JPH05500989A - ステープルファイバの引き伸ばし - Google Patents

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】 ステープルファイバの引き伸ばし 技術分野 本発明は、ステープルファイバの引き伸ばし技術に関し、特にウール繊維を引き 伸ばしてその直径を減少させると共に長さを増加させ、且つ光沢を改善する技術 に関する。

背景技術 春夏の季節におけるウールに対する市場の需要を増加させるためには、細い糸で 作られた製品の入手可能性を高め、光沢度等の表面外観を改善することか望まし い。細い糸を紡績するには、伝統的に１８μｍ以下の直径の非常に細いウールを 使用することか必要とされ、表面外観を改善するには通常使用されている処理の 他に化学薬品処理を行うことが必要とされていた。表面外観を改善するために使 用されるこれらの化学薬品処理は、品質を劣化させると共に、材料の損失を伴う 。このようにして繊維を細くすることができるが、直径の５％の変化即ち１μｍ の減少は１０％の材料の損失を伴う。

別のやり方としては、理論的には繊維を引き伸ばしてその直径を１８μｍ以下に 減少させることが考えられる。しがし、この方法はまだ理論の段階に止まり、経 済的に見合う工程としては完成されていない。

スライバ等の撚りの掛かっていない繊維集合体の繊維を引き伸ばす多くの提案は 、不経済で複雑な機械装置を必要とする。引き伸ばしを確実にセットするのに必 要な滞留時間を得るために、実質的に全長にわたって連続的に又は約５０〜７０ ｍｍの間隔で繊維を把持しなければならない。

こうした提案の一例は英国特許第１．１８９．９９４号に記載されている。撚り の掛かっていない繊維集合体は交互に反対方向に横運動する一連の繊維把持装置 を通過せしめられる。しかし、この把持装置は５０〜７０ｍｍの間隔で配置され 、適当な滞留時間を確保するためには３０〜４０ｍの長さの処理装置を必要とす る。ロービングの形の綿繊維の延伸マーセル化に関連した別の提案が、Ｋｉｍ等 によってテキスタイル・リサーチ・ジャーナルの１９８４年５月号の３２５頁と １９８４年６月号の３７０頁に掲載されている。この装置は、次第に直径が増加 している互いに接近して配置された一連の駆動ローラ群から構成されてい゛る。

アイドルローラが駆動ローラの上に載置され、ロービングはこのボトムローラの 下とトップローラの上を処理するように構成することも可能であるが、経済的な レベルでの生産性を得るためには、充分な滞留時間を確保するのに非常に多数の ローラが必要となるであろう。

英国特許第１．１９６．４１９号には、ステープルファイバのスライバに撚りを 挿入し、次いでこのスライバを引き伸ばすことが提案されている。この撚りによ って、繊維同士の摩擦係合か増加し、スライバのドラフトを防止しながら繊維の 引き伸ばしを確実に行うことかできる。この英国特許に記載されている方法と装 置は、二対のローラからなる引き伸ばし機構の上流で実撚りを挿入する装置と、 その下流側に配置され、加熱されたスライバが巻掛けられる二対のローラからな る引き伸ばし機構と、該引き伸ばし機構の下流側の解撚機構を必要とする。この 特許の装置においては、加熱速度と解撚速度が違っているので、両者を互いに連 携させるために複雑な機構を要することか予想される。解撚か正確に行われない 場合には、残留撚りが生じてスライバの後処理か難しくなるであろう。更に、実 撚りの挿入のために、この装置はバッチ式の操作しかできないものとなる。なぜ ならば、装置の入口端におけるスライバの供給ボール即ち巻玉はそれ自体が回転 して撚りを掛けるようになっているからである。従って、先の巻玉が巻戻された 後に次の段階のために新たなスライバの巻玉を仕掛ける必要があるので、生産性 は低く押さえられる。このようなバッチ処理のシステムを自動化して連続生産シ ステムにすることも考えられるが、入口端において更に複雑な機構が必要となる ため、実現可能性は低いものである。

英国特許第１．１９６．４１９号には、この方法の実施に際して６００〜１００ ０の間の撚係数が必要なことも開示されている。

撚係数が１５０を越えて増加した場合には繊維の破断強度は確実に減少するので 、このように高い撚係数の場合、実質的な引き伸ばしが生起する前の延伸段階に おいて、スライバが切断することもある。また、このように強く加熱されたスラ イバは“スナール”即ち自己絡み合いを生じる傾向を有し、取扱いが難しい。

