JP2014201853A - コンベヤベルト用繊維補強層 - Google Patents

Abstract

【課題】横糸としてポリエステル繊維を用いながらも、外観品質および生産性を向上させることができるコンベヤベルト用繊維補強層を提供する。【解決手段】コンベヤベルト６に埋設される繊維補強層１の縦糸２および横糸３をポリエステル繊維により形成するとともに、横糸３が１本または複数本のフィラメント糸３ａを引き揃えて一方向に撚った片撚りであり、横糸３の１本あたりの繊度Ｄが８４０ｄｔｅｘ以上２２００ｄｔｅｘ未満の場合は撚り数Ｔ（回／１０ｃｍ）を８〜１０、繊度Ｄが２２００ｄｔｅｘ以上４４００ｄｔｅｘ未満の場合は撚り数Ｔを７〜８、繊度Ｄが４４００ｄｔｅｘ以上６７００ｄｔｅｘ未満の場合は撚り数Ｔを６〜７に設定した。【選択図】図２

Description

本発明は、コンベヤベルト用繊維補強層に関し、さらに詳しくは、横糸としてポリエステル繊維を用いながらも、外観品質および生産性を向上させることができる織構造のコンベヤベルト用繊維補強層に関するものである。

コンベヤベルトのテンションを負担する心材としては、一般に、平織構造等の繊維補強層を単数または複数積層したものが使用され、その繊維補強層の仕様については、種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。繊維補強層の縦糸としてはポリエステル繊維、横糸としてはナイロン６６繊維が多用されている。繊維補強層は、コンベヤベルトの製造工程において、接着液にディッピングされた後、熱処理される（例えば、特許文献２参照）。熱処理される際に、縦糸はテンションが負荷された状態になるが、横糸にはほとんどテンションが負荷されない。そのため、ナイロン６６繊維からなる横糸は熱収縮し易く、これを防止するために、より熱収縮の小さなポリエステル繊維を用いることもある。また、コスト低減のために、ナイロン６６繊維よりも安価であるポリエステル繊維を用いることもある。

しかしながら、横糸にポリエステル繊維を採用すると、ナイロン６６繊維に比して高剛性である等の影響により、テンションが負荷されない、或いは、負荷されるテンションが小さい場合に、図４に例示するように撚り戻しが生じ易い。そして、製織時には、横糸に負荷されるテンションは小さいので、撚り戻し状態の横糸が製織されてキンクが生じて（コブ状が形成されて）、外観不良になるという問題がある。この外観不良の場合は、製織した繊維補強層を補修する必要があるため、生産性が著しく低下する。また、キンクが生じた部分は、繊維補強層が接着液にディッピングされると、他の正常な部分に比して接着液を吸収し易くなっているため、熱処理工程において乾燥不足になったり、黒く変色する等の問題が生じる。

特開昭６２−６２９１０号公報 特開２０１１−１２６６５１号公報

本発明の目的は、横糸としてポリエステル繊維を用いながらも、外観品質および生産性を向上させることができるコンベヤベルト用繊維補強層を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明のコンベヤベルト用繊維補強層は、縦糸および横糸がポリエステル繊維により形成された織構造のコンベヤベルト用繊維補強層において、前記横糸が１本または複数本のフィラメント糸を引き揃えて一方向に撚った片撚りであり、横糸の１本あたりの繊度Ｄに基づいて、その横糸の撚り数Ｔが下記に設定されていることを特徴とするコンベヤベルト用繊維補強層。
８４０ｄｔｅｘ≦Ｄ＜２２００ｄｔｅｘの場合、Ｔは８〜１０（回／１０ｃｍ）
２２００ｄｔｅｘ≦Ｄ＜４４００ｄｔｅｘの場合、Ｔは７〜８（回／１０ｃｍ）
４４００ｄｔｅｘ≦Ｄ＜６７００ｄｔｅｘの場合、Ｔは６〜７（回／１０ｃｍ）

本発明によれば、横糸の撚り数Ｔを繊度Ｄに基づいて適切な回数に設定したので、撚り戻しが生じ難くなる。それ故、繊維補強層の外観品質および生産性を向上させるには有利になる。ここで、撚り数Ｔが過小の場合は、製織時に横糸を繊維補強層の幅方向一端側から他端側に円滑に受け渡すことができずに横糸の毛羽立ちが生じ易くなる。ところが、本発明では、上記した製織時の横糸の受け渡しが円滑にできる範囲内で撚り数Ｔを設定しているので、毛羽立ちが生じ難くなっている。この点においても繊維補強層の外観品質に優れている。

