JP2023546917A - Defect detection in moving fiber-containing structures - Google Patents

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Abstract

Figure 2023546917000001

本明細書では直線移動中の繊維含有構造物の断面直径を測定できる投光器(115)および受光器(130)を含む少なくとも1つの欠陥検出器を用いて繊維含有構造物(110)の欠陥を検出する方法および装置(100)を開示する。前記断面直径は、投光器で透過した総光量(140)に対する受光器で検出された光量135の減少量に基づいて算出される。また本明細書ではその欠陥検出方法にかけられた繊維含有構造物を開示する。
【選択図】図3

Figure 2023546917000001

Defects in the fiber-containing structure (110) are detected herein using at least one defect detector including a light emitter (115) and a light receiver (130) capable of measuring the cross-sectional diameter of the fiber-containing structure during linear movement. A method and apparatus (100) are disclosed. The cross-sectional diameter is calculated based on the amount of decrease in the amount of light 135 detected by the light receiver relative to the total amount of light (140) transmitted by the projector. Also disclosed herein is a fiber-containing structure subjected to the defect detection method.
[Selection diagram] Figure 3

Description

本願は一般に材料技術に関し、より具体的には、糸条ライン、編組ライン、ワイヤレイ構造物などの繊維含有構造物の準備、加工、検出に関する。より詳細には、本願は、直線運動している繊維含有構造物の欠陥のリアルタイム検出および特徴付けのための方法ならびに装置を開示する。 FIELD OF THE INVENTION This application relates generally to materials technology, and more specifically to the preparation, processing, and detection of fiber-containing structures, such as yarn lines, braided lines, and wirelay structures. More particularly, this application discloses methods and apparatus for real-time detection and characterization of defects in fiber-containing structures in linear motion.

糸条ライン(例えば、マルチフィラメント糸)、編組ライン(例えば、編組糸、編組芯鞘構造物など)およびワイヤレイ構造物(例えば、ワイヤレイロープ)などの繊維含有構造物を製造または加工する場合、例えばフィラメント切れや不純物の存在により欠陥が発生することがある。 When manufacturing or processing fiber-containing structures such as yarn lines (e.g., multifilament yarns), braided lines (e.g., braided yarns, braided core-sheath structures, etc.) and wirelay structures (e.g., wirelay ropes), For example, defects may occur due to filament breakage or the presence of impurities.

フィラメント切れは、例えば、繊維含有構造物の張力、曲げ、または捩じれによって発生し得る。インライン加工中の繊維含有構造物の表面にフィラメント切れが存在する場合、こうしたフィラメント切れは繊維含有構造物を弱め、また繊維含有構造物に沿ってさまざまな場所で分離し、その後再付着してさらなる欠陥につながる可能性がある。破断繊維は、元のフィラメントに付着しているまたはから分離しているに関わらず、その後のインライン加工で形状が変化し、寸法が大きくなることがある。 Filament breakage can occur, for example, due to tension, bending, or twisting of the fiber-containing structure. If filament breaks are present on the surface of a fiber-containing structure during in-line processing, these filament breaks can weaken the fiber-containing structure and also separate at various locations along the fiber-containing structure and then re-attach to further May lead to defects. Broken fibers, whether attached to or separated from the original filament, may change shape and increase in size during subsequent in-line processing.

繊維含有構造物に関する欠陥の用語は、関連技術において大きく異なり得るが、フィラメント切れおよび不純物に起因する欠陥は、一般に2つのカテゴリーに含まれる。第1のカテゴリーは、繊維含有構造物の表面から枝状の構造として外側に広がる、フィラメント切れ(単一フィラメントまたはフィラメントの群)に関し、これは大抵「毛羽立ち」または「剥離」欠陥と呼ばれる。第2のカテゴリーは、繊維含有構造物の表面に付着し、インライン加工時に大抵「毛玉」または「スラブ」欠陥と呼ばれる台状の構造に成長する傾向がある、破断(分離)繊維または他の不純物に関する。 Although the terminology of defects for fiber-containing structures can vary widely in the relevant art, defects due to filament breaks and impurities generally fall into two categories. The first category concerns filament breaks (single filaments or groups of filaments) that extend outward from the surface of the fiber-containing structure as branch-like structures, often referred to as "fluff" or "peeling" defects. The second category consists of broken (separated) fibers or other fibers that adhere to the surface of fiber-containing structures and tend to grow into platform-like structures, often referred to as "pilling" or "slab" defects, during in-line processing. Concerning impurities.

上記のような欠陥は、繊維含有構造物の強度や実用性に悪影響を及ぼす可能性があるため、市販の製品は一般的に検査され、大抵欠陥の量や濃度に基づき評価される。繊維含有構造物の評価方法は、顕微鏡などの拡大装置を用いて人によって行われることが多いが、手作業での検査は面倒な過程であり、大量生産には不向きである。さらに、人による検査に伴う限界に起因して、繊維含有構造物の高速製造または加工時に、人による検査で欠陥の発生を低減または除去するためのリアルタイム修正介入が行われることはめったにない。 Because defects such as those described above can adversely affect the strength and utility of fiber-containing structures, commercially available products are commonly inspected and often evaluated based on the amount or concentration of defects. Evaluation methods for fiber-containing structures are often performed by humans using magnifying devices such as microscopes, but manual inspection is a tedious process and is not suitable for mass production. Additionally, due to limitations associated with human inspection, real-time corrective interventions to reduce or eliminate the occurrence of defects in human inspection are rarely performed during high-speed manufacturing or processing of fiber-containing structures.

本発明者らは、製造または加工時の直線運動している繊維含有構造物の欠陥を確実に検出する方法および装置を発見する必要性が存在することを認識している。同様に、欠陥の区別と特徴付けを可能にする、または欠陥の発生を低減するために繊維含有構造物の製造もしくは加工を変更もしくは終了するこうした方法および装置に対する必要性も存在する。 The inventors have recognized that there is a need to discover methods and apparatus that reliably detect defects in fiber-containing structures in linear motion during manufacture or processing. There is also a need for such methods and apparatus for modifying or terminating the manufacture or processing of fiber-containing structures to allow the differentiation and characterization of defects, or to reduce the occurrence of defects.

以下の開示では直線運動している繊維含有構造物の欠陥をリアルタイムで検出するための方法および装置、ならびにこれらの方法および装置を用いて得られる繊維含有構造物を説明する。 The following disclosure describes methods and apparatus for detecting defects in linearly moving fiber-containing structures in real time, as well as fiber-containing structures obtained using these methods and apparatus.

本開示の実施形態は、この技術分野における通常の技能を有する者がそれらを製造し使用できるように本明細書に記載されており、以下を含む。
(1)1つの態様は、繊維含有構造物を少なくとも1つの欠陥検出器に直線的に通過させ、前記繊維含有構造物の少なくとも1つの断面直径を前記欠陥検出器で測定して前記繊維含有構造物の直径対長さの少なくとも1つの直径信号を得、任意選択で前記直径信号を信号処理して少なくとも1つの信号処理された直径信号を得、前記直径信号、前記信号処理された直径信号またはそれらの組み合わせを少なくとも1つの基準信号と比較して、表面欠陥出力対前記繊維含有構造物の前記長さの少なくとも1つの表面欠陥信号を発生させることによって、繊維含有構造物の欠陥を検出する方法であって、
(a)前記欠陥検出器は、投光器で前記繊維含有構造物に光を透過させ、受光器で前記繊維含有構造物のシルエット画像を検出し、前記投光器で透過した総光量に対する受光器で検出された光量の減少量に基づいて該断面直径を算出することによって前記繊維含有構造物の前記断面直径を測定し、(b)前記欠陥検出器の少なくとも1つが、前記繊維含有構造物を形成するように構成された押出装置、前記繊維含有構造物を形成するように構成された編組機(braiding machine)、前記繊維含有構造物に張力を加えるように構成された張力アセンブリ(tensioning assembly)、前記繊維含有構造物にコーティングを施すように構成された仕上げアプリケータ(finish applicator)、前記繊維含有構造物を延伸するように構成されたゴデットロールアセンブリ(godet roll assembly)、前記繊維含有構造物をボビンに巻回するように構成された巻き取りアセンブリ(winding assembly)、またはそれらの組み合わせと直列に位置している、方法に関する;
(2) 別の態様は、上述の方法(1)を行うことによって得られる欠陥が検出された繊維含有構造物に関する;および
(3) 別の態様は、(A)繊維含有構造物を形成するように構成された押出装置、前記繊維含有構造物を形成するように構成された編組機、前記繊維含有構造物に張力を加えるように構成された張力アセンブリ、前記繊維含有構造物にコーティングを施すように構成された仕上げアプリケータ、前記繊維含有構造物を延伸するように構成されたゴデットロールアセンブリ、前記繊維含有構造物をボビンに巻回するように構成された巻き取りアセンブリ、またはそれらの組み合わせ、(B)投光器で前記繊維含有構造物に光を透過させ、受光器で前記繊維含有構造物のシルエット画像を検出し、前記投光器で透過した総光量に対する前記受光器で検出された光量の減少量に基づいて当該断面直径を算出することによって、前記繊維含有構造物の少なくとも1つの断面直径を測定するように構成された欠陥検出器;および(C)前記欠陥検出器から得られた少なくとも1つの直径信号、任意選択で少なくとも1つの信号処理された直径信号、またはそれらの組み合わせを、少なくとも1つの基準信号と比較して、表面欠陥出力対前記繊維含有構造物の長さの少なくとも1つの表面欠陥信号を得るプロセッサを含み、前記繊維含有構造物が前記欠陥検出器を直線的に通過している間に前記欠陥検出器が前記少なくとも1つの断面直径を測定する、繊維含有構造物の欠陥を検出するための装置に関する。
Embodiments of the present disclosure are described herein to enable one of ordinary skill in the art to make and use them, and include the following.
(1) One embodiment includes linearly passing a fiber-containing structure through at least one defect detector, and measuring a cross-sectional diameter of at least one of the fiber-containing structures with the defect detector to detect the fiber-containing structure. obtaining at least one diameter signal of diameter versus length of an object, optionally signal processing said diameter signal to obtain at least one signal processed diameter signal, said diameter signal, said signal processed diameter signal or A method for detecting defects in a fiber-containing structure by comparing a combination thereof to at least one reference signal to generate at least one surface defect signal of a surface defect output versus said length of said fiber-containing structure. And,
(a) The defect detector transmits light through the fiber-containing structure with a light projector, detects a silhouette image of the fiber-containing structure with a light receiver, and detects a silhouette image of the fiber-containing structure with a light receiver based on the total amount of light transmitted through the light projector. (b) measuring the cross-sectional diameter of the fiber-containing structure by calculating the cross-sectional diameter based on a decrease in the amount of light generated by the fiber-containing structure; an extrusion device configured to: a braiding machine configured to form the fiber-containing structure; a tensioning assembly configured to apply tension to the fiber-containing structure; a finish applicator configured to apply a coating to the fiber-containing structure, a godet roll assembly configured to draw the fiber-containing structure, a bobbin for the fiber-containing structure; a winding assembly configured to wind a winding assembly, or a combination thereof;
(2) Another aspect relates to a defect-detected fiber-containing structure obtained by performing method (1) above; and (3) another aspect relates to (A) forming a fiber-containing structure. an extrusion device configured to: a braiding machine configured to form the fiber-containing structure; a tensioning assembly configured to apply tension to the fiber-containing structure; and applying a coating to the fiber-containing structure. a finishing applicator configured to, a godet roll assembly configured to draw the fiber-containing structure, a winding assembly configured to wind the fiber-containing structure onto a bobbin, or the like; combination, (B) transmitting light through the fiber-containing structure with a projector, detecting a silhouette image of the fiber-containing structure with a light receiver, and determining the amount of light detected by the light receiver relative to the total amount of light transmitted by the projector; a defect detector configured to measure the cross-sectional diameter of at least one of the fiber-containing structures by calculating the cross-sectional diameter based on the amount of reduction; Comparing one diameter signal, optionally at least one signal-processed diameter signal, or a combination thereof to at least one reference signal to determine at least one of the surface defect output versus the length of said fiber-containing structure. a defect in a fiber-containing structure, the defect detector comprising a processor for obtaining a surface defect signal, the defect detector measuring the at least one cross-sectional diameter while the fiber-containing structure linearly passes the defect detector; The present invention relates to a device for detecting.

本開示の追加の目的、利点および他の特徴は、一部は以下の説明で述べられ、一部は以下の検討により当業者に明らかになる、または本開示の実施から知ることができる。本開示は、以下に具体的に説明されるものとは異なる他の実施形態を包含し、本明細書の詳細は、本開示から逸脱することなくさまざまな点で変更が可能である。この点について、本明細書の説明は、本質的に例示的なものとして理解され、制限的なものとして理解されるものではない。 Additional objects, advantages, and other features of the disclosure will be set forth in part in the description that follows, and in part will be apparent to those skilled in the art from the following discussion, or can be learned from practice of the disclosure. This disclosure encompasses other embodiments different from those specifically described below, and the details herein may be changed in various ways without departing from this disclosure. In this regard, the description herein is to be understood as illustrative in nature and not as restrictive.

本開示の実施形態を以下に示す図を考慮して以下の明細書で説明する。
図1Aは、複数のフィラメントまたはフィラメント含有ストランドで形成された非撚り、非編組の糸条ラインを示す。 図1Bは、共に編組された複数のフィラメントまたはフィラメント含有ストランドで形成された編組繊維含有構造物を示す。 図1Cは、共に編組された複数のフィラメントまたはフィラメント含有ストランドで形成された鞘によって囲まれたフィラメントまたはフィラメント含有ストランドの芯を含む芯鞘繊維含有構造物を示す。 図1Dは、同じ方向にワイヤを撚った複数のフィラメントまたはフィラメント含有ストランドで形成されたワイヤを撚ったカバーで囲まれたフィラメントまたはフィラメント含有ストランドの芯を含むワイヤレイ繊維含有構造物を示す。 図2Aは、フィラメント切れによって生じた「毛羽立ち」または「剥離」の形態の欠陥を有する繊維含有構造物を示す。 図2Bは、繊維含有構造物の表面に付着した不純物によって生じた小さな「ピル」または「スラブ」の形態の欠陥を有する繊維含有構造物を示す。 図2Cは、繊維含有構造物の表面に付着した不純物の蓄積によって生じた細長い「ピル」または「スラブ」の形態の欠陥を有する繊維含有構造物を示す。 図3は、繊維含有構造物の断面直径を検出し測定するように構成された欠陥検出器を示す。 図4Aは、帯状の平行光が投光スリットを通過している欠陥検出器の投光スリットを示す。 図4Bは、部分的に遮断された平行光が受光スリットを通過している欠陥検出器の受光スリットを示す。 図5Aは、欠陥検出器を直線的に通過している繊維含有構造物の欠陥のない部分によって平行光が部分的に遮断された欠陥検出器の受光スリットを示す。 図5Bは、欠陥検出器を直線的に通過している繊維含有構造物の欠陥含有部分によって平行光が部分的に遮断された欠陥検出器の受光スリットを示す。 図6Aは、フィラメント切れによって生じた剥離欠陥を有する移動している繊維含有構造物を示し、一定間隔で発生する繊維含有構造物の断面測定の位置を示している。 図6Bは、付着した不純物によって生じた小さなスラブ欠陥を有する移動している繊維含有構造物を示し、一定間隔で発生する繊維含有構造物の断面測定の位置を示している。 図6Cは、蓄積された不純物によって生じた細長いスラブ欠陥を有する移動している繊維含有構造物を示し、一定間隔で発生する繊維含有構造物の断面測定の位置を示している。 図7は、繊維含有構造物を製造または加工するための装置を示す。 図8は、繊維含有構造物を編組して検出するための装置を示す。 図9は、欠陥検出器アレイを通過して直線的に移動している繊維含有構造物に対して直列に位置している2つの2軸欠陥検出器を備える欠陥検出器アレイを示す。
Embodiments of the present disclosure are described in the following specification in consideration of the figures shown below.
FIG. 1A shows a non-twisted, non-braided yarn line formed from a plurality of filaments or filament-containing strands. FIG. 1B shows a braided fiber-containing structure formed of multiple filaments or filament-containing strands that are braided together. FIG. 1C shows a core-sheath fiber-containing structure that includes a core of filaments or filament-containing strands surrounded by a sheath formed of a plurality of filaments or filament-containing strands that are braided together. FIG. 1D shows a wire-lay fiber-containing structure that includes a core of filaments or filament-containing strands surrounded by a wire-stranded cover formed of multiple filaments or filament-containing strands twisted in the same direction. FIG. 2A shows a fiber-containing structure with defects in the form of "fluff" or "peeling" caused by filament breakage. FIG. 2B shows a fiber-containing structure with defects in the form of small "pills" or "slabs" caused by impurities deposited on the surface of the fiber-containing structure. FIG. 2C shows a fiber-containing structure with defects in the form of elongated "pills" or "slabs" caused by the accumulation of impurities deposited on the surface of the fiber-containing structure. FIG. 3 shows a defect detector configured to detect and measure the cross-sectional diameter of a fiber-containing structure. FIG. 4A shows a light projection slit of a defect detector in which a strip of parallel light passes through the light projection slit. FIG. 4B shows the receiving slit of the defect detector with partially blocked collimated light passing through the receiving slit. FIG. 5A shows a receiving slit of a defect detector with collimated light partially blocked by a defect-free portion of the fiber-containing structure passing linearly through the defect detector. FIG. 5B shows a receiving slit of a defect detector in which parallel light is partially blocked by a defect-containing portion of a fiber-containing structure passing linearly through the defect detector. FIG. 6A shows a moving fiber-containing structure with delamination defects caused by filament breaks and shows the location of cross-sectional measurements of the fiber-containing structure occurring at regular intervals. FIG. 6B shows a moving fiber-containing structure with small slab defects caused by deposited impurities and shows the location of cross-sectional measurements of the fiber-containing structure occurring at regular intervals. FIG. 6C shows a moving fiber-containing structure with elongated slab defects caused by accumulated impurities and shows the location of cross-sectional measurements of the fiber-containing structure occurring at regular intervals. FIG. 7 shows an apparatus for manufacturing or processing fiber-containing structures. FIG. 8 shows an apparatus for braiding and detecting fiber-containing structures. FIG. 9 shows a defect detector array with two biaxial defect detectors positioned in series with a fiber-containing structure moving linearly past the defect detector array.

本開示の実施形態は、移動している繊維含有構造物の欠陥を検出するためのさまざまな方法、欠陥検出方法を行うための装置、および本明細書に記載の欠陥検出方法を行うことによって得られる欠陥検出された繊維含有構造物を含む。本開示の欠陥検出方法の特定の非限定的な用途も、本明細書に記載される。 Embodiments of the present disclosure provide various methods for detecting defects in moving fiber-containing structures, apparatus for performing the defect detection methods, and benefits obtained by performing the defect detection methods described herein. Contains fiber-containing structures with detected defects. Certain non-limiting applications of the defect detection methods of the present disclosure are also described herein.

特に明記しない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、関連する技術分野における通常の技術者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。抵触する場合は、定義を含めて本明細書が優先する。 Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the relevant art. In case of conflict, the present specification, including definitions, will control.

特に明記しない限り、すべてのパーセンテージ、部、比などは重量による。 All percentages, parts, ratios, etc. are by weight unless otherwise specified.

量、濃度、または他の値もしくはパラメータが範囲、または上限値と下限値のリストとして与えられる場合、これは、範囲が個別に開示されているかどうかにかかわらず、任意の上限値と下限値の任意の対から形成されるすべての範囲を具体的に開示しているものとして理解するものとする。数値の範囲が本明細書に記載されている場合、特に明記しない限り、その範囲はその端点、およびその範囲内のすべての整数および分数を含むことを意図している。本開示の範囲は、範囲を定義する際に記載された特定の値に限定されることを意図していない。 When an amount, concentration, or other value or parameter is given as a range or a list of upper and lower limits, this means that any upper and lower values are included, whether or not the range is separately disclosed. It is to be understood that all ranges formed from any pair are specifically disclosed. When a numerical range is stated herein, the range is intended to include the endpoints and all integers and fractions within the range, unless stated otherwise. The scope of this disclosure is not intended to be limited to the particular values recited in defining the range.

本明細書におけるさまざまな要素および成分を説明するための「a」または「an」の使用は、単に便宜上、および本開示の一般的な意味を与えるためである。本説明は、別段の意図があることが明らかでない限り、1つまたは少なくとも1つを含むように解釈すべきであり、単数形は複数形も含む。 The use of "a" or "an" to describe various elements and components herein is merely for convenience and to provide a general meaning of the disclosure. This description should be construed to include one or at least one, and the singular also includes the plural, unless it is clear that it is intended otherwise.

明示的に反対の記載がない限り、「または」並びに「および/または」は、包括的なものを指し、排他的なものを指すものではない。例えば、条件AもしくはB、或いはAおよび/またはBは、以下のいずれか1つによって満たされる:Aが真実である(または存在する)、かつBが虚偽である(または存在しない)、Aが虚偽である(または存在しない)、かつBが真実である(または存在する)、AおよびBの両方が真実である(または存在する)。 Unless expressly stated to the contrary, "or" and "and/or" refer to inclusive and not exclusive terms. For example, conditions A or B, or A and/or B, are satisfied by one of the following: A is true (or exists) and B is false (or does not exist); is false (or does not exist), and B is true (or exists), both A and B are true (or exist).

本明細書で使用する用語「約」および「近似」は、基準量または値とほぼ同じであることを指し、一定量または値の±5%を包含すると理解すべきである。 As used herein, the terms "about" and "approximately" refer to approximately the same as a reference amount or value, and are to be understood to include ±5% of a given amount or value.

本明細書で使用される「実質的に」という用語は、特に定義されない限り、使用される文脈における通常の技術者によって理解されるように、すべてまたはほとんどすべてまたは大部分を意味する。産業規模や商業規模の状況で通常発生するであろう100%からのある合理的な差異を考慮することを意図している。 The term "substantially" as used herein, unless otherwise defined, means all or nearly all or most, as understood by one of ordinary skill in the context of use. It is intended to allow for some reasonable variance from 100% that would normally occur in industrial or commercial scale situations.

本明細書全体を通して、特に定義および説明がない限り、関連する測定値を決定するために採用される技術用語および方法は、2014年10月に発行された、ASTM D855/D885M - 10A (2014), Standard Test Methods for Tire Cords, Tire Cord Fabrics, and Industrial Filament Yarns Made From Man-made Organic-base Fibersの記述に準拠する。 Throughout this specification, unless otherwise defined and explained, the technical terms and methods employed to determine the relevant measurements refer to ASTM D855/D885M - 10A (2014), published October 2014. , Standard Test Methods for Tire Cords, Tire Cord Fabrics, and Industrial Filament Yarns Made From Man-made Organic-base Fibers.

便宜上、本明細書に開示されたさまざまな実施形態の多くの要素は、別々に考察される。選択肢のリストが提供され、数値が範囲になっている場合もあるが、本開示は、別々に説明されたリストおよび範囲に限定されると考えるべきではない。別段の記載がない限り、本開示内で可能な1つ1つの組み合わせは、あらゆる目的のために明示的に開示されたものとみなされるべきである。 For convenience, many elements of the various embodiments disclosed herein are discussed separately. Although a list of options may be provided and numerical ranges may be provided, this disclosure should not be considered limited to the separately described list and ranges. Unless stated otherwise, each and every possible combination within this disclosure should be considered expressly disclosed for all purposes.

本明細書の材料、方法、および実施例は、例示的なものであり、明確に記載されている場合を除き、限定することを意図していない。本明細書に記載されたものと類似または同等の方法および材料も、本開示の実施に使用できる。 The materials, methods, and examples herein are illustrative and not intended to be limiting, except as expressly stated. Methods and materials similar or equivalent to those described herein can also be used in the practice of the present disclosure.

<移動している繊維含有構造物の欠陥の検出方法>
本明細書では、直線運動している繊維含有構造物の欠陥の検出方法を開示する。「繊維含有構造物」という用語は、繊維および/またはフィラメントで形成された任意のコード状構造物、例えば糸条ライン(threadline)、編組ライン(braidline)、ワイヤレイおよび芯鞘構造物を含む。
<Method for detecting defects in moving fiber-containing structures>
Disclosed herein is a method for detecting defects in a fiber-containing structure that is in linear motion. The term "fiber-containing structure" includes any cord-like structure formed of fibers and/or filaments, such as threadlines, braidlines, wire lays, and core-sheath structures.

図1A~1Dは、本開示の方法で使用され得る繊維含有構造物の例を示す。 1A-1D illustrate examples of fiber-containing structures that can be used in the methods of the present disclosure.

図1Aは、非撚り、非編組束として配置された複数のフィラメント(またはフィラメント含有ストランド)10を含む糸条ラインコード5の一例を示す。図1Bは、中心の芯がない編組束として配列された複数のフィラメント(またはフィラメント含有ストランド)20を含む編組ラインコード15の例を示す。図1Cは、フィラメント(またはフィラメント含有ストランド)で形成された芯35を取り囲む、複数の編組フィラメント(または編組フィラメント含有ストランド)32で形成された編組鞘30を含む芯鞘構造を有する編組コード25の例を示す。図1Dは、フィラメント(またはフィラメント含有ストランド)で形成された芯55を取り囲む、複数の編組フィラメント(または編組フィラメント含有ストランド)50で形成されたワイヤレイの鞘45を含む芯鞘構造を有するワイヤレイ繊維含有構造物40を示す。 FIG. 1A shows an example of a yarn line cord 5 that includes a plurality of filaments (or filament-containing strands) 10 arranged as a non-twisted, non-braided bundle. FIG. 1B shows an example of a braided line cord 15 that includes a plurality of filaments (or filament-containing strands) 20 arranged as a braided bundle without a central core. FIG. 1C shows a braided cord 25 having a core-sheath structure including a braided sheath 30 formed of a plurality of braided filaments (or braided filament-containing strands) 32 surrounding a core 35 formed of filaments (or filament-containing strands). Give an example. FIG. 1D shows a wire-lay fiber containing core-sheath structure comprising a wire-lay sheath 45 formed of a plurality of braided filaments (or braided filament-containing strands) 50 surrounding a core 55 formed of filaments (or filament-containing strands). A structure 40 is shown.

上記で説明したように、例えば損傷したフィラメントまたは繊維含有構造物に付着し得る不純物に起因して、繊維含有構造物を製造または加工する際に特定の欠陥が発生することがある。 As explained above, certain defects may occur during manufacturing or processing of fiber-containing structures, for example due to damaged filaments or impurities that may adhere to the fiber-containing structures.

図2Aは、フィラメント切れによって生じた「毛羽立ち」または「剥離」の形態の欠陥65を有する一般的な繊維含有構造物60を示す。フィラメント切れは、例えば、繊維含有構造物の引張り、曲げ、捩じれによって発生することがある。典型的には、切れたフィラメントは、加工中直線運動している繊維含有構造物60の進行方向75に対して外側に鋭角70に伸びる。しかし、時には、切れたフィラメントは、繊維含有構造物の進行方向に対して外側に鈍角に伸びる場合がある。場合によっては、切れたフィラメントは、進行方向に対して外側に鈍角に伸びる前縁枝67(図5Aおよび5Bに示す)と、外側に鋭角に伸びる後縁枝65(図2Aに示す)を含む2つの枝状構造を含み得る。 FIG. 2A shows a typical fiber-containing structure 60 with defects 65 in the form of "fluff" or "peeling" caused by filament breakage. Filament breakage may occur, for example, due to stretching, bending, or twisting of the fiber-containing structure. Typically, the broken filaments extend outwardly at an acute angle 70 relative to the direction of travel 75 of the fiber-containing structure 60 in linear motion during processing. However, sometimes the broken filaments extend outward at obtuse angles to the direction of travel of the fiber-containing structure. In some cases, the broken filament includes a leading edge branch 67 (shown in FIGS. 5A and 5B) that extends outwardly at an obtuse angle with respect to the direction of travel, and a trailing edge branch 65 (shown in FIG. 2A) that extends outwardly at an acute angle. It may include two branched structures.

図2Bは、繊維含有構造物80の表面に付着した不純物によって生じた「ピル」または「スラブ」の形態の欠陥85を有する一般的な繊維含有構造物80を示す。図2Bの例は、「ピル」または「スラブ」の付着点87が「ピル」または「スラブ」の全体の寸法と比較して比較的小さな面積を占める、小さな(最近導入された)不純物を示している。 FIG. 2B shows a typical fiber-containing structure 80 with defects 85 in the form of "pills" or "slabs" caused by impurities deposited on the surface of the fiber-containing structure 80. The example of FIG. 2B shows a small (recently introduced) impurity where the "pill" or "slab" attachment point 87 occupies a relatively small area compared to the overall dimensions of the "pill" or "slab". ing.