発明の開示 本発明は、ステープルファイバを引き伸ばしてその直径を減少させると共に長さ を増加させる方法と装置を提供することを目的とする。本発明の別の目的は、連 続式に操作可能でしかも不当に複雑な構成を避けた前記方法と装置を提案するこ とにある。

これらの目的は、ドラフトや紡績処理を受ける前に、スライバまたはロービング 等の無撚りの繊維集合体を処理し、仮撚り操作によって繊維に集合体としての必 要な拘束を与え、該集合体か実質的にドラフトされることなく引き伸ばされ、次 いで処理されてその引き伸ばしをセットされることによって達成される。仮撚の 利用によって、先行技術において必要とされていた撚係数よりもはるかに少ない 撚係数で、且つ不当に複雑な機構の設計を用いずして本発明の目的を達成でき、 高い生産性を確保することが可能となる。

本発明は、ウール繊維等のステープルファイバを引き伸ばし、その直径を減少さ せる方法を提供するもので、実質的に無撚りの走行する繊維集合体を処理して繊 維を可塑化させ、走行する該繊維集合体を充分に加熱して引き伸ばしの際に繊維 集合体のドラフトか生じないようになし、そして引き伸ばしを行い、次いでその 引き伸ばしをセットする方法であって、繊維集合体に付与される撚は仮撚であり 、この仮撚は繊維集合体か引き伸ばされ且つその引き伸ばしがセットされる間に 付与される。

本発明は、更に、ウール繊維等のステープルファイバを引き伸ばしてその直径を 減少させる装置であって、適宜に処理された、実質的に無撚りの走行する繊維集 合体に撚を付与する手段と、加熱された繊維集合体に引き伸ばしを与える手段と 、その引き伸ばしをセットする手段とを具え、前記加熱手段は、繊維集合体が引 き伸ばされ且つセットされる際に仮撚を走行する該繊維集合体に付与する手段で あることを特徴とするものである。

前記加熱手段は、例えば互いに反対方向に回転するローラの対からなる把持手段 を具えた一対の撚阻止手段を具え、該撚阻止手段の間には走行する繊維集合体か その周囲に順次に巻掛けられる一組以上の被駆動ブーりが配置され、該プーリの 組は装置を通過する繊維集合体の走行経路に対応する長手方向の軸を中心として 回転可能となっている。前記引き伸ばし手段はこのような連続する二つのブーり の組からなり、下流側の組のプーリは上流側の組のプーリよりも実質的に大きい 速度で駆動されることが望ましい。充分な拘束力を得るために、これらのプーリ はその周囲に湾曲した基部を有するＶ型溝を有し、その中に加熱される繊維集合 体が嵌まり込むようになっていることが望ましい。走行繊維集合体に沿うプーリ の組の間隔は可能な限り小さいことが望ましく、実際に二つの組が共通の回転フ レーム上に取付けられている。

繊維集合体の撚係数が引き伸ばしにつれて増加し、且つその引き伸ばしがセット される間、増加するするように構成されることが望ましい。

繊維集合体の引き伸ばしは、公知のように、適宜な溶液中に浸漬することによっ て先ずウール等の繊維を可塑化させ、次いて湿潤した繊維集合体を、異なった速 度で回転しているプーリの組に到達する以前に予備加熱するステップを含んでい る（ここで“可塑化”とは、繊維を処理して引き伸ばし易くする操作を称する） 。この装置においては、前記撚阻止手段に導入される前の上流側で繊維集合体を 湿潤化する手段と、最初の撚阻止手段とブーりの最初の組との間で繊維集合体に 前記加熱を与える手段とを具えていてもよい。

前記した引き伸ばしのセットは、走行する繊維集合体をスチームセットチャンバ 内を通過させる公知の手段によって行われる。この段階で得られる安定度は変化 させることができ、セット条件と繊維の予備処理（即ち可塑化）条件の両者によ って決定される。このように、引き伸ばしはこの段階では繊維内にその一部だけ がセットされる。

装置から出てきた無撚の繊維集合体は、適宜な処理剤によって処理され、その引 き伸ばしを更に安定化されて引き続く熱処理の際の収縮を防止することが望まし い。ウール繊維の場合には、この処理は過酸化水素等による単純な酸化処理を含 んでいる。この安定化処理は他の酸化剤によって、またはフォルムアルデヒド等 の架橋剤を用いても行うことができる。

