CN1759210A - 头饰用再生胶原纤维的制造方法以及连续干燥装置 - Google Patents
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Abstract
提供防止制造工艺中起毛(断丝)的发生，对卷曲定形性优异且栉梳损失少的头饰用再生胶原纤维进行制造的方法及其连续干燥装置。上述再生胶原纤维，是对导入干燥室的纤维束进行捻线，并控制干燥中的纤维束的张力在0.01～0.08g重/dtex的范围内进行连续干燥而制造。上述装置，由出入口的驱动辊、出口驱动辊的干燥室侧的张力检测器、为使张力达到期望值的驱动辊转速控制机构、从入口到出口之间以规定的间隔设置的自由辊组成。
Description
技术领域
本发明，有关在假发及头发饰物等头饰用再生胶原纤维制造中以对纤维束进行捻线以及使干燥中的纤维束的张力控制为期望值为特征，防止起毛(断丝)的发生，连续对卷曲定形性优异且栉梳损失少的再生胶原纤维进行干燥的方法及其装置。
背景技术
再生胶原纤维，一般以动物的皮及骨为原料，在此基础上实施碱或者酶处理，把胶原的调聚肽化合物部分解除去以做成可溶于水的胶原，并用对它进行纺丝的方法制造。进而被纺丝的纤维应其用途而施以各种处理。现举一例，对胶原实施使用了单功能环氧化合物和铝盐的两个方法组合的处理(专利文献1)，其处理后，为了除去纤维中所含的水而实施干燥处理。
再生胶原纤维，具有干燥前的含水丝的拉伸强度非常弱、干燥时容易发生断丝(起毛)，干燥时虽然收缩但不能延伸，勉强延伸的话则断裂，此外干燥时的收缩举动因干燥条件而变化较大的性质。进而，虽然担心断丝，但是若过于降低干燥时的张力的话，则干燥结束时的再生胶原纤维的收缩率变大，不会体现头饰用纤维的重要品质之一的卷曲定形性，存在着商品价值降低这个问题。
作为再生胶原纤维的干燥方法，在WO02/52099中就分批方式，给出了以下的干燥条件，即最好干燥温度在100℃以下，进而在75℃以下，载荷对于1dtex而言为0.01～0.25g重，特别是在0.02～0.15g重的重力下进行干燥。
但是，从提高生产率的观点，开发连续方式的干燥方法及其装置是不可或缺的，然而存在着起毛(断丝)的发生及干燥机内行走的纤维的张力控制等课题，再生胶原纤维的连续干燥处于尚未实用化的状况。
关于丙烯系及氨基系纤维等的一般性的合成纤维的制造，其现状是，这些纤维与再生胶原纤维不同，由于干燥以及热处理时可以延伸，所以可以使用采用了多个驱动辊的热风干燥方式及热辊方式的通用性干燥机，为了在包含干燥工艺在内干燥以后的工艺中不发生纤维下垂，或者为了调整纤度，或者以提高强度等品质为目的，随着接近工艺的出口逐渐提高驱动辊的转速，以一边进行延伸一边进行干燥。对于这种现状，就再生胶原纤维而言，干燥时不能延伸。勉强延伸的话，将发生纤维束的断裂而导致工艺故障。进而，不延伸直接连续干燥的话，干燥中的纤维束形成干燥斑，纤维的收缩长度产生差异而在干燥后半程发生丝下垂，下垂的丝缠绕在辊上或者从辊上脱丝。结果，它引起断丝或者纤维束的断裂，从而陷入不能运转的状况。
另一方面，有关一边保持一定张力一边进行连续干燥的方法及其装置，以前有多篇文献进行了介绍。例如，特开昭48-22710公报，公开了以提高铜氨人造丝纤维的尺寸稳定性为目的，为保持低张力设置多个干燥机以在其间设置了多个驱动辊(丝送进装置)的装置。
但是，再生胶原纤维的干燥采用这个装置时，难以使各驱动辊间的纤维张力保持一定。这是因为，对再生胶原纤维进行干燥的话，在进入减速干燥区域的附近急剧地发生收缩，以及干燥条件变化的话，纤维的收缩举动变化较大，所以不能把纤维收缩的位置特定在干燥机内的某个位置上，其位置在干燥机内移动。因此，利用驱动辊的减速比使纤维的收缩举动一致极其困难，形成了纤维张力高的区间和低的区间，在纤维张力高的区间发生断丝(起毛)，在低的区间发生丝下垂，导致工艺故障。
