CN104321474A

CN104321474A - 纺纱用辊

Info

Publication number: CN104321474A
Application number: CN201380026835.8A
Authority: CN
Inventors: 小野寺悠
Original assignee: Yamauchi Corp
Current assignee: Yamauchi Corp
Priority date: 2012-07-05
Filing date: 2013-07-04
Publication date: 2015-01-28
Anticipated expiration: 2033-07-04
Also published as: EP2871270A4; WO2014006915A1; CN104321474B; JP2014012910A; EP2871270B1; EP2871270A1

Abstract

本发明的纺纱用辊具有插入芯轴的圆筒状的管、和固定在管的外周面上的弹性层。弹性层包含内侧的第1橡胶层、和固定在第1橡胶层上的外侧的第2橡胶层，第1橡胶层的硬度为48°以下，第2橡胶层的硬度为60°以上。弹性层的厚度为2～20mm。第2橡胶层的厚度T₂相对于第1橡胶层的厚度T₁之比T₂/T₁为1/1～1/10，最好为1/3～1/6。

Description

纺纱用辊

技术领域

本发明涉及纺纱中的精梳工艺、并条工艺、粗纺工艺及细纱工艺等中使用的纺纱用辊。

背景技术

以往，作为纺纱用辊，我们知道具备插入芯轴的管、和粘接在管的外周面上的圆筒状的弹性层的装置。并且，提出了使弹性层为包含粘接在管的外周面上的第1橡胶层(内层)、和粘接在第1橡胶层的外周面上的第2橡胶层(外层)的双层结构，将第2橡胶层的硬度设定为比第1橡胶层的硬度高的方案(专利文献1、2)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-138342号公报

专利文献2：德国公开专利第1685634号公报

发明的概要

纺纱用辊随着其使用外周面磨损。从抑制磨损的角度出发，最好提高构成辊表面的橡胶的硬度。但是，如果用硬度高的橡胶形成辊表面的话，则纺纱之际把持纤维束的能力下降，有时候产生纱线粗细节。即，抑制纺纱用辊外周面的磨损的同时确保把持纤维束的能力是不容易的。

专利文献1、2提出的纺纱用辊的弹性层都采用具备第1橡胶层(内层)和第2橡胶层(外层)的双层结构，第1橡胶层的硬度设定为比第2橡胶层的硬度低。通过具备比较柔软的第1橡胶层作为内层，辊表面的表观硬度变小，容易确保把持纤维束的能力。另一方面，弹性层通过具备硬度比第1橡胶层高的第2橡胶层作为外层，辊表面的磨损被抑制。

但是，即使是第2橡胶层(外层)由相同的材料构成、并且表面具有相同的表观硬度的纺纱用辊，把持纤维束的能力上有时也会产生大的差距。

发明内容

用于解决问题的技术手段

为了获得把持纤维束的能力好的纺纱用辊，重要的不是辊表面的表观硬度，而是例如增大将辊挤压成平坦面之际形成的夹持宽度。本发明者反复进行了专心致志的试验研究后，结果发现，即使是外层由相同的材料构成并且表面具有相同的表观硬度的纺纱用辊，夹持宽度上也会产生大的偏差，如果夹持宽度变宽则把持纤维束的能力就提高，从而完成了本发明。

本发明的一种情形涉及下述纺纱用辊：具有圆筒状的管、和固定在上述管的外周面上的圆筒状的弹性层；上述弹性层包含内侧的第1橡胶层、和固定在上述第1橡胶层上的外侧的第2橡胶层；上述第1橡胶层的硬度为48°以下；上述第2橡胶层的硬度为60°以上；上述弹性层的厚度为2～20mm；上述第2橡胶层的厚度T₂相对于上述第1橡胶层的厚度T₁之比T₂/T₁为1/1～1/10。

发明的效果

根据本发明，能够形成宽的夹持宽度，能够提供把持纤维束的能力优良的纺纱用辊。

虽然将本发明的新的特征记述到附加的权利要求的范围内，但本发明涉及结构和内容两方面，通过对照了附图的以下的详细说明应该能更好地理解本发明的其他目的和特征。

附图说明

图1为表示将芯轴压入本发明一个实施形态的纺纱用辊的状态的立体图；

图2为上述实施形态的纺纱用辊的剖视图；

图3为表示纺纱用辊所形成的夹持宽度的测定试验方法的概要的主视图。

具体实施方式

纺纱用辊使用于精梳工艺、并条工艺、粗纺工艺、细纱工艺等中拉伸纤维束的牵伸机构中。由于纤维束容易与纺纱用辊的外周面局部地接触，因此希望纺纱用辊的表面具有对磨损的高的耐受性。另一方面，为了抑制纤维束的粗细不一致、抑制起毛刺，制造质量稳定的纱线制品，纺纱用辊需要能够形成足够的夹持宽度，以便牢固地把持纤维束、能够以足够的面积挤压纤维束。

