JP2777119B2 - 合成繊維糸条の熱処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリエステル、ポ
リアミドのような合成繊維糸条を延伸仮撚加工する装置
に用いられる熱処理装置に関する。より詳しくは、本発
明は、第１および第２送りローラ間にて所定の倍率で延
伸されると同時に仮撚手段によって合成繊維糸条に付与
され、合成繊維糸条に沿って遡及する撚を熱固定するた
めの、所謂第１ヒータに好適な熱処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】仮撚加工機、延伸仮撚加工機の生産性を
高めるため、合成繊維糸条に付与された仮撚を熱固定す
る熱処理装置の温度を３００℃以上に高めることが行わ
れている（特開昭５５−１６９３６号公報、特開昭５７
−６６１４５号公報）。

【０００３】従来、合成繊維の仮撚または延伸仮撚時の
熱処理（仮撚の熱固定）には、仮撚に対する抵抗が少な
いこと等の理由から、糸条が加熱体に直接接触すること
なく加熱壁面によって囲まれた糸条通路を走行する非接
触式加熱装置が多く用いられている。

【０００４】しかし、非接触式加熱装置では、加熱装置
内で糸条が振動（バルーニング）を起して充分な撚遡及
が行われなかったり、また、振動に伴う風損等のため糸
条が不安定状態になって良好な熱伝達が行われず糸品質
に悪影響を与えるという問題があった。

【０００５】この問題は糸条の加工速度が高速になるに
従って一層顕著になり、高速加工が行い難い原因の一つ
になっていた。

【０００６】非接触式加熱装置における上述の問題を解
消するために、糸条が振動して加熱壁面に接触すること
なく、風損等による熱効率の低下も少ない非接触式加熱
装置であって高温（３００℃以上）で熱処理するものに
あっては、従来、糸道規制用ガイドが取付けられている
（実公昭６１−４２９３７号公報）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、一例とし
て、ポリエステル糸条を加工する場合に、ヒータ設定温
度を４００℃未満として使用すると、断糸発生時に、糸
条がこの糸道規制用ガイド部に融解付着する。

【０００８】しかし、４００℃未満のヒータ設定温度で
は、この付着物がベーパーライズ（気化）し液体状でな
くなるまでに長時間を必要とする。しかも、仮に付着物
がベーパーライズする前に、再糸掛けをしたときには、
熱容量の大きい高温液状体が走行糸に付着することとな
り、糸を融解、断糸させることとなる。従って、液体状
の付着物が糸道規制用ガイドに付着している間は、再糸
掛が行なえない。

【０００９】なお、清掃具を使って付着物を除去すれ
ば、再糸掛ができるが、高温に加熱されたヒータから人
手で付着物を除去する作業は危険である。

【００１０】更に、仮撚糸条を高温で熱処理する場合
に、通常、ヒータ出口の糸温度が、その糸条の必要とす
る温度となるようヒータの温度設定を行なう。そして、
ヒータ設定温度は、糸速、糸条太さ（デニール）、ヒー
タ長等の条件を考慮して決定される。この場合に、加工
条件によっては、ヒータ設定温度を４００℃未満とする
必要が生じる。このため、前述のように断糸発生時に長
時間糸掛けができないという問題が発生する。

【００１１】なお、例えば、ポリエステルの場合、高温
処理時間が０．０３５秒以下になると得られた糸条の糸
質が低下する（捲縮特性が悪くなる）という現象が観測
されており、熱処理に際しては、単にヒータ長を短くし
て、要求するヒータ出口糸温度になるよう、より高温で
処理してよいというものでない。

【００１２】更に、通常の仮撚機または延伸仮撚機にお
いては、その機械仕様に合せ、従来一定の長さのヒータ
長を決めている。このように従来装置では、ヒータ長が
一定であり加工条件として変化させられる範囲が狭くな
るので、上述したような問題点が発生しない加工条件
は、非常に狭い範囲となってしまう。

【００１３】一方、本発明者が鋭意検討したところ、一
例として、ポリエステル繊維糸条を処理する際に融着物
がなくなるまでの時間は、ヒータ温度が３７０℃で６０
分程度４５０℃で２分程度５００℃で１０秒程度であっ
た。従って、ヒータの設定温度を４００℃以上とするこ
とにより、糸道ガイドに付着した糸条が短時間でベーパ
ーライズしセルフクリーニング（自己清浄性）機能を有
するヒータとすることができることが判明した。

