JP6669487B2 - Disc for false twisting machine - Google Patents
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Description
本発明は、仮撚機で用いられる仮撚機用ディスクに関する。 The present invention relates to a false twister disc used in a false twister.
従来、糸条に撚りをかけるために、回転している複数の仮撚機用ディスク(以下、仮撚機用ディスクを単にディスクということがある。)に接触させる方法が用いられている。ここで、ディスクの材質には、耐久性が高いセラミックスや、例えば特許文献1に記載されているような、糸条体に対する撚り効果が高い(撚りをかけ易い)ウレタン等の樹脂が用いられている。
BACKGROUND ART Conventionally, in order to twist a yarn, a method of contacting a plurality of rotating false twister disks (hereinafter, the false twister disk is sometimes simply referred to as a disk) has been used. Here, as a material of the disk, a resin such as a highly durable ceramic or urethane having a high twisting effect on a thread (easy to be twisted) as described in
しかしながら、セラミックスからなるディスクを用いた場合は、耐久性が高いものの硬度が高いため、撚りをかけるにあたっての摺接により、糸条を削ってしまい、いわゆるスノー(粉状のゴミ)が発生し易かった。また、セラミックスはウレタン等の樹脂に比べて糸条体に撚りをかけ難かった。 However, when a disk made of ceramics is used, the durability is high but the hardness is high, so that the sliding contact at the time of twisting causes the yarn to be scraped, so that so-called snow (powder dust) is easily generated. Was. In addition, it was difficult for the ceramics to twist the thread as compared with a resin such as urethane.
一方、ウレタン等の樹脂からなるディスクの場合は、接触した糸条に含まれている潤滑油がウレタン等の樹脂に含浸し易いため、この潤滑油の含浸による膨張に伴ってディスクの形状変化が起こり易かった。なお、特許文献1記載のディスクは、潤滑油の浸入を抑制するために樹脂材料を工夫しているが、今般においては、さらにディスクの形状変化が小さいことが求められている。
On the other hand, in the case of a disk made of a resin such as urethane, the lubricating oil contained in the thread that comes into contact easily impregnates the resin such as urethane. It was easy to happen. In the disk described in
それ故、ディスクにおいては、糸条に対する撚り効果と、充分な耐久性および形状安定性とを備えることが課題とされている。本願はかかる課題を解決する。 Therefore, it is an object of the disk to provide a twisting effect on the yarn, and sufficient durability and shape stability. The present application solves such a problem.
本実施形態の仮撚機用ディスクは、外周領域に凸曲面状である側面を備えてなる円盤状のセラミック体と、該セラミック体の少なくとも一部を覆う樹脂層とを備え、該樹脂層は、前記セラミック体の前記側面を覆っており、厚みが0.1mm以上0.5mm以下であることを特徴とする。 The false twister disk according to the present embodiment includes a disc-shaped ceramic body having a convex curved side surface in an outer peripheral region, and a resin layer covering at least a part of the ceramic body. , Covering the side surface of the ceramic body, and having a thickness of 0.1 mm or more and 0.5 mm or less .
本実施形態の仮撚機用ディスクは、糸条に対する撚り効果と、充分な耐久性および形状安定性とを備える。 The disk for a false twisting machine of the present embodiment has a twisting effect on the yarn, and has sufficient durability and shape stability.
本実施形態の仮撚機用ディスクは、円盤状のセラミック体と、セラミック体の少なくとも一部を覆う樹脂層とを備え、樹脂層は、セラミック体の外周領域を覆っているものである。ここで、円盤状とは、平面視において円形であり、側面視において平たい形をしているものであり、直径と厚みとの比(厚み/直径)が0.3以下のもののことである。また、外周領域とは、言い換えれば、糸条が摺接する領域のことである。外周領域としては、例えば、平面視において、中心から外周までである半径をrとしたとき、中心から0.97r以上に相当する領域のことである。 The disk for a false twisting machine of this embodiment includes a disc-shaped ceramic body and a resin layer covering at least a part of the ceramic body, and the resin layer covers an outer peripheral region of the ceramic body. Here, the disk shape is a circular shape in a plan view, a flat shape in a side view, and a ratio of diameter to thickness (thickness / diameter) of 0.3 or less. The outer peripheral region is, in other words, a region where the yarn slides. The outer peripheral region is, for example, a region corresponding to 0.97r or more from the center, where r is a radius from the center to the outer periphery in plan view.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、本明細書の全図において、混同を生じない限り、同一部分には同一符号を付し、その説明を適時省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, in all the drawings of the present specification, the same parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be appropriately omitted unless confusion occurs.