本发明的纺纱用辊具有圆筒状的管和固定在管的外周面上的弹性层，弹性层包括内侧的第1橡胶层和固定在第1橡胶层上的外侧的第2橡胶层，同时第1橡胶层的硬度设定在48°以下、第2橡胶层的硬度设定在60°以上、弹性层的厚度设定为2～20mm。这样，由于设定了2个橡胶层的硬度、弹性层的厚度，因此纺纱用辊具有对磨损的高的耐受性。

另一方面，在第1橡胶层的硬度为48°以下、第2橡胶层的硬度为60°以上、弹性层的厚度为2～20mm的情况下，夹持宽度或辊把持纤维束的能力大大依赖于第1橡胶层(内侧)的厚度与第2橡胶层(外层)的厚度之间的相对关系。因此，在本发明的纺纱用辊中，第2橡胶层的厚度T₂相对于第1橡胶层的厚度T₁之比T₂/T₁设定为1/1～1/10。这样，由于2个橡胶层的厚度被控制，因此弹性层能够适当变形，能够形成宽的夹持宽度，结果把持纤维束的能力也良好。由此，能够获得质量长时间持续稳定的纱线制品。

另外，橡胶的硬度为以JIS-K6253为标准的硬度(A型计示硬度)。

从制造质量更加稳定的纱线制品的观点出发，最好是第1橡胶层的硬度为30°～45°、第2橡胶层的硬度为65°～95°。由此，纺纱用辊把持纤维束的能力进一步提高。从同样的观点出发，也可以是第1橡胶层的硬度为30°～38°、第2橡胶层的硬度为65°～73°。

从制造质量更加稳定的纱线制品的观点出发，第1橡胶层的厚度T1最好为例如1.5～10mm。由此，充分确保硬度相对较低的第1橡胶层的作用，更容易形成宽的夹持宽度。

从制造质量长时间持续稳定的纱线制品的观点出发，弹性层(第1橡胶层与第2橡胶层的合计)的厚度最好为3～20mm。由此，在更容易形成宽的夹持宽度的同时，辊的质量也稳定。

T₂/T₁之比最好为1/1～1/6，1/3～1/6更好。由此，充分确保硬度相对低的第1橡胶层的作用，更容易形成宽的夹持宽度。

在满足上述条件的情况下，不容易发生辊质量随第2橡胶层的厚度变薄而变得不稳定、表观硬度随磨损急剧下降的情况。而且，辊表面的再研磨能容易地进行。通过上述措施，能够大幅度地降低纺纱的运行成本。

另外，圆柱状的芯轴插入圆筒状的管的中空内。通过在插入芯轴的管2的外周面上有机地一体形成具有第1橡胶层4和第2橡胶层6的弹性层，在弹性层磨损了之际，能够从芯轴上取下纺纱用辊容易地进行更换。如果将第1橡胶层直接粘接在芯轴的外周面上，则在产生了更换弹性层的必要时，从芯轴的外周拆装弹性层进行更换的作业需要很大的劳力和时间。

接着，更详细地说明本发明的实施形态。但是，本发明并不局限于以下的实施形态，在其宗旨的范围内能够实施种种变形。

图1为表示将芯轴压入本实施形态的纺纱用辊的状态的立体图，图2为该纺纱用辊的剖视图。

纺纱用辊1具备圆筒状的管2、形成在管2的外周面上的第1粘接剂层3、通过第1粘接剂层3固定在管2外周一侧的第1橡胶层4、形成在第1橡胶层4的外周面上的第2粘接剂层5、通过第2粘接剂层5固定在第1橡胶层4外周的第2橡胶层6。即，第1橡胶层4和第2橡胶层6构成弹性层。

