JP5635185B1 - 繊維トウの捲縮装置及び捲縮繊維トウの製造方法 - Google Patents

Abstract

一対の繊維トウ押込みロールのトウ導入部（１０）の前記押し込みロール（１，２）のニップ点（９）より上流側に、走行方向先端部が鋭角である略二等辺三角形の形状を呈する板材からなるトウ幅規制部（１０ａ）を配するとともに、同トウ幅規制部（１０ａ）に続いて繊維トウ（８）の繊維のはみ出しを防止するトウはみ出し防止部（１１ａ）を前記一対の押し込みロール（１，２）のニップ点（９）を含むロール側面に配している。押し込みロール幅Ａと一対のはみ出し防止用押え板（１５）の内壁面間距離Ｂとの差を１２ｍｍ以下、０．２ｍｍ以上とし、且つトウ幅規制部（１０ａ）先端と押し込みロール（１，２）のニップ点（９）との間の距離Ｃを２２ｍｍ以下、０ｍｍより大きくする。

Description

本発明は繊維トウに座屈捲縮を付与する繊維トウの押し込み捲縮装置及び繊維トウの製造方法に関し、さらに詳しくは、押し込みロールを通した繊維トウに対する捲縮付与時における運転操作性に優れ、ダメージのない捲縮繊維トウを連続的に効率よく生産し得る捲縮装置及び捲縮繊維トウの連続製造方法に関する。

繊維トウへの捲縮付与方式としては、押し込みロールを用いた捲縮装置が広く用いられており、この押し込みロールを用いた捲縮装置は、繊維トウを一対の押し込みロールを通して捲縮室に押し込むことによって捲縮繊維トウを作るものである。この装置により捲縮繊維トウを作るには、押し込みロールが繊維トウに対して所定の把持圧をもって把持することが必要であり、一対の押し込みロールで挟圧された繊維トウはその押し込みロールの間で両側に広がろうとする。この押し込みロールの左右両側面からはみ出そうとする繊維トウのはみ出しを防止するため、押し込みロールにおける繊維トウを把持するニップ点付近の両側面に押え板（摺動板）を押しあてており、この押え板は繊維トウの押し込みロール両側へのはみ出し圧と、押し込みロールの回転による負荷とが継続して同時に繊維トウにかかるため、捲縮装置の運転時間の経過とともに押え板が溝状に摩耗するという問題を有している。

押え板の摩耗が進行すると、繊維トウが当該摩耗部に引っ掛かって切れたり、不均一な捲縮が繊維トウに発生するといった捲縮繊維トウの品質への悪影響が現われる。このため、所定の捲縮品質を維持した捲縮繊維トウを得るために、押え板及び押し込みロールの定期的な交換が必要となる。その交換のため捲縮装置を停止せざるを得ず、この停止に伴い捲縮繊維トウの生産効率の低下をもたらす。そのため、捲縮繊維トウの生産効率の低下を改善し得る装置と方法の開発が強く望まれていた。

こうした背景から、例えば実開昭４９−４２２４９号公報（特許文献１）には繊維トウの捲縮装置における一対の押し込みロールの両側面に押し付けられる一対の押え板（摺動板）の摺動面の一部に耐焼付き性に優れた材質を配し、その一部を除く他のトウ繊維との摺接面に耐磨耗性に優れた材質を配した複合構造とし、耐焼付き性に優れた材質が配された表面を、耐磨耗性に優れた材質が配される表面よりも高くしている。その結果、ニップロールとの焼付きがなく、しかもトウによる摩耗が著しく減少し、捲縮の乱れや糸切れ等を発生することなく長時間の運転が可能となるというものである。

また、例えば実開昭５０−７７５５４号公報（特許文献２）には、押し込みロールの少なくとも表面を合金工具鋼で構成することにより、ステンレス鋼（ＳＵＳ４２０）に比して寿命が著しく向上するばかりでなく、超硬合金と比較して脆くなく加工性に優れているため取り扱いやすく、加工精度が向上するとしている。また、例えば実開昭５１−４３６５３号公報（特許文献３）及び実公昭５２−１３３９１号公報（特許文献４）によれば、摺動片（押え板）の中心をロールのニップ点から外して配してあり、摺動片（押え板）がその中心回りを自在に回転できるようにしている。これにより、摺動板の摩耗が防止できるというものである。

実開昭４９−４２２４９号公報 実開昭５０−７７５５４号公報 実開昭５１−４３６５３号公報 実公昭５２−１３３９１号公報

しかし、これらの提案は押え板（摺動板）や押し込みロールの寿命延長に効果が認められるものの、押え板、押し込みロール、繊維束相互の摩擦発生要因を根本的に解消するものではなく、捲縮の乱れのような捲縮繊維トウの品質異常を抑制するには十分な効果を得ることができなかった。

