紡絲組件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種紡絲組件。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。紡絲組件(4)具備：具有聚合物填充空間(49)的流路形成體(40)，收容在聚合物填充空間(49)內(nèi)的減容體(57)，具有燒結(jié)具有多邊形截面的金屬短纖維形成的第1過(guò)濾層(51)的過(guò)濾器(44)，以及形成有分別紡出通過(guò)了過(guò)濾器(44)的熔融聚合物的多個(gè)噴嘴(54)的噴絲頭(41)。
【專利說(shuō)明】紡絲組件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及具備紡出熔融聚合物的噴絲頭的紡絲組件。

【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]一般的紡絲組件具備過(guò)濾熔融聚合物的過(guò)濾材料。專利文獻(xiàn)1、2中公開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][專利文獻(xiàn)I]日本特開2002-266152號(hào)公報(bào)
[0005][專利文獻(xiàn)2]日本特公昭62-1001號(hào)公報(bào)
[0006]專利文獻(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。空隙率增加時(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平5-253418、日本特開2005-256197號(hào)公報(bào)等中公開的過(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會(huì)K。
[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)行了研宄。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。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0012]本實(shí)用新型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]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]本實(shí)用新型使用具有燒結(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)，本實(shí)用新型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]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]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]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。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本實(shí)施形態(tài)的熔融紡絲裝置及紡絲牽引機(jī)的概略結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖2為紡絲組件及加熱箱體的組件安裝部的剖視圖；
[0023]圖3為過(guò)濾器的剖視圖；
[0024]圖4(a)為圖3的A部的概略放大剖視圖、圖4(b)為圖3的B部的概略放大剖視圖；
[0025]圖5為使用粒狀濾材的紡絲組件及組件安裝部的剖視圖；
[0026]圖6為別的變更形態(tài)的紡絲組件及組件安裝部的剖視圖。
[0027]圖中，4-紡絲組件(第2紡絲組件)；40_流路形成體；41-噴絲頭；44-過(guò)濾器；47-導(dǎo)入部；49_聚合物填充空間；51_第I過(guò)濾層；52_第2過(guò)濾層；57_減容體；100-紡絲組件(第I紡絲組件)；102_粒狀濾材；103_過(guò)濾器(改造前過(guò)濾器)

【具體實(shí)施方式】