此外，作为以制造起毛少的高模量类型的PPTA纤维为目的，给予一定张力而进行干燥的方法，有文献(特开昭60-88117号公报)记载了使用多个尼尔孙辊及圆锥辊的方法。但是，再生胶原纤维的干燥使用这个装置时，也因上述的理由，很难使尼尔孙辊及圆锥辊的过度角度与纤维的收缩举动一致，在纤维张力较高的地方发生断丝(起毛)，在纤维张力低的地方引起丝下垂。
进而，作为以制造耐磨耗性优异的高模量纤维为目的，在一定张力下进行干燥的一个方法，有文献(特开平4-214434号公报)记载了使丝通过被加热的辊(热辊)上及辊之间的方法。但是，再生胶原纤维的干燥使用这个热辊时，通常的直辊身型热辊，在干燥进行的同时丝收缩而张力持续上升。结果，张力不能控制，所以不能避免纤维束(丝束)的断裂。因此，对于再生胶原纤维而言，不能用单独热辊进行连续干燥运转。
除此之外，作为以湿润时略微收缩为特征的纤维素系血液处理用空心纤维的制造为目的，一边控制拉伸张力一边进行干燥的方法，发现有控制导丝滚筒的转速的方法(特开昭57-14359号公报)。该装置的特征是，以在干燥机的出入口设置了驱动辊(导丝滚筒和收卷滚筒)的结构，成为在干燥机内没有辊的一次通过的干燥机。这里，在再生胶原纤维的干燥中，从考虑了品质的操作条件(干燥时间30分以上)和生产率(处理速度3m/分以上)的观点，计算干燥机滞留长度的话，则至少需要90m以上。
因此，90m以上一次通过干燥机的实现，即使做成横型或者纵型，考虑到征地条件、建设费和操作性等时也是极其困难的，所以把干燥机内没有辊的一次通过干燥机用于再生胶原纤维的干燥是不现实的。
从以上所述可见，尚未找到在头饰用再生胶原纤维的制造中不引起工艺故障，并能够对品质优异的再生胶原纤维进行连续干燥的方法及其装置。
发明内容
本发明的目的就是，开发在温度及湿度等不同条件下进行干燥即使再生胶原纤维的收缩举动发生变化，也不产生工艺故障，可制造品质优异的头饰用再生胶原纤维的、可工业化的连续干燥方法及其装置。
为了解决上述课题，本发明人等经过反复分析探讨的结果，找到了通过对导入干燥室的纤维束以规定数量的比例进行捻线，进而把干燥中的纤维束的张力一边控制在某个范围内一边进行干燥，从而可以对再生胶原纤维进行连续干燥的方法，完成了本发明。
即本发明是有关以对导入干燥室的纤维束进行捻线，并且控制干燥中的纤维束的张力在0.01～0.08g重/dtex的范围内而进行连续干燥为特征的头饰用再生胶原纤维的制造方法。这里，捻入纤维束的捻线个数最好是0.2～5个/m的比例。进而，这时最好把干燥室出口侧的张力的值控制在0.02～0.08g重/dtex的范围。
进而，本发明有关连续干燥装置，其特征在于，在干燥室的出入口设置有驱动辊，使出入口的任意一方的驱动辊以一定速度旋转，由出口驱动辊的、设在干燥室侧的张力检测器检测纤维张力，并且具有为了其出口张力达到期望值而对另一方驱动辊转速进行控制的机构，进而为了使纤维束在干燥室内往复一次或更多次的、自由旋转的自由辊以规定的间隔被设置在入口到出口之间。
以下进一步详细说明本发明。本发明对象的头饰用再生胶原纤维，可例举有，根据需要对可溶化胶原进行酸处理后，用氢氧化钠、硼酸、碳酸氢钠、乳酸钠、磷酸氢二钠等适当进行pH调整，并在包含1种或者2种以上的调整后的硫酸钠、氯化钠、硫酸氨等无机盐的水溶液中通过纺丝喷嘴及微缝，进行吐出并纤维化，对纤维化的纤维用单功能环氧化合物及铝盐等进行处理并进行防水化而得到的再生胶原纤维(参照WO02/52099)，它还可以适用于其他的头饰用再生胶原纤维。
这里，说明一下再生胶原纤维的性质。图1所示的是分批干燥时的再生胶原纤维的收缩举动的一例。由图1可知，再生胶原纤维，在进入减速干燥区域的附近，即纤维的含水率降低到50～70wt％-drybase的附近，急剧地收缩。因此，在连续干燥中，再生胶原纤维收缩的比例，在连续干燥装置内的各位置上将不同。此外，该收缩举动，由于因干燥条件而变化较大，所以纤维收缩的位置，因干燥诸条件而在干燥装置内移动。进而再生胶原纤维，具有在干燥时进行收缩，但不能延伸，若要勉强地延伸，则会断裂的性质。因此，虽然担心断丝，但是若过于降低干燥时的张力的话，干燥结束后的产品的收缩率增大，不会体现头饰用纤维重要品质之一的卷曲定形性，从而存在着失去商品价值这一问题。