図1は本実施形態の仮撚機用ディスクの一例を示す、(a)は斜視図、(b)はXX’線における断面図、(c)はディスクを用いて糸条体に撚りを加えている状態を表す概略図である。ここで、糸条体Sは、例えば、ポリエステルからなる繊維である。 1A and 1B show an example of a disk for a false twister according to the present embodiment. FIG. 1A is a perspective view, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line XX ′, and FIG. FIG. Here, the thread body S is, for example, a fiber made of polyester.
図1に示す仮撚機用ディスク10(以下、単にディスクという。)は、平面状の第1主面1および第2主面2と、第1主面1と第2主面2と連なり、凸曲面状である側面6と、第1主面1と第2主面2とを貫く支持孔3とを備える例を示している。また、図1においては、支持孔3および支持孔3の周辺を除く部分を樹脂層5で覆っている例を示している。
The
そして、ディスク10の基体は、セラミック体4であり、セラミック体4としては、例えば、酸化アルミニウム、炭化珪素または窒化アルミニウムを主成分とするセラミックス(焼結体)からなることが好適である。上記成分を主成分とするセラミックスは、熱伝導率を高いため、樹脂層5と糸条との摺接により発生した熱を速やかに放熱することができる。
The base of the
ここで、セラミックスにおける主成分とは、セラミック体4を構成する成分の合計100質量%のうち、80質量%以上を占める成分をいう。なお、成分の特定にあたっては、X線回折装置を用いて、JCPDSカードと照合することによって同定すればよい。
Here, the main component in the ceramics refers to a component that accounts for 80% by mass or more of the total 100% by mass of the components constituting the
また、成分の含有量は、該当成分を構成する金属元素の含有量を蛍光X線分析装置(XRF)またはICP(Inductively Coupled Plasma)発光分析装置(ICP)で求め、X線回折装置を用いて同定された化合物に換算すればよい。 The content of the component is determined by measuring the content of the metal element constituting the component by an X-ray fluorescence spectrometer (XRF) or an ICP (Inductively Coupled Plasma) emission spectrometer (ICP), and using an X-ray diffractometer. What is necessary is just to convert into the identified compound.
ここで、所望形状への加工が比較的容易でありつつ、ディスク10に求められる機械的特性を有しており、かつ安価であるという観点から、セラミック体4は、酸化アルミニウムを主成分とするセラミックスであることが好ましく、この場合において、酸化アルミニウムの含有量は99質量%以上であることが好適である。
Here, the
樹脂層5は、主成分がウレタンであることが好ましい。樹脂層5の主成分がウレタンである場合、このウレタンは、例えば、主剤であるポリオールと硬化剤であるイソシアネートとが硬化したものである。ポリオールは、例えば、ポリアクリレートポリオール、ポリメタクリレートポリオール、ポリエステルポリオール、ポリウレタンポリオールおよびポリシロキサンポリオールの少なくともいずれか1種である。また、イソシアネートは、例えば、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、および4,4’−メチレンジシクロヘキシルジイソシアネートの少なくともいずれか1種である。 The main component of the resin layer 5 is preferably urethane. When the main component of the resin layer 5 is urethane, for example, the urethane is obtained by curing a polyol as a main component and an isocyanate as a curing agent. The polyol is, for example, at least one of a polyacrylate polyol, a polymethacrylate polyol, a polyester polyol, a polyurethane polyol, and a polysiloxane polyol. The isocyanate is, for example, at least one of 1,6-hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, and 4,4'-methylene dicyclohexyl diisocyanate.
また、樹脂層5の主成分がウレタンである場合、フッ素を、例えば、0.1質量%以上0.75重量%以下含んでいてもよい。フッ素がこの範囲であると、糸条Sには常に安定した撚りを付与することができ、糸の品質を高めることができるとともに、樹脂層5の寿命を伸ばすことができる。 When the main component of the resin layer 5 is urethane, the resin layer 5 may contain, for example, 0.1% by mass or more and 0.75% by mass or less. When the fluorine content is within this range, the yarn S can always be imparted with a stable twist, the quality of the yarn can be improved, and the life of the resin layer 5 can be extended.
ここで、樹脂層5における主成分とは、樹脂層5を構成する成分の合計100質量%のうち、60質量%以上を占める成分をいう。 Here, the main component in the resin layer 5 refers to a component that accounts for 60% by mass or more of the total 100% by mass of the components constituting the resin layer 5.
樹脂層5を構成する各成分の含有量は、フーリエ変換赤外分光光度計(FT−IR)を用いて、各成分のIR特性吸収の強度比から、検量線を作成して求めればよい。 The content of each component constituting the resin layer 5 may be determined by using a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR) to create a calibration curve from the intensity ratio of IR characteristic absorption of each component.
