JP2005068590A - Hot-drawing machine for thermoplastic synthetic fiber - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steam nozzle for fiber drawing, designed to suppress damage on a traveling yarn due to yarn fluctuation and fretting in carrying out a steam drawing for the purpose of drawing unevenness amelioration, and suppress the stains of peripheral equipment and the final product due to scattered steam. <P>SOLUTION: A hot-drawing machine for thermoplastic synthetic fiber is provided, comprising a filament yarn heating unit(3) for heating a filament yarn(Y) of thermoplastic synthetic fiber in a traveling condition and a drawing unit for drawing the filament yarn(Y) at a prescribed magnification. In this machine, the filament yarn heating unit(3) is such that both ends thereof are provided respectively with an entrance(3e) and an exit(3f) through which the filament yarn(Y) travels during drawing, and comprises a heating box(3a) with a space(3d) through which the filament yarn(Y) travels inside, a steam feed port(3g) provided so as to subject superheated unsaturated steam to cocurrent flow in the advancing direction of the filament yarn(Y) in the space(3d), and a steam discharge port(3g). <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ポリエステル、ポリアミドなどの熱可塑性重合体（以下、“ポリマー”ともいう）からなる合成繊維糸条を加熱延伸するための装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for heating and stretching a synthetic fiber yarn made of a thermoplastic polymer such as polyester or polyamide (hereinafter also referred to as “polymer”).

ポリエステルやポリアミドなどのポリマーからなる熱可塑性合成繊維の延伸は、加熱ローラーや熱板などの加熱体に走行する糸条を接触させて予熱を施しながら行うが一般的である。しかしながら、この方法では走行糸の片面から伝熱されるため、糸全体を必要な温度にまで昇温するために必要以上に高い加熱温度に設定するか、あるいは加熱時間を取るために何度も加熱ローラーに糸条をターンさせることが必要となる。   The stretching of the thermoplastic synthetic fiber made of a polymer such as polyester or polyamide is generally performed while preheating by bringing the running yarn into contact with a heating body such as a heating roller or a hot plate. However, since heat is transferred from one side of the running yarn in this method, the heating temperature is set higher than necessary in order to raise the temperature of the entire yarn to the required temperature, or heating is repeated many times to take the heating time. It is necessary to turn the yarn on the roller.

しかしながら、加熱ローラーの設定温度が高い場合には、熱可塑性合成繊維の延伸時にネックを形成するのに必要な糸温度よりも高くなってしまうと、糸条の延伸点がローラー上に入ってしまい、ローラー上でスリップを起こすために糸がダメージを受ける。また、加熱ローラーに巻き付ける糸条のターン数が多い場合には、糸条が加熱ローラー上をターンしながら走行するにしたがって可塑化が進み、これとともに糸張力が低下して、走行する糸条のゆれが大きくなる。そうすると、延伸斑が生じたり、あるいは多錘の糸条が走行する場合には隣接する糸条同士が接触したりすることにより走行糸がダメージを受けて、毛羽や糸切れの原因となることがある。   However, when the set temperature of the heating roller is high, the yarn drawing point enters the roller when the yarn temperature becomes higher than the yarn temperature necessary for forming the neck when the thermoplastic synthetic fiber is drawn. The thread is damaged due to slip on the roller. In addition, when the number of turns of the yarn wound around the heating roller is large, plasticization progresses as the yarn travels while turning on the heating roller, and with this, the yarn tension decreases and the traveling yarn Shake increases. Then, when stretched spots occur, or when multiple spindles run, the adjacent yarns may come into contact with each other, causing damage to the running yarn, which may cause fluff and yarn breakage. is there.

そこで、糸条の延伸開始点がローラー上に入ってしまわないように、実公昭５６−１１１８２号公報において、ピン状ガイドを用いる技術が提案されている。確かに、この従来技術によれば、延伸点を固定する効果が得られるが、熱くなったピン状ガイドによる走行糸のダメージが大きくなって毛羽の原因となり、十分な糸品位を得ることができないという問題がある。   Therefore, a technique using a pin-shaped guide is proposed in Japanese Utility Model Publication No. 56-11182 so that the starting point of drawing of the yarn does not enter the roller. Certainly, according to this prior art, the effect of fixing the drawing point can be obtained, but the damage of the running yarn due to the hot pin-shaped guide increases and causes fluff, and sufficient yarn quality cannot be obtained. There is a problem.

このような背景から、たとえば特開平１−２０７４３７号公報、実公昭５６−１１１８２号公報などにおいて、加熱ローラーや熱板などの加熱体と糸条との間の接触加熱によらずに、加熱した水蒸気を介して走行糸条を加熱する延伸方法が提案されている。このような水蒸気加熱では、加熱を効率的に行うために、水蒸気が水に相変化する際の潜熱（液化熱）を利用して、走行する糸条を短時間で効率的に加熱しようとする技術が使用される。   From such a background, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-207437 and Japanese Utility Model Publication No. 56-11182, heating was performed without using contact heating between a heating element such as a heating roller or a heating plate and the yarn. A drawing method has been proposed in which the traveling yarn is heated via water vapor. In such steam heating, in order to perform the heating efficiently, the latent yarn (liquefaction heat) when steam changes into water is used to efficiently heat the running yarn in a short time. Technology is used.

