TWI771886B - 紡絲噴嘴及紡絲裝置 - Google Patents

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Abstract

本揭示之紡絲噴嘴，係具備主筒及保護筒而成者；該主筒係具備下列而成者：供給部，係具有供沿著中心軸而供給絲之第1通孔；撚合部，係具有沿著前述中心軸而連接於第1通孔之第2通孔、及與該第2通孔交叉之複數個貫通孔；排出部，係具有沿著中心軸而與第2通孔連接並排出經撚合之絲的第3通孔；該保護筒係具有分別安裝於複數個貫通孔內且從外部朝向第2通孔供給使絲撚合之氣體用的流路。

Description

紡絲噴嘴及紡絲裝置
本揭示係關於一種用以使用於絲之塔斯綸(Taslan)(杜邦公司、註冊商標)加工的紡絲噴嘴及紡絲裝置。
塔斯綸加工係自以往即被廣泛使用來作為使絲藉由壓縮空氣之力而蓬鬆且呈絨圈狀牢固地緊束之方法。就使用於該塔斯綸加工之噴嘴而言，在專利文獻1係已提出一種紋理噴嘴，其係具備：直通的絲通路，係從一端導入絲，並從另一端拉出紋理加工絲；及，連通於該絲通路內且用以供給使絲朝行進方向輸送之壓搾空氣的斜向之壓搾空氣穴。在專利文獻1係已記載紋理噴嘴由陶瓷、超硬合金或特殊鋼所構成。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特許第3215341號公報
本揭示之紡絲噴嘴，係具備主筒及保護筒而成者；
該主筒係具備下列而成者：
供給部，係具有供沿著中心軸而供給絲之第1通孔；撚合部，係具有沿著中心軸而連接於第1通孔之第2通孔、及與該第2通孔交叉之複數個貫通孔；排出部，係具有沿著中心軸而與第2通孔連接並排出經撚合之絲的第3通孔；該保護筒係具有分別安裝於複數個貫通孔內且從外部朝向前述第2通孔供給使絲撚合之氣體用的流路。
本揭示之紡絲裝置係具備上述之紡絲噴嘴而成。
1:主筒
2:供給部
2a:內周面
3:撚合部
4:排出部
5:第1通孔
6:第2通孔
7:第3通孔
7a:內周面
8:貫通孔
9:缺口部
10:保護筒
10a:一端
11:流路
12:中間層
13:凸緣部
100:紡絲噴嘴
圖1係表示本揭示之一實施型態的紡絲噴嘴之概略剖面圖。
圖2係表示在圖1中之撚合部的一個例子之放大剖面圖。
圖3係表示撚合部之其他例子的放大剖面。
圖4係表示有關本揭示之其他的實施型態之紡絲噴嘴的概略剖面圖。
以下，參照圖面，並說明有關本揭示之一實施型態的紡絲噴嘴。圖1係表示本揭示之紡絲噴嘴的一實施型態之概略剖面圖。
圖1、4所示之紡絲噴嘴1係使用於所謂塔斯綸加工用之紡絲裝置。塔斯綸加工通常將壓縮空氣吹抵絲(長絲纖維)，而使絲混織撚合， 並於絲條表面形成絨圈或鬆弛，藉此，提高蓬鬆性，並形成柔軟的手感之加工。
紡絲噴嘴100係具備主筒1，該主筒1係沿著中心軸C(軸心)而以箭號A所示之方向依序配置有筒狀之供給部2、撚合部3、及排出部4。
供給部2係具有供朝箭號A所示之方向供給絲之第1通孔5。撚合部3係具有沿著中心軸C而連接於第1通孔5之第2通孔6。排出部4係具有沿著中心軸C而連接於第2通孔6並排出經撚合之絲的第3通孔7。
第1通孔5、第2通孔6及第3通孔7之任一者皆：垂直於中心軸C之剖面形狀為圓形。
撚合部3係更具有與第2通孔6交叉之複數個貫通孔8。各貫通孔8係從形成於撚合部3之外周面的缺口部9之底部朝向第2通孔6進行延伸。可在主筒1之周方向形成2個至5個貫通孔8。缺口部9係用以安裝空氣等之送氣管者。
在複數個前述貫通孔8內係分別安裝有保護筒10(參照圖2)。保護筒10係具有從外部朝向前述第2通孔6供給使絲撚合之空氣等氣體用之流路11。因此，不須要如習知在製造時在紡絲噴嘴從外側進行穿孔而形成流路，故，流路11與第2通孔6交叉成銳角狀之部分會欠缺乙事會消失。又，在該交叉部分中，即使與絲之接觸次數增加時，亦不易欠缺。
亦即，如習知，壓搾空氣穴與絲通路一體地形成時，難以製造，再者，壓搾空氣穴與絲通路交叉成銳角狀，故在製造時，位於壓搾空氣穴之開口緣部的交叉成銳角狀之部分容易欠缺。
