JP2010173859A - 繊維束の綾振り装置、繊維束パッケージの製造装置および製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】繊維束を案内するトラバースガイド6と、前記トラバースガイドのトラバース機構とを有し、前記トラバースガイドをトラバース機構によりボビン回転軸方向に往復動させることにより繊維束を綾振りする繊維束の綾振り装置5において、前記トラバースガイドが、糸道を外れる動作をする繊維束を本来の糸道方向に案内する糸ガイド機構を有してなる繊維束の綾振り装置。
【選択図】図3
Description
このような綾振り装置では、糸道の安定化は重要な課題であり、糸道の変動は巻取パッケージの乱れとなり、パッケージ品位の低下を引き起こす。
(1)繊維束を案内するトラバースガイドと、前記トラバースガイドのトラバース機構とを有し、前記トラバースガイドをトラバース機構によりボビン回転軸方向に往復動させることにより繊維束を綾振りする繊維束の綾振り装置において、前記トラバースガイドが、糸道を外れる動作をする繊維束を本来の糸道方向に案内する糸ガイド機構を有してなることを特徴とする繊維束の綾振り装置である。
(2)前記糸ガイド機構が、走行する糸を案内する糸道ガイドであって、該糸道ガイドがガイドロールと該ガイドロールを支持する支持部材とからなり、該支持部材は、前記ガイドロールの回転軸に対し直角にねじれた位置に回転軸を有するものであり、糸道の変動に対応して、該支持部材の回転軸を回転中心とする回転により該ガイドロールが糸道に対して傾けられることにより、繊維束が本来の糸道方向に自動的に案内されるように構成されてなる糸道ガイドを有してなることを特徴とする上記(1)記載の繊維束の綾振り装置。
(3)前記支持部材の回転軸が糸道中心と交わるようにされていることを特徴とする上記(2)記載の繊維束の綾振り装置。
(4)前記トラバースガイドは、少なくともボビン回転軸に実質的に直角にねじれた位置にロール回転軸が配された上部ガイドロールとボビン回転軸に実質的に平行にロール回転軸が配された最終のガイドロールからなり、前記糸案内機構が前記上部ガイドロールに設けられていることを特徴とする上記(2)または(3)記載の繊維束の綾振り装置。
(5)前記支持部材の回転軸に対し、前記上部ガイドロールのロール回転軸が糸道下流側に配されていることを特徴とする上記(4)記載の繊維束の綾振り装置。
(6)繊維束を案内するトラバースガイドと、該トラバースガイドのトラバース機構を有し、前記トラバースガイドをトラバース機構によりボビン回転軸方向に往復動させることにより繊維束を綾振りする繊維束の綾振り装置において、前記トラバースガイドは、少なくとも、前記ボビン回転軸に実質的に直角にねじれた位置にロール回転軸が配された上部ガイドロールと、前記ボビン回転軸に実質的に平行にロール回転軸が配された最終のガイドロールからなり、これらの上部ガイドロールと最終のガイドロールは、それぞれ、該ガイドロールのロール回転軸方向と該ガイドロールに入る糸道方向とが実質的に直角にねじれた位置関係となるように、配置されていることを特徴とする繊維束の綾振り装置。
(7)前記最終のガイドロールと繊維束との接触長が15mm以上であることを特徴とする上記(6)記載の繊維束の綾振り装置。
(8)巻取ボビンの回転軸と実質的に平行にロール回転軸が配置されたガイドロールを、前記最終のガイドロールを含めて2つ以上有し、これらガイドロールと繊維束との接触長の合計が25mm以上であることを特徴とする上記(6)または(7)記載の繊維束の綾振り装置。
(9)前記上部ガイドロールが、糸道を外れる動作をする繊維束を本来の糸道方向に案内する糸道ガイド機構を有してなることを特徴とする上記(6)に記載の繊維束の綾振り装置。
(10)前記糸道ガイド機構が、走行する糸を案内する糸道ガイドであって、該糸道ガイドがガイドロールと該ガイドロールを支持する支持部材とからなり、該支持部材は、前記ガイドロールの回転軸に対し直角にねじれた位置に回転軸を有するものであり、糸道の変動に対応して、該支持部材の回転軸を回転中心とする回転により該ガイドロールが糸道に対して傾けられることにより、繊維束が本来の糸道方向に自動的に案内されるように構成されてなる糸道ガイドを有してなることを特徴とする上記(9)記載の繊維束の綾振り装置。
(11)上記(1)〜(10)のいずれかに記載の繊維束の綾振り装置を備えてなることを特徴とする繊維束の巻取装置。
