JP2002339146A - 油剤付与装置及び油剤付与方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】糸条の全面に適量の油剤を付着すること。 【解決手段】糸条１に油剤を付与する油剤付与具５と、
糸条１が巻かれた糸条巻体７と、糸条巻体７に接触する
接触移動体６と、接触移動体６に付着した油剤を除去す
る油剤除去具８とを備え、糸条に油剤を付与する油剤付
与装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、糸条に少量均一に
油剤を付着する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】合成繊維の製造工程では、紡糸時に糸条
に対し油剤を付着させる工程があり、特にポリウレタン
弾性繊維の紡糸工程においては、糸条相互の接着を防止
し、解舒性、静電特性、摩擦係数などを調整して後工程
の加工を円滑に行うため、糸条に油剤を付着させる工程
は非常に重要である。

【０００３】ポリウレタン弾性糸の製造においては、油
剤は一般に鉱物油、シリコーンオイル又はそれらの混合
物をベースオイルとし、これに接着防止、平滑性付与な
ど諸種の目的のコンポーネントを配合したものが使われ
る。また、油剤は糸条が紡糸筒を出た後、パッケージに
巻き取られるまでの間の走行糸条に対し連続的に付与さ
れる。この時、油剤付与は糸条全体に対して均一で、且
つ最小必要量の付与であることが望ましい。

【０００４】ポリウレタン弾性繊維の紡糸方式には乾
式、湿式、溶融の方式が代表的に行われている。いずれ
も巻取り前に糸条に油剤を付与してパッケージを作成す
る。特に溶融方式では紡糸時に、糸条表面に接着原因に
なるイソシアネート基が残っており、これの封止が油剤
付与の主たる目的となっている。糸条相互の接着を完全
に防止するには、油剤が糸条の全表面に一定量以上で且
つ満遍なく付着している必要がある。このため全体とし
ての必要付着量は他の一般合成繊維よりは高いオーダー
であって、通常数パーセントの水準が必要である。

【０００５】糸条への付着斑は、例え局所的であっても
直ちに接着・解舒不良に繋がり、製品の商品価値を大き
く損なうことになる。したがって油剤の付着は極めて重
要な技術課題である。

【０００６】走行糸条への油剤付与方法としては、一般
には回転するローラー上に油膜を形成させ、該油膜に走
行糸条を接触させて油剤を付与するオイリングローラー
方式が使用されている。

【０００７】しかしながら、従来の技術では、糸条表面
への付着に斑が生じやすく、糸条表面への必要十分な油
膜が形成できないケースがあった。この原因はローラー
表面での油膜形成斑、ローラー表面から糸条表面への油
剤授受の斑、気泡の混入などによるものであるが、特に
大きな要因として、糸条のローラー面と接触しない反対
側部分は付着が不十分になりやすいことが上げられる。

【０００８】その結果として、全体量では十分な油剤付
着量に達しているにもかかわらず、局部的に不足部分が
存在し、紙管に巻き取った糸同士が接着・解舒不良とな
って糸切れや張力変動が生じやすいという問題があっ
た。

【０００９】これまでに紡糸工程での付着斑防止の改良
技術として、油剤付与口金を複数箇所に設置する方法
（特開平６−３４６３１２号公報）や、別個の油剤供給
装置を弾性糸を介して対向方向に設置し、各々別成分の
油剤を供給する方法（特開平７−２５８９１３号公報）
が提案されている。しかし、複数箇所での油剤供給は設
備コストの増大を来たし、作業面では糸掛け操作が複雑
になって作業性が低下するなどの問題がある。更にガイ
ド、ローラーの増加によって走行糸条に接触抵抗を与え
る個所が増え、巻取り張力変動の要因となりやすい。特
に溶融紡糸法による低繊度ポリウレタン弾性糸製造時に
は極めて低い巻取り張力で運転管理する必要があるた
め、これらの油剤付着方法では実用上問題がある。

