JP4062015B2 - Yarn Crimping Nozzle and Yarn Crimping Method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱可塑性繊維糸条に捲縮加工を施す捲縮加工ノズルに関し、さらに詳しくは、糸条の仮撚りを防止することで、高捲縮で品質の安定した捲縮糸を、低繊度まで操業性良好に製造することができる糸条の捲縮加工ノズル、および該捲縮加工ノズルを用いた糸条の捲縮加工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンなどの熱可塑性繊維糸条に捲縮加工を施す方法として、加熱流体噴射ノズルにより蒸気や過熱空気などの加熱流体を作用させ繊維糸条に捲縮を付与する方法、すなわち流体処理法、流体押し込み法が知られている。
【0003】
これらの方法により捲縮加工された繊維糸条は、良好な捲縮特性や均一染色性を有し品質が安定しているという利点がある。さらに高速で捲縮加工が可能で生産性に優れているため、カーペット用途などの捲縮糸の製造に幅広く用いられている。
【0004】
これまで用いられてきた捲縮加工ノズルとしては、特公昭58−1214号公報、特開平8−269834号公報、特開平8−269835号公報などに記載のものが知られている。これらはいずれも、流体処理法の場合は、流体供給部と連通した加熱流体導入孔を有するハウジングと、糸条導入孔を有しハウジングの一端に取り付けられるニードルと、噴出孔を有しハウジングの他端に取り付けられるベンチュリーにより、糸条導入孔、流体供給部および噴射ノズル部を形成するものである。流体押し込み法の場合は、さらに糸条の堆積室がベンチュリー後に連接した構成をとる。
【0005】
いずれにせよ噴射ノズル部内に、糸条導入孔から繊維糸条が、また流体供給部から加熱流体が供給され、噴射ノズル部内にて繊維糸条に加熱流体の乱流が作用して捲縮が付与されるものである。このような従来の捲縮加工ノズルにおいてはいまだに解決されていない問題があった。
【0006】
特公昭58−1214号公報に記載の捲縮加工ノズルは、流体処理法に関するものである。該公報では、ベンチュリーの糸条排出側端面を、捲縮加工ノズルから排出された流体と糸条とを衝突させる移動スクリーンに対して、より近づいた二つの高部と、より遠ざかった一つの低部とからなる段差部をもって構成した捲縮加工ノズルを提案している。これによりベンチュリーから排出された流体と糸条の分離がすばやく起こり、糸条が安定して移動スクリーン上を走行するため操業性が向上して捲縮が安定して付与できる効果があった。しかし噴射ノズル部内に、加熱流体の旋回成分が生じて糸条に撚りが生じる現象、すなわち「仮撚り」が生じがちであった。仮撚りが発生した場合、撚りの強弱が繊維の長手方向に生じるため捲縮むらが生じるという問題があった。また多糸条の並列捲縮加工を行う際には、仮撚りが生じている錘と生じていない錘との間で捲縮糸の物性に錘間差が生じてしまうという問題があった。
【0007】
また一般には糸条を捲縮加工する場合、加熱ローラーで予備加熱した後に糸条を捲縮加工ノズルに導くが、仮撚りが生じると、糸条の撚りが上流側の加熱ローラー上にまで波及し、糸条が加熱ローラー上を移動して他の糸条と接触することで絡みつき糸切れしてしまうという操業上の問題があった。
【0008】
さらに仮撚りは、糸条が低繊度の場合に生じやすい傾向があるため、生産可能な糸条の繊度に制限が生じてしまうという問題もあった。
【0009】
特開平8−269834号公報に記載の捲縮加工ノズルは、流体押し込み法に関するものである。該公報では、噴射ノズル部と糸条堆積室との間の糸条通路の少なくとも一部を傾斜させた捲縮加工ノズルを提案している。これにより糸条堆積室内に堆積する糸条の折り畳み性が向上し、糸条のからみつきが少なく安定に流体押し込み加工できるという効果があった。しかし仮撚りを防止する効果は全くなく、やはり捲縮むら、多糸条の並列捲縮加工を行う際の錘間物性差、加熱ローラーへの巻き付き糸切れ、安定に捲縮加工可能な繊度の制限などの問題は依然として残ったままであった。
【0010】
特開平8−269835号公報に記載の捲縮加工ノズルは、流体処理法、流体押し込み法に関するものである。該公報では、ニードルの糸条導入孔の一部を、異形断面状に構成した捲縮加工ノズルが提案されている。これにより、糸条がニードル内において異形断面の角部分に位置した場合には、確かにある程度の仮撚り抑制効果があった。しかし捲縮加工の際にニードル内の糸条の位置は常に一定ではないため、現実には完全に仮撚りを防止できるものではなかった。
【0011】
以上のように、糸条の仮撚りを防止することで、高捲縮で品質の安定した捲縮糸を、低繊度まで操業性良好に製造することができる糸条の捲縮加工ノズルはこれまで得られていなかった。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した従来技術の背景に鑑み、糸条の仮撚りを防止することで、高捲縮で品質の安定した捲縮糸を、低繊度まで操業性良好に製造することができる糸条の捲縮加工ノズル、および該捲縮加工ノズルを用いた糸条の捲縮加工方法を提供せんとするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、本発明の捲縮加工ノズルは、流体供給部と連通した加熱流体導入孔を有するハウジングと、糸条導入孔を有しハウジングの一端に取り付けられたニードルと、噴出孔を有しハウジングの他端に取り付けられたベンチュリーにより、糸条導入孔、流体供給部および噴射ノズル部を形成した糸条の捲縮加工ノズルであって、ベンチュリー側の先端における前記ニードルの糸条導入孔の直径が1mm以上2mm以下であり、また前記ニードルとベンチュリーが偏心しており、ベンチュリー噴出孔の中心線を基準として、捲縮加工ノズルから排出される糸条を進行させる方向をプラス方向の偏心と定義した場合に、前記ニードルがプラス方向に偏心し、かつ、その偏心量H(mm)が下記式(1)を満足し、前記捲縮加工ノズルから排出される糸条を進行させる方向に対して、その反対側のベンチュリー噴出孔の端面部に、ベンチュリー噴出孔の一部を塞ぐ閉塞部材を設けたことを特徴とするものである。
【0014】
0.02≦H/N≦0.05 ・・・(1)
式中、N(mm)は、ベンチュリー噴出孔の最狭隘部分の直径である。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明は、前記課題、つまり糸条の仮撚りを防止することで、高捲縮で品質の安定した捲縮糸を、低繊度まで操業性良好に製造することができる糸条の捲縮加工ノズルについて鋭意検討し、ニードルとベンチュリーの偏心量を特定範囲とすることで、かかる課題を解決することを究明したものである。
【0016】
図1に本発明の捲縮加工ノズルの一例を示す。図1において捲縮加工ノズルは、流体供給部7と連通した加熱流体導入孔2を有するハウジング1と、糸条導入孔3を有してハウジング1の一端に取り付けられるニードル4と、噴出孔5を有しハウジング1の他端に取り付けられるベンチュリー6とから構成されている。ここでハウジング1単体では中空部を有しており、ニードル4、ベンチュリー6と組み合わせることで図1に記載の捲縮加工ノズルの構成となる。
【0017】
そして、ハウジング1とニードル4との間には流体供給部7が、またニードル4とベンチュリー6との間には噴射ノズル部8が形成されている。またニードル4の内面に形成された糸条導入孔3は糸条導入部として機能している。
【0018】
ここで従来の捲縮加工ノズルにおいては、通常ニードル4とベンチュリー6を偏心させてきた。ベンチュリー噴出孔の中心線10を基準とすると、移動スクリーン14に乗って、捲縮加工ノズルから排出される糸条13を進行させる方向11に、ニードルの中心線9は偏心量12だけ偏心した構成になっている。
【0019】
ニードルとベンチュリーがこのように偏心している場合は、ベンチュリー噴出孔内を進行する加熱流体が偏流する。つまりベンチュリーの中心に対してニードルが偏心した側では流体の流れが少なく、それと反対側では流体の流れが多くなる。この結果、糸条にはニードルが偏心した方向に押しつけられる力が作用し、糸条の排出方向15と加熱流体が排出される方向16が分離するため移動スクリーンにスムーズに糸条が乗って糸条走行が安定化する。なお図1の例では、移動スクリーン14は回転方向17の向きに回転している。
【0020】
そして我々は、仮撚りを防止する検討を行い、ニードルとベンチュリーの偏心をゼロに近づけるにつれ、仮撚りが抑制されることを見いだした。ニードルとベンチュリーが偏心している場合、上述のとおり加熱流体はベンチュリー内を偏流する。この時、ベンチュリーの噴出孔内面は断面が円形であるため、偏流した加熱流体が内部を旋回しやすく仮撚りが発生していたのである。