(12)上記(11)に記載の繊維束の巻取装置を備えてなることを特徴とする繊維束パッケージの製造装置。
(13)上記(12)に記載の繊維束パッケージの製造装置を用いて繊維束パッケージを製造することを特徴とする繊維束パッケージの製造方法。
さらに、巻取ボビンの回転軸と実質的に平行にロール回転軸が配置されたガイドロールを、最終のガイドロールを含めて2つ以上有すると、より糸道の安定性が増すので好ましい。その場合、それらのガイドロールと繊維束の接触長の合計が25mm以上であることが好ましい。
また、図5は、本発明にかかるトラバースガイドの糸ガイド機構の動作を説明した図である。
図2に示したようなガイドロール群を用い、ポリアクリロニトリル系繊維を前駆体繊維とする、テープ状の炭素繊維束(単繊維数12000本、単繊維直径7μm、繊維束幅6mm、繊維束幅と繊維束厚さの比約60、ストランド弾性率230GPa)の搬送・案内を行った。
ガイドロール2の支持部材を、軸受を介すことなく直接ブラケットに固定した以外は、実施例1と同様のガイドロール群を用い、繊維束の搬送・案内を行った。
その結果、上流側の糸道変動はそのまま下流側に伝播し、上流側ガイドロール10上での糸道変動が10mmであるのに対し、下流側ガイドロール11上での糸道変動も10mmであった。
ガイドロール2に入る糸道と支持部材の回転軸4のなす角αを70°、ガイドロール2から出る糸道と支持部材の回転軸4のなす角βを60°とした以外は、実施例1と同様のガイドロールを用い、繊維束の搬送・案内を行った。
図3、図4に示す繊維束巻取装置において、ポリアクリロニトリル系繊維を前駆体繊維とする、テープ状の炭素繊維束(単繊維数12000本、単繊維直径7μm、繊維束幅6mm、繊維束幅と繊維束厚さの比約60、ストランド弾性率230GPa)を巻取速度10m/分、綾振り幅250mmで外径80mmのボビン(紙管)に巻き取った。ここで、トラバースガイド6が有しているガイドロールについては、全て外径22mmで長さが40mmフリー回転ローラを用いた。また、上部ガイドロール14において、ガイドロールの回転軸9に対し支持部材の回転軸4を7mm上流側に配置し、中間と最下流のガイドロールの支持部材は、トラバースガイドの本体ブラケット17に固定した。
ガイドロール2の支持部材を、直接ブラケットに固定した以外は、実施例2と同様の繊維束巻取装置を用いて炭素繊維束の巻取を行ったところ、上部ガイドロール14上での糸道変動10mmに対し、最終のガイドロール上での糸道変動は3mm以上あり、得られた巻取パッケージもパッケージ端面が揃わず、品位の低い巻取パッケージであった。
ガイドロール2の支持部材の回転軸4に対し、ガイドロールの回転軸9を5mm上流側に配置した以外は、実施例2と同様の繊維束巻取装置を用いて炭素繊維束の巻取を行った。
図3、図6に示す繊維束巻取装置において、ポリアクリロニトリル系繊維を前駆体繊維とする、テープ状の炭素繊維束(単繊維数12000本、単繊維直径7μm、繊維束幅6mm、繊維束幅と繊維束厚さの比約60、ストランド弾性率230GPa)を巻取速度10m/分、張力700g、綾振り幅250mmで外径80mmのボビン(紙管)に巻き取った。ここで、トラバースガイド6が有しているガイドロールについては、全て外径22mmで長さが40mmフリー回転ローラを用いた。また、最終のガイドロール15と繊維束との接触長Lは15mmとした。
最終のガイドロール15と繊維束の接触長を10mmとした以外は実施例3と同様の繊維束巻取装置を用いて炭素繊維束の巻取を行った。
上部ガイドロール14を、ガイドロールの回転軸9に対し支持部材の回転軸4を7mm上流側となるように配置し、下部ガイドロールとして、最終のガイドロール15と最終のガイドロールと平行なガイドロールを備え、これら2つのガイドロールと繊維束の接触長の合計を25mmとなるように配置した。また、上部ガイドロールと下部ガイドロールの間に中間ガイドロールを配置した。なお、中間ガイドロールを繊維束に押し当てると、糸道が斜めになるため、ガイドロールの回転軸がガイドロール入りの糸道と直角になるように、糸道に合わせて中間ガイドロールを傾けた。
その結果、上流側の変動による長周期の糸道変動も、トラバースガイドの往復動に伴う短周期での糸道変動も共に最終のガイドロール上で1mm以下であった。また、50時間巻取後の最終のガイドロール15への毛羽巻き付き量は0.6mgであった。
2:ガイドロール
3:支持部材
4:支持部材の回転軸
5:綾振り装置
