JP3961667B2 - 連結部を有する有機繊維ディップコードの製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、連結部を有する有機繊維ディップコードの製造方法、より詳細には多数本の簾織り有機繊維ディップコードの長尺反の中にコード終端相互の連結部を有するコードが少なくとも１本は含まれる連結部を有する有機繊維ディップコードの製造方法に関し、特に、２本の互いに異なるコード終端相互の連結生産性に優れ、連結部の太さが従来より一層細く非連結部と略同じ直径に収まり、かつ連結部の引張強さが高い高品質のディップコード反を得ることができ、適用分野としてとりわけ空気入りタイヤやコンベヤベルトの補強部材に好適な、連結部を有する有機繊維ディップコードの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンベヤベルトや空気入りタイヤなどの補強材として用いる有機繊維コードは２束以上の有機繊維のマルチフィラメント束に下撚と上撚とを施して、いわゆる２本撚又は３本撚コードである。この種の処理前有機繊維コードを製造する際に、有機繊維コードの長さはまちまちになるのは止むを得ないところであり、また極めて長尺の有機繊維コードを必要とするときもあり、よって有機繊維コードを互いに連結する作業乃至操作は不可避である。
【０００３】
手作業で有機繊維コードを連結するための一般的手段は電動ミシンによる縫い合わせ連結である。この電動ミシンによる縫い合わせ連結は、図５に示すように互いに異なる２本のコードＡ、Ｂの端末部Ａｅ、Ｂｅ相互を単純に合わせた状態でミシン掛けするので相当に注意深く作業を行ってもどうしても結節部Ｃ両端に縫い合わせができない終端糸が出る。
【０００４】
この終端糸はわざわざ鋏などにより切り落とす必要があり、その際に本来のコードＡ、Ｂ部分を傷つけたり、一部のフィラメントを切断するなどの不具合が生じる。また簾織りコード反の製造中に結節部Ｃの終端糸が隣接する他のコードやドロッパーピン、ヘルドワイヤなどに引っ掛かり、これらが簾織りコード反製造装置の一旦停止又はコード切れをもたらす不具合が発生する。また電動ミシン自体が大きくスペースに限りがある工場内の移動に困難を伴い、電動ミシンへの給電コードが邪魔になるなど、その他の不便も派生する。
【０００５】
上述した手作業の他にノッターと呼ばれる装置によるコード連結方法もあるが、この方法によると連結時間が、例えば１本の連結コードを完成させるのに約５分を要し、非効率的であるばかりかノッター連結後に撚戻し作業を必要とし、この作業には熟練による勘と要領とによるところが多く、結局現在では実情に則しない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたコード相互間の連結の不具合を解決することを目的とし、特表平６−５０５２２２号公報では、一方の２本以上のマルチフィラメント線材の組立体（２本撚乃至３本撚コード）の末端を撚戻して２本以上のマルチフィラメント線材を分離し、他方の２本以上のマルチフィラメント線材の組立体も上記同様に線材を分離し、分離した線材を一方の組立体と他方の組立体とで対とし、この対を互いに並置させ、各組立体内では２か所以上の並置位置を互いにコード軸線方向にずらし、この２か所以上の並置位置を互いに独立させた連結区域とし、この各連結区域内の２本以上の線材部分のフィラメントを空気混合して２本以上の組立体（コード）を連結する方法を開示している。
【０００７】
この連結方法によれば、電動ミシンやノッター装置などを使用せずに済むので連結時間の短縮が可能となり、しかも結節部に終端糸は生じるうれいはなく、しかも各組立体内における分離線材の連結対をコード軸線方向に互いにずらして連結部分を分散させるので結節部の膨らみを小さくできる利点を有するのは確かである。
