JPS59112045A - 紡績糸 - 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】 近年紡績速度を飛躍的に増大させ、リング紡績糸とは異
なった外観、風合等を有するバラエティに富んだ紡績糸
を得る為Ｇこオープンエンド紡績法。

仮撚紡績法等の新規な紡績法が相次いで出現しているが
、いずれも糸均整度、糸強力、風合等の点でリング糸に
対して見劣り、満足のいく紡績糸が得られていない。例
えば、特公昭４３−２８２５０で開示される紡績方法は
、トルクジェットで入れられた撚りは、何等制御されな
いのでアスピレーテイングジェットを越えてステープル
ファイバー東端にまで至ることは避けられず、撚り締め
されているステープルファイバー束の撚り逃げは殆んど
なく、フロントローラ一部における給送されるスライバ
ーをリボン状とし、端部の自由繊維、即ち無拘束繊維を
多くする工夫が必須の条件となる。

そして紡出された糸条は、芯部が無撚で、外周部を上記
のリボンの端部の自由繊維が両端無拘束で糸表面を包絡
するような糸構造となる。（第４図（ハ）参照）この方
法の改良として、両ノズルを逆方向に回転させてみたが
、同様の結果しか得られなかった。

特開昭４９−７１２２６で開示される紡出方法は、リボ
ン巾による紡出制御の困難を、回転力向の正逆を問わな
い空気ノズルと仮撚付与ノズルの中間に低張力下の滞溜
域を設けることを必須条件としており、該低張力下の滞
溜域を越えて第２ノズルの撚りを伝播させることについ
て何等示唆されていない。低張力下の滞溜域において、
第１．第２ノズルからの撚りが交差し、従って捲回繊維
の補助はほとんど必要のないＳｚブランムな糸しかでき
ない。（第４図◎参照） 本発明は、以下詳述するが従来困難であった１００ミリ
以下のショートファイバーであっテモ良好な紡績が可能
であるような上記公知例と異なる新規な特殊糸構造の紡
績糸を提供するものである。更に本発明紡績糸は、糸強
力Ｇこおいてリング紡績糸に劣らない、更にはリング紡
績糸より風合で優れ、しかもリング式紡績と比較になら
ない高速で紡績でき、又リング紡績糸と異なって種々の
外観、特性を持ったバラエティに富んだ紡績糸である。

本発明紡績糸は、ステープルファイバー束を空気式糸旋
回装置から解撚管へ、解撚管がら空気式仮撚付与装置又
は機械式に係らない仮撚付与装置に通して紡績糸として
引出すことにより構成され、仮撚付与装置はステープル
ファイバー束ニ付与すれた強度の仮撚を解撚管を通して
糸切れの発生しない程度のせ撚状態、即ち撚り伝播を制
御することにより上記高度の仮撚数を減少したせ撚状態
として空気式糸旋回装置の領域へと伝播させ、該領域中
においてステープルファイバーをせ撚り状に撚り込み・
該せ撚り状のステープルファイバー束に上記せ撚と一定
のバランスを保って糸切れを起さないように空気式糸旋
回装置を作用して上記せ撚り状のステープルファイバー
束のファイバー間にファイバーのスリップ・ずれを生じ
させ、該ファイバー間にスリップ・ずれの生じたステー
プルファイバー束が仮撚付与装置を通過する時、該ステ
ープルファイバー束に上記仮撚付与装置が付与する仮撚
数に見合う強度の撚り戻しを作用させ−仮撚付与装置Ｇ
こよってステープルファイバー束に挿入された上記仮撚
が零に戻る時、スリップ・ずれの生じたファイバーがス
リップ・ずれの生じていないファイバーとバランスを取
り、実撚の挿入された紡績糸となる。なお空気式糸旋回
装置に、回転ピンに糸を捲き付けた様な機械式のものを
使用できない所以は、ファイバーに対するニンプが行わ
れるとファイバー間でスリップ・ずれを生じ難い為であ
り、良好なスリップ・ずれを生じさせるには空気噴射ノ
ズルによる空気式の糸旋回装置が適当である。実際の紡
績装置として蒸気ノズル等の他の気体ノズル、水ノズル
等の液体ノズルの採用も可能である。空気式糸旋回装置
はファイバー間のスリップ・ずれ、即ち生成糸に挿入さ
れる実撚量を左右し、糸強力を支配する。

