JP2004293025A - Yarn crimping apparatus, method for manufacturing the same, and method for producing crimped yarn by using the same - Google Patents

Yarn crimping apparatus, method for manufacturing the same, and method for producing crimped yarn by using the same Download PDF

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崇 藤井
Isoo Saito
磯雄 斉藤
Mitsuo Kato
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To inhibit reduction of quality of crimped yarns, thread breakage in crimping process caused by accumulation of fouling in the crimping apparatus or growth of wear-out on a section where the threads pass and contact in crimping process of synthetic fibers. <P>SOLUTION: The invention relates to the yarn crimping apparatus carrying out crimping treatment on synthetic fibers. At least a part of surface of each thread feeding port, heated fluid spray nozzle and accumulating section for the crimped threads is composed of evaporated film wherein the evaporated film has contact angle with distilled water of 65-115° and 1,500-6,000 of film hardness (at normal temperatures HV). <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、合成繊維糸条を捲縮加工する際に使用する捲縮付与装置およびその製造方法ならびにそれを用いた捲縮糸の製造方法に関するものである。さらに詳しくは合成繊維糸条との離型性に優れ、かつ耐摩耗性に優れた高硬度の蒸着膜を施した捲縮付与装置およびその製造方法ならびにそれを用いた捲縮付与装置を用いた捲縮糸の製造方法に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a crimping device used for crimping a synthetic fiber yarn, a method for producing the same, and a method for producing a crimped yarn using the same. More specifically, a crimp applying apparatus having a high hardness deposited film having excellent release properties from synthetic fiber yarns and excellent abrasion resistance, a method of manufacturing the same, and a crimp applying apparatus using the same were used. The present invention relates to a method for producing a crimped yarn.

従来の高温蒸気を用いて合成繊維糸条を捲縮加工するための捲縮付与装置に於いて、糸条は加熱流体の噴射ノズル部からの加熱流体の噴射によって生ずる吸引力によって吸引され、かつ糸条は加熱流体の噴射ノズルから噴射される加熱流体によって、熱処理を受けながら激しく攪乱、交絡されて捲縮加工される。また、糸条を加熱する手段としては蒸気、加熱エアー等の加熱流体の他に電気式ヒーター等であってもなんら問題ない。   In a conventional crimping device for crimping a synthetic fiber yarn using high-temperature steam, the yarn is sucked by a suction force generated by injection of a heating fluid from an injection nozzle portion of a heating fluid, and The yarn is violently disturbed and entangled while being subjected to a heat treatment by a heating fluid injected from a heating fluid injection nozzle, and is crimped. As a means for heating the yarn, there is no problem even if an electric heater or the like is used in addition to a heating fluid such as steam or heated air.

かかる捲縮加工用捲縮付与装置に於いては、糸条の導入ノズル部の加熱流体の噴射ノズル部で糸条が接触する部分に種々の付着物が堆積したり、捲縮付与装置の一部が擦過摩耗され易いと云う問題があった。捲縮付与装置に於いて、蒸気の噴射量は糸条の吸引力および糸条の捲縮加工の程度を決定する最も重要な要素の一つであるため、糸条の導入ノズル部、特に糸条が通過する部分のクリヤランスが常に一定となるよう精度よく加工し、かつ組立てることが行われている。しかるに、捲縮付与装置の糸条の導入ノズル部内およびあるいは糸条が接触して通過する部分、または糸条の導入ノズル部の近傍に付着物が堆積または析出したり、摩耗が生じたりすると、加熱流体の流量が変化したり、加熱流体の噴射方向が変化するため捲縮糸の品質が変化し、あるいは糸条が捲縮付与装置内をスムーズに通過せず、糸切れを生ずることになる。   In such a crimping device for crimping, various kinds of deposits may accumulate on a portion where the yarn comes into contact with the injection nozzle portion of the heating fluid of the yarn introduction nozzle portion, or the crimping device may be used. There is a problem that the part is easily worn away. In the crimping device, the amount of steam injected is one of the most important factors that determine the suction force of the yarn and the degree of crimping of the yarn. Processing and assembling are performed with high precision so that the clearance through which the strip passes is always constant. However, when deposits are deposited or deposited in the portion where the yarn is brought into contact with or through the introduction nozzle portion of the yarn of the crimping device or or in the vicinity of the introduction nozzle portion of the yarn, or when abrasion occurs, The quality of the crimped yarn changes because the flow rate of the heating fluid changes or the jetting direction of the heating fluid changes, or the yarn does not pass smoothly through the crimping device and the yarn breaks. .

捲縮付与装置の糸条が接触通過する部分に付着堆積する物質は、主に合成繊維糸条に付着している油剤およびその熱変成物、該糸条から析出したモノマーやオリゴマー、および該糸条から削り取られたポリマー等である。その他にも加熱流体が蒸気を用いた場合では、水に含まれる炭酸カルシウム等が加熱流体の噴射ノズル部の近傍に堆積し、加熱エアーを用いた場合はエアーに含まれるミクロンオーダーの汚れが堆積する。   Substances adhering and depositing on the portion of the crimping device where the yarn comes in contact with and pass through are mainly oily agents and thermal denatured products adhering to the synthetic fiber yarn, monomers and oligomers precipitated from the yarn, and the yarn. It is a polymer or the like scraped off from the strip. In addition, when steam is used as the heating fluid, calcium carbonate, etc., contained in water accumulates near the nozzle for jetting the heating fluid, and when heating air is used, micron-order dirt contained in the air accumulates. I do.

また、捲縮付与装置に於いて、糸条の通過接触によって生ずる摩耗は、糸条成分ポリマー自身によっても生ずるが、特に該糸条に硬度が高い無機化合物が添加されている場合に顕著に起こる。例えば、艶消し剤として添加されている酸化チタン、カオリン、クレイ等、あるいは原着糸を製造するために添加されている顔料、例えば、カーボンブラック、酸化鉄、酸化マグネシウム等を含む繊維の場合に顕著である。   Further, in the crimping device, the abrasion caused by the passing contact of the yarn is also caused by the yarn component polymer itself, but particularly remarkable when the inorganic compound having high hardness is added to the yarn. . For example, titanium oxide added as a matting agent, kaolin, clay, or the like, or pigments added for producing a soaked yarn, for example, carbon black, iron oxide, in the case of fibers containing magnesium oxide, etc. Notable.

捲縮加工装置に於いて生ずる上記問題を解決するために、捲縮付与装置の糸条が通過する部分の表面に、離型性と耐熱性に優れた弗素系コーティング剤を塗布または噴霧する方法が有効であることが、特許文献1に開示されている(特許文献1参照)。   A method of applying or spraying a fluorine-based coating agent having excellent releasability and heat resistance on a surface of a portion through which a yarn of a crimping device passes, in order to solve the above-described problem that occurs in a crimping device. Is disclosed in Patent Document 1 (see Patent Document 1).

しかし特許文献1に記載の技術は、離型性がよいため捲縮付与装置内への付着物の堆積量は減少するものの、弗素系コーティング剤と捲縮付与装置の金属基材との密着性が劣り、合成繊維糸条を捲縮加工を継続していると、離型剤が剥離し易いと云う欠点があった。その効果は、捲縮付与装置の糸条の導入ノズル部に付着した堆積物を除去するための該糸条の導入ノズル部の洗浄周期によって評価可能であるが、従来技術で1日であった洗浄周期をたかだか2日に延長できる程度であった。すなわち、一応の効果は認められるのの、捲縮糸の生産を安定して継続するためには大幅な洗浄周期の延長が必要とされ、更なる改善が求められていた。即ち、捲縮付与装置の糸条の導入ノズル部の洗浄周期を大幅に延長できる装置の開発が必要とされ、その解決のためには、離型性効果を有し、かつ耐久性の良い捲縮付与装置を開発する必要があった。   However, although the technology described in Patent Document 1 has good releasability, the amount of deposits deposited in the crimping device is reduced, but the adhesion between the fluorine-based coating agent and the metal substrate of the crimping device is reduced. However, if the synthetic fiber yarn is continuously crimped, the release agent tends to peel off. The effect can be evaluated by the cleaning cycle of the introduction nozzle portion of the yarn for removing the deposit attached to the introduction nozzle portion of the yarn of the crimping device, but it was one day in the conventional technology. The washing cycle could be extended up to two days. In other words, although a certain effect is recognized, in order to stably continue production of the crimped yarn, the cleaning cycle needs to be greatly extended, and further improvement has been demanded. That is, it is necessary to develop a device capable of greatly extending the cleaning cycle of the yarn introduction nozzle portion of the crimping device. It was necessary to develop a shrinking device.

また、捲縮付与装置に於いて、糸条が通過接触する部分の耐摩耗性の改善と云う観点からすれば、上記特許文献1の技術では殆ど改善が認められなかった。耐摩耗性改善のためには、捲縮付与装置の糸条が通過接触する部分の硬度を高めて改善する必要であるが、このことについては何ら言及されていない。   Further, from the viewpoint of improving the abrasion resistance of the portion where the yarn passes and comes into contact in the crimping device, almost no improvement was observed in the technique of Patent Document 1. In order to improve the abrasion resistance, it is necessary to increase and improve the hardness of the portion of the crimping device where the yarn passes and contacts, but this is not mentioned at all.

従って、従来の捲縮加工技術で問題であった、捲縮付与装置の糸条の導入ノズル部での付着物の堆積を防止して該糸条の導入ノズル部の洗浄周期を大幅に延長すること、および捲縮付与装置の糸条が通過接触する部分の耐摩耗を改善する技術の開発が求められていた。
特開2000−212843号公報
Therefore, the problem of the conventional crimping technology, which is a problem, is prevented from accumulating deposits on the introduction nozzle portion of the yarn of the crimping device, thereby greatly extending the cleaning cycle of the introduction nozzle portion of the yarn. In addition, there has been a demand for the development of a technique for improving the abrasion resistance of the portion of the crimp applying device where the yarn passes and comes into contact.
JP 2000-212843 A

本発明は、上述した従来技術に於ける問題点の解決を課題として検討した結果、達成されたものである。   The present invention has been achieved as a result of studying to solve the problems in the above-described conventional technology.

従って、本発明の課題は、安定した品質の製品を低コストで得ることを目的とするものである。さらに詳しくは合成繊維糸条の捲縮加工に於いて、捲縮付与装置内に付着物が堆積したり、該装置内を糸条が通過接触する部分の摩耗が生じることによって、捲縮糸の品質が低下したり、捲縮加工中の糸切れが発生することを防止し長寿命化が図れる糸条の捲縮付与装置およびその製造方法ならびにそれを用いた捲縮糸の製造方法を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to obtain a stable quality product at low cost. More specifically, in the crimping of synthetic fiber yarns, deposits may accumulate in the crimping device or abrasion may occur at the portion where the yarn passes through and contacts the crimping device. Provided is a yarn crimping device, a method of manufacturing the same, and a method of manufacturing a crimped yarn using the same, which can prevent the quality from being reduced and the occurrence of yarn breakage during the crimping process and can extend the life. It is in.

上記の課題を解決する本発明の捲縮付与装置は、合成繊維糸条を捲縮加工する捲縮付与装置であって、前記捲縮付与装置を構成する糸条の導入ノズル部と加熱流体の噴射ノズル部と捲縮加工された糸条の堆積部とボディーの加熱流体通路の表面の少なくとも一部が蒸着膜で形成されており、該蒸着膜の特性が、蒸着膜と水との接触角が65〜115゜、被膜硬度(常温HV)が1500〜6000であることを特徴とする捲縮付与装置。   A crimping device of the present invention for solving the above-mentioned problems is a crimping device for crimping a synthetic fiber yarn, and a yarn introduction nozzle portion and a heating fluid of the yarn constituting the crimping device. At least a part of the surface of the injection nozzle portion, the deposited portion of the crimped yarn, and the surface of the heating fluid passage of the body is formed of a deposited film, and the characteristic of the deposited film is a contact angle between the deposited film and water. Is from 65 to 115 ° and the coating hardness (normal temperature HV) is from 1500 to 6000.

