JP6271487B2 - 圧縮チーズ染色用ボビン、及び、圧縮チーズ染色方法 - Google Patents

Description

本発明は、チーズ染色の際に原糸の先捲きに使用されるボビンに関し、特に、圧縮チーズ染色法において好適に利用することができる先捲き用のボビンに関する。

糸の染色方法として、従来より「チーズ染色法」と呼ばれる方法が広く実施されている。チーズ染色法は、多数の穴が形成された先捲きボビンの周りに原糸を捲きつけ（先捲きボビンの周りに原糸を捲いたものを「チーズ」と言う。）、キャリア上に多数立設させた各スピンドルを中心軸として、多数のチーズをキャリア上に積み上げ、これらを染色機内にセットし、染色機内で染液を循環させて原糸を均一に染める方法である。

尚、チーズ染色法には、チーズにおける糸密度の不均一さに起因する染色ムラを解消するとともに、染色工程の効率化を図ること等を目的として、チーズをボビンの軸線方向へ圧縮して染色を行う方法（圧縮チーズ染色法）も知られており、例えば、実開平７−２３６１号公報には、原糸を捲き付けた状態で軸線方向へ圧縮することができるプレスボビンに関する技術が開示されている。

実開平７−２３６１号公報 特開２００４−２２４５４５号公報 特開平５−３３９８６８号公報

実開平７−２３６１号公報に開示されているプレスボビンは、一度圧縮すると元の状態に戻すことが難しく、再利用することができず、染色後には廃棄されてしまうことになるため、染色コストが嵩んでしまうという問題があるほか、省資源化の観点からも問題がある。

本発明は、上記のような従来技術における課題を解決しようとするものであって、何度でも繰り返して使用することができ、コストを増加させることなく生産性を大幅に向上させることができる圧縮チーズ染色用ボビン、及び、このボビンを用いた圧縮チーズ染色方法を提供することを目的とする。

本発明に係る圧縮チーズ染色用ボビンは、外周面から内周面まで貫通する多数の穴が形成された円筒形のチーズ染色用ボビンにおいて、外径寸法が等しい上側部と下側部とを含み、外径が上側部及び下側部の内径と同じ寸法の円筒形の連結材を含み、上側部と下側部の境界部分の内側に連結材を内挿することによって、上側部と下側部とを軸線方向に連結でき、かつ、上側部と下側部とが軸線方向へ二つに分割可能なように構成されていることを特徴としている。

尚、連結材が、上縁から下縁まで達する切欠部が形成されることにより、軸線と直交する断面がＣ字形状を呈するように構成され、切欠部の両側の端縁を突き合わせて当接させた場合において、外径が上側部及び下側部の内径と同じ寸法となるように構成されていることが好ましい。また、上側部及び下側部の外側に被せる合成繊維製の筒状のネットを含むことが更に好ましい。

本発明に係る圧縮チーズ染色方法は、上側部と下側部とを連結した状態の上記の圧縮チーズ染色用ボビンの外側に合成繊維製の筒状のネットを被せ、その外側に原糸を捲いてチーズを形成し、チーズの原糸のみを、ボビンの軸線方向へ圧縮し、チーズから外側へ突出する上側部又は下側部を取り外し、圧縮後のチーズを、キャリア上に立設させたスピンドルを中心軸としてキャリア上に積み上げ、染色機内にセットし、染色機内で染液を循環させて染色を行うことを特徴としている。

尚、ボビンとして、全体の高さ寸法に対する上側部又は下側部の高さ寸法の比率が、原糸の圧縮の際に適用される圧縮率と同率のものを使用することが好ましい。

本発明に係る圧縮チーズ染色用ボビンを用いれば、染色機内にセットすることができるチーズの量（即ち、原糸の量）を、圧縮していないチーズをセットする場合（通常のチーズ染色法を実施する場合）と比較して、１．４〜２倍に増加させることができ、生産性を大幅に向上させることができる。また、このボビンは、何度でも繰り返して使用することができるため、コストを増加させることなく、圧縮チーズ染色方法を実施することができる。

