JP2002020938A

JP2002020938A - 延伸仮撚加工方法及びそれに用いる冷却プレート

Info

Publication number: JP2002020938A
Application number: JP2000203469A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Aisaka; 浩幸逢坂; Kenji Iwashita; 建二岩下
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 2000-07-05
Filing date: 2000-07-05
Publication date: 2002-01-23

Abstract

(57)【要約】【課題】高速度で延伸仮撚加工しても安定して加工す
ることができて生産性に優れ、しかも染斑の発生し難い
高品位の加工糸が得られる延伸仮撚加工方法を提供す
る。【解決手段】熱可塑性重合体からなるマルチフィラメ
ント糸を延伸仮撚加工するに際し、仮撚具の上流側に位
置する仮撚加撚部に接触させて冷却するための冷却プレ
ートとして、断面形状が略Ｖ又はＵ形状で、走行糸条の
周りに回転可能な冷却プレートを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は熱可塑性重合体から
なるマルチフィラメント糸の延伸仮撚加工方法に関す
る。さらに詳しくは、捲取速度７００ｍ／分以上の加工
速度でも均一な冷却を施すことができ、加工時のサージ
ング現象（加撚領域における走行中の糸条に極端な張力
の変動が生じる現象）や冷却プレートからの外れによる
加工断糸が抑制され、染斑の発生し難い高品位の加工糸
が安定して得られる延伸仮撚加工方法及びそれに用いら
れる冷却プレートに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱可塑性重合体からなるマルチフ
ィラメント糸を仮撚加工する際には、加熱ヒーターによ
り走行糸条の温度を上げて分子運動を高め、加撚変形時
に発生する内部応力を緩和させた後に冷却して該構造を
固定化しているが、該冷却が不十分な場合には、十分な
品質の仮撚加工糸が得られなくなる。近年、生産性向上
のため、仮撚速度を１０００ｍ／分以上の高速にするこ
とも提案されているが、このような高速加工では、さら
に冷却効率の向上した方法が要求されている。

【０００３】従来提案されている冷却方式としては、湿
式方式及び空冷方式の２方式があり、前方式は、加熱さ
れた加撚走行糸条を接糸体に導くと同時に水などの液体
を付与して急冷する方法であり、例えば特開昭５４−１
１６４４３号公報には、冷却流体が充填された冷却管の
中に冷却管の軸線に対して湾曲した接糸体を設け、糸条
を該接糸体に接触させて冷却する方法が提案されてい
る。しかし、この方法では、糸条をより高速度で走行さ
せると、走行糸条と冷却流体との接触抵抗が大きくなる
欠点があった。この問題を改善する方法として、特公平
８−１６２９３号公報には、接糸体（冷却装置）の曲率
半径を５００ｍｍ以上５０００ｍｍ以下とすると共に、
接糸体の横断面における凹部の曲率半径も０．５ｍｍ以
上５０ｍｍ以下とし、さらに該接糸体上を走行する加撚
糸条に液体を１ｍＬ／分以上１００ｍＬ／分以下の割合
で付与して冷却する方法が提案されている。確かにこの
方法によれば、高速度での加工性は向上して生産性は良
好となるが、得られる加工糸の品質は未だ満足できるレ
ベルではない。