そして、本発明の捲縮付与装置に於いては、次の(1)〜(3)がそれぞれ好ましい態様として挙げられる。
(1)前記蒸着膜で形成された部分が合成繊維糸条の接触部または加熱流体との接触部であること。
(2)前記蒸着膜の膜厚が0.5〜20μmであること。
(3)前記蒸着膜がFHC(フローリックハードコート)、CFC(フッ化カーボンコート)、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)、TiBN(窒化チタン硼素)、CrBN(窒化クロム硼素)、SiBN(窒化シリコン硼素)、CrN(窒化クロム)から選ばれた少なくとも1種からなること。
In the crimping device of the present invention, the following (1) to (3) are each preferred embodiments.
(1) The portion formed by the vapor-deposited film is a contact portion of a synthetic fiber yarn or a contact portion with a heating fluid.
(2) The thickness of the deposited film is 0.5 to 20 μm.
(3) The deposited film is FHC (floric hard coat), CFC (carbon fluoride coat), DLC (diamond-like carbon), TiBN (titanium boron nitride), CrBN (chromium boron nitride), SiBN (silicon boron nitride) , CrN (chromium nitride).

また、本願発明の捲縮付与装置の製造方法は有機ガスを原料とする蒸着膜を蒸着する捲縮装置の製造方法において、捲縮付与装置を構成する糸条の導入ノズル部と加熱流体の噴射ノズル部と捲縮加工された糸条の堆積部とボディーの加熱流体通路の表面の少なくとも一部に、真空下で基材の加速電圧を−100〜−3kVの範囲にコントロールするとともに、CF系ガスまたはCH系ガスの有機ガス成分をイオン化し、蒸着膜を形成することを特徴とする。なお、次の(4)、(5)がそれぞれ好ましい態様として挙げられる。
(4)前記蒸着膜がFHC(フローリックハードコート)、CFC(フッ化カーボンコート)、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)から選ばれるいずれか一種であること。
(5) 前記FHC(フローリックハードコート)もしくはCFC(フッ化カーボンコート)のフッ素添加量が2%以上であること。
Further, the method for producing a crimping device of the present invention is a method for producing a crimping device for depositing a vapor-deposited film using an organic gas as a raw material. The accelerating voltage of the base material is controlled in a range of -100 to -3 kV under vacuum on the nozzle portion, the piled portion of the crimped yarn, and at least a part of the surface of the heating fluid passage of the body. The method is characterized in that a gas or an organic gas component of a CH-based gas is ionized to form a deposited film. Note that the following (4) and (5) are each preferred embodiments.
(4) The deposited film is any one selected from FHC (floric hard coat), CFC (carbon fluoride coat), and DLC (diamond-like carbon).
(5) The amount of fluorine added to the FHC (floric hard coat) or CFC (carbon fluoride coat) is 2% or more.

さらにもう一つの捲縮付与装置の製造方法は金属を原料とする蒸着膜を蒸着する捲縮付与装置の製造方法に於いて、溶融紡糸口金の吐出孔を含む口金表面の少なくとも一部に真空下で基材の加速電圧を−50〜−2kVの範囲にコントロールするとともに、B(硼素)、Ti(チタン)、Cr(クロム)、Si(シリコン)から選ばれた少なくとも一種の金属成分をイオン化し、さらに窒素置換して、蒸着膜を形成することを特徴とする。   Still another method of manufacturing a crimping device is a method of manufacturing a crimping device that deposits a vapor-deposited film made of a metal as a raw material. Controls the accelerating voltage of the base material in the range of -50 to -2 kV, and ionizes at least one metal component selected from B (boron), Ti (titanium), Cr (chromium), and Si (silicon). The method is further characterized by forming a deposited film by substituting nitrogen.

なお、次の(6)、(7)がそれぞれ好ましい態様として挙げられる
(6)前記B(硼素)、Ti(チタン)、Cr(クロム)、Si(シリコン)の不純物含有率が0.01%以下であること。
(7)前記蒸着膜が、TiBN(窒化チタン硼素)、CrBN(窒化クロム硼素)、SiBN(窒化シリコン硼素)、CrN(窒化クロム)から選ばれた少なくとも1種からなること。
In addition, the following (6) and (7) are each preferred embodiments. (6) The impurity content of B (boron), Ti (titanium), Cr (chromium), and Si (silicon) is 0.01%. It must be:
(7) The deposited film is made of at least one selected from TiBN (titanium boron nitride), CrBN (chromium boron nitride), SiBN (silicon boron nitride), and CrN (chromium nitride).

また、本発明の捲縮糸の製造方法は合成繊維からなる捲縮糸の製造方法であって、前記の捲縮付与装置を用いることを特徴とする。
Further, a method for producing a crimped yarn of the present invention is a method for producing a crimped yarn made of a synthetic fiber, characterized by using the crimping device.

本発明は、合成繊維糸条との離型性に優れ、かつ耐摩耗性に優れた高硬度の蒸着膜を施した捲縮付与装置を使用することにより、糸条の擦過による捲縮糸の品質が低下または汚れの堆積による糸切れ発生の防止、および捲縮付与装置の長寿命化が図れ、安定した品質と収率良く捲縮糸を製造することができる。
The present invention is excellent in release properties from synthetic fiber yarns, and by using a crimping device provided with a high-hardness vapor-deposited film having excellent abrasion resistance, the crimped yarn by scraping of the yarn is used. It is possible to prevent the occurrence of yarn breakage due to the deterioration of the quality or the accumulation of dirt, and to extend the life of the crimping device, and to produce crimped yarn with stable quality and high yield.

本発明の捲縮付与装置に供する合成繊維糸条は、合成繊維の糸条であれば特に限定されず、例えば、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン46等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリスルフィド、ポリイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルニトリル等、通常の熱可塑性ポリマーを用いて製糸された合成繊維糸条である。また、上記ポリマーを主成分とする共重合ポリマー、および上記2種以上のポリマーのブレンドまたは複合して得られる繊維等を含む。   The synthetic fiber yarn provided to the crimping device of the present invention is not particularly limited as long as it is a yarn of synthetic fiber. For example, polyamide such as nylon 6, nylon 66, nylon 46, polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene It is a synthetic fiber yarn formed by using a usual thermoplastic polymer such as polyester such as terephthalate and polylactic acid, polyolefin such as polyethylene and polypropylene, polysulfide, polyimide, polyetherketone and polyethernitrile. Further, it includes a copolymer obtained from the above polymer as a main component, and a fiber obtained by blending or compounding the above two or more polymers.

本発明の捲縮付与装置は、合成繊維糸条を捲縮加工する捲縮付与装置であって、前記捲縮付与装置を構成する糸条の導入ノズル部と加熱流体の噴射ノズル部と捲縮加工された糸条の堆積部とボディーの加熱流体通路の表面の少なくとも一部が蒸着膜で形成されており、該蒸着膜の特性が、蒸着膜と水との接触角が65〜115゜、被膜硬度(常温HV)が1500〜6000であることを特徴とする捲縮付与装置である。   The crimping device of the present invention is a crimping device for crimping a synthetic fiber yarn, and comprises a yarn introducing nozzle portion, a heating fluid injection nozzle portion, and a crimping portion which constitute the crimping device. At least a part of the deposited portion of the processed yarn and the surface of the heating fluid passage of the body are formed of a deposited film, and the characteristics of the deposited film are such that the contact angle between the deposited film and water is 65 to 115 °, It is a crimping device characterized by having a coating hardness (normal temperature HV) of 1500 to 6000.

図1は本発明の捲縮付与装置の一態様の断面図、図2イ〜ニはそれぞれ導入ノズル部、噴射ノズル部、堆積部およびボディー各部を示す断面図である。捲縮付与装置は通常、導入ノズル部、噴射ノズル部、堆積部およびボディーからなるが、本発明に於いて、捲縮付与装置を構成する糸条の導入ノズル部と加熱流体の噴射ノズル部と捲縮加工された糸条の堆積部とボディーの加熱流体通路の表面とは、図1に示す太線部分を指し、合成繊維糸条が通過接触する捲縮付与装置の表面部分のことである。これらの各部の表面部分の少なくとも一部が蒸着膜で形成されている必要がある。   FIG. 1 is a cross-sectional view of one embodiment of the crimp applying apparatus of the present invention, and FIGS. 2A to 2D are cross-sectional views respectively showing an introduction nozzle unit, an ejection nozzle unit, a deposition unit, and a body unit. The crimping device usually includes an introduction nozzle portion, an ejection nozzle portion, a deposition portion, and a body. In the present invention, the yarn introduction nozzle portion and the heating fluid ejection nozzle portion constituting the crimping device are included. The piled portion of the crimped yarn and the surface of the heating fluid passage of the body refer to the thick line portion shown in FIG. 1 and refer to the surface portion of the crimping device with which the synthetic fiber yarn passes and contacts. It is necessary that at least a part of the surface portion of each of these parts is formed of a deposited film.

本発明の捲縮付与装置に形成される蒸着膜の特性の一つは、蒸着膜と水との接触角が65〜115゜の範囲にあることである。好ましくは80〜105°である。65°未満では十分な離型性がないため、特に糸条の導入ノズル部および糸条が通過接触する部分に堆積物が堆積し、本発明の効果が得られない。捲縮付与装置の糸条が通過接触する部分に堆積する物質は、主に合成繊維糸条に付着している油剤およびその熱変成物、該糸条から析出したモノマーやオリゴマー、および該糸条から削り取られたポリマー等であるが、本発明のように離型性を有する蒸着膜が捲縮付与装置の表面に形成されている場合は長期間殆ど蓄積しない。なお、接触角が115°以上となるような表面が形成できればより好ましい離型性を得ることができると予想されるが、現在実用技術として達成することは困難である。   One of the characteristics of the deposited film formed in the crimping device of the present invention is that the contact angle between the deposited film and water is in the range of 65 to 115 °. Preferably it is 80 to 105 °. If the angle is less than 65 °, there is no sufficient releasability, so that deposits are deposited particularly on the introduction nozzle portion of the yarn and on the portion where the yarn passes through, and the effect of the present invention cannot be obtained. Substances that are deposited on the portion of the crimping device where the yarn passes through contact are mainly oils and thermal denatured products attached to the synthetic fiber yarn, monomers and oligomers precipitated from the yarn, and the yarn. However, when a vapor-deposited film having releasability is formed on the surface of the crimping device as in the present invention, it hardly accumulates for a long period of time. It is expected that a more preferable mold releasability can be obtained if a surface having a contact angle of 115 ° or more can be formed, but it is difficult to attain the technology as a practical technology at present.

