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JP7568493B2 - Spinning apparatus, fiber sheet manufacturing apparatus and manufacturing method, fiber manufacturing method - Google Patents

Spinning apparatus, fiber sheet manufacturing apparatus and manufacturing method, fiber manufacturing method Download PDF

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JP7568493B2 JP2020203054A JP2020203054A JP7568493B2 JP 7568493 B2 JP7568493 B2 JP 7568493B2 JP 2020203054 A JP2020203054 A JP 2020203054A JP 2020203054 A JP2020203054 A JP 2020203054A JP 7568493 B2 JP7568493 B2 JP 7568493B2
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Description

本発明は、紡糸装置、繊維シートの製造装置及び製造方法、繊維の製造方法に関する。 The present invention relates to a spinning device, a fiber sheet manufacturing device and manufacturing method, and a fiber manufacturing method.

紡糸は、樹脂などの紡糸素材を加熱溶融しあるいは溶媒に溶解して流動化させた粘調体からなる原料液を、紡糸ヘッドなどの所定の貯留部に連続的に供給し、該貯留部に接続された紡糸口から吐出して糸を製造する技術である。原料液の形態により、溶融紡糸、溶液紡糸がある。また、原料液を紡糸口から吐出後に糸の形に固定する形態により、湿式紡糸、乾式紡糸、メルトブローン、電界紡糸(静電紡糸)などの公知の紡糸法がある。 Spinning is a technique in which a raw material liquid consisting of a viscous body made by heating and melting a spinning material such as a resin or dissolving it in a solvent to make it fluid is continuously supplied to a specified storage section such as a spinning head and discharged from a spinneret connected to the storage section to produce threads. Depending on the form of the raw material liquid, there are melt spinning and solution spinning. In addition, depending on the form in which the raw material liquid is fixed into the shape of a thread after being discharged from the spinneret, there are known spinning methods such as wet spinning, dry spinning, melt blown, and electrospinning (electrostatic spinning).

メルトブローン法や電界紡糸法などは、繊維径がナノサイズの極細繊維であるナノファイバの製造に利用されている。例えば不織布の構成繊維がこのような極細繊維であると、柔軟性、液体保持性、隠蔽性、払拭性、分離性、絶縁性などの諸特性が向上するため、極細繊維からなる不織布が要望されている。 Melt-blowing and electrospinning methods are used to manufacture nanofibers, which are extremely fine fibers with nano-sized fiber diameters. For example, when nonwoven fabrics are made of such ultrafine fibers, various properties such as flexibility, liquid retention, concealment, wipeability, separability, and insulation are improved, so nonwoven fabrics made of ultrafine fibers are in demand.

電界紡糸法を利用した紡糸装置あるいは不織布製造装置において、生産効率の向上等を目的として、原料液を吐出する紡糸口を複数とし、その複数の紡糸口を一列又は多列に配置した状態で原料液を吐出して、極細繊維からなる不織布を製造する技術が知られている(特許文献1~3参照)。例えば特許文献1に記載の不織布製造装置は、原料液の貯留部と、送液ポンプと、先端に紡糸口を有する複数のノズルを支持するとともに該複数のノズルそれぞれに原料液を分配する支持供給部材とを備え、該貯留部の原料液を該送液ポンプによって該支持供給部材に向けて送出し、該支持供給部材内で該原料液を各該ノズルに分配するように構成されている。特許文献2及び3に記載の装置も概ねこのように構成されている。 In a spinning device or nonwoven fabric manufacturing device using electrospinning, a technique is known in which a nonwoven fabric made of ultrafine fibers is manufactured by discharging the raw material liquid from a plurality of spinnerets arranged in a single or multiple rows in order to improve production efficiency, etc. (see Patent Documents 1 to 3). For example, the nonwoven fabric manufacturing device described in Patent Document 1 includes a storage section for the raw material liquid, a liquid delivery pump, and a support supply member that supports a plurality of nozzles having spinnerets at their tips and distributes the raw material liquid to each of the plurality of nozzles, and is configured to send the raw material liquid from the storage section toward the support supply member by the liquid delivery pump, and distribute the raw material liquid to each of the nozzles within the support supply member. The devices described in Patent Documents 2 and 3 are also generally configured in this manner.

特開2008-303503号公報JP 2008-303503 A 特開2011-89240号公報JP 2011-89240 A 特開2019-60040号公報JP 2019-60040 A

図9には、特許文献1~3に記載の如き従来の紡糸装置の一例である紡糸装置90の概略構成が示されている。紡糸装置90は、定量ポンプ91と、先端に紡糸口94を有するノズルを備えた紡糸デバイス93が一面に複数配置され、定量ポンプ91から送液された原料液を各紡糸デバイス93に分配する機能を有する一対の送液ブロック92,92と、これら各部を接続する原料液の流出側流路96とを備えている。定量ポンプ91には、原料液を貯留する貯留部10が、流入側流路95を介して接続されており、定量ポンプ91の駆動により、貯留部10内の原料液が流入側流路95を流れて定量ポンプ91に送られるようになされている。貯留部10には、原料液としての溶融樹脂を供給する溶融押出機11が接続されている。 Figure 9 shows the schematic configuration of a spinning device 90, which is an example of a conventional spinning device as described in Patent Documents 1 to 3. The spinning device 90 has a metering pump 91 and a plurality of spinning devices 93 equipped with a nozzle having a spinneret 94 at the tip, arranged on one side, a pair of liquid delivery blocks 92, 92 that have the function of distributing the raw material liquid delivered from the metering pump 91 to each spinning device 93, and an outlet side flow path 96 for the raw material liquid that connects these parts. The metering pump 91 is connected to a storage section 10 that stores the raw material liquid via an inlet side flow path 95, and the raw material liquid in the storage section 10 flows through the inlet side flow path 95 and is delivered to the metering pump 91 by driving the metering pump 91. The storage section 10 is connected to a melt extruder 11 that supplies molten resin as the raw material liquid.

紡糸装置90では、定量ポンプ91と各送液ブロック92とが単一の流出側流路96で接続され、該単一の流出側流路96は送液ブロック92内で分岐して複数の流出側流路96となって複数の紡糸口94に1対1で接続されている。したがって紡糸装置90では、複数の紡糸デバイス93で使用される分の原料液が、定量ポンプ91から単一の流出側流路96によってまとめて送出され、その送出途中で分岐した複数の流出側流路96によって各紡糸デバイス93に分配される。 In the spinning device 90, the metering pump 91 and each liquid feed block 92 are connected by a single outlet side flow path 96, which branches into multiple outlet side flow paths 96 within the liquid feed block 92 and is connected one-to-one to multiple spinnerets 94. Therefore, in the spinning device 90, the raw material liquid used by the multiple spinning devices 93 is sent out collectively from the metering pump 91 by the single outlet side flow path 96, and distributed to each spinning device 93 by the multiple outlet side flow paths 96 that branch off during the sending process.

前述した構成の紡糸装置90は、複数の紡糸口94どうしで樹脂の吐出量が意図に反して不均一となる場合がある。複数の紡糸口から吐出される樹脂の量が不均一であると、その吐出された樹脂から紡糸された繊維からなる繊維シートに、該繊維が相対的に多い部分と相対的に少ない部分とが混在した状態である坪量ムラが存在し、該繊維シートを用いた製品の性能にばらつきが生じるおそれがある。こうした坪量ムラはナノファイバシートのような厚みが小さいシートを製造する場合には特に顕著になるため、その場合は樹脂の吐出量について一層の精度が要求され易い。 In the spinning device 90 configured as described above, the amount of resin discharged from the multiple spinnerets 94 may be unintentionally uneven. If the amount of resin discharged from the multiple spinnerets is uneven, the fiber sheet made of fibers spun from the discharged resin may have basis weight unevenness in which parts with a relatively large amount of fiber and parts with a relatively small amount of fiber are mixed, and this may cause variations in the performance of products using the fiber sheet. Such basis weight unevenness is particularly noticeable when producing thin sheets such as nanofiber sheets, so in such cases even greater precision is likely to be required for the amount of resin discharged.

本発明の課題は、複数の紡糸口から樹脂を均一に吐出して紡糸を行うことができ、坪量ムラの無い高品質の繊維シートを効率良く製造し得る技術を提供することに関する。 The objective of the present invention is to provide a technology that can uniformly eject resin from multiple spinnerets for spinning, and efficiently produce a high-quality fiber sheet with no unevenness in basis weight.

本発明は、樹脂を含む原料液を吐出する複数の紡糸口と、該紡糸口に流出側流路を介して該原料液を送液する定量ポンプと、該定量ポンプと該流出側流路とを接続する定量吐出部とを備えた紡糸装置であって、前記定量吐出部を複数備え、前記定量吐出部と前記紡糸口とが1対1で対応し、その1対1で対応する単一の紡糸口及び単一の定量吐出部並びに両者を接続する前記流出側流路を含む、定量紡糸構造を複数備えており、複数の前記定量紡糸構造どうしは、前記流出側流路が互いに独立している、紡糸装置である。 The present invention is a spinning device that includes a plurality of spinnerets that discharge a raw material liquid containing a resin, a metering pump that delivers the raw material liquid to the spinnerets via an outlet-side flow path, and a metering discharge section that connects the metering pump to the outlet-side flow path, and the spinning device includes a plurality of metering discharge sections, a 1:1 correspondence between the metering discharge sections and the spinnerets, and a plurality of metering spinning structures that include a single 1:1 corresponding spinneret and single metering discharge section, and the outlet-side flow path that connects both, and the metering device includes a plurality of metering spinning structures that have independent outlet-side flow paths for each of the plurality of metering spinning structures.

また本発明は 前記の本発明の紡糸装置を備える、繊維シートの製造装置である。また本発明は、前記の本発明の製造装置を用いた、繊維シートの製造方法である。 The present invention also relates to a fiber sheet manufacturing apparatus that includes the spinning device of the present invention. The present invention also relates to a fiber sheet manufacturing method that uses the manufacturing device of the present invention.