本発明は、かかる課題を解消すべくなされたものであり、その具体的な目的は、押え板、押し込みロール、繊維束相互の摩擦発生要因を根本的に解消して、高品質な捲縮繊維トウを製造できる繊維トウの押し込み捲縮装置及び捲縮繊維トウの製造方法を提供することにある。

本発明者等は、この種の押し込み捲縮装置における押え板の寿命延長という難しい手段や装置の運転中に押え板を交換するという危険な行為に頼らずに、これらの問題を根本的に改善し得た構造を有する捲縮装置を開発すべく鋭意検討した結果、押し込みロール前にトウ幅規制部を設けることにより、繊維トウの捲縮乱れが生ずることなく、かつ、押え板の摩耗や破損などの不都合の生じにくい繊維トウの捲縮装置と方法とを開発し得ることを見出し本発明を完成させた。

すなわち、本発明の第１の基本構成は、一対のトウ押し込みロールの両側面にトウのはみ出し防止用押え板が配され、その一対のトウ押し込みロールの後部にクリンパーボックスが配され、連続して供給される繊維トウを前記一対のトウ押し込みロール間を通して前記クリンパーボックスに押し込み、繊維トウに捲縮を付与するトウの押し込み捲縮装置であって、前記トウのはみ出し防止用押え板が、押し込みロールのトウ導入部に配され繊維トウのトウ幅を規制する一対のトウ幅規制部と、トウ導入部から前記押し込みロールのトウ導出部にかけて配され、トウのはみ出しを防止するトウはみ出し防止部とを備えており、前記トウ幅規制部は、そのトウ導入部が走行方向先端部を鋭角とする略二等辺三角形状の楔型を呈する板材からなり、前記押し込みロールのロール幅Ａと、前記一対のトウ幅規制部の内壁面間距離Ｂとが、以下の（１）式を満足してなる繊維トウの押し込み捲縮装置にある。
１２ｍｍ≧Ａ−Ｂ≧０．２ｍｍ （１）

好適な態様によれば、前記押し込みロール幅Ａと一対のトウ幅規制部の内壁面間距離Ｂとが、１２ｍｍ≧Ａ−Ｂ≧０．２ｍｍなる条件を満足することが望ましく、より好ましくは、以下の（２）式のように押し込みロール幅Ａと前記内壁面間距離Ｂとの差が、２ｍｍから０．２ｍｍの範囲内に設定する。
２ｍｍ≧Ａ−Ｂ≧０．２ｍｍ （２）

さらに、前記一対のトウ幅規制部は、それぞれトウの幅方向の端部が走行する溝部を有し、それぞれの溝高さは、ロール幅Ａに対して３％以上１５％以下であり、それぞれの溝幅は、トウの厚みに対して５倍以上１５倍以下であることが好ましい。
前記ロール幅Ａ（ｍｍ）と繊維トウの総繊度Ｄ（ｄｔｅｘ）が以下の（３）式を満足することが好ましい。
５×１０^-4≧（Ａ−２）／Ｄ≧３．５×１０^-4 （３）

一方、トウ幅規制部の先端と押し込みロールのニップ点との間の好ましい距離Ｃは、以下の（４）式のように、２２ｍｍ≧Ｃ＞０ｍｍであるとよい。
２２ｍｍ≧Ｃ＞０ｍｍ （４）

そして、前記はみ出し防止用押え板を耐焼付き性に優れた材質から構成し、前記トウ幅規制部は耐磨耗性や耐衝撃性に優れた材質から構成することが望ましい。

また、本発明の第２の基本構成は、一対のトウ押し込みロールの両側面にトウ幅規制部とトウはみ出し防止部とを備えてなる繊維トウのはみ出し防止用押え板が配され、前記一対のトウ押し込みロールの後部にクリンパーボックスが配され、連続して供給される繊維トウを前記一対のトウ押し込みロール間を通して前記クリンパーボックスに押し込み、繊維トウに捲縮を付与することにより捲縮繊維トウを得る捲縮繊維トウの製造方法であって、
前記繊維トウのはみ出し防止用押え板が、押し込みロールのトウ導入部に配した繊維トウのトウ幅を規制する一対のトウ幅規制部と、トウ導入部から前記押し込みロールのトウ導出部にかけて配したトウのはみ出しを防止するトウはみ出し防止部とを備えること、
前記トウ押し込みロールのトウ導入部に、走行方向先端部が鋭角である略二等辺三角形状の楔型を呈する板材からなる一対のトウ幅規制部が配されること、
前記トウ押し込みロールのロール幅Ａと、前記一対のトウ幅規制部の繊維トウが走行するトウ走行部のトウ幅方向の内壁面間距離Ｂとが、以下の（５）式を満足するように設定されており、前記一対のトウ幅規制部により、前記繊維トウのトウ幅を規制する工程を有することを特徴とする、捲縮繊維トウの製造方法にある。
１２ｍｍ≧Ａ−Ｂ≧０．２ｍｍ （５）

