JP3274977B2 - オイル検出部材及びこれを用いた繊維のオイル付着量検出方法 - Google Patents

オイル検出部材及びこれを用いた繊維のオイル付着量検出方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、繊維の製造工程に
おいて、紡糸後にオイルを付着させる際に、所定量のオ
イルが付着できているかどうか検出するためのオイル検
出部材、及びこれを用いたオイル付着量検出方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】繊維の製造工程では、溶融原液を紡糸ノ
ズルによって所定形状の繊維とした後、オイリングノズ
ルを用いてこの繊維にオイルを付着させ、次の工程に送
っている。ここでオイルを付着させるのは、以降の工程
において繊維を滑らかに案内し、糸切れを防止するため
である。
【0003】具体的には、図4に示すように、紡糸ノズ
ル4から出てきた繊維6をオイリングノズル5の案内面
で案内するとともに、この案内面に開口したオイル供給
口よりオイルを噴出し、繊維6に付着させるようになっ
ている。
【0004】一方、繊維の糸種はフィラメントを形成す
る単糸が細くなっており、単糸が1d(デニール)以下
のものも用いられている。また、断面形状が円形ではな
くY字状等の複雑形状の繊維も用いられており、しか
も、より効率を高くするために、繊維の案内速度が高速
化されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、細く異
形状の繊維を高速で案内するためには、オイリングノズ
ル5により繊維6に所定量のオイルを付着させる必要が
ある。しかし、オイルの付着量は、繊維6の案内速度や
オイル噴出量等によって変化するため、繊維6に所定量
のオイルを付着できない場合があった。そのため、部分
的に繊維6のオイル付着量が少ない場合は、この後の工
程で繊維6が切断してしまうなどの問題が生じる恐れが
あった。
【0006】ところが、従来の繊維製造装置では、繊維
6に所定量のオイルが付着されているかどうか検出する
手段はなかった。
【0007】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、紡糸後
にオイルを付着させた繊維を体積固有抵抗値が104Ω
・cm以下のセラミックスからなるオイル案内部材で案
内し、このオイル検出部材の両端に一定電圧を印加して
それ自体に通電した時の電流値を検出し、この電流値に
より繊維に付着したオイルの量を検出するようにしたこ
とを特徴とする。
【0008】また本発明は、上記オイル検出部材の繊維
を案内する面が中心線平均粗さ(Ra)0.6μm以下
であることを特徴とする。
【0009】さらに本発明は、紡糸後にオイルを付着さ
せた繊維を、体積固有抵抗値が104Ω・cm以下のセ
ラミックスからなるオイル検出部材で案内しながら、こ
のオイル検出部材の両端に一定電圧を印加してオイル検
出部材自体に通電した時の電流値を検出し、この電流値
により繊維のオイル付着量を検出するようにしたオイル
付着量検出方法を特徴とする。
【0010】
【作用】本発明によれば、オイル付着後の繊維を導電性
セラミックスからなるオイル検出部材で案内し、このオ
イル検出部材自体に通電した時の電流値を検出すること
によって、オイルの付着した繊維の抵抗値を検出でき
る。そして、繊維はオイルの付着量に応じて抵抗値が変
化することから、上記電流値を検出することによって繊
維のオイル付着量を検出することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を図によっ
て説明する。
【0012】図1に紡糸工程後のオイル付着工程の概略
図を示すように、紡糸ノズル4から出てきた繊維6をオ
イリングノズル5の案内面で案内するとともに、この案
内面に開口したオイル供給口よりオイルを噴出し、繊維
6に付着させるようになっている。その後、オイルの付
着した繊維6を円柱状の導電性セラミックスからなるオ
イル検出部材1で案内し、このオイル検出部材1の両端
に電源2と電流計3を接続してある。
【0013】なお、上記オイルは、スピンドル油等の石
油系潤滑油、ポリオレフィン等の合成潤滑油、あるいは
動植物油等を用い、これらに界面活性剤、防腐剤、水等
を加えたものを用いる。
【0014】このとき、繊維6自体はほとんど導電性が
ないのに対し、オイルは導電性を有していることから、
オイル付着後の繊維6は、オイルの付着量に応じて抵抗
値が変化することになる。そのため、オイル検出部材1
の両端に通電して、電流値を検出した場合、案内する繊
維6のオイル付着量が多いほど、オイル検出部材1の見
掛けの抵抗値が低下して電流値が高くなり、逆に案内す
る繊維6のオイル付着量が少ないほど電流値が低くな
る。したがって、電流計3で電流値を検出すれば、繊維