空気式糸旋回装置によってバルーンを一方向に旋回させ
る事によって生成糸にＳあるいは２の一定方向の均整な
撚りを挿入し生成糸の糸質を均整なものとする効果があ
る。逆に仮撚付与装置はフロントローラ近傍まで均一な
撚りを伝播させる羊になるべくバルーンを起させないで
しかも高速−転することが望ましい。高速回転によって
多大の仮撚を付与することはステープルファイバー束が
当該装置を通過する時の撚り戻し作用を強くし、生成糸
の撚り込み作用が増大し、更に毛羽の少ない滑らかな糸
を得る上で効果がある。即ち第２の装置の仮撚付与力の
調整により生成糸の外観、風合を変化させることができ
る。

仮撚付与装置はステープルファイバー束に仮撚を付与す
るのみの目的であるから・、ビン式の機械式装置も可で
あるが、紡糸開始のし易さ、ファイバーを傷めないこと
等の理由から空気噴射ノズルによる空気式仮撚付与装置
が望ましい。もちろん前記同様他の液体、気体噴射ノズ
ルによるも可である。また糸の蒸気セットを兼用せしめ
る為に蒸気を噴射することもできろ。

空気式糸旋回装置と仮撚付与装置の回転方向を互に逆方
向とすることは容易にスリップ・ずれの量を大とするこ
とができ、更に上記スリップ・ずれ量を大とすることに
よって生成糸に挿入させる実撚の量も大となり、糸強力
が増大し高品質の紡績糸′を得る条件となる。

解撚管を配設することは仮撚付与装置によって付与され
た強度の仮撚をせ撚状態にして空気式糸旋回装置の領域
へ伝播させる為であるが、該解撚管は又ファイバー間の
スリップ・ずれの発生に積極的に寄与する。即ちステー
プルファイバー束の解撚管への機械的な衝突によりファ
イバー間のスリップ・ずれが飛躍的に増大する。従って
空気式糸旋回装置によってバルーンが生ぜしめられる時
、該バルーンの振り回し効果と有機的に結合してスリッ
プ・ずれの発生効果を更に飛躍的に増大し、糸強力が飛
躍的に増大する所似である。

更に上記伝播する強度の仮撚がせ撚Ｇこ落される解撚管
の部分で急激な撚り戻し作用が働く、ことになり、該撚
り戻し作用によってファイバー間の膨張、拡大が起りス
リップ・ずれの発生し易い状態が創成されるとも考えら
れる。即ち解撚管の働きは本発明において極めて重要で
解撚管の摩擦力。

抵抗力はファイバーの材質、得べき生成糸の太さ品質、
糸強力、紡糸速度との関係がら適当なものを選択すべき
である。解撚管の摩擦力、抵抗力は解撚管の材質、内径
、長さ、糸接触表面−の形状によって変化させることが
できる。なお、摩擦力が大きすぎると糸切れ発生の因と
なり得る。なお、後述するバルーンコントロールリング
の存在しない場合に解撚管は両ノズルにて発生するバル
ーンを制御して両バルーンのランダムな干渉を防止する
。

特に、空気式糸旋回装置と仮撚付与装置の回転方向が逆
の場合、解撚効果を飛躍的に上昇させることができる。

即ち仮撚付与装置により伝播する撚りが解撚管の部分で
急激に降下する方向と空気式糸旋回装置で付与された撚
り（実際には仮撚付与ノズルの撚りブレーキとして働い
ているのでブレーキ力といった方が妥当とも言える）が
解撚管の部分で急激に降下する方向が逆となり２つの降
下が合わさって大きな撚り変移点が生じ、これがファイ
バー間の膨張、拡大を助長することになると考えられる
。なお空気式糸旋回装置の旋回方向は仮撚付与装置の回
転方向に対して同方向よりも逆方向の方がスリップ・ず
れが生じ易い。実験の結果によれば第１．第２装置の回
転方向が互に逆の場合糸強力が飛躍的に増大することが
確認されている。

更に上記の如く回転方向を逆にした場合、撚り変移点が
どこかで生じるはずであるが、解撚管を設けることによ
り撚り変移点が上述のごとく解撚管の部分に固定され、
これが為一定方向の均整な撚りの挿入された紡績糸が得
られると考えらちる。

解撚管有無の実験において紡績糸の外観に上述のことを
裏付ける結果が出ている。

従来の解撚管のない紡出方法の場合は、何れも仮撚付与
装置の撚りが、フロントローラまで伝播し過ぎたりしな
かったりして、不安定であり、生成された糸の強力は低
下したものとならざるを得ない。

