JP6028786B2 - 羽毛状綿素材及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、従来における例えば布団充填用の天然羽毛が有するような後記する諸種問題が生じないとともに、ポリエステル系又はポリプロピレンポリマーの原糸を用いた軸糸・浮糸のフィラメント同士が、エアーの散乱雰囲気中でのエアー交絡により結束して、浮糸から形成される多数の球状の塊が軸糸に絡み合い軸糸の長さ方向に繋がって、当該球状の塊が間隔をおいて一列に連なった形態で、かつ、当該球状の各塊が所定の直径を有し、この球状の各塊が前記軸糸の長さ方向に所定の間隔をもって連続的に形成されて綿状の長繊維として形成された羽毛状綿素材であって、ボリューム感、嵩高があり、動物特有の臭気を伴うことがなく、洗濯性に優れ、保温性、断熱性にも優れ、更に軽量に形成でき、従来全く存在しない斬新な形態のもので、天然羽毛に模した形態に人工製造した羽毛状綿素材及びその製造方法に関するものである。

従来、就寝時に用いる寝具として、天然の羽毛を充填した布団が多く用いられている。
しかし、従来、天然の羽毛布団は、キルトを施してもマス目内で１つ１つの羽毛が動いてしまい目いっぱい詰めない限り偏りがでて、保温性を損なうこと、また、従来、天然の羽毛布団を洗濯しようとすると、所謂バルーン現象を惹起してしまうこと等の理由で洗濯不可であり、更に、羽毛布団に使用されるダックやグースは、動物から採取するため、気候や環境等に左右され供給量が不安定であるとともに、動物特有の臭気を伴うこと等の問題点が指摘されている。

特許文献１には、長繊維で構成される詰め物用交絡糸であって、前記交絡糸は、芯糸と前記芯糸よりも長い花糸を含み、前記芯糸と花糸は交絡により芯糸と花糸とが混在しながら花糸が芯糸に巻き付いたような形態の詰め物用の交絡糸が開示されている。

また、特許文献１には、長繊維の芯糸と長繊維の花糸とを、２個のフィードローラにより異なる速度で公知の単純なエアー交絡装置に供給し、互いに交絡、一体化させることにより、芯糸と花糸とが混在しながら花糸が芯糸に巻き付いたような形態の詰め物用の交絡糸の製造方法が開示されている。

しかし、特許文献１の詰め物用交絡糸の場合、公知の単純なエアー交絡装置にて長繊維の芯糸と長繊維の花糸とを単に互いにエアー交絡し、芯糸と花糸とが混在しながら花糸が芯糸に巻き付いたような形態にし、極めて不規則に形成した単なる長繊維交絡糸を得るものであり、エアー交絡装置等々の技術要素に何ら格別の工夫が講じられておらず、このため、特許文献１の詰め物用交絡糸では、洗濯性に優れ、保温性、断熱性にも優れ、十分なボリューム感、嵩高を得ることは困難なことであった。

特開２０１２−６７４３０号公報

本発明が解決しようとする問題点は、従来の羽毛布団用の天然羽毛のような前記問題が全く生ずることなく、ポリエステル系又はポリプロピレンポリマーの原糸を用いた軸糸・浮糸のフィラメント同士が、エアーの散乱雰囲気中でのエアー交絡により結束して、絡み合い繋がって浮糸が軸糸を中心に本発明特有の多数の球状の塊が一列に連なった形態で、かつ、当該球状形態の各塊が所定の直径を有し、この球状形態の各塊が前記軸糸の長さ方向に所定の間隔をもって連続的に形成されて綿状の長繊維として形成された羽毛状綿素材であって、十分なボリューム感、嵩高を有し、動物特有の臭気を伴うことがなく、また、洗濯性、保温性、断熱性にも優れ、従来全く存在しない新規で斬新な形態のもので、羽毛に模した形態に人工製造した羽毛状綿素材、及びその製造方法が従来全く存在しない点である。
なお、前記特許文献１の詰め物用交絡糸の場合、それは単に芯糸と花糸とが極めて不規則に混在しながら花糸が芯糸に単に巻き付いたような形態のものであり、本願発明のように諸種の有用効果を発揮する従来全く存在しない特有の球状の塊を形成するものではないことは勿論である。

本発明の羽毛状綿素材は、ポリエステル系又はポリプロピレンポリマーの原糸を用いた軸糸・浮糸のフィラメント同士がエアー交絡ユニット内のエアーの散乱雰囲気中でのエアー交絡により結束して、前記浮糸から形成される多数の塊が前記軸糸に絡み合い前記軸糸の長さ方向に繋がって一列に連なって詰め物用の綿状長繊維として形成されるものであるとともに、前記塊は球状で所定の直径を有し、かつ、各塊は所定の間隔をもって連続的に形成されて、当該各塊の大きさ、各塊と塊との間隔、前記浮糸密度が、前記エアー交絡用ユニットを構成する先端ノズル部の端部とベンチュリーのすり鉢状壁面部の最深部までの隙間間隔の変更により調整され、前記浮糸のエアー交絡用ユニットに対する送り込み角度θは軸糸に対して８０〜１２０度でもって調整し形成されるものであることを特徴とする。

請求項１乃至４記載の発明によれば、球状の塊、すなわち、ポリエステル系又はポリプロピレンポリマーの原糸を用いた軸糸・浮糸のフィラメント同士が、エアーの散乱雰囲気中でのエアー交絡により、結束して絡み合い繋がって前記浮糸が前記軸糸を中心に拡開しながら一体化して球状となっている塊が一列に連なった形態で、かつ、当該球状形態の各塊が所定の直径を有し、この球状形態の各塊が前記軸糸の長さ方向に所定の間隔をもって連続的に形成されて綿状の長繊維として形成されたものであり、前記球状の各塊の大きさ、各球状の塊と塊との間隔、浮糸密度が、前記エアー交絡用ユニットを構成する先端ノズル部の端部とベンチュリーのすり鉢状壁面部の最深部までの隙間間隔の変更により調整され、前記浮糸のエアー交絡用ユニットに対する送り込み角度θは軸糸に対して８０〜１２０度でもって調整し形成されるもので、例えば前記球状の塊の直径φが１．０〜３．５ｃｍ、間隔を最大１０ｃｍ程度以内とすることにより、従来の羽毛布団用の天然羽毛のような前記問題が全く生ずることなく、特有の球状の塊を備えて十分なボリューム感、嵩高を有し、動物特有の臭気を伴うことがなく、また、洗濯性、保温性、断熱性にも優れ、従来全く存在しない新規で斬新な形態のもので、天然羽毛に模した形態に人工製造した羽毛状綿素材を実現し提供することができる。

請求項５、８、９、１０記載の発明によれば、前記請求項１乃至４記載の発明に係る羽毛状綿素材を、軸糸、浮糸の供給工程、エアーの散乱雰囲気中でのエアー交絡工程、巻取り工程でもって簡略に製造することができ、更には、シリコーン樹脂の定着により形状が安定化した羽毛状綿素材を簡略に製造することができ、また、先端ノズル部とベンチュリーのすり鉢状壁面部との間の間隔調整により、前記球状の塊の大きさ、各球状の塊と塊との間隔、浮糸密度を種々に変更させて所望の形態とした球状の塊を備える羽毛状綿素材とすることができる羽毛状綿素材の製造法方法を実現し提供することができる。
請求項６、７記載の発明によれば、前記請求項１乃至４記載の発明に係る羽毛状綿素材を、軸糸、浮糸の供給工程、エアーの散乱雰囲気中でのエアー交絡工程、巻取り工程でもって簡略に製造することができ、更には、シリコーン樹脂の定着により形状が安定化した羽毛状綿素材を簡略に製造することができ、また、先端ノズル部とベンチュリーのすり鉢状壁面部との間の間隔調整され、前記浮糸のエアー交絡用ユニットに対する送り込み角度θは軸糸に対して８０〜１２０度でもって調整し形成されることにより、前記球状の塊の大きさ、各球状の塊と塊との間隔、浮糸密度を種々に変更させて所望の形態とした球状の塊を備える羽毛状綿素材とすることができる羽毛状綿素材の製造法方法を実現し提供することができる。