【０００４】これに対して、後者の空冷方式は通常の生
産機種に採用されている冷却方法であり、例えば特開平
１―２３９１２５号公報には、冷却プレートを中空にす
ると共に、プレートの外壁のうちの糸条接触部に吸気孔
を設け、該吸気孔から該中空部内の空気を排気すること
により冷却し、同時に糸条から発生する油剤の煙を効果
的に取り除く方法が提案されている。また、特開平８−
６０４６４号公報には、断面略逆Ｖ字型の冷却プレート
に、糸条接触走行部に沿って糸条が非接触の部分を複数
個間欠的に形成し、その際該間隔を糸条導入部と出口部
とで異ならせる方法が提案されている。確かにこれらの
方法では、加工速度が低い場合には効果が認められるも
のの、より高速で仮撚加工する場合には、糸条の繊度が
１６５ｄｔｅｘを超える太繊度糸条になると、走行糸条
が冷却プレート上で踊り、ジャンピングが著しくなると
いう問題がある。この問題を解消せんと、例えば特開平
１１−１３１３３１号公報には、チューブ形状の冷却プ
レートの外表面に沿って糸条を螺旋状に走行させて冷却
する方法が提案されている。しかしながら、この方法で
は、細繊度糸条を高速度で加工する際に毛羽や断糸が発
生し易くなると共に、作業性も低下するという問題があ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術を背景になされたもので、その目的は、速度７００ｍ
／分以上の高速度でも安定して仮撚加工することができ
生産性に優れ、しかも高品位の加工糸が得られる延伸仮
撚加工方法及びそれに用いられる冷却プレートを提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく、高速仮撚加工を施す際の冷却プレートに
おける走行糸条の状態を経時で観察を行った結果、７０
０ｍ／分以上、特に１０００ｍ／分以上の高速度で加工
する際、なかでも仮撚後の糸条繊度が１６５ｄｔｅｘ以
上である太繊度糸条を加工する際に、冷却プレート上で
油煙や糸外れが発生することを確認した。そして、かか
る知見を基にさらに検討を重ねた結果、本発明の前記目
的は、「熱可塑性重合体からなるマルチフィラメント糸
を延伸仮撚加工するに際し、仮撚具の上流側に位置する
仮撚加撚部に接触させて冷却するための冷却プレートと
して、断面形状が略Ｖ又はＵ形状で、走行糸条の周りに
回転可能な冷却プレートを用いることを特徴とする延伸
仮撚加工方法。」により達成できることが見出された。

【０００７】さらに、冷却プレートは、複数が連結され
ており、その少なくとも２つが互いに独立して回転可能
となっているものが好ましく、さらには、冷却プレート
の全長は５００ｍｍ以上であることが好ましいことが見
出された。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。本発明でいう熱可塑性重合体は、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタ
レート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリエチ
レンナフタレートなどのポリエステル、ナイロン４６、
ナイロン６、ナイロン６６などのポリアミドを主たる対
象とするが、これらの繰返し単位が全繰返し単位の８０
モル％以上を占めるものであれば、１種以上の第３成分
を共重合した共重合体であってもよい。また、本発明の
目的を阻害しない範囲内で、艶消剤、制電剤、防炎剤、
滑剤などの添加剤を含んでいてもよく、他の重合体を含
んでいてもよい。

【０００９】次に、本発明が対象とする延伸仮撚加工
は、第１加熱ヒーターのみで仮撚加工する１ヒータータ
イプであっても、仮撚具の下流側に第２ヒーターを設
け、該第２ヒーターで第１加熱ヒーターで熱セットされ
た高捲縮性又は高トルク性の糸条を熱セットする２ヒー
タータイプであってもよい。また、該第１加熱ヒーター
は、接触式ヒーターであっても非接触式ヒーターであっ
ても構わないが、高速度、特に１０００ｍ／分以上の高
速度で加工する場合には非接触式ヒーターがより好まし
い。

【００１０】また、本発明における冷却プレートは、走
行糸条に接触させて冷却させることにより、加熱ヒータ
ーで再配列された重合体分子鎖を固定化するものである
が、該冷却プレートは水等の冷媒で冷やすタイプでも冷
やさないタイプでもどちらでも構わない。該冷却プレー
トの形状も、ストレート形状でも曲率を有する形状でも
構わない。さらには、該冷却プレートの表面は、高速で
走行している糸条と接触しているため、摩耗し易いと仮
撚加工糸に毛羽が発生し易くなると共に断糸が多発し、
また、強伸度や染斑も悪化するため、タングステンカー
バイド、窒化チタン、窒化珪素等のセラミックコーテイ
ングを施しておくのが好ましい。

【００１１】以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明
する。図１（ａ）は、従来の延伸仮撚加工装置の概略を
示す図であり、原糸１から解舒された走行糸条Ｙは、第
１送りローラー２を介し、第１加熱ヒーター３で加熱さ
れ、冷却プレート４で接触冷却され、仮撚具５により仮
撚を施され、第２送りローラー６と第３送りローラー８
の間にある第２ヒーター７で熱セットが施されて、捲取
機９にて捲取られる。なお、ガイド類１０は、走行糸条
Ｙを規制するために設置されている。次に、図１（ｂ）
は、冷却プレートと走行糸条の接触関係を概略示したも
のであるが、加熱ヒーターを通り加熱された走行糸条を
冷却するための冷却プレートの形状は、逆Ｖ形状又は逆
Ｕ形状であるものの、該冷却プレートの向きを変えるこ
とができないため、走行糸条の種類によって糸揺れが変
わり、全ての糸条で糸はずれを抑制することが困難であ
るという問題がある。

