JP2002114450A - ボビン - Google Patents

ボビン

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JP2002114450A
JP2002114450A JP2000305069A JP2000305069A JP2002114450A JP 2002114450 A JP2002114450 A JP 2002114450A JP 2000305069 A JP2000305069 A JP 2000305069A JP 2000305069 A JP2000305069 A JP 2000305069A JP 2002114450 A JP2002114450 A JP 2002114450A
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winding
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Kunio Misoo
久仁夫 三十尾
Takeshi Yoshida
武史 吉田
Takashi Ishikawa
剛史 石川
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボビンを提供することである。 【解決手段】 本発明のボビンは、引張応力を持った繊
維を巻き取るためのボビンであって、巻き取られた前記
繊維がその引張残留応力により損傷することなしに前記
引張残留応力を減少させることができるように、内方に
収縮することができるようになった胴部を備えることを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には糸など
を巻き取るためのボビンに関し、特に中空繊維巻取用ボ
ビンに関する。
【0002】
【従来の技術】繊維、特に、ポリオレフィン系などの中
空繊維には、紡糸や延伸等の繊維成形工程において、引
張応力が発生し、かかる繊維をボビンに巻き取ったとき
には、巻き取られた繊維は、その後、引張残留応力によ
って、全体として、ボビンの半径方向内方に向かって収
縮、又は、変形してしまう。そして、このような収縮変
形は、ボビンに幾重にも巻回された繊維、特にボビンの
より内方に位置する繊維において、中空繊維の偏平、又
は、潰れを引き起こし、また、このような繊維が多孔性
である場合には所謂ピンホールを作り出してしまうとい
う問題がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような問題を回避
するため、ボビンへの巻取時に繊維に加える張力を低く
することによって、繊維の引張残留応力による繊維の潰
れなどをなくすことも考えられる。
【0004】しかし、ボビンへの巻取時に繊維に加える
張力を低くしすぎると、ボビンに巻回された繊維が崩
れ、後工程の繊維巻解時に不具合を生じさせ、また、巻
かれた繊維を構成する単繊維が弛んでしまうという、前
述の問題とは別個の問題を引き起こしてしまう本発明
は、上記問題を解決すべくなされたものであって、ボビ
ンへの巻取時に繊維に加える張力を低くすることなし
に、ボビンに巻き取られた繊維を損傷させないように、
巻き取られた繊維の引張残留応力を減少させることがで
きるボビンを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のボビンは、引張応力を持った繊維を巻き取
るためのボビンであって、巻き取られた前記繊維がその
引張残留応力により損傷することなしに前記引張残留応
力を減少させることができるように、内方に収縮するこ
とができるようになった胴部を備えることを特徴とす
る。
【0006】上記構成のボビンによれば、引張応力を持
った繊維が胴部で巻き取られ、胴部が内方に収縮し、巻
き取られた繊維は、それ自体が持つ引張残留応力によつ
て損傷することなしに、その引張残留応力を減少させ
る。
【0007】また、本発明によれば、前記ボビンの胴部
が内外方に機械的に拡縮自在であるのが好ましい。
【0008】更に、本発明によれば、前記ボビンの胴部
が2%乃至20%の範囲で内方に収縮自在であるのが好
ましい。
【0009】更にまた、前記ボビンの胴部が100mm乃
