复合喷嘴以及复合纤维的制造方法

摘要

一种用于吐出由岛成分聚合物和海成分聚合物构成的复合聚合物流的复合喷嘴，由下列部分构成：1片以上的分配板，其形成有用于分配各聚合物成分的分配孔以及分配槽；以及最下层分配板，其位于分配板的聚合物纺出路径方向下游侧，且形成有多个岛成分吐出孔和多个海成分吐出孔，其特征在于存在：n个岛成分吐出孔，其以中心O为中心配置在半径R1的圆周线C1上；n个海成分吐出孔，其以O为中心配置在半径R2的圆周线C2上；n个岛成分吐出孔，以O为中心在半径R3的圆周线C3上具有n个群中心P，该n个岛成分吐出孔以群中心P为中心设置在半径R1的圆周线C5上；以及n个海成分吐出孔，其以P为中心设置在半径R2的圆周线C6上，该复合喷嘴满足下列算式(1)、(2)，并且为既定配置。 (1)R1≤R2?cos(180/n[度]) 算式(1) (2)R3＝2?R2 算式(2)。

权利要求

1.一种用于吐出由岛成分聚合物和海成分聚合物构成的复合聚合物流的复合喷嘴，所述复合喷嘴由下列部分构成：1片以上的分配板，其形成有用于分配各聚合物成分的分配孔以及分配槽；以及最下层分配板，其位于所述分配板的聚合物的纺出路径方向下游侧，且形成有多个岛成分吐出孔和多个海成分吐出孔，在所述复合喷嘴中存在多个孔群，所述孔群包括：n个(n为3以上的自然数，以下同样)所述岛成分吐出孔，其以假想中心O为中心配置在半径R1的假想圆周线C1上；n个所述海成分吐出孔，其以假想中心O为中心配置在半径R2的假想圆周线C2上；n个所述岛成分吐出孔，以假想中心O为中心在半径R3的假想圆周线C3上具有n个假想群中心P，该n个所述岛成分吐出孔以所述假想群中心P为中心设置在半径R1的假想圆周线C5上；以及n个所述海成分吐出孔，其以所述假想群中心P为中心设置在半径R2的假想圆周线C6上，所述复合喷嘴满足下列算式(1)、(2)，并且为下列(3)、(4)的条件的配置：(1) R1≤R2·cos(180/n[度])

(2) R3＝2•R2

(3) C1、C5：n个岛成分吐出孔以中心角360/n度等分配置

C2、C6：n个海成分吐出孔以中心角360/n度等分配置

C3：n个假想群中心以中心角360/n度等分配置

θ1：配置于C1和C2、C5和C6的吐出孔间的相位角为180/n度θ2：C2的吐出孔与C3的假想群中心间的相位角为0度

(4) 海成分吐出孔配置于连结假想中心O与假想群中心P的线段、假想圆周线C2、以及假想圆周线C6的交点。

2.根据权利要求1所述的复合喷嘴，其特征在于，在吐出孔数n＝4个的情况下，满足算式(5)：(5) R1≤R2/2。

3.根据权利要求1所述的复合喷嘴，其特征在于，在吐出孔数n＝6个的情况下，满足算式(6)：(6) R1≤R2•3 3/8。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的复合喷嘴，其特征在于，在将与所述假想中心O邻接的所述假想群中心P作为所述假想中心O的情况下，也具有同样的孔配置。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的复合喷嘴，其中，所述岛成分吐出孔的孔填充密度为0.5孔/mm2以上。

6.一种复合纤维的制造方法，其中，通过使用根据权利要求1至5中的任一项的复合喷嘴的复合纺丝机来进行熔融纺丝，所述复合喷嘴的从所述分配板到所述最下层分配板的所述岛成分吐出孔的各流路中的流路压力损失相等，并且从所述分配板到所述最下层分配板的所述海成分吐出孔的各流路中的流路压力损失相等。

7.一种复合纤维的制造方法，其中，通过使用根据权利要求1至5中的任一项的复合喷嘴的复合纺丝机以使岛成分聚合物比率达到50%以上的方式进行熔融纺丝。

说明书

复合喷嘴以及复合纤维的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及复合喷嘴以及复合纤维的制造方法。

背景技术

[0002] 使用了聚酯、聚酰胺等热塑性聚合物的纤维在力学特性、尺寸稳定性方面优秀，因而用途多样化，开发有众多赋予了各种功能性的纤维。

[0003] 例如，在衣料用途中，进行了下列改良：为了赋予柔软的手感等而进行单丝细纤度化、多纤丝化，为了提高吸水、速干性、变更光泽感等而进行单丝异形截面化，或者，为了赋予实现鲜明性优秀的染色等新的功能性而使聚合物改性(改質)，等等。另外，在产业材料用途中，在同样地进行单丝细纤度化、多纤丝化、单丝异形截面化之外，还进行了下列改良：为了赋予高强度化、高弹性化、抗气候性、难燃性等新的功能性而使聚合物改性，等等。而且，在上述改良之外，如下复合纤维的开发也在广泛地进行中，该复合纤维通过组合两种以上的聚合物来补充单一成分聚合物的情况下的不充分性能，或者赋予全新功能。

[0004] 在该复合纤维中，有利用复合喷嘴得到的芯鞘型、并列(side by side)型、海岛型纤维、以及通过将聚合物彼此熔融混揉而得到的熔合(alloy)型。芯鞘型通过鞘成分覆盖芯成分，能够赋予以单独纤维达不到的手感、蓬松性等感性效果、另外，能够赋予强度、弹性率、耐磨损性等力学特性。另外，在并列型中，发现了以单独纤维无法实现的卷缩性，能够赋予拉伸性等。

[0005] 而且，在海岛型中，通过在熔融纺丝之后溶离易溶离成分(海成分)，仅残留难溶离成分(岛成分)，能够获得单纤维的丝径为纳米级别的极细纤维。若成为此种极细纤维，则在衣料用途中，发现以一般的纤维无法得到的柔软触感、细致性，能够适用于人工皮革、新感触纺织品等，另外，由于纤维间隔变得致密，故还能够作为高密度织物扩展到需要防风性、拒水性的运动衣料用途。另外，在产业材料用途中，比表面积增大，尘埃捕集性提高使得能够适用于高性能过滤器，另外，极细纤维进入微细的槽并擦去污垢使得还能够适用于精密设备等的抹布、精密砂布等。

[0006] 另外，芯鞘型通过鞘成分覆盖芯成分，能够赋予以单独纤维达不到的手感、蓬松性等感性效果、另外，能够赋予强度、弹性率、耐磨损性等力学特性。另外，在并列型中，发现了以单独纤维无法实现的卷缩性，能够赋予拉伸性等。

[0007] 此外，一般将利用复合喷嘴来制造复合纤维的方法称为复合纺丝法，将通过聚合物彼此的熔融混揉进行制造的手法称为聚合物熔合法。为了制造如上所述的极细纤维，虽然能够通过聚合物熔合法进行，但纤维径的控制存在极限，难以获得均一、均质的极细纤维。与此相对，在复合纺丝法利用复合喷嘴来精密地控制复合聚合物流，特别是能够在丝的行进方向上均一、均质地形成高精度的丝截面形态这一点上，可以认为优越性比聚合物熔合法高。当然，该复合纺丝法中的复合喷嘴技术在稳定地决定丝截面形态方面是极为重要的，一直以来进行有各种提案。

[0008] 例如，在专利文献1中，公开了如图11所示的复合喷嘴。图11的(b)为专利文献1的复合喷嘴的俯视图，图11的(a)为(b)的部分放大俯视图。在图中，分别地，黑圆的1表示吐出岛成分聚合物的岛成分吐出孔，白圆的4表示吐出海成分聚合物的海成分吐出孔，5表示最下层分配板，8表示分配槽。以下，在各附图中，在存在与已说明的图对应的部件的情况下，有时使用相同参照符号来省略说明。

[0009] 在专利文献1中记载了，重叠多片分配板，在该分配板的最下层设置最下层分配板5，最下层分配板5设有分配槽8、岛成分吐出孔1、海成分吐出孔4，在利用分配板将难溶离成分的岛成分聚合物、以及易溶离成分的海成分聚合物预先分配为多个之后，从最下层分配板5的岛成分吐出孔1和海成分吐出孔4各自吐出两种成分的聚合物，在吐出之后立即复合化，从而能够制造海岛型的复合纤维。另外，记载了通过使用该复合喷嘴，能够制造岛形状为六边形截面(蜂窝形状)，61个均称地分配的复合纤维。此外，该复合喷嘴一般称为分配板方式喷嘴。

[0010] 然而，在专利文献1的复合喷嘴中，根据本发明人的见解，作为孔群的设置样式，通过以在岛成分吐出孔1周围形成六边形的方式设置海成分吐出孔4，虽然岛形状为六边形截面，但未提示其以外的孔群的设置样式，存在无法获得具有多种岛形状的海岛型复合纤维的情况。另外，为了将岛成分吐出孔1和海成分吐出孔4配置于最下层分配板5的同一面，不能较多地配置岛成分吐出孔1，不能够使孔填充密度较大，其结果，存在无法获得纳米级别的极细纤维的情况。特别地，为了防止岛成分聚合物的汇合，在一个岛成分吐出孔1周围配置有多个海成分吐出孔4，因而在最下层分配板5配置有孔数比岛成分吐出孔1多的海成分吐出孔4，因而配置岛成分吐出孔1的位置受到限制，存在不能够使岛成分吐出孔1的孔数较多的情况。这如专利文献1的实施例记载的那样，获得的纤维为0.06丹尼尔(纤维径估算：约φ2.5μm)，纤维径为微米尺寸，未达到纳米级别。因此，若欲较多地配置岛成分吐出孔1，则复合喷嘴大型化，在纤维领域的多锤型纺丝设备中，存在产生生产性、操作性不理想的问题的情况。