図１（ａ）は本発明の実施例に係る羽毛に模した形態に人工製造したダウンボール状の塊を比較的大きくし、かつ、綿状の長繊維として形成されて完成した状態の羽毛状綿素材を線図の形態で示す拡大概念図である。図１（ｂ）は本発明の実施例に係る羽毛に模した形態に人工製造したダウンボール状の塊を図１（ａ）のサイズよりも小さくし、かつ、綿状の長繊維として形成されて完成した状態の羽毛状綿素材を線図の形態で示す拡大概念図である。 図２は本実施例に係る羽毛状綿素材の製造に使用する浮糸の各形状例を示す拡大図である。 図３は本実施例に係る羽毛状綿素材の製造工程を示すフローチャートである。 図４は本実施例に係る羽毛状綿素材の製造工程における軸糸、浮糸の供給工程、エアー交絡工程、エアー交絡工程終了後の巻き取り工程の各工程を示す概略説明図である。 図５は本実施例に係る羽毛状綿素材の製造工程におけるエアー交絡工程時の軸糸に対する浮糸のＺ撚り、Ｓ撚りの状態を示す拡大概略説明図である。詳述すると、図１６（ｂ）の如くエアー交絡用ユニットの内部で、軸糸を芯として浮糸がＺ撚り、すなわち、Ｚ文字方向にエアー交絡しながら撚られて図１のようなダウンボール状の塊状態の羽毛状綿素材が形成される状態を示す概略説明図であるとともに、図１６（ｂ）の如くエアー交絡用ユニットの内部で、上記Ｚ撚りから間隔をもって、軸糸を芯として浮糸がＳ撚り、すなわち、Ｓ文字方向にエアー交絡しながら撚られて図１のようなダウンボール状の塊状態の羽毛状綿素材が形成される状態を示す概略説明図である。 図６は本実施例に係る羽毛状綿素材の製造工程に使用するエアー交絡用ユニットを透視図態様で示す概略組立図である。 図７は本実施例に係る羽毛状綿素材の製造工程に使用するエアー交絡用ユニットの分解状態を透視図態様で示す概略正面図である。 図８は本実施例に係る羽毛状綿素材の製造工程に使用するエアー交絡用ユニットのベンチュリーを示す概略部分断面図である。 図９は本実施例に係る羽毛状綿素材の製造工程に使用するエアー交絡用ユニットの先端ノズル部を示す概略断面図である。 図１０は本実施例に係る羽毛状綿素材の製造工程に使用するエアー交絡用ユニットにおける止めリングを示す平面図である。 図１１は本実施例に係る羽毛状綿素材の製造工程に使用するエアー交絡用ユニットのユニット内筒体、ユニット外筒体、位置決め締め付け機構部を構成する止めリングを示す部分断面図である。 図１２は本実施例に係る羽毛状綿素材の製造工程に使用するエアー交絡用ユニットの糸・エアー供給体に設けた位置決め締め付け機構部を示す概略正面図である。 図１３は本実施例に係る羽毛状綿素材の製造工程に使用するエアー交絡用ユニットにおいて、糸・エアー供給体をユニット外筒体に締め付ける前の状態、及び糸・エアー供給体をユニット外筒体に締め付けた状態を示す説明図である。 図１４は本実施例に係る羽毛状綿素材の製造工程に使用するエアー交絡用ユニットにおける糸・エアー供給体の先端ノズル部、ベンチュリーの各部の寸法例、及びベンチュリーのすり鉢状壁面部の角度例を示す概略説明図である。 図１５は本実施例に係る羽毛状綿素材の製造工程に使用するエアー交絡用ユニットにおける糸・エアー供給体の先端ノズル部の先端面からベンチュリーの出口までの寸法例を示す概略説明図である。 図１６（ａ）は本実施例に係る羽毛状綿素材の製造工程におけるエアー交絡工程で用いるエアー交絡用ユニットの軸糸、浮糸、エアー供給体の先端ノズル部の先端面からベンチュリーの出口までを示す概略説明図であり、図１６（ｂ）は本実施例に係る羽毛状綿素材の製造工程におけるエアー交絡工程で用いるエアー交絡用ユニットのエアー交絡時の浮糸の撹乱状態を示す概略説明図である。 図１７は本実施例に係る羽毛状綿素材の製造工程に使用するエアー交絡用ユニットにおける糸・エアー供給体の先端ノズル部の先端面からベンチュリーのすり鉢状壁面部までの間隔を調整する間隔調整リングを使用しない場合と使用する場合とを示す概略説明図である。 図１８は本実施例に係る羽毛状綿素材の製造工程におけるシリコーン樹脂加工工程を示す概略説明図である。 図１９は本実施例に係る軸糸又は浮糸の熱収縮状態を示す説明図である。 図２０は本実施例に係る羽毛状綿素材の製造工程における第２回加熱工程後の熱収縮試験の条件を示す図である。 図２１は本実施例に係る羽毛状綿素材の製造工程における第２回加熱工程後の熱収縮試験の結果を示す図である。 図２２は本実施例に係る軸糸と一体となったダウンボール状の塊の寸法、各ダウンボール状の塊と塊との間隔を概念的に示す説明図である。 図２３は本実施例に係るダウンボール状の塊の形状サイズとエアー交絡工程時のエアー圧との関係を定性的に示すグラフである。 図２４は本実施例に係るダウンボール状の塊の密度と軸糸、浮糸の供給倍率との関係を定性的に示すグラフである。

本発明は、従来全く存在しない新規で斬新な形態のもので、従来の例えば羽毛布団用の天然羽毛のような前記問題が生ずることなく、特有の球状の塊を備えて十分なボリューム感、嵩高を有し、動物特有の臭気を伴うことがなく、また、洗濯性、保温性、断熱性にも優れる羽毛に模した形態に人工製造した羽毛状綿素材を実現し提供するという目的を、ポリエステル系又はポリプロピレンポリマーの原糸を用いた軸糸・浮糸のフィラメント同士がエアー交絡ユニット内のエアーの散乱雰囲気中でのエアー交絡により結束して絡み合い繋がって浮糸からなる球状の塊が間隔を有しつつ一体化され、前記軸糸の長さ方向に一列に連なって綿状長繊維として形成された詰め物用の羽毛状綿素材であって、前記球状の各塊の大きさ、各球状の塊と塊との間隔、浮糸密度が、前記エアー交絡用ユニットを構成する先端ノズル部の端部とベンチュリーのすり鉢状壁面部の最深部までの隙間間隔の変更により調整され、前記浮糸のエアー交絡用ユニットに対する送り込み角度θは軸糸に対して８０〜１２０度でもって調整し形成されたものであり、前記球状形態の塊の直径φが１．０〜３．５ｃｍで、この球状形態の塊が軸糸の長さ方向に関して最大１０ｃｍ程度以内の間隔をもって連続的に配列された綿状の長繊維として形成できるように構成したことにより実現した。

以下、本発明の実施例に係る天然の羽毛に模した形態に人工製造した従来全く存在しない新規で斬新な羽毛状綿素材及びその製造方法について、図１乃至図２４を参照して詳細に説明する。

図１（ａ）は本発明の実施例に係る羽毛に模した形態に人工製造したダウンボール状の塊を比較的大きくし、かつ、綿状の長繊維として形成されて完成した状態の羽毛状綿素材１を線図の形態で示す概念図である。図１（ｂ）は本発明の実施例に係る羽毛に模した形態に人工製造したダウンボール状の塊を図１（ａ）のサイズよりも小さくし、かつ、綿状の長繊維として形成されて完成した状態の羽毛状綿素材１を線図の形態で示す概念図である。

本実施例に係る羽毛状綿素材１は、後述する図５、図１６に示すように、エアー交絡用ユニット２１の内部で、軸糸２を芯として浮糸３がＺ撚り、すなわち、Ｚ文字方向にエアー交絡しながら撚られて図１のようなダウンボール状の塊状態に形成され、当該Ｚ撚りダウンボール状の塊状態の羽毛状綿素材１から間隔をもって、軸糸２を芯として３浮糸がＳ撚り、すなわち、Ｓ文字方向にエアー交絡されながら撚られて図１のようなダウンボール状の塊状態の羽毛状綿素材１が形成される。
前記Ｚ撚りのダウンボール状の塊状態と、Ｓ撚りのダウンボール状の塊状態とが間隔をもって連続的に形成されて、これが本実施例に係る羽毛状綿素材１となる。

本実施例に係る羽毛状綿素材１は、図１に示すように、軸糸２と、この軸糸２よりも長い浮糸３を含み、前記軸糸２と浮糸３は、羽毛状綿素材の製造工程におけるエアー交絡工程で用いるエアー交絡用ユニット２１によるエアー交絡により、前記浮糸３は開繊して綿状繊維を形成しつつ軸糸２と浮糸３が絡み合い繋がって一体化、すなわち、前記Ｚ撚りのダウンボール状の塊状態と、Ｓ撚りのダウンボール状の塊状態とが間隔をもって連続的に形成されて、かつ、綿状の長繊維を形成して、全体として羽毛に模して人工製造したものである。

すなわち、羽毛状綿素材１は、前記軸糸２と浮糸３とが絡み合い繋がって詳細は後述する各ダウンボール状の塊と塊とが間隔を有しつつ配列され、かつ、全体として綿状の長繊維を形成しているものである。

本実施例におけるダウンボール状の塊とは、図１、後記する図２２に示すように、軸糸２、浮糸３のフィラメント同士が結束して絡み合い繋がって一体化され、一列に連なった形態の羽毛状綿素材１における軸糸２に対して、ほぼ１ｃｍ〜１０ｃｍ以内、すなわち最大１０ｃｍ程度以内の間隔をもって連続的に配列されて直径φがほぼ１．０〜３．５ｃｍの浮糸３の塊状部分と定義して以下の説明を行う。

