JPS5911695B2 - 複合紡績糸およびその製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、短繊維を主体とする新規な複合紡績糸および
その高速紡績法に関し、更に詳しくは牽伸装置から紡出
するフリース状の繊維束を１個の気体仮撚部材に導き、
一時的に一方向に仮撚するとき、その加熱域で該繊維束
のバルーンをほとんど取り除いた状態で５０デニール以
下のマルチフィラメント糸を回転体に接触させて充分に
低い張力で該繊維束の紡出速度より５０〜９０係大きい
速度で供給して該繊維束の外層に該仮撚部材による加熱
力を利用してその該繊維束と該マルチフィラメント糸の
合撚点に機械的にトラバースさせることなく、相当の距
離を介して固定せしめた糸ガイドを通じて５０ミリ以上
往復移動させ、該仮撚部材通過後、該繊維束を実質的に
無撚にし、その外周を１方向らせん部と２方向複合らせ
ん部の該マルチフィラメント糸で拘束する複合紡績糸お
よびその製造法に関するものである。

従来、スライバーまたは粗糸をドラフトして糸を製造す
る方法及び手段とは多種多様のものがあり、最も一般的
な方法はスピンドルに挿入した重いパッケージを回転さ
せることによって連続した繊維束に実撚を与えて糸を形
成するものであり、例えばリング式精紡法、ミュール式
精紡法、フライヤ式精紡法等がある。

これらに新しい種々の改良を加えても、紡出速度は原理
的にせいぜい３０ｍ１ｍ１ｎ位止りであり、これ以上の
高速化は望み得ない。

他方、繊維束の連続性を一時たち切ってすでに糸を形成
した側の端につぎつぎに繊維を供給しながら加熱する精
紡法は、オープンエンド紡績法として脚光を浴び、前者
に比べ生産性の高いことから今日太いに生産に供せられ
ている。

しかしこの方法では細番手の糸の製造は困難であり、ま
た紡出速度も前者の２〜３倍にとどまつており、まだ革
新の域へ達していない。

また最近に至って、繊維束をたち切ることなく仮撚を用
いて糸を製造する方法が種々提案されている。

これらの生産性が前述のリング精紡法に比して著しく高
いことは良く知られている。

その代表的なものとして特公昭４３−２８２５０号公報
記載の方法がある。

この方法によると紡出速度は合成繊維使いでは９１４ｍ
／／ｒｒ１ｉ ｎを示して十分な革新性があるが、例え
ば綿繊維使いでは３６．６ｍ／ｒｎ ｉ ｎと低い。

また、糸の紡績法から外れるが特殊糸の製造法として米
国特許第３４２７６４７号明細書記載の方法がある。

この方法は、糸またはフィラメント糸の複数本を１本ま
たは複数本のフィラメント糸で外層をほぼ全面的に捲付
けて撚糸を仮撚でおきかえ非衣料分野の極めて太い被覆
糸を得ようとするものである。

いずれにしてもフリース状の繊維束を高速度で紡績する
技術はまだない。

なおこれら上述の２例の撚掛または糸形成方法では明細
書から明らかなように空気を用いた仮撚においていずれ
も２個のエアノズルが用いられている。

本発明の主目的は、新規な複合紡績糸の提供及び精紡工
程を合理化した新規な製造方法、すなわち、新規な複合
紡績糸、及び短繊維群から成るスライバまたは粗糸をド
ラフトしてリング精紡法に比べて５〜１０倍の高速度で
一系を得ることが可能な製造方法を提供することにある
。

また本発明の第２の目的は糸形成が１個の気体仮撚部材
を用いるだけというかつてない省資源方式を提供するこ
とにもある。

また、糸番手の観点からみてもオープンエンド紡績では
得られない９０〜１００番手（メトリック）の単糸が高
速度で紡出できる。

精紡機の高速化は現在の主流をなす精紡機においては限
界点にあるだけに業界にとって強い願望である。

本発明の第３の目的は、布帛の実用性能の改善すること
にある。

すなわち本発明は細いフィラメント糸を用いることによ
って短繊維が元来持っている風合などすぐれた理性をそ
こなわず、綿素材に対してはしわを防ぎ、羊毛素材に対
してはフェルト化を防止する。

本発明の他の目的は、異色性のファンシイヤーン製造の
工程集積化である。

従来ファンシイヤーンはすでに作られた糸を合わせて撚
糸機で製造するのが一般的であるが、本発明によるとス
ライバーまたは粗糸から１工程で直接ファンシイヤーン
カ超高速度で製造でき、極めて大きな合理化が可能とな
る。