このように、横糸としてポリエステル繊維を採用しながらも、横糸の繊度Ｄと撚り数Ｔとの関係に注目することにより、外観品質および生産性の向上を可能にしている。

本発明の繊維補強層は例えば平織構造である。

本発明のコンベヤベルト用繊維補強層を埋設したコンベヤベルトを例示する断面図である。 図１のコンベヤベルトを一部切欠いて例示する斜視図である。 撚りを付与して横糸を形成する工程を例示する説明図である。 横糸の撚り戻しを例示する説明図である。

以下、本発明のコンベヤベルト用繊維補強層を図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１、図２に例示する本発明のコンベヤベルト用繊維補強層１（以下、繊維補強層１という）は、上ゴム層４と下ゴム層５との間に、テンションを負担する心材としてコンベヤベルト６に埋設されている。繊維補強層１の積層数はコンベヤベルト６に対する要求性能（剛性、伸び等）により決定され、この実施形態のような４層に限定されず、単層或いはその他の複数層となる。

それぞれの繊維補強層１はすべて同じ仕様であり、ベルト長手方向に延びる縦糸２と、ベルト幅方向に延びる横糸３とが交互に上下に交差する平織構造になっている。横糸３の配置密度は例えば５〜１５本／ｃｍであり、比較的小さな密度に設定されている。そのため、この繊維補強層１を用いるとコンベヤベルト６の横剛性低下に寄与するので、パイプコンベヤベルトの場合ではキャリアローラに馴染むように変形し易くなり、空気浮上式コンベヤベルトの場合では、ベルト外側を保持するガイドパイプに馴染むように変形し易くなる。

この実施形態の繊維補強層１は平織構造になっているが、その他の織構造としては、綾織やハーフマット織を例示できる。繊維補強層１に特別に高い引張り強度が要求される場合にはハーフマット織が採用され、通常の引張り強度で十分な場合は平織構造が採用される。繊維補強層１は、縦糸２と横糸３とを例えばレピア織機を用いて製織される。

この繊維補強層１は、コンベヤベルト６の製造工程において、接着液にディッピングされた後、熱処理が施される。その後、その繊維補強層１を上ゴム層４および下ゴム層５によって挟んで成形した未加硫の成形体（コンベヤベルト）を金型の中で加硫することによりコンベヤベルト６が製造される。

縦糸２および横糸３はポリエステル繊維により形成されている。この実施形態では、図３に例示するように横糸３は複数本のフィラメント糸３ａを引き揃えて一方向に撚った片撚りである。本発明の横糸３は、１本または複数本のフィラメント糸３ａを引き揃えて一方向に撚った片撚りである。

そして、横糸３の１本あたりの繊度Ｄに基づいて、その横糸３の撚り数Ｔが設定されている。具体的には、繊度Ｄが８４０ｄｔｅｘ以上２２００ｄｔｅｘ未満の場合は撚り数Ｔは８〜１０（回／１０ｃｍ）、繊度Ｄが２２００ｄｔｅｘ以上４４００ｄｔｅｘ未満の場合は撚り数Ｔは７〜８（回／１０ｃｍ）、繊度Ｄが４４００ｄｔｅｘ以上６７００ｄｔｅｘ未満の場合は撚り数Ｔは６〜７（回／１０ｃｍ）に設定されている。即ち、繊度Ｄが大きくなる程、所定の範囲内で撚り数Ｔが小さく設定されている。尚、繊度Ｄが６７００ｄｔｅｘ以上の場合は、撚り数Ｔは例えば５〜６（回／１０ｃｍ）程度に設定される。

繊維補強層１の製織時には、縦糸２とは異なり、横糸３にはほとんどテンションが負荷されない。そのため、横糸３にポリエステル繊維を採用した場合、撚り数Ｔが過大であると、横糸３に上述した撚り戻しが生じ易くなり、撚り戻し状態のまま横糸３が製織されるとキンク（コブ状）が頻発して外観不良になる。この外観不良が生じた場合は補修する必要があるため生産性が著しく低下する。

ところが、本発明では、横糸３の１本当りの繊度Ｄに基づいて、撚り数Ｔが過大にならない範囲に設定されているので、横糸３に生じる撚り戻しが防止される。それ故、製織時に生じる外観不良が防止され、繊維補強層１の生産性向上には非常に有利になる。

また、横糸３のキンクが生じた部分は、繊維補強層１が接着液にディッピングされると、他の正常な部分に比して接着液を吸収し易くなる。そのため、横糸３のキンクが生じた部分は、コンベヤベルト６を製造する熱処理工程において乾燥不足になったり、黒く変色する等の問題が生じる。ところが、本発明では横糸３の撚り戻しが生じ難く、キンクが防止されるので、このような問題を回避するにも有利になっている。

