JPH042807A

JPH042807A - 糸条の熱処理装置

Info

Publication number: JPH042807A
Application number: JP9870090A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Ueda; 上田　邦彦; Takao Sano; 高男佐野; Hideyuki Arakane; 荒金　秀行
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1990-04-13
Filing date: 1990-04-13
Publication date: 1992-01-07
Anticipated expiration: 2012-06-25
Also published as: JP2623901B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、主に合成樹脂からなる糸条を走行させつつ熱
処理する糸条の熱処理装置に関する。

（従来の技術）従来、紡糸された糸条の物理特性を向上したり、よりを
固定するための加熱操作、いわゆる熱処理を施すことは
、広く一般に行われているところである。この熱処理の
ための代表的な装置の一つは、周囲が保温、もしくは加
熱流体のジャケットやヒータで加熱されている熱処理室
に、さらに別の加熱流体が送入されて、所定の温度に保
つように製作されたものであって、その熱処理室内に糸
条を走行させ、所定の温度に到達させて、所望の熱処理
を行うようにしたものである。この熱処理装置は、糸条
が切断したときに装置全体を停止することなく、切断し
た糸条の熱処理室だけを停止し、糸掛けを行って復旧す
ることが出来るよう、適当な糸条数ごとに複数の熱処理
室に分割されており、その数は、規模にもよるが、数字
から数百室にも達する。

ところで、最近の繊維製品に対する高品質志向は、糸条
の特性、風合や、品質の均一性に対する要求を非常に厳
しいものにしている。したがって、糸条の熱処理につい
ても従来以上に、操作の容易さを保ちつつ、精度の高い
熱処理条件管理、すなわち、品質の均一性を阻害する各
熱処理室間の熱処理条件のバラツキを最小限に抑える必
要がある。

このため、バラツキの少ない加熱流体の流量管理の必要
から、精度の高い流量調整を、能率よくできる熱処理装
置の開発が求められていた。

この問題を解決する提案として、すでに特公昭４８−４
２８０４号公報に記載されている合成繊維の熱処理装置
がある。この熱処理装置は、熱処理室である通糸用の管
、または溝と、これらの管または溝に対応する空気、ま
たは蒸気の供給管を接続すると共に、この供給管のそれ
ぞれに、その流入量を調節するニードルバルブを設けた
ことを特徴とし、このニードルバルブを外部から一つづ
つ調整して、熱処理室内に流入する空気、または蒸気の
流量を、全室にわたって一様にしようとするものである
。

（発明が解決しようとする課題）上記の特公昭４８−４２８０４号公報に記載の熱処理装
置によれば、個々の熱処理室内の温度の調整は可能にな
った。しかし、この合成繊維の熱処理装置を用いて、処
理温度のバラツキをなくするためには、各熱処理室ごと
に、個別にニードルバルブの開閉量をを調整しなければ
ならないこと、また、糸切れを生じた時には、ニードル
バルブを操作して加熱流体の供給を停止してから熱処理
室の作業用扉を開き、再通糸を行って、通糸後、扉を閉
め、ニードルバルブを開いて調整し直す必要のあること
、さらには、ニードルバルブの弁軸のシールが高圧側で
ある上流側におかれているので、加熱流体が漏れやすい
く、弁座に異物や水垢などが付着した場合には流量が変
動しやすいことなどの問題がある。さらにまた、加熱流
体の供給停止を忘れて作業用扉を開いた場合には、処理
室内から噴き出した加熱流体により事故の原因になると
いう安全上の問題もあった。

本発明の目的は、上記問題点を解消し、各熱処理室ごと
に行わなければならなかった繁雑な加熱流体の流量調節
を容易に成し得ると共に、糸切れした場合の再通糸など
に際し、その度ごとに、加熱流体の停止、供給や、再調
整のような繁雑な作業の必要がなく、かつ、作業の安全
性が確保され、しかも、長期にわたって加熱流体の安定
した供給のできる糸条の熱処理装置を提供することにあ
る。

（課題を解決するための手段）本発明は、まず、走行糸条を囲む処理筒と、前記処理筒
の両端に設けられた糸条通過口と、前記処理筒内に設け
られた加熱流体を噴射するノズルの開孔部と、前記ノズ
ルの開孔部に連通した加熱流体導入口とを具備した熱処
理手段を複数個設けた糸条の熱処理装置において、前記各熱処理手段は、前記ノズルの開孔部と前記加熱流
体導入口との間にオリフィスが設けられていることを特
徴とする糸条の熱処理装置を提供する。