この糸は細いフィラメント糸を糸外層ニ有しているので
染色加工によって容易にファンシイ効果が得られ、加え
て糸外観は極めて均斉であり、また衣料用に適する糸番
手を自由に選択できるメリットがある。

もちろん、製造条件をかえることによって上記の均斉糸
からネップヤーンまで任意の糸形態にすることができる
。

本発明は、かかる目的を達成するために次のような構成
を有するものである。

すなわち本発明は、実質的に無撚の繊維束がその外周を
該繊維束の５０〜９０係過供給された５０デニール以下
のマルチフィラメント糸で１方向らせん部と２方向複合
らせん部に交互に拘束され、かつ次の条件を満足する複
合紡績糸、 （１）平均１方向らせん部の長さ≧８ｏｒｒｒＩｒＬ（
１１）平均１方向らせん部の長さ一平均２方向複合らせ
ん部の長さ〉０ 及びスライバー又は粗糸を牽伸装置に供給して得られる
フリース状の繊維束を１個の気体仮撚部材に導き、一定
方向に仮撚し、該仮撚部材の上流域において該繊維束の
バルーンをほとんど取り除いた状態で前記繊維束に５０
デニール以下のマルチフィラメント糸を回転体に接触さ
せて充分に低い張力で該繊維束の紡出速度より５０〜９
０係大きい速度で供給し、かつ該繊維束と該マルチフィ
ラメント糸の合撚点を５０ｍ以上往復移動させ、該仮撚
部材通過後接繊維束を実質的に無撚にし、その外周を該
マルチフィラメント糸で拘束する複合紡績糸の製造法で
ある。

以下に本発明を図にもとづいて説明する。

１は適当な可紡性の短繊維粗糸で９で示す牽伸装置に供
給して紡出する。

Ｉは気体仮撚部材で、従来よく知られた空気渦流方式の
ものが好ましかった。

この気体の中には空気又はその他のガス体も含まれる。

１０は摩擦ローラで回転体の一例、１５は捲取ローラ、
２は牽伸装置のデリベリローラ、３は捲撚するマルチフ
ィラメント糸のパッケージ、４はマルチフィラメント糸
、５は捲取パンケージ、６は取出ローラである。

なお回転体の回転駆動は積極的に行うことが好ましい。

５０デニール以下のマルチフィラメント糸を回転体に接
触させるのは、供給量を調節してつる捲き状？より良く
得るためである。

気体仮撚部材７は牽伸装置９から紡出される繊維束（フ
リース）に仮撚を与えるが解撚側に至れば、無撚となっ
てしまい特別な搦み糸、または繊維固結剤を用いなけれ
ば使用に耐える糸にはならない。

もちろん繊維束の繊維長が充分に長い特殊な場合には前
述した特公昭４３−２８２５０の如く繊維先端で結束さ
せて糸にすることができろ。

しかしながら綿繊維使いの高速化は極めて困難である。

よって本発明は他の糸すなわち搦み糸を導入してそれを
つる捲き状にして繊維束を拘束するものであり、つる捲
き状を得るために所定細さの搦み糸を供給してトラバー
スさせる必要がある。

本発明製造方法は、この搦み糸に５０デニール以下の連
続マルチフィラメント糸４を用い図示しないモーターか
ら駆動されろ摩擦ローラ１０に接触させてオーバーフィ
ードさせ、極めて低い張力を維持できるごとき張力調整
装置１２を介し、固、定ガイド１３を介して仮撚上流側
の繊維束に対して該マルチフィラメント糸４は短繊維束
のバルーンをバルーン除去装置８で取除いた状態でつる
捲き状にするものである。

回転体の他の例として回転板などがあげられる。

なお紡出速度を大きくするときは該調整装置１２を除く
こともできる。

また必要に応じて摩擦ローラ１０の前または後にエアフ
ィーダ１１を併用して該フィラメント糸を任意のテンシ
ョンで供給することもできる。

さて芯糸をバルーンによってフィラメント糸で被覆する
方法は、前記したように米国特許第４２７６４７号明細
書に記載されている。

しかしこの方法でフリースから紡績糸を得ることは全く
できない。

なぜならばこの方法は目的を異にするからである。

本発明者等は鋭意研究した結果、上述したようにフリー
ス状の繊維束の高速紡績法を可能にする画期的な本発明
に到達した。

本発明の紡績糸は、半径方向に大部分が糸強力をもたな
い多数の無撚状の短繊維を配し、また長さ方向に糸の半
分を越える１方向らせん部をもっている。

したがって、本発明の急所はドラフト斑のない均一なフ
リースを牽伸ローラから送り出すこと細いマルチフィラ
メント糸を平均値で５０〜９０係を該牽伸ローラに比べ
てオーバーフィードすることである。

