JP6507043B2 - 紡糸引取装置 - Google Patents

Description

本発明は、紡糸装置から紡出された糸を引き取る紡糸引取装置に関する。

従来から、熱収縮率が異なる２種類以上の糸を混繊した異収縮混繊糸が知られている。異収縮混繊糸は、熱処理を施したときに、高収縮糸と低収縮糸の間の収縮率の差によって膨らみが発現される。そのため、布帛にしたときにソフトな風合いを与えることができる。

また、後工程での熱処理時において自発的に伸長する糸（以下、自己伸長糸という）も従来から知られている。即ち、自己伸長糸は、「熱収縮率が０未満の糸」と表現することもできる。上記の混繊糸の生産において、低収縮糸の代わりに自己伸長性を有する糸を用いれば、２種類の糸の収縮率の差がさらに大きくなり、布帛にしたときの風合いがより良好なものとなる。

特許文献１には、自己伸長糸と収縮糸の混繊糸を生産する技術が開示されている。特許文献１では、まず、紡糸口金から紡出された糸Ａは、加熱延伸されることなく、第１引取ローラと第２引取ローラで引き取られる。尚、第１引取ローラと第２引取ローラの少なくとも一方は加熱ローラである。また、第２引取ローラの速度は、糸走行方向上流側に位置する第１引取ローラの速度と同じか、第１引取ローラよりも速くなっている。一方で、別の紡糸口金から紡出された糸Ｂについては、加熱延伸された後に第３引取ローラと第２引取ローラで引き取られ、収縮性が付与される。未延伸の糸Ａと加熱延伸された糸Ｂは、第２引取ローラの糸走行方向上流側に配置された交絡装置で交絡（合糸）されてから、巻取機で巻き取られる。

上記のようにして巻き取られた混繊糸は、次に、繊維（ポリエステル）のガラス転移温度以上の温度で定長熱処理される。この定長熱処理によって、未延伸の糸Ａには自己伸長性が付与される。これにより、その後の工程で、上記の定長熱処理後の混繊糸に対してさらに熱処理が施されたときには、糸Ａは伸長し、糸Ｂは収縮する。

特開２０００−５４２３９号公報

上記の特許文献１では、２種類の糸を交絡させて得られた混繊糸を巻取機で一旦巻き取ってから、定長熱処理を行うことによって、一方の糸Ａに自己伸長性を付与している。つまり、紡糸から巻取までの工程と、定長熱処理の、少なくとも２つの工程を経て、自己伸長糸を含む混繊糸を生産している。従って、手間もコストもかかるものとなっていた。

本発明の目的は、自己伸長性を有する糸を、紡糸から一貫して生産することが可能な、紡糸引取装置を提供することである。

課題を解決するための手段及び発明の効果

第１の発明の紡糸引取装置は、紡糸装置から紡出される第１の糸を引き取る第１引取部を備え、前記第１引取部は、前記第１の糸に弛緩熱処理を行って自己伸長性を付与する、弛緩熱処理部を有することを特徴とするものである。

本発明では、紡糸装置から紡出される第１の糸は、第１引取部で引き取られる。また、第１引取部の弛緩熱処理部においては、第１の糸に対して所定の条件で弛緩熱処理が行われることにより、第１の糸に自己伸長性が付与される。この構成では、紡糸から自己伸長糸の生成まで一貫して行われるため、自己伸長糸の製造にかかる手間やコストを減らすことができる。

第２の発明の紡糸引取装置は、前記第１の発明において、前記第１引取部は、前記弛緩熱処理部として、前記紡糸装置から紡出される前記第１の糸を引き取る第１ローラと、前記第１ローラよりも糸送り速度が小さく、前記第１ローラから送られる前記第１の糸を引き取る第２ローラと、前記第１ローラと前記第２ローラの間で弛緩される前記第１の糸を加熱する加熱装置と、を有することを特徴とするものである。

本発明では、第２ローラの糸送り速度は、第１ローラの糸送り速度よりも小さいため、第１ローラと第２ローラの間で第１の糸は弛緩される。さらに、第１の糸は、弛緩された状態で加熱装置による加熱される。この際に、第１ローラ及び第２ローラの糸送り速度と、加熱装置の温度を、それぞれ適切な範囲で設定することにより、第１の糸に自己伸長性を付与することができる。

第３の発明の紡糸引取装置は、前記第１又は第２の発明において、前記紡糸装置から紡出される、前記第１の糸とは別の第２の糸を引き取る第２引取部と、前記第１引取部で引き取られた前記第１の糸と、前記第２引取部で引き取られた前記第２の糸とを合糸する、合糸部と、を有することを特徴とするものである。

