JP7078040B2

JP7078040B2 - ガラス繊維用ヤーンパッケージ

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Publication number: JP7078040B2
Application number: JP2019515112A
Authority: JP
Inventors: 誠戸田; 昌範和田
Original assignee: Nitto Boseki Co Ltd
Current assignee: Nitto Boseki Co Ltd
Priority date: 2017-04-27
Filing date: 2018-02-19
Publication date: 2022-05-31
Anticipated expiration: 2038-02-19
Also published as: TWI753127B; CN110536852A; TW201839196A; JPWO2018198492A1; CN110536852B; WO2018198492A1

Description

本発明は、ガラス繊維用ヤーンパッケージに関する。

従来、ボビンと、該ボビンに巻き取られたヤーンとからなるヤーンパッケージが知られている。前記ヤーンは例えばガラス繊維からなるヤーン（以下、ガラスヤーンと略記する）であり、ガラス繊維織物等の製造に用いられる。

前記ガラスヤーンのヤーンパッケージとして、例えば、第１の巻取部と、第２の巻取部とを備えるヤーンパッケージが知られている（例えば、特許文献１参照）。前記第１の巻取部は、ボビンの芯部の表面をほぼ覆うように所定量のガラスヤーンが巻き取られて形成されている。また、前記第２の巻取部は、前記ガラスヤーンが連続して前記ボビンの芯部に所定量巻き取られて形成されている。

また、前記ガラスヤーンのヤーンパッケージとして、前記第２の巻取部の下端から全高の３０～７０％の範囲の高さの部分を円筒形状とし、残りの高さの部分を円錐台形状としたヤーンパッケージが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００４－８３２３５号公報特開２００４－１８２０７号公報

しかしながら、前記従来のヤーンパッケージでは、ヤーンを引き出して解舒する際に該ヤーンが切断する現象や、端部にほつれが発生する現象が発生したり、解舒されたヤーンを用いて製造される織物等の製品に毛羽が発生したりするという不都合がある。

前記ヤーンが切断する現象は、「糸口無し」と呼ばれる。また、前記端部にほつれが発生する現象は「巻崩れ」と呼ばれる。

本発明は、かかる不都合を解消して、糸口無しや巻崩れを防止し、さらに解舒されたヤーンを用いて製造される織物等の製品に毛羽が発生することを抑制することができるガラス繊維用ヤーンパッケージを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明のガラス繊維用ヤーンパッケージは、ボビンと、該ボビンに巻き取られたヤーンとからなるヤーンパッケージであって、該ヤーンが該ボビンに接して巻き取られ円筒形状をとる第１の巻取部と、該ヤーンが該第１の巻取部に接して巻き取られ、下部が円筒形状をとり、上部が円錐台形状をとり、始端部が該第１の巻取部の終端部に連続している第２の巻取部とを備え、該第１の巻取部の下端の該ボビンの底部からの高さと、該第２の巻取部の下端の該ボビンの底部からの高さとが実質的に同一であり、該第１の巻取部の全高に対する該第２の巻取部の全高の割合が９６．０～９９．９％の範囲であり、該第１の巻取部に巻き取られた該ヤーンの全体もしくは一部の長さ単独又は、該第１の巻取部に巻き取られた該ヤーンの全体の長さと該第２の巻取部に巻き取られた該ヤーンの全体もしくは一部の長さとの合計の長さが２０００ｍとなる際の該ボビンの表面被覆率が７５％以上であることを特徴とする。

本発明のガラス繊維用ヤーンパッケージ（以下、ヤーンパッケージと略記する）は、前記第１の巻取部の下端の前記ボビンの底部からの高さと、前記第２の巻取部の下端の該ボビンの底部からの高さとが実質的に同一であり、該第１の巻取部の全高に対する該第２の巻取部の全高の割合が９６．０～９９．９％の範囲であることにより、解舒する際の巻崩れの発生を防止することができ、さらに解舒されたヤーンを用いて製造される織物等の製品に毛羽が発生することを抑制することができる。

なお、本明細書において、前記「実質的に同一」とは、前記第１の巻取部の下端の前記ボビンの底部からの高さと、前記第２の巻取部の下端の該ボビンの底部からの高さとの差が０．１ｍｍ以内であることを意味する。

前記第１の巻取部の全高に対する前記第２の巻取部の全高の割合が９６．０％未満であるときには、解舒されたヤーンを用いて製造される織物等の製品に毛羽が発生することを抑制することができない。また、前記第１の巻取部の全高に対する前記第２の巻取部の全高の割合が９９．９％を超えるときには、解舒する際の巻崩れの発生を防止することができない。