【００１４】

【発明の目的】本発明は、上述の種々の問題に鑑み、断
糸発生時に長時間糸掛けができないという問題を解消
し、断糸時にも人手による清掃を要することなく、短時
間でセルフクリーニングされ、容易かつ迅速に再糸掛が
できる設備であり、しかも、広範囲の加工条件を得られ
糸条のバルーニングを効果的に防止することができるヒ
ー タ長の短い熱処理装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明においては、上述
の目的を、 Ａ）同時延伸仮撚機における撚掛装置の上流にて合成繊
維糸条のセットを行う熱処理装置であって、ヒータ本体
が長手方向に延在する糸条走行溝を有し、該糸条走行溝
の溝底と反対側からヒータへの糸掛けを行い得るように
した合成繊維糸条の熱処理装置において、 Ｂ）前記ヒータ本体が糸条の走行方向に２分割されてお
り、 Ｃ）分割された各ヒータ本体の長さが互いに異なるとと
もに分割されたヒータ本体間には間隙があり、 Ｄ）分割された各ヒータ本体には糸条走行溝の壁面を高
温に加熱するシーズヒータがそれぞれ埋設されており、 Ｅ）各糸条走行溝には糸条走行溝の溝底と反対側からヒ
ータへの糸掛けを行い得る形態の複数の糸ガイドが連続
して設けられており、 Ｆ）一連の前記糸ガイドは糸条が強制的に押し付けられ
るように配置されており、 Ｇ）分割された前記ヒータ本体の外側には単一の保温カ
バーが設けられており、 Ｈ）前記各シーズヒータが各ヒータ本体の加熱を独立に
制御する制御器に接続されている、ことを特徴とする合
成繊維糸条の熱処理装置により達成する。

【００１６】本発明においては、各シーズヒータを独立
に加熱し、または同時に加熱するよう制御器に接続され
ている。

【００１７】本発明においては、ヒータ本体およびシー
ズヒータが単一の保温カバー内において２つ以上に分割
されており、太デニールの糸条を高速加工するときは、
分割した両加熱体を同時に加熱し、両ヒータ本体内にあ
るガイドが４００℃以上となるようにすることが好まし
い。

【００１８】細デニール、低速加工になるにつれて、両
加熱体の一方のみを４００℃以上に加熱するよう制御を
切替えることができる。

【００１９】両シーズヒータを別々に加熱するよう構成
することにより、糸の走行方向に多段階の温度設定を行
う熱処理装置とすることができる。この場合に適応範囲
を広くするために、両ヒータ本体の長さを異ならせて、
全ヒータ長に対する加熱部のヒータ長の割合を変えられ
るようにすることが好ましい。

【００２０】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例を
詳細に説明する。図４は本発明に係る合成繊維糸条の熱
処理装置を組込んだ延伸仮撚装置の概略正面図である。

【００２１】供給糸１から、一対のローラ２ａ、２ｂか
らなる第１送りローラ２により糸条Ｙが引き出され、第
２送りローラ６との間で所定の倍率に延伸されると同時
に、摩擦ベルト、摩擦円板、仮撚スピンドル等の公知の
撚掛装置５により糸条Ｙに撚が付与される。

【００２２】撚掛装置５により糸条Ｙに付与された撚
は、第１送りローラ２の方向に向って、糸条Ｙに沿って
遡及する。糸条Ｙに沿って遡及した撚は、熱処理装置３
により熱固定され、更に、熱処理装置３の下流に設けら
れたスタビライジングトラック４において冷却される。

【００２３】このようにして、第１送りローラ２および
第２送りローラ６の間において撚掛装置５の上流の糸条
Ｙに仮撚が付与され、撚掛装置５を出た後、糸条Ｙは解
撚され、糸条Ｙは第２送りローラ６から巻取装置７に送
給される。

【００２４】巻取装置７は、糸条を左右に綾振るトラバ
ース装置８、糸条Ｙを巻取るボビンを装着するボビンホ
ルダ１０およびボビンまたはボビンに巻取られた糸条に
圧接されるフリクションローラ９からなっている。