前記浮糸３の形状としては、図２に示すように、例えば軽量化のための中空率３０〜４０％の中空糸、Ｃ型断面糸、異形断面糸等を採用することができる。

中空糸、Ｃ型断面糸の場合、同重量の円形状断面の糸に比較し表面積が広く、エアーの受面積が円形状断面の糸に比較し大きくなり、これに応じてエアー交絡時空気抵抗が大きくなり、当たったエアー流（空気流）により散乱し撹乱し易く、これにより、エアー交絡が促進される。同表面積の糸に比較し軽量になること等の利点がある。

異形断面糸（断面が円形状ではなく、例えば断面が星形、菱形、凹凸を有する四角形状等）の場合、円形状断面の糸に比較して表面に凹凸を有するため、表面積が広い面が有りエアーの受面積が大きくなり、エアー交絡時の空気抵抗が一層大きくなるという利点がある。すなわち、円形状断面の糸に比較し表面積が大となるため、当たったエアー流（空気流）により散乱し撹乱し易く、これにより、エアー交絡が一層促進される。

次に、本実施例に係る羽毛状綿素材１の材質、素材特性について詳述すると、本実施例における前記軸糸２、浮糸３としては、例えばポリエステル系の原糸を用い、無撚糸、インターレス加工無しのものを使用し、軸糸２、浮糸３の夫々のトータル繊度は３０〜２００Ｄ（デニール）、軸糸２、浮糸３の夫々のトータルフィラメント数は１２〜９６ｆのものを使用する。

また、前記軸糸２と浮糸３の長さ量（エアー交絡用ユニット２１へ送り込む長さ量）の比率は、１：１０〜１：４０の範囲内、好ましくは１：２０〜１：３０とする。すなわち、軸糸２に対して１０〜４０倍（好ましくは２０〜３０倍）の長さ量の浮糸３をエアー交絡用ユニット２１へ送り込む。長さ量が１〜９倍では絡みつくための浮糸３の量が少なく、４０倍を超えると浮糸３の量が多すぎて良好なダウンボール状の塊が形成できない。
なお、エアー交絡用ユニット２１内のエアー圧とダウンボール状の塊の寸法との関係については後述する。

前記羽毛状綿素材１の単位長重量としては、０．０１〜３ｇ／ｍ、特に０．０２〜１．５ｇ／ｍが好ましい。番手或いはデニールに換算すると、９０〜２７０００Ｄ（デニール）、特に１８０〜１３５００Ｄが好ましい。

前記浮糸３におけるダウンボール状の塊部分の直径φは約１．０〜８ｃｍ位で、特に１．０〜３．５ｃｍ位、又は１．５〜４ｃｍ位が好ましい。

前記浮糸３の単糸繊度は、例えば０．１〜３００ｄｔｅｘ（ｄｅｃｉ ｔｅｘ）、好ましくは１〜５０ｄｔｅｘ、特に２〜２５ｄｔｅｘが一層好ましい。

また、トータル繊度は、１０〜６００ｄｔｅｘ、好ましくは２０〜２５０ｄｔｅｘ、特に３０〜１００ｄｔｅｘが一層好ましい。

前記羽毛状綿素材１における軸糸２、浮糸３の重量に関しては、総重量（軸糸２＋浮糸３）に対する浮糸３の割合として、例えば、１００：５１〜９９ｗｔ％、１００：８０〜９８ｗｔ％、１００：８５〜９７ｗｔ％等の例を挙げることができる。

前記軸糸２、浮糸３は、融着繊維と非融着繊維とを含んで構成している。融着繊維は、融点が異なる２以上のポリマー（高融点ポリマー、低融点ポリマー）で構成している。

例えば、２以上のポリマーのうち、高融点ポリマーとしては、ポリエステルマルチフィラメント又はポリプロピレンポリマーを、低融点ポリマーとしてはポリエチレンポリマー又は低融点ポリプロピレンポリマーを用いたものである。

また、融着温度としては８０〜２００℃が好ましく、融点温度差は１０〜２００℃のものが好ましい。

前記軸糸２においては、低融点ポリマーを融着させるために、高融点ポリマーを芯とし、低融点ポリマーを鞘とする芯鞘構造が好ましい。

特に、ダウンボール状の部分を一層確実に綿状に一体化するには、鞘繊維と低融点熱接着繊維糸の組み合わせが好ましい。

前記ポリエステルマルチフィラメントは、ヘタリにくい利点を有するものである。

融着繊維と非融着繊維の割合は、０〜９０％：１０〜１００％の例を挙げることができる。

一方、前記非融着繊維の具体例としては、例えばポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン等が好ましい。

更に、軸糸２と浮糸３に対しては、シリコーン処理剤が熱固定されていることが好ましい。この場合のシリコーン処理剤の好ましい付着量としては、軸糸２と浮糸３の総重量に対して、０．１〜５．０％、好ましくは０．５〜３．０％である。

この他、前記軸糸２と浮糸３に対しては、硬さ調整のためアクリル樹脂、ウレタン樹脂を固定しても良い。

更に、長繊維のエアー交絡糸の重量は、０．０１〜３ｇ／ｍ、好ましくは０．０２〜１．５ｇ／ｍとする。

次に、本実施例に係る羽毛状綿素材１の製造方法について、図３に示すフローチャート、及び図４乃至図１８を参照して説明する。

本実施例に係る羽毛状綿素材１の製造方法は、図３に示すように、軸糸２、浮糸３の供給工程、エアー交絡用ユニット２１によるエアー交絡工程、巻取り工程、シリコーン樹脂加工工程、第１加熱工程、第２加熱工程及び冷まし工程からなるものである。

前記エアー交絡用ユニット２１の詳細については後述する。

（１）（軸糸２、浮糸３の供給工程）
まず、図４に示すように、軸糸２を送りローラ１１を用いてエアー交絡用ユニット２１内に送り込むとともに、クリルスタンド１２により支持された供給ローラ１３に予め巻き付けた浮糸３を図示例で示す一例のガイド筒１４、送りローラ１５を用いてエアー交絡用ユニット２１内に送り込み、このとき、浮糸３がガイド筒１４、送りローラ１５を用いることで自然に捩れてエアー交絡用ユニット２１内の空気抵抗を一層受け易くするために捩られなりながらエアー交絡用ユニット２１内に送り込まれる。
なお、図４の図示例では、前記ガイド筒１４を用いた状態の実施例を示すが、本発明においては、当該ガイド筒１４は必須のものではなく、これを用いることなく実施しても良い。

この場合、浮糸３のエアー交絡用ユニット２１に対する送り込み角度θは、軸糸２に対して３０〜１６０度、好ましくは８０〜１２０度とするものである。
当該浮糸３のエアー交絡用ユニット２１に対する送り込み角度θは、前記エアー交絡用ユニット２１内に入る前に軸糸２、浮糸３が絡み合わないようにするためであることは勿論、用いられる浮糸３、軸糸２の種類や形状、エアー交絡用ユニット２１内の風量、エアー流（空気流）等に応じて当該角度θの調整が必要であり、この角度θ調整がひいては形成されるダウンボール状の塊形成にも影響する。
前記浮糸３の軸糸２に対する送り込み角度θの変更は、図４中の浮糸３のエアー交絡用ユニット２１に対する送り込み角度θを自在に変更させることで可能となる。また、軸糸２と浮糸３との双方のエアー交絡用ユニット２１に対する送り込み角度θを自在に変更させることでも、浮糸３の軸糸２に対する送り込み角度θの変更可能となる。

また、エアー交絡用ユニット２１の入口から上方に噴き出るエアーのエアー圧による影響を、軸糸２、浮糸３が避けるために上記送り込み角度θを採用し、エアーを上方に逃がすためでもある。

前記各送りローラ１１、１５による搬送速度は、例えば１０ｍ／分〜１５００ｍ／分とする。

本実施例に係る製造方法において、軸糸２用の送りローラ１５により送られる軸糸２は低速で送られ、浮糸３用の送りローラ１１より送られる浮糸３は高速で送られるようにする。すなわち、軸糸２側よりも浮糸３側の送り量を大きく設定する。

具体的には、浮糸３は軸糸２の１０〜４０倍の長さ量（供給倍率）をもってエアー交絡用ユニット２１内に送り込む。この場合、軸糸２側の送りローラ１５に対して浮糸３側の送りローラ１５の回転速度を２０倍〜４０倍とすることが良好なダウンボール状の塊を形成する上で好ましい。

（２）（エアー交絡工程）
次に、図４に示すように、エアー交絡用ユニット２１により軸糸２、浮糸３に対するエアー交絡工程を実施する。

ここで、前記エアー交絡用ユニット２１について詳述する。

前記エアー交絡用ユニット２１は、図４、図６、図７等に示すように、糸・エアー供給体３１と、ユニット内筒体５１と、ユニット外筒体６１と、ユニット内筒体５１内に内装した例えばセラミックス製のベンチュリー７１と、前記ベンチュリー７１の下端から所定間隔（約２５ｃｍ）をもって下方に配置した平坦板状の衝突板８１と、前記エアー交絡用ユニット２１に設けたエアー受栓６４にエアーパイプ９２を介してエアー交絡用のエアー（圧縮空気）を送るエアー圧、風量を調整可能なエアー供給源９１と、を有している。

