JPS5949336B2 - 摩擦仮撚方法およびその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は合成繊維糸条の加工に関し、特に捲縮加工のた
めの仮撚方法および装置に関する。

仮撚装置として現在広く使用されているものとして、仮
撚スピンドルがある。

しかし通常スピンドルによる加工速度は糸条の走行速度
で１００ｍ／ｍｉｎ〜１５０ｍ／ｍｉｎが実質上限度で
、これ以上の速度では多数の毛羽の発生や糸条の切断等
のトラブルが生じる。

またスピンドル方式では施撚領域の張力より引出し張力
を大きくしなくてはならないが、引出し張力が大きくな
ると毛羽の発生が急激に多くなり、良好な品質の捲縮糸
は得られない。

こうしたスピンドルの他に各種の摩擦仮撚装置が提案さ
れている。

従来の摩擦仮撚装置の１つの型としては、摩擦係数の大
きい表面を有する摩擦回転体に接触するよう糸条を通し
、摩擦回転体により糸条に撚りをかける装置が知られて
いる。

このような表面摩擦仮撚装置は、スピンドルに比較する
と高い加工速度が得られる。

しかし加工速度の増加につれて糸切れが増加し、操業性
の低下および毛羽の増加傾向がみられ、とくに、ポリエ
ステルフィラメントの仮撚加工において毛羽の発生なら
びに強度の低下が顕著であった。

また摩擦仮撚方法は通常の場合、糸条と高摩擦体との摩
擦力によって施撚されるため、施撚に必要なある程度の
張力が必要とされ、スピンドルによる仮撚方式にみられ
るようなピンに糸条を１回捲きつけて確実に仮撚する場
合に比較し、施撚効率が悪く、糸条と高摩擦体の間でス
ナックスリップが生じやすく、そのため、撚班となって
未解撚が起りやすい状態になる。

同時に解撚側の張力についても加工速度（糸条の走行速
度）の増加につれて増加し、そのため、毛羽の発生や糸
切れの誘発など、生産性および品質に支障をもたらすの
で、実用的な加工速度は毎分５００〜６００メ一トル程
度が限度である。

更に撚数は走行中の糸条を掴み取って実撚数を測定する
か、或いは実撚数と加熱張力の予じめ求められた相関関
係を参考に加熱張力から推測していたので、正確に撚数
を管理することは困難である。

従来の摩擦仮撚装置の別な型として、円周部に環状の凸
部を有する２板の回転円板を中心軸をずらせて向い合せ
て接触させ、その接触部に糸を通して仮撚加工を行う装
置がある。

しかしこのような装置では、円板開光を確実に挟持にツ
ブ）す 。

るためには円板の間に比較的大きい接圧を必要とし、円
板凸部表面が摩耗し易く、安定した仮撚加工は困難であ
った。

さらに別な型として２本の無端ベルトから成る加熱帯を
交差させその間で糸条を挟持して仮撚り 。

を行うことが考えられた。

しかしこの場合従来の摩擦仮撚で使用されるような高摩
擦体からなる加熱帯では相互に接触させて走行させると
表面が急速に摩耗して実用にならなかった。

そこで摩耗をふせぐため加熱帯同志を極めて接近させる
が積極的には接触させないで糸条を挟持することも考え
られた。

しかし対象がロープの様に太いものについては安定的に
挟持できるが仮撚加工の対象となる糸条は０．０１ ｍ
ｍ 〜１．０ ｍｍのオーダの極めて細いもので安定的
に挟持することは困。

難であった。

本発明は２本の無端ベルトを積極的に押しつけ、その間
に糸を通すことにより安定的な挾持を可能とし、はじめ
て挟持方式による仮撚の実用化に成功したものである。

本発明の主目的は高速で仮撚加工ができる挟持式仮撚方
法および装置を提供することにある。

本発明の他の目的は糸を挟持しかつ撚りと送り出し作用
を同時を付与する挟持式仮撚方法および装置を提供する
ことにある。

本発明の更に他の目的は長期間にわたって安定に仮撚加
工を行うことのできる挟持式仮撚方法および装置を提供
することにある。

本発明に従う挟持式仮撚装置は、比較的小さい表面摩擦
係数を有する少くとも２つの無端ベルトを有し、両ベル
トはある角度を持って交差して走行しかつ交差する所で
積極的に押しつけられて表面同志が面状に接触するよう
に配置され、糸条を両ベルトの進行方向の間の角度領域
を通るよう両ベルトの接触面の間に通し、それによって
糸条は両ベルトに挟持され、両ベルトの走行に従って撚
られると同時に送り作用を受けるところのものである。

