JPS5844777B2 - レンゾクマルチフイラメントシノカイセンホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、非導電性流体と電気との相乗作用によって連
続マルチフィラメント糸を開繊する方法に関する。

従来、連続マルチフィラメント糸を電気を利用して開繊
する方法は多数提案されている。

たとえば、導電性液体を付与した糸条に高圧電流を避電
する方法（特公昭４ｌ−２１５８１）、空気イオンを集
中させて連続マルチフィラメント糸を帯電せしめる方法
（特公昭４６−３２９０）などがあり、倒れの場合も供
給される連続マルチフィラメント糸の張力が充分に低い
と、開繊効果が良好になるが、糸張力が高くなると、開
繊効果が低下するという欠点があった。

従って、開繊ゾーンへの給糸速度と引き取り速度とのバ
ランスを開繊に適合した低張力状態に保つ必要から、適
当な張力装置による定張力給糸が行われていた。

一般に定張力給糸に用いられる張力装置としては、テン
ションワッシャ型のものまたはゲートテンサー型のもの
などが広く用いられているが、これらは何れも給糸速度
が小さく、パッケージからの解舒張力が低い間は比較的
微弱な張力で連続マルチフィラメント糸を開繊ゾーンに
供給し得るが、給糸速度が大きくなってくると解舒張力
の増大がそのまま張力装置によって増幅されて、開繊ゾ
ーンへ伝えられるため開繊効果が妨げられて良好な効果
が得られなかった。

この欠点は、電極に印加される電圧を上げることにより
、ある程度解決されるが、それだけ危険も増え、好まし
いものではなく、また開繊状態も不安定になり勝ちであ
った。

よって、この欠点を完全に確消するには、パッケージと
開繊ゾーンとの間にフィードローラーを設け、積極給糸
することが必須条件となるが、フィード比（供給速度と
引取り速度との差を保給速度で除した値）を０より大き
く、すなわちオーバーワイド側にすれば、連続マルチフ
ィラメント糸は、フィードローラーにまきつき易くなり
、０以下とすれば緊張されて全く開繊が行なわれず、そ
の調整は非常に微妙であり、開繊に好適な低張力となる
よう給糸することは、実際上不可能であった。

一方、フィードローラーを使用し得て、比較的高テンシ
ョン下でも開繊可能な方法として連続マルチフィラメン
ト糸に付着した水蒸気微粒子を高電圧下で帯電せしめ、
この水蒸気微粒子の静電気帯電反発力による方法０持公
昭４７−１１２５１）及び連続マルチフィラメント糸に
３センチポイズ以下の有機化合物を付加して、高電圧が
付与された流体ノズルに導入する方法（特公昭５Ｏ−２
６５６）等が知られているが、前者の方法は、約１０ｋ
Ｖ以上の高電圧を必要とし、危険であるばかりでなく、
水蒸気を用いることによる保守、管理も工業上不利であ
り、後者の方法は、流体ノズルに高電圧を付与するので
、作業上極めて危険であった。

その他更に、流体ノズルを用いた高速流体による方法（
実公昭４９−４７３９２）等も知られていて、高速下で
も安定した開繊は可能であり、その開繊力は電気による
方法より強いが、ゲージ圧にて４ ｋｇ ／−程度の圧
力で大きな流量を必要とし、ランニングコストが高いう
えに開繊されたフィラメント群と共に同方向に進む排出
流が大きく、該排出流が形成する乱流によって、開繊さ
れたフィラメント群が乱され易く、均一な安定した状態
での引き出しローラーによる引き取りまたは目的用途に
応じた捕集が阻害されやすく、操業が不安定であった。

更に、フィードローラーを用いて、積極的に連続マルチ
フィラメント糸をオーバーフィードする際に、まきつき
を防＋ｈする手段として通常用いられる方法に、エジェ
クターと呼ばれる流体ノズルによって、オーバーフィー
ドされた糸条を高速流体とともに前方へ誘導する方法が
知られているが、これを電気開繊法に適用すると、開繊
ゾーンのフィラメント群がわずかの気流によっても影響
を受けるため、ましてエジェクターから噴出される高速
流体によって、著しく乱され、安定した開繊状態を保つ
ことができず、極端な場合には全く開繊されない事態も
起こり、一般的に云って、エジェクターとの組み合わせ
も困難であり、これまで実用された例がないのである。