なお、本実例における前記エアー交絡用ユニット２１は、図示例で示すような前記ベンチュリー７１の下端から所定間隔（約２５ｃｍ）をもって下方に配置される平坦板状の衝突板８１は必須構成のものではない。
当該衝突板８１を設けることなく、ベンチュリー７１の下端から排出され長さ方向に所定間隔で形成されるダウンボール状の塊である羽毛状綿素材１を巻取り送りローラ１６を介して巻取りローラ１７に巻き取るようにしても良い。

前記エアー交絡用ユニット２１は、図７、図８及び図９に示すように、金属製でほぼ円筒状のユニット外筒体６１を具備し、このユニット外筒体６１内の上部側で上方から装着される金属製でほぼ円筒状のユニット内筒体５１の上部側を同心配置で固定保持するとともに、前記ユニット内筒体５１の下方側をユニット外筒体６１の下端面中央部から下方に突出させるように構成している。

また、ユニット内筒体５１の内部下側に詳細は後述するベンチュリー７１を内装するとともに、このベンチュリー７１の下端面をユニット内筒体５１の下端面中央部から下方に突出させるように構成している。

更に、ユニット外筒体６１の上方からユニット内筒体５１内に装着される糸・エアー供給体３１の下部側に設けた金属製のノズル筒部３２の下端中央から下方に向けて突出させた先端ノズル部３３を前記ベンチュリー７１内に臨ませ、この先端ノズル部３３と後述するベンチュリー７１のすり鉢状壁面部７２との間の空間にエアーの散乱雰囲気状態を形成するように構成している。

前記糸・エアー供給体３１、ユニット内筒体５１、ユニット外筒体６１、ベンチュリー７１について更に詳述する。

前記糸・エアー供給体３１は、図６、図７に示すように、ほぼ円筒状のノズル筒部３２と、ノズル筒部３２の下端中央から下方に向けて突出させた先端ノズル部３３と、を具備している。

前記ノズル筒部３２の上端側には、ノズル受筒体部３８ａを介して円形ハンドル部３８を一体的に取り付けている。円形ハンドル部３８の底面側には、ユニット外筒体６１の円形上部が進入する円形凹部３８ｂを設けている。

また、前記ノズル筒部３２の上端側の中央部からノズル筒部３２の下端中央部に至る貫通孔３５を設けている。

そして、前記貫通孔３５の上部側には、例えば合成樹脂材からなり上部に突出円形状部３７を有し、かつ、挿通孔３６ａを有するほぼ円筒状の入口筒部３６を装着し、この入口筒部３６の挿通孔３６ａ内に軸糸２、浮糸３を送り込むように構成している。

前記ノズル筒部３２には、詳細は後述する位置決め締め付け機構部４１を構成する大径筒部３９を設け、更に、大径筒部３９の下側から下端に至る部分を小径筒部４０としている。

前記貫通孔３５の上部は、深さ方向に小寸法であるテーパー状に形成されているとともに、テーパー状の部分の直下から前記大径筒部３９の下端相当位置の範囲がストレート孔３５ａとされ、更にその直下から、小径筒部４０内の下端近傍の範囲にわたって下方に至るに沿って縮径するテーパー孔３５ｂとされている。

更に、前記小径筒部４０の下端側の中央部には下側円形段部４２が設けられ、この下側円形段部４２の中央位置に、前記先端ノズル部３３の上端部が同心配置に装着固定されるように構成している。

前記先端ノズル部３３にも、図９に示すように、ノズルテーパー孔３３ａが設けてあり、前記貫通孔３５におけるテーパー孔３５ｂの最下端の孔径とノズルテーパー孔３３ａの最上部の孔径とを同一に設定して段差を無くし、前記貫通孔３５からノズルテーパー孔３３ａを経てベンチュリー７１内に軸糸２、浮糸３を円滑に送るように構成している。

前記小径筒部４０には、更に、前記テーパー孔３５ｂの外側に位置して中心の回りに例えば１２０度の範囲にわたるエアー受け凹部４３が設けられ、更に、このエアー受け凹部４３の下面と前記下側円形段部４２とを連通しその下方に向けてエアーを噴出する例えば２個のエアー孔４３ａを設けている。

前記ユニット内筒体５１は、図６、図７に示すように、全体としてほぼ円筒状で、その上部に、側方に突出する平面視円形状の突出筒部５２を設け、この突出筒部５２から下方に前記突出筒部５２より小径の挿通筒部５３を同心配置に突設することにより構成している。

前記ユニット内筒体５１の突出筒部５２の上面側には、前記糸・エアー供給体３１の大径筒部３９の下部側が装入される円形の大径筒部受段部５４を設け、また、この大径筒部受段部５４の中央部から挿通筒部５３の内部を経てその下端に至るユニット内筒体貫通孔５５を設けている。

そして、ユニット内筒体貫通孔５５の下端には、内径が前記ユニット内筒体貫通孔５５の内径より小さい円形突部５５ａを設けてユニット内筒体貫通孔５５の内方に突出させて、前記ベンチュリー７１の下端を受けるように構成している。

前記ユニット内筒体５１の突出筒部５２の側壁にはＯリング５６を取り付け、前記突出筒部５２を前記ユニット外筒体６１の円形受孔部６２に装着したとき、前記Ｏリング５６を円形受孔部６２の内壁面に密接させるように構成している。

前記ユニット内筒体５１における挿通筒部５３の側壁部には、ユニット内筒体５１をユニット外筒体６１に装着したとき前記エアー受栓６４用の装着受孔６５と対応配置となるようにエアー通過孔５７を設けている。

前記ユニット外筒体６１は、図６、図７に示すように、ほぼ円筒状で、その円形上部６１ａの内周部には前記ユニット内筒体５１の突出筒部５２が装着される円形受孔部６２を設け、更に、円形受孔部６２の下側に下端に至るまで貫通状態の前記円形受孔部６２より小径に形成され、ユニット内筒体５１の挿通筒部５３を貫通させる貫通挿通孔６３を設けている。

前記ユニット外筒体６１の側壁部には、エアーパイプ９２を介してエアー供給源９１に連通させるエアー受栓６４用の装着受孔６５を設けている。

また、前記ユニット外筒体６１の円形上部６１ａの内周部には円形受孔部６２側が開口した円形凹部６１ｂを設け、この円形凹部６１ｂに平坦なＣリング１０２を装着するように構成している。

前記ベンチュリー７１は、図８、図９等に示すように、全体としてほぼ円筒状で、その内部中央の上側に軸糸２、浮糸３が夫々進入する上端面側から下方に至るほど縮径するすり鉢状壁面部７２を設け、このすり鉢状壁面部７２の最深部から下端面まで軸糸２、浮糸３が通過し得るように貫通させた下端側ほど拡径するテーパー形状のベンチュリー貫通孔７３を設けている。

前記先端ノズル部３３は、図９に示すように、全体としてほぼ円筒状で、上端面側から下端面に至るまで貫通する状態で、かつ、上端面側から下端面に至るほど縮径するノズルテーパー孔３３ａを設けている。

次に、前記位置決め締め付け機構部４１について、図１０乃至図１３を参照して詳細に説明する。

前記位置決め締め付け機構部４１は、糸・エアー供給体３１の大径筒部３９と、前記ユニット外筒体６１内で前記ユニット内筒体５１上に配置する止めリング１０１とにわたって構成している。

前記止めリング１０１は、図１０に示すように、前記糸・エアー供給体３１の大径筒部３９の外径よりも僅かに大径の円形孔部１０３を有し、この円形孔部１０３の一部にその内方に向けて突出する半円形状又は台形状を呈する位置合わせ用及び当接受部として機能する小突起１０４を設けている。

そして、図１１に示すように、前記ユニット内筒体５１をユニット外筒体６１に装着した状態で、このユニット内筒体５１の突出筒部５２の上端面に平坦な円環状の止めリング１０１を当接し、更に、止めリング１０１上に配置したＣリング１０２の外周部を前記円形凹部６１ｂに装着することで、前記ユニット外筒体６１内にユニット内筒体５１を固定配置に内装するように構成している。

前記糸・エアー供給体３１には、図１２に示すように、大径筒部３９に前記小突起１０４に位置合わせした状態で、この大径筒部３９の下部側を小突起１０４により遮られることなくユニット内筒体５１の大径筒部受段部５４内に装入可能とする半円形状又は台形状の凹部４４と、この凹部４４の一端側から大径筒部３９の円周方向で例えば１８０度離れた位置まで設けた前記ノズル受筒体部３８ａの下面外周部との間で傾斜溝部４６を形成する傾斜外周部４５とを設けている。

前記傾斜外周部４５は、凹部４４側の肉厚が薄く凹部４４から離れるほど肉厚が厚くなるように形成し、これにより、傾斜溝部４６の下面が傾斜面を呈するように構成している。

図１３左欄は、前記糸・エアー供給体３１のユニット外筒体６１に対する締め付け前の状態を示し、また、図１３右欄は、前記糸・エアー供給体３１の円形ハンドル部３８を回転操作して、前記位置決め締め付け機構部４１により前記糸・エアー供給体３１をユニット外筒体６１に締め付け固定状態した状態を示すものである。

