JPS585296B2 - ウエッブの製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はストランドを捕集表面に向って前進させかつ
捕集表面の上部の点でストランドに揺動作用を与えるこ
とよりなるウェッブを構成する繊維ストランドが高い配
向性を有する繊維ウェッブの製造法に関している。

従来繊維ウェッブはカード方式またはランダム空気堆積
法によりステープルファイバーから作られており、前者
の方法ではファイバーにある程度の等方性配置を与えて
いた。

合成連続フィラメントのマットを捕集しフィラメントは
多少ともマット中でランダムに交錯させることによって
も繊維ウェッブは作られていた。

しかし、一枚またはそれ以上のウェッブから作った布帛
は普通の織物またはメリヤスの性質に近似した性質を持
たせるために、ウェッブを構成する繊維質材料の高度の
配向性、例えばステープルファイバーヤーンまたはフィ
ラメント状ストランドが機械方向または横方向あるいは
両方向に高度に平行性であるのが好ましいと考えられて
いた。

フィラメント状ストランドのウェッブに所望の配向性を
導入するのに従来提案された方法は、抽出マルチフィラ
メント状ストランドを空気ジェットで前進および延伸さ
せ出てくるフィラメントが捕集用支持体または仕切り上
に自由に落下する前に揺動運動を与えることであった。

英国特許第１２４４７５３号明細書には、揺動用ガス噴
流を延伸フィラメントに供給する方法が記載されている
。

特公昭５０−７１７８号公報には、前進用ジェットの出
口を揺動させて出てくるフィラメントに所望の揺動運動
をさせることが示されている。

しかし、これらの公知方法は実用上所望の高度の平行性
および整列したウェッブの製造には完全に満足すべきも
のではなかった。

したがって、この発明の目的は、所望の高度の平付性お
よび整列にできるだけ近くなるようにウェッブに堆積し
ているストランドの運動をより完全にコントロールする
方法を提供する。

この発明によれば、整列したウェッブはストランドを捕
集表面に向けて前進させ、捕集表面の上部の点でストラ
ンドに揺動運動を与えることよりなる少くとも１本の繊
維ストランドより整列したウェッブを製造する方法にお
いて、揺動するストランドを相互にかつストランド揺動
平面に対し実質上平行でしかもストランドの大部分の長
さに対し実質上平行にストランドを堆積させる捕集表面
にまで揺動部から延びている２枚の近接して間隔を設け
た板の間を通過させることによって製造することができ
る。

この発明により、少なくとも１本の繊維状ストランドを
捕集表面に向けて前進させるためのガスジェットおよび
前進ストランドに揺動運動を与えるためのガスジェット
を有する、移動する捕集表面上に繊維状ストランドを実
質上平行なコースで堆積させることによって繊維状スト
ランドから整列したウェッブを製造する装置において、
相互にかつ揺動平面に対して平行に、または僅かに収斂
して延び、かつ揺動用ガスジェットと捕集表面１１との
間に延在している相互に近接して配置される２枚の板１
０を有することを特徴とする装置を提供する。

例えば溶融紡糸により合成重合材料より直接に製造でき
るので、この発明では連続フィラメント状ストランドを
用いるのが好ましい。

ステープルファイバーのストランド好ましくは低度の撚
りを有するものも用いられ、この明細書で用いる“繊維
状ストランド”とはこれら両者および類似物を含んでい
る。

合成重合体の溶融押出しによるマルチフィラメント状ス
トランドの製造において、フィラメントを延伸または配
向してその強度および他の物理的性質を改良するのが好
ましい。

このことは、新しく押出されたフィラメントを充分に冷
却したとき依然として可塑化状態のフィラメントの延伸
が重合体鎖の配向および整列を生じさらにフィラメント
をガラス転移点以下の温度に冷却したときセットするよ
うな高速でフィラメントを前進させることで実施できる
。

ガス前進ジェットがストランドを前進させこの配向を得
るのに好適な手段である。

ストランドに揺動運動を与える手段にも圧縮ガスが用い
られる。

したがって、前進用ジェット出口の反対両側にジェット
を位置させ交互に作動させて出てくるストランドを先ず
一方向に次いで反対方向に指向するようにする。

別法としては、１個の間歇作動ジェットを用いて揺動運
動を与えることもできる。

一口または二口ロータリーバルブを用いて２個または１
個のジェットの交互または間歇作動ができ、このバルブ
の回転速度がストランドにより描かれる揺動の幅全体に
わたる簡単なコントロールを行う。

