JP2001158658A - 繊維用ガイド部材 - Google Patents

繊維用ガイド部材

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JP2001158658A
JP2001158658A JP33882099A JP33882099A JP2001158658A JP 2001158658 A JP2001158658 A JP 2001158658A JP 33882099 A JP33882099 A JP 33882099A JP 33882099 A JP33882099 A JP 33882099A JP 2001158658 A JP2001158658 A JP 2001158658A
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alumina
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Tetsuya Sugimoto
哲也 杉元
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Kyocera Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】耐摩耗性と高摺動性に優れ、糸質が劣化した
り、繊維機械への負担が増加したりしないセラミックス
製の繊維用ガイド部材を提供する。 【解決手段】ジルコニアおよび/またはジルコンを3.
0〜45.0重量%、シリカおよび/またはマグネシア
を0.3〜5.0重量%、残部がアルミナおよび不可避
不純物からなり、平均結晶粒径0.5〜1.5μmの第
一類結晶と平均結晶粒径3〜10μmの第二類結晶で構
成され、かつ全体の平均結晶粒径が7μm以下であり、
ポリエステル繊維に対する摩擦係数を0.25以下、ま
たそれを案内する面の表面粗さをRa0.6μm以下と
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックスから
なる繊維用ガイドに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、繊維機械における繊維の案内
のためにガイドが用いられている。この繊維ガイドの材
質としては、天然繊維に対しては金属やガラス材が用い
られているが、合成繊維用の紡糸・巻き取り・延伸に
は、糸にダメージを与えない耐摩耗性に優れた素材が求
められている。従来の合成繊維用ガイドの材質の具体例
としては、金属または金属に硬質クロムメッキを施した
もの、あるいは特に耐摩耗性の高いアルミナ、ジルコニ
ア、チタニア等のセラミックスがあげられる(特開昭5
9−138571号公報、特開平10−218492号
公報等参照)。
【0003】しかし、近年、繊維機械のめざましい進歩
に伴い加工糸の糸速はますます高速化され、使用時にお
ける糸の通路および張力制御要素として、上記繊維ガイ
ドの耐磨耗性および高摺動性が問題となっている。つま
り、繊維機械の高速化に伴い繊維ガイドの材質および表
面状態により糸質を劣化させることが大きな問題として
取り上げられているのである。
【0004】そのため、耐摩耗性が高いだけではなく、
糸質を劣化させない高摺動性のすぐれた繊維用ガイドが
求められてきており、これらの要求特性を満足するため
に、金属材やセラミックスを用いて種々の繊維用ガイド
が考えられてきた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記各材質のガイドを
用いた場合、例えば金属材にクロムメッキを施したガイ
ドでは、摩擦係数が低いため糸質を劣化させることは少
ないが、クロムメッキが摩耗、剥離しやすい為に寿命が
短いという問題があった。
【0006】一方セラミックスの場合、アルミナセラミ
ックスは硬度が高く摩耗が少ないものの、繊維に対する
ダメージが大きいために糸質を劣化させやすいという問
題があった。また、チタニアセラミックスは糸質を劣化
させにくいが、摩耗が生じやすかった。ジルコニアセラ
ミックスは、摩擦係数が高く、糸にダメージを与えてし
まい糸切れの原因となっていた。炭化珪素セラミックス
は、化学的安定性にかけるため、表面層からシリカ等に
異種変化するトライボケミカル的影響で長年使用すると
摩耗してしまっていた。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
め、本発明の繊維ガイド部材は、耐摩耗性と高摺動性を
備えるために、ジルコニアおよび/またはジルコンを
3.0〜45.0重量%、シリカおよび/またはマグネ
シアを0.3〜5.0重量%、残部がアルミナおよび不
可避不純物からなり、粒径0.5〜1.5μmの第一類
結晶と粒径3〜10μmの第二類結晶で構成され、かつ
平均結晶粒径が7μm以下であり、ポリエステル繊維に
対する摩擦係数が0.25以下であることを特徴とす
る。
【0008】また、繊維を案内する面の表面粗さが算術
平均粗さ(Ra)0.6μm以下であることを特徴とす
る。
【0009】
【作用】本発明の繊維用ガイド部材においては、繊維機
械の高速化に対して従来問題だった低硬度に起因するキ
ズや、糸とガイドの反応による表面改質が及ぼす摩耗等
を発生させず、高い耐摩耗性のため寿命が長く、かつ低
摩擦係数で高摺動性であるため糸質を劣化させたり、繊
維機械の負担を増加させたりすることのない優れた繊維
用ガイド部材を提供できる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的に説明す
る。
【0011】本発明の繊維用ガイド部材をなすセラミッ
クスは、ジルコニアおよび/またはジルコンを3.0〜
45.0重量%、シリカおよび/またはマグネシアを
0.3〜5.0重量%、残部がアルミナおよび不可避不
純物からなるものである。この成分系とすることによっ
て、アルミナ本来の高耐食性、高耐摩耗性の特性を維持
することができる。
【0012】ジルコニアおよび/またはジルコンを3.