すなわち、前記ユニット内筒体５１をユニット外筒体６１内に装着し固定した後、図１３左欄に示すように糸・エアー供給体３１を位置合わせしてユニット内筒体５１内に装着し、次に前記円形ハンドル部３８を回転操作することで、図１３右欄に示すように、前記位置決め締め付け機構部４１の前記傾斜溝部４６の下面が前記止めリング１０１の小突起１０４の下面に圧接し、この結果、糸・エアー供給体３１をユニット外筒体６１に締め付け固定できるようにしている。

このとき、糸・エアー供給体３１のエアー受凹部４３は、前記ユニット内筒体５１のエアー通過孔５７の側面に対向するようにしている。

なお、図１３においては、小突起１０４を想像線で示す。

ここで、前記エアー交絡用ユニット２１の各部の角度、寸法等の設定例について、図１４、図１５を参照して説明する。

前記先端ノズル部３３の突出長Ｈ１（図１４）は、例えば５．８ｍｍ〜６．５ｍｍに設定している。

前記ベンチュリー７１は、前記すり鉢状壁面部７２の開口部分が例えば直径φ１２ｍｍ、高さ寸法１５．５ｍｍ〜１８ｍｍに設定されて、前記すり鉢状壁面部７２の傾斜面角度θ１は、例えば６０度に設定している。

前記すり鉢状壁面部７２の傾斜面は、凹凸が１０μｍ以下となるように研磨で仕上げてあり、浮糸３の旋回をスムーズにしてエアー交絡し易いように設定している。

前記すり鉢状壁面部７２の最深部から下端面までのベンチュリー貫通孔７３の寸法Ｈ２（図１４）は、例えば１０ｍｍに設定している。

前記先端ノズル部３３の端部とベンチュリー７１のすり鉢状壁面部７２との隙間間隔は、２．０〜４．０ｍｍ（好ましくは２．５〜３．５ｍｍ）に設定している。

前記隙間間隔が小さいとダウンボール状の塊の直径φは小さく、大きいとダウンボール状の塊の直径φは大きくなることが確認できた。

また、前記隙間間隔が大きいと、浮糸３がエアー圧を受ける部分の長さ、時間が長くなり、より撹乱され軸糸２により多く絡みつくためダウンボール状の塊の直径φが大きくなる。

前記先端ノズル部３３の端部とベンチュリー７１のベンチュリー貫通孔７３の出口までの寸法Ｈ３（図１５）は、例えば９〜１２．２ｍｍに設定している。但し、先端ノズル部３３の端部とベンチュリー７１のベンチュリー貫通孔７３の出口までの寸法Ｈ３は自在に変更できる。

前記エアー交絡用ユニット２１内に供給されるエアーのエアー圧は、例えば０．３５〜０．４０ＭＰａの例を挙げることができる。

図４に示す前記エアー交絡用ユニット２１の衝突板８１は、前記エアー交絡用ユニット２１の下端から例えば２１〜２９ｃｍ（好ましくは２５ｃｍ）離して設置する。

衝突板８１を２１ｃｍ以上離してあればダウンボール状の塊が形成されることに支障がなく、２９ｃｍを超えて離しすぎると、その後の巻取り工程に支障がでる。

前記衝突板８１を設けることで、羽毛状綿素材１が前記エアー交絡用ユニット２１から出た後、このエアー交絡用ユニット２１から外に噴き出るエアーで飛ばされてしまうことを緩和させることができる。羽毛状綿素材１が飛ばされすぎると、その後の巻取り工程とのリズムがズレたり、周辺の機械部品等に引っかかって製造工程に支障が生じてしまうことがある。前記衝突板８１を設けることで、形成された羽毛状綿素材１の巻き取りを円滑にできる。

更に付言すれば、衝突板８１を近づけ跳ね返るエアー量が多くなると、先端ノズル部３３の端部から糸進行方向に吹き出るエアーを衝突板８１が跳ね返し過ぎてしまい、エアー交絡用ユニット２１内の気流、エアー圧に影響を及ぼし、ダウンボール状の塊形成に支障したり、また、形成された羽毛状綿素材１の巻き取りに支障が生じる場合がある。

また、衝突板８１を近づけ跳ね返るエアー量が多くなると、ダウンボール状の塊形成に支障したりすることに加え、跳ね返ったエアーの圧力を受けて前記送りローラ１１、１５を経て送られてくる軸糸２、浮糸３がエアー交絡用ユニット２１に入らずにその手前で上方に押し上げられとしまうという支障が生じる。

なお、上述した角度、寸法等の設定例は一例であり、これらに限定されるものでないことは言うまでもない。

次に、上述したエアー交絡用ユニット２１によるエアー交絡工程について図５、図１６をも参照して詳述する。

上述した軸糸２、浮糸３の供給工程を経てエアー交絡用ユニット２１内に送り込まれた軸糸２、浮糸３は、糸・エアー供給体３１の入口筒部３６内、貫通孔３５内、先端ノズル部３３内を経てベンチュリー７１内のすり鉢状壁面部７２内に進入する。

一方、前記エアー受栓６４に供給されるエアーは、前記エアー交絡用ユニット２１内の
エアー受凹部４３内に至り、更に、エアー孔４３ａを経て前記すり鉢状壁面部７２が形成する空間部に供給され、すり鉢状壁面部の傾斜面に吹き付けられて図１６に示すように散乱する。

これにより、前記ベンチュリー７１のすり鉢状壁面部７２が形成する空間部内に進入した浮糸３は、前記空間部内で散乱状態となったエアーの流れを受けて撹乱され、軸糸２、浮糸３のフィラメント同士が結束して絡み合い（エアー交絡）繋がって一体化され、例えば、図１（ａ）、図１（ｂ）に示すような一列に連なった形態のダウンボール状の塊を有し、かつ、綿状となった形態の羽毛状綿素材１が形成され、一列に連なった形態のダウンボール状の塊を有し、かつ、綿状となった形態の羽毛状綿素材１が形成される。

すなわち、前記空間部内でのエアー交絡時には、図５に示すように、軸糸２の回りに浮糸３のＳ撚り・Ｚ撚りの部分が交互に繰り返す形態で浮糸３が絡まり繋がって、前記ダウンボール状の塊の直径φが約１．０〜８ｃｍ位で、特に１．５〜４ｃｍ位、好ましくは１．０〜３．５ｃｍで、このダウンボール状の塊が軸糸の長さ方向に関してほぼ１０ｃｍ程度以内の間隔Ｄ（図２２）をもって連続的に配列された綿状の形態の羽毛状綿素材１が形成される。

この後、羽毛状綿素材１は、前記ベンチュリー７１のベンチュリー貫通孔７３内を通過し、前記エアー交絡用ユニット２１の下方に放出され、衝突板８１上に至り、また、前記ベンチュリー貫通孔７３から衝突板８１に向けてエアーが吹き付けられるので羽毛状綿素材１は衝突板８１の近隣或いは周囲に飛散又は送られる。

図１７は、平坦な間隔調整リング（シムリング）１０５を用いて糸・エアー供給体３１の下端とベンチュリー７１の上端面との間に平坦な円環状形態の間隔調整リング１０５を介在させ、前記先端ノズル部３３の端部とベンチュリー７１のすり鉢状壁面部７２との隙間間隔を調整する構成を示すものである。なお、本発明においては、前記間隔調整リング（シムリング）１０５部分の有無を問わず実施できることは勿論である。

図１７左欄は間隔調整リング１０５を使用しない場合で、先端ノズル部３３の端部とベンチュリー７１のすり鉢状壁面部７２の最深部までの隙間間隔をｄ１とした例を、図１７右欄は間隔調整リング１０５を使用する場合で、先端ノズル部３３の端部とベンチュリー７１のすり鉢状壁面部７２の最深部までの隙間間隔をｄ２（ｄ２＞ｄ１）とした例を示している。

前記間隔調整リング１０５を使用するか否かを問わないが、例えば間隔調整リング１０５を使用して、先端ノズル部３３の端部とベンチュリー７１のすり鉢状壁面部７２の最深部までの隙間間隔を調整する（ｄ１又はｄ２）ことで、羽毛状綿素材１のダウンボール状の塊の大きさ、各ダウンボール状の塊と塊との間隔、浮糸密度を適宜調整できることが判明した。図示しないが、前記間隔調整リング１０５の厚さを変更することによっても、先端ノズル部３３の端部とベンチュリー７１のすり鉢状壁面部７２の最深部までの隙間間隔を調整できるので、ダウンボール状の塊の大きさ、各ダウンボール状の塊と塊との間隔、浮糸密度を適宜調整できることが判明した。

