JP4469260B2 - トウバンドの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、十分な捲縮が付与されており、且つ開繊均一性に優れたトウバンドを製造する製造方法及び製造装置に関するものである。

一般的に、トウバンドの製造においては、先ず紡糸口金の多数の紡糸孔からフィラメントが曳糸され、得られたフィラメントは紡糸口金からフィードローラーに至る間に幅が３．０〜１５．０ｍｍ程度の繊維集合体に配列される。このような繊維集合体はトウ糸条と呼ばれる。そして、このトウ糸条を複数本集束して帯状に形成した後、得られた帯状の繊維束に捲縮を付与することにより、トウバンドを製造することができる。このようにして製造されたトウバンドは、例えばタバコフィルター用のトウなどに用いられる。

一般的に、上記のようなトウバンドの製造においては、トウ糸条やトウバンドに対して油剤付与が行われている。例えば、フィラメントを集束して得られたトウ糸条に油剤付与を行うことにより、トウ糸条の集束性、平滑性、制電性等を向上させ、また紡糸工程での製造安定化を図ることができる。さらに、トウ糸条又はトウバンドへの油剤付与は、例えばトウバンドを開繊してタバコフィルター等へ加工する際に製品品位を向上させ、毛羽立ちなどによるトラブルの発生を防止する点からも極めて重要なことである。

油剤付与を行う方法の一例として、例えば特開２００２−１５５４２２号公報（特許文献１）には、合成繊維トウの製造方法が開示されている。特許文献１に記載されている合成繊維トウの製造方法によれば、合成繊維トウを製造するに際して、紡糸口金により紡糸された紡糸糸条にオイリングローラーを用いて油剤を付与した後、集束ガイドで他の糸条と合糸して延伸及び熱処理が行われる。さらに、熱処理が行われた直後に仕上げ油剤を合成繊維トウに噴霧して付与し、その後、該合成繊維トウに捲縮を付与することが行われている。特許文献１では、このように合成繊維トウに捲縮を付与する前に噴霧により油剤が付与されることにより、延伸トウに均一に且つ効率的に油剤を付与できるとしている。
特開２００２−１５５４２２号公報

しかしながら、例えば上記特許文献１に記載されているような油剤付与の方法を用いてアセテートトウ糸条を集束してトウバンドを製造する場合、アセテートトウ糸条からトウバンドを形成する際に、トウ糸条の集束時に糸条の位置ずれが生じてトウバンドの形成が不均一となってしまい、トウバンドの開繊均一性が悪くなるという問題があった。

また一方、このようなアセテートトウ糸条の位置ずれを防いで均一なトウバンドを形成しようと試みると、トウバンドを形成した後、捲縮加工する際に捲縮を十分に付与することが困難になるという問題があった。この場合、トウバンドに十分な捲縮を付与するには捲縮加工の処理条件を強めることが必要となるが、この処理条件の強化により捲縮付与時にトウバンドを構成している繊維が損傷を受けるという弊害が生じる。その結果、例えばトウバンドをその後タバコフィルターなどに加工するときに糸塵が大量に発生してしまい、トウバンドの加工安定性が低下するといった問題があった。

そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、複数本のアセテートトウ糸条を集束してトウバンドを製造するに際し、複数本のトウ糸条から均一なトウバンドを形成してトウバンドの開繊均一性を向上させるとともに、形成したトウバンドに十分な捲縮を安定して付与でき、優れた開繊均一性及び加工安定性を有するトウバンドを製造することができるトウバンドの製造方法及び製造装置を提供することにある。

本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意実験及び検討を繰り返した。その結果、以下のようなことが明らかとなった。すなわち、アセテート繊維は、一般的に親水性素材であり、その水分率（含水率）により強伸度やヤング率などの物性が大きく変化する。しかしながら、従来のトウバンドの製造では、アセテートトウ糸条やトウバンドに単に油剤又は油剤を水中に分散したエマルジョン油剤を付与するだけであり、アセテートトウ糸条を作製してからトウバンドへ捲縮を付与するまでの間で繊維の水分率を適正に保つことが行われていなかった。そのため、例えばアセテートトウ糸条を集束してトウバンドを形成する際やトウバンドへの捲縮付与を行う際に、それぞれの処理に適した繊維の水分率を確保することができず、アセテートトウ糸条の位置ずれが生じてトウバンドの開繊均一性を低下させたり、また、十分な捲縮付与が困難になるという前述のような問題が生じることがわかった。

そこで、本発明者等は、トウバンドの製造を行う際に、アセテートトウ糸条を作製してからトウバンドへ捲縮を付与するまでの間で、繊維の水分率を各処理に応じて適切に制御することができれば、アセテートトウ糸条の位置ずれを防いで均一なトウバンドを形成するとともにトウバンドに十分な捲縮を安定して付与でき、優れた開繊均一性及び加工安定性を有するトウバンドが製造可能であることを見出して、本発明を完成させた。

すなわち、本発明のトウバンドの製造方法は、複数本のアセテートフィラメントを集束してアセテートトウ糸条を作製し、同アセテートトウ糸条を複数本集束することによりトウバンドを製造するトウバンドの製造方法において、前記アセテートトウ糸条の作製後に同トウ糸条に水分を付与し、その水分率を５％以上２０％以下とすること、水分が付与された前記アセテートトウ糸条を複数本帯状に集束してトウバンドを形成すること、前記トウバンドに水分を付与し、その水分率を２０％以上５０％以下とすること、及び前記水分を付与したトウバンドに捲縮を付与すること、を含んでなることを最も主要な特徴とするものである。なお、本発明において、アセテートとは、酢化度が４５％以上５９．５％未満であるジアセテートをいう。