図2Cは、繊維含有構造物90の表面に付着した不純物の蓄積または成形によって生じた細長いまたは拡大した「ピル」または「スラブ」の形態の欠陥95を有する一般的な繊維含有構造物90を示す。図2Cの例は、「ピル」または「スラブ」の付着点97が「ピル」または「スラブ」の全体の大きさと比較して比較的大きな面積を占める細長いまたは拡大した不純物を示している。 FIG. 2C shows a typical fiber-containing structure 90 having defects 95 in the form of elongated or enlarged "pills" or "slabs" caused by the accumulation or molding of impurities deposited on the surface of the fiber-containing structure 90. . The example of FIG. 2C shows an elongated or enlarged impurity where the attachment point 97 of the "pill" or "slab" occupies a relatively large area compared to the overall size of the "pill" or "slab."

本開示の欠陥検出方法は、移動している繊維含有構造物の少なくとも1つの断面直径を測定するように構成された欠陥検出器を使用する。 The defect detection method of the present disclosure uses a defect detector configured to measure a cross-sectional diameter of at least one of a moving fiber-containing structure.

こうした方法は、(1)繊維含有構造物を少なくとも1つの欠陥検出器に直線的に通過させるステップ、(2)欠陥検出器で繊維含有構造物の少なくとも1つの断面直径を測定して少なくとも1つの繊維含有構造物の直径対長さの直径信号を得るステップ、(3)任意選択で直径信号を信号処理して少なくとも1つの信号処理された直径信号を得るステップ、および(4)直径信号、信号処理された直径信号またはそれらの組み合わせを、少なくとも1つの基準信号と比較して表面欠陥出力対繊維含有構造物の長さの少なくとも1つの表面欠陥信号を生成するステップを含み得る。 These methods include (1) passing the fiber-containing structure in a straight line through at least one defect detector; (2) measuring the cross-sectional diameter of at least one of the fiber-containing structures with the defect detector to detect the cross-sectional diameter of the fiber-containing structure; obtaining a diameter signal of the diameter versus length of the fiber-containing structure; (3) optionally processing the diameter signal to obtain at least one processed diameter signal; and (4) a diameter signal, a signal. The method may include comparing the processed diameter signal or a combination thereof to at least one reference signal to generate at least one surface defect signal of surface defect power versus length of the fiber-containing structure.

いくつかの実施形態では、欠陥検出器は、投光器で繊維含有構造物に光を透過させ、受光器で繊維含有構造物のシルエット画像を検出し、投光器で透過した総光量に対する受光器で検出された光量の減少量に基づいて、該断面直径を算出することによって繊維含有構造物の断面直径を測定する。 In some embodiments, the defect detector transmits light through the fiber-containing structure with a light emitter, detects a silhouette image of the fiber-containing structure with a receiver, and detects a silhouette image of the fiber-containing structure with a receiver relative to the total amount of light transmitted through the light emitter. The cross-sectional diameter of the fiber-containing structure is measured by calculating the cross-sectional diameter based on the amount of decrease in the amount of light obtained.

図3は、繊維含有構造物110のシルエット画像105を検出することによって、直線運動している繊維含有構造物の断面直径を測定するように構成された欠陥検出器100の一実施例を示す図である。この実施形態において欠陥検出器100は、光源120およびレンズ125を含む投光器115並びにシルエット画像105を検出するための受光器130を含む。繊維含有構造物110の断面直径は、投光器で透過した総光量140に対する、受光器で検出された光量135の減少量に基づいて算出される。受光器130は、(i)任意選択で直径信号145の信号処理を行って信号処理された直径信号を得、(ii)直径信号145、任意選択で信号処理された直径信号、またはそれらの組み合わせを少なくとも1つの基準信号155と比較して、表面欠陥出力対繊維含有構造物110の長さの少なくとも1つの表面欠陥信号160を発生するように構成されたプロセッサ150に送られる直径信号145を生成する。図3の実施形態では、受光器130は、アクティブピクセルセンサ165を含む。 FIG. 3 illustrates one embodiment of a defect detector 100 configured to measure the cross-sectional diameter of a fiber-containing structure in linear motion by detecting a silhouette image 105 of the fiber-containing structure 110. It is. In this embodiment, the defect detector 100 includes a light projector 115 including a light source 120 and a lens 125 and a light receiver 130 for detecting the silhouette image 105. The cross-sectional diameter of the fiber-containing structure 110 is calculated based on the amount of decrease in the amount of light 135 detected by the light receiver relative to the total amount of light 140 transmitted by the projector. Optical receiver 130 (i) optionally performs signal processing of diameter signal 145 to obtain a signal-processed diameter signal, and (ii) performs signal processing of diameter signal 145, optionally a signal-processed diameter signal, or a combination thereof. is compared to at least one reference signal 155 to generate a diameter signal 145 that is sent to processor 150 configured to generate at least one surface defect signal 160 of surface defect output versus length of fiber-containing structure 110. do. In the embodiment of FIG. 3, receiver 130 includes an active pixel sensor 165. In the embodiment of FIG.

関連技術で知られているさまざまな投光器および光検出器を本開示の欠陥検出器に使用できる。例えば、投光器としてはレーザーダイオードおよび/または発光ダイオードを挙げることができ、受光器としてはアクティブピクセルセンサを挙げることができる。本開示の光検出器に使用されるアクティブピクセルセンサとしては、フォトダイオードイメージセンサ、電荷結合素子(CCD)イメージセンサ、相補型金属酸化物半導体(CMOS)イメージセンサ、またはそれらの組合せを挙げることができる。 A variety of light projectors and photodetectors known in the related art can be used in the defect detector of the present disclosure. For example, the emitter can include a laser diode and/or a light emitting diode, and the receiver can include an active pixel sensor. Active pixel sensors used in the photodetectors of the present disclosure may include photodiode image sensors, charge-coupled device (CCD) image sensors, complementary metal oxide semiconductor (CMOS) image sensors, or combinations thereof. can.

本開示の方法は、直線運動している繊維含有構造物のシルエット画像を検出できる市販の装置を使用できる。例えば、Toriiらによる米国特許出願公開第2010/0271638号明細書に記載されている透過型寸法測定装置は、本開示の方法および装置における欠陥検出器として使用できる。 The method of the present disclosure can use commercially available equipment that can detect silhouette images of fiber-containing structures in linear motion. For example, the transmission dimension measurement device described in US Patent Application Publication No. 2010/0271638 by Torii et al. can be used as a defect detector in the methods and apparatus of the present disclosure.

また本開示の方法は、直線運動している繊維含有構造物の表面を撮像できる、関連技術において既知のさまざまな種類の検出器を使用できる。例えば、検出方法は、繊維含有構造物を撮像光で照らし、撮像受信機で該繊維含有構造物の表面の反射像を受像することによって該表面を撮像することができる少なくとも1つの撮像検出器で該表面を撮像するステップも含み得る。別法では、本開示の検出方法は、繊維含有構造物の表面の反射像を受像する撮像検出器で繊維含有構造物の該表面を撮像するステップを含まない場合がある。 The methods of the present disclosure can also use various types of detectors known in the related art that can image the surface of a fiber-containing structure in linear motion. For example, the detection method includes at least one imaging detector capable of imaging a surface of a fiber-containing structure by illuminating the fiber-containing structure with imaging light and receiving a reflected image of the surface of the fiber-containing structure with an imaging receiver. It may also include imaging the surface. Alternatively, the detection methods of the present disclosure may not include imaging the surface of the fiber-containing structure with an imaging detector that receives a reflected image of the surface of the fiber-containing structure.

図4Aおよび4Bは、本開示の欠陥検出器がどのようにして繊維含有構造物の断面直径を測定できるかを示している。 4A and 4B illustrate how the defect detector of the present disclosure can measure the cross-sectional diameter of a fiber-containing structure.

上記で説明し、図示したように、欠陥検出器100は、投光器115で繊維含有構造物110に光140を透過させ、受光器130で繊維含有構造物110のシルエット画像105を検出することによって繊維含有構造物110の断面直径を測定する、図3参照。 As explained and illustrated above, defect detector 100 detects fibers by transmitting light 140 through fiber-containing structure 110 with emitter 115 and detecting a silhouette image 105 of fiber-containing structure 110 with receiver 130. Measure the cross-sectional diameter of the containing structure 110, see FIG.

図4Aは、投光器115が、光源120からの透過光が通過し、帯状の平行光ビーム175になる投光スリット170を含む実施形態を示している。図4Bは、対応する受光器130が、例えばアクティブピクセルセンサ165によって検出される前に部分的に遮断された平行光ビーム135が通過する受光スリット185を含む実施形態を示している。 FIG. 4A shows an embodiment in which the light projector 115 includes a light projecting slit 170 through which the transmitted light from the light source 120 passes and becomes a band-shaped collimated light beam 175. FIG. 4B shows an embodiment in which the corresponding light receiver 130 includes a light receiving slit 185 through which the partially blocked collimated light beam 135 passes before being detected by the active pixel sensor 165, for example.

図4Aおよび4Bの図では、繊維含有構造物110(欠陥検出器100を線形速度vで直線的に通過している)の欠陥のない部分190の存在によって、平行光ビーム175の一部を遮断し、受光器130によって検出された部分的に遮断された平行光ビーム135の量Aは投光器115で透過した透過平行光ビーム175の量Aより少ない。平行光ビーム135の遮断部分は、繊維含有構造物110のシルエット画像105に相当する。このようにして、繊維含有構造物110の断面直径Dは、透過平行光ビーム175の量Aと部分的に遮断された平行光ビーム135の量Aとの差、すなわちD~(A-A)に基づいて算出できる。 In the illustrations of FIGS. 4A and 4B, a portion of the collimated light beam 175 is blocked by the presence of a defect-free portion 190 of the fiber-containing structure 110 (which is passing linearly through the defect detector 100 at a linear velocity v). However, the amount A D of partially blocked parallel light beam 135 detected by receiver 130 is less than the amount A T of transmitted parallel light beam 175 transmitted by emitter 115 . The blocked portion of the parallel light beam 135 corresponds to the silhouette image 105 of the fiber-containing structure 110. Thus, the cross-sectional diameter D of the fiber-containing structure 110 is determined by the difference between the amount A T of the transmitted parallel light beam 175 and the amount A D of the partially blocked parallel light beam 135, i.e. -A D ).

図5Aおよび5Bは、欠陥検出器100が欠陥を検出した場合に、繊維含有構造物のシルエット画像105がどのように変化するかを示す図である。 5A and 5B are diagrams showing how the silhouette image 105 of the fiber-containing structure changes when the defect detector 100 detects a defect.

図5Aは、平行光ビーム175が繊維含有構造物110(線形速度vで欠陥検出器100を直線的に通過している)の欠陥のない部分190によって部分的に遮断される時間tにおける欠陥検出器100の受光スリット185を示す。以上のとおり、平行光ビーム135の遮断された部分は、繊維含有構造物110のシルエット画像105’に相当する。このようにして、時間tにおける欠陥のない部分190の断面直径Dは、透過した平行光ビーム175の量Aと部分的に遮断された平行光ビーム135の量A との差、すなわち、D~(A-A )に基づいて算出できる。 FIG. 5A shows a defect at time t 1 when the collimated light beam 175 is partially blocked by a defect-free portion 190 of the fiber-containing structure 110 (passing straight through the defect detector 100 with linear velocity v). The light receiving slit 185 of the detector 100 is shown. As described above, the blocked portion of the parallel light beam 135 corresponds to the silhouette image 105' of the fiber-containing structure 110. Thus, the cross-sectional diameter D 1 of the defect-free portion 190 at time t 1 is the difference between the amount of transmitted parallel light beam 175 A T and the amount of partially blocked parallel light beam 135 A D 1 , that is, it can be calculated based on D 1 to (A T −A D 1 ).

図5Bは、平行光ビーム175が繊維含有構造物110(線形速度vで欠陥検出器100を直線的に通過している)の欠陥含有部分195によって部分的に遮断される時間tにおける欠陥検出器100の受光スリット185を示す。時間tにおいて、平行光ビーム200の遮断された部分は、繊維含有構造物110のシルエット画像105’’に相当する。このようにして、時間tにおける欠陥含有部分190の断面直径Dは、透過平行光ビーム175の量Aと部分的に遮断された平行光ビーム195の量A との差、すなわち、D~(A-A )に基づいて算出できる。 FIG. 5B shows defect detection at time t 2 when collimated light beam 175 is partially blocked by defect-containing portion 195 of fiber-containing structure 110 (passing linearly through defect detector 100 with linear velocity v). The light receiving slit 185 of the device 100 is shown. At time t2 , the interrupted portion of the collimated light beam 200 corresponds to the silhouette image 105'' of the fiber-containing structure 110. In this way, the cross-sectional diameter D 2 of the defect-containing portion 190 at time t 2 is the difference between the amount A T of the transmitted parallel light beam 175 and the amount A D 2 of the partially blocked parallel light beam 195, i.e. , D 2 ~(A T −A D 2 ).

図5Bで説明された欠陥含有部分195は、フィラメント切れによって生じた「毛羽立ち」または「剥離」の形態の欠陥67を含むので、時間tと比較してむしろより多くの平行光ビーム175が時間tにおいて遮断される。結果として、この図では、図5Bにおいて算出された欠陥含有部分195の断面直径Dは、図5Aにおいて算出された欠陥のない部分190の断面直径Dより大きい。他の実施形態では、欠陥含有部分の断面直径Dは、繊維含有構造物110の欠陥のない部分の断面直径Dより小さい場合がある。例えば、フィラメント切れの一部が繊維含有構造物から切れた場合、生じる欠陥含有部分は、繊維含有構造物の欠陥のない部分の対応する断面直径と比較して、より小さい断面直径を有する場合がある。 Since the defect-containing portion 195 illustrated in FIG. 5B contains defects 67 in the form of "fluff" or "peeling" caused by filament breakage, rather more of the parallel light beam 175 than at time t1 It is cut off at t 2 . As a result, in this figure, the cross-sectional diameter D 2 of the defect-containing portion 195 calculated in FIG. 5B is larger than the cross-sectional diameter D 1 of the defect-free portion 190 calculated in FIG. 5A. In other embodiments, the cross-sectional diameter D 2 of the defect-containing portion may be smaller than the cross-sectional diameter D 1 of the defect-free portion of the fiber-containing structure 110. For example, if a portion of a filament break breaks from a fiber-containing structure, the resulting defect-containing portion may have a smaller cross-sectional diameter compared to the corresponding cross-sectional diameter of the defect-free portion of the fiber-containing structure. be.

より詳細に以下に説明するように、少なくとも1つの欠陥検出器による繊維含有構造物の少なくとも1つの断面直径の測定は、繊維含有構造物が線形速度vで欠陥検出器を直線的に通過するとき、規則的な(時間/距離)間隔で生じる。その際に、少なくとも1つの断面直径の測定は、毎秒約1サンプルから少なくとも毎秒5,000サンプルに及ぶサンプリング速度で生じ得る。いくつかの実施形態では、欠陥検出器の少なくとも1つのサンプリング速度は、測定が繊維含有構造物の長さに沿って一定の間隔で生じるように調整される。測定が生じる一定間隔は、約10nm~約1cmの範囲に及び得る。 As explained in more detail below, the measurement of at least one cross-sectional diameter of the fiber-containing structure by the at least one defect detector is performed when the fiber-containing structure passes in a straight line past the defect detector at a linear velocity v. , occurring at regular (time/distance) intervals. The at least one cross-sectional diameter measurement may then occur at a sampling rate ranging from about 1 sample per second to at least 5,000 samples per second. In some embodiments, the sampling rate of at least one of the defect detectors is adjusted such that measurements occur at regular intervals along the length of the fiber-containing structure. The fixed interval over which measurements occur can range from about 10 nm to about 1 cm.

少なくとも1つの欠陥検出器で繊維含有構造物の少なくとも1つの断面直径を測定するステップ、および任意選択で直径信号を信号処理して少なくとも1つの信号処理された直径信号を得るステップに続いて、本開示の方法は、直径信号および/または信号処理された直径信号を少なくとも1つの基準信号と比較して表面欠陥出力対繊維含有構造物の長さの少なくとも1つの表面欠陥信号を生成するステップを含み得る。以下に説明するように、少なくとも1つの表面欠陥信号は、直径信号の大きさ、傾斜および/または曲率に関連し得る。 Following the step of measuring at least one cross-sectional diameter of the fiber-containing structure with at least one defect detector and optionally signal processing the diameter signal to obtain at least one signal-processed diameter signal. The disclosed method includes comparing the diameter signal and/or the signal-processed diameter signal to at least one reference signal to generate at least one surface defect signal of surface defect power versus length of the fiber-containing structure. obtain. As explained below, the at least one surface defect signal may be related to the magnitude, slope and/or curvature of the diameter signal.

表面欠陥信号は、大きさ表面欠陥数対繊維含有構造物の長さの大きさ表面欠陥数信号を含み得る。大きさ表面欠陥数信号は、直径信号と、最大断面直径対繊維含有構造物の長さの基準信号とを比較することによって生成される。直径信号の大きさが繊維含有構造物の長さに沿った特定の点における最大断面直径以下であるとき、ゼロの大きさ表面欠陥数が発生する。直径信号の大きさが繊維含有構造物の長さに沿った特定の点における最大断面直径より大きいとき、ゼロより大きい大きさ表面欠陥数が発生し、ゼロより大きい大きさ表面欠陥数は、直径信号の大きさが最大断面直径に対して上回るパーセンテージに対応する正の整数であり得る。 The surface defect signal may include a magnitude surface defect number signal versus a length of the fiber-containing structure. A size surface defect count signal is generated by comparing the diameter signal to a reference signal of maximum cross-sectional diameter versus length of the fiber-containing structure. A zero magnitude surface defect count occurs when the magnitude of the diameter signal is less than or equal to the maximum cross-sectional diameter at a particular point along the length of the fiber-containing structure. A magnitude surface defect count greater than zero occurs when the magnitude of the diameter signal is greater than the maximum cross-sectional diameter at a particular point along the length of the fiber-containing structure; It can be a positive integer corresponding to the percentage by which the signal magnitude exceeds the maximum cross-sectional diameter.

表面欠陥信号は、傾斜表面欠陥数対繊維含有構造物の長さの傾斜表面欠陥数信号を含み得る。傾斜表面欠陥数信号は、信号処理された直径信号と、直径信号の最大1次微分値対繊維含有構造物の長さの基準信号とを比較することによって生成され、ここで信号処理された直径信号は直径信号を信号処理して、直径信号の1次微分を得ることによって得られる。直径信号の1次微分の絶対値が、繊維含有構造物の長さに沿った特定の点における直径信号の最大1次微分値以下であるとき、ゼロの傾斜表面欠陥数が発生する。直径信号の1次微分の絶対値が繊維含有構造物の長さに沿った特定の点における直径信号の最大1次微分値より大きいとき、ゼロより大きい傾斜表面欠陥数が発生し、ゼロより大きい傾斜表面欠陥数は、直径信号の最大1次微分値より大きい直径信号の1次微分の絶対値のパーセンテージに対応する正の整数であり得る。 The surface defect signal may include a graded surface defect count signal of graded surface defect count versus length of the fiber-containing structure. The graded surface defect count signal is generated by comparing the signal-processed diameter signal with a reference signal of the maximum first derivative of the diameter signal versus the length of the fiber-containing structure, where the signal-processed diameter The signal is obtained by processing the diameter signal to obtain a first derivative of the diameter signal. A sloped surface defect count of zero occurs when the absolute value of the first derivative of the diameter signal is less than or equal to the maximum first derivative of the diameter signal at a particular point along the length of the fiber-containing structure. A sloped surface defect count greater than zero occurs when the absolute value of the first derivative of the diameter signal is greater than the maximum first derivative of the diameter signal at a particular point along the length of the fiber-containing structure; The number of graded surface defects may be a positive integer corresponding to a percentage of the absolute value of the first derivative of the diameter signal that is greater than the largest first derivative of the diameter signal.

表面欠陥信号は、曲率表面欠陥数対繊維含有構造物の長さの曲率表面欠陥数信号を含み得る。曲率表面欠陥数信号は、信号処理された直径信号と、直径信号対繊維含有構造物の長さの最大2次微分値の基準信号とを比較することによって生成され、ここで、信号処理された直径信号は、直径信号を信号処理して、直径信号の2次微分を得ることによって得られる。直径信号の2次微分の絶対値が繊維含有構造物の長さに沿った特定の点における直径信号の最大2次微分値以下であるとき、ゼロの曲率表面欠陥数が発生する。直径信号の2次微分の絶対値が繊維含有構造物の長さに沿った特定の点における直径信号の最大2次微分値より大きいとき、ゼロより大きい曲率表面欠陥数が発生し、ゼロより大きい曲率表面欠陥数は、直径信号の最大2次微分値より大きい直径信号の2次微分の絶対値のパーセンテージに対応する正の整数であり得る。 The surface defect signal may include a curvature surface defect number signal of curvature surface defect number versus length of the fiber-containing structure. The curvature surface defect count signal is generated by comparing the signal processed diameter signal to a reference signal of the maximum second derivative of the diameter signal versus the length of the fiber-containing structure, where the signal processed The diameter signal is obtained by signal processing the diameter signal to obtain a second derivative of the diameter signal. A zero curvature surface defect count occurs when the absolute value of the second derivative of the diameter signal is less than or equal to the maximum second derivative of the diameter signal at a particular point along the length of the fiber-containing structure. A curvature surface defect number greater than zero occurs when the absolute value of the second derivative of the diameter signal is greater than the maximum second derivative of the diameter signal at a particular point along the length of the fiber-containing structure; The number of curvature surface defects may be a positive integer corresponding to a percentage of the absolute value of the second derivative of the diameter signal that is greater than the largest second derivative of the diameter signal.

本開示の検出方法は、直径信号の大きさ、傾斜および/または曲率に少なくとも部分的に基づいて、繊維含有構造物に含まれる欠陥を識別および/または分類するステップを含むこともできる。本開示の検出方法は、直径信号の大きさ、傾き、および/または曲率に基づいて、繊維含有構造物の表面欠陥評価を生成するステップを含むこともできる。 The detection methods of the present disclosure may also include identifying and/or classifying defects in the fiber-containing structure based at least in part on the magnitude, slope, and/or curvature of the diameter signal. The detection method of the present disclosure may also include generating a surface defect estimate of the fiber-containing structure based on the magnitude, slope, and/or curvature of the diameter signal.

図6A~6Cは、どのようにして繊維含有構造物の欠陥含有部分の断面直径の変化を用いてさまざまな欠陥を数える、区別する、および分類することができるかを示している。 6A-6C illustrate how variations in the cross-sectional diameter of a defect-containing portion of a fiber-containing structure can be used to count, distinguish, and classify various defects.

図6Aは、時間t~tに一定間隔で発生する繊維含有構造物110の断面測定が行われた位置を示す。繊維含有構造物110(線形速度vで欠陥検出器100を直線的に通過している)は、フィラメント切れによって生じた「毛羽」または「剥離」の形態の欠陥65を有する欠陥含有部分195を含む。この図では、時間t、t、tおよびtで算出された断面直径が、フィラメント切れによって生じた「毛羽立ち」または「剥離」欠陥65の存在を示している。 FIG. 6A shows locations where cross-sectional measurements of the fiber-containing structure 110 occurring at regular intervals from time t 1 to t 8 were made. The fiber-containing structure 110 (which is passing linearly through the defect detector 100 at a linear velocity v) includes a defect-containing portion 195 having defects 65 in the form of "fluff" or "peeling" caused by filament breakage. . In this figure, the cross-sectional diameters calculated at times t 2 , t 3 , t 4 and t 5 indicate the presence of "fluff" or "peeling" defects 65 caused by filament breakage.

欠陥含有部分195内の繊維含有構造物110の断面直径の大きさに注目すると、図6Aは、(i)時間tで大きさが時間tと比較してわずかに増加し(時間tでゼロよりわずかに大きい大きさ表面欠陥数が発生する)、(ii)時間tで大きさが時間tと比較してより劇的に増加し(時間tで0よりかなり大きい大きさ表面欠陥数が発生する)、その後(iii)時間tで大きさが時間tと比較して突然減少する(時間tでゼロの大きさ表面欠陥数が発生する)ことを示している。時間tで大きさ表面欠陥数が突然減少してゼロに戻ると共に時間tで大きさ表面欠陥数がわずかに増加するこのパターンは、1本の枝(すなわち、進行方向に対して外側に鋭角に伸びる後縁枝-図2A参照)しか有しないフィラメント切れによって生じた「毛羽」または「剥離」欠陥の存在を示している。 Focusing on the size of the cross-sectional diameter of the fiber-containing structures 110 within the defect-containing portion 195, FIG. 6A shows that (i) the size increases slightly at time t 3 compared to time t 2 (time t 3 (ii) the size at time t 4 increases more dramatically compared to time t 2 (the number of surface defects of size slightly greater than zero occurs at time t 4 ); surface defect number occurs), then (iii) at time t 5 the magnitude suddenly decreases compared to time t 4 (zero size surface defect number occurs at time t 5 ). . This pattern, in which the number of size surface defects suddenly decreases and returns to zero at time t5 , and the number of size surface defects increases slightly at time t3 , has one branch (i.e., outward with respect to the direction of travel). It shows the presence of "fluff" or "peeling" defects caused by filament breakage with only trailing branches extending at acute angles (see FIG. 2A).

欠陥含有部分195内の繊維含有構造物110の断面直径の傾斜に注目すると、図6Aは、(i)時間tで傾斜が時間tと比較して増加し(時間tでゼロよりわずかに大きい傾斜表面欠陥数が発生する)、(ii)時間tで傾斜が一定または時間t3と比較してわずかに増加し(時間tで0より大きい傾斜表面欠陥数が発生する)、その後(iii)時間tで傾斜が時間tと比較して突然減少する(時間tでゼロの傾斜表面欠陥数が発生する)ことを示している。時間tで傾斜表面欠陥数が突然減少してゼロに戻ると共に時間tで傾斜表面欠陥数が増加するこのパターンは、1本の枝(すなわち、進行方向に対して外側に鋭角に伸びる後縁枝-図2A参照)しか有しないフィラメント切れによって生じた「毛羽」または「剥離」欠陥の存在を示している。 Focusing on the slope of the cross-sectional diameter of the fiber - containing structure 110 within the defect-containing portion 195, FIG. (ii) at time t4 the slope is constant or slightly increased compared to time t3 (a number of tilted surface defects greater than 0 occurs at time t4 ); (iii) shows that at time t 5 the slope suddenly decreases compared to time t 4 (zero slope surface defect count occurs at time t 5 ); This pattern in which the number of sloped surface defects suddenly decreases and returns to zero at time t 5 and increases at time t 3 consists of one branch (i.e., after extending outward at an acute angle with respect to the direction of travel). It shows the presence of "fluff" or "peeling" defects caused by filament breaks that have only marginal branches (see FIG. 2A).

図6Bは、時間t~tに一定間隔で発生する繊維含有構造物110の断面測定が行われた位置を示す。繊維含有構造物110(線形速度vで欠陥検出器100を直線的に通過している)は、繊維含有構造物110の表面に付着した不純物によって生じた小さな「ピル」または「スラブ」の形態の欠陥85を有する欠陥含有部分195を含む。この図では、時間t、t、tおよびtで算出された断面直径が、不純物によって生じた「ピル」または「スラブ」欠陥85の存在を示している。 FIG. 6B shows locations where cross-sectional measurements of the fiber-containing structure 110 occurring at regular intervals from time t 1 to t 8 were performed. The fiber-containing structure 110 (which is passing in a straight line through the defect detector 100 at a linear velocity v) is in the form of small "pills" or "slabs" caused by impurities deposited on the surface of the fiber-containing structure 110. It includes a defect-containing portion 195 having defects 85 . In this figure, the cross-sectional diameters calculated at times t 2 , t 3 , t 4 and t 5 indicate the presence of "pill" or "slab" defects 85 caused by impurities.