また本発明は、樹脂を含む原料液を、互いに独立した複数の流出側流路に分配する分配工程と、複数の前記流出側流路に分配された前記原料液を、ポンプを用いて、複数の該流出側流路と1対1で対応する複数の紡糸口に定量的に送る、送液工程と、複数の前記紡糸口から前記原料液を吐出して繊維を形成する、紡糸工程とを有し、複数の前記紡糸口それぞれの単位時間当たりの前記樹脂の吐出重量と、それらの算術平均値との差が、該算術平均値の10%以内である、繊維の製造方法である。 The present invention also provides a fiber manufacturing method that includes a distribution process for distributing a raw material liquid containing a resin to a plurality of mutually independent outlet-side flow paths, a liquid delivery process for quantitatively delivering the raw material liquid distributed to the plurality of outlet-side flow paths to a plurality of spinnerets that correspond one-to-one to the plurality of outlet-side flow paths using a pump, and a spinning process for discharging the raw material liquid from the plurality of spinnerets to form fibers, in which the difference between the discharge weight of the resin per unit time from each of the plurality of spinnerets and their arithmetic mean values is within 10% of the arithmetic mean value.

本発明によれば、複数の紡糸口から樹脂を均一に吐出して紡糸を行うことができ、坪量ムラの無い高品質の繊維シートを効率良く製造し得る技術が提供される。 The present invention provides a technology that allows for the resin to be uniformly discharged from multiple spinnerets for spinning, and allows for the efficient production of high-quality fiber sheets with no unevenness in basis weight.

図1は、本発明の紡糸装置の一実施形態の要部の模式的な斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view of a main part of one embodiment of a spinning device of the present invention. 図2は、図1に示す紡糸装置を図1の符号Xで示す方向から見た場合の模式図であり、紡糸装置の一部(定量吐出部形成部材)の模式的な拡大平面図を含む。FIG. 2 is a schematic diagram of the spinning apparatus shown in FIG. 1 as viewed from the direction indicated by the symbol X in FIG. 1, and includes a schematic enlarged plan view of a part of the spinning apparatus (a constant quantity discharge portion forming member). 図3は、図1に示す紡糸装置における送液ブロックの模式的な分解斜視図である。FIG. 3 is a schematic exploded perspective view of a liquid feed block in the spinning apparatus shown in FIG. 図4は、図1に示す紡糸装置を図1の符号Yで示す方向から見た場合の模式図(側面図)である。FIG. 4 is a schematic diagram (side view) of the spinning apparatus shown in FIG. 1 as viewed from the direction indicated by the symbol Y in FIG. 図5は、図1に示す紡糸装置における送液ブロックの模式的な正面図であり、定量ポンプの位置を説明する図である。FIG. 5 is a schematic front view of the liquid feed block in the spinning apparatus shown in FIG. 1, illustrating the position of the metering pump. 図6は、本発明の紡糸装置の他の実施形態の概略構成図である。FIG. 6 is a schematic diagram of a spinning apparatus according to another embodiment of the present invention. 図7は、実施例の紡糸装置における複数の紡糸口それぞれの単位時間当たりの紡糸量(樹脂の吐出重量)のグラフである。FIG. 7 is a graph showing the amount of fiber spun (weight of resin discharged) per unit time from each of a plurality of spinnerets in the spinning apparatus of the embodiment. 図8は、比較例の紡糸装置における複数の紡糸口それぞれの単位時間当たりの紡糸量(樹脂の吐出重量)のグラフである。FIG. 8 is a graph showing the amount of fiber spun (weight of resin discharged) per unit time from each of a plurality of spinnerets in a spinning device of a comparative example. 図9は、従来の紡糸装置の概略構成図である。FIG. 9 is a schematic diagram of a conventional spinning device.

以下、本発明をその好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。図面は基本的に模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なる場合がある。 The present invention will now be described based on preferred embodiments thereof with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. The drawings are essentially schematic, and the ratios of the dimensions may differ from the actual ones.

図1~図5には、本発明の紡糸装置の一実施形態である紡糸装置1が示されている。紡糸装置1は、樹脂を含む原料液を吐出する複数の紡糸口51と、紡糸口51に流出側流路42を介して原料液を送液する定量ポンプ2と、定量ポンプ2と流出側流路42とを接続する定量吐出部3とを備えている。 Figures 1 to 5 show a spinning device 1, which is one embodiment of the spinning device of the present invention. The spinning device 1 is equipped with a plurality of spinnerets 51 that discharge a raw material liquid containing a resin, a metering pump 2 that delivers the raw material liquid to the spinnerets 51 via an outlet side flow path 42, and a metering discharge unit 3 that connects the metering pump 2 to the outlet side flow path 42.

本実施形態では、紡糸装置1は、単一の定量ポンプ2と、定量吐出部3を有する定量吐出部形成部材30と、内部に流入側流路41及び流出側流路42を有する送液ブロック4と、紡糸口51を備える複数(図示の形態では16個)の紡糸デバイス5とを備え、外部から流入側流路41を介して定量ポンプ2に供給された原料液を、定量吐出部3及び流出側流路42を介して各紡糸デバイス5に送液し、各紡糸口51から吐出して繊維を製造する。なお図2では、理解容易の観点から、流入側流路41を黒塗りの矢印、流出側流路を白抜きの矢印でそれぞれ示している。 In this embodiment, the spinning device 1 includes a single metering pump 2, a metering discharge section forming member 30 having a metering discharge section 3, a liquid feed block 4 having an inlet side flow path 41 and an outlet side flow path 42 therein, and a plurality of (16 in the illustrated embodiment) spinning devices 5 having a spinneret 51. The raw material liquid supplied from the outside to the metering pump 2 via the inlet side flow path 41 is fed to each spinning device 5 via the metering discharge section 3 and the outlet side flow path 42, and discharged from each spinneret 51 to produce fibers. In FIG. 2, for ease of understanding, the inlet side flow path 41 is indicated by a solid arrow, and the outlet side flow path is indicated by a hollow arrow.

原料液としては、樹脂を含む溶液(樹脂含有溶液)を用いてもよく、樹脂溶融液を用いてもよく、紡糸方法等に応じて適宜選択し得る。樹脂含有溶液は、繊維の原料となる各種の樹脂を溶媒に溶解又は分散させて調製される。樹脂溶融液は、繊維の原料となる各種の樹脂(熱可塑性樹脂)をその融点以上に加熱して調製される。 The raw material liquid may be a solution containing a resin (resin-containing solution) or a resin melt, and can be selected appropriately depending on the spinning method, etc. The resin-containing solution is prepared by dissolving or dispersing various resins that are the raw material for the fibers in a solvent. The resin melt is prepared by heating various resins (thermoplastic resins) that are the raw material for the fibers to above their melting points.

原料液に含有される樹脂としては、紡糸に使用可能なものを特に制限なく用いることができる。樹脂溶融液に使用される熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、エチレン-プロピレンコポリマー等のポリオレフィン系熱可塑性樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸等のポリエステル系熱可塑性樹脂、ナイロン等のポリアミド系熱可塑性樹脂等が挙げられ、これらの1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 The resin contained in the raw material liquid can be any resin that can be used for spinning, without any particular restrictions. Examples of thermoplastic resins used in the resin melt include polyolefin-based thermoplastic resins such as polypropylene, polyethylene, and ethylene-propylene copolymer, polyester-based thermoplastic resins such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polylactic acid, and polyamide-based thermoplastic resins such as nylon. These can be used alone or in combination of two or more.

本実施形態では、原料液として樹脂溶融液を用いており、紡糸装置1の使用時には、図2に示すように、配管12を介して溶融押出機11と接続される。溶融押出機11は、原料樹脂のチップを溶融し原料液として所定の供給先(紡糸装置1)に供給するように構成されており、原料樹脂の投入部、スクリューを内蔵したシリンダー等を備えている。溶融押出機11としては、公知のものを特に制限無く用いることができる。 In this embodiment, a resin melt is used as the raw material liquid, and when the spinning device 1 is in use, it is connected to a melt extruder 11 via a pipe 12 as shown in FIG. 2. The melt extruder 11 is configured to melt chips of raw material resin and supply the melted raw material liquid to a predetermined destination (spinning device 1), and is equipped with an inlet for the raw material resin, a cylinder with a built-in screw, and the like. Any known melt extruder can be used as the melt extruder 11 without any particular restrictions.

定量ポンプ2は、定められた一定量の原料液を繰り返し送液し得るものであればよく、公知のものを特に制限無く用いることができる。本実施形態では、定量ポンプ2はギアポンプであり、図示しない制御装置に接続されるモータ21と、モータ21の出力軸に接続されて回転可能に構成されたギアを有するポンプ部22とを備える。ポンプ部22の一次側は、流入側流路41を介して原料液の供給元である溶融押出機11に接続され、ポンプ部22の二次側は、流出側流路42を介して各紡糸デバイス5の紡糸口51に接続されている。定量ポンプ2は、図示しない制御装置によりモータ21が駆動されると、ポンプ部22のギアが回転することにより一次側の原料液を二次側に圧送する。 The metering pump 2 may be any pump capable of repeatedly delivering a fixed amount of raw material liquid, and any known pump may be used without any particular restrictions. In this embodiment, the metering pump 2 is a gear pump, and includes a motor 21 connected to a control device (not shown), and a pump section 22 having a gear connected to the output shaft of the motor 21 and configured to be rotatable. The primary side of the pump section 22 is connected to the melt extruder 11, which is the source of the raw material liquid, via the inlet flow path 41, and the secondary side of the pump section 22 is connected to the spinneret 51 of each spinning device 5 via the outlet flow path 42. When the motor 21 is driven by a control device (not shown), the gear of the pump section 22 rotates to pump the raw material liquid on the primary side to the secondary side.

定量吐出部3は、図2に拡大して示すように、板状の定量吐出部形成部材30を厚み方向に貫通する貫通孔であり、定量ポンプ2と流出側流路42とは定量吐出部3を介して連通している。定量吐出部形成部材30には、複数の紡糸口51(紡糸デバイス5)と同数(図示の形態では16個)の定量吐出部3が散在している。定量吐出部形成部材30は、定量ポンプ2と送液ブロック4(後述する第1ブロック43)との間に介在配置されている。定量吐出部形成部材30は、原料液に対する耐性を有する材料(金属、プラスチック等)で構成されている。図示の形態では、定量吐出部形成部材30は平面視円形状を有しているが、定量吐出部形成部材30の平面視形状は特に制限されない。 2, the constant-quantity discharge section 3 is a through hole that penetrates the plate-shaped constant-quantity discharge section forming member 30 in the thickness direction, and the constant-quantity pump 2 and the outlet side flow path 42 are connected via the constant-quantity discharge section 3. The constant-quantity discharge section forming member 30 has the same number of constant-quantity discharge sections 3 (16 in the illustrated embodiment) as the number of spinnerets 51 (spinning devices 5) scattered therein. The constant-quantity discharge section forming member 30 is interposed between the constant-quantity pump 2 and the liquid feed block 4 (first block 43 described later). The constant-quantity discharge section forming member 30 is made of a material (metal, plastic, etc.) that is resistant to the raw material liquid. In the illustrated embodiment, the constant-quantity discharge section forming member 30 has a circular shape in a plan view, but the plan view shape of the constant-quantity discharge section forming member 30 is not particularly limited.