本発明では、合糸部により、自己伸長糸である第１の糸に、第１の糸とは別の第２の糸とを合糸して、混繊糸を生産することができる。

第４の発明の紡糸引取装置は、前記第３の発明において、前記第２引取部は、前記紡糸装置から紡出される前記第２の糸を引き取る第３ローラと、前記第３ローラよりも糸送り速度が大きく、前記第３ローラから送られた前記第２の糸を引き取る第４ローラとを有し、前記合糸部は、前記第４ローラから送られた前記第２の糸を、前記第１の糸と合糸することを特徴とするものである。

紡糸装置から紡出される第２の糸は、第３ローラ、第４ローラによって順に引き取られる。ここで、第４ローラの糸送り速度は、第３ローラの糸送り速度よりも大きいため、第２の糸は、第３ローラと第４ローラとの間で延伸される。本発明によれば、自己伸長糸である第１の糸と、延伸糸である第２の糸とからなる、混繊糸を生産することができる。

第５の発明の紡糸引取装置は、前記第４の発明において、前記第４ローラは、非加熱ローラであることを特徴とするものである。

第４ローラが非加熱ローラであるため、第２の糸が、第３ローラと第４ローラとの間で延伸された後に、第２の糸には熱処理（熱セットともいう）が行われない。そのため、第２の糸は、後工程での熱処理において大きく収縮する高収縮糸となる。つまり、自己伸長糸である第１の糸と、高収縮糸である第２の糸とを合糸することになり、２種類の糸の熱収縮率の差がかなり大きい混繊糸を生産することができる。

第６の発明の紡糸引取装置は、前記第３の発明において、前記第１引取部は、前記紡糸装置から紡出される前記第１の糸を引き取る第１ローラと、前記第１ローラよりも糸送り速度が小さく、前記第１ローラから送られる前記第１の糸を引き取る第２ローラと、前記第１ローラと前記第２ローラの間で弛緩される前記第１の糸を加熱する加熱装置とを有し、
前記第２引取部は、前記紡糸装置から紡出される前記第２の糸を引き取る第３ローラと、前記第３ローラよりも糸送り速度が大きく、前記第３ローラから送られた前記第２の糸を引き取る第４ローラとを有し、
前記第１ローラと前記第２ローラのそれぞれに対する、前記第１の糸の巻き掛け角度が、３６０度未満であり、前記第３ローラと前記第４ローラのそれぞれに対する、前記第２の糸の巻き掛け角度も、３６０度未満であることを特徴とするものである。

本発明では、第１引取部で引き取られる第１の糸は、第１ローラと第２ローラのそれぞれに対して、３６０度未満の巻き掛け角度で巻き掛けられている。また、第２引取部で引き取られる第２の糸も、第３ローラと第４ローラのそれぞれに対して、３６０度未満の巻き掛け角度でそれぞれ巻き掛けられている。そのため、紡糸装置から紡出された後、第１引取部及び第２引取部でそれぞれ糸が引き取られる際に、糸道が各ローラの軸方向にずれない。従って、合糸部の直前において、第１の糸の糸道と第２の糸の糸道とを一致させることができる。

本実施形態に係る紡糸引取装置（自己伸長糸と非熱セットＦＤＹの混繊時）の正面図である。 紡糸引取装置（自己伸長糸と熱セットＦＤＹの混繊時）の正面図である。 紡糸引取装置（自己伸長糸のみ生産時）の正面図である。 紡糸引取装置（ＰＯＹと熱セットＦＤＹの混繊時）の正面図である。 紡糸引取装置（熱セットＦＤＹのみ生産時）の正面図である。 紡糸引取装置（ＰＯＹのみ生産時）の正面図である。 変更形態の紡糸引取装置の正面図である。 別の変更形態の紡糸引取装置の正面図である。

次に、本発明の実施の形態について、図１を参照して説明する。尚、図１の上下方向、及び、左右方向を、それぞれ紡糸引取装置の上下方向、及び、左右方向と定義する。また、図１の紙面垂直方向を、紡糸引取装置の前後方向と定義する。尚、図１の紙面手前側が前方である。図１に示すように、紡糸引取装置１は、混繊糸製造装置３、巻取装置４、制御装置５等を備えている。

紡糸引取装置１の上方には、紡糸装置２の複数の紡糸口金７（７ａ，７ｂ）が配置されている。尚、図１では、紡糸口金７が２つしか示されていないが、実際には、左右方向に沿って複数の紡糸口金７が並べて配置されている。複数の紡糸口金７からは、合成繊維（例えば、ポリエステル繊維）の糸Ｙ（Ｙ１，Ｙ２）がそれぞれ紡出される。各紡糸口金７の下方には、紡出された糸Ｙに油剤を付与する油剤ガイド８が設置されている。

