過濾器及紡絲方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及過濾熔融聚合物的過濾器及從噴絲頭紡出用過濾器過濾過的熔融聚 合物的紡絲方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往，我們知道從噴絲頭紡出熔融聚合物的紡絲組件。一般的紡絲組件在其內(nèi)部 具有用來過濾熔融聚合物的過濾器。
[0003] 專利文獻1的紡絲組件在其內(nèi)部具有金屬絲過濾器。該金屬絲過濾器具有燒結(jié)金 屬纖維過濾器和分別層疊在該燒結(jié)金屬纖維過濾器兩面上的金屬網(wǎng)。另外，專利文獻1中 具有"金屬網(wǎng)也不一定必須配置在燒結(jié)金屬纖維過濾器的兩側(cè)，只要設(shè)置在至少一個面上 就可以"的記載。
[0004] 另外，雖然專利文獻1中沒有明確記載，但以往使用的一般的金屬纖維的燒結(jié)過 濾器為將拉伸金屬絲狀的金屬獲得的金屬短纖維燒結(jié)的部件，該金屬短纖維具有圓形截面 形狀（以下稱為"圓形截面金屬短纖維過濾器"）。
[0005] 并且，專利文獻2的紡絲組件具有金屬絲過濾器、配置在該金屬絲過濾器上側(cè)的 燒結(jié)過濾器、以及填充在燒結(jié)過濾器之上的濾材。燒結(jié)過濾器為燒結(jié)多邊形截面的金屬短 纖維而構(gòu)成的過濾器。另外，相對于上述"圓形截面金屬短纖維過濾器"，將這樣的過濾器稱 為"多邊形截面金屬短纖維過濾器"。多邊形截面金屬短纖維通過顫振切削法制造。另外， 多邊形截面金屬短纖維過濾器與濾材一起是為了將熔融聚合物中的凝膠狀部分細化而設(shè) 置的。
[0006] [專利文獻1]日本特許第3365000號公報
[0007] [專利文獻2]日本特開2005-256197號公報
[0008] 但是，本申請發(fā)明者們正在研究將以往的圓形截面金屬短纖維過濾器和專利文獻 2中公開的那種多邊形截面金屬短纖維過濾器這2種金屬短纖維的種類不同的金屬纖維燒 結(jié)過濾層層疊來使用的情況。由此，能夠利用多邊形截面金屬短纖維過濾器將熔融聚合物 中的凝膠部分細化，并且能夠用金屬短纖維的截面不同的2種過濾層切實地捕集熔融聚合 物中包含的異物。
[0009] 但是，僅僅使上述2種過濾層重合的話，金屬短纖維容易從過濾層的露出面脫落 而混入熔融聚合物中。這一點，像專利文獻1那樣金屬網(wǎng)分別配置在金屬短纖維過濾層兩 側(cè)的結(jié)構(gòu)中金屬短纖維從金屬短纖維過濾層的脫落被防止。但是，上述2種金屬短纖維過 濾層重合使過濾器的厚度增大，而且如果金屬網(wǎng)配置在其兩側(cè)，則過濾器的厚度變得更厚 了。如果過濾器的厚度變厚，相應(yīng)地，熔融聚合物在紡絲組件內(nèi)滯留的時間變長，容易產(chǎn)生 熔融聚合物的熱老化。
[0010] 并且，如果在2種金屬短纖維過濾層的兩側(cè)分別設(shè)置相同的金屬網(wǎng)，則過濾器的 哪個面是設(shè)置了哪種金屬短纖維過濾層的面非常難以知道。因此，在紡絲組件中存在誤將 過濾器朝向顛倒地安裝了的擔(dān)憂。由于2種金屬短纖維過濾層各自所被要求的功能不同， 因此如果朝向顛倒地安裝了的話，則不能夠發(fā)揮所希望的過濾功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明的一個目的是在層疊了 2種金屬短纖維過濾器的過濾器中，將過濾器的厚 度抑制到盡量小、并且防止金屬短纖維脫落。并且，本發(fā)明的其他的目的是防止誤將過濾器 朝向顛倒地安裝了。