特に、上記本発明のトウバンドの製造方法は、トウバンドに十分な捲縮を安定して付与するために、水分が付与された前記トウバンドの水分率を２０％以上５０％以下とすることが好ましい。

さらに、本発明では、アセテートトウ糸条からトウバンドを形成するときに、アセテートトウ糸条の揺動を防止するとともにトウ糸条の切断を防止して均一なトウバンドを形成するために、連続して複数本のアセテートトウ糸条を集束しトウバンドを形成すること、一方向に走行する前記アセテートトウ糸条を所要の摺接面を有するガイドの前記摺接面を摺接走行させること、及び前記ガイドの上流側近傍におけるトウ糸条の張力Ｔ１と前記ガイドの下流側近傍におけるトウ糸条の張力Ｔ２との張力差（Ｔ２−Ｔ１）を１００ｇｆ以上２００ｇｆ未満に張力調整することを含んでなることが好ましい。

上記トウバンドの製造装置は、複数本のアセテートフィラメントを集束してアセテートトウ糸条を作製し、同アセテートトウ糸条を複数本集束することによりトウバンドを製造するトウバンドの製造装置であって、少なくとも、前記アセテートトウ糸条の水分率が５％以上２０％以下となるように水分を付与する第１水分付与装置と、水分が付与された複数本のアセテートトウ糸条を帯状に集束してトウバンドを形成するトウバンド形成手段と、前記形成手段により形成されたトウバンドに水分を付与する第２水分付与装置と、水分が付与された前記トウバンドに捲縮を付与する捲縮付与装置と、を備えていることが好ましい。

また、上記トウバンドの製造装置は、トウバンドに水分を安定して付与するために、前記第２水分付与装置は、前記トウバンドに接触する水分付与ガイドを有してなり、同水分付与ガイドはトウバンドの幅方向を規制する一対のフランジ部と、同一対のフランジ部間に開口したスリットとを有し、同スリットを介してトウバンドに液体が付与されてなることが好ましい。

本発明のトウバンドの製造方法は、先ず、アセテートフィラメントを集束してアセテートトウ糸条を作製した後に、トウ糸条に水分を付与してトウ糸条の水分率を５％以上２０％以下とし、その水分が付与されたアセテートトウ糸条を複数本帯状に集束してトウバンドを形成する。これにより、トウバンドを形成する際にトウ糸条の走行張力を高くしてトウ糸条の揺動を防ぐとともに、アセテートトウ糸条やトウ糸条中のアセテートフィラメントに切断が生じるのを防止することができるため、均一なトウバンドを形成することができる。さらに、本発明では、形成したトウバンドにその後ある程度の水分を付与してから捲縮を付与することにより、トウバンドに十分な捲縮を安定して与えることができる。

すなわち、本発明によれば、トウ糸条への所定の水分付与とトウバンドへの水分付与とを行うことにより、トウ糸条を作製してからトウバンドを形成するまでの処理、及びトウバンドに捲縮を付与する処理のそれぞれの処理に適した水分率を確保できるため、均一な開繊均一性を有するトウバンドを形成することができ、且つ十分な捲縮付与を安定して行うことができる。したがって、本発明のトウバンドの製造方法によって製造されたトウバンドは、十分な捲縮が付与されており、優れた開繊均一性及び加工安定性を有するものとなる。

またこのとき、水分が付与されたトウバンドの水分率を２０％以上５０％以下とすることにより、捲縮加工時にトウバンドに十分な捲縮を均一に且つ安定して付与することができる。

さらに、本発明において、連続して複数本のアセテートトウ糸条を集束しトウバンドを形成し、一方向に走行するアセテートトウ糸条を所要の摺接面を有するガイドの摺接面を摺接走行させ、且つ、ガイドの上流側近傍及び下流側近傍におけるトウ糸条の張力Ｔ１及びＴ２との張力差（Ｔ２−Ｔ１）を１００ｇｆ以上２００ｇｆ未満に張力調整することにより、トウバンドを作製する際のトウ糸条の揺動をより一層防ぐことができる。また、このような張力調整により、フィラメント及びトウ糸条が切断するのもより確実に防止することができる。これにより、開繊均一性が一層優れているトウバンドを得ることが可能となる。

なお、上記トウバンドの製造装置は、少なくとも、アセテートトウ糸条の水分率が５％以上２０％以下となるように水分を付与する第１水分付与装置と、水分が付与された複数本のアセテートトウ糸条を帯状に集束してトウバンドを形成するトウバンド形成手段と、形成手段により形成されたトウバンドに水分を付与する第２水分付与装置と、水分が付与されたトウバンドに捲縮を付与する捲縮付与装置とを備えているため、上記本発明の製造方法に従ってトウバンドを製造することが可能であり、十分な捲縮が付与されていて、優れた開繊均一性及び加工安定性を有するトウバンドを安定して製造できるので好ましい。

また、トウバンドに水分を付与する第２水分付与装置が、トウバンドに接触する水分付与ガイドを有してなり、その水分付与ガイドはトウバンドの幅方向を規制する一対のフランジ部と、その一対のフランジ部間に開口したスリットとを有し、スリットを介してトウバンドに液体が付与されてなることにより、トウバンドが適切な水分率となるように水分をトウバンドに安定して付与することができる。