また、ボビンの外側にネットを被せた状態で先捲きを行った場合、圧縮の際に、最も内周側の原糸がボビンの外周面のいずれかの部位に引っ掛かったり、原糸がボビンとの摩擦によって解れてしまったり、或いは、損傷を受けてしまうといった問題を好適に回避することができる。

図１は、本発明の第一実施形態「圧縮チーズ染色用ボビン」の斜視図である。 図２は、図１に示すボビン１を分解した状態を示す図である。 図３は、図１に示すボビン１において、下側部３に連結材４を装着する方法の説明図である。 図４は、図１に示すボビン１の外側にネット８を被せた状態を示す図である。 図５は、本発明の第二実施形態「圧縮チーズ染色方法」の説明図である。

本発明は、「圧縮チーズ染色用ボビン」として実施できるほか、このボビンを用いた「圧縮チーズ染色方法」として実施することもできる。ここではまず、本発明の第一実施形態として「圧縮チーズ染色用ボビン」（以下、単に「ボビン」と称する。）について説明し、次に、本発明の第二実施形態として「圧縮チーズ染色方法」について説明する。

本発明の第一実施形態に係るボビン１は、図１に示すように基本形状が円筒形に形成されている。尚、このボビン１には、外周面から内周面まで貫通する多数の穴５が全体にわたって均等に形成されている。

このボビン１において従来の先捲きボビンと異なる点は、図２に示すように、軸線方向へ二つに（上側部２と下側部３とに）分割可能に構成されている点である。尚、上側部２と下側部３とは、外形及び内径が同じ寸法となっており、境界部分の内側に連結材４（連結手段）を内挿することによって、上側部２と下側部３とを軸線方向に連結した状態を維持できるようになっている。

連結材４は、図２に示すように、基本的には円筒形として構成されているが、上縁から下縁まで達する切欠部６が形成されており、外力を加えない自然な状態においては、軸線と直交する断面がＣ字形状を呈するように構成されている。そして、切欠部６の両側の端縁７ａ，７ｂを突き合わせて当接させた場合において、外径寸法が、上側部２及び下側部３の内径と同じ寸法となるように構成されている。

下側部３に対して連結材４を装着する場合、例えば図３の上方に示すように、端縁７ａの近傍部分と端縁７ｂの近傍部分を僅かに重ねるようにして連結材４をすぼめて（直径を小さくして）、約半分の高さまで下側部３の内側に差し込み、最後に連結材４の直径を拡げて、図３の矢印の下方に示すように端縁７ａ，７ｂを突き合わせて当接させた状態（端縁７ａ，７ｂの近傍部分の重なりを解消させた状態）とする。そうすると下側部３の内周面と連結材４の下半部の外周面とが密着し、摩擦力により、容易には脱落しない状態となる。

そして、下側部３の上縁から上方へ突出した連結材４の上半部に対し、上側部２を上から被せると、上側部２の内周面と連結材４の上半部の外周面とが密着し、摩擦力により、容易には脱落しない状態となる。本実施形態のボビン１は、このように連結材４を内挿することにより、上側部２と下側部３とを連結できるようになっている。

尚、連結材４を先に上側部２に取り付け、次いで上側部２の下端から下方へ突出した連結材４の下半部に対して、下側部３を取り付けることもできる。また、本実施形態においては、上側部２として高さ寸法が５０ｍｍのものが使用され、下側部３として高さ寸法が１００ｍｍのものが使用され、連結することにより全体として高さ寸法が１５０ｍｍとなるものが使用されているが、本発明のボビン１はこれらの寸法のものには限定されず、例えば、上側部２及び下側部３の高さ寸法をいずれも７５ｍｍに設定してもよいし、それ以外の寸法に設定することもできる。また、三つ以上に分割できるように構成することもできる。