【００２５】本発明に係る熱処理装置の詳細を図１から
図３を参照して詳細に説明する。

【００２６】図１に示すように、本発明の熱処理装置３
は、ヒータ本体が長さ方向に２分割されており、シーズ
ヒータもまた２分割されている。

【００２７】すなわち、ヒータ本体は長さ方向に２分割
されたヒータ本体１１および２１からなり、図１、図２
に示すようにヒータ本体１１、２１の間に小間隙Ｇが設
けられており、これらヒータ本体１１、２１を加熱する
シーズヒータ１２、２２がヒータ本体１１、２１内に設
けられている。また、両シーズヒータ１２、２２は、接
続プレート３３により接続されている。１３、２３は温
度センサーである。

【００２８】そして、シーズヒータ１２、２２は、図１
においてＡで示すように、両方とも同時に４００℃以上
に加熱してもよく、またシーズヒータ１２のみ、すなわ
ち、（図１のＢ）のみを主に加熱し、またはシーズヒー
タ２２（図１のＣ）のみを主に加熱してもよい。またシ
ーズヒータ１２、２２の加熱条件を変えるようにしても
よい。これらの条件設定は図示していない制御器によっ
て行うようになっている。

【００２９】なお、ヒータ本体１１、２１の外側は、保
温材３１により保温されており、更に、その外側に図１
に示すように単一の保温カバー３２が設けられている。
また、図１に示すようにヒータ本体１１、２１間の小間
隙Ｇにも保温材３１が設けられていることが好ましい。

【００３０】ヒータ本体１１、２１には、図３に示すよ
うにコの字状断面形状をした糸条走行溝Ｓが形成され、
糸条走行溝Ｓは図２に示すようにヒータ本体１１、２１
の長手方向に延在しており、図１および図２に示すよう
に糸条走行溝Ｓの開口側（溝底と反対側）から糸掛けが
できる。

【００３１】図２に示すように、糸ガイド１４、２４が
糸条走行溝Ｓの糸条Ｙの走行方向に間隔を開けて突設さ
れている。

【００３２】糸ガイド１４、２４には、図３に示すよう
に、糸条走行溝Ｓの溝底と反対側（開口側）に開いた凹
部１４ａ、２４ａが糸走行路として形成されており、糸
条走行溝Ｓの溝底と反対側から糸ガイド１４、２４の凹
部１４ａ、２４ａに糸掛けができるようになっている。
凹部１４ａ、２４ａの頂点を長さ方向に結ぶ線は、図２
に示すように、全体として軽い弓形をなすようにしてお
り、一連の糸ガイド１４、２４を通過する糸条Ｙが糸張
力によって糸ガイド１４、２４に強制的に押し付けられ
るよう糸ガイド１４、２４を配置することが、糸条の振
動（バルーニング）なくすために好ましい。

【００３３】なお、ヒータ本体１１、２１およびガイド
１４、２４の材質はセラミックを用いることが好まし
い。上述したように、また、図１および図２に示すよう
に、ヒータ本体１１、２１は小間隙Ｇを開けて完全に切
り離されており、好ましくはこれらヒータ本体１１、１
２の間の小間隙に保温材３１を設けている。このように
構成することにより、両ヒータ本体１１、２１間の熱の
影響を少なくすることができる。これにより、隣接する
２つのヒータ本体１１、２１における糸ガイド１４、２
４のうち、間隙Ｇ部近傍に設けられた糸ガイドが他方の
ヒータ本体１１または２１からの熱の影響を受けること
を少なくすることができる。 また、図２に示すように、
両ヒータ本体１１、２１の隣接する端部の近傍に設けら
れた糸ガイド１４と２４との間の間隔を各ヒータ本体１
１、２１における糸ガイド１４と１４、または２４と２
４の間隔と同程度またはそれよりも小さくすることが好
ましい。これにより、ヒータ本体１１、２１の分割部分
においても強力なバルーニングの抑制力ができる。 前述
のように、ヒータ本体は単一の保温カバー３２の内部で
分割されており、保温カバー３２は分割されておらず、
加熱装置の全長さを短くできる。 シーズヒータ１２、２
２は図１に示すように、分割された各ヒータ本体１１、
２１において糸条走行溝に沿って設けられた直線部１２
Ｌ、２２Ｌを有している。シーズヒータ１２、２２の端
部を図１に示すように、糸条走行溝Ｓの溝底を基準に見
て、糸掛けを行う側と反対方向に、折れ曲がった折れ曲
がり部１２Ｂ、２２Ｂとすることが好ましい。これによ
り、加熱装置の長さを短く抑えることができる。特にヒ
ータ本体１１、２１間の間隙側の端部を曲げることによ
り、間隙を小さくでき、結果的に間隙を挟む２個の糸ガ
イドの間隔が広くならず、この部分での強力なバルーニ
ング抑制力を確保するために有効である。