圆筒状的管2可以是金属制或合成树脂制。从对插入的芯轴的保持性及轻量性好这些点出发，圆筒状的管2最好为例如铝制。管2的内径没有特别的限制，为例如10～10mm。

第1粘接剂层3和第2粘接剂层5不是必须的，也可以例如将第1橡胶层4直接结合在管2上。并且，也可以不设置第2粘接剂层5，将第2橡胶层6直接结合到第1橡胶层4上。

作为第1粘接剂层3，能够使用例如适合于橡胶与金属结合的一液型粘接剂、使用底涂层(打底剂)和罩面层剂使结合牢固的二液型粘接剂。作为第2粘接剂层5，能够使用例如聚烯烃系粘接剂、酚醛树脂系粘接剂。

构成第1橡胶层4和第2橡胶层6的橡胶材料既可以是实心橡胶，也可以是海绵橡胶。作为橡胶材料，能够使用丁腈橡胶(NBR)、天然橡胶(NR)、丁苯橡胶(SBR)、顺丁橡胶(BR)、丁基橡胶(IIR)等，没有特别的限制。构成第1橡胶层4的橡胶材料和构成第2橡胶层6的橡胶材料既可以相同也可以不同。其中NBR在橡胶自身的耐油性好，并且容易抑制纤维束的静电这一点上比较理想。用于纺纱用辊的橡胶层包含比较多的硫磺作为硫化剂，例如第2橡胶层6中的硫磺含量最好为3～10质量百分比。

第1橡胶层4的硬度只要在48°以下就可以，但最好为例如30～45°或30～38°，例如35°左右合适。如果第1橡胶层4的硬度比30°小，则由于第1橡胶层过于柔软，因此把持纤维束的能力降低。并且，由于第1橡胶层容易变形、夹持宽度过宽，因此纺纱用辊与靠近它的龙带接触，存在阻碍相互的旋转的担忧。另一方面，如果比48°大，则难以扩宽夹持宽度。

另一方面，第2橡胶层6的硬度只要在60°以上就可以，但最好是65～95°或65～73°，例如70°左右合适。如果第2橡胶层6的硬度比65°小，则第2橡胶层6的磨损变大，难以进行稳定的纺纱，如果比95°大，则难以扩宽夹持宽度。

弹性层的厚度(第1橡胶层4的厚度T₁与第2橡胶层6的厚度T₂的合计)为2～20mm就可以，但最好为例如3～20mm或3～12mm。弹性层的厚度如果比2mm小，则由于第2橡胶层6的厚度非常薄，因此辊的质量变得不稳定。并且，第2橡胶层6随着使用稍微磨损，表观硬度急剧下降或者表观硬度的控制本身变困难。另一方面，如果弹性层的厚度比20mm大，则由于纺纱用辊的尺寸变大，因此有时不适于一般的纺纱机中的运转，产生尺寸限制上的问题。并且，由于第1橡胶层和第2橡胶层变得极端厚，辊运转时呈现单层橡胶辊那样的举动，失去了双层结构的特征。

第2橡胶层的厚度T₂与第1橡胶层的厚度T₁之比T₂/T₁为1/1～1/10就可以，最好为T₂/T₁＝1/1～1/6或1/3～1/6。通过将T₂/T₁设定在上述范围内，即使表观硬度相同，也能够获得更宽的夹持宽度，能够确保稳定的纱线质量。

在弹性层的厚度为2～20mm的情况下，如果T₂/T₁比1/1大，则第2橡胶层6相对于第1橡胶层4过厚，难以获得足够的夹持宽度。并且，辊表面的表观硬度也有变高的倾向。尤其如果T₂/T₁比1.15/1大的话，则这样的倾向变大。另一方面，如果T₂/T₁比1/10小，则由于相对地第2橡胶层6变得非常薄，因此难以获得均质的辊。由此，第2橡胶层6只要随着使用稍微磨损，表观硬度就急剧下降或者表观硬度控制自身变得困难。

第1橡胶层的厚度T₁最好为例如1.5～10mm或者2.25～9mm。通过使第1橡胶层的厚度T₁比1.5mm大(例如比2.25mm大)，对夹持宽度的扩大更有利。另一方面，通过使第1橡胶层的厚度T₁比10mm小(例如比9mm小)，在一般普及的纺纱机中不受尺寸上的限制，能够容易地安装。

第2橡胶层的厚度T₂最好为例如0.5～10mm或者0.75～3mm。通过使第2橡胶层的厚度T₂比0.5mm大(例如比0.75mm大)，容易获得均质的辊，也不容易产生伴随磨损的表观硬度的急剧下降。而且，辊表面的再研磨也能容易地进行，能够降低纺纱的运行成本。另一方面，通过使第2橡胶层的厚度T₂比10mm小(例如比3mm小)，容易扩宽夹持宽度。