[0028]接著對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。圖1為本實(shí)施形態(tài)的熔融紡絲裝置I及卷繞從該熔融紡絲裝置I紡出的紗線Y的紡絲牽引機(jī)2的概略結(jié)構(gòu)圖。另外，將圖1的上下方向定義為熔融紡絲裝置I及紡絲牽引機(jī)2的上下方向。首先對(duì)熔融紡絲裝置I和紡絲牽引機(jī)2的概略結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
[0029]熔融紡絲裝置I具備加熱箱體3、分別能夠卸下地安裝于該加熱箱體3的多個(gè)紡絲組件4。多個(gè)紡絲組件4沿與圖1的圖面垂直的方向并排排列。由多根單纖維f構(gòu)成的紗線Y從各紡絲組件4紡出到下方。對(duì)于包括紡絲組件4的熔融紡絲裝置I的結(jié)構(gòu)后面詳細(xì)說(shuō)明。
[0030]紡絲牽引機(jī)2具備油劑引導(dǎo)器10、引導(dǎo)輥11、5個(gè)導(dǎo)紗輥12?16、引導(dǎo)輥17和卷繞裝置18。從熔融紡絲裝置I的多個(gè)紡絲組件4分別紡出到下方的多根紗線Y在被油劑引導(dǎo)器10付與油劑后，被引導(dǎo)棍11向5個(gè)導(dǎo)紗棍12?16輸送。
[0031]5個(gè)導(dǎo)紗輥12?16分別為在內(nèi)部具有加熱器的加熱輥，被收容在保溫箱19內(nèi)。下側(cè)的3個(gè)導(dǎo)紗輥12?14為用來(lái)在拉伸之前預(yù)熱多根紗線Y的加熱輥。而上側(cè)的2個(gè)導(dǎo)紗輥15、16為用來(lái)熱定型拉伸后的多根紗線Y的加熱輥。并且，位于紗線輸送方向下游側(cè)的2個(gè)導(dǎo)紗輥15、16的紗線輸送速度比位于紗線輸送方向上游側(cè)的3個(gè)導(dǎo)紗輥12?14的快。
[0032]被導(dǎo)入保溫箱19內(nèi)的多根紗線Y首先在被下側(cè)的3個(gè)導(dǎo)紗輥12?14輸送的期間被預(yù)熱到能夠拉伸的溫度。接著，被預(yù)熱過(guò)的多根紗線Y被2個(gè)導(dǎo)紗輥14、15之間的紗線輸送速度差拉伸。并且，多根紗線Y在被上側(cè)的2個(gè)導(dǎo)紗輥15、16輸送的期間被加熱到高溫，熱定型被拉伸的狀態(tài)。被保溫箱19內(nèi)的5個(gè)導(dǎo)紗輥12?16拉伸的多根紗線Y被引導(dǎo)輥17輸送到卷繞裝置18。
[0033]卷繞裝置18具備筒管支架20和接觸輥21等。筒管支架20具有沿圖1的圖面垂直方向延伸的長(zhǎng)條形狀，由未圖示的電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。在該筒管支架20上沿其軸向并排安裝有多個(gè)筒管22。卷繞裝置18通過(guò)使筒管支架20旋轉(zhuǎn)而將由引導(dǎo)輥17送來(lái)的多根紗線Y同時(shí)卷繞到多個(gè)筒管22上，形成多個(gè)卷繞卷裝23。接觸輥21與多個(gè)卷繞卷裝23的表面接觸付與規(guī)定的接觸壓力，梳理卷繞卷裝23的形狀。
[0034]接著，對(duì)熔融紡絲裝置I詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。圖2為紡絲組件4及加熱箱體3的組件安裝部31的剖視圖。另外，圖2中僅加熱箱體3中的組件安裝部31用實(shí)線表示，除此以外的部分用雙點(diǎn)劃線表不。
[0035]首先，對(duì)安裝紡絲組件4的加熱箱體3進(jìn)行說(shuō)明。加熱箱體3為將熔融聚合物分配、提供給多個(gè)紡絲組件4的部件。本實(shí)施形態(tài)使用用來(lái)生產(chǎn)衣料用紗線的粘度300Pa.s以下的聚酯等熔融聚合物。該加熱箱體3的內(nèi)部被從未圖示的鍋爐提供的熱媒蒸氣填滿，保持高溫(例如約300°C )。由此，通過(guò)加熱箱體3內(nèi)的熔融聚合物被維持在某個(gè)合適的溫度范圍內(nèi)。加熱箱體3在其下表面具有多個(gè)收容凹部30。各收容凹部30具有圓筒孔形狀，在各收容凹部30的頂面安裝有組件安裝部31。紡絲組件4也通過(guò)插入高溫的加熱箱體3的收容凹部30內(nèi)而維持高溫。
