中空纤维的制造方法和中空纤维的制造装置制造方法

中空纤维的制造方法和中空纤维的制造装置制造方法
【专利摘要】本发明的中空纤维的制造方法具有以下工序：纺丝工序：从设于纺丝喷嘴的树脂排料口中纺出熔融树脂而形成多根中空丝状熔融树脂；以及冷却工序：冷却所述中空丝状熔融树脂；所述冷却工序中，对每根中空丝状熔融树脂使用一个筒状的冷却筒，所述冷却筒在长度方向的至少一部分具有将冷却用气体均匀吹至内侧的吹出部，边使中空丝状熔融树脂在各冷却筒前行，边从所述吹出部向中空丝状熔融树脂的外周面吹出冷却用气体，冷却中空丝状熔融树脂。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通过熔融纺丝制造中空纤维的中空纤维的制造方法和中空纤维的制 造装置。 中空纤维的制造方法和中空纤维的制造装置
[0002] 本申请要求基于2012年1月18日在日本申请的特愿2012-008049号、2012年3月 27日在日本申请的特愿2012-071533号、2012年3月27日在日本申请的特愿2012-071534 号的优先权，在这里援引其内容。

【背景技术】
[0003] 以往，由于聚烯烃制的多孔质中空丝膜因化学稳定性、强度特性、柔软性等优良， 因此，被广泛用于废水处理、超纯水的制造、空气净化等领域中。
[0004] 特别是，近年来，对环境污染的关心增加，且也强化了规定，并关注了使用分离的 完全性、紧密性等优良的滤膜进行的水处理（例如，工业废水、排放废水、净水等处理）。作 为水处理用的滤膜，广泛使用由中空纤维构成的中空丝膜。
[0005] 作为制造中空丝膜的方法之一，已知具有以下工序的方法：从纺丝喷嘴纺出熔融 树脂而形成中空丝状熔融树脂的纺丝工序；冷却中空丝状熔融树脂而得到中空纤维的冷却 工序；以及使中空纤维延伸进行多孔化的延伸工序（专利文献1)。
[0006] 冷却工序中，用送风机等对中空丝状熔融树脂连续喷吹冷却用气体，从而进行冷 却固化。在冷却固化的同时，随着远离纺丝喷嘴，从纺丝喷嘴的树脂排料口纺出的中空丝状 熔融树脂的直径慢慢细化。进一步冷却熔融树脂时，当完全结晶化时，其直径是一定的，最 终形成具有一定直径的中空纤维。
[0007] 上述方法中，中空丝膜的圆周方向的膜结构的均匀性会受到中空纤维的晶体结构 的圆周方向的均匀性的影响。因此，在冷却工序中，需要中空纤维的晶体结构的圆周方向的 均匀性提高的冷却方法。特别是，冷却多根中空丝状熔融树脂时，晶体结构易于变不均匀， 因此，强烈需要冷却以提高中空纤维的晶体结构的圆周方向的均匀性。
[0008] 对于上述要求，专利文献2中提出了以下的冷却方法：采用具有内筒和外筒的冷 却装置，对多根中空丝状熔融树脂进行统一冷却，其中，内筒是在圆周方向上均匀地设置了 吹出口的内筒，外筒容纳内筒。采用该冷却装置的冷却方法中，使中空丝状熔融树脂前行于 内筒的内侧，同时，在外筒与内筒之间供应冷却用气体，将冷却用气体从内筒的吹出口吹至 内筒的内侧，冷却中空丝状熔融树脂。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1 :日本专利特开平2-112404号公报
[0012] 专利文献2 :日本专利特开2001-200422号公报


【发明内容】

[0013] 发明要解决的问题
[0014] 另外，在延伸工序中，使用直径和膜厚度一定且均质的中空纤维时，延伸工序中的 纤维断裂难以产生，并且能稳定地得到均质的多孔质中空丝膜，因此，在纺丝工序和冷却工 序中，理想的是制造直径和膜厚度一定的均质的中空纤维。
[0015] 在冷却工序中，对熔融树脂喷吹冷却用气体进行冷却固化时的冷却用气体的量或 方向等条件，会影响所得的中空纤维的膜厚度或直径的均质性。因此，冷却工序中的冷却也 会影响将中空纤维延伸而得到的中空丝膜的性能，因而该冷却是重要的。
[0016] 然而，即使通过专利文献2中记载的冷却方法对中空丝状熔融树脂进行冷却，也 存在中空纤维的晶体结构在圆周方向上变得不均匀的情况。因此，对以专利文献2中记 载的方法得到的中空纤维进行延伸时，存在中空丝膜的圆周方向的膜结构变得不均匀的情 况。
[0017] 因此，本发明的第一课题在于，在中空纤维的制造方法和中空纤维的制造装置中， 尽管冷却多根中空丝状熔融树脂，但还能容易地制造晶体结构的圆周方向的均匀性优良的 中空纤维。
[0018] 以往，作为中空纤维的制造装置（熔融纺丝装置），曾使用图22所示的制造装置。
[0019] 图22是显示以往使用的中空纤维制造方法的截面图。在图22所示的中空纤维的 制造装置（熔融纺丝装置）500中，从设于冷却筒503的上部的纺丝喷嘴505的树脂排料口 507向下排出熔融树脂，并使其下落。此时，由熔融树脂的热量导致纺丝喷嘴505的树脂排 料口 507的周围变成高温，因此，由树脂排料口 507的周围气温与从冷却筒503流出的冷却 用气体的温度之间的差，导致在纺丝喷嘴505附近产生热浮力。而且，在纺丝喷嘴505附近 产生热浮力时，树脂排料口 507周围的暖气向远离树脂排料口 507的方向流动，在树脂排料 口 507附近产生冷却用气体流入似的气流。而且，冷却用气体流入树脂排料口 507附近时， 树脂排料口 507周围的温度下降，熔融树脂被部分冷却。由此，存在熔融树脂中产生冷却斑 的问题。
[0020] 另外，冷却用气体流入树脂排料口 507附近时，在树脂排料口 507附近产生复杂的 气流，树脂排料口 507附近的气温下降，喷嘴排出树脂温度和下落中的树脂的表面温度在 圆周方向和时间上发生变动。因此，由下落中的树脂粘度和拉伸特性的斑点而引起中空纤 维的纤维直径和膜厚度变得不均匀。延伸工序中，对纤维直径和膜厚度不均匀的中空纤维 进行延伸时，在中空纤维的横截面中，由延伸时作用于中空纤维的拉伸力而产生的截面应 力发生变化。由于该截面应力的变化，形成于中空纤维侧面的孔的形状和大小变得不均匀， 存在不能形成精度高的中空丝膜的问题。
[0021] 因此，本发明的第二课题在于，在中空纤维的制造方法和中空纤维的制造装置中， 对中空纤维的纤维直径和膜厚度进行均匀化。
[0022] 另外，为了制造如上所述的直径和膜厚度一定且均质的中空纤维，在冷却工序中， 需要适当管理在中空丝状熔融树脂被细化的区域中的熔融树脂状态和熔融树脂的周围条 件。
[0023] 在以往的冷却方法中，调整导入于冷却筒内的冷却用气体的温度和流速，来调整 冷却筒内的冷却环境。然而，为了判断熔融树脂的冷却环境是否适当，需要测定所得中空纤 维的外径值，并只根据该外径值判断冷却环境的适当与否。这需要熟练的判断能力和操作 现场中的多次反复试验。
[0024] 另外，一般情况下，由于中空纤维的制造装置在一整年中基本无休止地运转，因此 即使暂时创造出适当的冷却环境，也会因运转中的外部气温等环境变化而导致熔融树脂和 冷却气体的温度产生变化。在这种情况下，需要再次反复进行试验，并反复进行创造出适当 的冷却环境的作业。
[0025] 因此，本发明的第三课题在于，在中空纤维的制造方法和中空纤维的制造装置中， 能容易地对中空丝状熔融树脂被细化的区域中的冷却环境的适当与否进行判断。
[0026] 解决问题的手段
[0027] 本发明的第一形态具有以下[1]?[11]的构成。
[0028] [1] -种中空纤维的制造方法，其特征在于具有以下工序：
[0029] 纺丝工序：从设于纺丝喷嘴的树脂排料口中纺出熔融树脂，并进行细化，形成多根 中空丝状熔融树脂；以及冷却工序：冷却所述中空丝状熔融树脂；
[0030] 所述冷却工序中，对每根中空丝状熔融树脂使用一个筒状的冷却筒，所述冷却筒 在长度方向的至少一部分具有将冷却用气体均匀吹至内侧的吹出部，边使中空丝状熔融树 脂在各冷却筒前行，边从所述吹出部向中空丝状熔融树脂的外周面吹出冷却用气体，冷却 中空丝状熔融树脂。