[0011] 另外，作为与专利文献1不同的孔设置样式，公开有图9、图10。图9、图10是专利文献3、专利文献5的复合喷嘴的部分放大俯视图。根据本发明人的见解，专利文献3、专利文献5为在岛成分吐出孔1周围使海成分吐出孔4三等配，或四等配(交错配置)地设置的样式，乍一看好像能够获得岛成分为多边形的海岛型复合纤维，但根据本发明人的见解，实际上，存在发生岛成分聚合物彼此的汇合的情况。特别是，由于海成分聚合物在熔融纺丝之后溶离，故从生产性的观点看，聚合物吐出量比优选为使溶离的海成分聚合物较少，使岛成分聚合物较多，但在该情况下，岛成分聚合物彼此的汇合变得更为显著。另外，根据本发明人的见解，一旦岛成分聚合物彼此的汇合发生，则有时即使变更各成分聚合物的吐出量、以及吐出量比等纺丝条件，也不能够解决问题，在最差的情况下，若不变更复合喷嘴，则有时不能够进行生产，生产性恶化。

[0012] 另外，虽然未记载详细的孔设置样式，但制造具有多种岛形状的海岛型复合纤维的复合喷嘴在专利文献2中得到公开。图14(a)是示出利用专利文献2的复合喷嘴制造的复合纤维的截面形态的截面图。专利文献2的复合喷嘴记载了通过以任意形状集合并设置多个岛成分吐出孔1，能够使岛形状为任意截面形状。记载了因此所获得的复合纤维的截面形态如图14(a)所示，在1根复合纤维中具有多个星型截面形状。

[0013] 然而，根据本发明人的见解，在专利文献2的复合喷嘴中，为了形成一个任意的岛形状，需要密集地设置(以包围任意截面形状的渊的方式密集地设置岛成分吐出孔1)多个岛成分吐出孔1，因而每一个喷嘴能够配置的岛成分吐出孔1的数量不能较多，其结果，有时不能够得到在1根复合纤维中具有多个岛数的复合纤维，即，多岛化存在极限。

[0014] 另外，关于在1根复合纤维中具有一个岛形状的芯鞘型的例子，作为采用分配板方式，制造具有复杂岛形状的复合纤维的复合喷嘴，公开了专利文献5。图12是专利文献5的复合喷嘴的最下层分配板的部分放大俯视图，图14(b)是示出利用专利文献5的复合喷嘴制造的复合纤维的截面形态的截面图。另外，图14(c)、(d)是虽未记载最下层分配板5的孔设置样式，但示出利用专利文献4的复合喷嘴(采用分配板方式)得到的复合纤维的截面形态的截面图。记载了在专利文献5的复合喷嘴中，通过在岛成分吐出孔1外周配置4个海成分吐出孔4，能够形成十字型的截面形状。记载了因此所获得的复合纤维的截面形态如图14(b)所示，在1根复合纤维中具有一个十字型。另外，在专利文献4中，记载了通过以星型、三叶的方式密集地设置多个岛成分吐出孔1，能够在1根复合纤维中形成1个星型、三叶截面。

[0015] 然而，在专利文献4、专利文献5的复合喷嘴中，根据本发明人的见解，为在1根复合纤维中为一个岛形状的截面的芯鞘型，不能够像海岛型那样形成多个岛形状，即，存在不能够将芯鞘型复合喷嘴的孔设置样式直接适用于海岛型复合喷嘴的情况。另外，由于不是海岛型，故得到的纤维径有时不但达不到微米级别，而且达不到纳米级别。如上所述，在专利文献4、专利文献5的复合喷嘴中，有时无法获得岛形状复杂的截面形状，并且在1根纤维中具有数百到数千个岛成分的复合纤维。

[0016] 另外，作为能够通过与分配板方式喷嘴不同的方法制造海岛型纤维的喷嘴，公开有如图13所示的复合喷嘴。图13是专利文献6的复合喷嘴的概要截面图，称为管道方式喷嘴。在图中，分别示出30为管道，31为海成分聚合物导入流路，32为岛成分聚合物导入流路，33为上喷嘴板，34为中喷嘴板，35为下喷嘴板，40为海成分聚合物分配室，41为管道插入孔，
42为喷嘴吐出孔。专利文献6由设有海成分聚合物导入流路31、岛成分聚合物导入流路32、以及管道30的上喷嘴板33、设有与管道30的外径同等或者较大的口径的管道插入孔41的中喷嘴板34、以及设有喷嘴吐出孔42的下喷嘴板35构成。因此，记载有为易溶离成分的海成分聚合物从海成分聚合物导入流路31引导至海成分聚合物分配室40，并充满管道30的外周，与此相对，为难溶离成分的岛成分聚合物从岛成分聚合物导入流路32引导至管道30，并从管道30吐出，从而两种成分的聚合物汇合，在形成海岛复合截面之后，经过管道插入孔41，从喷嘴吐出孔42吐出复合聚合物，能够制造海岛型的复合纤维。

[0017] 然而，专利文献6的管道方式喷嘴的较大的问题点为，为了制作1个岛，附加管道厚度，因而每一个管道的面积扩大。另外，在喷嘴的制作方面，将管道30压入并焊接固定于上喷嘴板33，因而需要焊接余量，而且，由于设置用于插入管道30的孔，故由于强度上的问题，不能够使管道间彼此的间隙窄化。因此，不能够在每单位面积密集地配置管道30，存在难以制造纤维径为纳米级别的超级细纤维的情况。另外，由于使用圆筒状的管道30，故得到的岛形状限定为圆形或者与其类似的椭圆形，因而存在无法获得具有复杂形状(例如为多边形)岛形状的海岛型复合纤维。如此，管道30的配置自由度较低，能够控制的纤维截面形态存在极限，存在难以制造复杂截面为多层的纤维的情况。

[0018] 另外，为了得到所期望的纤维形态，需要试制多个复合喷嘴并重复进行若干次纺丝评价，但由于该复合喷嘴的构造非常复杂，故喷嘴的制作需要时间、劳力、费用，在这一点上也存在设备费用过大的问题。另外，在管道30密集地设置的管道群外周，设置有海成分聚合物导入流路31，因而难以对管道群的中心充分地供给海成分聚合物，特别地，存在发生从管道群中心的管道30吐出的岛成分聚合物彼此汇合的情况。特别地，若为了使孔填充密度较大而更密集地配置管道30，则上述问题更为突出。根据本发明人的见解，在管道30的管道群中，自由地设置海成分聚合物导入流路31有时在构造方面较困难。如此，例如，为了设置在管道群中，需要通过使管道30在中途弯曲等来设置海成分聚合物导入流路31，因而喷嘴的构造变得非常复杂，存在设备费用过大的问题。

[0019] 现有技术文献

[0020] 专利文献

[0021] 专利文献1：日本特开平7-26420号公报；

[0022] 专利文献2：日本特开2011－208313号公报；

[0023] 专利文献3：日本特开2008－38275号公报；

[0024] 专利文献4：国际公开2011/093331号；

[0025] 专利文献5：国际公开1989/02938号；

[0026] 专利文献6：日本特开2001－192924号公报。

发明内容

[0027] 发明要解决的问题

[0028] 如上所述，期望提高岛成分吐出孔的孔填充密度，并且在较高的岛成分比率(＝较低的海成分比率)下，防止岛成分聚合物彼此的汇合，获得异形状的超级细纤维，但如上所述，存在种种问题，妨碍了海岛型的复合纤维制造。因而，解决该问题在工业上具有重要的意义。因此，本发明的目的在于提供在用于制造海岛型复合纤维的复合喷嘴中，扩大岛成分聚合物吐出孔的孔填充密度，并且防止岛成分聚合物彼此的汇合，从而能够高精度地形成多种纤维截面形态，尤其是异形度高的异形截面，并且较高地维持该截面形态的尺寸稳定性的复合喷嘴，以及通过使用复合喷嘴的复合纺丝机来进行熔融纺丝的复合纤维制造方法。

[0029] 用于解决问题的方案

[0030] 为了解决上述课题，本发明的复合喷嘴具有如下构成。即，根据本发明，为一种用于吐出由岛成分聚合物和海成分聚合物构成的复合聚合物流的复合喷嘴，所述复合喷嘴由下列部分构成：1片以上的分配板，其形成有用于分配各聚合物成分的分配孔以及分配槽；以及最下层分配板，其位于所述分配板的聚合物的纺出路径方向下游侧，且形成有多个岛成分吐出孔和多个海成分吐出孔，在所述复合喷嘴中存在多个孔群，所述孔群包括：n个(n为3以上的自然数，以下同样)所述岛成分吐出孔，其以假想中心O为中心配置在半径R1的假想圆周线C1上；n个所述海成分吐出孔，其以假想中心O为中心配置在半径R2的假想圆周线C2上；n个所述岛成分吐出孔，以假想中心O为中心在半径R3的假想圆周线C3上具有n个假想群中心P，该n个所述岛成分吐出孔以所述假想群中心P为中心设置在半径R1的假想圆周线C5上；以及n个所述海成分吐出孔，其以所述假想群中心P为中心设置在半径R2的假想圆周线C6上，所述复合喷嘴满足下列算式(1)、(2)，并且为下列(3)、(4)的条件的配置：

