was supplied at 3 / min, 0.55 m 3 / min (Q1). Further, the inlet 6a of the cooling pipe 7, the yarn temperature T IN at the outlet 7a, and measured the T OUT, from the obtained data the heat transfer coefficient h of the equation (9) C. R. Calculated from the Jones equation, the pipe length L of the cooling device is calculated from the above equation ( 11 ).
90 mm was obtained.
【0035】なお、各特性値の評価方法は、次の通りで
ある。The evaluation method of each characteristic value is as follows.
【0036】<糸条温度TIN、TOUT > 東京精工(株)製、TH−BM型走行糸温度測定用非接
触式温度計により、冷却管路7の入口6a、出口7aで
のそれぞれの糸条温度TIN、TOUT を測定した。<Yarn Temperatures T IN and T OUT > Using a TH-BM type non-contact type thermometer for measuring running yarn temperature, manufactured by Tokyo Seiko Co., Ltd., at the inlet 6 a and the outlet 7 a of the cooling pipe 7, respectively. The yarn temperatures T IN and T OUT were measured.
【0037】<冷却風速度VA 、冷却風温度TH > 日本化学工業株式会社製のアネモマスターにより、冷却
管路7の出口7aでの冷却風速度VA 、冷却風温度TH
を測定した。なお、ポリマー比熱Cp 、ポリマー密度ρ
は、物性値であるから既知であり、また、冷却装置突入
時の単糸繊度d、冷却装置突入時の糸条速度VS は、紡
糸口金1からの紡糸量と、ゴデーローラ9の引取速度と
の関係から計算により予め求めた。[0037] <cooling air velocity V A, the cooling air temperature T H> by Nippon Chemical Industrial Co., Ltd. of Anemo master, the cooling air velocity V A at the outlet 7a of the cooling pipe 7, the cooling air temperature T H
Was measured. The polymer specific heat C p , polymer density ρ
It is known since a physical property value, and fineness d during cooling device rush, yarn velocity V S of the cooling device inrush, the spinning of the spinneret 1, and the take-up speed of the godet roller 9 Was obtained in advance by calculation from the relationship.
【0038】実施例 3、4 今度はミスト冷却装置3を併用した場合の効果を見るた
め、超音波加湿器5から液体ミストを33g/minの
流量で噴霧しつつ、冷却したのが本実施例であり、これ
以外の冷却条件は実施例1と同様とした。Embodiments 3 and 4 Next, in order to see the effect when the mist cooling device 3 is used in combination, cooling was performed while spraying liquid mist from the ultrasonic humidifier 5 at a flow rate of 33 g / min. Other cooling conditions were the same as in Example 1.
【0039】これらの実施例1〜4の結果を纏めたのが
次の表1である。Table 1 below summarizes the results of Examples 1 to 4.
【0040】[0040]
【表1】 [Table 1]
【0041】この表1が示すとおり、本発明の冷却装置
の出口7aで得たい糸条2の糸温度TOUT が115、1
20℃であったものが、本発明の上記数11式による
と、表1に記載の如く121.4℃、116.2℃とな
り、本発明の数11式と実測値間に大差がないこと、す
なわち紡出糸条の繊度、比熱、密度、引取速度、冷却風
温度等の紡糸条件が予め判明していれば所望の冷却温度
の糸条が得られ、冷却効率の優れた適正な管路長を有す
る冷却装置が容易に得られることが分る。As shown in Table 1, the yarn temperature T OUT of the yarn 2 to be obtained at the outlet 7a of the cooling device of the present invention is 115, 1
According to the above equation ( 11) of the present invention, the temperature was 20 ° C., but as shown in Table 1, it becomes 121.4 ° C. and 116.2 ° C., and there is no significant difference between the equation ( 11) of the present invention and the measured value. That is, if the spinning conditions such as the fineness, specific heat, density, take-off speed, cooling air temperature, etc. of the spun yarn are known in advance, a yarn with a desired cooling temperature can be obtained, and an appropriate pipeline with excellent cooling efficiency. It can be seen that a long cooling device is easily obtained.
