JP2004244747A

JP2004244747A - 梳綿機用メタリックワイヤ

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Publication number: JP2004244747A
Application number: JP2003034996A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Oda; 卓見小田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-02-13
Filing date: 2003-02-13
Publication date: 2004-09-02

Abstract

【課題】従来と同じ針頭数であってもカーディング作用を向上可能にし、また特に高速カードの高生産領域においても良好なカーディング作用を発揮して、高品質のカードスライバを大量に生産可能にし、高速カードの生産性向上に寄与する梳綿機用メタリックワイヤを提供する。
【解決手段】メタリックワイヤは、歯の針頭を、平面長手方向において一定周期で繰り返す略折線状に配列して成り、周期の長さを５０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲内にし、また屈曲点となる歯の傾斜角度を、リブ側面の垂直線に対して、０°と１０°〜３０°の範囲にすると好適である。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紡績の梳綿工程において用いる梳綿機のシリンダドラムに巻装するメタリックワイヤに関し、特に一台当たりの生産量を増加可能にした高速高生産用梳綿機（以下、高速カードという）に適したメタリックワイヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、高速カードのシリンダには、高生産領域においてシリンダ上の単位面積当たりの繊維密度が高くなってもシリンダとトップ間において良好なカーディング作用（すなわち、開繊作用、除塵作用及び繊維の平行化作用）を維持するため、図５（ａ）（ｂ）において、歯１０の働角ｘ、歯１０の深さｈ、リブ１１の厚みｃ、山数（２５．４ｍｍ当たりの歯数）及び針頭数とを適性範囲に調整したメタリックワイヤＢが用いられている。
上記適性範囲として、働角ｘは４０°〜７０°に、歯の深さｈは０．３０ｍｍ〜０．６５ｍｍに、リブの厚みｃは０．３５ｍｍ〜０．６５ｍｍに、山数は１５山／２５．４ｍｍ〜１７山／２５．４ｍｍに、針頭数は８００ポイント／（２５．４ｍｍ）^２〜１１００ポイント／（２５．４ｍｍ）^２に構成されている。
【０００３】
上記メタリックワイヤＢをシリンダドラムに巻装すると、図６（ａ）（ｂ）に示すように、歯１０は、針頭配列Ｑがドラム円周方向において直線状となり、ドラム巾方向において一定の針頭間隔ｄ（ｄ＝リブの厚みｃ−針頭の厚みｅ）を有した状態となる。
【０００４】
一般に、高速カードにおいて、シリンダとトップ間におけるカーディング作用の向上を図る場合、メタリックワイヤについて、針頭数を増加することが行われる。そして、針頭数の増加する手段として、山数の増加またはリブの厚みの薄肉化が採用される。しかし、いずれの手段を採用しても、次の問題がある。
【０００５】
すなわち、前者の手段によるときは、山数を上記適性範囲を越えて増やすと、働き角ｘと歯の深さｈが上記適性範囲から外れて、高速カードのメタリックワイヤとしての適性な歯形状を維持することができなくなる。その結果、カーディング作用が低下する。
【０００６】
後者の手段によるときは、前者の手段に比較するとカーディング作用の向上に効果的である。しかし、リブの厚みｃを上記適性範囲を越えて薄くしすぎると、シリンダドラムに巻装したときに針頭間隔ｄが小になり、隣り合う歯間で形成される空間が極端に少なくなる。その結果、原綿中に含まれている夾雑物（ハカスや実カスなど）が歯間に詰まりやすくなり、カーディング作用が阻害されやすくなる。また、リブの厚みｃが薄くなればなるほど、メタリックワイヤをシリンダドラムに巻き付ける際、ワイヤ底部がドラム表面に接地したときの安定性が悪くなって倒れ易くなり、シリンダドラムへの巻付け作業が極めて困難になる。
【０００７】
また、最近の高速カードでは、シリンダの表面速度は従来カードの２倍から３倍に相当する２０００ｍ／分を越えている。このため、山数を上記適性範囲を越えて増加しても開繊作用の向上に余り寄与せず、かえってドラム円周方向の針頭数の増加により単繊維に過剰に作用する傾向になる。その結果、繊維切断による短繊維含有率の増加や繊維損傷の問題が生じて、製品である紡績糸の強力の低下、ひいては糸品質の低下を招くという問題が生じる。