以下に、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。ここで、図１は、本実施形態に係るトウバンドの製造装置の一例を模式的に示す説明図である。また、図２は、第１水分付与装置の一例を模式的に示す説明図である。なお、これら図１及び図２は、本発明の実施形態を解り易く説明する為に模式的に示したものであり、本発明はこれらの構成に基づいて何ら限定されるものではない。

図１に示した本実施形態に係るトウバンドの製造装置１０は、紡糸口金１より紡糸された複数本のアセテートフィラメントを集束してアセテートトウ糸条２を作製し、このアセテートトウ糸条２を複数本集束することによりトウバンドの製造を行うトウバンドの製造装置である。

また、上記トウバンドの製造装置１０は、アセテートトウ糸条２の水分率が５％以上２０％以下となるように水分を付与する第１水分付与装置３と、水分が付与された複数本のアセテートトウ糸条２´を帯状に集束してトウバンド５を形成するトウバンド形成手段９と、トウバンド形成手段９により形成されたトウバンド５に水分を付与する第２水分付与装置６と、水分が付与されたトウバンド５´に捲縮を付与する捲縮付与装置７とを備えている。さらに、本実施形態の製造装置１０には、第１水分付与装置３で水分付与された複数のアセテートトウ糸条２´からトウバンド５が円滑に形成できるように、フィードローラ４とガイド８とが設置されている。

第１水分付与装置３としては、走行するアセテートトウ糸条２の水分率が５％以上２０％以下となるように水分を付与することができれば、特に限定されるものではなく、公知の装置を改良して用いることが可能である。本実施形態に用いる第１水分付与装置の一例としては、例えば従来一般的に用いられている紡糸装置ではアセテートトウ糸条２が水平面に対して垂直に走行していることから、図２に示したようなローラー方式の第１水分付与装置（トウ糸条水分付与装置）３を用いることができる。

この図２に示した第１水分付与装置３は、アセテートトウ糸条２に付与する液体１３を収容する樋状の液受け１１と、この液受け１１に満たされた液体１３に一部が浸漬するように配置され、アセテートトウ糸条２に接触して回転する円筒状のローラー１２とを有するローラー方式の水分付与装置である。

このとき、第１水分付与装置３では、アセテートトウ糸条２の水分率が５％以上２０％以下となるよう水分を均一に付与するために、円筒状のローラー１２はその表面に液体１３を均一に保持することができる多孔質ローラーであることが好ましい。このような多孔質ローラーの材質としては、例えば吸水率６〜９％の吸水性能を有するセラミック等を用いることができる。

なお、本実施形態において、多孔質ローラーの吸水率とは、例えば以下のようにして測定することができるものである。例えば、多孔質ローラーを１１０±５℃の通風乾燥機内に１時間静置した後、乾燥剤入りのデシケーター中で徐冷を行う。徐冷後、多孔質ローラーの重さα（ｇ）を秤量する。次に、この多孔質ローラーを水中に１分間浸漬した後に引き上げて、多孔質ローラー表面の液滴を軽く拭き取る。その後直ちに、その多孔質ローラーの重さβ（ｇ）を秤量する。そして、測定した多孔質ローラーの重さα及びβ（ｇ）から、多孔質ローラーの吸水率を下式で算出する。
吸水率＝（β−α）／α×１００％

また、上記第１水分付与装置３では、アセテートトウ糸条２に水分を付与すると同時に油剤も付与できるように、例えば、液受け１１に収容する液体１３として、鉱物油などの油剤成分を界面活性剤と混合して水中に分散させたエマルジョン油剤を用いることができる。本実施形態では、アセテートトウ糸条２に油剤を付与するために、第１水分付与装置３とは別に油剤の付与装置を設置することもできる。しかしながら、上記のように液体１３としてエマルジョン油剤を用いれば、水分及び油剤の付与をアセテートトウ糸条２に同時に行うことができ、作業性、生産性、工程管理等の点で好適である。

本実施形態のトウバンドの製造装置１０では、上記のような第１水分付与装置３を用いて、例えば円筒状のローラー１２の回転数や液受け１１に収容する液体（エマルジョン油剤）１３の水分比率などを調節することによって、アセテートトウ糸条２の水分率が５％以上２０％以下となるように安定して水分を付与することができる。

一方、上記トウバンド製造装置１０の第２水分付与装置６は、トウバンド５の水分率が適切な値となるように（例えば、トウバンド５の水分率が２０％以上５０％以下となるように）、水分をトウバンド５に付与するものであり、その構成は特に限定されるものではなく、公知の装置を改良して用いることが可能である。

このような第２水分付与装置は、例えば、トウバンド５に接触してその幅方向を規制する水分付与ガイドを有している。この水分付与ガイドは、トウバンドの幅方向を規制する一対のフランジ部と、その一対のフランジ部間に開口したスリットとを有しており、また水分付与ガイドの一端には配管を介して液体供給手段となるギアポンプが接続されている。このギアポンプから供給される液体を水分付与ガイドの内部に供給することにより、フランジ部間に開口したスリットを介してトウバンドに水分を付与することができる。このとき、例えばギアポンプから水分付与ガイドに供給される液体の供給量や、供給される液体中の水分比率などを調節することによって、トウバンド５が所定の水分率となるように水分を安定して付与することができる。