以上説明した本実施例に係るダウンボール状の塊を備える羽毛状綿素材１の製造方法において、ダウンボール状の塊の大きさ、各ダウンボール状の塊と塊との間隔、浮糸密度を調整するパラメータとしては、軸糸２と浮糸３との供給倍率、エアー供給源９１からのエアーの風量、エアー圧、ノズル部とベンチュリーとの間に配置する間隔調整リングの有無、厚さの変更による先端ノズル部とベンチュリーのすり鉢状壁面部との間の間隔調整等の種々の要因を挙げることができ、これらの要因を種々に組み合わせることにより、ダウンボール状の塊の大きさ、各ダウンボール状の塊と塊との間隔、浮糸密度を種々に変更させて所望の形態としたダウンボール状の塊を備える羽毛状綿素材１を製造することができる。

（３）（巻取り工程）
上述したようにして衝突板８１の側方に曲げられた羽毛状綿素材１は、図４に示すように巻取り送りローラ１６を経て、巻取りローラ１７により巻き取られる。

（４）（シリコーン樹脂加工工程）
次に、上述したようにして形成した羽毛状綿素材１を、図１８に示すように、容器１１１内のシリコーン剤にドブ浸けする。

なお、シリコーン樹脂加工工程は、図１８に示すように、ダウンボール状、かつ、綿状の羽毛状綿素材１をドブ浸けする他、スプレー等の手段（図示せず）をもって散布により当該綿状の長繊維にシリコーン剤を付けるようにしても良い。本実施例においては、スプレー等の手段（図示せず）の散布により長繊維にシリコーン剤を付けることを主としている。

前記羽毛状綿素材１を構成する軸糸２や浮糸３は、その表面が凹凸を有するために、シリコーン剤の量は、開繊される綿、すなわち、羽毛状綿素材１（軸糸２と浮糸３）の総量に対して、０．１〜５．０％、好ましくは０．５〜３．０％である。

（５）（第１回加熱工程）
次に、シリコーン樹脂加工工程を終了した羽毛状綿素材１に対して第１回加熱工程を実施する。

すなわち、図示しないが乾燥機を用い、加熱時間１分〜１０分（３分〜５分が好ましい。）、加熱温度１００〜１４９℃（特に１３０℃が好ましい。）の条件で第１回加熱工程を実施し、シリコーン剤を希釈した際の水分を飛ばす。シリコーン剤を希釈した際の水分を飛ばすためには、１００℃以上の温度をかける必要がある。生産効率を上げるため短い時間で水分を飛ばすには１００〜１４９℃が適温である。

また、加熱時間が１分〜２分ではやや少なすぎ希釈した際の水分が十分に飛ばず、加熱時間が１０分超えるとシリコーン剤が過熱により変色してしまうので３分〜５分が好適である。

（６）（第２回加熱工程）
次に、第１回加熱工程を終了した羽毛状綿素材１に対して第２回加熱工程を実施する。

すなわち、図示しないが乾燥機を用いて、加熱時間１分〜１０分（３分〜５分が好ましい。）、加熱温度１５０〜２００℃（特に１８０℃が好ましい。）の条件で、第２回加熱工程を実施し、羽毛状綿素材１に対するキュアリング（シリコーン剤定着）及び熱収縮を施す。これにより、シリコーン剤により羽毛状綿素材１に被膜ができすべりがよくなりぬめり感がでるとともに、隣り合う浮糸３同士がすべりによって絡まりにくくなり、また、ふんわり感がでる。

更に、第２回加熱工程の実施により、羽毛状綿素材１を構成する軸糸２、浮糸３に熱収縮が生じ、図１９に示すように形状が変化して（縮んで）、熱収縮後の形状が安定して保持される。更に、径が太くなり固くなって嵩高がでるとともに、反発性が高まり、更には、耐洗濯性（洗濯しても形状が安定する）を持たせることもできる（防縮加工）。

図２０に第２回加熱工程を実施した羽毛状綿素材１（６本の糸Ａ乃至糸Ｆ）に対して行った熱収縮試験の条件を示し、図２１に熱収縮試験の結果（テンション無しの場合とテンション有りの場合）である収縮率を示す。

（７）（冷まし工程）
第２回加熱工程実施後の羽毛状綿素材１を、例えば乾燥機を用い、５０〜９０℃（特に７０〜８５℃が好ましい。）の温度で冷まし、製品とする。

熱収縮した後、冷ますことでこの後の作業時に羽毛状綿素材１の形状が変わることを防止するものである。

なお、本実施例に係る羽毛状綿素材１の製造方法において、上述したシリコーン樹脂加工工程を実施しない製造方法とすることもできる。

この場合には、上述したようにして形成した羽毛状綿素材１を加熱時間１分〜１０分（３分〜５分が好ましい。）、加熱温度１５０〜２００℃（特に１８０℃好ましい。）の条件で１回のみ加熱し、この後、例えば乾燥機を用い、５０〜９０℃（特に７０〜８５℃が好ましい。）の温度で冷まし工程を実施し、製品とするものである。

図２２は、本実施例に係る軸糸２と一体となったダウンボール状の塊の寸法、各ダウンボール状の塊と塊との間隔を概念的に示すものであり、軸糸２、浮糸３のフィラメント同士が結束して絡み合い繋がって一体化され、一列に連なった形態の羽毛状綿素材１における前記軸糸２に対して、間隔Ｄが１０ｃｍ程度以内で、直径φがほぼ１．０〜３．５ｃｍの浮糸３の塊が形成されたものである。

図２３は本実施例に係るダウンボール状の塊の形状サイズとエアー交絡工程時のエアー圧との関係を定性的に示すものであり、エアー圧が高圧から低圧に変化するに沿ってダウンボール状の塊の形状サイズが大きくなることが判明した。

図２４は本実施例に係るダウンボール状の塊の密度と軸糸２、浮糸３の供給倍率との関係を定性的に示す。軸糸２、浮糸３の供給倍率が高まるほど（軸糸２に対して浮糸３の供給量が高ければ高いほど）ダウンボール状の塊の密度が濃くなることが判明した。すなわち、軸糸２に対して浮糸３の供給が多ければ多いほどダウンボール状の塊の密度が濃くなることが判明した。

以上説明した本実施例のダウンボール状の塊を有する羽毛状綿素材１によれば、ダウンボール状の塊は、先行文献のようなものをはじめとする従来の綿素材とは全く相違するもので、従来のこれらの綿素材（従来存在する綿素材においてはせいぜい厚さを変えることが出来るくらいのもの）では発揮できない特有の作用・効果を発揮することができる。

すなわち、本実施例の羽毛状綿素材１におけるダウンボール状の塊は、このダウンボール状の塊が一定間隔をもって形成されるので、羽毛状綿素材１として吸湿性があり、発汗性・発散性も良い。

本実施例の羽毛状綿素材１を老人、病人、妊婦、子供等々の掛け布団使用者の変化により、素材の密度を変化させた掛け布団等を形成することができる。また、本実施例の羽毛状綿素材１は、従来のタスラン加工等々からできるようなものとはまったく相違するものである。

なお、上述した場合の他、前記羽毛状綿素材１を竿等に掛け、風を当て更に余分な水分を飛ばすようにしても良い。この場合の風は冷風でも良いし、温風でも良い。

また、羽毛状綿素材１中の水分がしっかりと飛ぶようにするため、まんべんなく風が当たるように手等で羽毛状綿素材を広げるようにほぐすことが好ましい。

その際、ダウンボール形状の塊である浮糸３がより一層開いて嵩が出るように手で揉んでも良い。

このような手揉み作業は、ダウンボール形状の塊である浮糸３が開繊しボリューム感（嵩高）を一層出すための作業である。

また、ハンドドライヤーのような表面の水分を風圧で飛ばす機械を使用し、余分な水分を加熱・冷却機に入れる前にできる限り落とすことを工程に入れても良い。この場合の風は冷風でも温風でも良い。

更に、上述したような処理が終了した羽毛状綿素材１を手でほぐし空気を含ませるようにしても良い。この際、より一層ダウンボール状の塊の部分が開繊するように手で揉んでも良い。このようにすることにより、多数の羽毛状綿素材１を並べた際、羽毛状綿素材１間の隙間がなくなり保温性向上が期待できる。

以上説明した本実施例に係る羽毛状綿素材１によれば、羽毛材ではないポリマーで構成した軸糸２、浮糸３を原糸とし、当該軸糸２と、浮糸３とが前記すり鉢状壁面部７２が形成する空間部内のエアー散乱雰囲気中でのエアー交絡により綿状に一体化されて、前記軸糸２と浮糸３とが絡み合い繋がって、図１等に示すようなダウンボール状の塊を備え、かつ、綿状の長繊維として形成しているので、従来の羽毛布団用の羽毛のような前記問題が生ずることなく、特有のダウンボール状の塊を備えて十分なボリューム感、嵩高を有し、動物特有の臭気を伴うことがなく、また、洗濯性、保温性、断熱性にも優れ、従来全く存在しない新規で斬新な羽毛に模した形態に人工製造した新規な綿素材を実現することができる。

