CN115003869B

CN115003869B - 纺丝喷嘴及纺丝装置

Info

Publication number: CN115003869B
Application number: CN202180010161.7A
Authority: CN
Inventors: 浜岛浩; 及川圣河
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2020-01-31
Filing date: 2021-01-28
Publication date: 2023-05-12
Anticipated expiration: 2041-01-28
Also published as: TWI771886B; WO2021153679A1; JP7308988B2; TW202136601A; CN115003869A; JPWO2021153679A1

Abstract

本发明的纺丝喷嘴(100)具备主筒(1)以及保护筒(10)，所述主筒(1)具备：供给部(2)，其具有沿着中心轴供给丝线的第一通孔(5)；交织部(3)，其具有沿着所述中心轴与第一通孔连接的第二通孔(6)、及与该第二通孔交叉的多个贯通孔(8)；以及排出部(4)，其具有沿着中心轴与第二通孔连接、且排出交织后的丝线的第三通孔(7)；所述保护筒(10)分别装配于多个贯通孔内，具有用于从外部朝向第二通孔供给使丝线交织的气体的流路。

Description

纺丝喷嘴及纺丝装置

技术领域

本发明涉及用于丝线的塔丝隆(taslan)(杜邦公司、注册商标)加工的纺丝喷嘴及纺丝装置。

背景技术

塔丝隆加工作为利用压缩空气的力使丝线体积变大、并使其呈环状地强力地捆束的方法，一直以来被广泛使用。作为用于该塔丝隆加工的喷嘴，在专利文献1中提出了一种变形(texture)喷嘴，其具备：直通的丝线通路，其从一端导入丝线，从另一端引出变形加工丝线；以及倾斜的压缩空气孔，其与所述丝线通路内连通，用于供给将丝线沿行进方向输送的压缩空气。在专利文献1中记载了变形喷嘴由陶瓷、超硬合金或特殊钢构成的内容。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3215341号公报

发明内容

本发明的纺丝喷嘴具备主筒以及保护筒，主筒具备：供给部，其具有沿着中心轴供给丝线的第一通孔；交织部，其具有沿着中心轴与第一通孔连接的第二通孔、及与第二通孔交叉的多个贯通孔；以及排出部，其具有沿着中心轴与第二通孔连接、且排出交织后的丝线的第三通孔，保护筒分别装配于多个贯通孔内，具有用于从外部朝向所述第二通孔供给使丝线交织的气体的流路。

本发明的纺丝装置具备上述的纺丝喷嘴。

附图说明

图1是示出本发明的一实施方式的纺丝喷嘴的概要剖视图。

图2是示出图1中的交织部的一例的放大剖视图。

图3是示出交织部的另一例的放大截面。

图4是示出本发明的另一实施方式的纺丝喷嘴的概要剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一实施方式的纺丝喷嘴进行说明。图1是示出本发明的纺丝喷嘴的一实施方式的概要剖视图。

图1、4所示的纺丝喷嘴1用于所谓的塔丝隆加工用的纺丝装置。塔丝隆加工通常是指如下加工：向丝线(长丝)吹送压缩空气，使丝线混纤交织，在丝线表面形成起圈部或松弛部，由此提高膨松性，形成柔软的手感。

纺丝喷嘴100具备主筒1，该主筒1沿着中心轴C(轴心)在箭头A示出的方向上依次配置有筒状的供给部2、交织部3、以及排出部4。

供给部2具有向箭头A示出的方向供给丝线的第一通孔5。交织部3具有沿着中心轴C与第一通孔5连接的第二通孔6。排出部4具有沿着中心轴C与第二通孔6连接并排出交织后的丝线的第三通孔7。

第一通孔5、第二通孔6及第三通孔7的与中心轴C垂直的截面形状均是圆形。

交织部3还具有与第二通孔6交叉的多个贯通孔8。各贯通孔8从形成于交织部3的外周面的切口部9的底部朝向第二通孔6延伸。贯通孔8可以在主筒1的周向上形成2个至5个。切口部9用于安装空气等的送气管。

在多个所述贯通孔8内分别装配有保护筒10(参照图2)。保护筒10具有用于从外部朝向所述第二通孔6供给使丝线交织的空气等气体的流路11。因此，不需要如以往那样在制造时从外侧对纺丝喷嘴进行穿孔而形成流路，因此流路11与第二通孔6呈锐角状交叉的部分不会缺损。另外，在该交叉部分，即使在与丝线的接触次数增加的情况下，也不容易缺损。