前記トウ押し込みロールのロール幅Ａと、前記一対のトウ幅規制部の繊維トウが走行するトウ走行部のトウ幅方向の内壁面間距離Ｂとが、以下の（６）式を満足するように設定されていることが好ましい。
２ｍｍ≧Ａ−Ｂ≧０．２ｍｍ （６）

本発明の第２の基本構成は、前記一対のトウ幅規制部は、それぞれトウの幅方向の端部が走行する溝部を有し、それぞれの溝高さは、ロール幅Ａに対して３％以上１５％以下であり、それぞれの溝幅は、トウの厚みに対して５倍以上１５倍以下であることが好ましい。
前記ロール幅Ａ（ｍｍ）と繊維トウの総繊度Ｄ（ｄｔｅｘ）が以下の（７）式を満足することが好ましい。
５×１０^-4≧（Ａ−２）／Ｄ≧３．５×１０^-4 （７）

一方、トウ幅規制部の先端と押し込みロールのニップ点との間の好ましい距離Ｃは、以下の（８）式のように、２２ｍｍ≧Ｃ＞０ｍｍであるとよい。
２２ｍｍ≧Ｃ＞０ｍｍ （８）

ここで、トウ幅規制部の材質は、耐摩耗性や耐衝撃性を備えているものならば、いずれの素材も用いることができ、例えば、ステンレス鋼、合金工具鋼、超硬合金等を用いることができ、特に、耐食性を備えたステンレス鋼を用いることが好ましい。
一方、トウはみ出し防止部の材質は、耐焼き付き性に優れたセラミックスを用いることが好ましい。

本発明に係る繊維トウの押し込み捲縮装置の特徴は、押し込みロールのトウ導入部に前方に一対のトウ幅規制部を配し、押し込みロールのトウ導入部からトウ導出部にわたる押し込みロールの左右側面にトウはみ出し防止部を設けた点にある。トウ捲縮装置にかかる構造を採用することにより、従来のごとき格別にトウ幅規制部を備えていない捲縮装置に比べ、押し込みロールに供給される繊維トウの走行状態に蛇行やゆれを生ずることなく、押し込みロールのニップ点に向けて均等なトウ幅を維持しながら安定して供給できる。

トウ幅規制部を通過した繊維トウは、続くトウはみ出し防止部へと送り込まれる。このとき繊維トウは一対の押し込みロールの押圧作用を受けて、幅方向の外側に向けて拡がり始めようとするが、前記トウ導入部及び導出部にかけて配されたトウはみ出し防止部が押し込みロールの側面に圧接しており、上下ロール間の隙間から繊維トウが異常にはみ出そうとしても、それを確実に抑制する。

このように、本発明では、はみ出し防止用押え板をトウ幅規制部及びはみ出し防止部により構成することにより、一対の押し込みロールの間へと送り込まれる以前に、繊維トウの幅を予め設定されているトウ幅に規制して、その幅をもって一対の押し込みロールの間へと送り込み、そこで繊維トウを徐々に押圧し、押し込みロールのニップ点を通過したのち徐々に押圧が解除されて、前方のクリンパーボックスへと送り込む。クリンパーボックスのトウ出口部はトウの自由な通過が抑止され、押し込みロールから押し出される繊維トウはクリンパーボックス内で波状に屈曲変形しながら、順次トウ出口へと移動する。このとき、繊維トウの構成繊維自体に細かな捲縮がなされる。

ここで、クリンパーボックスのトウ入口のトウ幅方向の入口幅が前記一対のトウはみ出し防止部の内壁間距離よりも僅かに長く設定されている。そのため、このトウはみ出し防止部の終点とクリンパーボックスのトウ入口との間において繊維トウの左右端縁部に存在する繊維の緻密性が解かれ、繊維トウの幅方向における緻密性が均等となり、そこで捲縮の付与がなされることになり、繊維トウの長さ方向及び幅方向のいずれにあっても均一な捲縮が得られる。更には、前記トウはみ出し防止用押え板に過剰な押圧力を加えなくても、本発明に係る繊維トウの押し込み捲縮装置を、安定して運転できるという大きなメリットがある。

特に、押し込みロール幅Ａと一対のトウはみ出し防止用押え板の内側距離Ｂとが、１２ｍｍ≧Ａ−Ｂ≧０．２ｍｍなる条件を満足させると、トウの蛇行や押し込みロールでのはみ出しがなく、捲縮繊維トウの品質異常による捲縮装置の運転を停止させることがほとんどなくなる。また、トウ幅規制部の先端部がそのトウ導入部が走行方向先端部を鋭角とする略二等辺三角形状の楔型を呈することで、一対の押し込みロールのニップ点とトウ幅規制部の先端との距離を、近づけられるので、更に上記に述べた押え板、押し込みロール、繊維束相互の摩擦などの要因による不都合を生ずることなく装置を安定して長期間の運転をすることができる。