欠陥含有部分195内の繊維含有構造物110の断面直径の大きさに注目すると、図6Bは、(i)時間tで大きさが時間tと比較して急激に増加し(時間tで、ゼロよりかなり大きい大きさ表面欠陥数が発生する)、(ii)時間tで大きさが時間tと比較してほんのわずかに増加し(時間tで大きさ表面欠陥数が、時間tと比較してわずかに増加する)、その後(iii)時間tで大きさが時間tと比較して突然減少する(時間tでゼロの大きさ表面欠陥数が発生する)ことを示している。時間tで大きさ表面欠陥数が突然減少してゼロに戻ると共に時間tで表面欠陥数が突然かつ大きく増加するこのパターンは、最近導入された不純物によって生じた小さな「ピル」または「スラブ」欠陥の存在を示している。 Focusing on the size of the cross-sectional diameter of the fiber-containing structure 110 within the defect-containing portion 195, FIG. 6B shows that (i) the size increases rapidly at time t3 compared to time t2 (time t3 (ii) at time t 4 the size increases only slightly compared to time t 3 (at time t 4 the number of surface defects of size significantly greater than zero occurs); (ii) at time t 4 the size increases only slightly compared to time t 3 ; (slightly increases compared to time t 3 ), then (iii) at time t 5 the magnitude suddenly decreases compared to time t 4 (zero magnitude surface defect count occurs at time t 5 ) It is shown that. This pattern, in which the number of size surface defects suddenly decreases and returns to zero at time t 5 and the number of surface defects increases suddenly and strongly at time t 3 , is due to small "pills" or "slabs" caused by recently introduced impurities. ” indicates the existence of a defect.

欠陥含有部分195内の繊維含有構造物110の断面直径の傾斜に注目すると、図6Bは、(i)tで傾斜が時間tと比較して増加し(時間tで0より大きい傾斜表面欠陥数が発生する)、(ii)時間tで傾斜が時間tと比較してほぼゼロに減少し(時間tで約ゼロの傾斜表面欠陥数が発生する)、その後(iii)時間tで傾斜が時間tと比較してゼロに戻る(時間tでゼロの傾斜表面欠陥数が発生する)ことを示している。時間tで傾斜表面欠陥数が突然に減少しかつ時間tで傾斜表面欠陥数が減少してゼロに戻ると共に、時間tで傾斜表面欠陥数が増加するこのパターンは、最近導入された不純物によって生じた「ピル」または「スラブ」欠陥の存在を示している。 Focusing on the slope of the cross-sectional diameter of the fiber-containing structures 110 within the defect-containing portion 195, FIG. (ii) at time t 4 the slope decreases to approximately zero compared to time t 3 (resulting in approximately zero sloped surface defect number at time t 4 ), and then (iii) It is shown that at time t 5 the slope returns to zero compared to time t 4 (zero slope surface defect count occurs at time t 5 ). This pattern of a sudden decrease in the number of sloped surface defects at time t 4 and an increase in the number of sloped surface defects at time t 3 with a decrease in the number of sloped surface defects returning to zero at time t 5 was recently introduced. Indicates the presence of "pill" or "slab" defects caused by impurities.

欠陥含有部分195内の繊維含有構造物110の断面直径の曲率に着目すると、図6Bは、(i)時間t3で曲率が時間tと比較して増加し(時間tで0より大きい曲率表面欠陥数が発生する)、(ii)時間tで曲率が時間tと比較してほぼゼロに減少し(時間tでゼロに近い曲率表面欠陥数が発生する)、その後(iii)時間tで曲率は時間tと比較してゼロのままである(時間tでゼロの曲率表面欠陥数が発生する)ことを示している。時間tとtで曲率表面欠陥数がゼロに減少すると共に時間tで曲率表曲面欠陥数が増加するこのパターンは、最近導入された不純物によって生じた「ピル」または「スラブ」欠陥の存在を示している。 Focusing on the curvature of the cross-sectional diameter of the fiber- containing structure 110 in the defect-containing portion 195, FIG. the number of surface defects occurs), (ii) at time t 4 the curvature decreases to almost zero compared to time t 3 (the number of curvature surface defects close to zero occurs at time t 4 ), and then (iii) It shows that at time t5 the curvature remains zero compared to time t4 (zero curvature surface defect count occurs at time t5 ). This pattern of decreasing the number of curvature surface defects to zero at times t 4 and t 5 and increasing the number of curvature surface defects at time t 3 is due to "pill" or "slab" defects caused by recently introduced impurities. It shows its existence.

図6Cは、時間t~tに一定間隔で発生する繊維含有構造物110の断面測定が行われた位置を示す。繊維含有構造物110(線形速度vで欠陥検出器100を直線的に通過している)は、繊維含有構造物110の表面に付着した不純物の蓄積または成形によって生じた細長いまたは拡大した「ピル」または「スラブ」の形態の欠陥95を有する欠陥含有部分195を含む。この図では、時間t、t、tおよびtで算出された断面直径が不純物によって生じた「ピル」または「スラブ」欠陥95の存在を示している。 FIG. 6C shows the locations where cross-sectional measurements of the fiber-containing structure 110 occurring at regular intervals from time t 1 to t 8 were made. The fiber-containing structure 110 (which is passing straight through the defect detector 100 at a linear velocity v) is an elongated or enlarged "pill" caused by the accumulation or molding of impurities deposited on the surface of the fiber-containing structure 110. or includes a defect-containing portion 195 having defects 95 in the form of "slabs". In this figure, the cross-sectional diameters calculated at times t 2 , t 3 , t 4 and t 5 indicate the presence of "pill" or "slab" defects 95 caused by impurities.

欠陥含有部分195内の繊維含有構造物110の断面直径の大きさに注目すると、図6Cは、(i)時間tで大きさが時間tと比較してわずかに増加し(時間tでゼロよりわずかに大きい大きさ傾斜表面欠陥数が発生する)、(ii)時間tで大きさが時間t3と比較してより劇的に増加し(時間tで大きさ表面欠陥数が時間tと比較して劇的に増加する)、その後(iii)時間tで大きさが時間tと比較して減少する(時間tでゼロよりわずかに大きい大きさ表面欠陥数が発生する)ことを示している。時間tで大きさ表面欠陥数が増加しその後時間tで大きさ表面欠陥数が減少すると共に、時間tで大きさ表面欠陥数がわずかに増加するこのパターンは、不純物の蓄積または成形によって生じた細長いまたは拡大した「ピル」または「スラブ」の存在を示している。 Focusing on the size of the cross-sectional diameter of the fiber-containing structures 110 within the defect-containing portion 195, FIG. 6C shows that (i) the size increases slightly at time t 3 compared to time t 2 (time t 3 (ii) at time t4 the size increases more dramatically compared to time t3 (at time t4 the number of size-gradient surface defects occurs) (iii) at time t 5 the size decreases compared to time t 4 (at time t 5 the number of surface defects with a size slightly greater than zero occurrence). This pattern of an increase in the number of size surface defects at time t 4 followed by a decrease in the number of size surface defects at time t 5 and a slight increase in the number of size surface defects at time t 3 may be due to impurity accumulation or molding. It shows the presence of elongated or enlarged "pills" or "slabs" caused by

欠陥含有部分195内の繊維含有構造物110の断面直径の傾斜に注目すると、図6Cは、(i)時間tで傾斜が時間tと比較して増加し(時間tで、ゼロより大きい傾斜表面欠陥数が発生する)、(ii)時間tで傾斜が時間tと比較してほぼゼロに減少し(時間tで約ゼロの傾斜表面欠陥数が発生する)、その後(iii)時間tで傾斜が時間tと比較して再び増加する(時間tでゼロより大きい傾斜表面欠陥数が発生する)ことを示している。時間tで傾斜表面欠陥数が突然約ゼロに減少し時間tで傾斜表面欠陥数が増加すると共に、時間tで傾斜表面欠陥数が増加するこのパターンは、不純物の蓄積や成形によって生じた細長いまたは拡大した「ピル」または「スラブ」の存在を示している。 Focusing on the slope of the cross-sectional diameter of the fiber-containing structure 110 within the defect-containing portion 195, FIG. (a large number of inclined surface defects occurs), (ii) at time t 4 the slope decreases to approximately zero compared to time t 3 (an approximately zero number of inclined surface defects occurs at time t 4 ), and then ( iii) shows that at time t 5 the slope increases again compared to time t 4 (the number of sloped surface defects greater than zero occurs at time t 5 ); This pattern in which the number of sloped surface defects suddenly decreases to about zero at time t4 , increases at time t5 , and increases at time t3 is caused by impurity accumulation and molding. indicates the presence of elongated or enlarged "pills" or "slabs".

欠陥含有部分195内の繊維含有構造物110の断面直径の曲率に着目すると、図6Cは、(i)時間tで曲率が時間tと比較して増加し(時間tでゼロより大きい曲率表面欠陥数が発生する)、(ii)時間tで曲率が時間tと比較してほぼゼロに減少し(時間tで約ゼロの曲率表面欠陥数が発生する)、その後(iii)時間tで曲率が時間tと比較して再び増加する(時間tでゼロより大きい曲率表面欠陥数が発生する)ことを示している。時間tで曲率表面欠陥数が突然約ゼロに減少し時間tで曲率表面欠陥数が増加すると共に、時間tで曲率表曲面欠陥数が増加するこのパターンは、不純物の蓄積または成形によって生じた細長いまたは拡大した「ピル」または「スラブ」欠陥の存在を示している。 Focusing on the curvature of the cross-sectional diameter of the fiber-containing structure 110 within the defect-containing portion 195, FIG. 6C shows that (i) the curvature increases at time t3 compared to time t2 (greater than zero at time t3 ); curvature surface defect number occurs), (ii) at time t 4 the curvature decreases to approximately zero compared to time t 3 (approximately zero curvature surface defect number occurs at time t 4 ), and then (iii ) shows that at time t 5 the curvature increases again compared to time t 4 (the number of curvature surface defects greater than zero occurs at time t 5 ). This pattern in which the number of curvature surface defects suddenly decreases to about zero at time t 4 and increases at time t 5 with an increase in the number of curvature surface defects at time t 3 is caused by impurity accumulation or shaping. Indicating the presence of a resulting elongated or enlarged "pill" or "slab" defect.

一般に、少なくとも1つの欠陥検出器を直線的に通過している繊維含有構造物に含まれるさまざまな欠陥を区別し分類する能力は、測定のサンプリング速度を上げることによって改善できる。従って、例えば、図6A~6C中の繊維含有構造物110の同じ長さにわたる測定が16回行われるように測定間隔数を2倍にすれば、上記のパターンをより高い解像度で検出できるため、さまざまな欠陥を区別し分類する能力が向上する可能性がある。 In general, the ability to distinguish and classify various defects in a fiber-containing structure passing linearly through at least one defect detector can be improved by increasing the sampling rate of the measurements. Thus, for example, if the number of measurement intervals is doubled so that 16 measurements are taken over the same length of the fiber-containing structure 110 in FIGS. 6A-6C, the pattern described above can be detected with higher resolution; The ability to distinguish and classify different defects could be improved.

いくつかの実施形態では、欠陥検出方法は、表面欠陥信号に基づいて、繊維含有構造物の線形速度を変更する追加のステップを含み得る。例えば、測定間隔を増やすために、繊維含有構造物の線形速度を下げ、それによって感度を上げ、さまざまな欠陥を区別し分類する能力を向上させることができる。このことに関して、本開示の欠陥検出方法は、少なくとも1つの速度計を使用して繊維含有構造物の線形速度を測定できる。いくつかの実施形態では、繊維含有構造物は、少なくとも毎分300メートルの線形速度で少なくとも1つの欠陥検出器を直線的に通過してもよいが、他の実施形態では、線形速度は毎分10センチメートル未満であってもよい。いくつかの実施形態では、例えば、繊維含有構造物が編組繊維含有構造物またはざらつきのある表面を有するワイヤを撚った繊維含有構造物である場合、該繊維含有構造物は、毎分10センチメートル未満~少なくとも毎分1メートルの線形速度で少なくとも1つの検出器を直線的に通過してもよい。 In some embodiments, the defect detection method may include the additional step of changing the linear velocity of the fiber-containing structure based on the surface defect signal. For example, in order to increase the measurement interval, the linear velocity of the fiber-containing structure can be reduced, thereby increasing the sensitivity and the ability to distinguish and classify various defects. In this regard, the defect detection method of the present disclosure can measure the linear velocity of a fiber-containing structure using at least one velocity meter. In some embodiments, the fiber-containing structure may linearly pass the at least one defect detector at a linear velocity of at least 300 meters per minute, while in other embodiments the linear velocity is at least 300 meters per minute. It may be less than 10 centimeters. In some embodiments, for example, when the fiber-containing structure is a braided fiber-containing structure or a stranded wire fiber-containing structure with a textured surface, the fiber-containing structure The at least one detector may be passed linearly at a linear velocity of less than a meter per minute to at least 1 meter per minute.

いくつかの実施形態では、欠陥検出方法は、表面欠陥信号に基づいて、少なくとも1つの断面直径を測定するサンプリング速度を変更する追加のステップを含むことができる。例えば、測定間隔数を増やすためにサンプリング速度を上げ、それによって感度を上げ、さまざまな欠陥を区別および分類する能力を向上させることができる。 In some embodiments, the defect detection method can include the additional step of varying the sampling rate of measuring at least one cross-sectional diameter based on the surface defect signal. For example, the sampling rate can be increased to increase the number of measurement intervals, thereby increasing sensitivity and improving the ability to distinguish and classify various defects.

さまざまな表面欠陥信号を生成するために(例えば、断面直径の大きさ、傾斜および/または曲率に基づいて)使用される基準信号に関して、基準信号は、繊維含有構造物の長さに沿って一定の基準信号であってもよく、基準信号は、繊維含有構造物の長さに沿って1つもしくは複数の点で変化する可変基準信号、またはそれらの組み合わせであってもよい。 With respect to the reference signal used to generate various surface defect signals (e.g., based on cross-sectional diameter size, slope and/or curvature), the reference signal is constant along the length of the fiber-containing structure. The reference signal may be a variable reference signal that varies at one or more points along the length of the fiber-containing structure, or a combination thereof.

欠陥検出器の少なくとも1つは、少なくとも1つのローラー、繊維含有構造物を形成するように構成された少なくとも1つの押出装置、繊維含有構造物を形成するように構成された少なくとも1つの編組機、繊維含有構造物に張力を加えるように構成された少なくとも1つの張力アセンブリ、繊維含有構造物にコーティングを施すように構成された少なくとも1つの仕上げアプリケータ、繊維含有構造物を延伸するように構成された少なくとも1つのゴデットロールセンブリ、ボビンに繊維含有構造物を巻き取るように構成された少なくとも1つの巻き取りアセンブリまたはそれらの組み合わせと直列に位置していてもよい。繊維含有構造物を扱う、処理するおよび/または測定するために一般的に使用される他の装置も、本開示の欠陥検出器と直列に位置していてもよい。 At least one of the defect detectors includes at least one roller, at least one extrusion device configured to form a fiber-containing structure, at least one braiding machine configured to form a fiber-containing structure, at least one tensioning assembly configured to apply tension to the fiber-containing structure; at least one finishing applicator configured to apply a coating to the fiber-containing structure; and at least one finishing applicator configured to stretch the fiber-containing structure. and at least one godet roll assembly, at least one winding assembly configured to wind the fiber-containing structure onto a bobbin, or a combination thereof. Other equipment commonly used to handle, process, and/or measure fiber-containing structures may also be placed in series with the defect detector of the present disclosure.

図7は、繊維含有構造物を製造または加工するための装置を示しており、この装置では、複数の欠陥検出器205、206、207、208、209および210(または後述の欠陥検出器アレイ)は、張力アセンブリ215、仕上げアプリケータ220、ゴデットロールアセンブリ225、および巻き取りアセンブリ230と共に位置している。この例では、繊維含有構造物110は、ボビンまたは上流工程235から、周囲の欠陥検出器205および206と直列に位置している張力アセンブリ215を通って第1ローラー240上、次に周囲の欠陥検出器207および208と直列に位置している仕上げアプリケータ220を通って第2ローラー245上、次に欠陥検出器209と直列に位置しているゴデットロールアセンブリ225を通って第3ローラー250上、次にダンサーアーム255、横行ガイドアセンブリ260および仕上げボビン265を含む巻き取りアセンブリ230へと直線的に通過する。上流工程235は、例えば、繊維含有構造物110を製造するための押出、巻き取り、または編組工程を含み得る。 FIG. 7 shows an apparatus for manufacturing or processing fiber-containing structures, in which a plurality of defect detectors 205, 206, 207, 208, 209 and 210 (or a defect detector array as described below) is located with tension assembly 215, finishing applicator 220, godet roll assembly 225, and take-up assembly 230. In this example, the fiber-containing structure 110 is passed from the bobbin or upstream process 235 through the tension assembly 215, which is located in series with the surrounding defect detectors 205 and 206, onto the first roller 240 and then to the surrounding defect detectors 205 and 206. on the second roller 245 through the finishing applicator 220 located in series with the detectors 207 and 208 and then on the third roller 250 through the godet roll assembly 225 located in series with the defect detector 209. Above, it then passes linearly to take-up assembly 230, which includes dancer arm 255, traverse guide assembly 260, and finishing bobbin 265. Upstream steps 235 may include, for example, extrusion, winding, or braiding steps to produce fiber-containing structure 110.

本開示の検出方法は、押出工程によって繊維含有構造物を形成するステップを含むことができ、欠陥検出器の少なくとも1つは、押出装置と直列に位置している。本開示の検出方法は、編組工程によって繊維含有構造物を形成するステップを含むこともでき、欠陥検出器の少なくとも1つは、編組機と直列に位置している。欠陥検出器は、編組装置内、例えば、少なくとも1つのキャリアボビン(またはキャリアガイド)と巻き取り軸との間に位置してもよい。 The detection method of the present disclosure can include forming a fiber-containing structure by an extrusion process, and at least one of the defect detectors is located in series with the extrusion device. The detection method of the present disclosure may also include forming a fiber-containing structure by a braiding process, where at least one of the defect detectors is located in series with the braiding machine. The defect detector may be located within the braiding device, for example between the at least one carrier bobbin (or carrier guide) and the winding shaft.

本開示の検出方法は、表面欠陥信号に基づいて、押出装置、編組機、張力アセンブリ、仕上げアプリケータ、ゴデットロールアセンブリ、巻き取りアセンブリ、線形速度、またはそれらの組み合わせの動作を変更するステップを含むこともできる。例えば、方法が、仕上げアプリケータ220のすぐ下流で始まる表面欠陥出力の増加を検出する場合、繊維含有構造物の線形速度vを低減することによってまたは仕上げアプリケータ220の操作パラメータを変化させることによって仕上げアプリケータの動作を変更して表面欠陥出力を低減できる。 The detection method of the present disclosure includes changing the operation of an extrusion device, a braider, a tensioning assembly, a finishing applicator, a godet roll assembly, a take-up assembly, a linear speed, or a combination thereof based on a surface defect signal. It can also be included. For example, if the method detects an increase in surface defect output starting immediately downstream of the finishing applicator 220, by reducing the linear velocity v of the fiber-containing structure or by changing the operating parameters of the finishing applicator 220. The finishing applicator operation can be modified to reduce surface defect output.

直列に位置している少なくとも2つの欠陥検出器を含む欠陥検出器アレイも、本開示の方法において用いることができる。図8は、欠陥検出器アレイ270が、編組機275の下流にかつ張力アセンブリ215、仕上げアプリケータ220、ゴデットロールアセンブリ225、および/または巻き取りアセンブリ230などの下流工程280の上流に位置している実施形態を示す。図8の例では、欠陥検出器アレイ270は、直列に位置している2つの欠陥検出器285および290を含む。いくつかの実施形態では、欠陥検出器アレイの欠陥検出器は、繊維含有構造物のさまざまなシルエット画像が少なくとも2つの検出器によって検出されるように検出器オフセット角度だけ互いに相対的に回転できる。検出器オフセット角度は1°~360°未満の範囲に及び得る。 Defect detector arrays that include at least two defect detectors located in series can also be used in the methods of the present disclosure. FIG. 8 shows that a defect detector array 270 is located downstream of a braiding machine 275 and upstream of a downstream process 280, such as a tensioning assembly 215, a finishing applicator 220, a godet roll assembly 225, and/or a take-up assembly 230. An embodiment is shown below. In the example of FIG. 8, defect detector array 270 includes two defect detectors 285 and 290 located in series. In some embodiments, the defect detectors of the defect detector array can be rotated relative to each other by a detector offset angle such that different silhouette images of the fiber-containing structure are detected by at least two detectors. Detector offset angles can range from 1° to less than 360°.

本開示の欠陥検出器は、さまざまな方向から繊維含有構造物の複数の断面直径を同時に測定できる多軸欠陥検出器を含むことができる。 Defect detectors of the present disclosure can include multi-axis defect detectors that can simultaneously measure multiple cross-sectional diameters of a fiber-containing structure from various directions.

一実施形態では、二軸欠陥検出器は、光を繊維含有構造物上に透過させるための2つの投光器と、繊維含有構造物のシルエット画像を検出するための2つの受光器とを含む。2つの投影器は、光Aを繊維含有構造物の表面Aに透過させるための投光器Aと、光Bを繊維含有構造物の表面Bに透過させるための投光器Bとを含むことができる。2つの受光器は、繊維含有構造物のシルエット画像Aを検出するための受光器Aと、繊維含有構造物のシルエット画像Bを検出するための受光器Bとを含むことができる。このシナリオでは、投光器Aは受光器Aと光学的に位置合わせされ、投光器Bは受光器Bと光学的に位置合わせされる。投光器Aと投光器Bは投光器オフセット角度だけ互いに相対的に回転し、受光器Aと受光器Bは受光器オフセット角度だけ互いに相対的に回転する。いくつかの実施形態では、投光器オフセット角度と受光器オフセット角度は独立して5°~175°の範囲に及び得る。 In one embodiment, a two-axis defect detector includes two light emitters to transmit light onto the fiber-containing structure and two light receivers to detect a silhouette image of the fiber-containing structure. The two projectors may include a projector A for transmitting light A to a surface A of the fiber-containing structure and a projector B for transmitting light B to a surface B of the fiber-containing structure. The two light receivers can include a light receiver A for detecting a silhouette image A of the fiber-containing structure and a light receiver B for detecting a silhouette image B of the fiber-containing structure. In this scenario, emitter A is optically aligned with receiver A, and emitter B is optically aligned with receiver B. Light projector A and light projector B rotate relative to each other by a light projector offset angle, and light receivers A and light receiver B rotate relative to each other by a light receiver offset angle. In some embodiments, the emitter offset angle and receiver offset angle may independently range from 5° to 175°.

図9は、欠陥検出器アレイ295を線形速度vで移動している繊維含有構造物110に対して直列に取り付けられた2つの二軸欠陥検出器α300およびβ305を含む欠陥検出器アレイ295を示している。2つの二軸欠陥検出器α300およびβ305はそれぞれ投光器A310および投光器B315、ならびに受光器A320および受光器B325を含む。投光器A310は受光器A320と光学的に位置合わせされ、投光器B315は受光器B325と光学的に位置合わせされる。二軸欠陥検出器α300では、投光器A310および投光器B315が投光器オフセット角度ΔΦα(ここでΔΦα α-Φ α)だけ互いに相対的に回転する。二軸欠陥検出器β305では、投光器A310および投光器B315が投光器オフセット角度ΔΦβ(ここでΔΦβ β-Φ β)だけ互いに相対的に回転する。 FIG. 9 shows a defect detector array 295 including two biaxial defect detectors α 300 and β 305 mounted in series with respect to a fiber-containing structure 110 moving the defect detector array 295 at a linear velocity v. ing. The two two-axis defect detectors α300 and β305 each include a light emitter A310 and a light emitter B315, and a light receiver A320 and a light receiver B325. Emitter A310 is optically aligned with receiver A320, and emitter B315 is optically aligned with receiver B325. In biaxial defect detector α300, projector A310 and projector B315 rotate relative to each other by a projector offset angle ΔΦ α (where ΔΦ α1 α −Φ 2 α ). In the biaxial defect detector β305, the projector A310 and the projector B315 are rotated relative to each other by a projector offset angle ΔΦβ , where ΔΦβ = Φ1βΦ2β .

図9の実施形態では、二軸欠陥検出器α300およびβ305もまた、約90°の検出器オフセット角度だけ互いに相対的にオフセットしており、線形分離距離d330だけ離れて設定されている。いくつかの実施形態では、検出器オフセット角度は、1°~360°未満の範囲に及び得る。いくつかの実施形態では、線形分離距離dは、約1mm~約100mmの範囲に及び得る。本開示の他の実施形態は、直列に位置している欠陥検出器の少なくとも3つを有する欠陥検出器アレイを使用できる。 In the embodiment of FIG. 9, biaxial defect detectors α 300 and β 305 are also offset relative to each other by a detector offset angle of approximately 90° and are set apart by a linear separation distance d 330. In some embodiments, the detector offset angle may range from 1° to less than 360°. In some embodiments, the linear separation distance d may range from about 1 mm to about 100 mm. Other embodiments of the present disclosure may use a defect detector array having at least three defect detectors located in series.

<繊維含有構造物>
本開示は、本明細書に開示される欠陥検出方法によって得られる繊維含有構造物にも関する。上記で説明したように、繊維含有構造物としては、糸条ライン、編組ライン、または編組されたもしくは撚った鞘を有する芯鞘構造物を挙げることができる。糸条ラインは、1メートル当たり10回転未満、または1メートル当たり1回転未満の撚り数レベルを有する場合がある。
<Fiber-containing structure>
The present disclosure also relates to fiber-containing structures obtained by the defect detection methods disclosed herein. As explained above, fiber-containing structures can include core-sheath structures having yarn lines, braided lines, or braided or twisted sheaths. The yarn line may have a twist level of less than 10 turns per meter, or less than 1 turn per meter.

本明細書で使用する「芯鞘構造物(core-sheath structure)」という用語は、中心の芯を少なくとも部分的に囲む編組ストランドの外鞘(ジャケット)を有するコード状構造物を述べている。図1Cと1Dは、それぞれ編組されたおよびワイヤを撚った鞘を有する芯鞘構造物を示す。 As used herein, the term "core-sheath structure" refers to a cord-like structure having a jacket of braided strands that at least partially surrounds a central core. Figures 1C and 1D show core-sheath structures with braided and wire-stranded sheaths, respectively.

本開示の繊維含有構造物は、芯鞘構造物の外表面のテクスチャリングおよび表面粗さを制御するために、芯の外表面によりぴったりと一致できるよりも厚さの薄い形状制御された(扁平な)ジャケットを有する芯鞘構造物を含み得る。こうした形状制御された芯鞘構造物としては、2020年6月26日に出願された米国仮出願第63/044,418号明細書に記載されているものが挙げられ、その内容全体は参照により本明細書に組み込まれる。 The fiber-containing structures of the present disclosure have a shape-controlled (flattened ) may include a core-sheath structure with a jacket. Examples of such shape-controlled core-sheath structures include those described in U.S. Provisional Application No. 63/044,418, filed June 26, 2020, the entire content of which is incorporated by reference. Incorporated herein.

本開示の繊維含有構造物は、断面積が変化する編組コードも含み得る。断面積を変化させるこうした編組コードには、2020年8月24日に出願された米国仮出願第63/069,182号明細書に記載されているものが挙げられ、その内容全体は参照により本明細書に組み込まれる。 The fiber-containing structures of the present disclosure may also include braided cords of varying cross-sectional area. Such braided cords with varying cross-sectional areas include those described in U.S. Provisional Application No. 63/069,182, filed August 24, 2020, the entire contents of which are incorporated herein by reference. Incorporated into the specification.

いくつかの実施形態では、芯を覆う編組鞘の表面被覆率は、少なくとも85%である。他の実施形態では、表面被覆率は、約25%~約100%の範囲に及んでもよい。さらに他の実施形態では、隣接するストランドが少なくとも部分的に互いに重なり合うように、表面被覆率が100%を超える場合がある。いくつかの実施形態では、表面被覆率は、約25%~約150%の範囲に及んでもよい。例えば、表面被覆率は、約50%~約125%、または約75%~約110%、または約85%~約105%、または約90%~約100%の範囲に及んでもよい。 In some embodiments, the surface coverage of the braided sheath over the core is at least 85%. In other embodiments, surface coverage may range from about 25% to about 100%. In still other embodiments, the surface coverage may exceed 100% such that adjacent strands at least partially overlap each other. In some embodiments, surface coverage may range from about 25% to about 150%. For example, surface coverage may range from about 50% to about 125%, or about 75% to about 110%, or about 85% to about 105%, or about 90% to about 100%.

いくつかの芯鞘構造物では、(意図的な隙間が存在することに起因して)表面被覆率が大幅に100%を下回るまたは(ジャケット(鞘)のストランドが重なっていることに起因して)大幅に100%を上回る場合がある。こうした実施形態は、例えば、(隙間や突起があることに起因して)より高い表面粗さのジャケット(鞘)を得ることが有益である場合、または(重なり合うストランドがあることに起因して)芯の追加保護が所望される場合に有利となり得る。 Some core-sheath structures have surface coverage significantly less than 100% (due to the presence of intentional gaps) or (due to overlapping jacket strands). ) may significantly exceed 100%. Such embodiments may be used, for example, if it is beneficial to obtain a jacket with a higher surface roughness (due to the presence of gaps or protrusions) or (due to the presence of overlapping strands). This may be advantageous if additional protection of the wick is desired.