送液ブロック4は、定量ポンプ2、定量吐出部3、紡糸デバイス5等の紡糸装置1の各部を支持する。送液ブロック4の内部には原料液の流路41,42が形成されており、送液ブロック4は、原料液に対する耐性を有する材料(金属、プラスチック等)で構成されている。本実施形態では、送液ブロック4は図3に示すように直方体形状を有しているが、送液ブロック4の形状は特に制限されない。 The liquid feed block 4 supports each part of the spinning apparatus 1, such as the metering pump 2, the metering discharge unit 3, and the spinning device 5. Flow paths 41, 42 for the raw material liquid are formed inside the liquid feed block 4, and the liquid feed block 4 is made of a material (metal, plastic, etc.) that is resistant to the raw material liquid. In this embodiment, the liquid feed block 4 has a rectangular parallelepiped shape as shown in FIG. 3, but the shape of the liquid feed block 4 is not particularly limited.

本実施形態では、送液ブロック4は複数のパーツに分割可能に構成されている。具体的には図3に示すように、送液ブロック4は厚み方向に二分割可能に構成されており、定量ポンプ2が配される第1ブロック43と、紡糸デバイス5が配される第2ブロック44とを含む。両ブロック43,44どうしは、ボルト及びナット等の締結具その他の公知の一体化手段によって接離自在になされている。 In this embodiment, the liquid supply block 4 is configured to be divisible into multiple parts. Specifically, as shown in FIG. 3, the liquid supply block 4 is configured to be divisible into two parts in the thickness direction, and includes a first block 43 in which the metering pump 2 is disposed, and a second block 44 in which the spinning device 5 is disposed. The two blocks 43, 44 can be attached and detached to each other by fasteners such as bolts and nuts or other known integration means.

本実施形態では、流出側流路42は図2及び図3に示すように、第1ブロック43と第2ブロック44との境界に形成されている部分を含む。より具体的には、送液ブロック4は、複数の紡糸口51(紡糸デバイス5)と同数(図示の形態では16本)の流出側流路42を有し、その複数の流出側流路42それぞれにおける送液ブロック4の厚み方向(原料液の吐出方向)と直交する方向に延びる部分は、第1ブロック43の第2ブロック44との対向面に形成された部分と、第2ブロック44の第1ブロック43との対向面に形成された部分とからなり、両ブロック43,44を適正位置で重ね合わせることで、両部分が重なって流出側流路42が形成される。この両ブロック43,44の境界に形成され、原料液の吐出方向と直交する方向に延びる複数の流出側流路42は、図3に示すように、定量ポンプ2の配置位置(送液ブロック4を原料液の吐出方向から見た場合の中央部)から放射状に延びている。 In this embodiment, the outlet side flow path 42 includes a portion formed at the boundary between the first block 43 and the second block 44, as shown in FIG. 2 and FIG. 3. More specifically, the liquid feed block 4 has the same number of outlet side flow paths 42 (16 in the illustrated embodiment) as the number of spinnerets 51 (spinning devices 5), and the portion extending in a direction perpendicular to the thickness direction (discharge direction of the raw material liquid) of the liquid feed block 4 in each of the plurality of outlet side flow paths 42 consists of a portion formed on the opposing surface of the first block 43 with the second block 44 and a portion formed on the opposing surface of the second block 44 with the first block 43, and the two blocks 43, 44 are overlapped at appropriate positions to form the outlet side flow path 42. The plurality of outlet side flow paths 42 formed at the boundary between the two blocks 43, 44 and extending in a direction perpendicular to the discharge direction of the raw material liquid extend radially from the arrangement position of the metering pump 2 (the center when the liquid feed block 4 is viewed from the discharge direction of the raw material liquid) as shown in FIG. 3.

本実施形態では、送液ブロック4の一方の面(定量ポンプ2の配置面とは反対側の面)に、紡糸口51を有する紡糸デバイス5が複数配されている。紡糸装置1はこのように複数の紡糸口51を備えているため、紡糸された繊維からなる不織布等の繊維シートを効率良く製造することができる。 In this embodiment, multiple spinning devices 5 each having a spinneret 51 are arranged on one side of the liquid feed block 4 (the side opposite to the side on which the metering pump 2 is arranged). Because the spinning apparatus 1 is thus equipped with multiple spinnerets 51, it is possible to efficiently produce fiber sheets such as nonwoven fabrics made of spun fibers.

複数の紡糸デバイス5(紡糸口51)の配置パターンは特に制限されない。本実施形態では、送液ブロック4の一方の面に、複数(図示の形態では8個)の紡糸デバイス5が一方向に所定間隔を置いて配された紡糸デバイス列が、該紡糸デバイス列の延びる方向と直交する方向に所定間隔を置いて複数(図示の形態では2列)設けられている。また本実施形態では、複数の紡糸デバイス5は千鳥状に配置されている。ここでいう「千鳥状」とは、隣り合う前記紡糸デバイス列どうしで、紡糸デバイス5がずれている(好ましくは半ピッチずれている)配置をいう。 The arrangement pattern of the multiple spinning devices 5 (spinning ports 51) is not particularly limited. In this embodiment, multiple spinning device rows (two rows in the illustrated embodiment) in which multiple (eight in the illustrated embodiment) spinning devices 5 are arranged at predetermined intervals in one direction are provided on one side of the liquid feed block 4 at predetermined intervals in a direction perpendicular to the extension direction of the spinning device rows. In this embodiment, the multiple spinning devices 5 are arranged in a staggered pattern. The term "staggered pattern" used here refers to an arrangement in which the spinning devices 5 are offset (preferably half a pitch) between adjacent spinning device rows.

複数の紡糸デバイス5は、それぞれ、先端に紡糸口51を有するノズルを備えている。前記ノズルは、金属などの導電性材料から構成された中空の部材であり、定量吐出部3及び流出側流路42を介して定量ポンプ2と連通し、定量ポンプ2から送液された原料液を紡糸口51から吐出できるようになっている。 Each of the multiple spinning devices 5 is equipped with a nozzle having a spinneret 51 at its tip. The nozzle is a hollow member made of a conductive material such as metal, and is connected to the metering pump 2 via the constant-volume discharge section 3 and the outlet-side flow path 42, so that the raw material liquid delivered from the metering pump 2 can be discharged from the spinneret 51.

本実施形態では、複数の紡糸デバイス5は、それぞれ、紡糸口51の近傍に、熱風等の気体流を噴射する噴出口(図示せず)を有し、該噴出口から該気体流を噴出させた状態で、原料液を紡糸口51から吐出して紡糸を行うことが可能になされており、各紡糸デバイス5は気体流発生器6を備えている。紡糸口51から吐出された原料液と前記気体流とを接触させて紡糸することで、繊維の微細化が促進され、ナノファイバの如き極細繊維の製造が一層容易になる。気体流発生器6としては、熱風等の発生し得る公知のものを特に制限無く用いることができる。 In this embodiment, each of the multiple spinning devices 5 has an outlet (not shown) near the spinneret 51 for injecting a gas flow such as hot air, and while the gas flow is being ejected from the outlet, the raw material liquid can be ejected from the spinneret 51 to perform spinning, and each spinning device 5 is equipped with a gas flow generator 6. By bringing the raw material liquid ejected from the spinneret 51 into contact with the gas flow and spinning it, the fiber is made finer, making it even easier to manufacture ultrafine fibers such as nanofibers. As the gas flow generator 6, any known device capable of generating hot air or the like can be used without any particular restrictions.

紡糸装置1は、前述したとおり図2に示すように、定量吐出部3を複数(図示の形態では16個)備えているところ、その複数の定量吐出部3と複数(図示の形態では16個)の紡糸口51とが1対1で対応し、その1対1で対応する単一の紡糸口51及び単一の定量吐出部3並びに両者を接続する流出側流路42を含む、定量紡糸構造20を複数備えている。つまり定量紡糸構造20は、単一の紡糸口51と単一の定量吐出部3と両者を接続する流出側流路42とからなり、紡糸装置1は、定量紡糸構造20を紡糸口51の数と同数(図示の形態では16個)備えている。 As described above, as shown in FIG. 2, the spinning device 1 has a plurality of constant-quantity discharge sections 3 (16 in the illustrated embodiment), and the plurality of constant-quantity discharge sections 3 correspond one-to-one to a plurality of (16 in the illustrated embodiment) spinnerets 51, and the spinning device 1 has a plurality of constant-quantity spinning structures 20 including a single spinneret 51 and a single constant-quantity discharge section 3 that correspond one-to-one, and an outlet-side flow path 42 that connects the two. In other words, the constant-quantity spinning structure 20 is composed of a single spinneret 51, a single constant-quantity discharge section 3, and an outlet-side flow path 42 that connects the two, and the spinning device 1 has the same number of constant-quantity spinning structures 20 as the number of spinnerets 51 (16 in the illustrated embodiment).

そして紡糸装置1の主たる特徴の1つとして、複数の定量紡糸構造20どうしは、流出側流路42が互いに独立している点が挙げられる。すなわち、複数の定量紡糸構造20それぞれにおいては、当該定量紡糸構造20の流出側流路42は、他の定量紡糸構造20の流出側流路42と合流することなく、また分岐することもなく、当該定量紡糸構造20の単一の定量吐出部3から当該定量紡糸構造20の単一の紡糸口51にわたって延びている。つまり紡糸装置1においては、複数の紡糸口51(紡糸デバイス5)それぞれに専用の流出側流路42が付与されており、各紡糸口51には定量ポンプ2から専用の流出側流路42を介して原料液が送液される。 One of the main features of the spinning device 1 is that the outlet flow paths 42 of the multiple fixed-volume spinning structures 20 are independent of each other. That is, in each of the multiple fixed-volume spinning structures 20, the outlet flow path 42 of the quantitative spinning structure 20 does not merge with or branch off from the outlet flow paths 42 of the other quantitative spinning structures 20, and extends from the single fixed-volume discharge section 3 of the quantitative spinning structure 20 to the single spinneret 51 of the quantitative spinning structure 20. That is, in the spinning device 1, each of the multiple spinnerets 51 (spinning devices 5) is provided with its own outlet flow path 42, and the raw material liquid is sent from the metering pump 2 to each spinneret 51 via its own outlet flow path 42.

