JPS596933B2 - レンゾクマルチフイラメントシノ カイセンホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、非導電性流体と電気との相乗作用によつて連
続マルチフィラメント糸を開繊する方法に関する。

従来、連続マルチフィラメント糸を電気を利用して開繊
する方法は、多数提案されている。たとえば、導電性液
体を付与した糸条に高圧電流を通電する方法（特公昭４
１−２１５８１）−電気イオンを集中させて連続マルチ
フィラメント糸を帯電せしめる方法（特公昭４６−３２
９０）などがあり、何れの方法も、供給される連続マル
チフィラメント糸の張力が充分に低いと良好な開繊効果
を示すが、糸張力が高くなると開繊効果が低下するとい
う欠点を有していた。従つて、開繊ゾーンへの給糸速度
と引き取り速度とのバランスを開繊に適合した低張力状
態に保つ必要から、適当な張力装置による定張方給糸が
行なわれていた。一般に定張方給糸に用いられる張力装
置としては、テンションワッシャ型のもの又はゲートテ
ンサー型のものなどが広く用いられているが、これらは
何れも給糸速度が小さく、パッケージからの解舒張力が
低い間は、比較的微弱な張力で連続マルチフィラメント
糸を開繊ゾーンに供給し得るが、給糸速度が大きくなつ
てくると、解舒張力の増大がそのまま張力装置によつて
、増幅されて開繊ゾーンへ伝えられるため、開繊効果が
妨げられて良好な効果が得られなかつた。この欠点を改
良するため、連続マルチフィラメント糸に付着した水蒸
気微粒子を高電圧下で帯電せしめてこの水蒸気微粒子の
静電気帯電反発力を利用する方法（特公昭４７−１１２
５１）も知られているが、この方法によれば、比較的高
張力下でも開繊が可能であるが、１０にＶ以上の高電圧
を必要とするうえに水蒸気を用いることによる保守、管
理等の工業上不利な点もあつた。又、通常、給糸張力を
下げる手段として、フィ−ドローラーによる積極給糸が
行なわれるが、連続マルチフィラメント糸を開繊するた
めにはフィード比（給糸速度と引き取り速度との差を給
糸速度で除した値）をｏより大きく、すなわちオーバー
フィード側にすることが必須で、しかも何等かの手段を
用いて連続マルチフィラメント糸のフィ−ドローラーへ
のまきつきを防がなければならない。このような例とし
て、連続マル１５チッ・イラメント糸に３センチポイズ
以下の有機化合物を付加して高電圧が付与されている流
体ノズルに導入する方法（特公昭５０−２６５６）が知
られているが、この方法は流体ノズルに１００００ボル
ト以上の高電圧を付与するので作業上、極めて危険であ
つた。その他、更に流体ノズルを用いて高圧流体により
開繊する方法（実公昭４９一４７３９２）も知られてお
り、この方法によると高速化でも安定した開繊は可能で
あるが、ゲージ圧にして４ｋｇ／（Ｖ７ｆ程度の高圧で
大きな流量が必要とされ、ランニングコストが高い上に
、開繊されたフィラメント群と共に同方向に進む排出流
が大きく、該排出流によつて形成される乱流により開繊
されたフィラメント群の均一な安定した状態での引き出
しロ−ラーによる引き取り、または目的用途に応じた補
集が阻害されやすく操業が不安定であつた。そこで本発
明者等は、これ等の欠点を解決すべく鋭意研究の結果、
連続マルチフィラメント糸をフィ−ドローラーによつて
供給した後、まきつきを防止できる程度の比較的低圧の
非導電性流体と共にエジェクターにより吸引誘導せしめ
つつ、その排出流と低電圧の功みな利用により、該連続
マルチフィラメント糸を安定且つ良好に開繊せしめ、更
に電気的吸引力を利用すれば、開繊されたフィラメント
群の引き取りまたは補集が容易になることを見出し、本
発明に到達したものである。

すなわち、本発明は、引き取り速度よりも大なる速度で
積極的に送り出される実質的に無撚の連続マルチフィラ
メント糸を非導電性の高速流体と共にノズルより噴出せ
しめ、ノズル前方の５００ボルト以上の高電圧が印加さ
れている流体が透過しない衝突電極に衝突させて、該流
体を拡散せしめ、該拡散流体、該連続マルチフィラメン
ト糸に付与された電荷の作用及び電極が形成する電解の
作用等により、該連続マルチフィラメント糸を開繊させ
ることを特徴とする連続マルチフィラメント糸の開繊方
法である。以下図面に従つて、詳細に説明する。