【0021】
一方、偏心をゼロとした場合、加熱流体は偏流せず、ベンチュリー噴出孔の中心軸を中心として点対称に均一に流れるために旋回流が生じず仮撚りが発生しないのである。
【0022】
しかし偏心をゼロにすると、仮撚りは防止できるが、別の問題が生じてしまう。まず第一に、付与される捲縮レベルが低下して高捲縮が得られないという問題がある。偏心している場合には、前述のとおりベンチュリー噴出孔内部で糸条と加熱流体が分離する。このため糸条が減速して、加熱流体による作用が強まるために高捲縮が実現できるのである。一方、偏心がゼロの場合には、糸条と加熱流体が分離しないため、糸条に減速効果が働かず捲縮レベルが低下してしまう。
【0023】
第二に、糸条の排出方向15と加熱流体が排出される方向16とが分離せず同一になるため、捲縮加工ノズルからの糸条排出が不安定であり移動フィルター上を糸条が安定に走行せず、操業性が悪化してしまう問題がある。
【0024】
なお従来の捲縮加工ノズルにおいては、ニードルとベンチュリーの偏心量H(mm)は、ベンチュリー噴出孔の最狭隘部分21の直径をN(mm)とすると、
0.1≦H/N≦0.15
程度と比較的大きいものであった。
【0025】
ここで図1に示したベンチュリーでは、ニードルに近い側から、ニードルと対向するすり鉢状の部分、細くくびれた部分、ラッパ状に再び拡がる部分によりベンチュリー噴出孔が構成されている。従ってベンチュリー噴出孔の最狭隘部分は細くくびれた部分に該当する。ベンチュリー噴出孔は必ずしも図1に記載のようにラッパ状に拡大するものではないが、図1に記載のようにラッパ上に拡大する事が好ましい。
【0026】
このようにニードルとベンチュリーを偏心させた場合も、偏心させなかった場合もいずれも問題があったのである。ここで我々は偏心量について詳細に検討したところ、ニードルとベンチュリーの偏心をある一定範囲の微少量とすることで、従来の偏心を有する捲縮加工ノズルにおける仮撚りの問題、偏心をゼロとした捲縮加工ノズルにおける捲縮レベルの低下、操業性悪化の問題をいずれも解決できることを見いだしたのである。
【0027】
本発明の捲縮加工ノズルは、流体供給部と連通した加熱流体導入孔を有するハウジングと、糸条導入孔を有しハウジングの一端に取り付けられたニードルと、噴出孔を有しハウジングの他端に取り付けられたベンチュリーにより、糸条導入孔、流体供給部および噴射ノズル部を形成した糸条の捲縮加工ノズルであって、ベンチュリー側の先端における前記ニードルの糸条導入孔の直径が1mm以上2mm以下であり、また前記ニードルとベンチュリーが偏心しており、ベンチュリー噴出孔の中心線を基準として、捲縮加工ノズルから排出される糸条を進行させる方向をプラス方向の偏心と定義した場合に、前記ニードルがプラス方向に偏心し、かつ、その偏心量H(mm)が下記式(1)を満足することが必要である。
【0028】
0.02≦H/N≦0.05 ・・・(1)
式中、N(mm)は、ベンチュリー噴出孔の最狭隘部分の直径である。
【0029】
糸条導入孔の直径が1mm未満の場合は、糸条通過性が悪化して糸切れが多発するものとなってしまう。また糸条導入孔の直径が2mmを超える場合は、糸条導入孔から漏れ出る流体の量が大きいため捲縮加工ノズルに入射する糸条の張力が低下して糸切れが多発してしまう。好ましくは糸条導入孔の直径は1.2mm以上1.8mm以下である。ここで糸条導入孔の断面形状は円形であることが好ましい。
【0030】
H/Nが0.02未満の場合には、仮撚りは生じないものの、捲縮レベルが低下して高捲縮が得られないのと同時に、移動スクリーン上のプラグ走行安定性が低下して操業性が悪化してしまう。一方、H/Nが0.05を越える場合には、高捲縮が得られ、移動スクリーン上のプラグ安定性は良好なものの、仮撚りが発生して上述のような各種の問題が生じてしまうのである。
【0031】
本発明の捲縮加工ノズルは、捲縮加工ノズルから排出される糸条を進行させる方向に対して、その反対側のベンチュリー噴出孔の端面部に、ベンチュリー噴出孔の一部を塞ぐ閉塞部材を設けることが必要である。この場合、閉塞部材18によりベンチュリーの噴出孔から排出されようとする加熱流体の一部が進行を妨げられる。このため、捲縮加工ノズルから排出される糸条を進行させる方向11への、加熱流体の成分がより一層強まる。そして捲縮ノズルから排出される糸条の進行方向11に、糸条を押しつける効果がより発現する。この結果、移動スクリーン上のプラグ走行安定性がより高まるのである。閉塞部材はベンチュリー糸条排出側の端面において、噴出孔のうち、糸条を進行させる方向と反対側の一部を閉塞するものであれば形状は任意である。しかし糸条が進行する方向に対して対称になっていることが好ましい。
【0032】
閉塞部材による具体的な閉塞例を図2、図3に示す。図2の例では、ベンチュリー噴出孔の端面部19は、閉塞部材18により半月状に閉塞されている。図3の例では、ベンチュリー噴出孔の端面部19は閉塞部材18により三日月状に閉塞されている。
【0033】
また本発明の捲縮ノズルは、ベンチュリー噴出孔の端面部において、閉塞部材により塞がれる部分の噴出孔の面積S1(mm2)が、下記式(2)を満足することが好ましい。
【0034】
0.05≦S1/S2≦0.30 ・・・(2)
式中、S2(mm2)は、ベンチュリー噴出孔の端面部における噴出孔の断面積である。
【0035】
S1/S2が式(2)の範囲内にあるとき、移動スクリーン上を走行する糸条の安定性を向上させる効果が十分であり、また閉塞量が多すぎて糸条の通過性が悪化する懸念が生じず好ましいのである。
【0036】
また本発明の捲縮加工ノズルにおいては、捲縮加工ノズルから排出される糸条が、糸幅を規制する部材によって、規制されることも好ましい。糸幅を規制する部材によって捲縮加工ノズルから排出される糸条の糸幅を規制した場合、糸条の走行安定性が増すので好ましいのである。
【0037】
図4に糸条の糸幅を規制する部材22を、ベンチュリー噴出孔の一部を閉塞する閉塞部材18に取り付けた状態の一例の斜視図を示す。
【0038】
また本発明においては、糸条の糸幅を規制する部材22と、ベンチュリー噴出孔の一部を閉塞する閉塞部材18とを組み合わせて一体の部材にすることも好ましい。
【0039】
特にアダプターの糸条通過孔の中心とベンチュリーの噴出孔の中心とを一致させるのではなく、ベンチュリーの噴出孔の中心に対してオフセットさせた場合は、閉塞部材を別に設けることなく、ベンチュリーの噴出孔の一部を閉塞することができ、アダプターに閉塞部材としての効果を持たせることができるので好ましいのである。図5に糸幅を規制する部材と、閉塞部材とを組み合わせて一体とした部材、すなわち上記アダプターの一例の斜視図を示す。
【0040】
また本発明の捲縮加工ノズルは、ベンチュリー噴出孔から排出される糸条が、押し込み堆積されるように、前記ベンチュリーに次いで糸条の堆積室を連接し、流体押し込み式に構成されることも好ましい。流体押し込み法においては、押し込み堆積により糸条速度がほぼゼロになった状態で捲縮加工装置から排出される。したがって移動スクリーン上の糸条の走行安定性が向上するので好ましいのである。
【0041】
図6に糸条の堆積室を連接させて、流体押し込み式に構成した捲縮ノズルの一例を示す。図6の捲縮加工ノズルでは、堆積室23と連通した流体吸引孔24を有する堆積室ハウジング25がベンチュリー6の下部に設けられている。堆積室ハウジング25内には、ドーナツ状のスリット板26とスペーサー27とが交互に多数積層されて設置されている。
【0042】
流体吸引孔24は、大気圧よりも減圧された回路に接続される。そしてベンチュリー6から排出された加熱流体の一部は、流体吸引孔24を通じて捲縮加工ノズル外に排出される。その結果、ベンチュリー6から排出された直後の糸条は、かなりの速度を持っているが、次第にその速度を失っていく。そして堆積室23内に設けられた、ドーナツ状のスリット板26とスペーサー27とが交互に積層して形成された、堆積空間28に押し込み堆積するのである。押し込み堆積した糸条の塊は、次第に押し出されて移動し、最終的に、加熱流体の一部とともに堆積室出口29を通って捲縮加工ノズル外に排出される。
【0043】
図7はドーナツ状のスリット板26とスペーサー27とを交互に積層させる一例を示す斜視図である。図7の例では軸棒30に、スリット板26とスペーサー27を交互に積層させている。なお図7はわかりやすくするために、スリット板26とスペーサー27は1層のみであるが実際には交互に多数段組み合わせて積層する。
【0044】
本発明においては、延伸された糸条を加熱ローラーにて予熱し、次いで本発明の捲縮加工ノズルにて捲縮付与し、更に引き取りローラーとストレッチローラーとの間で糸条にストレッチを施し、最終的にワインダーにて巻き取るに際して、引き取りローラーの手前で、かつ、捲縮加工ノズルの直後に設けた移動スクリーンにて糸条を冷却することが好ましい。