しかしながら、この従来の蒸気延伸方法では、糸条を加熱するための媒体として飽和水蒸気を使用するために、蒸気が外部に漏れないようにすることが必要となる。何故ならば、飽和水蒸気はその水に相変化する際の潜熱を利用できるという利点を有する半面で、外部に漏れ出すと、漏れ出した飽和水蒸気は極めて凝縮しやすいために、直ちに凝縮してドレン水となり、製糸設備あるいは製品を汚してしまったり、作業環境を悪化させたりするという欠点を有しているからであって、このような事態は、工業用の生産設備としては好ましいことではない。   However, in this conventional steam drawing method, since saturated steam is used as a medium for heating the yarn, it is necessary to prevent the steam from leaking to the outside. This is because saturated water vapor has the advantage of being able to use the latent heat generated when the phase changes to the water, and when leaked to the outside, the leaked saturated water vapor is very easy to condense, so it immediately condenses and drains. This is because it has the disadvantages that it becomes water, contaminates the yarn production equipment or product, and deteriorates the working environment. Such a situation is not preferable for industrial production equipment.

そこで、水蒸気の外部への漏出を防止するために、特開平７−７０８６２号公報や特開平５−３３９８３９号公報において、蒸気延伸装置の糸条の出入り口をから蒸気漏れを防ぐために、ラビリンスシールを使用することが提案されている。しかしながら、飽和水蒸気の潜熱を利用しようとすると、水蒸気の飽和加熱温度を上げるために、飽和水蒸気を高圧に加圧する必要がある。しかしながら、ラビリンスシールは、直進する糸条の出入り口のように、直線形状を有する開口部をシールするためには効果的な方法ではなく、しかも、シールしようとする水蒸気の圧力が高くなればなるほどシールが困難となるという問題を有している。このため、ラビリンスシールを強化しようとすると、ラビリンス段数を多くしたり、糸条が走行する出入り口部の開口間隙を可能な限り狭くしたりすることが必須となる。そうすると、走行糸条がラビリンスシール部と接触してダメージを受ける機会が多くなって、その結果として、走行するマルチフィラメント糸条がフィラメント切れ（単繊維切れ）を起こして毛羽を発生するという問題が生じる。   Therefore, in order to prevent leakage of water vapor to the outside, in Japanese Patent Laid-Open No. 7-70862 and Japanese Patent Laid-Open No. 5-339839, a labyrinth seal is provided to prevent steam leakage from the entry / exit of the yarn of the steam drawing device. It is proposed to use. However, in order to use the latent heat of saturated steam, it is necessary to pressurize the saturated steam to a high pressure in order to increase the saturation heating temperature of the steam. However, the labyrinth seal is not an effective method for sealing an opening having a linear shape like the entrance and exit of a straight thread, and the seal becomes higher as the pressure of water vapor to be sealed increases. Has the problem of becoming difficult. For this reason, in order to reinforce the labyrinth seal, it is essential to increase the number of labyrinth stages or to narrow the opening gap of the entrance / exit part where the yarn travels as much as possible. If it does so, a run yarn will contact a labyrinth seal part, and the opportunity to receive damage increases, and as a result, the problem that a running multifilament yarn raises a filament piece (single fiber piece) and generates fluff. Arise.

特開平１−２０７４３７号公報JP-A-1-207437 実公昭５６−１１１８２号公報Japanese Utility Model Publication No. 56-11182 特開平７−７０８６２号公報JP-A-7-70862 特開平５−３３９８３９号公報JP-A-5-339839

以上に述べた従来技術が有する諸問題に鑑み、本発明は、加熱ローラーや熱板などの加熱体に接触させて加熱延伸する際の延伸点に起因する延伸斑を蒸気加熱延伸を採用して改善すると共に、特に飽和加熱水蒸気を加熱媒体として使用する蒸気加熱延伸が有する水蒸気漏れを防ぐシール部での擦過によって走行糸条が受けるダメージを抑制し、更には、従来のように外部に漏出した飽和蒸気が凝縮して周辺設備および製品を汚したり、作業環境を悪化させたりするのを抑制することができる熱可塑性合成繊維の加熱延伸装置を提供することを目的とする。   In view of the problems of the conventional techniques described above, the present invention employs steam heating stretching for stretching spots caused by stretching points when heated and stretched in contact with a heating body such as a heating roller and a hot plate. In addition to the improvement, it suppresses damage to the running yarn due to rubbing at the seal part that prevents the steam leakage that steam heating stretching especially uses saturated heating steam as a heating medium, and further leaked to the outside as in the past It is an object of the present invention to provide a heat-stretching apparatus for thermoplastic synthetic fibers capable of suppressing the saturation vapor from condensing peripheral equipment and products and deteriorating the working environment.

ここに、前記目的を達成するための本発明として、請求項１に記載の「熱可塑性合成繊維からなる糸条を走行状態で加熱する糸条加熱手段と、前記糸条を所定の倍率で引き伸ばすための延伸手段とを備えた熱可塑性合成繊維の加熱延伸装置において、
前記糸条加熱手段が、延伸中に糸条が貫通して走行するための糸条入口と糸条出口が両端部に形成されかつその内部に前記糸条が走行する走行空間が形成された加熱容器と、前記走行空間へ過熱された不飽和水蒸気を前記走行糸条の進行方向に並流させるように形成された水蒸気供給口と水蒸気排出口とを具備することを特徴とする熱可塑性合成繊維の加熱延伸装置」が提供される。 Here, as the present invention for achieving the above-mentioned object, the “yarn heating means for heating the yarn made of thermoplastic synthetic fiber in a running state” and the yarn is stretched at a predetermined magnification according to claim 1. In a heat-stretching apparatus for thermoplastic synthetic fibers provided with a stretching means for
The yarn heating means is a heating in which a yarn inlet and a yarn outlet for allowing the yarn to pass through during stretching are formed at both ends, and a traveling space in which the yarn runs is formed therein. A thermoplastic synthetic fiber comprising: a container; and a steam supply port and a steam discharge port formed so as to cause the unsaturated steam heated to the traveling space to flow in parallel in the traveling direction of the traveling yarn. Is provided.