【０００８】
しかしその一方で、上記の公報が開示する連結方法は２本以上の撚合わせコードをわざわざ別個にマルチフィラメント線材として分離すること、この分離が元に戻らないように分離を保持する必要があること、各線材毎に撚戻しを実施する必要があること、そして連結作業が完了の後に各線材毎に撚操作を実施する必要があることなどから、手間が掛かり、１本の連結コードを完成させるのに２〜３分の時間を要するので、コード連結の作業性は改善の余地がある。そのためにはコード１本の連結のみに捕らわれることなく、簾織り有機繊維ディップコードとしてコード連結を取り上げることに着目すべきである。
【０００９】
従ってこの発明は、２本以上の有機繊維フィラメント束を撚合わせたコードの初期連結と簾織り有機繊維ディップコードとしての仕上げ最終連結とを前提とし、初期連結では２本の処理前コード端末部相互を短時間で確実に連結し、仕上げ最終連結では品質上優れた簾織り有機繊維ディップコードとして空気入りタイヤやコンベヤベルトなどの物品に有利に適用可能な、連結部を有する有機繊維ディップコードの製造方法の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の請求項１に記載した発明は、底部に設けた加圧気体の噴出口と噴出気体を受ける周囲壁及び蓋とを有する筐体内に、２束以上の有機繊維のマルチフィラメント束に下撚と上撚とを施した２本の処理前コードの、それらの上下撚の撚戻しを施した端末部分を上記噴出口位置又は噴出口近傍位置にて互いに交差させて端末部分の終端も含め収容した後、噴出口を介して上記筐体内に加圧気体をジェット流気体として噴出させ、噴出するジェット気体と筐体とにより互いに交差する２本のコード終端部分のマルチフィラメントを解撚し、併せてマルチフィラメントを相互に絡まり合わせて初期連結を完了させ、１本の連続するコードとし、
初期連結を完了した連続コードを含む多数本のコードを簾織りコード反とし、該簾織りコード反をディップ液に通した後、所定張力下でディップ済み簾織りコード反に有機繊維フィラメントの融点より１０〜３０℃低い高温度で熱処理を施して連結部の太さを減少させて最終連結を完了させることを特徴とする、連結部を有する有機繊維ディップコードの製造方法である。
【００１１】
請求項１に記載した発明を実施するに際し、好適には請求項２に記載した発明のように、筐体を挟む両側位置にてコード終端を含む２本の未処理コードそれぞれをクランプして筐体内における２本のコードの交差を保持し、かつ筐体内又は筐体の近接外位置で２本のコードの終端寄りコード部分を切り離した後に上記初期連結を施し、また請求項３に記載した発明のように、上記加圧気体が８〜１１kgf/cm² の範囲内の圧搾空気であるのが有利である。
【００１２】
また請求項１〜３に記載した発明の全体を通じ、請求項４に記載した発明のように、コードの初期連結における連結長さが５〜１５ｍｍの範囲内であること、そして請求項５に記載した発明のように、マルチフィラメント束がナイロン繊維束、ポリエステル繊維束、レーヨン繊維束及びケブラー繊維束から選ばれる一の繊維束であることがこの発明に適合する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態の一例を図１〜図４に基づき説明する。
図１は、この発明によるコード連結を実施するための連結装置の概要を説明する平面図であり、
図２は、図１に示すII−II線に沿うコード連結筐体の概略断面図であり
図３は、処理前コードの連結部の説明図であり、