至300mmの直径を有するのが好ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。この実施形態は、本発明を、ポリオレフィン
系中空繊維用の巻取ボビンに適用したものである。
【0011】巻取ボビンは繊維が実際に巻回される胴部
を有し、この胴部は、これに繊維が巻き取られたときに
胴部直径が、好ましくは2%乃至20%、収縮されるよ
うになっている。
【0012】このような収縮可能な胴部は、例えば、胴
部を収縮材料で作ることによって得ることができる。こ
の収縮材料は、発泡材や、弾性材であるのが好ましい、
というのは、これらの材料で胴部を作ったときには、胴
部は繊維をボビンから巻き解いたときに収縮前の元の胴
径まで戻り、ボビンを再使用することができるからであ
る。
【0013】また、ボビン胴部の直径を機械的に拡縮さ
せることによってボビン胴部を収縮させても良い。すな
わち、ボビンを巻取機にセットし、胴部に繊維が巻き取
られるときに胴部直径が漸次縮径し、ボビンを巻取機か
ら外したときに胴部が拡径して元の胴径まで戻るように
構成しても良い。
【0014】ボビン胴径の収縮率(変形率)は、下式で定
義される。
【0015】ボビン胴径の収縮率= (巻取前のボビン胴
径 一 巻取24時間後のボビン胴径)/ 巻取前のボ
ビン胴径 × 100(%) 上述したように、ボビンの胴径の収縮率は2%以上であ
るのが好ましい。これは、収縮率が2%未満の場合に
は、中空繊維の残留応力を十分に吸収することができ
ず、好ましい繊維の変形防止効果を得にくいからであ
り、他方、収縮率が20%を越える場合には、中空繊維
を均等に収縮させにくく、この結果、繊維のボビン巻き
形状が崩れて、ボビンからの繊維の巻き解き不良を引き
起こしてしまうことがあるからである。
【0016】尚、ボビンの胴部は直径が2%乃至20%
収縮されるようになっているのが好ましいが、この収縮
率は、ボビンに繊維を巻き取ってから24時間後の値で
ある。というのは、巻き取られた繊維の残留応力は経時
的に緩和され、繊維の収縮変形が安定するのに常温で2
4時間ほどを要するからである。
【0017】また、巻取ボビンの胴径は100mm乃至3
00mmが好ましい。胴径が100mm未満の場合では、前
述したようにボビン胴径が20%収縮されて繊維に加わ
る張力が緩和されても、ボビンに巻き取られた繊維の曲
率は小さく(繊維の曲がりが大きく)、繊維の変形防止効
果が得られにくい。他方、胴径が300mmを越える場合
には、中空繊維の変形防止の見地からは好ましいが、巻
取装置全体の大型化を招いてしまい好ましくない。
【0018】ところで、本発明の巻取ボビンに巻き取る
ポリオレフィン系中空繊維の物性としては、繊維の外径
Dと膜厚Wの比R(D/W)が4〜16であることが好ま
しい。Rが4未満では、外径に対する膜厚が大きくな
り、中空繊維の変形が起こりにくくなるため、効果が明
確に現れにくいからであり、Rが16以上では、外径に
対する膜厚が小さくなり、中空繊維自体の形態安定性が
著しく低下するため変形防止が困難となるからである。
【0019】また、本発明の巻取ボビンに巻き取るポリ
オレフィン系中空繊維の30℃における収縮率は、0.
1〜5.0%であることが好ましい。ここで、収縮率と
は、100cmの長さに調整した中空繊維を30℃の乾熱
雰囲気に24時間、無張力下で放置した後、再度、中空
繊維の長さを計測し、下記式より求めたものである。
【0020】中空繊維の収縮率 =(初期の繊維長さ一乾
熱処理後の繊維長さ)/初期の繊維長さ × 1OO(%) 中空繊維の収縮率が0.1%未満の場合、本発明の巻取
ボビンを用いなくても、残留応力による中空繊維の変形
は問題とならない。また、収縮率が5.0%を越える
と、本発明の巻取ボビンを用いた場合でも、均一に残留
応力を吸収することが困難であり、ボビンの不均一な変
形を招くおそれがある。
【0021】
【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。
【0022】なお、各実施例において、ボビンから巻き
解かれた、後工程における中空繊維の延伸安定性は、所
定長さ毎の糸切れ発生頻度(回/千Km)をもって評価し
た。また、中空繊維の偏平状態は、投影機によって繊維