【００１０】それゆえ、付着斑による局所的接着を生じ
させないため、やむを得ず更に過剰量の油剤を付着せし
めて糸条同士の接着を防いでいるが、これは弾性糸の製
造コスト高を招来し、カバリング工程や編織工程で製品
の汚れ、作業環境汚染という問題があった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、糸条の全面
に適量の油剤を付着することにある。

【００１２】

【問題を解決するための手段】本発明は、糸条に油剤を
付与する油剤付与装置において、糸条に油剤を付与する
油剤付与具と、糸条が巻かれた糸条巻体と、糸条巻体に
接触する接触移動体と、接触移動体に付着した油剤を除
去する油剤除去具とを備えていることを特徴とする、油
剤付与装置、又は、前記油剤付与装置において、糸条巻
体は、糸条チーズであることを特徴とする、油剤付与装
置、又は、油剤付与装置において、接触移動体は、軸駆
動されており、糸条巻体を回転することを特徴とする、
油剤付与装置、又は、油剤付与装置において、糸条巻体
は、軸駆動されており、接触移動体を回転することを特
徴とする、油剤付与装置、又は、前記油剤付与装置にお
いて、接触移動体は、ローラー又はベルトであることを
特徴とする、油剤付与装置、又は、前記油剤付与装置に
おいて、油剤除去具は、接触移動体表面に付着した油剤
を掻き取ることを特徴とする、油剤付与装置、又は、前
記油剤付与装置において、油剤除去具は、接触移動体表
面に接して表面を摺動するブレード状物であることを特
徴とする、油剤付与装置、又は、糸条に油剤を付与する
油剤付与方法において、糸条に油剤を付与し、巻かれた
糸条に接触して、油剤を糸条から接触移動体へ移行し、
接触移動体に移行した油剤を除去することを特徴とす
る、油剤付与方法にある。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。

【００１４】＜イ＞油剤付与の概要 本発明の油剤付与は、糸条に最適な量の油剤を付与する
ことにある。油剤付与は、糸条に過剰の油剤が付与さ
れ、次いで糸条が糸条チーズなどの糸条巻体に巻き取ら
れる際に、糸条巻体から巻取りローラーなどの接触移動
体の表面へ移行した油剤を、接触移動体表面からブレー
ド状物などの油剤除去具で除去することにより、糸条表
面に付着している過剰油剤を減少させ、糸条チーズへの
油剤付着量の適正化を実施することにある。

【００１５】本発明者は、糸条の巻取りチーズへの油剤
過剰付着を避ける手段を詳細に検討し、その結果、走行
糸条が接触する巻取り機の巻取りローラーなど各ローラ
ーの表面には、油剤のかなり厚い皮膜が形成されてお
り、ローラー表面の油剤は走行中の糸条表面との接受を
繰り返しながら、平衡を保って回転していることを見出
した。特に、弾性糸チーズを形成する巻取りローラー上
には多量の油剤を保持しながら回転していることを見出
した。したがって、運転中に何らかの手段で巻取りロー
ラー表面の油剤皮膜を剥離して、系外に取り出してやれ
ば、ローラー表面の付着量が減少した分は糸条表面から
補給される状況になるので、結果として巻取りチーズの
油剤付与水準が低下することを見出した。このため、回
転中のローラー表面から効率よく連続的に油剤を除去す
る装置と方法を見出した。

【００１６】＜ロ＞油剤付与装置 油剤付与装置は、糸条に最適な量の油剤を付与する装置
であり、例えば図１のような構成を有している。紡糸さ
れた糸条１は、紡糸筒２を出た後、第１ゴデットローラ
ー３及び第２ゴデットローラー４を経て巻取りローラー
などの接触移動体６の上でチーズなどの糸条巻体７に巻
き取られる。この間にオイリングローラーなどの油剤付
与具５によって過剰量の油剤が付与される。接触移動体
上の糸条巻体７に達した糸条１は、過剰の油剤を保持し
ているため、糸条に付与された油剤の一部は、接触移動
体表面に移行し、油剤の皮膜を付着して移動している。