进而，若连续直接干燥纤维束的话，引起干燥斑并在干燥后半程发生丝下垂，其下垂的丝缠绕在辊上或者从辊上脱丝，结果出现引起断丝以及丝束(纤维束)断开的问题。这里所说的干燥斑，是指位于纤维束表面的纤维比位于中心部的纤维更快地进行干燥而收缩的现象。引起干燥斑的话，由于只能依靠其收缩的纤维束表面的纤维支撑整个纤维束的张力，所以干燥实质上只在纤维束表面的纤维施加了高张力的状态下进行。其结果，快速干燥的纤维的收缩率变小，在干燥后半程与纤维束中心部的纤维相比纤维长度变长，所以在干燥后半程引起丝下垂。对于可以像一般的化学纤维那样进行延伸的丝而言，虽然干燥时逐渐延伸的话可以防止丝下垂，但是当为再生胶原纤维时，由于不能延伸，故不能防止丝下垂。
在本发明中，在对具有上述性质的再生胶原纤维进行连续干燥时，通过对导入干燥室的纤维束进行捻线，并且控制干燥中的纤维束的张力，以解决上述课题。本发明中，干燥时的纤维束的量最好在5000根丝以下。超过的话，纤维束变粗，纤维束表面和中心部的干燥斑有过大的倾向。
本发明中，关于在纤维束中加入一定数量捻线的方法，虽然没有特别限定，但是有一边以一定速度旋转容器一边使纤维束以一定速度加入其容器中的方法，以及一边以一定速度把加入了纤维束的容器旋转一边使其纤维束导入干燥机的方法等，可以使用任意的方法。此外，最适合于干燥的捻线的数为0.2个/m～5个/m。加入纤维束中的捻线的数少于0.2个/m时，纤维束的收束性恶化，并且很难能够充分地控制因干燥斑而发生的丝下垂，结果有时会引起断丝及工艺故障。另一方面，捻线的数多于5个/m时，虽然纤维束的收束性变好，在可以防止丝下垂方面较好，但是在干燥丝上容易残留捻线的形状，有时在直线的用途中难以使用。
进而，在本发明中，干燥时的纤维束的张力，整体上需要控制在0.01～0.08g重/dtex的范围内进行干燥。干燥时的局部的纤维束的张力未达到0.01g重/dtex时，该部分发生纤维束的下垂及丝下垂，结果下垂的丝缠绕在辊上或者从辊上脱丝，成为工艺故障的原因。进而还对干燥后的再生胶原纤维的品质，特别是卷曲定形性带来不好影响。此外，干燥时的局部的纤维束的张力超过0.08g重/dtex时，该部分受到负荷作用，发生断丝。
本发明中，作为把干燥时的纤维束的张力控制在0.01～0.08g重/dtex范围内的方法，没有特别限定，可以使用任意的方法，但是使用把如下所述的驱动辊和自由辊进行组合的连续干燥装置时，干燥机内的纤维束的张力值，从干燥机入口到出口逐渐上升。因此，只使用驱动辊控制干燥机出口的张力值，就可以使整个干燥机内的纤维束的张力设为期望的值，所以这是一个好的方法。以下，就本发明制造方法中使用的理想的连续干燥装置和使用该装置的方法进行说明。
图2所示的是本发明理想的连续干燥装置的概略。干燥室7的入口侧及出口侧设置驱动辊4·8。该驱动辊可以利用其转速自由地对纤维束的送进速度进行控制，最好可以抑制纤维束滑动，进而防止纤维束滑动。也就是说，即可以是利用纤维和辊表面的摩擦以防止滑动的联装辊，也可以是具有把贴上橡胶的辊接触金属辊的结构的夹持辊。此外，也可以使联装辊和夹持辊并用。
在从干燥室7的入口到出口之间，以规定的间隔设置自由旋转的自由辊6。这里所说的自由辊定义为旋转时的摩擦阻力小的辊。一般虽然随着从干燥室的出口朝向入口，纤维束的张力逐渐衰减，但是其张力的衰减量由构成自由辊的轴承的摩擦阻力的大小决定。本发明使用的自由辊，最好是可以用(每个自由辊的衰减张力)×(自由辊的个数)表现的、张力衰减量在0.03g重/dtex以下的辊。这里，替代自由辊，设置了像一般纤维干燥中所使用的驱动辊时，在纤维显著收缩的区间张力上升而发生起毛(断丝)。进而，改变干燥条件的话，纤维的收缩举动变化较大，纤维收缩的位置在干燥室内移动，所以使设置在干燥室内的驱动辊的减速比与纤维的收缩举动一致，并使干燥室内的纤维张力保持均匀将极其困难。但是，如果如本发明那样设置自由旋转的自由辊的话，那么在从入口到出口的任何位置上即使引起纤维的收缩，也可以因张力分散使干燥机内部的纤维张力低于出口张力，并且减小出入口间的张力差。