【０００８】
ところで、歯を傾斜したメタリックワイヤの公知文献として、歯の側面を一歯おきに一方向もしくは一歯の両隣の歯を左右交互に傾斜したもの（特許文献１参照）や高歯と低歯とを交互に連続的に設けて、高歯をワイヤ長手方向に対し左右に折曲して低歯の歯先高さと同一になるよう傾斜したものがある（特許文献２参照）。
【０００９】
【特許文献１】
実公昭４４−１２１８９号公報（第１−６図）
【特許文献２】
実公昭５０−２００９２号公報（第１−２図）
【００１０】
これら公知文献のメタリックワイヤによるときは、シリンダドラムに巻装した場合、ドラム巾方向における針頭の列は従来１条から２条の倍に増加し、またドラム円周方向における山数が従来の１／２になる。
【００１１】
これら公知文献のメタリックワイヤを、シリンダの表面速度が２０００ｍ／分を越える稼働条件となる高速カードに使用すれば、従来の１条の場合と比較すると開繊作用が向上して、カードスライバ中に含まれるネップ数は若干減少する。しかし、ドラム円周方向の山数が多すぎるため、単繊維が受ける開繊作用が過剰になる。よって、これら公知文献のメタリックワイヤによるときは、上述の従来技術と同様に、繊維切断による短繊維含有率の増加や繊維損傷が生じて、製品である紡績糸の強力の低下、ひいては糸品質の低下を招くという問題が生じる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、これに鑑みてなしたもので、歯の針頭配列を新規な構成にすることにより、従来と同じ針頭数であってもカーディング作用を向上可能にし、また特に高速カードの高生産領域においても良好なカーディング作用を発揮して、高品質のカードスライバを大量に生産可能にし、高速カードの生産性向上に寄与する梳綿機用メタリックワイヤを提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るメタリックワイヤは、歯の針頭を、平面長手方向において一定周期で繰り返す略折線状に配列して成る（請求項１）。ここで、略折線状とは、各針頭を接続したとき、正確な折線ではなく、歯の針頭が屈曲点となる折線であることを意味する。
【００１４】
この手段によれば、歯の針頭配列を上記構成にしたから、シリンダドラムに巻装すると、隣接するメタリックワイヤの針頭間隔が不定となり、歯がランダムな状態で配置される。すなわち、従来のメタリックワイヤでは歯がなかった箇所にも多数配置されて、あたかもリブの厚みを非常に薄くしたメタリックワイヤをシリンダドラムに巻装したのと同じ状態になる。よって、ドラム巾方向における開繊力が高まり、高速カードにおいても単繊維に過剰に作用せず良好なカーディング作用が発揮される。
【００１５】
本発明において、周期の長さとしては、５０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲内にした構成（請求項２）が好適である。というのは、５０ｍｍ未満になると繊維切断や繊維損傷が増加する傾向になり、また１５０ｍｍを越えると開繊作用が従来技術のメタリックワイヤ（針頭配列が直線状）と同等程度になるからである。
【００１６】
また、略折線の屈曲点となる歯の傾斜角度としては、リブ側面の垂直線に対して、最小傾斜角度０°と最大傾斜角度１０°〜３０°の範囲内とである構成（請求項３）が好適である。というのは、最小傾斜角度が０°未満になると針頭間隔が狭くなりすぎて、原綿中に内在する夾雑物が詰まり易くなって、開繊作用や除塵作用が低下する傾向になり、また最大傾斜角度が１０°未満になると針頭配列が略折線状から直線状に近い状態となって、略折線状にした作用効果が十分に発揮し難くなる傾向になり、また３０°を越えると針頭間隔が狭くなりすぎて、上記０°未満と同様の傾向になるからである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１（ａ）（ｂ）に示すように、メタリックワイヤＡは、針頭配列Ｐを平面長手方向において、歯１が直立状態（最小傾斜角度０°）のとき屈曲点Ｋ１．．．として、歯１が最大傾斜角度αのとき屈曲点Ｋ２．．．として出現して、屈曲点Ｋ１−Ｋ２−Ｋ１を１周期として繰り返す略折線状にして成る。
【００１９】
上記針頭配列Ｐは、図２（ａ）（ｂ）に示すように、多数連設した歯１をリブ２の側面方向に直立状態から一歯づつ一定の傾斜割合βで順次傾斜し、所定の最大傾斜角度αに達すると同一の傾斜割合βで元の直立状態に戻すことを１周期として繰り返して成る。
【００２０】
上記傾斜割合βは、一歯づつの傾けの割合であり、最大傾斜角度αと山数Ｍ／２５．４ｍｍと周期の長さＬを用いて次の数式１から算出し、小数点３桁を四捨五入した数を角度としたものである。
【００２１】
【数１】