第１図において連続マルチフィラメント糸１は、図示さ
れない原糸ボビンからフィ−ドローラー２によつて、積
極的に送り出され、流体ノズル３の糸導入孔４へ導かれ
る。一方、非導電性の高速流体が、流体（導入孔５から
送り込まれ連続マルチフィラメント糸１をともなつて噴
出孔６から噴出され、噴出孔６の前方で噴出孔６の中心
軸延長線とほぼ直角になる如くにその曲面８の中心軸が
設けられ、５００ボルト以上の高電圧が印加された流体
が透過しない衝突電極の−伊リである平面と曲面とから
なる電極Ｔの曲面８に衝突して該曲面８の表面で膜状に
拡散し、同時に連続マルチフィラメント糸１は該電極１
に衝突して、その進行方向を屈折され、平面９の表面上
を滑走しつつ、帯電され、同種の電荷の反発力と拡散流
の拡散作用とによつて開繊され、前方空間へ放出された
後アースされた一対の引き出しロ−ラー１０へ吸引誘導
され、シート状となつて該引き出しロ−ラー１０から引
き出される。ここで、引き出しロ−ラー１０と後述の回
転ドラム１２とは、フィラメント群を引き取りやすくす
るため、アースされるのが好ましい。ここで流体が透過
しない衝突電極を用（・るのは、多孔性電極に比して流
量を少なくして拡散効果を出して開繊するためである。
第２図は、本発明の他の例で、噴出流体の拡散方向を一
定の範囲に絞るため、流体噴出孔６の中心軸延長線と平
面と曲面とからなる電極？の曲面８との交点を囲む如く
に、流体噴出孔６の背後からつい立状の左右側壁が扇形
に広がつた流体規制ガイド１１（手前の側壁は図示され
ていない。

）を該電極１の曲面８上から平面９上に至るまで設け、
アースされた回転ドラム１２に開繊されたフィラメント
群を吸着、堆積させながら引取るものである。流体規制
ガイド１１は、噴出流体の拡散方向を一定の範囲に絞り
、フィラメントの開繊方向、開繊巾をコントロールする
ものであれば、特に形状を限定されないが、第３図の１
１に示した如き、流体噴出孔６を囲む円弧の一部とそれ
に接続して、扇形に広がる直線部分より成るものが好ま
しい効果をもたらす。ここで、特に連続マルチフィラメ
ント糸１を該電極Ｔに衝突させて開繊するには、該電極
１と噴出孔６との距離ｄおよび噴出孔６の中心軸延長線
と電極１の曲面８との交点での接線のなす角度Ψが重要
な要素となるが、この角度Ψは４５゜〜８００の範囲が
好ましい。

角度Ψが４５５未満であると、高速流体が該電極Ｔに衝
突した際に充分拡散されないために、連続マルテフイラ
メント糸１は、開繊されにくくなり、一方８０ラを越え
ると乱流が発生するためと思われるが、開繊しても乱れ
やすくなる傾向がある。また、距離ｄは、高速流体の流
速により適宜選択されるが、０．５ｍ７ｆｉ〜１０Ｍｍ
の範囲で特に５ｍｍ以下が好ましい。この距離ｄが１０
ｍｍより大きいと、連続マルチフィラメント糸の開繊効
果は小さくなり、逆に０．５ｍｍより小さいと、開繊フ
ィラメントの走行が不安定になる。該電極Ψの形状は、
平面でも曲面でも又はこれらの組合せでも差し支えない
が、平板（平面）よりも、円柱形の側面などの曲面（二
次曲面）の方が開繊効果において良好であり、特に半径
５ｍｍ〜５０ｍｍ程度の円柱をその軸に平行に２分割し
、軸を開繊フィラメントの進行方向に対し直角に配置し
たものが好ましいようである。更に球面（三次曲面）の
一部を用いても、開繊巾は拡大されて良好な開繊を示す
。該曲面の曲率半径が小さくなると、衝突位置のわずか
なずれで角度Ψが変化しやすく、開繊効果の差異となる
ため管理が難しく、３Ｗｔ７ＩＬ以下は実用上不可であ
る。本発明方法は、流体の拡散と電気的な作用との相乗
作用によつて、連続マルチフィラメント糸を個々の単繊
維に分離・開繊せしめるものであるが、電気的な開繊に
ついてみれば、前記電極Ｔに印加される電圧に主に支配
され、電圧が高いほど、その効果は大きくなる。