第１図を参照しながら本発明について説明すると、仮撚
装置１は互いにθの角度をなして交差するように配置さ
れた、例えば合成ゴム製の平型無端ベルト２，３を備え
、無端ベルト２，３はそれぞれプーリ４，５と６，７に
よって支持され、かつ、駆動プーリ８，９によって矢印
方向に駆動される。

両無端ベルト２，３は第２図に示す如く交差する所で積
極的に押しつけられて表面同志が面状に接触しながら相
異なる方向へ等速度で進行する。

糸条１０は仮撚装置１の上流でヒータ（図示されず）に
より加熱され、入口側ガイド１１を経て無端ベルト２，
３の進行方向の間の角度θの領域を通うて接触交差面１
２の間に入り、そこで両ベルト２，３に挟持されながら
仮撚されて送り出され、出口側ガイド１３を経て取り出
される。

第１図に示されるように無端ベルト２，３の進行方向は
糸条１０の進行に対し９０°より小さい角度をなしてい
るので、ベルト２，３は糸条１０を撚るだけでなく、糸
１０に送り（ｐｕｌｌ）作用も与える。

すなわちベルト２の走行速度がＶい糸条１０との間の角
度がθ１とすると、ベルト２により糸条１０に与えられ
る送り速度■２は ■２＝■１ＣＯ５θ１ となる。

ベルト３についても同様である。後述するように仮撚装
置１は糸条１０とベルト２，３の間の角度を変更可能に
構成でき、この角度を所望の値に変更することにより、
糸条１０の送り速度も所望の値に変更できる。

ここでベルト２，３と糸条１０の間の角度θ１．θ２は
θ１＝θ２となるよう調整するのが、糸送りの安定性な
どの点から最も好ましい。

第３図はベルト２，３の表面速度■（ｍ ／ｍｉｎ ）
とベルトにより必然的に発生する糸条の送り速度Ｖ２
（ｍ ／ｍｉｎ ）の関係を、ベルトと糸の間の角につ
いて示したものである。

このように本発明による仮撚法では糸条１０はベルト２
，３により挟持された状態で送り作用が与えられるので
、その送り速度ｖ２と仮撚装置１の上流の供給ローラお
よび下流の巻取りローラによって決まる加工速度■とを
一致させる、即ち■２＝■となるよう調整すれば、糸条
１０は何ら無理なく仮撚加工することができ、超高速度
加工、たとえば糸速塵が８００〜１０００７７１／ｍｉ
ｎの仮撚が、糸に損傷を与えることなく可能となった。

また、本発明の仮撚法では糸条を挟持した状態で加熱す
るため、仮撚数を適格に把握できなかつた従来の接触摩
擦による摩擦仮撚法とは異なり、仮撚数を次のような理
論式から正確に予測できる。

すなわち、第１図に於ける本発明の仮撚装置において、
加熱ベルト２，３の表面速度をＶｌ、仮撚装置からの送
り出し速度を■２、又加熱ベルト２゜３の走行による水
平方向に働く施撚速度をＶ３、加熱ベルト２と３の間の
角度をθ、糸条１０と各べすれば次のような関係が成り
立つ。

又デニール法に於ける糸の断面積は πｒ２＝ｄｅＸ１０ １０．９Ｘρ（ｄ 但しｄｅ：デニール ｒ ：糸の半径 ρ ：比重 で表わされるから、この式を整理すると、更にこれを直
径で表わすと 施撚ベルトの走行に依り、糸が回転される時の糸自身の
回転数、Ｙｒ、ｐ、ｍ、は次の式で表わされる。

依って１ｍ当りの撚数Ｎは で表わされ加熱ベルトの角度θを変更するこおで仮撚数
が変化する。

今試みに各素材側の仮撚数を求めるには次の第１表に依
ればよい。

以下第１表より求めた仮撚数の一例としてポリエステル
繊維についての１ｍ当りの仮撚数を示すと第２表の通り
となり、５０デニールのポリエステル繊維の仮撚数Ｎの
変化をグラフで示すと第４図の如くになる。