そこで、本発明者らは、鋭意研究の結果、フィードロー
ラーによりオーバーフィードされた連続マルチフィラメ
ント糸を非導電性の高速流体と共に、流体ノズルより噴
出せしめ、ノズル前方の５００ボルト以上の高電圧が印
カロされている多孔性電極に接触させることにより、低
電圧で、且つ良好で安定した開繊状態を保ち得ることを
見出し、本発明に到達したものである。

本発明はかかる目的を達成するため、次の如き構成をと
る。

すなわち、本発明は、引き取り速度より犬なる速度で積
極的に送り出される実質的に無撚の連続マルチフィラメ
ント糸を非導電性の高速流体とともにノズルより噴出せ
しめ、ノズル前方の５００ボルト以上の高電圧が印加さ
れている多孔性電極に接触させて該電極の表面にて屈折
拡散された該流体の一部とともに該マルチフィラメント
系の進路を屈折せしめることを特徴とする連続マルチフ
ィラメント系の開繊方法である。

以下２図面に従って詳細に説明する。

第１図において連続マルチフィラメント糸１は図示され
ない原糸ボビンからフィードローラー２によって弓き出
され、流体ノズル３の糸導入孔４へ導かれる。

他方非導電性の高速流体が流体導入孔５から送り込まれ
、連続マルチフラメント系１をともなって、噴出孔６か
ら噴出され、流体の噴出方向に対して角度θで置かれ、
通常５００ボルト以上の高電圧が印加されている多数の
小径孔をもった多孔性電極Ｉに接触し、流体の一部は該
電極７の小孔を通って電極下面へ流れ出し、他の残部は
電極上面に添ってその進路を屈折され、拡散しつつ連続
マルチフィラメント糸１をその屈折された進路の方向へ
運ぶ。

多孔性電極７に接触して同種の電荷を付与された連続マ
ルチフィラメント糸１は、屈折拡散された流体の作用で
ほとんど無張力の状態で運ばれ、フィラメント間相互の
同種電荷による反発力によって、開繊され、引き出しロ
ーラー９からシート伏で取り出されるのである。

流体ノズル３及び引き出しローラー９は、アースされる
。

ｉｏ、ｉｌはそれぞれ電源、アースである。

第２図は本発明に係る他の例で第１図の方法における多
孔性電極７の対電極として糸の走行方向近傍に電極８を
設けたものであり、多孔性電極７により同種の電荷を付
与された連続マルチフィラメント糸１はフィラメント間
相互の同種電荷による反発力と同時に多孔性電極７と電
極８との間で形成される電界の作用を受けて開繊される
もので、第１図の方法に比して、電極８の効果により、
開繊性は向上する。

本発明の方法において、開繊を効果的にかつ安定に行わ
しめるには主として多孔性電極７の形状、その表面状態
およびその開孔率、多孔性電極７に印加される重臣、多
孔性電極７に接触後その上面にて屈折、拡散し連続マル
チフィラメント糸１を屈折方向へ運ぶ非導電性流体の流
量、流速及びその流線の状態、多孔性電極７と電極８と
の位置関係並びに給糸速度に対する引き出し速度の比率
すなわちフィード比等が重要な要因であり、これらを適
切な範囲に保つことが重要である。

第３図は流体ノズル３と電極７との関係をあられす断面
図であり、Ｒは流体ノズルの導入孔５から供給される非
導電性流体の流量、Ｒｏは噴出孔６より噴出された後、
多孔性電極７の上面で屈折、拡散される該流体の流量、
Ｒ２は多孔性電極７に設けられた小孔を通って多孔性電
極７の下面へ透過する該流体の流量をあられす。

流量Ｒ１は、連続マルチフィラメント糸を多孔性電極７
の上面に沿って電極上に滞留することなく円滑に移行せ
しめるに充分な流量に抑えるべきで大きすぎると糸条を
横取する個々のフィラメントが相互にもつれるのみなら
ず、該糸条を流量Ｒ１の進行方向に誘導する力がフィラ
メントを開繊する電気的な力を減殺して開繊が安定して
行われなくなる。

特にフィードローラーへの捲き付きを防ぐに必要な流量
Ｒをすべて多孔性電極表面で屈折、拡散せしめるためＲ
２−０にすると連続マルチフィラメント糸はほとんど開
繊されず、多孔性電極７に高電圧を印加した効果は失わ
れ好ましくない。

流量Ｒ１のコントロールは、全流量Ｒ１多孔性電極７の
開孔率、噴出口の延長線に対する角度θなどによって行
われるばか噴出孔６と該噴出孔６と多孔性電極７との交
点との間の距離ｌによっても影響され、ｌが大きくなる
とＲが拡散されるためＲ１も減少する。