実施例で後述するように該オーバーフィード量は９０係
を越えるとつる捲き状がゆるくなる結果、糸強力が著し
く低下する。

また糸の外観や風合を損なってその価値を失なう。

また該オーバーフィード量が５０係を欠けると該フィラ
メント糸のテンションが高くなって繊維束はフィラメン
ト糸の方向に引き寄せられて、ついには加熱力が牽伸ロ
ーラまで達しなくなって糸切れに至る。

この意味で良好な紡績糸の製造は該フィラメント糸を摩
擦ローラに接触させてその供給量を調整しなければなら
ない。

次にマルチフィラメント糸のトラバース現象について考
察する。

本発明の紡績糸の製造における該繊維束と該マルチフィ
ラメント糸の搦み点、すなわち合撚点が自動的にトラバ
ース移動する理由は明らかでないが、第２図および第３
図で説明するごとく、この現象はマルチフィラメント糸
に発生する撚トルクに基づいて反転運動を繰返すと考え
られろ。

すなわち第２図において繊維束１４は仮撚部材７で矢印
方向に回撚されるとＳ撚方向に回転する。

このとき導入されろマルチフィラメント糸４は該繊維束
１４０回転によってその周辺に巻き付けられる。

そして該繊維束１４は矢印方向、すなわち該仮撚部材の
方向に高速で移動している。

よって合撚点ではマルチフィラメント糸４すなわち搦み
糸４は該仮撚部材の連続的に発生する撚伝幡力によって
該繊維東上をらせんを画きながら上流方向へ移動する。

このような搦み糸４と繊維束１４とが互いに移動方向を
逆にするときは当然のことながら搦み糸４は第３図の如
き矢印で示す回転摩擦を与えられて搦み糸がらせん状に
進む過程で撚られてＺ方向トルクを保有してゆく。

そして更に搦み糸はそれ自身がもちこたえられるトルク
まで、換言すれば該搦み糸のトルクが飽和に達するまで
、同じ方向にらせんを画いて移動する。

そして搦み糸のもつトルクが飽和に達したとき、搦み糸
は二重撚が発生した挙動の如きに、−瞬該繊維末上に座
折して、その移動つまりトラバースが止る。

と同時に該繊維東上を該搦み糸がもつその保有している
Ｚ方向トルクによって今度は逆方向すなわちいま該搦み
糸でらせん状に捲いた部分の該繊維束の上を前記らせん
と異なった方向を画きながら移動し７て該保有する２方
向トルクを放出していく。

そして更に移動が続き該搦み糸の保有する２方向トルク
がゼロになり、遂には逆方向のＳ方向トルクを保有する
ようになる。

このようにして該繊維東上を該搦み糸が同方向にトラバ
ースするが、前記した現象すなわち搦み糸の保有トルク
と撚伝播力関係によって再び反転する。

すなわち前述した状態の如く再び搦み糸は該繊維束の進
行方向と逆方向に移動する。

もちろんこの場合の反転直後の糸外層はすでに捲かれた
異なった方向で該搦み糸によってつる捲き状にされた合
計２本のらせん上に更に新らしくつる捲き（らせん巻き
）されろものである。

しかし該搦み糸のトラバースが進むことによって遂には
初めてらせん捲きされろ部分へ該搦み糸は突入すること
になり、また同時ＫＺ方向トルクをどんどん自身に保有
する状態にもなる。

搦み糸すなわちマルチフィラメント糸４の自動的なトラ
バース運動はこれらが連続して繰返される結果である。

以上のトラバース原理を摩擦ローラを用いてその条件を
変更すると種々のトラバース長さを与えることができる
。

すなわち、マルチフィラメント糸に与えろトルクが大き
い場合、換言すればマルチフィラメント糸の供給テンシ
ョンが比較的高い場合にはトラバース長さを短かくする
ことができろ。