本発明に係る繊維トウの連続捲縮装置の要部を一部切開して示す側面図である。 図１のII-II線に沿った矢視断面図である。 図２のIII-III線に沿った矢視断面図である。 図３のＳ部を拡大して示す断面図である。 本発明におけるトウ幅規制部及びトウはみ出し防止部の構成を示す縦断面図である。 前記トウ幅規制部及びトウはみ出し防止部と押し込みロールとの配置関係を示す側面図である。 前記トウ幅規制部及びトウはみ出し防止部の斜視図である。 ロール幅Ａ、内壁面間距離Ｂを示す概略図である。 トウ幅規制部の走行方向先端と一対の押し込みロールのニップ点との最短距離Ｃを示す、図８のIX−IX線に沿った矢視断面図である。 図９の破線で囲んだ部分を拡大し、繊維トウ８及び捲縮繊維トウ８ａを除いた状態を示す図である。

以下、添付図面に基づいて本発明の代表的な実施形態である繊維トウの捲縮装置について具体的に説明する。
図１及び図２において、符号１，２は上下一対の第１及び第２押し込みロールであって、それぞれが第１及び第２回転軸１ａ，２ａの先端（図２の右端）にて固定支持されている。第１及び第２回転軸１ａ，２ａの途中と他端部（図２の左端部）は下部ハウジング４及び上部ハウジング５に取り付けられた複数の軸受にて回転自在に支持されており、第２回転軸２ａの他端は図示せぬ駆動源と連結されている。第１回転軸１ａは歯車３を介して第２回転軸２ａと連結され、繊維トウ８の押し込み方向に等速度で正回転する。後部ハウジング６の上下部位には、それぞれ水噴射スプレー７ａ，７ｂが配されており、各スプレー７ａ，７ｂは前記第１及び第２押し込みロール１，２の各表面に向けられ、水噴射によりロールの加熱が防止され、はみ出し防止用押え板のはみ出し防止部１１ａの摩耗が抑制される。

前記第１及び第２押し込みロール１，２は同一の径を有しており、その外面中央部にそれぞれヨーク１ｂと円形プレート２ｂとが固着されている。この第１及び第２押し込みロール１，２のトウニップ点９を挟んで、図３及びその拡大図である図４に示す、矢印方向に走行する繊維トウ８の進行方向前後にわたり、本発明の特徴部の一部となる繊維トウ８の導入部１０と、繊維トウ８の導出部１１とを有している。導入部１０は、繊維トウ８の第１及び第２押し込みロール１，２への導入領域であり、前記導出部１１はニップ点９を過ぎてクリンパーボックス１２に押し込まれる領域である。本実施形態では、それぞれの領域が第１及び第２押し込みロール１，２の径の１／４程度の領域である。繊維トウ８は、導入部１０にて第１及び第２押し込みロール１，２によって徐々に押圧され、ニップ点９を過ぎて前記導出部１１に入ると、前記押圧が徐々に解除される。

クリンパーボックス１２のトウ出口付近には繊維トウ８の通過を抑制する後述するフラッパー１２ｂ（図１）が配されているため、第１及び第２押し込みロール１，２により押圧されてクリンパーボックス１２に押し出される繊維トウ８は、導出部１１において強制的に押し出されて細かな捲縮が付与されながら前進しようとする。ここで、繊維トウ８は第１及び第２押し込みロール１，２の周面の間に形成される三角形状の空間を進み、この空間内を波形に折り畳まれながらクリンパーボックス１２内に充填される。この充填された繊維トウ８は前記フラッパー１２ｂの抑制力に抗しながら一定の速度で、クリンパーボックス１２のトウ出口から外部へと引き出される。従って、導出部１１から捲縮繊維トウ８ａのトウ出口までがクリンパーボックス１２を構成している。

本発明における繊維トウ８のはみ出し防止用押え板１５は図４〜図８に示すように、繊維トウ８のトウ幅を一定の幅に規制しながら第１及び第２押し込みロール１，２間に向けて案内する左右一対のトウ幅規制部１０ａと、第１及び第２押し込みロール１，２の側面からの繊維トウ８のはみ出しを防止する左右一対のはみ出し防止部１１ａとを備えている。また、前記トウ幅規制部１０ａと前記はみ出し防止部１１ａとの背面には、各部材を補強支持するバックアップ板１０ｂが固設されている。前記トウ幅規制部１０ａの全体は、上記ニップ点９寄りの端部が二等辺三角状の楔型とされた矩形板材からなり、その楔型部分１０ａ−２のトウ通過面とは反対側の表面のトウ幅規制部１０ａの全体長さの略１／２弱を段差を介して切り欠いて第１薄肉部１０ａ−３を形成している。