また、第２水分付与装置６では、トウバンド５に水分を付与すると同時に油剤も付与できるように、例えば、トウバンド５に油剤成分を水中に分散させたエマルジョン油剤を与えることができる。本実施形態では、トウバンド５に油剤を付与するために、例えば第２水分付与装置６とは別に油剤の付与装置を設置することも可能である。しかしながら、上記のようにエマルジョン油剤を用いることにより、水分及び油剤の付与を同時に行うことができ、作業性、生産性、工程管理等の点で好適である。

この第２水分付与装置６は、走行するトウバンド５の表面側又は裏面側の何れか一方に設置すれば良く、それによって、トウバンド５に安定して水分付与を行うことができる。しかしながら、本実施形態は、これに限定されず、例えば第２水分付与装置６をトウバンド５の表面及び裏面にそれぞれ１つ、又は２つ以上設置することも可能である。

次に、本実施形態に係るトウバンドの製造方法について、図面を参照しながら説明する。
本実施形態に係るトウバンドの製造方法では、先ず紡糸口金１から吐出された複数本のアセテートフィラメントを集束して、幅が３ｍｍ〜１５ｍｍ程度のアセテートトウ糸条２を作製する。得られたアセテートトウ糸条２は、第１水分付与装置３により水分率が５％以上２０％以下となるように水分が付与される。

この第１水分付与装置３では、例えば図２を参照しながら上記で説明したように、円筒状のローラー１２の一部がアセテートトウ糸条２に付与する液体（エマルジョン油剤）１３に浸漬している。そして、このローラー１２が、アセテートトウ糸条２と接触しながらトウ糸条２の走行方向に対して対向する方向に回転することにより、アセテートトウ糸条２に水分を付与することができる。

本実施形態では、このように第１水分付与装置３を用いてトウ糸条２に水分を付与する際に、例えば円筒状のローラー１２の回転数や液受け１１に収容するエマルジョン油剤の水分比率などを調節することによって、アセテートトウ糸条２の水分率が５％以上２０％以下となるように水分付与を行う。

アセテートトウ糸条２の水分率が５％未満の場合、例えばトウ糸条２がガイド８やトウバンド形成手段９と接触した際に摩擦抵抗が非常に大きくなり、アセテートトウ糸条２やトウ糸条２中のアセテートフィラメントに切断が生じてしまう。一方、アセテートトウ糸条２の水分率が２０％を超える場合、トウ糸条２の走行張力が大きく低下する。このようにトウ糸条２の走行張力が低下すると、トウバンド５を形成する際にトウ糸条２が揺動してトウ糸条２の集束が不均一となり、トウバンド５を均一に形成することができない。その結果、製造されるトウバンド５の開繊均一性を低下させてしまう。

したがって、上記のように第１水分付与装置３でアセテートトウ糸条２に水分を付与して、アセテートトウ糸条２の水分率を５％以上２０％以下とすることにより、アセテートトウ糸条２やアセテートフィラメントに切断が生じるのを防止できる。また同時に、トウ糸条２の走行張力を高くできるため、トウバンド５を形成する際のトウ糸条２の揺動を防止し、均一なトウバンド５を形成することができる。これにより、トウバンド５の開繊均一性を向上させることができる。

また、第１水分付与装置３では、アセテートトウ糸条２に水分だけを付与することができるが、例えば前述のように、液受け１１にエマルジョン油剤を収容しておくことにより、アセテートトウ糸条２に水分とともに油剤も同時に付与することができる。これにより、トウ糸条の集束性、平滑性、制電性等を向上させ、且つ各工程での製造安定化を図ることができる。さらに、このような油剤付与を行うことは、例えばトウバンドを開繊してタバコフィルター等へ加工する際に製品品位を向上させ、毛羽立ちなどによるトラブルの発生を防止する点でも極めて重要である。

次に、第１水分付与装置３で水分が付与されたアセテートトウ糸条２´は、フィードローラー４を介して所要の摺接面を有するガイド８に連続的に搬送され、一方向に走行するアセテートトウ糸条２´をガイド８の摺接面を摺接走行させることによりトウ糸条２´の走行方向をトウバンド５の形成に適した方向に向ける。そして、所定の方向に走行するアセテートトウ糸条２´は、トウバンド形成手段９において他の紡糸口金から作製された複数本のアセテートトウ糸条２と連続して帯状に集束することにより、トウバンド５を形成する。

本実施形態では、このとき、ガイド８の上流側近傍におけるトウ糸条の張力Ｔ１と下流側近傍におけるトウ糸条の張力Ｔ２との張力差（Ｔ２−Ｔ１）を１００ｇｆ以上に張力調整することが好ましい。上記ガイド８でアセテートトウ糸条２の走行方向を変える際に、ガイド８における上流側近傍と下流側近傍間のトウ糸条の張力差（Ｔ２−Ｔ１）を１００ｇｆ以上にすることにより、アセテートトウ糸条２の揺動を効果的に防ぐことができ、より均一なトウバンド５を形成することができる。

一方、トウ糸条２の走行張力が過剰に大きくなると、アセテートトウ糸条２やアセテートフィラメントに切断が発生することがあり、好ましくない。そのため、ガイド８を挟んだ上流側近傍と下流側近傍との間におけるトウ糸条の張力差（Ｔ２−Ｔ１）は２００ｇｆ未満にすることが望ましい。

続いて、上記のようにしてトウバンド形成手段９によりトウバンド５を形成した後、第２水分付与装置６を用いてトウバンド５に水分の付与を行う。このようにトウバンド５の形成後に水分をさらに付与することにより、捲縮付与装置７で捲縮加工を行う際に、トウバンド５に十分な捲縮を安定して付与することができる。