0〜45.0重量%添加すると結晶の相変態が起こり、
結晶粒径の調整および粒子間の部分粒子膨張による圧縮
効果でセラミックスの耐摩耗性、強度が向上する。これ
らの成分の含有量を3.0〜45.0重量%としたの
は、3.0重量%未満では焼結性が低下し、一方45.
0重量%を超えると硬度が低下するためである。
【0013】一方、シリカおよび/またはマグネシアを
0.3〜5.0重量%添加すると固相反応が起こり、粒
子間結合力を強化することができる。シリカはアルミナ
の粒界にガラス質を生成して焼結温度を下げるので焼結
促進効果があり、この時アルミナ粒子の成長が促進され
る。マグネシアはアルミナとの粒界においてスピネルを
形成するので焼結性が促進され、この時スピネルはアル
ミナ粒子同士の接触を抑制するので、粒子成長を防止す
る。つまりこのような粒界反応によって粒子間の結合力
が強化され、かつ部分的な粒子膨張が進むので、極めて
高い耐摩耗性が得られるのである。これらの成分の含有
量を0.3〜5.0重量%としたのは、0.3重量%未
満では焼結性が低下し、一方5.0重量%を超えると飽
和状態が発生し、固相反応できない単独分子が摩耗し、
粒界剥離して著しい摩耗の発生の原因となるためであ
る。
【0014】上記各成分以外に不可避不純物として、N
23、Fe23、K等が合計0.2重量%以下の範囲
で含まれていてもよい。
【0015】また、本発明の繊維用ガイド部材をなすセ
ラミックスにおいて、ジルコニアおよび/またはジルコ
ンは平均結晶粒径が0.5〜1.5μmという微小な第
一類結晶を構成し、一方アルミナは平均結晶粒径が3〜
10μmという粗大な第二類結晶を構成し、両者が混在
することによってその表面が適度な凹凸形状となって繊
維に対する摩擦係数を低くすることができる。全体の平
均結晶粒径を7μm以下とすれば、摩擦係数をより小さ
くすることができる。従って、繊維用ガイド部材として
本発明の成分系のセラミックスを用いれば、繊維に対す
る摺動特性を高く、かつダメージを小さくすることがで
きる。
【0016】ここで、上記微小な第一類結晶と粗大な第
二類結晶は、焼結体表面の金属顕微鏡写真または電子顕
微鏡による拡大写真により、ジルコニアおよび/または
ジルコンを主体とする微小な第一類結晶は白っぽく見
え、アルミナを主体とする粗大な第二類結晶は黒っぽく
見えることから区別することができ、それぞれJISH
0501の切断法から平均結晶粒径を求めればよい。全
体の平均結晶粒径は全ての結晶を対象にして同様にJI
SH0501により求めればよい。
【0017】さらに、繊維案内面に面粗さRaが0.6
μm以下になるような仕上げ加工を施せば、繊維走行時
の繊維の白粉の発生量を少なくすることができるので、
糸質が劣化しない。しかも、従来の組成では面粗さを良
くすると摩擦係数が大きくなっていたが、本発明の組成
においては、繊維案内面の面粗さをRa0.6μm以下
としても、摩擦係数を小さくすることができ、具体的に
はポリエステルに対する摩擦係数を0.25以下にする
ことができる。このように摩擦係数を0.25以下とで
きることによって高摺動性となり、糸質を劣化させたり
繊維機械の負担を増加させたりすることのない優れた繊
維用ガイド部材を提供できる。
【0018】次に、本発明の繊維用ガイド部材をなすセ
ラミックス材の製造方法を説明する。まず、焼結性を高
めるために平均粒径3μm以下のアルミナ粉末を用意す
る。一方平均粒径0.5μm以下のジルコニアおよび/
またはジルコンの粉末を合計で3.0〜45.0重量%
と、シリカおよび/またはマグネシアの粉末を合計で
0.3〜5.0重量%となるように添加配合し、混合す
る。これらの粉末を所定の量比で配合し15時間混合粉
砕して乾燥後、パラフィン系ワックスを4重量%添加し
造粒したセラミック原料を公知の方法で粉末成形した
後、1500℃で1時間焼成した後、繊維案内面に、面
粗さがRa0.6μm以下になるように仕上げ加工を施
せば、本発明の繊維ガイド部材が得られる。