このように本発明に従う仮撚方法によればスピンドル方
式と同様、正確に仮撚数を管理することができる。

本発明のように、２つの仮撚部材を接触させ糸を挟持し
た状態で異なる方向に進行させる仮撚法においては、加
熱部材の摩耗が問題となる。

摩耗は加熱部材間の接圧および摩擦係数に大きく依存す
る。

本発明者は加熱部材として無端ベルトを用いた場合、無
端ベルトの表面はその面に対して垂直な方向に多少変位
可能な柔軟さを有しかつ表面に垂直な力に対して弾性を
示すので、比較的小さな、例えば３００ｇ以下更には１
００ｇ以下、の接圧においても十分な挟持効果が得られ
ることを見出した。

更に、従来の摩擦仮撚装置では施撚効果を高めるため一
般に表面摩擦係数の大きい加熱部材が用いられたが、本
発明者は逆に比較的表面摩擦係数の小さい方が好ましい
ことを見出した。

すなわち加熱ベルトの表面に高摩擦材を使用すると、ベ
ルトの進行に伴ない発熱が生じ、表面が過度の粘着性を
示すようになり、ベルトがスムーズに進行しなくなりプ
ーリから外れる危険も生ずる。

こうした点から本発明に使用される仮撚ベルトの表面相
互間の摩擦係数μはμ〈０．５であることが好ましく、
特に０．１＜μ〈０．４であることが好ましく、更には
０．２＜μ〈０．３であることが好ましいことが見出さ
れた。

第５図は第１図の加熱ベルトを支持した支持機構２０の
説明図で、第１図の加熱ベルト２の支持機構も加熱ベル
ト３の支持機構も、同一もしくは均等な構造であるので
、第５図では、加熱ベルト２の支持機構２０についての
もののみを示した。

ブー１４の回転軸は支持台２１に設けられた軸受２２に
よって支承され、ブー１）５の回転軸は支持台２１に設
けられた軸受２３によって支承されている。

この軸受２３は加熱ベルト２の緊張度を調節できるよう
に、支持台２１の上面に移動可能に設けられている。

支持台２１には交差面１２の中心２４を中心とする円弧
状の案内孔２５を有し、固定フレーム２６にはボルト２
７が植設され、その先端は前記案内孔２５を緩貫通し、
ナツト２８が螺合されている。

また支持台２１には指針２９を有し、固定フレーム２６
には指針２９に対応する目盛３０を有している。

すなわち、ボルト２１にナツト２８を締着することによ
って支持体２１は固定フレーム２６に固定状態を維持す
るが、ナツト２８をゆるめると、支持台２１は固定フレ
ーム２６に対して案内孔２５の範囲内で移動できるから
、糸条１の導入角θ２を変更または調整する必要が生じ
たときは、たとえばθ２を小にする必要を生じたときは
、ナツト２８をゆるめて交差面１２の中心２４を中心に
して支持台２１を時計方向に回動させ、目盛３０をみて
所定の位置に指針２９がきたならば、そこでその位置で
ボルト２７にナツト２８を強く締着して支持台２１を固
定フレーム２６に固定すればよい。

第５図には、この状態の一部を２点鎖線で示しである。

またもし、θ′２を大にする必要が生じたときは、前述
と同様にして支持台２１を反時計方向に回動させればよ
い。

本発明の仮撚方法によれば、糸条は加熱ベルト２．３に
挟持されるので、仮撚張力Ｔ１（挟持点より上流の張力
）と解撚張力Ｔ２（挟持点より下流の張力）はＴ１〈Ｔ
２に限らず、Ｔ１＝Ｔ２．Ｔ、＞Ｔ２ともすることがで
きる。

すなわち従来の仮撚法では糸巻きローラ等により糸条を
引っ張って仮撚装置から送り出すため、Ｔ１〈Ｔ２とな
っていた。

しかし本発明の仮撚法ではベルトにより糸条に送り作用
が与えられるので、第６図に示す如く加工速度Ｖ（糸条
の供給送度）を選択することによりＴ１とＴ２の関係を
広い範囲で変化させることができる。

すなわち第６図は加熱ベルトにより必然的に発生する送
り作用の速度■２をＶ２＝ ７５０ ｍ ／ｍｉｎと一
定に維持し、加工速度■を変化させた時の仮撚張力Ｔ、
（ダラム）と解撚張力Ｔ２の関係を示している。