また、本発明のヤーンパッケージは、前記第１の巻取部に巻き取られた前記ヤーンの全体もしくは一部の長さ単独又は、該第１の巻取部に巻き取られた該ヤーンの全体の長さと前記第２の巻取部に巻き取られた該ヤーンの全体もしくは一部の長さとの合計の長さが２０００ｍとなる際の前記ボビンの表面被覆率が７５％以上であることにより、解舒の際に糸口無しの発生を防止することができる。一方、前記ボビンの表面被覆率が７５％未満であるときには、解舒の際に糸口無しの発生を防止することができない。

また、本発明のヤーンパッケージは、前記第２の巻取部の全高に対する該第２の巻取部の下部の前記円筒形状をとる部分（以下、円筒形状部と略記することがある）の高さの割合が７１．５～９０．０％の範囲であることが好ましい。本発明のヤーンパッケージは、前記第２の巻取部の全高に対する該第２の巻取部の円筒形状部の高さの割合が前記範囲であることにより、優れた解舒性を得ることができ、解舒の際に糸口無しの発生を特に効果的に防止することができる。

また、本発明のヤーンパッケージは、前記第２の巻取部の上部の前記円錐台形状をとる部分（以下、円錐台形状部と略記することがある）の円錐台形状部分割率が２．０～１５．０の範囲であることが好ましい。本発明のヤーンパッケージは、前記円錐台形状部分割率が２．０％以上であることにより、解舒の際に糸口無しの発生を特に効果的に防止することができる。一方、前記円錐台形状部分割率が１５．０％以下であることにより、巻崩れの発生を特に効果的に防止することができる。

また、本発明のヤーンパッケージは、該ヤーンパッケージに巻き取られる前記ヤーンの全糸長に対し、前記第１の巻取部に巻き取られる該ヤーンの糸長の割合は、０．１～１０．０％の範囲であることが好ましい。前記ヤーンパッケージに巻き取られる前記ヤーンの全糸長に対する前記第１の巻取部に巻き取られる該ヤーンの糸長の割合が前記範囲にあることにより、解舒の際に糸口無しの発生を防止することができる。

本発明のヤーンパッケージの構成を示す正面図。

次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。

図１に示すように、本実施形態のヤーンパッケージ１は、ボビン２と、ボビン２に巻き取られたヤーン３とからなる。

ヤーン３がガラスヤーンである場合には、モノフィラメントヤーンであってもよく、マルチフィラメントヤーンであってもよい。マルチフィラメントヤーンの場合、１つのガラスフィラメントの繊維径は３～３０μｍであり、１０～１５００本のガラスフィラメントが集束されてヤーンを形成している。前記ガラスヤーンの重量は、例えば、０．５～２００ｔｅｘ（ｇ／ｋｍ）である。

前記マルチフィラメントヤーンであるガラスヤーンは、溶融炉で溶融された溶融ガラスをブッシングのノズルから引き出して形成されたガラスフィラメントを複数本集束してガラスストランドとし、該ガラスストランドを巻き取りチューブに巻き取ってケーキとした後、該ケーキからボビンに該ストランドを巻き戻し、通常、０．２～１．５Ｚの撚りをかけることにより形成される。なお、ストランドの巻き戻しの際に撚りをかけない場合もあるし、０．２～１．５Ｓの撚りをかける場合もある。ここで、数値末尾の「Ｚ」は、「Ｚ撚り」（撚り方向が右ネジの方向に撚られていること）を意味し、数値末尾の「Ｓ」は「Ｓ撚り」（撚り方向が左ネジの方向に撚られていること）を意味する。

ボビン２は、底部４と、底部４に立設された円筒状の芯部５と、芯部５の上端に設けられた頂部６とからなる。ボビン２は、例えば、底部４から頂部６までの高さが１５０～７００ｍｍであり、芯部５の直径が３０～２００ｍｍのものを挙げることができる。

ボビン２の素材としては、例えば、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂等の樹脂を挙げることができる。ボビン２は、底部５又は頂部６にフランジを有しても、有さなくてもよく、ヤーン２が巻き取られる芯部５に、溝が設けられていてもよい。

また、ヤーン３はボビン２の芯部５に接して巻き取られ円筒形状をとる第１の巻取部７と、第１の巻取部７に接して巻き取られた第２の巻取部８とからなる。本実施形態のヤーンパッケージ１を用いて織物を製造する場合、第２の巻取部８の終端からヤーンを解舒して用いられていく。第２の巻取部８を構成するヤーンが全て使用された後に、第１の巻取部７の終端からヤーンを解舒して織物製造に用いることが可能であるが、第１の巻取部７を構成するヤーンは織物製造に用いられない場合もある。