【0019】こうして得た繊維用ガイド部材は、繊維機
械において糸を高速に案内する部材として、従来問題だ
った低硬度に起因するキズや、糸とガイドの反応による
表面改質が及ぼす摩耗等を発生させず、高い耐摩耗性の
ため寿命が長く、かつ低摩擦係数で高摺動性であるため
糸質を劣化させたり、繊維機械の負担を増加させたりこ
とのない優れたものとできる。
【0020】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【0021】アルミナの粉末およびその他の添加物粉末
を表1に示す所定の量比で配合し15時間混合粉砕して
乾燥後、パラフィン系ワックスを4重量%添加し造粒し
たものをセラミック原料とした。この原料粉末は、乾式
プレス成形、射出成形および押し出し成形のそれぞれの
プロセスに合わせたバインダーを加えて処理し1500
℃で1時間焼成した。
【0022】得られた焼結体の表面を鏡面研磨した後、
ビッカース硬度の測定をJISZ2244に示す試験法
で、摩擦係数(μ値)の測定および耐摩耗性の評価を図
1に示す方法で、それぞれ行った。摩擦係数(μ値)
は、糸供給源1から供給するポリエステル75デニール
フィラメントの繊維3を用い、駆動ユニット4にて円柱
状の試材5の側面に接触角θを90゜、糸速を1000
m/minの条件で摺動させ、テンションコントローラ
ー2にて入力側張力T1を20gfとし、この時の出力
側張力T2を測定してアモントンの法則式 μ=ln
(T2/T1)/θにより求めた。焼結体の組成は、上
記焼結体を粉砕して、ICP(発光分光定量分析装置)
と蛍光X線回析により得られた値を全て酸化物換算とし
て求めた。
【0023】第一類・第二類の平均結晶粒径は、上記焼
結体表面の金属顕微鏡写真または電子顕微鏡による拡大
写真により、それぞれJISH0501の切断法から平
均結晶粒径を求めた。また、全体の平均結晶粒径は全て
の結晶を対象にして同様にJISH0501により求め
た。
【0024】この結果、表1に示すように、ジルコニア
および/またはジルコンが3重量%未満であるものは
(No.1、2)摩擦係数が大きく摺動性が悪かった。
またジルコニアおよび/またはジルコンの含有量が4
5.0%を超えるもの(No.6)では硬度が1350
kg/mm2未満となり繊維用ガイド部材として使用す
る上で耐摩耗性評価が悪かった。これらに対し本発明の
範囲内の試料(No.3〜5、7)は耐摩耗性が高く、
かつ摩擦係数が低く、優れた結果を示した。
【0025】
【表1】
【0026】また、糸の白粉発生の度合いを評価した結
果を表2に示す。この評価は、本発明実施例(試料5、
6)と比較するために、99.8%アルミナセラミック
ス(試料No.1〜3)と金属をCr(クロム)でメッ
キした試料(試料No.4)についても行った。白粉の
発生は、一般に表面粗さを小さくすれば抑えられるた
め、摩擦係数と同様に重要な指標である。
【0027】比較例である99.8%アルミナセラミッ
クスからなるもの(No.1〜3)では、表面の算術平
均粗さ(Ra)が0.7μmであると白粉が発生し(N
o.1)、Raを0.4、0.1μmと小さくすると摩
擦係数が増加してしまうことから(No.2、3)、両
方を満足させることができなかった。また、クロムメッ
キ品(No.4)は摩擦係数は小さくできるが、表面粗
さをこれ以上小さくできないため白粉の発生が多かっ
た。
【0028】これに対して本発明実施例の繊維ガイド部
材(No.5、6)は、Raが0.6μmでも(No.
5)白粉発生量が少なく、Ra0.1μmとしても(N
o.6)摩擦係数が増加せず白粉の発生もほとんどなか
ったことから、最も優れた結果を示した。
【0029】なお、上記実施例では棒状のガイド部材を
示したが、形状は公知のさまざまなものにできることは
言うまでもない。
【0030】
【表2】
【0031】
【発明の効果】以上のように、本発明の繊維用ガイド部
材は、ジルコニアおよび/またはジルコンを3.0〜4
5.0重量%、シリカおよび/またはマグネシアを0.