弛緩状態(すなわち、芯鞘構造物に張力が加えられていない自然な静止状態)の編組鞘のピック数は、1メートル当たり30~3000フィラメント単位交差に及んでもよい。他の実施形態では、編組鞘のピック数は、静止状態で、1メートル当たり約30~3000交差数、または1メートル当たり約50~約2000交差数、または1メートルあたり約50~1000交差数の範囲に及んでもよい。 The pick number of the braided sheath in the relaxed state (ie, the natural resting state with no tension applied to the core-sheath structure) may range from 30 to 3000 filament unit intersections per meter. In other embodiments, the pick count of the braided sheath is between about 30 and 3000 crosses per meter, or between about 50 and about 2000 crosses per meter, or between about 50 and 1000 crosses per meter at rest. It may range over a range.

編組鞘のストランド(端)数は、芯鞘構造物の要件と編組装置の能力によって決まる。3~200を超えるストランド(端)数を特定の用途に応じて使うことができる。いくつかの実施形態では、編組鞘のストランド(端)数は4~96端に及んでもよく、他の用途では約24端に限定されたストランド(端)数が適切な場合がある。例えば、本開示の芯鞘構造物のストランド(端)数は、4~24端、または4~16端、または4~12端、または4~8端、または4~6端に及び得る。医療用途では、本開示の芯鞘構造物は大抵4~24端の範囲に及ぶ。 The number of strands (ends) in the braided sheath is determined by the requirements of the core-sheath construction and the capabilities of the braiding device. Strand counts from 3 to over 200 can be used depending on the particular application. In some embodiments, the number of strands (ends) of the braided sheath may range from 4 to 96 ends, while in other applications, a number of strands (ends) limited to about 24 ends may be appropriate. For example, the number of strands (ends) of the core-sheath structures of the present disclosure can range from 4 to 24 ends, or 4 to 16 ends, or 4 to 12 ends, or 4 to 8 ends, or 4 to 6 ends. For medical applications, the core-sheath structures of the present disclosure often range from 4 to 24 ends.

弛緩状態の編組鞘の編組角度は、一般に約5°~約85°の範囲に及ぶ。他の実施形態では、弛緩状態の編組鞘のSストランドおよびZストランドの編組角度は、約5°~約60°、または約10°~約75°、または約15°~約60°、または約20°~約45°、または約5°~約45°に及び得る。 The braid angle of the relaxed braided sheath generally ranges from about 5° to about 85°. In other embodiments, the braid angle of the S and Z strands of the relaxed braided sheath is about 5° to about 60°, or about 10° to about 75°, or about 15° to about 60°, or about It may range from 20° to about 45°, or from about 5° to about 45°.

編組角度の選択は、本開示の繊維含有構造物として使用される芯鞘構造物の特性に重大な影響を与え得る。例えば、編組の角度を小さくすると、ジャケット(鞘)の耐荷重繊維が荷重の方向とより整合することに起因して、得られる芯鞘構造物の弾性率および/または強度が向上する傾向がある。また、編組角度の選択を使用して芯とジャケット(鞘)の荷重分担を制御することができる。いくつかの実施形態では、芯とジャケット(鞘)の荷重分担のバランスは、最適な引張強度および耐久性を有する芯鞘構造物を得るために重要である。 The selection of the braid angle can have a significant impact on the properties of the core-sheath structure used as the fiber-containing structure of the present disclosure. For example, reducing the braid angle tends to improve the modulus and/or strength of the resulting core-sheath structure due to the load-bearing fibers of the jacket (sheath) being more aligned with the direction of the load. . Also, selection of the braid angle can be used to control core and jacket load sharing. In some embodiments, a balance of core and jacket (sheath) load sharing is important to obtain a core-sheath structure with optimal tensile strength and durability.

本開示の繊維含有構造物としては芯と、該芯を取り囲むストランドの編組鞘とを含み、弛緩状態で5°以上の編組角度を有するストランドを含む該編組鞘および弛緩状態で5°以上の編組角度を有する該ストランドが少なくとも1つの成形されたフィラメントのストランドを含む芯鞘構造物を挙げることができる。こうした芯鞘構造物は、成形されたフィラメントのストランドが1メートル当たり1回転未満の撚り数レベルを有する無撚ストランドであり、成形されたフィラメントのストランドの断面アスペクト比が、編組鞘で測定して少なくとも3:1であり、編組鞘の少なくとも一部の厚さが約20~約200μmに及び、および/または編組鞘が12cN/dtexより大きい引張強さを有する合成繊維を含有するように製造することができる。 The fiber-containing structure of the present disclosure includes a core and a braided sheath of strands surrounding the core, the braided sheath including strands having a braid angle of 5 degrees or more in a relaxed state and a braid angle of 5 degrees or more in a relaxed state. Mention may be made of core-sheath constructions in which the angled strands include at least one strand of shaped filament. These core-sheath structures are untwisted strands in which the shaped filament strands have a twist level of less than one turn per meter, and in which the shaped filament strands have a cross-sectional aspect ratio measured at the braided sheath. at least 3:1, the thickness of at least a portion of the braided sheath ranges from about 20 to about 200 μm, and/or the braided sheath contains synthetic fibers having a tensile strength of greater than 12 cN/dtex. be able to.

本開示の芯鞘構造物としては、編組鞘が、1メートルあたり0.75回転未満、または1メートルあたり0.5回転未満、または1メートルあたり0.25回転未満の撚り数レベルを有する少なくとも1つの無撚りの成形されたフィラメントのストランドを含む実施形態が挙げられる。 The core-sheath structures of the present disclosure include at least one twist level in which the braided sheath has a twist level of less than 0.75 turns per meter, or less than 0.5 turns per meter, or less than 0.25 turns per meter. Embodiments include two strands of untwisted shaped filaments.

いくつかの実施形態では、成形ストランドフィラメントの断面アスペクト比は、3:1~50:1の範囲に及ぶ、または3:1~20:1の範囲に及ぶ、または4:1~15:1の範囲に及ぶ、または5:1~10:1の範囲に及ぶ。他の実施例では、成形されたフィラメントのストランドの断面アスペクト比は、約3:1~約50:1(楕円率約68~98%)、または約4.1:1~約50:1(楕円率約75.5~98%)、または約5.6:1~約50:1(楕円率約82~98%)、または約8:1~約22.2:1(楕円率約87.5~95.5%)に及び得る。 In some embodiments, the cross-sectional aspect ratio of the shaped strand filament ranges from 3:1 to 50:1, or from 3:1 to 20:1, or from 4:1 to 15:1. or ranging from 5:1 to 10:1. In other embodiments, the shaped filament strands have a cross-sectional aspect ratio of about 3:1 to about 50:1 (about 68-98% ellipticity), or about 4.1:1 to about 50:1 (about 68-98% ellipticity). 75.5% to 98% ellipticity), or 5.6:1 to 50:1 (approximately 82% to 98% ellipticity), or 8:1 to 22.2:1 (approximately 87% ellipticity). .5 to 95.5%).

編組鞘の少なくとも一部の厚さは、約16μm~約250μm、または約40μm~約200μm、または約50μm~約175μm、または約60μm~約150μm、または約50μm~約125μmに及び得る。 The thickness of at least a portion of the braided sheath may range from about 16 μm to about 250 μm, or from about 40 μm to about 200 μm, or from about 50 μm to about 175 μm, or from about 60 μm to about 150 μm, or from about 50 μm to about 125 μm.

本開示の繊維含有構造物は、12cN/dtexを超える引張強度を有する合成繊維を含むことができる。合成繊維は、少なくとも13cN/dtex、または少なくとも15cN/dtex、または少なくとも20cN/dtexの引張強度を有し得る。いくつかの実施形態では、編組鞘に含まれる合成繊維は、13cN/dtex~50cN/dtex、または15cN/dtex~45cN/dtexの範囲に及ぶ引張強度を有し得る。 The fiber-containing structures of the present disclosure can include synthetic fibers having a tensile strength greater than 12 cN/dtex. The synthetic fibers may have a tensile strength of at least 13 cN/dtex, or at least 15 cN/dtex, or at least 20 cN/dtex. In some embodiments, the synthetic fibers included in the braided sheath can have a tensile strength ranging from 13 cN/dtex to 50 cN/dtex, or from 15 cN/dtex to 45 cN/dtex.

12cN/dtexを超える引張強度を有する合成繊維に加えて、本開示の繊維含有構造物は、約1cN/dtex~約30cN/dtexの範囲に及ぶ引張強度を有する他の合成繊維および非合成繊維並びにフィラメントを含み得る。例えば、いくつかの繊維含有構造物は、12cN/dtexを超える引張強度を有する少なくとも1つの合成繊維と、12cN/dtex未満の引張強度を有する少なくとも1つの合成繊維または非合成繊維とを含み得る。 In addition to synthetic fibers having a tensile strength of greater than 12 cN/dtex, the fiber-containing structures of the present disclosure can also be used with other synthetic and non-synthetic fibers having a tensile strength ranging from about 1 cN/dtex to about 30 cN/dtex. May include filaments. For example, some fiber-containing structures may include at least one synthetic fiber with a tensile strength of greater than 12 cN/dtex and at least one synthetic or non-synthetic fiber with a tensile strength of less than 12 cN/dtex.

本開示の繊維含有構造物はまた、約15μm~約20mmの範囲の最大(外)径を有し得る。他の実施形態では、外径は約20μm~約8mm、または約30μm~約5mm、または約50μm~約3mm、または約50μm~約1mmに及び得る。 The fiber-containing structures of the present disclosure can also have a maximum (outer) diameter ranging from about 15 μm to about 20 mm. In other embodiments, the outer diameter may range from about 20 μm to about 8 mm, or from about 30 μm to about 5 mm, or from about 50 μm to about 3 mm, or from about 50 μm to about 1 mm.

本開示の芯鞘構造物では、多種多様な芯寸法も使用できる。例えば、芯の最大直径は、約10μm~約20mmに及び得る。他の実施形態では、芯の最大直径は、約15μm~約10mm、または約25μm~約5mm、または約50μm~約1mm、または約50μm~約500μmに及び得る。 A wide variety of core sizes can also be used in the core-sheath structures of the present disclosure. For example, the maximum diameter of the wick can range from about 10 μm to about 20 mm. In other embodiments, the maximum diameter of the wick may range from about 15 μm to about 10 mm, or from about 25 μm to about 5 mm, or from about 50 μm to about 1 mm, or from about 50 μm to about 500 μm.

本開示の芯鞘構造物は、モノフィラメント芯だけでなく、撚芯または非撚芯を使用できる。いくつかの実施形態では、芯は、1メートル当たり0を超える~1600回転の撚り数レベルで撚り合わされた少なくとも2つの芯ストランドから成る。撚り芯または非撚り芯に含まれる芯ストランドの数は1~500に及び得る、マルチストランド芯を製造するために使用される芯または芯ストランドの撚り数レベルは1メートル当たり1~1600回転に及び得る。本開示の芯鞘構造物における芯を製造するために、撚り、非撚り、および/または編組フィラメントの組合せも使用できる。 The core-sheath structures of the present disclosure can use not only monofilament cores, but also twisted or non-twisted cores. In some embodiments, the wick consists of at least two wick strands twisted together at a twist level of greater than 0 to 1600 turns per meter. The number of core strands included in a twisted or untwisted core can range from 1 to 500; the twist level of cores or core strands used to produce multi-strand cores can range from 1 to 1600 revolutions per meter. obtain. Combinations of twisted, untwisted, and/or braided filaments can also be used to manufacture the core in the core-sheath structures of the present disclosure.

本開示の実施形態としては、円形断面を有する丸い芯と、成形ストランドから成る編組鞘とを含む芯鞘構造物が挙げられ、成形ストランドの平坦化係数が、約0.05~約0.45の範囲に及ぶ。他の実施形態では、平坦化係数は、約0.1~約0.35、または約0.10~約0.30、または約0.1~約0.25の範囲に及び得る。 Embodiments of the present disclosure include core-sheath structures that include a round core having a circular cross-section and a braided sheath comprised of shaped strands, wherein the shaped strands have a flattening factor of about 0.05 to about 0.45. Covers a range of. In other embodiments, the flattening factor may range from about 0.1 to about 0.35, or from about 0.10 to about 0.30, or from about 0.1 to about 0.25.

いくつかの実施形態では、芯鞘構造物における芯は、表面処理された芯である。例えば、編組鞘の適用前に、芯成分の表面をコロナ処理またはプラズマ処理してもよい。こうした処理により、芯と編組鞘の内面との接触(表面相互作用)を高める表面不完全性もしくは修飾を生じ、芯と編組鞘との間の相互作用をさらに高めることができる。 In some embodiments, the core in the core-sheath structure is a surface-treated core. For example, the surface of the core component may be corona-treated or plasma-treated prior to application of the braided sheath. Such treatments can create surface imperfections or modifications that enhance contact (surface interaction) between the core and the inner surface of the braided sheath, further enhancing the interaction between the core and the braided sheath.

本開示の別の態様は、編組繊維含有構造物に使用される成形ストランドの割合に関する。いくつかの実施形態では、編組工程で使用されるストランドはすべて成形ストランドである一方で、他の実施形態では、編組工程で使用されるストランドのほんの一部が成形ストランドである。例えば、いくつかの実施形態では、左手方向に編組されたSストランドは全て成形ストランドであるのに対し、右手方向に編組されたZストランドは全て編組工程の前に生じる成形工程を受けない成形されていないストランドであり、またはその逆も同様である。さらに他の実施形態では、S-ストランドとZ-ストランドの一方または両方の一部のみが、成形ストランドであってもよい。本開示の実施形態としては、編組鞘において1つの成形ストランドのみを含む、または編組鞘において全ての(100%)成形ストランドを含む、または編組鞘において1つの成形ストランドと100%の成形ストランドの間の任意の組み合わせを含む芯鞘構造物が挙げられる。 Another aspect of the present disclosure relates to the proportion of shaped strands used in braided fiber-containing structures. In some embodiments, all of the strands used in the braiding process are shaped strands, while in other embodiments only a portion of the strands used in the braiding process are shaped strands. For example, in some embodiments, the S strands that are braided in the left-hand direction are all shaped strands, whereas the Z strands that are braided in the right-hand direction are all shaped strands that do not undergo a shaping step that occurs prior to the braiding step. strands that are not strands, and vice versa. In still other embodiments, only a portion of one or both of the S-strands and Z-strands may be shaped strands. Embodiments of the present disclosure include only one shaped strand in the braided sheath, or all (100%) shaped strands in the braided sheath, or between one shaped strand and 100% shaped strands in the braided sheath. core-sheath structures comprising any combination of the following.

本開示の繊維含有構造物としては、編組鞘が、少なくとも3:1の断面アスペクト比を有する少なくとも1つの成形されたフィラメントのストランドと2:1未満の断面アスペクト比を有する少なくとも1つの成形されていないフィラメントのストランドとを含むハイブリッドジャケットである芯鞘構造物も挙げられる。例えば、いくつかの実施形態では、編組鞘は、少なくとも3:1の断面アスペクト比を有する少なくとも1つの成形されたフィラメントのストランドと、1メートル当たり0より多く~1600回転までの撚り数レベルを有する少なくとも1つの撚った(成形されていない)フィラメントのストランドを含むハイブリッドジャケットである。上記で説明したように、撚ったフィラメント束(すなわち撚ったストランド)は、無撚りフィラメント束と比較して、より硬く、成形しにくい。 The fiber-containing structures of the present disclosure include at least one shaped strand of filaments having a cross-sectional aspect ratio of at least 3:1 and at least one shaped strand having a cross-sectional aspect ratio of less than 2:1. Also included are core-sheath structures that are hybrid jackets that include strands of filaments. For example, in some embodiments, the braided sheath has at least one strand of shaped filaments having a cross-sectional aspect ratio of at least 3:1 and a twist level of greater than 0 to 1600 turns per meter. A hybrid jacket comprising at least one twisted (unshaped) strand of filament. As explained above, twisted filament bundles (i.e., twisted strands) are stiffer and more difficult to form than untwisted filament bundles.

本開示の繊維含有構造物として用いられる芯鞘構造物としては、左手方向に編組されたSストランドおよび右手方向に編組されたZストランドに加えて、弛緩状態で5°未満の編組角度を有する長手方向ストランドを含む三軸編組鞘も挙げることができる。いくつかの実施形態では、三軸編組鞘は、複数のストランドの編組の前に、長手方向ストランドの少なくとも1つを形成することによって成形された少なくとも1つの成形長手方向ストランドを含み得る。例えば、本開示の三軸編組鞘は、SストランドおよびZストランドに加えて、1つの成形長手方向ストランド、全ての成形長手方向ストランド、またはその間の任意の組合せを含み得る。 Core-sheath structures used as fiber-containing structures of the present disclosure include, in addition to left-handed S strands and right-handed Z strands, the core-sheath structures have a braid angle of less than 5° in the relaxed state. Mention may also be made of triaxially braided sheaths comprising directional strands. In some embodiments, the triaxially braided sheath may include at least one shaped longitudinal strand that is shaped by forming at least one of the longitudinal strands prior to braiding of the plurality of strands. For example, the triaxially braided sheath of the present disclosure may include one shaped longitudinal strand, all shaped longitudinal strands, or any combination therebetween in addition to the S and Z strands.

本開示の繊維含有構造物は、潤滑剤、繊維、表面コーティングされたフィラメント、またはそれらの組み合わせなどの追加の成分を含んでもよい。本開示の繊維含有構造物に使用される潤滑剤としては、潤滑フィラメントおよび潤滑繊維のうちの少なくとも1つを挙げることができる。表面コーティングされたフィラメントとしては、表面コーティングとして、架橋されたまたは架橋されていないシリコーンポリマーを挙げることができる。 The fiber-containing structures of the present disclosure may include additional components such as lubricants, fibers, surface-coated filaments, or combinations thereof. Lubricants used in the fiber-containing structures of the present disclosure can include at least one of lubricating filaments and lubricating fibers. Surface coated filaments can include crosslinked or non-crosslinked silicone polymers as a surface coating.

本開示の繊維含有構造物は、約30デニール~約10,000デニールの範囲に及ぶ線質量密度を有し得る。他の実施形態では、芯鞘構造物の線質量密度は、約40デニール~約4500デニール、または約50デニール~約4000デニール、または約100デニール~約3000デニール、または約70デニール~約2000デニール、または約80デニール~約1500デニール、または約90デニール~約1000デニールに及び得る。 The fiber-containing structures of the present disclosure can have linear mass densities ranging from about 30 denier to about 10,000 denier. In other embodiments, the linear mass density of the core-sheath structure is from about 40 denier to about 4500 denier, or from about 50 denier to about 4000 denier, or from about 100 denier to about 3000 denier, or from about 70 denier to about 2000 denier. , or from about 80 denier to about 1500 denier, or from about 90 denier to about 1000 denier.

本開示の繊維含有構造物は、有機繊維を含むことができる。本開示の繊維含有構造物に含まれる繊維の化学組成は、高い引張強度、高い靭性および低いクリープの組み合わせを提供することが知られている任意の高性能ポリマーであってよく、ほんの数例を挙げると、液晶ポリエステルフィラメント、アラミドフィラメント、共重合体アラミドフィラメント、ポリエーテルエーテルケトンフィラメント、ポリ(p-フェニレンベンゾビスオキサゾール)(PBO)フィラメント、超高分子量ポリエチレンフィラメント、高弾性ポリエチレンフィラメント、ポリプロピレンフィラメント、ポリエチレンテレフタレートフィラメント、ポリアミドフィラメント、高強度ポリビニルアルコールフィラメント、ポリヒドロキノンジイミダゾピリジン(PIPD)フィラメントおよびそれらの組み合わせなどから選択できるがそれらに限定されるものではない。 The fiber-containing structures of the present disclosure can include organic fibers. The chemical composition of the fibers included in the fiber-containing structures of the present disclosure can be any high performance polymer known to provide a combination of high tensile strength, high toughness, and low creep, to name just a few. To name a few, liquid crystalline polyester filaments, aramid filaments, copolymer aramid filaments, polyetheretherketone filaments, poly(p-phenylenebenzobisoxazole) (PBO) filaments, ultra-high molecular weight polyethylene filaments, high modulus polyethylene filaments, polypropylene filaments, It can be selected from, but is not limited to, polyethylene terephthalate filaments, polyamide filaments, high strength polyvinyl alcohol filaments, polyhydroquinone diimidazopyridine (PIPD) filaments, and combinations thereof.

ポリヒドロキノンジイミダゾピリジン(PIPD)フィラメント繊維は、以下の繰り返し単位のポリマーをベースとする。

Figure 2023546917000002
Polyhydroquinone diimidazopyridine (PIPD) filament fibers are based on polymers of the following repeating units:
Figure 2023546917000002

本開示の繊維含有構造物は、液晶ポリエステルフィラメント、アラミドフィラメント、共重合体アラミドフィラメント、ポリエーテルエーテルケトンフィラメント、ポリ(p-フェニレンベンゾビスオキサゾール)フィラメント、超高分子量ポリエチレンフィラメント、高弾性ポリエチレンフィラメント、ポリプロピレンフィラメント、ポリエチレンテレフタレートフィラメント、ポリアミドフィラメント、ポリヒドロキノンジイミダゾピリジンフィラメント、および高強度ポリビニルアルコールフィラメントから選択される少なくとも1つを含むことができる。他の実施形態では、これらの材料のうち少なくとも2つが繊維含有構造物に含まれる場合がある。 The fiber-containing structures of the present disclosure include liquid crystal polyester filaments, aramid filaments, copolymer aramid filaments, polyetheretherketone filaments, poly(p-phenylenebenzobisoxazole) filaments, ultra-high molecular weight polyethylene filaments, high modulus polyethylene filaments, It can include at least one selected from polypropylene filaments, polyethylene terephthalate filaments, polyamide filaments, polyhydroquinone diimidazopyridine filaments, and high strength polyvinyl alcohol filaments. In other embodiments, at least two of these materials may be included in the fiber-containing structure.

いくつかの実施形態では、繊維含有構造物は、液晶ポリエステル繊維、アラミド繊維、PBO繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、および高強度ポリビニルアルコール繊維から選択される少なくとも一つの繊維を含むことができる。他の実施形態では、編組鞘の成形されたおよび/または成形されていないストランドは、液晶ポリエステル繊維およびアラミド繊維から選択でき、とりわけ液晶ポリエステル繊維から選択できる。 In some embodiments, the fiber-containing structure can include at least one fiber selected from liquid crystal polyester fibers, aramid fibers, PBO fibers, ultra-high molecular weight polyethylene fibers, and high strength polyvinyl alcohol fibers. In other embodiments, the shaped and/or unshaped strands of the braided sheath can be selected from liquid crystal polyester fibers and aramid fibers, especially liquid crystal polyester fibers.

本開示の芯鞘構造物は、いくつかの実施形態では、液晶ポリエステルフィラメント、アラミドフィラメント、共重合体アラミドフィラメント、ポリエーテルエーテルケトンフィラメント、ポリ(フェニレンベンゾビスオキサゾール)フィラメント、超高分子量ポリエチレンフィラメント、ポリプロピレンフィラメント、高弾性ポリエチレンフィラメント、ポリエチレンテレフタレートフィラメント、ポリアミドフィラメント、および高強度ポリビニルアルコールフィラメントから成る群から選択される少なくとも1つを含むことができる。 The core-sheath structures of the present disclosure, in some embodiments, include liquid crystalline polyester filaments, aramid filaments, copolymer aramid filaments, polyetheretherketone filaments, poly(phenylenebenzobisoxazole) filaments, ultra-high molecular weight polyethylene filaments, It can include at least one selected from the group consisting of polypropylene filaments, high modulus polyethylene filaments, polyethylene terephthalate filaments, polyamide filaments, and high strength polyvinyl alcohol filaments.

重合単位としては表1に示されたものを挙げることができる。

Figure 2023546917000003
Examples of the polymerized unit include those shown in Table 1.
Figure 2023546917000003

上記表1に示された重合単位について、Y置換基の数は、環構造中の最大置換可能位置数と等しく、各Yは独立して水素原子、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子など)、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、またはt-ブチル基などの1~4個の炭素原子を有するアルキル基)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基など)、アリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基など)、アラルキル基[ベンジル基(フェニルメチル基)、フェネチル基(フェニルエチル基)など]、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基など)、アラルキルオキシ基(例えば、ベンジルオキシ基など)、またはこれらの混合物を表す。 Regarding the polymerized units shown in Table 1 above, the number of Y substituents is equal to the maximum number of substitutable positions in the ring structure, and each Y is independently a hydrogen atom, a halogen atom (e.g., a fluorine atom, a chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc.), alkyl groups (e.g., alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms such as methyl, ethyl, isopropyl, or t-butyl), alkoxy groups (e.g., methoxy, ethoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, etc.), aryl group (e.g. phenyl group, naphthyl group, etc.), aralkyl group [benzyl group (phenylmethyl group), phenethyl group (phenylethyl group), etc.], aryloxy It represents a group (eg, phenoxy group, etc.), an aralkyloxy group (eg, benzyloxy group, etc.), or a mixture thereof.

液晶ポリエステル繊維は、液晶ポリエステル樹脂を溶融紡糸することにより得ることができる。紡糸繊維は、機械的特性を向上させるためにさらに熱処理される場合がある。液晶ポリエステルは、例えば、芳香族ジオール、芳香族ジカルボン酸、芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する繰り返し重合単位で構成され得る。液晶ポリエステルは、任意選択で、芳香族ジアミン、芳香族ヒドロキシアミン、および/または芳香族アミノカルボン酸に由来する重合単位をさらに含んでもよい。 Liquid crystal polyester fibers can be obtained by melt spinning liquid crystal polyester resin. Spun fibers may be further heat treated to improve mechanical properties. Liquid crystalline polyesters may be composed of repeating polymerized units derived from, for example, aromatic diols, aromatic dicarboxylic acids, and aromatic hydroxycarboxylic acids. The liquid crystalline polyester may optionally further include polymerized units derived from aromatic diamines, aromatic hydroxyamines, and/or aromatic aminocarboxylic acids.

より具体的な重合単位を以下の表2~4に示す構造で説明する。 More specific polymerized units will be explained using the structures shown in Tables 2 to 4 below.

式中の重合単位が複数の構造を表すことができる単位である場合、ポリマーを構成する重合単位として、2つ以上の単位を組み合わせて使用できる。 When the polymerized unit in the formula is a unit that can represent a plurality of structures, two or more units can be used in combination as the polymerized unit constituting the polymer.

表2、表3、および表4の重合単位において、nは1または2の整数であり、それぞれの単位n=1、n=2は単独で存在してもよく、組み合わせて存在してもよく、YおよびYはそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子など)、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、またはt-ブチル基などの1~4個の炭素原子を有するアルキル基など)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、n-ブトキシ基など)、アリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基など)、アラルキル基(ベンジル基(フェニルメチル基)、フェネチル基(フェニルエチル基)など)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基など)、アラルキルオキシ基(例えば、ベンジルオキシ基など)、またはこれらの混合物であってもよい。これらの基のうち、Yは、好ましくは、水素原子、塩素原子、臭素原子、またはメチル基である。 In the polymerized units in Table 2, Table 3, and Table 4, n is an integer of 1 or 2, and each unit n=1 and n=2 may exist alone or in combination. , Y 1 and Y 2 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom (e.g., fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc.), an alkyl group (e.g., methyl group, ethyl group, isopropyl group, or t - butyl groups), alkoxy groups (e.g. methoxy, ethoxy, isopropoxy, n-butoxy, etc.), aryl groups (e.g. phenyl, naphthyl) group), aralkyl group (benzyl group (phenylmethyl group), phenethyl group (phenylethyl group), etc.), aryloxy group (e.g., phenoxy group, etc.), aralkyloxy group (e.g., benzyloxy group, etc.), or It may be a mixture of. Among these groups, Y is preferably a hydrogen atom, a chlorine atom, a bromine atom, or a methyl group.