このとき、第２水分付与装置６によるトウバンド５への水分付与は、水分が付与されたトウバンド５´の水分率が２０％以上５０％以下となるように行うことが好ましい。トウバンド５´に含有される水分は、捲縮加工時に可塑剤として作用する。そのため、トウバンド５´の水分率が２０％未満と低いときは、トウバンド５´に捲縮加工を行っても例えばタバコフィルター用のトウバンドとしての十分な捲縮が得られ難い。この場合、トウバンドに十分な捲縮を付与するために捲縮加工の処理条件を強める必要があるが、このように捲縮加工の処理条件を強めてしまうと、トウバンドを構成している繊維が損傷を受け易く、タバコフィルターの加工を行うときに発生する糸塵量が増大してしまう。

一方、トウバンド５´の水分率が５０％を超えると、捲縮加工を行う際に捲縮付与装置７でトウバンド５から余分な水分が絞られるために排水量が大幅に増大してしまう。また、このように捲縮付与装置７で水分が絞られることにより、トウバンド５の捲縮均一性が損なわれる恐れもある。したがって、上記のように第２水分付与装置６により、トウバンド５の水分率が２０％以上５０％以下となるように水分付与を行うことにより、捲縮加工時にトウバンドに十分な捲縮を均一に且つ安定して付与することができる。

このような第２水分付与装置６による水分付与では、例えば水分付与ガイドのスリットを介して供給される液体の供給量や、供給される液体中の水分比率などを調節することによって、トウバンド５が所定の水分率となるように水分を安定して付与することができる。

また、本実施形態では、第２水分付与装置６でトウバンド５に水分付与する際に、油剤の付与も行うことができる。例えば、第２水分付与装置６でトウバンド５にエマルジョン油剤を与えることにより、トウバンド５に水分と油剤を同時に付与することができる。このようにトウバンド５に油剤を付与することにより、捲縮加工時に受けるトウバンドの損傷を低減することができる。

なお、本実施形態において、前述したアセテートトウ糸条２の油剤付与及びトウバンド５への油剤付与は、特に限定されるものではなく、必要に応じて油剤付与の要否を適宜決定することができる。また、このように油剤付与を行う場合、トウバンド５への最終的な油剤付与量が１．０％程度となるようにすることが好ましい。例えば、前段のアセテートトウ糸条２への油剤付与を、油剤付与量が０〜０．８％、好ましくは０．２〜０．７％となるように行い、また後段のトウバンド５への油剤付与を、油剤付与量が０．２〜１．０％、好ましくは０．３〜０．８％となるように行うことができる。

また上記では、アセテートトウ糸条２の油剤付与及びトウバンド５への油剤付与は、エマルジョン油剤を用いて水分付与と同時に行っているが、これに限定されるものではない。例えば第１水分付与装置３及び第２水分付与装置６とは別に油剤付与装置を設置して、水分付与とは別途に油剤付与を行うことも可能である。

そして、上記のようにしてトウバンド５に水分付与を行った後、その水分を付与したトウバンド５´に捲縮付与装置７を用いて捲縮加工を行うことによって、トウバンド５´に十分な捲縮を安定して付与することができる。

以上のように、本実施形態によれば、第１水分付与装置３及び第２水分付与装置６を用いてトウバンドの製造を行うことにより、アセテート繊維の水分率を、アセテートトウ糸条を作製してからトウバンドを形成するまでの処理と、トウバンドに捲縮を付与する処理のそれぞれの処理に適するように制御することができる。

これにより、アセテートトウ糸条を集束してトウバンドを形成する際には、フィラメント及びトウ糸条が切断するのを防止するとともにトウ糸条の揺動を防いで均一なトウバンドを作製することができ、トウバンドの開繊均一性を向上させることができる。また、得られたトウバンドに捲縮を付与する際には、トウバンドに十分な捲縮を均一に且つ安定して付与することができるため、例えばその後トウバンドをタバコフィルターなどに加工するときに、糸塵の発生量を低減して安定した加工を行うことができる。すなわち、本実施形態のトウバンドの製造方法によって、十分な捲縮が付与されており、且つ優れた開繊均一性及び加工安定性を有するトウバンドを安定して製造することができる。

以下、本発明のより具体的な実施形態として、実施例及び比較例を挙げて詳細に説明する。なお、この実施例において、各特性値の測定は以下の方法に従って実施した。

（トウ糸条の水分率）
トウ糸条の水分率は、カールフィッシャー法による測定を行って求めた。
先ず、第１水分付与装置３を通過した後のトウ糸条２´をフィードローラー４に巻きつかせ、冶具を用いてフィードローラー４から綛状のサンプル用トウ糸条を採取する。ここでトウ糸条２´がフィードローラー４上に巻き取られている間、トウ糸条２の第１水分付与装置３に対する接触状態が変化しないようにガイドなどを用いて糸道を規制した。またフィードローラー４から採取したサンプル用トウ糸条は、水分が蒸発しないように素早く樹脂製の袋に入れた。