满足上述条件的纺纱用辊1表面的表观硬度为例如50～80°或55～70°。

接着，对本实施形态的纺纱用辊1的制造方法的一例进行叙述。

首先，在管2的外周面上均匀地涂敷成为第1粘接剂层3的粘接剂。接着，用使用挤压成型机挤压成型为圆筒状的未硫化的第1橡胶组成物通过第1粘接剂层3被覆管2的外周面。然后，将第1橡胶组成物硫化，形成第1橡胶层4。

在研磨了第1橡胶层4的外周面后，在其外周面上均匀地涂敷成为第2粘接剂层5的粘接剂。接着，将预先成型为圆筒状的未硫化的第2橡胶组成物(橡胶管)嵌套到研磨后的第1橡胶层4的外周面上。然后，将第2橡胶组成物硫化，形成第2橡胶层6。最后，通过研磨第2橡胶层的外周面完成纺纱用辊1。

作为另外的制造方法，也可以使用具有以规定的速度送出管2的功能，同时具有与管2同轴心地同时挤出未硫化的第1橡胶组成物(内层)和未硫化的第2橡胶组成物(外层)的功能的挤压成型机。这种情况下，能够获得具备管2、被覆管2外周面的未硫化的第1橡胶组成物(内层)和被覆内层的外周面的未硫化的第2橡胶组成物(外层)的辊前体物。另外，最好在用内层覆盖前的管2的外周面上涂敷粘接剂。然后，通过同时将内层和外层硫化，形成具备第1橡胶层4和第2橡胶层6的弹性层。最后，研磨第2橡胶层的外周面。这种情况下，第2粘接剂层5能够省略。

下面根据实施例和比较例具体地说明本发明。但是，本发明并不局限于以下的实施例。

[实施例1]

(1)纺纱用辊的制作

按下述顺序制作了图1所示的纺纱用辊。

(a)第1橡胶层的形成(内层)

在铝制的圆筒状管2(直径21mm、宽度1250mm)的外周面上涂敷粘接剂形成第1粘接剂层3。接着，将未硫化的NBR组成物层状地挤出成型在第1粘接剂层3上并将其硫化，通过这样形成第1橡胶层4。研磨形成的第1橡胶层4的外周面。第1橡胶层的厚度为4.63mm。

(b)第2橡胶层的形成(外层)

在上述(a)研磨后的第1橡胶层4的外周面上涂敷粘接剂形成第2粘接剂层5。在另外的地方使用未硫化的NBR组成物形成橡胶管。覆盖第2粘接剂层5的外周面地安装获得的橡胶管，再进行硫化处理，通过这样形成了第2橡胶层6。在研磨过第2橡胶层6的外周面后，将弹性层与管一起剪切成规定宽度，通过这样获得纺纱用辊1。第2橡胶层的厚度为0.77mm，第2橡胶层的硬度为70°，包括第1橡胶层和第2橡胶层的橡胶层整体(弹性层)的厚度为5.4mm。第2橡胶层的厚度T₂与第1橡胶层的厚度T₁之比T₂/T₁为1/6。

其中，如下地测量了第1橡胶层和第2橡胶层的硬度。

首先，使用构成第1橡胶层和第2橡胶层的NBR组成物制作了JIS-K6253“硫化橡胶和热可塑性橡胶硬度测定方法”中的“计示硬度试验”中要求的、厚度为12.5mm的试验片。接着，以同样由JIS-K6253规定的“计示硬度试验”为标准用A型计示硬度计测量了获得的试验片的硬度。

(2)评价

按下述顺序评价了上述(1)中获得的纺纱用辊的表观硬度。

(a)表观硬度

表观硬度为包含第1橡胶层和第2橡胶层的橡胶层整体(弹性层)的硬度。表观硬度使A型计示硬度计与纺纱用辊的第2橡胶层的表面相抵接来测量。

(b)夹持宽度

使用2块金属板在金属板平行的状态下夹持纺纱用辊，在辊上施加了16kgf(≈157N)的载荷。在辊上施加了载荷的状态下，测量了2块金属板中的一块与辊的接触面的宽度(夹持宽度)。