ディスク10は、支持孔3に軸体(図示せず)が挿通されて固定され、この軸体の回転とともにディスク10が回転するものである。そして、ディスク10を用いて糸条Sに撚りをかける際はの個別のディスク10においては、図1(c)に示すように、セラミック体4の外周領域にあたる部分が樹脂層5に覆われている摺接領域6の表面に糸条Sが押し当てられる。
The
本実施形態のディスク10は、セラミック体4を糸条Sに直接当接させるのではなく、樹脂層5によって覆われた摺接領域6の表面に糸条Sを当接させることで、スノー(粉状のゴミ)の発生が抑制されている。また、樹脂層5は、例えば、0.1mm以上1.5mm以下であり、ディスク自体が樹脂からなるものより薄いため、糸条Sに付着した潤滑油の含浸によるディスク10の形状変化が抑制されている。それゆえ、本実施形態のディスク10は、糸条Sに対する撚り効果と、充分な耐久性および形状安定性とを備える。
The
また、摺接領域6の形状は、糸条Sの撚りの状態を決める重要な要素である。そのため、基体となるセラミック体4の外周領域は、図1(b)に示すような断面図において凸曲面状であることが好適である。このように、セラミック体4の外周領域に位置する摺接領域6が、凸曲面状であれば、糸条Sの撚り状態の経時的な変化も抑制できる。
Further, the shape of the sliding
また、樹脂層5の表面性状を表す各種パラメータ、例えば、粗さ曲線の最大山高さ(Rp)は0.6μm以上1.7μm以下、粗さ曲線の最大谷深さ(Rv)は0.05μm以上2.5μm、十点平均粗さ(Rz)は1.2μm以上3.7μm以下、算術平均粗さ(Ra)は0.23μm以下、2乗平均平方根粗さ(Rq)は0.45μm以下、スキューネス(Rsk)は−1.9以上1.3以下、クルトシス(Rku)は.5以上10.2以下、粗さ曲線の切断レベル差(Rδc)は0.2μm以下である。 Various parameters representing the surface properties of the resin layer 5, for example, the maximum peak height (R p ) of the roughness curve is 0.6 μm or more and 1.7 μm or less, and the maximum valley depth (R v ) of the roughness curve is 0. 0.05 μm or more and 2.5 μm, ten-point average roughness (R z ) of 1.2 μm or more and 3.7 μm or less, arithmetic average roughness (R a ) of 0.23 μm or less, root mean square roughness (R q ) Is 0.45 μm or less, the skewness (R sk ) is -1.9 or more and 1.3 or less, and the kurtosis (R ku ) is. 5 or more and 10.2 or less, and the cutting level difference (R δc ) of the roughness curve is 0.2 μm or less.
上記各種パラメータは、JIS B 0601−2001に準拠し、レーザー顕微鏡((株)キーエンス製、超深度カラー3D形状測定顕微鏡(VK−9500またはその後継機種))を用いて測定することができる。測定条件としては、倍率を1000倍(接眼レンズ:20倍、対物レンズ:50倍)、測定モードをカラー超深度、高さ方向の測定分解能(ピッチ)を0.02μm、光学ズームを1.0倍、測定範囲を278μm×210μm、カットオフ値λsを2.5μm、カットオフ値λcを0.08μmに設定すればよい。 The various parameters described above can be measured using a laser microscope (manufactured by KEYENCE CORPORATION, ultra-depth color 3D shape measuring microscope (VK-9500 or its successor model)) in accordance with JIS B 0601-2001. As measurement conditions, the magnification is 1000 times (eyepiece: 20 times, objective lens: 50 times), the measurement mode is color ultra-depth, the measurement resolution (pitch) in the height direction is 0.02 μm, and the optical zoom is 1.0. times, measuring range 278μm × 210μm, the cut-off value lambda s 2.5 [mu] m, may be set the cut-off value lambda c to 0.08 .mu.m.
また、糸条Sとの摺接によって生じるゴミ等の付着が判別し易いように、樹脂層5の表面の色調は白色や黄色以外の色調であることが好適である。特に、樹脂層5の表面の色調は、緑色であって、例えば、拡散反射光処理によるCIE1976L*a*b*色空間における明度指数L*が40以上42以下、クロマティクネス指数a*が−53以上−51以下、クロマティクネス指数b*が6以上7以下であることが好適である。 Further, the color tone of the surface of the resin layer 5 is preferably a color tone other than white or yellow so that adhesion of dust or the like caused by sliding contact with the yarn S is easy to determine. In particular, the color tone of the surface of the resin layer 5 is green, for example, the lightness index L * in the CIE1976L * a * b * color space by diffuse reflection light processing is 40 or more and 42 or less, and the chromaticness index a * is −53. It is preferable that the chromaticity index b * is 6 or more and 7 or less.