即，在如以往那样、压缩空气孔与丝线通路一体形成的情况下，制造困难，而且压缩空气孔与丝线通路呈锐角状交叉，因此在制造时，位于压缩空气孔的开口缘部的呈锐角状交叉的部分容易缺损。

流路11从交织部3的外周面朝向排出部4倾斜。流路11的倾斜角度相对于中心轴C约为40°以上且56°以下，优选约为43°以上且53°以下。需要说明的是，流路11的截面形状并不限定于圆形，也可以是椭圆形、矩形等多边形。

保护筒10的内径、即流路11的直径优选为0.3mm以上且1.0mm以下。另外，保护筒10的壁厚优选为1.0mm以上且2.0mm以下。

如图2所示，保护筒10的一端10a位于贯通孔8与第二通孔6的交叉部，至少位于交叉部的端面优选为研磨面。由此，端面的凹凸变小，因此丝线钩挂于端面的情况变少，交织的效率提高。也可以是，保护筒10的包括一端10a在内的整个面为研磨面。另外，保护筒10的一端10a需要位于贯通孔8与第二通孔6的交叉部，不优选一端10a向第二通孔6内过度突出。

保护筒10与包括交织部3的主筒1分开制造。因此，由于需要使保护筒10不容易从主筒1的贯通孔8脱落，从而使保护筒10的外壁面与贯通孔8的内壁面接合。

因此，例如，可以在贯通孔8的内壁面与保护筒的外壁面10之间夹设以玻璃或环氧树脂为主要成分的夹层12。由此，保护筒10相对于主筒1的接合强度变高，因此长期的可靠性提高。

作为玻璃，例如可以举出低熔点玻璃料等。作为低熔点玻璃料的一例，可以使用包含70％以上的Bi₂O₃、15％以下的B₂O₃、15％以下的ZnO、以及5％以上的乙基纤维素、松油醇等有机系物质的混合物的铋系密封件、玻璃料浆等。

作为以环氧树脂为主要成分的夹层12，例如包含环氧树脂粘接剂。

以玻璃或环氧树脂为主要成分是指包含总量的70质量％以上的它们。

作为其他夹层12，也可以是以氰基丙烯酸酯为主要成分的夹层。例如，可以举出以α-氰基丙烯酸酯为主要成分的粘接剂层12。以氰基丙烯酸酯为主要成分是指包含总量的70质量％以上的氰基丙烯酸酯。以氰基丙烯酸酯为主要成分的夹层12能够通过丙酮等有机溶剂而容易地溶解，因此能够根据交织的丝线的材质、粗细、用途来更换为流路11的直径不同的保护筒。

另外，在主筒1及保护筒10均由陶瓷构成的情况下，能够使贯通孔8的内壁面与保护筒10的外壁面相互抵接并接合，而不夹设夹层12。此时，在预先对贯通孔8的内壁面和保护筒10的外壁面分别进行研磨后，对至少任一个面进行喷雾等而使水附着，然后将保护筒10压入贯通孔8内，由此使贯通孔8的内壁面与保护筒10的外壁面相互吸附。通过在该状态下一边按压吸附面一边进行热处理，从而两面相互接合。优选的是，作为按压力而利用保护筒10的自重，热处理在1000℃以上且1800℃以下的温度下进行30分钟～120分钟左右。若为这样的方式，由于不存在夹层12，因此不存在从夹层12脱离的粒子附着于丝线的担忧，从而能够得到高品质的丝线。

主筒1例如优选由碳化钛质陶瓷、碳氮化钛质陶瓷、氮化钛质陶瓷、氧化铝质陶瓷、氧化锆质陶瓷、氧化铝与氧化锆的复合陶瓷等陶瓷构成，特别优选氧化铝质陶瓷、氧化锆质陶瓷、氧化铝与氧化锆的复合陶瓷。由此，能够提高主筒1的机械特性及耐磨损性。

作为上述陶瓷的机械特性，例如依据JISR1610：2003的维氏硬度为10GPa以上，依据JISR1601：2008的3点弯曲强度为310MPa以上。

构成主筒1的上述陶瓷如果是例如碳化钛质陶瓷，则是成分的合计100质量％中碳化钛占70质量％以上的陶瓷，对于碳氮化钛质陶瓷、氮化钛质陶瓷、氧化铝质陶瓷及氧化锆质陶瓷也是同样的。氧化铝及氧化锆的复合陶瓷是指成分的合计100质量％中氧化铝及氧化锆分别至少含有10质量％以上、且以合计的含量计占70质量％以上的陶瓷。