図４は、簾織りコード反から簾織りディップコード完了反までの処理装置の概要を説明する側面図である。
【００１４】
まず先に２本の未処理コードの連結方法について説明する。
図１において、連結装置１は基台２の上に、合計４基のクランプ装置３−１Ａ、３−１Ｂ、３−１Ｃ、３−１Ｄと、図２に側面を示すコード連結筐体４（図１では外側輪郭線と後述の凹部のみ示す）と、コード連結筐体４を挟む両側で筐体４に近接して位置する一対のカッタ５Ａ、５Ｂとを備える。
【００１５】
図示の各クランプ装置３−１Ａ、３−１Ｂ、３−１Ｃ、３−１Ｄはそれぞれ圧縮コイルばねを有する側のクランプ具と、このクランプ具の押圧力を受ける側のクランプ具とで構成し、人手でクランプ動作を行う簡単な装置である。各クランプ装置３−１Ａ、３−１Ｂ、３−１Ｃ、３−１Ｄを解放状態で保持するときは圧縮コイルばねを有するクランプ具を図示省略の止め具に掛けて圧縮状態とする。この他に図示を省略したが小型の複動シリンダを用いるクランプ装置であっても良く、この場合は半自動でクランプ動作及びクランプ解放動作を行うことができる。
【００１６】
コード連結筐体（以下筐体と略記する）４は、図２に示すように、後述する２本のコード８Ａ、８Ｂを完全に収容するに十分なスペースをもつ凹部４ｂを本体４ａ側に備え、この本体４ａにヒンジ連結（図示省略）し、図２に示す両端矢印の方向に開閉自在な蓋４ｃを有し、かつ連結装置１の基台２に設けた貫通穴２ｈと連通し、凹部４ａの底部に開口する加圧気体の導入穴６を備える。導入穴６の断面形状は円形、楕円形、長円形のいずれも可とする。以下、２本のコード８Ａ、８Ｂの端末部分８Ａｅ、８Ｂｅの連結方法を説明する。
【００１７】
連結装置１に連結対象の２本の処理前コード８Ａ、８Ｂの端末部分８Ａｅ、８Ｂｅを供給する。ここに処理前コード８Ａ、８Ｂとは、有機繊維の所定デニールのマルチフィラメント原糸、例えば８４０Ｄ、１０００Ｄ、１２６０Ｄ、１８９０Ｄの原糸に下撚を施した束を２束以上合わせて上撚を施した、例えば８４０Ｄ／２、１０００Ｄ／２、１２６０Ｄ／２、１８９０Ｄ／２の有機繊維コードである。この処理前コードとは後述するディップ液処理以前の、いわゆる生コード状態を指し、以下生コードという。マルチフィラメント原糸は６ナイロン繊維原糸、６６ナイロン繊維原糸、ポリエステル繊維原糸、レーヨン繊維原糸及びケブラー繊維原糸などである。
【００１８】
まず連結装置１に対し２本の生コード８Ａ、８Ｂを供給するに当り、生コード８Ａの端末部分８Ａｅは撚戻し装置９Ａの凹部９Ａｃを介し解放状態のクランプ装置３−１Ａと筐体４の凹部４ａとを経てクランプ装置３−１Ｂにて端末をクランプし、生コード８Ｂの端末部分８Ｂｅは撚戻し装置９Ｂの凹部９Ｂｃを介し解放状態のクランプ装置３−１Ｃと筐体４の凹部４ａとを経てクランプ装置３−１Ｄにて端末をクランプする。
【００１９】
この状態で二つのコードの端末部分８Ａｅと端末部分８Ｂｅとは筐体４の凹部４ａ内にて互いに極く小さな交差角度αで交差する偏平Ｘ字状をなし、その交差位置は筐体４の凹部４ａの底部に開口する加圧気体の導入穴６位置乃至その近傍とする。この交差により後述するコードの端末部分８Ａｅ、８Ｂｅの余分部分の同時切り離しが実施でき、連結時間短縮に寄与する。コード端末部分８Ａｅ、８Ｂｅの交差角度αは１５〜４５°の範囲内が適合する。上記のクランプ終了後に生コード８Ａ、８Ｂそれぞれには図１に示すような矢印方向の初期張力Ｔを作用させる。このとき筐体４の蓋４ｃは開状態としておくのは勿論である。
【００２０】
次に上記のコード端末部分８Ａｅ、８Ｂｅ交差状態の下で撚戻し装置９Ａ、９Ｂを矢印方向（撚戻し方向）へ回転させ、コード端末部分８Ａｅ、８Ｂｅの下撚上撚に撚戻しを施す。撚戻し装置９Ａ、９Ｂの撚戻し操作は人手でも良いが、電動回転手段により所定回数だけ撚戻し装置９Ａ、９Ｂを回転させるのがより有効かつ有利である。このとき筐体４の蓋４ｃは開状態又は閉状態のいずれでもよい。