本发明中，设出入口的任意一方的驱动辊的转速为一定，由出口驱动辊的、设在干燥室侧的张力检测器5检测信号，通过一边控制另一方的驱动辊的转速以使纤维的出口侧张力值一定一边进行干燥，以便能够控制干燥中的整个纤维束的张力。此外，张力的控制方法，可以是以PID控制为主的一般性方法。所谓PID控制，是自动控制系中控制装置所进行的控制动作之一，是比例动作、积分动作、微分动作的组合。
本发明中，从干燥结束时的起毛数(断丝数)、栉梳损失量及卷曲定形性的观点，最好把干燥室出口张力控制在0.02～0.08g重/dtex的范围内。出口张力控制高于0.08g重/dtex时，起毛(断丝)发生而引起工艺故障，同时还增加栉梳损失量。另一方面，干燥室出口张力控制低于0.02g重/dtex时，将不会体现头饰用纤维的重要品质之一的卷曲定形性。此外，通过把干燥室出口张力的值控制在0.02～0.08g重/dtex的范围内，在设置了具有上述理想张力衰减量的自由辊时，可以把干燥时的纤维束的张力整体上设为0.01～0.08g重/dtex的范围内。
关于连续干燥时的温度条件，由于温度越高纤维束表面和内部之间的干燥斑越大，所以最好在100℃以下，进而80℃以下进行干燥。关于温度条件的下限值，没有特别限定，但是过低的话，不用说干燥时间加长。
综上所述，本发明，以在温度及湿度等不同条件下进行干燥即使再生胶原纤维的收缩举动发生变化，也能把干燥中的纤维张力控制为期望值为特征，在本发明的连续干燥装置中控制纤维张力的话，可以使干燥室内行走的纤维束的张力低于干燥室出口张力，并且减小出入口间的张力差，其结果防止起毛(断丝)的发生以防止工艺故障，同时可以实现卷曲定形性优异且栉梳损失少的头饰用再生胶原纤维的连续生产。
附图简单说明
图1所示的是分批干燥中的纤维收缩率和含水率的随时间变化(纤维的收缩举动)。
图2是自由辊形式的干燥装置的概略图(实施例1～11、比较例1～3)。
图3所示的是干燥装置内(干燥中)的纤维束的张力变动。
图4是三机连结的尼尔孙干燥机的概略图(比较例4)。
图5是热辊干燥机的概略图(比较例)。
符号的说明
1：纤维束(丝束)；2：滚筒泵；3：油剂槽；4：干燥入口驱动辊；5：张力检测器；6：自由辊；7：干燥室；8：干燥出口驱动辊；9：尼尔孙辊(驱动)；10：尼尔孙干燥机1；11：尼尔孙干燥机2；12：尼尔孙干燥机3；13：热辊(驱动)；14：导辊
具体实施方式
以下根据实施例进一步详细说明本发明，但是本发明并不限定这些实施例。表1和表2归纳整理了实施例和比较例中的干燥条件、起毛数(断丝数)、栉梳损失率和卷曲定形性的关系。图3所示的是该例中的干燥装置内(干燥中)的纤维束的张力变动。干燥所使用的再生胶原纤维，是照准专利文献1所述的方法制作的。此外，在记述实施例之前，首先就纤维的收缩率、卷曲定形性、起毛数(断丝数)和栉梳损失率的测定及评价方法进行说明。
(纤维的收缩率)
测定干燥入口所导入的单位时间的纤维长L0和从干燥出口出来的单位时间的纤维长L1，用下式计算纤维收缩率。
纤维收缩率(％)＝(L0-L1)/L0×100
(卷曲定形性)
用以下方式进行了卷曲形状形成和卷曲定形保持性的评价。
(1)在良好开纤的纤维束(6.3g/58.4cm)的中央进行缝纫，制作了纤维长33cm、宽12cm的下垂毛。
(2)把该下垂毛在25℃、80％RH的气氛中以悬吊状态放置12小时以上。
(3)把上述下垂毛折叠4下使宽度为3cm，在外径为12mm的铝管上一边以每个节距扭转一次一边缠绕，并用橡皮圈牢固地固定两端以不使纤维束偏移。
(4)卷完后的棒放入汽蒸定形装置(平山制作所制：HA-300P)，并在80℃温度下使下垂毛湿润4小时。然后，在硅系油剂水溶液(0.44wt％)中浸渍5分钟，用热风对流式干燥机(TABIESPEC(株)制：PV-221)在90℃温度下干燥1小时，自然冷却30分钟。
(5)从铝管上取下下垂毛，在硅系油剂水溶液(0.44wt％)中解开下垂毛，在网上摊开整理成卷曲状。然后，用热风对流式干燥机在50℃温度下干燥2小时。