在此，构成陶瓷的成分可以根据基于使用了CuKα射线的X射线衍射装置的测定结果来鉴定，各成分的含量例如可以通过ICP(Inductively Coupled Plasma)发光分光分析装置或荧光X射线分析装置来求出。

保护筒10例如由耐磨损性优异的陶瓷、金属、树脂等构成。作为陶瓷，例如能够使用与构成主筒1的上述陶瓷相同的陶瓷。作为金属，例如可以使用不锈钢(SUS304等)、碳钢(S35C、S45C等)、一般结构用轧制钢(SS400等)、铝、铝合金、镁或镁合金等。作为树脂，例如可以使用聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺、聚苯醚、尿素树脂、三聚氰胺树脂、酚醛树脂、环氧树脂等。

对于形成流路11的保护筒10的内壁面，表示粗糙度曲线中的25％的负载长度比下的截断高度与所述粗糙度曲线中的75％的负载长度比下的截断高度之差的、所述粗糙度曲线中的截断高度差(Rδc)优选为0.3μm以下(其中，不包括0μm)。

另外，对于形成流路11的保护筒10的内壁面，粗糙度曲线中的算术平均粗糙度Ra优选为0.2μm以下(其中，不包括0μm)。

同样地，对于形成第一通孔5、第二通孔6及第三通孔7的内壁面中的至少任一方，表示粗糙度曲线中的25％的负载长度比下的截断高度与粗糙度曲线中的75％的负载长度比下的截断高度之差的、粗糙度曲线中的截断高度差(Rδc)优选为0.3μm以下(其中，不包括0μm)。

对于形成第一通孔5、第二通孔6及第三通孔7的内壁面中的至少任一方，粗糙度曲线中的算术平均粗糙度Ra优选为0.2μm以下(其中，不包括0μm)。

若截断高度差(Rδc)为0.3μm以下或者算术平均粗糙度Ra为0.2μm以下，则内壁面的表面性状的凹凸变小，因此不易产生流路11内的紊乱。另外，内壁面的拒水性变高，因此污垢不容易附着于内壁面，故能够使内壁面的清洗变得容易、或者能够减少清洗的次数。

截断高度差(Rδc)及算术平均粗糙度(Ra)可以依据JISB0601：2001并使用形状解析激光显微镜((株)基恩士(KEYENCE)制造，VK-X1100或其后续机种)进行测定。测定条件设为倍率为120倍、截止值λs为无、截止值λc为0.08mm、截止值λf为无。在测定方法中，将从作为测定对象的内壁面起每一处的测定范围设定为例如1024μm×768μm，针对每个测定范围沿着长度方向以大致等间隔的方式引出4条作为测定对象的线。然后，对2处的测定范围中的作为测定对象的合计8条线进行线粗糙度计测即可。作为测定对象的每1条线的长度例如为1280μm。

如以上详细说明那样，纺丝喷嘴100在形成于主筒1的贯通孔8装配有具有用于朝向第二通孔6供给使丝线交织的气体的流路11的保护筒10，因此能够容易地形成流路11，纺丝喷嘴100的制造变得容易，并且在制造时，流路11与第二通孔6呈锐角状交叉的部分不容易缺损。

图3示出了本发明中的交织部3′的另一例。如该图所示，保护筒10′具有与切口部9的底面卡定的凸缘部13。因此，将保护筒10′装配于贯通孔8内时的保护筒10′的定位变得容易，具有制造效率提高的优点。其他与上述的实施方式相同，因此标注相同的附图标记并省略说明。

如图4所示，第一通孔5具有从供给丝线的一侧朝向第二通孔6缩径的圆锥台状的内周面2a，圆锥台状的内周面2a的顶角α优选为13°以上且19°以下。若顶角α为13°以上，则供给丝线的一侧的开口面积变大，因此丝线的供给变得容易。若顶角α为19°以下，则能够充分确保供给丝线的一侧的端面周边的厚度，因此不易产生来自供给部2的崩边、缺损。

也可以是，第三通孔7具有朝向丝线被排出的一侧扩径的喇叭状的内周面7a，形成喇叭状的内周面7a的内周面的曲率半径R为第二通孔6的直径的4倍以上。喇叭状的内周面7a具有形成丝线状表面的起圈部、松弛部的功能，并且能够在第三通孔7内产生超音速流、例如得到450m/s以上的空气速度，因此若存在喇叭状的内周面7a，则丝线的排出速度上升，生产效率提高。