【００２２】
上記式中、山数Ｍは１５山／２５．４ｍｍ〜１７山／２５．４ｍｍ、周期の長さＬは５０ｍｍ〜１５０ｍｍ（より好ましくは５０ｍｍ〜１３０ｍｍ）、最大傾斜角度αは１０°〜３０°の各範囲が好適である。
【００２３】
また、シリンダドラムの巾方向の条数は、次の数式２から求められる。よって、条数は、山数Ｍ／２５．４ｍｍを一定とすると、周期の長さＬの増加に伴って増加し、シリンダとトップ間における開繊領域が増え、開繊力を高めることをができる。
【００２４】
【数２】

【００２５】
上記メタリックワイヤＡはシリンダドラムに巻装すると、図３（ａ）（ｂ）に示すように、針頭配列Ｐの屈曲点Ｋ１、Ｋ２が各条において異なる位置に出現して、歯がランダムな状態で配置される。
【００２６】
ところで、上記メタリックワイヤＡは、例えば、次の製造工程によって製造することができる。すなわち、原線材である鋼線に圧延による異形加工を施して巻き取ったワイヤ線材を連続的に繰り出して、三角形状の歯の打抜き加工−傾斜加工−焼鈍（予熱を兼ねる高周波加熱）−焼入れ（ガス加熱）−焼き戻し（高周波加熱）の工程を経て製造することができる。
【００２７】
上記製造工程において、傾斜加工とは、引張ローラによってメタリックワイヤの歯の針頭配列を略折線状に加工することであり、この引張ローラによる傾斜加工の一例を図４（ａ）（ｂ）に示す。
【００２８】
この引張ローラは、フラット面である上ローラＲ１と溝付面である下ローラＲ２との上下２本のローラから成る。下ローラＲ２は円周方向にテーパ面を有する溝Ｍを一定長さ（周期の長さＬ×１／２）所定数連続して形成するように表面加工したものである。
上記溝Ｍは、リブ２全体が嵌まり込む深さと、歯１の背面の接するテーパ面Ｔとを備えたものを１単位として、例えば直径φ１００ｍｍの下ローラの場合、周期の長さＬを１００ｍｍとすると円周方向に３単位形成したものである。上記テーパ面Ｔは、最小深さ０．００ｍｍから最大深さ＝リブの厚みｃ（例えば、ｃ＝０．４０ｍｍ）まで円周方向に漸進的に傾斜する面である。
この場合、溝Ｍの形状について、円周方向の長さと傾斜角度は周期の長さＬ及び傾斜割合β、テーパ面の角度は最大傾斜角度αに応じて適宜設定し、また溝Ｍの単位数はローラ径に応じて適宜設定する。
【００２９】
そして、前工程で打抜き加工されたワイヤを下ローラＲ２の溝Ｍに嵌まり込むようにして、引張ローラに挟んで加工することによって、歯が一歯づつ一定割合で傾斜し、最大傾斜後同様割合で戻すことを周期的に繰り返す略折線状の針頭配列を備えた所望のメタリックワイヤを製造することができる。
【００３０】
【実施例】
原線として硬鋼線を異形加工したワイヤに打抜き加工を施して、山数が１７山／２５．４ｍｍである歯を形成した。次に、引張ローラによる傾斜加工を施した後、所要の熱処理を行って、傾斜割合０．４５°、最大傾斜角度１５°、周期の長さ１００ｍｍ、針頭数９６０ポイント／（２５．４）^２である、針頭配列を略折線状にした所望のメタリックワイヤを作製した。
【００３１】
次に、上記メタリックワイヤと従来のメタリックワイヤとの性能を比較するために、それぞれシリンダドラムに巻装して、下記特性を有する原綿を用いて、下記紡出条件で比較試験を行った。
【００３２】
＜原綿特性＞
原綿の種類：綿カード糸Ｎｅ２０用（リング糸）
平均繊維長：２４．０〜２５．０ｍｍ
短繊維含有率：９．０〜１０．０％
繊度：１５０〜１６０ｍＴｅｘ
成熟度：０．８１〜０．８６
＜紡出条件＞
シリンダ速度：４７０ｒｐｍ（表面速度１８７０ｍ／ｍｉｎ）
紡出速度：１００、２００、３００ｍ／ｍｉｎ
紡出ゲレン：５５０ゲレン／６ｙｄｓ．（６．５ｇ／ｍ）
【００３３】
上記比較試験において、カードスライバに含まれるネップ数と短繊維含有率を、一般に紡績で広く使用されているツエルベガーウスター社製のＡＦＩＳ（ＡｄｖａｎｃｅｄＦｉｂｅｒＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｓ）を用いて測定したところ、表１、２の結果を得た。
【００３４】
【表１】