【0045】
移動スクリーンは表面に多数の孔が穿孔されており、また移動スクリーンの内部は減圧排気される。このため捲縮加工ノズルから排出された糸条は、移動スクリーン表面に貼り付き、回転する移動スクリーン上で冷却される。そして冷却された糸条は引き取りローラーに引き取られて移動スクリーンを離れていく。
【0046】
捲縮加工ノズルから排出された糸条を、直接引き取りローラーに引き取ることも可能である。しかし捲縮加工を施された糸条を、十分冷却して捲縮を固定化することができるので、移動スクリーンにて捲縮加工された糸条を冷却する方法が好ましいのである。
【0047】
次に本発明の捲縮加工ノズルを用いた捲縮糸の代表的な製造方法の一例としてカーペット用のポリアミド捲縮糸の製造方法を例示する。
【0048】
本発明の捲縮加工ノズルは、公知の捲縮糸の製造方法に組み入れられる。すなわち溶融ポリマーを口金より押し出して紡糸し、引き続き冷却、給油、延伸、捲縮付与する通常の捲縮糸の製造方法に適用される。
【0049】
溶融紡糸装置は、エクストルーダー型紡糸機およびプレッシャー型紡糸機のいずれも使用可能であるが、製品の均一性および製糸工程における収率の点から前者が好ましい。特に原着ポリマーを用いる場合はエクストルーダー型紡糸機が有利である。
【0050】
糸条は丸断面、Y型などの異形断面など各種の口金を用いて紡糸される。吐出量、冷却条件、引取り速度などの紡糸条件を考慮して、口金吐出孔のスリット比などの形状が選択される。
【0051】
溶融紡糸された糸条は、冷風により冷却固化された後に、給油され500〜1500m/分程度で引き取られる。引き取られた糸条は引き続いて延伸が施される。延伸に際しては、補助的に延伸点を固定するなどの目的でスチーム処理装置などを併用してもよい。高捲縮を付与するためには、ある程度の配向と結晶化が必要であるので、2〜5倍の延伸を行うことが好ましい。
【0052】
延伸糸は加熱ローラーにて150〜220℃に予熱された後に、本発明の捲縮加工ノズルに導かれて捲縮が付与される。捲縮加工ノズルは流体処理法、流体押し込み法いずれのものであっても良い。捲縮の潜在化が必要な場合は流体押し込み法を用いることが好ましい。
【0053】
捲縮が付与された糸条は次いで特開平3−137234号公報、特開平3−137235号公報、特開平8−284040号公報等に記載の移動フィルター(ロータリーフィルター)等の冷却装置によって冷却され捲縮が固定される。
【0054】
冷却され捲縮が固定された糸条は弛みを消去するためにストレッチが施される。また続いて後工程の通過性改善などのため、必要に応じて交絡を付与することができる。交絡は公知の方法で付与が可能である。交絡が施された糸条は続いてワインダーにてパッケージに巻き取られる。
【0055】
【実施例】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
【0056】
上述の説明中、および以下に述べる実施例における各物性値は、具体的には下記の方法で測定した値である。
[硫酸相対粘度]
ポリマー試料を98%硫酸に1重量%の濃度で溶解し、オストワルド粘度計を用いて25℃で測定した。
[総繊度]
JIS L 1090により測定した。
[沸騰水処理後の捲縮伸長率]
室温(25〜35℃)、相対湿度50〜75%の雰囲気中に20時間以上放置されていたパッケージから解舒した捲縮糸を、無荷重状態で30分間沸騰水で浸漬処理した後、平衡水分率まで乾燥し、これを沸騰水処理した捲縮糸の試料とする。この試料糸に表示dtex×0.0176mN(1.8mg/dtex)の張力を与える初荷重をかけ30秒経過した後に、試料長50cm(L1)にマーキングをする。次いで、同試料に表示dtex×0.882mN(90mg/dtex)の張力を与える定荷重をかけて30秒経過後に、伸びた試料長(L2)を測定する。次いで、下記式により、捲縮伸長率(%)を求める。
【0057】
捲縮伸長率(%)=[(L2−L1)/L1]×100
なお、沸騰水処理前に糸条を放置する際の雰囲気条件は、実際のカーペット製造工程において使用される時の捲縮糸状態、つまり吸湿により捲縮特性が平衡状態に達した状態とするためのものであり、平衡状態に達するのに時間がかかり過ぎず、かつ結露を生じないという点から選定したものである。
[変形度]
Y型断面の捲縮糸について断面写真を拡大し、単糸の外接円と内接円の各半径の比を変形度とした。単糸5本の測定の平均値として算出した。
[仮撚り程度]
同一の構成の捲縮ノズルを20穴分用意して、N=20の捲縮加工を行った。その内で仮撚りが発生せず加熱ローラー上の糸道が移動しなかった孔の数を勘定して、仮撚りの発生しない「成功率」を百分率で示した。
【0058】
そして成功率を評価の高い順に、◎、○、△、×、××の5段階評価した。△以上が合格である。
【0059】
◎ :成功率95%以上
○ :成功率90%以上95%未満
△ :成功率80%以上90%未満
× :成功率60%以上80%未満
××:成功率60%未満
[操業性]
1000kgの捲縮加工を行った際の、糸切れの発生割合をトン当たりの回数で算出し、◎、○、△、×、××の5段階評価した。△以上が合格である。
【0060】
◎ :操業性は極めて良好。(糸切れ1.0回/t未満)
○ :操業性は良好。 (糸切れ1.0回/t以上3.0回/t未満)
△ :操業性は普通。 (糸切れ3.0回/t以上6.0回/t未満)
× :操業性は不良。 (糸切れ6.0回/t以上20.0回/t未満)
××:操業性は極めて不良。(糸切れ20.0回/t以上)
[総合評価]
捲縮加工ノズルとしての適合性を相対的に◎、○、△、×、××の5段階評価した。△以上が合格である。
【0068】
[実施例
硫酸相対粘度2.8のナイロン6のチップを、エクストルーダータイプの紡糸機により溶融紡糸しY型断面フィラメントを得た。
紡出された糸条は冷却固化後直ちに引き揃えられ、給油された後に引き取られた。引き取られた糸条は続いて延伸が施され、引き続き巻き取ることなく、図5に記載と同様のアダプターがベンチュリーに連接された本発明の流体処理ノズルを用いて捲縮が付与された。
ここでニードルの糸条導入孔直径は1.5mm、ニードルとベンチュリーの偏心量Hを0.08mm、ベンチュリー噴出孔の最狭隘部の直径Nを2.5mm、アダプターの糸条通過孔の中心をベンチュリー噴出孔の中心に対してオフセットすることで、ベンチュリー噴出孔の閉塞される面積S1を4.0mm 、ベンチュリー噴出孔の面積S2を19.6mm とした。
なお捲縮加工ノズル前の加熱ローラーの予熱温度を185℃、加熱流体は加熱蒸気を使用した。また加熱蒸気の圧力を0.8MPa、温度を220℃とした。
捲縮加工ノズルにて捲縮が付与された糸条は、次いで特開平8−284040号公報に記載の移動フィルターにて引き取られ、冷却された。続いて糸条に対してストレッチを施した後に、交絡付与装置にて交絡が付与され、最終的にワインダーにて巻き取った。
総繊度1170dtex、54ホール、変形度3.0、捲縮伸長率19.0%の捲縮糸を得た。
【0069】
仮撚り程度は、成功率95%と良好(◎)であった。また操業性は、極めて良好(◎)であった。表1にまとめた結果を示す。
【0070】
[実施例
アダプターの糸条通過孔の中心をベンチュリーの噴出孔の中心に対してオフセットすることで、ベンチュリー噴出孔の閉塞される面積S1を7.0mm2 とした以外は実施例1と同様にして、総繊度1170dtex、54ホール、変形度3.0、捲縮伸長率18.5%の捲縮糸を得た。
【0071】
仮撚り程度は、成功率95%と良好(◎)であった。また操業性は、良好(○)であった。表1にまとめた結果を示す。
【0074】
[実施例
移動スクリーンにて引き取るのではなく、直接ローラーにて引き取った以外は実施例と同様にして、総繊度1170dtex、54ホール、変形度3.0、捲縮伸長率18.0%の捲縮糸を得た。
【0075】
仮撚り程度は、成功率95%と良好(◎)であった。また操業性は、普通(△)であった。表1にまとめた結果を示す。
【0076】
[実施例
紡出での吐出量を下げて、最終的に得られる糸条の繊度を700dtexとした以外は実施例と同様にして、総繊度1170dtex、54ホール、変形度3.0、捲縮伸長率19.0%の捲縮糸を得た。
【0077】
仮撚り程度は、成功率90%と良好(○)であった。また操業性は、良好(○)であった。表1にまとめた結果を示す。
【0078】
[実施例
紡出での吐出量を下げて、最終的に得られる糸条の繊度を400dtexとした以外は実施例と同様にして、総繊度1170dtex、54ホール、変形度3.0、捲縮伸長率19.0%の捲縮糸を得た。
【0079】
仮撚り程度は、成功率85%とまあまあ良好(△)であった。また操業性は、良好(○)であった。表1にまとめた結果を示す。