他の条件が一定のときに、バルブ回転速度はストランド
の揺動幅に対し反比例関係を有している。

したがって捕集表面に堆積したストランドのコースの長
さは、特に揺動ジェットと捕集表面の間の近接した間隔
を有する２枚の板の使用がストランド移動における変動
に充分な影響を有するのでロータリーバルブ速度の調節
により少なくとも０．５〜４ｍの範囲内に設定できる。

揺動ジェットは１個のオリフィスまたは一列になった多
数のオリフィスあるいは好ましくは圧縮ガス出口用の狭
い１個のスロットを有している。

２個のジェットを用いたときは各ジェット間の角度およ
び出てくるストランドに対するジェットの角度の両者が
さらにストランドの揺動のコントロール手段トして調節
できるように偏向ジェットを装着するのが好ましい。

偏向ジェットが好ましいが、捕集表面で充分に大きな揺
動幅を与えられる限り他の装置を用いてストランドに揺
動を与えることができる。

この他の装置とは、出てくるストランドと交互に接触す
る回転または揺動する対向した一対のコアンダ（ｃｏａ
ｎｄａ）表面である。

流体の平面的ジェットが、凸面固体表面に沿って切線方
向に排出されるとき、ジェットはその表面に相当の距離
付着してから大きな角度で偏向する。

これをコアンダ効果と称する。

前進ジェットは公知であり、ストランド用の入口通路お
よび出口通路、および前進用ガス導入手段よりなってい
る。

出口通路は収斂していても発散していてもよいが、平行
通路を用いて揺動部に通過するストランドの一体性を維
持するのが好ましい。

近接して間隔を有する２枚の板を前進／揺動手段と捕集
表面の間に設けたときには、ストランドは平面的な波状
揺動となり揺動の幅は揺動部から加えられた力に左右さ
れる値まで連続する半分の波状で増加しこの平面的運動
は実質上平行な規則的コースで堆積する捕集表面に達す
るまで維持される。

捕集表面上の２枚の板の高さは、もしこのような揺動が
確立されれば、波状揺動の最初の頂点になるのに必要な
距離または最大幅にほぼ等しいのが好ましい。

板は実用化可能の範囲でできるだけ揺動部に接近させか
つ捕集表面に接近させて落下するストランドの最大コン
トロールを行うようにする。

この発明の方法および装置は、高度に配向したウェッブ
を堆積しストランドは従来不可能であった正確度および
精密さで平行なコースに並べることが可能である。

この正確度または効率は次のように定義できる： 分母は次のように示される： したがって 式中Ｅ：堆積効率 Ｗ：実際のウェッブの幅（ｍ） Ｒ：揺動速度（サイクル７分） Ｓ：揺動部での（または前進手段から出てくる）ストラ
ンドの速度（ｍ／分）。

このようにして定義したストランドの堆積効率は有効性
の全体の測定値であり、例えば連続合成フィラメントヤ
ーンの堆積ウェッブにおいて９５％およびそれ以上の値
を達成し、このようなウェッブではウェッブの両端にお
ける数％を除いて殆んど全部が効率は実質上１００％で
ある。

この発明は幅が０．５ｍ以上の高度の平行性のウェッブ
で高いストランド速度での堆積において特に有利である
。

したがって、幅２．５ｍのウェッブが少なくとも３６０
０ｍ／分のストランド速度で９６％またはそれ以上の全
効率で堆積できる。

さらに各コースの堆積が非常に高い精度で実施でき実質
上均一な厚さのウェッブが作られ、特に数台のストラン
ド堆積装置を一緒に用いて一層または多層ウェッブが作
られる。

捕集表面をストランド堆積速度と関聯した速度で堆積方
向に対し横方向または平行方向の何れかに堆積位置から
移動させることでウェッブを作るのが好ましい。

横方向移動は織物の緯糸と類似の横方向ストランドコー
スを有するウェッブを作る。

ストランド堆積装置を横方向に往復運動させるときは、
平行方向は経糸方向ストランドコースと称し得る連続し
たバンドを作る。

複数の堆積装置を用いて緯糸および経糸方向ストランド
コースの一層またはそれ以上を有するウェッブを堆積し
て、アパレル用繊維材料として用いる織物に望まれる二
方向性を示す最終ウェッブを与える。

この発明の方法で作ったウェッブは何らかの方法で結合
させて有用な布帛に変換させる必要があり、この目的の
ためにセグメントまたはスポット結合法を用いてウェッ
ブ製造中に導入した方向性を保持するようにするのが好
ましい。