6のオイル付着量を検出することができるのである。
【0015】そして、予め電源2によって10〜30V
程度の一定電圧を印加したときに適性な量のオイルが付
着されている場合の電流値の範囲を設定しておき、上記
一定電圧の印加と電流値の検出を行いながら繊維6を案
内し続け、この範囲を逸脱する電流値が検出された場合
は、オイル付着量の異常と見なして繊維6の案内を停止
させれば良い。
【0016】あるいは、図示していないが、上記電流計
3による電流値の信号に基づきオイリングノズル5のオ
イル供給量を制御することもできる。この場合は、電流
計3による電流値が低くなって繊維6のオイル付着量が
少ない場合は、オイリングノズル5のオイル供給量を多
くし、逆に電流値が高くなって繊維6のオイル付着量が
多い場合は、オイリングノズル5のオイル供給量を少な
くするように制御すれば良い。
【0017】なお、参考例を図2に示すように、2本の
オイル検出部材1、1を用いてオイル付着後の繊維6を
案内し、これらのオイル検出部材1、1間に電圧を印加
して電流値を検出することによってもオイル付着量を検
出できるが、この場合は2本のオイル検出部材1が必要
になるという不都合がある。
【0018】なお、以上の実施形態では、オイル検出部
材1として円柱状のものを示したが、このオイル検出部
材1の形状はさまざまなものとできる。例えば、図3
(a)に示すオイル検出部材1は、円柱形状の一部に溝
1aを形成したものであり、この溝1aで繊維6を案内
することによって、繊維6がばらばらになることを防止
できる。また、図3(b)に示すオイル検出部材1は両
端にフランジ1bを備えたものであり、繊維6が外れる
ことを防止できる。
【0019】さらに、図3(c)に示すオイル検出部材
1は繊維6の案内部1cと糸外れ防止部1dを備えたも
のであり、繊維6が外れることを防止できる。また、図
3(d)に示すオイル検出部材1は、板状体であり滑ら
かな曲面状の溝1aを備えたものである。
【0020】これらの他にも、オイル検出部材1の形状
としては、公知の繊維ガイドと同様にさまざまなものと
することができる。
【0021】また、本発明において、オイル検出部材1
の材質としては、体積固有抵抗値が104 Ω・cm以下
の導電性セラミックスを用いる。即ち、上述した電流値
の検出を行うためにはこのオイル検出部材1には導電性
が必要であるが、一般的な金属材では耐摩耗性が低いた
めに、極めて寿命が短くなってしまう。そこで、オイル
検出部材1の材質として導電性セラミックスを用いるこ
とによって、上述した電流値の検出を行うとともに、耐
摩耗性を高めて長寿命としたのである。
【0022】なお、オイル検出部材1に用いる導電性セ
ラミックスの体積固有抵抗値を104 Ω・cm以下とし
たのは、104 Ω・cmを超えると、抵抗値が大きすぎ
て上述した電流値の検出が困難となるためである。な
お、この体積固有抵抗値は20℃における値であり、公
知の3端子法又は4端子法によって求めた値である。
【0023】また、オイル検出部材1に用いる導電性セ
ラミックスとしては、荷重20kgにおけるビッカース
硬度が14GPa以上のものを用いる。これはビッカー
ス硬度が14GPa未満では耐摩耗性が低いために寿命
が短くなってしまうためである。
【0024】以上のような特性を満たす導電性セラミッ
クスとしては、Al2 3 −TiC系セラミックス、炭
化珪素質セラミックス、サーメット等を用いる。
【0025】Al2 3 −TiC系セラミックスとは、
Al2 3 60〜80重量%とTiC40〜20重量%
を主成分とするセラミックスであって、必要に応じて副
成分として、Y2 3 、Yb2 3 、ZrO2 、TiO
2 、MgO、CaO等の一種以上を添加することもでき
る。例えば、上記主成分100重量部に対して副成分と
してYb2 3 0.5〜3.0重量部、ZrO2 2.0
〜6.0重量部、TiO2 2.0〜6.0重量部、Mg
O及び/又はCaO1.0〜5.0重量部の割合で添加
したものが好適である。
【0026】炭化珪素質セラミックは、SiCを主成分
とし、焼結助剤としてAl2 3 、Y2 3 等を添加し
て液相焼結してなるものを用いる。
【0027】また、サーメットは、TiC、TiN等の
硬質成分と、Fe、Ni、Cr等の金属成分との複合焼
結体を用いる。なお、サーメットは金属とセラミックス
の複合体であるが、本発明では導電性セラミックスの一
種とする。
【0028】なお、本発明のオイル検出部材1に用いる
セラミックスとしては、上述したものに限らず、これら
の特性を有するものであればさまざまなものを用いるこ
とができる。例えば、本来絶縁性のセラミックスであっ
ても、適当な導電性付与材を添加することにより上記範
囲の体積固有抵抗値としたものであれば良い。
【0029】これらの導電性セラミックスの特性を表1
に示すように、いずれも体積固有抵抗値が104 Ω・c