混繊糸製造装置３は、油剤が付与された糸Ｙを引き取る複数のローラ１１〜１５を備えている。また、混繊糸製造装置３は、紡糸装置２から紡出される複数の糸Ｙのうちの、一部の糸Ｙ１に対して弛緩熱処理を行って自己伸長糸を生成する一方、他の糸Ｙ２に対しては延伸を行って延伸糸（ＦＤＹ）を生成する。さらに、２種類の糸Ｙ１，Ｙ２を合糸することによって１本の混繊糸Ｙｍを製造する。混繊糸製造装置３の詳細構成については後述する。

巻取装置４は、混繊糸製造装置３で製造された複数の混繊糸Ｙｍをそれぞれ巻き取る。巻取装置４は、ボビンホルダ２１と、コンタクトローラ２２等を備えている。ボビンホルダ２１は、前後方向（図１の紙面垂直方向）に延びる長尺な形状を有し、図示しないモータによって回転駆動される。このボビンホルダ２１には、その長手方向に沿って複数のボビン２３が並べて装着される。巻取装置４は、ボビンホルダ２１を回転させることによって、複数のボビン２３に複数の混繊糸Ｙｍをそれぞれ巻取り、複数のパッケージ２４を形成する。コンタクトローラ２２は、複数のパッケージ２４の表面に接触して所定の接圧をそれぞれ付与することにより、各パッケージ２４の形状を整える。

制御装置５は、紡糸引取装置１の様々な動作の制御パラメータを設定するための、設定部２５を有する。設定部２５では、例えば、ローラ１１〜１５の糸送り速度の設定、加熱装置１８の温度設定、ローラ１３，１４にそれぞれ設けられたヒータ３０の温度設定等が可能である。制御装置５は、オペレータによって設定部２５から設定されたパラメータに基づいて、混繊糸製造装置３、及び、巻取装置４の各部をそれぞれ制御する。例えば、制御装置５は、後述するローラ１１〜１５の糸送り速度制御、加熱装置１８の制御、ローラ１３，１４にそれぞれ設けられたヒータ３０の制御等を行う。

次に、混繊糸製造装置３の構成について詳細に説明する。紡糸装置２の複数の紡糸口金７から紡出された複数の糸Ｙは、左右方向に並んだ状態で下方へ走行する。図１に示すように、混繊糸製造装置３は、複数の糸Ｙのうちの一部の糸Ｙ１（本発明の第１の糸）を引き取って自己伸長糸を生成する第１引取部１６と、他の糸Ｙ２（本発明の第２の糸）を引き取って高収縮糸である延伸糸（ＦＤＹ）を生成する第２引取部１７と、自己伸長糸Ｙ１と高収縮糸Ｙ２とを合糸する合糸部としての交絡装置２６を備えている。

（第１引取部）
第１引取部１６は、２つの第１ローラ１１（１１ａ，１１ｂ）と、第２ローラ１２と、加熱装置１８を有する。２つの第１ローラ１１は、右側の紡糸口金７ａから紡出された糸Ｙ１を引き取る。第１引取部１６は、第１ローラ１１と第２ローラ１２の間で糸Ｙ１を弛緩させた状態で、糸Ｙ１に対して加熱装置１８による弛緩熱処理を行う。

尚、糸Ｙ１は、２つの第１ローラ１１のそれぞれに対して、３６０度未満の巻き掛け角度で巻き掛けられている。第２ローラ１２は、２つの第１ローラ１１の下方に配置され、２つの第１ローラ１１から送られた複数の糸Ｙ１を引き取る。糸Ｙ１は、第２ローラ１２に対しても、３６０度未満の巻き掛け角度で巻き掛けられている。

２つの第１ローラ１１と第２ローラ１２は、それぞれ図示しないモータによって回転駆動され、各モータの駆動は制御装置５によって制御される。ここで、第２ローラ１２の糸送り速度Ｖ２は、２つの第１ローラ１１の糸送り速度Ｖ１よりも低い。そのため、第１ローラ１１によって送られた糸Ｙ１は、第１ローラ１１と第２ローラ１２の間で弛緩される。

尚、第１ローラ１１は、ヒータを備えた加熱ローラであってもよいし、非加熱ローラであってもよいが、以下の観点からは、第１ローラ１１を加熱ローラとすることが好ましい。糸Ｙ１は、紡糸後に冷却され、且つ、油剤が付与された状態で第１ローラ１１に巻き掛けられる。そのため、次の加熱装置１８の短時間の加熱では、糸Ｙ１に対して十分な熱処理を行うことができない場合も考えられる。そこで、加熱装置１８での熱処理を効率よく行うために、第１ローラ１１を加熱ローラとし、ガラス転移温度以上、且つ、１００℃以下の温度で糸Ｙ１を予熱することが好ましい。

加熱装置１８は、第１ローラ１１と第２ローラ１２の間に配置されており、弛緩された状態の糸Ｙ１を加熱する。加熱装置１８の構成は特に限定されるものではないが、例えば、赤外線ヒータなどの、非接触で糸を加熱するヒータを好適に使用できる。