このような紡糸装置1の特徴的な構成は、前述した図9に示す紡糸装置90では、定量ポンプ91から紡糸口94に延びる単一の流出側流路96が途中で分岐して複数の流出側流路96となっているのとは対照的である。紡糸装置1は、このような従来技術とは異なる特徴的な構成により、紡糸装置90の如き従来技術では困難であった、複数の紡糸口から樹脂を均一に吐出することが可能であり、坪量ムラの無い高品質の繊維シート(不織布)を効率良く製造することができる。 The characteristic configuration of the spinning device 1 is in contrast to the spinning device 90 shown in FIG. 9, in which a single outlet side flow passage 96 extending from a metering pump 91 to a spinneret 94 branches off along the way to form multiple outlet side flow passages 96. With this characteristic configuration, which differs from the conventional technology, the spinning device 1 is able to uniformly eject resin from multiple spinnerets, which was difficult to achieve with conventional technology such as the spinning device 90, and can efficiently produce high-quality fiber sheets (nonwoven fabrics) with no basis weight unevenness.

本実施形態では、複数の定量紡糸構造20は、単一の送液ブロック4を介して互いに連結されており、この単一の送液ブロック4内に、複数の定量紡糸構造20それぞれの流出側流路42が配されている。斯かる構成により、後述するヒーター、フィルター、圧力センサ及び安全弁の如き、原料液の送液に関わる部品(送液関連部品)を、単一の部材(送液ブロック4)にまとめて設置することが可能となり、紡糸装置1の構成の簡素化が図られ、比較的少ない部品構成で最良の結果を出すことが可能となる。 In this embodiment, the multiple fixed-volume spinning structures 20 are connected to each other via a single liquid feed block 4, and the outlet side flow paths 42 of each of the multiple fixed-volume spinning structures 20 are arranged within this single liquid feed block 4. This configuration makes it possible to assemble and install components related to the delivery of the raw material liquid (liquid feed related components) such as the heater, filter, pressure sensor, and safety valve described below in a single member (liquid feed block 4), simplifying the configuration of the spinning device 1 and making it possible to achieve the best results with a relatively small component configuration.

本実施形態では、送液ブロック4は、複数の定量紡糸構造20それぞれの流出側流路42を加熱可能な加熱機能を有している。具体的には図4に示すように、送液ブロック4の側面(定量ポンプ2の配置面及び紡糸デバイス5の配置面の双方と交差する面)には、加熱手段の一種であるヒーター(図示せず)を挿入可能なヒーター挿入口7が設けられている。ヒーター挿入口7は、送液ブロック4を構成する第1ブロック43及び第2ブロック44それぞれに複数設けられており、その複数のヒーター挿入口7は、平面視長方形形状の送液ブロック4の短手方向に間欠配置されている。各ヒーター挿入口7は、平面視長方形形状の送液ブロック4の長手方向(前記紡糸デバイス列の延びる方向)の略全長にわたって延在しており、該ヒーター挿入口7に挿入されるヒーターも、送液ブロック4の長手方向の略全長にわたって延在する。ヒーター挿入口7にヒーターを挿入しておくことで、送液ブロック4内の流出側流路42を流れる原料液を該ヒーターで加熱することが可能となる。ヒーターとしては、公知のものを特に制限無く用いることができる。本実施形態ではこのように、送液ブロック4はヒーターの如き加熱手段を間欠配置可能に構成されており、これにより、複数の定量紡糸構造20それぞれの流出側流路42を加熱可能になされている。原料液を流出側流路42内で加熱することは、紡糸口51からの樹脂の吐出量の制御のしやすさに繋がり、複数の紡糸口51から樹脂を高精度で均一に吐出することが可能となる。 In this embodiment, the liquid feed block 4 has a heating function capable of heating the outlet side flow path 42 of each of the multiple fixed-volume spinning structures 20. Specifically, as shown in FIG. 4, a heater insertion port 7 into which a heater (not shown), which is a type of heating means, can be inserted, is provided on the side of the liquid feed block 4 (the surface intersecting both the arrangement surface of the metering pump 2 and the arrangement surface of the spinning device 5). A plurality of heater insertion ports 7 are provided in each of the first block 43 and the second block 44 constituting the liquid feed block 4, and the plurality of heater insertion ports 7 are intermittently arranged in the short direction of the liquid feed block 4 having a rectangular shape in a plan view. Each heater insertion port 7 extends over approximately the entire length of the liquid feed block 4 having a rectangular shape in a plan view in the longitudinal direction (the direction in which the spinning device row extends), and the heater inserted into the heater insertion port 7 also extends over approximately the entire length of the liquid feed block 4 in the longitudinal direction. By inserting a heater into the heater insertion port 7, it is possible to heat the raw material liquid flowing through the outlet side flow path 42 in the liquid feed block 4 with the heater. As the heater, a known heater can be used without any particular restrictions. In this embodiment, the liquid feed block 4 is configured to allow for the intermittent placement of a heating means such as a heater, thereby allowing the outlet flow path 42 of each of the multiple fixed-volume spinning structures 20 to be heated. Heating the raw material liquid in the outlet flow path 42 makes it easier to control the amount of resin discharged from the spinneret 51, and makes it possible to discharge the resin uniformly from the multiple spinnerets 51 with high precision.

本実施形態では、送液ブロック4は、1)原料液をろ過するフィルター(図示せず)、2)流出側流路42内の圧力を測定する圧力センサ9、及び3)流出側流路42内の圧力を調整する安全弁から選択される1種又は2種以上の送液関連部品を備え、該送液関連部品は、複数の定量紡糸構造20それぞれに対応可能になされている。 In this embodiment, the liquid delivery block 4 includes one or more liquid delivery-related components selected from 1) a filter (not shown) for filtering the raw material liquid, 2) a pressure sensor 9 for measuring the pressure in the outlet side flow path 42, and 3) a safety valve for adjusting the pressure in the outlet side flow path 42, and the liquid delivery-related components are adapted to correspond to each of the multiple fixed-volume spinning structures 20.

前記フィルターは、例えば、流入側流路41及び流出側流路42の何れか一方又は両方に設置することができる。流入側流路41におけるフィルターの設置箇所としては、例えば、紡糸装置1における原料液の供給元(図示の形態では溶融押出機11)との接続部又はその近傍が挙げられる。流出側流路42におけるフィルターの設置箇所としては、複数の定量紡糸構造20それぞれに対応可能とする観点から、各定量紡糸構造20の流出側流路42に配置することが好ましく、例えば、複数の紡糸デバイス5それぞれと送液ブロック4との境界又はその近傍が挙げられる。フィルターを前記のような箇所に設置することで、原料液中に含まれる炭化樹脂、不純物などを除去することが可能となり、これにより、紡糸口51の詰まりが抑制されて原料液の吐出がスムーズになり、複数の紡糸口51からの樹脂の均一吐出の課題解決が一層容易になり得る。フィルターとしては、樹脂を含む原料液のろ過に使用可能なものを特に制限無く用いることができ、例えば、焼結金属フィルターを用いることができる。 The filter can be installed, for example, in either or both of the inlet flow path 41 and the outlet flow path 42. The location of the filter in the inlet flow path 41 can be, for example, the connection to the source of the raw material liquid in the spinning device 1 (melt extruder 11 in the illustrated embodiment) or its vicinity. The location of the filter in the outlet flow path 42 is preferably arranged in the outlet flow path 42 of each of the fixed-quantity spinning structures 20 from the viewpoint of being compatible with each of the multiple fixed-quantity spinning structures 20, for example, the boundary between each of the multiple spinning devices 5 and the liquid feed block 4 or its vicinity. By installing the filter in such a location, it is possible to remove carbonized resin, impurities, etc. contained in the raw material liquid, which suppresses clogging of the spinneret 51 and makes the discharge of the raw material liquid smooth, making it easier to solve the problem of uniform discharge of resin from the multiple spinnerets 51. As the filter, any filter that can be used for filtering raw material liquid containing resin can be used without any particular restrictions, and for example, a sintered metal filter can be used.

前記圧力センサによって測定される流出側流路42内の圧力は、繊維の原料である樹脂の紡糸口51への供給量の指標となるため、送液ブロック4に圧力センサを配置することで、紡糸口51からの樹脂の吐出量の管理、紡糸口51の詰まりの早期発見などが可能となり、複数の紡糸口51からの樹脂の均一吐出の課題解決が一層容易になり得る。圧力センサとしては、この種の用途に使用可能な公知のものを特に制限無く用いることができる。 The pressure in the outlet flow passage 42 measured by the pressure sensor is an indicator of the amount of resin, the raw material for the fibers, supplied to the spinneret 51. Therefore, by placing a pressure sensor in the liquid feed block 4, it is possible to manage the amount of resin discharged from the spinneret 51 and to detect clogging of the spinneret 51 early, making it easier to solve the problem of uniform discharge of resin from multiple spinnerets 51. Any known pressure sensor that can be used for this type of application can be used without any particular restrictions.

前記安全弁は、過剰圧力負荷時に定量ポンプ2が破損する不都合を未然に防止し得るため有用である。安全弁としては、例えば、弁座と、弁体と、該弁体を開閉するための駆動部とを備えるものを用い、流出側流路42内の圧力が所定値以下である場合、該弁体は閉じており、流出側流路42内の圧力が所定値以上になると、該弁体が開き、流出側流路42内から原料液が紡糸装置1の外部へ排出されるように構成することができる。 The safety valve is useful because it can prevent the metering pump 2 from being damaged when excessive pressure is applied. The safety valve can be configured to have, for example, a valve seat, a valve body, and a drive unit for opening and closing the valve body, and when the pressure in the outlet side flow path 42 is equal to or lower than a predetermined value, the valve body is closed, and when the pressure in the outlet side flow path 42 exceeds the predetermined value, the valve body is opened, and the raw material liquid is discharged from the outlet side flow path 42 to the outside of the spinning device 1.

図3中の符号8は、前記の圧力センサ及び安全弁の設置箇所を示している。図3に示す形態では、紡糸装置1(送液ブロック4)に複数の紡糸口51と同数である16本の流出側流路42が配されているので、複数の定量紡糸構造20それぞれに対応可能とする観点から、圧力センサ及び安全弁の設置箇所8も各流出側流路42に対応して16個となっている(一部不図示)。圧力センサの設置箇所と安全弁の設置箇所とは同じである。図3に示す形態では、この16個の設置箇所8のうちの1箇所に圧力センサ9が設置されている。 The reference numeral 8 in FIG. 3 indicates the installation location of the pressure sensor and the safety valve. In the embodiment shown in FIG. 3, the spinning device 1 (liquid feed block 4) is provided with 16 outlet flow paths 42, the same number as the number of spinnerets 51. Therefore, in order to be able to accommodate each of the multiple fixed-volume spinning structures 20, the installation locations 8 of the pressure sensor and the safety valve are also 16, corresponding to each outlet flow path 42 (some not shown). The installation location of the pressure sensor and the installation location of the safety valve are the same. In the embodiment shown in FIG. 3, the pressure sensor 9 is installed in one of the 16 installation locations 8.