【００１２】これに対して、本発明の冷却プレートは、
図２（ａ）に示されているように、走行糸条の種類によ
って、冷却プレートを回転させて走行糸条に接触する向
きを変更することができるので、幅広い銘柄の延伸仮撚
加工において、糸揺れや糸外れの発生を著しく抑制する
ことができる。すなわち、冷却プレートを回転可能にし
ているので、例えば該プレートの上下方向の位置調整を
できるようにすることにより、通常加熱ヒーターから出
てくる走行糸条を押え込む向きに冷却プレートが設置さ
れる太繊度糸条にも、逆に緩める向きに冷却プレートが
設置される細繊度糸条にも適用することができるように
なる。なお、糸条の種類によって冷却プレートの適正な
上下位置を予め測定しておけば、容易に銘柄変更をする
ことができる。その際、該冷却プレートの上下可動距離
は、中心から上下５ｃｍ程度で十分であり、目盛りをつ
けておくのが作業性上好ましい。なお、冷却プレートの
形状は、前述のようにＶ形状又はＵ形状であることが、
糸外れを抑制するために必要である。

【００１３】本発明の冷却プレートは、上記の様な構造
を有しているので、加熱ヒーターから出た走行糸条は、
該走行糸条に最適な方向から冷却プレートを接触させる
ことができ、サージング現象が著しく抑制できるのであ
る。しかも、最初の糸掛け作業時には、冷却プレートの
向きは糸掛け作業がやり易い方向で行い、その後最適な
向きに変えて加工することができる。なお、図１（ｃ）
及び図２（ｂ）は、走行糸条に冷却プレートが接触して
いる方向を示す概略図であり、斜線部分が走行糸条と接
触している冷却プレートの接触部分の方向である。

【００１４】本発明においては、冷却プレートは複数個
連結された形状で、その少なくとも２個の冷却プレート
が互いに独立して走行糸条の周りに回転可能となってい
るものが好ましい。このような冷却プレートによれば、
夫々の冷却プレートを図２（ｃ）に示すように、走行糸
条を挟み込む方向から接触冷却させることができるの
で、糸外れを抑制することができる。すなわち、走行糸
条Ｙは先ず最初の冷却プレート４−１に入り、暫く冷却
プレート４−１を接触走行した後、冷却プレートの向き
が逆の冷却プレート４−２に接触走行し、ガイド１０に
出て行く。したがって、走行糸条は冷却プレート４−１
と４−２に挟み込まれる形となり、走行糸条Ｙが冷却プ
レートから外れ難くなって走行安定性が向上し、また走
行糸条の油剤付着量が増大しても油剤に起因する糸外れ
が抑制されるのである。

【００１５】なお、複数個が連結された冷却プレートに
おいても、前述のように、夫々の冷却プレートは上下方
向に位置を調節できるようにしていることが好ましい。
さらには、前記冷却プレート４−１と冷却プレート４−
２の間等にに排煙装置として、油剤を吸引する装置を取
付けることが好ましい。

【００１６】本発明においては、冷却プレートの長さは
特に限定されないが、全長が５００ｍｍ以上であること
が好ましく、５００ｍｍ以上１５００ｍｍ以下の範囲、
通常は８００ｍｍ以上１２００ｍｍ以下の範囲が採用さ
れる。該長さが５００ｍ未満であると冷却不足が発生す
る場合があり、一方、１５００ｍｍを超えると毛羽や断
糸が発生し易くなるだけでなく、設備設計における作業
性も低下する。

【００１７】以上に説明した本発明の延伸仮撚加工方法
においては、その巻取速度は７００ｍ／分以上、特に１
０００ｍ／分以上が、本発明の効果が顕著に奏されるの
で好ましい。なお、加工後の糸条繊度は２２〜３３０ｄ
ｔｅｘの範囲が好ましく、特に２２〜２２０ｄｔｅｘの
範囲が好ましい。加工後の繊度が３３０ｄｔｅｘを超え
る場合には、仮撚具の摩耗が増大し、他方、加工後の繊
度が２２ｄｔｅｘ未満の場合には、供給原糸１の解舒に
おける僅かな張力変動によって未解撚や染斑が発生し易
くなる。