ここで、第１ローラ１１の糸送り速度Ｖ１、第２ローラ１２の糸送り速度Ｖ２、及び、加熱装置１８の加熱温度Ｔを適切に設定することにより、糸Ｙ１に自己伸長性を付与することができる。尚、「自己伸長性」とは、巻取装置４で巻き取られた後の糸に対して、その後の工程で熱処理を行ったときに、自発的に伸びる性質のことである。また、糸Ｙ１に自己伸長性を付与するための弛緩熱処理を行う、第１ローラ１１ｂ、第２ローラ１２、及び、加熱装置１８が、本発明の「弛緩熱処理部」に相当する。

糸に自己伸長性が付与されるメカニズムは諸説あるが、その中でも、以下の説が有力である。まず、紡出された糸がある一定以上の速度で引き取られると、この糸には、結晶相と、結晶相の間に存在する非晶相と含む繊維構造が生成される。通常は、結晶相の間の非晶相が繊維軸方向に配向された状態となっており、後工程で熱処理が施されたときには、非晶相が配向方向（繊維軸方向）に収縮することで糸全体が大きく縮む。

一方、糸送り速度の条件、加熱装置１８の温度条件、及び、弛緩条件を適切に設定することで、適度な大きさの結晶相の間に、無配向状態に近い非晶相が存在した状態を実現することができる。この状態の糸に対して、後工程で熱処理が施されると、非晶相は無配向であるために、先に説明した通常の糸とは異なり非晶相での収縮は生じず、逆に、結晶相が成長して大きくなることによって、糸全体が伸びる。

上の説明から分かるように、自己伸長性を有する糸とするためには、（１）非晶相が無配向状態に近く、後の熱処理で非晶相が収縮しないこと、（２）結晶相が成長しすぎず、後の熱処理で成長する余地があること、の２点が重要である。これら２点を実現するために、糸送り速度や温度の条件を適切に設定する必要がある。

第１ローラ１１の糸送り速度が低すぎると、結晶相が生成されず非晶相のみとなるため、熱処理を行っても非晶相が収縮するのみで、結晶成長も起こらない。一方、第１ローラ１１の糸送り速度が高すぎると、逆に結晶相の成長が進みすぎてしまい、後工程の熱処理で、結晶相がそれ以上成長せず、糸Ｙ１がほとんど伸びなくなってしまう。そこで、第１ローラ１１の糸送り速度は、Ｖ１＝２５００〜４０００ｍ／ｍｉｎとするのがよい。

また、糸Ｙ１の非晶相を無配向化することで内部歪みを緩和させるには、少なくとも、加熱装置１８の温度は、繊維のガラス転移温度よりも高いことが必要である。また、加熱温度が低いと、繊維構造が十分固定化されないため、輸送時や保管時に外部環境条件の影響を受けやすくなる。一方で、加熱装置１８の温度が高すぎると、糸Ｙ１内部の結晶相が成長し過ぎてしまい、後工程の熱処理時に糸Ｙ１の伸長率が小さくなるという問題がある。そこで、加熱装置１８の加熱温度Ｔは、後工程の熱処理温度にもよるが、１００〜１５０℃とするのがよい。

さらに、加熱装置１８による加熱によって、非晶相の内部歪みを十分に緩和するには、糸Ｙ１を弛緩させた状態で加熱を行うと効果的である。これにより、先に挙げた特許文献１（特開２０００−５４２３９号公報）の定長熱処理よりも、自己伸長性に優れた糸を生産できる。どの程度弛緩させればよいかについては、弛緩率（オーバーフィード率）ｒｆ＝（（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖ２）×１００と定義したときに、この弛緩率ｒｆを１〜１０％とするのがよい。

上記の条件で、糸Ｙ１に対して弛緩熱処理が行われると、糸Ｙ１には自己伸長性が付与される。糸Ｙ１の沸水伸長率は、例えば、５〜１０％（熱収縮率で表現すると、−５〜−１０％）である。

（第２引取部）
第２引取部１７は、保温ボックス２０と、２つの第３ローラ１３と、２つの第４ローラ１４を備えている。保温ボックス２０は断熱性材料で形成され、左側の紡糸口金７ｂの下方に配置されている。保温ボックス２０の上壁部には糸導入口２０ａが形成され、保温ボックス２０の右壁部には糸導出口２０ｂが形成されている。左側の紡糸口金７ｂから紡出された糸Ｙ２は、糸導入口２０ａから保温ボックス２０内に導入される。

保温ボックス２０内には、２つの第３ローラ１３（１３ａ，１３ｂ）と、２つの第４ローラ１４（１４ａ，１４ｂ）とが収容されている。２つの第３ローラ１３は、保温ボックス２０内の上部空間に配置され、２つの第４ローラ１４は、保温ボックス２０内の下部空間に配置されている。これら４つのローラ１３，１４は、図示しないモータによってそれぞれ回転駆動され、各モータの駆動は制御装置によって制御される。