図面の簡単な説明 以下、−例として添付に図面に基づいて、本発明を更に詳細に説明する。

第１図はウール繊維を引き伸ばすための装置の一例の主要構成部を示す概略図で ある。

第２図は、第１図の装置の加熱・引き伸ばしモジュールの模式的斜視図である。

発明を実施するための最良の形態 第１図において、繊維集合体中の繊維を引き伸ばすために、実質的に無撚の繊維 集合体１２は装置１０を通って延伸され、引き伸ばされた繊維は後処理ユニット １４を通って安定化される。繊維集合体１２は、まだドラフトされていない５０ 〜１１０ｇ／ｍの量目の数本のウールスライバまたはロービングであることが望 ましい。しかし、この範囲以外の量目の繊維集合体でも使用可能である。ユニッ ト１４から紡出される繊維集合体１３はまだ実質的に無撚であるが、その量目は 減少しており、より高速で走行している。本発明の好適適用例においては、繊維 集合体１３はその後でドラフトされ、糸に紡がれる。繊維集合体１２または１３ は、これ以降は単にスライバと称する。

スライバ１２は最初にバス１６の中で、例えば０．２５〜Ｉｇ／ｌの範囲の湿潤 剤を含んだ１〜７５ｇ／ｌの範囲の重亜硫酸ナトリウム等の、蛋白質繊維内のメ ルカプチドアニオンの濃度を増加させる能力を有する適宜な可塑化剤を用いて湿 潤処理される。最も効果的な可塑剤化剤はナトリウム、アンモニウム並びにカリ ウムの亜硫酸塩、重亜硫酸塩及びメタ重亜硫酸塩であるが、単なるアルカリ及び アルカリ塩やナトリウムまたはアンモニウムチオグリコ−レートも使用可能であ る。湿潤スライバは、次に、互いに反対方向に回転する一対のローラ２０．２１ からなる撚阻止把持部１８を介して予備加熱・引き伸ばしチャンバ１５に導入さ れる。領域２２を横断してスチーム加熱された後、スライバは加熱・引き伸ばし モジュール２８に導入され、ここで図示のように四つずつの群２４゜２５に分け て配置された８個のプーリ２６の組の各プーリに順次に巻き掛けられる。これら のプーリ２６はステンレス製であり、把持されるスライバの全長を最大にするよ うに配置されている。

プーリ２６は、スライバの軸を中心に回転可能なキャビネット３ｏ内に取付けら れて駆動され、加熱ゾーン２２を通過して撚阻止把持部１８へ向かうスライバに 撚を与える。更に、第２の下流側の組２５のプーリは上流側の第１の組２４のプ ーリの約２倍の速度で駆動され、撚係数が充分で且つプーリ２６によるスライバ の把持か適当であれば、スライバは組２４の最後のプーリと組２５の最初のブー りとの間で引き伸ばされる。本発明によれば、スライバに付与される撚によって 繊維同士の横方向の拘束か与えられ、スライバが二組のプーリの間でドラフトさ れることなしに、繊維自体が引き伸ばされることが保証されることが判明した。

プーリの組２４．２５は一つのキャビネット３ｏ内に取付けられているように図 示されているが、このことは本質的なことではない。プーリによる引き伸ばし機 構は別々のフレームに取付けられてもよく、一方のフレームに装着された下流側 の組のプーリは、別のフレームに装着された上流側の組のプーリに比して高速で 駆動され、これらのフレームは装置内のスライバの走行方向に対応する長手軸を 中心に回転せしめられる。

第１実施例においては、６８．３ｇ／ｍの量目を有するスライバ１２を使用して 、１３．２ｍ／　ｍｉｎの速度でバス１６を通過させた場合、領域２２での撚係 数として１２０が満足すべき結果を与えることが判明した。撚係数とは、撚（回 数／ｍ）と量目（ｇ／ｍ）との積として規定される値である。この１２０の撚係 数を得るため、キャビネット３ｏは１７０ｒｐｍの速度で回転され、領域２２で のスライバの量目は７３．６　ｇ／ｍであった。第２実施例においては、量目１ ００　ｇ／ｍのスライバを用いて３ｍ／ｍｉｎの速度でバス１６を通過させた場 合、領域２２での撚係数１８０が満足すべき結果を与えることが判明した。この 撚係数を得るために、キャビネット３ｏは４９ｒｐｍの速度で回転され、領域２ ２てのスライバの量目は１１０ｇ／ｍであった。大部分の場合、撚係数は少なく とも１００．好ましくは３００以上あることが必要であると考えられる。