[0036]組件安裝部31具有圓板狀的固定部32和從該固定部32下面的大致中央部沿正下方延伸的軸部33，為截面為近似T字形的部件。在組件安裝部31上形成有從固定部32到軸部33的下端、沿上下方向貫穿該組件安裝部31的聚合物流路34。固定部32用未圖示的螺栓固定在加熱箱體3的收容凹部30的頂面上。此時(shí)，聚合物流路34的上端與加熱箱體3內(nèi)的未圖示的聚合物流路連接。并且，在軸部33的外表面形成有外螺紋部33a。
[0037]接著說(shuō)明紡絲組件4。紡絲組件4插入加熱箱體3的收容凹部30，能夠取下地安裝到組件安裝部31上。紡絲組件4具有流路形成體40、噴絲頭41、殼體部件42和閉鎖環(huán)43等。流路形成體40具有近似圓柱狀的形狀。殼體部件42具有圓筒形狀，流路形成體40和噴絲頭41被收容到該殼體部件42內(nèi)。并且，設(shè)置在噴絲頭41下表面上的多個(gè)噴嘴54露出到殼體部件42的下端開口 42a中。閉鎖環(huán)43安裝在殼體部件42的上部，防止流路形成體40從殼體部件42脫落。
[0038](流路形成體)
[0039]對(duì)流路形成體40進(jìn)行說(shuō)明。流路形成體40為在內(nèi)部形成有后述聚合物填充空間49等、熔融聚合物流動(dòng)的聚合物流路的結(jié)構(gòu)體。如圖2所示，流路形成體40由從上方開始依順配置的第I流路部件40a、第2流路部件40b、以及第3流路部件40c構(gòu)成。3個(gè)流路部件40a?40c分別用金屬形成。
[0040]在第I流路部件40a的上部形成有有底狀的筒部46。在該筒部46的內(nèi)周面上形成有內(nèi)螺紋部46a。并且，在筒部46的底部形成有用來(lái)將熔融聚合物導(dǎo)入紡絲組件4內(nèi)的導(dǎo)入部47。使紡絲組件4邊旋轉(zhuǎn)邊插入到加熱箱體3的收容凹部30時(shí)，通過(guò)組件安裝部31的軸部33的外螺紋部33a與第I流路部件40a的筒部46的內(nèi)螺紋部46a螺紋連接，紡絲組件4安裝到組件安裝部31上。另外，在組件安裝部31上設(shè)置有用來(lái)防止紡絲組件4相對(duì)于組件安裝部31旋轉(zhuǎn)規(guī)定角度以上的限制部件35。當(dāng)紡絲組件4安裝到組件安裝部31上時(shí)，組件安裝部31的軸部33的下端面推頂?shù)降贗流路部件40a的筒部46的底部上，組件安裝部31 —側(cè)的聚合物流路34與第I流路部件40a的導(dǎo)入部47連接。另外，在組件安裝部31的軸部33與第I流路材的筒部46之間夾裝有用來(lái)密封聚合物流路34與導(dǎo)入部47的連接部分的密封墊48。
[0041]在第I流路部件40a的下部形成有朝下開口的凹部55、在其下面的第2流路部件40b的上部形成有朝上開口的凹部56。用第I流路部件40a的凹部55和第2流路部件40b的凹部56形成聚合物填充空間49。聚合物填充空間49與導(dǎo)入部47連接，從導(dǎo)入部47導(dǎo)入紡絲組件4內(nèi)的熔融聚合物被填充到聚合物填充空間49內(nèi)。
[0042]在聚合物填充空間49內(nèi)沒(méi)有收容以往廣泛使用的粒狀濾材，取而代之收容有減容體57。從導(dǎo)入部47流入聚合物填充空間49內(nèi)的熔融聚合物通過(guò)聚合物填充空間49的內(nèi)表面與減容體57的外表面之間形成的間隙下流到減容體57的下側(cè)。對(duì)于減容體57后面詳述。
[0043]在聚合物填充空間49的減容體57下側(cè)的位置上，配置有過(guò)濾器44。過(guò)濾器44具有從上方依順層疊的第I過(guò)濾層51、第2過(guò)濾層52及第3過(guò)濾層53。過(guò)濾器44捕集熔融聚合物中包含的異物。并且，如先前觸及的那樣，本實(shí)施形態(tài)的紡絲組件4雖然沒(méi)有使用粒狀濾材，但過(guò)濾器44還具備以往粒狀濾材起到的細(xì)化熔融聚合物中的凝膠狀部分的作用。對(duì)于過(guò)濾器44的詳細(xì)結(jié)構(gòu)后述。在第2流路部件40b的、過(guò)濾器44的下側(cè)部分形成有多個(gè)通孔58。通過(guò)了過(guò)濾器44的熔融聚合物被多個(gè)通孔58整流。
[0044]在第3流路部件40c中形成有越往下方越寬的逐漸擴(kuò)展的分配空間59。在分配空間59的下側(cè)配置有過(guò)濾器60。從第2流路部件40b的多個(gè)通孔流來(lái)的熔融聚合物在分配空間內(nèi)沿水平方向擴(kuò)散后，通過(guò)過(guò)濾器60。