[0012] 發(fā)明第1方案的過濾器為將從噴絲頭紡出的熔融聚合物在其紡出之前過濾的過 濾器，其特征在于，具有：燒結(jié)具有多邊形截面的第1金屬短纖維而成的第1過濾層，層疊在 上述第1過濾層上、燒結(jié)具有圓形截面的第2金屬短纖維而成的第2過濾層，以及層疊在上 述第2過濾層上的第3過濾層；在上述第1過濾層上沒有層疊上述第3過濾層，上述第1過 濾層的與上述第2過濾層相反一側(cè)的面露出。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明，熔融聚合物中的凝膠狀部分被多邊形截面金屬短纖維過濾器即第1 過濾層細化。并且，在第1過濾層上層疊有圓形截面金屬短纖維過濾器即第2過濾層，利用 這2個過濾層切實地捕集異物。另外，在本發(fā)明方案中，"圓形截面"并不局限于完全的正圓 截面形狀，還包含與正圓相比稍微扁平的近似橢圓形的截面形狀。
[0014] 并且，本申請發(fā)明者通過實際觀察得知，金屬短纖維種類不同的第1過濾層和第2 過濾層中，金屬短纖維脫落的難易程度不同。具體為，第1過濾層的第1金屬短纖維與第2 過濾層的第2金屬短纖維相比，不容易產(chǎn)生脫落。對于這一點可以認為是以下原因：第1金 屬短纖維由于具有多邊形截面，因此在第1過濾層內(nèi)第1金屬短纖維彼此能夠面接觸，纖維 之間的接觸面積增加。相對于此，第2金屬短纖維由于具有圓形截面，因此在第2過濾層內(nèi) 第2金屬短纖維彼此只能點接觸。即，由于不能夠面接觸，因此纖維之間的接觸面積小，燒 結(jié)之際纖維彼此間只能以小面積結(jié)合，不能夠獲得很強的結(jié)合力。根據(jù)以上原因推測，多邊 形截面的第1金屬短纖維與圓形截面的第2金屬短纖維相比，不容易脫落。
[0015] 鑒于上述情況，本發(fā)明中在容易產(chǎn)生金屬短纖維脫落的第2過濾層上層疊第3過 濾層。由此，第2過濾層成為被第1過濾層和第3過濾層夾著的結(jié)構(gòu)，防止第2金屬短纖維 從第2過濾層的脫落。另一方面，在第1過濾層上不層疊第3過濾層，第1過濾層的與第2 過濾層相反一側(cè)的面露出。由于不容易產(chǎn)生第1金屬短纖維從第1過濾層的脫落，因此即 使不設(shè)置第3過濾層也沒有問題。
[0016] 這樣，通過僅在第2過濾層上設(shè)置第3過濾層，能夠?qū)⑦^濾器整體的厚度抑制到很 小，并且能夠防止金屬短纖維脫落。并且，由于第1過濾層沒被第3過濾層覆蓋，因此能夠 容易地識別過濾器的哪個面是第1過濾層一側(cè)的面。因此，防止在將過濾器組裝到紡絲組 件中之際過濾器被誤裝朝向顛倒了。
[0017] 發(fā)明第2方案的過濾器的特征在于，在上述發(fā)明第1方案中，上述第2過濾層的過 濾粒度比上述第1過濾層的過濾粒度小。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明，能夠用第2過濾層切實地除去用第1過濾層不能捕捉的、熔融聚合物 中小的異物。
[0019] 發(fā)明第3方案的過濾器的特征在于，在上述發(fā)明第2方案中，第2過濾層的上述第 2金屬短纖維的纖維直徑，比上述第1過濾層的上述第1金屬短纖維的用圓形截面換算的直 徑小。
[0020] 在本發(fā)明中，"第1金屬短纖維的用圓形截面換算的直徑"是指具有與多邊形截面 的第1金屬短纖維相等的截面積的圓的直徑。本發(fā)明中，由于第2金屬短纖維為比第1金 屬短纖維細的纖維，因此能夠使由第2金屬短纖維構(gòu)成的第2過濾層為過濾粒度比第1過 濾層小的過濾層。