(6)按照以下的步骤用洗发剂对下垂毛进行清洗。
1)取洗发剂泵1/2量的洗发剂((株)资生堂制：超级柔性洗发剂植物香波(super mild shampoo floral fruity))倒在手上；
2)把洗发剂涂在下垂毛上揉洗10次；
3)用40℃温水漱洗；
4)用力握紧下垂毛挤出水分；
5)把下垂毛吊起，用梳子梳10次；
6)再次用力握住下垂毛的根、中间、毛尖三个地方；
7)把下垂毛夹在毛巾中，吸收水分；
8)用梳子梳3次下垂毛；
9)在50℃温度下把下垂毛悬吊干燥90分钟。
(7)卷曲形状的耐洗发剂性(卷曲形状对反复洗发剂清洗次数的保持性)，是反复进行3次上述(6)的操作，以观察卷曲形状是否被保持进行判断，具有良好卷曲形状保持性的为○，稍保留卷曲形状的为△，几乎观察不到卷曲形状的为×。
(起毛数(断丝数))
在干燥室的出口，肉眼测定700根丝的纤维束每72m长的断丝的根数。36根以下为合格。
(栉梳损失率)
制作70cm的44800根丝的纤维束，在温度20±2℃、湿度65±2％RH的环境下，放置8小时后，从一方进行50次、从另一方进行50次共计进行100次栉梳，由栉梳前重量W0和栉梳后重量W1，用下式计算栉梳损失率。栉梳损失率在1.0％以下为合格。
栉梳损失率(％)＝(W0-W1)/W0×100
(实施例1)
图2所示的是实施例所使用的干燥装置的概略图。干燥室7以6m间隔设置23根辊径为φ140mm、辊长为500mm、轴径为φ25mm的自由辊6(轴承：产品名6005ZE C3 NACHI)，滞留长度为144m(6m×24单路程)。在干燥室的出入口，为了不引起纤维束滑动而设置联装辊和夹持辊并用的驱动辊4·8，在干燥室内吹进了一定风速的热风。此外，在干燥室的出入口附近，设置张力检测器5(LX-TD型张力检测器：三菱电机株式会社制)，从出口侧张力检测器获取信号，并对出口驱动辊的转速进行PID控制以使出口侧的张力值一定。干燥条件为，温度65℃，并把出口侧张力控制为0.036g重/dtex(20N/700f)。这时的入口侧张力为0.018g重/dtex(10N/700f)。
如图3所示，虽然从出口朝向入口张力逐渐衰减，但是其理由是自由辊旋转时发生的轴承的摩擦阻力引起的。此外，干燥装置导入4根700根丝的纤维束，其各纤维束以0.5个/m的比例捻线。单纤维的纤度为80dtex，纤维束的纤度以56000dtex进行了干燥，总纤度以224000dtex进行了干燥。
在上述条件下进行干燥的再生胶原纤维的收缩率为7％，干燥室出口的起毛(断丝)数为8根/700f×72m，栉梳损失率为0.1％，两个评价指标都通过了合格基准，并且卷曲定形性也良好(参照表1)。
(实施例2)
除了把捻线数由0.5个/m设为1.0个/m外，其他与实施例1相同，以此进行了实验。实验结果表明，纤维收缩率为7％，起毛(断丝)数和栉梳损失率都通过合格基准，卷曲定形性也良好。
(实施例3)
除了把捻线数由0.5个/m设为0.25个/m外，其他与实施例1相同，以此进行了实验。实验结果表明，纤维收缩率为7％。与实施例1相比，纤维束的收束性差，起毛(断丝)数为30根，栉梳损失率增加至0.3％，但是起毛数和栉梳损失率都通过合格基准，卷曲定形性也良好。
(实施例4)
除了把干燥温度由65℃设为50℃外，其他与实施例1相同，以此进行了实验。实验结果表明，纤维收缩率为5％。起毛(断丝)数和栉梳损失率都通过合格基准，卷曲定形性也良好。
(实施例5)
除了把干燥温度由65℃设为75℃外，其他与实施例1相同，以此进行了实验。实验结果表明，纤维收缩率为8％。起毛(断丝)数和栉梳损失率都通过合格基准，卷曲定形性也良好。
(实施例6)
除了把出口侧张力由0.036g重/dtex(20N/700f)设为0.054g重/dtex(30N/700f)外，其他与实施例1相同，以此进行了实验。实验结果表明，入口侧张力为0.034g重/dtex(19N/700f)，如图3所示，从出口朝向入口，张力逐渐衰减。纤维收缩率为6％。起毛(断丝)数和栉梳损失率都通过合格基准，卷曲定形性也良好。