更に前記楔型部分１０ａ−２の先端のトウ通過側表面を段差を介して前記楔型部分１０ａ−２の略１／３の長さ部分を切り欠いて第２薄肉部１０ａ−４を形成している。因みに、本実施形態の１つの例は、前記トウ幅規制部１０ａの全体長さは９４．８６ｍｍ、本体部分１０ａ−１の肉厚は６．７ｍｍ、第１薄肉部１０ａ−３の肉厚は２ｍｍ、第２薄肉部１０ａ−４の肉厚は０．６ｍｍである。これらの値は周辺部材の材質や仕様によって変更される。

また、前記トウ幅規制部１０ａのトウ通過面の幅方向中央部には、その一端から前記第１薄肉部１０ａ−３の先端まで連続して延びる、凹断面をもつトウ側縁案内溝１０ａ−５が形成されており、同トウ側縁案内溝１０ａ−５の底面に、トウ導入部１０に導入された繊維トウ８の幅方向端縁が摺動しながら案内される。このトウ側縁案内溝１０ａ−５の底面は前記第２薄肉部１０ａ−４のトウ通過側の表面と同一平面上にある。トウ側縁案内溝１０ａ−５を通る繊維トウ８のトウ幅は、図４，８に示すように、トウ導入部１０に導入される前のトウ幅よりも小さな幅に規制される。トウ導入部１０のトウ通路を挟んで配された左右一対の前記トウ側縁案内溝１０ａ−５の対向する底面間の距離（内壁面間距離）Ｂは、トウ導入部１０に供給される繊維トウ８のトウ幅と、そのトウ幅によって決まる第１及び第２押し込みロール１，２の周面ロール幅Ａによって決まる。

上記左右一対のはみ出し防止部１１ａは、図５〜図７に示すように、前記トウ幅規制部１０ａの上記楔型部分１０ａ−２を構成する第１薄肉部１０ａ−３の段部を起点として、第２薄肉部１０ａ−４の先端を越えて所要の長さ延びている。そのため、このはみ出し防止部１１ａは、図４及び図６に示すように、第１及び第２押し込みロール１，２によって形成される上記トウ導入部１０及びトウ導出部１１にわたって、第１及び第２押し込みロール１，２の側面に近接させて配設される。本実施形態によれば、前記はみ出し防止部１１ａのトウ通過側表面は上記トウ側縁案内溝１０ａ−５の底面及び前記楔型部分１０ａ−２の表面とほぼ同一の平面上にある。因みに、上記トウ幅規制部１０ａは、その母材がＳＵＳ４４０Ｃであり、その表面を耐磨耗性及び耐衝撃性に優れたクローム溶射により仕上げている。一方、トウはみ出し防止部１１ａの材質は、アルミナなどの各種セラミックスが使われており、その肉厚は４．７ｍｍ、板幅はトウ幅規制部１０ａの本体部分１０ａ−１の板幅と等しい２２．６ｍｍである。

更に、左右の上記トウ幅規制部１０ａとはみ出し防止部１１ａの内面間の間隔を調整する規制幅調整装置１３が、左右のトウ幅規制部１０ａ及びはみ出し防止部１１ａの外側に配されている。前記規制幅調整装置１３は、図４に示すように、楔板状のスライダー１３ａと、同楔板状のスライダー１３ａの底面に取り付けられた調節ねじ１３ｂとを有しており、前記調節ねじ１３ｂを回転させることにより、スライダー１３ａを長さ方向に変位させて、左右のトウ幅規制部１０ａ及びはみ出し防止用押え板１５を互いに接近及び離間方向に移動させ、その間隔を調整して繊維トウ８の幅寸法を規制する。

一方、前記繊維トウ８の導出部１１の下流側に形成されるクリンパーボックス１２は、図１に示すように、そのニップ点９側の半部が第１及び第２押し込みロール１，２の周面にほぼ沿った円弧状に形成された、全体が略楔状を呈する上下一対のドクターブレード１２ａと、各ドクターブレード１２ａを上下から支持するブラケット１４とを備えている。このブラケット１４の上下対向面の間に、捲縮繊維トウ８ａが通過する捲縮繊維トウ通路１２ｃが形成されており、そのトウ出口側端部に空気圧により上方から下方に向けて付勢するフラッパー１２ｂが設けられている。このフラッパー１２ｂは、クリンパーボックス１２内の繊維トウ８をトウ出口に向けて自由に走行できないように繊維トウ８の走行を抑制するものである。クリンパーボックス１２のトウ出口側半部の外郭形状は立方体の箱型とされている。このクリンパーボックス１２の左右側壁間の間隔は、第１及び第２押し込みロール１，２のロール幅により異なるが、たばこフィルター用のトウ（総繊度１９０００ｄｔｅｘ〜４４０００ｄｔｅｘ）の場合には１０ｍｍから２１ｍｍまでの間のロール幅Ｂとし、トウの厚みは０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲にすることが好ましく、０．３ｍｍ以上０．８ｍｍ以下の範囲にすることがさらに好ましい。

