JPS5932573B2 - 糸条の流体処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は走行しているマルチフィラメント糸に流体を吹
きつけ、噴流のエネルギーにより走行糸の構成単繊維を
相互に絡合させて糸に集束性、あるいは嵩高性を付与す
るための方法に関する。

流体（通常は空気）の噴流を糸条に作用させて糸条を処
理する技術は、古くから知られている。

これを大別すると、糸条を構成する単糸間に交絡を生ぜ
しめ糸条に集束性を付与することを目的としたもの、糸
条を構成する単糸間に交絡を生ぜしめると共に単糸にル
ープ、クルミを生ぜしめ糸条に嵩高性を付与することを
目的としたもの、あるいは仮撚を生ぜしめ糸条に嵩高性
を付与するこきを目的としたもの、および糸条に撚転を
生ぜしめ糸条に撚りを付与することを目的としたものに
なる。

本発明は、上記大別した技術のうち、糸条を構成する単
糸間に交絡を生ぜしめ糸条に集束性を付与すること、あ
るいは、交絡を生せしめると共に、単糸にループ、クル
ミを生せしめ嵩高性を付与することを目的とした方法に
関する。

さらに詳しくは、糸条の長手方向に交絡部分と開繊部分
を交互に生ぜしめ、かつそのピッチを細かく、交絡部分
を緊密に、開繊部分を短く、はぼ連続した交絡を生せし
める、および、交絡部分の単糸にループ、クルミ、開繊
部分にクルミを生ぜしめ糸条に集束性、および嵩高性を
付与すること（以下単に連続交絡処理という）を目的と
した方法に関する。

単に交絡処理を目的とした方法、装置は、古くは特公昭
３６−１２２３０号公報、最近では特開昭５２−１５６
４６号公報、また、処理系にループ、クルミ等を生じせ
しめ、嵩高性を付与することを目的とした方法、装置は
特公昭３５−１３１６８゜３６−８１２３．３８−２８
２８各号公報、等によって公知である。

本発明者らは、交絡が緊密で、しかも開繊部分の糸長に
対する割合が少ない連続交絡糸を製造できる方法、装置
の開発を目的として、先ず、交絡処理中の糸条並びに糸
条を構成する単糸の挙動について検討を行なった。

その結果、交絡処理中、糸条が同一方向に連続した回転
を受けることが出来る限り少なく維持されるべきであり
、かつ、糸条には安定した、周期的なかつ十分な開繊が
付与されるべきであることが判明した。

また、得られる処理系の交絡の強さ、緊密度、ループ、
クルミの個数など、連続交絡処理を施された糸形態は、
糸処理装置への糸条の「過剰供給量」と、過剰に供給さ
れた糸条を交絡、ループにいかに効率良く結びつけるか
という処理装置の「交絡性能」に大きく依存することが
判明した。

したがって、糸処理装置にはオーバーフィードされた糸
条を吸収することのできる交絡性能（ループ、クルミを
含む）が要求される。

換言すれば、糸処理装置には高い「オーバーフィード性
能」と、「交絡性能」が要求され、実際の使用に当って
は、使用可能な最高のオーバーフィード以下の交絡性能
に余裕のある範囲で操業されるべきであることが判明し
た。

また、同じ交絡処理装置においても、交絡処理装置前後
の糸道規制によって、前記「オーバーフィード性能」と
「交絡性能」が大きく変化することが判明した。

次に、これらの条件を満足させ得る連続交絡処理方法、
および具体的構造の検討が進められた。

この結果、糸条の同一方向の連続した回転運動を出来る
限り少なくするためには、連続交絡処理室の糸条走行方
向に沿った周囲の形状（糸道の横断面形状）として、糸
条の同一方向の連続した回転運動を抑制できる形状が選
択できるべきであり、かつ、流体噴射ノズルから噴出さ
れた噴射流が糸条に当った後に、噴射流によって運動せ
しめられる際に、たえず同一方向の回転運動力を連続し
て生じないように噴射流が形成されるように流体噴射ノ
ズルの位置、方向が選定されるべきであることが判明し
た。

また、十分な開繊を糸条に付与するためには、連続交絡
処理室周面の一部において、糸条が流体噴射流によって
押しつけられ、十分に開繊される面が用意されているべ
きであることが判明した。