第２の巻取部８は、下部が円筒形状をとる円筒形状部９となっており、上部が円錐台形状をとる円錐台形状部１０となっている。また、第２の巻取部８の始端部は第１の巻取部７の終端部に連続しており、第１の巻取部７の下端のボビン２の底部４からの高さと、第２の巻取部８の下端のボビン２の底部４からの高さとは実質的に同一となっている。

ヤーンパッケージ１では、第１の巻取部７の全高Ｈ_１に対する第２の巻取部８の全高Ｈ_２の割合（（Ｈ_２／Ｈ_１）×１００）が、９６．０～９９．９％の範囲であることにより、解舒する際の巻崩れの発生を防止することができ、さらに解舒されたヤーン３を用いて製造される織物等の製品に毛羽が発生することを抑制することができる。Ｈ_１に対するＨ_２の割合は、好ましくは９８．０～９９．８％の範囲であり、より好ましくは９９．０～９９．７％の範囲であり、さらに好ましくは９９．２～９９．６％の範囲である。

第１の巻取部７の全高Ｈ_１は、例えば、１００～５００ｍｍであり、ボビン２の全高に対して、４０～９５％の範囲である。

また、ヤーンパッケージ１では、第１の巻取部７に巻き取られたヤーン３の全体もしくは一部の長さ単独又は、第１の巻取部７に巻き取られたヤーン３の全体の長さと第２の巻取部８に巻き取られたヤーン３の全体もしくは一部の長さとの合計の長さが２０００ｍとなる際のボビン２の表面被覆率（以下、ボビン表面被覆率と略記する）が７５％以上であることにより、解舒の際に糸口無しの発生を防止することができる。ボビン表面被覆率は、好ましくは８０％以上であり、より好ましくは８５％以上であり、さらに好ましくは９０％以上であり、特に好ましくは９２％以上であり、殊に好ましくは９４％以上であり、最も好ましくは９６％以上である。

ボビン２の表面被覆率は、次のようにして求めることができる。まず、ボビン２の重量及びヤーン３の単位長さあたりの質量（例えば、テックス（ｇ／ｋｍ））を求めた上で、ヤーンパッケージ１の重量を測定しながら、第２の巻取部８の終端からヤーン３を解舒していき、ヤーンパッケージ１の重量が、ボビン２の重量及び２０００ｍの長さに相当するヤーン３の重量の合計量になるまで、ヤーン３を解舒する。次いで、第１の巻取部７の上端から垂直下方向に３０ｍｍの点を中心とする１０ｍｍ四方の四角形領域を画像処理装置で２値化し、前記領域全体の面積に対するヤーン３が巻き取られた部分の面積の割合を求めることによりボビン表面被覆率を求めることができる。前記画像処理装置による２値化は、例えば、ヤーン３が巻き取られている部分を白とし、ヤーン３が巻き取られていない部分を黒とすることにより行う。

また、ヤーンパッケージ１において、第２の巻取部８の全高Ｈ_２に対する第２の巻取部８の下部の円筒形状部９の高さｈ_１の割合（（ｈ_１／Ｈ_２）×１００が７１．５～９０．０％の範囲であることにより、優れた解舒性を得ることができ、解舒の際に糸口無しの発生を特に効果的に防止することができる。Ｈ_２に対するｈ_１の割合は、好ましくは７５．０～９０．０％の範囲であり、より好ましくは７６．０～８９．０％の範囲である。

また、ヤーンパッケージ１において、第２の巻取部８の上部の円錐台形状部１０の円錐台形状部分割率が２．０～１５．０の範囲であり、好ましくは２．５～１０．０の範囲であり、より好ましくは３．０～８．０の範囲であり、さらに好ましくは３．５～７．０の範囲にあることにより、解舒の際に糸口無しの発生及び巻崩れの発生を特に効果的に防止することができる。

前記円錐台形状部分割率は、円錐台形状部１０の高さ（ｍｍ）を、円錐台形状部階層数で除すことにより求めることができる。前記円錐台形状部階層数は、第２の巻取部８のヤーン３を解舒する際、リフト長が最も長い地点（円錐台形状部１０の上端）に巻かれたヤーン３が解舒されるまでのターン数を数えることにより求めることができる。ここで、前記リフト長は、第２の巻取部８にヤーン３が巻かれる際のボビン２の底部４からの巻高さであり、巻高さが変わることにより円錐台形状部１０が形成される。