また、本実施例に係る製造方法によれば、軸糸２、浮糸３のエアー交絡用ユニット２１内への供給工程、エアー交絡用ユニット２１内におけるエアーの散乱雰囲気中でのエアー交絡工程、巻取り工程でもって、簡略に製造することができ、上記効果を奏する羽毛に模した形態に人工製造した羽毛状綿素材１を得ることができる製造法方法を実現し提供することができる。

本発明に係る羽毛状綿素材は、特に掛け布団等の収納・充填として用いられる他、織物用・編み物用としての素材として適用可能であることは勿論、着衣類、毛布や寝袋、枕やクッション等の各種衣料品に広範に適用可能である。

１ 羽毛状綿素材
２ 軸糸
３ 浮糸
１１ 送りローラ
１２ クリルスタンド
１３ 供給ローラ
１４ ガイド筒
１５ 送りローラ
１６ 巻取り送りローラ
１７ 巻取りローラ
２１ エアー交絡用ユニット
３１ 糸・エアー供給体
３２ ノズル筒部
３３ 先端ノズル部
３３ａ ノズルテーパー孔
３５ 貫通孔
３５ａ ストレート孔
３５ｂ テーパー孔
３６ 入口筒部
３６ａ 挿通孔
３７ 突出円形状部
３８ 円形ハンドル部
３８ａ ノズル受筒体部
３８ｂ 円形凹部
３９ 大径筒部
４０ 小径筒部
４１ 位置決め締め付け機構部
４２ 下側円形段部
４３ エアー受凹部
４３ａ エアー孔
４４ 凹部
４５ 傾斜外周部
４６ 傾斜溝部
５１ ユニット内筒体
５２ 突出筒部
５３ 挿通筒部
５４ 大径筒部受段部
５５ ユニット内筒体貫通孔
５５ａ 円形突部
５６ Ｏリング
５７ エアー通過孔
６１ ユニット外筒体
６１ａ 円形上部
６１ｂ 円形凹部
６２ 円形受孔部
６３ 貫通挿通孔
６４ エアー受栓
６５ 装着受孔
７１ ベンチュリー
７２ すり鉢状壁面部
７３ ベンチュリー貫通孔
８１ 衝突板
９１ エアー供給源
９２ エアーパイプ
１０１ 止めリング
１０２ Ｃリング
１０３ 円形孔部
１０４ 小突起
１０５ 間隔調整リング
１１１ 容器
Ｄ 各ダウンボール状の塊と塊との間隔
Ｈ１ 突出長
Ｈ２ ベンチュリー貫通孔の寸法
Ｈ３ 先端ノズル部の端部とベンチュリー貫通孔の出口までの寸法
ｄ１ 隙間間隔
ｄ２ 隙間間隔
θ 送り込み角度
θ１ 傾斜面角度
φ 直径

Claims (10)