[0021] 發(fā)明第4方案的過濾器的特征在于，在上述發(fā)明第1?3方案中的任一方案中，上 述第3過濾層用金屬網(wǎng)形成；上述第3過濾層的網(wǎng)眼數(shù)為30?100網(wǎng)眼。
[0022] 本發(fā)明中第3過濾層用金屬網(wǎng)形成，而且其網(wǎng)眼數(shù)為30?100網(wǎng)眼，具有足夠的 剛性。因此，第3過濾層起到增強第1過濾層和第2過濾層的作用。因此，熔融聚合物的壓 力引起的過濾器的變形被抑制。
[0023] 發(fā)明第5方案的過濾器的特征在于，在上述發(fā)明第1?4方案中的任一方案中，上 述第1過濾層、上述第2過濾層以及上述第3過濾層被一體化。
[0024] 本發(fā)明中，由于3層過濾層被一體化，因此紡絲組件組裝時的過濾器的安裝、紡絲 組件分解時過濾器的拆下等作業(yè)變得容易。
[0025] 發(fā)明第6方案的紡絲方法為從上述噴絲頭紡出利用上述發(fā)明第1?第5方案中的 任一方案的過濾器過濾后的熔融聚合物的紡絲方法，其特征在于，上述第1過濾層的過濾 粒度為20?50 μ m，上述第2過濾層的過濾粒度為10?30 μ m ;使從上述噴絲頭的熔融聚 合物的紡出量在80g/分以下。
[0026] 如果使用過濾粒度小的過濾器生產(chǎn)粗的絲線（增大熔融聚合物的紡出量），則紡 絲組件內(nèi)的壓力變得過高了，過濾器提早堵塞，因此紡絲組件的壽命變短。本發(fā)明在第1過 濾層51的過濾粒度為20?50 μ m、第2過濾層52的過濾粒度為10?30 μ m的情況下，使 紡出量為80g/分以下。
[0027] 發(fā)明第7方案的紡絲方法的特征在于，在上述發(fā)明第6方案中，上述第1過濾層的 過濾粒度為20?30 μ m，上述第2過濾層的過濾粒度為10?20 μ m ;使從上述噴絲頭的熔 融聚合物的紡出量在40g/分以下。
[0028] 在過濾器的過濾粒度非常小的情況下，即第1過濾層的過濾粒度為20?30 μ m、第 2過濾層的過濾粒度為10?20 μ m的情況下，使紡出量為40g/分以下。
[0029] 發(fā)明第8方案的紡絲方法為從上述噴絲頭紡出利用上述發(fā)明第1?第5方案中的 任一方案的過濾器過濾后的熔融聚合物的紡絲方法，其特征在于，上述第1過濾層的過濾 粒度為50?80 μ m，上述第2過濾層的過濾粒度為20?40 μ m ;使從上述噴絲頭的熔融聚 合物的紡出量在50g/分以上。
[0030] 與上述發(fā)明第6方案相反，如果使用過濾粒度大的過濾器生產(chǎn)細的絲線（減少熔 融聚合物的紡出量），則紡絲組件內(nèi)的壓力反過來變得過低，聚合物的紡出變得不穩(wěn)定。本 發(fā)明中在第1過濾層51的過濾粒度為50?80 μ m、第2過濾層52的過濾粒度為20?40 μ m 的情況下，使紡出量在50g/分以上。
【附圖說明】
[0031] 圖1為本實施形態(tài)的熔融紡絲裝置及紡絲牽引機的概略結(jié)構(gòu)圖；
[0032] 圖2為紡絲組件及加熱箱體的組件安裝部的剖視圖；
[0033] 圖3為過濾器的剖視圖；
[0034] 圖4(a)為圖3的A部的概略放大剖視圖，（b)為圖3的B部的概略放大剖視圖；
[0035] 圖5為變更形態(tài)的紡絲組件及組件安裝部的剖視圖；
[0036] 圖6為其他的變更形態(tài)的紡絲組件及組件安裝部的剖視圖。
[0037] 圖中，44-過濾器；45-噴絲頭；50a