[0031] [2]如[1]记载的中空纤维的制造方法，其中，用所述吹出部使冷却用气体产生压 力损失。
[0032] [3]如[1]或[2]记载的中空纤维的制造方法，其中，所述纺丝工序中，使用多个树 脂排料口，在各树脂排料口各形成一根中空丝状熔融树脂，同时调整供应给各树脂排料口 的熔融树脂的供应量。
[0033] [4] 一种中空纤维的制造装置，其特征在于具有纺丝喷嘴和冷却所述中空丝状熔 融树脂的冷却装置，其中，纺丝喷嘴中设置有纺出熔融树脂而形成多根中空丝状熔融树脂 的树脂排料口；各冷却装置中，每根中空丝状熔融树脂各设有一个筒状的冷却筒；各冷却 筒被设成中空丝状熔融树脂在各冷却筒的内侧前行，在该冷却筒的长度方向的至少一部分 具有将冷却用气体均匀吹至冷却筒的内侧的环状吹出部。
[0034] [5]如[4]记载的中空纤维的制造装置，其中，彼此相邻的冷却筒被设置成该冷却 筒的中心之间的间隔为树脂排料口的口径的150?1000%。
[0035] [6]如[4]记载的中空纤维的制造装置，其中，各冷却筒的内径为树脂排料口的口 径的110?900%。
[0036] [7]如[4]记载的中空纤维的制造装置，其中，冷却筒被设置成Z字（Zigzag)状。
[0037] [8]如[4]记载的中空纤维的制造装置，其中，所述吹出部由使吹至中空丝状熔融 树脂的冷却用气体产生压力损失的构件所构成。
[0038] [9]如[4]记载的中空纤维的制造装置，其中，设有多个所述树脂排料口，在各树 脂排料口各形成一根中空丝状熔融树脂，同时在各树脂排料口的上游侧设有调整熔融树脂 的供应量的熔融树脂计量供应装置。
[0039] [10]如[4]记载的中空纤维的制造装置，其中，设有保持从树脂排料口所排出的 熔融树脂的周围温度的保温筒；该保温筒设于所述纺丝喷嘴与所述冷却装置之间，并围绕 所述树脂排料口且其上端被配置成紧贴于所述纺丝喷嘴；在比所述保温筒下端更靠下侧形 成有排出所述冷却用气体的排出口，以使从所述冷却装置排出的向上流动的冷却用气体不 进入所述保温筒内。
[0040] [11]如[4]记载的中空纤维的制造装置，其中，设有测定以下物性值的测定装置： 熔融树脂被细化的区域中，根据熔融树脂的冷却状态而变化的熔融树脂的物性值或熔融树 脂周围气氛的物性值。
[0041] 本发明的第二个形态具有以下[12]?[21]的构成。
[0042] [12] -种中空纤维的制造装置，其特征在于设有纺丝喷嘴、冷却装置和保温筒；
[0043] 其中，所述纺丝喷嘴具有连续排出熔融树脂的树脂排料口；所述冷却装置具有如 下结构：使低于熔融树脂温度的冷却用气体沿与从树脂排料口所排出的熔融树脂相向的方 向流动；所述保温筒配置在所述纺丝喷嘴与所述冷却装置之间，并围绕所述树脂排料口，同 时其上端紧贴于所述纺丝喷嘴，所述保温筒用于保持从树脂排料口所排出的熔融树脂的周 围温度；在比所述保温筒的下端更靠下侧形成有排出所述冷却用气体的排气口，以使从所 述冷却装置排出的向上流动的冷却用气体不进入所述保温筒内。
[0044] [13]如[10]或[12]记载的中空纤维的制造装置，其中，设有覆盖所述保温筒下端 的闸门，该闸门在所述纺丝喷嘴的树脂排料口的正下方具有任意直径的开口，同时防止所 述冷却用气体流入所述保温筒内。
[0045] [14]如[10]或[12]记载的中空纤维的制造装置，其中，设有传感器和用于控制保 温筒温度的温度控制装置；所述传感器用于检测所述保温筒的表面温度、所述保温筒的内 部温度和所述树脂排料口所排出的熔融树脂的外表面温度中的至少一个；所述温度控制装 置是根据所述传感器的检测结果对所述保温筒进行加热或冷却的。
[0046] [15]如[12]记载的中空纤维的制造装置，其中，所述纺丝喷嘴具有多个树脂排料 口，并且对于一个树脂排料口，设有一个所述保温筒和一个冷却筒。
[0047] [16]如[14]记载的中空纤维的制造装置，其中，所述温度控制装置通过调节温度 用流体的循环进行温度控制。
[0048] [17]如[13]记载的中空纤维的制造装置，其中，所述闸门具有虹彩光圈结构。
[0049] [18]如[14]记载的中空纤维的制造装置，其中，所述传感器是测定所述熔融树脂 的外表面温度的红外线辐射温度计。
[0050] [19]如[16]记载的中空纤维的制造装置，其中，所述温度控制装置具有用于维持 保温筒的温度的电加热器。
[0051] [20] -种中空纤维的制造方法，其是使用[12]记载的中空纤维的制造装置来制 造中空纤维的方法，其特征在于具有以下工序：从所述树脂排料口连续排出熔融树脂的工 序；使所述熔融树脂通过保温筒的工序；以及使用冷却装置将从所述保温筒中流出的熔融 树脂进行冷却固化的工序。
[0052] 本发明的第三形态具有以下[21]?[29]的构成。
[0053] [21] -种中空纤维的制造装置，其是对于树脂排料口所纺出的被细化的熔融树 月旨，吹出温度低于熔融树脂的冷却用气体使之固化的中空纤维的制造装置，其特征在于，
[0054] 所述制造装置具有测定以下物性值的测定装置：熔融树脂被细化的区域中，根据 熔融树脂的冷却状态而变化的熔融树脂的物性值或熔融树脂周围气氛的物性值。
[0055] [22]如[11]或[21]记载的中空纤维的制造装置，其中，还设有控制部；所述控制 部，用于比较所述测定装置所测定的结果与预先确定的标准值，并控制供应冷却用气体的 冷却装置所排出的冷却用气体的温度或流量中的至少一种。
[0056] [23]如[22]记载的中空纤维的制造装置，其中，所述树脂排料口为多个；并设置 有多个对应于各树脂排料口的所述冷却装置。
[0057] [24]如[11]或[21]记载的中空纤维的制造装置，其中，所述熔融树脂的物性值为 熔融树脂的表面温度。
[0058] [25]如[11]或[21]记载的中空纤维的制造装置，其中，所述熔融树脂的物性值为 熔融树脂的外形尺寸。
[0059] [26]如[11]或[21]记载的中空纤维的制造装置，其中，所述熔融树脂的物性值为 熔融树脂的结晶化度。
[0060] [27]如[11]或[21]记载的中空纤维的制造装置，其中，所述熔融树脂周围气氛的 物性值是被细化的区域的气氛温度。
[0061] [28] -种中空纤维的制造方法，其是通过对树脂排料口所纺出的熔融树脂，吹出 温度低于熔融树脂的冷却用气体使之固化，形成中空状赋形物，并卷取该中空状赋形物，来 制造中空纤维的方法；
[0062] 其特征在于，所述中空纤维的制造方法具有测定以下物性值的工序：熔融树脂被 细化的区域中，根据熔融树脂的冷却状态而变化的熔融树脂的物性值或熔融树脂周围气氛 的物性值。
[0063] [29]如[28]记载的中空纤维的制造方法，其中，具有以下工序：
[0064] 比较所测定的冷却状态与预先确定的标准值，并控制所供应的冷却用气体的温度 或流量中的至少一种。
[0065] 发明效果
[0066] 根据本发明的第一形态，在中空纤维的制造方法和中空纤维的制造装置中，尽管 冷却多根中空丝状熔融树脂，但还是能容易地制造晶体结构的圆周方向的均匀性优良的中 空纤维。
[0067] 根据本发明的第二形态，在中空纤维的制造方法和中空纤维的制造装置中，能对 中空纤维的纤维直径和膜厚度进行均匀化。
[0068] 根据本发明的第三形态，在中空纤维的制造方法和中空纤维的制造装置中，能容 易地判断中空丝状熔融树脂被细化的区域中的冷却环境是否适当。

【专利附图】

【附图说明】
[0069] 图1是显示本发明的第一形态的一实施方式所涉及的中空纤维制造装置的示意 图。
[0070] 图2是显示构成图1的中空纤维制造装置的纺丝喷嘴和冷却装置的截面图。
[0071] 图3是显示冷却筒的配置的一例的示意图。
[0072] 图4是显示冷却筒的配置的其它例子的示意图。