糸導入口２０ａから保温ボックス２０内に導入された糸Ｙ２は、まず、２つの第３ローラ１３に巻き掛けられ、次に、２つの第４ローラ１４に巻き掛けられる。尚、糸Ｙ２は、４つのローラ１３（１４）のそれぞれに対して３６０度未満の巻き掛け角度で巻き掛けられる。

２つの第３ローラ１３の糸送り速度、及び、２つの第４ローラ１４の糸送り速度の設定について説明する。まず、２つの第３ローラ１３の糸送り速度Ｖ３については、下流側の第３ローラ１３ｂの糸送り速度Ｖ３ｂを、上流側の第３ローラ１３ａの糸送り速度Ｖ３ａよりも少し速くする。Ｖ３ａとＶ３ｂの速度差は、５０ｍ／ｍｉｎ程度が好ましい。後でも述べるが、２つの第３ローラ１３は、糸Ｙ２を予熱するためのローラである。予熱時には糸Ｙ２の内部応力が緩和されるため、糸Ｙ２の弛みを防止するために、下流側のローラ１３ｂの糸送り速度を高くするのがよい。一方、２つの第４ローラ１４の糸送り速度Ｖ４については、上流側の第４ローラ１４ａの糸送り速度Ｖ４ａと、下流側の第４ローラ１４ｂの糸送り速度Ｖ４ｂをほぼ同じにする。

また、第３ローラ１３（１３ａ，１３ｂ）の糸送り速度Ｖ３と、第４ローラ１４（１４ａ，１４ｂ）の糸送り速度Ｖ４の関係は、Ｖ４＞Ｖ３である。これにより、第３ローラ１３ｂと第４ローラ１４ａとの間で、糸Ｙ２が延伸されることになる。

また、４つのローラ１３，１４は、それぞれの内部にヒータ３０を備えている。各ヒータ３０のＯＮ／ＯＦＦの制御、及び、温度制御は、上記の制御装置５によって行われる。ローラ１３（１４）のそれぞれについてヒータ３０をＯＮにすることで、各ローラを、糸Ｙ２を加熱する加熱ローラとして使用できる。また、ヒータ３０をＯＦＦにすれば、各ローラを、糸Ｙ２を加熱しない非加熱ローラとしても使用できる。尚、ヒータ３０のＯＮ／ＯＦＦの判別が容易になるように、図１において、ＯＮの状態のヒータ３０を黒で塗りつぶし、ＯＦＦの状態のヒータ３０は塗りつぶしていない。

２つの第３ローラ１３は、糸Ｙ２を延伸可能な温度まで予熱するローラである。そこで、制御装置５は、２つの第３ローラ１３のそれぞれについては、ヒータ３０を常にＯＮにし、２つの第３ローラ１３を加熱ローラとして使用する。２つの第３ローラ１３のうち、下流側のローラ１３ｂの温度Ｔ３ｂは、繊維のガラス転移温度以上の温度（例えば、ポリエチレンテレフタレート繊維の場合は８０〜９０℃）に設定される。一方、上流側のローラ１３ａについては、保温ボックス２０外から導入された、油剤が付与された状態の糸Ｙ２が巻き掛けられる。そのため、糸Ｙ２を下流側の第３ローラ１３ｂでガラス転移温度以上まで効率的に加熱するためには、上流側の第３ローラ１３ａで多くの熱を糸Ｙ２に与えておく必要がある。そこで、上流側のローラ１３ａの温度Ｔ３ａは、下流側のローラ１３ｂの温度Ｔ３ｂよりも少し高目に設定されることが好ましい。尚、Ｔ３ａとＴ３ｂの温度差は、例えば、５℃程度である。

一方、２つの第４ローラ１４については、延伸後に糸Ｙ２に熱処理（熱セット）を行うかどうかによって、ヒータ３０のＯＮ／ＯＦＦが切り換えられる。熱セットを行わない場合には、制御装置５は、図１に示すように、２つの第４ローラ１４のそれぞれについてヒータ３０をＯＦＦにし、２つの第４ローラ１４を非加熱ローラとして使用する。一方、延伸後に糸Ｙ２に熱セットを行う場合には、制御装置５は、２つの第４ローラ１４のそれぞれについてヒータ３０をＯＮにする（後で説明する図２参照）。