[0031] (1) R1≤R2cos(180/n[度])

[0032] (2) R3＝2R2

[0033] (3) C1、C5：n个岛成分吐出孔以中心角360/n度等分配置

[0034] C2、C6：n个海成分吐出孔以中心角360/n度等分配置

[0035] C3：n个假想群中心以中心角360/n度等分配置

[0036] θ1：配置于C1和C2、C5和C6的吐出孔间的相位角为180/n度

[0037] θ2：C2的吐出孔与C3的假想群中心间的相位角为0度

[0038] (4) 海成分吐出孔配置于连结假想中心O与假想群中心P的线段、假想圆周线C2、以及假想圆周线C6的交点。

[0039] 另外，根据本发明的优选方式，在吐出孔数n＝4个的情况下，提供满足算式(5)的复合喷嘴。

[0040] (5) R1≤R2/2

[0041] 另外，根据本发明的优选方式，在吐出孔数n＝6个的情况下，提供满足算式(6)的复合喷嘴。

[0042] (6) R1≤R23  3/8

[0043] 另外，根据本发明的优选方式，提供在将与所述假想中心O邻接的所述假想群中心P作为所述假想中心O的情况下，也具有同样孔配置的复合喷嘴。

[0044] 另外，根据本发明的优选方式，提供所述岛成分吐出孔的孔填充密度为0.5孔/mm2以上的复合喷嘴。

[0045] 另外，根据本发明的其他实施方式，提供一种复合纤维的制造方法，其中，通过使用上述复合喷嘴的复合纺丝机来进行熔融纺丝，所述复合喷嘴的从所述分配板到所述最下层分配板的所述岛成分吐出孔的各流路中的流路压力损失相等，并且从所述分配板到所述最下层分配板的所述海成分吐出孔的各流路中的流路压力损失相等。

[0046] 另外，根据本发明的其他实施方式，提供一种复合纤维的制造方法，其中，通过使用上述复合喷嘴的复合纺丝机以使岛成分聚合物比率达到50%以上的方式进行熔融纺丝。

[0047] 在本发明中，“分配孔”是指通过多个分配板的组合，形成了孔，并且沿聚合物的纺出路径方向发挥分配聚合物的作用的部件。

[0048] 在本发明中，“分配槽”是指通过多个分配板的组合，形成了槽，并且沿与聚合物的纺出路径方向垂直的方向发挥分配聚合物的作用的部件。在此，分配槽可以是细长的穴(狭缝)，还可以是挖出细长的槽。

[0049] 在本发明中，“聚合物纺出路径方向”是指各聚合物成分从计量板流到吐出板的喷嘴吐出孔的主方向。

[0050] 在本发明中，“与聚合物纺出路径方向垂直的方向”是指与各聚合物成分从计量板流到吐出板的喷嘴吐出孔的主方向垂直的方向。

[0051] 在本发明中，“半径R1的假想圆周线C1”是指通过连结n个岛成分吐出孔的中心的线段形成假想多边形，将假想多边形的重心作为假想中心O，将假想中心O与形成假想多边形的岛成分吐出孔的中心点间距离作为半径R1的假想圆周线C1。

[0052] 在本发明中，“半径R2的假想圆周线C2”是指将与假想中心O最接近的海成分吐出孔、以及假想中心O的中心点间距离作为半径R2的假想圆周线C2。

[0053] 在本发明中，“半径R3的假想圆周线C3”是指将位于假想圆周线C2外周侧，与假想中心O最接近的n个形成假想多边形的岛成分吐出孔的孔群的重心作为假想群中心P，将假想中心O与假想群中心P的中心点间距离作为半径R3的假想圆周线C3。

[0054] 在本发明中，“半径R1的假想圆周线C5”是指将与假想群中心P最接近的岛成分吐出孔、以及假想群中心P的中心点间距离作为半径R1的假想圆周线C5。

[0055] 在本发明中，“半径R2的假想圆周线C6”是指将与假想群中心P最接近的海成分吐出孔、以及假想群中心P的中心点间距离作为半径R2的假想圆周线C6。

[0056] 在本发明中，配置于C1和C2的吐出孔之间的相位角θ1是指将所述假想中心O和配置在所述假想圆周线C2上的所述海成分吐出孔的中心点连结的线段、以及将所述假想中心O和配置在所述假想圆周线C1上的所述岛成分吐出孔的中心点连结的线段的交叉角度。另外，配置于C5和C6的吐出孔之间的相位角θ1是指将所述假想群中心P和配置在所述假想圆周线C6上的所述海成分吐出孔的中心点连结的线段、以及将所述假想群中心P和配置在所述假想圆周线C5上的所述岛成分吐出孔的中心点连结的线段的交叉角度。

[0057] 在本发明中，相位角θ2是指将所述假想中心O和配置在所述假想圆周线C2上的所述海成分吐出孔的中心点连结的线段、以及将所述假想中心O和配置在所述假想圆周线C3上的假想群中心P连结的线段的交叉角度。

[0058] 在本发明中，“中心角”是指将假想中心O、各自配置于假想圆周线C1、C2的沿圆周方向相邻的两个岛成分吐出孔的中心点、以及海成分吐出孔的中心点连结的线段的交叉角度，或者，将假想群中心P、各自配置于假想圆周线C5、C6的沿圆周方向相邻的两个岛成分吐出孔的中心点、以及海成分吐出孔的中心点连结的线段的交叉角度，或者，将假想中心O、假想地配置于假想圆周线C3的沿圆周方向相邻的两个假想群中心P连结的线段的交叉角度。

[0059] 在本发明中，“聚合物通流路径”是指在分配板内部形成的分配孔以及分配槽连通而构成的路径。

[0060] 在本发明中，“孔填充密度”是指将配置在假想圆周线C1上的n个岛成分吐出孔1作为一个岛成分孔群，通过将岛成分孔群的数量除以吐出导入孔的截面积而求得的值。该孔填充密度越大，则为岛成分聚合物成分越多数地构成的复合纤维。

[0061] 发明的效果

[0062] 根据本发明的复合喷嘴，扩大岛成分聚合物吐出孔的孔填充密度，并且均一地分配岛成分聚合物，防止岛成分聚合物彼此的汇合，从而能够高精度地形成多种纤维截面形态，尤其是异形截面，并且较高地维持该截面形态的尺寸稳定性。

附图说明

[0063] 图1是本发明的实施方式所使用的最下层分配板的部分放大俯视图；

[0064] 图2是本发明的其他实施方式所使用的最下层分配板的部分放大俯视图；

[0065] 图3是本发明的其他实施方式所使用的最下层分配板的部分放大俯视图；

[0066] 图4是利用本发明的实施方式所使用的复合喷嘴制造的代表性复合纤维的截面概要图；

[0067] 图5是本发明的实施方式所使用的复合喷嘴的概要截面图；

[0068] 图6是本发明的实施方式所使用的复合喷嘴、纺丝组合件(紡糸パック)、冷却装置周边的概要截面图；

[0069] 图7是图5的Ⅹ-Ⅹ向视图；

[0070] 图8是本发明的实施方式所使用的分配板、最下层分配板的概要部分截面图；

[0071] 图9是现有例的复合喷嘴的最下层分配板的部分放大俯视图；

[0072] 图10是现有例的最下层分配板的部分放大俯视图；

[0073] 图11是现有例的复合喷嘴的最下层分配板的部分放大俯视图；

[0074] 图12是现有例的最下层分配板的部分放大俯视图；

[0075] 图13是现有例的复合喷嘴的概要截面图；

[0076] 图14是示出利用现有例的实施方式所使用的复合喷嘴制造的代表性复合纤维的截面形态的截面图。

具体实施方式

[0077] 以下，参照附图详细地说明本发明的复合喷嘴的实施方式。图5是本发明的实施方式所使用的复合喷嘴的概要截面图，图7是图5的X-X向视图，图1是图7的部分放大俯视图，图2、图3是本发明的其他实施方式所使用的最下层分配板的部分放大俯视图，图6是本发明的实施方式所使用的复合喷嘴、纺丝组合件、冷却装置周边的概要截面图，图8是本发明的实施方式所使用的分配板、最下层分配板的概要部分截面图。此外，这些是用于正确地传达本发明的要点的概念图，对图进行了简化，本发明的复合喷嘴不特别受到限制，孔以及槽的数量及其尺寸比等能够配合实施方式来变更。

[0078] 本发明的实施方式所使用的复合喷嘴18如图6所示，装备于纺丝组合件15，并固定在纺纱块(spin block)16中，在复合喷嘴18正下方构成冷却装置17。因此，引导至复合喷嘴18的2种成分以上的聚合物各自通过计量板9、分配板6、最下层分配板5，在从吐出板10的喷嘴吐出孔42吐出之后，由从冷却装置17吹出的气流冷却，在被赋予油剂之后，作为海岛型复合纤维被卷绕。此外，在图6中，虽然采用环状朝内地吹出气流的环状冷却装置17，但还可以使用从单方向吹出气流的冷却装置。另外，关于装备在计量板9上游侧的部件，使用在既存的纺丝组合件15中使用的流路等即可，不需要特别地专有化。