また、本実施形態においては、上側部２と下側部３の連結及び分割を可能にする連結手段として、上側部２及び下側部３とは別個に（一つの独立した要素として）構成された連結材４が採用されているが、上側部２と予め一体化された連結手段を採用することもできる。例えば、図２に示す連結材４の上半部が、上側部２の内周面に対して予め接着（或いは、その他の手段によって固定）されていてもよく、また、連結材４に相当する部分が最初から上側部２と一体的に成形されていてもよい。更に、連結手段は、円筒形のものには限定されず、連結時において下側部３の内周面と摺接（若しくは螺合）し、或いは、下側部３の内周面側から穴５（若しくはそれに類似する要素）内に係合する係止片又は係止爪が、上側部２の下端から下方へ突出するように構成された連結手段を採用することもできる。

また、本実施形態においては、図１に示すように上側部２においても多数の穴５が形成されているが、これらの穴５は、染色工程においてスピンドルの小孔（ノズル）から噴出される染液を原糸側へ通過させるためのものであり、上側部２は、染色工程の際には取り外されることになるため、上側部２として、穴５が形成されていないものを用いることもできる。尚、穴５が形成された上側部２は、後述する圧縮チーズ染色方法のみならず、チーズを圧縮しない通常のチーズ染色方法にも使用することができる。但しこの場合、穴５と同様の穴を形成した連結材４を連結手段として採用するか、或いは、その他の方法により、染色工程において染液の通過を阻害しないような連結手段を採用する必要がある。

次に、本発明の第二実施形態として、図１に示すボビン１を用いて実施される「圧縮チーズ染色方法」について説明する。まず、上側部２と下側部３とを連結した状態のボビン１（図１参照）の外側にネット８を被せて、図４に示すような状態とし、このネット８を被せたボビン１をワインダーにセットして外側に原糸を捲いていき（先捲き）、図５（１）に示すようなチーズ９を形成する。尚、図５においては、説明の便宜上、チーズ９の中心に配置されるボビン１については側面が示され、その外側に捲かれている原糸１０については断面が示されている。また、ボビン１の外側に被せられるネット８については、表示が省略されている。

ここで使用するボビン１としては、全体の高さ寸法に対する上側部２の高さ寸法の比率が、原糸１０の圧縮の際に原糸１０の種類に応じて適用される圧縮率に対応しているものを選択する。（この点については後述する。）また、ボビン１に被せるネット８としては、合成繊維（例えばポリエステル）製の糸を編んで筒状（上側部２及び下側部３と同程度の直径、或いは、若干小さい直径を有する筒状）に形成したものであって、十分な伸縮性、及び、滑り性を有し、また、十分な目開きを有するもの（染色機内において問題なく染液を通過させることができ、かつ、原糸１０がボビン１の外周面に対し直に接触しない状態とできるもの）が使用される。

次に、チーズ９をプレス機にセットして、ボビン１の軸線方向へ（上側部２の方から下側部３の方へ向かって）圧縮する。尚、圧縮はボビン１の外側に捲き付けた原糸１０に対してのみ行う。また、圧縮の際には、原糸１０の種類に応じた圧縮率（圧縮量）を適用する。

圧縮の際、ボビン１と原糸１０の間にはネット８（図４参照）が介在しているため、最も内周側の原糸１０がボビン１の外周面（特に、上側部２と下側部３との境界部分）に引っ掛かったり、原糸１０がボビン１との摩擦によって解れてしまったり、或いは、損傷を受けてしまうといった問題を生じさせることなく、原糸１０のみを好適に圧縮することができる。尚、従来の圧縮可能なボビン（ボビン自体を軸線方向へ圧縮することができるもの）においては、外側に捲き付けた原糸が圧縮の際に絡まるトラブルがあるため、３％程度のロス（噛み込みロス）が生じていたが、本実施形態のボビン１においては、このような噛み込みロスの発生を好適に回避することができる。