[0073] 图5是显示冷却筒的配置的其它例子的示意图。
[0074] 图6是显示第一形态的其它实施方式所涉及的中空纤维制造装置的截面图。
[0075] 图7是显示第一形态的其它实施方式所涉及的中空纤维制造装置的截面图。
[0076] 图8是显示本发明第二形态的一实施方式所涉及的中空纤维制造装置的示意图。
[0077] 图9是显示第二形态的一实施方式中的纺丝喷嘴、保温筒和冷却装置的截面图。
[0078] 图10是第二形态的一实施方式中的纺丝喷嘴的仰视图。
[0079] 图11是显示第二形态的一实施方式的第一变形例中的中空纤维制造装置的截面 图。
[0080] 图12是显示第二形态的一实施方式的第二变形例中的中空纤维制造装置的截面 图。
[0081] 图13是显示本发明第三形态的一实施方式所涉及的中空纤维制造装置的示意 图。
[0082] 图14是显示第三形态的一实施方式中的纺丝喷嘴和冷却装置的截面图。
[0083] 图15是第三形态的一实施方式中的纺丝喷嘴的仰视图。
[0084] 图16是显示在第三形态的一实施方式中使用用于测定熔融树脂的表面温度和周 围温度的传感器作为测定装置的例子的截面图。
[0085] 图17是显示在第三形态的一实施方式中使用用于测定熔融树脂光学特性的传感 器作为测定装置的例子的截面图。
[0086] 图18是显示在第三形态的一实施方式中使用用于测定熔融树脂光学特性的传感 器作为测定装置的例子的截面图。
[0087] 图19是显示在第三形态的一实施方式中使用用于测定熔融树脂光学特性的传感 器作为测定装置的例子的截面图。
[0088] 图20是显示在第三形态的一实施方式中使用用于测定熔融树脂的光学特性的传 感器作为测定装置的例子的截面图。
[0089] 图21是显示在第三形态的一实施方式中使用用于测定熔融树脂的光学特性的传 感器作为测定装置的例子的截面图。
[0090] 图22是显示以往所使用的中空纤维制造装置的截面图。
[0091] 符号说明
[0092] 100 制造装置
[0093] 110 纺丝喷嘴
[0094] 111 树脂流路
[0095] 111a 树脂排料口
[0096] 111b 空气排出口
[0097] 112 保护部
[0098] 120 冷却装置
[0099] 121 冷却筒
[0100] 121a 吹出部
[0101] 121b 非吹出部
[0102] 121c 气体导入室
[0103] 130 取回装置
[0104] 140 烙融树脂计量供应装置
[0105] A 中空丝状熔融树脂
[0106] B 中空纤维
[0107] 200、241、261 制造装置
[0108] 203 纺丝喷嘴
[0109] 205 保温筒
[0110] 207 冷却装置
[0111] 211 树脂排料口
[0112] 219 冷却筒
[0113] 221 骤冷鼓风机
[0114] 300 制造装置
[0115] 303 纺丝喷嘴
[0116] 305 测定装置
[0117] 307 冷却装置
[0118] 311 控制部
[0119] 313 骤冷鼓风机
[0120] 315 树脂排料口
[0121] 327 辐射温度传感器
[0122] 329,331 热电偶
[0123] 337 CCD 照相机
[0124] 339、343 发光元件
[0125] 341、345 受光元件

【具体实施方式】
[0126] "第一形态"
[0127] 〈中空纤维的制造装置〉
[0128] 对本发明的第一形态的中空纤维制造装置（以下，存在简称为"制造装置"的情 况）的一实施方式进行说明。
[0129] 在图1中显示本实施方式的制造装置。本实施方式的制造装置100具有纺丝喷嘴 110、冷却装置120、取回装置130和熔融树脂计量供应装置140。
[0130] (纺丝喷嘴）
[0131] 纺丝喷嘴110是纺出熔融树脂而形成中空丝状熔融树脂A的装置。如图2所示， 本实施方式中的纺丝喷嘴110具有树脂排料口 111a，通过各树脂排料口 111a各形成一根中 空丝状熔融树脂A。本实施方式中具有4个纺丝喷嘴110,因此，形成总计4根中空丝状熔 融树脂A。
[0132] 本实施方式中的纺丝喷嘴110在其内部形成有一个树脂流路111。该树脂流路111 连接熔融树脂计量供应装置140,供应熔融树脂。
[0133] 树脂流路111的树脂排料口 111a是环状开口的，通常树脂排料口 111a的内径在 1?30mm的范围内，外径在2?50mm的范围内。另外，在树脂排料口 111a的内侧形成有排 出空气的空气排出口 111b。
[0134] 另外，纺丝喷嘴110具有用于对通过树脂流路111的树脂进行加热的加热器（图 中未显示）。该加热器可以内置在纺丝喷嘴110中，也可以以围绕纺丝喷嘴周围的方式进行 设置。
[0135] 该纺丝喷嘴110中，通过从树脂流路111的树脂排料口 111a纺出通过了树脂流路 111的熔融树脂的同时，从空气排出口 111b排出空气，从而形成中空丝状熔融树脂A。
[0136] 在具有该纺丝喷嘴110的树脂排料口 111a和空气排出口 111b的面上设置有围 绕树脂排料口 111a和空气排出口 111b的出口侧附近进行保护的保护部112。排出的中空 丝状熔融树脂A受到周围气氛的温度和气流等的影响时，尺寸和温度会变不稳定，但若设 置保护部112,则能排除由周围气氛的温度和气流等的变化而引起的干扰，能稳定尺寸和温 度。
[0137] 本实施方式中的保护部112是筒状的保温筒，从具有树脂排料口 111a和空气排出 口 111b的面开始，例如被设置在1000mm以下的范围。
[0138] (冷却装置）
[0139] 冷却装置120是冷却中空丝状熔融树脂A的装置，具有冷却筒121和将冷却用气 体供应于冷却筒121的冷却用气体供应装置（图中未显示），其中，冷却筒121被设置于低 于纺丝喷嘴110的下游侧。对每根中空丝状熔融树脂A设置一个冷却筒121，并且各冷却筒 121被相互平行地配置。
[0140] 冷却筒121为圆筒状，如图2所示，在长度方向的大致中央处具有将冷却用气体均 匀吹至内侧的环状吹出部121a。在吹出部121a的内周面均匀地设置有冷却用气体的吹出 口，能均匀吹出冷却用气体。从能容易地对中空丝状熔融树脂A均匀地喷吹冷却用气体来 看，吹出部121a的内径优选为5?500mm。
[0141] 本实施方式的冷却筒121中，其长度方向的大致中央处的外径和内径大于非吹出 部121b，并设置有从冷却用气体供应装置供应冷却用气体的环状气体导入室121c。
[0142] 另外，本实施方式的冷却筒121被配置成：在与纺丝喷嘴110之间形成有间隙（排 气口）的同时，冷却筒121的中心与树脂排料口 111a的中心一致。通过在冷却筒121与纺 丝喷嘴110之间形成有间隙，能从冷却筒121的两端开口部排出冷却用气体。另外，通过冷 却筒121的中心与树脂排料口 111a的中心一致，能使中空丝状熔融树脂A在冷却筒121的 大致中心处前行。在这里，"大致中心"是指从冷却筒121的中心轴开始，在该中心轴与冷却 筒121的内表面的最短距离的20%以下的范围内，优选在5%以下的范围内。
[0143] 彼此相邻的冷却筒121、121被配置成：冷却筒121、121的中心之间的间隔L优选 为树脂排料口 111a的口径的150?1000%，更优选为150?600%。冷却筒121、121的中 心之间的间隔L为上述下限值以上时，能确保彼此相邻的熔融树脂或中空纤维之间充分的 间隙；冷却筒121U21的中心之间的间隔L为上述上限值以下时，能易于制造装置100的省 空间化。