本実施形態では、複数(図示の形態では16個)の紡糸口51の原料液の吐出方向は互いに同じであるところ、図5に示すように、これら複数の紡糸口51(紡糸デバイス5)を該吐出方向から見た場合に、紡糸口51(紡糸デバイス5)どうしの離間距離が最も長い2個の紡糸口を結ぶ仮想直線を対角線とする仮想長方形を作成し、該仮想長方形をその長手方向に三等分した場合の中央領域、好ましくはその中でも短手方向にさらに三等分した場合の中央領域M(図5中斜線を付した領域)に、定量ポンプ2の好ましくは中心が単一で配されており、その単一の定量ポンプ2と複数(図示の形態では16個)の定量吐出部3とが接続されている。本発明の主要課題の1つである、複数の紡糸口51からの樹脂の均一吐出を可能にするためには、複数の流出側流路42どうしで流路長を極力揃えることが有効であるところ、斯かる構成によりそれが一層容易になる。 In this embodiment, the discharge direction of the raw material liquid from the multiple (16 in the illustrated embodiment) spinnerets 51 is the same, and as shown in FIG. 5, when the multiple spinnerets 51 (spinning devices 5) are viewed from the discharge direction, a virtual rectangle is created with a virtual straight line connecting the two spinnerets with the longest distance between them as a diagonal, and the virtual rectangle is divided into three equal parts in the longitudinal direction to form a central region, preferably in the central region M (the region shaded in FIG. 5) when the virtual rectangle is further divided into three equal parts in the lateral direction. The center of the metering pump 2 is preferably single, and the single metering pump 2 is connected to multiple (16 in the illustrated embodiment) metering discharge units 3. In order to enable uniform discharge of resin from multiple spinnerets 51, which is one of the main objectives of the present invention, it is effective to align the flow path lengths of the multiple outlet side flow paths 42 as much as possible, and this configuration makes it even easier.

複数(図示の形態では16本)の流出側流路42は、それぞれ、図2に示すように、原料液の吐出方向(送液ブロック4の厚み方向)に延びる部分(以下、「第1の部分」とも言う。)と、該吐出方向と直交する方向に延びる部分(以下、「第2の部分」とも言う。)とを含むところ、典型的には、前記第1の部分は、紡糸口51(紡糸デバイス5)の位置に関わらず、各流出側流路42どうしで略同じであるが、前記第2の部分は、紡糸口51(紡糸デバイス5)の位置によって異なり、定量ポンプ2(定量吐出部3)から離間するほど長くなる。したがって、複数の流出側流路42どうしで流路長を極力揃えるためには、前記第2の部分の流路長を極力揃えれば足りる。そして前記のように、複数の流出側流路42に1対1で対応する複数の定量吐出部3が接続された単一の定量ポンプ2が、複数の紡糸口51(紡糸デバイス5)の配置領域に相当する前記仮想長方形の中央領域Mに配されていると、各流出側流路42の前記第2の部分の流路長の調整余地が比較的大きくなるため、それらを揃えることが容易になる。 Each of the multiple (16 in the illustrated embodiment) outlet flow paths 42 includes a portion (hereinafter also referred to as the "first portion") that extends in the discharge direction of the raw material liquid (thickness direction of the liquid feed block 4) and a portion (hereinafter also referred to as the "second portion") that extends in a direction perpendicular to the discharge direction, as shown in FIG. 2. Typically, the first portion is approximately the same for each outlet flow path 42 regardless of the position of the spinneret 51 (spinning device 5), but the second portion differs depending on the position of the spinneret 51 (spinning device 5) and becomes longer the farther away from the metering pump 2 (metering discharge section 3). Therefore, in order to make the flow path lengths of the multiple outlet flow paths 42 as uniform as possible, it is sufficient to make the flow path lengths of the second portions as uniform as possible. And as described above, when a single metering pump 2 connected to multiple constant-volume discharge units 3 corresponding one-to-one to multiple outlet flow paths 42 is arranged in the central region M of the virtual rectangle corresponding to the arrangement region of multiple spinnerets 51 (spinning devices 5), there is a relatively large room to adjust the flow path length of the second portion of each outlet flow path 42, making it easy to align them.

本実施形態では、前記のように定量ポンプ2(定量吐出部3)が中央領域Mに配されていることで、図3に示すように、複数の流出側流路42それぞれの前記第2の部分は、該定量ポンプ2から紡糸装置1(送液ブロック4)の外側に向かって放射状に延びており、これにより、複数の定量紡糸構造20それぞれの流出側流路42の流路長が最大限揃えられている。 In this embodiment, the metering pump 2 (metering discharge section 3) is disposed in the central region M as described above, and as shown in FIG. 3, the second portion of each of the multiple outlet flow paths 42 extends radially from the metering pump 2 toward the outside of the spinning device 1 (liquid delivery block 4), thereby maximally aligning the flow path lengths of the outlet flow paths 42 of each of the multiple fixed-quantity spinning structures 20.

複数の流出側流路42の流路長の平均値を「LAve」、標準偏差を「σ」とした場合、複数の流出側流路42の流路長がそれぞれ「LAve±3σ」の範囲内にあれば、複数の流出側流路42の流路長のばらつきが小さく、比較的流路長が揃っていると評価できる。「LAve±2σ」の範囲内にあれば、複数の流出側流路42の流路長のばらつきが一層小さく、比較的一層に流路長が揃っていると評価できる。標準偏差σは下記(式1)によって算出される。 If the average value of the flow path lengths of the multiple outflow side flow paths 42 is "L Ave " and the standard deviation is "σ", then if the flow path lengths of the multiple outflow side flow paths 42 are each within the range of "L Ave ±3σ", it can be evaluated that the variation in the flow path lengths of the multiple outflow side flow paths 42 is small and the flow path lengths are relatively uniform. If they are within the range of "L Ave ±2σ", it can be evaluated that the variation in the flow path lengths of the multiple outflow side flow paths 42 is even smaller and the flow path lengths are relatively more uniform. The standard deviation σ is calculated by the following (Equation 1).

Figure 0007568493000001
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前記(式1)中の「L」は、紡糸装置1が備える複数の流出側流路42それぞれの流路長の総和である。ここでいう「流出側流路42の流路長」は、定量吐出部3(定量ポンプ2)から紡糸口51までの実長である。例えば本実施形態では前述したとおり、複数の流出側流路42は、それぞれ、原料液の吐出方向あるいは送液ブロック4(第1ブロック43、第2ブロック44)の厚み方向に延びる第1の部分と、該吐出方向と直交する方向に延びる第2の部分とからなるので、これら各部の長さ、具体的には、第1ブロック43の内部を厚み方向に延びる部分(前記第1の部分)の長さと、第2ブロック44の内部を厚み方向に延びる部分(前記第1の部分)の長さと、両ブロック43,44が重なって形成される部分(前記第2の部分)の長さとの総和が、当該流出側流路42の流路長である。前記(式1)中の「n」は、紡糸装置1が備える流出側流路42の総数であり、2以上の自然数である。本実施形態ではn=16であるので、前記(式1)の変数「i」は1~16のうちのいずれかである。平均値LAveは、紡糸装置1が備える複数(本実施形態では16本)の流出側流路42の流路長の算術平均値である。 "L i " in the above (Equation 1) is the sum of the flow path lengths of the multiple outlet side flow paths 42 provided in the spinning device 1. The "flow path length of the outlet side flow path 42" here is the actual length from the constant-quantity discharge unit 3 (fixed-quantity pump 2) to the spinneret 51. For example, as described above in this embodiment, the multiple outlet side flow paths 42 each include a first portion extending in the discharge direction of the raw material liquid or in the thickness direction of the liquid feed block 4 (first block 43, second block 44) and a second portion extending in a direction perpendicular to the discharge direction, so that the length of each of these portions, specifically, the length of the portion (the first portion) extending in the thickness direction inside the first block 43, the length of the portion (the first portion) extending in the thickness direction inside the second block 44, and the length of the portion (the second portion) formed by overlapping both blocks 43 and 44, is the flow path length of the outlet side flow path 42. In the above formula 1, "n" is the total number of outlet-side flow paths 42 provided in the spinning apparatus 1, and is a natural number equal to or greater than 2. In this embodiment, n=16, and therefore the variable "i" in the above formula 1 is any one of 1 to 16. The average value L Ave is the arithmetic average value of the flow path lengths of the multiple (16 in this embodiment) outlet-side flow paths 42 provided in the spinning apparatus 1.

図6には、本発明の紡糸装置の他の実施形態である紡糸装置1Aの概略構成が示されている。紡糸装置1Aについては、前述した紡糸装置1と異なる構成を説明し、同様の構成は同一の符号を付して説明を省略する。紡糸装置1Aにおいて特に説明しない構成は、紡糸装置1についての説明が適宜適用される。 Figure 6 shows the schematic configuration of spinning device 1A, which is another embodiment of the spinning device of the present invention. Regarding spinning device 1A, configurations that differ from the previously described spinning device 1 will be described, and similar configurations will be given the same reference numerals and will not be described again. For configurations of spinning device 1A that are not specifically described, the description of spinning device 1 will be applied as appropriate.