なお、接触角は蒸着膜の材質によって大半は決定される。好ましくは、FHCやCFCのようにフッ化物からなる蒸着膜は非常に撥水性、離型性に優れる。さらに、当然のことながら蒸着方法や蒸着装置によっても得られる表面形態が異なる。例えば蒸着膜の原料は有機ガス等のガス系や単一金属や合金からなる金属系に大別できる。一般的にガス系をイオン化して蒸着させる方が基材表面の粗さが粗くなることなく基材表面の仕上げが反映される。なお、さらに蒸着後の蒸着膜表面の仕上がりを向上させるには、基材の加速電圧を−100〜−3kVの範囲にコントロールし、さらにフッ素添加量を2%以上に保つことがさらに好ましい条件である。   Note that the contact angle is largely determined by the material of the deposited film. Preferably, a vapor-deposited film made of a fluoride such as FHC or CFC has extremely excellent water repellency and releasability. Furthermore, naturally, the obtained surface morphology differs depending on the vapor deposition method and the vapor deposition device. For example, the raw materials of the vapor deposition film can be roughly classified into a gas system such as an organic gas or a metal system composed of a single metal or alloy. In general, when a gas system is ionized and vapor-deposited, the finish of the substrate surface is reflected without roughening the surface of the substrate. In order to further improve the finish of the surface of the deposited film after the deposition, it is more preferable that the acceleration voltage of the substrate is controlled in the range of -100 to -3 kV, and the amount of added fluorine is maintained at 2% or more. is there.

なお、本発明において蒸着膜のフッ素添加量は、例えば島津製作所製EPMA−8705型の電子線マイクロアナライザーによる定量分析を、分析条件が加速電圧8kV、試料電流50nA、ビーム径φ100μmにて行うことにより測定することができる。   In the present invention, the amount of fluorine to be added to the deposited film is determined by, for example, performing quantitative analysis using an electron beam microanalyzer of EPMA-8705 type manufactured by Shimadzu Corporation under the analysis conditions of an acceleration voltage of 8 kV, a sample current of 50 nA, and a beam diameter of φ100 μm. Can be measured.

一方、金属系を蒸着させる際には、イオン化した金属を基材との強い電位エネルギーの差を利用して物理的に基材表面に衝突させものである。従ってこの衝撃エネルギーが強いほど蒸着膜と基材の密着力が上がることになる。よって得られた基材表面はガス系より比較的粗い表面に仕上がる。そこで表面粗さをガス系同様に仕上げるためにイオン化した金属の照射量や照射スピードをコントロールして改善している。なお、さらに蒸着後の蒸着膜表面の仕上がりを向上させるには、基材の加速電圧を−50〜−2kVの範囲にコントロールすることがさらに好ましい条件である。さらに得られた蒸着膜をラッピングして表面を仕上げることも工夫して行っている。   On the other hand, when depositing a metal-based material, the ionized metal is caused to physically collide with the surface of the substrate by utilizing a strong potential energy difference from the substrate. Therefore, the stronger the impact energy, the higher the adhesion between the deposited film and the substrate. Thus, the obtained substrate surface is finished to be relatively rougher than the gas system. Therefore, in order to finish the surface roughness in the same manner as in the gas system, the irradiation amount and irradiation speed of the ionized metal are controlled and improved. In order to further improve the finish of the surface of the deposited film after the deposition, it is more preferable to control the acceleration voltage of the base material in the range of −50 to −2 kV. Furthermore, the obtained vapor-deposited film is wrapped to finish the surface.

なお、いずれの方法にしても、蒸着表面は表面粗さRaが0.5μm以下となるように、平滑にすることが好ましい。   In any case, it is preferable that the vapor deposition surface is smooth so that the surface roughness Ra is 0.5 μm or less.

捲縮付与装置内の、特に加熱流体の噴射ノズル部の近傍に付着物が蓄積すると、加熱流体の流量が変化し捲縮加工条件が変化するため、捲縮加工された捲縮糸の品質が変化する。通常、捲縮糸の捲縮特性が変化する。捲縮特性が異なる捲縮糸を用いてタフティングカーペットを製造すると、捲縮の異なる部分がスジ状に見え、所謂タテスジとなってカーペットの商品価値を著しく損なうことになるため、捲縮特性の変化は一定の幅に管理する必要がある。   When deposits accumulate in the crimping device, especially in the vicinity of the heating fluid injection nozzle, the flow rate of the heating fluid changes and the crimping conditions change, so the quality of the crimped crimped yarn is reduced. Change. Usually, the crimp characteristics of the crimped yarn change. When a tufting carpet is manufactured using crimped yarns having different crimp characteristics, different portions of the crimp appear in a streak-like manner, which becomes a so-called vertical streak and significantly impairs the commercial value of the carpet. Change must be managed to a certain extent.

通常、カーペット用の捲縮糸の製造に於いては、捲縮特性を製糸工程でオンライモニタリングすることか行われている。即ち、捲縮加工処理後の糸条に一定のストレッチを与えて捲縮を解きほぐし、そのときに発生する張力を測定し、該張力が一定範囲に入るよう工程管理することによって、安定な捲縮糸の生産を継続しているのである。特に糸条の導入ノズル部の近傍に付着物が堆積してくると、加熱流体の通過する体積が減少、または噴射方向が変化することで捲縮加工処理条件が経時変化し、捲縮加工糸の捲縮特性が変化し、上記ストレッチ張力が管理幅を外れる。その場合は、捲縮付与装置の糸条の導入ノズル部を取り外し、洗浄再生する。洗浄再生にあたっては、糸条の導入ノズル部を解体および組み立てることが必要なことから、できるだけ該ノズルの洗浄周期を延長できるようにすることが求められていたが、本発明の捲縮付与装置の適用によって、従来の1〜2日に対し、数倍以上、通常は1週間以上洗浄することなく継続して使用できるようになった。   Usually, in the production of crimped yarns for carpets, crimping characteristics are monitored online in the yarn making process. That is, by applying a certain stretch to the yarn after the crimping process, the crimp is released, the tension generated at that time is measured, and the process is controlled so that the tension falls within a certain range. The production of yarn is continuing. In particular, when deposits accumulate in the vicinity of the yarn introduction nozzle portion, the volume of the heating fluid passing therethrough decreases, or the jetting direction changes, so that the crimping processing conditions change over time, and the crimped yarn Changes the crimping characteristics, and the stretch tension deviates from the control range. In such a case, the yarn introducing nozzle portion of the crimping device is removed, and washing and regeneration are performed. In cleaning and regeneration, since it is necessary to disassemble and assemble the yarn introduction nozzle portion, it has been required to extend the cleaning cycle of the nozzle as much as possible. The application has made it possible to continue using without washing several times or more, usually one week or more, compared to the conventional one or two days.

また、本発明の捲縮付与装置の蒸着膜硬度(常温HV)は1500〜6000である。好ましくは2000〜5000である。1500未満の場合は、長期間捲縮付与装置を使用した時、糸条が通過接触する部分が摩耗し、安定な捲縮加工ができなくなり、捲縮付与装置を交換しなければならなくなる。一方、蒸着膜強度が6000以上では耐摩耗性は一層良好となるものの、現状の技術で実現することは困難である。なお、蒸着膜硬度は主に蒸着の製膜成分の種類で決定される。したがって、捲縮付与装置の蒸着膜形成部分の蒸着膜硬度を1500〜6000の範囲にするには、これに合った製膜成分の種類を選定することが重要である。   The hardness of the deposited film (normal temperature HV) of the crimping device of the present invention is 1500 to 6000. Preferably it is 2000-5000. If it is less than 1500, when the crimping device is used for a long period of time, the portion where the yarn passes through and wears out, and stable crimping cannot be performed, and the crimping device must be replaced. On the other hand, when the deposited film strength is 6000 or more, the abrasion resistance is further improved, but it is difficult to realize with the current technology. The hardness of the vapor-deposited film is determined mainly by the type of a film-forming component for vapor deposition. Therefore, it is important to select the kind of the film forming component suitable for this in order to make the vapor deposition film hardness of the vapor deposition film forming part of the crimping device in the range of 1500 to 6000.

なお、蒸着槽を高真空にし10−3Torr以上の環境でイオンクリーニングを実施し密着力を高めることが好ましく、基材にイオン注入することがさらに好ましい。そのためには基材の加速電圧を基材の材質に合わせて設定し、クリーンなプラズマを発生させ蒸着することが最も重要である。また、不純物含有率0.01%以下の高純度の蒸着用金属原料を用いることがさらに好ましい条件である。   Note that it is preferable to increase the adhesion by performing ion cleaning in an environment of 10 −3 Torr or more by setting the vacuum chamber to a high vacuum, and it is more preferable to implant ions into the substrate. For this purpose, it is most important to set the accelerating voltage of the base material according to the material of the base material, generate clean plasma, and perform vapor deposition. Further, it is more preferable to use a high-purity metal material for vapor deposition having an impurity content of 0.01% or less.

なお、本発明において金属原料の不純物含有率は、例えば島津製作所製EPMA−8705型の電子線マイクロアナライザーによる定量分析、分析条件が加速電圧8kV、試料電流50nA、ビーム径φ100μmにて行うことにより測定できる。また、蒸着金属に微量に含まれる不純物としては、具体的にはFe(鉄)、K(カリウム)、Ca(カルシウム)、Na(ナトリウム)等が挙げられる。   In the present invention, the impurity content of the metal raw material is measured, for example, by performing quantitative analysis using an electron beam microanalyzer of EPMA-8705 type manufactured by Shimadzu Corporation, under the analysis conditions of an acceleration voltage of 8 kV, a sample current of 50 nA, and a beam diameter of 100 μm. it can. In addition, specific examples of the impurities contained in the deposited metal in trace amounts include Fe (iron), K (potassium), Ca (calcium), and Na (sodium).

本発明の捲縮付与装置の表面に、高硬度の蒸着膜を形成させる理由は次の通りである。すなわち、捲縮付与装置を糸条が通過接触する部分は、長期間に亘り糸条によって擦過摩耗され、特に該繊維糸条に硬度が高い無機化合物が添加されていると顕著に擦過摩耗が起こるが、その摩耗を防止するためである。摩耗を引き起こし易い添加材成分としては、例えば、艶消し剤として添加されている酸化チタン、カオリン、クレイ等、あるいは原着糸を製造するために添加されている顔料、例えば、カーボンブラック、酸化鉄、酸化マグネシウムである。さらに、従来の捲縮付与装置では、特に加熱流体の噴射ノズル部に付着物が堆積し、捲縮加工条件が生産管理範囲を外れると、捲縮付与装置を解体洗浄し、再度組み立てを行うが、その解体・組み立て時に糸条の導入ノズル部の表面を損傷し易いと云う問題があった。しかし、本発明の捲縮付与装置は表面に高硬度の蒸着膜を形成させているため、そのような問題を解消することができたものである。   The reason for forming a high hardness deposited film on the surface of the crimp applying apparatus of the present invention is as follows. That is, the portion where the yarn passes through and contacts the crimp applying device is abraded by the yarn for a long period of time, and particularly when the inorganic compound having high hardness is added to the fiber yarn, the abrasion wear occurs remarkably. However, this is to prevent the wear. Examples of the additive component that easily causes abrasion include, for example, titanium oxide, kaolin, clay, and the like, which are added as a matting agent, or pigments, such as carbon black and iron oxide, which are added to produce a dyed yarn. , Magnesium oxide. Furthermore, in the conventional crimping device, when the deposits accumulate particularly on the injection nozzle portion of the heating fluid and the crimping conditions are out of the production control range, the crimping device is disassembled and cleaned, and reassembled. However, there is a problem that the surface of the yarn introduction nozzle is easily damaged during disassembly and assembly. However, since the crimping device of the present invention has a high hardness deposited film formed on the surface, such a problem can be solved.