【００１７】接触移動体６に付着している油剤をブレー
ド状物などの油剤除去具８で取り除き、例えば回収容器
９に集めて系外に除去する。系外に取り出された油剤
は、回収して再使用することができる。油剤が取り除か
れ、油剤の皮膜が薄くなって付着している接触移動体６
の表面は、再び、糸条巻体７に接触し、油剤の移行を受
る。この油剤は、再び、油剤除去具８で系外に除去され
る。この繰り返しにより、糸条巻体７に過剰に付着して
いる油剤の一部が除去され、糸条の油剤を適正均一な付
着量に調整することができる

【００１８】＜ハ＞油剤付与具 油剤付与具５は、糸条１に油剤を付与できるものであれ
ばよく、例えば、オイリングローラーやオイリングノズ
ルなどを使用できる。油剤付与具５は、例えば、第１ゴ
デットローラー３と第２ゴデットローラー４の間に配置
され、過剰の油剤を糸条１に付与する。なお、油剤付与
具５は、糸条巻体７の前の個所ならどこでも良い。

【００１９】＜ニ＞糸条巻体 糸条巻体７は、紡糸され油剤が付与された糸条１を巻き
取ったものであり、例えば、チーズがある。また、糸条
巻体７は、巻かれた糸条１と接触移動体６とが接触し
て、糸条１に付着している油剤が接触移動体６に移行す
る構成を有している。

【００２０】＜ホ＞接触移動体 接触移動体６は、糸条巻体７の糸条１に付着した油剤を
接触移動体側に移行するものであればよい。接触移動体
６は、例えば、ローラー、ベルトなど糸条巻体７の糸条
１に接触して、糸条巻体７と共に移動して、糸条１に付
着している油剤を接触移動体６へ移行するものである。
ローラーの場合、巻取りローラーのように糸条巻体７を
回転駆動する機能を備えていても良いし、又は、糸条巻
体７が軸駆動されている場合、接触移動体６は糸条巻体
７に接触して回転する自由回転ローラーであってもよ
い。ベルトの場合、両端が接続して回転する構成でも良
い。なお、糸条巻体７や接触移動体６を駆動する機構を
別に設けても良い。

【００２１】＜ヘ＞油剤除去具 油剤除去具８は、接触移動体６に付着した油剤を除去で
きるものであればよい。油剤除去具８は、例えば、接触
移動体６に接触して表面の油剤を掻き取るブレード状
物、圧縮空気を接触移動体６に当てて、油剤を吹き飛ば
す装置、接触移動体６の表面に近接して設け、油剤を吸
引除去する吸引スリット、接触移動体６に押し当てて、
油剤を拭き取る多孔体や繊維シートなどを使用できる。

【００２２】ブレード状物は、コストや作業性において
優れており、特に接触移動体６が巻取りローラーの場合
に優れている。ブレード状物の構造及び取り付け方法に
ついては、特に限定されるものではなく、接触移動体６
に密接して油剤の掻き取りが可能であれば良く、所望の
付着量になるように、例えば接触移動体６とブレード状
物の接圧（ｇ／ｃｍ）及び取り付け角度（θ）などを適
宜選択することができる。また、ブレード状物の材質に
ついても特に限定する必要はない。例えば、接触移動体
６が巻取りローラーの場合、ブレード状物は、硬度ショ
アＡ９０、厚さ３ｍｍのウレタンシートで、取り付け角
度（θ）が２０度のケースが良好であった。なお、角度
（θ）は、図１のように、接触移動体の垂直方向（移動
体面に直交する方向、ローラーの場合、半径方向）に対
して移動方向の反対方向（前方）に傾いた角度である。