断面を観察し、繊維断面の中心を通る繊維の最大外径を
長径とし、繊維断面の中心を通る繊維の最小外径を短径
とした上で、長径と短径との比をもって真円度を評価し
た。 実施例1 密度0.968g/cm3、MFR5.0の高密度ポリエチ
レン(ハイゼックス2200J、三井化学(株)製)を1
65℃にて、二重管構造を有する中空繊維製造用ノズル
から吐出させ、溶融紡糸した。
【0023】紡糸した中空繊維を、220mmの直径を有
する発泡ウレタン製のボビン胴部に、繊維1本あたり1
5gの張力をかけて巻き取った。
【0024】このポリエチレン中空繊維は、外径460
μm、膜厚64μm、外径と膜厚の比は7.2であり、3
0℃における収縮率は0.3%であった。
【0025】巻取り24時間後のボビン胴径は、208
mmであり、ボビン胴径の収縮率は5.5%であった。
【0026】その後、中空繊維を前記ボビンから巻解い
て、115℃にて60秒間熱処理し、引き続き、20℃
の雰囲気中でローラーによって1.8倍に延伸させた
後、110℃の熱風によって3.3倍熱延伸させ、全延
伸倍率が5倍になるように緩和熱セットを行うことによ
って、ポリエチレン多孔質中空繊維を得た。
【0027】延伸時の糸切れ発生頻度は、0.13回/
千Kmであり、延伸安定性は良好であった。
【0028】比較例として、実施例1で使用したボビン
と同一胴径のボビンに、実施例1で使用したのと同じ紡
糸中空繊維を、繊維1本あたり15gの張力をかけて巻
き取った。
【0029】巻取直後から24時間経過後のボビン胴径
の収縮率は0%であった。
【0030】かかる収縮率0%の胴径ボビンから繊維を
巻解いて、実施例1におけるのと同一の仕方、条件にて
ポリエチレン多孔質中空繊維を得た。
【0031】しかし、この比較例1で選られた繊維の延
伸時の糸切れ発生頻度は、1.5回/千Kmであり、延伸
安定性は不良であった。特にボビンのより内方に位置し
ていた繊維の糸切れ発生頻度が高かった。 実施例2 実施例1で得られた前記ポリエチレン多孔質中空繊維
を、直径250mm、発泡ウレタンからなる胴部を有する
ボビンに、繊維1本あたり張力12gにて巻き取った。
巻き取ったポリエチレン多孔質中空繊維は、外径378
μm、膜厚52μm、外径と膜厚の比は7.3であり、3
0℃における収縮率は0.7%であった。また、巻取2
4時間後のボビン胴径は222mmであり、ボビン胴径の
収縮率は11.2%であった。
【0032】このポリエチレン多孔質中空繊維につい
て、巻回された繊維の外層部又は表層部に位置した繊維
と、巻回された繊維の内層部に位置した繊維との偏平状
態を測定した結果、真円度は、表層部の繊維が1.05
であり、内層部の繊維が1.09であり、ボビン内層部
でも繊維の偏平が生じていないことが確認された。
【0033】上記実施例2における比較例として、実施
例2で使用したボビンと同一胴径のボビンに、実施例2
で使用したのと同じポリエチレン多孔質中空繊維を、繊
維1本あたり12gの張力をかけて巻き取った。
【0034】巻取直後から24時間経過後のボビン胴径
の収縮率は0%であった。
【0035】このポリエチレン多孔質中空繊維につい
て、巻回された繊維の外層部又は表層部に位置した繊維
と、巻回された繊維の内層部に位置した繊維との偏平状
態を測定した結果、真円度は、表層部が1.06、内層
部1.32であり、ボビン内層部の繊維が偏平している
ことが確認された。
【0036】比較例3として、実施例1における紡糸し
た中空繊維を、115℃にて60秒間熱処理した後、2
0℃の雰囲気中でローラーにより1.8倍に延伸し、引
き続き、110℃の熱風中で2.8倍に熱延仲した後、
緩和熱セットを行わずにポリエチレン多孔質中空繊維を
得た。
【0037】得られたポリエチレン多孔質中空繊維を、
直径200mm、発泡ウレタンからなる胴部を有するボビ
ンに、繊維1本あたり張力30gにて巻き取った。巻き
取ったポリエチレン多孔質中空繊維は、外径375μ
m、膜厚51μm、外径と膜厚の比は7.4であり、30
℃における収縮率は4.0%であった。また、巻取24
時間後のボビン胴径は157mmであり、ボビン胴径の収
縮率は21.5%であった。
【0038】このポリエチレン多孔質中空繊維につい
て、巻回された繊維の外層部又は表層部に位置した繊維