【0080】
表1の結果から明らかなように、本発明の実施例においては、いずれも仮撚り程度、操業性、捲縮レベル(捲縮伸長率)ともに満足できるレベルであった。
【0081】
[比較例1〜5]
実施例1において、ベンチュリー噴出孔の閉塞される面積S1を0.0mm とし、かつニードルの糸条導入孔の直径を0.9mmとした場合を比較例1、偏心量Hを0.00mmとした場合を比較例2、偏心量Hを0.25mmとした場合を比較例3、比較例3にて紡出での吐出量を下げて、最終的に得られる糸条の繊度を700dtexとした場合を比較例4、比較例3にて紡出での吐出量を下げて、最終的に得られる糸条の繊度を400dtexとした場合を比較例5とした。
【0082】
これらそれぞれの仮撚り程度、操業性、捲縮伸長率などを表2にまとめた。
【0083】
比較例1においては、ニードルの糸条導入孔の直径が小さ過ぎるためにニードルの糸条通過性が悪化して操業性が不可であった。比較例2においては、偏心量が小さすぎるため、仮撚り程度は良好であったが、操業性が不可であり、また捲縮伸長率が大幅に低下して高捲縮が得られず不可であった。比較例3においては、偏心量が大きすぎるため、仮撚りが頻発して仮撚り程度が不可であり、同時に操業性も許容範囲ではあるが低下した。比較例4,5においては、捲縮加工する糸条繊度が小さいため、比較例3と比べてさらに仮撚り程度が悪化して不可であった。
【0084】
なお比較例4,5を、実施例と比較することで、本発明の捲縮ノズルでは細繊度まで安定に捲縮加工できることが明白となる。
【0085】
【表1】

Figure 0004062015
【0086】
【表2】
Figure 0004062015
【0087】
【発明の効果】
本発明によれば、糸条の仮撚りを防止することで、高捲縮で品質の安定した捲縮糸を、低繊度まで操業性良好に製造することができる糸条の捲縮加工ノズル、および該捲縮加工ノズルを用いた糸条の捲縮加工方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この図は、流体処理法の本発明の捲縮加工ノズルの一例を示す縦断面図である。
【図2】この図は、閉塞部材によるベンチュリーの噴出孔の閉塞の様子を具体的に示した一例の図である。
【図3】この図は、閉塞部材によるベンチュリーの噴出孔の閉塞の様子を具体的に示した一例の図である。
【図4】この図は、糸条の糸幅を規制する部材を、ベンチュリー噴出孔の一部を閉塞する閉塞部材18に取り付けた様子を具体的に示した一例の斜視図である。
【図5】この図は、糸幅を規制する部材と、閉塞部材とを組み合わせて一体とした部材、すなわちアダプターの一例を具体的に示した斜視図である。
【図6】この図は、糸条の堆積室を連接させて、流体押し込み式に構成した本発明の捲縮加工ノズルの一例を示す縦断面図である。
【図7】この図は、ドーナツ状のスリット板26とスペーサー27とを交互に積層させる一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
1:ハウジング
2:加熱流体導入孔
3:糸条導入孔
4:ニードル
5:噴出孔
6:ベンチュリー
7:流体供給部
8:噴射ノズル部
9:ニードルの中心線
10:ベンチュリー噴出孔の中心線
11:捲縮ノズルから排出される糸条を進行させる方向
12:偏心量
13:糸条
14:移動スクリーン
15:糸条の排出方向
16:加熱流体が排出される方向
17:移動スクリーンの回転方向
18:閉塞部材
19:ベンチュリー噴出孔の端面部
20:閉塞部材の端部
21:ベンチュリー噴出孔の最狭隘部
22:糸幅を規制する部材
23:堆積室
24:流体吸引孔
25:堆積室ハウジング
26:スリット板
27:スペーサー
28:堆積空間
29:堆積室出口
30:軸棒[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a crimping nozzle for crimping thermoplastic fiber yarns. More specifically, the present invention relates to a crimped yarn having high crimps and stable quality by preventing false twisting of the yarn, and having a low fineness. The present invention relates to a yarn crimping nozzle that can be manufactured with good operability and a method for crimping a yarn using the crimping nozzle.
[0002]
[Prior art]
As a method of crimping a thermoplastic fiber yarn such as polyamide, polyester, polyolefin, etc., a method of applying a heating fluid such as steam or superheated air by a heated fluid jet nozzle to impart crimp to the fiber yarn, that is, a fluid A processing method and a fluid pushing method are known.
[0003]
The fiber yarns crimped by these methods have the advantage that they have good crimp characteristics and uniform dyeability and have a stable quality. Furthermore, since it can be crimped at high speed and has excellent productivity, it is widely used in the production of crimped yarns for carpets and the like.
[0004]
As crimping nozzles used so far, those described in Japanese Patent Publication No. 58-1214, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-269634, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-269835, and the like are known. In the case of the fluid treatment method, any of these is a housing having a heated fluid introduction hole communicating with the fluid supply unit, a needle having a yarn introduction hole and attached to one end of the housing, and an ejection hole. A yarn introduction hole, a fluid supply part, and an injection nozzle part are formed by a venturi attached to the other end. In the case of the fluid push-in method, the yarn accumulation chamber is further connected after the venturi.
[0005]
In any case, the fiber yarn is supplied from the yarn introduction hole and the heating fluid is supplied from the fluid supply portion into the injection nozzle portion, and the turbulent flow of the heating fluid acts on the fiber yarn in the injection nozzle portion to cause crimping. It is given. Such a conventional crimping nozzle has a problem that has not been solved yet.