次に、上記で採取したサンプル用トウ糸条から約５ｇのトウ糸条試料を分取し、秤量した（Ａｇ）。その後、トウ糸条試料を塩化メチレンとメタノールとの混合溶剤（容積比は、塩化メチレン：メタノール＝１７：３）２０ｍｌに浸漬し、２０〜３０分間放置した後にスターラーで溶解した。得られた溶液にビューレットからカールフィッシャー試薬を滴下し、電位差滴定装置の電位差がゼロとなって１０秒間経過したときを終点とし、カールフィッシャー試薬の消費量を読み取り記録した（Ｂｍｌ）。また白試験（ブランクテスト）として、塩化メチレンとメタノールとの混合溶剤２０ｍｌを上記と同様に電位差滴定し、カールフィッシャー試薬の消費量を読み取り記録した（Ｃｍｌ）。

一方、トウ糸条試料の固形分重量を求めるため、上記と同様にしてトウ糸条試料を約５ｇ採取、秤量した（Ｄｇ）。次に、このトウ糸条試料をソックスレー抽出管に入れ、ジエチルエーテルを入れた丸底抽出フラスコを取り付けた後、エーテルが沸騰を弱く保つ程度に抽出浴で加熱して１時間抽出を行った。抽出が終了した後、トウ糸条試料を固く絞ってから秤量瓶に入れ、温度８５℃以上、真空度７０〜７６ｍｍＨｇの真空蒸気乾燥器で１時間乾燥させた。その後、得られたトウ糸条試料を、予め１０５±３℃に加熱した通風乾燥機でさらに１時間乾燥させた。乾燥後、トウ糸条試料を徐冷してから秤量し、試料の固形分重量を求めた（Ｅｇ）。

上記のようにして求めたＡ〜Ｅの各数値を用いて、次式により固形分重量に対する水分重量としてトウ糸条の水分率を算出した。なお次式のＦは、カールフィッシャー試薬の力価であり、水１ｇの滴定に対して必要なカールフィッシャー試薬の容量を表す係数である。本実施例では、事前に水分既知の塩化メチレンとメタノールとの混合溶剤（容積比は、塩化メチレン：メタノール＝１７：３）を電位差滴定しておくことにより、Ｆの値を予め求めておいた。
トウ糸条の水分率（％）＝Ｆ×（Ｂ−Ｃ）×Ｄ／Ｅ／Ａ×１００

（トウバンドの水分率）
トウバンドが捲縮付与装置（クリンパー）にて捲縮付与されている状態から、走行しているトウバンドが切断しない程度にニップロール圧力とフラッパー圧力とを低下させ、さらに捲縮付与装置に噴霧している冷却水を瞬間的に停止した。この状態で、捲縮付与装置から搬出されてくる捲縮が付与されたトウバンドを採取した。採取したトウバンドは、乾燥を防止するためにすぐに樹脂製の袋に入れた。採取したトウバンドの水分率は、トウ糸条の場合と同様に、カールフィッシャー法による測定を行って求めた。

（トウバンドの開繊均一性）
トウバンドの開繊均一性を評価するために、捲縮が付与されたトウバンドを搬送用ローラーで引き上げて、一定の綾振周期で平板状のダンボール上に２〜３層程度で積載した。この２〜３層に積載したトウバンドを開繊評価用サンプルとして使用した。

この開繊評価用サンプルを評価試験機にて模擬的に開繊処理した後、その開繊したトウバンドの均一状態を目視で観察し、粗密斑を生じている部分の幅及び認識される粗密差の程度によって以下のような４段階でトウバンドの開繊均一性についての評点を付けた。このとき、評点１又は２の評価を受けたトウバンドは、開繊均一性に優れた良質のトウバンドであった。
評点１：全体的に均一な開繊状態である。著しい粗密差はなく、開繊幅に対して粗密斑を生じている部分の幅が５％未満である。
評点２：開繊後のトウバンドに著しい粗密差はなく、かつ開繊幅に対して粗密斑を生じている部分の幅が５％以上１０％未満である。
評点３：開繊後のトウバンドに軽微な粗密差がある、もしくは著しい粗密差はないが、開繊幅に対して粗密斑を生じている部分の幅が１０％以上１５％未満である。
評点４：開繊後のトウバンドが、評点３に至らない不均一な開繊状態である。

（トウバンドの捲縮率）
ＪＩＳ Ｌ １０１５（１９９９）、８．１２．２に記載の方法に従って、トウバンドの捲縮率を測定した。この捲縮率の測定において、４０％以上の捲縮率を示したトウバンドを合格として評価した。

（糸塵量）
捲縮が付与されたトウバンドを一定時間囲い箱に積載した後、圧縮、梱包を行ってサンプルベールを作製した。作製したサンプルベールは、梱包後２週間以上静置した後に開梱し、プラグ巻上試験を行った。このプラグ巻上試験では、ハウニ社製プラグマシン「ＫＤＦ−３」にて巻上速度６００ｍ／分で１時間巻上を行い、フード付きの開繊ブース（容積：約１１５，０００ｃｍ³）に蓄積した糸塵重量を測定した。

（実施例１）
図１に示したトウバンドの製造装置１０を用いて、先ず紡糸口金１における１ノズル当たりの単繊維が３５０フィラメント、単繊維繊度が３．０ｄｔｅｘの条件でアセテートトウ糸条２を作製した。

次に、フィードローラー４の直前に設置した第１水分付与装置３を用いて、トウ糸条２にエマルジョン油剤を付与した。この第１水分付与装置３は、円筒状のローラー１２として直径５０ｍｍ、吸水率６〜９％の多孔質セラミック製ローラーを具備し、また液受け１１には水が９５重量％、油剤成分が３．８重量％、界面活性剤が１．２重量％の組成からなるエマルジョン油剤が満たされている。そして、第１水分付与装置３の円筒状のローラー１２をアセテートトウ糸条２に接触させ、トウ糸条２の走行方向に対して対向する方向に１００ｒｐｍとなる回転条件で回転させることによって、トウ糸条２に水分と油剤とを付与した。このとき、第１水分付与装置３で水分が付与されたアセテートトウ糸条２´の水分率は１５％であった。