流路11係從撚合部3之外周面朝向排出部4傾斜。相對於中心軸C，流路11之傾斜角度約為40°以上56°以下，較佳為約43°以上53°以下。又，流路11之剖面形狀係不限定於圓形，可為橢圓形、矩形等之多角形。
保護筒10之內徑，亦即，流路11之直徑可為0.3mm以上1.0mm以下。又，保護筒10之厚度可為1.0mm以上2.0mm以下。
如圖2所示，保護筒10係一端10a位於貫通孔8與第2通孔6之交叉部，且至少位於交叉部之端面可為研磨面。藉此，端面之凹凸會變小，故絲卡住在端面會變少，且撚合之效率會提高。保護筒10係包含一端10a之全面可為研磨面。又，保護筒10之一端10a必須位於貫通孔8與第2通孔6之交叉部，且一端10a在第2通孔6內過度突出者係不佳。
保護筒10係與包含撚合部3之主筒1分別製造。因此，必須使保護筒10不容易從主筒1之貫通孔8脫落，所以使保護筒10之外壁面接合在貫通孔8之內壁面。
因此，例如，可在貫通孔8之內壁面與保護筒之外壁面10之間，使以玻璃或環氧樹脂作為主成分之中間層12介入。藉此，對於主筒1之保護筒10的接合強度變高，故提高長期間之可靠性。
作為玻璃係可列舉例如低融點玻璃料等。低融點玻璃料之一個例子係Bi2O3為70%以上，B2O3及ZnO分別為15%以下，再者，可使用含有乙基纖維素、萜品醇等有機系物質的混合物5%以上之鉍系密封圈、玻璃料膏等。
以環氧樹脂作為主成分之中間層12係例如包含環氧樹脂接著劑者。
所謂以玻璃或環氧樹脂作為主成分係意指以總量之70質量%以上包含此等。
其他之中間層12係可為以氰基丙烯酸酯作為主成分者。例如，可列舉以α-氰基丙烯酸酯作為主成分之接著劑層12。所謂以氰基丙烯酸酯作為主成分係意指以總量之70質量%以上包含氰基丙烯酸酯。以氰基丙烯酸酯作為主成分之中間層12係可藉由丙酮等之有機溶劑使其容易溶解，故可依照要撚合之絲的材質、粗度、用途，而交換成流路11之直徑相異的保護筒。
又，主筒1及保護筒10任一者皆由陶瓷所構成時，可不***中間層12，使貫通孔8之內壁面與保護筒10之外壁面互相抵接而接合。此時，預先分別研磨貫通孔8之內壁面與保護筒10之外壁面之後，至少對於任一者之面進行噴霧等潤濕處理而使水附著後，藉由在貫通孔8內壓入保護筒10，使貫通孔8之內壁面與保護筒10之外壁面互相吸附。以該狀態一邊按壓吸附面一邊進行熱處理，藉此，兩面互相接合。按壓力係使用保護筒10之本身重量，熱處理係可在1000℃以上1800℃以下之溫度進行30分鐘至120分鐘左右。若為如此之態樣，因無中間層12，故無從中間層12脫離之粒子附著於絲上之虞，可獲得高品質的絲。
主筒1係例如，可為由碳化鈦質陶瓷、碳氮化鈦質陶瓷、氮化鈦質陶瓷、氧化鋁質陶瓷、氧化鋯質陶瓷、氧化鋁與氧化鋯之複合陶瓷等的陶瓷所構成，尤其，氧化鋁質陶瓷、氧化鋯質陶瓷、氧化鋁與氧化鋯之複合陶瓷為佳。藉此，可提高主筒1之機械特性及耐摩耗性。
上述陶瓷之機械特性係例如，依據JIS R 1610：2003之維氏(Vickers)硬度為10GPa以上，依據JIS R1601：2008之3點彎曲強度為310MPa以上。
構成主筒1之上述陶瓷係例如，若為碳化鈦質陶瓷，為成分之合計100質量%之中碳化鈦佔有70質量%以上之陶瓷，對於碳氮化鈦質陶瓷、氮化鈦質陶瓷、氧化鋁質陶瓷及氧化鋯質陶瓷亦同樣。所謂氧化鋁及氧化鋯之複合陶瓷係成分之合計100質量%之中，氧化鋁及氧化鋯分別至少含有10質量%以上，且以合計之含量計為佔有70質量%以上之陶瓷。
在此，構成陶瓷之成分係可從使用CuKα線之X線繞射裝置所獲得的測定結果進行鑑定，各成分之含量係例如可藉由ICP(Inductively Coupled Plasma)發光分光分析裝置或螢光X線分析裝置來求得。