[0006]
The crimping nozzle described in Japanese Patent Publication No. 58-1214 relates to a fluid processing method. In this publication, the end surface of the venturi on the yarn discharge side is closer to the moving screen that causes the fluid discharged from the crimping nozzle and the yarn to collide with each other. The crimping nozzle comprised with the level | step-difference part which consists of a part is proposed. As a result, the fluid discharged from the venturi and the yarn are separated quickly, and the yarn runs stably on the moving screen, so that the operability is improved and the crimp can be stably applied. However, a phenomenon in which a swirling component of the heated fluid is generated in the spray nozzle portion and the yarn is twisted, that is, “temporary twist” tends to occur. When false twisting occurs, the strength of twisting occurs in the longitudinal direction of the fiber, which causes a problem of uneven crimping. Further, when performing parallel crimping of multiple yarns, there is a problem in that a difference between weights occurs in the physical properties of the crimped yarn between a weight where false twist is generated and a weight where false twist is not generated.
[0007]
In general, when a yarn is crimped, the yarn is guided to a crimping nozzle after preheating with a heating roller. However, when false twisting occurs, the twist of the yarn spreads over the upstream heating roller. However, there is a problem in operation that the yarn is tangled and broken when the yarn moves on the heating roller and comes into contact with another yarn.
[0008]
Furthermore, since false twisting tends to occur when the yarn has a low fineness, there is also a problem that the fineness of the yarn that can be produced is limited.
[0009]
The crimping nozzle described in JP-A-8-269834 relates to a fluid pushing method. This publication proposes a crimping nozzle in which at least a part of the yarn passage between the spray nozzle portion and the yarn accumulation chamber is inclined. As a result, the foldability of the yarn accumulated in the yarn accumulation chamber is improved, and there is an effect that the fluid can be stably pushed in with less tangling of the yarn. However, there is no effect to prevent false twisting. After all, even if crimped, the physical property difference between weights when performing parallel crimping of multiple yarns, the thread wound around the heating roller, the fineness that can be stably crimped Problems such as limitations remained.
[0010]
The crimping nozzle described in JP-A-8-269835 relates to a fluid treatment method and a fluid pushing method. In this publication, a crimping nozzle is proposed in which a part of the thread introduction hole of the needle is formed in an irregular cross-sectional shape. As a result, when the yarn is positioned at the corner of the irregular cross section in the needle, there was certainly a certain degree of false twist suppression effect. However, since the position of the thread in the needle is not always constant during crimping, in reality, false twisting cannot be completely prevented.
[0011]
As described above, the yarn crimping nozzle that can produce high-crimped and stable quality crimped yarn with good operability to low fineness by preventing false twisting of the yarn It was not obtained until.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the background of the above-described prior art, the present invention is a yarn capable of producing a crimped yarn having a high crimp and stable quality to a low fineness with good operability by preventing false twisting of the yarn. An object of the present invention is to provide a crimping nozzle for a strip and a method for crimping a yarn using the crimping nozzle.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention employs the following means in order to solve such problems. That is, the crimping nozzle of the present invention includes a housing having a heated fluid introduction hole communicating with a fluid supply unit, a needle having a yarn introduction hole and attached to one end of the housing, and an ejection hole. A yarn crimping nozzle in which a yarn introduction hole, a fluid supply portion, and an injection nozzle portion are formed by a venturi attached to the other end, and the diameter of the needle introduction hole of the needle at the end on the venturi side is 1 mm or more and 2 mm or less, and the needle and the venturi are eccentric, and the direction in which the yarn discharged from the crimping nozzle is advanced is defined as positive eccentricity with reference to the center line of the venturi ejection hole Further, the needle is eccentric in the plus direction, and the eccentric amount H (mm) satisfies the following formula (1).Then, a closing member for closing a part of the venturi ejection hole is provided at the end face of the venturi ejection hole on the opposite side to the direction in which the yarn discharged from the crimping nozzle is advanced.It is characterized by this.
[0014]
0.02 ≦ H / N ≦ 0.05 (1)
In the formula, N (mm) is the diameter of the narrowest narrow portion of the venturi ejection hole.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention provides the above-mentioned problem, that is, the crimping process of the yarn, which can produce a crimped yarn having high crimp and stable quality to a low fineness with good operability by preventing false twisting of the yarn. The present inventors have intensively studied the nozzle and have clarified that this problem can be solved by setting the eccentric amount of the needle and the venturi within a specific range.
[0016]
FIG. 1 shows an example of the crimping nozzle of the present invention. In FIG. 1, the crimping nozzle includes a housing 1 having a heated fluid introduction hole 2 communicating with a fluid supply portion 7, a needle 4 having a yarn introduction hole 3 attached to one end of the housing 1, and an ejection hole 5. And a venturi 6 attached to the other end of the housing 1. Here, the housing 1 alone has a hollow portion, and when combined with the needle 4 and the venturi 6, the crimped nozzle shown in FIG.
[0017]
A fluid supply unit 7 is formed between the housing 1 and the needle 4, and an injection nozzle unit 8 is formed between the needle 4 and the venturi 6. The yarn introduction hole 3 formed on the inner surface of the needle 4 functions as a yarn introduction portion.
[0018]
Here, in the conventional crimping nozzle, the needle 4 and the venturi 6 are usually eccentric. If the center line 10 of the venturi ejection hole is used as a reference, the needle center line 9 is eccentric by an eccentric amount 12 in the direction 11 in which the yarn 13 discharged from the crimping nozzle travels on the moving screen 14. It has become.
[0019]
When the needle and the venturi are eccentric in this way, the heated fluid traveling in the venturi ejection hole drifts. That is, the flow of fluid is small on the side where the needle is eccentric with respect to the center of the venturi, and the flow of fluid is increased on the opposite side. As a result, a force that pushes the needle in an eccentric direction acts on the yarn, and the yarn discharge direction 15 and the direction 16 in which the heated fluid is discharged are separated, so that the yarn can smoothly ride on the moving screen. The running is stabilized. In the example of FIG. 1, the moving screen 14 rotates in the direction of the rotation direction 17.
[0020]
And we studied to prevent false twisting, and found that false twisting was suppressed as the eccentricity of needle and venturi approached zero. When the needle and the venturi are eccentric, the heated fluid drifts in the venturi as described above. At this time, since the inner surface of the vent hole of the venturi has a circular cross section, the heated fluid that has drifted easily swirls inside, and false twisting occurred.
[0021]
On the other hand, when the eccentricity is zero, the heated fluid does not drift and flows uniformly symmetrically with respect to the central axis of the venturi ejection hole, so that no swirl flow occurs and false twisting does not occur.
[0022]
However, when the eccentricity is zero, false twisting can be prevented, but another problem occurs. First of all, there is a problem that the level of crimp applied is lowered and high crimp cannot be obtained. When it is eccentric, the yarn and the heated fluid are separated inside the venturi ejection hole as described above. For this reason, since the yarn is decelerated and the action by the heated fluid is strengthened, high crimping can be realized. On the other hand, when the eccentricity is zero, the yarn and the heated fluid are not separated, so that the speed reduction effect does not work on the yarn and the crimp level is lowered.
[0023]
Secondly, since the discharge direction 15 of the yarn and the discharge direction 16 of the heated fluid are the same without being separated, the discharge of the yarn from the crimping nozzle is unstable, and the yarn is moved on the moving filter. There is a problem that the vehicle does not run stably and the operability deteriorates.
[0024]
In the conventional crimping nozzle, the amount of eccentricity H (mm) between the needle and the venturi is N (mm) when the diameter of the narrowest flange portion 21 of the venturi ejection hole is N (mm).
0.1 ≦ H / N ≦ 0.15
It was relatively large.
[0025]
In the venturi shown in FIG. 1, a venturi ejection hole is constituted by a mortar-shaped portion facing the needle, a narrow constricted portion, and a portion expanding again in a trumpet shape from the side close to the needle. Therefore, the narrowest part of the venturi ejection hole corresponds to a narrowed part. Although the venturi ejection hole does not necessarily expand in a trumpet shape as shown in FIG. 1, it is preferable to expand it on the trumpet as shown in FIG.