本発明の捲縮付与装置の表面に形成する蒸着膜厚みは通常0.5〜20μm、好ましくは1〜15μmである。0.5μm未満の厚みの蒸着は現時点では実用化が困難である。また打撲等機械的に損傷を受け易いと云う欠点もある。一方、20μmを越える厚みは、既に本発明が目的とする効果が飽和しており、蒸着コストが高くなるため不要である。なお、本発明の捲縮付与装置の表面に形成させる蒸着膜表面の特性は上記の通りであるが、具体的な蒸着膜成分および蒸着方法は以下の通りである。   The thickness of the vapor-deposited film formed on the surface of the crimping device of the present invention is usually 0.5 to 20 μm, preferably 1 to 15 μm. At present, it is difficult to commercialize vapor deposition having a thickness of less than 0.5 μm. It also has the disadvantage that it is susceptible to mechanical damage such as bruising. On the other hand, a thickness exceeding 20 μm is unnecessary because the effect aimed at by the present invention is already saturated and the vapor deposition cost increases. The properties of the surface of the vapor-deposited film formed on the surface of the crimping device of the present invention are as described above, but specific vapor-deposited film components and vapor-deposition methods are as follows.

本発明は捲縮付与装置の表面、少なくとも糸条が通過接触する部分に、特定の金属または特殊化合物を蒸着して蒸着膜を形成したものである。捲縮付与装置に用いられる基材は金属であれば特に限定されない。従来から用いられたステンレススチールや鉄やクロムモリブデン鋼等の金属が用いられるが、通常はステンレススチールが好ましい。   In the present invention, a specific metal or a special compound is vapor-deposited on a surface of a crimp applying device, at least a portion where a thread passes and contacts, to form a vapor-deposited film. The substrate used in the crimping device is not particularly limited as long as it is a metal. Conventionally used metals such as stainless steel, iron and chromium molybdenum steel are used, but stainless steel is usually preferred.

本発明の捲縮付与装置の表面に蒸着形成させる蒸着膜の成分はフロン系、フッ素系化合物のFHC(フローリックハードコート)、CFC(フッ化カーボンコート)、カーボン系のDLC(ダイヤモンドライクカーボン)、硼素系のTiBN(窒化チタン硼素)、CrBN(窒化クロム硼素)、SiBN(窒化珪素硼素)、Cr系のCrN(窒化クロム)、チタン合金系のTiCN(炭窒化チタン)、TiN(窒化チタン)、TiALN(窒化チタンアルミ)、その他のSiC(炭化珪素)等から選ばれた金属加工物類およびセラミック化合物類である。   The components of the vapor-deposited film formed on the surface of the crimping device of the present invention by vapor deposition are fluorocarbon-based, fluorine-based compound FHC (floric hard coat), CFC (carbon fluoride coat), and carbon-based DLC (diamond-like carbon). , Boron-based TiBN (titanium boron nitride), CrBN (chromium boron nitride), SiBN (silicon boron nitride), Cr-based CrN (chromium nitride), titanium alloy-based TiCN (titanium carbonitride), TiN (titanium nitride) , TiALN (titanium aluminum nitride), other SiC (silicon carbide), and other metal processed products and ceramic compounds.

これらの蒸着膜は、熱可塑性ポリマーとの離型性に優れるとともに酸やアルカリ水溶液などの耐腐蝕性に優れている。特にフロン系、フッ素系化合物のFHC(フローリックハードコート)、CFC(フッ化カーボンコート)、カーボン系のDLC(ダイヤモンドライクカーボン)、硼素系のTiBN(窒化チタン硼素)、CrBN(窒化クロム硼素)、SiBN(窒化珪素硼素)、Cr系のCrN(窒化クロム)は、より優れた耐腐蝕性を示す。   These vapor-deposited films are excellent in releasability from a thermoplastic polymer and are excellent in corrosion resistance against an acid or alkali aqueous solution. In particular, fluorocarbon-based and fluorine-based compounds such as FHC (floric hard coat), CFC (carbon fluoride coat), carbon-based DLC (diamond-like carbon), boron-based TiBN (titanium boron nitride), and CrBN (chromium boron nitride) , SiBN (silicon boron nitride), and Cr-based CrN (chromium nitride) exhibit more excellent corrosion resistance.

本発明に於いて、捲縮付与装置への蒸着は、PVD法(Phisical Vapor Deposition Process:物理的気相蒸着)またはCVD法(Chemical Vapor Deposision Process:化学的気相蒸着)のいずれかの方法によって行うことができる。しかしながら、PVD法(物理的気相蒸着)の方がCVD法に比べ蒸着時の処理温度が低いため、本発明の捲縮付与装置に蒸着する方法としては好ましい。しかし、CVD法の中でもP−CVD法(プラズマCVD)に於いてはPVD法と同等の低温環境下での蒸着が可能であるので、PVD法同様に好ましい処理方法として用いられる。   In the present invention, the vapor deposition on the crimping apparatus is performed by any of a PVD method (Physical Vapor Deposition Process: physical vapor deposition) or a CVD method (Chemical Vapor Deposition Process: chemical vapor deposition). It can be carried out. However, the PVD method (physical vapor deposition) has a lower processing temperature at the time of vapor deposition than the CVD method, and is therefore a preferable method for vapor deposition on the crimping apparatus of the present invention. However, among the CVD methods, the P-CVD method (plasma CVD) can be deposited under a low-temperature environment equivalent to that of the PVD method.

本発明の捲縮付与装置に蒸着膜を形成する具体的な方法は、例えば以下の通りである。まず、蒸着に先立つ金属基材の前処理として、金属基材の表面に蒸着膜を形成し易くするために基材の洗浄を行う。基材の洗浄にはエタノール、シンナー等の溶剤を用い、その後に水中で超音波洗浄して細孔部等に入り込んでいる異物を除去する。さらに仕上げ洗浄水には純水や整水を用いる。   A specific method of forming a vapor-deposited film on the crimp applying apparatus of the present invention is, for example, as follows. First, as a pretreatment of the metal base material prior to the vapor deposition, the base material is washed in order to easily form a deposited film on the surface of the metal base material. A solvent such as ethanol or thinner is used for cleaning the substrate, and thereafter, ultrasonic cleaning is performed in water to remove foreign matter that has entered pores and the like. Further, pure water or water conditioning is used as the finish cleaning water.

上記前処理を適正に実施すれば、蒸着膜の密着力を損なうようなことはないが、さらに好ましい基材洗浄方法としてイオンクリーニングを行うと良い。真空炉を用い、炉内の真空度を10-2〜10-7Torrまで真空引きし、イオン源となるイオンガンや高周波(RF)またはDC電圧で基材や電極に印加し、その後アルゴンガス(Ar)を導入しプラズマを発生させる。アルゴンイオン(Ar)を基材に電位差で衝突させ、その衝突エネルギーで基材表面の酸化膜や付着物を除去する。 If the above pretreatment is properly performed, the adhesion of the deposited film is not impaired, but ion cleaning may be performed as a more preferable substrate cleaning method. Using a vacuum furnace, the inside of the furnace is evacuated to a vacuum of 10 −2 to 10 −7 Torr, and an ion gun serving as an ion source or a high frequency (RF) or DC voltage is applied to a substrate or an electrode. Ar) is introduced to generate plasma. Argon ions (Ar) are caused to collide with the substrate at a potential difference, and the collision energy removes oxide films and deposits on the substrate surface.

次に、蒸着加工時に使用する真空炉内も充分に清掃する。以前に蒸着処理した金属や金属酸化物が真空炉内に付着していると、蒸着時にベーパー化し不純成分として基材に蒸着されてしまうからである。それを防止するため真空炉内面に薄い金属板を張り付け蒸着後に取り替えるか、または真空炉内面に離型剤をコーティングして酸化物の付着防止等を行うなど清掃することが好ましい。複雑形状でマスキング等ができない箇所にはサンドブラストでショットし物理的衝撃で前回の膜を除去する方法もある。   Next, the inside of the vacuum furnace used at the time of vapor deposition processing is also sufficiently cleaned. This is because if a metal or a metal oxide that has been previously subjected to vapor deposition adheres to the inside of the vacuum furnace, it is vaporized during vapor deposition and is vapor-deposited on the substrate as an impurity component. In order to prevent this, it is preferable to perform cleaning by attaching a thin metal plate to the inner surface of the vacuum furnace and replacing it after vapor deposition, or by coating the inner surface of the vacuum furnace with a release agent to prevent the adhesion of oxides and the like. There is also a method in which shots are sandblasted at locations where masking or the like cannot be performed due to complicated shapes, and the previous film is removed by physical impact.

また、真空炉を真空引きする条件、即ち真空度に応じて真空ポンプタイプを選定しなければならない。真空度が高真空(10-1Torr以上)の環境下で用いる際は、油回転ポンプなのどの潤滑オイルが真空により炉内に逆流しないようにターボ分子ポンプやクライオポンプを用いるとよい。ポンプの整備状態もコーティングの品質に対しては極めて大きなウエイトを持つので充分に整備する必要がある。 In addition, a vacuum pump type must be selected according to the conditions for evacuation of the vacuum furnace, that is, the degree of vacuum. When used in an environment where the degree of vacuum is high (10 -1 Torr or more), a turbo molecular pump or a cryopump may be used so that lubricating oil such as an oil rotary pump does not flow back into the furnace due to vacuum. The maintenance condition of the pump also has an extremely large weight for the quality of the coating, so it is necessary to sufficiently maintain the condition.

本発明の捲縮付与装置に形成する蒸着法について、PVD法およびCVD法について以下に詳述する。
(1)PVD法:主な装置としてイオン化蒸着装置、イオンプレーティング蒸着装置、スパッタリング装置、アークイオンプレーティング装置等を用いる。蒸着させたい金属基材に真空環境下でプラス電荷を帯びた原子をイオン状態にして、これを強い電位のエネルギーを利用してマイナス電圧を金属基材に印加し金属基材表面に高速でイオンを引き寄せ蒸着コーティングさせる。
Regarding the vapor deposition method formed in the crimp applying apparatus of the present invention, the PVD method and the CVD method will be described in detail below.
(1) PVD method: As a main device, an ionization vapor deposition device, an ion plating vapor deposition device, a sputtering device, an arc ion plating device, or the like is used. In a vacuum environment, a positively charged atom is put into an ion state in a metal substrate to be vapor-deposited, and a negative voltage is applied to the metal substrate using the energy of a strong potential to rapidly ionize the metal substrate surface. And vapor-deposited.