その際、本発明は請求項２に記載のように、「前記水蒸気供給口が前記走行糸条に対して３０〜６０°の噴射角度を形成して糸条の進行方向に向かって前記走行空間に開口する請求項１に記載の熱可塑性合成繊維の加熱延伸装置」とすることが好ましい。   In this case, the present invention is as described in claim 2, wherein “the steam supply port forms an injection angle of 30 to 60 ° with respect to the traveling yarn, and the traveling space moves toward the traveling direction of the yarn. It is preferable to use the thermoplastic synthetic fiber heating and stretching apparatus according to claim 1, which opens to

また、本発明は請求項３に記載のように、「前記水蒸気排出口が前記走行糸条に対して３０〜６０°の傾斜角度を形成して前記走行空間から前記加熱容器の外部へ向かって形成された請求項１又は２に記載の熱可塑性合成繊維の加熱延伸装置」とすることが好ましい。   Further, according to a third aspect of the present invention, as described in claim 3, “the water vapor discharge port forms an inclination angle of 30 to 60 ° with respect to the traveling yarn and is directed from the traveling space toward the outside of the heating container. The thermoplastic synthetic fiber heating and stretching apparatus according to claim 1 or 2 is preferably formed.

また、本発明は請求項４に記載のように、「前記延伸手段が回転速度差を有する一対の回転体である請求項１〜３の何れかに記載の熱可塑性合成繊維の加熱延伸装置」とすることが好ましい。   In addition, as described in claim 4, the present invention provides "the apparatus for heating and stretching thermoplastic synthetic fibers according to any one of claims 1 to 3, wherein the stretching means is a pair of rotating bodies having a difference in rotational speed". It is preferable that

更には、本発明は請求項５に記載のように、「前記一対の回転体を構成する糸条供給側回転体が非加熱の回転体である請求項４に記載の熱可塑性合成繊維の加熱延伸装置」とすることが好ましい。   Further, according to the present invention, as described in claim 5, “the heating of the thermoplastic synthetic fiber according to claim 4, wherein the yarn supply side rotating body constituting the pair of rotating bodies is an unheated rotating body. A “stretching device” is preferable.

そして、本発明は請求項６に記載のように、「前記容器を少なくとも囲繞するように設けられた箱体を備えた請求項１〜５の何れかに記載の熱可塑性合成繊維の加熱延伸装置」とすることが好ましい。   And, as described in claim 6, the present invention provides a thermoplastic synthetic fiber heating and stretching apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising a box provided so as to surround at least the container. Is preferable.

以上に述べた請求項１に係る本発明によれば、加熱ローラーや熱板などの加熱体に走行糸条を接触させて走行させて高い設定温度の下で片面接触による加熱延伸を行う必要がなく、走行糸条の全周を取り囲む過熱された（スーパーヒートされた）不飽和水蒸気によって加熱延伸することができる。したがって、走行する糸条全体を必要な温度にまで昇温するために必要以上に高い加熱温度に設定したり、あるいは加熱時間を十分に取るために何度も加熱ローラー（すなわち、加熱された回転体）に糸条を複数回ターンさせたりすることが必要ではなくなり、延伸点が加熱ローラー（加熱された回転体）上や熱板上に移動することもなくなる。   According to the present invention according to claim 1 described above, it is necessary to carry out heating and stretching by single-sided contact under a high set temperature by causing the running yarn to contact with a heating body such as a heating roller or a hot plate. And can be heated and stretched by superheated (superheated) unsaturated steam surrounding the entire circumference of the running yarn. Therefore, a heating roller (that is, heated rotation) is repeated many times to set the heating temperature higher than necessary to raise the entire traveling yarn to the required temperature, or to take sufficient heating time. It is no longer necessary to turn the yarn multiple times on the body), and the drawing point will not move on the heating roller (heated rotating body) or on the hot plate.

しかも、このようにして、過熱された（スーパーヒートされた）不飽和水蒸気によって加熱延伸することができると、回転差を有する一対の回転体などの延伸手段を使用して糸条を延伸するために使用する一対の回転体は最早加熱する必要がなくなる。更には、加熱された回転体や熱板によって走行糸条の温度を上げる必要もなくなるから、糸条が所定の温度にまで昇温するための時間を稼ぐために必要以上に糸条をターンさせたり、接触長を長くしたりする必要がない。   Moreover, in this way, when it is possible to heat and stretch with superheated (superheated) unsaturated steam, the yarn is stretched using stretching means such as a pair of rotating bodies having a difference in rotation. The pair of rotating bodies used for the heating is no longer required to be heated. Furthermore, since there is no need to raise the temperature of the running yarn with a heated rotating body or hot plate, the yarn is turned more than necessary to gain time for the yarn to rise to a predetermined temperature. There is no need to increase the contact length.

また、糸条の走行方向に対して水蒸気を向流させるのではなく、糸条の走行方向に沿って並流に水蒸気を通すことによって、積極的に糸条を進行方向に送り出す推進力を付与することができ、水蒸気を使用して延伸する際の延伸張力を低減させることが容易に具現化できる。   Also, instead of making water vapor flow counter to the running direction of the yarn, a propulsive force that actively feeds the yarn in the traveling direction is given by passing water vapor in parallel along the running direction of the yarn. It is possible to easily reduce the stretching tension at the time of stretching using water vapor.