少なくとも一部は熱可塑性フィラメントまたはファイバ
ーをウェッブ中に含ませそして最終布帛を作るのに熱的
セグメント結合法を用いるのが好ましい。

このようなセグメント結合法は例えば英国特許第１２４
５０８８号、第１４７４１０１号および第１４７４１０
２号明細書に記載されている。

多数の熱可塑性合成フィラメントまたはファイバーが単
独でまたは天然または他の非熱可塑性繊維と混合してこ
の発明で用いるのに適している。

少なくとも部分的にファイバーまたはフィラメントの表
面に存在する一方の成分が他の成分より低い軟化点また
は融点のもので適当な熱および圧力条件下で強固な結合
を形成する二成分合成繊維よりなるかこれを含むウェッ
ブが最も好ましい。

前記のセグメントまたはスポット結合法の代りにまたは
それに加えて他の方法も用いることができ、例えば別の
糸またはウェッブそれ自身の一部および高生産速度で操
業できる機械を用いてステッチによりウェッブを一緒に
するステッチ結合である。

非電導性で疎水性の合成重合体フィラメントストランド
は、加工表面と摩擦接触すると静電気を蓄積する傾向が
あり、このような静電気は均一な揺動または落下するス
トランドの均一な堆積を阻害するので、揺動点またはそ
の近辺での放電手段または適当な化学薬品でフィラメン
トを表面処理して電荷の蓄積を排除または防止する注意
が必要である。

ガス前進ジェットを用いるときは、小量の流出ガスを緩
やかな流れで２枚の板の間で下方に通過させて揺動スト
ランドの捕集表面への通過を助けるのが好ましい。

捕集表面は透過性の仕切りでガスの逃散およびもし必要
ならば新らたに堆積するストランドと接触する場所の下
側に減圧を適用してストランドが仕切りと完全に接触で
きるようにするのが好ましい。

添付図面はこの発明を説明し、ストランドを移送および
揺動に圧縮ガスを用いている。

第１図において、ストランド１は小さなテンションロー
ル２により前進ジェット４の入口３に導かれ、ジェット
４にはストランド入口３の上部の供給口５から圧縮ガス
を供給する。

圧縮ガスはストランドを緊張し出口６に前進させる、出
口６に近接して両側にモーター駆動されるロータリーバ
ルブ８からガスのパルスを交互に供給される偏向ジェッ
ト７が設けである。

ストランド１はジェット出口６から狭い間隔を有し横方
向に配置しかつ無限多孔コンベヤー１１に近接している
２枚の平行板１０の収斂入口９に落下する。

ガスジェット７は出てくるストランド１に交互に向けら
れてストランドを左方向次いで右方向に運動させて揺動
を生じさせ２枚の板１０の間を落下するとき平面的な屈
曲した軌道をとる。

ストランド１が２枚の板１０の間を通るとき、偏向ジェ
ット７により加えられた初期運動はコンベヤー１１のレ
ベルまで一杯に発現し、ストランドは所望の幅一杯に移
動してからコンベヤーを横切る連続した平行コース１２
でコンベヤー上に堆積する。

コンベヤー上に各ストランドの規則的かつ完全な堆積を
助けるのに、排気ダクト１３をコンベヤー１１の直下に
位置させかつコンベヤーの下面に接近して板１０の下端
直下に配置した狭いスロット入口１４を設ける。

ファン１５が入口１４で真空を与えてストランドをコン
ベヤー表面に対して引き寄せる。

第１図でストランド１の左および右方向運動長は実線お
よび破線で２枚の板１０の間で理想的形状として示され
ている。

図示の装置の操業条件下で透明な板１０を介してストロ
ボスコープによる検査は、ストランドが均一な屈曲軌道
をとりその形状は前進速度および揺動速度の変化で変る
ことを示している。

２枚の板１０は揺動ストランドの運動をコントロールし
かつ安定化するように働いている。

揺動力向での板の幅は、堆積すべきウェッブの最大幅に
少なくとも等しく、少し広いのが好ましい。

上記の通り、板の高さは用いる堆積条件およびストラン
ド軌道の形状に左右される。

２枚の板はできるだけ接近した間隔であり、好ましくは
下向けに僅かにテーパー状とし例えば頂部での間隔を４
ｍｍ下端での間隔を２闘とする。

このテーパーは空気の側方逃出を助は捕集表面で起きる
であろうストランドの乱れを減少する。

同様に、板の下端と捕集具との間の距離は堆積の効率お
よび精度を最大にするのに合致させて最小にして移動中
および堆積直後のストランドの最高のコントロールを与
よるようにする。