PVD法で用いる装置は、真空炉によって真空環境下で処理を行うものであり、その真空度は一旦10-5〜10-7Torrに到達させて、Ti、窒素ガス、炭化水素系ガス(アセチレンガス)等の反応ガスもしくはキャリアガスとしてアルゴンガス等のガスを導入し、最終的には10-2〜10-4Torrで処理する。処理温度は100〜400℃、好ましくは100〜280℃である。この温度範囲で処理することにより、蒸着膜の機械的特性の劣化、熱変形、あるいは金属基材の複雑な形状部への応力集中による亀裂、破損などを防ぐことができる。また蒸着処理時間は蒸着の厚みにもよって変化させるが、通常は1〜5時間である。
(2)CVD法:PVD法と同じく真空炉を用い、例えば、熱CVD装置または直流プラズマCVD装置、高周波プラズマCVD装置などが用いられる。蒸着させたい金属基材に常圧、減圧容器内で高温に加熱し金属基材に原料ガスを接触させて化学反応によって金属基材表面に蒸着コーティングさせる方法である。この時の真空度は、先ず1〜10-5Torrに到達させた後、反応ガスを導入し最終的には常圧〜10-3Torrで処理する。熱プラズマ装置での処理温度は500〜1200℃、好ましくは500〜600℃である。また、直流プラズマCVD装置、高周波プラズマCVD装置での処理温度は100〜400℃であり、PVD装置と同等の低温成膜が可能である。蒸着処理時間は蒸着膜の厚みにもよって変化させるが、通常は1〜5時間である。
The apparatus used in the PVD method performs processing in a vacuum environment using a vacuum furnace. The degree of vacuum is once reached to 10 -5 to 10 -7 Torr, and Ti, nitrogen gas, hydrocarbon-based gas (acetylene gas) is used. Gas) or a gas such as an argon gas as a carrier gas, and is finally treated at 10 -2 to 10 -4 Torr. The processing temperature is 100 to 400C, preferably 100 to 280C. By performing the treatment in this temperature range, it is possible to prevent deterioration of the mechanical properties of the deposited film, thermal deformation, cracks and breakage due to stress concentration on a complicated shape portion of the metal base material, and the like. The deposition time varies depending on the thickness of the deposition, but is usually 1 to 5 hours.
(2) CVD method: As in the PVD method, a vacuum furnace is used, and for example, a thermal CVD apparatus, a DC plasma CVD apparatus, a high-frequency plasma CVD apparatus, or the like is used. In this method, a metal substrate to be vapor-deposited is heated to a high temperature in a reduced-pressure container at normal pressure, and a raw material gas is brought into contact with the metal substrate to vapor-deposit and coat the metal substrate surface by a chemical reaction. The degree of vacuum at this time is first made to reach 1 to 10 -5 Torr, and then a reaction gas is introduced and finally the treatment is performed at normal pressure to 10 -3 Torr. The processing temperature in the thermal plasma apparatus is 500 to 1200 ° C, preferably 500 to 600 ° C. The processing temperature in a DC plasma CVD apparatus or a high-frequency plasma CVD apparatus is 100 to 400 ° C., and low-temperature film formation equivalent to that of a PVD apparatus is possible. The deposition time varies depending on the thickness of the deposited film, but is usually 1 to 5 hours.

熱CVD装置は高温環境下で成膜処理するため機械的特性の劣化、熱歪みによる変形、複雑な形状の場合は応力集中による亀裂、破損等が起こり易い。従って、比較的簡単な形状、あまり精度を要求しない用途に使われる方法である。なお、上記いずれの方法を用いるにしても、本発明の捲縮付与装置の糸条の導入ノズル部と加熱流体の噴射ノズル部の内部に於いては、糸条の導入ノズル部と加熱流体の噴射ノズル部の内部まで蒸着膜を形成させる場合もあり、CVD法のように反応ガスから成膜させる方法が好ましい。PVDのスパッタなどのように、真空炉内で金属を溶融し、スパッタなどのようにイオンが直線的にしか進行できないため糸条の導入ノズル部と加熱流体の噴射ノズル部の内部にまで到達することが困難である。そのため、蒸着原料をガス系のものを選択するか、金属系の原料を選ぶ際にはイオン源と金属基材の配置を工夫したり、ポリマー管により蒸着膜を形成させるため数回に亘り蒸着処理を行う。   Since a thermal CVD apparatus performs a film forming process in a high temperature environment, mechanical properties are degraded, deformation due to thermal strain, and cracks and breakage due to stress concentration are likely to occur in a complicated shape. Therefore, this method is used for applications that require a relatively simple shape and little accuracy. Regardless of which of the above methods is used, in the inside of the yarn introduction nozzle portion and the heating fluid injection nozzle portion of the crimping device of the present invention, the yarn introduction nozzle portion and the heating fluid In some cases, a deposited film is formed up to the inside of the injection nozzle portion, and a method of forming a film from a reaction gas such as a CVD method is preferable. As in the case of PVD sputtering, the metal is melted in a vacuum furnace, and the ions can only progress linearly as in the case of sputtering, so that the ions reach the inside of the yarn introduction nozzle and the heated fluid injection nozzle. It is difficult. For this reason, when selecting a vapor-based material for vapor deposition, or when selecting a metal-based material, devising the arrangement of an ion source and a metal substrate, or performing vapor deposition several times to form a vapor-deposited film using a polymer tube Perform processing.

次に本発明の捲縮付与装置の蒸着膜として好ましい7つの例について、その蒸着膜の製造方法を以下に示す。
(1)FHC(フローリックハードコート):PVD法のイオンプレーティング装置で成膜処理する。真空炉の回転テーブルに捲縮付与装置をセットし30〜100rpmで正逆転のいずれか一定方向に回転させる。真空ポンプにて真空引きし真空度を10-3〜10-6Torrにし、アルゴンガス(Ar)を導入し、真空度を10-2〜10-3Torrに制御しイオンクリーニングする。CF系ガス(CF4またはC38)を導入ノズルより真空炉内に導入する。熱フィラメントで電圧もしくは高周波をかけることでプラズマを発生させCF系ガスをイオン化する。活発に運動する熱電子に正の電圧をかけることで陽イオンとなった蒸発粒子は、直流の負電圧にバイアスされた捲縮付与装置に向かって加速し衝突する。捲縮付与装置表面に到達した蒸発粒子は急速に冷却されて固化し成膜する。また、処理時の真空炉の温度は100〜400℃、好ましくは100〜250℃で処理する。
Next, a method for producing a vapor-deposited film of seven preferred examples of the vapor-deposited film of the crimping device of the present invention will be described below.
(1) FHC (Floric Hard Coat): A film is formed by a PVD ion plating apparatus. The crimping device is set on a rotary table of a vacuum furnace, and rotated in one of forward and reverse directions at 30 to 100 rpm. Vacuum is drawn by a vacuum pump to make the degree of vacuum 10 −3 to 10 −6 Torr, argon gas (Ar) is introduced, and the degree of vacuum is controlled to 10 −2 to 10 −3 Torr to perform ion cleaning. A CF-based gas (CF 4 or C 3 F 8 ) is introduced from the introduction nozzle into the vacuum furnace. Plasma is generated by applying voltage or high frequency with a hot filament to ionize the CF-based gas. Evaporated particles that have become positive ions by applying a positive voltage to the actively moving thermoelectrons are accelerated and collide with the crimping device biased to a negative DC voltage. The evaporated particles that have reached the surface of the crimping device are rapidly cooled and solidified to form a film. The processing is performed at a temperature of a vacuum furnace of 100 to 400 ° C, preferably 100 to 250 ° C.