[0045](噴絲頭)
[0046]噴絲頭41與過(guò)濾器60的下表面接觸配置。噴絲頭41具有多個(gè)噴嘴54。通過(guò)了2個(gè)過(guò)濾器44、60的熔融聚合物分別從多個(gè)噴嘴54紡出，變成多根單纖維f。
[0047](減容體)
[0048]接著對(duì)減容體57詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。減容體57為用金屬材料形成的近似圓柱形的部件。但是，減容體57的下端部成為其中央部分朝下方突出的圓錐形狀。該減容體57是以減小具有比較大的內(nèi)部容積的聚合物填充空間49的實(shí)際填充熔融聚合物的實(shí)際填充空間的容積、抑制聚合物填充空間49內(nèi)熔融聚合物的滯留為目的設(shè)置的。
[0049]如圖2所示，聚合物填充空間49的上部空間的截面積比下部空間的稍大，在上部空間與下部空間之間存在環(huán)形臺(tái)階部49a。另一方面，減容體57在其外周部存在沿圓周方向隔開間隔設(shè)置的多個(gè)腿部57a。減容體57通過(guò)多個(gè)腿部57a擱放在上述環(huán)形臺(tái)階部49a上，從聚合物填充空間49的上端部一直到下端部以與其內(nèi)表面之間隔開狹小的間隙的狀態(tài)收容到聚合物填充空間內(nèi)。
[0050](過(guò)濾器)
[0051]接著，對(duì)過(guò)濾器44的結(jié)構(gòu)詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。圖3為過(guò)濾器44的剖視圖。如圖3所示，圖4(a)為第I過(guò)濾層51的、圖3中的A部的概略放大剖視圖。并且，圖4(b)為第2過(guò)濾層52的、圖3中的B部的概略放大剖視圖。
[0052]第I過(guò)濾層51為燒結(jié)大量第I金屬短纖維50a而形成的層。更詳細(xì)為，如圖4(a)所示，構(gòu)成第I過(guò)濾層51的第I金屬短纖維50a具有角部為銳角的多邊形截面(例如三角形截面)。作為成為第I過(guò)濾層51的原料的金屬材料，優(yōu)選不銹鋼等耐腐蝕性強(qiáng)的材料。具有上述多邊形截面的第I金屬短纖維50a —般能夠用顫振切削法制造。顫振切削法通過(guò)邊使成為原料的金屬材料旋轉(zhuǎn)邊有意地使切削工具產(chǎn)生自激振動(dòng)(顫振)來(lái)加工金屬材料，從而制造極細(xì)的短纖維。該方法制造的第I金屬短纖維50a通過(guò)上述顫振產(chǎn)生銳角的多邊形截面。第I金屬短纖維50a的纖維長(zhǎng)度為1.0?3.0mm，直徑(換算為圓形截面)為30?100 μ m，纖維長(zhǎng)度/纖維直徑之比為10?100。
[0053]第I過(guò)濾層51的空隙率為60%?80%，與以往的紡絲組件經(jīng)常使用的金屬制粉末的空隙率大致相同。并且，由于第I金屬短纖維50a的纖維直徑如上所述比較大，因此難以使第I過(guò)濾層51的過(guò)濾粒度變小，例如為20 μm以上。另外，過(guò)濾粒度(也稱為過(guò)濾精度)為表示過(guò)濾器能夠除去多大的異物的指標(biāo)，上述過(guò)濾粒度20 μ m表示除去95%以上的20 μm以上的異物。
[0054]但是，提供給紡絲組件4的熔融聚合物有時(shí)其一部分凝膠化。這一點(diǎn)，由于第I過(guò)濾層51為燒結(jié)具有多邊形截面的金屬短纖維50構(gòu)成的層，因此即使從加熱箱體3提供給紡絲組件4的熔融聚合物中存在上述凝膠狀部分，該凝膠化部分在通過(guò)第I過(guò)濾層51之際被大量金屬短纖維50的鋒利的角部切碎地分割，細(xì)化。雖然以往的紡絲組件使用的粒狀濾材也具有細(xì)化熔融聚合物中的凝膠狀部分的功能，但通過(guò)設(shè)置第I過(guò)濾層51取代以往的粒狀濾材，能夠省略粒狀濾材。
[0055]第2過(guò)濾層52也是燒結(jié)大量的第2金屬短纖維50b構(gòu)成的層。另外，構(gòu)成第2過(guò)濾層52的第2金屬短纖維50b拉伸金屬絲狀的金屬獲得。因此，像圖4(b)所示那樣，第2金屬短纖維50b在與纖維長(zhǎng)度正交的截面內(nèi)具有大致圓形的截面形狀。其中，“圓形截面”并不僅僅是完全的正圓形狀，還包含近似橢圓形的截面形狀。并且，第2過(guò)濾層52也與第I過(guò)濾層51同樣最好用不銹鋼等耐腐蝕性強(qiáng)的材料形成。第2金屬短纖維50b的纖維長(zhǎng)為20?30mm，纖維直徑為10?30 μ m。