組２５のプーリが組２４のプーリよりも２倍の速度で駆動され、スライバが１０ ０％延伸された場合、６０％の繊維引き伸ばし率が得られることが判明した。

加熱され引き伸ばされたスライバがキャビネット３ｏがら出てくると、引き伸ば しが永久的にまたは一部分だけが繊維内にセットされるように、撚を保持したま まで適当な時間スライバをスチーム処理することが必要ぞある。これに関して、 永久的なセットとは、沸騰水中で一時間処理した後になお高い安定度、例えば９ ５％以上の安定度を有することを意味する。系中の濡れたウール繊維をセットし た経験によれば、スチーム処理の滞留時間は１０〜２０分を必要とするが、本発 明方法の場合には２分程度の滞留時間で充分なことか判った。

この目的のために、引き伸ばされた繊維集合体は連続的にスチーム処理チャンバ １７を通過せしめられる。この通過の際に、スライバを把持して前記プーリの組 ２５とほぼ同じ速度で駆動される四つのプーリ３３の組３２からなる四つの加熱 モジュール２９によって、撚か維持される。プーリ列３２を搭載したキャビネッ ト３１を約７５０１ｍの速度で回転することによって、上述の第１実施例に関し ては撚係数は領域２２におけるよりもやや高いレベル例えば２００にセットされ る。第２実施例の場合には、プーリ列３２を搭載したキャビネット３１を約１７ ０　ｒｐｍの速度で回転することにより、高い２００の撚係数が得られる。第２ 実施例の場合のセットのレベルは９６％であった。第３実施例においては、バス １６を６　ｍ／ｍｉｎの速度で通過する量目９０ｇ／ｍのスライバを用いて８８ ％の一部分セットが得られた。可塑化処理の条件とスチームセット時間を変化さ せることによって、もっと少ないセットの度合いとすることもできる。

最後のキャビネット３１から出てきたスライバは、互いに逆方向に回転するロー ラ２０’、２１°からなる第２の撚阻止把持部１８′を通過する。回転するプー リの組によって与えられる撚は仮撚であり、走行スライバは前記撚阻止把持部１ ８’　から実質的に無撚の状態で出てくる。このスライバは後処理ユニット１４ に導入され、そこで水のバス４０と４２において２回洗浄され、次に０．２〜５ ％Ｗ／Ｖ好ましくは１％Ｗ／Ｖの過酸化水素溶液のバス４４を通過して酸化処理 を受ける。

別のやり方では、熱水（８５°Ｃ）中での長い洗浄によって同じ効果を得るよう にしてもよい。処理されたスライバは最後の乾燥機４６を通過し、そこから、ス ライバ１２の繊維に比して引き伸ばされ且つ直径の減少した繊維集合体からなる スライバ１３として出現する。

図示の装置構成によれば、スライバ１２中の２０〜２１μｍの繊維を、スライバ １３中の１６〜１７μｍの非常に細い繊維にすることができた。平均繊維長はス ライバ１２中の６５ｍｍからスライバ１３中の９５ｍｍまで増加する。本発明を 利用して、例えば直径２５μｍのより太いウール繊維を２０μｍに、また３２μ ｍのウール繊維を２５μｍまで細くすることもできる。本発明は、他の蛋白質系 の動物繊維に対して適用することも可能である。例えば、３５μｍのモヘアを２ ８μｍまで細くすることができた。カシミア繊維も本発明によってその直径を減 少させられた。得られたスライバ１３の光沢が顕著に増加することも驚くべきこ とである。本発明の方法は染色された繊維にも未染色の繊維にも同じように効果 がある。

第２図は加熱／引き伸ばしモジュール２８のための好適な機械的構成を示す。湿 潤スライバ１２は、適宜な軸受（図示しない）によってキャビネット３０を搭載 しているチューブ状の入口、出口シャフト５０．５２を軸方向に通過する。これ らのシャフト５０．５２の間において、スライバはキャビネット３０の内部を走 行し、二組のプーリ２４．２５の連続するプーリ２６の周囲に巻き掛けられる。

出口シャフト５２、従ってキャビネット３０とそれに含まれるプーリとは駆動手 段５４によって回転させられる。プーリの各組２４．２５は同じ様なブーり駆動 機構５５を具えている。各プーリ駆動機構５５は外部の駆動源５７によってシャ フト５０．５２上で回転せしめられるギア又はプーリ５６を含む。ギヤまたはプ ーリ５６と係合している遊星歯車またはプーリ５８がキャビネット３０と共に回 転し、各組のブーりをベベル連結シャフト６０．６１またはその他の直交ギアセ ットを介して回転させる。前記シャフト６１は各組の最も外側のブーりを直接駆 動するようにし、他のブーりは適宜なギア列によって駆動連結されるようにする ことも可能である。