【００３４】前述したように、ヒータ設定温度は、ポリ
エステルの場合には、基本的にヒータ出口部の糸温度が
約２２０℃となるように設定する。この糸温度は、ヒー
タ長、糸速、糸のデニール、ヒータ設定温度により決定
される。一例として、１５０デニール、７５デニール
（加工糸デニール）のポリエステルの場合について説明
する。

【００３５】実施例に示すヒータにおいては、上流のヒ
ータ本体１１が０．７ｍ、下流のヒータ本体２１が０．
３ｍであり、計１ｍの長さを有している。

【００３６】（１）１５０デニールの場合 ２分割したヒータ全体（ヒータ長は１．０ｍ）を加熱す
る場合、図５から明らかなように、糸速が８００ｍ／分
〜１５００ｍ／分の範囲において糸温度を２２０℃とす
るためのヒータ設定温度は４５６℃〜５８２℃となる。
従って、断糸時に糸ガイドに糸条が融着したとしても、
糸ガイド温度が高温（４００℃以上）のため、短時間で
融着物がなくなりセルフクリーニングとなり、短時間で
再糸掛けが行える。

【００３７】（２）７５デニールの場合 ヒータ長が１．０ｍ（２分割した両方とも加熱）であれ
ば、図５から明らかなように、糸速が８００ｍ／分〜１
５００ｍ／分の範囲で糸温度を２２０℃とするためのヒ
ータ設定温度は３５５℃〜４５５℃となる。概略１０５
０ｍ／分以下の糸速でガイド温度（＝ヒータ設定温度）
が４００℃未満となり、融着した糸条は溶融状態で長時
間に亘り糸ガイドに付着し続ける。このため、再度、糸
掛けを実施しても、この融着物が原因で糸掛成功率が非
常に低くなる（ほとんど成功しない）。

【００３８】そこで、２段ヒータ（実施例の０．７ｍ＋
０．３ｍ）のうち、０．７ｍのみを昇温し、０．３ｍ部
を昇温しない状態とすれば、上記糸速範囲でのヒータ設
定温度は４１０℃〜５００℃となり、セルフクリーニン
グされることになる。

【００３９】（３）更に細い糸を加工する場合、ヒータ
を分割していることから、次のような使い方も可能であ
る。

【００４０】０．７ｍ側のヒータ温度を糸が融着しない
温度としておき、０．３ｍ側のヒータ温度を４００℃以
上とすることでヒータ出口糸温度を約２２０℃とするこ
ともできる。

【００４１】以上の条件で糸処理した結果を表１に示
す。

【００４２】

【表１】 以上をまとめると、分割ヒータの加熱は、例えば、次の
ようにする。

【００４３】太デニールの糸条の熱処理に際しては、分
割した各ヒータを同一の高温度に設定する。

【００４４】一方、細デニールの糸条の熱処理に際して
は、分割したヒータの一方を主に加熱し、ヒータ温度を
上昇させる。

【００４５】例えば、Ｂヒータの糸ガイド温度が４００
℃以上で糸条ＹのＢヒータ通過時間が０．０３５秒以上
の場合には、Ｃヒータは昇温しない。

【００４６】一方、Ｂヒータの糸ガイド温度が４００℃
以上だが、糸条ＹのＢヒータ通過時間が０．０３５秒以
下の場合には、Ｃヒータは、糸が融着しないガイド温度
（２５０℃以下）になるように、ヒータ温度を設定し、
トータルのヒータ通過時間を増加させる。