【００３５】
【表２】

【００３６】
表１、２の結果から明らかなように、本発明品は、カードスライバ中のネップ数を、従来品と比較して約１／３程度にまで減少することができ、短繊維含有率も１／１０程度減少することができることを確認できた。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によるときは、リブの厚みの薄肉化をせず、また山数（針頭数）を増加することなく、カーディング作用を向上することができる。また、高速高生産領域においてもカードスライバの品質を向上することができ、高速カードの生産性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態のメタリックワイヤを示し、（ａ）は模式平面図、（ｂ）は模式側面図である。
【図２】歯の傾斜変化を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は各歯の切断線に対応する断面図ある。
【図３】シリンダドラムに巻装した状態を示し、（ａ）は模式平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。
【図４】傾斜加工に用いる引張ローラの使用状態を示し、（ａ）は歯の最大傾斜角度の部分の断面図、（ｂ）は歯の直立状態部分の断面図である。
【図５】従来のメタリックワイヤを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。
【図６】従来のメタリックワイヤをシリンダドラムに巻装した状態を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【符号の説明】
１、１０・・・歯
２、１１・・・リブ
Ａ、Ｂ・・・・メタリックワイヤ
Ｋ１、Ｋ２・・屈曲点
Ｍ・・・溝
Ｔ・・・テーパ面
Ｐ、Ｑ・・・針頭配列
ｃ・・・リブの厚み
ｄ・・・針頭間隔
ｅ・・・針頭の厚み
ｈ・・・歯の深さ
ｘ・・・働角

Claims

歯の針頭を、平面長手方向において一定周期で繰り返す略折線状に配列したことを特徴とする梳綿機用メタリックワイヤ。
周期の長さが、５０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲内である請求項１に記載の梳綿機用メタリックワイヤ。
略折線の屈曲点となる歯の傾斜角度が、リブ側面の垂直線に対して、０°と１０°〜３０°の範囲内とである請求項１に記載の梳綿機用メタリックワイヤ。