第１水分付与装置３で水分が付与されたアセテートトウ糸条２´は、フィードローラー４及びガイド８を介してトウバンド形成手段９に連続的に搬送され、トウバンド形成手段９にて３３本のアセテートトウ糸条２を集束してトウバンド５を形成した。このとき、ガイド８の上流側近傍におけるトウ糸条の張力Ｔ１と下流側近傍におけるトウ糸条の張力Ｔ２との張力差（Ｔ２−Ｔ１）を測定したところ、張力差（Ｔ２−Ｔ１）の平均値は１２５ｇｆであった。

続いて、トウバンド形成手段９で形成したトウバンド５に、捲縮付与装置７の直前に設置された第２水分付与装置６でエマルジョン油剤の付与を行った。このとき、第２水分付与装置６は、トウバンド５に接触するセラミック製の水分付与ガイドを有している。この水分付与ガイドには、トウバンドの走行方向を縦幅（Ｔ）、トウバンドの幅方向を横幅（Ｗ）とする長方形に開口したスリットが形成されている。実施例１において、水分付与ガイドに形成されているスリットの縦幅Ｔは０．３５ｍｍ、横幅Ｗは１９ｍｍであり、またスリットの横幅（Ｗ）とフランジ部間の幅（Ｌ）との比Ｗ／Ｌは０．９５であった。また、第２水分付与装置６でエマルジョン油剤が付与されたトウバンド５´の水分率を測定したところ、その水分率は３５％であった。

その後、エマルジョン油剤が付与されたトウバンド５´に、捲縮付与装置７で捲縮を付与した。そして、この実施例１で製造したトウバンドについて、開繊均一性の評価と、捲縮率及び糸塵量の測定を行った。その結果、実施例１のトウバンドにおける開繊均一性は評点１であり、またトウバンドの捲縮率は４１．５％、１時間あたりの糸塵量は０．１５ｇであった。

（実施例２）
実施例２では、上記実施例１と同じ製造装置を用いて、第２水分付与装置６でトウバンドに付与する水分量を実施例１よりも少なくしてエマルジョン油剤の付与を行い、それ以外については上記実施例１と同じ処理条件となるようにしてトウバンドの製造を行った。この実施例２において、トウ糸条２´の水分率は１５％であり、また張力差（Ｔ２−Ｔ１）の平均値は１２５ｇｆであった。一方、第２水分付与装置６でエマルジョン油剤が付与されたトウバンド５´の水分率を測定したところ、その水分率は１９％であった。

そして、実施例２で得られたトウバンドについて、開繊均一性の評価と、捲縮率及び糸塵量の測定を行った。その結果、実施例２のトウバンドにおける開繊均一性は評点１であり、またトウバンドの捲縮率は４１．２％、１時間あたりの糸塵量は０．４０ｇであった。

（実施例３）
実施例３では、上記実施例１で用いた製造装置において、第１水分付与装置として図２のようなローラー方式の水分付与装置の代わりにセラミック製の水分付与ガイドを用いた。この第１水分付与装置として使用したセラミック製の水分付与ガイドは、トウ糸条の幅方向を規制する一対のフランジ部と、その一対のフランジ部間に長方形に開口したスリットとを有している。また、この水分付与ガイドに形成されているスリットの縦幅Ｔは０．３５ｍｍ、横幅Ｗは４ｍｍであり、またスリットの横幅（Ｗ）とフランジ部間の幅（Ｌ）との比Ｗ／Ｌは０．８０であった。

このように第１水分付与装置としてセラミック製の水分付与ガイドを用いたこと以外は上記実施例１と同じ処理条件となるようにしてトウバンドの製造を行った。この実施例３において、トウ糸条２´の水分率は１５％、張力差（Ｔ２−Ｔ１）の平均値は１２５ｇｆ、またトウバンド５´の水分率は３５％であった。

そして、実施例３で得られたトウバンドについて、開繊均一性の評価と、捲縮率及び糸塵量の測定を行った。その結果、実施例３のトウバンドにおける開繊均一性は評点２であり、またトウバンドの捲縮率は４１．０％、１時間あたりの糸塵量は０．２０ｇであった。

（実施例４）
実施例４では、上記実施例１で用いた製造装置において、第２水分付与装置として水分付与ガイドの代わりに、噴霧式のエマルジョン油剤付与装置を用いた。それ以外については上記実施例１と同じ処理条件となるようにしてトウバンドの製造を行った。この実施例４において、トウ糸条２´の水分率は１５％、張力差（Ｔ２−Ｔ１）の平均値は１２５ｇｆ、またトウバンド５´の水分率は３５％であった。

そして、実施例４で得られたトウバンドについて、開繊均一性の評価と、捲縮率及び糸塵量の測定を行った。その結果、実施例４のトウバンドにおける開繊均一性は評点２であり、またトウバンドの捲縮率は４１．６％、１時間あたりの糸塵量は０．２５ｇであった。