(2)CFC(フッ化カーボンコート):CVD法のP−CVD装置で成膜処理する。真空炉の回転テーブルに捲縮付与装置をセットし30〜100rpmで正逆転のいずれか一定方向に回転させる。真空ポンプにて真空引きし真空度を10-3〜10-6Torrにして、アルゴンガス(Ar)を導入し、真空度を10-2〜10-3Torrに制御しイオンクリーニングする。CF系ガス(CF4またはC38)とCH系ガス(C66、C22またはCH4)を導入ノズルより真空炉内に導入する。捲縮付与装置に13.56MHzまたは27.12MHzの高周波もしくはDC電圧を印加し、あるいは、電極に高周波を印可し、さらに捲縮付与装置にDC電圧を印可し捲縮付与装置の周辺にプラズマを発生させCFガスとCH系ガスをイオン化する。CFガスとCH系ガスは直流の負電圧にバイアスされた捲縮付与装置に向かって電界加速され直進する。捲縮付与装置表面に到達した蒸発粒子は急速に冷却されて固化し成膜する。また、処理時の真空炉の温度は100〜400℃、好ましくは100〜250℃で処理する。
(3)DLC(ダイヤモンドライクカーボン):PVD法のイオンプレーティング装置で成膜処理する方法とCVD法のP−CVD装置で成膜する方法がある。まず該PVD法のイオンプレーティング装置で成膜処理する。真空炉の回転テーブルに捲縮付与装置をセットし30〜100rpmで正逆転のいずれか一定方向に回転させる。真空ポンプにて真空引きし真空度を10-3〜10-6Torrにし、アルゴンガス(Ar)を導入し、真空度を10-2〜10-3Torrに制御しイオンクリーニングする。CH系ガス(C66、C22またはCH4)を導入ノズルより真空炉内に導入する。熱フィラメントで電圧もしくは高周波をかけることでプラズマを発生させCH系ガスをイオン化する。活発に運動する熱電子に正の電圧をかけることで陽イオンとなった蒸発粒子は、直流の負電圧にバイアスされた捲縮付与装置に向かって加速し衝突する。捲縮付与装置表面に到達した蒸発粒子は急速に冷却されて固化し成膜する。また、処理時の真空炉の温度は100〜400℃、好ましくは100〜250℃で処理する。 次にCVD法のP−CVD装置で成膜する方法では、真空炉の回転テーブルに捲縮付与装置をセットし30〜100rpmで正逆転のいずれか一定方向に回転させる。真空ポンプにて真空引きし真空度を10-3〜10-6Torrにして、アルゴンガス(Ar)を導入し、真空度を10-2〜10-3Torrに制御しイオンクリーニングする。CH系ガス(C66、C22またはCH4)を導入ノズルより真空炉内に導入する。捲縮付与装置に13.56MHzまたは27.12MHzの高周波もしくはDC電圧を印加し、あるいは、電極に高周波を印可し、さらに捲縮付与装置にDC電圧を印可し捲縮付与装置の周辺にプラズマを発生させる。CFガスとCH系ガスは直流の負電圧にバイアスされた捲縮付与装置に向かって電界加速され直進する。捲縮付与装置表面に到達した蒸発粒子は急速に冷却されて固化し成膜する。また、処理時の真空炉の温度は100〜400℃、好ましくは100〜250℃で処理する。
(4)TiBN(窒化チタン硼素):PVD法のアークイオンプレーティング蒸着装置(AIP)またはスパッタリング蒸着装置で成膜処理する。真空炉の回転テーブルに捲縮付与装置をセットし30〜100rpmで正逆転のいずれか一定方向に回転させる。真空ポンプにて真空引きし真空度を10-3〜10-6Torrにし、アルゴンガス(Ar)を導入し、真空度を10-2〜10-3Torrに制御しイオンクリーニングする。電極に電圧を加えるとグロー放電が起き、スパッタガスにはアルゴン(Ar)を用い、硼素(B)と窒化チタン(TiN)の金属をターゲットを用いるか、TiB(チタン硼素)またはTiBN(窒化チタン硼素)の金属ターゲットを用いる。前記金属ターゲット表面をプラズマが激しくスパッタすることで金属ターゲットの原子をはじき出し蒸着粒子がイオンとなる。そこに窒素ガスを導入する。真空炉の温度は200〜400℃、好ましくは200〜250℃で処理する。これを強い電位のエネルギーを利用してマイナス電荷を捲縮付与装置に流し金属基材表面に高速で原子を引き寄せ、捲縮付与装置表面に成膜する。
(5)CrBN(窒化クロム硼素):PVD法のアークイオンプレーティング蒸着装置(AIP)またはスパッタリング蒸着装置で成膜処理する。真空炉の回転テーブルに捲縮付与装置をセットし30〜100rpmで正逆転のいずれか一定方向に回転させる。真空ポンプにて真空引きし真空度を10-3〜10-6Torrにし、アルゴンガス(Ar)を導入し、真空度を10-2〜10-3Torrに制御しイオンクリーニングする。電極に電圧を加えるとグロー放電が起き、スパッタガスにはアルゴン(Ar)を用い、硼素(B)と窒化クロム(CrN)の金属をターゲットを用いるか、CrB(クロム硼素)またはCrBN(窒化チタン硼素)の金属ターゲットを用いる。もしくは硼素(B)とクロム(Cr)ターゲットを用いる前記金属ターゲット表面をプラズマが激しくスパッタすることで金属ターゲットの原子をはじき出し蒸着粒子がイオンとなる。そこに窒素ガスを導入する。真空炉の温度は200〜400℃、好ましくは200〜250℃で処理する。これを強い電位のエネルギーを利用してマイナス電荷を捲縮付与装置に流し金属基材表面に高速で原子を引き寄せ、捲縮付与装置表面に成膜する。
(6)SiBN(窒化シリコン硼素):PVD法のアークイオンプレーティング蒸着装置(AIP)またはスパッタリング蒸着装置で成膜処理する。真空炉の回転テーブルに捲縮付与装置をセットし30〜100rpmで正逆転のいずれか一定方向に回転させる。真空ポンプにて真空引きし真空度を10-3〜10-6Torrにし、アルゴンガス(Ar)を導入し、真空度を10-2〜10-3Torrに制御しイオンクリーニングする。電極に電圧を加えるとグロー放電が起き、スパッタガスにはアルゴン(Ar)を用い、硼素(B)と窒化シリコン(SiN)の金属をターゲットを用いるか、SiB(クロム硼素)またはSiBN(窒化シリコン硼素)の金属ターゲットを用いる。もしくは硼素(B)とシリコン(Si)ターゲットを用いる前記金属ターゲット表面をプラズマが激しくスパッタすることで金属ターゲットの原子をはじき出し蒸着粒子がイオンとなる。そこに窒素ガスを導入する。真空炉の温度は200〜400℃、好ましくは200〜250℃で処理する。これを強い電位のエネルギーを利用してマイナス電荷を捲縮付与装置に流し金属基材表面に高速で原子を引き寄せ、捲縮付与装置表面に成膜する。
(7)CrN(窒化クロム):PVD法のアークイオンプレーティング蒸着装置で成膜処理する。真空炉の真空度を10-6〜10-7Torrにし、そこに窒素ガスを導入する。真空炉の温度は200〜400℃、好ましくは200〜250℃で処理する。真空炉内のセンターにクロムを配置しアーク電源にてCrを局部的に溶融する。溶融されたクロムは真空環境下でベーパー化し、プラス電荷を帯びたクロム原子をイオン状態にして、これを強い電位のエネルギーを利用してマイナス電荷を捲縮付与装置に流し金属基材表面に高速で原子を引き寄せ、捲縮付与装置表面に成膜する。
(2) CFC (carbon fluoride coating): A film is formed by a P-CVD apparatus of a CVD method. The crimping device is set on a rotary table of a vacuum furnace, and rotated in one of forward and reverse directions at 30 to 100 rpm. Vacuum is drawn by a vacuum pump to a degree of vacuum of 10 −3 to 10 −6 Torr, argon gas (Ar) is introduced, and the degree of vacuum is controlled to 10 −2 to 10 −3 Torr to perform ion cleaning. A CF-based gas (CF 4 or C 3 F 8 ) and a CH-based gas (C 6 H 6 , C 2 H 2 or CH 4 ) are introduced into a vacuum furnace from an introduction nozzle. A high frequency or DC voltage of 13.56 MHz or 27.12 MHz is applied to the crimp applying device, or a high frequency is applied to the electrode, and a DC voltage is applied to the crimp applying device to generate plasma around the crimp applying device. The generated CF gas and CH-based gas are ionized. The CF gas and the CH-based gas are accelerated by the electric field toward the crimp applying device biased to the DC negative voltage and go straight. The evaporated particles that have reached the surface of the crimping device are rapidly cooled and solidified to form a film. The processing is performed at a temperature of a vacuum furnace of 100 to 400 ° C, preferably 100 to 250 ° C.
(3) DLC (diamond-like carbon): There are a method of forming a film with an ion plating apparatus of the PVD method and a method of forming a film with a P-CVD apparatus of the CVD method. First, a film forming process is performed by the ion plating apparatus of the PVD method. The crimping device is set on a rotary table of a vacuum furnace, and rotated in one of forward and reverse directions at 30 to 100 rpm. Vacuum is drawn by a vacuum pump to make the degree of vacuum 10 −3 to 10 −6 Torr, argon gas (Ar) is introduced, and the degree of vacuum is controlled to 10 −2 to 10 −3 Torr to perform ion cleaning. A CH-based gas (C 6 H 6 , C 2 H 2 or CH 4 ) is introduced from the introduction nozzle into the vacuum furnace. Plasma is generated by applying voltage or high frequency with a hot filament to ionize the CH-based gas. Evaporated particles that have become positive ions by applying a positive voltage to the actively moving thermoelectrons are accelerated and collide with the crimping device biased to a negative DC voltage. The evaporated particles that have reached the surface of the crimping device are rapidly cooled and solidified to form a film. The processing is performed at a temperature of a vacuum furnace of 100 to 400 ° C, preferably 100 to 250 ° C. Next, in a method of forming a film by a P-CVD device of the CVD method, a crimp applying device is set on a rotary table of a vacuum furnace and rotated in one of forward and reverse directions at 30 to 100 rpm. Vacuum is drawn by a vacuum pump to a degree of vacuum of 10 −3 to 10 −6 Torr, argon gas (Ar) is introduced, and the degree of vacuum is controlled to 10 −2 to 10 −3 Torr to perform ion cleaning. A CH-based gas (C 6 H 6 , C 2 H 2 or CH 4 ) is introduced from the introduction nozzle into the vacuum furnace. A high frequency or DC voltage of 13.56 MHz or 27.12 MHz is applied to the crimping device, or a high frequency is applied to the electrode, and a DC voltage is further applied to the crimping device to generate plasma around the crimping device. generate. The CF gas and the CH-based gas are accelerated by the electric field toward the crimp applying device biased to the DC negative voltage and go straight. The evaporated particles that have reached the surface of the crimping device are rapidly cooled and solidified to form a film. The processing is performed at a temperature of a vacuum furnace of 100 to 400 ° C, preferably 100 to 250 ° C.
(4) TiBN (titanium boron nitride): A film is formed by a PVD arc ion plating deposition apparatus (AIP) or a sputtering deposition apparatus. The crimping device is set on a rotary table of a vacuum furnace, and rotated in one of forward and reverse directions at 30 to 100 rpm. Vacuum is drawn by a vacuum pump to make the degree of vacuum 10 −3 to 10 −6 Torr, argon gas (Ar) is introduced, and the degree of vacuum is controlled to 10 −2 to 10 −3 Torr to perform ion cleaning. When a voltage is applied to the electrode, a glow discharge occurs, and argon (Ar) is used as a sputtering gas, a target of boron (B) and titanium nitride (TiN) is used, or TiB (titanium boron) or TiBN (titanium nitride) is used. (Boron) metal target. When the plasma is violently sputtered on the surface of the metal target, atoms of the metal target are repelled, and the deposited particles become ions. There, nitrogen gas is introduced. The treatment is performed at a temperature in a vacuum furnace of 200 to 400C, preferably 200 to 250C. The negative electric charges are applied to the crimp applying device by using the energy of the strong potential to attract atoms to the surface of the metal base material at a high speed, thereby forming a film on the surface of the crimp applying device.
(5) CrBN (chromium boron nitride): A film is formed by an arc ion plating deposition apparatus (AIP) or a sputtering deposition apparatus of a PVD method. The crimping device is set on a rotary table of a vacuum furnace, and rotated in one of forward and reverse directions at 30 to 100 rpm. Vacuum is drawn by a vacuum pump to make the degree of vacuum 10 −3 to 10 −6 Torr, argon gas (Ar) is introduced, and the degree of vacuum is controlled to 10 −2 to 10 −3 Torr to perform ion cleaning. When a voltage is applied to the electrodes, glow discharge occurs, and argon (Ar) is used as a sputtering gas, and a target of boron (B) and chromium nitride (CrN) is used, or CrB (chromium boron) or CrBN (titanium nitride) is used. (Boron) metal target. Alternatively, when the surface of the metal target using a boron (B) and chromium (Cr) target is violently sputtered by plasma, the atoms of the metal target are repelled, and the deposited particles become ions. There, nitrogen gas is introduced. The treatment is performed at a temperature in a vacuum furnace of 200 to 400C, preferably 200 to 250C. The negative electric charges are applied to the crimp applying device by using the energy of the strong potential to attract atoms to the surface of the metal base material at a high speed, and a film is formed on the surface of the crimp applying device.
(6) SiBN (silicon boron nitride): A film is formed by a PVD arc ion plating deposition apparatus (AIP) or a sputtering deposition apparatus. The crimping device is set on a rotary table of a vacuum furnace, and rotated in one of forward and reverse directions at 30 to 100 rpm. Vacuum is drawn by a vacuum pump to make the degree of vacuum 10 −3 to 10 −6 Torr, argon gas (Ar) is introduced, and the degree of vacuum is controlled to 10 −2 to 10 −3 Torr to perform ion cleaning. When a voltage is applied to the electrodes, a glow discharge occurs, and argon (Ar) is used as a sputtering gas, and a target of boron (B) and silicon nitride (SiN) is used. Alternatively, SiB (chromium boron) or SiBN (silicon nitride) is used. (Boron) metal target. Alternatively, the plasma is violently sputtered on the surface of the metal target using a boron (B) and silicon (Si) target, whereby atoms of the metal target are repelled, and vapor deposition particles become ions. There, nitrogen gas is introduced. The treatment is performed at a temperature in a vacuum furnace of 200 to 400C, preferably 200 to 250C. The negative electric charges are applied to the crimp applying device by using the energy of the strong potential to attract atoms to the surface of the metal base material at a high speed, thereby forming a film on the surface of the crimp applying device.
(7) CrN (Chromium Nitride): A film is formed by a PVD arc ion plating deposition apparatus. The degree of vacuum in the vacuum furnace is set to 10 -6 to 10 -7 Torr, and nitrogen gas is introduced therein. The treatment is performed at a temperature in a vacuum furnace of 200 to 400C, preferably 200 to 250C. Chromium is placed in the center of the vacuum furnace, and Cr is locally melted by an arc power supply. The molten chromium is vaporized in a vacuum environment, turns positively charged chromium atoms into an ionic state, and uses the energy of the strong potential to flow a negative charge to the crimping device to apply a high speed to the metal substrate surface. Attracts atoms to form a film on the surface of the crimping device.

本発明の捲縮付与装置を用いた合成繊維捲縮糸の製造法の一例を以下に示す。   An example of a method for producing a crimped synthetic fiber yarn using the crimping device of the present invention will be described below.