[0026]
As described above, both the case where the needle and the venturi are eccentric and the case where the needle and the venturi are not eccentric are problematic. Here, we examined the amount of eccentricity in detail, and by setting the eccentricity of the needle and the venturi to a very small amount within a certain range, the problem of false twisting in a conventional crimped nozzle with eccentricity was reduced to zero. They have found that both the reduction of the crimp level in the crimping nozzle and the deterioration of operability can be solved.
[0027]
The crimping nozzle of the present invention includes a housing having a heated fluid introduction hole communicating with a fluid supply unit, a needle having a yarn introduction hole and attached to one end of the housing, and an ejection hole having the other end of the housing. A yarn crimping nozzle in which a yarn introduction hole, a fluid supply portion and an injection nozzle portion are formed by a venturi attached to the needle, and the diameter of the yarn introduction hole of the needle at the tip on the venturi side is 1 mm or more 2 mm or less, and the needle and the venturi are eccentric, and when the direction in which the yarn discharged from the crimping nozzle is advanced is defined as the eccentric in the plus direction with respect to the center line of the venturi ejection hole, It is necessary that the needle is eccentric in the plus direction and the eccentric amount H (mm) satisfies the following formula (1).
[0028]
0.02 ≦ H / N ≦ 0.05 (1)
In the formula, N (mm) is the diameter of the narrowest narrow portion of the venturi ejection hole.
[0029]
When the diameter of the yarn introducing hole is less than 1 mm, the yarn passing property is deteriorated and the yarn breakage frequently occurs. When the diameter of the yarn introduction hole exceeds 2 mm, the amount of fluid leaking from the yarn introduction hole is large, so that the tension of the yarn incident on the crimping nozzle is lowered and the yarn breakage occurs frequently. Preferably, the diameter of the yarn introduction hole is 1.2 mm or more and 1.8 mm or less. Here, the cross-sectional shape of the yarn introduction hole is preferably circular.
[0030]
When H / N is less than 0.02, false twisting does not occur, but the crimp level is lowered and high crimp is not obtained, and at the same time, the running stability of the plug on the moving screen is reduced. Operability deteriorates. On the other hand, when H / N exceeds 0.05, high crimp is obtained and the plug stability on the moving screen is good, but false twisting occurs and the above-mentioned various problems occur. It ends up.
[0031]
  In the crimping nozzle of the present invention, a closing member that blocks a part of the venturi ejection hole is provided at the end surface of the venturi ejection hole on the opposite side to the direction in which the yarn discharged from the crimping nozzle advances. To provideis necessary. In this case, part of the heated fluid that is about to be discharged from the vent hole of the venturi is blocked by the closing member 18. For this reason, the component of the heating fluid in the direction 11 in which the yarn discharged from the crimping nozzle advances is further increased. And the effect which presses a thread | yarn is expressed more in the advancing direction 11 of the thread | yarn discharged | emitted from a crimp nozzle. As a result, the plug running stability on the moving screen is higher.RuIt is. The shape of the closing member is arbitrary as long as it closes a part of the ejection hole on the side opposite to the direction in which the yarn advances in the end face on the venturi yarn discharge side. However, it is preferably symmetrical with respect to the direction in which the yarn proceeds.
[0032]
Specific examples of blocking by the blocking member are shown in FIGS. In the example of FIG. 2, the end surface portion 19 of the venturi ejection hole is closed in a half-moon shape by the closing member 18. In the example of FIG. 3, the end surface portion 19 of the venturi ejection hole is closed by a closing member 18 in a crescent shape.
[0033]
Moreover, the crimp nozzle of this invention is the area S1 (mm) of the part of the ejection hole which is blocked by the closing member at the end face of the venturi ejection hole.2) Preferably satisfies the following formula (2).
[0034]
0.05 ≦ S1 / S2 ≦ 0.30 (2)
In the formula, S2 (mm2) Is the cross-sectional area of the ejection hole at the end face of the venturi ejection hole.
[0035]
When S1 / S2 is within the range of the formula (2), the effect of improving the stability of the yarn traveling on the moving screen is sufficient, and the amount of the blockage is too large to deteriorate the thread passage. It is preferable without concern.
[0036]
In the crimping nozzle of the present invention, it is also preferable that the yarn discharged from the crimping nozzle is regulated by a member that regulates the yarn width. When the yarn width of the yarn discharged from the crimping nozzle is regulated by the member that regulates the yarn width, it is preferable because the running stability of the yarn is increased.
[0037]
FIG. 4 shows a perspective view of an example of a state in which the member 22 for regulating the yarn width of the yarn is attached to the closing member 18 that closes a part of the venturi ejection hole.
[0038]
In the present invention, it is also preferable to combine the member 22 that regulates the yarn width of the yarn and the closing member 18 that closes a part of the venturi ejection hole into an integral member.
[0039]
Especially when the center of the thread passage hole of the adapter and the center of the vent hole of the venturi are not made to coincide with each other, but the offset is made with respect to the center of the vent hole of the venturi, the venturi is ejected without providing a separate blocking member It is preferable because a part of the hole can be closed and the adapter can have an effect as a closing member. FIG. 5 shows a perspective view of an example of a member integrated with a member that regulates the yarn width and a closing member, that is, the adapter.
[0040]
  In addition, the crimping nozzle of the present invention may be configured as a fluid push-in type by connecting a yarn accumulation chamber next to the venturi so that the yarn discharged from the venturi ejection hole is pushed and accumulated. preferable. In the fluid indentation method, the yarn is discharged from the crimping apparatus in a state in which the yarn speed becomes substantially zero due to indentation deposition. ThereforeMoveThis is preferable because the running stability of the yarn on the moving screen is improved.
[0041]
FIG. 6 shows an example of a crimped nozzle constructed by connecting the yarn accumulation chambers in a fluid push-in manner. In the crimping nozzle of FIG. 6, a deposition chamber housing 25 having a fluid suction hole 24 communicating with the deposition chamber 23 is provided at the lower portion of the venturi 6. A large number of donut-shaped slit plates 26 and spacers 27 are alternately stacked in the deposition chamber housing 25.
[0042]
The fluid suction hole 24 is connected to a circuit whose pressure is reduced from the atmospheric pressure. A part of the heated fluid discharged from the venturi 6 is discharged out of the crimping nozzle through the fluid suction hole 24. As a result, the yarn immediately after being discharged from the venturi 6 has a considerable speed, but gradually loses its speed. Then, the doughnut-shaped slit plates 26 and spacers 27 provided in the deposition chamber 23 are pushed and deposited into the deposition space 28 formed by alternately laminating. The lump of yarn that has been pushed in and accumulated is gradually pushed out and moved, and is finally discharged out of the crimping nozzle through the deposition chamber outlet 29 together with a part of the heating fluid.
[0043]
FIG. 7 is a perspective view showing an example in which donut-shaped slit plates 26 and spacers 27 are alternately stacked. In the example of FIG. 7, slit plates 26 and spacers 27 are alternately stacked on the shaft 30. In FIG. 7, for the sake of clarity, the slit plate 26 and the spacer 27 are only one layer.
[0044]
In the present invention, the stretched yarn is preheated with a heating roller, then crimped with the crimping nozzle of the present invention, and further stretched between the take-up roller and the stretch roller, Finally, when winding with a winder, it is preferable to cool the yarn with a moving screen provided in front of the take-up roller and immediately after the crimping nozzle.
[0045]
The moving screen has a large number of holes in the surface, and the inside of the moving screen is evacuated under reduced pressure. For this reason, the yarn discharged from the crimping nozzle sticks to the moving screen surface and is cooled on the rotating moving screen. The cooled yarn is then taken up by the take-up roller and leaves the moving screen.
[0046]
It is also possible to take the yarn discharged from the crimping nozzle directly onto the take-up roller. However, since the crimped yarn can be sufficiently cooled to fix the crimp, a method of cooling the crimped yarn with a moving screen is preferable.
[0047]
Next, as an example of a typical method for producing a crimped yarn using the crimped nozzle of the present invention, a method for producing a polyamide crimped yarn for carpet is illustrated.
[0048]
The crimping nozzle of the present invention is incorporated into a known crimped yarn manufacturing method. That is, it is applied to a conventional crimped yarn manufacturing method in which a molten polymer is extruded from a die and spun, followed by cooling, oiling, drawing and crimping.
[0049]
As the melt spinning apparatus, both an extruder-type spinning machine and a pressure-type spinning machine can be used, but the former is preferable from the viewpoint of product uniformity and yield in the spinning process. In particular, when using an original polymer, an extruder type spinning machine is advantageous.