このように、解撚張力と仮撚張力の大小の状態が正から
逆の範囲に至るまで変化させることができ、仮撚糸の外
観にバラエティなものが得られる効果があり、超高速と
いえども、操業性は極めて良好で、ポリエステルの加工
においても、毛羽の発生が全熱みられず、その奏する効
果が極めて大である。

次に本発明に依る具体的実施例を示すと次の通りである
。

使用素材は合成繊維の代表的なものとしてポリエステル
、アクリル及びナイロン、特には強度的に最も低強力で
あるアセテートを取上げた。

各繊維は下表の条件で加工すると、捲縮糸の外観は集束
性を有するものが容易に得られ、従来の捲縮糸に比較し
外観的にはスパン調のものが、高速に且はとんど毛羽の
無い状態で得られる効果を確認した。

実施例 １ 次にＴ１＜Ｔ２の条件下の実施例を示す。

以上の実施例からも明らかな通り、毛羽の発生を抑える
ためにはＴ２／Ｔ□＜２．０であることが好ましく、特
にＴ２／Ｔ１≦１．０であることが好ましい０ 次に本発明の如くベルトが積極的に接触しているか、ま
た従来試みられた如く消極的な接触ないしは接触してい
ないという構造上の差は仮撚加工という面においては、
きわめて大きな効果上の差異をひきおこすものであるこ
とについて説明する。

すなわち仮撚加工の対象となる糸条はきわめて細いもの
である。

たとえば７５デニールの糸条の場合直径は約０．０８８
ｍｍであって、その糸条を挟持する状態が多少でも変化
をすれば撚りの状態に対して影響し、撚りにバラツキが
生ずるわけである。

従来両ベルトに張力を付与してベルト間を互いに接触さ
せずもしくはわずかな接触のみで糸条を挟むということ
が試みられていたが、相当の張力でベルトを張っていて
も長時間の運転中にはゆるみが生じ走行中ベルト表面に
微少な波うち動作が生じる。

この微少な波うち動作が生じると糸条の挟持状態に影響
し撚りにバラツキがでるといった仮撚加工としては致命
的な結果を生ずるものである。

そのためベルトを積極的に接触させないやり方の仮撚装
置では実用的な仮撚加工はこれまで不可能な状態にある
。

この点を本発明者が行なった実験例によってさらに説明
したい。

実験例 装置は第７図に示すように設置した。

無端ベルト２は基台３１に設けられたブー１３３４ 、
３５に支持されている。

無端ベルト３３は、基台３１′上の案内台３８に摺動可
能に組合わされた支持台３９上に設置されたブー１１３
６ 、３７によって支持され、無端ベルト３２と３３は
表面が向い合って交差するように配置されている。

支持台３９の側面中央部にはめねじが形成された案内孔
４０が設けられ、案内孔４０には支持枠４１に回転可能
に支持され周囲におねじの形成された案内ボルト４２が
挿入されている。

この案内ボルト４２を回転させると支持台３９は図中左
方に摺動される。

その結果固定したブー１１３４．３５に支持されたベル
ト３２に対してベルト３３はベルトの交差接触面に垂直
な方向に接近離反することができ、交差する所でベルト
３２と３３を押し当て、そして所望の深さだけ互いに押
し込むことができる。

振動プーリ３４，３６の径・・・・・・５４１ｍ従動プ
ーリ３５．３７の径・・・・・・３８ｍｍブー１）３４
と３５の間隔及び３６と３７の間隔・・・・・・５３ｍ
ｍ ベルト３２，３３；材質 合成ゴム厚み
１龍 幅 １２１ｍ 周長 ２５０ｍｍ ベルト３２．３３の速度 ５８９．２ｍ／ｍｍベル
ト３２，３３の交差角 θ＝１２０゜糸速（デリ
ベリ−ローラの周速） ４００ｍ ／１ｎｉｎＩｓｔＯ
Ｆ（オーバーフィード） −０，８％Ｗｉｎｄ
ＯＦ（／／ ） ４５％糸条：ポリエ
ステルの延伸糸７５ ｄｅ／３６（直登約０．０８８１
！７１り ベルト３２と３３の接触状態、つまり押し込み量を変化
させ、その時の１ｍ当りの仮撚数（Ｔ／Ｍ）の変化を調
べた。