Figure 2023546917000004
Figure 2023546917000004

Figure 2023546917000005
Figure 2023546917000005

Figure 2023546917000006
Figure 2023546917000006

表3の(14)中のZは、下記式で表される2価の基を含むことができる。

Figure 2023546917000007
Z in (14) of Table 3 can include a divalent group represented by the following formula.
Figure 2023546917000007

いくつかの実施形態では、液晶ポリエステルは、重合単位としてナフタレン骨格を含む組み合わせであってもよい。特に、それはヒドロキシ安息香酸に由来する重合単位(A)とヒドロキシナフトエ酸に由来する重合単位(B)の両方を含む場合がある。例えば単位(A)は式(A)であってもよく、単位(B)は式(B)であってもよい。溶融成形性を向上させる観点から、単位(A)と単位(B)の比は、9/1~1/1、好ましくは7/1~1/1、より好ましくは5/1~1/1の範囲であってもよい。 In some embodiments, the liquid crystal polyester may be a combination containing a naphthalene skeleton as a polymerized unit. In particular, it may contain both polymerized units derived from hydroxybenzoic acid (A) and polymerized units derived from hydroxynaphthoic acid (B). For example, the unit (A) may be a formula (A), and the unit (B) may be a formula (B). From the viewpoint of improving melt moldability, the ratio of unit (A) to unit (B) is 9/1 to 1/1, preferably 7/1 to 1/1, more preferably 5/1 to 1/1. It may be within the range of

Figure 2023546917000008
Figure 2023546917000008

重合単位(A)と重合単位(B)の合計は、全重合単位に基づいて、例えば、約65mol%以上、または約70mol%以上、または約80mol%以上であってもよい。いくつかの実施形態では、編組鞘は、ポリマー中の重合単位(B)の約4~約45mol%を構成する液晶ポリエステルを含むことができる。 The sum of polymerized units (A) and polymerized units (B) may be, for example, about 65 mol% or more, or about 70 mol% or more, or about 80 mol% or more, based on total polymerized units. In some embodiments, the braided sheath can include a liquid crystalline polyester comprising about 4 to about 45 mol% of polymerized units (B) in the polymer.

本明細書で用いられる融点は、JIS K7121の試験方法に準じて示差走査熱量計(DSC)(例えば、メトラー社製「TA3000」)により測定および観察される主吸収ピーク温度である。具体的には、試料10~20mgを上記DSC装置で用い、試料をアルミ容器に封入した後、キャリアガスとして窒素を100cc/分の流量で流し、20℃/分の速度で加熱した際の吸熱ピークを測定する。ポリマーの種類によってDSC測定の1回目の実施で明確なピークが現れない場合、予想される流温より50℃高い温度まで50℃/分の昇温速度(または加熱速度)で昇温し、同温度で3分間完全溶融した後、さらに-80℃/分の降温速度(または冷却速度)で50℃まで冷却する。その後、20℃/分の昇温速度で吸熱ピークを測定することができる。 The melting point used herein is the main absorption peak temperature measured and observed by a differential scanning calorimeter (DSC) (for example, "TA3000" manufactured by Mettler) in accordance with the test method of JIS K7121. Specifically, 10 to 20 mg of the sample was used in the above DSC device, and after the sample was sealed in an aluminum container, nitrogen was flowed as a carrier gas at a flow rate of 100 cc/min, and the endotherm was heated at a rate of 20°C/min. Measure the peak. Depending on the type of polymer, if a clear peak does not appear in the first DSC measurement, increase the temperature at a heating rate (or heating rate) of 50°C/min to a temperature 50°C higher than the expected flow temperature, and then After completely melting at this temperature for 3 minutes, it is further cooled down to 50°C at a cooling rate (or cooling rate) of -80°C/min. Thereafter, the endothermic peak can be measured at a heating rate of 20° C./min.

本開示の編組鞘に含まれる市販のLCPとしては、クラレ株式会社製のベクトラン(登録商標)HT ブラック、クラレ株式会社製のベクトラン(登録商標)HT、東レ株式会社製のシベラス(登録商標)、ゼウス社製のモノフィラメント、KBセーレン株式会社製のゼクシオン(登録商標)などを挙げることができる。 Commercially available LCPs included in the braided sheath of the present disclosure include Vectran (registered trademark) HT Black manufactured by Kuraray Co., Ltd., Vectran (registered trademark) HT manufactured by Kuraray Co., Ltd., Sciberas (registered trademark) manufactured by Toray Industries, Inc. Examples include monofilament manufactured by Zeus Corporation and Zexion (registered trademark) manufactured by KB Seiren Co., Ltd.

液晶ポリエステルは、本開示の芯鞘構造物において単独または組み合わせて使用できる。 Liquid crystalline polyesters can be used alone or in combination in the core-sheath structures of the present disclosure.

本発明によれば、「アラミド繊維」とは、芳香族(ベンゼン)環から構成される分子骨格から成る高耐熱性、高強度のポリアミド繊維を意味する。アラミド繊維は、その化学構造によってパラアラミド繊維とメタアラミド繊維とに分類でき、パラアラミド繊維が、本開示のいくつかの編組鞘において好ましく含まれる。 According to the present invention, "aramid fiber" means a polyamide fiber having high heat resistance and high strength and having a molecular skeleton composed of aromatic (benzene) rings. Aramid fibers can be classified into para-aramid fibers and meta-aramid fibers depending on their chemical structure, and para-aramid fibers are preferably included in some braided sheaths of the present disclosure.

市販のアラミド繊維および共重合体アラミド繊維の例としては、パラアラミド繊維、例えば、E.I. du Pont de Nemours and Company製のケブラー(登録商標)、コロン工業社製のヘラクロン(登録商標)、帝人株式会社製のトワロン(登録商標)およびテクノーラ(登録商標)、並びにメタアラミド繊維、例えばE.I.du Pont de Nemours and Company製のノ-メックス(登録商標)および帝人株式会社製のコーネックス(登録商標)が挙げられる。 Examples of commercially available aramid fibers and copolymer aramid fibers include para-aramid fibers, such as Kevlar® manufactured by E.I. du Pont de Nemours and Company, Heraclon® manufactured by Colon Industries, and Teijin Corporation. and meta-aramid fibers such as Nomex® from E.I. du Pont de Nemours and Company and Conex® from Teijin Limited.

本開示の繊維含有構造物に含まれる場合、アラミド繊維は、単独または組み合わせて使用できる。いくつかの実施形態では、繊維含有構造物に含まれるフィラメントは、共重合体アラミドフィラメントを含むことができる。例えば、いくつかの実施形態では、繊維含有構造物は、コポリパラフェニレン/3,4’-オキシジフェニレンテレフタルアミドフィラメントを含む。 When included in the fiber-containing structures of the present disclosure, aramid fibers can be used alone or in combination. In some embodiments, the filaments included in the fiber-containing structure can include copolymer aramid filaments. For example, in some embodiments, the fiber-containing structure comprises copolyparaphenylene/3,4'-oxydiphenylene terephthalamide filaments.

この材料は、従来、テクノーラ(登録商標)と呼ばれ、帝人株式会社から入手可能である。 This material is conventionally called Technora® and is available from Teijin Limited.

ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール(ポリ(p-フェニレン-2,6-ベンゾビスオキサゾール)(PBO)繊維は、東洋紡株式会社製のザイロン(登録商標)AS、ザイロン(登録商標)HMとして市販されている。 Polyparaphenylenebenzobisoxazole (poly(p-phenylene-2,6-benzobisoxazole) (PBO) fibers are commercially available as Zylon (registered trademark) AS and Zylon (registered trademark) HM manufactured by Toyobo Co., Ltd. .

本開示の繊維含有構造物は、ビクトレックス(商標)PEEKポリマーなどのポリエーテルエーテルケトン(PEEK)材料で形成することもできる。いくつかの実施形態では、繊維含有構造物の成分として高dpf PEEKポリマーを使用することにより、繊維含有構造物に向上した引張特性を付与し得る。 The fiber-containing structures of the present disclosure can also be formed from polyetheretherketone (PEEK) materials, such as Victrex(TM) PEEK polymer. In some embodiments, the use of high dpf PEEK polymers as a component of the fiber-containing structure may impart improved tensile properties to the fiber-containing structure.

本開示のいくつかの繊維含有構造物に用いられる超高分子量ポリエチレン繊維は、約5.0、または約7.0、または約10、~約30、または~約28、または~約24dL/gの範囲の固有粘度を有し得る。「超高分子量ポリエチレン繊維」の固有粘度が約5.0~約30dL/gの範囲であると、寸法安定性の良い繊維が得られる。 The ultra-high molecular weight polyethylene fibers used in some fiber-containing structures of the present disclosure may be about 5.0, or about 7.0, or about 10, or about 30, or about 28, or about 24 dL/g. may have an intrinsic viscosity in the range of . When the intrinsic viscosity of the "ultra-high molecular weight polyethylene fiber" is in the range of about 5.0 to about 30 dL/g, fibers with good dimensional stability can be obtained.

「超高分子量ポリエチレン繊維」の重量平均分子量は、約700,000、または約800,000、または約900,000~約8,000,000、または~約7,000,000、または~約6,000,000であり得る。「超高分子量ポリエチレン繊維」の重量平均分子量が約700,000~約8,000,000の範囲であると、高い引張強度と弾性率を得ることができる。 The weight average molecular weight of the "ultra high molecular weight polyethylene fiber" is about 700,000, or about 800,000, or about 900,000 to about 8,000,000, or about 7,000,000, or about 6 ,000,000. When the weight average molecular weight of the "ultra high molecular weight polyethylene fiber" is in the range of about 700,000 to about 8,000,000, high tensile strength and elastic modulus can be obtained.

GPC法を用いて「超高分子量ポリエチレン繊維」の重量平均分子量を決定することが困難なため、「ポリマーハンドブック第4版、第4章(John Wiley、1999年発行)」に言及されている下記式に従って、上記固有粘度の値に基づいて重量平均分子量を決定することができる。
重量平均分子量=5.365×10×(固有粘度)1.37
Because it is difficult to determine the weight average molecular weight of "ultra-high molecular weight polyethylene fibers" using the GPC method, the following mentioned in "Polymer Handbook, 4th Edition, Chapter 4 (John Wiley, published in 1999)" According to the formula, the weight average molecular weight can be determined based on the above intrinsic viscosity value.
Weight average molecular weight = 5.365 x 10 4 x (intrinsic viscosity) 1.37

いくつかの実施形態では、「超高分子量ポリエチレン繊維」の繰り返し単位が実質的にエチレンを含むことが好ましい場合がある。ただし、エチレンのホモポリマーに加えて、エチレンと少量の他のモノマー、例えば、α-オレフィン、アクリル酸およびそれらの誘導体、メタクリル酸およびそれらの誘導体、ビニルシランおよびそれらの誘導体との共重合体を用いることができる場合がある。ポリエチレン繊維は、部分架橋された構造を有していてもよい。また、ポリエチレン繊維は、高密度ポリエチレンと超高分子量ポリエチレンとのブレンド、低密度ポリエチレンと超高分子量ポリエチレンとのブレンド、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン及び超高分子量ポリエチレンのブレンドであってもよい。ポリエチレン繊維は、重量平均分子量が異なる2種類以上の超高分子量ポリエチレン、または分子量分布が異なる2種類以上のポリエチレンの組み合わせであってもよい。 In some embodiments, it may be preferred that the repeating units of the "ultra high molecular weight polyethylene fiber" substantially include ethylene. However, in addition to homopolymers of ethylene, copolymers of ethylene and small amounts of other monomers such as α-olefins, acrylic acid and derivatives thereof, methacrylic acid and derivatives thereof, vinylsilane and derivatives thereof are used. There are cases where it is possible. The polyethylene fibers may have a partially crosslinked structure. The polyethylene fibers may also be a blend of high-density polyethylene and ultra-high molecular weight polyethylene, a blend of low-density polyethylene and ultra-high molecular weight polyethylene, or a blend of high-density polyethylene, low-density polyethylene, and ultra-high molecular weight polyethylene. The polyethylene fibers may be a combination of two or more types of ultra-high molecular weight polyethylenes having different weight average molecular weights, or two or more types of polyethylenes having different molecular weight distributions.

市販の「超高分子量ポリエチレン繊維」としては、東洋紡株式会社製ダイニーマ(登録商標)SK60、ダイニーマ(登録商標)SK、イザナス(登録商標)SK60、およびイザナス(登録商標)SK71、並びに、ハネウェル株式会社製スペクトラ繊維900(登録商標)およびスペクトラ繊維1000が挙げられる。 Commercially available "ultra-high molecular weight polyethylene fibers" include Dyneema (registered trademark) SK60, Dyneema (registered trademark) SK, Izanas (registered trademark) SK60, and Izanas (registered trademark) SK71 manufactured by Toyobo Co., Ltd., and Honeywell Corporation. Examples include Spectra Fiber 900 (registered trademark) and Spectra Fiber 1000 manufactured by Manufacturer.

これらの「超高分子量ポリエチレン繊維」は、単独または組み合わせて使用できる。 These "ultra high molecular weight polyethylene fibers" can be used alone or in combination.

本開示の繊維含有構造物の性能および特性は、芯および/または編組鞘に仕上げ組成物を塗布することによって変更および管理できる。例えば、繊維含有構造物は、架橋されたシリコーンポリマー、または非架橋シリコーンポリマーもしくは長鎖脂肪酸のコーティングを有するフィラメント、繊維またはストランドを含むことができる。好適な長鎖脂肪酸としては、ステアリン酸を挙げることができる。 The performance and properties of the fiber-containing structures of the present disclosure can be modified and controlled by applying finishing compositions to the core and/or braided sheath. For example, the fiber-containing structure can include filaments, fibers or strands with a coating of crosslinked silicone polymers or non-crosslinked silicone polymers or long chain fatty acids. Suitable long chain fatty acids include stearic acid.

架橋性シリコーンポリマーの塗布することで、本発明の繊維含有構造物の引張強度に有利な性能向上をもたらすことができる。 Application of crosslinkable silicone polymers can provide beneficial performance improvements in the tensile strength of the fiber-containing structures of the present invention.

一般に、シリコーン樹脂を調製するために利用できる3つの架橋反応方法がある:1)過酸化物フリーラジカルの形成下で重合の熱活性化が起こる過酸化物硬化、2)錫塩またはチタンアルコキシド触媒の存在下で熱または水分の影響による縮合、3)温度または光によって開始され得る白金またはロジウム錯体によって触媒される付加反応化学。 Generally, there are three crosslinking reaction methods available for preparing silicone resins: 1) peroxide curing, in which thermal activation of polymerization occurs under the formation of peroxide free radicals, 2) tin salt or titanium alkoxide catalysts. 3) addition reaction chemistry catalyzed by platinum or rhodium complexes that can be initiated by temperature or light.

架橋されたシリコーンコーティングは、コーティングされたストランドの耐湿性を高め、またストランドの潤滑性を高め、芯鞘構造物が縦方向の応力を受けたとき、摩擦相互作用を克服する必要があり得るコーティングされていない構造物と比較して、編組物がより効率的に反応する。 The cross-linked silicone coating increases the moisture resistance of the coated strands and also increases the lubricity of the strands, coatings that may be necessary to overcome frictional interactions when the core-sheath structure is subjected to longitudinal stress. Compared to unbraided structures, braided structures react more efficiently.

本開示のコーティング組成物は、当業者に知られている表面塗布技術を用いて塗布できる。これらの表面塗布技術としては、繊維が仕上げ溶液に接触する仕上げガイドを介した単純な仕上げ溶液のポンピングを挙げることができ、該液は毛管現象によって繊維束に運ばれる。別法として、他の技術としては、スプレー、ローリング、またはディップコーティングなどの浸漬塗布技術を挙げることができる。仕上げ溶液が塗布された繊維のその後の処理としては、仕上げ溶液を固化する、および/または仕上げ配合物の架橋度に影響を与えるためのローラーまたはローラー類との接触を挙げることができる。ローラー(類)は、加熱されていてもいなくてもよい。その後、コーティング組成物は硬化されて架橋性シリコーンポリマーの架橋を生じさせることができる。熱硬化を用いる場合、温度は約20℃、約50℃、または約120℃~約200℃、または~約170℃、または~約150℃であってよい。硬化温度は、フィラメント、繊維またはストランドの熱安定性特性と、実際に使用される架橋系によって決定できる。 Coating compositions of the present disclosure can be applied using surface application techniques known to those skilled in the art. These surface application techniques can include simple pumping of the finishing solution through a finishing guide where the fibers are brought into contact with the finishing solution, which is carried to the fiber bundle by capillary action. Alternatively, other techniques can include spraying, rolling, or dip coating techniques such as dip coating. Subsequent treatment of the fibers to which the finishing solution has been applied can include contact with a roller or rollers to solidify the finishing solution and/or to influence the degree of crosslinking of the finishing formulation. The roller(s) may or may not be heated. The coating composition can then be cured to cause crosslinking of the crosslinkable silicone polymer. If heat curing is used, the temperature may be about 20°C, about 50°C, or about 120°C to about 200°C, or up to about 170°C, or up to about 150°C. The curing temperature can be determined by the thermal stability properties of the filament, fiber or strand and the actual crosslinking system used.

得られた架橋度を制御してフィラメント、繊維またはストランドにさまざまな程度の柔軟性または他の表面特性を与えることができる。架橋度は、米国特許第8,881,496号明細書に記載されている方法(ここでコーティングはモノマーを溶解するが、架橋されたポリマーは溶解しない溶剤で抽出される)で決定できる。架橋度は、抽出前後の重量差で決定できる。 The resulting degree of crosslinking can be controlled to impart varying degrees of flexibility or other surface properties to the filaments, fibers or strands. The degree of crosslinking can be determined by the method described in US Pat. No. 8,881,496, where the coating is extracted with a solvent that dissolves the monomer but does not dissolve the crosslinked polymer. The degree of crosslinking can be determined by the difference in weight before and after extraction.

架橋度は、コーティングの総重量に基づいて、少なくとも約20%、または少なくとも約30%、または少なくとも約50%であってもよい。最大架橋度は、約100%であってもよい。架橋されたコーティングの重量は、フィラメント、繊維またはストランドの総重量に基づいて、約1重量%~約20重量%、または~約10重量%、または~約5重量%であってもよい。 The degree of crosslinking may be at least about 20%, or at least about 30%, or at least about 50%, based on the total weight of the coating. The maximum degree of crosslinking may be about 100%. The weight of the crosslinked coating may be from about 1% to about 20%, or from about 10%, or from about 5% by weight, based on the total weight of the filaments, fibers or strands.

いくつかの実施形態では、繊維含有構造物の最大断面直径は、約15μm~約20mmに及び得る。他の実施形態では、最大直径は、約20μm~約5mm、または約30μm~約4mm、または約40μm~約3.5mm、または約50μm~約3mm、または約50μm~約2mmに及び得る。繊維含有構造物の平均断面直径は、約20μm~約10mmに及び得る。 In some embodiments, the maximum cross-sectional diameter of the fiber-containing structure can range from about 15 μm to about 20 mm. In other embodiments, the maximum diameter may range from about 20 μm to about 5 mm, or from about 30 μm to about 4 mm, or from about 40 μm to about 3.5 mm, or from about 50 μm to about 3 mm, or from about 50 μm to about 2 mm. The average cross-sectional diameter of the fiber-containing structure can range from about 20 μm to about 10 mm.

本開示の繊維含有構造物を設計して切断強度などのさまざまな特性を満たすように設計できる。いくつかの実施形態では、切断強度は、少なくとも15cN/dtexである。他の実施形態では、コードの切断強度は、約4cN/dtex~約40cN/dtex、または約13cN/dtex~約31cN/dtex、または約15cN/dtex~約26cN/dtexに及び得る。 The fiber-containing structures of the present disclosure can be designed to meet a variety of properties, such as cut strength. In some embodiments, the cutting strength is at least 15 cN/dtex. In other embodiments, the cutting strength of the cord may range from about 4 cN/dtex to about 40 cN/dtex, or from about 13 cN/dtex to about 31 cN/dtex, or from about 15 cN/dtex to about 26 cN/dtex.

本開示の繊維含有構造物としては、医療用コードを含むさまざまな用途で有用な張力部材が挙げられる。例えば、本開示の繊維含有構造物としては、2、3例を挙げると、縫合糸、カテーテルナビゲーションケーブルおよびアセンブリ、ステアリングケーブルおよびアセンブリ、デバイスデプロイメント制御ケーブルおよびアセンブリ、ならびにトルクおよび張力伝達ケーブルおよびアセンブリが挙げられる。 Fiber-containing structures of the present disclosure include tension members useful in a variety of applications, including medical cords. For example, fiber-containing structures of the present disclosure include sutures, catheter navigation cables and assemblies, steering cables and assemblies, device deployment control cables and assemblies, and torque and tension transmission cables and assemblies, to name a few. Can be mentioned.

本開示の繊維含有構造物としては、約30デニール~約10,000デニールの線質量密度を有するコードを挙げることができる。他の実施形態では、線質量密度は、約40デニール~約4500デニール、または約50デニール~約4000デニール、または約100デニール~約3000デニール、または約70デニール~約2000デニール、または約80デニール~約1500デニール、または約90デニール~約1000デニールに及び得る。 Fiber-containing structures of the present disclosure can include cords having a linear mass density of about 30 denier to about 10,000 denier. In other embodiments, the linear mass density is about 40 denier to about 4500 denier, or about 50 denier to about 4000 denier, or about 100 denier to about 3000 denier, or about 70 denier to about 2000 denier, or about 80 denier. It can range from about 1500 denier, or from about 90 denier to about 1000 denier.

<移動している繊維含有構造物の欠陥を検出するための装置>
本開示はまた、移動している繊維含有構造物における欠陥を検出するための装置に関する。こうした装置は、(A)繊維含有構造物を形成するように構成された前記押出装置、前記繊維含有構造物を形成するように構成された前記編組機、前記繊維含有構造物に張力を加えるように構成された前記張力アセンブリ、前記繊維含有構造物にコーティングを施すように構成された前記仕上げアプリケータ、前記繊維含有構造物を延伸するように構成された前記ゴデットロールセンブリ、前記繊維含有構造物をボビンに巻き取るように構成された前記巻き取りアセンブリ、またはそれらの組み合わせ、(B)投光器で前記繊維含有構造物に光を透過させ、受光器で前記繊維含有構造物のシルエット画像を検出し、前記投光器で透過した総光量に対する前記受光器で検出された光量の減少量に基づいて当該断面直径を算出することによって、前記繊維含有構造物の少なくとも1つの断面直径を測定するように構成された欠陥検出器、および(C)前記欠陥検出器から得られた少なくとも1つの直径信号、任意選択で少なくとも1つの信号処理された直径信号、またはそれらの組み合わせを、少なくとも1つの基準信号と比較して、表面欠陥出力対前記繊維含有構造物の長さの少なくとも1つの表面欠陥信号を得るように構成され、前記繊維含有構造物が前記欠陥検出器を直線的に通過している間に前記欠陥検出器が前記少なくとも1つの断面直径を測定するプロセッサを含み得る。
<Device for detecting defects in moving fiber-containing structures>
The present disclosure also relates to an apparatus for detecting defects in a moving fiber-containing structure. Such apparatus includes: (A) the extrusion device configured to form a fiber-containing structure; the braiding machine configured to form the fiber-containing structure; and a device configured to apply tension to the fiber-containing structure. the tensioning assembly configured to , the finishing applicator configured to apply a coating to the fiber-containing structure, the godet roll assembly configured to stretch the fiber-containing structure, the fiber-containing structure the winding assembly configured to wind an object onto a bobbin, or a combination thereof; (B) transmitting light through the fiber-containing structure with a projector and detecting a silhouette image of the fiber-containing structure with a receiver; and configured to measure the cross-sectional diameter of at least one of the fiber-containing structures by calculating the cross-sectional diameter based on the amount of decrease in the amount of light detected by the light receiver with respect to the total amount of light transmitted by the light emitter. and (C) comparing at least one diameter signal obtained from said defect detector, optionally at least one signal-processed diameter signal, or a combination thereof, with at least one reference signal. is configured to obtain at least one surface defect signal of a surface defect output versus a length of the fiber-containing structure; A defect detector may include a processor that measures the at least one cross-sectional diameter.

本開示の装置は、上記の方法で説明したように作動し、上記の主題に従って変更できる。 The apparatus of the present disclosure operates as described in the above method and can be modified in accordance with the above subject matter.

<実施形態>
本開示の実施形態[1]は、繊維含有構造物を少なくとも1つの欠陥検出器に直線的に通過させること、前記繊維含有構造物の少なくとも1つの断面直径を前記欠陥検出器で測定して前記繊維含有構造物の直径対長さの少なくとも1つの直径信号を得ること、任意選択で前記直径信号を信号処理して少なくとも1つの信号処理された直径信号を得ること、および前記直径信号、前記信号処理された直径信号またはそれらの組み合わせを、少なくとも1つの基準信号と比較して、表面欠陥出力対前記繊維含有構造物の前記長さの少なくとも1つの表面欠陥信号を発生させることを含む方法であって、前記欠陥検出器が、投光器で前記繊維含有構造物に光を透過させ、受光器で前記繊維含有構造物のシルエット画像を検出し、前記投光器で透過した総光量に対する前記受光器で検出された光量の減少量に基づいて該断面直径を算出することによって前記繊維含有構造物の前記断面直径を測定し、前記欠陥検出器の少なくとも1つが、前記繊維含有構造物を形成するように構成された押出装置、前記繊維含有構造物を形成するように構成された編組機、前記繊維含有構造物に張力を加えるように構成された張力アセンブリ、前記繊維含有構造物にコーティングを施すように構成された仕上げアプリケータ、前記繊維含有構造物を延伸するように構成されたゴデットロールアセンブリ、前記繊維含有構造物をボビンに巻回するように構成された巻き取りアセンブリ、またはそれらの組み合わせと直列に位置している、方法に関する。
<Embodiment>
Embodiment [1] of the present disclosure includes linearly passing a fiber-containing structure through at least one defect detector, measuring a cross-sectional diameter of at least one of the fiber-containing structures with the defect detector, and measuring the cross-sectional diameter of the at least one defect detector. obtaining at least one diameter signal of diameter versus length of a fiber-containing structure, optionally signal processing said diameter signal to obtain at least one signal processed diameter signal; and said diameter signal, said signal. Comparing the processed diameter signal or a combination thereof to at least one reference signal to generate at least one surface defect signal of a surface defect output versus the length of the fiber-containing structure. The defect detector transmits light to the fiber-containing structure using a light projector, detects a silhouette image of the fiber-containing structure using a light receiver, and detects a silhouette image of the fiber-containing structure with a light receiver, and detects a total amount of light transmitted by the light receiver with respect to a total amount of light transmitted through the light projector. measuring the cross-sectional diameter of the fiber-containing structure by calculating the cross-sectional diameter based on the amount of decrease in the amount of light obtained by forming the fiber-containing structure; a braiding machine configured to form the fiber-containing structure; a tensioning assembly configured to apply tension to the fiber-containing structure; and a tensioning assembly configured to apply a coating to the fiber-containing structure. a finishing applicator configured to draw the fiber-containing structure, a godet roll assembly configured to draw the fiber-containing structure, a winding assembly configured to wind the fiber-containing structure onto a bobbin, or a combination thereof. Concerning the way in which it is located.

本開示の実施形態[2]は、前記繊維含有構造物が、少なくとも毎分300mの線形速度で前記少なくとも1つの欠陥検出器を直線的に通過する実施形態[1]の方法に関する。 Embodiment [2] of the present disclosure relates to the method of embodiment [1], wherein said fiber-containing structure linearly passes said at least one defect detector at a linear speed of at least 300 m/min.

本開示の実施形態[3]は、前記繊維含有構造物が編組繊維含有構造物またはワイヤを撚った繊維含有構造物であり、前記繊維含有構造物が少なくとも毎分1メートルの線形速度で前記少なくとも1つの検出器を直線的に通過する、実施形態[1]および[2]の方法に関する。 Embodiment [3] of the present disclosure provides that the fiber-containing structure is a braided fiber-containing structure or a fiber-containing structure made of twisted wires, and the fiber-containing structure is Embodiments [1] and [2] relate to the method of linearly passing through at least one detector.

本開示の実施形態[4]は、前記繊維含有構造物が1メートル当たり1回転未満の撚り数レベルを有する非編組繊維含有構造物である、前記繊維含有構造物が編組繊維含有構造物である、または前記繊維含有構造物がワイヤを撚った繊維含有構造物である、実施形態[1]~[3]の方法に関する。 Embodiment [4] of the present disclosure provides that the fiber-containing structure is a non-braided fiber-containing structure having a twist level of less than 1 turn per meter, wherein the fiber-containing structure is a braided fiber-containing structure. , or the method of embodiments [1] to [3], wherein the fiber-containing structure is a fiber-containing structure made of twisted wires.