若喇叭状的内周面7a的曲率半径R为第二通孔6的直径的4倍以上，则更高效地进行丝线的交织。

例如，第二通孔6的直径为1mm以上且1.4mm以下，内周面7a的曲率半径R为5mm以上且7mm以下。

其他与上述的实施方式相同，因此标注相同的附图标记并省略说明。

本发明的纺丝喷嘴100在用于对塔丝隆加工丝线进行纺丝的纺丝装置中使用。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于以上的实施方式，能够进行各种变更、改善。

附图标记说明：

1...主筒；

2...供给部；

2a...内周面；

3...交织部；

4...排出部；

5...第一通孔；

6...第二通孔；

7...第三通孔；

7a...内周面；

8...贯通孔；

9...切口部；

10...保护筒；

10a...一端；

11...流路；

12...夹层；

13...凸缘部；

100...纺丝喷嘴。

Claims

1.一种纺丝喷嘴，其中，

所述纺丝喷嘴具备主筒以及保护筒，

所述主筒具备：

供给部，其具有沿着中心轴供给丝线的第一通孔；

交织部，其具有沿着所述中心轴与所述第一通孔连接的第二通孔、及与所述第二通孔交叉的多个贯通孔；以及

排出部，其具有沿着所述中心轴与所述第二通孔连接、且排出交织后的所述丝线的第三通孔，

所述保护筒分别装配于多个所述贯通孔内，具有用于从外部朝向所述第二通孔供给使所述丝线交织的气体的流路。

2.根据权利要求1所述的纺丝喷嘴，其中，

所述保护筒的一端位于所述贯通孔与所述第二通孔的交叉部，所述保护筒的至少位于所述交叉部的端面为研磨面。

3.根据权利要求1或2所述的纺丝喷嘴，其中，

在所述贯通孔的内壁面与所述保护筒的外壁面之间具有以玻璃或环氧树脂为主要成分的夹层。

4.根据权利要求1或2所述的纺丝喷嘴，其中，

在所述贯通孔的内壁面与所述保护筒的外壁面之间具有以氰基丙烯酸酯为主要成分的夹层。

5.根据权利要求1或2所述的纺丝喷嘴，其中，

所述贯通孔的内壁面与所述保护筒的外壁面相互抵接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的纺丝喷嘴，其中，

对于形成所述流路的所述保护筒的内壁面，表示粗糙度曲线中的25％的负载长度比下的截断高度与所述粗糙度曲线中的75％的负载长度比下的截断高度之差的、所述粗糙度曲线中的截断高度差即Rδc为0.3μm以下但不包括0μm。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的纺丝喷嘴，其中，

对于形成所述流路的所述保护筒的内壁面，粗糙度曲线中的算术平均粗糙度Ra为0.2μm以下但不包括0μm。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的纺丝喷嘴，其中，

所述流路与所述第二通孔呈锐角状交叉。

9.根据权利要求8所述的纺丝喷嘴，其中，

所述流路从所述交织部的外周面朝向排出部倾斜，所述流路的倾斜角度相对于中心轴为40°以上且56°以下。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的纺丝喷嘴，其中，

所述主筒由陶瓷构成，所述保护筒由陶瓷、金属或树脂构成。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的纺丝喷嘴，其中，

在所述交织部的外周面形成有切口部，所述贯通孔从所述切口部的底部朝向所述第二通孔延伸，所述保护筒具有与所述切口部的底面卡定的凸缘部。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的纺丝喷嘴，其中，

所述第一通孔具有从供给所述丝线的一侧朝向所述第二通孔缩径的圆锥台状的内周面，所述圆锥台状的内周面的顶角为13°以上且19°以下。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的纺丝喷嘴，其中，

所述第三通孔具有朝向所述丝线被排出的一侧扩径的喇叭状的内周面，形成所述喇叭状的内周面的所述排出部的内周面的曲率半径为所述第二通孔的直径的4倍以上。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的纺丝喷嘴，其中，

对于形成所述第一通孔、所述第二通孔及所述第三通孔的内壁面中的至少任一方，表示粗糙度曲线中的25％的负载长度比下的截断高度与所述粗糙度曲线中的75％的负载长度比下的截断高度之差的、所述粗糙度曲线中的截断高度差即Rδc为0.3μm以下但不包括0μm。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的纺丝喷嘴，其中，

对于形成所述第一通孔、所述第二通孔及所述第三通孔的内壁面中的至少任一方，粗糙度曲线中的算术平均粗糙度Ra为0.2μm以下但不包括0μm。

16.一种纺丝装置，其中，

所述纺丝装置具备权利要求1至15中任一项所述的纺丝喷嘴。