图3为用来说明夹持宽度的测量方法的示意图。如果更详细地说明上述夹持宽度的测量方法，如图3所示，首先用2块金属板P1和P2从上下方向夹着辊R。然后，像图3中的箭头那样从上方通过金属板P2将16kgf(≈157N)的载荷施加到辊R上。通过施加载荷，辊R沿横方向稍微变形，由此，辊R分别与金属板P1和P2的接触面积变大。测量变形状态下的辊R与配置在辊R下面的金属板P1的接触面的宽度W，将该宽度W作为夹持宽度进行评价。

[实施例2]

制作了除将第2橡胶层的厚度T₂与第1橡胶层的厚度T₁之比T₂/T₁变更为1/2以外、其他与实施例1相同的橡胶层整体厚度为5.4mm的纺纱用辊。

[实施例3]

制作了除将第2橡胶层的厚度T₂与第1橡胶层的厚度T₁之比T₂/T₁变更为1/1以外、其他与实施例1相同的橡胶层整体厚度为5.4mm的纺纱用辊。

[比较例1]

与实施例1(a)同样，在圆筒状管的外周面上通过第1粘接剂层3形成硫化处理过的硬度为70°的橡胶层，研磨形成的橡胶层的外周面，制作了具有厚度为5.4mm的单层结构的橡胶层的纺纱用辊。

[比较例2]

与实施例1(a)同样，在圆筒状管的外周面上通过第1粘接剂层3形成硫化处理过的硬度为65°的橡胶层，研磨形成的橡胶层的外周面，制作了具有厚度为5.4mm的单层结构的橡胶层的纺纱用辊。

[比较例3]

制作了除将第2橡胶层的厚度T₂与第1橡胶层的厚度T₁之比T₂/T₁变更为6/1以外、其他与实施例1相同的橡胶层整体厚度为5.4mm的纺纱用辊。

[比较例4]

制作了除将第2橡胶层的厚度T₂与第1橡胶层的厚度T₁之比T₂/T₁变更为2/1以外、其他与实施例1相同的橡胶层整体厚度为5.4mm的纺纱用辊。

对实施例2～3和比较例1～4与实施例1同样，进行了表观硬度和夹持宽度的测量。将结果表示在表1中。

[表1]

如表1所示，实施例2的辊和比较例2的辊表观硬度都为65°。但是，实施例2的夹持宽度比比较例2的长，确认夹持宽度扩大。

同样，实施例3的辊和比较例1的辊表观硬度都为70°，但夹持宽度实施例3比比较例1的长，确认夹持宽度扩大。

并且，实施例3的辊与比较例3、4的辊相比，虽然表观硬度彼此相近，但夹持宽度确认显著差异。

以上虽然与当前的优选实施形态相关地说明了本发明，但不能将这样的公开解释为限定。属于本发明技术领域内的本领域技术人员通过阅读上述公开内容对种种变形和改变肯定明白无疑。因此，附加的权利要求的范围应当解释为包括不超出本发明真实的旨意和范围的所有的变形和改变。

工业可利用性

本发明的纺纱用辊除了能在纺纱中的精梳工艺、并条工艺、粗纺工艺及细纱工艺等各工艺中使用外，还可期待广泛的应用。

图中标记的说明，1-纺纱用辊；2-管；3-第1粘接剂层；4-第1橡胶层；5-第2粘接剂层；6-第2橡胶层；7-芯轴。

Claims

1.一种纺纱用辊，具有圆筒状的管、和固定在上述管的外周面上的圆筒状的弹性层；

上述弹性层包含内侧的第1橡胶层、和固定在上述第1橡胶层上的外侧的第2橡胶层；

上述第1橡胶层的硬度为48°以下；

上述第2橡胶层的硬度为60°以上；

上述弹性层的厚度为2～20mm；

上述第2橡胶层的厚度T₂相对于上述第1橡胶层的厚度T₁之比T₂/T₁为1/1～1/10。

2.如权利要求1所述的纺纱用辊，上述第1橡胶层的硬度为30°～45°；

上述第2橡胶层的硬度为65°～95°。

3.如权利要求2所述的纺纱用辊，上述第1橡胶层的硬度为30°～38°；

上述第2橡胶层的硬度为65°～73°。

4.如权利要求1～3中的任一项所述的纺纱用辊，上述第1橡胶层的厚度T₁为1.5～10mm。

5.如权利要求1～4中的任一项所述的纺纱用辊，上述弹性层的厚度为3～20mm。

6.如权利要求1～5中的任一项所述的纺纱用辊，上述比T₂/T₁为1/3～1/6。