本発明紡績糸は、第４図ＩＣ１Ｃ））に示すように、基
本的には糸走行方向（矢印方向）に向いてファイバーの
。後側（Ｓ−８）が生成糸内層部にあり、ファイバーの
前端及びファイバーの前側から前端（Ｓ−Ｆ）にかけて
生成糸の外層部に実撚で捲付いた形態を示しているのが
観察される。従って、必ずしも顕微鏡観察によらずとも
他の紡績糸との比較は、糸表面の両方向に強く何回かの
しごきを加えると一方向にはゆるんだ捲付きファイバー
がイ、ツブ状となって毛玉ができて糸表面がざらつき、
他方向にはこのようなことがなく、滑らかであることか
ら直ちに本発明紡績糸であることが判明する。また、フ
ァイバーの一端が生成糸内層に整列された状態にあり、
他端が生成糸外層で捲付いている為に糸を強く締付ける
ことができ、糸強力を増大する。両端無拘束の捲付ファ
イバーではこのような強い締付けを行うことができない
。

空気式糸旋回装置及び仮撚付与装置の回転方向が逆であ
る場合、紡出された糸の撚方向（トルク）は、仮撚付与
装置から空気式糸旋回装置に伝播する撚方向と逆である
ことが観察されることにより上記基本説明と一致する。

以下図面に従って、本発明の紡績糸を製造する具体的装
置の実施例とその実験結果について説明する。

第１図においてバックローラ１よりコンデンサ２、−ｎ
ブロンローラＪ、フロントローラ４を通ったステープル
ファイバー束Ｓはバルーンコン・トロールリングＣ第１
の空気噴射ノズルよりなる空気式糸旋回装置６．解撚管
７．バルーンコントロールリング８．第２の空気噴射ノ
ズルよりなる仮撚付与装置９を順次通過し、紡績糸Ｙと
して引出しローラ１０によって引出され、図示しない捲
取袋ＮＧこ捲取られる。

空気式糸旋回装置６．仮撚付与装置９は第２図に示すよ
うに空気噴射管１１が糸通過管１２に概ね接線方向にか
つ糸通過管１２の軸線方向において先進行方向に角度α
１．α２（第１図）傾いて開口し、噴射管１１から糸通
過管１２に噴出する空気によって糸通過管１２内に先進
行方向に流れる空気の旋回螺旋流が生じ、ファイバー束
、及び糸を回転又は旋回しながら先進行方向に積極的に
引出す構造となっている。なお、実験的にはフロントロ
ーラ４と引出ローラ１０との間のフィード率は１対１と
することが望ましい。このことは、解撚＠′７とフロン
トローラ４との間の領域で甘撚り状となっている部分で
、仮撚付与装置の撚りによる撚り縮み分だけスリップす
ることにより、ビリのない外観上滑らかな糸が得られろ
。

勿論、詳細は後述するが、紡出糸品質及び紡出安定性か
ら、バルーンコントロールリング５．空気式糸旋回装置
６．解撚骨子等の上記各要素はそれぞれ他の要素と有機
的に結合した効果を発生して特殊なバランス状態を作る
もので、従って１個又は複数の要素の寸法、形状及び圧
力等の設定条件を変えることＧこより、設定条件は異り
ながら、しかも全体として同じ紡糸状態を創成すること
ができ、同じ紡績糸を得ることが可能となる。即ち、縦
軸に糸強力をとり、横軸Ｇこ甘撚りの程度Ｆをとると、
第５図に示すような定性的実験結果を得た。

この甘撚りの程度Ｆは、次式で表わされろ。

２ Ｆ−Ａ・−＋Ｂ １ 但し、定数Ａ、Ｂは空気式糸旋回装置の形状２寸法、仮
撚付与装置の形状５寸法、解撚管の形状。

寸法、原料のタイプ、紡出したい糸の番手、紡出糸速、
バルーニングコントローラの形状２寸法で決定される。

Ｐｌは空気式糸旋回装置の設定圧力。

Ｐ２は仮撚付与装置の設定圧力で経済性を考慮すると、
２　ｋｇ／ｃＩｎ以上６ｋｇ以上６身ましい。

また甘撚りの程４度Ｆは、 ａ（Ｆ（ｂ なる式を満たさないと、第６図の強伸度曲線が示すよう
な不充分な糸となる。従ってまた加工の容易さ２機械の
コンパクト化等を勘案した設計変更の余地が大きく残さ
れているのであり、又ファイバーの平均繊維長，得べき
生成糸の番手，材質。

外観，糸張力，及び紡糸速度に柔軟に対応させ得、広範
囲にバラエティに富んだ種々のしかも良質の紡績糸を得
ることができるのである。唯、この各場合の共通要素と
して、糸切れの発生しない程度の甘撚りがフロントロー
ラ近傍にまで至り、甘撚り状Ｍのファイバーに糸旋回装
置が作用しているという紡出状態が重要である。