また反対に与えろトルクが小さい場合にはトラバース長
さを大きくすることができる。

なお、前記のエアフィーダ１１と併用すると該マルチフ
ィラメント糸の供給テンションは更に増減させろことが
できる。

また固定ガイド１３の高さによってもトラバース長さを
変えることが可能であり、同じマルチフィラメント糸で
あればトラバース巾を広げることができる。

同様なことはマルチフィラメント糸に仮撚加工糸を用い
るとその顕在トルクによって固定ガイド１３から偏位す
る異様なトラバースを示す。

第４図で加熱域における繊維束とつる捲き状のマルチフ
ィラメント糸の状態を説明すると、このように１方向ら
せん部Ｘと２方向複合らせん物Ｙとを交互に形成してい
る。

後者の２方向複合らせん部Ｙを拡大して示したのが第５
図である。

また第６図はこの部分が気体仮撚部材７を経て解撚され
た状態を示したものである。

すなわち繊維束１４が実質的に解撚されマルチフィラメ
ント糸は反対方向のらせんを画いて搦み、該繊維束に集
束を与えている。

また実験の結果平均１方向らせん部の長さは８０ｒｒｒ
Ｊｎ以上が品質面、商品面から好ましかった。

この長さは条件によって２００ｍ以上にとることも可能
であった。

また１方向らせん部ノ平均捲撚ピッチ長さＷは２ｒｒｒ
ｒｒＬ以上が短繊維を感じて風合的に好ましい。

しかし糸強力の低下から３ｗｒＬ以上は後加工性に問題
がある。

一方、平均１方向らせん部の長さＸを平均２方向複合ら
せん部の長さＹより大きくすれば該ピンチ長さが１〜２
瓢ものでも短繊維本来の好ましい風合を持っている。

なお図示したものはいずれも１本のパーンまたはコーン
から取出したマルチフィラメント糸で、かつ一方向から
導入されるものについて述べてきた。

しかしこれに限定されろものでなく、複数本のパーンか
ら同一場所、または偏位してフィラメント糸を供給した
り、また他の種別の糸と併用することもできる。

また固定ガイド１３は単なる金属性のものを示したが、
合成樹脂材または硬度を変えて接触摩擦を変えるときは
トラバース周期を早めたり、■方向らせん部の長さを長
くしてトラバース距離を変更することもできる。

このように本発明によれば、すでに述べてきたような数
多くの特徴を有する新規な複合紡績糸が従来にない高速
度で製造されるという顕著な効果が奏される。

実施例 １ 第１図に示す装置を用いてエアフィーダ１１を省略して
次の条件で紡出した。

短繊維・・・・・・羊毛（平均繊維長８５ｒＩｒｒＩｔ
、単繊維デニール４．５） マルチフィラメント糸 ・・・・・・ポリエステルで６種（７５Ｄ／２４ｆ 。

６５Ｄ／２４ｆ、５０Ｄ／２４ｆ、３０Ｄ／１２ｆ、２
０Ｄ／１２ｆ、１５Ｄ／Ｉｆ）仮撚条件・・・空気渦流
式 ２ 、”Ｊ’＝ｔｉ／ｃｒＡ 、 Ｇ紡出速度・・
・１２０ｍ／ｍ ｉ ｎ 糸番手・・・・・・１／３０（メトリック）この結果は
次の如くである。

マルチフィラメント糸であっても５０デニールを越える
太い糸は操業性を著しく低下させる。

これに対して２０デニール３０デニール使いの条件の場
合にはほとんど糸切れがなかった。

なお、本件で３０デニール１２フイラメントを用いて紡
出した糸構造は平均１方向らせん部の長さが１４２ｒ＋
ｍ＋、平均２方向複合らせん部の長さが７４喘であり前
者の平均ピンチは１．５２ｍであった。

実施例 ２ 実施例１の装置で短繊維は綿繊維（平均繊維長２８．７
ｍｍ、単繊維デニール１．７）を用いまたマルチフィ
ラメント糸としてポリエステルマルチフィラメント糸（
２０デニール１２フイラメント）を用いて６０番手（メ
トリック）を１３５ｍ／ｍｉ ｎで紡出した。

なお空気仮撚装置の空気圧は１．５〜３Ｋｇ／ｃｒＡ、
Ｇの範囲で変更した。

なお、第２表のＡ欄に本発明の実施例を、Ｂ欄に摩擦ロ
ーラを用いないデータを示す。

これで明らかなように摩擦ローラを用いると可紡性が向
上し、糸の均斉度を左右す；るネップが激減する。

また本実施例でバルーン除去装置８の有無もテストした
。

該装置なしのときは仕掛は始めなどの操作性が良くなる
が、糸強力で１５〜２５係減、強力変動率で１０〜２０
係増、糸均斉度（ネップ数増加）など品質的な性能で劣
り、また糸切れ数も増加した。