加熱モジュール２９は前記モジュール２８と同様の機構を有するが、これよりも 更に簡単な設計となっている。

当業者であれば以上の本発明の記載に基づいて変形を行うことは可能である。例 えば、糸を前記方法の各ステップによって処理し、装置を通過させることによっ て、本発明を系中の繊維の引き伸ばしに利用することかできる。本発明は請求の 範囲に入るすべてのこのような変形を含むことを銘記すべきである。

国際調査報告 Ｎ電旺Ｘクフ１侶工「ごゴφ込ＴＩα０ＬＳ乙すｅ（ＦＬロＸ蒼σ１０ドタｂふ ’ｎａｖ厄汗Ｚ乃ｍテ）ＥＥ冗江ＩＬ匣璧ＥＮＤ　ＯＦ　ＡＮＮＥＸ

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. １．ステーブルファイバを引き伸ばしてその直径を減少させる方法であって、実 質的に無撚の走行する繊維集合体を処理して繊維を可塑化させ、延伸の際に繊維 集合体の実質的なドラフトが生じないように繊維集合体を充分に加撚し、前記引 き伸ばしをセットする各ステップを含み、繊維集合体に付与される撚は仮撚であ り、繊維集合体が引き伸ばされ、その引き伸ばしがセットされる間付与される方 法。
2. ２．蛋白質繊維中のメルカプチドアニオンの濃度を増加させる能力を有する薬剤 で処理することにより、繊維を可塑化する請求項１に記載の方法。
3. ３．前記可塑化剤が亜硫酸塩である請求項２に記載の方法。
4. ４．前記可塑化剤が重亜硫酸ナトリウムである請求項３に記載の方法。
5. ５．引き伸ばしが一部分だけセットされる請求項１に記載の方法。
6. ６．引き伸ばしの後に繊維を安定化させる処理を含む請求項１に記載の方法。
7. ７．安定化処理が繊維を過酸化水素で処理することを含む請求項６に記載の方法 。
8. ８．走行する繊維集合体に付与される仮撚の量が１００〜３００の範囲の撚係数 に相当する請求項１に記載の方法。
9. ９．撚係数が約２００である請求項８に記載の方法。
10. １０．繊維が動物繊維である請求項１に記載の方法。
11. １１．繊維がウールである請求項１０に記載の方法。
12. １２．繊維集合体の撚係数が引き伸ばしにつれて及びその引き伸ばしがセットさ れるにつれて増加する請求項１に記載の方法。
13. １３．ステーブルファイバを引き伸ばしてその直径を減少させるための装置であ って、 実質的に無撚の走行する適宜に処理された繊維集合体を加撚する手段と、 前記繊維集合体に引き伸ばしを与える手段とその引き伸ばしをセットする手段と を具え、 前記加撚手段は、繊維集合体が引き伸ばされその引き伸ばしがセットされる間、 走行繊維集合体に仮撚を付与する手段を含んでいる装置。
14. １４．前記加撚手段が、間に少なくとも一組のプーリ列を有する二つの撚阻止手 段を具え、繊維集合体は前記プーリ列内の各プーリに順次に巻き掛けられ、該プ ーリ列は装置を通過する繊維集合体の走行方向に対応する長手軸を中心に回転可 能である請求項１３に記載の装置。
15. １５．前記引き伸ばし付与手段が、前記一組のプーリ列の下流側に設置された第 ２プーリ列を具え、該第２プーリ列は前記第１プーリ列と共に長手軸を中心に回 転可能であり、前記第２プーリ列は前記第１プーリ列よりも大きい速度で駆動さ れる請求項１４に記載の装置。
16. １６．前記二つのプーリ列が共通の回転可能なフレームに搭載されている請求項 １５に記載の装置。
17. １７．走行する繊維集合体が引き伸ばしセット手段を通過する際に仮撚を維持す るために下流側に少なくとももう一つの回転可能なプーリ列を具えている請求項 １５に記載の装置。
18. １８．前記もう一つのプーリ列が引き伸ばし用プーリ列よりも大きい速度で回転 可能であり、それによって繊維集合体の引き伸ばしがセットされる間、走行する 繊維集合体の撚係数を増加させる請求項１７に記載の装置。
19. １９．請求項１〜１２の方法によってまたは請求項１３〜１８の装置を使用して 引き伸ばされたステーブルファイバ。