通常の開繊作用ではｌ＝５〜８０關程度に保たれる。

ここで多孔性電極７の開孔率とは、電極全面積に対する
小孔の全面積の比率でこれが太きいと流量Ｒ２が増え、
連続マルチフィラメント糸がＲ２に誘引されて電極面上
に滞留し易くなり、フィラメント相互のもつれの原因と
もなり、開繊を妨げる要因となるので、開孔率は２０〜
６０係が好ましく、しかもできるだけフィラメントの移
行を円滑にするため、滑り抵抗が小さくなるよう小径の
多孔によって形づくられていることが望ましい。

又、多孔性電極の形状は、高電圧を印加する関係で外縁
が角や突起のない滑らかな状態にすべきであるが、第１
図及び第２図に示した如き平板状に限らず第４図に示し
た如き円弧状（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）及びわん曲状（ｅ、
ｆｇ）など種々のものが用いられる。

なお、電圧を印加された多孔性電極に手を触れる危険を
防ぐために適当な流体通過性構造の非導電性材料で囲む
ことは自由であるが、流体の好ましい流れを阻害しない
よう留意すべきことは言うまでもない、電極面の角度θ
は流体の噴出孔の延長線とこれに交わる多孔性電極面の
接線とのなす角度とによって与えられるが、この角度θ
は噴出孔６と多孔性電極７との距離ｌが５〜８０間の場
合には３０°以上８００以下の範囲にあることが好まし
い。

角度θが３００よりも小さくなると、流量Ｒ１が過大と
なり、開繊が妨げられ、逆に８００を越えるとＲ２が過
大となり、連続マルチフィラメント糸は多孔性電極７上
に滞留し易く、走行が不安定になり、フィラメント相互
がもつれてループを形成し易く好ましくない。

ここで使用される非導電性流体としては価格、安全及び
衛生などの面から空気を使用することが最も好ましいが
、非導電性で安全及び衛生上問題のない流体であれば、
特に空気に限定されるものではない。

又、流体ノズル３の構造は流体の走行と共に連続マルチ
フィラメント糸が移送される如き通常の性能をもつもの
であればよいが、フィードローラーへのまきつきを防ぎ
つつ、流体流量をおさえるには流体導入孔をなるべく細
くした方がよい。

多孔性電極７と電極８との位置関係は両者の電位差によ
り一部に決められないが、離しすぎると両者で形成され
る電界が弱くなるため、開繊性は低下しこれを補うには
電圧を高める必要があって、取り扱いは危険となる。

逆に両電極の距離が小さすぎると火花放電しやすく好ま
しくない。

更に電極８は進行する連続マルチフィラメント糸の近傍
で進行経路に対しである程度の距離をおいて設けるが、
多孔性電極７との間に形成される電界がフィラメントの
開繊中及び開繊方向に対して適切な位置にあり、開繊さ
れたフィラメントが何れかの方向へ偏りをもたぬように
注意しなけれはならない。

従って、電極８の形状は開繊された連続マルチフィラメ
ント糸の通行を許すに充分な中心部の空隙をもつ方がよ
いが、その形状によって開繊状態も影響を受は第５図イ
２口に示す如く円環形状であれは、フィラメントは円輪
方向に開繊され易く、第５図ハ、二の如く円弧状、平板
状であれば、シート伏に開繊され易くまた特に独立した
電極を設けずに流体ノズルの一部又は開繊域近辺に設置
された金属材料を板状電極として使用することも可能で
あり、開繊されたフィラメントのその後の用途により、
適宜使いわければよい。

尚、多孔性電極７に対し開繊シートの面がほぼ直角とな
るよう電極８の位置を第２図の如く設けるとその他の場
合よりも均斉な安定した開繊が可能である。

この理由は明らかでないが、連続マルチフィラメント糸
を移送する作用をする流量Ｒ１は主として多孔性電極７
の上面に沿って拡散して流れ、その流速は必ずしも安定
していないためにフィラメントは多孔性電極７の面に対
して直角方向よりもむしろ同一面内の変動が大きくそれ
に従って、連続マルチフィラメント糸の走行位置の変動
も大きくなるため、多孔性電極面に対し直角方向に開繊
せしめ、流体の影響を減少せしめた方がフィラメントの
走行は安定するためであろうと考えられる。