トウの厚みを調整するためには、前記ロール幅Ａ（ｍｍ）と繊維トウの総繊度Ｄ（ｄｔｅｘ）が５×１０^-4≧（Ａ−２）／Ｄ≧３．５×１０^-4を満足することが好ましい。

ここで、図８に示すように、特に押し込みロール幅Ａと一対のトウはみ出し防止用押え板１５の壁面間距離Ｂとの差が、１２ｍｍ≧Ａ−Ｂ≧０．２ｍｍなる条件を満足させることにより、トウの蛇行や第１及び第２押し込みロール１，２におけるトウのはみ出しがなく、特にはみ出し防止部１１ａにおける第１及び第２押し込みロール１，２とトウはみ出し防止用押え板１５の磨耗と焼き付きが低減され、捲縮繊維トウ８ａの品質異常もたらすことなく、繊維トウ８の捲縮装置を長期間にわたって運転をすることができる。前記の観点から、押し込みロール幅Ａと前記内壁面間距離Ｂとの差は、０．５ｍｍ以上８ｍｍ以下がより好ましく、１ｍｍ以上４ｍｍ以下がさらに好ましい。また、図９及びその部分拡大図である図１０に示すように、一対の第１及び第２押し込みロール１，２のニップ点とトウ幅規制部１０ａの先端との距離Ｃを、２２ｍｍ≧Ｃ＞０ｍｍとしておくことにより、更に上記した不都合を生ずることなく装置を運転することができる。Ｃの距離の上限値は２２ｍｍであるが、トウのはみ出しを防止する点から１５ｍｍ以下が好ましく、１２ｍｍ以下がさらに好ましい。Ｃの距離の下限値は、０に近いほどトウのはみ出しを防止できるので好ましいが、トウ幅規制部と押込みロールの接触を防止する点から１ｍｍ以上がより好ましく、５ｍｍ以上がさらに好ましい。

トウ幅規制部の形状は、そのトウ導入部が走行方向先端部を鋭角とする略二等辺三角形状の楔型を呈することが、その先端部がニップ点に近づけられ、先端部の強度が十分えられるので好ましい。

前記一対のトウ幅規制部は、それぞれトウの幅方向の端部が走行する溝部を有することが好ましく、溝高さは、ロール幅Ａに対して３％以上１５％以下が好ましく、溝幅は、トウの厚みに対して５倍以上１５倍以下であることが好ましい。
前記溝高さがロール幅Ａに対して３％以上であれば、トウの揺れを低減しやすくなり、１５％以下であれば、トウが溝に接触したときの擦れを少なくしやすくなる。前記溝高さは、５％以上１２％以下がより好ましい。

また、溝幅がトウの厚みに対して５倍以上であれば、トウが溝に接触することを低減しやすくなり、１５倍以下であればトウの揺れを低減しやすくなる。前記溝幅は、７倍以上１３倍以下がより好ましい。
この溝を有することで、トウのゆれを抑えることができ、トウを安定した状態で押込みロールに導入できる。

以下、実験例をもって本発明をより具体的に説明する。

＜異常回数＞
異常回数は、３ヶ月間同一条件で運転を続け、その間に発生した装置の調整回数及び捲縮不良の回数を集計した。

＜装置異常回数＞
実験例２において、一週間同一条件で運転を続け、その間に発生した装置調整回数を集計した。

＜捲縮状態の評価方法＞
捲縮状態は、以下の基準に従って評価した。
○：通気抵抗が均一で、トウバンド加工工程の通過性が良好。
△：通気抵抗がやや不均一、又はトウバンド加工工程の通過性が通常より少し劣る。
×：通気抵抗が不均一、又はトウバンド加工工程の通過性が通常より著しく劣り、製品として許容できない。

［実験例１］
押し込みロールの幅が１９ｍｍであり、トウ幅規制部の材質が表面をクローム溶射により仕上げているＳＵＳ４４０Ｃのステンレス鋼であり、トウはみ出し防止用押え板の材質がアルミナのセラミックである図１、図２に示したたばこフィルター用のアセテート繊維トウの押し込み捲縮装置を用意し、表１に示すように、第１及び第２の押し込みロール幅Ａとトウ幅規制部とトウはみ出し防止部とを有する左右一対のトウはみ出し防止用押え板の壁面間距離Ｂとの差（Ａ−Ｂ）を０．４ｍｍ、１ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍの５通りと、トウ幅規制部先端と押し込みロールのニップ点との距離Ｃを、各トウ幅規制部とトウはみ出し防止用押え板の壁面間距離Ｂとの差（Ａ−Ｂ）ごとに１ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍ、７ｍｍの４通りの計２０通りを、トウ幅規制部を設置し（トウ幅規制部あり）それぞれ３ヵ月間同一条件で運転を続け、その間に発生する装置の調整回数及び捲縮不良の回数を集計するとともに、得られる捲縮繊維トウの捲縮状態の良し悪しを判定した。
また比較例として、前記各２０通りのトウ幅規制部を排除した直後（トウ幅規制部なし）の場合についても同様に行い、品質異常の回数はその平均とした。