保護筒10係例如，由耐摩耗性優異之陶瓷、金屬、樹脂等所構成。陶瓷係例如，可使用與構成主筒1之上述陶瓷同樣的陶瓷。金屬係例如，可使用不銹鋼(SUS304等)、碳鋼(S35C、S45C等)、一般構造用壓延鋼(SS400等)、鋁、鋁合金、鎂或鎂合金等。樹脂係例如，可使用聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚碸、聚醯胺、聚苯氧、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、酚樹脂、環氧樹脂等。
形成流路11之保護筒10的內壁面可為表示「在粗度曲線中之25%的負荷長度率之切斷水平、與在前述粗度曲線之75%的負荷長度率之切斷水平的差」之在前述粗度曲線的切斷水平差(Rδc)為0.3μm以下(但，0μm除外)。
又，形成流路11之保護筒10的內壁面可為在粗度曲線之算術平均粗度Ra為0.2μm以下(但，0μm除外)。
同樣地，形成前述第1通孔5、前述第2通孔6及前述第3通孔7之內壁面的至少任一者可為表示「在粗度曲線之25%的負荷長度率之切斷水平、與在粗度曲線之75%的負荷長度率之切斷水平的差」之在粗度曲線的切斷水平差(Rδc)為0.3μm以下(但，0μm除外)。
形成第1通孔5、第2通孔6及第3通孔7之內壁面的至少任一者可為在粗度曲線之算術平均粗度Ra為0.2μm以下(但，0μm除外)。
若切斷水平差(Rδc)為0.3μm以下或算術平均粗度Ra為0.2μm以下，內壁面之表面性狀的凹凸變小，故難以產生在流路11內之亂流。又，因內壁面之撥水性變高，故在內壁面難以附著污垢，所以可容易洗淨內壁面，或刪減洗淨之次數。
切斷水平差(Rδc)及算術平均粗度(Ra)係可依據JIS B 0601：2001，使用形狀分析雷射顯微鏡((股)KEYENCE製、VK-X1100或其後繼機種)來測定。測定條件係使倍率設為120倍，使截止值λs設為無，使截止值λc設為0.08mm，使截止值λf設為無。測定方法係從設為測定對象之內壁面每1處之測定範圍設定為例如1024μm×768μm，每一測定範圍沿著長方向，以成為略等間隔之方式劃出4條設為測定對象之線。而且，只要對於2處的測定範圍之設為測定對象之合計8條線進行線粗度計測即可。設為測定對象之每1條線的長度例如為1280μm。
如以上詳述，紡絲噴嘴100係在主筒1所形成的貫通孔8，安裝保護筒10，而該保護筒10係具有朝向第2通孔6供給使絲撚合之氣 體用的流路11，故可容易形成流路11，且變成容易製造紡絲噴嘴100，同時在製造時，流路11與第2通孔6交叉成為銳角狀之部分變成難以欠缺。
圖3係顯示本揭示之撚合部3’的其他之例。如圖3所示，保護筒10’係具有卡止在缺口部9之底面的凸緣(flange)部13。因此，有將保護筒10’安裝於貫通孔8內時之保護筒10’容易定位，並提升製造效率之優點。其他係與前述之實施型態相同，故賦予相同符號而省略說明。
如圖4所示，第1通孔5係可具有從供給絲之側朝向第2通孔6而縮徑之圓錐台狀的內周面2a，且圓錐台狀的內周面2a的頂角α係13°以上19°以下。若頂角α為13°以上，供給絲之側的開口面積變大，故供給絲變得容易。若頂角α為19°以下，可充分確保供給絲之側的端面周邊之厚度，故不易產生來自供給部2之鑿平或欠缺。
第3通孔7係具有朝向排出絲之側而擴徑的喇叭狀之內周面7a，形成喇叭狀之內周面7a的內周面之曲率半徑R可為第2通孔6之直徑的4倍以上。喇叭狀之內周面7a係具有形成絲狀表面之絨圈或鬆弛的功能，同時在第3通孔7內產生超音速流，例如，可獲得450m/s以上之空氣速度，故若具有喇叭狀之內周面7a，絲之排出速度會提高且生產效率會提高。
若喇叭狀之內周面7a之曲率半徑R為第2通孔6之直徑之4倍以上，可更有效率地進行絲之撚合。
例如，第2通孔6之直徑為1mm以上1.4mm以下，內周面7a之曲率半徑R為5mm以上7mm以下。
其他係與前述之實施型態相同，故賦予相同符號而省略說明。
本揭示之紡絲噴嘴100係使用於用以將塔斯綸加工絲進行紡絲之紡絲裝置。
以上，說明本揭示之實施型態，但本揭示係不限定於以上之實施型態，可為各種之變更或改善。