(实施例7)
除了把出口侧张力由0.036g重/dtex(20N/700f)设为0.071g重/dtex(40N/700f)外，其他与实施例1相同，以此进行了实验。实验结果表明，入口侧张力为0.050g重/dtex(28N/700f)，从出口朝向入口，张力逐渐衰减。纤维收缩率为4％。与实施例1相比，由于纤维张力高，所以起毛(断丝)数为33根，栉梳损失率增加至0.4％，但是起毛数和栉梳损失率都通过合格基准，卷曲定形性也良好。
(实施例8)
除了在干燥装置导入1根2800根丝的纤维束外，其他与实施例1相同，以此进行了实验。实验结果表明，虽然干燥斑变大，纤维束的收束性稍有降低，起毛(断丝)数和栉梳损失率都比实施例1增加了，但是两个评价指标都通过合格基准，卷曲定形性也良好。
(实施例9)
除了为使出口侧的张力值为一定而对入口驱动辊的转速进行了PID控制外，其他与实施例1相同，以此进行了实验。实验结果表明，纤维收缩率为7％，起毛(断丝)数和栉梳损失率都通过合格基准，卷曲定形性也良好。
表1
实施例1～9的干燥条件与起毛数(断丝数)、栉梳损失率、卷曲定形性的关系
| 干燥机内的辊形式 | 捻线数(个/m) | 干燥温度(℃) | 纤维束的张力(g重/dtex) | 干燥出口的纤维收缩率(％) | 起毛(断丝)数(根/700f×72m)合格基准36根以下 | 栉梳损失率(％)合格基准1.0％以下 | 卷曲定形性 | ||||
| 入口张力 | 出口张力 | 最低张力 | 最高张力 | ||||||||
| 自由辊 | 实施例1 | 0.5 | 65 | 0.018(10) | 0.036(20) | 0.018(10) | 0.036(20) | 7 | 8 | 0.1 | ○ |
| 实施例2 | 1.0 | 65 | 0.018(10) | 0.036(20) | 0.018(10) | 0.036(20) | 7 | 6 | 0.1 | ○ | |
| 实施例3 | 0.25 | 65 | 0.018(10) | 0.036(20) | 0.018(10) | 0.036(20) | 7 | 30 | 0.3 | ○ | |
| 实施例4 | 0.5 | 50 | 0.018(10) | 0.036(20) | 0.018(10) | 0.036(20) | 5 | 6 | 0.1 | ○ | |
| 实施例5 | 0.5 | 75 | 0.018(10) | 0.036(20) | 0.018(10) | 0.036(20) | 8 | 18 | 0.2 | ○ | |
| 实施例6 | 0.5 | 65 | 0.034(19) | 0.054(30) | 0.034(19) | 0.054(30) | 6 | 20 | 0.2 | ○ | |
| 实施例7 | 0.5 | 65 | 0.050(28) | 0.071(40) | 0.050(28) | 0.071(40) | 4 | 33 | 0.4 | ○ | |
| 实施例8 | 0.5 | 65 | 0.018(10) | 0.036(20) | 0.018(10) | 0.036(20) | 7 | 23 | 0.2 | ○ | |
| 实施例9 | 0.5 | 65 | 0.018(10) | 0.036(20) | 0.018(10) | 0.036(20) | 7 | 9 | 0.1 | ○ | |
纤维束的张力：( )内数值的单位为N/700f
(比较例1)
除了把捻线数由0.5个/m设为0个/m(无捻线)外，其他与实施例1相同，以此进行了实验。实验结果表明，在实施例1中完全没有发生丝下垂，而在比较例1中在干燥后半程发生丝下垂，其下垂的丝缠绕在辊上或者从辊上脱丝而引起断丝，在途中纤维束(丝束)断裂而停止了运转。纤维束断裂前进行的评价中，干燥出口的起毛(断丝)数约为200根/700f×72m，栉梳损失率也高达5.2％，没有达到合格基准。