原糸１０の圧縮を行うと、原糸１０の高さ寸法が減少し、図５（２）に示すように、その減少分だけボビン１が、圧縮後の原糸１０’から外側へ突出した状態となる。このとき、ボビン１として、全体の高さ寸法に対する上側部２の高さ寸法の比率が、原糸１０の圧縮の際に原糸１０の種類に応じて適用される圧縮率に対応しているもの（同率のもの）が使用されている場合、ボビン１の突出量（圧縮後の原糸１０’からの突出量）と、ボビン１を構成する上側部２の寸法とを一致させることができ、その結果、図５（３）に示すように、チーズ９内の下側部３と圧縮後の原糸１０’の高さ寸法とが一致した状態で、チーズ９からボビン１の上側部２（及び図示しない連結材）を取り外すことができる。

尚、図５には、ボビン１を上側部２の方から下側部３の方へ向かって圧縮し、上側部２をボビン１の外側へ突出させて取り外す例が示されているが、反対に、ボビン１を下側部３の方から上側部２の方へ向かって圧縮し、下側部３をボビン１の外側へ突出させて取り外すようにしてもよい。

ここで、原糸１０の種類、圧縮率（圧縮量）、及び、ボビン１との関係について具体的に説明すると、例えば原糸１０が、ウールとアクリルの混紡糸である場合には、圧縮率を３０〜４０（ボビン１及びチーズ９の高さ寸法が１５０ｍｍの場合には、圧縮量を４５〜６０ｍｍ）とすることが好ましく、これに対応したボビン１、即ち、全体の高さ寸法に対する上側部２の高さ寸法の比率が３０〜４０％であるボビン１（例えば、高さ寸法が４５〜６０ｍｍの上側部２と１０５〜９０ｍｍの下側部３とからなるボビン１）を使用して、上側部２から下側部３へ向かって原糸１０を３０〜４０％圧縮すると、上側部２の全体が圧縮後の原糸１０’の外側へ突出し、チーズ９内に残留する下側部３の高さ寸法と圧縮後の原糸１０’の高さ寸法とを一致させることができる。

また、原糸１０が、綿糸（１００％）や、綿とアクリルの混紡糸、或いは、綿とポリエステルの混紡糸である場合には、圧縮率を３０〜５０％（ボビン１及びチーズ９の高さ寸法が１５０ｍｍの場合には、圧縮量を４５〜７５ｍｍ）とすることが好ましく、これに対応したボビン１、即ち、全体の高さ寸法に対する上側部２の高さ寸法の比率が３０〜５０％であるボビン１（例えば、高さ寸法が４５〜７５ｍｍである上側部２と１０５〜７５ｍｍの下側部３からなるボビン１）を使用して、上側部２から下側部３へ向かって原糸１０を３０〜５０％圧縮すると、上側部２の全体が圧縮後の原糸１０’の外側へ突出し、チーズ９内に残留する下側部３の高さ寸法と圧縮後の原糸１０’の高さ寸法とを一致させることができる。

このようにして原糸１０を圧縮し、上側部２（及び連結板）を取り外した圧縮後のチーズ９’（図５（３）参照）を、キャリア上に立設させたスピンドルを中心軸としてキャリア上に積み上げ、染色機内にセットし、染色機内で染液を循環させて染色を行う。このとき、染色機内にセットすることができるチーズ９’の量（即ち、原糸の量）は、圧縮していないチーズをセットする場合と比較して、大幅に（圧縮率を３０％とした場合には１．４倍、圧縮率を５０％とした場合には２倍に）増加させることができ、その結果、生産性を大幅に向上させることができる。

また、チーズ９’をキャリア上に積み上げる際に、上下に隣接するチーズ９’のボビン１同士の間に、テフロン（登録商標）、つまり、ポリテトラフルオロエチレン等によって形成したパッキン（上下方向に隣接するチーズ９’のボビン１の端縁に対して、全周的、全面的に密着させることができるように、外径がボビン１の外径よりも十分に大きく設定され、内径が、ボビン１の内径よりも僅かに小さく（或いは、同一径に）設定されているもの）を介在させた場合、染色機内に導入する染液の量を飛躍的に減少させることができる（低浴比チーズ染色方法）。