[0056]第2過(guò)濾層52的空隙率與第I過(guò)濾層51—樣，為例如60%?80%。并且，第2過(guò)濾層52為比第I過(guò)濾層51過(guò)濾粒度小的層。由于構(gòu)成第2過(guò)濾層52的第2金屬短纖維50b比第I金屬短纖維50a纖維直徑小，因此能夠減小第2過(guò)濾層52的過(guò)濾粒度。第2過(guò)濾層52的過(guò)濾粒度也取決于與之并用的第I過(guò)濾層51的過(guò)濾粒度，為例如10?40 μ mo用該第2過(guò)濾層52將過(guò)濾粒度比較大的第I過(guò)濾層51沒(méi)有捕集盡的小異物除去。
[0057]第3過(guò)濾層53為金屬網(wǎng)過(guò)濾器。對(duì)于金屬網(wǎng)的種類沒(méi)有特別限制，能夠使用一般的平紋編織金屬網(wǎng)或其他的斜紋編織、平紋席型編織、斜紋席型編織等金屬網(wǎng)。設(shè)置用金屬網(wǎng)形成的第3過(guò)濾層53的主要目的為加強(qiáng)第I過(guò)濾層51及第2過(guò)濾層52。
[0058]另外，如果構(gòu)成第3過(guò)濾層53的金屬網(wǎng)的孔過(guò)分細(xì)，則第3過(guò)濾層53的剛性低，不能夠獲得足夠的加強(qiáng)效果。因此，表示第3過(guò)濾層53的網(wǎng)孔粗細(xì)程度的每英寸的網(wǎng)格數(shù)(以下也簡(jiǎn)稱為“網(wǎng)格數(shù)”)為30?100網(wǎng)格。通過(guò)上述第3過(guò)濾層53層疊到第I過(guò)濾層51及第2過(guò)濾層52上，過(guò)濾器44的剛性變高，抑制熔融聚合物的壓力引起的過(guò)濾器44的變形。
[0059]另外，上述3層過(guò)濾層51?53既可以分別組裝到流路形成體40中，也可以預(yù)先在3層過(guò)濾層51?53層疊的狀態(tài)下一體化。例如，也可以3層過(guò)濾層51?53通過(guò)點(diǎn)焊接合?；蛘?，也可以通過(guò)安裝在這3層過(guò)濾層51?53外周部的環(huán)狀固定部件(墊環(huán))使3層過(guò)濾層51?53互相固定。這種情況下，由于3層過(guò)濾層51?53外周部之間的間隙被環(huán)狀固定部件堵塞，因此熔融聚合物從上述間隙漏出被防止。這樣，如果3層過(guò)濾層51?53 一體化，則紡絲組件4組裝時(shí)過(guò)濾器44的安裝或者紡絲組件4分解時(shí)過(guò)濾器44的取出等作業(yè)變得容易。
[0060]但是，如上所述，本實(shí)施形態(tài)的紡絲組件4在聚合物填充空間49內(nèi)收容有減容體57。其原因下面補(bǔ)充說(shuō)明。首先，本實(shí)施形態(tài)的紡絲組件4(相當(dāng)于本實(shí)用新型中的第2紡絲組件)與圖5所示那樣的使用了粒狀濾材的紡絲組件100 (相當(dāng)于本實(shí)用新型中的第I紡絲組件)共用了一些主要零部件(流路形成體40、噴絲頭41、殼體部件42、閉鎖環(huán)43等)。
[0061]圖5所示的紡絲組件100中，分配部件101被收容在流路形成體40內(nèi)形成的聚合物填充空間49的上部空間，在下部空間收容有金屬砂、砂粒等粒狀濾材102。粒狀濾材102的主要功能為細(xì)化熔融聚合物中的凝膠狀部分。并且，在粒狀濾材102的下側(cè)配置有過(guò)濾器103。該過(guò)濾器103的主要功能為捕集異物，為用2枚金屬網(wǎng)過(guò)濾層111夾著金屬無(wú)紡布燒結(jié)過(guò)濾層112 (與紡絲組件4中的上述第2過(guò)濾層52相同)的結(jié)構(gòu)。與此不同，圖2所示的本實(shí)施形態(tài)的紡絲組件4在聚合物填充空間49內(nèi)沒(méi)有收容粒狀濾材102。而且，設(shè)置有具有取代粒狀濾材102的多邊形截面金屬短纖維過(guò)濾器即第I過(guò)濾層51的過(guò)濾器44。