一方、過剰供給された糸条を安定して連続交絡処理をす
るためには、連続交絡処理装置自体に、糸送り作用を有
すべきことが判明した。

また処理装置の有する交絡能力を十分に発揮させること
を可能とする処理方法が存在することが判明した。

つまり、連続交絡処理装置内での単糸間移動、開繊作用
を活発にするためには、処理装置入口で効果的な糸道規
制をすべきであること、および、前記単糸間移動、マイ
グレーション、開繊を緊密な交絡に結びつけるためには
、処理装置出口で、該出口から排出される噴流を横断せ
しめるような、糸引廻し方法を採用することが有効であ
ることが判明した。

本発明の目的は、糸条に連続した交絡、およびループ、
クルミを生せしめる効果的な方法を提供することにある
。

さらに詳しくは、流体の消費量を同じとした場合は、従
来の処理装置に比べ、得られる連続交絡糸の交絡度をよ
り高くする、方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、得られる連続交絡糸の交絡度を同
じとした場合に、従来の交絡処理装置に比べ、処理速度
を大巾に早くすることのできる方法を提供することにあ
る。

本発明に係る連続交絡糸を得るための効率的な方法は、
次の構成からなるものである。

（イ）一端に走行糸条を導入する入口を有し、他端に該
走行糸条と流体噴流とを排出する出口を有する糸処理通
路の内壁面の内周面の一部が前記走行糸条の走行方向に
沿って前記出口まで平面をもって形成せしめられた糸条
案内面であり、該糸条案内面に対向する側から該糸条案
内面に向って、前記走行糸条の走行方向に傾斜して前記
流体を噴射せしめ、該糸条案内面に衝突せしめ、該糸条
案内面に沿って流れる流体噴流を形成せしめるとともに
、該流体噴流中に前記走行糸条を走行せしめ、該流体噴
流力によって、走行糸条全体に対しては、該流体噴流の
主たる進行方向に推進力を付与ぜしめ、走行糸条の走行
方向に対し垂直な方向に走行糸条を構成する単糸相互間
にランダムな振動的挙動を付与せしめ、（ロ）しかる後
、前記出口から前記走行糸条が離れるにおよんで、前記
糸条案内面の延長方向に流出する前記流体噴流を該走行
糸条が横断するように、該走行糸条を該糸条案内面の延
長方向に対して６０乃至９０度の角度をもって屈曲させ
て引き廻し引き取ってなる糸条の流体処理方法。

さらに、上記処理糸条単繊維相互のランダムな振動的挙
動を活発化させるために、噴流に暴露する前の位置で、
糸道を規制し、確実に糸条が噴流にさらされることが適
切である。

上記、糸処理方法を実施するための具体的装置としては
、次の要件を満足するものである。

内部に糸処理室を有し、一端に処理室の入口、他端に処
理室の出口を有し、かつ、処理室の長手方向（入口→出
口の方向）の内周壁に開口する流体噴射ノズルを有する
処理装置において、前記処理室の内周壁が１つの平面部
からなる第１の壁と、複数の平面部、１つの曲面部、複
数の曲面部、あるいはこれらの組み合せからなる第２の
壁とからなり、かつ、第２の壁の両端と第１の壁の両端
とが連接されることにより形成され、前記第２の壁に流
体噴射ノズルの開口が設けられ、この流体噴射ノズルか
ら噴射される流体は、前記第１の壁に向って指向され、
かつ、処理室の出口に指向されるように、該流体噴射ノ
ズル軸線が、第１の壁と該軸線を含む横断面において、
第１の壁に対し傾斜されて配置され、更に、処理室の出
口側に、第１の壁に対して６０乃至９０度の角度をもっ
て糸条を導出する手段が設けられてなる処理装置である
。

本発明を実施するための上記装置において、処理室の横
断面形状が、三角形、四角形、五角形、四角形の一辺を
弧でおきかえた形状、あるいは１つの弦とこの弦の両端
に結合する一つの弧（好ましくは円弧）からなる形状を
有することは、上述の糸条の一方向への連続的回転を防
止し、糸条に十分な開繊を与えるのに特に好ましいこと
である。