【００２１】
所定回数だけの撚戻しが終了した後、開状態となっているコード端末部分８Ａｅのクランプ装置３−１Ａ及びコード端末部分８Ｂｅのクランプ装置３−１Ｃを動作させてコード端末部分８Ａｅ、８Ｂｅそれぞれの両端を強固にクランプし、この状態でカッタ５Ａ、５Ｂを矢印の方向へ手動乃至移動手段により移動させ、カッタ５Ａとクランプ装置３−１Ｂとの間の余分な端末部分と、カッタ５Ｂとクランプ装置３−１Ｄとの間の余分な端末部分とを切り離す。クランプ装置３−１Ａ、３−１Ｃの動作に伴い初期張力Ｔを上回る張力Ｔａが作用しているコード端末部分８Ａｅ、８Ｂｅそれぞれの切断端は筐体４の凹部４ｃ内部に収容される。
【００２２】
ここで筐体４の蓋４ｃを閉じた状態で、連結装置１の基台２に設けた貫通穴２ｈと、筐体４の凹部４ａの底部に開口する導入穴６とを介して加圧気体、例えば圧搾空気を筐体４の凹部４ａにジェット流気体として噴出させる。圧搾空気は８〜１１kgf/cm² の範囲内の圧力を有するのが適合する。またジェット流気体の噴出時間は８〜１６秒の範囲内が良い。
【００２３】
このとき筐体４の凹部４ａはその底及び壁面と蓋４ｃとにより半閉鎖状態を呈し、僅かにコード端末部分８Ａｅ、８Ｂｅの入口、出口の一部が筐体外部に解放されているに過ぎないので、まずジェット流気体は筐体４の凹部４ａ、すなわち筐体４内部に収容しているコード端末部分８Ａｅ、８Ｂｅのマルチフィラメント束をそれぞれの切断端も含めて解撚し、かつ半閉鎖状態を呈する凹部４ａの各表面に衝突したジェット流気体は高速乱流に変容するので、ほぼ同時に高速乱流によりコード端末部分８Ａｅ、８Ｂｅのマルチフィラメントは相互に絡み合い、結局コード端末部分８Ａｅ、８Ｂｅは互いに強固に連結する。この連結長さは実際上凹部４ａの長さ（図１の左右方向）でほぼ決まり、５〜１５ｍｍの範囲内の連結長さが実用上適合する。
【００２４】
以上述べたところから明らかなように、生コード８Ａ、８Ｂの端末部分８Ａｅ、８Ｂｅの連結に関し、端末部分８Ａｅ、８Ｂｅを連結装置１にセットする時間、所定回数だけ撚戻す時間、カッタ５Ａ、５Ｂによる余分部分の切断時間、加圧気体による解撚・相互絡み合い時間を要するのみであるから、生コード８Ａ、８Ｂの相互連結にはそれほどの時間を要することはなく、先に掲げた生コードについてコード種とは無関係に略３０秒程度の時間で済み、２本のコード相互の連結生産性は従来の方法による生産性に比し極めて優れている。生コード８Ａ、８Ｂの相互連結部８Ｃの例を図３に示す。
【００２５】
図３に示す連結部８Ｃには電動ミシンの例に見られる結節部の終端糸に相当するばらけ状態を呈するフィラメント部分が一切見られず、また慣例に従う製造方法に従い連結部８Ｃを有するコードを含めて簾織り生コード反を製造して連結部８Ｃの太さが製造上の阻害要因となるか否かを多数回にわたり調べたところ不具合は全く見出せなかった。さらに連結部８Ｃの引張強さを確かめたところ非連結部コード以上の引張強さを有していることを確認している。
【００２６】
最後に上記連結部８Ｃを有する生コードを含む簾織り有機繊維ディップコード反の製造方法について説明する。
図４に示す簾織り有機繊維コード反の処理装置１０において、連結部８Ｃを有する生コードを含む簾織り有機繊維コード反１１の長尺物を巻き取った大巻原反１２から矢印方向へ送り出した簾織り有機繊維コード１１は、各種ロール（丸で示す）の案内の下でディップ処理装置１３が備えるディップ液槽１３ａのディップ液１３ｂ中に浸してディップ処理を施した後、乾燥処理（ドライ）ゾーン１４、緊張熱処理（ヒートストレッチ）ゾーン１５及び緊張緩和熱処理（ヒートリラックス）ゾーン１６の中を順次通過し、その後に冷却されて完成簾織り有機繊維ディップコード反１７となり、それを巻き取って大巻仕上り反１８となる。