(实施例10)
除了把捻线数由0.5个/m设为0.17个/m外，其他与实施例1相同，以此进行了实验。实验结果表明，虽然在干燥后半程发生若干丝下垂，引起了一些断丝，但是与比较例1相比，程度较轻，可以连续运转。
(实施例11)
除了把捻线数由0.5个/m设为10个/m外，其他与实施例1相同，以此进行了实验。实验结果表明，纤维束的收束性较高，起毛数和栉梳损失率都通过合格基准，卷曲定形性也良好。但是，由于捻线的数较多，所以所得到的干燥丝残留若干捻线的形状。
(比较例2)
除了把出口侧张力由0.036g重/dtex(20N/700f)设为0.018g重/dtex(10N/700f)外，其他与实施例1相同，以此进行了实验。实验结果表明，入口侧张力为0.005g重/dtex(3N/700f)，如图2所示，从出口朝向入口，张力逐渐衰减。纤维收缩率高达11％。由于张力低，所以起毛(断丝)数和栉梳损失率都通过合格基准。但是，卷曲定形保持性，因干燥时的收缩率较高而恶化。
(比较例3)
除了把出口侧张力由0.036g重/dtex(20N/700f)设为0.089g重/dtex(50N/700f)外，其他与实施例1相同，以此进行了实验。实验结果表明，入口侧张力也高达0.066g重/dtex(37N/700f)(参照图3)，纤维收缩率也变成了2％较低的值。干燥出口的起毛(断丝)数约为150根/700f×72m、栉梳损失率也高达4.0％而都没有达到合格基准。
(比较例4)
图4所示的是尼尔孙干燥机的概略图。把使用了辊径为φ125mm、长为625mm的圆锥辊9的尼尔孙干燥机三机10、11和12连结进行了实验。此外，各干燥机内的辊间距设为800mm，使丝束(纤维束)滞留7.5匝，通过吹进一定速度的热风进行干燥。关于各干燥机的尼尔孙辊9，为了使三机收缩率都为2.4％，使用了圆锥角调整器。因此，三机连结的干燥出口的纤维的收缩率为7.0％。干燥温度为65℃。此外，导入干燥机的纤维束为700根丝，其纤维束以0.5个/m的比例进行了捻线。单纤维的纤度为80dtex，纤维束的纤度为56000dtex。
如图3所示，干燥机内的张力，在进入减速干燥区域纤维显著收缩的位置上，急剧上升至0.214g重/dtex(120N/700f)。其结果，尽管干燥出口的纤维收缩率与实施例1相同为7％，但是干燥机内发生断丝而起毛数约为300根/700f×72m、栉梳损失率为7.8％非常高，没有满足合格基准。此外，丝束(纤维束)外观也较差，没有商品价值。
(比较例5)
把图2所示的干燥装置的自由辊变更为驱动辊进行了实验。关于各驱动辊的转速，进行了调整，以使干燥出口的纤维的收缩率为7.0％，即将出口驱动辊的转速为入口驱动辊速度的93％。此外，干燥室内的驱动辊的速度，随着从干燥入口接近出口，逐渐均等地降低。干燥温度为65℃。另外，干燥装置导入4根700根丝的纤维束，其各纤维束以0.5个/m的比例进行了捻线。单纤维的纤度为80dtex，纤维束的纤度以56000dtex，总纤度以224000dtex进行了干燥。
结果，干燥机内的张力变动，几乎与比较例4相同，张力值最大上升至0.205g重/dtex(115N/700f)。由此，尽管干燥室出口的纤维的收缩率与实施例1相同为7％，但是干燥室内发生断丝而起毛数约为300根/700f×72m、栉梳损失率为7.4％非常高，没有满足合格基准。此外，丝束(纤维束)外观也较差，没有商品价值。
(比较例6)
图5所示的是热辊干燥机的概略图。使用由12根辊径为φ565mm、宽为500mm的热辊构成的干燥机进行了实验。丝束(纤维束)介于导辊14从出口侧回到入口侧的热辊13，调整导辊的角度，以在热辊上缠12匝。热辊为直辊身的圆筒型，各热辊的驱动速度为等速，干燥中的纤维的收缩率为0％。干燥温度为60～70℃。此外，导入干燥机的纤维束为700根丝，其纤维束以0.5个/m的比例进行了捻线。单纤维的纤度为80dtex，纤维束的纤度为56000dtex。