m以下であるため、良好に電流値の検出を行うことがで
き、しかもビッカース硬度が14GPa以上であるた
め、耐摩耗性に優れ長寿命とできる。
【0030】また、炭化珪素質セラミックスを用いれ
ば、熱伝導性が高いため、放熱性に優れ摩擦熱による悪
影響を防止でき、またサーメットを用いれば強度が高い
ことから破損を防止できる。
【0031】
【表1】
【0032】さらに、上記オイル検出部材1において、
繊維6を案内する面の中心線平均粗さ(Ra)を0.6
μm以下としてある。即ち、繊維6に傷を付けずに滑ら
かに案内するためには案内面の表面状態が重要であり、
これを中心線平均粗さ(Ra)0.6μm以下の滑らか
な面としておくことにより、長期間に渡って良好な案内
状態を維持できるのである。
【0033】なお、上記オイル検出部材1は、所定の組
成となるように調合したセラミックス原料粉末を用い、
プレス成形法、押出成形法、射出成形法等で所定形状に
成形した後、焼成し、案内面をダイヤモンド砥石等で研
磨することによって得られる。そして、上記研磨時の条
件を調整することによって、所定の表面粗さとすること
ができる。
【0034】また、必要に応じて、再焼成やエッチング
等により、表面の結晶を丸みを帯びた形状とすることに
より、さらに繊維6に対するダメージを小さくすること
もできる。
【0035】
【実施例】本発明実施例として、図1に示すオイル検出
部材1を作製した。寸法は、直径10mm、長さ10m
mの円柱状とし、材質は表1のAl2 3 −TiC1、
炭化珪素、サーメットで形成し、表面の中心線平均粗さ
(Ra)を0.6μm以下とした。一方、比較例とし
て、同じ寸法、形状のオイル検出部材1をアルミナ、ス
テンレスで作製した。
【0036】それぞれのオイル検出部材1を用いて、図
1に示すように繊維3のオイル付着量の検出に用いた。
繊維3はポリマーからなる太さ75dで、案内速度は3
000m/分とし、電源2で30Vの直流電圧を印加し
た。このとき、各材質のオイル検出部材1について、正
しくオイル付着量を検出できるかどうかを評価し、また
1カ月使用後の摩耗量を調べ、充分使用可能であるもの
を○で、使用不能となったものを×で評価した。
【0037】結果を表2に示すように、アルミナ製のオ
イル検出部材では体積固有抵抗が高すぎるために、電流
値の検出が困難であった。また、ステンレス製のオイル
検出部材では硬度が低すぎるために寿命が短いものであ
った。これらに対し、本発明実施例は電流値の検出が容
易で、寿命も長く、優れた結果を示した。
【0038】
【表2】
【0039】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、紡糸後に
オイルを付着させた繊維を体積固有抵抗値が104 Ω・
cm以下のセラミックスからなるオイル検出部材で案内
し、このオイル検出部材に通電して繊維に付着したオイ
ルの量を検出するようにしたことによって、繊維のオイ
ル付着量を容易に検出することができ、しかもこのオイ
ル検出部材は耐摩耗製に優れ、長期間良好に使用するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のオイル検出部材を用いた繊維のオイル
付着量検出方法を説明するための概略図である。
【図2】参考例のオイル付着量検出方法を示す図であ
る。
【図3】(a)〜(d)は本発明のオイル検出部材のさ
まざまな実施形態を示す図である。
【図4】繊維の製造工程における、紡糸後のオイル付着
工程を示す概略図である。
【符号の説明】
1:オイル検出部材 2:電源 3:電流計 4:紡糸ノズル 5:オイリングノズル 6:繊維

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】紡糸後にオイルを付着させた繊維を案内す
    るための部材であって、体積固有抵抗値が104Ω・c
    m以下のセラミックスからなり、該部材の両端に電圧を
    印加してそれ自体に通電した時の電流値を検出し、この
    電流値により繊維に付着したオイルの量を検出するよう
    にしたことを特徴とするオイル検出部材。
  2. 【請求項2】上記繊維を案内する面が中心線平均粗さ
    (Ra)0.6μm以下であることを特徴とする請求項
    1記載のオイル検出部材。
  3. 【請求項3】紡糸後にオイルを付着させた繊維を、体積
    固有抵抗値が104Ω・cm以下のセラミックスからな
    るオイル検出部材で案内しながら、このオイル検出部材
    の両端に電圧を印加してオイル検出部材自体に通電し
    時の電流値を検出し、この電流値により繊維のオイル付
    着量を検出することを特徴とする繊維のオイル付着量検
    出方法。
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