[0144] 各冷却筒121的内径D优选为树脂排料口 Ilia的口径的110?900%，更优选为 150?500%。冷却筒121的内径D为上述下限值以上时，能确保彼此相邻的熔融树脂或中 空纤维之间充分的间隙；冷却筒121的内径D为上述上限值以下时，能易于制造装置100的 省空间化。
[0145] 如图3所示，多个冷却筒121优选被配置成Z字状。将冷却筒121配置成Z字状 时，易于密集，能易于实现制造装置100的省空间化。
[0146] 如图4所示，多个冷却筒121也可配置成圆形状。将多个冷却筒121设置成圆形 状时，通过在圆的中心处配置用于将树脂供应给纺丝喷嘴110的配管151，能使从配管151 至纺丝喷嘴的流路152的长度全部相同。因此，能易于以均匀量从树脂排料口中排出熔融 树脂。
[0147] 多个冷却筒121，如图5所示，也可配置成相互平行的2列并且各冷却筒的中心位 于矩形的顶点。在这种情况下，通过设冷却筒121的个数为偶数，并沿着各列方向的中央且 对于各列的排列垂直方向的中央处配置用于将树脂供应给纺丝喷嘴110的配管151，能使 从配管151至纺丝喷嘴的流路152的长度全部相同。因此，能易于以均匀量从树脂排料口 中排出熔融树脂。
[0148] 本实施方式中，吹出部121a由使吹至中空丝状熔融树脂A的冷却用气体产生压力 损失的构件所构成。在这里，设压力损失为〇?lOOkPa的范围，但使压力损失产生是以从 吹出部121a导入至冷却筒121的冷却用气体的整流为目的，因此，优选控制在所必要的最 小限度。
[0149] 作为使压力损失产生的构件，可举出连续起泡的起泡体、以纤维作为原料的无纺 布、粉末冶金等的烧结体、纸带的环状层积体、网眼小于10目的网状体等。
[0150] 在上述冷却装置120中，使用冷却用气体供应装置将冷却用气体供应至气体导入 室121c，从吹出部121a开始，将冷却用气体吹至前行于冷却筒121的大致中心的中空丝状 熔融树脂A，冷却中空丝状熔融树脂A。另外，本发明中，冷却后的中空丝状熔融树脂A称为 中空纤维B。
[0151] (取回装置）
[0152] 取回装置130是取回中空纤维B的装置，在低于冷却筒121的下游侧，对每根中空 纤维B各设置有一个取回装置130。另外，取回装置130优选能调整取回速度。
[0153] 作为取回装置的具体例子，可举出纳尔逊（才、> 乂 >)辊和导丝辊（godet rolls) 等。
[0154] (熔融树脂计量供应装置）
[0155] 熔融树脂计量供应装置140在各纺丝喷嘴110的上游侧各设置有1个，是用于调 整供应于纺丝喷嘴110的熔融树脂的供应量的装置。另外，通常，熔融树脂计量供应装置 140中使用挤出机供应熔融树脂。
[0156] 作为熔融树脂计量供应装置140,可举出齿轮泵、隔膜泵、单轴偏心螺杆泵、柱塞 泵、螺杆泵（screw pump)等。这些中，从低脉动性优良、小型轻量、密封机构也简化来看，优 选齿轮泵。
[0157] 另外，作为熔融树脂计量供应装置140的驱动源，从能精确地控制旋转来看，优选 交流伺服电动机和步进电动机。
[0158] 〈中空纤维的制造方法〉
[0159] 对使用上述制造装置100的中空纤维制造方法的一实施方式进行说明。
[0160] 本实施方式的中空纤维制造方法具有熔融树脂供应工序、纺丝工序、冷却工序和 取回工序。
[0161] (熔融树脂供应工序）
[0162] 熔融树脂供应工序中，首先，通过使用挤出机对树脂进行熔融，并将熔融后的树脂 (熔融树脂）输送至各熔融树脂计量供应装置140。在这里，作为树脂，使用聚乙烯和聚丙 稀等结晶性树脂。
[0163] 接着，通过熔融树脂计量供应装置140调整熔融树脂的供应量，同时，将熔融树脂 供应至各纺丝喷嘴110。通常，调整熔融树脂的供应量，以使全部树脂排料口 ilia的排出量 变相同。
[0164] (纺丝工序）
[0165] 纺丝工序中，通过从树脂排料口 111a纺出熔融树脂，形成中空丝状熔融树脂A。具 体来说，通过使从熔融树脂计量供应装置140供应的熔融树脂通过由加热器加热的树脂流 路111后，从环状开口的树脂排料口 111a纺出，同时从空气排出口 111b排出空气，从而形 成中空丝状熔融树脂A，并输送至冷却筒121的大致中心处。
[0166] 纺丝速度并没有特别限定，通常设为1?1000m/分钟的范围。
[0167] (冷却工序）
[0168] 冷却工序中，使用冷却装置120对前行于冷却筒121的大致中心处的中空丝状熔 融树脂A进行冷却。具体来说，使用冷却用气体供应装置将冷却用气体供应至气体导入室 121c中。接着，从吹出部121a开始，将冷却用气体吹至前行于冷却筒121的大致中心处的 中空丝状熔融树脂A的外周面，冷却中空丝状熔融树脂A，作为中空纤维B。
[0169] 另外，冷却工序中，进行中空丝状熔融树脂A的细径化，但该细径化通过取回工序 取回中空纤维B而产生。
[0170] 本实施方式中，吹出部121a被配置于冷却筒121的长度方向的大致中央处，因而 从吹出部121a吹至冷却筒121内部的冷却用气体从冷却筒121两侧的开口部排出。因此， 高于吹出部121a的上游侧的中空丝状熔融树脂A与冷却用气体成为对流，而低于吹出部 121a的下游侧的中空丝状熔融树脂A和冷却用气体成为并流。
[0171] (取回工序）
[0172] 取回工序中，使用取回装置130来取回中空纤维B。这时的取回速度以如下方式进 行调整：当通过纺丝喷嘴110形成的中空丝状熔融树脂A正在通过冷却装置120时进行细 径化，使中空纤维的直径成为规定值。通常，中空纤维的直径适在10?3000 μ m之间适宜 选择。
[0173] (作用效果）
[0174] 上述实施方式中，通过使用吹出部121a，能将冷却用气体均匀吹至冷却筒121的 内侧。另外，吹出部121a由使冷却用气体产生压力损失的材料构成，能暂时将冷却用气体 拦截在气体导入室121c内。由此，可以使气体导入室121c的内部的压力分布变小，因而能 使从吹出部121a吹出的冷却用气体的风量在圆周方向上均匀化。因此，由于通过冷却用气 体能对各中空丝状熔融树脂A进行均匀冷却，因此尽管中空丝状熔融树脂A为多根，但能使 得到的中空纤维B的晶体结构在圆周方向上均匀化。因而，将所得的中空纤维膜B延伸而 得到的中空丝膜在圆周方向的膜结构的均匀性增高。
[0175] 另外，本实施方式中，在设置于纺丝喷嘴110的各树脂排料口 111a各形成一根中 空丝状熔融树脂A，同时，通过熔融树脂计量供应装置140调整供应于各树脂排料口 111a的 熔融树脂的供应量。当从树脂排料口 11 la排出的熔融树脂为中空的情况下，从树脂排料口 111a排出的量发生变化时，直径和厚度发生变化。因此，4个树脂排料口 111a中的排出量 不同时，中空丝状熔融树脂A的冷却操作也不同，存在所得的中空纤维B的非晶部和结晶部 的配置变得不一定的情况。然而，本实施方式中，通过各熔融树脂计量供应装置140来调整 供应于各树脂排料口 111a的熔融树脂的供应量，能对4个树脂排料口 111a的排出量进行 规定化，并能对4根中空丝状熔融树脂的直径和厚度进行规定化。
[0176] 因此，尽管同时制造多根中空纤维B，但能对所得的中空纤维B的非晶部和结晶部 的配置进行规定化，并能使中空纤维B之间的晶体结构之差变小，因而，能减小中空丝膜的 品质偏差。
[0177] 〈其它实施方式〉
[0178] 另外，本形态并不局限于上述实施方式。
[0179] 例如，本形态中，制造的中空纤维根数为2根以上，并不局限于上述实施方式中的 4根。
[0180] 另外，本形态中，冷却筒并不局限于圆筒状，例如，可以是截面为多边形（三角形、 四边形等）的筒状，优选圆筒状。
[0181] 另外，本形态中，吹出部并不局限于环状，但在均匀吹出冷却气体方面，优选是环 状。