熱可塑性ポリマーを、エクストルーダー型紡糸機によって溶融し、ポリマー濾過用フィルターおよび多数の細孔を有する口金を通して紡糸する。口金から紡糸された糸条は、冷風によって冷却固化される。冷風は約80〜30℃以上の温風または30℃〜15℃の冷風が用いられる。ついで、糸条は界面活性剤を主成分とする油剤を付与された後引き取りローラーに捲回され、所定の引き取り速度で引き取られる。引き取り速度は300〜2000m/min、通常は500〜1500m/minである。引取り糸条は一旦巻き取ることなく、順次高速で回転する複数の対ローラーに捲回させ、該対ローラーの速度差によって延伸する。通常は延伸倍率が2.0〜4.0で1段または2段で延伸したのち、引き続き捲縮付与装置に導き、捲縮加工処理する。捲縮付与装置は、例えば図1に示す装置からなり、それぞれ以下の機能を有する。蒸気噴出孔ノズルは、高温、通常は100〜160℃の飽和水蒸気又は、150〜400℃に加熱された過熱蒸気を噴き出すことによって熱可塑性合成繊維糸条を吸引すると共に、該蒸気によって交絡・捲縮加工処理を行う。要求される捲縮加工糸の特性によって、該蒸気噴出孔ノズルから蒸気と共に糸条を吹き出す方法、あるいは、該蒸気噴出孔ノズルに接続して設置された繊維を押し込む圧縮室、即ち、スタッフィングボックスで処理した後蒸気と共に糸条を吹き出す方法によって捲縮加工処理される。スタッフィングボックス内で捲縮糸条はさらに押し込み捲縮加工処理および熱固定処理を受け、加熱流体の噴射ノズル部又はスタッフィングボックス下に設置された繊維糸条を衝突させる多孔性部材、即ちロータリーフィルターまたは固定フィルタ−上に蒸気とともに吹き出される。繊維糸条を衝突させる多孔性部材は近年の捲縮加工処理速度のアップと共に、ロータリーフィルターが一般的に用いられている。   The thermoplastic polymer is melted by an extruder type spinning machine and spun through a filter for polymer filtration and a die having a large number of pores. The yarn spun from the die is cooled and solidified by cold air. As the cold air, warm air of about 80 to 30 ° C or more or cold air of 30 to 15 ° C is used. Next, the yarn is wound around a take-up roller after being provided with an oil agent containing a surfactant as a main component, and taken up at a predetermined take-up speed. The take-off speed is 300 to 2000 m / min, usually 500 to 1500 m / min. The take-up yarn is wound around a plurality of pairs of rollers rotating at a high speed sequentially without being wound once, and is stretched by a speed difference between the pair of rollers. Normally, the film is stretched in one or two stages at a stretching ratio of 2.0 to 4.0 and then guided to a crimping device to be crimped. The crimping device is composed of, for example, the device shown in FIG. 1 and has the following functions. The steam ejection hole nozzle sucks the thermoplastic synthetic fiber yarn by ejecting high-temperature, usually 100 to 160 ° C. saturated steam or superheated steam heated to 150 to 400 ° C., and entangles and winds with the steam. Perform shrinking processing. Depending on the required characteristics of the crimped yarn, a method of blowing yarn together with steam from the steam jet nozzle, or a compression chamber in which fibers are connected to the steam jet nozzle and installed, that is, a stuffing box. After the treatment, the yarn is crimped by a method of blowing out the yarn together with the steam. In the stuffing box, the crimped yarn is further subjected to indentation crimping processing and heat setting treatment, and a porous member that collides the fiber nozzle installed under the injection nozzle portion of the heating fluid or the stuffing box, that is, a rotary filter or It is blown out together with the steam on the fixed filter. A rotary member is generally used as a porous member for causing fiber yarns to collide with a recent increase in crimping processing speed.

本発明の捲縮付与装置に於ける蒸着膜は、前記捲縮付与装置を構成する糸条の導入ノズル部と加熱流体の噴射ノズル部と捲縮加工された糸条の堆積部の表面の少なくとも一部に形成されることが必要であるが、その一部とは、糸条が通過接触する捲縮ノズル装置の一部を指し、図1で示す7の部分の全体又はその一部である。特に、付着物の堆積および摩耗の起こり易い糸条の導入ノズル部2と糸条の堆積部3への蒸着が最も効果的である。   The vapor-deposited film in the crimping device of the present invention includes at least a surface of a yarn introduction nozzle portion, a heating fluid ejection nozzle portion, and a crimped yarn deposition portion constituting the crimping device. Although it is necessary to form a part, the part refers to a part of the crimping nozzle device with which the yarn passes and contacts, and is the whole or a part of the part 7 shown in FIG. . In particular, the most effective is deposition of the yarn on the introduction nozzle portion 2 and the yarn deposition portion 3 where the deposits and the abrasion easily occur.

上記ロータリーフィルター上で冷却された糸条は、所定のストレッチおよび伸長を行って捲縮を解きほぐすと共に、該ストレッチをかけた時の捲縮糸の張力(ストレッチ張力と云う)をモニタリングする。ストレッチは2対の速度の異なるローラーに捲縮糸を捲回して行い、該ローラー間に設置した連続張力測定器によってモニタリングする。一定品質の捲縮糸を生産するためには、該張力のモニタリングを行い、一定の張力範囲に入る捲縮糸を製品とすることが必要である。ストレッチ張力が管理範囲を外れる場合、その殆どは捲縮付与装置の汚れ又は摩耗による捲縮加工条件の変化に因るため、捲縮付与装置、通常は蒸気噴射孔ノズルの交換によって正常に回復する。交換した蒸気噴射孔ノズルは洗浄したのち摩耗していなければ再度利用することができる。   The yarn cooled on the rotary filter is subjected to predetermined stretching and elongation to loosen the crimp and monitor the tension of the crimped yarn when the stretch is applied (referred to as stretch tension). Stretching is performed by winding the crimped yarn around two pairs of rollers having different speeds, and monitoring is performed by a continuous tension meter installed between the rollers. In order to produce crimped yarn of a certain quality, it is necessary to monitor the tension and produce a crimped yarn falling within a certain tension range. When the stretching tension is out of the control range, most of the tension is caused by a change in crimp processing conditions due to dirt or abrasion of the crimping device. . The replaced steam injection nozzle can be reused if it is not worn after cleaning.

本発明捲縮付与装置を用いると、該蒸気噴射孔ノズルの取り外し洗浄周期は、従来の1〜2日から5日以上、通常は1週間以上に延長することができる。また、摩耗による糸条の導入ノズルの交換周期も、従来の3〜4ケ月から約10ケ月以上、通常は1年以上連続使用可能である。   When the crimping device of the present invention is used, the cleaning cycle for removing the steam injection hole nozzle can be extended from the conventional 1-2 days to 5 days or more, usually 1 week or more. The replacement cycle of the yarn introduction nozzle due to abrasion can be continuously used for about 10 months or more from the conventional 3 to 4 months, usually for 1 year or more.

上記ストレッチ張力モニタリング部を通過した捲縮糸は、交絡付与装置によって交絡を付与され、集束されて巻取られる。   The crimped yarn that has passed through the stretch tension monitoring unit is entangled by the entanglement imparting device, bundled, and wound.

次に、実施例および比較例をあげて本発明を具体的に説明するが、以下の実施例に用いた各特性の評価方法を示す。
(1)蒸着膜厚:粗さ測定は触針走査式粗さ測定器を使用した。測定機種は(株)小坂研究所の”Surfcorder”(SE1700)蒸着真空炉に一部マスキングをしたテストピースを配置し、蒸着加工後にマスキングを除去する。マスキング部は蒸着されていないので蒸着部と段差が生じる。その段差を触針走査式粗さ測定器の断面曲線で測定した。
(2)水との接触角:捲縮付与部材もしくは捲縮付与装置と同材質で製作したテストピースに蒸着加工し、その後テストピース上に蒸留水2.5ccを滴下して、その接触角を接触角自動測定器にて測定した。測定は温度24±2℃、湿度60±5%の環境下で行った。接触角自動測定器は、”ACT−PRODUCTS”(VCA−OPTIMA装置)を用いた。
(3)蒸着膜硬度:蒸着膜形成部分をJIS−B7734のビッカース硬さ試験法で測定した。ビッカース硬さ試験機は(株)明石製作所製”MVK−E”を用いた。
(4)糸条の導入ノズルの洗浄周期:図1の捲縮付与装置に於いて、捲縮加工された糸条に2〜7%のストレッチをかけた時の張力の範囲を100〜150gfに設定し、張力が下限値(100gf)を下まわった時点で該蒸気噴射孔ノズルを取り外して洗浄した。張力が設定値の下限に達するまでの平均日数をもとめ、これを糸条の導入ノズルの洗浄周期とした。
Next, the present invention will be specifically described with reference to examples and comparative examples. The evaluation methods of each characteristic used in the following examples will be described.
(1) Deposited film thickness: A stylus scanning roughness meter was used for the roughness measurement. As a measurement model, a test piece partially masked is placed in a “Sulfcoder” (SE1700) evaporation furnace of Kosaka Laboratory Co., Ltd., and the masking is removed after the evaporation processing. Since the masking portion is not deposited, there is a step difference from the deposition portion. The step was measured by a cross-sectional curve of a stylus-scanning-type roughness measuring instrument.
(2) Contact angle with water: A test piece made of the same material as the crimping member or the crimping device is vapor-deposited, and then 2.5 cc of distilled water is dropped on the test piece to reduce the contact angle. It was measured with a contact angle automatic measuring instrument. The measurement was performed in an environment at a temperature of 24 ± 2 ° C. and a humidity of 60 ± 5%. "ACT-PRODUCTS" (VCA-OPTIMA apparatus) was used as the contact angle automatic measuring device.
(3) Deposited film hardness: The deposited film formed portion was measured by the Vickers hardness test method of JIS-B7734. As the Vickers hardness tester, "MVK-E" manufactured by Akashi Seisakusho Co., Ltd. was used.
(4) Washing cycle of the yarn introduction nozzle: In the crimping device shown in FIG. 1, the range of tension when a 2-7% stretch is applied to the crimped yarn is set to 100 to 150 gf. When the tension was set below the lower limit (100 gf), the steam injection nozzle was removed and the washing was performed. The average number of days until the tension reached the lower limit of the set value was determined, and this was defined as the cleaning cycle of the yarn introduction nozzle.

なお、ここで使用した連続張力測定装置はエイコー測器(株)社製のTMS(テンション、モニタリング、システム)を使用した。
(5)摩耗寿命:糸条の導入ノズルの摩耗によって、(4)項と同様張力が下限値に達するまでの蒸気噴射ノズルの延べ使用日数を求めて、摩耗寿命とした。なお、張力が下限値に達して、該糸条の導入ノズルを洗浄して再度取り付けても張力が正常値に回復せず、かつ該糸条の導入ノズルを観察して摩耗を確認してた。なお、従来技術による比較例4の寿命を1として本発明の効果を相対的に示した。
(実施例1〜10、比較例1〜4)
酸化チタン0.1重量%を含有する、硫酸相対粘度2.6のナイロン6ポリマーチップをエクストル−ダー型紡糸機を用いて溶融し、紡糸した。
The continuous tension measuring device used here was TMS (tension, monitoring, system) manufactured by Eiko Sokki Co., Ltd.
(5) Wear life: The wear life of the steam injection nozzle until the tension reached the lower limit was determined in the same manner as in (4) due to the wear of the yarn introduction nozzle, and the wear life was determined. In addition, the tension reached the lower limit, the tension did not recover to a normal value even when the introduction nozzle of the yarn was washed and reinstalled, and wear was confirmed by observing the introduction nozzle of the yarn. . In addition, the effect of the present invention was relatively shown assuming that the life of Comparative Example 4 according to the prior art is 1.
(Examples 1 to 10, Comparative Examples 1 to 4)
Nylon 6 polymer chips containing 0.1% by weight of titanium oxide and having a relative viscosity of sulfuric acid of 2.6 were melted and spun using an extruder type spinning machine.

紡糸温度は紡糸パック中のポリマー温度で260℃、口金はY型断面の54孔を用い、1150dtex−54filの捲縮糸を製糸した。紡出糸条に20℃の冷風を、紡出糸条の直角方向から30m/minの速度で吹き付け、冷却固化した。   The spinning temperature was 260 ° C. as the polymer temperature in the spin pack, and the die was formed into a crimped yarn of 1150 dtex-54fil using 54 holes having a Y-shaped cross section. Cold air at 20 ° C. was blown onto the spun yarn at a speed of 30 m / min from a direction perpendicular to the spun yarn to cool and solidify.