樹脂層5の表面のCIE1976L*a*b*色空間における明度指数L*の値、クロマティクネス指数a*およびb*の値は、JIS Z 8722−2009に準拠して求めることができる。例えば、分光色差計(日本電色工業(株)製NF777またはその後継機種)を用い、測定条件としては、光源をCIE標準光源D65、視野角度を2°に設定すればよい。 The value of the lightness index L * and the values of the chromaticness indices a * and b * in the CIE1976 L * a * b * color space on the surface of the resin layer 5 can be determined in accordance with JIS Z 8722-2009. For example, a spectral color difference meter (NF777 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. or its successor) may be used as the measurement conditions, with the light source set to the CIE standard light source D65 and the viewing angle set to 2 °.
図2は、本実施形態の仮撚機用ディスクの他の例を示す、(a)は斜視図、(b)はYY’線における断面図である。 2A and 2B show another example of the false twister disc according to the present embodiment. FIG. 2A is a perspective view, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line YY '.
図1に示すディスク10は、セラミック体4が一体的に形成されたものであるが、図2に示す仮撚機用ディスク20は、3つのセラミック体4a、4b、4cが重ねられて形成されている。図2(b)に示す断面におけるセラミック体4の左右の端部は、3つのセラミック体4a、4b、4cを重ねているために、段差が表れる場合があるが、この部分を樹脂層5で覆うことにより、ディスク20の表面には段差は表れない。
The
図2に示す実施形態では、複数のセラミック体4a、4b、4cを組み合わせ、セラミック体4の中央付近に空間部4dを設けている。このような構成をもつディスク20は、同じ大きさで有る場合、図1に示すディスク10よりも軽量であり、ディスク20の回転にかかる力を小さくすることができ、後述する仮撚機での仮撚作業にかかる電力を少なくすることができる。
In the embodiment shown in FIG. 2, a plurality of ceramic bodies 4a, 4b, 4c are combined, and a space 4d is provided near the center of the
図3は、本実施形態の仮撚用ディスクを用いた仮撚機の模式図である。 FIG. 3 is a schematic diagram of a false twisting machine using the false twisting disk of the present embodiment.
図3に示す仮撚機30は、所定の間隔で設置された軸体7a、7b、7cを備え、これらの軸体7a、7b、7cにディスク10a、10b、10cが所定の間隔で位置している。なお、ディスク10a、10b、10cは、上面視において、少なくとも一部が重なりう合うように配置される。そして、軸体7a、7b、7cは、下側に配置されたプレート8に回転可能に支持され、軸体7a、7bは、ベルト9aによって、軸体7b、7cは、ベルト9bによって連結されている。また、軸体7bは、駆動ベルト11と連結されている。
The
また、軸体7aの最上部には、糸条13が最初に接することとなるガイドディスク12が位置する。ガイドディスク12は仮撚用ディスク10と同一形状であってもよい。また、糸条13が最後に接する部分には、円錐台状のナイフエッジディスク14が位置する。
The
不図示の駆動源により、駆動ベルト11を介して軸体7bを回転させると、ベルト9a,9bにより、軸体7a,7cも軸体7bの回転方向と同じ方向に回転する。この状態で、ガイドディスク12、仮撚用ディスク10およびナイフエッジディスク14と摺接するように糸条体13を走行させると、糸条13は各仮撚用ディスク10による規制と回転力によって延伸し、かつ仮撚用ディスク10との摩擦力によって撚りが与えられる。
When the
次に、本実施形態の仮撚用ディスクの製造方法の一例について説明する。 Next, an example of a method for manufacturing a false twist disk of the present embodiment will be described.
成形・焼成・研磨等の工程を経て作製したセラミック体の、少なくとも外周領域の表面部分に、ウレタン等の樹脂を含む溶媒を塗布する。塗布方法として、例えば、バーコート法、ロールコート法またはグラビアコート法等の塗布方法を用いることができる。 A solvent containing a resin such as urethane is applied to at least a surface portion of an outer peripheral region of a ceramic body manufactured through steps such as molding, firing, and polishing. As the coating method, for example, a coating method such as a bar coating method, a roll coating method, or a gravure coating method can be used.
そして、溶媒を除去してウレタン等の樹脂を硬化させるために温度を、例えば、80℃以上180℃以下として、乾燥固化させることにより本実施形態の仮撚機用ディスクを得ることができる。 Then, the temperature is set to, for example, 80 ° C. or more and 180 ° C. or less to remove the solvent and cure the resin such as urethane, and then the resin is dried and solidified, whereby the disk for a false twister of the present embodiment can be obtained.
本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良、組合せ等が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes, improvements, combinations, and the like can be made without departing from the spirit of the present invention.
1 第1主面
2 第2主面
3 支持孔
4 セラミック体
5 樹脂層
6 摺接領域
7 軸体
8 プレート
9 ベルト
10、20 仮撚機用ディスク
11 駆動ベルト
12 ガイドディスク
S,13 糸条
14 ナイフエッジディスク
30 仮撚機
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