[0050]
The yarn is spun using various types of caps such as a round cross section and a modified cross section such as a Y shape. A shape such as a slit ratio of the nozzle discharge hole is selected in consideration of spinning conditions such as discharge amount, cooling condition, and take-up speed.
[0051]
The melt-spun yarn is cooled and solidified with cold air, and then supplied with oil and taken up at about 500 to 1500 m / min. The drawn yarn is subsequently stretched. In stretching, a steam processing device or the like may be used in combination for the purpose of, for example, fixing the stretching point as an auxiliary. In order to impart a high crimp, a certain degree of orientation and crystallization are required, and therefore it is preferable to perform stretching 2 to 5 times.
[0052]
The drawn yarn is preheated to 150 to 220 ° C. by a heating roller, and then led to the crimping nozzle of the present invention to give crimp. The crimping nozzle may be either a fluid processing method or a fluid pushing method. When it is necessary to make crimp latent, it is preferable to use a fluid indentation method.
[0053]
The crimped yarn is then cooled by a cooling device such as a moving filter (rotary filter) described in JP-A-3-137234, JP-A-3-137235, JP-A-8-284040, etc. Crimp is fixed.
[0054]
The cooled and crimped yarn is stretched to eliminate slack. Further, entanglement can be imparted as necessary for the purpose of improving passability in a subsequent process. Entanglement can be imparted by a known method. The tangled yarn is then wound into a package by a winder.
[0055]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
[0056]
Each physical property value in the above description and in the examples described below is specifically a value measured by the following method.
[Sulfuric acid relative viscosity]
A polymer sample was dissolved in 98% sulfuric acid at a concentration of 1% by weight and measured at 25 ° C. using an Ostwald viscometer.
[Total fineness]
Measured according to JIS L 1090.
[Crimp elongation after treatment with boiling water]
A crimped yarn unwound from a package that has been allowed to stand for 20 hours or more in an atmosphere of room temperature (25 to 35 ° C.) and a relative humidity of 50 to 75% is immersed in boiling water for 30 minutes in an unloaded state and then equilibrated. Dry to a moisture content and use this as a crimped yarn sample treated with boiling water. A sample length of 50 cm (L) was applied after 30 seconds had elapsed after applying an initial load that applied a tension of the indicated dtex × 0.0176 mN (1.8 mg / dtex) to the sample yarn.1) Next, the sample length (L) was extended after 30 seconds after applying a constant load that gave a tension of the displayed dtex × 0.882 mN (90 mg / dtex) to the sample.2). Next, the crimp elongation rate (%) is obtained by the following formula.
[0057]
Crimp elongation (%) = [(L2-L1) / L1] × 100
Note that the atmosphere condition when the yarn is left before the boiling water treatment is the crimped yarn state when used in the actual carpet manufacturing process, that is, the state where the crimp characteristics have reached an equilibrium state due to moisture absorption. It is selected from the point that it does not take too much time to reach an equilibrium state and no condensation occurs.
[Deformation degree]
The cross-sectional photograph of the crimped yarn having a Y-shaped cross section was enlarged, and the ratio of each radius between the circumscribed circle and the inscribed circle of the single yarn was defined as the degree of deformation. It was calculated as the average value of the measurement of 5 single yarns.
[Degree of false twist]
Crimping nozzles of the same configuration were prepared for 20 holes, and N = 20 crimping was performed. Among them, the number of holes in which false twist did not occur and the yarn path on the heating roller did not move was counted, and the “success rate” in which false twist did not occur was expressed as a percentage.
[0058]
Then, the success rate was evaluated in five grades: ◎, ○, Δ, ×, XX in descending order of evaluation. Δ or more is acceptable.
[0059]
: Success rate 95% or more
○: Success rate 90% or more and less than 95%
Δ: Success rate 80% or more and less than 90%
X: Success rate 60% or more and less than 80%
XX: Success rate less than 60%
[Operability]
The occurrence rate of thread breakage when 1000 kg of crimping was performed was calculated by the number of times per ton, and was evaluated in five stages: ◎, ○, Δ, ×, XX. Δ or more is acceptable.
[0060]
A: The operability is very good. (Thread breakage less than 1.0 times / t)
○: Operability is good. (Thread breakage 1.0 times / t or more and less than 3.0 times / t)
Δ: Operability is normal. (Thread breakage 3.0 times / t or more and less than 6.0 times / t)
X: Operability is poor. (Thread break 6.0 times / t or more and less than 20.0 times / t)
XX: Operability is extremely poor. (Thread break 20.0 times / t or more)
[Comprehensive evaluation]
The suitability as a crimping nozzle was relatively evaluated in five levels, ◎, ○, Δ, ×, and XX. Δ or more is acceptable.
[0068]
  [Example1]
  A nylon 6 chip having a relative viscosity of sulfuric acid of 2.8 was melt-spun with an extruder type spinning machine to obtain a Y-shaped cross-section filament.
  The spun yarn was drawn immediately after cooling and solidification, and was taken out after refueling. The drawn yarn was subsequently stretched, and without subsequent winding, crimping was applied using the fluid treatment nozzle of the present invention in which an adapter similar to that shown in FIG. 5 was connected to the venturi.
  Here, the thread introduction hole diameter of the needle is 1.5 mm, the eccentric amount H of the needle and the venturi is 0.08 mm, the diameter N of the narrowest flange portion of the venturi ejection hole is 2.5 mm,By offsetting the center of the thread passage hole of the adapter with respect to the center of the venturi ejection hole, the area S1 where the venturi ejection hole is blocked is 4.0 mm.2 The area S2 of the venturi ejection hole is 19.6 mm 2 It was.
  The preheating temperature of the heating roller before the crimping nozzle was 185 ° C., and the heating fluid was heating steam. The pressure of the heated steam was 0.8 MPa and the temperature was 220 ° C.
  The yarn to which crimps were imparted by the crimping nozzle was then taken up by a moving filter described in JP-A-8-284040 and cooled. Subsequently, the yarn was stretched, and then entangled by the entanglement imparting device and finally wound by a winder.
  A crimped yarn having a total fineness of 1170 dtex, 54 holes, a degree of deformation of 3.0, and a crimp elongation of 19.0% was obtained.
[0069]
The degree of false twisting was good (() with a success rate of 95%. The operability was extremely good (極 め て). The results summarized in Table 1 are shown.
[0070]
  [Example2]
  The total fineness is the same as in Example 1 except that the area S1 of the venturi ejection hole is 7.0 mm 2 by offsetting the center of the thread passage hole of the adapter with respect to the center of the venturi ejection hole. A crimped yarn having 1170 dtex, 54 holes, a degree of deformation of 3.0, and a crimp elongation of 18.5% was obtained.
[0071]
The degree of false twisting was good (() with a success rate of 95%. The operability was good (◯). The results summarized in Table 1 are shown.
[0074]
  [Example3]
  Example except that it was not picked up by the moving screen but picked up directly by the roller1In the same manner as above, a crimped yarn having a total fineness of 1170 dtex, 54 holes, a degree of deformation of 3.0, and a crimp elongation of 18.0% was obtained.
[0075]
The degree of false twisting was good (() with a success rate of 95%. The operability was normal (Δ). The results summarized in Table 1 are shown.
[0076]
  [Example4]
  Example except that the discharge amount at spinning is lowered and the fineness of the finally obtained yarn is set to 700 dtex.1In the same manner as above, a crimped yarn having a total fineness of 1170 dtex, 54 holes, a degree of deformation of 3.0, and a crimp elongation of 19.0% was obtained.
[0077]
The degree of false twisting was good (◯) with a success rate of 90%. The operability was good (◯). The results summarized in Table 1 are shown.
[0078]
  [Example5]
  Example except that the discharge amount in spinning is lowered and the fineness of the finally obtained yarn is 400 dtex1In the same manner as above, a crimped yarn having a total fineness of 1170 dtex, 54 holes, a degree of deformation of 3.0, and a crimp elongation of 19.0% was obtained.
[0079]
The degree of false twisting was fairly good (Δ) with a success rate of 85%. The operability was good (◯). The results summarized in Table 1 are shown.