しかも、本発明では過熱された（スーパーヒートされた）不飽和水蒸気を使用するため、これが外部に漏れ出たとしても飽和水蒸気とは異なってすぐに凝縮することはないから、外部に漏出した水蒸気が凝縮して周辺設備および製品を汚したり、作業環境を悪化させたりするのを抑制できる。しかも、このような理由から、ある程度の水蒸気の漏出をも許容できることから、従来のようなラビリンスシールのようなシール構造を必要とせず、したがって、シール部の糸条走行路を拡げたり短縮したりすることができる。このため、糸条がシール部を通過する際に擦過によってダメージを受けるのを抑制することができる。しかも、外部に漏れ出た水蒸気は、請求項６に記載の構成をとることによって、箱体によって囲い込むことができ、外部に拡散させることもなくなる。   In addition, in the present invention, since superheated (superheated) unsaturated steam is used, even if it leaks to the outside, it does not condense immediately unlike saturated steam. Condensation can contaminate peripheral equipment and products, and prevent the working environment from deteriorating. In addition, for this reason, it is possible to allow a certain amount of water vapor to leak, so that a seal structure such as a conventional labyrinth seal is not required, and therefore the yarn running path of the seal portion can be expanded or shortened. can do. For this reason, it is possible to suppress the yarn from being damaged by rubbing when passing through the seal portion. And the water vapor which leaked outside can be enclosed by a box by taking the structure of Claim 6, and is not diffused outside.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、熱可塑性合成繊維の加熱延伸を行うための装置の概略構成を例示した模式説明図である。この図１において、Ｙは熱可塑性合成繊維からなる糸条であって、通常の状態であれば多数のフィラメント（単繊維）から構成されているが、本発明においては、モノフィラメントであっても構わない。なお、近年においては生産性を挙げるために、複数本（複数錘）の糸条を同時に加熱延伸することも行われている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic explanatory view illustrating a schematic configuration of an apparatus for performing heat drawing of a thermoplastic synthetic fiber. In FIG. 1, Y is a yarn made of a thermoplastic synthetic fiber and is composed of a large number of filaments (single fibers) in a normal state. However, in the present invention, it may be a monofilament. Absent. In recent years, in order to increase productivity, a plurality of (multiple spindles) yarns are also heated and drawn at the same time.

次に、１と２は回転速度差を有する一対の回転体であって、この一対の回転体１と２によって糸条Ｙを走行状態で把持しながら、その回転速度比に対応して、所定の延伸倍率で糸条Ｙを延伸する。したがって、本例ではこの「一対の回転体」が延伸手段を構成する。このとき、１は糸条供給側回転体、そして、２は糸条引取側回転体をそれぞれ示す。したがって、糸条Ｙは矢印方向へ走行することになる。なお、３は水蒸気を利用して走行する糸条Ｙを加熱するための糸条加熱手段であって、図示したように、回転体１と２の間に設置される。更に、４は前記糸条加熱手段３から漏れ出た過熱水蒸気の周囲への拡散を防止するための箱体である。   Next, 1 and 2 are a pair of rotating bodies having a rotational speed difference, and the yarn Y is gripped in the traveling state by the pair of rotating bodies 1 and 2, and the predetermined speed is determined in accordance with the rotational speed ratio. The yarn Y is drawn at a draw ratio of. Therefore, in this example, this “pair of rotating bodies” constitutes the stretching means. At this time, 1 indicates a yarn supply side rotator, and 2 indicates a yarn take-up side rotator. Therefore, the yarn Y travels in the direction of the arrow. Reference numeral 3 denotes a yarn heating means for heating the yarn Y that travels using water vapor, and is installed between the rotating bodies 1 and 2 as shown. Further, 4 is a box for preventing the superheated steam leaking from the yarn heating means 3 from diffusing around.

ここで、本発明では、前記糸条加熱手段３は過熱された（スーパーヒートされた）不飽和水蒸気を使用して糸条Ｙを加熱するために設けられており、このような過熱された不飽和水蒸気は、例えば、通常の製糸設備において常用される飽和水蒸気をスーパーヒートするための過熱手段５を設けることによって生成される。その際、過熱された不飽和水蒸気の温度は、周知の熱電対のような温度検出手段６によって検出し、このとき検出した温度が所定の温度となるように図示省略した制御手段によってフィードバック制御することによって常に設定値に維持されている。   Here, in the present invention, the yarn heating means 3 is provided for heating the yarn Y by using the superheated (superheated) unsaturated steam, and such overheated The saturated water vapor is generated, for example, by providing superheating means 5 for superheating saturated water vapor that is commonly used in ordinary yarn making equipment. At this time, the temperature of the unsaturated water vapor that has been heated is detected by a temperature detection means 6 such as a known thermocouple, and feedback control is performed by a control means not shown so that the detected temperature becomes a predetermined temperature. Therefore, the set value is always maintained.

以上に述べたように構成される本発明の加熱延伸装置においては、従来技術において使用される蒸気加熱装置と同様に加熱された水蒸気を使用することで一致するが、これとは全く技術思想が異なる糸条加熱手段を使用することを一大特徴とする。そこで、本発明の水蒸気による糸条加熱手段３の実施態様例について、図２を参照しながら詳細に説明する。前記図２において、図（ａ）は模式正断面図図、図（ｂ）は模式側面図、そして、図（ｃ）は模式平面図をそれぞれ表す。   In the heating and stretching apparatus of the present invention configured as described above, this is consistent with the use of steam heated in the same manner as the steam heating apparatus used in the prior art, but this is completely technical. The main feature is the use of different yarn heating means. Therefore, an embodiment of the yarn heating means 3 using steam according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 2, FIG. 2A is a schematic sectional view, FIG. 2B is a schematic side view, and FIG. 2C is a schematic plan view.