紡糸装置1では、複数(16個)の定量紡糸構造20に対し定量ポンプ2が1台配されていたのに対し、紡糸装置1Aでは、複数(4個)の定量紡糸構造20に対し定量ポンプ2が該複数と同数(4台)配されている。つまり紡糸装置1Aにおいては、複数の紡糸口51(紡糸デバイス5)それぞれに専用の定量ポンプ2が付与されており、各紡糸口51には専用の定量ポンプ2から専用の流出側流路42を介して原料液が送液される。複数の定量ポンプ2は、それぞれ、原料液を貯留する単一の貯留部10に接続されている。貯留部10あるいは紡糸装置1に接続されていた溶融押出機11の如き、原料液の供給元は、図6に示す如くに単一ではなく、定量紡糸構造20(紡糸口51)の数と同数で、複数の該供給元と複数の定量紡糸構造20(紡糸口51)とが1対1で対応していてもよい。紡糸装置1Aによっても紡糸装置1と同様の効果が奏される。 In the spinning device 1, one metering pump 2 is provided for a plurality (16 pieces) of constant-volume spinning structures 20, whereas in the spinning device 1A, the same number (four pieces) of metering pumps 2 are provided for a plurality (four pieces) of constant-volume spinning structures 20. In other words, in the spinning device 1A, a dedicated metering pump 2 is provided for each of the plurality of spinnerets 51 (spinning devices 5), and the raw material liquid is sent from the dedicated metering pump 2 to each spinneret 51 through a dedicated outlet side flow path 42. Each of the plurality of metering pumps 2 is connected to a single storage section 10 that stores the raw material liquid. The supply source of the raw material liquid, such as the storage section 10 or the melt extruder 11 connected to the spinning device 1, is not single as shown in FIG. 6, but may be the same number as the number of the constant-volume spinning structures 20 (spinnerets 51), and the plurality of supply sources may correspond one-to-one to the plurality of constant-volume spinning structures 20 (spinnerets 51). The spinning device 1A achieves the same effects as the spinning device 1.

本発明で紡糸する繊維の繊維径、本発明で製造する不織布の構成繊維の繊維径は、特に制限されない。例えば、前述した紡糸装置1を用いて公知の電界紡糸法により紡糸を行うことで、繊維径がナノレベル又はそれに近いナノファイバを紡糸することが可能であり、ナノファイバを含む不織布などの繊維シートを製造することが可能である。
本発明において「ナノファイバ」(極細繊維)とは、繊維径を円相当直径で表したときに、その繊維径が好ましくは0.1μm以上7μm以下の範囲にあるものを指す。
ナノファイバ等の各種繊維の繊維径は以下の手順で測定される。走査型電子顕微鏡観察による二次元画像から繊維の塊、繊維の交差部分、ポリマー液滴といった欠陥を除いた繊維を任意に300本選び出し、繊維の長手方向に直交する線を引いたときの横断長を測定し、これらの算術平均値を当該繊維の繊維径とする。
The fiber diameter of the fiber spun in the present invention and the fiber diameter of the constituent fibers of the nonwoven fabric produced in the present invention are not particularly limited. For example, by performing spinning by a known electrospinning method using the spinning apparatus 1 described above, it is possible to spin nanofibers having a fiber diameter at or near the nano level, and it is possible to produce a fiber sheet such as a nonwoven fabric containing nanofibers.
In the present invention, the term "nanofibers" (ultrafine fibers) refers to fibers whose fiber diameter, expressed as an equivalent circle diameter, is preferably in the range of 0.1 μm or more and 7 μm or less.
The fiber diameter of various fibers such as nanofibers is measured by the following procedure: 300 fibers are randomly selected from a two-dimensional image obtained by scanning electron microscope observation, excluding defects such as fiber clumps, fiber intersections, and polymer droplets, and the transverse lengths of the fibers are measured when a line perpendicular to the longitudinal direction of the fibers is drawn, and the arithmetic average value of these values is regarded as the fiber diameter of the fibers.

紡糸装置1は、溶融紡糸、溶液紡糸、湿式紡糸、乾式紡糸、メルトブローン、電界紡糸(静電紡糸)などの各種紡糸法に使用できる。紡糸装置1はメルトブローン法、電界紡糸法に好適である。電界紡糸法は、紡糸装置が備える導電性のノズル、該ノズルと離間して配された帯電電極等に高電圧を印加することで生じた電界(電場)に、紡糸素材である樹脂を含む原料液を吐出することによって紡糸する方法であり、吐出された原料液は該電界中で細長く引き伸ばされ、細径の繊維を形成することができる。電界紡糸法は、原料液として樹脂含有溶液を使用する溶媒型と、原料液として樹脂溶融液を使用する溶融型とに大別され、紡糸装置1は両者に適用可能である。 The spinning device 1 can be used for various spinning methods such as melt spinning, solution spinning, wet spinning, dry spinning, melt blowing, and electrospinning (electrostatic spinning). The spinning device 1 is suitable for the melt blowing method and electrospinning method. The electrospinning method is a method of spinning by ejecting a raw material liquid containing a resin, which is a spinning material, into an electric field (electric field) generated by applying a high voltage to a conductive nozzle equipped in the spinning device and a charged electrode arranged at a distance from the nozzle, and the ejected raw material liquid is stretched into a long and thin shape in the electric field, forming a thin fiber. The electrospinning method is broadly divided into a solvent type that uses a resin-containing solution as the raw material liquid and a melt type that uses a resin melt as the raw material liquid, and the spinning device 1 can be applied to both.

メルトブローン法による繊維シート(具体的には例えば不織布)の製造装置の一例として、紡糸装置1と、紡糸装置1の各紡糸口51から吐出した原料液を繊維とする紡糸空間と、該繊維を捕集する捕集手段とを備え、該捕集手段上に該繊維を直接集積して繊維シートを形成するようになされているものが挙げられる。前記捕集手段としては、ネットコンベアー、捕集スクリーン等の公知の捕集手段を特に制限無く用いることができる。 One example of a fiber sheet (specifically, for example, a nonwoven fabric) manufacturing device using the meltblown method is one that includes a spinning device 1, a spinning space in which the raw material liquid discharged from each spinneret 51 of the spinning device 1 is turned into fibers, and a collection means for collecting the fibers, and the fibers are directly accumulated on the collection means to form a fiber sheet. As the collection means, any known collection means such as a net conveyor or a collection screen can be used without any particular restrictions.

また、紡糸装置1を用いたメルトブローン法による繊維シート(具体的には例えば不織布)の製造方法の一例として、紡糸装置1の各紡糸口51から原料液(樹脂含有溶液又は樹脂溶融液)を吐出して繊維を形成する工程(紡糸工程)と、該繊維を直接集積して不織布を製造する工程とを有するものが挙げられる。斯かる製造方法は、前記のメルトブローン法による繊維シートの製造装置を用いて実施することができる。 An example of a method for producing a fiber sheet (specifically, for example, a nonwoven fabric) by the melt-blown method using the spinning device 1 includes a process (spinning process) in which a raw material liquid (a resin-containing solution or a resin melt) is ejected from each spinneret 51 of the spinning device 1 to form fibers, and a process in which the fibers are directly accumulated to produce a nonwoven fabric. Such a production process can be carried out using the above-mentioned fiber sheet production device by the melt-blown method.

電界紡糸法による繊維シート(具体的には例えば不織布)の製造装置の一例として、紡糸装置1と、紡糸装置1の各紡糸口51から吐出した原料液を繊維とする紡糸空間と、該紡糸空間に電界(電場)を生じさせる電界発生手段と、該繊維を捕集する捕集手段とを備え、該捕集手段上に該繊維を直接集積して繊維シートを形成するようになされているものが挙げられる。前記電界発生手段は、各種電源、電極等を備える。前記電界は、例えば、紡糸口51を有する導電性の前記ノズルを接地するとともに、該ノズルと離間して配された帯電電極に対して電源を用いて電圧を印加することによって、該ノズルと該帯電電極との間に発生させることができる。また前記捕集手段は、接地されているか、又は電圧が印加されていてもよい。このような構成を有する製造装置は、例えば日本国公開特許公報2017-190552号に記載のものを用いることができる。 As an example of a fiber sheet (specifically, for example, a nonwoven fabric) manufacturing apparatus using the electrospinning method, there is an apparatus that includes a spinning device 1, a spinning space in which the raw material liquid discharged from each spinneret 51 of the spinning device 1 is turned into fibers, an electric field generating means for generating an electric field in the spinning space, and a collecting means for collecting the fibers, and is configured to form a fiber sheet by directly accumulating the fibers on the collecting means. The electric field generating means includes various power sources, electrodes, etc. The electric field can be generated, for example, between the nozzle and the charged electrode by grounding the conductive nozzle having the spinneret 51 and applying a voltage to a charged electrode arranged at a distance from the nozzle using a power source. The collecting means may be grounded or have a voltage applied thereto. For example, a manufacturing apparatus having such a configuration may be that described in Japanese Patent Publication No. 2017-190552.

また、紡糸装置1を用いた電界紡糸法による繊維シート(具体的には例えば不織布)の製造方法の一例として、紡糸装置1の各紡糸口51から原料液を吐出し、該原料液に電界(電場)を作用させて繊維を形成する工程(電界紡糸工程)と、該繊維を直接集積して繊維シートを製造する工程とを有するものが挙げられる。斯かる製造方法は、溶媒型電界紡糸法及び溶融型電界紡糸法の何れにも適用できる。斯かる製造方法は、前記の電界紡糸法による不織布の製造装置を用いて実施することができる。 An example of a method for producing a fiber sheet (specifically, for example, a nonwoven fabric) by electrospinning using the spinning device 1 includes a process (electrospinning process) in which a raw material liquid is discharged from each spinneret 51 of the spinning device 1 and an electric field (electric field) is applied to the raw material liquid to form fibers, and a process in which the fibers are directly accumulated to produce a fiber sheet. This production method can be applied to both the solvent-type electrospinning method and the melt-type electrospinning method. This production method can be carried out using the above-mentioned production device for nonwoven fabric by electrospinning.

電界紡糸法において、紡糸口51から吐出された樹脂を含む原料液は、それ自身がその内部で発生したクーロン力と、好ましくは前記気体流(熱風)の噴射とによって、延伸されながら微細化する。原料液として、樹脂及び溶媒を含む樹脂含有溶液を用いた場合には、延伸の際に溶媒が瞬時に蒸発しつつ樹脂が凝固し、微細な繊維状物となる。また原料液として、樹脂溶融液を用いた場合には、該樹脂溶融液は延伸されながら冷却固化し、微細な繊維状物となる。固化した繊維状物が前記捕集手段上にランダムに堆積する。以上により、細径の繊維を有し且つ坪量ムラが少ない不織布が形成される。 In the electrospinning method, the raw material liquid containing the resin discharged from the spinneret 51 is stretched and finely divided by the Coulomb force generated within the raw material liquid itself and preferably by the injection of the gas flow (hot air). When a resin-containing solution containing a resin and a solvent is used as the raw material liquid, the solvent instantly evaporates during stretching and the resin solidifies, forming fine fibrous material. When a resin melt is used as the raw material liquid, the resin melt is cooled and solidified while being stretched, forming fine fibrous material. The solidified fibrous material is randomly deposited on the collection means. As a result, a nonwoven fabric having fine diameter fibers and little unevenness in basis weight is formed.