フィラメントを開繊するにはフィード比を０％よりも大
きくすなわちオーバーフィードすることが必須条件であ
り、フィード比を大きくするほど開繊中は大きくなるが
、オーバーフィードが過大になると開繊ゾーンでのフィ
ラメントのたるみが激しく開繊が不安定になる傾向があ
り、特に２０係を越えると、フィラメント相互のからみ
あいゃもつれが発生するようになり好ましくない。

均斉な開繊効果を得るためには、多孔性電極７には５０
０ボルト以上の高電圧が印加されることが必要で５００
ボルト未満では、充分な開繊が行なわれ難い。

また前記の如く電極８を開繊域近傍に設けた方が開繊状
態をコントロールし、開繊性を高める上で好ましい。

以上の如〈従来の電気開繊による主なる方法では張力装
置を用いて低張力下に給糸して良好な開繊効果を得てい
たため、供給糸速を高速化することは、不可能であり、
又、錘間の供給糸長のバラツキを小範囲に管理すること
も困難であった。

またフィードローラーを用いる方法もあるが、電気開繊
では非常な高電圧を必要とし、その他工業上、作業上不
利な点も多く、流体によるものは、排出流により、操業
が阻害されやすく不安定であったが、本発明の方法によ
れば、高速化しても非常に安定した開繊効果が得られる
ばかりでなく、定長供給を行なうため錘間差も見られず
、またフィードローラーへのまきつきもなく、しかも開
繊されたフィラメント群の進行方向への流体の量も少な
いので、その引き取り、または捕集が容易で操業も安定
する。

実施例 １ 特公昭４６−３２９０号公報記載の従来方法と本発明の
第１図及び第２図の方法で糸速を変化させて下記の条件
でポリエステルのマルチフイラメン）糸（５０ｄ／２４
Ｆ）について開繊性を調べた結果を第１表に示す。

条件：従来方法 電極印加電圧・・・４０００ボルト 本発明 電極印加電圧・・・４０００ボルト、θ・・・００ １＝２０ｍｍ、フィード比”・＋ ５ ％、流体・・・
空気（０，７に９／ｃｒＡｇ）対電極の開孔率・・・４
０’％ 但し、開繊性の評価方法として、約１０秒はど一対のひ
き出しローラのうちの従ローラーへ捲き取り、その時の
フィラメントの開繊分布状態を目視で第６図の基準のも
とに判定した。

ここで、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ及びＥはそれぞれ均一に開繊さ
れた、やや偏りがある、偏りがある、偏りがひどい、開
繊が不可を示す。

第１図より本発明方法は、いずれも、従来方法に比べて
糸速が増加しても開繊効果の低下が少なく、安定してお
り、また第１図の方法より第２図の方法の方がすぐれて
いることもわかる。

尚、従来方法においてフィードローラーを使用してオー
バーフィードすると、原糸がフィードローラーにまきつ
いて操業が出来ず、アンダーフィードにすると開繊がま
ったく行われなかった。

実施例 ２ 第２図の方法で実施例１と同様な条件（糸速１，０００
ｍ ／ｍｉｎ ）でレギュラーエステルのマルチフィ
ラメント糸（５０ｄ／２４ ｆ ）と黒原着エステルの
マルチフィラメント糸（５０ｄ／２４ｆ）をそれぞれ２
個の開繊装置と１対の引き出しローラーを用いて混繊し
１０ Ｔ／ Ｍで施撚しつつまき取った。

その結果、本発明の方法によれは、良好な霜降り伏の混
繊効果が得られたのに対し、従来方法では、混繊が不充
分で白黒を合撚した杢糸状外観の糸しか得られなかった
。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明を実施する場合の装置の概略
図、第３図は流体ノズルと電極との関係を表わす断面図
、第４図は多孔性電極の形状を示した例の斜視図、第５
図は対電極の形状を示した例の正面図、第６図は開繊性
の評価基準を示す説明図である。 １・・・連続マルチフィラメント糸、２・・・フィード
ローラー、３・・・流体ノズル、７・・・多孔性電極、
８・・・電極、９・・・引き出しローラー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 引き取り速度より大なる速度で積極箇に送り出され
   る実質的に無撚の連続マルチフィラメント糸を非導電性
   の高速流体と共にノズルより噴出せしめ、ノズル前方の
   ５００ボルト以上の高電圧が印加されている多孔性電極
   に接触させて該電極の表面にて屈折、拡散された該流体
   の一部とともに該マルチフィラメント糸の進路を屈折せ
   しめることを特徴とする連続マルチフィラメント糸の開
   繊方法。