[0182] 另外，作为冷却筒，可使用以下的冷却筒：如图6所示，吹出部121a配置于冷却筒 121的出口侧，使取回装置130侧的开口部变狭窄，中空丝状熔融树脂A与冷却用气体变成 对流的冷却筒；如图7所示，吹出部121a被配置于冷却筒121的纺丝喷嘴110侧且冷却筒 121被无间隙地安装在纺丝喷嘴110,中空丝状熔融树脂A与冷却用气体变成并流的冷却 筒。
[0183] 另外，吹出部可以是如图2、图6和图7的形态的冷却筒的长度方向的一部分，也可 以是全部。在以较少的冷却用气体量就能有效冷却中空丝状熔融树脂方面，吹出部优选为 冷却筒的长度方向的一部分。
[0184] 另外，本形态中，吹出部也可以是不使冷却用气体产生压力损失的吹出部。
[0185] 保护部可以不是筒状，也可以如图6所示地通过在纺丝喷嘴110的下表面形成有 凹部、并在该凹部的底部形成树脂排料口 111a和空气排出口 111b从而作为保护部。
[0186] 另外，保护部也可为如下的结构：如图7所示，使冷却筒121的上端与具有树脂排 料口 111a和空气排出口 111b的面接触，以冷却筒121的壁包围树脂排料口 111a和空气排 出口 111b的出口侧附近。也就是说，冷却筒121的上端侧可兼为保护部。
[0187] 另外，本形态中，也可以不具有熔融树脂计量供应装置，不调整向树脂排料口的熔 融树脂的供应量。
[0188] 上述实施方式中具有多个纺丝喷嘴，1个纺丝喷嘴具有一个树脂排料口，形成多根 中空丝状熔融树脂，但在本形态中，也可以使纺丝喷嘴为歧管状，以1个纺丝喷嘴形成多根 中空丝状熔融树脂。
[0189] 取回装置也可为将多根中空纤维束一同进行取回的装置。
[0190] "第二形态"
[0191] 对本发明的第二形态的一实施方式进行说明。
[0192] 本实施方式中的用于制造中空纤维的方法主要具有以下工序：纺丝工序：将聚乙 烯、聚丙烯等聚烯烃被加热至熔点以上的熔融树脂从环状喷嘴中排出而得到中空丝状的熔 融树脂；冷却工序：将冷却用气体吹至由环状喷嘴排出的中空熔融树脂的外周面进行冷却 固化；以及延伸工序：将中空纤维延伸。
[0193] 以下，参照附图，对用于实施纺丝工序和冷却工序的中空纤维制造装置（熔融纺 丝装置）进行详细说明。
[0194] 图8是显示本形态的实施方式中的中空纤维制造装置（熔融纺丝装置）200的概 略图。制造装置200具有排出熔融加热的树脂的纺丝喷嘴（纺丝头）203、设置于纺丝喷嘴 203的下侧并用于保持从纺丝喷嘴203排出的树脂的周围温度的保温筒205、用于冷却从纺 丝喷嘴203排出的树脂的冷却装置（冷却手段）207和用于卷取冷却固化后的树脂的中空 纤维的卷取机（取回装置）209。该制造装置200中，随着重力使从纺丝喷嘴203排出的熔 融树脂下落，在下落过程中，使用冷却装置207进行冷却固化，并通过卷取机209对冷却固 化后的中空纤维进行卷取。纺丝喷嘴203、保温筒205和冷却装置207被与熔融树脂的下落 方向平行地配置，即沿着铅直方向被配置成串联状。
[0195] 图9和图10是显示纺丝喷嘴203、保温筒205和冷却装置207的图。纺丝喷嘴203 具有用于排出熔融树脂的4个树脂排料口 211。各树脂排料口 211，其开口向下，并被配置 于纺丝喷嘴203的圆形底面。4个树脂排料口 211被配置为构成正方形的顶点。在树脂排 料口 211的上部中，设置有用于蓄集熔融的树脂的树脂蓄集部213,在该树脂蓄集部213的 上部中，密封盖215介由密封构件217被安装于纺丝喷嘴203的主体。此外，各树脂排料口 211具有环状形状，并将从树脂排料口 211排出的熔融树脂整流成环状。
[0196] 冷却装置207被配置于纺丝喷嘴203的下侧，并具有以包围从纺丝喷嘴203流出 的熔融树脂的方式而构成的冷却筒219、用于将冷却风送入冷却筒内的骤冷鼓风机221和 自冷却筒219向上方进行延伸的延长管223。
[0197] 冷却筒219,其与熔融树脂的下落方向（铅直方向向下）平行延伸，且其上端和下 端都开口。冷却筒219被配置在纺丝喷嘴203的下侧，以使其中心轴位于纺丝喷嘴203的 中心轴的延长线上。另外，冷却筒219具有能使自纺丝喷嘴203的4个树脂排料口 211下 落的熔融树脂不接触冷却筒219而自上端朝向下端通过这样的直径。另外，冷却筒219具 有外筒225和内筒227的双重管结构，其中，内筒227具有多孔结构。
[0198] 在这样的冷却筒219中，在熔融树脂通过冷却筒219内的期间，对熔融树脂吹出自 骤冷鼓风机221送出的冷却用气体，使熔融树脂冷却并固化。
[0199] 另外，骤冷鼓风机221构成为：在与冷却筒219的长度方向相垂直交叉的方向上， 向冷却筒219的外筒225和内筒227之间送入冷却用气体。而且，从骤冷鼓风机221流入到 外筒225和内筒227之间的冷却用气体，在外筒225和内筒227之间的空间内，遍及冷却筒 219的圆周方向，并通过内筒227从圆周方向向内筒227的中心流入。由此，冷却装置207 中，进行将来自骤冷鼓风机221的冷却用气体从圆周方向向熔融树脂吹出的所谓的径向骤 冷。而且，向与熔融树脂的下落方向相垂直交叉的方向流动而流入冷却筒219内的冷却用 气体，在冷却筒219内改变方向，在气压更低的开口的内筒227的上端方向或下端方向上流 动。
[0200] 延长管223与熔融树脂的下落方向平行地延伸至保温筒205的下端附近。延长管 223具有与内筒227基本相同的直径，且构成为：使自冷却筒219向上方流动的冷却用气体 进一步向上方流动。由此，冷却用气体以与熔融树脂的下落方向相对的方向流动。
[0201] 保温筒205是通过与熔融树脂的下落方向平行延伸的管而构成的。保温筒205的 直径设置成如下形式：从4个树脂排料口 211落下的树脂能以不接触保温筒205的方式从 上端向下端通过。保温筒205的上端被配置成与纺丝喷嘴203的底面紧贴，保温筒205的 下端配置在自冷却装置的延长管223的上端在上下方向以任意距离离开的位置。在保温筒 205的上端和下端设置有向与保温筒205垂直交叉的方向延伸的上凸缘部229和下凸缘部 231。而且，上凸缘部229隔着密封构件233被密封地安装于纺丝喷嘴203的底面，保温筒 205的内部成为仅下侧开口的半密闭状态。
[0202] 另外，在保温筒205的下端与冷却装置207的延长管223之间形成有用于从熔融 树脂下落的空间排出冷却用气体的排气口 235。本实施方式中的排气口 235是通过延长管 223的上端与保温筒205的下凸缘部231之间的空隙所构成的。该排气口 235是以在冷却 装置207的冷却筒219中上升的冷却用气体不进入保温筒205的方式，排出冷却用气体。
[0203] 接着，对上述实施方式中的制造装置200的作用进行详细说明。
[0204] 首先，从纺丝喷嘴203的树脂排料口 211排出熔融加热后的树脂时，随着树脂排料 口 211的形状，熔融树脂以环状截面的形态向下排出。向下排出的熔融树脂，其随着下落， 直径变细，并通过保温筒205内部及冷却装置207的延长管223以及冷却筒219的内部，被 冷却固化。被冷却固化而得到的中空纤维被设置于冷却装置207的下侧的卷取装置209卷 取。
[0205] 从保温筒205排出的树脂的温度为150?170°C左右。另外，保温筒205中，由于来 自喷嘴的放热和传热、树脂温度，保温筒205内部的高的部分为接近纺丝喷嘴温度的170°C 左右，与下端的冷却用气体接触的部分的温度为接近冷却用气体的温度，在保温筒205内 部的高度方向上保持温度分布，并维持该温度分布。从冷却装置207的骤冷鼓风机221流 至冷却筒219内的冷却用气体，其温度变为15?30°C左右，低于保温筒205内部的温度。