【００１８】また、仮撚具としては、従来公知のフリク
ションデイスクとして用いられている、ウレタンゴム製
やセラミックコーテイング製のデイスクを適宜選択して
使用できる。

【００１９】

【実施例】以下、実施例により、本発明をさらに具体的
に説明する。なお、実施例、比較例における各評価項目
は下記の方法で測定した。１．捲縮率（ＴＣ）試料（加工糸）をトータル繊度が１６７ｄｔｅｘ（１５
０デニール）になるように綛に取り、１０／９ｄｔｅｘ
当たり１９．６μＮ（２ｍｇ）の軽荷重を掛け沸水中で
２０分間処理し、その後２０℃６５％ＲＨの雰囲気中一
昼夜自然乾燥した後、１０／９ｄｔｅｘ当り１．９６ｍ
Ｎ（２００ｍｇ）の重荷重を掛けて１分間放置後の長さ
をＬ₀、その後重荷重を取り除き軽荷重に変更し、１分
後のＬ₁を測定した後、次式により捲縮率（ＴＣ）を算
出した。ＴＣ（％）＝［（Ｌ₀−Ｌ₁）／Ｌ₀］×１００

【００２０】２．染斑試料（加工糸）をメリヤス編みにし、イーストマンポリ
エスタブルー染料を用いて染色した後、目視にて以下の
とおり判定した。なお、サンプル数は１０とし、その平
均値より染斑の良否を判断した。４．５：染斑がなく、非常にきれいに見えるレベル４．０：染斑がなく、均一に着色されたレベル３．５：染斑が認められるものの、最終製品では一応合
格のレベル３．０：染斑があり、最終製品で問題が発生するレベル

【００２１】３．冷却プレート糸外れどのくらいの時間で糸外れが発生したかを測定し、６日
以上糸外れがないものを無、例えば３日目に糸外れが発
生したものを３日と示す。

【００２２】４．加工調子２１６錘ある延伸仮撚加工装置を用い、完捲６．５ｋｇ
捲で生産し、このドッフ当りの断糸回数をパーセンテー
ジ（断糸率）で表示した。なお、冷却プレートからの糸
外れを確認するために６日以上運転したので、加熱ヒー
ター及び冷却プレートを清掃して加工を開始した後の２
日間、２〜４日間、４〜６日間毎の断糸率を測定した。

【００２３】［実施例１〜６、比較例１〜６］複屈折率
△ｎが０．０４３、伸度１３５％、油剤付着量０．３２
％の丸断面の１４４ｄｔｅｘ（１３０デニール）／３６
フィラメントのポリエステルマルチフィラメント糸条
（所謂ＰＯＹ原糸）を図１（ａ）に示すような延伸仮撚
装置を基本的に使用し、実施例１〜６においては冷却プ
レートとして図２（ｃ）に示す２つに分割され、互いに
独立して回転させることができる冷却プレート（各々６
００ｍｍで全長１２００ｍｍ）を用い、糸掛けした後に
向きを互いに逆にし、一方比較例１〜６においては長さ
１２００ｍｍの図１（ｂ）に示す固定された冷却プレー
トを用い、夫々７００ｍ／分、１０００ｍ／分及び１２
００ｍ／分の加工速度で且つ延伸倍率を変更して加工
し、得られた加工糸の染斑、糸切れ、加工調子等を確認
した。なお加熱ヒーターは、糸条入り側の第１加熱ヒー
ター３としては、非接触式ヒーターで２分割方式のもの
を用いた。この非接触式第１ヒーターは、長さ：上流側
０．３ｍ及び下流側０．７ｍ、設定温度：上流側５５０
℃及び下流側３００℃とした。この使用したＰＯＹ原糸
は、加工速度１０００ｍ／分以上用に製造されたもので
あり、加工速度７００ｍ／分、１０００ｍ／分及び１２
００ｍ／分の間には適正な延伸仮撚加工倍率が異なるた
め、当然得られる加工糸の繊度は異なる。なお、１００
０ｍ／分の仮撚加工速度で得られる加工糸の繊度が８３
ｄｔｅｘ（７５デニール）となるように設計されたＰＯ
Ｙ原糸を使用し、サージング現象や延伸による引き千切
れ等の起こらないように、仮撚具５の下の張力が３７．
２〜４７．０ｃＮ（３８〜４８ｇ）の範囲となるように
した。結果を表１にまとめて示す