[0062]但是，本實(shí)施形態(tài)的紡絲組件4由于在流路形成體40的聚合物填充空間49的下部空間內(nèi)沒(méi)有填充粒狀濾材102，因此，聚合物填充空間49內(nèi)實(shí)際填充熔融聚合物的實(shí)際填充空間的容積就這樣變大，聚合物的滯留時(shí)間變長(zhǎng)。因此，該紡絲組件4在圖5的紡絲組件100中收容粒狀濾材102的聚合物填充空間49的下部空間內(nèi)收容有減容體57。于是，聚合物填充空間49的實(shí)際填充空間的容積減少與該減容體57的體積相等的量。因此，聚合物填充空間49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。
[0063]另外，如果減容體57在聚合物填充空間49內(nèi)的占有容積小，則聚合物填充空間49中熔融聚合物滯留時(shí)間縮短的效果變低。另一方面，如果減容體57的占有容積過(guò)大，則聚合物填充空間49內(nèi)實(shí)際填充聚合物的空間過(guò)于變小，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57在聚合物填充空間49內(nèi)占有的容積最好在60%?90%的范圍內(nèi)。而且，為了縮短熔融聚合物的滯留時(shí)間，減容體57在聚合物填充空間49內(nèi)的占有容積在75%?90%的范圍內(nèi)更好。
[0064]同樣，如果減容體57的下端與過(guò)濾器44的上表面之間的間隙過(guò)大，則通過(guò)過(guò)濾器44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57的下端與過(guò)濾器44的上表面之間的間隙G最好在I?3mm的范圍內(nèi)。
[0065]如從以上的說(shuō)明能夠理解的那樣，本實(shí)施形態(tài)的紡絲組件4能夠使用與使用粒狀濾材102的紡絲組件100中使用的零部件相同的零部件(流路形成體40、噴絲頭41等)進(jìn)行生產(chǎn)。S卩，首先，從流路形成體40的聚合物填充空間49的上部空間一直到作為紡絲組件100使用時(shí)收容粒狀濾材102的下部空間配置減容體57。并且，將包含燒結(jié)具有多邊形截面的第I金屬短纖維50a形成的第I過(guò)濾層51的過(guò)濾器44安裝到流路形成體40內(nèi)減容體57下側(cè)的位置上。然后，將安裝有減容體57和過(guò)濾器44的上述流路形成體40和噴絲頭41收容到殼體部件42內(nèi)，然后安裝閉鎖環(huán)43。
[0066]這樣，由于使用與使用粒狀濾材102的紡絲組件100相同的流路形成體40制造不使用粒狀濾材102的紡絲組件4，因此2種紡絲組件4、100能夠共用流路形成體40。并且，在共用流路形成體40時(shí)，通過(guò)將減容體57收容到使用了粒狀濾材102的紡絲組件100中收容粒狀濾材102的空間內(nèi)，能夠減小沒(méi)使用粒狀濾材102的紡絲組件4中熔融聚合物的實(shí)際填充空間，能夠抑制熔融聚合物在聚合物填充空間49內(nèi)的滯留。
[0067]或者，也可以將圖5的使用粒狀濾材102的紡絲組件100改造成圖2的沒(méi)使用粒狀濾材102的本實(shí)施形態(tài)的紡絲組件4。這種情況下，首先取下閉鎖環(huán)43，從殼體部件42中取出流路形成體40。接著，拆除流路形成體40的聚合物填充空間49內(nèi)的分配部件101和粒狀濾材102。并且，從流路形成體40取出過(guò)濾器103 (相當(dāng)于本實(shí)用新型的改造前的過(guò)濾器)。而且，從收容分配部件101的上部空間一直到收容粒狀濾材102的下部空間將減容體57配置到聚合物填充空間49內(nèi)。并且，將具有燒結(jié)具有多邊形截面的第I金屬短纖維50a形成的第I過(guò)濾層51的過(guò)濾器44安裝到流路形成體40的減容體57下側(cè)的位置上。然后，再次將安裝有減容體57和過(guò)濾器44的上述流路形成體40收容到殼體部件42內(nèi)，然后安裝閉鎖環(huán)43。
[0068]這樣，能夠簡(jiǎn)單地將使用了粒狀濾材102的紡絲組件100改造成沒(méi)使用粒狀濾材102的紡絲組件4。其中，在向紡絲組件4改造之際，通過(guò)將減容體57收容到聚合物填充空間49的、曾收容粒狀濾材102的下部空間內(nèi)，能夠使熔融聚合物的實(shí)際填充空間縮小，能夠抑制熔融聚合物在聚合物填充空間49內(nèi)的滯留。