[0206] 在冷却筒219中上升而出的冷却用气体要通过其动能进入保温筒205内部，但保 温筒205具有仅下侧开口的半密闭结构。因而，保温筒205内部中充满暖气，自延长管223 向上流动的空气不进入保温筒205内部，而是流向气压更低的排气口 235外部。由此，可以 防止冷却用气体侵入保温筒205内部，并能维持较高的包括树脂排料口 211附近的保温筒 205内部的温度。另外，保温筒205是半密闭结构，因此，冷却用气体不会从下侧流入至保温 筒205内部。由此，能防止冷却用气体流入保温筒205内部而致保温筒205内部的气流紊 舌L
[0207] 如此，按照本实施方式的制造装置200,通过保温筒205,能防止冷却用气体到达 纺丝喷嘴203的树脂排料口 211附近。因此，能防止由树脂在树脂排料口 211附近被部分急 剧冷却而产生冷却斑。另外，通过保温筒205,能防止冷却用气体的气流在树脂排料口 211 附近产生，因此，能防止由气流引起熔融树脂的直径和厚度变得不均匀。
[0208] 接着，对第二形态的上述实施方式的变形例进行详述。
[0209] 图11是显示第一变形例中的制造装置的截面图。
[0210] 如图11所示，制造装置241在上述制造装置200的基础上，还具有用于控制保温 筒205的温度的温度控制装置243、用于检测从纺丝喷嘴203的树脂排料口 211下落的熔融 树脂的温度的辐射温度传感器245和用于测定保温筒205的温度的多个热电偶247。多个 热电偶247分别测定保温筒205的温度、4条树脂流的中央部（即保温筒205的中心轴附 近）的温度以及树脂流与保温筒205之间（即保温筒205内部的侧面附近）的温度。
[0211] 作为辐射温度传感器245,从通用性来看，优选红外线辐射温度计。
[0212] 温度控制装置243根据由辐射温度传感器245测定的熔融树脂的温度和/或由热 电偶247测定的保温筒205的温度、或者保温筒205内的温度来控制保温筒205的温度。具 体来说，在温度控制装置243的内部形成有调节温度用流体循环的流路。通过使该调节温 度用流体循环，能加热或冷却保温筒205。另外，为了维持保温筒205的内部温度，温度控制 装置243还可设有电加热器（图中未显示）。
[0213] 上述温度控制装置243中，由辐射温度传感器245测定的熔融树脂的温度低于规 定温度时，或者由热电偶247测定的保温筒205的温度或保温筒205内的温度低于规定温 度时，加热保温筒205,使保温筒205内部的温度上升。
[0214] 上述温度控制装置243中，由辐射温度传感器245测定的熔融树脂的温度高于规 定温度时，或者由热电偶247测定的保温筒205的温度或保温筒205内的温度高于规定温 度时，冷却保温筒205,使保温筒205内部回到适当的温度。
[0215] 另外，温度控制装置243中，由热电偶247测定的保温筒205的中央部的温度与中 央部的周边部的温度之间产生预设值以上的差时，加热保温筒205,以使该温度斑均匀。
[0216] 另外，第一变形例中的制造装置241具有覆盖保温筒205的下端开口的闸门249。 闸门249对应于4个树脂排料口 211的位置，并形成有4个开口 251。闸门249的开口 251 的直径，通过考虑保温筒205下端中的变为尖端越来越细的形状的熔融树脂直径来确定尺 寸，其为稍大于熔融树脂直径的直径。
[0217] 通过设置这样的闸门249,能可靠地防止冷却装置207的冷却用气体从保温筒205 的下侧流入至保温筒205内部。另外，通过以闸门249覆盖保温筒205的下端，能抑制由保 温筒205的内周面与中心附近的气氛温度差所产生的热对流而引起的保温筒205的气体流 出。另外，能抑制伴随着气体流出的外部气体流入和来自保温筒205内部的放热。
[0218] 对第二形态的上述实施方式的第二变形例进行详述。
[0219] 图12是显示第二变形例中的制造装置的截面图。
[0220] 如图12所示，制造装置261具有对应于纺丝喷嘴203的各树脂排料口 211的多个 保温筒263和冷却装置265。此外，设于保温筒263的下端的闸门267具有能调整开口直径 的虹彩光圈结构。
[0221] 通过如此设置对应于各树脂排料口 211的保温筒263和冷却装置265,并使用虹彩 光圈结构调整闸门267的开口直径，能使开口直径尽可能小。因此，更能可靠地抑制冷却用 气体流入至保温筒263内部。
[0222] 另外，通过在各保温筒263分别设置温度控制装置269,能分别测定和控制从各自 的树脂排料口 211所排出的熔融树脂的温度，并且能从一条树脂硫的周边均匀地进行加热 和冷却。因此，能更可靠地消除温度斑，并能形成均匀的中空纤维。
[0223] 另外，本形态的上述实施方式中，在延长管的上端与保温筒的下凸缘部之间形成 间隙，并将其作为排气口 235使用，但在本形态中，若排气口是在低于保温筒的下侧且使冷 却用气体在延长管内流动充分距离的位置，则可形成于任何位置。例如，可在延长管的上端 附近钻孔，形成间隙，并将其作为排气口。
[0224] "第三形态"
[0225] 对本发明的第三形态的一实施方式进行说明。
[0226] 本实施方式是具有以下装置的形态：测定装置：在树脂排料口所纺出的中空丝状 熔融树脂被细化的区域中，测定根据熔融树脂的冷却状态而变化的熔融树脂的物性值或熔 融树脂周围的气氛物性值；以及连接于测定装置的控制装置。除了这点以外，其它如同第一 形态或第二形态。
[0227] 在图13、14和15中显示本形态的一实施方式中的制造装置的概略图。
[0228] 本实施方式的制造装置（熔融纺丝装置）300中，如同第二形态的实施方式，其具 有纺丝喷嘴303、冷却装置（冷却手段）307和卷取机（取回装置）309。另外，如同第二形 态，纺丝喷嘴303具有令中空丝状熔融树脂纺出的树脂排料口 315,冷却装置307具有冷却 筒317、骤冷鼓风机313和延长管319,其中，冷却筒317具有外筒321和内筒323。
[0229] 另外，熔融树脂的直径成为一定的点，被认为是在熔融树脂充分冷却、结晶化完成 的位置，通常，在冷却装置305的冷却筒317或延长管319的内部完成结晶化。制造装置 300中，使用测定装置，管理熔融树脂进入冷却装置307后直径在成为一定为止期间的被细 化的区域R中的熔融树脂的冷却行为。
[0230] 接着，对用于测定熔融树脂的物性值或熔融树脂周围的气氛物性值的测定装置 305进行详述。
[0231] 作为根据熔融树脂的冷却状态而变化的熔融树脂的物性值，可举出熔融树脂的任 意位置上的熔融树脂的表面温度、折射率、红外线辐射量、光透过量、结晶化度和偏振光量 等。作为根据熔融树脂的冷却状态而变化的熔融树脂周围的气氛物性值，可举出环境温度、 气氛中所含物质的红外线辐射量、气氛气体的折射率等。这些物性值具有与暴露于冷却用 气体的熔融树脂的冷却程度密切的关联。测定装置305被构成为测定这些中的至少一个。 控制部311被构成为根据测定装置305得到的测定结果而调整自骤冷鼓风机313供应的冷 却用气体的温度和量。
[0232] 图16是显示使用用于测定熔融树脂的表面温度和周围温度的传感器作为测定装 置的例子的截面图。
[0233] 如图16所示，延长管319上安装有用于测定熔融树脂被细化的区域R中的熔融树 脂的表面温度的辐射温度传感器327以及用于测定区域R中的熔融树脂的周边温度的热电 偶329、331。辐射温度传感器327和热电偶329、331连接于控制部331，辐射温度传感器 327和热电偶329、331的测定结果发送到控制部311。
[0234] 辐射温度传感器327通过在延长管319的一部分侧壁钻孔所形成的窗口 333,连续 测定任意测定点的熔融树脂的表面温度。测定点的位置可以是区域R中的任何位置。
[0235] 控制部311根据辐射温度传感器327的测定结果，比较测定点的熔融树脂表面温 度和预设的温度。而且，比较的结果，当测定点的熔融树脂的表面温度高于预设温度时，控 制部311判断为熔融树脂的冷却不足，从而使从骤冷鼓风机313向冷却筒317供给的冷却 用气体的温度下降。或者，使冷却用气体的量增加。也可使冷却用气体的温度下降，同时增 加冷却用气体的量。