[0079] 如图5所示，用于本发明实施方式的复合喷嘴18是将计量板9、至少1片以上的分配板6、最下层分配板5、吐出板10依次层叠而构成的，特别地，分配板6和最下层分配板5优选为由薄板构成。在该情况下，计量板9和分配板6、以及最下层分配板5和吐出板10利用定位销以纺丝组合件18的中心位置(芯)一致的方式进行定位，在层叠之后，可以利用螺钉、螺栓等固定，也可以通过热压焊来进行金属接合(扩散接合)。特别地，分配板6彼此、分配板6和最下层分配板5由于使用薄板，故优选为通过热压焊来进行金属接合(扩散接合)。

[0080] 在此，薄板的板厚采用0.01～0.5mm的范围较好，而且，优选为0.05～0.3mm的范围。通过使薄板的板厚变薄，具有能够减小能加工的孔的孔径、槽宽、以及孔间、槽间间距，能够增大孔填充密度的优点。具体而言，通过岛成分吐出孔1中最小的孔的直径DMIN和形成有该最小孔的最下层分配板5的板厚BT满足算式(7)的算式，能够进一步增大孔填充密度。另外，在形成有分配槽8的情况下，通过将槽宽作为DMIN，与分配板6的板厚BT满足算式(7)，能够与上述同样地进一步增大孔填充密度。

[0081] BT/DMIN≤2　　(7)

[0082] 在此，在BT/DMIN＞2的情况下，如上所述，能够进一步增大孔填充密度，但若进一步欲使岛成分聚合物的吐出不均最小化，则满足算式(7)是更为理想的。

[0083] 但是，若使分配板6、最下层分配板5的板厚在0.01～0.5mm的范围中变薄，则薄板的强度降低，变得容易发生挠曲，因而存在能够使用的聚合物的种类受到限制的情况(在高粘度聚合物的情况下压力损失变大，发生挠曲)。在该情况下，通过层叠多片薄板并使它们金属接合来增大整体厚度、提高强度即可。另外，通过使薄板的板厚变厚，每一片的强度提高，因而具有能够使用的聚合物种类增多的优点。但是，若过厚，则不能够使能加工的孔径、槽宽、孔、槽间间距较窄，而且，存在无法增大孔填充密度的情况。在该情况下，使孔数多的分配板的厚度较薄，随着孔数变少而使厚度较厚即可。

[0084] 因此，由计量板9供给的各成分的聚合物在通过至少1片以上的层叠的分配板6的分配槽8、以及分配孔7之后，从最下层分配板5的用于吐出岛成分聚合物的岛成分吐出孔1、以及用于吐出海成分聚合物的海成分吐出孔4吐出，从而各成分的聚合物汇合，形成复合聚合物流。之后，复合聚合物流通过吐出板10的吐出导入孔11、缩小孔12，并从喷嘴吐出孔42吐出。

[0085] 在此，设于最下层分配板5的岛成分吐出孔1的孔径优选为全部均等的大小，另外，海成分吐出孔4的孔径也优选为全部均等的大小。由此，能够使从岛成分吐出孔1吐出的岛成分聚合物、以及从海成分吐出孔4吐出的海成分聚合物的吐出速度均一化，因而能够获得均称度优秀的岛成分截面。另外，岛成分吐出孔1、海成分吐出孔4的孔径也可以不同，根据岛成分/海成分聚合物比率适当决定即可。这样，在使岛成分聚合物的比率较多的情况下，为了使从一个岛成分吐出孔1吐出的岛成分聚合物的吐出速度(吐出速度是指将吐出流量除以岛成分吐出孔1或海成分吐出孔4的截面积所得的值。)、以及从一个海成分吐出孔4吐出的海成分聚合物的吐出速度大概相等，优选地使聚合物吐出量多的岛成分吐出孔1的孔径变大，或者使聚合物吐出量小的海成分吐出孔4的孔径变小。由此，能够显著地稳定所获得的岛成分的截面形态，以精度较好地维持形态。岛成分吐出孔1以及海成分吐出孔4的孔径为0.01～0.5mm的范围的情况是较好的，而且，优选为0.05～0.3mm的范围。

[0086] 首先，说明本发明最重要的一点，即防止岛成分的聚合物彼此的汇合，高精度地形成多种纤维截面形态，尤其是异形度高的截面(本发明所说的异形度指的是，异形截面丝的外接圆与内接圆之比(外接圆/内接圆)大的一方具有高异形度)，并以较高的孔填充密度来实现其的原理。

[0087] 在此，为了防止岛成分的聚合物彼此的汇合，并形成异形截面，例如，如图11所示，若进行利用吐出海成分聚合物的海成分吐出孔4从6个方向包围一个岛成分吐出孔1的周围的配置，则相对于从岛成分吐出孔1吐出的岛聚合物，从6个海成分吐出孔4吐出的海聚合物进行包围，因而能够抑制相邻的岛成分聚合物彼此的汇合，并且获得岛成分为六边形截面的纤维。然而，根据本发明人的见解，在获得的纤维的六边形截面中，与圆形状相比，虽然具有棱边(edge)部分，但形成棱边(角)的角度较大，因而不能够获得高异形度。

[0088] 另外，如图9、图10所示，若规则地配置岛成分吐出孔1和海成分吐出孔4，则虽然乍一看，预想能够获得岛成分为三角形、四边形截面的纤维，但根据本发明人的见解，实际上，在相邻岛成分的棱边部之间，发生岛成分聚合物彼此的汇合。根据本发明人的见解，这是由于在岛成分的截面形态为圆形、与其类似的异形度小的截面形状(六边形截面等)的情况下，岛成分聚合物彼此的汇合主要在连结相邻的岛成分吐出孔1中心的线上发生，相对于此，若为具有锐角的棱边(角)部且异形度高的截面形状，则不仅在连结岛成分吐出孔1重心的线上，而且在相邻岛成分的棱边部之间也发生岛成分聚合物彼此的汇合。而且，若考虑生产效率，则由于海成分聚合物在熔融纺丝之后溶离，故极力增大岛成分聚合物比率，减小海成分聚合物比率是理想的，但在该情况下，岛成分聚合物彼此的汇合发生变得更为显著。即，根据本发明人的见解，岛成分截面形状的异形度变得越大，则越容易发生岛成分聚合物彼此的汇合，为了在高生产效率下实现其，难度进一步变高。

[0089] 另外，为了形成高异形度的截面形状，可以列举使岛成分吐出孔1以成为期望形状的方式多个密集地配置，以使从岛成分吐出孔1吐出的岛聚合物汇合。然而，根据本发明人的见解，为了形成一个岛成分的截面形态，需要多个岛成分吐出孔1，因而能够在复合喷嘴配置的孔数存在制约，其结果，不能够增大孔填充密度，在形成数百、数千个岛成分的截面形态方面存在极限。

[0090] 另外，作为能够形成高异形度的其他方案，列举作为芯鞘型的复合喷嘴的例子，如图12所示，在岛成分吐出孔1周围，在对角线上配置4个海成分吐出孔4。在该情况下，从岛成分吐出孔1吐出的岛聚合物、以及从海成分吐出孔4吐出的海聚合物汇合，最终得到飞镖(手裏剣)形的截面形态。然而，根据本发明人的见解，如图12所示，在将上述孔配置直接适用于海岛型的情况下，从相邻岛成分吐出孔1吐出的岛成分聚合物彼此发生汇合，其结果，不能够得到飞镖形的截面形态。如此，不能够将通过芯鞘型(以海成分包围一个岛成分)得到的最下层分配板5的孔配置直接适用于岛成分为数百、数千的海岛型。

[0091] 因而，增大孔填充密度，抑制岛成分聚合物彼此的汇合，制造具有高精度纤维截面形态的纤维是极为重要的技术。因此，本发明人关于在现有技术中未得到任何考虑的上述问题反复锐意探讨，终于发现了本发明的新技术。

[0092] 即，本发明的实施方式的最下层分配板5将下列孔作为一个孔群，并配置有多个该孔群：n个岛成分吐出孔1，其以假想中心O为中心在半径R1的假想圆周线C1上形成假想多边形；n个海成分吐出孔4，其配置在半径R2的假想圆周线C2上；n个岛成分吐出孔1，在半径R3的假想圆周线C3上具有n个假想群中心P，该n个岛成分吐出孔1以假想群中心P为中心设置在半径R1的假想圆周线C5上；以及n个海成分吐出孔4，其设置在半径R2的假想圆周线C6上。在n为3、4、6个的情况下，在将与假想中心O邻接的假想群中心P作为假想中心O的情况下，通过以具有同样孔配置的方式进行配置，也能够周期性地配置多个孔群，能够增大孔群的配置密度，而且增大孔填充密度。另外，在n为其以外的个数，例如为5个的情况下，虽然不能够周期性地配置孔群，但通过以每隔一定间隔配置孔群，并在该孔群之间配置海成分吐出孔
4，能够获得具有多个岛成分截面的复合纤维。

[0093] 在此，示出在n为3个的情况下岛成分在Y型截面，在n为4个的情况下在十字截面，在n为6个的情况下在六边形截面的棱边部形成了突起的所谓海星型截面的岛成分吐出孔1、以及海成分吐出孔4的配置样式。在n为其以外的个数的情况下，成为n边形截面的棱边部具有突起的形状。另外，n的个数较小的情况能够获得高异形度的截面形状。