横糸３の撚り数Ｔが過小であると、レピア織機を用いて繊維補強層１を製織する時に、横糸３を繊維補強層１の幅方向一端側から他端側に円滑に受け渡すことが困難になる。この際に、横糸３は縦糸２と干渉して毛羽立ち易くなり、製織された繊維補強層１の外観不良につながる。この毛羽立ちに伴って横糸３の引張強力は低下する。

しかしながら本発明では、横糸３の１本当りの繊度Ｄに基づいて、撚り数Ｔが過小にならない範囲に設定されているので、横糸３の毛羽立ちが防止される。それ故、繊維補強層１の外観品質向上には益々有利になる。

このように、横糸３の１本当りの繊度Ｄと撚り数Ｔとの関係に注目することにより、横糸３としてポリエステル繊維を採用しながらも、外観品質および生産性の向上を可能にしている。

横糸が従来のナイロン６６の場合には熱収縮により繊維補強層の幅が狭くなるので熱処理前の繊維補強層の幅を熱処理後の繊維補強層の幅よりも広く設定していたのに対し、本発明では従来よりも熱処理前の繊維補強層１の幅を広く設定する必要がなく、横糸３の打ち込み量を少なくすることができ大きなコストダウン効果が得られる。さらに、織機および熱処理機（ディップＭ／Ｃ）の幅制約条件を受けにくくなり加工設備での自由度を広げ、熱収縮が小さい分、従来より広幅の帆布（繊維補強層１）を設計することができる。

コンベヤベルト６に埋設される複数の繊維補強層のすべてを本発明の繊維補強層１にしてもよいが、一部だけを本発明の繊維補強層１にすることもできる。例えば、本発明の繊維補強層１を、コンベヤベルト６に埋設される最内周側の１層の繊維補強層のみに適用する、または、少なくとも最内周側の１層の繊維補強層に適用することもできる。或いは、本発明の繊維補強層１を、最外周側の１層の繊維補強層のみに適用する、または、少なくとも最外周側の１層の繊維補強層に適用することもできる。

縦糸および横糸がポリエステル繊維により形成された平織構造であることを共通にして、表１に示すように横糸の１本当りの繊度Ｄ（ｄｔｅｘ）および撚り数Ｔ（回／１０ｃｍ）のみを異ならせた繊維補強層のサンプルを２２種類作製した（実施例１〜１１、比較例１〜１１）。それぞれのサンプルについて、下記の横糸の撚り戻しの発生頻度および製織後の横糸の引張強力を測定した。

[撚り戻しの発生頻度]
サンプルを作製する前に、横糸をテンションを負荷しないで延ばした際に、撚り戻しがどの程度の割合で発生したかを測定した。表１では、１０本の横糸のうち、撚り戻しが発生した横糸の割合が１０％以下の場合を「×」、５０％以下の場合を「△」、５０％超の場合を「○」で示した。

[製織後の横糸の引張強力]
サンプルから横糸を取出して引張強力を測定した。表１では、製織前のそれぞれの横糸の引張強力を基準の１００として指数で示した。指数の数値が小さいほど引張強力が低下していることを示す。尚、引張強力と毛羽立ちの程度とには相関関係があり、毛羽立ちが多い程、引張強力が低下する。したがって、指数の数値が小さいほど毛羽立ちが多くて外観品質が劣ることになる。

表１の結果から実施例１〜１１は、横糸の撚り戻しの発生頻度が低く、外観品質および生産性に優れることが分かる。また、実施例１〜１１は、製織による引張強力の低下がない。即ち、製織時に横糸の毛羽立ちが生じ難く、外観品質に優れていることが分かる。

１ 繊維補強層
２ 縦糸
３ 横糸
３ａ フィラメント糸
４ 上ゴム層
５ 下ゴム層
６ コンベヤベルト

Claims (2)

1. 縦糸および横糸がポリエステル繊維により形成された織構造のコンベヤベルト用繊維補強層において、前記横糸が１本または複数本のフィラメント糸を引き揃えて一方向に撚った片撚りであり、横糸の１本あたりの繊度Ｄに基づいて、その横糸の撚り数Ｔが下記に設定されていることを特徴とするコンベヤベルト用繊維補強層。
   ８４０ｄｔｅｘ≦Ｄ＜２２００ｄｔｅｘの場合、Ｔは８〜１０（回／１０ｃｍ）
   ２２００ｄｔｅｘ≦Ｄ＜４４００ｄｔｅｘの場合、Ｔは７〜８（回／１０ｃｍ）
   ４４００ｄｔｅｘ≦Ｄ＜６７００ｄｔｅｘの場合、Ｔは６〜７（回／１０ｃｍ）
2. 平織構造である請求項１に記載のコンベヤベルト用繊維補強層。

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