前記ターン数は、前記リフト長が最も短い地点からボビン２の底部４に向かってヤーン３が解舒され、ボビン２の底部４で折り返して、リフト長が２番目に短い地点でヤーン３が解舒されるまでを１ターン目とする。また、リフト長が２番目に短い地点からボビン２の底部４に向かってヤーン３が解舒され、ボビン２の底部４で折り返して、リフト長が３番目に短い地点でヤーン３が解舒されるまでを２ターン目とする。そして、この操作を繰り返すことによりターン数を数えることができる。

また、ヤーンパッケージ１において、ヤーンを下端から上端方向に巻き取る際の巻き取りピッチ（上端方向巻き取りピッチ）は０．４～２．５ｍｍの範囲とすることができ、ヤーンを上端から下端方向に巻き取る際の巻き取りピッチ（下端方向巻き取りピッチ）は１．０～３．５ｍｍの範囲とすることができる。上端方向巻き取りピッチが０．６～２．２ｍｍの範囲であり、かつ、下端方向巻き取りピッチが１．４～３．０ｍｍの範囲であることが好ましく、上端方向巻き取りピッチが０．８～１．８ｍｍの範囲であり、かつ、下端方向巻き取りピッチが１．８～２．８ｍｍの範囲であることがさらに好ましい。

また、ヤーンパッケージ１において、ヤーンパッケージ１に巻き取られるヤーン３の全糸長に対し、第１の巻取部７に巻き取られるヤーン３の糸長の割合は、０．１～１０．０％の範囲であることにより解舒の際に糸口無しの発生を防止することができる。また、ヤーンパッケージ１に巻き取られるヤーン３の全糸長に対し、第１の巻取部７に巻き取られるヤーン３の糸長の割合は、０．７～７．０％の範囲であることが、解舒の際に糸口無しの発生を特に効果的に防止することができるので好ましい。ヤーンパッケージ１に巻き取られるヤーン３の全糸長に対する第１の巻取部７に巻き取られるヤーン３の糸長の割合は、より好ましくは１．０～４．０％の範囲であり、さらに好ましくは１．１～３．０％の範囲であり、特に好ましくは１．２～２．０％の範囲であり、最も好ましくは、１．３～１．８％の範囲である。

次に、本発明の実施例及び比較例を示す。

〔実施例１～７及び比較例１～３〕
本実施例及び比較例では、まず、ケーキからボビンに巻き戻されたストランドに撚りをかけながらボビン２の芯部５に接してヤーン３を巻き取ることにより第１の巻取部７を形成した。ヤーン３は、フィラメント径４．０μｍのガラスフィラメントを５０本集束して形成され、１．６５ｔｅｘの重量を備えている。次に、ケーキから巻き戻されたストランドに撚りをかけながら第１の巻取部７に接してヤーン３を巻き取ることにより第２の巻取部８を形成した。

このとき、第１の巻取部７の全高Ｈ_１を２１８ｍｍ、第１の巻取部７及び第２の巻取部８における上端方向巻き取りピッチを０．９ｍｍ、第１の巻取部７及び第２の巻取部８における上端方向巻き取りピッチを２．５ｍｍとし、第１の巻取部７に巻き取られたヤーン３の糸長Ｌ_１、第２の巻取部８の全高Ｈ_２、円筒形状部９の高さｈ_１、円錐台形状部１０の高さｈ_２、円錐台形状部１０の階層数、円錐台形状部分割率、第２の巻取部８に巻き取られたヤーン３の糸長Ｌ_２を変量して、実施例１～７及び比較例１～３のヤーンパッケージ１を製造した。

次に、実施例１～７及び比較例１～３のヤーンパッケージ１について、ボビン表面被覆率、第１の巻取部７の全高Ｈ_１に対する第２の巻取部８の全高Ｈ_２の割合（Ｈ_２／Ｈ_１）、ヤーン３の全糸長（Ｌ_１＋Ｌ_２）に対する第１の巻取部７に巻き取られたヤーン３の糸長Ｌ_１の割合（Ｌ_１／（Ｌ_１＋Ｌ_２））を求めた。

次に、実施例１～７及び比較例１～３のヤーンパッケージ１について、糸口無し発生防止性能、織物毛羽発生防止性能、巻崩れ発生防止性能、解舒性を評価した。

前記糸口無し発生防止性能は、１０００本のヤーンパッケージ１について第２の巻取部８の終端からヤーン３を解舒した際に、ヤーンパッケージ１中の糸長（Ｌ_１＋Ｌ_２）のうち、第1の巻取部７の始端から２０００ｍの地点まで解舒するまでに糸口無しが発生する割合が０．３％以下の場合を「◎」（良）、０．３％を超え１．０％以下の場合を「○」（可）、１．０％を超える場合を「×」（不可）として評価した。