[0080]
As is clear from the results in Table 1, in the examples of the present invention, the false twist level, operability, and crimp level (crimp elongation ratio) were all satisfactory.
[0081]
  [Comparative Examples 1-5]
  In Example 1,The closed area S1 of the venturi ejection hole is 0.0 mm 2 AndComparative Example 1 when the diameter of the needle introduction hole of the needle is 0.9 mm, Comparative Example 2 when the eccentric amount H is 0.00 mm, Comparative Example 3 when the eccentric amount H is 0.25 mm, In Comparative Example 3, the discharge amount in spinning is lowered, and the final fineness of the yarn is set to 700 dtex. In Comparative Example 4, the discharge amount in spinning is lowered in Comparative Example 3, and the final Comparative Example 5 was obtained when the fineness of the obtained yarn was 400 dtex.
[0082]
Table 2 summarizes the degree of false twisting, operability, crimp elongation, and the like.
[0083]
  In Comparative Example 1, the diameter of the thread introduction hole of the needleIs smallSince it was too much, the thread | yarn thread | passability of the needle deteriorated and operativity was impossible. In Comparative Example 2, since the amount of eccentricity was too small, the degree of false twisting was good, but the operability was not possible, and the crimp elongation rate was greatly reduced and high crimp was not obtained. there were. In Comparative Example 3, since the amount of eccentricity was too large, false twisting occurred frequently and the degree of false twist was impossible, and at the same time, the operability was lowered although it was within an allowable range. In Comparative Examples 4 and 5, the degree of yarn to be crimped was small, so that the degree of false twist was further deteriorated compared with Comparative Example 3, which was not possible.
[0084]
  Comparative Examples 4 and 54,5By comparing with the above, it is clear that the crimping nozzle of the present invention can be crimped stably to the fineness.
[0085]
[Table 1]
Figure 0004062015
[0086]
[Table 2]
Figure 0004062015
[0087]
【The invention's effect】
According to the present invention, by preventing false twisting of the yarn, the crimped nozzle of the yarn capable of producing a highly crimped and stable quality crimped yarn with good operability to a low fineness, In addition, a method for crimping a yarn using the crimping nozzle can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of a crimping nozzle of the present invention in a fluid processing method.
FIG. 2 is a diagram showing an example in which the state of the vent hole of the venturi being blocked by the blocking member is specifically shown.
FIG. 3 is a diagram showing an example of a state in which the vent hole of the venturi is closed by the closing member.
FIG. 4 is a perspective view of an example specifically showing a state in which a member that regulates the yarn width of a yarn is attached to a closing member 18 that closes a part of a venturi ejection hole.
FIG. 5 is a perspective view specifically showing an example of a member, that is, an adapter, in which a member that regulates the yarn width and a closing member are combined.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing an example of a crimping nozzle of the present invention constructed in a fluid push-in type by connecting yarn accumulation chambers.
FIG. 7 is a perspective view showing an example in which donut-shaped slit plates 26 and spacers 27 are alternately stacked.
[Explanation of symbols]
1: Housing
2: Heated fluid introduction hole
3: Yarn introduction hole
4: Needle
5: Ejection hole
6: Venturi
7: Fluid supply unit
8: Injection nozzle
9: Needle centerline
10: Venturi vent center line
11: Direction to advance the yarn discharged from the crimp nozzle
12: Eccentricity
13: Yarn
14: Moving screen
15: Yarn discharge direction
16: Direction in which heated fluid is discharged
17: Direction of rotation of moving screen
18: Closure member
19: End face part of venturi ejection hole
20: End of the closing member
21: The narrowest part of the venturi vent
22: Member for regulating the yarn width
23: Deposition chamber
24: Fluid suction hole
25: Deposition chamber housing
26: Slit plate
27: Spacer
28: Sedimentation space
29: Deposition chamber exit
30: Shaft bar

Claims (5)

流体供給部と連通した加熱流体導入孔を有するハウジングと、糸条導入孔を有しハウジングの一端に取り付けられたニードルと、噴出孔を有しハウジングの他端に取り付けられたベンチュリーにより、糸条導入孔、流体供給部および噴射ノズル部を形成した糸条の捲縮加工ノズルであって、ベンチュリー側の先端における前記ニードルの糸条導入孔の直径が1mm以上2mm以下であり、また前記ニードルとベンチュリーが偏心しており、ベンチュリー噴出孔の中心線を基準として、捲縮加工ノズルから排出される糸条を進行させる方向をプラス方向の偏心と定義した場合に、前記ニードルがプラス方向に偏心し、かつ、その偏心量H(mm)が下記式(1)を満足し、前記捲縮加工ノズルから排出される糸条を進行させる方向に対して、その反対側のベンチュリー噴出孔の端面部に、ベンチュリー噴出孔の一部を塞ぐ閉塞部材を設けたことを特徴とする糸条の捲縮加工ノズル。
0.02≦H/N≦0.05 ・・・(1)
式中、N(mm)は、ベンチュリー噴出孔の最狭隘部分の直径である。
A yarn having a heating fluid introduction hole communicating with the fluid supply unit, a needle having a yarn introduction hole and attached to one end of the housing, and a venturi having an ejection hole and attached to the other end of the housing. A yarn crimping nozzle formed with an introduction hole, a fluid supply portion, and an injection nozzle portion, wherein the diameter of the yarn introduction hole of the needle at the tip on the venturi side is 1 mm or more and 2 mm or less, When the venturi is eccentric and the direction in which the yarn discharged from the crimping nozzle is advanced is defined as the plus direction eccentricity with reference to the center line of the venturi ejection hole, the needle is eccentric in the plus direction, and its eccentricity H (mm) satisfies the following formula (1), with respect to the direction of advancing the yarn discharged from the crimping nozzle, its The end face opposite the venturi jet holes, crimping nozzle of the yarn, characterized in that a closure member for closing a part of the venturi jet holes.
0.02 ≦ H / N ≦ 0.05 (1)
In the formula, N (mm) is the diameter of the narrowest narrow portion of the venturi ejection hole.
前記ベンチュリー噴出孔の端面部において、閉塞部材により塞がれる部分の噴出孔の面積S1(mm)が、下記式(2)を満足することを特徴とする請求項に記載の捲縮加工ノズル。
0.05≦S1/S2≦0.30 ・・・(2)
式中、S2(mm)は、ベンチュリー噴出孔の端面部における噴出孔の断面積である。
2. The crimping process according to claim 1 , wherein an area S1 (mm 2 ) of a portion of the vent hole that is blocked by the closing member in the end surface portion of the venturi ejection hole satisfies the following expression (2). nozzle.
0.05 ≦ S1 / S2 ≦ 0.30 (2)
In the formula, S2 (mm 2 ) is a cross-sectional area of the ejection hole at the end surface portion of the venturi ejection hole.
前記捲縮加工ノズルから排出される糸条が、糸幅を規制する部材によって、規制されていることを特徴とする請求項1または2に記載の捲縮加工ノズル。The crimping nozzle according to claim 1 or 2 , wherein the yarn discharged from the crimping nozzle is regulated by a member that regulates a yarn width. 前記ベンチュリー噴出孔から排出される糸条が、押し込み堆積されるように、前記ベンチュリーに次いで糸条の堆積室を連接し、流体押し込み式に構成したことを特徴とする請求項1または2に記載の捲縮加工ノズル。 3. The fluid push-in type is constructed by connecting a yarn accumulation chamber next to the venturi so that the yarn discharged from the venturi ejection hole is pushed and accumulated. No crimping nozzle. 延伸された糸条を加熱ローラーにて予熱し、次いで請求項1からのいずれかに記載の捲縮加工ノズルにて捲縮付与し、更に引き取りローラーとストレッチローラーとの間で糸条にストレッチを施し、最終的にワインダーにて巻き取るに際して、引き取りローラーの手前で、かつ、捲縮加工ノズルの直後に設けた移動スクリーンにて糸条を冷却することを特徴とする糸条の捲縮加工方法。The stretched yarn is preheated with a heating roller, then crimped with a crimping nozzle according to any one of claims 1 to 4 , and further stretched on the yarn between a take-up roller and a stretch roller. The yarn is crimped by cooling the yarn with a moving screen provided in front of the take-up roller and immediately after the crimping nozzle when winding with a winder. Method.
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