つぎに、上記の糸条の熱処理装置において、オリフィス
の開孔部の下流側には、該開孔部を密閉する蓋が設けら
れ、前記開孔部と蓋とで弁が形成されていることを特徴
とする糸条の熱処理装置を提供する。

また、この糸条の熱処理装置において、前記の弁の蓋に
は、一端に少なくともオリフィスの流体通路の長さ以上
の長さを有し、オリフィスの開孔部を貫通する突起が設
けられ、他の一端に蓋を移動させるための弁軸が設けら
れていることを特徴とする糸条の熱処理装置を提供する
。

さらに、上記の糸条の熱処理装置のうち、弁を有する糸
条の熱処理装置において、その弁軸は、シール部がオリ
フィスの下流側に装着されていることを特徴とする糸条
の熱処理装置を提供する。

さらにまた、上記の糸条の熱処理装置のうち、弁を有す
る糸条の熱処理装置において、各熱処理手段には、処理
筒内部から外部に連通すると共に走行糸条に沿うスリッ
トと、該スリットを閉止するの扉と、該扉が閉められて
いるときには、弁の蓋をオリフィスの開孔部から離脱さ
せ、該扉が開けられているときには、該弁の蓋が該オリ
フィスの開孔部を密閉するように弁軸を作動する開閉手
段とが装着されていることを特徴とする糸条の熱処理装
置をも提供する。

ここに、加熱流体とは、例えば加熱空気、加熱ガス、ま
たは、処理温度で蒸気となる物質を、オリフィスは、高
圧側である加熱流体導入口と、低圧側であるノズルの開
孔部との間で、加熱流体の流量を一定に保つ流量規制手
段としてのオリフィスを意味する。オリフィスの形状は
、ドーナツ状、テーパ状など、いずれでもよい。加熱流
体供給路とは、加熱流体の供給源と、各熱処理室とをむ
すぶ加熱流体の流路のことをいう。なお、処理筒は、直
方体状、管状などその形状を問わない。

弁は、オリフィスの開孔部と蓋とで形成され、加熱流体
の流路を遮断すればよく、流量調整機能を要求されない
。蓋の形状は、きのこ状、円錐状、棒状など、とくに限
定されない。また、蓋の一端には突起が、他の一端には
弁軸が設けられ、突起の形状は、オリフィスの開孔部が
開いているときには、加熱流体の流れを実質的に阻害せ
ず、閉じられているときには、オリフィスの開孔部を貫
通しておればよい。すなわち、その長さが少なくとも前
記オリフィスの流体通路長さ以上の長さがあればニード
ル状、円錐状、棒状など、いずれの形状でもよい。

また、作業用の扉が閉められているときには、蓋をオリ
フィスの開孔部から離脱させ、扉が開けられているとき
には、蓋がオリフィスの開孔部を密閉するように弁軸を
作動する開閉手段としては、後述する、扉の開閉と弁の
開開とを機械的に連動させる手段や、扉の開閉によって
作動する押しボタンスイッチを介して電気的に弁を作動
させる手段などがあげられる。

（実施例および作用）以下、本発明の実施態様の一例を示す図面を参照しつつ
、本発明にがかる糸条の熱処理装置を、請求項に記載の
順に、詳細に説明する。

第１図は、本発明にがかる糸条の熱処理装置の実施態様
の一例の水平方向の断面図である。

第２図は、第１図のＡ−Ａ一部の縦断面図である。

第３図は、第１図のＢ−Ｂ−の部分断面図である。

本実施態様例においては、第１図に示すように、複数本
の走行糸条３をまとめて熱処理するための熱処理手段２
６が各走行糸条群毎に複数設けられている。各熱処理手
段２６は、一端部にスリット状の開孔部４を有する処理
筒１と、前記開孔部４を塞ぐ扉５とで走行糸条の熱処理
室２を形成しており、また処理筒の両端には、走行糸条
３を通過させる糸条通過口２７が、下部には、熱処理室
に加熱流体を供給する加熱流体導入口２８が設けられて
いる。熱処理室２は、処理筒１と扉５とで構成されてお
り、熱処理室２内に、紙面に直角方向に処理される複数
本の糸条３が走行している。熱処理室２の扉５側には糸
掛および作業用の開孔部４が設けられ、熱処理操作時は
、扉５がパツキン６を介して開孔部４を塞いでいる。熱
処理室２を所定の温度に維持するために、処理筒１の内
部にはジャケット７が設けられていると共に、処理筒１
の外周は保温材８で覆われている。このように構成され
た複数の熱処理手段２６に対し、加熱流体は、図示しな
い加熱流体の供給源から加熱流体供給路２９、フランジ
３０を経て熱処理手段２６に送られ、ジャケット７から
流路９、オリフィス１２、ノズル１０とその開孔部１１
を通って熱処理室２に送られる。このジャケット７から
熱処理室２に至る加熱流体の供給路の途中であるノズル
１０の開孔部１１と、加熱流体導入口２８との間に、オ
リフィス１２が取付けられている。オリフィス１２は、
容易に交換できるようにノズル１０にネジ１４で固定さ
れ、ノズル１０は、ネジ１５で処理筒１に挿入のうえ、
固定されている。