前記織物毛羽発生防止性能は、ヤーンパッケージ１からヤーン３を解舒しながら、全長１０００ｍ、幅１３００ｍｍ、織密度が経糸及び緯糸共に９５本／２５ｍｍの織物を製造した際に、織物中の毛羽発生個数が３個以下の場合を「○」（可）、３個を超える場合を「×」（不可）として評価した。

前記巻崩れ発生防止性能は、１０００本のヤーンパッケージ１について、巻崩れが発生する確率が０．１％以下の場合を「◎」（良）、０．１％を超え０．３％以下の場合を「○」（可）、０．３％を超える場合を「×」（不可）として評価した。

前記解舒性は、１０００本のヤーンパッケージ１について、ヤーン３の解舒時に玉崩れ（ヤーン３がもつれて層となって解舒されてしまう現象）が発生する確率が０．１％以下の場合を「◎」（良）、０．１％を超える場合を「○」（可）として評価した。

結果を表１（実施例１～５）及び表２（実施例６～７及び比較例１～３）に示す。

表１及び表２から、実施例１～７のヤーンパッケージ１では、糸口無し発生防止性能、織物毛羽発生防止性能、巻崩れ発生防止性能、解舒性のいずれの性能においても優れた性能を備えていることが明らかである。実施例１～７のヤーンパッケージ１では、第１の巻取部７の全高Ｈ_１に対する第２の巻取部８の全高Ｈ_２の割合（Ｈ_２／Ｈ_１）が９６．０～９９．９％の範囲であり、ボビン表面被覆率が７５％以上である。

一方、ボビン表面被覆率が７５％未満の比較例１のヤーンパッケージ１では糸口無し発生防止性能が低いことが明らかである。また、第１の巻取部７の全高Ｈ_１に対する第２の巻取部８の全高Ｈ_２の割合（Ｈ_２／Ｈ_１）が９６．０％未満である比較例２のヤーンパッケージ１では織物毛羽発生防止性能が低いことが明らかである。さらに、第１の巻取部７の全高Ｈ_１に対する第２の巻取部８の全高Ｈ_２の割合（Ｈ_２／Ｈ_１）が９９．９％を超える比較例３のヤーンパッケージ１では巻崩れ発生防止性能が低いことが明らかである。

１…ヤーンパッケージ、２…ボビン、３…ヤーン、４…底部、７…第１の巻取部、８…第２の巻取部、９…円筒形状部、１０…円錐台形状部。

Claims

ボビンと、該ボビンに巻き取られたヤーンとからなるガラス繊維用ヤーンパッケージであって、
該ヤーンが該ボビンに接して巻き取られ円筒形状をとる第１の巻取部と、
該ヤーンが該第１の巻取部に接して巻き取られ、下部が円筒形状をとり、上部が円錐台形状をとり、始端部が該第１の巻取部の終端部に連続している第２の巻取部とを備え、
該第１の巻取部の下端の該ボビンの底部からの高さと、該第２の巻取部の下端の該ボビンの底部からの高さとが実質的に同一であり、
該第１の巻取部の全高に対する該第２の巻取部の全高の割合が９６．０～９９．９％の範囲であり、
該第１の巻取部に巻き取られた該ヤーンの全体もしくは一部の長さ単独又は、該第１の巻取部に巻き取られた該ヤーンの全体の長さと該第２の巻取部に巻き取られた該ヤーンの全体もしくは一部の長さとの合計の長さが２０００ｍとなる際の該ボビンの表面被覆率が７５％以上であることを特徴とするガラス繊維用ヤーンパッケージ。
請求項１記載のガラス繊維用ヤーンパッケージにおいて、前記第２の巻取部の全高に対する該第２の巻取部の下部の前記円筒形状をとる部分の高さの割合が７１．５～９０．０％の範囲であることを特徴とするガラス繊維用ヤーンパッケージ。
請求項１又は請求項２記載のガラス繊維用ヤーンパッケージにおいて、前記第２の巻取部の上部の前記円錐台形状をとる部分の円錐台形状部分割率が２．０～１５．０の範囲であることを特徴とするガラス繊維用ヤーンパッケージ。
請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のガラス繊維用ヤーンパッケージにおいて、前記ガラス繊維用ヤーンパッケージに巻き取られる前記ヤーンの全糸長に対し、前記第１の巻取部に巻き取られる該ヤーンの糸長の割合が０．１～１０．０％の範囲であることを特徴とするガラス繊維用ヤーンパッケージ。