[0236] 通过将这样的熔融树脂的表面温度反馈成从骤冷鼓风机313供给的冷却用气体 的温度、量，能保持测定点的熔融树脂的表面温度为一定。
[0237] 另外，热电偶329、331被配置于熔融树脂与延长管319的内壁之间以及4条熔融 树脂流的中央。此外，各热电偶329、331将熔融树脂与延长管319的内壁之间的测定点的 气氛温度以及在4条熔融树脂流的中央的测定点的气氛温度发送到控制部311。控制部根 据热电偶329、331的测定结果，比较该测定点的环境温度和预设的温度。比较的结果，当测 定点的气氛温度高于预设温度时，控制部311判断为没能充分冷却熔融树脂，从而使从骤 冷鼓风机313向冷却筒317供给的冷却用气体的温度下降。或者，使冷却用气体的量增加。 也可以使冷却用气体的温度下降，同时增加冷却用气体的量。
[0238] 另一方面，当测定点的环境温度低于预设温度时，控制部311判断为对熔融树脂 冷却过度，而提高从骤冷鼓风机313向冷却筒317供给的冷却用气体的温度。或者，减少冷 却用气体的量。也可提高冷却用气体的温度的同时减少冷却用气体的量。
[0239] 通过将这样的熔融树脂周围的气氛温度反馈成由骤冷鼓风机313供应的冷却用 气体的温度、量，能保持测定点的熔融树脂的表面温度为一定。
[0240] 另外，在图16所示的例子中，在延长管319上设有辐射温度传感器327和多个热 电偶329、331，但也可安装辐射温度传感器319与多个热电偶329、331中的任一方，也可以 安装一个热电偶。
[0241] 图17?21是显示使用用于测定熔融树脂的光学特性的传感器作为测定装置的例 子。图17?21所示的例子的制造装置中，通过测定熔融树脂的偏振光状态可判断熔融树 脂的冷却状态。
[0242] 图17所示的例子中，在具有环状开口的树脂排料口 315的中央（环状开口的中 心）安装有玻璃纤维制的光导等导光体335。导光体335的一端被构成为从环状开口与中 心向下露出，并且将来自其它端入射的光向熔融树脂的流动方向射出。从导光体335的一 端射出的光通过中空状的熔融树脂流的中空部而前行。另外，在延长管319的外部设有被 配置成从水平方向摄像的(XD照相机337。该(XD照相机337,例如，通过以透明材料构成 延长管319的一部分的窗333,对测定点进行摄像。
[0243] 熔融树脂在从纺丝喷嘴303纺出时，由于其是液体状态，因此即使与熔融树脂的 流动方向大致平行地前行的光照射到熔融树脂，也不会在与熔融树脂的流动方向相垂直交 叉的方向、即水平方向散射光。然而，随着熔融树脂固化、结晶化在进行，照射到熔融树脂的 光变得容易被散射，向水平方向上的光散射增多。因此，区域R的测定点中，通过从水平方 向测定来自熔融树脂的散射光的强度，可知熔融树脂的结晶化的进行程度。
[0244] 控制部311根据(XD照相机337所拍摄的图像，比较测定点的散射光的强度和预 先设定的强度。比较的结果，当测定点的散射光的强度强于预先设定的强度时，控制部311 判断为熔融树脂的结晶化进行过度且将熔融树脂冷却过度，从而提高从骤冷鼓风机313向 冷却筒供给的冷却用气体的温度。或者，减少冷却用气体的量。也可以提高冷却用气体的 温度的同时减少冷却用气体的量。
[0245] 另一方面，当测定点的散射光的强度弱于预先设定的强度时，控制部311判断为 熔融树脂的结晶化延迟且未能充分冷却熔融树脂，从而降低从骤冷鼓风机313供给至冷却 筒317的冷却用气体的温度。或者，增加冷却用气体的量。也可以降低冷却用气体的温度 的同时增加冷却用气体的量。
[0246] 通过从熔融树脂的光的散射强度来判断熔融树脂的结晶化的进行程度，并将该判 断结果如此地反馈成自骤冷鼓风机313供应的冷却用气体的温度、量，能保持测定点的熔 融树脂的结晶化的进行程度为一定。
[0247] 在图18、19所示的例子中，在延长管319的同一高度位置安装有发光元件339和 受光元件341。发光元件339和受光元件341被配置成将通过延长管319内部的熔融树脂 流夹持，并被配置成从发光元件339以水平方向射出的光照射到熔融树脂。受光元件341 与控制部311连接，将来自发光元件339的光的检测结果发送到控制部311。
[0248] 如图18所示，在配置有发光元件339和受光元件341的高度上熔融树脂的结晶化 已经已完成时，来自发光元件339的光不通过熔融树脂，因此，无法到达受光元件341。另一 方面，如图19所示，在配置有发光元件339和受光元件341的高度上熔融树脂的结晶化尚 未完成时，来自发光元件339的光的至少一部分通过熔融树脂而到达受光元件341。因此， 控制部311中，通过预先设定在受光元件341中检测到的光的阈值，与图17所示的例子同 样地，能判断熔融树脂的结晶化的进行程度。
[0249] 另外，在图20、21所示的例子中，发光元件343和受光元件345以垂直方向排列的 方式安装于延长管319。在该例子中，能根据熔融树脂的光的反射程度，判断熔融树脂的结 晶化的进行程度。也就是说，如图20所示，从发光元件343倾斜向下朝熔融树脂射出的光 在低于熔融树脂的结晶化完成位置的位置照射到熔融树脂时，能在受光元件345中检测到 发光元件343所射出的大部分的光。另一方面，如图21所示，从发光元件343射出的光在 高于结晶化完成位置的位置照射到熔融树脂时，发光元件343所射出的大部分的光通过熔 融树脂，因此，不会向受光元件345反射。在这种情况下，受光元件345中不能检测到来自 熔融树脂的发射光，并且即使检测到，其光强度也是弱的。因此，在控制部311中，通过预先 设定在受光元件345中检测到的来自熔融树脂的反射光的强度的阈值，如同图17所示的例 子，能判断熔融树脂的结晶化的进行程度。
[0250] 在图18?21所示的任一例子中，控制部311根据受光元件341、345中的光的检 测结果，比较测定点的光强度和预设的光强度。比较的结果，测定点的光强度强于预设的强 度时，控制部311判断为熔融树脂的结晶化进行过度且熔融树脂冷却过度，从而提高从骤 冷鼓风机313供给至冷却筒317的冷却用气体的温度。或者，减少冷却用气体的量。也可 提高冷却用气体的温度的同时减少冷却用气体的量。
[0251] 另一方面，测定点的光强度弱于预设的强度时，控制部311判断为熔融树脂的结 晶化延迟且不能充分冷却熔融树脂，从而降低从骤冷鼓风机313供给至冷却筒317的冷却 用气体的温度。或者，增加冷却用气体的量。也可降低冷却用气体的温度的同时增加冷却 用气体的量。
[0252] 如此，从熔融树脂的光的散射强度判断熔融树脂的结晶化的进行程度，将该判断 结果反馈成骤冷鼓风机所供应的冷却用气体的温度、量。由此，能保持测定点的熔融树脂的 结晶化的进行程度为一定。
[0253] 如上所述，根据制造装置300能测量测定装置305中的熔融树脂的物性值或熔融 树脂周围的气氛物性值，因此，能易于知晓熔融树脂的冷却状态。进一步，根据制造装置 300,基于测定装置305所测定的结果，能反馈控制骤冷鼓风机313。由此，能适当维持冷却 环境，做成均匀的中空纤维。
[0254] 另外，第三形态并不局限于上述实施方式，可将上述实施方式的各构成在不脱离 本发明的宗旨的范围进行适当变更。
[0255] 例如，上述实施方式中，测定装置305安装于延长管319,但只要是能测定从熔融 树脂进入冷却装置307 (延长管317)后直径变成一定为止期间的被细化的区域中的熔融树 脂的物性值或熔融树脂周围的气氛物性值的位置，就可以是任何位置。
[0256] 作为冷却用气体，可使用空气或氮气等单独成分的气体或者混合气体。