本実験例１で使用した繊維トウは、単糸繊度が３．３ｄｔｅｘ、総繊度が４０，０００ｄｔｅｘのアセテートの繊維トウとした。トウはみ出し防止用押え板を備えつけたときの押し込みロール前後のトウ導入部及びトウ導出部において得られる繊維トウの異常及び捲縮不良の判定は、トウの単糸切れ、捲縮不均一、押し込みロールへの引っ掛かり等の品質異常の発生回数と、それにともなう装置調整の回数とを表１に示した。

表１に示したとおり、本発明の装置によれば、押し込みロール幅Ａと一対のはみ出し防止用押え板間の距離Ｂとの差を１２ｍｍ以下、０．２ｍｍ以上とし、且つトウ幅規制部先端と押し込みロールのニップ点との間の距離Ｃを６ｍｍ以下、０ｍｍより大きくとすることにより、捲縮繊維トウの品質異常が著しく減少していることがわかる。また、前述の範囲を若干外れた場合でも、繊維束端部の捲縮が若干不均一となったものの、製品価値を損なうほどではなかった。

［実験例２］
押し込みロールの幅が１９ｍｍであり、トウ幅規制部の材質が表面をクローム溶射により仕上げているＳＵＳ４４０Ｃのステンレス鋼であり、トウはみ出し防止用押え板の材質がアルミナのセラミックである図１、図２に示したたばこフィルター用のアセテート繊維トウの押し込み捲縮装置を用意し、表２に示すように、第１及び第２の押し込みロール幅Ａとトウ幅規制部とトウはみ出し防止部とを有する左右一対のトウはみ出し防止用押え板の壁面間距離Ｂとの差（Ａ−Ｂ）を１．６ｍｍとし、トウ幅規制部先端と押し込みロールのニップ点との距離Ｃが１１ｍｍ、１８ｍｍ、２５ｍｍの３通りのトウ幅規制部を設置し（トウ幅規制部あり）それぞれ１週間同一条件で運転を続け、その間に発生する装置の調整回数を集計するとともに、得られる捲縮繊維トウの捲縮状態の良し悪しを判定した。

本実験例２で使用した繊維トウは、単糸繊度が２．７ｄｔｅｘ、総繊度が３５，０００ｄｔｅｘのアセテートの繊維トウとした。表２には各条件におけるトウ幅規制部先端と押し込みロールのニップ点との間の距離Ｃと、捲縮状態を示した。合わせて、捲縮状態が許容出来なくなる前に装置調整により捲縮状態の改善を試みた回数を示した。

表２に示したとおり、トウ幅規制部先端と押し込みロールのニップ点との間の距離Ｃをさらに長くした場合を検討した結果、捲縮状態は、距離Ｃが１１ｍｍでは良好な結果となり、１８ｍｍでは若干不均一とはなったが製品価値を損なうほどではなかった。一方、距離Ｃが２５ｍｍでは、装置の調整を繰り返しても、捲縮状態が許容出来るトウは得られず、捲縮状態が不良となり製品価値を損なう結果となった。

１，２ 第１及び第２押し込みロール
１ａ，２ａ 第１及び第２回転軸
１ｂ ヨーク
２ｂ 円形プレート
３ 歯車
４ 下部ハウジング
５ 上部ハウジング
６ 後部ハウジング
７ａ，７ｂ 水噴射スプレー
８ 繊維トウ
８ａ 捲縮繊維トウ
９ （トウ）ニップ点
１０ （トウ）導入部
１０ａ トウ幅規制部
１０ａ−１ 本体部分
１０ａ−２ 楔型部分
１０ａ−３ 第１薄肉部
１０ａ−４ 第２薄肉部
１０ａ−５ トウ側縁案内溝
１０ｂ バックアップ板
１１ （トウ）導出部
１１ａ （トウ）はみ出し防止部
１２ クリンパーボックス
１２ａ ドクターブレード
１２ｂ フラッパー
１２ｃ 捲縮繊維トウ通路
１３ 規制幅調整装置
１３ａ 楔板状のスライダー
１３ｂ 調節ねじ
１４ ブラケット
１５ （トウ）はみ出し防止用押え板

Claims (10)