バルーン除去装置８は丸ロンド１本を糸に接触させるだ
けで効果があり、またヤーンガイド１〜２個を用いて加
熱域にある繊維束の糸道を屈曲させてもかまわない。

なお本実施例で用いた摩擦ローラ１０は直径８０ｒｒｒ
ＩｒＬの真鍮ローラを用い、その表面速度はマルチフィ
ラメント糸のオーバーフィード量で繊維束の紡出速度に
対して８０係過供給であった。

回転体の一例である摩擦ローラの形状は円柱状、フリュ
ーテッドローラ状または歯車状でもよいが、該フィラメ
ント糸の必要供給長さが一定周期内で変動しているので
、リザーブ装置を用いない限り少なくとも摩擦ローラは
トップローラ（加圧ローラ）に用いられない。

実施例 ３ エアフィーダ１１を追加した実施？！Ｊ１の方法で複合
糸を紡出した。

使用原料、紡出条件は次の如し。

このようにエアフィーダ１１と摩擦ローラを併用して紡
出することができる。

ところでａ糸の特徴は、この糸から成るニット生地を反
染しても何らダラ感を与えないことである。

従来アクリル糸はこの欠点のため反染な控えていたが、
この糸はポリエステルでダラ感を排除できるので安心し
て用いろことができる。

またｂ糸の特徴は異色性を利用したファンシイ調布帛の
提供を目指すものである。

容易にカラ・フルな商品が極めで安価に後染で得られろ
。

またＣ糸の特徴は吸湿性ある夏物素材を指向するもので
ある。

麻紡績という困難さはほとんどなく、糸切れも羊毛並み
に下げられる。

その上糸番手も容易に細くすることができる。

以上本発明者等は上記のごとき製造方法を用いて各種の
実験を行ないそれを詳細に述べてきた。

さて繊維束は可紡性繊維であるべきことは述べたが、実
施例にも示した通り羊毛、綿、麻などの天然繊維、およ
び人造繊維のカントファイバでも良いことは当然である
。

一方マルチフィラメント糸は“５０デニール以下である
ことと糸形成から剛軟度の低いことが条件であるが、通
常の衣料用の人造繊維であれば剛軟度について特に制限
はない。

ポリエステル、ポリアミド、レーヨン等のマルチフィラ
メント糸で充分目的を達する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施した装置の１例を示す見取図
であり、第２図、第３図は作用説明図であり、前者は側
面を、後者は平面を示す。 第４図はＸ、Ｙ部から成る本発明複合紡績糸の加熱域に
おげろ外観説明図、第５図は第４図Ｙ部を拡大した糸構
造の説明図、第６図は解撚されて出来上った複合紡績糸
の見取図で第５図相当図である。 １・・・粗糸、２・・・牽伸装置のデリベリ−ローラ、
３・・・マルチフィラメント糸のパンケージ、４・・・
マルチフィラメント糸、５・・・捲取パッケージ、６・
・・取出ローラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 実質的に無撚の繊維束がその外周を該繊維束の５０
   〜９０係過供給された５０デニール以下のマルチフィラ
   メント糸で１方向らせん部と２方向複合らせん部に交互
   に拘束され、かつ次の条件を満足する複合紡績糸。 （１）平均１方向らせん部の長さ≧８０ｗｒＬ（１１）
   平均１方向らせん部の長さ一平均２方向複合らせん部の
   長さ〉０ ２ スライバー又は粗糸を牽伸装置に供給して得られる
   フリース状の繊維束’ｆ）個の気体仮撚部材に導き、一
   定方向に仮撚し、該仮撚部材の上流域において該繊維束
   のバルーンをほとんど取り除いた状態で前記繊維束に５
   ０デニール以下のマルチフィラメント糸を回転体に接触
   させて充分に低い張力で該繊維束の紡出速度より５０〜
   ９０係大きい速度で供給し、かつ該繊維束と該マルチフ
   ィラメント糸の合撚点を５０ｍｍ以上往復移動させ、該
   仮撚部材通過後肢繊維束を実質的に無撚にし、その外周
   を該マルチフィラメント糸で拘束する複合紡績糸の製造
   法。