なあ、本発明において、加熱流体の供給源は、ジャケッ
トに限られず、例えば、別の供給源から、ヘッダーを配
し、各熱処理室に直接分岐配管が設けられていてもよい
。

上記の加熱流体供給路の全流路抵抗中、オリフィス１２
の流路抵抗が大部分を占めるように製作しておく。なお
、オリフィスには、加熱流体の物性、圧力、所要流量か
ら、公知の計算式を用いて容易に製作することができる
。同一寸法で製作されたオリフィス相互間の加熱流体の
流量の差は、極めて僅かになる。通常、熱処理室２内は
、特に加圧する必要がなく、加熱流体の排出孔や、糸条
の通路などの外部への開孔があるために外気の圧力より
も、数、ないし数十ミリメートル水柱程度高いにすぎな
い。オリフィスの上流の加熱流体供給側、すなわち、本
実施態様例ではジャケット７内の加熱流体の圧力を、例
えば、０．　６ｋｇ／ｃｎｆＧとか、１．０ｋｇ／ｃｎ
ｆＧとかに保つことにより、熱処理室２に供給する流量
を所要の精度内に規制するオリフィス１２の製作は、困
難なことではない。

さらに、処理条件の変更にもとずく加熱流体の流量の変
更は、オリフィス１２の上流の加熱流体供給側の圧力を
変更するか、またはノズル１０を取外し、所望の熱処理
条件に適合するようにあらかじめ設計、製作されている
別のオリフィスに交換することによって行う。加熱流体
供給側の圧力を変更する場合には、オリフィス１２の寸
法が判っているので、加熱流体供給側の圧力と、熱処理
室２に流入する加熱流体の流量との関係は容易に算出さ
れるからである。

すなわち、本発明にかかる、各熱処理室２の加熱流体供
給路にオリフィス１２が挿入されている糸条の熱処理装
置においては、従来、各熱処理室２ごとに行わなければ
ならなかった繁雑な加熱流体の流量調節は、不必要にな
ったのである。

つぎに、請求項（２）にかかる発明について説明する。

糸切れなどに個別に対処するために、加熱流体の供給と
停止を各熱処理室単位で可能にしておく必要がある。そ
こで本発明では、オリフィスの開孔部１３を密閉する蓋
１６をオリフィス１２の下流側に設け、開孔部１３と蓋
１６とで弁を形成せしめ、装置のコンパクト化とコスト
の低減化を可能にした。すなわち、蓋１６は、弁軸１８
の操作により熱処理室２への加熱流体の供給を停止する
ためのものであって、糸掛は作業時などに使用し、流量
調整機能を要求されない。弁軸１８の操作は、手動操作
であると自動操作であるとを問わないが、広く公知のも
のが適用される。しかし、後述するように、扉５を設け
、その開閉に連動させることが好ましい。

蓋１６は、オリフィスの開孔部１３に対して垂直方向か
ら、進退させることが望ましい。オリフィス１２、およ
び蓋１６の当接面を傷付けないようにするためである。

これらの当接面は、焼付きを生じない材料で構成される
。

また、オリフィス１２と蓋１６は、本実施態様例に示さ
れるように、熱処理室２に近接して設け、外周をジャケ
ット７や保温材８で覆うことが望ましい。これらを効果
的に加熱保温して、加熱流体中で生成されたドレンが糸
条３に付着して品質低下や、糸切れなどのトラブルを生
ずることを防ぐためである。

なお、図面では、オリフィス１２を、蓋１６に対する弁
座として用いた例を説明したが、オリフィス１２の下流
に、オリフィス１２の開孔部よりも大径の開孔部を新た
に設け、これと蓋１６とで弁を形成し、弁とオリフィス
とをそれぞれ独立させてもよい。

っぎに、請求項（３）にかかる発明について説明する。

上記の糸条の熱処理装置においても従来のものと同様に
、流路に異物や水垢などが付着し、流量が変動するよう
なことがあっては、長期間安定した操業は不可能である
。とくにオリフィスの開孔部１３は、流量を一定に規制
する箇所であるから重要である。