【0042】[0042]
【発明の効果】上述したように、本発明に係る合成繊維
の溶融紡糸方法は、紡糸口金の下方で、紡出糸条の引取
速度、冷却風温度のみならず、紡出糸条の繊度、比熱、
密度等の紡出糸条の物性や、冷却管路出入口での糸条温
度等の要因を反映させた無駄のない適正な冷却管路長
(L)を調整する。換言すれば、紡出糸条の糸種や引取
速度等の複数の紡糸条件が異なっても、これらのデータ
より、紡出糸条の冷却装置出口温度を広範囲に制御でき
ると共に、種々の冷却条件に適合した最適の冷却管路長
を得ることができる。As described above, according to the present invention, the melt spinning process of the synthetic fiber according to the present invention, below the spinneret, take-up speed of the spun yarn, not cooling air temperature alone, the fineness of the spun yarn, specific heat,
A proper cooling pipe length (L) without waste reflecting factors such as the physical properties of the spun yarn such as the density and the yarn temperature at the inlet and outlet of the cooling pipe is adjusted . In other words, even when a plurality of spinning conditions such as a yarn type and a take-up speed of the spun yarn are different, from these data, the cooling device outlet temperature of the spun yarn can be controlled over a wide range, and various cooling conditions can be controlled. it is possible to obtain a cooling pipe length of the best adapted to.
【図1】 本発明に係る合成繊維の溶融紡糸冷却装置の
一実施例の概略側面図である。FIG. 1 is a schematic side view of one embodiment of a melt spinning cooling apparatus for synthetic fibers according to the present invention.
【図2】 本発明の実験装置の概略側面図である。FIG. 2 is a schematic side view of the experimental apparatus of the present invention.
【図3】 本発明の実験装置における冷却風速度VA と
熱伝達率hとの関係を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a cooling air velocity V A and a heat transfer coefficient h in the experimental device of the present invention.
1:紡糸口金 2:糸条 3:ミスト冷却装置 4:ミスト導入管 5:超音波加湿器 6:エジェクター部 7:冷却管路 8:排気部 9:ゴデーローラ 10:冷却装置 11:ボビン 12:マルチフィラメント 13:ローラー 14:熱板 15:冷却装置 16:糸温度計 17:サクションガン L:管路長 1: spinneret 2: yarn 3: mist cooling device 4: mist introduction tube 5: ultrasonic humidifier 6: ejector unit 7: cooling line 8: exhaust unit 9: god roller 10: cooling device 11: bobbin 12: multi Filament 13: Roller 14: Hot plate 15: Cooling device 16: Yarn thermometer 17: Suction gun L: Pipe length
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−174614(JP,A) 特開 平3−137209(JP,A) 実開 昭55−54370(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D01D 5/092,5/096 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-58-174614 (JP, A) JP-A-3-137209 (JP, A) JP-A 55-54370 (JP, U) (58) Survey Field (Int.Cl. 7 , DB name) D01D 5 / 092,5 / 096
Claims (3)
られた合成繊維の溶融紡糸冷却装置によって糸条を冷却
する合成繊維の溶融紡糸方法であって、 前 記溶融紡糸口金から紡出された糸条の入口と冷却風の
入口とを有するエジェクター部と、該エジェクター部の
下部に接続され、前記糸条の引取り方向に伸びる冷却管
路と、該冷却管路の下部に接続され、前記糸条の出口と
冷却風の出口とを有し、前記エジェクター部に供給され
た冷却風を前記糸条とは分離する方向へ排気する排気部
とを備えてなる溶融紡糸冷却装置の前記冷却管路の管路
長(L)を、下記数1及び数2式を満たすように調整す
ることを特徴とする合成繊維の溶融紡糸方法。 【数1】 【数2】 ただし、数1、数2式中における符号は、下記のとおり
とする。 L:管路長(mm) C p :ポリマー比熱(cal/℃・g) ρ:ポリマー密度(g/mm 3 ) d:冷却装置突入時の単糸繊度(デニール) V S :冷却装置突入時の糸速度(mm/s) V A :冷却風速度(mm/s) T H :冷却風温度(℃) T In :冷却装置突入前の糸温度(℃) T OUT :冷却装置出口での糸温度(℃) T g :ガラス転移点(℃) A yarn is cooled by a melt spinning cooling device for synthetic fibers provided at a predetermined position below a melt spinneret.