又、空気式糸旋回装置と仮撚付与装置を上述の如く共に
空気噴射ノズルとした場合、紡糸開始に当っては場合に
よればフロントローラ４を常時回転としてもよいが、バ
ックローラ１，エプロンローラ３，フロントローラ４の
ローラ系を始動して各ノズルをオンとし、ステーグルフ
ァイバー束を第１ノズルに向がって送り出してやるだけ
でよく、紡糸中止の際には各ノズルの停止と関係なく、
バックローラ１，エプロンローラ３，フロントローラ４
のローラ系を停止するのみでよく、従って紡糸開始，停
止動作がワンタッチで迅速に極めて簡単に行うことがで
き、従来のリング紡績，オープンエンド紡績の比ではな
い。更に紡糸速度においても、リング紡績１５ｍ／分，
オープンエンド紡績の英弐番手Ｎｅ４５で３０ｍ〜４ｏ
ＴＬ／分，英弐番手Ｎｅ３０で５０ｍ／分に対し、本発
明装置では英弐番手Ｎｅ４５で１８０ｍ〜２ｏｏｍＺ分
，英弐番手Ｎｅ３ｏで２００ｍ〜２５０ｍ／分であｐ１
比較にならない。

実験結果によれば、空気式糸旋回装置６の内径ｒ１はス
テープルファイバー束がスムーズに旋回する条件の下で
大きい程よく、仮撚付与装置９の内径ｒ２は糸に撚りが
かかる条件の下で逆Ｇこ小さい程よく、仮撚付与装置９
の長さＬ２は極端Ｇこ短かくない方がよく、その内壁を
先進方向へと末広がりになった円錐形１３とすれば更Ｇ
こよ＜、ノクルーンコントロールリング８の内径ｒ３は
ファイ／く一束がスムーズに通過する範囲でできるだけ
小さい程よく、第２ノズルに一体的に設けられるノ＜７
レーンコントロールリング８の長さＬ３はある長さまで
は長くなる程よりよく、ある長さを越えると効果は頭打
ちとなる結果が得られている。

上記結果は、前記した基本構成の説明とよく合致する。

即ち、空気式糸旋回装置６の内径ｒ１を犬とすることは
バルーンを大きくし、ノくルーノの遠心力。

慣性力を大きくしてファイバー束の拡散若しく（ま撚り
ブレーキ作用を大としてファイノく一間のス１ノツプ・
ずれを発生し易くさせろと考えられる。この時、このバ
ルーンの制御に）くルーノコントロールリング５が役立
つ。このことは第２図Ｇこおし）て空気式糸旋回装置６
の内径を一定とし、噴射口１１の中心からのずれｌを変
化した場合、ｌが犬となるにつれて糸強力が増大し、紡
出状態が安定する実験結果からも裏付けら゛れる。なお
、内径ｒ１と空気式糸旋回装置のエアの噴射力とは同様
効果を示している。この効果が大きすぎるとせ撚りにな
り過ぎて必要以上にほぐされ、仮撚付与装置９からの撚
りが途絶し、充分な糸ができず最悪の場合には糸切れに
結びつく。逆にこの効果が小さすぎると仮撚付与装置９
から゛の撚りが伝播し過ぎて、解撚装置とフロントロー
ラの間でファイバーの前記したスリップ・ずれが発生せ
ず、充分な糸とならず、最悪の場合には糸切れに結びつ
く。

仮撚付与装置９の内径ｒ２を小とすることはできるだけ
回数を上げて仮撚付与量を犬とすることになり、仮撚付
与装置９の噴射点から出口端までの寸法Ｌ２をある程度
の長さとして円錐面１３とすることは噴射空気ができる
だけ抵抗を少なくスムーズに流れ、糸の無駄な撹乱、振
動を抑えて、噴射空気のエネルギーをできるだけ有効に
糸回転作用に注込む為であると考えられろ。又ノ＜ル−
ンコントローリング８の内径ｒ３を仮撚付与装置９の内
径より小とし、長さＬ；３に限界があるのは要するに仮
撚付与装置９で発生するノクル−ンを制御し、空気式旋
回装置で発生するバルーンと干渉しないようＧこし、か
つ仮撚付与装置９で発生する撚りの作用点とし、安定し
て撚りをフロントローラの方に伝え、更Ｇこ仮撚付与装
置９の内径ｒ２よりバルーンコントロールリング８の内
径ｒ’３が小なることにより吸引エア量をステープルフ
ァイノく一束Ｓを吸引する最小必要量にとどめ、仮撚付
与装置９９の仮撚付与力を高めろ。