と、巻回された繊維の内層部に位置した繊維との偏平状
態を測定した結果、真円度は、表層部の繊維が1.05
であり、内層部の繊維が1.10であり、ボビン内層部
でも繊維の偏平は生じていないが、巻き形状の崩れが確
認された。 実施例3 密度0.91g/cm3、MFR5.0のポリプロピレン
(J106W、グランドポリマー(株)製)を200℃に
て、二重管構造を有する中空繊維製造用ノズルから吐出
させ、溶融紡糸した。
【0039】紡糸した中空繊維を、140℃にて60秒
間熱処理した後、20℃の雰囲気中でローラーによって
1.2倍に延伸し、引き続き、130℃の熱風中で2.
5倍に熱延仲し、全延伸倍率が2倍になるように緩和熱
セットを行い、ポリプロピレン多孔質中空繊維を得た。
【0040】その後、150mmの直径を有する発泡ウレ
タン製のボビン胴部に、繊維1本あたり15gの張力を
かけて巻き取った。
【0041】このポリプロピレン多孔質中空繊維は、外
径240μm、膜厚19μm、外径と膜厚の比は12.6
であり、30℃における収縮率は0.5%であった。
【0042】巻取直後から24時間後のボビン胴径は、
139mmであり、ボビン胴径の収縮率は7.3%であっ
た。
【0043】このポリプロピレン多孔質中空繊維につい
て、ボビン表層部の繊維と内層部の繊維の偏平状態を測
定した結果、真円度は、表層部の繊維が1.04、内層
部の繊維が1.08であり、ボビン内層部の繊維でも偏
平が生じていないことが確認された。
【0044】
【発明の効果】以上のとおり、本発明は、ボビンへの巻
取時に繊維に加える張力を低くすることなしに、ボビン
に巻き取られた繊維を損傷させないように、巻き取られ
た繊維の引張残留応力を減少させることができるボビン
を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 剛史 愛知県豊橋市牛川通四丁目1番地の2 三 菱レイヨン株式会社豊橋事業所内 Fターム(参考) 3F058 AA01 AB02 BB19 CA00 JA11 JA14

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 引張応力を持った繊維を巻き取るための
    ボビンであって、巻き取られた前記繊維がその引張残留
    応力により損傷することなしに前記引張残留応力を減少
    させることができるように、内方に収縮することができ
    るようになった胴部を備えることを特徴とするボビン。
  2. 【請求項2】 前記ボビンの胴部が内外方に機械的に拡
    縮自在である、請求項1記載のボビン。
  3. 【請求項3】 前記ボビンの胴部が、2%乃至20%の
    範囲で内方に収縮自在である、請求項1又は請求項2記
    載のボビン。
  4. 【請求項4】 前記ボビンの胴部が100mm乃至300
    mmの直径を有する、請求項1乃至請求項3のいずれか一
    項記載のボビン。
JP2000305069A 2000-10-04 2000-10-04 ボビン Pending JP2002114450A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10976229B2 (en) 2016-10-17 2021-04-13 Lg Chem, Ltd. Method for preparing a synthetic resin filament in a melt blowing process from rheological properties of the synthetic resin

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10976229B2 (en) 2016-10-17 2021-04-13 Lg Chem, Ltd. Method for preparing a synthetic resin filament in a melt blowing process from rheological properties of the synthetic resin

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