A melt spinning method of the synthetic fibers to the ejector portion having the previous SL inlet of the yarn is spun from the melt spinneret and inlet of cooling air, is connected to the lower portion of the ejector portion, the yarn A cooling pipe extending in a take-off direction, connected to a lower part of the cooling pipe, having an outlet for the yarn and an outlet for cooling air, and the cooling air supplied to the ejector unit is provided with the yarn. A pipe for the cooling pipe of the melt spinning cooling apparatus, comprising: an exhaust unit for exhausting gas in a separating direction.
The length (L) is adjusted so as to satisfy the following equations (1) and (2).
Melt spinning a synthetic fiber. (Equation 1) (Equation 2) However, the signs in Equations 1 and 2 are as follows:
And L: Pipe length (mm) C p : Polymer specific heat (cal / ° C. · g) ρ: Polymer density (g / mm 3 ) d: Single yarn fineness when entering a cooling device (denier) V S : When entering a cooling device yarn speed of (mm / s) V a: the cooling air velocity (mm / s) T H: cooling air temperature (℃) T in: cooling device rush before the yarn temperature (℃) T OUT: yarn in the cooling device outlet Temperature (° C) T g : Glass transition point (° C)
られた合成繊維の溶融紡糸冷却装置によって糸条を冷却
する合成繊維の溶融紡糸方法であって、 前記溶融紡糸口金から紡出された糸条の入口と冷却風の
入口とを有するエジェクター部と、該エジェクター部の
下部に接続され、前記糸条の引取り方向に伸びる冷却管
路と、該冷却管路の下部に接続され、前記糸条の出口と
冷却風の出口とを有し、前記エジェクター部に供給され
た冷却風を前記糸条とは分離する方向へ排気する排気部
とを備えてなる溶融紡糸冷却装置の 前記冷却管路の管路
長(L)を、下記数3及び数4式を満たすように調整す
るとともに、エジェクタ部に液体ミストを10〜40g/
minの範囲内で噴霧することを特徴とする合成繊維の溶
融紡糸方法。 【数3】 【数4】 ただし、数3、数4式中における符号は、下記のとおり
とする。 L:管路長(mm) C p :ポリマー比熱(cal/℃・g) ρ:ポリマー密度(g/mm 3 ) d:冷却装置突入時の単糸繊度(デニール) V S :冷却装置突入時の糸速度(mm/s) V A :冷却風速度(mm/s) T H :冷却風温度(℃) T IM :冷却装置突入前の糸温度(℃) T OUT :冷却装置出口での糸温度(℃) T g :ガラス転移点(℃) 2. A method according to claim 1 , wherein said predetermined position is provided below said melt spinneret.
The yarn is cooled by the melt spinning cooling device for the synthesized fiber
Melt spinning method of the synthetic fiber, wherein the inlet of the yarn spun from the melt spinneret and the cooling air
An ejector section having an inlet;
Cooling pipe connected to the lower part and extending in the direction in which the yarn is taken off
A passage, which is connected to a lower portion of the cooling conduit and has an outlet for the yarn.
Having an outlet for cooling air and being supplied to the ejector section.
Exhaust unit that exhausts the cooled air in a direction that separates it from the yarn.
The length (L) of the cooling pipe of the melt spinning cooling apparatus comprising : is adjusted so as to satisfy the following equations ( 3 ) and ( 4 ) .
And the liquid mist in the ejector section is 10 to 40 g /
spraying synthetic fibers within the range of min
Melt spinning method. (Equation 3) (Equation 4) However, the signs in Equations 3 and 4 are as follows:
And L: Pipe length (mm) C p : Polymer specific heat (cal / ° C. · g) ρ: Polymer density (g / mm 3 ) d: Single yarn fineness when entering a cooling device (denier) V S : When entering a cooling device yarn speed of (mm / s) V a: the cooling air velocity (mm / s) T H: cooling air temperature (℃) T IM: cooling device rush before the yarn temperature (℃) T OUT: yarn in the cooling device outlet Temperature (° C) T g : Glass transition point (° C)
糸方法において、冷却風を強制排気することを特徴とす
る合成繊維の溶融紡糸方法。3. A melt spinning process for synthetic fibers according to claim 1 or 2, melt spinning method of synthetic fibers, characterized by strong Seihai care cooling wind.
Priority Applications (1)
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JP03704695A JP3259568B2 (en) | 1995-02-24 | 1995-02-24 | Synthetic fiber melt spinning method |
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