高いストランド速度および広いウェッブ幅に対し、２枚
の板の機能はますます重要になってくる。

低いストランド速度、狭いウェッブ幅で例えば空気流の
ような外部からの影響が完全になくてさえも、一方また
は両方の板が無いと全く不満足な不規則なウェッブが形
成される。

次の実施例でこの発明の実施態様を説明する。

実施例 １ ６０本の合成フィラメントよりなり最終繊度２００デシ
テツクスを有しスピンナレットより直接紡出したストラ
ンドを、３６５０ｍ／分の速度で回転するロールにより
１７５８ｇ／ｃｍ２Ｇの圧力の圧縮空気を供給している
前進ジェットの入口に導いた。

５６２５ｇ／ｃｍ２Ｇの圧力の圧縮ガスが供給されるモ
ーター駆動ロータリーバルブは、前進ジェットの直下に
取付けかつ２個の偏向ジェット間の挟角が１６５°で前
進ジェットと同期している２個の偏向ジェットのそれぞ
れに順次圧縮ガスのインパルスを与えた。

各偏向ジェットはバルブ回転の５０％毎にロータリバル
ブからの圧縮ガスを受けた。

ロータリーバルブは２３００ｒｐｍの速度で回転してい
た。

前進／偏向装置より出るストランドは幅０．９ｍ、高さ
０．５ｍの一対の板の間を通過させた。

板の頂部はジェット出口の下１ｃｍで、２枚の板間隔は
頂部で４ｍｍ、底部で２．５ｍｍであった。

板の底部は水平に設けた多孔性コンベヤーの３ｃｍ上部
にあった。

板からの出口直下に設けた真空スロットを用いた。

堆積したストランドの全幅は０．７４ｍでストランド速
度およびロータリ−バルブ速度より計算した理論幅０．
７９ｍに匹敵し、全堆積効率９４％を与えた。

分散幅の大部分でフィラメントは実質上１００％の平行
性で堆積し、スレッドラインが反転する間にフィラメン
トが発散したとき各端部５ｃｍで効率損失が起きた。

実施例 ２〜５ 種々のサイズの合成フィラメント状ストランドを実施例
１と同一の装置および下記の処理パラメーターで高度に
配向したウェッブに堆積した。

板の寸法は所望のウェッブ幅に適するように変えである
。

ウェッブは両端部を含めて下記の全効率で次の幅で作ら
れた。

比較例ＡおよびＢ 実施例２および３で用いたのと同じフィラメント状スト
ランド（比較例ＡおよびＢ）で同じ処理条件であるが２
枚の板を用いずに、実質上外部吸引および他の影響のな
い環境でウェッブを堆積させた。

結果は次の通りであった。このような条件下では狭いウ
ェッブしか堆積できず、堆積効率は２枚の板なしでは何
れの場合も相当に低下した。

実施例 ６ 実施例１で用いた合成フィラメント状ストランドから類
似の装置であるが乎行な出口の代りに発散出口通路を有
する前進ジェットの点で異なるものでウェッブを堆積し
た。

他の処理パラメーターおよび結果は次の通りであった。

ウェッブ堆積効率は程よい高さであったが、上記の実施
例の前進ジェット程良好ではなかった。

比較例 Ｃ 比較のために、実施例６に説明したようにしてウェッブ
を作ったが、揺動手段と捕集手段との間の２枚の板を除
去し、次のような劣った結果しか得られなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は一本のストランドを多孔性コンベヤー上に横方
向に堆積させるこの発明の装置の正面図、第２図は第１
図の装置の側面図。 １；ストランド、２：テンションロール、３；前進ジェ
ット入口、４；前進ジェット、５；圧縮ガス供給口、６
；出口、７；偏向ジェット、８；ロータリーバルブ、９
：入口、１０；板、１１；コンベヤー、１２：連続平行
コース、１３；真空ダクト、１４；入口、１５；ファン
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも１本の繊維状ストランドを捕集表面に向
   けて前進させるためのガスジェットおよび前進ストラン
   ドに揺動運動を与えるためのガスジェットを有する、移
   動する捕集表面上に繊維状ストランドを実質上平行なコ
   ースで堆積させることによって繊維状ストランドから整
   列したウェッブを製造する装置において、相互にかつ揺
   動平面に対して平行に、または僅かに収斂して延び、か
   つ揺動用ガスジェット７と捕集表面１１との間に延在し
   ている相互に近接して配置される２枚の板１０を有する
   ことを特徴とする装置。 ２ 整列しルたウェッブの製造用に使用される前記特許
   請求の範囲第１項に記載の装置。