（比較例１）
比較例１では、上記実施例１と同じ製造装置を用いたが、第１水分付与装置３において円筒状のローラー１２の回転条件を１５０ｒｐｍに設定して、トウ糸条２にエマルジョン油剤を付与した。このとき、第１水分付与装置３で水分が付与されたアセテートトウ糸条２´の水分率は２１％であった。また、比較例１において、ガイド８の上流側近傍におけるトウ糸条の張力Ｔ１と下流側近傍におけるトウ糸条の張力Ｔ２との張力差（Ｔ２−Ｔ１）を測定したところ、張力差（Ｔ２−Ｔ１）の平均値は９８ｇｆであった。

続いて、トウバンド形成手段９にて３３本のアセテートトウ糸条２を集束してトウバンド５を形成した後、第２水分付与装置６でトウバンド５にエマルジョン油剤の付与を行った。このとき、エマルジョン油剤が付与されたトウバンド５´の水分率を測定したところ、その水分率は３８％であった。

その後、エマルジョン油剤が付与されたトウバンド５´に捲縮付与装置７で捲縮を付与し、得られたトウバンドについて、開繊均一性の評価と、捲縮率及び糸塵量の測定を行った。その結果、比較例１のトウバンドにおける開繊均一性は評点３であり、またトウバンドの捲縮率は４１．０％、１時間あたりの糸塵量は０．３６ｇであった。

（比較例２）
比較例２では、上記比較例１で用いた製造装置において、第２水分付与装置として水分付与ガイドの代わりに、噴霧式のエマルジョン油剤付与装置を用いた。それ以外については上記比較例１と同じ処理条件となるようにしてトウバンドの製造を行った。この比較例２において、トウ糸条２´の水分率は２１％、張力差（Ｔ２−Ｔ１）の平均値は９８ｇｆ、またトウバンド５´の水分率は３８％であった。

そして、比較例２で得られたトウバンドについて、開繊均一性の評価と、捲縮率及び糸塵量の測定を行った。その結果、比較例２のトウバンドにおける開繊均一性は評点４であり、またトウバンドの捲縮率は４１．１％、１時間あたりの糸塵量は０．３５ｇであった。

（比較例３）
比較例３では、上記実施例１で用いた製造装置から第２水分付与装置６を省いて、トウバンド形成手段９でトウバンド５を形成した後、エマルジョン油剤の付与を行わずにトウバンド５に捲縮付与装置７で設定条件を種々変更させて捲縮を付与した。この比較例３において、トウ糸条２´の水分率は１５％、張力差（Ｔ２−Ｔ１）の平均値は１２５ｇｆであった。また、捲縮付与装置７の直前でトウバンド５の水分率を測定したところ、その水分率は１４％であった。上記以外の条件については実施例１と同じ処理条件となるようにしてトウバンドの製造を行った。

そして、この比較例３で得られたトウバンドについて、開繊均一性の評価と、捲縮率及び糸塵量の測定を行った。その結果、比較例３のトウバンドにおける開繊均一性は評点２であった。また、トウバンドの捲縮率は、捲縮付与装置７で設定条件を種々変更させても３７．２％以下であった。また、捲縮率が３７．２％であったトウバンドにおける１時間あたりの糸塵量は０．４５ｇであった。

以下の表１に上記実施例１〜４及び比較例１〜３の各製造条件と製造したトウバンドの評価結果をまとめて表す。

上記表１に示したように、実施例１〜４のトウバンドは、優れた捲縮率と開繊均一性を有していることがわかる。一方、比較例１及び２のトウバンドは、トウ糸条の水分率が本発明の範囲よりも高かったため、トウバンドの形成が不均一となり、トウバンドの開繊均一性が低下した。また、比較例３のトウバンドは、捲縮付与前にトウバンドへの水分付与を行わなかったため、捲縮付与装置で十分な捲縮を与えることができなかった。

本発明は、タバコフィルター等の加工に用いられるトウバンドの製造に有効に適用することができる。

図１は、本発明のトウバンドの製造装置の一例を模式的に示す説明図である。 図２は、第１水分付与装置の一例を模式的に示す説明図である。

符号の説明

１ 紡糸口金
２、２´ アセテートトウ糸条
３ 第１水分付与装置
４ フィードローラ
５、５´ トウバンド
６ 第２水分付与装置
７ 捲縮付与装置
８ ガイド
９ トウバンド形成手段
１０ トウバンドの製造装置
１１ 液受け
１２ 円筒状のローラー
１３ 液体

Claims (2)

1. 複数本のアセテートフィラメントを集束してアセテートトウ糸条を作製し、同アセテートトウ糸条を複数本集束することによりトウバンドを製造するトウバンドの製造方法において、
   前記アセテートトウ糸条の作製後に同トウ糸条に水分を付与し、その水分率を５％以上２０％以下とすること、
   水分が付与された前記アセテートトウ糸条を複数本帯状に集束してトウバンドを形成すること、
   前記トウバンドに水分を付与し、その水分率を２０％以上５０％以下とすること、及び 前記水分を付与したトウバンドに捲縮を付与すること、
   を含んでなることを特徴とするトウバンドの製造方法。
2. 連続して複数本のアセテートトウ糸条を集束しトウバンドを形成すること、一方向に走行する前記アセテートトウ糸条を所要の摺接面を有するガイドの前記摺接面を摺接走行させること、及び前記ガイドの上流側近傍におけるトウ糸条の張力Ｔ１と前記ガイドの下流側近傍におけるトウ糸条の張力Ｔ２との張力差（Ｔ２−Ｔ１）を１００ｇｆ以上２００ｇｆ未満に張力調整することを含んでなる請求項１記載のトウバンドの製造方法。

Images