糸導入口２０ａから保温ボックス２０内に導入された糸Ｙ２は、まず、２つの第３ローラ１３によって送られつつ、延伸可能な温度（ガラス転移温度）まで予熱される。その後、糸Ｙ２は、第３ローラ１３ｂと第４ローラ１４ａとの間の糸送り速度差により延伸される。また、図１のように、２つの第４ローラ１４が非加熱ローラである場合には、延伸後の糸Ｙ２に熱セットが行われず（非熱セットＦＤＹ）、糸Ｙ２は熱収縮率が高い糸となる。糸Ｙ２の沸水収縮率は、例えば、１０〜２０％である。

延伸後の糸Ｙ２は、２つの第４ローラ１４によって糸導出口２０ｂから保温ボックス２０の外へ導出される。さらに、糸Ｙ２は、第２ローラ１２に巻き掛けられる。尚、糸Ｙ２も、第２ローラ１２に対して、３６０度未満の巻き掛け角度で巻き掛けられている。このとき、糸Ｙ１と糸Ｙ２の、正面側（前側）から見たときの糸道が一致する。

第２ローラ１２よりも糸走行方向下流側には、交絡装置２６（本発明の合糸部）と、糸送りローラ１５とが配置されている。第２ローラ１２によって送られた糸Ｙ１と糸Ｙ２は、交絡装置２６において合糸されて混繊糸Ｙｍとなる。交絡装置２６は、特定の構成のものに限定されるものではないが、例えば、糸Ｙの走行方向と直交する方向から空気流を噴射して、多数のフィラメントを互いに絡ませる、インターレースノズルを有する構成を採用できる。例えば、糸Ｙ１と糸Ｙ２の本数がそれぞれ４本である場合には、交絡装置２６は４個のインターレースノズルを備える。各インターレースノズルには１本の糸Ｙ１と１本の糸Ｙ２が挿入され、各ノズルにおいて２本の糸Ｙ１，Ｙ２を構成するフィラメントが空気流の作用で交絡する。これにより、交絡装置２６によって４本の混繊糸Ｙｍが生成される。交絡装置２６で生成された複数の混繊糸Ｙｍはローラ１５によって巻取装置４へ送られ、巻取装置４において複数のボビン２３にそれぞれ巻取られる。

以上説明した本実施形態では、紡糸装置２から紡出される糸Ｙ１は、第１引取部１６で引き取られる。この第１引取部１６においては、第１ローラ１１と第２ローラ１２の間で、糸Ｙ１に対して所定の条件で弛緩熱処理が行われることで、糸Ｙ１に自己伸長性が付与される。つまり、紡糸から自己伸長糸の生成まで一貫して行われるため、自己伸長糸の製造にかかる手間やコストを減らすことができる。

また、第１ローラ１１と第２ローラ１２の間で、糸Ｙ１を弛緩させた状態で加熱するため、糸Ｙ１の内部歪みの緩和が進む。そのため、糸Ｙ１の非晶相が無配向の状態に近づきやすくなり、自己伸長性の高い糸Ｙ１を得ることができる。

これに加えて、本実施形態の紡糸引取装置１では、自己伸長糸である糸Ｙ１と別の糸Ｙ２とを、交絡装置２６において合糸することにより、混繊糸Ｙｍを生産することができる。より詳細には、糸Ｙ２は、第２引取部１７の第３ローラ１３と第４ローラ１４との間で延伸された延伸糸（ＦＤＹ）である。また、第４ローラ１４は非加熱ローラであり、糸Ｙ２は、延伸後に熱セットされない糸（非熱セットＦＤＹ）であることから、糸Ｙ２の熱収縮率は高くなる。自己伸長糸である糸Ｙ１と、高収縮糸である糸Ｙ２とを合糸することで、２種類の糸の熱収縮率の差がかなり大きい混繊糸Ｙｍを生産することができる。

また、図１に示すように、第１引取部１６で引き取られる糸Ｙ１は、２つの第１ローラ１１と第２ローラ１２のそれぞれに対して、３６０度未満の巻き掛け角度で巻き掛けられている。また、第２引取部１７で引き取られる糸Ｙ２も、２つの第３ローラ１３と２つの第４ローラ１４のそれぞれに対して、３６０度未満の巻き掛け角度でそれぞれ巻き掛けられている。そのため、紡糸装置２から紡出された後、第１引取部１６及び第２引取部１７で糸Ｙが引き取られる際に、糸道が各ローラの軸方向にずれない。従って、交絡装置２６の直前において、糸Ｙ１の糸道と糸Ｙ２の糸道とを一致させることができる。

尚、以上の説明では、紡糸引取装置１を、自己伸長糸と非熱セットＦＤＹの混繊に使用した例を示したが、本実施形態の紡糸引取装置１は、他の種類の糸の製造にも使用できる。以下にいくつか例示する。