本開示の実施形態[5]は、前記繊維含有構造物が、芯と、該芯を囲むストランドの編組鞘とを含む芯鞘構造物である実施形態[1]~[4]の方法に関する。 Embodiment [5] of the present disclosure relates to the method of embodiments [1] to [4], wherein the fiber-containing structure is a core-sheath structure comprising a core and a braided sheath of strands surrounding the core.

本開示の実施形態[6]は、前記繊維含有構造物が、芯を囲む編組鞘を含む芯鞘構造を有するコードであり、弛緩状態における前記編組鞘の編組角度が約5°~約85°の範囲に及ぶ、実施形態[1]~[5]の方法に関する。 Embodiment [6] of the present disclosure is a cord in which the fiber-containing structure has a core-sheath structure including a braided sheath surrounding a core, and the braiding angle of the braided sheath in a relaxed state is about 5° to about 85°. The present invention relates to the methods of embodiments [1] to [5], which cover the range of.

本開示の実施形態[7]は、前記繊維含有構造物が、芯を囲む編組鞘を含む芯鞘構造を有するコードであり、弛緩状態における前記編組鞘のピック数が1メートル当たり6~3,000フィラメント単位交差である、実施形態[1]~[6]の方法に関する。 Embodiment [7] of the present disclosure is a cord in which the fiber-containing structure has a core-sheath structure including a braided sheath surrounding a core, and the number of picks of the braided sheath in a relaxed state is 6 to 3 per meter. 000 filament unit intersection, relates to the method of embodiments [1] to [6].

本開示の実施形態[8]は、前記繊維含有構造物が、芯を囲む編組鞘を含む芯鞘構造を有するコードであり、前記編組鞘のストランド(端)数が3~24端である、実施形態[1]~[7]の方法に関する。 Embodiment [8] of the present disclosure is a cord in which the fiber-containing structure has a core-sheath structure including a braided sheath surrounding a core, and the number of strands (ends) of the braided sheath is 3 to 24 ends. The present invention relates to the methods of embodiments [1] to [7].

本開示の実施形態[9]は、前記繊維含有構造物が、芯を囲む非編組鞘を含むワイヤレイ構造を有するコードである実施形態[1]~[8]の方法に関する。 Embodiment [9] of the present disclosure relates to the method of embodiments [1] to [8], wherein the fiber-containing structure is a cord having a wire lay structure including a non-braided sheath surrounding a core.

本開示の実施形態[10]は、前記繊維含有構造物が有機繊維を含む、実施形態[1]~[9]の方法に関する。 Embodiment [10] of the present disclosure relates to the method of embodiments [1] to [9], wherein the fiber-containing structure includes organic fibers.

本開示の実施形態[11]は、前記繊維含有構造物が、12cN/dtexを超える引張強度を有する合成繊維を含む、実施形態[1]~[10]の方法に関する。 Embodiment [11] of the present disclosure relates to the method of embodiments [1] to [10], wherein the fiber-containing structure comprises synthetic fibers having a tensile strength of greater than 12 cN/dtex.

本開示の実施形態[12]は、前記繊維含有構造物が、液晶ポリエステルフィラメント、アラミドフィラメント、共重合体アラミドフィラメント、ポリエーテルエーテルケトンフィラメント、ポリ(p-フェニレンベンゾビスオキサゾール)フィラメント、超高分子量ポリエチレンフィラメント、高弾性ポリエチレンフィラメント、ポリプロピレンフィラメント、ポリエチレンテレフタレートフィラメント、ポリアミドフィラメント、ポリヒドロキノンジイミダゾピリジンフィラメント、高強度ポリビニルアルコールフィラメントから成る群から選択される少なくとも1つを含む、実施形態[1]~[11]の方法に関する。 Embodiment [12] of the present disclosure provides that the fiber-containing structure is a liquid crystal polyester filament, an aramid filament, a copolymer aramid filament, a polyether ether ketone filament, a poly(p-phenylenebenzobisoxazole) filament, an ultra-high molecular weight Embodiments [1] to [1] comprising at least one selected from the group consisting of polyethylene filaments, high modulus polyethylene filaments, polypropylene filaments, polyethylene terephthalate filaments, polyamide filaments, polyhydroquinone diimidazopyridine filaments, and high strength polyvinyl alcohol filaments. 11].

本開示の実施形態[13]は、前記繊維含有構造物が、合成繊維、並びに潤滑剤、ステープル繊維および表面コーティングの少なくとも1つを含む、実施形態[1]~[12]の方法に関する。 Embodiment [13] of the present disclosure relates to the method of embodiments [1] to [12], wherein the fiber-containing structure comprises synthetic fibers and at least one of a lubricant, staple fibers, and a surface coating.

本開示の実施形態[14]は、前記繊維含有構造物が、約30~約10,000デニールの線形質量密度を有するコードである、実施形態[1]~[13]の方法に関する。 Embodiment [14] of the present disclosure relates to the method of embodiments [1]-[13], wherein the fiber-containing structure is a cord having a linear mass density of about 30 to about 10,000 denier.

本開示の実施形態[15]は、前記繊維含有構造物の最大断面直径が約20μm~約10mmの範囲に及ぶ、実施形態[1]~[14]の方法に関する。 Embodiment [15] of the present disclosure relates to the method of embodiments [1] to [14], wherein the maximum cross-sectional diameter of the fiber-containing structure ranges from about 20 μm to about 10 mm.

本開示の実施形態[16]は、前記繊維含有構造物の平均断面直径が約20μm~約10mmの範囲に及ぶ、実施形態[1]~[15]の方法に関する。 Embodiment [16] of the present disclosure relates to the method of embodiments [1] to [15], wherein the average cross-sectional diameter of the fiber-containing structure ranges from about 20 μm to about 10 mm.

本開示の実施形態[17]は、押出工程によって前記繊維含有構造物を形成することをさらに含み、欠陥検出器の少なくとも1つが前記押出装置と直列に位置している、実施形態[1]~[16]の方法に関する。 Embodiment [17] of the present disclosure further includes forming the fiber-containing structure by an extrusion process, and at least one defect detector is located in series with the extrusion device, embodiments [1] to Regarding the method of [16].

本開示の実施形態[18]は、編組工程によって前記繊維含有構造物を形成することをさらに含み、前記欠陥検出器の少なくとも1つが前記編組機と直列に位置している、実施形態[1]~[7]の方法に関する。 Embodiment [18] of the present disclosure further includes forming the fiber-containing structure by a braiding process, and embodiment [1], wherein at least one of the defect detectors is located in series with the braiding machine. Regarding the method of ~[7].

本開示の実施形態[19]は、編組工程によって前記繊維含有構造物を形成することをさらに含み、欠陥検出器アレイは、前記繊維含有構造物が前記欠陥検出器アレイを直線的に通過するように前記編組機と直列に位置しており、前記欠陥検出器アレイは、直列に位置している前記欠陥検出器の少なくとも2つを含み、前記欠陥検出器の前記少なくとも2つは、前記繊維含有構造物のさまざまなシルエット画像が前記検出器の前記少なくとも2つによって検出されるように、検出器オフセット角度だけ互いに相対的に回転し、前記検出器オフセット角度は1°~360°未満の範囲に及ぶ、実施形態[1]~[18]の方法に関する。 Embodiment [19] of the present disclosure further includes forming the fiber-containing structure by a braiding process, and the defect detector array is configured such that the fiber-containing structure passes linearly through the defect detector array. in series with the braiding machine, the defect detector array including at least two of the defect detectors in series, the at least two of the defect detectors being arranged in series with the fiber-containing rotated relative to each other by a detector offset angle such that different silhouette images of a structure are detected by the at least two of the detectors, the detector offset angle ranging from 1° to less than 360°; The present invention relates to the methods of embodiments [1] to [18].

本開示の実施形態[20]は、前記欠陥検出器アレイが直列に位置している前記欠陥検出器の少なくとも3つを含む、実施形態[19]の方法に関する。 Embodiment [20] of the present disclosure relates to the method of embodiment [19], wherein said defect detector array includes at least three of said defect detectors located in series.

本開示の実施形態[21]は、前記欠陥検出器アレイにおける前記欠陥検出器の前記少なくとも2つの間の分離距離が1mm~100mmの範囲に及ぶ、実施形態[19]および[20]の方法に関する。 Embodiment [21] of the present disclosure relates to the method of embodiments [19] and [20], wherein the separation distance between the at least two of the defect detectors in the defect detector array ranges from 1 mm to 100 mm. .

本開示の実施形態[22]は、前記欠陥検出器が、前記繊維含有構造物に光を透過させるための2つの投光器と、前記繊維含有構造物のシルエット画像を検出するための2つの受光器とを含み、前記2つの投光器は、前記繊維含有構造物の表面Aに光Aを透過させるための投光器Aと、前記繊維含有構造物の表面Bに光Bを透過させるための投光器Bとを含み、前記2つの受光器は、前記繊維含有構造物のシルエット画像Aを検出するための受光器Aと、前記繊維含有構造物のシルエット画像Bを検出するための受光器Bとを含み、前記投光器Aは前記受光器Aと光学的に位置合わせされ、前記投光器Bは前記受光器Bと光学的に位置合わせされ、前記投光器Aと前記投光器Bは投光器オフセット角度だけ互いに相対的に回転し、前記受光器Aと前記受光器Bは受光器オフセット角度だけ互いに相対的に回転し、前記投光器オフセット角度と前記受光器オフセット角度は5°~175°の範囲に及ぶ、実施形態[19]~[21]の方法に関する。 In embodiment [22] of the present disclosure, the defect detector includes two light projectors for transmitting light to the fiber-containing structure and two light receivers for detecting a silhouette image of the fiber-containing structure. The two projectors include a projector A for transmitting light A to the surface A of the fiber-containing structure, and a projector B for transmitting the light B to the surface B of the fiber-containing structure. the two light receivers include a light receiver A for detecting a silhouette image A of the fiber-containing structure and a light receiver B for detecting a silhouette image B of the fiber-containing structure; Emitter A is optically aligned with the receiver A, the emitter B is optically aligned with the receiver B, and the emitter A and the emitter B are rotated relative to each other by an emitter offset angle; Embodiments [19] to [1], wherein the light receiver A and the light receiver B are rotated relative to each other by a receiver offset angle, and the light emitter offset angle and the light receiver offset angle range from 5° to 175°. 21].

本開示の実施形態[23]は、前記欠陥検出器の少なくとも1つが、前記張力アセンブリと直列に位置している、実施形態[1]~[22]の方法に関する。 Embodiment [23] of the present disclosure relates to the method of embodiments [1]-[22], wherein at least one of said defect detectors is located in series with said tensioning assembly.

本開示の実施形態[24]は、前記欠陥検出器の少なくとも1つが、前記仕上げアプリケータと直列に位置している、実施形態[1]~[23]の方法に関する。 Embodiment [24] of the present disclosure relates to the method of embodiments [1] to [23], wherein at least one of said defect detectors is located in series with said finishing applicator.

本開示の実施形態[25]は、前記欠陥検出器の少なくとも1つが、前記ゴデットロールアセンブリと直列に位置している、実施形態[1]~[24]の方法に関する。 Embodiment [25] of the present disclosure relates to the method of embodiments [1]-[24], wherein at least one of said defect detectors is located in series with said godet roll assembly.

本開示の実施形態[26]は、前記欠陥検出器の少なくとも1つが、前記巻き取りアセンブリと直列に位置している、実施形態[1]~[25]の方法に関する。 Embodiment [26] of the present disclosure relates to the method of embodiments [1] to [25], wherein at least one of said defect detectors is located in series with said winding assembly.

本開示の実施形態[27]は、前記欠陥検出器の少なくとも1つが、少なくとも1つのローラと直列に位置している、実施形態[1]~[26]の方法に関する。 Embodiment [27] of the present disclosure relates to the method of embodiments [1] to [26], wherein at least one of said defect detectors is located in series with at least one roller.

本開示の実施形態[28]は、前記繊維含有構造物の前記測定が、欠陥検出器アレイとして共に直列に隣接して位置している前記欠陥検出器の少なくとも2つを含み、前記欠陥検出器アレイにおいて隣接して位置している欠陥検出器間の検出器オフセット角度が1°~360°未満の範囲に及ぶ、実施形態[1]~[27]の方法に関する。 Embodiment [28] of the present disclosure provides that the measurement of the fiber-containing structure comprises at least two of the defect detectors located adjacently in series together as a defect detector array; The method of embodiments [1] to [27], wherein the detector offset angle between adjacently located defect detectors in the array ranges from 1° to less than 360°.

本開示の実施形態[29]は、前記繊維含有構造物の前記測定が、欠陥検出器アレイとして共に直列に隣接して位置している前記欠陥検出器の少なくとも3つを含み、前記欠陥検出器アレイにおいて隣接して位置している欠陥検出器間の検出器オフセット角度が、1°~360°未満の範囲に及ぶ、実施形態[1]~[28]の方法に関する。 Embodiment [29] of the present disclosure provides that the measurement of the fiber-containing structure comprises at least three of the defect detectors located adjacently in series together as a defect detector array; The method of embodiments [1] to [28], wherein the detector offset angle between adjacently located defect detectors in the array ranges from 1° to less than 360°.

本開示の実施形態[30]は、前記欠陥検出器が、前記繊維含有構造物の少なくとも2つの断面直径を測定するように構成された、前記少なくとも2つの断面直径間のオフセット角度が5°~175°の範囲に及ぶような多軸欠陥検出器である、実施形態[1]~[29]の方法に関する。 Embodiment [30] of the present disclosure provides that the defect detector is configured to measure at least two cross-sectional diameters of the fiber-containing structure, wherein the offset angle between the at least two cross-sectional diameters is between 5° and The present invention relates to the method of embodiments [1] to [29], which are multi-axis defect detectors having a range of 175°.

本開示の実施形態[31]は、前記欠陥検出器が、前記繊維含有構造物に光を透過させるための2つの投光器と、前記繊維含有構造物のシルエット画像を検出するための2つの受光器とを備え、前記2つの投光器が、前記繊維含有構造物の表面Aに光Aを透過させるための投光器Aと、前記繊維含有構造物の表面Bに光Bを透過させるための投光器Bとを備え、前記2つの受光器が、前記繊維含有構造物のシルエット画像Aを検出するための受光器Aと、前記繊維含有構造物のシルエット画像Bを検出するための受光器Bとを備え、前記投光器Aは前記受光器Aと光学的に位置合わせされ、前記投光器Bは前記受光器Bと光学的に位置合わせされ、前記投光器Aと前記投光器Bは投光器オフセット角度だけ互いに相対的に回転し、前記受光器Aと前記受光器Bは受光器オフセット角度だけ互いに相対的に回転し、前記投光器オフセット角度および前記受光器オフセット角度は5°~175°の範囲に及ぶ、実施形態[1]~[30]の方法に関する。 In embodiment [31] of the present disclosure, the defect detector includes two light projectors for transmitting light to the fiber-containing structure and two light receivers for detecting a silhouette image of the fiber-containing structure. The two projectors include a projector A for transmitting light A to the surface A of the fiber-containing structure, and a projector B for transmitting the light B to the surface B of the fiber-containing structure. The two light receivers include a light receiver A for detecting a silhouette image A of the fiber-containing structure and a light receiver B for detecting a silhouette image B of the fiber-containing structure, Emitter A is optically aligned with the receiver A, the emitter B is optically aligned with the receiver B, and the emitter A and the emitter B are rotated relative to each other by an emitter offset angle; Embodiments [1] to [2], wherein the light receiver A and the light receiver B rotate relative to each other by a receiver offset angle, and the emitter offset angle and the receiver offset angle range from 5° to 175°. 30].

本開示の実施形態[32]は、前記投光器がレーザーダイオードまたは発光ダイオードを含む実施形態[1]~[31]の方法に関する。 Embodiment [32] of the present disclosure relates to the method of embodiments [1] to [31], in which the light projector includes a laser diode or a light emitting diode.

本開示の実施形態[33]は、前記受光器がアクティブピクセルセンサである実施形態[1]~[32]の方法に関する。 Embodiment [33] of the present disclosure relates to the method of embodiments [1] to [32], wherein the light receiver is an active pixel sensor.

本開示の実施形態[34]は、前記受光器がフォトダイオード画像センサ、電荷結合素子(CCD)画像センサまたは相補型金属酸化物半導体(CMOS)画像センサを含むアクティブピクセルセンサである実施形態[1]~[33]の方法に関する。 Embodiment [34] of the present disclosure is embodiment [1], wherein the light receiver is an active pixel sensor including a photodiode image sensor, a charge-coupled device (CCD) image sensor, or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) image sensor. ] to [33].

本開示の実施形態[35]は、少なくとも1つの撮像検出器で前記繊維含有構造物の表面をさらに撮像することを含み、前記撮像検出器が、撮像光で前記繊維含有構造物を照らし、撮像受信機で該表面の反射像を受像することによって該表面を撮像する、実施形態[1]~[34]の方法に関する。 Embodiment [35] of the present disclosure further includes imaging the surface of the fiber-containing structure with at least one imaging detector, the imaging detector illuminating the fiber-containing structure with imaging light and imaging the fiber-containing structure. The present invention relates to the method of embodiments [1] to [34], in which the surface is imaged by receiving a reflected image of the surface with a receiver.

本開示の実施形態[36]は、少なくとも1つの撮像検出器で前記繊維含有構造物の表面を撮像することをさらに含み、前記撮像検出器が、撮像光で前記繊維含有構造物を照らし、撮像受信機で該表面の反射像を受像することによって該表面を撮像し、前記撮像検出器の少なくとも1つが前記押出装置、前記編組機、前記張力アセンブリ、前記仕上げアプリケータ、前記ゴデットロールアセンブリ、前記巻き取りアセンブリ、または前記それらの組み合わせと直列に位置している、実施形態[1]~[35]の方法に関する。 Embodiment [36] of the present disclosure further includes imaging a surface of the fiber-containing structure with at least one imaging detector, wherein the imaging detector illuminates the fiber-containing structure with imaging light and captures an image. imaging the surface by receiving a reflected image of the surface with a receiver; at least one of the imaging detectors includes the extrusion device, the braiding machine, the tensioning assembly, the finishing applicator, the godet roll assembly; The method of embodiments [1] to [35], being located in series with said winding assembly, or said combination thereof.

本開示の実施形態[37]は、前記方法が、前記繊維含有構造物の表面を該表面の反射像を受像する撮像検出器で撮像することを含まない実施形態[1]~[36]の方法に関する。 Embodiment [37] of the present disclosure is the embodiment [1] to [36] in which the method does not include imaging the surface of the fiber-containing structure with an imaging detector that receives a reflected image of the surface. Regarding the method.

本開示の実施形態[38]は、前記少なくとも1つの断面直径の前記測定が少なくとも毎秒5,000サンプルのサンプリング速度で生じる、実施形態[1]~[37]の方法に関する。 Embodiment [38] of the present disclosure relates to the method of embodiments [1]-[37], wherein said measurement of said at least one cross-sectional diameter occurs at a sampling rate of at least 5,000 samples per second.

本開示の実施形態[39]は、前記少なくとも1つの断面直径の前記測定があるサンプリング速度で起こり、前記欠陥検出器の少なくとも1つの前記サンプリング速度が、前記測定が前記繊維含有構造物の前記長さに沿って一定の間隔で起こるように調整され、前記一定の間隔が10nm~1cmの範囲に及ぶ、実施形態[1]~[38]の方法に関する。 Embodiment [39] of the present disclosure provides that the measurement of the at least one cross-sectional diameter occurs at a sampling rate, and the sampling rate of the at least one of the defect detectors is such that the measurement occurs at a sampling rate of the length of the fiber-containing structure. The methods of embodiments [1] to [38] are arranged to occur at regular intervals along the length of the substrate, and wherein the regular intervals range from 10 nm to 1 cm.

本開示の実施形態[40]は、前記表面欠陥信号に基づいて前記繊維含有構造物の表面欠陥評価を生成することをさらに含む、実施形態[1]~[39]に記載の方法に関する。 Embodiment [40] of the present disclosure relates to the method according to embodiments [1] to [39], further comprising generating a surface defect evaluation of the fiber-containing structure based on the surface defect signal.

本開示の実施形態[41]は、前記少なくとも1つの表面欠陥信号が大きさ表面欠陥数対前記繊維含有構造物の前記長さの大きさ表面欠陥数信号を含む実施形態[1]~[40]の方法であって、前記大きさ表面欠陥数信号は、前記直径信号と、最大断面直径対前記繊維含有構造物の前記長さの基準信号とを比較することによって生成され、前記直径信号の大きさが、前記繊維含有構造物の前記長さに沿った特定の点における前記最大断面直径以下であるときゼロの大きさ表面欠陥数が発生し、前記直径信号の前記大きさが前記繊維含有構造物の前記長さに沿った前記特定の点における前記最大断面直径より大きいときゼロより大きい大きさ表面欠陥数が発生し、前記ゼロより大きい大きさ表面欠陥数は、前記直径信号の前記大きさが前記最大断面直径に対して上回るパーセンテージに対応する正の整数である、方法に関する。 Embodiment [41] of the present disclosure includes embodiments [1] to [40] in which the at least one surface defect signal includes a magnitude surface defect number signal versus a magnitude surface defect number signal of the length of the fiber-containing structure. ], wherein the size surface defect count signal is generated by comparing the diameter signal with a reference signal of maximum cross-sectional diameter versus the length of the fiber-containing structure; A zero magnitude surface defect count occurs when the magnitude of the diameter signal is less than or equal to the maximum cross-sectional diameter at a particular point along the length of the fiber-containing structure; A magnitude surface defect number greater than zero occurs when the maximum cross-sectional diameter at the particular point along the length of the structure is greater than the maximum cross-sectional diameter, and the greater than zero magnitude surface defect number occurs when the diameter signal is greater than the maximum cross-sectional diameter. is a positive integer corresponding to a percentage above said maximum cross-sectional diameter.

本開示の実施形態[42]は、前記大きさ表面欠陥数信号に少なくとも部分的に基づいて、前記繊維含有構造物の表面欠陥評価を生成することをさらに含む、実施形態[41]の方法に関する。 Embodiment [42] of the present disclosure relates to the method of embodiment [41], further comprising generating a surface defect assessment of the fiber-containing structure based at least in part on the size surface defect count signal. .

本開示の実施形態[43]は、前記大きさ表面欠陥数信号に少なくとも部分的に基づいて、前記繊維含有構造物に含まれる欠陥を分類することをさらに含む、実施形態[41]および[42]の方法に関する。 Embodiment [43] of the present disclosure further comprises classifying defects included in the fiber-containing structure based at least in part on the size surface defect count signal. ] Regarding the method.

本開示の実施形態[44]は、前記少なくとも1つの表面欠陥信号が、傾斜表面欠陥数対前記繊維含有構造物の前記長さの傾斜表面欠陥数信号を含む、実施形態[1]~[43]の方法であって、前記傾斜表面欠陥数信号は、前記信号処理された直径信号と、前記直径信号の最大1次微分値対前記繊維含有構造物の前記長さの基準信号とを比較することによって生成され、ここで前記信号処理された直径信号は前記直径信号を信号処理して前記直径信号の1次微分を得ることによって得られ、前記直径信号の前記1次微分の絶対値が前記繊維含有構造物の前記長さに沿った特定の点における前記直径信号の前記最大1次微分値以下であるときゼロの傾斜表面欠陥数が発生し、前記直径信号の前記1次微分の前記絶対値が、前記繊維含有構造物の前記長さに沿った前記特定の点における前記直径信号の前記最大1次微分値より大きいとき、ゼロより大きい傾斜表面欠陥数が発生し、前記ゼロより大きい傾斜表面欠陥数は、前記直径信号の前記最大1次微分値より大きい前記直径信号の前記1次微分の前記絶対値のパーセンテージに対応する正の整数である、方法に関する。 Embodiment [44] of the present disclosure provides embodiments [1] to [43], wherein the at least one surface defect signal includes a sloped surface defect count signal versus a sloped surface defect count signal of the length of the fiber-containing structure. ], wherein the sloped surface defect count signal is compared with the signal-processed diameter signal and a reference signal of the maximum first derivative of the diameter signal versus the length of the fiber-containing structure. wherein the processed diameter signal is obtained by processing the diameter signal to obtain a first derivative of the diameter signal, and wherein the absolute value of the first derivative of the diameter signal is A sloped surface defect count of zero occurs when the maximum first derivative of the diameter signal at a particular point along the length of the fiber-containing structure is less than or equal to the absolute value of the first derivative of the diameter signal. a value greater than the maximum first derivative of the diameter signal at the particular point along the length of the fiber-containing structure, a sloped surface defect number greater than zero occurs, and the slope greater than zero occurs. The number of surface defects is a positive integer corresponding to a percentage of the absolute value of the first derivative of the diameter signal that is greater than the maximum first derivative of the diameter signal.

本開示の実施形態[45]は、前記傾斜表面欠陥数信号に基づいて、前記繊維含有構造物の表面欠陥評価を生成することをさらに含む、実施形態[44]の方法に関する。 Embodiment [45] of the present disclosure relates to the method of embodiment [44], further comprising generating a surface defect assessment of the fiber-containing structure based on the graded surface defect count signal.

本開示の実施形態[46]は、前記斜面表面欠陥数信号に少なくとも部分的に基づいて、前記繊維含有構造物に含まれる欠陥を分類することをさらに含む、実施形態[44]および[45]の方法に関する。 Embodiment [46] of the present disclosure further comprises classifying defects included in the fiber-containing structure based at least in part on the slope surface defect count signal. Regarding the method.

本開示の実施形態[47]は、前記少なくとも1つの表面欠陥信号が、曲率表面欠陥数対前記繊維含有構造物の前記長さの曲率表面欠陥数信号を含む、実施形態[1]~[46]の方法であって、前記曲率表面欠陥数信号は、前記信号処理された直径信号と、前記直径信号の最大2次微分値対前記繊維含有構造物の前記長さの基準信号とを比較することによって生成され、ここで前記信号処理された直径信号は前記直径信号を信号処理して前記直径信号の2次微分を得ることによって得られ、前記直径信号の前記2次微分の絶対値が前記繊維含有構造物の前記長さに沿った特定の点における前記直径信号の前記最大2次微分値以下であるとき、ゼロの曲率表面欠陥数が発生し、前記直径信号の前記2次微分の前記絶対値が前記繊維含有構造物の前記長さに沿った前記特定の点における前記直径信号の前記最大2次微分値より大きいとき、ゼロより大きい曲率表面欠陥数が発生し、前記ゼロより大きい曲率表面欠陥数は、前記直径信号の前記最大2次微分値より大きい前記直径信号の前記2次微分の前記絶対値のパーセンテージに対応する正の整数である、方法に関する。 Embodiment [47] of the present disclosure provides embodiments [1] to [46], wherein the at least one surface defect signal includes a signal of the number of curvature surface defects versus the number of curvature surface defects of the length of the fiber-containing structure. ], wherein the curvature surface defect count signal is compared with the signal-processed diameter signal and a maximum second derivative of the diameter signal versus a reference signal of the length of the fiber-containing structure. wherein the processed diameter signal is obtained by processing the diameter signal to obtain a second derivative of the diameter signal, and wherein the absolute value of the second derivative of the diameter signal is A zero curvature surface defect count occurs when the maximum second derivative of the diameter signal at a particular point along the length of the fiber-containing structure is less than or equal to the second derivative of the diameter signal. A curvature surface defect number greater than zero occurs when the absolute value is greater than the maximum second derivative of the diameter signal at the particular point along the length of the fiber-containing structure, and the curvature greater than zero The number of surface defects is a positive integer corresponding to a percentage of the absolute value of the second derivative of the diameter signal that is greater than the maximum second derivative of the diameter signal.

本開示の実施形態[48]は、前記曲率表面欠陥数信号に基づいて、前記繊維含有構造物の表面欠陥評価を生成することをさらに含む、実施形態[1]~[47]の方法に関する。 Embodiment [48] of the present disclosure relates to the method of embodiments [1] to [47], further comprising generating a surface defect evaluation of the fiber-containing structure based on the curvature surface defect count signal.

本開示の実施形態[49]は、前記曲率表面欠陥数信号に少なくとも部分的に基づいて、前記繊維含有構造物に含まれる欠陥を分類することをさらに含む、実施形態[1]~[48]の方法に関する。 Embodiment [49] of the present disclosure further comprises classifying defects included in the fiber-containing structure based at least in part on the curvature surface defect count signal. Regarding the method.

本開示の実施形態[50]は、前記基準信号が、前記繊維含有構造物の前記長さに沿って一定である一定の基準信号である、実施形態[1]~[49]の方法に関する。 Embodiment [50] of the present disclosure relates to the method of embodiments [1] to [49], wherein the reference signal is a constant reference signal that is constant along the length of the fiber-containing structure.