1. ポリエステル系又はポリプロピレンポリマーの原糸を用いた軸糸・浮糸のフィラメント同士がエアー交絡ユニット内のエアーの散乱雰囲気中でのエアー交絡により結束して、前記浮糸から形成される多数の塊が前記軸糸に絡み合い前記軸糸の長さ方向に繋がって一列に連なって詰め物用の綿状長繊維として形成されるものであるとともに、
   前記塊は球状で所定の直径を有し、かつ、各塊は所定の間隔をもって連続的に形成されて、当該各塊の大きさ、各塊と塊との間隔、前記浮糸密度が、前記エアー交絡用ユニットを構成する先端ノズル部の端部とベンチュリーのすり鉢状壁面部の最深部までの隙間間隔の変更により調整されるもので、前記浮糸のエアー交絡用ユニットに対する送り込み角度θは軸糸に対して８０〜１２０度でもって形成されるものであることを特徴とする羽毛状綿素材。
2. 前記球状の各塊の直径は、１．０〜３．５ｃｍの範囲内で形成されるものであることを特徴とする請求項１記載の羽毛状綿素材。
3. 前記球状の各塊の間隔は、１．０〜１０ｃｍの範囲内で形成されるものであることを特徴とする請求項１又は２記載の羽毛状綿素材。
4. 前記浮糸は、軽量の中空糸、表面積が円形断面糸より大きいＣ型断面糸又は異形断面糸から選ばれることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の羽毛状綿素材。
5. ポリエステル系又はポリプロピレンポリマーの原糸を用いた軸糸、浮糸の夫々をエアー交絡用ユニット内へ供給する工程と、
   前記エアー交絡用ユニット内のエアーの散乱雰囲気中でのエアー交絡により前記軸糸・浮糸が結束して、前記浮糸から連続的に形成される球状の塊が、前記軸糸に絡み合い繋がって所定の間隔を有しつつ前記軸糸と一体化され、前記軸糸の長さ方向に一列に連なって詰め物用の綿状長繊維として形成され、前記球状の各塊の大きさ、各球状の塊と塊との間隔、浮糸密度が、前記エアー交絡用ユニットを構成する先端ノズル部の端部とベンチュリーのすり鉢状壁面部の最深部までの隙間間隔の変更により調整されるエアー交絡工程と、
   前記綿状長繊維を巻き取る工程と、
   を有することを特徴とする羽毛状綿素材の製造方法。
6. ポリエステル系又はポリプロピレンポリマーの原糸を用いた軸糸、浮糸の夫々をエアー交絡用ユニット内へ供給する工程と、
   前記エアー交絡用ユニット内のエアーの散乱雰囲気中でのエアー交絡により前記軸糸・浮糸が結束して、前記浮糸から連続的に形成される球状の塊が、前記軸糸に絡み合い繋がって所定の間隔を有しつつ前記軸糸と一体化され、当該球状の各塊の大きさ、各球状の塊と塊との間隔、浮糸密度が、前記エアー交絡用ユニットを構成する先端ノズル部の端部とベンチュリーのすり鉢状壁面部の最深部までの隙間間隔の変更により調整され、前記浮糸から形成される多数の球状の塊が、直径１．０〜３．５ｃｍの範囲内のもので、かつ、前記軸糸の長さ方向に１．０〜１０ｃｍの範囲内の間隔をもって連続的に形成され、前記浮糸のエアー交絡用ユニットに対する送り込み角度θは軸糸に対して８０〜１２０度でもって形成されて、前記球状の塊が前記軸糸の長さ方向に一列に連なって詰め物用の綿状長繊維の羽毛状綿素材に形成されるエアー交絡工程と、
   前記綿状長繊維を巻き取る工程と、
   を有することを特徴とする羽毛状綿素材の製造方法。
7. ポリエステル系又はポリプロピレンポリマーの原糸を用いた軸糸、浮糸の夫々をエアー交絡用ユニット内へ供給する工程と、
   エアー交絡用ユニット内におけるノズル筒部の先端ノズル部とベンチュリーのすり鉢状壁面部との間に形成される外部から供給されるエアーの散乱雰囲気中でのエアー交絡により結束して、前記浮糸から連続的に形成される球状の塊が、前記軸糸に絡み合い繋がって所定の間隔を有しつつ前記軸糸と一体化され、当該球状の各塊の大きさ、各球状の塊と塊との間隔、浮糸密度が、前記エアー交絡用ユニットを構成する先端ノズル部の端部とベンチュリーのすり鉢状壁面部の最深部までの隙間間隔の変更により調整され、前記浮糸から形成される多数の球状の塊が、直径１．０〜３．５ｃｍの範囲内のもので、かつ、前記軸糸の長さ方向に１．０〜１０ｃｍの範囲内の間隔をもって連続的に形成され、前記浮糸のエアー交絡用ユニットに対する送り込み角度θは軸糸に対して８０〜１２０度でもって形成されて、前記球状の塊が前記軸糸の長さ方向に一列に連なって詰め物用の綿状長繊維の羽毛状綿素材に形成されるエアー交絡工程と、
   前記綿状長繊維を巻き取る工程と、
   前記羽毛状綿素材にシリコーン剤を付けるシリコーン樹脂加工工程と、
   シリコーン剤を付けた前記羽毛状綿素材を加熱し水分を飛ばす第１回加熱工程と、
   水分を飛ばした前記羽毛状綿素材を加熱して、前記羽毛状綿素材を熱収縮させて羽毛状綿素材の形状を安定化させるとともに羽毛状綿素材にシリコーン樹脂を定着させる第２回加熱工程と、
   前記第２回加熱工程終了後の前記羽毛状綿素材を冷ます冷まし工程と、
   を有することを特徴とする羽毛状綿素材の製造方法。
8. 前記第１回加熱工程の加熱温度は１００〜１４９℃の範囲内であり、前記第２回加熱工程の加熱温度は加熱温度１５０〜２００℃の範囲内であることを特徴とする請求項７記載の羽毛状綿素材の製造方法。
9. 前記浮糸は、軽量の中空糸、表面積が円形断面糸より大きいＣ型断面糸又は異形断面糸から選ばれることを特徴とする請求項５乃至８のいずれか１項に記載の羽毛状綿素材の製造方法。
10. 前記エアー交絡用ユニットは、このエアー交絡用ユニットに設けたエアー受栓にエアーパイプを介してエアー交絡用の圧縮エアーを送るエアー圧、風量を調整可能なエアー供給源に連結していて、
    糸・エアー供給体と、
    金属製で円筒状のユニット内筒体と、
    金属製で円筒状のユニット外筒体と、
    ユニット内筒体内に内装したベンチュリーと、
    を具備し、
    前記ユニット外筒体内の上部側で上方から装着されるユニット内筒体の上部側を同心配置で固定保持されているとともに、前記ユニット内筒体の下方側をユニット外筒体の下端面中央部から下方に突出させるように構成し、
    前記ユニット内筒体の内部下側に内装されている前記ベンチュリーの下端面をユニット内筒体の下端面中央部から下方に突出させるように構成し、
    前記ユニット外筒体の上方からユニット内筒体内に装着される糸・エアー供給体の下部側に設けた金属製のノズル筒部の下端中央から下方に向けて突出させた先端ノズル部を前記ベンチュリー内に臨ませ、この先端ノズル部と前記ベンチュリーのすり鉢状壁面部との間の空間にエアーの散乱雰囲気状態を形成するように構成し、
    前記糸・エアー供給体は、円筒状のノズル筒部と、ノズル筒部の下端中央から下方に向けて突出させた先端ノズル部とを具備し、当該ノズル筒部の上端側には、ノズル受筒体部を介して円形ハンドル部を一体的に取り付け、円形ハンドル部の底面側には、ユニット外筒体の円形上部が進入する円形凹部を設け、ノズル筒部の上端側の中央部からノズル筒部の下端中央部に至る貫通孔を設け、前記ノズル筒部には、位置決め締め付け機構部を構成する大径筒部を設け、大径筒部の下側から下端に至る部分を小径筒部として構成し、
    前記糸・エアー供給体におけるノズル筒部の上端側の中央部からノズル筒部の下端中央部に至る貫通孔の上部側には、その上部に突出円形状部を有し、かつ、挿通孔を有する円筒状の入口筒部を装着し、この入口筒部の挿通孔内に軸糸、浮糸を送り込むように構成し、前記貫通孔の上部は、深さ方向に小寸法であるテーパー状に形成されているとともに、テーパー状の部分の直下から前記大径筒部の下端相当位置の範囲がストレート孔とされ、更にその直下から、小径筒部内の下端近傍の範囲にわたって下方に至るに沿って縮径するテーパー孔とされていて、前記小径筒部の下端側の中央部には下側円形段部が設けられ、この下側円形段部の中央位置に、前記先端ノズル部の上端部が同心配置に装着固定されるように構成しているとともに、前記先端ノズル部にも、ノズルテーパー孔が設けてあり、前記貫通孔におけるテーパー孔の最下端の孔径とノズルテーパー孔の最上部の孔径とを同一に設定して段差を無くし、前記貫通孔からノズルテーパー孔を経てベンチュリー内に軸糸、浮糸を円滑に送るように構成し、
    前記糸・エアー供給体における前記ノズル筒部の小径筒部には、前記テーパー孔の外側に位置して中心の回りに回動可能なエアー受け凹部を設け、このエアー受け凹部の下面と前記下側円形段部とを連通しその下方に向けてエアーを噴出する２個のエアー孔を設けて構成し、
    前記ユニット内筒体は、その上部に、側方に突出する平面視円形状の突出筒部を設け、この突出筒部から下方に前記突出筒部より小径の挿通筒部を同心配置に突設するように構成し、前記ユニット内筒体の突出筒部の上面側には、前記糸・エアー供給体の大径筒部の下部側が装入される円形の大径筒部受段部を設け、この大径筒部受段部の中央部から挿通筒部の内部を経てその下端に至るユニット内筒体貫通孔を設けているとともに、前記ユニット内筒体のユニット内筒体貫通孔の下端には、内径が前記ユニット内筒体貫通孔の内径より小さい円形突部を設けてユニット内筒体貫通孔の内方に突出させて、前記糸・エアー供給体の小径筒部の下端を受けるように構成し、前記ユニット内筒体の突出筒部の側壁にはＯリングを取り付け、前記突出筒部を前記ユニット外筒体の円形受孔部に装着したとき、前記Ｏリングを円形受孔部の内壁面に密接させるように構成しているとともに、前記ユニット内筒体における挿通筒部の側壁部には、ユニット内筒体をユニット外筒体に装着したとき前記エアー受栓用の装着受孔と対応配置となるようにエアー通過孔を設けて構成し、
    前記ユニット外筒体は、円筒状で、その円形上部の内周部には前記ユニット内筒体の突出筒部が装着される円形受孔部を設け、更に、円形受孔部の下側に下端に至るまで貫通状態の前記円形受孔部より小径に形成され、ユニット内筒体の挿通筒部を貫通させる貫通挿通孔を設けて構成しているとともに、前記ユニット外筒体の側壁部には、エアーパイプを介してエアー供給源に連通させるエアー受栓用の装着受孔を設け、前記ユニット外筒体の円形上部の内周部には円形受孔部側が開口した円形凹部を設け、この円形凹部に平坦なＣリングを装着するように構成し、
    前記ユニット内筒体内に内装したベンチュリーは、全体として円筒状で、その内部中央の上側に軸糸、浮糸が夫々進入する上端面側から下方に至るほど縮径するすり鉢状壁面部を設け、このすり鉢状壁面部の最深部から下端面まで軸糸、浮糸が通過し得るように貫通させた下端側ほど拡径するテーパー形状のベンチュリー貫通孔を設けて構成し、
    前記糸・エアー供給体の先端ノズル部は、全体としてほぼ円筒状で、上端面側から下端面に至るまで貫通する状態で、かつ、上端面側から下端面に至るほど縮径するノズルテーパー孔を設けて構成し、
    前記糸・エアー供給体の前記ノズル筒部における位置決め締め付け機構部は、前記糸・エアー供給体の大径筒部と、前記ユニット外筒体内で前記ユニット内筒体上に配置する止めリングとにわたって構成しているとともに、当該止めリングは、前記糸・エアー供給体の大径筒部の外径よりも僅かに大径の円形孔部を有し、この円形孔部の一部にその内方に向けて突出する半円形状又は台形状を呈する位置合わせ用及び当接受部として機能する小突起を設けて構成し、
    前記ユニット内筒体をユニット外筒体に装着した状態で、このユニット内筒体の突出筒部の上端面に平坦な円環状の止めリングを当接し、更に、止めリング上に配置したＣリングの外周部を前記円形凹部に装着することで、前記ユニット外筒体内にユニット内筒体を固定配置に内装するように構成していて、
    前記糸・エアー供給体には、大径筒部に前記小突起に位置合わせした状態で、この大径筒部の下部側を小突起により遮られることなくユニット内筒体の大径筒部受段部内に装入可能とする半円形状又は台形状の凹部と、この凹部の一端側から大径筒部の円周方向で１８０度離れた位置まで設けた前記ノズル受筒体部の下面外周部との間で傾斜溝部を形成する傾斜外周部とを設けて構成し、当該傾斜外周部は、凹部側の肉厚が薄く凹部から離れるほど肉厚が厚くなるように形成されていることにより、傾斜溝部の下面が傾斜面を呈するように構成し、これにより、前記ユニット内筒体をユニット外筒体内に装着し固定した後、糸・エアー供給体を位置合わせしてユニット内筒体内に装着し、次に前記円形ハンドル部を回転操作することで、前記位置決め締め付け機構部の前記傾斜溝部の下面が前記止めリングの小突起の下面に圧接し、この結果、糸・エアー供給体をユニット外筒体に締め付け固定できるように構成し、前記糸・エアー供給体のエアー受凹部は、前記ユニット内筒体のエアー通過孔に対向するように構成し、
    前記糸・エアー供給体における軸糸、浮糸の供給工程を経てエアー交絡用ユニット内に送り込まれた軸糸、浮糸は、糸・エアー供給体の入口筒部内、貫通孔内、先端ノズル部内を経てベンチュリー内のすり鉢状壁面部内に進入するとともに、前記エアー受栓に供給されるエアーは、前記エアー交絡用ユニット内のエアー受凹部内に至り、更に、エアー孔を経て前記すり鉢状壁面部が形成する空間部に供給され、すり鉢状壁面部の傾斜面に吹き付けられて散乱することにより、前記ベンチュリーのすり鉢状壁面部が形成する空間部内に進入した浮糸は、前記空間部内で散乱状態となったエアーの流れを受けて撹乱され、前記軸糸、浮糸のフィラメント同士が結束して絡み合い繋がって一体化され、前記浮糸から形成される多数の球状の塊が所定の直径を有し、かつ、所定の間隔をもって連続的に形成され、当該球状の塊が前記軸糸に絡み合い前記軸糸の長さ方向に繋がって一列に連なって綿状長繊維の羽毛状綿素材を形成できるように構成したとともに、
    前記球状の各塊の大きさ、各球状の塊と塊との間隔、浮糸密度が、前記エアー交絡用ユニットを構成する先端ノズル部の端部とベンチュリーのすり鉢状壁面部の最深部までの隙間間隔の変更により調整して製造できるように構成したことを特徴とする請求項５乃至９のいずれか１項に記載の羽毛状綿素材の製造方法。

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