また、糸条に連続した交絡、特に、交絡部分を緊密に、
かつ開繊部分を少なく、ループ、クルミを付与していく
ことにより糸条に適度の嵩高性を付与するためには、供
給過剰（オーバーフィード）の状態で処理装置に糸条を
導入することが好ましい。

さらには、糸切れ等の無い安定した状態で連続交絡処理
をするためには、最高のオーバーフィードが得られる状
態に、前記、糸処理装置入口前の糸道規制の調整を行な
った上で、得られた最高のオーバーフィード率以下で処
理するのが良い。

また、糸条を噴流に暴露する前で水分等により湿潤する
ことは、交絡部強度を高めることに有効な方法であり、
さらには、オーバーフィード率を高めることにも有用な
方法である。

これは、生糸間相互の摩擦係数が高められることにより
、一度生じた交絡が解けないため、結果的には交絡部強
度を高めることができ、交絡部が強く維持されるために
、交絡によって余分の糸長が吸収されオーバーフィード
率をも上昇させるものと考えられる。

また、処理装置出口において、前記糸案内面に沿って流
出する噴流を横断せしめるよう、糸条を引廻すことが、
連続交絡処理を癩すのに重要な方法であるが、処理装置
出口近傍に、処理室の長手方向に垂直でかつ、処理装置
出口の断面積よりも大きい面積を有すじゃま板を設け、
処理装置出口と、該じゃま板との距離を適正な値に設定
することにより、得られる最高のオーバーフィード率を
上昇させることができ、かつ、処理された連続交絡糸条
の交絡緊密度を高めることができ、しかも生ずるループ
の大きさをきめ細かく、またクルミを小さく、しかも個
数を少なくすることができる。

次に、本発明を図面を用いて更に説明する。

第１図、第２図は本発明に係る方法を説明するための概
念図である。

第１図は、平面である糸案内面Ｐに噴流Ｆが、ｉＰとの
なす角度ηをもって、斜め方向に噴射、衝突し、面Ｐを
構成する部材１の糸案内面Ｐに沿った噴流Ｑ２が生ずる
状態を示している。

実際には噴流Ｆは糸案内面Ｐに衝突した直後では、前記
噴流Ｑ２のみが生ずるのではなく、衝突面において四方
に飛散するのであるが、ここでは、主として生ずる噴流
Ｑ２を示すものである。

第２図ａ。ｂは、噴流Ｆに被処理糸条２を暴露させた場
合の糸引廻し状態を示している。

被処理糸条２は、糸案内面Ｐ上で衝突する噴流Ｆに効率
良くさらされるように、噴流に暴露される前に、糸道規
制手段、例えば糸ガイド３によって導入位置を調整され
る。

噴流Ｆに暴露された直後の糸条２は、衝突後の噴流Ｑ２
によって、推進力を付与されると同時に、糸案内面Ｐに
沿った横振動、糸案内Ｐに直角な横振動をランダムに受
け、単糸間は相互に開繊、混合をくり返す。

しかる後に、糸条２は、糸案内面Ｐを沿う流れＱ２を横
断せしめる如く、Ｐ面に対しγの屈曲角（γ＝６０゜〜
９０°）で、第２図に示すＲ方向に引廻される。

第１図、第２図は、糸処理室を省略し、本発明に係る方
法の根底にある基本的思想の説明を行うために示したも
のであるが、実際の処理に当っては第３図に示すような
、処理装置を使用するものである。

つまり周囲が内壁で囲まれた糸処理室４を有し、該内壁
に流体噴射ノズル５が開口し、かつ、流体噴射ノズルの
軸線は、内壁の第１の壁、つまり糸案内面Ｐに対して角
度ηをもって斜め方向に配置されているものである。

流体は処理装置ボディー１１こ設けられ、外部に導通ず
る流体導入路６より、噴射ノズル５に導かれるものであ
る。

実際の処理装置においては、噴流Ｆが糸案内面Ｐに衝突
する点から、糸案内面終端までの距離（第２図、第３図
に示すｍ ） ｍを、処理すべき糸条の繊度、糸種、糸
処理室の断面形状、ディメンションにしたがって、最適
値に選択する必要がある。