本開示の実施形態[51]は、前記基準信号が、前記繊維含有構造物の前記長さに沿った1つまたは複数の点で変化する可変基準信号である、実施形態[1]~[50]の方法に関する。 Embodiment [51] of the present disclosure provides embodiments [1] to [50], wherein the reference signal is a variable reference signal that changes at one or more points along the length of the fiber-containing structure. ] Regarding the method.

本開示の実施形態[52]は、少なくとも1つの速度計を用いて前記繊維含有構造物の線形速度を測定することをさらに含む、実施形態[1]~[51]の方法に関する。 Embodiment [52] of the present disclosure relates to the method of embodiments [1]-[51], further comprising measuring the linear velocity of the fiber-containing structure using at least one velocimeter.

本開示の実施形態[53]は、前記表面欠陥信号に基づいて、前記押出装置、前記編組機、前記張力アセンブリ、前記仕上げアプリケータ、前記ゴデットロールアセンブリ、前記巻き取りアセンブリ、またはそれらの組み合わせの動作を変更することをさらに含む、実施形態[1]~[52]の方法に関する。 Embodiment [53] of the present disclosure provides that, based on the surface defect signal, the extrusion device, the braiding machine, the tensioning assembly, the finishing applicator, the godet roll assembly, the take-up assembly, or a combination thereof. The method of embodiments [1] to [52] further includes changing the operation of the method.

本開示の実施形態[54]は、前記表面欠陥信号に基づいて、前記繊維含有構造物の線形速度を変更することをさらに含む、実施形態[1]~[53]の方法に関する。 Embodiment [54] of the present disclosure relates to the method of embodiments [1]-[53], further comprising changing the linear velocity of the fiber-containing structure based on the surface defect signal.

本開示の実施形態[55]は、前記表面欠陥信号に基づいて、前記少なくとも1つの断面直径の測定のサンプリング速度を変更することをさらに含む、実施形態[1]~[54]の方法に関する。 Embodiment [55] of the present disclosure relates to the method of embodiments [1] to [54], further comprising changing the sampling rate of the at least one cross-sectional diameter measurement based on the surface defect signal.

本開示の実施形態[56]は、前記少なくとも1つの表面欠陥信号に基づいて、前記繊維含有構造物に含まれる欠陥を分類することをさらに含む、実施形態[1]~[55]の方法に関する。 Embodiment [56] of the present disclosure relates to the method of embodiments [1] to [55], further comprising classifying defects included in the fiber-containing structure based on the at least one surface defect signal. .

本開示の実施形態[57]は、実施形態[1]~[57]の方法によって得られる繊維含有構造物に関する。 Embodiment [57] of the present disclosure relates to a fiber-containing structure obtained by the method of embodiments [1] to [57].

本開示の実施形態[58]は、実施形態[1]~[56]の方法によって得られる繊維含有構造物であって、前記繊維含有構造物が糸条ラインまたは編組ラインである、構造物に関する。 Embodiment [58] of the present disclosure relates to a fiber-containing structure obtained by the method of embodiments [1] to [56], wherein the fiber-containing structure is a yarn line or a braided line. .

本開示の実施形態[59]は、実施形態[1]~[56]の方法によって得られる繊維含有構造物であって、前記繊維含有構造物が1メートル当たり10回転未満の撚り数レベルを有する糸条ラインである、構造物に関する。 Embodiment [59] of the present disclosure is a fiber-containing structure obtained by the method of embodiments [1] to [56], wherein the fiber-containing structure has a twist level of less than 10 turns per meter. It relates to a structure that is a yarn line.

本開示の実施形態[60]は、実施形態[1]~[56]の方法によって得られる欠陥が検出された繊維含有構造物であって、前記欠陥が検出された検出繊維含有構造物が、編組されたまたは撚った鞘を有する芯鞘構造物である、構造物に関する。 Embodiment [60] of the present disclosure is a fiber-containing structure in which a defect has been detected obtained by the method of embodiments [1] to [56], wherein the detected fiber-containing structure in which the defect has been detected is It relates to a structure that is a core-sheath structure with a braided or twisted sheath.

本開示の実施形態[61]は、(A)繊維含有構造物を形成するように構成された押出装置、前記繊維含有構造物を形成するように構成された編組機、前記繊維含有構造物に張力を加えるように構成された張力アセンブリ、前記繊維含有構造物にコーティングを施すように構成された仕上げアプリケータ、前記繊維含有構造物を延伸するように構成されたゴデットロールセンブリ、前記繊維含有構造物をボビンに巻き取るように構成された巻き取りアセンブリ、またはそれらの組み合わせ、(B)投光器で前記繊維含有構造物に光を透過させ、受光器で前記繊維含有構造物のシルエット画像を検出し、前記投光器で透過した総光量に対する前記受光器で検出された光量の減少量に基づいて当該断面直径を算出することによって、前記繊維含有構造物の少なくとも1つの断面直径を測定するように構成された欠陥検出器、および(C)前記欠陥検出器から得られた少なくとも1つの直径信号、任意選択で少なくとも1つの信号処理された直径信号、またはそれらの組み合わせを、少なくとも1つの基準信号と比較して、表面欠陥出力対前記繊維含有構造物の長さの少なくとも1つの表面欠陥信号を得るように構成され、前記繊維含有構造物が前記欠陥検出器を直線的に通過している間に前記欠陥検出器が前記少なくとも1つの断面直径を測定するプロセッサを含む、装置に関する。 Embodiment [61] of the present disclosure provides (A) an extrusion device configured to form a fiber-containing structure, a braiding machine configured to form the fiber-containing structure, and a a tensioning assembly configured to apply tension; a finishing applicator configured to apply a coating to the fiber-containing structure; a godet roll assembly configured to stretch the fiber-containing structure; a winding assembly configured to wind a structure onto a bobbin, or a combination thereof; (B) a projector for transmitting light through the fiber-containing structure and a receiver for detecting a silhouette image of the fiber-containing structure; and configured to measure the cross-sectional diameter of at least one of the fiber-containing structures by calculating the cross-sectional diameter based on the amount of decrease in the amount of light detected by the light receiver with respect to the total amount of light transmitted by the light emitter. and (C) comparing at least one diameter signal obtained from said defect detector, optionally at least one signal-processed diameter signal, or a combination thereof, with at least one reference signal. is configured to obtain at least one surface defect signal of a surface defect output versus a length of the fiber-containing structure; The defect detector includes a processor for measuring the at least one cross-sectional diameter.

本開示の実施形態[62]は、前記繊維含有構造物が少なくとも毎分300mの線形速度で前記少なくとも1つの欠陥検出器を直線的に通過する、実施形態[61]の装置に関する。 Embodiment [62] of the present disclosure relates to the apparatus of embodiment [61], wherein the fiber-containing structure passes linearly past the at least one defect detector at a linear speed of at least 300 m/min.

本開示の実施形態[63]は、前記繊維含有構造物が編組繊維含有構造物またはワイヤを撚った繊維含有構造物であり、前記繊維含有構造物が少なくとも毎分1mの線形速度で前記少なくとも1つの検出器を直線的に通過する、実施形態[61]および[62]の装置に関する。 Embodiment [63] of the present disclosure provides that the fiber-containing structure is a braided fiber-containing structure or a fiber-containing structure made of twisted wires, and the fiber-containing structure moves at a linear speed of at least 1 m/min. Concerning the device of embodiments [61] and [62], passing linearly through one detector.

本開示の実施形態[64]は、前記繊維含有構造物が1メートル当たり1回転未満の撚り数レベルを有する非編組繊維含有構造物である、前記繊維含有構造物が編組繊維含有構造物である、または前記繊維含有構造物がワイヤを撚った繊維含有構造物である、実施形態[61]~[63]の装置に関する。 Embodiment [64] of the present disclosure provides that the fiber-containing structure is a non-braided fiber-containing structure having a twist level of less than 1 turn per meter, wherein the fiber-containing structure is a braided fiber-containing structure. , or the device of embodiments [61] to [63], wherein the fiber-containing structure is a fiber-containing structure made of twisted wires.

本開示の実施形態[65]は、前記繊維含有構造物が芯と、該芯を囲むストランドの編組鞘とを含む芯鞘構造物である、実施形態[61]~[64]の装置に関する。 Embodiment [65] of the present disclosure relates to the device of embodiments [61] to [64], wherein the fiber-containing structure is a core-sheath structure comprising a core and a braided sheath of strands surrounding the core.

本開示の実施形態[66]は、前記繊維含有構造物が芯を囲む編組鞘を含む芯鞘構造を有するコードであり、弛緩状態における前記編組鞘の編組角度は約5°~約85°の範囲に及ぶ、実施形態[61]~[65]の装置に関する。 Embodiment [66] of the present disclosure is a cord having a core-sheath structure in which the fiber-containing structure includes a braided sheath surrounding a core, wherein the braid angle of the braided sheath in a relaxed state is from about 5° to about 85°. The present invention relates to the apparatus of embodiments [61] to [65], which range in scope.

本開示の実施形態[67]は、前記繊維含有構造物が、芯を囲む編組鞘を含む芯鞘構造を有するコードであり、弛緩状態における前記編組鞘のピック数が1メートル当たり6~3,000フィラメント単位交差である、実施形態[61]~[66]の装置に関する。 Embodiment [67] of the present disclosure is a cord in which the fiber-containing structure has a core-sheath structure including a braided sheath surrounding a core, and the number of picks of the braided sheath in a relaxed state is 6 to 3 per meter; 000 filament unit intersection, the device of embodiments [61] to [66].

本開示の実施形態[68]は、前記繊維含有構造物が、芯を囲む編組鞘を含む芯鞘構造を有するコードであり、前記編組鞘のストランド(端)数が3~24端である、実施形態[61]~[67]の装置に関する。 Embodiment [68] of the present disclosure is a cord in which the fiber-containing structure has a core-sheath structure including a braided sheath surrounding a core, and the number of strands (ends) of the braided sheath is 3 to 24 ends. This relates to the apparatus of embodiments [61] to [67].

本開示の実施形態[69]は、繊維含有構造物は、芯を囲む非編組鞘を含むワイヤレイ構造を有するコードである、実施形態[61]~[68]の装置に関する。 Embodiment [69] of the present disclosure relates to the device of embodiments [61]-[68], wherein the fiber-containing structure is a cord having a wirelay structure including a non-braided sheath surrounding a core.

本開示の実施形態[70]は、前記繊維含有構造物が有機繊維を含む、実施形態[61]~[69]の装置に関する。 Embodiment [70] of the present disclosure relates to the device of embodiments [61] to [69], wherein the fiber-containing structure includes organic fibers.

本開示の実施形態[71]は、前記繊維含有構造物が、12cN/dtexを超える引張強度を有する合成繊維を含む、実施形態[61]~[70]の装置に関する。 Embodiment [71] of the present disclosure relates to the device of embodiments [61] to [70], wherein the fiber-containing structure comprises synthetic fibers having a tensile strength of greater than 12 cN/dtex.

本開示の実施形態[72]は、前記繊維含有構造物が、液晶ポリエステルフィラメント、アラミドフィラメント、共重合体アラミドフィラメント、ポリエーテルエーテルケトンフィラメント、ポリ(p-フェニレンベンゾビスオキサゾール)フィラメント、超高分子量ポリエチレンフィラメント、高弾性ポリエチレンフィラメント、ポリプロピレンフィラメント、ポリエチレンテレフタレートフィラメント、ポリアミドフィラメント、ポリヒドロキノンジイミダゾピリジンフィラメント、および高強度ポリビニルアルコールフィラメントから成る群から選択される少なくとも1つを含む、実施形態[61]~[71]の装置に関する。 Embodiment [72] of the present disclosure provides that the fiber-containing structure is a liquid crystal polyester filament, an aramid filament, a copolymer aramid filament, a polyether ether ketone filament, a poly(p-phenylenebenzobisoxazole) filament, an ultra-high molecular weight Embodiments [61] - comprising at least one selected from the group consisting of polyethylene filaments, high modulus polyethylene filaments, polypropylene filaments, polyethylene terephthalate filaments, polyamide filaments, polyhydroquinone diimidazopyridine filaments, and high strength polyvinyl alcohol filaments. Regarding the device of [71].

本開示の実施形態[73]は、前記繊維含有構造物が、合成繊維、並びに潤滑剤、ステープル繊維および表面コーティングの少なくとも1つとを含む、実施形態[61]~[72]の装置に関する。 Embodiment [73] of the present disclosure relates to the device of embodiments [61]-[72], wherein the fiber-containing structure comprises synthetic fibers and at least one of a lubricant, staple fibers and a surface coating.

本開示の実施形態[74]は、前記繊維含有構造物が、約30~約10,000デニールの線質量密度を有するコードである、実施形態[61]~[73]の装置に関する。 Embodiment [74] of the present disclosure relates to the device of embodiments [61]-[73], wherein the fiber-containing structure is a cord having a linear mass density of about 30 to about 10,000 denier.

本開示の実施形態[75]は、前記繊維含有構造物の最大断面直径が約20μm~約10mmの範囲に及ぶ、実施形態[61]~[74]の装置に関する。 Embodiment [75] of the present disclosure relates to the device of embodiments [61] to [74], wherein the maximum cross-sectional diameter of the fiber-containing structure ranges from about 20 μm to about 10 mm.

本開示の実施形態[76]は、前記繊維含有構造物の平均断面直径が約20μm~約10mmの範囲に及ぶ、実施形態[61]~[75]の装置に関する。 Embodiment [76] of the present disclosure relates to the device of embodiments [61]-[75], wherein the average cross-sectional diameter of the fiber-containing structure ranges from about 20 μm to about 10 mm.

本開示の実施形態[77]は、前記欠陥検出器の少なくとも1つが前記押出装置と直列に位置している、実施形態[61]~[76]の装置に関する。 Embodiment [77] of the present disclosure relates to the apparatus of embodiments [61] to [76], wherein at least one of the defect detectors is located in series with the extrusion device.

本開示の実施形態[78]は、前記欠陥検出器の少なくとも1つが前記編組機と直列に位置している、実施形態[61]~[77]の装置に関する。 Embodiment [78] of the present disclosure relates to the apparatus of embodiments [61] to [77], wherein at least one of the defect detectors is located in series with the braiding machine.

本開示の実施形態[79]は、前記編組機と直列に位置している欠陥検出器アレイを含み、前記繊維含有構造物が前記欠陥検出器アレイを直線的に通過する、実施形態[61]~[78]の装置であって、前記欠陥検出器アレイは、直列に位置している前記欠陥検出器の少なくとも2つを含み、前記欠陥検出器の前記少なくとも2つは、前記繊維含有構造物のさまざまなシルエット画像が前記検出器の前記少なくとも2つによって検出されるように、検出器オフセット角度だけ互いに相対的に回転し、前記検出器オフセット角度は1°~360°未満の範囲に及ぶ、装置に関する。 Embodiment [79] of the present disclosure includes a defect detector array located in series with the braiding machine, and the fiber-containing structure passes linearly through the defect detector array, according to embodiment [61] The apparatus of [78], wherein the defect detector array includes at least two of the defect detectors located in series, and wherein the at least two of the defect detectors are connected to the fiber-containing structure. rotated relative to each other by a detector offset angle such that different silhouette images of the detectors are detected by the at least two of the detectors, the detector offset angle ranging from 1° to less than 360°; Regarding equipment.

本開示の実施形態[80]は、前記欠陥検出器アレイが直列に位置している前記欠陥検出器の少なくとも3つを含む、実施形態[79]の装置に関する。 Embodiment [80] of the present disclosure relates to the apparatus of embodiment [79], wherein said defect detector array includes at least three of said defect detectors located in series.

本開示の実施形態[81]は、前記欠陥検出器アレイにおける前記欠陥検出器の前記少なくとも2つの間の分離距離が、1mm~100mmの範囲に及ぶ、実施形態[79]及び[80]の装置に関する。 Embodiment [81] of the present disclosure is the apparatus of embodiments [79] and [80], wherein the separation distance between the at least two of the defect detectors in the defect detector array ranges from 1 mm to 100 mm. Regarding.

本開示の実施形態[82]は、前記欠陥検出器が、前記繊維含有構造物に光を透過させるための2つの投光器と、前記繊維含有構造物のシルエット画像を検出するための2つの受光器とを含み、前記2つの投光器が、前記繊維含有構造物の表面Aに光Aを透過させるための投光器Aと、前記繊維含有構造物の表面Bに光Bを透過させるための投光器Bとを含み、前記2つの受光器が、前記繊維含有構造物のシルエット画像Aを検出するための受光器Aと、前記繊維含有構造物のシルエット画像Bを検出するための受光器Bとを含み、前記投光器Aは前記受光器Aと光学的に位置合わせされ、前記投光器Bは前記受光器Bと光学的に位置合わせされ、前記投光器Aと前記投光器Bは投光器オフセット角度だけ互いに相対的に回転し、前記受光器Aと前記受光器Bは受光器オフセット角度だけ互いに相対的に回転し、前記投光器オフセット角度および前記受光器オフセット角度は5°~175°の範囲に及ぶ、実施形態[79]~[81]の装置に関する。 In embodiment [82] of the present disclosure, the defect detector includes two light projectors for transmitting light to the fiber-containing structure and two light receivers for detecting a silhouette image of the fiber-containing structure. The two light projectors include a projector A for transmitting light A to the surface A of the fiber-containing structure, and a projector B for transmitting the light B to the surface B of the fiber-containing structure. the two light receivers include a light receiver A for detecting a silhouette image A of the fiber-containing structure and a light receiver B for detecting a silhouette image B of the fiber-containing structure; Emitter A is optically aligned with the receiver A, the emitter B is optically aligned with the receiver B, and the emitter A and the emitter B are rotated relative to each other by an emitter offset angle; Embodiments [79] to [79], wherein the light receiver A and the light receiver B are rotated relative to each other by a receiver offset angle, and the emitter offset angle and the receiver offset angle range from 5° to 175°. 81].

本開示の実施形態[83]は、前記欠陥検出器の少なくとも1つが、前記張力アセンブリと直列に位置している、実施形態[61]~[82]の装置に関する。 Embodiment [83] of the present disclosure relates to the apparatus of embodiments [61]-[82], wherein at least one of said defect detectors is located in series with said tensioning assembly.

本開示の実施形態[84]は、前記欠陥検出器の少なくとも1つが前記仕上げアプリケータと直列に位置している、実施形態[61]~[83]の装置に関する。 Embodiment [84] of the present disclosure relates to the apparatus of embodiments [61]-[83], wherein at least one of said defect detectors is located in series with said finishing applicator.

本開示の実施形態[85]は、前記欠陥検出器の少なくとも1つが前記ゴデットロールアセンブリと直列に位置している、実施形態[61]~[84]の装置に関する。 Embodiment [85] of the present disclosure relates to the apparatus of embodiments [61]-[84], wherein at least one of said defect detectors is located in series with said godet roll assembly.

本開示の実施形態[86]は、前記欠陥検出器の少なくとも1つが、前記巻き取りアセンブリと直列に位置している、実施形態[61]~[85]の装置に関する。 Embodiment [86] of the present disclosure relates to the apparatus of embodiments [61] to [85], wherein at least one of said defect detectors is located in series with said winding assembly.

本開示の実施形態[87]は、前記欠陥検出器の少なくとも1つが、少なくとも1つのローラーと直列に位置している、実施形態[61]~[86]の装置に関する。 Embodiment [87] of the present disclosure relates to the apparatus of embodiments [61] to [86], wherein at least one of said defect detectors is located in series with at least one roller.

本開示の実施形態[88]は、前記欠陥検出器の少なくとも2つが欠陥検出器アレイとして共に直列に隣接して位置しており、前記欠陥検出器アレイにおいて隣接して位置している欠陥検出器間の検出器オフセット角度が1°~360°未満の範囲に及ぶ、実施形態[61]~[87]の装置に関する。 Embodiment [88] of the present disclosure provides that at least two of the defect detectors are located adjacently in series together as a defect detector array, and the defect detectors are located adjacently in the defect detector array. Embodiments [61] to [87], wherein the detector offset angle between the two ranges from 1° to less than 360°.

本開示の実施形態[89]は、前記欠陥検出器の少なくとも3つが、欠陥検出器アレイとして共に直列に隣接して位置しており、前記欠陥検出器アレイにおいて隣接して位置している欠陥検出器間の検出器オフセット角度が1°~360°未満の範囲に及ぶ、実施形態[61]~[88]の装置に関する。 Embodiment [89] of the present disclosure provides that at least three of the defect detectors are located adjacently together in series as a defect detector array, and the defect detectors are located adjacently in the defect detector array. The present invention relates to the apparatus of embodiments [61] to [88], wherein the detector offset angle between the detectors ranges from 1° to less than 360°.

本開示の実施形態[90]は、前記欠陥検出器が、前記繊維含有構造物の少なくとも2つの断面直径を測定するように構成された、前記少なくとも2つの断面直径間のオフセット角度が5°~175°の範囲に及ぶような多軸欠陥検出器である、実施形態[61]~[89]の装置に関する。 Embodiment [90] of the present disclosure provides that the defect detector is configured to measure at least two cross-sectional diameters of the fiber-containing structure, wherein the offset angle between the at least two cross-sectional diameters is between 5° and The present invention relates to the apparatus of embodiments [61] to [89], which are multi-axis defect detectors having a range of 175°.

本開示の実施形態[91]は、前記欠陥検出器が、前記繊維含有構造物に光を透過させるための2つの投光器と、前記繊維含有構造物のシルエット画像を検出するための2つの受光器とを含み、前記2つの投光器が、前記繊維含有構造物の表面Aに光Aを透過させるための投光器Aと、前記繊維含有構造物の表面Bに光Bを透過させるための投光器Bとを含み、前記2つの受光器が、前記繊維含有構造物のシルエット画像Aを検出するための受光器Aと、前記繊維含有構造物のシルエット画像Bを検出するための受光器Bとを含み、前記投光器Aは前記受光器Aと光学的に位置合わせされ、前記投光器Bは前記受光器Bと光学的に位置合わせされ、前記投光器Aと前記投光器Bは投光器オフセット角度だけ互いに相対的に回転し、前記受光器Aと前記受光器Bは受光器オフセット角度だけ互いに相対的に回転し、前記投光器オフセット角度および前記受光器オフセット角度は5°~175°の範囲に及ぶ、実施形態[61]~[90]の装置に関する。 In embodiment [91] of the present disclosure, the defect detector includes two light projectors for transmitting light to the fiber-containing structure and two light receivers for detecting a silhouette image of the fiber-containing structure. The two light projectors include a projector A for transmitting light A to the surface A of the fiber-containing structure, and a projector B for transmitting the light B to the surface B of the fiber-containing structure. the two light receivers include a light receiver A for detecting a silhouette image A of the fiber-containing structure and a light receiver B for detecting a silhouette image B of the fiber-containing structure; Emitter A is optically aligned with the receiver A, the emitter B is optically aligned with the receiver B, and the emitter A and the emitter B are rotated relative to each other by an emitter offset angle; Embodiments [61] to [61], wherein the light receiver A and the light receiver B are rotated relative to each other by a receiver offset angle, and the emitter offset angle and the receiver offset angle range from 5° to 175°. 90].

本開示の実施形態[92]は、前記投光器がレーザーダイオードまたは発光ダイオードを含む、実施形態[61]~[91]の装置に関する。 Embodiment [92] of the present disclosure relates to the apparatus of embodiments [61] to [91], wherein the light projector includes a laser diode or a light emitting diode.

本開示の実施形態[93]は、前記受光器がアクティブピクセルセンサである実施形態[61]~[92]の装置に関する。 Embodiment [93] of the present disclosure relates to the device of embodiments [61] to [92], wherein the light receiver is an active pixel sensor.

本開示の実施形態[94]は、前記受光器がフォトダイオード画像センサ、電荷結合素子(CCD)画像センサまたは相補型金属酸化物半導体(CMOS)画像センサから成るアクティブピクセルセンサである、実施形態[61]~[93]の装置に関する。 Embodiment [94] of the present disclosure is the embodiment [94], wherein the light receiver is an active pixel sensor consisting of a photodiode image sensor, a charge-coupled device (CCD) image sensor, or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) image sensor. 61] to [93].

本開示の実施形態[95]は、(D)前記繊維含有構造物の表面を撮像するように構成された撮像検出器をさらに含み、前記撮像検出器は、撮像光で前記繊維含有構造物を照らし、撮像受信機で該表面の反射像を受像することによって該表面を撮像する、実施形態[61]~[94]の装置に関する。 Embodiment [95] of the present disclosure further includes (D) an imaging detector configured to image the surface of the fiber-containing structure, the imaging detector detecting the fiber-containing structure with imaging light. The present invention relates to the apparatus of embodiments [61] to [94], which images the surface by illuminating the surface and receiving a reflected image of the surface with an imaging receiver.

本開示の実施形態[96]は、(D)前記繊維含有構造物の表面を撮像するように構成された撮像検出器をさらに含み、前記撮像検出器は撮像光で前記繊維含有構造物を照らし、撮像受信機で該表面の反射像を受像することによって該表面を撮像し、前記撮像検出器の少なくとも1つが前記押出装置、前記編組機、前記張力アセンブリ、前記仕上げアプリケータ、前記ゴデットロールアセンブリ、前記巻き取りアセンブリ、または前記それらの組み合わせと直列に位置している、実施形態[61]~[95]の装置に関する。 Embodiment [96] of the present disclosure further includes (D) an imaging detector configured to image a surface of the fiber-containing structure, the imaging detector illuminating the fiber-containing structure with imaging light. , imaging the surface by receiving a reflected image of the surface with an imaging receiver, and at least one of the imaging detectors includes the extrusion device, the braiding machine, the tensioning assembly, the finishing applicator, and the godet roll. The apparatus of embodiments [61] to [95] is located in series with an assembly, said winding assembly, or said combination thereof.

本開示の実施形態[97]は、前記繊維含有構造物の表面を該表面の反射像を受像する撮像検出器で撮像することを含まない、実施形態[61]~[96]の装置に関する。 Embodiment [97] of the present disclosure relates to the apparatus of embodiments [61] to [96], which does not include imaging the surface of the fiber-containing structure with an imaging detector that receives a reflected image of the surface.

本開示の実施形態[98]は、前記欠陥検出器が、少なくとも毎秒5,000サンプルのサンプリング速度で生じる前記少なくとも1つの断面直径の測定をする、実施形態[61]~[97]の装置に関する。 Embodiment [98] of the present disclosure relates to the apparatus of embodiments [61]-[97], wherein the defect detector makes measurements of the at least one cross-sectional diameter occurring at a sampling rate of at least 5,000 samples per second. .

本開示の実施形態[99]は、前記欠陥検出器があるサンプリング速度で起こる前記少なくとも1つの断面直径の測定をし、前記欠陥検出器の少なくとも1つのサンプリング速度が、前記測定が前記繊維含有構造物の前記長さに沿って一定の間隔で起こるように調整され、前記一定の間隔が10nm~1cmの範囲に及ぶ、実施形態[61]~[98]の装置に関する。 Embodiment [99] of the present disclosure provides that the defect detector makes measurements of the at least one cross-sectional diameter that occur at a sampling rate, and the at least one sampling rate of the defect detector is such that the measurements occur at a sampling rate of the fiber-containing structure. The device according to embodiments [61] to [98], arranged to occur at regular intervals along said length of the object, said regular intervals ranging from 10 nm to 1 cm.

本開示の実施形態[100]は、前記少なくとも1つの表面欠陥信号が、大きさ表面欠陥数対前記繊維含有構造物の前記長さの大きさ表面欠陥数信号を含む[61]~[99]の装置であって、前記大きさ表面欠陥数信号は、前記直径信号と、最大断面直径対前記繊維含有構造物の前記長さの基準信号とを比較することによって生成され、前記直径信号の大きさが、前記繊維含有構造物の前記長さに沿った特定の点における前記最大断面直径以下であるときゼロの大きさ表面欠陥数が発生し、前記直径信号の前記大きさが前記繊維含有構造物の前記長さに沿った前記特定の点における前記最大断面直径より大きいときゼロより大きい大きさ表面欠陥数が発生し、前記ゼロより大きい大きさ表面欠陥数は、前記直径信号の前記大きさが前記最大断面直径に対して上回るパーセンテージに対応する正の整数である、装置に関する。 Embodiments [100] of the present disclosure provide that the at least one surface defect signal includes a size surface defect number versus size surface defect number signal of the length of the fiber-containing structure [61] to [99] , wherein the magnitude surface defect count signal is generated by comparing the diameter signal with a reference signal of maximum cross-sectional diameter versus the length of the fiber-containing structure; A zero magnitude surface defect count occurs when the magnitude of the diameter signal is less than or equal to the maximum cross-sectional diameter at a particular point along the length of the fiber-containing structure; A magnitude surface defect number greater than zero occurs when the maximum cross-sectional diameter at the particular point along the length of the object is greater than the magnitude of the diameter signal. is a positive integer corresponding to a percentage above said maximum cross-sectional diameter.