ここで仮撚数（Ｔ／Ｍ）は次のように算出したＴｏ二定
走行ている加熱状態の糸条をｌ。

（ＣＩｒＬ）つかみとって解撚した時の解撚数 １１：加熱状態の糸条を前記所望の長さ１゜（Ｃ７７Ｌ
）つかみとり、それを解撚して無撚状態に戻した時の長
さ 押し込み量は静止状態のベルト３２と３３が接触するか
離れるかの境目の状態つまりベルト同志がかろうじて接
している状態をゼロとし、第７図で摺動する支持台３９
がベルト３２の方向へ進んだ距離をもって測定した。

それ故ベルトの押し込み量はベルト３２七３３の両方の
押し込まれた深さの合計を表すことになる。

実験はベルトがプーリから外れる直前まで押し込んだ状
態から開始し、次第に押し込み量を減らして、その時の
仮撚数をそれぞれ１０回づつ検査した。

その結果を表−３及び第８図の平均仮撚数のグラフに示
す。

なお表−３の中で変動率は、仮撚数の平均値マと各仮撚
数Ｘｎの差の絶対値ｌマーｘｎｌの平均つまり を掛けたものである。

この結果に示されるように糸の太さが直径約０．０８８
ｉｎの場合に、ベルト相互が０．５ ｍ以上押しこまれ
た状態つまり充分に押しつけられた状態では安定的な撚
りがかけられるけれどもベルトが充分押しこまれていな
い状態では撚りが大きくバラツキしかも撚り数が急激に
へることが示されている。

そしてさらに、ベルト相互の距離がＯつまりかろうじて
接している状態においてはほとんど撚りがかからずしか
もたいへんに撚りのバラツキが大きいということが示さ
れている。

さらにベルト相互を０．０４１ｍひき離した状態つまり
０．０４ｉＥｉ間隔をおいた状態においてもかろうじて
撚りがかかるけれどもその撚りの数はきわめて低くきて
も実用に供せられるものではないことが明らかであろう
。

このようにベルト相互をきわめて接近させて糸を挟持す
る又はほぼ接するような形で糸を挟持するというやり方
では実際上には仮撚加工は行なえず、充分に押しつけな
ければ安定的な仮撚加工が行なえないことはこの実験例
からも明らかであろう。

つまり両ベルトが積極的に押しつけられているかそうで
ないかの構造上の差は機械的には微差として見られやす
いが、この点が仮撚加工において決定的な差異を意味す
ることは前述の実験例からも明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う装置の概略図である。 第２図は第１図の線■−■から見た拡大断面図である。 第３図は加熱ベルトの走行速度Ｖ１と糸条に与える送り
効果ｖ２の関係を示すグラフである。 第４図は加熱ベルトの間の角度θと仮撚数Ｎとの関係を
示すグラフである。 第５図は第１図の加熱ベルトの支持構造の一例を示す図
である。 第６図は糸条の供給速度Ｖと糸条の張力の関係を示すグ
ラフである。 第７図はベルトの押し込み量の実験用の本発明に従う装
置を示す図である。 第８図はベルトの押し込み量と仮撚数の関係を表すグラ
フである。 符号の説明、１・・・・・・仮撚装置、２，３・・・・
・・無端ベルト、４，５，６，７・・・・・・プーリ、
８，９・・・・・・駆動プーリ、１０・・・・・・糸条
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少くとも２本の走行する加熱帯をある角度で交差さ
   せ、両論熱帯を積極的に押しつけ、交差面に少なくとも
   １本の糸条をとおし、両論熱帯が糸条に接触しかつ糸条
   の両側で相互にも面接触するように配置し、それによっ
   て糸条を両論熱帯で挟圧した状態で撚ると同時に送り作
   用を付与することを特徴とする仮撚方法。 ２ 挟持式仮撚装置であって、少くとも１本の第１の加
   熱帯と、該第１の加熱帯にある角度で交差する少くとも
   １本の第２の加熱帯と、該第１と第２の加熱帯を駆動す
   る手段とを備れ、該第１及び第２の加熱帯は交差する所
   で互いに積極的に押しつけられて表面同志が面状に接触
   するように配置さへ少くとも１本の糸条を該第１と第２
   の加熱帯の交差面に通しそれによって該糸条は両論熱帯
   に挟持されかつ両論熱帯の進行に伴なって撚られると同
   時に送り作用を受けるところの装置。