（１）自己伸長糸と熱セットＦＤＹの混繊糸の製造
図２に示すように、第２引取部１７の２つの第４ローラ１４のそれぞれについても、ヒータ３０をＯＮにする。

この目的としては、２種類の糸の熱収縮率の差を小さくして、最終製品である布帛の表面を滑らかにすることが挙げられる。この場合、２つの第４ローラ１４の加熱温度Ｔ４（ローラ表面温度）は、２つの第３ローラ１３の加熱温度Ｔ３よりも高くし、例えば、１００〜１５０℃とする。これにより、第３ローラ１３と第４ローラ１４との間で延伸された糸Ｙ２が熱セットされ、自己伸長糸である糸Ｙ１と、熱セットＦＤＹである糸Ｙ２とが、交絡装置２６で合糸される。一般には、熱セットＦＤＹは、前記の非熱セットＦＤＹと比べて熱収縮率が低い糸となるため、糸Ｙ１と糸Ｙ２の間の熱収縮率の差は小さくなる。

また、上記とは別に、糸Ｙ２の熱収縮率を安定化させる目的で、２つの第４ローラ１４のそれぞれについて、ヒータ３０をＯＮにすることも考えられる。この場合は、２つの第４ローラの温度Ｔ４はそれほど高い温度にする必要はなく、例えば、５０〜１００℃とする。

（２）自己伸長糸のみの製造
図３に示すように、紡糸装置２から紡出されてきた複数の糸Ｙの全てを、第１引取部１６で引き取ることにより、自己伸長糸のみを製造してもよい。

（３）ＰＯＹとＦＤＹの混繊糸の製造
図４に示すように、第１引取部１６において、第１ローラ１１と第２ローラ１２の糸送り速度Ｖ１，Ｖ２を等しくし、さらに、加熱装置１８をＯＦＦにすれば、糸Ｙ１には、弛緩、及び、熱処理が行われなくなる。これにより、自己伸長糸ではなく、ＰＯＹ（部分配向糸）を生成することができる。この場合は、ＰＯＹ（高収縮糸）である糸Ｙ１と、熱セットＦＤＹ（低収縮糸）である糸Ｙ２とが、交絡装置２６で合糸される。

（４）ＦＤＹのみの製造
図５に示すように、紡糸装置２から紡出されてきた複数の糸Ｙの全てを、第２引取部１７で引き取ることにより、ＦＤＹのみを製造してもよい。尚、図５では、熱セットＦＤＹのみを製造する場合を示しているが、図５において、２つの第４ローラ１４のヒータ３０をＯＦＦにして、非熱セットＦＤＹのみを製造してもよい。

（５）ＰＯＹのみの製造
第１引取部１６において、第１ローラ１１と第２ローラ１２の糸送り速度Ｖ１，Ｖ２を等しくし、さらに、加熱装置１８をＯＦＦにする。その上で、図６に示すように、紡糸装置２から紡出されてきた複数の糸Ｙの全てを、第１引取部１６で引き取ることにより、ＰＯＹのみを製造してもよい。

次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。

１］自己伸長糸である糸Ｙ１と高収縮糸である糸Ｙ２との間で、糸の太さ（フィラメントの太さやフィラメントの数）を異ならせてもよい。巻き取られた混繊糸Ｙｍに対して、後工程で熱処理が行われたときに、伸長する糸Ｙ１は外側に位置して鞘糸となり、収縮する糸Ｙ２は内側に位置して芯糸となる。そこで、例えば、鞘糸となる糸Ｙ１を細い糸とし、芯糸となる糸Ｙ２を太い糸とすれば、ハリやコシが強く、且つ、柔らかな手触りの糸となり、風合いの面でも好ましい。尚、糸Ｙ１と糸Ｙ２の太さを変えるには、それぞれの糸を紡出する紡糸口金７の構成（フィラメントを紡出する孔の大きさ、あるいは、孔の数）、あるいは、ポリマーの吐出量を異ならせばよい。

２］前記実施形態では、２つの第３ローラ１３と２つの第４ローラ１４のそれぞれにヒータ３０が設けられ、これら４つのローラ１３（１４）は保温ボックス２０に収容されている。これに対し、第２引取部１７が非熱セットＦＤＹの生成に特化し、延伸後の糸Ｙ２に熱セットを行うことがない場合は、第４ローラ１４を常に非加熱ローラとして用いるため、第４ローラ１４にヒータ３０が設けられている必要がない。この場合は、２つの第４ローラ１４は、保温ボックス２０の外に配置されてもよい。

３］図７の紡糸引取装置６１のように、第１ローラ４１に、セパレートローラ４３が近接して配置され、糸Ｙ１は、第１ローラ４１とセパレートローラ４３との間に、１回以上巻き掛けられてもよい。第１ローラ４１に糸Ｙ１が１回以上巻き掛けられていると、第１ローラ４１の径を小さくしても糸Ｙ１の接触長さが長くなってグリップ力が高くなるために、糸Ｙ１がスリップしにくくなる。尚、グリップ力を高めることが主目的であるため、糸Ｙ１の巻き掛け回数はそれほど多くする必要はなく、数回で十分である。