本開示の実施形態[101]は、前記少なくとも1つの表面欠陥信号が、傾斜表面欠陥数対前記繊維含有構造物の前記長さの傾斜表面欠陥数信号を含む、実施形態[61]~[100]の装置であって、前記傾斜表面欠陥数信号は、前記信号処理された直径信号と、前記直径信号の最大1次微分値対前記繊維含有構造物の前記長さの基準信号とを比較することによって生成され、ここで前記信号処理された直径信号は前記直径信号を信号処理して前記直径信号の1次微分を得ることによって得られ、前記直径信号の前記1次微分の絶対値が前記繊維含有構造物の前記長さに沿った特定の点における前記直径信号の前記最大1次微分値以下であるときゼロの傾斜表面欠陥数が発生し、前記直径信号の前記1次微分の前記絶対値が、前記繊維含有構造物の前記長さに沿った前記特定の点における前記直径信号の前記最大1次微分値より大きいとき、ゼロより大きい傾斜表面欠陥数が発生し、前記ゼロより大きい傾斜表面欠陥数は、前記直径信号の前記最大1次微分値より大きい前記直径信号の前記1次微分の前記絶対値のパーセンテージに対応する正の整数である、装置に関する。 Embodiment [101] of the present disclosure is provided in embodiments [61] to [100], wherein the at least one surface defect signal includes a sloped surface defect count signal versus a sloped surface defect count signal of the length of the fiber-containing structure. ], wherein the sloped surface defect count signal is compared with the signal-processed diameter signal and a reference signal of the maximum first derivative of the diameter signal versus the length of the fiber-containing structure. wherein the processed diameter signal is obtained by processing the diameter signal to obtain a first derivative of the diameter signal, and wherein the absolute value of the first derivative of the diameter signal is A sloped surface defect count of zero occurs when the maximum first derivative of the diameter signal at a particular point along the length of the fiber-containing structure is less than or equal to the absolute value of the first derivative of the diameter signal. a value greater than the maximum first derivative of the diameter signal at the particular point along the length of the fiber-containing structure, a sloped surface defect number greater than zero occurs, and the slope greater than zero occurs. For the device, the number of surface defects is a positive integer corresponding to a percentage of the absolute value of the first derivative of the diameter signal that is greater than the maximum first derivative of the diameter signal.

本開示の実施形態[102]は、前記少なくとも1つの表面欠陥信号が、曲率表面欠陥数対前記繊維含有構造物の前記長さの曲率表面欠陥数信号を含む、実施形態[61]~[101]の装置であって、前記曲率表面欠陥数信号は、前記信号処理された直径信号と、前記直径信号の最大2次微分値対前記繊維含有構造物の前記長さの基準信号とを比較することによって生成され、ここで前記信号処理された直径信号は前記直径信号を信号処理して前記直径信号の2次微分を得ることによって得られ、前記直径信号の前記2次微分の絶対値が前記繊維含有構造物の前記長さに沿った特定の点における前記直径信号の前記最大2次微分値以下であるとき、ゼロの曲率表面欠陥数が発生し、前記直径信号の前記2次微分の前記絶対値が前記繊維含有構造物の前記長さに沿った前記特定の点における前記直径信号の前記最大2次微分値より大きいとき、ゼロより大きい曲率表面欠陥数が発生し、前記ゼロより大きい曲率表面欠陥数は、前記直径信号の前記最大2次微分値より大きい前記直径信号の前記2次微分の前記絶対値のパーセンテージに対応する正の整数である、装置に関する。 Embodiment [102] of the present disclosure provides embodiments [61] to [101], wherein the at least one surface defect signal includes a signal of the number of curvature surface defects versus the number of curvature surface defects of the length of the fiber-containing structure. ], wherein the curvature surface defect count signal compares the signal-processed diameter signal with a maximum second derivative of the diameter signal versus a reference signal of the length of the fiber-containing structure. wherein the processed diameter signal is obtained by processing the diameter signal to obtain a second derivative of the diameter signal, and wherein the absolute value of the second derivative of the diameter signal is A zero curvature surface defect count occurs when the maximum second derivative of the diameter signal at a particular point along the length of the fiber-containing structure is less than or equal to the second derivative of the diameter signal. A curvature surface defect number greater than zero occurs when the absolute value is greater than the maximum second derivative of the diameter signal at the particular point along the length of the fiber-containing structure, and the curvature greater than zero For the device, the number of surface defects is a positive integer corresponding to a percentage of the absolute value of the second derivative of the diameter signal that is greater than the maximum second derivative of the diameter signal.

本開示の実施形態[103]は、前記基準信号が、前記繊維含有構造物の前記長さに沿って一定である一定の基準信号である、実施形態[61]~[102]の装置に関する。 Embodiment [103] of the present disclosure relates to the apparatus of embodiments [61]-[102], wherein the reference signal is a constant reference signal that is constant along the length of the fiber-containing structure.

本開示の実施形態[104]は、前記基準信号が、前記繊維含有構造物の前記長さに沿った1つまたは複数の点で変化する可変基準信号である、実施形態[61]~[103]の装置に関する。 Embodiment [104] of the present disclosure provides embodiments [61] to [103], wherein the reference signal is a variable reference signal that changes at one or more points along the length of the fiber-containing structure. ] regarding the device.

本開示の実施形態[105]は、前記繊維含有構造物の線形速度を測定するように構成された速度計をさらに含む、実施形態[61]~[104]の装置に関する。 Embodiment [105] of the present disclosure relates to the apparatus of embodiments [61] to [104], further comprising a speedometer configured to measure the linear velocity of the fiber-containing structure.

上記の説明は、当業者が本発明を製造し使用できるようにするために提示され、特定の用途とその要件の文脈で提供される。本明細書に開示された実施形態に対するさまざまな変更は、当業者には容易に明らかであり、本明細書に定義される一般的な原理は、本発明の精神および範囲から逸脱することなく他の実施形態および応用に適用できる。従って、本発明は、示された実施例に限定されることなく、ここに開示された原理および特徴と整合する最も広い範囲に合致する。この点で、本開示内の特定の実施形態は、広義に考慮される本発明の全ての利点を示さない場合がある。 The previous description is presented to enable any person skilled in the art to make and use the invention, and is provided in the context of a particular application and its requirements. Various modifications to the embodiments disclosed herein will be readily apparent to those skilled in the art, and the general principles defined herein may be modified without departing from the spirit and scope of the invention. can be applied to embodiments and applications. Accordingly, the invention is not limited to the embodiments shown, but is accorded the widest scope consistent with the principles and features disclosed herein. In this regard, a particular embodiment within this disclosure may not exhibit all of the advantages of the invention broadly considered.

100 欠陥検出器
105 シルエット画像
110 繊維含有構造物
115 投光器
120 光源
125 レンズ
130 受光器
135 光量
140 総光量
145 直径信号
150 プロセッサ
155 基準信号
160 表面欠陥信号
165 アクティブピクセルセンサ
100 Defect detector 105 Silhouette image 110 Fiber-containing structure 115 Emitter 120 Light source 125 Lens 130 Light receiver 135 Light amount 140 Total light amount 145 Diameter signal 150 Processor 155 Reference signal 160 Surface defect signal 165 Active pixel sensor

Claims (21)

繊維含有構造物を直線的に少なくとも1つの欠陥検出器を通過させること、
前記繊維含有構造物の少なくとも1つの断面直径を前記欠陥検出器で測定して前記繊維含有構造物の直径対長さの少なくとも1つの直径信号を得ること、
任意選択で前記直径信号を信号処理して少なくとも1つの信号処理された直径信号を得ること、および
前記直径信号、前記信号処理された直径信号またはそれらの組み合わせを、少なくとも1つの基準信号と比較して、表面欠陥出力対前記繊維含有構造物の前記長さの少なくとも1つの表面欠陥信号を発生させることを含み、
前記欠陥検出器は、投光器で前記繊維含有構造物に光を透過させ、受光器で前記繊維含有構造物のシルエット画像を検出し、前記投光器で透過した総光量に対する前記受光器で検出された光量の減少量に基づいて前記断面直径を算出することによって前記繊維含有構造物の前記断面直径を測定し、
前記欠陥検出器の少なくとも1つは、前記繊維含有構造物を形成するように構成された押出装置、前記繊維含有構造物を形成するように構成された編組機、前記繊維含有構造物に張力を加えるように構成された張力アセンブリ、前記繊維含有構造物にコーティングを施すように構成された仕上げアプリケータ、前記繊維含有構造物を延伸するように構成されたゴデットロールアセンブリ、前記繊維含有構造物をボビンに巻回するように構成された巻き取りアセンブリ、またはそれらの組み合わせと直列に位置している、方法。
passing the fiber-containing structure linearly through at least one defect detector;
measuring a cross-sectional diameter of at least one of the fiber-containing structures with the defect detector to obtain at least one diameter signal of diameter versus length of the fiber-containing structures;
optionally signal processing the diameter signal to obtain at least one signal-processed diameter signal; and comparing the diameter signal, the signal-processed diameter signal, or a combination thereof to at least one reference signal. generating at least one surface defect signal of a surface defect output versus the length of the fiber-containing structure;
The defect detector transmits light through the fiber-containing structure using a light projector, detects a silhouette image of the fiber-containing structure using a light receiver, and calculates the amount of light detected by the light receiver relative to the total amount of light transmitted by the light projector. measuring the cross-sectional diameter of the fiber-containing structure by calculating the cross-sectional diameter based on the amount of decrease in;
At least one of the defect detectors includes an extrusion device configured to form the fiber-containing structure, a braiding machine configured to form the fiber-containing structure, and a device configured to apply tension to the fiber-containing structure. a tensioning assembly configured to apply a tensioning force to the fiber-containing structure; a finishing applicator configured to apply a coating to the fiber-containing structure; a godet roll assembly configured to stretch the fiber-containing structure; a winding assembly configured to wind a bobbin, or a combination thereof.
押出工程により前記繊維含有構造物を形成することをさらに含み、前記欠陥検出器の少なくとも1つは前記押出装置と直列に位置している、請求項1に記載の方法。 2. The method of claim 1, further comprising forming the fiber-containing structure by an extrusion process, wherein at least one of the defect detectors is located in series with the extrusion device. 編組工程により前記繊維含有構造物を形成することをさらに含み、前記欠陥検出器の少なくとも1つは前記編組機と直列に位置している、請求項1に記載の方法。 2. The method of claim 1, further comprising forming the fiber-containing structure by a braiding process, wherein at least one of the defect detectors is located in series with the braider. 編組工程により前記繊維含有構造物を形成することをさらに含み、
欠陥検出器アレイは、前記繊維含有構造物が前記欠陥検出器アレイを直線的に通過するように前記編組機と直列に位置しており、
前記欠陥検出器アレイは、直列に位置している前記欠陥検出器の少なくとも2つを含み、
前記欠陥検出器の前記少なくとも2つは、前記欠陥検出器の前記少なくとも2つによって前記繊維含有構造物のさまざまなシルエット画像が検出されるように、検出器オフセット角度だけ互いに相対的に回転し、
前記検出器オフセット角度は1°~360°未満の範囲に及ぶ、請求項3に記載の方法。
further comprising forming the fiber-containing structure by a braiding process,
a defect detector array is positioned in series with the braiding machine such that the fiber-containing structure passes linearly through the defect detector array;
the defect detector array includes at least two of the defect detectors located in series;
the at least two of the defect detectors are rotated relative to each other by a detector offset angle such that different silhouette images of the fiber-containing structure are detected by the at least two of the defect detectors;
4. The method of claim 3, wherein the detector offset angle ranges from 1° to less than 360°.
前記欠陥検出器アレイは、直列に位置している前記欠陥検出器の少なくとも3つを含む、請求項4に記載の方法。 5. The method of claim 4, wherein the defect detector array includes at least three of the defect detectors located in series. 前記欠陥検出器は、前記繊維含有構造物に光を透過させるための2つの投光器と、前記繊維含有構造物のシルエット画像を検出するための2つの受光器とを含み、
前記2つの投光器は、前記繊維含有構造物の表面Aに光Aを透過させるための投光器Aと、前記繊維含有構造物の表面Bに光Bを透過させるための投光器Bとを含み、
前記2つの受光器は、前記繊維含有構造物のシルエット画像Aを検出するための受光器Aと、前記繊維含有構造物のシルエット画像Bを検出するための受光器Bとを含み、
前記投光器Aは前記受光器Aと光学的に位置合わせされ、前記投光器Bは前記受光器Bと光学的に位置合わせされ、
前記投光器Aと前記投光器Bは投光器オフセット角度だけ互いに相対的に回転し、前記受光器Aと前記受光器Bは受光器オフセット角度だけ互いに相対的に回転し、
前記投光器オフセット角度と前記受光器オフセット角度は5°~175°の範囲に及ぶ、請求項1~5のいずれか1項に記載の方法。
The defect detector includes two light projectors for transmitting light to the fiber-containing structure and two light receivers for detecting a silhouette image of the fiber-containing structure,
The two floodlights include a floodlight A for transmitting light A to the surface A of the fiber-containing structure, and a floodlight B for transmitting light B to the surface B of the fiber-containing structure,
The two light receivers include a light receiver A for detecting a silhouette image A of the fiber-containing structure and a light receiver B for detecting a silhouette image B of the fiber-containing structure,
The light emitter A is optically aligned with the light receiver A, the light emitter B is optically aligned with the light receiver B,
The light projector A and the light projector B rotate relative to each other by a light projector offset angle, and the light receiver A and the light receiver B rotate relative to each other by a light receiver offset angle,
A method according to any preceding claim, wherein the emitter offset angle and the receiver offset angle range from 5° to 175°.
前記欠陥検出器は、前記繊維含有構造物の少なくとも2つの断面直径を測定するように構成された、前記少なくとも2つの断面直径間のオフセット角度が5°~175°の範囲に及ぶような多軸欠陥検出器である、請求項1~6のいずれか1項に記載の方法。 The defect detector is configured to measure at least two cross-sectional diameters of the fiber-containing structure, such that the offset angle between the at least two cross-sectional diameters ranges from 5° to 175°. A method according to any one of claims 1 to 6, which is a defect detector. 前記繊維含有構造物の表面を、少なくとも1つの撮像検出器で撮像することをさらに含み、
前記撮像検出器は撮像光で前記繊維含有構造物を照らし、撮像受信機で該表面の反射像を受像することによって該表面を撮像し、
前記撮像検出器の少なくとも1つは、前記押出装置、前記編組機、前記張力アセンブリ、前記仕上げアプリケータ、前記ゴデットロールアセンブリ、前記巻き取りアセンブリ、またはそれらの組み合わせと直列に位置している、請求項1~7のいずれか1項に記載の方法。
further comprising imaging a surface of the fiber-containing structure with at least one imaging detector;
the imaging detector images the surface by illuminating the fiber-containing structure with imaging light and receiving a reflected image of the surface with an imaging receiver;
at least one of the imaging detectors is located in series with the extrusion device, the braider, the tensioning assembly, the finishing applicator, the godet roll assembly, the take-up assembly, or a combination thereof; The method according to any one of claims 1 to 7.
前記少なくとも1つの表面欠陥信号は、大きさ表面欠陥数対前記繊維含有構造物の前記長さの大きさ表面欠陥数信号を含み、
前記大きさ表面欠陥数信号は、前記直径信号と、最大断面直径対前記繊維含有構造物の前記長さの基準信号とを比較することによって生成され、
前記直径信号の大きさが、前記繊維含有構造物の前記長さに沿った特定の点における前記最大断面直径以下であるときゼロの大きさ表面欠陥数が発生し、
前記直径信号の前記大きさが、前記繊維含有構造物の前記長さに沿った前記特定の点における前記最大断面直径より大きいときゼロより大きい大きさ表面欠陥数が発生し、前記ゼロより大きい大きさ表面欠陥数は、前記直径信号の前記大きさが前記最大断面直径に対して上回るパーセンテージに対応する正の整数である、請求項1~8のいずれか1項に記載の方法。
the at least one surface defect signal includes a magnitude surface defect number signal versus a magnitude surface defect number signal of the length of the fiber-containing structure;
the size surface defect count signal is generated by comparing the diameter signal and a reference signal of maximum cross-sectional diameter versus the length of the fiber-containing structure;
a zero magnitude surface defect count occurs when the magnitude of the diameter signal is less than or equal to the maximum cross-sectional diameter at a particular point along the length of the fiber-containing structure;
A magnitude greater than zero surface defect count occurs when the magnitude of the diameter signal is greater than the maximum cross-sectional diameter at the particular point along the length of the fiber-containing structure; 9. A method according to any preceding claim, wherein the number of surface defects is a positive integer corresponding to the percentage by which the magnitude of the diameter signal exceeds the maximum cross-sectional diameter.
前記少なくとも1つの表面欠陥信号は、傾斜表面欠陥数対前記繊維含有構造物の前記
長さの傾斜表面欠陥数信号を含み、
前記傾斜表面欠陥数信号は、前記信号処理された直径信号と、前記直径信号の最大1次微分値対前記繊維含有構造物の前記長さの基準信号とを比較することによって生成され、ここで前記信号処理された直径信号は、前記直径信号を信号処理して前記直径信号の1次微分を得ることによって得られ、
前記直径信号の前記1次微分の絶対値が、前記繊維含有構造物の前記長さに沿った特定の点における前記直径信号の前記最大1次微分値以下であるときゼロの傾斜表面欠陥数が発生し、
前記直径信号の前記1次微分の前記絶対値が、前記繊維含有構造物の前記長さに沿った前記特定の点における前記直径信号の前記最大1次微分値より大きいとき、ゼロより大きい傾斜表面欠陥数が発生し、前記ゼロより大きい傾斜表面欠陥数は、前記直径信号の前記最大1次微分値より大きい前記直径信号の前記1次微分の前記絶対値のパーセンテージに対応する正の整数である、請求項1~8のいずれか1項に記載の方法。
the at least one surface defect signal includes a sloped surface defect count versus sloped surface defect count signal of the length of the fiber-containing structure;
the graded surface defect count signal is generated by comparing the signal-processed diameter signal with a maximum first derivative of the diameter signal versus a reference signal of the length of the fiber-containing structure; the signal-processed diameter signal is obtained by signal-processing the diameter signal to obtain a first derivative of the diameter signal;
a sloped surface defect count of zero when the absolute value of the first derivative of the diameter signal is less than or equal to the maximum first derivative of the diameter signal at a particular point along the length of the fiber-containing structure; occurs,
a sloped surface greater than zero when the absolute value of the first derivative of the diameter signal is greater than the maximum first derivative of the diameter signal at the particular point along the length of the fiber-containing structure; a number of defects occurs, and the number of sloped surface defects greater than zero is a positive integer corresponding to a percentage of the absolute value of the first derivative of the diameter signal that is greater than the maximum first derivative of the diameter signal. , the method according to any one of claims 1 to 8.
前記少なくとも1つの表面欠陥信号は、曲率表面欠陥数対前記繊維含有構造物の前記長さの曲率表面欠陥数信号を含み、
前記曲率表面欠陥数信号は、前記信号処理された直径信号と、前記直径信号の最大2次微分値対前記繊維含有構造物の前記長さの基準信号とを比較することによって生成され、ここで前記信号処理された直径信号は、前記直径信号を信号処理して前記直径信号の2次微分を得ることによって得られ、
前記直径信号の前記2次微分の絶対値が、前記繊維含有構造物の前記長さに沿った特定の点における前記直径信号の前記最大2次微分値以下であるとき、ゼロの曲率表面欠陥数が発生し、
前記直径信号の前記2次微分の前記絶対値が前記繊維含有構造物の前記長さに沿った前記特定の点における前記直径信号の前記最大2次微分値より大きいとき、ゼロより大きい前記曲率表面欠陥数が発生し、前記ゼロより大きい曲率表面欠陥数は、前記直径信号の前記最大2次微分値より大きい前記直径信号の前記2次微分の前記絶対値のパーセンテージに対応する正の整数である、請求項1~8のいずれか1項に記載の方法。
the at least one surface defect signal includes a curvature surface defect count versus curvature surface defect count signal of the length of the fiber-containing structure;
the curvature surface defect count signal is generated by comparing the signal processed diameter signal and a maximum second derivative of the diameter signal to a reference signal of the length of the fiber-containing structure; the signal-processed diameter signal is obtained by signal-processing the diameter signal to obtain a second derivative of the diameter signal;
a zero curvature surface defect count when the absolute value of the second derivative of the diameter signal is less than or equal to the maximum second derivative of the diameter signal at a particular point along the length of the fiber-containing structure; occurs,
the surface of curvature being greater than zero when the absolute value of the second derivative of the diameter signal is greater than the maximum second derivative of the diameter signal at the particular point along the length of the fiber-containing structure; a number of defects occurs, and the number of curvature surface defects greater than zero is a positive integer corresponding to a percentage of the absolute value of the second derivative of the diameter signal that is greater than the maximum second derivative of the diameter signal. , the method according to any one of claims 1 to 8.
少なくとも1つの速度計を用いて、前記繊維含有構造物の線形速度を測定することをさらに含む、請求項1~11のいずれか1項に記載の方法。 12. The method of any one of claims 1 to 11, further comprising measuring the linear velocity of the fiber-containing structure using at least one velocimeter. 前記表面欠陥信号に基づいて、前記押出装置、前記編組機、前記張力アセンブリ、前記仕上げアプリケータ、前記ゴデットロールアセンブリ、前記巻き取りアセンブリ、またはそれらの組み合わせの動作を変更することをさらに含む、請求項1~11のいずれか1項に記載の方法。 further comprising altering operation of the extrusion device, the braider, the tensioning assembly, the finishing applicator, the godet roll assembly, the take-up assembly, or a combination thereof based on the surface defect signal; The method according to any one of claims 1 to 11. (A)繊維含有構造物を形成するように構成された押出装置、前記繊維含有構造物を形成するように構成された編組機、前記繊維含有構造物に張力を加えるように構成された張力アセンブリ、前記繊維含有構造物にコーティングを施すように構成された仕上げアプリケータ、前記繊維含有構造物を延伸するように構成されたゴデットロールセンブリ、前記繊維含有構造物をボビンに巻き取るように構成された巻き取りアセンブリ、またはそれらの組み合わせ、
(B)投光器で前記繊維含有構造物に光を透過させ、受光器で前記繊維含有構造物のシルエット画像を検出し、前記投光器で透過した総光量に対する前記受光器で検出された光量の減少量に基づいて前記繊維含有構造物の少なくとも1つの断面直径を算出することによって、前記断面直径を測定するように構成された欠陥検出器、および
(C)前記欠陥検出器から得られた少なくとも1つの直径信号、任意選択で少なくとも1つの信号処理された直径信号、またはそれらの組み合わせを、少なくとも1つの基準信号と比較して、表面欠陥出力対前記繊維含有構造物の長さの少なくとも1つの表面欠陥信号を得るように構成され、前記繊維含有構造物が前記欠陥検出器を直線的に通過している間に前記欠陥検出器が前記少なくとも1つの断面直径を測定するプロセッサを含む、装置。
(A) an extrusion device configured to form a fiber-containing structure, a braiding machine configured to form the fiber-containing structure, and a tensioning assembly configured to apply tension to the fiber-containing structure; a finishing applicator configured to apply a coating to the fiber-containing structure; a godet roll assembly configured to stretch the fiber-containing structure; and a godet roll assembly configured to wind the fiber-containing structure onto a bobbin. a winding assembly, or a combination thereof;
(B) transmitting light through the fiber-containing structure with a light projector, detecting a silhouette image of the fiber-containing structure with a light receiver, and reducing the amount of light detected by the light receiver relative to the total amount of light transmitted by the light projector; (C) a defect detector configured to measure the cross-sectional diameter of the at least one fiber-containing structure by calculating the cross-sectional diameter of the at least one fiber-containing structure based on the Comparing the diameter signal, optionally at least one signal-processed diameter signal, or a combination thereof to at least one reference signal to determine the surface defect output versus the length of the fiber-containing structure. An apparatus comprising a processor configured to obtain a signal, the defect detector measuring the at least one cross-sectional diameter while the fiber-containing structure passes linearly through the defect detector.
前記欠陥検出器の少なくとも1つは前記押出装置と直列に位置している、請求項14に記載の装置。 15. The apparatus of claim 14, wherein at least one of the defect detectors is located in series with the extrusion device. 前記欠陥検出器の少なくとも1つは前記編組機と直列に位置している、請求項14に記載の装置。 15. The apparatus of claim 14, wherein at least one of the defect detectors is located in series with the braiding machine. 前記編組機と直列に位置している欠陥検出器アレイを含み、前記繊維含有構造物が前記欠陥検出器アレイを直線的に通過し、
前記欠陥検出器アレイは、直列に位置している前記欠陥検出器の少なくとも2つを含み、
前記欠陥検出器の前記少なくとも2つは、検出器オフセット角度だけ互いに相対的に回転し、前記繊維含有構造物のさまざまなシルエット画像は、前記欠陥検出器の前記少なくとも2つによって検出され、
前記検出器オフセット角度は1°~360°未満の範囲に及ぶ、請求項16に記載の装置。
a defect detector array positioned in series with the braiding machine, the fiber-containing structure passing linearly through the defect detector array;
the defect detector array includes at least two of the defect detectors located in series;
the at least two of the defect detectors are rotated relative to each other by a detector offset angle, and different silhouette images of the fiber-containing structure are detected by the at least two of the defect detectors;
17. The apparatus of claim 16, wherein the detector offset angle ranges from 1° to less than 360°.
前記欠陥検出器アレイは、直列に位置している前記欠陥検出器の少なくとも3つを含む、請求項14~17のいずれか1項に記載の装置。 Apparatus according to any one of claims 14 to 17, wherein the defect detector array comprises at least three of the defect detectors located in series. 前記欠陥検出器は前記繊維含有構造物に光を透過させるための2つの投光器と、前記繊維含有構造物のシルエット画像を検出するための2つの受光器とを含み、
前記2つの投光器は光Aを前記繊維含有構造物の表面Aに透過させるための投光器Aと、光Bを前記繊維含有構造物の表面Bに透過させるための投光器Bとを含み、
前記2つの受光器は、前記繊維含有構造物のシルエット画像Aを検出するための受光器Aと、前記繊維含有構造物のシルエット画像Bを検出するための受光器Bとを含み、
前記投光器Aは前記受光器Aと光学的に位置合わせされ、前記投光器Bは前記受光器Bと光学的に位置合わせされ、
前記投光器Aと前記投光器Bは投光器オフセット角度だけ互いに相対的に回転し、前記受光器Aと前記受光器Bは受光器オフセット角度だけ互いに相対的に回転し、
前記投光器オフセット角度と前記受光器オフセット角度は5°~175°の範囲に及ぶ、請求項14~18のいずれか1項に記載の装置。
The defect detector includes two light projectors for transmitting light to the fiber-containing structure and two light receivers for detecting a silhouette image of the fiber-containing structure,
The two light projectors include a projector A for transmitting light A to a surface A of the fiber-containing structure, and a projector B for transmitting light B to a surface B of the fiber-containing structure,
The two light receivers include a light receiver A for detecting a silhouette image A of the fiber-containing structure and a light receiver B for detecting a silhouette image B of the fiber-containing structure,
The light emitter A is optically aligned with the light receiver A, the light emitter B is optically aligned with the light receiver B,
The light projector A and the light projector B rotate relative to each other by a light projector offset angle, and the light receiver A and the light receiver B rotate relative to each other by a light receiver offset angle,
Apparatus according to any one of claims 14 to 18, wherein the emitter offset angle and the receiver offset angle range from 5° to 175°.
前記欠陥検出器の少なくとも1つは、前記張力アセンブリ、もしくは前記仕上げアプリケータ、もしくは前記ゴデットロールアセンブリ、もしくは巻き取りアセンブリ、もしくは少なくとも1つのローラー、またはそれらの任意の組み合わせと直列に位置している、請求項14~19のいずれか1項に記載の装置。 At least one of the defect detectors is located in series with the tensioning assembly, or the finishing applicator, or the godet roll assembly, or the take-up assembly, or at least one roller, or any combination thereof. 20. The device according to any one of claims 14 to 19, wherein: 前記繊維含有構造物の線形速度を測定するように構成された速度計をさらに含む、請求項14~20のいずれか1項に記載の装置。 Apparatus according to any one of claims 14 to 20, further comprising a velocimeter configured to measure the linear velocity of the fiber-containing structure.
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