紡糸装置1は、以下の4つの工程を有する繊維の製造方法(以下、「繊維製造方法A」とも言う。)の実施に使用できる。
1)供給工程:樹脂を含む原料液を単一の定量ポンプ2に供給する工程。
2)分配工程:原料液を、定量ポンプ2から分岐する互いに独立した複数の流出側流路42に分配する工程。
3)送液工程:複数の流出側流路42に分配された原料液を、該複数の流出側流路42と1対1で対応する複数の紡糸口51に定量的に送る工程。
4)紡糸工程:複数の紡糸口51から原料液を吐出して繊維を形成する工程。
The spinning apparatus 1 can be used to carry out a fiber production method (hereinafter also referred to as "fiber production method A") having the following four steps.
1) Supply step: a step of supplying a raw material liquid containing a resin to a single metering pump 2.
2) Distribution step: a step of distributing the raw material liquid to a plurality of outlet side flow paths 42 that are branched off from the metering pump 2 and are independent of each other.
3) Liquid delivery step: A step of quantitatively delivering the raw material liquid distributed to the multiple outlet side flow paths 42 to multiple spinnerets 51 that correspond one-to-one to the multiple outlet side flow paths 42.
4) Spinning process: A process of forming fibers by discharging the raw material liquid from multiple spinnerets 51.

繊維製造方法Aの前記供給工程は、紡糸装置1では、原料液を溶融押出機11から流入側流路41を介して定量ポンプ2に供給することで実施される。
繊維製造方法Aの前記分配工程は、紡糸装置1では、原料液を、定量ポンプ2に接続された複数の定量吐出部3(定量吐出部形成部材30)を介して、分岐する互いに独立した複数の流出側流路42に分配することで実施される。
前記の4つの工程を有する繊維製造方法Aによれば、後述する実施例で実証されているように、複数の紡糸口51それぞれの単位時間当たりの樹脂の吐出重量(紡糸量)と、それらの算術平均値との差を、該算術平均値の10%以内にする、すなわち複数の紡糸口51の吐出量のばらつきを極めて小さくすることが可能である。
The supply step of the fiber production method A is carried out in the spinning apparatus 1 by supplying the raw material liquid from the melt extruder 11 to the metering pump 2 via the inlet side flow path 41 .
The distribution step of fiber production method A is carried out in the spinning apparatus 1 by distributing the raw material liquid to a plurality of branched, mutually independent outlet side flow paths 42 via a plurality of constant-volume discharge sections 3 (constant-volume discharge section forming members 30) connected to a constant-volume pump 2.
According to fiber production method A having the above-described four steps, as demonstrated in the examples described later, it is possible to keep the difference between the resin discharge weight (spun amount) per unit time of each of the multiple spinnerets 51 and their arithmetic average value within 10% of the arithmetic average value, in other words, it is possible to extremely reduce the variation in the discharge amounts of the multiple spinnerets 51.

また、紡糸装置1及び紡糸装置1Aは、それぞれ、以下の3つの工程を有する繊維の製造方法(以下、「繊維製造方法B」とも言う。)の実施に使用できる。
1)分配工程:樹脂を含む原料液を、互いに独立した複数の流出側流路42に分配する工程。
2)送液工程:複数の流出側流路42に分配された原料液を、ポンプ2を用いて、複数の流出側流路42と1対1で対応する複数の紡糸口51に定量的に送る工程。
3)紡糸工程:複数の紡糸口51から原料液を吐出して繊維を形成する工程。
Further, the spinning apparatus 1 and the spinning apparatus 1A can each be used to carry out a fiber production method (hereinafter also referred to as "fiber production method B") having the following three steps.
1) Distribution step: a step of distributing a raw material liquid containing a resin into a plurality of outlet side flow paths 42 that are independent from each other.
2) Liquid delivery process: A process of quantitatively delivering the raw material liquid distributed to the multiple outlet side flow paths 42 to multiple spinnerets 51 that correspond one-to-one to the multiple outlet side flow paths 42 using the pump 2.
3) Spinning process: A process of forming fibers by discharging the raw material liquid from multiple spinnerets 51.

繊維製造方法Bは、原料液を複数に分配した後、その分配された複数の原料液を各紡糸口51に定量的に送液することを特徴とする。繊維製造方法Bの前記分配工程は、原料液を定量的に分配することを要せず、送液工程にて定量的に送液することを特徴とする。なお、繊維製造方法Bの前記紡糸工程は、繊維製造方法Aが有するものと同じである。
紡糸装置1を用いて繊維製造方法Bを実施した場合、前記分配工程では、単一の定量ポンプ2を用いて原料液の分配が実施され、続く前記送液工程では、該単一の定量ポンプ2を用いて、分配された原料液の各紡糸口51への定量的な送液が実施される。また、紡糸装置1Aを用いて繊維製造方法Bを実施した場合は、定量ポンプ2が複数になる点以外は、紡糸装置1を用いた場合と同じである。
前記の3つの工程を有する繊維製造方法Bによっても、複数の紡糸口51それぞれの単位時間当たりの樹脂の吐出重量(紡糸量)と、それらの算術平均値との差を、該算術平均値の10%以内にすることが可能である。
Fiber production method B is characterized in that after distributing the raw material liquid to a plurality of parts, the distributed plurality of raw material liquids are quantitatively sent to each spinneret 51. The distributing step of fiber production method B does not require quantitative distribution of the raw material liquid, but is characterized in that the raw material liquid is quantitatively sent in the liquid sending step. The spinning step of fiber production method B is the same as that of fiber production method A.
When fiber production method B is carried out using the spinning apparatus 1, in the distribution step, the raw material liquid is distributed using a single metering pump 2, and in the subsequent liquid sending step, the distributed raw material liquid is quantitatively sent to each spinneret 51 using the single metering pump 2. Also, when fiber production method B is carried out using the spinning apparatus 1A, the process is the same as when the spinning apparatus 1 is used, except that a plurality of metering pumps 2 are used.
Even with fiber production method B having the above-mentioned three steps, it is possible to keep the difference between the resin discharge weight (spun amount) per unit time from each of the multiple spinnerets 51 and their arithmetic average value within 10% of the arithmetic average value.

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

〔実施例1〕
前述した紡糸装置1と同様の構成の紡糸装置、すなわち「1対1で対応する単一の紡糸口及び単一の定量吐出部並びに両者を接続する流出側流路を含む、定量紡糸構造を16個備え、その16個の定量紡糸構造どうしは、該流出側流路が互いに独立している紡糸装置」、換言すれば、定量ポンプから紡糸口に延びる流出側流路が途中で分岐せず他の流出側流路と合流もしていない紡糸装置を用いて、溶融型電界紡糸法により繊維径920nmのナノファイバの集積物からなる不織布を製造した。使用した紡糸装置において、複数の流出側流路の流路長の平均値LAveは297mm、標準偏差σは91.8mmであり、前記「LAve±3σ」を満たしていた。原料液として、ポリプロピレン樹脂をその融点以上に加熱して調製した樹脂溶融液を用いた。電界紡糸法の実施条件は、電圧-10kV、ノズルの先端(紡糸口)と捕集手段(ネットコンベアー)との離間距離300mmとし、目標紡糸量(樹脂の目標吐出重量)を6g/minに設定した。
Example 1
A spinning apparatus having the same configuration as the spinning apparatus 1 described above, that is, a spinning apparatus having 16 fixed-quantity spinning structures including a single spinneret and a single fixed-quantity discharge unit corresponding to each other in one-to-one correspondence, and an outlet-side flow path connecting the two, in which the outlet-side flow paths of the 16 fixed-quantity spinning structures are independent of each other, in other words, a spinning apparatus in which the outlet-side flow path extending from the metering pump to the spinneret does not branch on the way and does not merge with other outlet-side flow paths, was used to produce a nonwoven fabric consisting of an accumulation of nanofibers having a fiber diameter of 920 nm by a melt-type electrospinning method. In the spinning apparatus used, the average value L Ave of the flow path lengths of the multiple outlet-side flow paths was 297 mm, and the standard deviation σ was 91.8 mm, satisfying the above-mentioned "L Ave ±3σ". A resin molten liquid prepared by heating polypropylene resin to its melting point or higher was used as the raw material liquid. The conditions for carrying out the electrospinning method were a voltage of -10 kV, a distance of 300 mm between the nozzle tip (spinning nozzle) and the collection means (net conveyor), and a target spinning rate (target resin discharge weight) of 6 g/min.

〔比較例1〕
紡糸装置として、前述した紡糸装置90と同様の構成の紡糸装置、すなわち定量ポンプから紡糸口に延びる流出側流路が途中で分岐している紡糸装置を用いた以外は実施例1と同様にして、溶融型電界紡糸法により繊維径1540nmのナノファイバの集積物からなる不織布を製造した。
Comparative Example 1
A nonwoven fabric consisting of an accumulation of nanofibers having a fiber diameter of 1,540 nm was produced by melt electrospinning in the same manner as in Example 1, except that a spinning apparatus having a configuration similar to that of the spinning apparatus 90 described above, i.e., a spinning apparatus in which the outlet side flow path extending from the metering pump to the spinneret was branched midway, was used as the spinning apparatus.

各実施例及び比較例の紡糸装置について、不織布の製造中における各紡糸口の単位時間当たりの紡糸量(樹脂の吐出重量)を測定した。具体的には、各紡糸口から測定容器としてのカゴに向けて樹脂を1分間吐出して繊維を紡糸し、該測定容器に捕集された繊維の重量を測定して、単位時間当たりの紡糸量を算出した。 For the spinning apparatus of each Example and Comparative Example, the amount of fiber spun per unit time (weight of resin discharged) from each spinneret during the production of nonwoven fabric was measured. Specifically, resin was discharged from each spinneret for one minute into a basket serving as a measuring container to spin fibers, and the weight of the fibers collected in the measuring container was measured to calculate the amount of fiber spun per unit time.