前記図２において、図（ａ）は、前記糸条加熱手段３の模式正断面図図、図（ｂ）は前記糸条加熱手段３の模式側面図、そして、図（ｃ）は前記糸条加熱手段３の模式平面図をそれぞれ表す。このとき、本発明の糸条加熱手段３は、図示したように、加熱容器３ａ、水蒸気供給管３ｂ、水蒸気排出管３ｃ、糸条の走行空間３ｄ、糸条入口３ｅ、糸条出口３ｆ、水蒸気供給口３ｇ、水蒸気排出口３ｈ、糸通し用スリット３ｉ、そしてスリットの開閉手段３ｊなどを備えて構成される。   2, (a) is a schematic front sectional view of the yarn heating means 3, FIG. (B) is a schematic side view of the yarn heating means 3, and (c) is the yarn. A schematic plan view of the heating means 3 is shown respectively. At this time, as shown in the drawing, the yarn heating means 3 of the present invention includes a heating container 3a, a steam supply pipe 3b, a steam discharge pipe 3c, a yarn traveling space 3d, a yarn inlet 3e, a yarn outlet 3f, and steam. It comprises a supply port 3g, a water vapor discharge port 3h, a threading slit 3i, a slit opening / closing means 3j, and the like.

以上のように構成される本発明の糸条加熱手段３は、水蒸気の過熱手段５によってスーパーヒートされた不飽和水蒸気が生成される。そして、このようにして生成された過熱不飽和水蒸気はその温度を所定の設定温度に過熱された状態で水蒸気供給管３ｂを介して水蒸気供給口３ｇへ供給され、これによって、加熱容器３ａ内に形成された糸条の走行空間３ｄへと導入される。この走行空間３ｄへ導入する水蒸気は飽和水蒸気を過熱処理して不飽和状態にて使用するのが好ましい。何故ならば、飽和水蒸気では走行空間３ｄへ噴射された後、糸条Ｙと共に加熱容器３ａから漏れ出すと、冷たい外気に接触して急速に凝縮して、周囲設備や製品を汚したり、発生したドレン水が垂れたりして作業環境を悪化させる。また、延伸点の固定という観点からも、糸条Ｙの急速加熱を行うには蒸気温度が高温であることが必要であるが、飽和水蒸気であれば、蒸気圧力を上げて温度を上げざるを得ず蒸気流量が増大して糸ゆれを惹起したり、高圧に起因する蒸気漏れの増大を惹起する。   The yarn heating means 3 of the present invention configured as described above generates unsaturated steam superheated by the steam superheating means 5. Then, the superheated unsaturated steam generated in this way is supplied to the steam supply port 3g via the steam supply pipe 3b in a state where the temperature is superheated to a predetermined set temperature. The formed yarn is introduced into the traveling space 3d. The water vapor introduced into the traveling space 3d is preferably used in an unsaturated state by superheated saturated water vapor. This is because when saturated steam is injected into the traveling space 3d and then leaks from the heating container 3a together with the yarn Y, it rapidly contacts the cold outside air and condenses, contaminating surrounding equipment and products. Drain water dripped and the working environment is deteriorated. Also, from the viewpoint of fixing the drawing point, it is necessary for the steam temperature to be high for rapid heating of the yarn Y, but if saturated steam, the steam pressure must be increased to increase the temperature. Otherwise, the steam flow rate increases to cause yarn swaying, or to increase steam leakage due to high pressure.

なお、前記糸条加熱手段３の加熱容器３ａには、延伸中に糸条Ｙが貫通して走行するための糸条Ｙの走行空間３ｄが形成され、その両端部には糸条Ｙの入口３ｅと出口３ｆが形成されている。また、前記走行空間３ｄには、過熱された不飽和水蒸気が糸条Ｙの走行方向に沿って並流させるように形成された水蒸気供給口３ｇと水蒸気排出口３ｈとが開口している。ここで、前者の水蒸気供給口３ｇは、走行糸条Ｙに対して３０〜６０°の噴射角度を形成するように糸条Ｙの進行方向に向かって走行空間３ｄに開口し、後者の水蒸気排出口３は、前記走行糸条に対して３０〜６０°の傾斜角度を形成して前記加熱容器３ａの外部へ向かって水蒸気を排出開口が走行空間３ａに形成されている。   The heating container 3a of the yarn heating means 3 is formed with a running space 3d for the yarn Y through which the yarn Y travels during stretching, and an inlet for the yarn Y is formed at both ends thereof. 3e and outlet 3f are formed. In addition, a steam supply port 3g and a steam discharge port 3h are formed in the traveling space 3d so as to allow the overheated unsaturated steam to flow in parallel along the traveling direction of the yarn Y. Here, the former steam supply port 3g opens into the traveling space 3d in the traveling direction of the yarn Y so as to form an injection angle of 30 to 60 ° with respect to the traveling yarn Y, and the latter steam exhaust port. The outlet 3 forms an inclination angle of 30 to 60 ° with respect to the traveling yarn, and an opening for discharging water vapor toward the outside of the heating container 3a is formed in the traveling space 3a.