[0094] 作为n为3个的样式，如图1所示，通过连结邻接的3个岛成分吐出孔1a、1b、1c的中心的线段形成假想多边形，将该假想多边形的重心作为假想中心O，将假想中心O与岛成分吐出孔1的中心点间距离作为半径R1，接着，将与假想中心O最接近的海成分吐出孔4的中心点间距离作为半径R2，接着，将位于假想圆周线C2外周侧，并且最接近假想中心O的3个形成假想多边形的岛成分吐出孔1的孔群的重心作为假想群中心P，将假想中心O与假想群中心P的中心点间距离作为半径R3，以满足算式(1)、(2)，并且成为(3)、(4)的条件的方式进行配置。在此，算式(1)将小数点第4位四舍五入进行计算。

[0095] (1) R1≤R2cos(180/n[度])　算式(1)

[0096] (2) R3＝2R2　　　　　　算式(2)

[0097] (3) C1、C5：n个岛成分吐出孔以中心角360/n度等分配置

[0098] C2、C6：n个海成分吐出孔以中心角360/n度等分配置

[0099] C3：n个假想群中心以中心角360/n度等分配置

[0100] θ1：配置于C1和C2、C5和C6的吐出孔间的相位角为180/n度

[0101] θ2：C2的吐出孔与C3的假想群中心间的相位角为0度

[0102] (4) 海成分吐出孔配置于连结假想中心O与假想群中心P的线段、假想圆周线C2、以及假想圆周线C6的交点。

[0103] 由此，从假想圆周线C1上的3个岛成分吐出孔1a、1b、1c吐出的岛成分聚合物汇合，从而在三角形截面的角边形成凹陷，并且防止最容易发生汇合的，假想圆周线C1上的岛成分吐出孔1的孔群与假想圆周线C3上的岛成分吐出孔1的孔群之间的岛成分聚合物彼此的汇合，从而能够获得岛成分均一，并且为高异形截面(Y字截面)形态的纤维。

[0104] 按照聚合物的流动形态来说明上述本发明的原理，岛成分聚合物、海成分聚合物这两种聚合物朝最下层分配板5下游侧的吐出导入孔11一齐吐出，各聚合物沿与聚合物纺出路径方向垂直的方向扩大宽度，并且沿聚合物纺出路径方向流动，两种聚合物汇合，以形成复合聚合物流。此时，为了防止从将假想中心O作为中心的岛成分吐出孔1a、1b、1c的孔群、以及将假想群中心P作为中心的三个岛成分吐出孔1的孔群吐出的岛成分聚合物彼此汇合，使物理地分开岛成分聚合物的海成分聚合物间置是有效的，从假想圆周线C2上的海成分吐出孔4吐出的海成分聚合物发挥该作用。为了实现其，在将海成分吐出孔4配置于在假想圆周线C1上配置的岛成分吐出孔1的孔群(岛成分吐出孔1a、1b、1c)、以及在假想圆周线C5上配置的岛成分吐出孔1的孔群之间的情况下，形成该海成分吐出孔4孔群的假想圆周线C2的半径R2以满足算式(1)、(2)的方式决定即可。

[0105] 而且，本发明的另一个重要的点在于，从3个岛成分吐出孔1a、1b、1c吐出的岛成分聚合物汇合，以形成一个岛成分的异形截面。若从三个岛成分吐出孔1a、1b、1c吐出的岛成分聚合物汇合，则形成将各个岛成分吐出孔1大概作为顶点的三角形截面。此时，通过从海成分吐出孔4对岛成分吐出孔1a、1b之间、岛成分吐出孔1b、1c之间、以及岛成分吐出孔1c、1a之间吐出海成分聚合物，以使海成分聚合物的一部分进入汇合的岛成分聚合物之间，能够在三角形截面的角边形成凹陷，其结果，能够形成具有高异形度的截面形态(Y字截面)。

[0106] 即，作为实现其的吐出孔配置，以假想中心O为中心，将配置在假想圆周线C1上的岛成分吐出孔1a、1b、1c以中心角120度等分配置，将假想圆周线C2上的海成分吐出孔4在具有相位角60度的情况下以中心角120度等分配置，与将假想中心O作为中心的孔配置样式同样地，以假想群中心P为中心，将配置在半径R1的假想圆周线C5上的3个岛成分吐出孔1按照中心角120度等分配置，将海成分吐出孔4在具有相位角60度的情况下以中心角120度等分配置在半径R2的假想圆周线C6上。而且，在连结假想中心O和假想群中心P的中心点的线段、假想圆周线C2、以及假想圆周线C6的交点配置海成分吐出孔4。

[0107] 在此，在算式(1)的R1＞R2cos(60[度])的情况(n＝3个的情况)下，存在发生从配置在假想圆周线C1上的岛成分吐出孔1吐出的岛成分聚合物与从配置在假想圆周线C5上的岛成分吐出孔1吐出的岛成分聚合物的汇合的情况。另外，若减小算式(1)的R1，则虽然能够抑制如上所述的岛成分聚合物彼此的汇合，但获得的岛成分截面形状的异形度变小，因而配合所期望的截面形态来决定R1即可。在此，作为能够使R1变小的下限，在设岛成分吐出孔1的半径r的情况下，优选为R1≥ 3r，通过设为该范围，能够获得具有高异形度的Y字截面丝。

[0108] 作为该为Y字截面丝的孔配置样式的特征，能够增大岛成分聚合物比率，即使在70%以上的较高岛比率下，也没有岛成分聚合物彼此的汇合，能够获得岛成分均一的Y字截面的纤维。而且，由于能够较多地配置岛数，以增大岛填充密度，故适于获得纳米纤维(nano fiber)等纤维径为纳米尺寸的复合纤维。

[0109] 接着，作为岛成分为十字截面的配置，如图2所示，有n为4个的样式。以假想中心O为中心，将配置在半径R1的假想圆周线C1上的4个岛成分吐出孔1以中心角90度等分配置，将半径R2的假想圆周线C2上的4个海成分吐出孔4在具有相位角45度的情况下以中心角90度等分配置，以假想群中心P为中心，将配置在半径R1的假想圆周线C5上的4个岛成分吐出孔1以中心角90度等分配置，将半径R2的假想圆周线C6上的4个海成分吐出孔4在具有相位角45度的情况下以中心角90度等分配置，在连结假想中心O和假想群中心P的中心点的线段、假想圆周线C2、以及假想圆周线C6的交点配置海成分吐出孔4。该为十字截面丝的孔配置样式的特征以满足比算式(1)条件更窄的算式(5)的方式，在假想圆周线C1上的岛成分吐出孔1的孔群与假想圆周线C5上的岛成分吐出孔1的孔群之间配置假想圆周线C2上的海成分吐出孔4。

[0110] (5) R1≤R2/2　算式(5)

[0111] 另外，作为能够使R1变小的下限，在设岛成分吐出孔1的半径r的情况下，优选为R1≥1.5 2r。通过采用此种配置，防止从假想圆周线C1上的4个岛成分吐出孔1的孔群、以及假想圆周线C5上的4个岛成分吐出孔1的孔群吐出的岛成分聚合物彼此汇合，特别是在岛成分聚合物比率为50%以上的情况下，能够获得高异形度(十字截面)的纤维。

[0112] 接着，作为岛成分为海星型截面的配置，如图3所示，有n为6个的样式。这样，以假想中心O为中心，将配置在半径R1的假想圆周线C1上的6个岛成分吐出孔1以中心角60度等分配置，将半径R2的假想圆周线C2上的6个海成分吐出孔4在具有相位角30度的情况下以中心角60度等分配置，以假想群中心P为中心，将配置在半径R1的假想圆周线C5上的6个岛成分吐出孔1以中心角60度等分配置，将半径R2的假想圆周线C6上的6个海成分吐出孔4在具有相位角30度的情况下以中心角60度等分配置，在连结假想中心O和假想群中心P的中心点的线段、假想圆周线C2、以及假想圆周线C6的交点配置海成分吐出孔4。该为海星型截面丝的孔配置样式的特征以满足比算式(1)、算式(5)条件更窄的算式(6)的方式，在假想圆周线C1上的岛成分吐出孔1的孔群与假想圆周线C5上的岛成分吐出孔1的孔群之间配置假想圆周线C2上的海成分吐出孔4。

[0113] (6)R1≤R23 3/8　算式(6)

[0114] 另外，作为能够使R1变小的下限，在设岛成分吐出孔1的半径r的情况下，优选为R1≥3r。通过采用此种配置，防止从假想圆周线C1上的6个岛成分吐出孔1的孔群、以及假想圆周线C5上的6个岛成分吐出孔1的孔群吐出的岛成分聚合物彼此汇合，特别是在岛成分聚合物比率为50%以上的情况下，能够获得高异形度(海星型截面)的纤维。

[0115] 如上所述，随着n的个数像3、4、6这样增加，相对于假想圆周线C2的半径R2，假想圆周线C1的半径R1的范围变窄，因而发现了根据n的个数防止岛成分聚合物彼此的汇合，并且以较高的岛成分聚合物比率来实现高异形度的截面形态的R1的范围。