[0069]接著，對(duì)給上述實(shí)施形態(tài)施加了種種更改的變更形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。但是，對(duì)于具有與上述實(shí)施形態(tài)相同結(jié)構(gòu)的部分，添加相同的標(biāo)記，適當(dāng)省略其說(shuō)明。
[0070]I)減容體57只要是能夠減小聚合物填充空間49內(nèi)的、填充熔融聚合物的實(shí)際填充空間的結(jié)構(gòu)就可以，其形狀并不局限于上述實(shí)施形態(tài)。例如，也可以像圖6所示那樣，減容體57為其下端面與過(guò)濾器44平行的形狀。并且，雖然上述實(shí)施形態(tài)的減容體57為實(shí)心的部件，但減容體57也可以是在其內(nèi)部具有密閉的空洞部的中空部件。
[0071]并且，由于上述實(shí)施形態(tài)在圖5的紡絲組件100中分配部件101配置在粒狀濾材102上，因此在圖2的紡絲組件4中減容體57從聚合物填充空間49的上部空間一直到下部空間配置。即，紡絲組件4的減容體57的上半部分為具有與紡絲組件100的分配部件101相同的功能的結(jié)構(gòu)。與此不同，在使用了粒狀濾材102的紡絲組件100中，根據(jù)熔融聚合物的粘度等條件不同，有時(shí)還可以不要分配部件101。這種情況下，減容體57也可以僅配置在聚合物填充空間49中的收容粒狀濾材102的下部空間內(nèi)。
[0072]2)雖然上述實(shí)施形態(tài)的紡絲組件4為紡出由多根單纖維f構(gòu)成的I根紗線Y的組件，但紡出2根以上的紗線Y的紡絲組件也能夠使用本實(shí)用新型。并且，還能夠用于具有2個(gè)以上的導(dǎo)入熔融聚合物的導(dǎo)入部47的紡絲組件。在這些形態(tài)中，也可以與從噴絲頭41紡出的紗線Y的根數(shù)或者導(dǎo)入部47的數(shù)量相對(duì)應(yīng)設(shè)置多個(gè)聚合物填充空間49。這種情況下，分別在多個(gè)聚合物填充空間49內(nèi)配置減容體57。
[0073]3)雖然上述實(shí)施形態(tài)中過(guò)濾器44為從上方開始依順層疊了 3層過(guò)濾層51、52、53的結(jié)構(gòu)，但過(guò)濾器44只要是至少具備多邊形截面金屬短纖維燒結(jié)過(guò)濾器的第I過(guò)濾層51的過(guò)濾器就可以，并不局限于上述實(shí)施形態(tài)的結(jié)構(gòu)。例如，也可以在第I過(guò)濾層51的上側(cè)層疊由金屬網(wǎng)構(gòu)成的第3過(guò)濾層53?；蛘撸部梢苑粗÷缘?過(guò)濾層53，過(guò)濾器44僅由第I過(guò)濾層51和第2過(guò)濾層52這2層構(gòu)成。并且，過(guò)濾粒度小的第2過(guò)濾層52也可以用網(wǎng)孔細(xì)的金屬網(wǎng)(例如400網(wǎng)格左右)形成。
【權(quán)利要求】
1.一種紡絲組件，其特征在于，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。
2.如權(quán)利要求1所述的紡絲組件，其特征在于，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%。
3.如權(quán)利要求2所述的紡絲組件，其特征在于，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75%?90%。
4.如權(quán)利要求1所述的紡絲組件，其特征在于，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?3_。
5.如權(quán)利要求1?4中的任一項(xiàng)所述的紡絲組件，其特征在于， 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。
【文檔編號(hào)】D01D1/10GK204237899SQ201420613602
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月19日
【發(fā)明者】川本和弘 申請(qǐng)人:日本Tmt機(jī)械株式會(huì)社