仮撚付与装置９の噴射口１１の軸心方向に対する傾き角
α２はできるだけ９０度に近い方が好結果を得ているが
、これはエネルギーをできるだけ光回転のみに注込む為
という上記説明に合致する。

空気式糸旋回−装置６の噴射口１１の同様な傾斜角α１
は４８度前後が最良である。これはステープルファイバ
ー束Ｓを空気式糸旋回装置に引込む作用と糸旋回の２つ
の作用を空気式糸旋回装置６が受は持っている為である
。

解撚管７は第３図の如く、軸方向に前端から後端へと貫
通する放射状の溝１４を設ければ糸強力が飛躍的に増大
する。解撚管の内径ｒ４は空気式糸旋回装置６の内径ｒ
１より小としなければならないが、内径ｒ１・に比して
内径ｒ４を余り小さくし過ぎると空気式糸旋回装置６と
一体的に設けられた空気通路ともなる解撚管が空気式糸
旋回装置６の内径ｒ１の噴射空気をスムーズに排出する
のに対する妨げとなり生成糸、紡糸状態に悪影響を与え
るが、上記溝１４を設ければ溝１４より空気が排出され
、上記悪影響の欠点を解消できる。又この溝１４にステ
ープルファイバー束Ｓのバルーンが突き当りながら旋回
し、ステーブルファイバー間の拡散分離作用を助長する
ということが前記糸強力の飛躍的増大の所以と考えられ
る。溝１４の本数を任意に選択することＧこより外観、
糸強力を著しく変化させることができる。更に、空気式
糸旋回装置６の空気圧力によって、毛羽量をコントロー
ルすることができろ。

実施例として原料をエステル６５／綿３５番手Ｎｅ４５
糸速２００ｍ／ｍｉｎ　ノ同−条件で実施し、第５図に
示すような結果を得た。即ち、このことは、この方法を
実用化した場合に非常に安定して糸の紡出が可能であり
、更に高品質の糸が得られることを意味する。又上記し
た毛羽のコントロールを仮撚付与装置の空気圧力によっ
て、自在にコントロールできるのである。

以上のように本発明紡績糸は、一定の制御状態下での紡
出によりリング紡績糸と変らぬ或はそれ以上の均一かつ
良質の糸であり、バラエティに富んだ種々の紡績糸を、
従来装置とは比較にならない高速度で、しかも極めて簡
単な単純作業によって製造することができ、近年問題と
なっている人件費の削減しも極めて大きく寄与すること
ができる。

尚、第１表に本発明を製造する際の空気式糸旋回装置、
仮撚付与装置の噴出気流圧力と強力１毛羽長等の関係を
示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明紡績糸を製造する装置の１実施例の断面
概略構成図、第２図は空気式系旋回装置と仮撚付与装置
の空気噴射ノズル部分の軸直角断面図、第３図は解撚管
の軸直角断面図、第４図は紡績糸の構造を示すものであ
り、ハ、但）は公知の紡績糸、◎、ｐ）は本発明紡績糸
の観察拡大図で、Ｃ）は紡績糸内の単フアイバー構成を
示すモデル図、第５図は、糸旋回装置の作用すべき糸の
甘撚り程度と糸強力の関係を示すグラフであり、第６図
は第５図のグラフの各点における強伸度曲線である。 Ｓ・・・ステーブルファイバー束 Ｙ・・・糸　　　６・・・空気式糸旋回装置７・・・解
撚管　　　９・・・仮撚付与装置特許出願人　　村田機
械株式会社 代理人　弁理士　　　大　野　克　躬 大野令子 〃　　　　　　　大　野　柳之輔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転方向が互いに逆であり糸走行方向Ｇこ沿って直線上
   に設けられた、解撚管を有する空気式糸旋回装置及び仮
   撚装置を用いてステープルファイバー束を紡績した糸で
   あって、ステープルファイノく一束の単ファイバーの一
   端は、本質的に糸の長さ方向に整列された状態で生成糸
   内層部を形成し、該ファイバーの他端が各単ファイバー
   とも同じ配列方向となるように上記生成糸内層部に現出
   し、外層部に出た糸端は生成糸表面に実撚状に捲付いた
   構造を有し、糸表面の一方向のしごきには糸表面がざら
   つき、逆方向のしごきには糸表面が滑らかであることを
   特徴とする紡績糸。