[0116] 另外，如图8所示，在多个层叠的分配板6中，形成于分配板6的分配孔7的孔数以朝聚合物纺出路径方向的下游侧增加的方式构成，使形成有沿聚合物纺出路径方向引导聚合物的分配孔7的分配板6与形成有沿与聚合物纺出路径方向垂直的方向引导聚合物的分配槽8的分配板6交替地层叠，以连通位于聚合物纺出路径方向上游侧的分配孔7与位于聚合物纺出路径方向下游侧的分配孔7的方式形成有分配槽8。

[0117] 因此，形成有比赛图(tournament)方式的聚合物通流路径，其中，相对于一个分配孔7，在其聚合物纺出路径方向下游侧的位置形成连通的一个分配槽8，在该分配槽8的端部构成连通的多个(在图8中为两个)分配孔7。

[0118] 在该比赛图方式的聚合物通流路径中，从位于聚合物纺出路径方向上端的分配板6的分配孔7或分配槽8到最下层分配板5的岛成分吐出孔1的路径长度相等。而且，在多个层叠的分配板6中，各个分配板6为分配孔7的孔径、分配槽8的槽宽、槽深、槽长相等的构造。在该情况下，朝聚合物纺出路径方向上游侧，随着比赛图流路的数量减少，通过分配槽8、分配孔7的聚合物流量依次变大，流路压力损失变大，因而优选为配合其使分配孔7的孔径、分配槽8的槽宽、槽深依次变大，以抑制流路压力损失的增大。另外，如图8所示，优选为一个分配槽8相对于聚合物纺出路径方向下游侧连通于两个分配孔7的2分支的比赛图方式的聚合物通流路径，但不限于此。在分配槽8连通于两个以上的分配孔7的情况(2分支以上的比赛图方式流路的情况)下，通过使从聚合物纺出路径方向上游侧的分配孔7到下游侧的分配孔7的分配槽8的槽长、槽宽、槽深分别相等，以使各聚合物的通流路径的流路压力损失相等即可。另外，通过在分配槽8的端部设置分配孔7，具有消除聚合物的异常滞留，聚合物的分配性高，能够精密地控制的优点。

[0119] 在此，作为其他的使各聚合物通流路径的流路压力损失相等的构造，可列举对于由分配孔7以及分配槽8形成的分配板6内部的多个聚合物通流路径，使从分配板6上端到最下层分配板5的聚合物通流路径的长度相对长的路径中的分配孔6的孔径比相对短的路径中的分配孔6的孔径大，由此能够使流路压力损失均等。另外，作为其他使各聚合物通流路径的流路压力损失相等的构造，可列举对最下层分配板5的岛成分吐出孔1的孔径，以使其上游侧的分配板6的各流路中的流路压力损失差相等的方式进行调整的构造。具体而言，通过使连通于流路压力损失大的流路的岛成分吐出孔1的孔径较大，使连通于流路压力损失小的上游侧流路的岛成分吐出孔1较小，能够使流路压力损失相等。

[0120] 接着，详细地说明图1、图2、图3、图5、图6、图7、图8所示的本发明的实施方式的复合喷嘴18共通的各部件、各部件的形状。

[0121] 本发明的复合喷嘴18不限定于圆形状，可以是四边形，也可以是多边形。另外，复合喷嘴18中的喷嘴吐出孔42的排列根据海岛型复合纤维的根数、丝条数、冷却装置17来适当决定即可。作为冷却装置17，在环状的冷却装置中，优选地使喷嘴吐出孔42遍及一列或多列排列成环状，另外，在单方向的冷却装置中，使喷嘴吐出孔42交错(千鳥)地排列较好。喷嘴吐出孔42的与聚合物纺出路径方向垂直的方向的截面不限定于圆形状，还可以是圆形以外的截面状、中空截面状。但是在采用圆形以外的截面形状的情况下，为了确保聚合物的计量性，优选地使喷嘴吐出孔42的长度较大。

[0122] 另外，本发明的岛成分吐出孔1的与聚合物纺出路径方向垂直的方向的截面不限定于圆形状，还可以是圆形以外的异形截面状、中空截面状。在该情况下，设置于最下层分配板5的岛成分吐出孔1的形状优选为全部为相同形状。在圆形截面以外的情况下，为了成为岛成分所期望的形状，通过预先使岛成分吐出孔1为其相似形状，变得容易获得异形截面的纤维。另外，在岛成分的异形截面纤维中，变得容易更尖锐地形成角部。(变得容易使曲率半径变小)但是在岛成分吐出孔1为圆形以外的截面状的情况下，优选地，与其正上方连通地配置圆截面的分配孔7，从而在通过正上方的圆截面的分配孔7确保聚合物的计量性之后，通过圆形以外的截面形状的岛成分吐出孔1来吐出聚合物。

[0123] 另外，本发明的吐出导入孔11通过在聚合物纺出路径方向上，从最下层分配板5的下表面开始设置一定的助起动(助走)区间，能够缓和岛成分聚合物与海成分聚合物汇合之后的流速差，以使复合聚合物流稳定化。另外，优选地，以下列方式构成，即，吐出导入孔11的孔径比设置于最下层分配板5的岛成分吐出孔1和海成分吐出孔4的各吐出孔群的假想圆19的外径大，并且，假想圆19的截面积和吐出导入孔11的截面积比尽量小。由此，从最下层分配板5吐出的各聚合物的宽度扩大得到抑制，能够使复合聚合物流稳定化。

[0124] 另外，本发明的缩小孔12通过将从吐出导入孔11到喷嘴吐出孔42的流路的缩小角度α设定于50～90°的范围，能够使复合喷嘴18小型化，并且能够抑制复合聚合物流的拉伸共振(draw resonance)等不稳定现象，以稳定地供给复合聚合物流。

[0125] 另外，本发明的岛成分吐出孔1、海成分吐出孔4以及分配孔7虽然优选为孔截面积在聚合物纺出路径方向上为一定的，但截面积渐减，或者渐增，或者渐减和渐增也可。这是由于在本发明的分配板6、最下层分配板5中，主要使用蚀刻处理来进行孔加工，因而在加工微小的孔时，有时孔截面积不是一定的，在该情况下，使加工条件等适当地适合化即可。

[0126] 另外，本发明的最下层分配板5可以是1片，也可以是多片层叠。在该情况下，在1片的最下层分配板5中得不到岛成分吐出孔1、海成分吐出孔4的聚合物计量性，在纤维形态随时间变化的情况下，通过将多片层叠，能够确保聚合物的计量性。

[0127] 另外，在本发明的一片分配板6，可以在分配板6上游侧设置分配孔7，与其连通地设置分配槽8(下游侧)，或者，还可以在分配板6上游侧设置分配槽8，与其连通地设置分配孔7(下游侧)。如此，通过使分配孔7与分配槽8连通，并将其反复进行一次以上，能够分配聚合物。

[0128] 在此，使最下层分配板5的岛成分吐出孔1的孔填充密度较大，即，为了使假想圆周线C1、假想圆周线C5上的岛成分吐出孔1、假想圆周线C2、假想圆周线C6上的海成分吐出孔4的间隔较小，本发明的分配板6以及最下层分配板5为薄板的层叠构造。设置于分配板6的分配孔7主要沿聚合物纺出路径方向分配聚合物，分配槽8主要沿与聚合物纺出路径方向垂直的方向分配聚合物。通过使设置有分配孔7的分配板6和设置有分配槽8的分配板6交替地层叠，能够沿纤维截面方向自由并且容易地分配聚合物。对其进行利用，能够在极窄的区域内配置岛成分吐出孔1、海成分吐出孔4。

[0129] 接着，详细地说明图1、图2、图3、图5、图6所示的本发明实施方式的复合喷嘴18共通的复合纤维制造方法。

[0130] 本发明的复合纤维制造方法通过公知的复合纺丝机使用本发明的复合喷嘴18即可。例如，在熔融纺丝的情况下，纺丝温度为2种以上的聚合物之中主要是高熔点、高粘度聚合物示出流动性的温度。作为该示出流动性的温度，虽然根据分子量而不同，但将该聚合物的熔点作为基准，以熔点＋60℃以下进行设定即可。若为其以下，则聚合物不会在纺丝头或纺丝组合件内热解等，分子量降低得到抑制，因而是优选的。纺丝速度虽然根据聚合物的物性、复合纤维的目的而不同，但能够为500～6000m/分钟左右。特别是在产业材料用途中需要高力学特性的情况下，优选地，使用高分子量聚合物，采用500～2000m/分钟，之后进行高倍率拉伸。在拉伸时，优选地，将聚合物的玻璃化转变温度等能够软化的温度作为基准，恰当地设定预热温度。作为预热温度的上限，优选设为在预热过程中不因纤维的自发伸长而发生丝道混乱的温度。例如，在玻璃化转变温度存在于70℃附近的PET的情况下，通常该预热温度设定为80～95℃左右。

[0131] 另外，从本发明的岛成分吐出孔1、海成分吐出孔4吐出的各成分的聚合物的吐出速度比优选为根据吐出量、孔径以及孔数来控制。作为该吐出速度的范围，在将每个单孔的岛成分聚合物的吐出速度设为Va、海成分聚合物的吐出速度设为Vb时，其比(Va/Vb或Vb/Va)优选为0.05～20，更优选为0.1～10的范围，若为该范围，则从最下层分配板5吐出的聚合物作为层流经过吐出导入孔11引导至缩小孔12，因而截面形态显著稳定，能够精度较好地维持形态。