3〜5.0重量%、残部がアルミナおよび不可避不純物
からなり、平均結晶粒径0.5〜1.5μmの第一類結
晶と平均結晶粒径3〜10μmの第二類結晶で構成さ
れ、かつ全体の平均結晶粒径が7μm以下であり、ポリ
エステル繊維に対する摩擦係数を0.25以下、またそ
れを案内する面の表面粗さをRa0.6μm以下とした
ことにより、アルミナ本来の特性である高硬度、高耐食
性を損なわず、また繊維機械の高速化に対して従来問題
だった低硬度に起因するキズや、糸とガイドの反応によ
る表面改質が及ぼす摩耗等を発生させずに、耐摩耗性が
高いため寿命が長く、かつ低摩擦係数で高摺動性である
ため糸質を劣化させたり繊維機械の負担を増加させたり
することのない優れた繊維用ガイド部材を提供できる。
【0032】上記の表面状態のガイド部材は容易に製造
することができ、高性能の繊維ガイドを安価に大量生産
することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】繊維用ガイド部材の摩擦係数測定方法を示す概
略図である。
【符号の説明】 1:糸供給源 2:テンションコントローラー 3:ポリエステル繊維 4:駆動ユニット 5:試材 6:接触角 θ:接触角 T1:入力側の張力 T2:出力側の張力

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】繊維を案内するための部材であって、Zr
    2(ジルコニア)および/またはZrSiO4(ジルコ
    ン)を3.0〜45.0重量%、SiO2(シリカ)お
    よび/またはMgO(マグネシア)を0.3〜5.0重
    量%、残部がAl23(アルミナ)および不可避不純物
    からなり、平均結晶粒径0.5〜1.5μmの第一類結
    晶と平均結晶粒径3〜10μmの第二類結晶で構成さ
    れ、かつ全体の平均結晶粒径が7μm以下であり、ポリ
    エステル繊維に対する摩擦係数が0.25以下であるこ
    とを特徴とする繊維用ガイド部材。
  2. 【請求項2】繊維を案内する面の表面粗さが算術平均粗
    さ(Ra)0.6μm以下であることを特徴とする請求
    項1記載の繊維用ガイド部材。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004292230A (ja) * 2003-03-26 2004-10-21 Kyocera Corp 耐磨耗性アルミナ焼結体およびその製造方法
JP2010229570A (ja) * 2009-03-26 2010-10-14 Kyocera Corp 繊維ガイド
JPWO2017038699A1 (ja) * 2015-08-28 2017-08-31 京セラ株式会社 繊維ガイド
WO2018181148A1 (ja) * 2017-03-29 2018-10-04 京セラ株式会社 繊維ガイド
CN111377714A (zh) * 2020-04-08 2020-07-07 苏州市凌润精密陶瓷科技有限公司 一种纺织用陶瓷导丝轮及其制备方法
JP2022515808A (ja) * 2019-07-23 2022-02-22 南充三環電子有限公司 ジルコニアーアルミナ複合セラミック焼結体、その製造方法及び応用

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004292230A (ja) * 2003-03-26 2004-10-21 Kyocera Corp 耐磨耗性アルミナ焼結体およびその製造方法
JP2010229570A (ja) * 2009-03-26 2010-10-14 Kyocera Corp 繊維ガイド
CN107922141B (zh) * 2015-08-28 2019-11-01 京瓷株式会社 纤维引导器
CN107922141A (zh) * 2015-08-28 2018-04-17 京瓷株式会社 纤维引导器
EP3326948A4 (en) * 2015-08-28 2018-07-18 KYOCERA Corporation Fiber guide
JPWO2017038699A1 (ja) * 2015-08-28 2017-08-31 京セラ株式会社 繊維ガイド
WO2018181148A1 (ja) * 2017-03-29 2018-10-04 京セラ株式会社 繊維ガイド
CN110520558A (zh) * 2017-03-29 2019-11-29 京瓷株式会社 纤维引导器
JPWO2018181148A1 (ja) * 2017-03-29 2020-02-27 京セラ株式会社 繊維ガイド
EP3604635A4 (en) * 2017-03-29 2020-12-30 KYOCERA Corporation FIBER GUIDE
JP2022515808A (ja) * 2019-07-23 2022-02-22 南充三環電子有限公司 ジルコニアーアルミナ複合セラミック焼結体、その製造方法及び応用
JP7199543B2 (ja) 2019-07-23 2023-01-05 南充三環電子有限公司 ジルコニアーアルミナ複合セラミック焼結体、その製造方法及び応用
CN111377714A (zh) * 2020-04-08 2020-07-07 苏州市凌润精密陶瓷科技有限公司 一种纺织用陶瓷导丝轮及其制备方法

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