このｍの値の選定の目安としては、次の関係式から得ら
れる値を参考にするとよい。

ｍ（単位朋）の値は、処理糸条の単糸繊度をｄとすると ０．５ｄ≦ｍ≦５ｄ またはＴＯＴＡＬ繊度をＤとすると ０．０２Ｄ≦ｍ≦０．２Ｄ のどちらかの範囲にあることが好ましい。

第４図ａ、ｂ、ｃは、本発明に係る装置のそれぞれ別の
実症例の、ノズル軸線を含む横断面図（第３図における
Ｌ−Ｌ断面矢視図）を示すものであり、糸処理室４の横
断面形状の代表的なものを示すものである。

第４−１図ａは糸処理室４の横断面形状が矩形、ｂは三
角形、Ｃは半円形のものを示しており、各糸条処理室４
において面Ｐが糸案内面を構成している。

第５図ａ、ｂ、ｃは本発明に係る方法を実施するための
装置のそれぞれ別の実施例のノズル軸線を含む横断面図
で、第４図ａ、ｂ、ｃの各処理室断面形状において、糸
案内平面Ｐに対し、２ケの噴射ノズル５，５が指向して
いるものを示しており、第６図ａ、ｂ、ｃは、同様に３
ケの噴射ノズル５，５．５が糸案内平面Ｐに指向してい
るものを示している。

第７図は、第３図において、糸処理家出口を、Ａ−Ａの
方向から見たところを示し、糸引廻し方向を説明する図
である。

第７図において、糸案内面Ｐに噴射された噴流Ｆの大部
分は、糸案内面Ｐに沿った噴流Ｑ２となる（図では◎印
）。

糸条かＱ２を横断するよう、第７図のＲ方向に糸を引廻
すことが、連続交絡を効率良く糸条に付与する方向であ
り、その他の方向Ｃ，Ｄ、Ｅ、Ｇ、Ｈ，Ｉ、Ｊの方向は
、Ｒの方向に比較して極端に連続交絡付与効率が悪く、
１０％以上のオーバーフィードを安定して行うことは不
可能である。

特にＣ，Ｄ。Ｅ、Ｈ，Ｉの方向は効率が悪い。

第８図は処理室４の出口近傍にじゃま板７を設けた型式
の本発明に係る方法を実施するための装置の実施例の縦
断面図である。

第３図、第７図に示した糸の引廻し方法つまり処理室４
の出口で、糸道を屈曲せしめることを容易になすと共に
、オーバーフィード下での安定した処理を可能となすも
のである。

また、処理室４の出口とじゃま板７との距離ｌを、処理
糸条の繊度、圧空圧力等の条件に従って最適の距離に選
択することにより、前記オーバーフィード下での安定し
た処理および交絡強度を高めるためにより一層の効果が
ある。

この最適距離は、じゃま板７の設置位置を微妙に変更す
ることにより見い出すことができる。

第９図ａおよびｂは従来装置の縦断面図および流体噴出
ノズル軸線を含む横断面である。

糸処理室１４の横断面は「円形」であり、流体噴射ノズ
ル１５から噴射される流体は、曲率を有す内壁の糸案内
面に向って噴射、衝突する。

第１０図は、従来装置のもう１つの例の縦断面図であり
、糸条に乱流処理を捲し、ループ、クルミを生ぜしめ、
嵩高性を付与する目的で市販されているタスランノズル
である。

処理装置に導入された作動流体（通常は圧縮空気）は、
流体噴射ノズル１５より処理室１４内に向って噴射され
、処理室１４の両端の出口、つまり糸条の入口、糸条の
出口の２ケ所から排出されるが、糸条の入口から排出さ
れる空気量をＱｌ、糸条の出口から排出される空気量を
Ｑ２（第３図参照）とすると、その両者の比Ｑ２ ／
Ｑ ｔの値が、オーバーフィード能力と相関のあること
が判明した。

なお、Ｑｌ、Ｑ２は、処理装置に糸条を通過させない状
態で測定した値である。

第１１図は、本発明に係る方法を実捲するための装置の
主要部の概略を説明するものである。

被処理糸条２は送りローラ８によって、Ｖｌ ｒｎ／分
の速度で、処理装置１に送り込まれ、引取りローラ９に
よって、■２一分の速度で処理装置１より引出される。

ここで、オーバーフィード率（ＯＦ）を、と定義する。

前記、Ｑ２／Ｑ１と、最高のＯＦ率（オーバーフィード
能力）との関係を調べたところ、一般的にＴＯＴＡＬ繊
度が低い方が、オーバーフィード能力が低下することが
判明した。