したがって、加熱容器３ａ内に供給された水蒸気は、糸条Ｙの進行方向に対して走行空間３ｄへ噴出され、糸条Ｙの走行方向への推進力を与えながら走行空間３ａを糸条Ｙと並流して水蒸気排出口３ｈから加熱容器３ａ外へ流出することによって排出される。なお、このときの糸条Ｙと水蒸気が並流することによって発生させられた糸条Ｙｋ走行を推進する推進力は、糸条加熱手段３内での延伸張力を低減させる効果も有している。   Therefore, the water vapor supplied into the heating container 3a is ejected to the traveling space 3d with respect to the traveling direction of the yarn Y, and the traveling space 3a is moved to the yarn Y while giving a propulsive force in the traveling direction of the yarn Y. It is discharged by flowing in parallel and flowing out of the heating vessel 3a from the water vapor outlet 3h. The driving force for propelling the running of the yarn Yk generated by the parallel flow of the yarn Y and water vapor at this time also has the effect of reducing the stretching tension in the yarn heating means 3. .

このとき、走行空間３ｄへ流入した過熱水蒸気は走行する糸条Ｙの周囲を取り囲んで流れるため、糸条Ｙは過熱された不飽和水蒸気から伝熱される顕熱によって糸条Ｙの全周から加熱される。なお、本発明では過熱された不飽和水蒸気を使用するために、加熱容器３ａ外へ排出された過熱水蒸気は直ぐに凝縮することはないのに対して、従来の水蒸気加熱装置では、熱伝達効率を上げるために飽和水蒸気の潜熱を利用しようとするため、加熱容器３ａから排出されると、直ちに凝縮してドレン水となって、製品や周辺設備に付着したり、作業環境を著しく悪化させたりする。   At this time, since the superheated steam that has flowed into the traveling space 3d flows around the running yarn Y, the yarn Y is heated from the entire circumference of the yarn Y by the sensible heat transferred from the overheated unsaturated steam. Is done. In the present invention, since the superheated unsaturated steam is used, the superheated steam discharged to the outside of the heating container 3a is not immediately condensed, whereas the conventional steam heating apparatus has a heat transfer efficiency. In order to use the latent heat of saturated water vapor to increase the temperature, if it is discharged from the heating vessel 3a, it immediately condenses and becomes drain water, adheres to products and peripheral equipment, or significantly deteriorates the working environment. .

また、本発明の加熱手段３には、加熱容器３ａ内に導入された大部分の過熱水蒸気を排出するための水蒸気排気口３ｈが設けてられているとはいえ、本発明の加熱手段３は従来装置のようにラビリンスシール構造を持たない。このため、糸条Ｙが加熱容器３ａを貫通して走行する際に、糸条出口３ｆから水蒸気が若干漏れ出るこことを回避することができない。なお、図２で糸条出口の走行路の間隙は狭いほうが好ましいが、本発明ではある程度の水蒸気漏れを許容できるため、その間隙を２ｍｍより大きくして、走行する糸条Ｙに糸ゆれが生じても擦過損傷が生じるのを低減することが好ましい。また、この間隙をあまりにも狭くするのは、その間隙調整が困難となるため、作業上の観点から２ｍｍより大きくすることが好ましい。   Further, although the heating means 3 of the present invention is provided with a steam exhaust port 3h for discharging most of the superheated steam introduced into the heating vessel 3a, It does not have a labyrinth seal structure unlike conventional devices. For this reason, when the yarn Y travels through the heating container 3a, it cannot be avoided that water vapor slightly leaks from the yarn outlet 3f. In FIG. 2, it is preferable that the gap of the running path of the yarn exit is narrow. However, in the present invention, a certain amount of water vapor leakage can be allowed, so that the gap is made larger than 2 mm and the yarn Y that runs is distorted. However, it is preferable to reduce the occurrence of scratch damage. Further, if this gap is too narrow, it is difficult to adjust the gap, so it is preferable to make it larger than 2 mm from the viewpoint of work.

ただし、ここで念のために付言しておくと、糸条入口３ｅは、水蒸気供給口３ｇから噴き出される水蒸気によるエジェクター作用によって、走行糸条と共に外部から空気が流入する条件を採用するため、ここからの水蒸気漏れは発生しない。   However, as a reminder here, the yarn inlet 3e adopts a condition in which air flows in from the outside together with the running yarn by the ejector action of the water vapor ejected from the water vapor supply port 3g. No water vapor leaks from here.

そこで、糸条出口３ｆから漏れ出る過熱水蒸気の漏れ対策として、糸条Ｙを下方から上方へと走行させ、大気中に拡散させることが好ましい。しかしながら、長時間にわたって過熱水蒸気を漏洩させ続けることは問題である。そこで、特に、糸条Ｙを下方走行するような状態に加熱手段３を取り付けた場合をも含めて、少なくとも加熱容器３ａを囲繞する箱体４を設けるのが好ましく、その際、糸条引取側回転体（引取ローラー）をも囲うように箱体を設置することが好ましい。   Accordingly, as a countermeasure against leakage of superheated steam that leaks from the yarn outlet 3f, it is preferable that the yarn Y travels from below to above and diffuses into the atmosphere. However, it is a problem to keep leaking superheated steam for a long time. Therefore, in particular, it is preferable to provide a box 4 that surrounds at least the heating container 3a, including the case where the heating means 3 is attached in such a state that the yarn Y travels downward. It is preferable to install the box so as to surround the rotating body (take-off roller).