４］前記実施形態では、第２引取部１７の２つの第３ローラ１３については、ヒータ３０をＯＮにして加熱ローラとして使用しているが、２つの第３ローラ１３を非加熱ローラとして使用することもあり得る。例えば、繊維材料がナイロンである場合は、ガラス転移温度が低い（４０〜５０℃）ため、延伸前の予熱が不要であることが多い。そのような場合には、第３ローラ１３を非加熱ローラとすればよい。

５］第２引取部１７のローラの構成は、前記実施形態のものには限られず、ローラの数や配置を適宜変更してもよい。

６］図８の紡糸引取装置７１のように、第１引取部１６において、第２ローラ１２がヒータ５０を有する加熱ローラとした上で、加熱装置１８が省略されてもよい。この場合、第１ローラ１１と第２ローラ１２との間で弛緩された糸Ｙ１が、加熱ローラである第２ローラ１２の表面で加熱されて熱処理される。この構成では、図１の非接触方式の加熱装置１８によって糸Ｙ１が加熱される場合と比べて、第２ローラ１２の表面に糸Ｙ１が接触して直接加熱されるため、より効率的に糸Ｙ１を加熱できる。尚、図８の構成では、第２引取部１７で引き取られた糸Ｙ２も、第２ローラ１２で加熱されてしまうため、図８の構成は、特に、糸Ｙ２が、第４ローラ１４で熱セットされる場合に適用されることが好ましい。

７］前記実施形態では、主に、ポリエチレンテレフタレート糸を生産する場合について、糸Ｙ１に自己伸長性を付与する際の、第１引取部１６の諸条件（第１ローラ１１の糸送り速度、加熱装置１８の加熱温度、及び、弛緩率）を記述したが、これらの条件は、生産する糸の種類によって当然異なる。つまり、糸の種類が変われば、自己伸長性を付与するための諸条件の設定も異なることになる。

１，６１，７１ 紡糸引取装置
２ 紡糸装置
１１ 第１ローラ
１２ 第２ローラ
１３ 第３ローラ
１４ 第４ローラ
１６ 第１引取部
１７ 第２引取部
１８ 加熱装置
２６ 交絡装置
４１ 第１ローラ
５０ ヒータ
Ｙ 糸
Ｙ１ 糸
Ｙ２ 糸

Claims (6)

1. 紡糸装置から紡出される第１の糸を引き取る第１引取部を備え、
   前記第１引取部は、前記第１の糸に弛緩熱処理を行って自己伸長性を付与する、弛緩熱処理部を有することを特徴とする紡糸引取装置。
2. 前記第１引取部は、前記弛緩熱処理部として、
   前記紡糸装置から紡出される前記第１の糸を引き取る第１ローラと、
   前記第１ローラよりも糸送り速度が小さく、前記第１ローラから送られる前記第１の糸を引き取る第２ローラと、
   前記第１ローラと前記第２ローラの間で弛緩される前記第１の糸を加熱する加熱装置と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の紡糸引取装置。
3. 前記紡糸装置から紡出される、前記第１の糸とは別の第２の糸を引き取る第２引取部と、
   前記第１引取部で引き取られた前記第１の糸と、前記第２引取部で引き取られた前記第２の糸とを合糸する、合糸部と、
   を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の紡糸引取装置。
4. 前記第２引取部は、
   前記紡糸装置から紡出される前記第２の糸を引き取る第３ローラと、前記第３ローラよりも糸送り速度が大きく、前記第３ローラから送られた前記第２の糸を引き取る第４ローラとを有し、
   前記合糸部は、前記第４ローラから送られた前記第２の糸を、前記第１の糸と合糸することを特徴とする請求項３に記載の紡糸引取装置。
5. 前記第４ローラは、非加熱ローラであることを特徴とする請求項４に記載紡糸引取装置。
6. 前記第１引取部は、
   前記紡糸装置から紡出される前記第１の糸を引き取る第１ローラと、前記第１ローラよりも糸送り速度が小さく、前記第１ローラから送られる前記第１の糸を引き取る第２ローラと、前記第１ローラと前記第２ローラの間で弛緩される前記第１の糸を加熱する加熱装置とを有し、
   前記第２引取部は、
   前記紡糸装置から紡出される前記第２の糸を引き取る第３ローラと、前記第３ローラよりも糸送り速度が大きく、前記第３ローラから送られた前記第２の糸を引き取る第４ローラとを有し、
   前記第１ローラと前記第２ローラのそれぞれに対する、前記第１の糸の巻き掛け角度が、３６０度未満であり、
   前記第３ローラと前記第４ローラのそれぞれに対する、前記第２の糸の巻き掛け角度も、３６０度未満であることを特徴とする請求項３に記載の紡糸引取装置。

Images