【００２３】以下に、油剤付与の実施例を説明する。

【００２４】＜イ＞紡糸 ポリマージオールとして両末端に水酸基を持つポリエチ
レンアジペート（以下、ＰＥＡ：分子量２，０００）２
０４重量部を、ジイソシアネートとしてジフェニルメタ
ンジイソシアネート（以下、ＭＤＩと記す）４９重量部
に対し徐々に加え、反応温度が８０℃を超えないように
管理しながら、反応時間６０分の条件で反応させて前駆
物質を得る。次いで低分子量ジオールとして１．４ブタ
ンジオール（ＢＤ）６７重量部に対し、得られた前駆物
質を徐々に加えながら、反応温度９０℃、反応時間６０
分の条件で反応させて、水酸基末端プレポリマーを得
た。

【００２５】一方、ポリマージオールとしてＰＥＡ（分
子量２，０００）４４３重量部、ジイソシアネートとし
てＭＤＩを２４２重量部の割合で、反応温度８０℃、反
応時間６０分の条件で反応させて、イソシアネート末端
プレポリマーを得た。

【００２６】このようにして得られた水酸基末端プレポ
リマー３１９重量部に対し、イソシアネート末端プレポ
リマー６８５重量部の割合で、ロータータイプの掻面型
熱交換式反応機に連続的に注入し、加熱混合攪拌した。
ポリマー中の残留ＮＣＯ％が０．８０％となった時点で
直ちに紡糸ポンプにより、ノズルを通して押し出して溶
融紡糸した。

【００２７】＜ロ＞油剤付与 溶融紡糸で得られた糸条を図１の構成の油剤付与装置上
で鉱物油主体の油剤を付与後、２２ｄｔｅｘ（モノフィ
ラメント）のポリウレタン弾性糸を８００ｍ／分で紡出
し、弾性糸の実質重量（油剤を除く）として約５００ｇ
を紙管に巻き取り、巻取りパッケージを作成した。な
お、本実施例で使用した図１の油剤付与装置では、油剤
付与具５はオイリングローラーを、糸条巻体７はチーズ
を、接触移動体６は巻取りローラーを、油剤除去具８は
ブレード状物を使用した。

【００２８】＜ハ＞比較例１と２ 比較例１と２は、表１に示すように、実施例の油剤付与
装置において、ブレード状物を設置せず、油剤付着量を
変えたこと以外、実施例と同様に紡糸し、巻取りパッケ
ージを作成したものである。

【００２９】＜ニ＞試験と結果 実施例と比較例１と２の巻取りパッケージを３日間熟成
処理後に解舒性試験及び実際のカバリング機でのカバリ
ング糸生産テストに供した。その結果を表１に示す。

【００３０】実施例と比較例１とを比較すると、油剤の
付着は５．１％と５．３％となっており、実施例の方が
少し少ない。解舒性は、１．２と１．５となっており、
実施例の方が少し小さい。カバリング時糸切れは、０．
８回／台・日と４６．１回／台・日となっており、比較
例１は、６０倍ほど糸切れが多くなっている。カバリン
グ機の油汚れは、両者とも少なかった。このように実施
例は、引用例１に比べて、油剤の使用量は少なく、糸切
れは圧倒的に少なく、非常に良い結果が得られた。

【００３１】実施例と比較例２とを比較すると、油剤の
付着は５．１％と７．９％となっており、実施例の方が
かなり少ない。解舒性は、１．２と１．２となってお
り、両者が同じであった。カバリング時糸切れは、０．
８回／台・日と５．５回／台・日となっており、比較例
２は、７倍ほど糸切れが多くなっている。カバリング機
の油汚れは、比較例２が大きかった。このように実施例
は、引用例２に比べて、油剤の使用量は極めて少なく、
糸切れも少なく、油汚れも小さく、非常に良い結果が得
られた。