本実施態様例においては、オリフィスの開孔部１３を密
閉する蓋１６は、その先端部に突起１７を有する。オリ
フィスの開孔部１３が蓋１６によって密閉されたときに
、突起１７は、オリフィスの開孔部１３を貫通するよう
な長さにされている。

よって、突起１７がオリフィスの開孔部１３を貫通する
と、オリフィスの開孔部１３の周辺に付着している異物
や、水垢などが突起１７によって除去されるので、加熱
流体の流量変動が防止される。

つぎに、請求項（４）にかかる発明について説明する。

本発明においても、蓋１６を操作するための弁軸１８は
、請求項（２）および（３）の本実施態様例と同様にオ
リフィス１２の下流側に置くことが好ましい。弁軸１８
のシール１９に加わる加熱流体圧力が低くなるので、シ
ール構造が容易になり、コストの低減と、漏れの防止に
つながるからである。

なお、ガイド２０は、蓋１６がオリフィスの開孔部１３
に当接されるように、弁軸１８を支持し、かつ、案内す
るために設けられたものであり、また、ガイド２０に同
心状に設けられた通過孔２１は、開孔部１３から流入し
た加熱流体を熱処理室２へ流入させるためのものである
。

さらに、請求項（５）にかかる発明について説明する。

熱処理装置では、糸掛け、糸切れによる再糸掛けなどの
ため、熱処理室２の開孔部４を必要に応じて開閉できる
扉５を設けておくと便利である。

しかし、扉５を開くに際しては、加熱流体の供給を停止
する必要があり、前述の蓋１６が装着されている。この
加熱流体の供給、停止作業は、安全上重要な作業である
と同時に、開いたまま糸条を走行させると糸条は製品不
良になるので、生産上も重要である。しかし、この作業
は、多数の熱処理室を担当する作業者にとって非常に繁
雑な作業であるため、本発明にがかる糸条の熱処理装置
は、この作業を合理化し、確実化したものである。

すなわち、本実施例においては、レバー２２が処理筒１
に固定された支軸２３を支点として揺動可能に取付けら
れている。レバー２２の一端には、ピン２４を介して弁
軸１８が係合されている。−方、レバー２２の他端は、
扉５が閉められているときには、扉５に当接されて弁軸
１８を下方に引き下げるので弁軸１８に挿通されたバネ
２５を圧縮して蓋１６をオリフィスの開孔部１３から離
脱させることができる。これに対し、扉５が開かれてい
るときには、バネ２５が弁軸１８を介して蓋１６をして
オリフィスの開孔部１３を密閉せしめる。すなわち、扉
５が開かれるとオリフィスの開孔部１３がバネ２５によ
って押し上げられた蓋１６によって密閉され、反対に扉
５が閉まると弁軸１８がバネ２５の押上げ力に逆らって
下方に引き下げるので、蓋１６は、オリフィス開孔部１
３から離脱し、オリフィス１２で規定の流入量に調節さ
れた加熱流体が熱処理室２に供給される。

実施例１〜３本発明にかかるオリフィス挿入の効果を確認するために
、ジャケットを一室、かつ共通とする第１図に示された
のと同様の熱処理手段２６を横一列に４室並べた糸条の
熱処理装置を試作した。

ここで、熱処理室２の大きさは、高さを３００閣、幅を
２０ｍｍ、奥行きを１１０肛、オリフィスの開孔部１３
の直径は、２ｔｌＩＩ１１１流路９の孔径と長さは、そ
れぞれ３ｍｍ、６０圓とし、ガイド２０の通過孔２１の
内径は、３閣とした。オリフィスの公差は、＋０．０５
〜Ｏｍｍであった。

このように構成された各熱処理手段２６に対し、加熱流
体に飽和水蒸気を使用し、ジャケット７の圧力を図示し
ない圧力調整弁で０．４ｋｇ／ｃｏｆＧ。

０．８ｋｇ／ｃｎｒＧ、１．４ｋｇ／ｃｎｒＧと変更し
、それぞれ２時間経過後の各室間の流量のバラツキをチ
ニックした。蒸気流量は熱処理室２の通糸孔をテープで
閉じ、熱処理室２からの漏出蒸気を排気孔にまとめ、こ
れを水中に導いて、ドレン量の増加量として測定した。

なお、このときの熱処理室２の圧力は、水柱３００ｍｍ
前後であった。

得られた結果を水蒸気の流量（ｇ／分）としてまとめ、
表に示す。

表上記表から、流量のバラツキは、十分に満足できる範囲
内にあることが判る。　また、この試験中、各室ごとに
一定時間間隔で扉５の開閉を行い、何等の流量調整も行
わずに、その前後の流量をチエツクしたが、いずれも扉
５の開閉の前後で、有意差のあるオリフィス１２の流量
変動は認められなかった。