[0257] 如上述实施方式，更优选自上而下向铅直方向纺出并卷取熔融树脂，但也可以是 自下而上向铅直方向纺出并卷取的形态，也可以是水平纺出并相对于树脂排料口以水平方 向卷取的形态。
[0258] 树脂排料口优选为环状的开口部，但并不局限于这些，只要是环状不完全开口的 树脂排料口等能纺出中空状的纤维的形状，就没有特别限定。
[0259] "其它形态"
[0260] 本发明并不局限于上述第一?第三的形态。例如，当第一形态的中空纤维的制造 装置具有保温筒时，在该保温筒的下端可以具有第二形态中的闸门。另外，第一形态的中空 纤维的制造装置也可具有第三形态中的测定装置。
【权利要求】
1. 一种中空纤维的制造方法，其特征在于具有以下工序： 纺丝工序：从设于纺丝喷嘴的树脂排料口中纺出熔融树脂，并进行细化，形成多根中空 丝状熔融树脂；以及 冷却工序：冷却所述中空丝状熔融树脂； 所述冷却工序中，对每根中空丝状熔融树脂使用一个筒状的冷却筒，所述冷却筒在长 度方向的至少一部分具有将冷却用气体均匀吹至内侧的吹出部，边使中空丝状熔融树脂在 各冷却筒前行，边从所述吹出部向中空丝状熔融树脂的外周面吹出冷却用气体，冷却中空 丝状熔融树脂。
2. 如权利要求1记载的中空纤维的制造方法，其中，用所述吹出部使冷却用气体产生 压力损失。
3. 如权利要求1或2记载的中空纤维的制造方法，其中，所述纺丝工序中，使用多个树 脂排料口，在各树脂排料口各形成一根中空丝状熔融树脂，同时调整供应给各树脂排料口 的熔融树脂的供应量。
4. 一种中空纤维的制造装置，其特征在于具有纺丝喷嘴和冷却所述中空丝状熔融树脂 的冷却装置，其中，纺丝喷嘴中设置有纺出熔融树脂而形成多根中空丝状熔融树脂的树脂 排料口； 各冷却装置中，每根中空丝状熔融树脂各设有一个筒状的冷却筒；各冷却筒被设成中 空丝状熔融树脂在各冷却筒的内侧前行，在该冷却筒的长度方向的至少一部分具有将冷却 用气体均匀吹至冷却筒的内侧的环状吹出部。
5. 如权利要求4记载的中空纤维的制造装置，其中，彼此相邻的冷却筒被设置成该冷 却筒的中心之间的间隔为树脂排料口的口径的150?1000%。
6. 如权利要求4记载的中空纤维的制造装置，其中，各冷却筒的内径为树脂排料口的 口径的110?900%。
7. 如权利要求4记载的中空纤维的制造装置，其中，冷却筒被设置成Z字状。
8. 如权利要求4记载的中空纤维的制造装置，其中，所述吹出部由使吹至中空丝状熔 融树脂的冷却用气体产生压力损失的构件所构成。
9. 如权利要求4记载的中空纤维的制造装置，其中，设有多个所述树脂排料口，在各树 脂排料口各形成一根中空丝状熔融树脂，同时在各树脂排料口的上游侧设有调整熔融树脂 的供应量的熔融树脂计量供应装置。
10. 如权利要求4记载的中空纤维的制造装置，其中，设有保持从树脂排料口所排出的 熔融树脂的周围温度的保温筒；该保温筒设于所述纺丝喷嘴与所述冷却装置之间，并围绕 所述树脂排料口且其上端被配置成紧贴于所述纺丝喷嘴； 在比所述保温筒下端更靠下侧形成有排出所述冷却用气体的排出口，以使从所述冷却 装置排出的向上流动的冷却用气体不进入所述保温筒内。
11. 如权利要求4记载的中空纤维的制造装置，其中，设有测定以下物性值的测定装 置：熔融树脂被细化的区域中，根据熔融树脂的冷却状态而变化的熔融树脂的物性值或熔 融树脂周围气氛的物性值。
12. -种中空纤维的制造装置，其特征在于设有纺丝喷嘴、冷却装置和保温筒； 其中，所述纺丝喷嘴具有连续排出熔融树脂的树脂排料口； 所述冷却装置具有如下结构：使低于熔融树脂温度的冷却用气体沿与从树脂排料口所 排出的熔融树脂相向的方向流动； 所述保温筒配置在所述纺丝喷嘴与所述冷却装置之间，并围绕所述树脂排料口，同时 其上端紧贴于所述纺丝喷嘴，所述保温筒用于保持从树脂排料口所排出的熔融树脂的周围 温度； 在比所述保温筒的下端更靠下侧形成有排出所述冷却用气体的排气口，以使从所述冷 却装置排出的向上流动的冷却用气体不进入所述保温筒内。
13. 如权利要求10或12记载的中空纤维的制造装置，其中，设有覆盖所述保温筒下端 的闸门，该闸门在所述纺丝喷嘴的树脂排料口的正下方具有任意直径的开口，同时防止所 述冷却用气体流入所述保温筒内。
14. 如权利要求10或12记载的中空纤维的制造装置，其中，设有传感器和用于控制保 温筒温度的温度控制装置； 所述传感器用于检测所述保温筒的表面温度、所述保温筒的内部温度和所述树脂排料 口所排出的熔融树脂的外表面温度中的至少一个； 所述温度控制装置是根据所述传感器的检测结果对所述保温筒进行加热或冷却的。
15. 如权利要求12记载的中空纤维的制造装置，其中，所述纺丝喷嘴具有多个树脂排 料口，并且对于一个树脂排料口，设有一个所述保温筒和一个冷却筒。
16. 如权利要求14记载的中空纤维的制造装置，其中，所述温度控制装置通过调节温 度用流体的循环进行温度控制。
17. 如权利要求13记载的中空纤维的制造装置，其中，所述闸门具有虹彩光圈结构。
18. 如权利要求14记载的中空纤维的制造装置，其中，所述传感器是测定所述熔融树 脂的外表面温度的红外线辐射温度计。
19. 如权利要求16记载的中空纤维的制造装置，其中，所述温度控制装置具有用于维 持保温筒的温度的电加热器。
20. -种中空纤维的制造方法，其是使用权利要求12记载的中空纤维的制造装置来制 造中空纤维的方法，其特征在于具有以下工序： 从所述树脂排料口连续排出熔融树脂的工序； 使所述熔融树脂通过保温筒的工序；以及 使用冷却装置将从所述保温筒中流出的熔融树脂进行冷却固化的工序。
21. -种中空纤维的制造装置，其是对于树脂排料口所纺出的被细化的熔融树脂，吹出 温度低于熔融树脂的冷却用气体使之固化的中空纤维的制造装置，其特征在于， 所述制造装置具有测定以下物性值的测定装置： 熔融树脂被细化的区域中，根据熔融树脂的冷却状态而变化的熔融树脂的物性值或熔 融树脂周围气氛的物性值。
22. 如权利要求11或21记载的中空纤维的制造装置，其中，还设有控制部； 所述控制部，用于比较所述测定装置所测定的结果与预先确定的标准值，并控制供应 冷却用气体的冷却装置所排出的冷却用气体的温度或流量中的至少一种。
23. 如权利要求22记载的中空纤维的制造装置，其中，所述树脂排料口为多个；并设置 有多个对应于各树脂排料口的所述冷却装置。
24. 如权利要求11或21记载的中空纤维的制造装置，其中，所述熔融树脂的物性值为 熔融树脂的表面温度。
25. 如权利要求11或21记载的中空纤维的制造装置，其中，所述熔融树脂的物性值为 熔融树脂的外形尺寸。
26. 如权利要求11或21记载的中空纤维的制造装置，其中，所述熔融树脂的物性值为 熔融树脂的结晶度。
27. 如权利要求11或21记载的中空纤维的制造装置，其中，所述熔融树脂周围气氛的 物性值是被细化的区域的气氛温度。
28. -种中空纤维的制造方法，其是通过对树脂排料口所纺出的熔融树脂，吹出温度低 于熔融树脂的冷却用气体使之固化，形成中空状赋形物，并卷取该中空状赋形物，来制造中 空纤维的方法； 其特征在于，所述中空纤维的制造方法具有测定以下物性值的工序： 熔融树脂被细化的区域中，根据熔融树脂的冷却状态而变化的熔融树脂的物性值或熔 融树脂周围气氛的物性值。
29. 如权利要求28记载的中空纤维的制造方法，其中，具有以下工序： 比较所测定的冷却状态与预先确定的标准值，并控制所供应的冷却用气体的温度或流 量中的至少一种。
【文档编号】D01D5/24GK104160071SQ201380014103
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2013年1月18日 优先权日:2012年1月18日
【发明者】前原修, 隅敏则, 广本泰夫, 梅田重之 申请人:三菱丽阳株式会社