【００３２】

【表１】

【００３３】表１の油剤付着量の測定方法は、下記の式
１で算出する。

【００３４】

【式１】

【００３５】表１の解舒性の測定方法は、第２図のよう
な引き伸ばし倍率可変の糸解舒試験装置を使用する。糸
解舒試験装置は、送り出し部１０と巻取部１１を備え、
送り出し部１０で送り出しローラー１２により糸条巻体
１４から弾性糸を送り出し、巻取部１１で巻取りローラ
ー１３により弾性糸を糸条巻体１５に巻き取る。送り出
し部１０では、弾性糸の送り出し速度を２０ｍ／分、巻
取部１１で巻取り速度を４０ｍ／分として巻取りを開始
する。次いで巻取り速度を２分毎に２ｍ／分ずつ順次、
階段的に下げながら、送り出し部の解舒状態を観察す
る。送り出し部１０で糸が解舒不能となり、測定時間の
２分間以内に逆巻現象が生じて糸切れが発生する最大巻
取り速度を限界解舒速度とする。なお、解舒性＝限界解
舒速度（ｍ／分）／送出し速度（ｍ／分）である。

【００３６】表１のカバリング時糸切れ（回／台・日）
は、カバリング機１台（１６０錘、２０，０００ｒｐ
ｍ、１８００Ｔ／Ｍ）に仕掛けて全量使用し終わるまで
の間の、試験糸の解舒不良原因による糸切れ回数の平均
値である。表１において、回／台・日の単位は、１台を
１日運転したときの糸切れの回数を意味している。

【００３７】

【発明の効果】本発明は、次のような効果を得ることが
できる。 ＜イ＞本発明は、糸条巻体からの油剤垂れや後工程での
糸切れが著しく減少できた。 ＜ロ＞また、本発明は、油剤付着量水準を下げることが
でき、コストダウンを得ることができた。 ＜ハ＞また、本発明は、油剤飛散による作業環境の汚染
が改善された。

【図面の簡単な説明】

【図１】油剤付与装置の説明図

【図２】糸解舒試験装置の説明図

【符号の説明】

１・・・糸条 ２・・・紡糸筒 ３・・・第１ゴデットローラー ４・・・第２ゴデットローラー ５・・・油剤付与具 ６・・・接触移動体 ７・・・糸条巻体 ８・・・油剤除去具 ９・・・回収容器 １０・・送り出し部 １１・・巻取部 １２・・送り出しローラー １３・・巻取りローラー １４・・糸条巻体 １５・・糸条巻体

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】糸条に油剤を付与する油剤付与装置におい
   て、 糸条に油剤を付与する油剤付与具と、 糸条が巻かれた糸条巻体と、 糸条巻体に接触する接触移動体と、 接触移動体に付着した油剤を除去する油剤除去具とを備
   えていることを特徴とする、油剤付与装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の油剤付与装置において、 糸条巻体は、糸条チーズであることを特徴とする、油剤
   付与装置。
3. 【請求項３】請求項１に記載の油剤付与装置において、 接触移動体は、軸駆動されており、糸条巻体を回転する
   ことを特徴とする、油剤付与装置。
4. 【請求項４】請求項１に記載の油剤付与装置において、 糸条巻体は、軸駆動されており、接触移動体を回転する
   ことを特徴とする、油剤付与装置。
5. 【請求項５】請求項１に記載の油剤付与装置において、 接触移動体は、ローラー又はベルトであることを特徴と
   する、油剤付与装置。
6. 【請求項６】請求項１に記載の油剤付与装置において、 油剤除去具は、接触移動体表面に付着した油剤を掻き取
   ることを特徴とする、油剤付与装置。
7. 【請求項７】請求項１に記載の油剤付与装置において、 油剤除去具は、接触移動体表面に接して表面を摺動する
   ブレード状物であることを特徴とする、油剤付与装置。
8. 【請求項８】糸条に油剤を付与する油剤付与方法におい
   て、 糸条に油剤を付与し、 巻かれた糸条に接触して、油剤を糸条から接触移動体へ
   移行し、 接触移動体に移行した油剤を除去することを特徴とす
   る、油剤付与方法。