[0132] 另外，通过使本发明所使用的聚合物的熔融粘度比小于2.0，能够稳定地形成复合聚合物流。在熔融粘度比为2.0以上的情况下，当岛成分聚合物与海成分聚合物汇合时不稳定化，在所获得的纤维截面的行进方向上，存在发生丝的粗度不均的情况。

[0133] 接着，作为本发明的分配板6以及最下层分配板5的制作方法，优选通常电气、电子部件的加工所使用的，对薄板转印图案，并化学地处理，从而实施微加工的蚀刻加工。在此，蚀刻加工是指应用蚀刻液等化学药品的化学反应、腐蚀作用来刻蚀(溶解加工、化学切削)薄板的加工方法，对为目标的加工形状实施基于掩蔽(masking)(局部地覆盖保护所需要的部分表面)的防蚀处理，并且利用蚀刻液等腐蚀剂来去除不要的部分，从而能够非常高精度地获得目标加工形状。蚀刻液等腐蚀剂使用一般的药剂即可。例如，能够使用硝酸、硫酸、盐酸等。在该加工方法中，由于不需要考虑被加工物的应变，故与上述其他加工方法相比较，被加工物的厚度下限没有制约，能够对极薄的金属板穿透设置本发明中所说的汇合槽8、分配孔7、岛成分吐出孔1、海成分吐出孔4。另外，通过蚀刻加工制作的分配板6、以及最下层分配板5能够使每一片的厚度较薄，因而即使层叠多片，对复合喷嘴18的总厚度也几乎没有影响，不需要配合所期望的截面形态的复合纤维来新设置其他组合件部件。换言之，仅仅更换分配板6与最下层分配板5，也能够变更截面形态，因而在纤维制品的高性能多品种化发展的近来，可以说是令人满意的特征。另外，作为其他制作方法，能够使用为在以往的喷嘴制作中使用的钻孔加工、金属精密加工的车床、切削(maiching)、冲压、激光加工等。但是，这些加工在抑制被加工物的应变的观点来看，加工板的厚度下限存在制约，因而为了适用于使多个分配板层叠的本发明的复合喷嘴，需要考虑分配板6的厚度。

[0134] 其次，由本发明的复合喷嘴获得的纤维是指2种以上的聚合物组合的纤维，说的是在纤维横截面处2种以上的聚合物采用海岛状等形态而存在的纤维。在此，本发明所说的2种以上的聚合物当然包含使用2种以上的例如聚酯、聚酰胺、聚苯硫醚、聚烯烃、聚乙烯、聚丙烯等分子构造不同的聚合物，而在不损害制丝稳定性的范围内，包含二氧化钛等消光剂、氧化硅、高岭土(kaolin)、防着色剂、稳定剂、抗氧化剂、除臭剂、难燃剂、丝摩擦降低剂、着色颜料、表面改性剂等各种功能性粒子、有机化合物等添加剂、粒子的添加量不同，或者分子量不同，或者进行共聚合等情况。

[0135] 另外，利用本发明的复合喷嘴18获得的纤维的单丝截面当然可以是圆形状，还可以是三角、扁平等圆形以外的形状、中空。另外，本发明为通用性极高的发明，不特别受复合纤维的单丝纤度限制，不特别受复合纤维的单丝数限制，而且，也不特别受复合纤维的丝条数限制，可以是1个丝条，也可以是2个丝条以上的多丝条。

[0136] 利用本发明的复合喷嘴获得的海岛型复合纤维说的是如图4的(a)、(b)、(c)所示，2种以上的不同聚合物在与纤维轴方向垂直的截面中，形成了海岛构造(在此所说的海岛构造是指由岛成分聚合物13构成的岛部分被由海成分聚合物20构成的海部分分成多个的构造)的纤维。通过采用如图1所示的，岛成分吐出孔1、海成分吐出孔4的配置，成为如图4(a)所示的Y字截面，另外，通过采用如图2所示的孔配置，成为如图4(b)所示的十字截面，通过采用如图3所示的孔配置，能够获得为如图4(c)所示的海星型截面的海岛型复合纤维。

[0137] 另外，关于使用本发明的复合喷嘴获得的岛数，理论上能够从2个岛开始在空间允许的范围内无限地制作，但作为实际上能够实施的范围，2～10000个岛是理想的范围。作为获得本发明的复合喷嘴的优越性的范围，100～10000个岛是更理想的范围。

[0138] 另外，在本发明中，优选地，孔填充密度为0.5孔/mm2以上。若孔填充密度为0.5孔/mm2以上，则与以往的复合喷嘴技术的差异更为明确。在本发明人探讨的范围内，若孔填充密度为0.5～20孔/mm2的范围，则能够实施。在该孔填充密度的观点上，作为获得本发明的复合喷嘴的优越性的范围，1～20孔/mm2是理想的范围。

[0139] 另外，本发明的海岛型复合纤维通过溶离海成分聚合物20，作为以单独纺丝无法得到的极为缩小的极细异形纤维，能够制作外接纤维径为10～1000nm，并且表示纤维径偏差的纤维径CV%为0～30%的均一性优秀的长纤维型纳米纤维。该长纤维型纳米纤维通过成为薄片(sheet)状物，能够适宜地用于对磁记录磁盘等所使用的铝合金基板、玻璃基板实施超高精度的精加工。另外，作为其他用途，还能够制作特意使一部分岛汇合，自由地控制了纤维径分布的薄片状物。

[0140] 如上所述，例示以往公知的截面形态说明了能够利用本发明的复合喷嘴18制造的复合形态，但在本发明的复合喷嘴18中，能够任意地控制截面形态，因而不限于以上的形态，能够制作自由的形态。

[0141] 另外，本发明的复合纤维的强度理想的是强度为2cN/dtex以上，若考虑在产业材料用途中需要的力学特性，则5cN/dtex以上是理想的。作为现实的上限，为20cN/dtex。另外，优选地，伸度在拉伸丝中为2～60%，在尤其需要高强度的产业材料领域中为2～25%、在衣料用途中为25～60%。另外，本发明的复合纤维能够为纤维卷绕卷、短亚麻(tow)、切断纤维(cut fiber)、棉、纤维球、绳、毛圈(pile)、织物、无纺布、纸、液体分散体等多用途纤维制品。实施例

[0142] 以下列举实施例来具体地说明本实施方式的复合喷嘴的效果。

[0143] (1)海岛型复合纤维的岛成分的析离

[0144] 为了从海岛型复合纤维析离岛成分，将海岛型复合纤维浸渍于能够溶离为易溶离成分的海成分的溶液等以除去，获得了为难溶离成分的岛成分的多纤丝。在易溶离成分为5-磺酸基间苯二甲酸钠(５－ナトリウムスルホイソフタル酸)等共聚合的共聚合PET、聚乳酸(PLA)等的情况下，使用氢氧化钠水溶液等碱性水溶液。另外，若碱性水溶液加热到50℃以上，则能够加快水解的进行，另外，若利用流体染色机等进行处理，则能够在一次中进行大量的处理。

[0145] (2)多纤丝的纤维径以及纤维径偏差(CV%)

[0146] 利用环氧树脂包埋由获得的极细纤维形成的多纤丝，利用Reichert公司产的FC4E型冰冻切片系统(cryo-sectioning system)进行冻结，在利用具备金刚钻刀的Reichert-Nissei ultracut N(超微切片机(ultramicrotome))进行切削之后，利用(株)キーエンス产VE-7800型扫描型电子显微镜(SEM)以倍率5000倍对该切削面进行摄影。从获得的照片提取随机地选定的150根极细纤维，对于照片，使用图像处理软件(WINROOF)测定全部外接圆径(纤维径)，并求平均纤维径以及纤维径标准差。在此，外接圆说的是图4(a)的虚线14。根据这些结果，基于下列算式计算纤维径CV%(波动系数：Coefficient of Variation)。以上的值全部对3处的各照片进行测定，作为3处的平均值，以nm单位测定到小数点第一位，并将小数点以下四舍五入。

[0147] 纤维径偏差(CV%)＝(纤维径标准差/平均纤维径)×100

[0148] (3)异形度以及异形度偏差(CV%)

[0149] 以与前述纤维径以及纤维径偏差同样的方法，对多纤丝的截面进行摄影，根据该图像，将与截断面外接的正圆的直径作为外接圆径(纤维径)，而且，将内接的正圆的直径作为内接圆径，根据异形度＝外接圆径÷内接圆径，将求到小数点第三位并且将小数点第三位以下四舍五入的值作为异形度来求。在此，内接圆说的是图4(a)的虚线19。对在同一图像内随机提取的150根极细纤维测定该异形度，根据其平均值以及标准差，基于下列算式计算异形度偏差(CV%(波动系数：Coefficient of Variation))。关于该异形度偏差，小数点第二位以下四舍五入。

[0150] 异形度偏差(CV%)＝(异形度的标准差/异形度的平均值)×100(%)

[0151] (4)纤度

[0152] 使海岛型复合纤维为圆型针织，在通过浸渍于氢氧化钠3重量%水溶液(80℃ 浴比1：100)将易溶解成分溶解去除99%以上之后，通过解开针织品来抽出由极细纤维形成的多纤丝，测定其1m的重量，并通过10000倍来计算纤度。将其重复10次，并将该单纯平均值的小数点第二位四舍五入的值作为纤度。