次いで、糸条に油剤を付与した後、所定の速度で回転する引き取りローラーに捲巻して引き取った。該引き取り糸条は一旦巻き取ることなく連続して、順次速度をアップさせたセパレートタイプの対ローラーに捲回して1段延伸した。この1段延伸糸を連続して捲縮付与装置に導き、捲縮加工処理した。使用した捲縮付与装置は糸条の導入ノズル部、加熱流体の噴射ノズル部および゛捲縮加工された糸条の堆積部の糸条と接触する部分の全表面(図1中の7の部分)に蒸着膜を形成させた図1の捲縮付与装置であり、蒸気噴射孔ノズル、繊維糸条を押し込む圧縮室(スタッフィングボックス)および繊維糸条を衝突させる多孔性部材(ロータリーフィルター)からなる。蒸気噴射孔ノズルから230℃の過熱蒸気0.8MPaを噴き出し、糸条の吸引、捲縮加工処理を行い、さらに該スタッフィングボックス内でスタッフィング処理と熱固定処理した後、スタッフィングボックスからスチームと共に捲縮糸条を下方に噴出させた。捲縮加工された糸条はスタッフィングボックスの下方に約5mmの間隔を於いて設置され回転するロータリーフィルター上に蒸気と共に噴射して乗せられ、冷却されつつ回転移送された。   Next, after applying the oil agent to the yarn, the yarn was wound around a take-up roller rotating at a predetermined speed and taken up. The take-up yarn was continuously wound without being wound once, wound around a separate type paired roller whose speed was sequentially increased, and stretched in one step. The single-stage drawn yarn was continuously guided to a crimping device and subjected to a crimping process. The crimping apparatus used was a yarn introduction nozzle portion, a heating fluid injection nozzle portion, and the entire surface of the portion of the crimped yarn accumulation portion that comes into contact with the yarn (portion 7 in FIG. 1). 1) having a vapor-deposited film formed thereon, comprising a steam injection hole nozzle, a compression chamber (stuffing box) into which the fiber yarn is pushed, and a porous member (rotary filter) for impinging the fiber yarn. . 0.8 MPa superheated steam of 230 ° C. is blown out from the steam injection nozzle, the yarn is sucked, crimped, and the stuffing box is heat-fixed in the stuffing box, and then crimped together with steam from the stuffing box. The yarn was ejected downward. The crimped yarn was placed under a stuffing box at an interval of about 5 mm, and was sprayed with steam on a rotating rotary filter and transported while being cooled.

次に、捲縮糸条はロータリーフィルター上から引き出され、2対のセパレートローラー間で5%のストレッチをかけて捲縮を解きほぐすと同時に、ストレッチ張力測定器で張力を測定した。その後捲縮糸は交絡付与装置を通して、15ヶ/mの交絡を付与した後、巻き取った。   Next, the crimped yarn was pulled out from the rotary filter and stretched by 5% between two pairs of separate rollers to loosen the crimp, and at the same time, the tension was measured by a stretch tension measuring instrument. Thereafter, the crimped yarn was entangled at 15 pcs / m through an entanglement imparting device, and then wound.

本実施例に於いて、捲縮付与装置は従来のSUS630を基材として用い、該基材の表面に本発明で特定した蒸着膜形成処理を行い、その効果を評価した。 比較例3は、従来のSUS630未処理品のまま、実施例の蒸着膜形成部と同じ部分に弗素系コーティング剤を噴霧処理したもの、また比較例4は従来のSUS630未処理品のままを使用し、評価した。本発明蒸着膜を形成させた捲縮付与装置を用いた場合は、蒸気噴射孔ノズルの洗浄周期および摩耗のための交換周期が著しく延長できることが分かる。   In the present example, the crimping apparatus used a conventional SUS630 as a base material, performed a deposition film forming process specified in the present invention on the surface of the base material, and evaluated the effect. In Comparative Example 3, a conventional SUS630 untreated product was sprayed with a fluorine-based coating agent on the same portion as the vapor-deposited film forming portion of the example, and in Comparative Example 4, a conventional SUS630 untreated product was used. And evaluated. It can be seen that the use of the crimping device on which the vapor-deposited film of the present invention is formed can significantly extend the cleaning cycle of the steam injection nozzle and the replacement cycle for abrasion.

Figure 2004293025
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Figure 2004293025
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本発明の捲縮付与装置の一例の断面を示す図である。It is a figure showing the section of an example of the crimp giving device of the present invention. イ、ロ、ハ、ニは本発明の捲縮付与装置の各部品断面の蒸着例(太線部分)を示す図である。(A), (b), (c), and (d) are diagrams showing examples of vapor deposition (thick line portions) of the cross sections of each part of the crimp applying apparatus of the present invention.

符号の説明Explanation of reference numerals

1:糸条の導入ノズル部
2:加熱流体の噴射ノズル部
3:捲縮糸条の堆積部
4:ボディー
5:ビス(加熱流体の噴射ノズル取付け用)
6:ビス(堆積部取付け用)
7:蒸着膜
8:糸条導入口
9:糸条排出口
10:加熱流体通路
1: yarn introduction nozzle portion 2: heating fluid injection nozzle portion 3: crimped yarn accumulation portion 4: body 5: screw (for mounting heating fluid injection nozzle)
6: Screw (for mounting the stacking part)
7: Evaporated film 8: Thread inlet 9: Thread outlet 10: Heated fluid passage

Claims (11)

合成繊維糸条を捲縮加工する捲縮付与装置であって、前記捲縮付与装置を構成する糸条の導入ノズル部と加熱流体の噴射ノズル部と捲縮加工された糸条の堆積部とボディーの加熱流体通路の表面の少なくとも一部が蒸着膜で形成されており、該蒸着膜の、水との接触角が65〜115゜、被膜硬度(常温HV)が1500〜6000であることを特徴とする捲縮付与装置。 A crimping device for crimping a synthetic fiber yarn, comprising a yarn introduction nozzle portion, a heating fluid injection nozzle portion, and a crimped yarn stacking portion that constitute the crimping device. At least a part of the surface of the heating fluid passage of the body is formed of a deposited film, and the deposited film has a contact angle with water of 65 to 115 ° and a coating hardness (normal temperature HV) of 1500 to 6000. Characteristic crimping device. 前記蒸着膜で形成された部分が合成繊維糸条の接触部または加熱流体との接触部であることを特徴とする請求項1の捲縮付与装置。 The crimping device according to claim 1, wherein the portion formed by the vapor-deposited film is a contact portion of a synthetic fiber yarn or a contact portion with a heating fluid. 前記蒸着膜の膜厚が0.5〜20μmであることを特徴とする請求項1または2に記載の捲縮付与装置。 The crimping device according to claim 1, wherein a thickness of the vapor deposition film is 0.5 to 20 μm. 前記蒸着膜がFHC(フローリックハードコート)、CFC(フッ化カーボンコート)、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)、TiBN(窒化チタン硼素)、CrBN(窒化クロム硼素)、SiBN(窒化シリコン硼素)、CrN(窒化クロム)から選ばれた少なくとも1種からなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の捲縮付与装置。
The deposited film is made of FHC (floric hard coat), CFC (carbon fluoride coat), DLC (diamond-like carbon), TiBN (titanium boron nitride), CrBN (chromium boron nitride), SiBN (silicon boron nitride), CrN ( The crimping device according to any one of claims 1 to 3, comprising at least one selected from the group consisting of chromium nitride).
有機ガスを原料とする蒸着膜を蒸着する捲縮装置の製造方法に於いて、捲縮付与装置を構成する糸条の導入ノズル部と加熱流体の噴射ノズル部と捲縮加工された糸条の堆積部とボディーの加熱流体通路の表面の少なくとも一部に、真空下で基材の加速電圧を−100〜−3kVの範囲にコントロールするとともに、CF系ガスまたはCH系ガスの有機ガス成分をイオン化し、蒸着膜を形成することを特徴とする捲縮付与装置の製造方法。 In a method of manufacturing a crimping device for depositing a vapor-deposited film made of an organic gas as a raw material, a nozzle for introducing a yarn constituting a crimping device, an injection nozzle for a heating fluid, and a crimped yarn are formed. The accelerating voltage of the base material is controlled in a range of -100 to -3 kV under vacuum on at least a part of the surface of the heating fluid passage of the deposition part and the body, and the organic gas component of the CF-based gas or the CH-based gas is ionized. And forming a vapor deposition film. 前記蒸着膜がFHC(フローリックハードコート)、CFC(フッ化カーボンコート)、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)から選ばれるいずれか一種であることを特徴とする請求項5記載の捲縮付与装置の製造方法。 6. The crimping apparatus according to claim 5, wherein the vapor-deposited film is one selected from the group consisting of FHC (floric hard coat), CFC (carbon fluoride coat), and DLC (diamond-like carbon). Method. 前記FHC(フローリックハードコート)もしくはCFC(フッ化カーボンコート)のフッ素添加量が2%以上であることを特徴とする請求項6記載の捲縮付与装置の製造方法。 The method according to claim 6, wherein the amount of fluorine added to the FHC (floric hard coat) or CFC (carbon fluoride coat) is 2% or more. 金属を原料とする蒸着膜を蒸着する捲縮付与装置の製造方法に於いて、溶融紡糸口金の吐出孔を含む口金表面の少なくとも一部に真空下で基材の加速電圧を−50〜−2kVの範囲にコントロールするとともに、B(硼素)、Ti(チタン)、Cr(クロム)、Si(シリコン)から選ばれた少なくとも一種の金属成分をイオン化し、さらに窒素置換して、蒸着膜を形成することを特徴とする捲縮付与装置の製造方法。 In a method of manufacturing a crimping apparatus for depositing a vapor-deposited film made of a metal as a raw material, the accelerating voltage of a substrate is set to -50 to -2 kV under vacuum on at least a part of a surface of a die including a discharge hole of a melt spinning die. , And at least one metal component selected from B (boron), Ti (titanium), Cr (chromium), and Si (silicon) is ionized and further substituted with nitrogen to form a deposited film. A method for producing a crimping device. 前記B(硼素)、Ti(チタン)、Cr(クロム)、Si(シリコン)の不純物含有率が0.01%以下であることを特徴とする請求項8記載の捲縮付与装置の製造方法。 The method according to claim 8, wherein the impurity content of the B (boron), Ti (titanium), Cr (chromium), and Si (silicon) is 0.01% or less. 前記蒸着膜が、TiBN(窒化チタン硼素)、CrBN(窒化クロム硼素)、SiBN(窒化シリコン硼素)、CrN(窒化クロム)から選ばれた少なくとも1種からなることを特徴とする請求項8記載の捲縮付与装置の製造方法。 9. The method according to claim 8, wherein the deposited film is made of at least one selected from TiBN (titanium boron nitride), CrBN (chromium boron nitride), SiBN (silicon boron nitride), and CrN (chromium nitride). A method for manufacturing a crimping device. 合成繊維からなる捲縮糸の製造方法であって、前記請求項1〜5のいずれか1項に記載の捲縮付与装置を用いることを特徴とする捲縮糸の製造方法。
A method for producing a crimped yarn made of synthetic fibers, wherein the method for producing a crimped yarn according to any one of claims 1 to 5 is used.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007239169A (en) * 2006-02-10 2007-09-20 Aiki Riotech:Kk Compressed fluid processing nozzle
JP2009501282A (en) * 2005-07-07 2009-01-15 セラニーズ アセテート,エルエルシー Staffer box crimper and crimping method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009501282A (en) * 2005-07-07 2009-01-15 セラニーズ アセテート,エルエルシー Staffer box crimper and crimping method
JP4881947B2 (en) * 2005-07-07 2012-02-22 セラニーズ アセテート,エルエルシー Staffer box crimper and crimping method
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