より具体的には、染色機内に導入される染液は、６０〜１３０℃の温水に染料及び染色助剤（液体芒硝、ソーダ灰等）を添加したものであり、従来は、浴比１：１０〜１６（染色機内にセットされるチーズ９’の原糸に対し１２〜１６倍の重量）の染液を染色機内に導入して染色を行っていたが、上述のようなポリテトラフルオロエチレン製のパッキンを使用することにより、従来の浴比に対し４０％減の「１：６〜９．６」という低浴比で染色を行うことが可能となる。

チーズ染色方法においては、通常、１回の染色に温水が１０〜１５回程度使用されることになるため、それらの温水を生成する（常温の工水を加熱する）ためには、相当量の燃料が必要になるところ、上記のような低浴比チーズ染色方法を実施した場合には、浴比を従来比で４０％減少させることができるため、染液に使用する温水（６０〜１３０℃）を生成するための燃料、及び、染色助剤（液体芒硝、ソーダ灰等）を４０％削減でき、染色コストを大幅に縮減することができる。

本発明に係る圧縮チーズ染色方法と、この低浴比チーズ染色方法を同時に実施した場合、相乗効果により、従来よりも生産性を大幅に向上させることができるとともに、染色コストを更に大幅に縮減することができ、また、燃料消費量を減縮できるため、二酸化炭素の排出量も低減することができる。

１：ボビン、
２：上側部、
３：下側部、
４：連結材、
５：穴、
６：切欠部、
７ａ，７ｂ：端縁、
８：ネット、
９：チーズ、
９’：圧縮後のチーズ、
１０：原糸、
１０’：圧縮後の原糸、

Claims (5)

1. 外周面から内周面まで貫通する多数の穴が形成された円筒形のチーズ染色用ボビンであって、
   外径寸法が等しい上側部と下側部とを含み、
   外径が上側部及び下側部の内径と同じ寸法の円筒形の連結材を含み、
   上側部と下側部の境界部分の内側に連結材を内挿することによって、上側部と下側部とを軸線方向に連結でき、かつ、上側部と下側部とが軸線方向へ二つに分割可能なように構成され、
   連結材が、上縁から下縁まで達する切欠部が形成されることにより、軸線と直交する断面がＣ字形状を呈するように構成され、切欠部の両側の端縁を突き合わせて当接させた場合において、外径が上側部及び下側部の内径と同じ寸法となるように構成されていることを特徴とする圧縮チーズ染色用ボビン。
2. 上側部及び下側部の外側に被せる合成繊維製の筒状のネットを含むことを特徴とする、請求項１のいずれかに記載の圧縮チーズ染色用ボビン。
3. 請求項１又は２に記載の圧縮チーズ染色用ボビンを用いてチーズ染色を行う方法であって、
   上側部と下側部とを連結した状態の前記ボビンの外側に合成繊維製の筒状のネットを被せ、
   その外側に原糸を捲いてチーズを形成し、
   チーズの原糸のみを、前記ボビンの軸線方向へ圧縮し、
   チーズから外側へ突出する上側部又は下側部を取り外し、
   圧縮後のチーズを、キャリア上に立設させたスピンドルを中心軸としてキャリア上に積み上げ、染色機内にセットし、染色機内で染液を循環させて染色を行うことを特徴とする圧縮チーズ染色方法。
4. 前記ボビンとして、全体の高さ寸法に対する上側部又は下側部の高さ寸法の比率が、原糸の圧縮の際に適用される圧縮率と同率のものを使用することを特徴とする、請求項３に記載の圧縮チーズ染色方法。
5. 原糸が、ウールとアクリルの混紡糸である場合には、原糸の圧縮の際に適用する圧縮率を３０〜４０％とし、前記ボビンとして、全体の高さ寸法に対する上側部又は下側部の高さ寸法の比率が３０〜４０％であるものを使用し、
   原糸が、綿糸、綿とアクリルの混紡糸、又は、綿とポリエステルの混紡糸である場合には、原糸の圧縮の際に適用する圧縮率を３０〜５０％とし、前記ボビンとして、全体の高さ寸法に対する上側部又は下側部の高さ寸法の比率が３０〜５０％であるものを使用することを特徴とする、請求項４に記載の圧縮チーズ染色方法。

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