図7には、実施例1の紡糸装置が備える16個の紡糸デバイスNo.1~16の単位時間当たりの紡糸量のグラフ、図8には、比較例1の紡糸装置が備える12個の紡糸デバイスNo.1~12の単位時間当たりの紡糸量のグラフがそれぞれ示されている。以下に、それぞれのデータの詳細を記載した。
(実施例1)
・紡糸量の平均値(Ave):6.12g/min
・紡糸量の最大値(Max):6.18g/min
・紡糸量の最小値(Min):6.02g/min
・(|Max-Ave|×100)/100=1.0%
・(|Min-Ave|×100)/100=1.6%
(比較例1)
・紡糸量の平均値(Ave):5.97g/min
・紡糸量の最大値(Max):6.66g/min
・紡糸量の最小値(Min):5.52g/min
・(|Max-Ave|×100)/100=11.46%
・(|Min-Ave|×100)/100=7.62%
Fig. 7 shows a graph of the spinning amount per unit time of 16 spinning devices No. 1 to 16 equipped in the spinning apparatus of Example 1, and Fig. 8 shows a graph of the spinning amount per unit time of 12 spinning devices No. 1 to 12 equipped in the spinning apparatus of Comparative Example 1. Details of each data are described below.
Example 1
Average spinning amount (Ave): 6.12 g / min
Maximum spinning amount (Max): 6.18 g/min
Minimum spinning amount (Min): 6.02 g/min
・(|Max-Ave|×100)/100=1.0%
・(|Min-Ave|×100)/100=1.6%
(Comparative Example 1)
Average spinning amount (Ave): 5.97 g / min
Maximum spinning amount (Max): 6.66 g/min
Minimum spinning amount (Min): 5.52 g/min
・(|Max-Ave|×100)/100=11.46%
・(|Min-Ave|×100)/100=7.62%

比較例1は、複数の紡糸口それぞれの単位時間当たりの紡糸量(樹脂の吐出重量)とそれらの算術平均値との差が、該算術平均値の10%を超えているのに対し、実施例1はそれが2%以下であり、その実施例1の紡糸量のばらつきが少なさは図7のグラフから明白である。このことから、複数の紡糸口から樹脂を均一に吐出して紡糸を行うためには、複数の定量紡糸構造どうしは流出側流路が互いに独立している(定量ポンプから紡糸口に延びる流出側流路が途中で分岐せず他の流出側流路と合流もしていない)ことが有効であることがわかる。 In Comparative Example 1, the difference between the amount of spinning (weight of resin discharged) per unit time for each of the multiple spinnerets and their arithmetic average value exceeds 10% of the arithmetic average value, whereas in Example 1, the difference is 2% or less, and the small variation in the amount of spinning in Example 1 is clear from the graph in Figure 7. From this, it can be seen that in order to discharge resin uniformly from multiple spinnerets for spinning, it is effective for the outlet side flow paths of the multiple fixed-volume spinning structures to be independent of each other (the outlet side flow path extending from the metering pump to the spinnerets does not branch off along the way and does not merge with other outlet side flow paths).

1,1A,90 紡糸装置
2,91 定量ポンプ
20 定量紡糸構造
3 定量吐出部
30 定量吐出部形成部材
4,92 送液ブロック
41,95 流入側流路
42,96 流出側流路
43 第1ブロック
44 第2ブロック
5,93 紡糸デバイス
51,94 紡糸口
6 気体流発生器
7 ヒーター挿入口
8 圧力センサ及び安全弁の設置箇所
9 圧力センサ
10 貯留部
11 溶融押出機
Reference Signs List 1, 1A, 90 Spinning device 2, 91 Constant-volume pump 20 Constant-volume spinning structure 3 Constant-volume discharge section 30 Constant-volume discharge section forming member 4, 92 Liquid feed block 41, 95 Inlet-side flow path 42, 96 Outlet-side flow path 43 First block 44 Second block 5, 93 Spinning device 51, 94 Spinneret 6 Gas flow generator 7 Heater insertion port 8 Pressure sensor and safety valve installation location 9 Pressure sensor 10 Storage section 11 Melt extruder

Claims (8)

樹脂を含む原料液を吐出する複数の紡糸口と、該紡糸口に流出側流路を介して該原料液を送液する定量ポンプと、該定量ポンプと該流出側流路とを接続する定量吐出部とを備えた紡糸装置であって、
前記定量吐出部を複数備え、
前記定量吐出部と前記紡糸口とが1対1で対応し、その1対1で対応する単一の紡糸口及び単一の定量吐出部並びに両者を接続する前記流出側流路を含む、定量紡糸構造を複数備えており、
複数の前記定量紡糸構造どうしは、前記流出側流路が互いに独立しており
複数の前記定量紡糸構造は、単一の送液ブロックを介して互いに連結されており、該送液ブロック内に、複数の該定量紡糸構造それぞれの前記流出側流路が配されており、
前記送液ブロックは、複数の前記定量紡糸構造それぞれの該流出側流路を加熱可能な加熱機能を有する、紡糸装置。
A spinning apparatus including a plurality of spinnerets for discharging a raw material liquid containing a resin, a metering pump for feeding the raw material liquid to the spinnerets through an outlet-side flow path, and a metering discharge unit for connecting the metering pump and the outlet-side flow path,
A plurality of the constant-volume dispensing units are provided,
The constant-quantity discharge portion and the spinneret correspond one-to-one to each other, and the constant-quantity spinning structure includes a single spinneret and a single constant-quantity discharge portion corresponding one-to-one to each other, and the outlet-side flow path connecting the two,
The outlet side flow paths of the plurality of quantitative spinning structures are independent of each other,
The plurality of quantitative spinning structures are connected to each other via a single liquid feed block, and the outlet side flow paths of the plurality of quantitative spinning structures are arranged in the liquid feed block,
The liquid feed block has a heating function capable of heating the outlet side flow path of each of the plurality of constant quantity spinning structures .
樹脂を含む原料液を吐出する複数の紡糸口と、該紡糸口に流出側流路を介して該原料液を送液する定量ポンプと、該定量ポンプと該流出側流路とを接続する定量吐出部とを備えた紡糸装置であって、
前記定量吐出部を複数備え、
前記定量吐出部と前記紡糸口とが1対1で対応し、その1対1で対応する単一の紡糸口及び単一の定量吐出部並びに両者を接続する前記流出側流路を含む、定量紡糸構造を複数備えており、
複数の前記定量紡糸構造どうしは、前記流出側流路が互いに独立しており
複数の前記定量紡糸構造は、単一の送液ブロックを介して互いに連結されており、該送液ブロック内に、複数の該定量紡糸構造それぞれの前記流出側流路が配されており、
前記送液ブロックは、前記原料液をろ過するフィルター、前記流出側流路内の圧力を測定する圧力センサ、及び該流出側流路内の圧力を調整する安全弁から選択される1種又は2種以上の送液関連部品を備え、該送液関連部品は、複数の前記定量紡糸構造それぞれに対応可能になされている、紡糸装置。
A spinning apparatus including a plurality of spinnerets for discharging a raw material liquid containing a resin, a metering pump for feeding the raw material liquid to the spinnerets through an outlet-side flow path, and a metering discharge unit for connecting the metering pump and the outlet-side flow path,
A plurality of the constant-volume dispensing units are provided,
The constant-quantity discharge portion and the spinneret correspond one-to-one to each other, and the constant-quantity spinning structure includes a single spinneret and a single constant-quantity discharge portion corresponding one-to-one to each other, and the outlet-side flow path connecting the two,
The outlet side flow paths of the plurality of quantitative spinning structures are independent of each other,
The plurality of quantitative spinning structures are connected to each other via a single liquid feed block, and the outlet side flow paths of the plurality of quantitative spinning structures are arranged in the liquid feed block,
The liquid supply block is provided with one or more liquid supply-related parts selected from a filter for filtering the raw material liquid, a pressure sensor for measuring the pressure in the outlet side flow path, and a safety valve for adjusting the pressure in the outlet side flow path, and the liquid supply-related parts are adapted to be compatible with each of the multiple fixed-quantity spinning structures .
樹脂を含む原料液を吐出する複数の紡糸口と、該紡糸口に流出側流路を介して該原料液を送液する定量ポンプと、該定量ポンプと該流出側流路とを接続する定量吐出部とを備えた紡糸装置であって、
前記定量吐出部を複数備え、
前記定量吐出部と前記紡糸口とが1対1で対応し、その1対1で対応する単一の紡糸口及び単一の定量吐出部並びに両者を接続する前記流出側流路を含む、定量紡糸構造を複数備えており、
複数の前記定量紡糸構造どうしは、前記流出側流路が互いに独立しており
複数の前記紡糸口の前記原料液の吐出方向は互いに同じであり、複数の該紡糸口を該吐出方向から見た場合に、該紡糸口どうしの離間距離が最も長い2個の紡糸口を結ぶ仮想直線を対角線とする仮想長方形を作成し、該仮想長方形をその長手方向に三等分した場合の中央領域に前記定量ポンプが単一で配されており、該単一の定量ポンプと複数の前記定量吐出部とが接続されている、紡糸装置。
A spinning apparatus including a plurality of spinnerets for discharging a raw material liquid containing a resin, a metering pump for feeding the raw material liquid to the spinnerets through an outlet-side flow path, and a metering discharge unit for connecting the metering pump and the outlet-side flow path,
A plurality of the constant-volume dispensing units are provided,
The constant-quantity discharge portion and the spinneret correspond one-to-one to each other, and the constant-quantity spinning structure includes a single spinneret and a single constant-quantity discharge portion corresponding one-to-one to each other, and the outlet-side flow path connecting the two,
The outlet side flow paths of the plurality of quantitative spinning structures are independent of each other,
The direction of discharge of the raw material liquid from the multiple spinnerets is the same, and when the multiple spinnerets are viewed from the discharge direction, a virtual rectangle is drawn with a virtual line connecting the two spinnerets that are farthest apart from each other as a diagonal, and the virtual rectangle is divided into thirds in the longitudinal direction. A single metering pump is disposed in the central region of the virtual rectangle, and the single metering pump is connected to the multiple constant-volume discharge units .
前記送液ブロックは、複数のパーツに分割可能に構成されている、請求項1又は2に記載の紡糸装置。 The spinning device according to claim 1 or 2 , wherein the liquid feed block is configured to be separable into a plurality of parts. ナノファイバの紡糸装置である、請求項1~の何れか1項に記載の紡糸装置。 The spinning apparatus according to any one of claims 1 to 4 , which is a nanofiber spinning apparatus. 請求項1~の何れか1項に記載の紡糸装置を備える、繊維シートの製造装置。 A fiber sheet manufacturing apparatus comprising the spinning device according to any one of claims 1 to 5 . 請求項に記載の製造装置を用いた、繊維シートの製造方法。 A method for producing a fiber sheet, using the production apparatus according to claim 6 . 請求項1~5の何れか1項に記載の紡糸装置を用いた、繊維の製造方法。A method for producing fibers, using the spinning apparatus according to any one of claims 1 to 5.
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