そこで、本発明者らは、ｖ２−３００ｍ／分、ポリエチ
レンテレフタレート（以下ＰＥＴとする）５０デニール
、３６フイラメント（以下５０Ｄ−３６ｆとする）糸を
使用して、オーバーフィード率が最高３０％であること
を、処理装置の性能基準とした。

また、ここでリラックス率（Ｒｅｘ）を、と定義する。

糸案内面Ｐと流体噴射ノズル軸線との傾斜角η、糸処理
室の形状、ディメンション、等の因子がＱ２／Ｑｌに影
響を及ぼすが、少なくともＱ２／Ｑ１≧３であることが
、前記オーバーフィード能力を満足せしめるのに必要で
あることが判明した。

また、第３図において、糸条出口の処理室断面積の方が
糸条入口の断面積よりも大きくなっている、いわゆる、
糸条入口から出口に向ってテーパ状糸道となっているこ
とが好ましく、傾斜角ηは４０°〜７００であることが
好ましいことが判明した。

第９図に示すように、糸処理電断面形状が円形の場合は
、糸速■２−１００ｍ／分では前記性能基準、ＰＥＴ
５０Ｄ−３６ｆ、０Ｆ３０％を満足するが、Ｖ２＝３
００ｍ／分では達成不可能である。

この場合、糸案内面が曲率を有す円形断面であるために
、噴流にさらされた糸条は同一方向に連続した回転運動
を生じやすく、したがって糸条に仮撚が付与された状態
となり、交絡に結びつくために必要な開繊作用が阻害さ
れるためである。

次に、第１０図に示すクスランノズルを用いた一系条の
流体処理方法と本発明に係る糸条の流体処理方法との比
較を行なったので、以下に述べる。

なお、クスランノズルにおける糸道は第１０図に示す通
りである。

実癩例 Ｉ ＰＥＴ ５０Ｄ−３６ｆ異形断面糸を使用し、処理速
度ｖ１＝３００ｍ／分、糸条には処理装置導入前に水分
を付与して湿潤処理を怖し、処理装置（第３図）の出口
にじゃま板を設けた型式の装置、すなわち、第８図に示
す型式の装置を用いて糸条を処理した。

リラックス率（オーバーフィード率）を１０（１１，１
）％、２０（２５）％、３０（４２，５）％とした場合
の交絡度ＣＩ”値を測定した。

交絡度の測定方法は付記に示す。実施例 ２ ＰＥＴ １５０Ｄ−７２ｆ円形断面糸を使用し、処理
速度Ｖ１＝ ３００ｍ／分、糸条には、処理装置導入前
に水分を付与して湿潤処理を怖し、処理装置出口にはじ
ゃま板を設けた第８図に示す型式の＊＊装置を用いて糸
条を処理した。

リラックス率（オーバーフィード率）を１０（１１，１
）％、２０（２５）％、３０（４２，５）％とした場合
の各交絡度を測定した。

実施例１，２で明らかな如く、本発明の方法、装置では
、圧空消費量が少なく、かつ、交絡度の高い糸条が得ら
れる。

なお、上記交絡度（Ｃｒ値）の測定は、次の規定によっ
た。

糸の交絡度の測定は以下に述べる方法を採用した。

即ち、マルチフィラメント糸を構成する繊維間に糸軸方
向に実質的に直角に針状物を刺し、該針状物を固定し、
かつ該針状物の両側の鎖糸の張力差を一定に負荷するこ
とで、鎖糸を糸軸方向に移動させ、該移動量ｎ（ｃｒＩ
Ｌ）を測定し、ｎの値を用い交絡度＝ １００ ／ ｎ
と定義した。