つぎに、この装置の各熱処理室に７５デニール−３６フ
イラメントのポリエステル糸条を通糸し、５０００ｍ／
分の速度で引取りつつ、１．９％の弛緩熱処理を行った
。得られた処理糸条を６４本のパッケージに巻上げ、こ
の中から３２本を抜取り、各種の製品検査を行った。得
られた個々のデータは省略するが、染めむらや、収縮率
などに錘間差のない均一な品質の製品であった。

この試験中にも、各室ごとに扉５の開閉を数十回行った
が、蓋は、確実に作動し、作業能率の向上が大いに期待
できる結果で、火傷などの安全上問題になるようなこと
はなかった。また、この種の装置で悩まされることの多
い、弁軸１８とシール１９との間からの水蒸気の漏れは
皆無であり、しかも、水蒸気中の異物や、水垢などによ
る流量の変動はみられなかった。

試験後にネジ１５を取り去ってノズル１０を取外し、オ
リフィス１２を検査したが、異物や水垢などの付着は認
められなかった。

（発明の効果）本発明の実施によって、従来、各熱処理手段ごとに、ま
た、扉の開閉ごとに行わなければならなかった繁雑な加
熱流体の流量調節が、本発明では、−ケ所の加熱流体の
供給圧力の調整、または、オリフィスの交換で達成され
るので、各熱処理手段ごと、扉の開閉ごとの調整は不必
要になった。

また、異物や水垢などによるオリフィスの詰まりが防止
されるので長期にわたって安定した糸条の熱処理が可能
になった。

さらに、熱処理手段の扉の開閉が、加熱流体の供給、お
よび停止と連動されるため、作業の安全性、および信頼
性が確保され、また熱処理作業の単純化、能率化が達成
された。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にがかる糸条の熱処理装置の実施態様
の一例の水平方向の断面図である。第２図は、第１図のＡ−Ａ一部の縦断面図である。第３図は、第１図のＢ−Ｂ−の部分断面図である。１：処理筒　　　　　　２３：糸条　　　　　　　４５：扉　　　　　　６７：ジャケット　　　　８９：流路　　　　　　１０１１：ノズルの開孔部　１２１３ニオリフイスの開孔部１４：ネジ　　　　　　１５１６：蓋　　　　　１７１８：弁軸　　　　　　１９２０ニガイド　　　　　２１２２ニレバー　　　　　　２３熱処理室作業用の開孔部パツキン保温材ノズルオリフィスネジ突起シール加熱流体の通過孔支軸２４　：ピン２５：バネ２６：熱処理手段２８：加熱流体導入口２７：糸条通過口２９：加熱流体供給路３０：フランジ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）走行糸条を囲む処理筒と、前記処理筒の両端に設
けられた糸条通過口と、前記処理筒内に設けられた加熱
流体を噴射するノズルの開孔部と、前記ノズルの開孔部
に連通した加熱流体導入口とを具備した熱処理手段を複
数個設けた糸条の熱処理装置において、前記各熱処理手段は、前記ノズルの開孔部と前記加熱流
体導入口との間にオリフィスが設けられていることを特
徴とする糸条の熱処理装置。
（２）オリフィスの開孔部の下流側には、該開孔部を密
閉する蓋が設けられ、前記開孔部と蓋とで弁が形成され
ていることを特徴とする請求項（１）に記載の糸条の熱
処理装置。
（３）弁の蓋には、一端に少なくともオリフィスの流体
通路の長さ以上の長さを有し、オリフィスの開孔部を貫
通する突起が設けられ、他の一端に蓋を移動させるため
の弁軸が設けられていることを特徴とする請求項（２）
に記載の糸条の熱処理装置。
（４）弁軸は、シール部がオリフィスの下流側に装着さ
れていることを特徴とする請求項（２）、または（３）
に記載の糸条の熱処理装置。
（５）各熱処理手段には、処理筒内部から外部に連通す
ると共に走行糸条に沿う開孔部と、該開孔部を閉止する
扉と、該扉が閉められているときには、弁の蓋をオリフ
ィスの開孔部から離脱させ、該扉が開けられているとき
には、該弁の蓋が該オリフィスの開孔部を密閉するよう
に弁軸を作動する開閉手段とが装着されていることを特
徴とする請求項（２）、（３）、または（４）に記載の
糸条の熱処理装置。