6:トラバースガイド
7:パッケージ
8:巻取装置
9:ガイドロールの回転軸
10:上流側ガイドロール
11:下流側ガイドロール
12:糸道ガイド
13:プレッシャーロール
14:上部ガイドロール
15:中間ガイドロール
16:最終ガイドロール
P:トラバース方向
Y:糸条(繊維束)
α:支持部材の回転軸方向4とガイドロール2に入る本来の糸道のなす角
β:支持部材の回転軸方向4とガイドロール2から出る本来の糸道のなす角
Claims (13)
- 繊維束を案内するトラバースガイドと、前記トラバースガイドのトラバース機構とを有し、前記トラバースガイドをトラバース機構によりボビン回転軸方向に往復動させることにより繊維束を綾振りする繊維束の綾振り装置において、前記トラバースガイドが、糸道を外れる動作をする繊維束を本来の糸道方向に案内する糸ガイド機構を有してなることを特徴とする繊維束の綾振り装置。
- 前記糸ガイド機構が、走行する糸を案内する糸道ガイドであって、該糸道ガイドがガイドロールと該ガイドロールを支持する支持部材とからなり、該支持部材は、前記ガイドロールの回転軸に対し直角にねじれた位置に回転軸を有するものであり、糸道の変動に対応して、該支持部材の回転軸を回転中心とする回転により該ガイドロールが糸道に対して傾けられることにより、繊維束が本来の糸道方向に自動的に案内されるように構成されてなる糸道ガイドを有してなることを特徴とする請求項1記載の繊維束の綾振り装置。
- 前記支持部材の回転軸が糸道中心と交わるようにされていることを特徴とする請求項2記載の繊維束の綾振り装置。
- 前記トラバースガイドは、少なくともボビン回転軸に実質的に直角にねじれた位置にロール回転軸が配された上部ガイドロールとボビン回転軸に実質的に平行にロール回転軸が配された最終のガイドロールからなり、前記糸案内機構が前記上部ガイドロールに設けられていることを特徴とする請求項2または3記載の繊維束の綾振り装置。
- 前記支持部材の回転軸に対し、前記上部ガイドロールのロール回転軸が糸道下流側に配されていることを特徴とする請求項4記載の繊維束の綾振り装置。
- 繊維束を案内するトラバースガイドと、該トラバースガイドのトラバース機構を有し、前記トラバースガイドをトラバース機構によりボビン回転軸方向に往復動させることにより繊維束を綾振りする繊維束の綾振り装置において、前記トラバースガイドは、少なくとも、前記ボビン回転軸に実質的に直角にねじれた位置にロール回転軸が配された上部ガイドロールと、前記ボビン回転軸に実質的に平行にロール回転軸が配された最終のガイドロールからなり、これらの上部ガイドロールと最終のガイドロールは、それぞれ、該ガイドロールのロール回転軸方向と該ガイドロールに入る糸道方向とが実質的に直角にねじれた位置関係となるように、配置されていることを特徴とする繊維束の綾振り装置。
- 前記最終のガイドロールと繊維束との接触長が15mm以上であることを特徴とする請求項6記載の繊維束の綾振り装置。
- 巻取ボビンの回転軸と実質的に平行にロール回転軸が配置されたガイドロールを、前記最終のガイドロールを含めて2つ以上有し、これらガイドロールと繊維束との接触長の合計が25mm以上であることを特徴とする請求項6または7記載の繊維束の綾振り装置。
- 前記上部ガイドロールが、糸道を外れる動作をする繊維束を本来の糸道方向に案内する糸道ガイド機構を有してなることを特徴とする上記(6)に記載の繊維束の綾振り装置。
- 前記糸道ガイド機構が、走行する糸を案内する糸道ガイドであって、該糸道ガイドがガイドロールと該ガイドロールを支持する支持部材とからなり、該支持部材は、前記ガイドロールの回転軸に対し直角にねじれた位置に回転軸を有するものであり、糸道の変動に対応して、該支持部材の回転軸を回転中心とする回転により該ガイドロールが糸道に対して傾けられることにより、繊維束が本来の糸道方向に自動的に案内されるように構成されてなる糸道ガイドを有してなることを特徴とする請求項9記載の繊維束の綾振り装置。
- 請求項1〜10のいずれかに記載の繊維束の綾振り装置を備えてなることを特徴とする繊維束の巻取装置。
- 請求項11に記載の繊維束の巻取装置を備えてなることを特徴とする繊維束パッケージの製造装置。
- 請求項12に記載の繊維束パッケージの製造装置を用いて繊維束パッケージを製造することを特徴とする繊維束パッケージの製造方法。
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