第１２図は上記の交絡度を測定する装置の概略を示す図
である。

測定手順は、（１）マルチフィラメント糸条Ｙを動滑車
１８に掛ける。

（２）マルチフィラメント糸条Ｙを構成する繊維間に糸
軸方向に実質的に直角に固定針２０を刺す。

（３） （２）の状態の固定針２０を壁に固定する。

（４）マルチフィラメント糸条Ｙの両端に荷重２１゜２
２を取り付ける。

（５）荷重２１あるいは荷重２２のいずれか一方の側に
補助荷重２３を取り付ける。

（６）補助荷重によって糸Ｙが固定針２０に抗して移動
し、しかる後動滑車１８の回転等が停止した後の滑車１
８に固定した指針２４の位置を壁に固定した目盛盤１９
上の目盛を読む。

（７）次に補助荷重２３を一方の荷重の方に付は替える
。

（８） （６）と同様、移動、回転が停止した後、指
針２４の目盛盤１９上の目盛を読む。

（６）で読んだ目盛とこの目盛から全移動距離ｎ（Ｃｒ
ｒＬ）の測定を完了する。

ここで荷重２１．２２および補助荷重２３は次の如く定
めである。

すなわち、荷重２１．２２はデニール数×０．２ｇ１補
助荷重２３はデニール数／フィラメント数ｇである。

５０デニール３６フイラメントの場合荷重２１．２２は
１０ｇ 荷重２３は１．４．！１２ １５０デニール７２フイラメントの場合 荷重２１．２２は３０ｇ 荷重２３は２］Ｊ である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る方法の概念を説明するための斜
視図、第２図ａおよびｂは、同じく本発明に係る方法の
概念を説明するための斜視図および側面図、第３図は、
本発明に係る方法を実施するための装置の一実施例の縦
断面図、第４図ａ。 ｂおよびＣは、本発明に係る方法を実施するための装置
のそれぞれ別の実施例のノズル軸線を含む面での横断面
図、第５図ａ、ｂおよびＣは、本発明に係る方法を実姉
するための装置の更にそれぞれ別の実施例のノズル軸線
を含む面での横断面図、第６図ａ、ｂおよびＣは、本発
明に係る方法を実癩するための装置の史にそれぞれ別の
実症例のノズル軸線を含む面での横断面図、第７図は、
第３図に示した装置の糸条出口側正面図、第８図は、本
発明に係る方法を実施するための装置の更に別の実症例
の縦断面図、第９図ａおよびｂは、従来装置の縦断面図
およびノズル軸線を含む面での横断面図、第１０図は、
従来装置の縦断面図、第１１図は、本発明に係る方法を
実施するための装置の概略図、第１２図は、糸条の交絡
度測定装置の概略図である。 図面の簡単な説明、１・・・・・・処理装置本体、２・
・・・・・糸条、３・・・・・・糸道規制ガイド、４・
・・・・・糸処理室、５・・・・・・流体噴射ノズル、
６・・・・・・圧空導入孔、７・・・・・・じゃま板、
８・・・・・・送りローラ、９・・・・・・引取りロー
ラ、Ｐ・・・・・・糸案内面、Ｆ・・・・・・噴出流体
の流れ、Ｑｌ、Ｑ２・・・・・・排出流体の流れ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ （イ）一端に走行糸条を導入する入口を有し、他端
   に該走行糸条と流体噴流とを排出する出口を有する糸処
   理通路の内壁面の内周面の一部が前記走行糸条の走行方
   向に沿って前記出口まで平面をもって形成せしめられた
   糸条案内面であり、該糸条案内面に対向する側から該糸
   条案内面に向って、前記走行糸条の走行方向に傾斜して
   前記流体を噴射せしめ、該糸条案内面に衝突せしめ、該
   糸条案内面に沿って流れる流体噴流を形成せしめるとと
   もに、該流体噴流中に前記走行糸条を走行せしめ、該流
   体噴流力によって、走行糸条全体に対しては、該流体噴
   流の主たる進行方向に推進力を付与せしめ、走行糸条の
   走行方向に対し垂直な方向に走行糸条を構成する単糸相
   互間にランダムな振動的挙動を付与せしめ、（ロ）しか
   る後、前記出口から前記走行糸条が離れるにおよんで、
   前記糸条案内面の延長方向に流出する前記流体噴流を該
   走行糸条が横断するように、該走行糸条を該糸条案内面
   の延長方向に対して６０乃至９０度の角度をもって屈曲
   させて引き廻し引き取ってなる糸条の流体処理方法。