このとき、水蒸気排出口３ｈが走行糸条Ｙに対して３０〜６０°の傾斜角度θ２を形成して走行空間３ｄから加熱容器３ａの外部へ向かって形成されていることが好ましく、この角度θ２が３０度よりも小さいと、導入された水蒸気はほとんど水蒸気排出口３ｈから排気されずに、走行糸条Ｙと共に糸条出口３ｆを直進して糸条引取側回転体２（引取ローラー）に当たってしまい、水蒸気排出口３ｈを設置した効果を得ることができない。なお、水蒸気排出口３ｈには水蒸気を排気するために周知のブロアのような排風装置あるいは吸引装置を設けてもかまわないが、強制的に大量の排気を行うと、糸条入口３ｅから流入する空気量が増大して、糸条Ｙの加熱効果を低減させると共に、糸ゆれをも惹起するという事態には十分に配慮する必要がある。なお、このような強制的な水蒸気の排気を行わずに水蒸気の自然なの流れによる排気効果を得る上で、角度θ２を３０°〜６０°とすることが好ましい。   At this time, the steam outlet 3h is preferably formed from the traveling space 3d toward the outside of the heating container 3a with an inclination angle θ2 of 30 to 60 ° with respect to the traveling yarn Y, and this angle θ2 Is less than 30 degrees, the introduced water vapor is hardly exhausted from the water vapor outlet 3h, but travels straight along the yarn outlet 3f together with the running yarn Y and hits the yarn take-up side rotating body 2 (take-off roller). The effect of installing the steam outlet 3h cannot be obtained. The steam outlet 3h may be provided with a well-known blower or suction device such as a blower for exhausting the steam, but if a large amount of exhaust is forced, it flows from the yarn inlet 3e. It is necessary to give sufficient consideration to the situation in which the amount of air to be increased increases the heating effect of the yarn Y and causes the yarn to sway. In order to obtain the exhaust effect by the natural flow of water vapor without performing such forced water vapor exhaust, it is preferable that the angle θ2 is set to 30 ° to 60 °.

また、水蒸気供給口３ｇから走行空間３ｄを走行する糸条Ｙに対して水蒸気を噴射するための噴射角度θ１も３０〜６０°とすることが好ましい。何故ならば、この噴射角度θ１が３０°よりも小さいと、走行空間３ｄへ導入した水蒸気はほとんど排気されず走行糸条Ｙと共に糸条出口３ｆを直進して糸条引取側回転体２（引取ローラー）に当たってしまい、水蒸気排出口３ｈを設置した効果を得ることができないからである。また、糸条入口３ｅから大量の外気を吸引してしまって、過熱水蒸気による糸条Ｙの加熱効果が損なわれる。また、噴射角度が６０°よりも大きくなると、導入した水蒸気が走行糸条の上流側へと逆流して糸条入口３ｅから漏れ始め、加熱手段３による急速加熱の効果が得にくい。   Moreover, it is preferable that the injection angle θ1 for injecting water vapor to the yarn Y traveling in the traveling space 3d from the water vapor supply port 3g is also set to 30 to 60 °. This is because if the injection angle θ1 is smaller than 30 °, the water vapor introduced into the traveling space 3d is hardly exhausted and goes straight through the yarn outlet 3f together with the traveling yarn Y, and the yarn take-up side rotating body 2 (take-off). This is because the effect of installing the steam outlet 3h cannot be obtained. Further, a large amount of outside air is sucked from the yarn inlet 3e, and the heating effect of the yarn Y by superheated steam is impaired. On the other hand, when the injection angle is larger than 60 °, the introduced water vapor flows backward to the upstream side of the running yarn and starts to leak from the yarn inlet 3e, and the effect of rapid heating by the heating means 3 is difficult to obtain.

本発明は、過熱された不飽和水蒸気を使用して糸条Ｙを加熱しながら蒸気延伸をするが、このとき延伸手段として使用する糸条引取側回転体２（引取ローラー）は非加熱である方が、糸条加熱手段３による急速加熱を行う際に、より良好な延伸点の固定効果が得られる。また、回転体２の表面摩擦特性などの要因によって、糸条Ｙがこの回転体２上でスリップして、供給速度が変動する可能性がなければ、図１に示すように回転体２に糸条Ｙを何度もターンをさせる必要はなくなる。そうすると、走行糸条Ｙを所定の倍率に延伸するための延伸装置として、簡単で安価な設備となる上に、糸条Ｙを何度も回転体２に巻回することがなくなって作業性が改善される。   In the present invention, steam heating is performed while heating the yarn Y using the overheated unsaturated steam, but the yarn take-up side rotating body 2 (take-off roller) used as the drawing means at this time is not heated. In the case where the rapid heating is performed by the yarn heating means 3, a better drawing point fixing effect can be obtained. Further, if there is no possibility that the yarn Y slips on the rotating body 2 due to factors such as the surface friction characteristics of the rotating body 2 and the supply speed fluctuates, the thread is applied to the rotating body 2 as shown in FIG. There is no longer any need to make Article Y turn over and over. Then, as a drawing device for drawing the traveling yarn Y at a predetermined magnification, it becomes a simple and inexpensive facility, and the workability is improved because the yarn Y is not wound around the rotating body 2 many times. Improved.

前記の作業性の改善に際しては、図２（ｂ）及び（ｃ）に示したように、加熱容器３ａの側面の全面に渡って糸条Ｙの走行方向に沿って、走行空間３ｄへ走行状態の糸条Ｙを導くための糸通し用スリット３ｉを設けることによって、複数本の糸条Ｙを一度に糸通しできるような構造とすることが好ましい。ただし、このスリット３ｉから走行糸条Ｙを加熱容器３ａへと糸掛けするに際して、スリットの開閉手段３ｊを設けて、糸掛け作業中のみスリット部を開放し、糸掛けが完了した後はスリット部を閉塞できるようにするのが好ましい。   When the workability is improved, as shown in FIGS. 2B and 2C, the traveling state is moved to the traveling space 3d along the traveling direction of the yarn Y over the entire side surface of the heating container 3a. It is preferable that a plurality of yarns Y be threaded at a time by providing a threading slit 3i for guiding the yarn Y. However, when the traveling yarn Y is threaded from the slit 3i onto the heating container 3a, a slit opening / closing means 3j is provided to open the slit portion only during the threading operation, and after the threading is completed, the slit portion It is preferable to be able to block.