[0153] (5)聚合物的熔融粘度

[0154] 利用真空干燥机使碎片状的聚合物为水分率200ppm以下，利用东洋精机产“キャピログラフ1B”阶梯式地变更应变速度，测定了熔融粘度。此外，测定温度与纺丝温度同样，-1在实施例或比较例中，记载了1216s 的熔融粘度。另外，将从样品投入加热炉到开始测定设为5分钟，在氮气氛下进行了测定。

[0155] [实施例1]

[0156] 将作为岛成分，固有粘度(IV)0.63dl/g的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET 熔融粘度：120Pas)，作为海成分聚合物，IV0.58dl/g的5-磺酸基间苯二甲酸钠5.0摩尔%共聚合的PET(共聚合PET 熔融粘度：140Pas)在290℃下分别熔融之后，进行计量，并流入装入有图6所示的本实施方式的复合喷嘴的纺丝组合件，从喷嘴吐出孔吐出海岛复合聚合物流。此外，在最下层分配板，作为岛成分聚合物用，对于一个吐出导入孔，700个岛成分吐出孔等间隔地穿孔。海岛比率设为30/70，对吐出的复合聚合物流在冷却固化后赋予油剂，以纺丝速度
1500m/min进行卷绕，选取了110dtex-15纤丝(单孔吐出量2.25g/min)的未拉伸纤维。将卷绕的未拉伸纤维在加热到90℃和130℃的辊之间进行3.0倍拉伸，作为50dtex-15纤丝的海岛型复合纤维，利用前述方法，将海成分溶解99%以上，选取了11000根多纤丝。

[0157] 在此，用于实施例1的复合喷嘴将穿孔有分配孔的分配板和穿孔有分配槽的分配板交替地层叠，在其下游侧，层叠有如图1所示的最下层分配板。在分配板的板厚0.1mm，孔直径0.2mm，槽宽0.3mm，槽深0.1mm，最小孔间间距0.4mm的情况下进行穿孔。而且，设最下层分配板的板厚为0.1mm，在岛成分吐出孔、以及海成分吐出孔的孔直径为0.2mm，假想圆周线C1、C5上的半径R1为0.22mm，假想圆周线C2、C6上的半径为0.44mm的情况下，以成为算式(1)、(2)以及(3)的条件的n＝3个的方式进行配置。如表1的记载那样，岛成分为Y字截面，没有岛成分聚合物彼此的汇合，纤维径偏差为5.3%，异形度2.3，异形度偏差为4.5%，该多纤丝的纤维径为870nm。

[0158] [实施例2]

[0159] 如图2所示，使用将最下层分配板的岛成分吐出孔、以及海成分吐出孔的配置以成为算式(1)、(2)以及(3)的条件的n＝4个的方式进行配置，其以外与实施例1相同的复合喷嘴。在最下层分配板，作为岛成分聚合物用，对于一个吐出导入孔，600个岛成分吐出孔等间隔地穿孔。将海岛比率设为50/50，其以外以与实施例1同等的聚合物、同等的纤度、纺丝条件进行纺丝，选取了9000根多纤丝。在此，在用于实施例2的复合喷嘴，孔直径为0.2mm的岛成分吐出孔、以及海成分吐出孔在假想圆周线C1的半径R1为0.25mm，假想圆周线C2的半径R2为0.5mm的情况下穿孔。如表1的记载那样，岛成分为十字截面，没有岛成分聚合物彼此的汇合，纤维径偏差为5.9%，异形度2.4，异形度偏差为4.4%，该多纤丝的纤维径为710nm。

[0160] [实施例3]

[0161] 如图3所示，使用将最下层分配板的岛成分吐出孔、以及海成分吐出孔的配置以成为算式(1)、(2)以及(3)的条件的n＝6个的方式进行配置，其以外与实施例1相同的复合喷嘴。在最下层分配板，作为岛成分聚合物用，对于一个吐出导入孔，500个岛成分吐出孔等间隔地穿孔。海岛比率设为50/50，其以外以与实施例1同等的聚合物、同等的纤度、纺丝条件进行纺丝，选取了7500根多纤丝。在此，在用于实施例3的复合喷嘴，孔直径为0.2mm的岛成分吐出孔、以及海成分吐出孔在假想圆周线C1的半径R1为0.33mm，假想圆周线C2的半径R2为0.51mm的情况下穿孔。如表1记载的那样，岛成分为海星型截面，没有岛成分聚合物彼此的汇合，纤维径偏差为5.9%，异形度2.3，异形度偏差为4.8%，该多纤丝的纤维径为994nm。

[0162] [比较例1]

[0163] 如图12所示，使用除了将最下层分配板的岛成分吐出孔、以及海成分吐出孔的配置变更以外，与实施例1相同的复合喷嘴。在此，在最下层分配板，作为岛成分聚合物用，对于1个吐出导入孔，一个岛成分吐出孔、在其周围四个海成分吐出孔进行穿孔。作为纺丝条件，海岛比率设为50/50，对吐出的复合聚合物流在冷却固化后赋予油剂，以纺丝速度1500m/min进行卷绕，选取了110dtex-150纤丝(单孔吐出量2.25g/min)的未拉伸纤维。将卷绕的未拉伸纤维在加热到90℃和130℃的辊之间进行3.0倍拉伸，作为36dtex-150纤丝的海岛型复合纤维，利用前述方法，将海成分溶解99%以上，选取了150根多纤丝。

[0164] 在此，在用于比较例1的复合喷嘴，孔直径为0.2mm的岛成分吐出孔、以及海成分吐出孔以孔间间距0.6mm穿孔。如表1记载的那样，虽然获得异形度1.5，岛成分为十字截面的纤维，但纤维径为11000nm，为微米级别。

[0165] [比较例2、比较例3]

[0166] 接着，使用除了假想圆周线C2的半径R2与假想圆周线C1的半径R1的比率不同之外，与实施例1相同的复合喷嘴，在与实施例1同等的聚合物、同等的纤度、纺丝条件下纺丝，作为改变了海岛比率的比较例，说明比较例2、比较例3。在此，以配置有岛成分吐出孔、以及海成分吐出孔的假想圆周线C1上的半径R1为0.33mm，假想圆周线C2的半径R2为0.44mm的方式进行配置，在比较例2中，设海岛比率为30/70，在比较例3中，设海岛比率为50/50，制造了海岛型复合纤维。如表1所记载的那样，在岛成分聚合物比率高达50%、70%的情况下，发生岛成分聚合物彼此的汇合，未能获得Y字截面的多纤丝。

[0167] [比较例4]

[0168] 接着，使用除了假想圆周线C2的半径R2与假想圆周线C1的半径R1的比率不同之外，与实施例2相同的复合喷嘴，在与实施例2同等的聚合物、同等的纤度、纺丝条件下纺丝，作为改变了海岛比率的比较例，说明比较例4。在此，以配置有岛成分吐出孔、以及海成分吐出孔的假想圆周线C1上的半径R1为0.35mm，假想圆周线C2的半径R2为0.44mm的方式进行配置，设海岛比率为50/50，制造了海岛型复合纤维。如表1所记载的那样，发生岛成分聚合物彼此的汇合，未能获得十字截面的多纤丝。

[0169] [比较例5]

[0170] 接着，使用除了假想圆周线C2的半径R2与假想圆周线C1的半径R1的比率不同之外，与实施例3相同的复合喷嘴，在与实施例3同等的聚合物、同等的纤度、纺丝条件下纺丝，作为改变了海岛比率的比较例，说明比较例5。在此，以配置有岛成分吐出孔、以及海成分吐出孔的假想圆周线C1上的半径R1为0.44mm，假想圆周线C2的半径R2为0.51mm的方式进行配置，设海岛比率为50/50，制造了海岛型复合纤维。如表1所记载的那样，发生岛成分聚合物彼此的汇合，未能获得海星型截面的多纤丝。

[0171] [表1]

[0172]

[0173] 产业上的利用可能性

[0174] 本发明不限于用于一般的溶液纺丝法的复合喷嘴，能够适用于熔喷(melt blow)法以及纺粘(spunbond)法，还能够应用于湿式纺丝法、干湿式纺丝法所使用的喷嘴，但其应用范围并不限于这些。

[0175] 符号说明

[0176] 1 岛成分吐出孔

[0177] 4 海成分吐出孔

[0178] 5 最下层分配板

[0179] 6 分配板

[0180] 7 分配孔

[0181] 8 分配槽

[0182] 9 计量板

[0183] 10 吐出板

[0184] 11 吐出导入孔

[0185] 12 缩小孔

[0186] 13 岛成分聚合物(岛部分)

[0187] 14 外接圆

[0188] 15 纺丝组合件

[0189] 16 纺纱块

[0190] 17 冷却装置

[0191] 18 复合喷嘴

[0192] 19 内接圆

[0193] 20 海成分聚合物(海部分)

[0194] 21 岛成分吐出部

[0195] 22 延长线

[0196] 24 海成分吐出部

[0197] 25 吐出孔

[0198] 26 共通外接线

[0199] 27 放射状槽

[0200] 28 同心圆上槽

[0201] 29 上层板

[0202] 30 管道

[0203] 31 海成分聚合物导入流路

[0204] 32 岛成分聚合物导入流路

[0205] 33 上喷嘴板

[0206] 34 中喷嘴板

[0207] 35 下喷嘴板

[0208] 40 海成分聚合物分配室

[0209] 41 管道插入孔

[0210] 42 喷嘴吐出孔

[0211] α 缩小角度

[0212] L 助起动区间。