【００２４】

【表１】

【００２５】［実施例７〜１０、比較例７〜１０］複屈
折率△ｎが０．０４５、伸度１３２％、油剤付着量０．
２８％の丸断面の２７８ｄｔｅｘ（２５０デニール）／
４８フィラメントのポリエステルマルチフィラメント糸
条（所謂ＰＯＹ原糸）を、実施例１と同様に図１（ａ）
に示す延伸仮撚装置を使用し、実施例７〜１０では実施
例１と同様の冷却プレートを使用し、一方、比較例７〜
１０では比較例１と同様の冷却プレートを使用して、加
工速度は１０００ｍ／分又は１２００ｍ／分とし延伸倍
率は表２記載のとおりとして加工した。なお加熱ヒータ
ーは、糸条入り側の第１加熱ヒーター３としては、非接
触式ヒーターで２分割方式のものを用いた。この非接触
式第１ヒーターは、長さ：上流側０．３ｍ及び下流側
０．７ｍ、設定温度：上流側５７０℃及び下流側３２０
℃とした。ここでは、１０００ｍ／分の仮撚加工速度で
得られる加工糸の繊度が１６７ｄｔｅｘ（１５０デニー
ル）となるように設計されたＰＯＹ原糸を使用した。結
果を表２にまとめて示す。

【００２６】

【表２】

【００２７】

【発明の効果】本発明の延伸仮撚加工方法によれば、第
１加熱ヒーターを通過した糸条は、走行糸条方向に回転
可能な冷却プレートを用いているので、走行糸条の種類
に応じて最適な方向から接触冷却させることができる。
さらに、該冷却プレートを複数個連結した形にし、その
少なくとも２個以上を向きが変えられるようにすること
により、該冷却プレート間で糸条を挟み込むような形に
することができる。これらの効果により、冷却プレート
からの糸外れを著しく抑制することができ、高速度加工
でも安定した生産性のもとで、高品位の仮撚加工糸を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明で用いられる基本的な延伸仮撚
加工装置の概略図、（ｂ）は従来の延伸仮撚加工方法に
用いられる走行糸条と冷却プレートとの接触関係を示す
糸導概略図、（ｃ）は該（ｂ）に基づく簡略された走行
糸条と冷却プレートとの接触関係を示す概略図である。

【図２】（ａ）は本発明に用いられる冷却プレートと走
行糸条との接触関係を示した一糸導概略図、（ｂ）は該
（ａ）に基づく簡略された走行糸条と冷却プレートとの
接触関係を示す概略図、（ｃ）は本発明に用いられる２
分割された冷却プレートと走行糸条との接触関係を示し
た一糸導概略図、（ｄ）は（ｃ）に基づく簡略された走
行糸条と冷却プレートとの接触関係を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１供給糸（原糸）パッケージ２第１送りローラー３第１加熱ヒーター４冷却プレート５仮撚具６第２送りローラー７第２加熱ヒーター８第３送りローラー９捲取機１０規制ガイド（ローラーガイド）Ｙ走行糸条

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性重合体からなるマルチフィラメ
ント糸を延伸仮撚加工するに際し、仮撚具の上流側に位
置する仮撚加撚部に接触させて冷却するための冷却プレ
ートとして、断面形状が略Ｖ又はＵ形状で、走行糸条の
周りに回転可能な冷却プレートを用いることを特徴とす
る延伸仮撚加工方法。
【請求項２】冷却プレートが複数連結されており、そ
の少なくとも２つが互いに独立して走行糸条の周りに回
転可能である請求項１記載の延伸仮撚加工方法。
【請求項３】冷却プレートの全長が５００ｍｍ以上で
ある請求項１又は２記載の延伸仮撚加工方法。
【請求項４】７００ｍ／分以上の捲取速度で延伸仮撚
加工する請求項１〜３のいずれか１項記載の延伸仮撚加
工方法。
【請求項５】熱可塑性重合体からなるマルチフィラメ
ント糸を延伸仮撚加工するに際して、仮撚具の上流側に
位置する仮撚加撚部に接触させて冷却するために使用さ
れる冷却プレートにおいて、その断面形状が略Ｖ又はＵ
形状であり、且つ走行糸条の周りに回転可能であること
を特徴とする延伸仮撚加工用冷却プレート。