结果，干燥途中，张力达0.214g重/dtex(120N/700f)以上，丝束(纤维束)断裂而不能继续运转。
表2
实施例10、11，比较例1～6的干燥条件与起毛数(断丝数)、栉梳损失率、卷曲定形性的关系
| 干燥机内的辊形式 | 捻线数(个/m) | 干燥温度(℃) | 纤维束的张力(g重/dtex) | 干燥出口的纤维收缩率(％) | 起毛(断丝)数(根/700f×72m)合格基准36根以下 | 栉梳损失率(％)合格基准1.0％以下 | 卷曲定形性 | 备注 | ||||
| 入口张力 | 出口张力 | 最低张力 | 最高张力 | |||||||||
| 自由辊 | 比较例1 | 0(无) | 65 | 0.018(10) | 0.036(20) | 0.018(10) | 0.36(20) | 7 | 约200 | 52 | ○ | 途中发生丝束断线 |
| 实施例10 | 0.17 | 65 | 0.018(10) | 0.036(20) | 0.018(10) | 0.036(20) | 7 | 约100 | 3.4 | ○ | ||
| 实施例11 | 10 | 65 | 0.018(10) | 0.036(20) | 0.018(10) | 0.036(20) | 7 | 23 | 0.3 | ○ | 丝不直 | |
| 比较例2 | 0.5 | 65 | 0.005(3) | 0.018(10) | 0.005(3) | 0.018(10) | 11 | 6 | 0.1 | △～× | ||
| 比较例3 | 0.5 | 65 | 0.066(37) | 0.089(50) | 0.066(37) | 0.089(50) | 2 | 约150 | 4.0 | ○～△ | ||
| 尼尔孙辊 | 比较例4 | 0.5 | 65 | 0.046(26) | 0.045(25) | 0.020(11) | 0.214(120) | 7 | 约300 | 7.8 | - | 丝束外观不良 |
| 驱动辊 | 比较例5 | 0.5 | 65 | 0.036(20) | 0.045(25) | 0.018(10) | 0.205(115) | 7 | 约300 | 7.4 | - | 丝束外观不良 |
| 热辊 | 比较例6 | 0.5 | 60～70 | 0.004(2) | - | 0.004(2) | 0.214以上 | 0 | 因丝束断线而不能测定 | - | - | |
纤维束的张力：( )内数值的单位为N/700f
产业上利用可能性
利用本发明的连续干燥方法及其装置，在头饰用再生胶原纤维的制造中，防止起毛(断丝)的发生以防止工艺故障的同时，实现了卷曲定形性优异且栉梳损失少的再生胶原纤维的连续生产。
Claims (6)
1.一种头饰用再生胶原纤维的制造方法，其特征在于，对导入干燥室的纤维束进行捻线，并且控制干燥中的纤维束的张力在0.01～0.08g重/dtex的范围内而进行连续干燥。
2.如权利要求1所述的制造方法，其特征在于，以0.2～5个/m的比例对纤维束进行捻线。
3.如权利要求1或者2所述的制造方法，其特征在于，把干燥室出口侧的张力的值控制在0.02～0.08g重/dtex的范围。
4.一种连续干燥装置，其特征在于，在干燥室的出入口设置有驱动辊，在出口驱动辊的干燥室侧设置有张力检测器，并且具有为了使由该张力检测器检测的干燥室出口张力达到期望值而对驱动辊转速进行控制的机构，进而为了使纤维束在干燥室内往复一次或更多次的、自由旋转的自由辊以规定的间隔被设置在入口到出口之间。
5.如权利要求1～3所述的头饰用再生胶原纤维的制造方法，其特征在于，使用权利要求4所述的连续干燥装置，使入口驱动辊的转速为一定，控制出口驱动辊的转速进行干燥。
6.如权利要求1～3所述的头饰用再生胶原纤维的制造方法，其特征在于，使用权利要求4所述的连续干燥装置，使出口驱动辊的转速为一定，控制入口驱动辊的转速进行干燥。
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