本発明の熱可塑性合成繊維の加熱延伸装置は、ポリエステル、ポリアミドなどの熱可塑性ポリマーからなる延伸糸を得るために、合成繊維糸条を加熱延伸するための装置して好適に利用することができる。   The apparatus for heating and stretching a thermoplastic synthetic fiber of the present invention can be suitably used as an apparatus for heating and stretching a synthetic fiber yarn in order to obtain a drawn yarn made of a thermoplastic polymer such as polyester or polyamide. .

本発明の加熱延伸装置の概略構成を例示した模式説明図である。It is the model explanatory diagram which illustrated schematic structure of the heating extending | stretching apparatus of this invention. 本発明の水蒸気による糸条加熱手段の実施態様を例示した模式説明図である。It is the model explanatory drawing which illustrated the embodiment of the yarn heating means by the water vapor | steam of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１．糸条供給側回転体
２．糸条引取側回転体
３．糸条加熱手段
３ａ．加熱容器
３ｂ．水蒸気供給管
３ｃ．水蒸気排出管
３ｄ．糸条の走行空間
３ｅ．糸条入口
３ｆ．糸条出口
３ｇ．水蒸気供給口
３ｈ．水蒸気排出口
３ｉ．糸掛け用スリット
３ｊ．スリットの開閉手段
４．箱体
５．水蒸気の過熱手段
６．温度検出手段
θ１．蒸気噴射角
θ２．蒸気排気角
Ｙ．糸条 1. Thread supply side rotating body 1. 2. Thread take-up side rotating body Yarn heating means 3a. Heating container 3b. Steam supply pipe 3c. Water vapor discharge pipe 3d. Yarn running space 3e. Yarn entrance 3f. Yarn exit 3g. Water vapor supply port 3h. Water vapor outlet 3i. Yarn hanging slit 3j. 3. Opening / closing means of slit Box 5 5. Steam superheating means Temperature detection means θ1. Steam injection angle θ2. Steam exhaust angle Y. Yarn

Claims (6)

熱可塑性合成繊維からなる糸条を走行状態で加熱する糸条加熱手段と、前記糸条を所定の倍率で引き伸ばすための延伸手段とを備えた熱可塑性合成繊維の加熱延伸装置において、
前記糸条加熱手段が、延伸中に糸条が貫通して走行するための糸条入口と糸条出口が両端部に形成されかつその内部に前記糸条が走行する走行空間が形成された加熱容器と、前記走行空間へ過熱された不飽和水蒸気を前記走行糸条の進行方向に並流させるように形成された水蒸気供給口と水蒸気排出口とを具備することを特徴とする熱可塑性合成繊維の加熱延伸装置。 In a heating and stretching apparatus for thermoplastic synthetic fibers, comprising a yarn heating means for heating a yarn made of thermoplastic synthetic fiber in a running state, and a stretching means for stretching the yarn at a predetermined magnification,
The yarn heating means is a heating in which a yarn inlet and a yarn outlet for allowing the yarn to pass through during stretching are formed at both ends, and a traveling space in which the yarn runs is formed therein. A thermoplastic synthetic fiber comprising: a container; and a steam supply port and a steam discharge port formed so as to cause the unsaturated steam heated to the traveling space to flow in parallel in the traveling direction of the traveling yarn. Heating and stretching device. 前記水蒸気供給口が前記走行糸条に対して３０〜６０°の噴射角度を形成して糸条の進行方向に向かって前記走行空間に開口する請求項１に記載の熱可塑性合成繊維の加熱延伸装置。   2. The thermoplastic synthetic fiber according to claim 1, wherein the water vapor supply port forms an injection angle of 30 to 60 ° with respect to the traveling yarn and opens into the traveling space in a traveling direction of the yarn. apparatus. 前記水蒸気排出口が前記走行糸条に対して３０〜６０°の傾斜角度を形成して前記走行空間から前記加熱容器の外部へ向かって形成された請求項１又は２に記載の熱可塑性合成繊維の加熱延伸装置。   3. The thermoplastic synthetic fiber according to claim 1, wherein the water vapor outlet forms an inclination angle of 30 to 60 ° with respect to the traveling yarn and is formed from the traveling space toward the outside of the heating container. Heating and stretching device. 前記延伸手段が回転速度差を有する一対の回転体である請求項１〜３の何れかに記載の熱可塑性合成繊維の加熱延伸装置。   The apparatus for heating and drawing a thermoplastic synthetic fiber according to any one of claims 1 to 3, wherein the drawing means is a pair of rotating bodies having a difference in rotation speed. 前記一対の回転体を構成する糸条供給側回転体が非加熱の回転体である請求項４に記載の熱可塑性合成繊維の加熱延伸装置。   The apparatus for heating and drawing a thermoplastic synthetic fiber according to claim 4, wherein the yarn supply-side rotator constituting the pair of rotators is an unheated rotator. 少なくとも前記加熱容器を囲繞するように設けられた箱体を備えた請求項１〜５の何れかに記載の熱可塑性合成繊維の加熱延伸装置。   The apparatus for heating and drawing a thermoplastic synthetic fiber according to any one of claims 1 to 5, further comprising a box provided so as to surround at least the heating container.

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