【００４７】

【発明の効果】同時延伸仮撚加工において、本発明によ
りヒータ本体全体の全長に亘って、糸条のバルーニング
を効果的に抑制できる。更に断糸時に、糸ガイド部に糸
条が融着したとしても、熱により短時間で付着物がベー
パーライズし、糸ガイド表面がもとの状態となり容易に
かつ迅速に再糸掛けが行える。

【００４８】延伸仮撚機においては、加工する糸の種類
が多く、要求される糸質によっては、その加工スピード
も範囲が広い。このような状況下でも、本発明の熱処理
装置によれば幅広い条件範囲内でセルフクリーニングヒ
ータとすることができる。本発明によれば、ヒータ清掃
が不要となり、延伸仮撚機におけるヒータ設置場所にヒ
ータ清掃を考慮した設計をしなくてもよくなり、設備が
簡単となり設備費が安くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の縦方向断面図である。

【図２】図１に示すヒータのガイドを示す概略側面図で
ある。

【図３】図２のIII−III断面図である。

【図４】本発明の熱処理装置を具備した同時延伸仮撚装
置の概略正面図である。

【図５】ヒータ設定温度−ヒータ出口温度の実測線図で
ある。

【符号の説明】

３ 熱処理装置 １１ ヒータ本体 ２１ ヒータ本体 １２ シーズヒータ ２２ シーズヒータ １４ 糸ガイド ２４ 糸ガイド Ｇ 小間隙 Ｙ 糸条 Ｓ 糸条走行溝

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ａ）同時延伸仮撚機における撚掛装置の
   上流にて合成繊維糸条のセットを行う熱処理装置であっ
   て、ヒータ本体が長手方向に延在する糸条走行溝を有
   し、該糸条走行溝の溝底と反対側からヒータへの糸掛け
   を行い得るようにした合成繊維糸条の熱処理装置におい
   て、 Ｂ）前記ヒータ本体が糸条の走行方向に２分割されてお
   り、 Ｃ）分割された各ヒータ本体の長さが互いに異なるとと
   もに分割されたヒータ本体間には間隙があり、 Ｄ）分割された各ヒータ本体には糸条走行溝の壁面を高
   温に加熱するシーズヒータがそれぞれ埋設されており、 Ｅ）各糸条走行溝には糸条走行溝の溝底と反対側からヒ
   ータへの糸掛けを行い得る形態の複数の糸ガイドが連続
   して設けられており、 Ｆ）一連の前記糸ガイドは糸条が強制的に押し付けられ
   るように配置されており、 Ｇ）分割された前記ヒータ本体の外側には単一の保温カ
   バーが設けられており、 Ｈ）前記各シーズヒータが各ヒータ本体の加熱を独立に
   制御する制御器に接続されている、 ことを特徴とする合成繊維糸条の熱処理装置。
2. 【請求項２】 前記各シーズヒータが、 Ｉ）分割された前記各ヒータ本体に糸条走行溝に沿って
   設けられた直線部と、Ｊ）少なくとも前記ヒータ本体間
   の間隙の近傍において、糸条走行溝の溝底を基準に見
   て、糸掛けを行う側と反対方向に、折れ曲がった折れ曲
   がり部と、 を有することを特徴とする請求項１記載の合成繊維糸条
   の熱処理装置。
3. 【請求項３】 前記ヒータ本体の全長が約１ｍ、２分割
   された各ヒータ本体の長さの比率が約７：３、かつ前記
   糸条がポリエステルであってその走行速度が８００ｍ／
   分ないし１５００ｍ／分であることを特徴とする請求項
   １または２に記載の合成繊維糸条の熱処理装置。
4. 【請求項４】 前記ポリエステル糸条の太さが加工糸太
   さで７５ないし１５０デニールであって、ヒータ出口の
   糸温度が約２２０℃となり、かつ糸ガイドの温度が断糸
   後直ちに再糸掛けが行えるセルフクリーニング温度とな
   るよう前記各ヒータ本体が個別に制御されることを特徴
   とする請求項３に記載の合成繊維糸条の熱処理装置。
5. 【請求項５】 分割されたヒータ本体間の間隙に保温材
   を設けたことを特徴とする請求項２に記載の合成繊維糸
   条の熱処理装置。