1. 一対のトウ押し込みロールの両側面にトウのはみ出し防止用押え板が配され、前記一対のトウ押し込みロールの後部にクリンパーボックスが配され、連続して供給される繊維トウを前記一対のトウ押し込みロール間を通して前記クリンパーボックスに押し込み、繊維トウに捲縮を付与するトウの押し込み捲縮装置であって、
   前記トウのはみ出し防止用押え板は、
   押し込みロールのトウ導入部に配され、繊維トウのトウ幅を規制する一対のトウ幅規制部と、トウ導入部から前記押し込みロールのトウ導出部にかけて配され、繊維トウのはみ出しを防止するトウはみ出し防止部とを備えてなり、
   前記トウ幅規制部は、走行方向先端部が鋭角である略二等辺三角形状の楔型を呈する板材からなり、
   前記押し込みロールのロール幅Ａと、前記一対のトウ幅規制部の繊維トウが走行するトウ走行部のトウ幅方向の内壁面間距離Ｂとが、以下の（１）式を満足してなる繊維トウの捲縮装置。
   １２ｍｍ≧Ａ−Ｂ≧０．２ｍｍ （１）
2. 前記押し込みロールのロール幅Ａと、前記一対のトウ幅規制部の繊維トウが走行するトウ走行部のトウ幅方向の内壁面間距離Ｂとが、以下の（２）式を満足してなる請求項１に記載の繊維トウの捲縮装置。
   ２ｍｍ≧Ａ−Ｂ≧０．２ｍｍ （２）
3. 前記一対のトウ幅規制部は、それぞれトウの幅方向の端部が走行する溝部を有し、それぞれの溝高さは、ロール幅Ａに対して３％以上１５％以下であり、それぞれの溝幅は、トウの厚みに対して５倍以上１５倍以下である請求項１または２に記載の繊維トウの捲縮装置。
4. 前記ロール幅Ａ（ｍｍ）と繊維トウの総繊度Ｄ（ｄｔｅｘ）が以下の（３）式を満足する請求項１または２に記載の繊維トウの捲縮装置。
   ５×１０^-4≧（Ａ−２）／Ｄ≧３．５×１０^-4 （３）
5. トウ幅規制部の走行方向の先端と一対の押し込みロールのニップ点との最短距離Ｃが以下の（４）式を満足してなる請求項１または２に記載の繊維トウの捲縮装置。
   ２２ｍｍ≧Ｃ＞０ｍｍ （４）
6. 一対のトウ押し込みロールの両側面にトウ幅規制部とトウはみ出し防止部とを備えてなる繊維トウのはみ出し防止用押え板が配され、前記一対のトウ押し込みロールの後部にクリンパーボックスが配され、連続して供給される繊維トウを前記一対のトウ押し込みロール間を通して前記クリンパーボックスに押し込み、繊維トウに捲縮を付与することにより捲縮繊維トウを得る捲縮繊維トウの製造方法であって、
   前記トウ押し込みロールのトウ導入部に、走行方向先端部が鋭角である略二等辺三角形状の楔型を呈する板材からなる一対のトウ幅規制部が配されており、
   前記トウ押し込みロールのロール幅Ａと、前記一対のトウ幅規制部の繊維トウが走行するトウ走行部のトウ幅方向の内壁面間距離Ｂとが、以下の（５）式を満足するように設定されており、
   前記一対のトウ幅規制部により、前記繊維トウのトウ幅を規制する工程を有する捲縮繊維トウの製造方法。
   １２ｍｍ≧Ａ−Ｂ≧０．２ｍｍ （５）
7. 前記トウ押し込みロールのロール幅Ａと、前記一対のトウ幅規制部の繊維トウが走行するトウ走行部のトウ幅方向の内壁面間距離Ｂとが、以下の（６）式を満足するように設定されている請求項６に記載の捲縮繊維トウの製造方法。
   ２ｍｍ≧Ａ−Ｂ≧０．２ｍｍ （６）
8. 繊維トウの幅方向の端部を、前記一対のトウ幅規制部に有し、高さがロール幅Ａに対して３％以上１５％以下であり、幅がトウの厚みに対して５倍以上１５倍以下である溝に走行させる請求項６または７に記載の捲縮繊維トウの製造方法。
9. 前記ロール幅Ａ（ｍｍ）と繊維トウの総繊度Ｄ（ｄｔｅｘ）が以下の（７）式を満足させる請求項６または７に記載の捲縮繊維トウの製造方法。
   ５×１０^-4≧（Ａ−２）／Ｄ≧３．５×１０^-4 （７）
10. トウ幅規制部の走行方向先端と一対の押し込みロールのニップ点との最短距離Ｃとが以下の（８）式を満足してなる請求項６または７に記載の捲縮繊維トウの製造方法。
    ２２ｍｍ≧Ｃ＞０ｍｍ （８）

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