【００２７】
ディップ処理装置１３が備えるディップ液は先に掲げた各種有機繊維コードとゴムとの接着を確保し得るに最適な配合になる既知のレゾルシン−ホルムアルデヒド縮合体／ゴム・ラテックス混合液（RF/L）などである。ディップ処理装置１３の直前位置から大巻仕上り反１８の直前位置までの間はプルロール１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅにより各処理前後で簾織り有機繊維コード１１反及び完成簾織り有機繊維ディップコード反１７直前の簾織り有機繊維ディップコード反に所定の張力を付加させる。
【００２８】
ドライゾーン１４では名が示すように簾織り有機繊維コード反１１に付着したディップ液を乾燥させことが目的であるため所定張力（コード材質、デニール数で異なり一般に１５００〜４５００gf/ 本）の付加の下で比較的高温で処理することに止める。
【００２９】
ヒートストレッチゾーン１５及びヒートリラックスゾーン１６の双方では適度な張力（gf/ 本）作用下で、簾織り有機繊維コード１１反にその各有機繊維コードの各有機繊維フィラメントの融点より１０〜３０℃低い、望ましくは１０〜２５℃低い、より望ましくは１０〜２０℃低い高温度で熱処理を施すものとする。この適度な張力下における上記高温度熱処理により連結部８Ｃｔ（図示省略）は、生コード８Ａ、８Ｂの連結部８Ｃの引張強さの約１．２〜１．３倍の引張強さを有し、かつ生コード８Ａ、８Ｂ連結部８Ｃの直径が非連結部生コード８Ａ、８Ｂの直径の約１．３〜１．６倍であったものが、上記高温度熱処理後の連結部８Ｃｔは非連結部生コード８Ａ、８Ｂの直径と略等しくなるまで減少する。
【００３０】
一方上記高温度熱処理後の非連結部コード８Ａｔ、Ｂｔの引張強さ及び直径に対して連結部８Ｃｔは、約０．９〜１．１倍の引張強さと、約０．９〜１．１倍に収まる直径とを有する。上記も含めこれら連結部８Ｃｔにおける直径減少効果と引張強さ増加の効果が得られることを後述する実施例に基づき確かめている。
【００３１】
上述した効果は、生コード８Ａ、８Ｂにおいて優れた連結部８Ｃを得ることができ、かつ上記高温度熱処理により有機繊維フィラメントは融解しないが融解直前の粘着性によりフィラメント相互があたかも溶着したかのような状態を示す結果に他ならない。
【００３２】
以下実施例としてコードの材質及びデニール数毎の加熱温度（℃）、コード１本当りの付加張力（gf/ 本）及び熱処理時間（秒）を表１に示す。表１に記載したコード材質の６Ｎは６ナイロン、６６Ｎは６６ナイロン、ＰＥはポリエステルである。なお６ナイロンフィラメントの融点は２２０℃、６６ナイロンフィラメントの融点は２５０℃、そしてポリエステルフィラメントの融点は２６０℃である。ちなみに表１への記載は省略したレーヨンコードのフィラメントの融点は２６０〜２８０℃である。
【００３３】
【表１】

【００３４】
表１に示すヒートストレッチゾーン１５及びヒートリラックスゾーン１６に記載した温度、張力及び処理時間の下で処理を施した大巻仕上り反１８からサンプリングしたコード８Ａｔ、８Ｂｔの連結部８Ｃｔについて測定した引張強さ及び直径が先に述べた結果である。これから明らかなように連結部８Ｃｔを有する大巻仕上り反１８は、連結部８Ｃｔの直径がそれほど増加していないのでコード打込数（コード配列方向と直角方向に測った単位幅当りのコード本数）を十分に大きくすることができ、かつ連結部８Ｃｔは十分な強度を有するので、空気入りタイヤ又はベルトコンベヤの補強材として十分な品質を有する。