1:主筒
2:供給部
3:撚合部
4:排出部
5:第1通孔
6:第2通孔
7:第3通孔
8:貫通孔
9:缺口部
10:保護筒
100:紡絲噴嘴

Claims (15)

  1. 一種紡絲噴嘴，係具備主筒及保護筒而成者；該主筒係具備下列而成者：供給部，係具有供沿著中心軸而供給絲之第1通孔；撚合部，係具有沿著前述中心軸而連接於前述第1通孔之第2通孔、及與該第2通孔交叉之複數個貫通孔；及排出部，係具有沿著前述中心軸而與前述第2通孔連接並排出經撚合之前述絲的第3通孔；該保護筒係具有分別安裝於複數個前述貫通孔內且從外部朝向前述第2通孔供給使前述絲撚合之氣體用的流路；其中，前述貫通孔之內壁面與前述保護筒之外壁面係互相抵接而成。
  2. 一種紡絲噴嘴，係具備主筒及保護筒而成者；該主筒係具備下列而成者：供給部，係具有供沿著中心軸而供給絲之第1通孔；撚合部，係具有沿著前述中心軸而連接於前述第1通孔之第2通孔、及與該第2通孔交叉之複數個貫通孔；及排出部，係具有沿著前述中心軸而與前述第2通孔連接並排出經撚合之前述絲的第3通孔；該保護筒係具有分別安裝於複數個前述貫通孔內且從外部朝向前述第2通孔供給使前述絲撚合之氣體用的流路； 其中，在前述撚合部之外周面形成有缺口部，前述貫通孔係從該缺口部之底部朝向前述第2通孔而延伸，前述保護筒係具有卡止於前述缺口部之底面的凸緣部。
  3. 如請求項1或2所述之紡絲噴嘴，其中，前述保護筒係一端位於前述貫通孔與前述第2通孔之交叉部，且至少位於前述交叉部之端面為研磨面。
  4. 如請求項1或2所述之紡絲噴嘴，其中，在前述貫通孔之內壁面與前述保護筒之外壁面之間，具有以玻璃或環氧樹脂作為主成分之中間層。
  5. 如請求項1或2所述之紡絲噴嘴，其中，在前述貫通孔之內壁面與前述保護筒之外壁面之間，具有以氰基丙烯酸酯作為主成分之中間層。
  6. 如請求項1或2所述之紡絲噴嘴，其中，形成前述流路之前述保護筒的內壁面係：表示在粗度曲線之25%的負荷長度率之切斷水平、與在前述粗度曲線之75%的負荷長度率之切斷水平的差之在前述粗度曲線的切斷水平差(Rδc)為0.3μm以下，但0μm除外。
  7. 如請求項1或2所述之紡絲噴嘴，其中，形成前述流路之前述保護筒的內壁面係：在粗度曲線之算術平均粗度Ra為0.2μm以下，但0μm除外。
  8. 如請求項1或2所述之紡絲噴嘴，其中，前述流路與前述第2通孔交叉成銳角狀。
  9. 如請求項8所述之紡絲噴嘴，其中，前述流路係從前述撚合部之外周面朝向排出部而傾斜，且前述流路之傾斜角度相對於中心軸為40°以上56°以下。
  10. 如請求項1或2所述之紡絲噴嘴，其中，前述主筒為由陶瓷所構成，且前述保護筒為由陶瓷、金屬或樹脂所構成。
  11. 如請求項1或2所述之紡絲噴嘴，其中，前述第1通孔係具有從供給前述絲之側朝向前述第2通孔而進行縮徑之圓錐台狀的內周面，且前述圓錐台狀的內周面的頂角為13°以上19°以下。
  12. 如請求項1或2所述之紡絲噴嘴，其中，前述第3通孔係具有朝向排出前述絲之側而進行擴徑之喇叭狀之內周面，且形成該喇叭狀之內周面的前述排出部之內周面的曲率半徑為前述第2通孔之直徑的4倍以上。
  13. 如請求項1或2所述之紡絲噴嘴，其中，形成前述第1通孔、前述第2通孔及前述第3通孔之內壁面的至少任一者係：表示在粗度曲線之25%的負荷長度率之切斷水平、與在前述粗度曲線之75%的負荷長度率之切斷水平的差之在前述粗度曲線的切斷水平差(Rδc)為0.3μm以下，但0μm除外。
  14. 如請求項1或2所述之紡絲噴嘴，其中，形成前述第1通孔、前述第2通孔及前述第3通孔之內壁面的至少任一者係：在粗度曲線之算術平均粗度Ra為0.2μm以下，但0μm除外。
  15. 一種紡絲裝置，係具備請求項1至14中任一項所述之紡絲噴嘴而成者。
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