【００３５】
【発明の効果】
この発明の請求項１〜５に記載した発明によれば、処理前の有機繊維コードを短時間で確実に連結することができ、しかも連結部を有するコードは製織時に何ら不具合をもたらすことなく他の多数本の有機繊維コードと共に簾織り有機繊維コード反とすることができ、この簾織り有機繊維コード反にディップ処理と引き続く所定張力下高温度処理とを施したときのコード連結部はコード本体とほぼ同じ直径及び引張強さ特性とを有し、その結果高い生産性と高品質とを兼ね備える、連結部を有する有機繊維ディップコードの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態例のコード連結用連結装置の概要平面図である。
【図２】図１に示すII−II線に沿うコード連結筐体の概略断面図である。
【図３】ディップ処理前コードの連結部の説明図である。
【図４】簾織りディップコード反の処理装置の概要を説明する側面図である。
【図５】従来のミシン連結コードの連結部説明図である。
【符号の説明】
１ 連結装置
２ 基台
２ｈ 貫通穴
３−１Ａ、３−１Ｂ、３−１Ｃ、３−１Ｄ クランプ装置
４ 筐体
４ａ 本体
４ｂ 凹部
４ｃ 蓋
５Ａ、５Ｂ カッタ
６ 導入穴
８Ａ、８Ｂ 生有機繊維コード
８Ａｅ、８Ｂｅ 生コード端末部分
９Ａ、９Ｂ 撚戻し装置
１０ 簾織り有機繊維コード反処理装置
１１ 簾織り有機繊維コード反
１２ 大巻原反
１３ ディップ処理装置
１３ａ ディップ液槽
１３ｂ ディップ液
１４ ドライゾーン
１５ ヒートストレッチゾーン
１６ ヒートリラックスゾーン
１７ 完成簾織り有機繊維ディップコード反
１８ 大巻仕上り反
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅ プルロール

Claims (5)

1. 底部に設けた加圧気体の噴出口と噴出気体を受ける周囲壁及び蓋とを有する筐体内に、２束以上の有機繊維のマルチフィラメント束に下撚と上撚とを施した２本の処理前コードの、それらの上下撚の撚戻しを施した端末部分を上記噴出口位置又は噴出口近傍位置にて互いに交差させて端末部分の終端も含め収容した後、噴出口を介して上記筐体内に加圧気体をジェット流気体として噴出させ、噴出するジェット気体と筐体とにより互いに交差する２本のコード終端部分のマルチフィラメントを解撚し、併せてマルチフィラメントを相互に絡まり合わせて初期連結を完了させ、１本の連続するコードとし、
   初期連結を完了した連続コードを含む多数本のコードを簾織りコード反とし、該簾織りコード反をディップ液に通した後、所定張力下でディップ済み簾織りコード反に有機繊維フィラメントの融点より１０〜３０℃低い高温度で熱処理を施して連結部の太さを減少させて最終連結を完了させることを特徴とする、連結部を有する有機繊維ディップコードの製造方法。
2. 筐体を挟む両側位置にてコード終端を含む２本の未処理コードそれぞれをクランプして筐体内における２本のコードの交差を保持し、かつ筐体内又は筐体の近接外位置で２本のコードの終端寄りコード部分を切り離した後に上記初期連結を施す請求項１に記載した製造方法。
3. 上記加圧気体が８〜１１kgf/cm² の範囲内の圧搾空気である請求項１に記載した製造方法。
4. コードの初期連結における連結長さが５〜１５ｍｍの範囲内である請求項１〜３に記載した製造方法。
5. マルチフィラメント束がナイロン繊維束、ポリエステル繊維束、レーヨン繊維束及びケブラー繊維束から選ばれる一の繊維束である請求項１〜４に記載した製造方法。

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