通常、印加される電圧は５００ボルト以上、好ましくは
、２０００ボルト以上であるが、開繊力として、電気に
よるクーロン反発力は流体による拡散力よりも弱いため
流体の流速が増加するほど、その効果が減じられ、流体
による開繊の補助的役割しか果さないようになる。しか
しながら、電気を用いずに流体のみで開繊を行うには、
高圧で大きな流量が必要とされるため、開繊されたフィ
ラメント群とともに進む排出流が増加し、該排出流によ
つて形成される乱流等により開繊されたフィラメント群
の均一な安定した状態での引き出しロ−ラーによる引き
取りまたは目的用途に応じた補集が困難になる。従つて
流体の流量は少ない方が連続マルチフィラメント糸の開
繊後の取り扱い上好ましいのであるが、逆に充分な安定
した開繊が行なわれないという二律背反が生じるのであ
る。そこで、７イードローラーにまきつかない程度の吸
引作用をもつた低圧の少ない流量を電気的な効果で補つ
て開繊せしめれば、排出流が少ないため電気的な開繊も
阻害されることが少なく、しかも、開繊されたフィラメ
ント群の引き取りまたは捕集が容易となるのである。更
に電気を用いる付随的効果としては、開繊されたフィラ
メント群を引き取るためのロ−ラー１０または回転ドラ
ム１２をアースすれば、これらと電極１との間で電界が
形成され、帯電されたフィラメントが排出流体中にあつ
ても引き取りロ−ラー１０または捕集用回転ドラム１２
へ向いやすくなり、開繊されたフィラメント群の安定し
た状態での引き取りまたは捕集が可能となることである
。なおこの場合、アースされた引き取りロ−ラー又は回
転ドラムは火花放電をしない限りにおいて電極１の平面
９に近づけることが、電界を強くする上で好ましい。平
面９は、前記の効果のみならず、開繊されたフィラメン
ト群の走行を安定化させ、所定の方向へ導くためのもの
であるから、フィラメントの滑走を阻害してループ、た
るみ又はもつれを生ぜしめぬよう平滑な表面をもつこと
が必要であり、その作用は電極Ｔの曲面８の曲率半径が
小さいものほど重要である。

平面９の長さは、高速流体の流速、引き取り点までの距
離により適宜選択されるが、通常その長さは、工ｏ關〜
６０ｍｍの範囲で１０ｍｍ未満では、排出流体の影響が
大き過ぎて、開繊されたフィラメント群の引き取り又は
捕集が困難になり、６０ｍｍを越えると開繊されたフィ
ラメント群が乱れやすく、該平板電極面内の変動が大き
くなる傾向があり、好ましくない。更に、開繊されたフ
ィラメント群の走行を安定化させるのに効果を発揮する
のが流体規制ガイド１１である。その左右側壁の開き角
度は２０゜〜７０゜が好ましく、２０Ｃ未満では高速流
体が充分拡散されないため連続マルテフイラメント糸１
は、開繊されにくく、７０゜を越えると規制ガイドの流
体の規制効果が乏しくなる傾向にある。ここで使用され
る非導電性流体としては、価格、安全、衛生などの面か
ら空気を使用することが最も好ましいが、非導電性で、
安全、衛生上問題のない流体であれば特に限定されるも
のではない。

ここで、非導電性流体を使用するのは、安全性のためで
ある。又、流体ノズル３の構造は流体の走行と共に連続
マルチフィラメント糸が積極的に流）’体によつて移送
される如き通常の性能をもつものであれば良いが、フィ
−ドローラーへのまきつきを防ぎつつ少ない流量で開繊
効果を上げるため、ある程度流体導入孔径を細くした方
が好ましい。当然のことながら高電圧が印加される電極
？の曲面８とその近辺の物体との間、特に流体ノズル３
の噴出孔６の先端との間で火花放電を起こさせぬよう充
分な注意が必要で、そのために噴出孔６の少なくとも先
端部分をその周辺から絶縁すべきである。更に安全のた
めに電極Ｔの曲面８と平面９との周囲に開繊されたフィ
ラメント群の走行を阻害しない形状で、必要により排出
流が自由に透過できる多数の空隙または小孔を備えた絶
縁体より成るカバーを設けることが好ましい。以上の如
く従来の電気開繊による主なる方法では張力装置を用い
て低張力下に給糸して良好な開繊効果を得ていたため、
供給系速を高速化することは不可能であり、また錘間の
供給系長のバラツキを小範囲に管理することも困難であ
つた。

またフィ−ドローラーを用いて積極的に定長供給を行う
方法もあるが、流体の吸引作用を必須とし、開繊効果を
高めるため、高圧で大なる流量が用られるので、排出流
により操業が阻害されやすく、不安定であつたが、本発
明によれば、フィ−ドローラーによつて積極的に供給さ
れた連続マルチフィラメント糸を低圧の流体と低電圧の
電気との相乗作用により開繊させるため、高速化しても
開繊効果が安定しているばかりでなく供給系長の錘間差
も見られず、しかも排出流量が少な（・ため、開繊され
たフィラメント群の均一な状態でのスムーズな引き取り
または捕集が可能で極めて応用範囲の広い有用な発明で
ある。実施例１ 特公昭４６−３２９０の従来方法と本発明の第１図の方
法でポリエステルフィラメント糸（５０ｄ／２４Ｆ）を
糸速を変化させて下記の条件で開繊性を調べた結果を第
１表に示す。

条件 従来方法の場合、印加電圧・・・・・・４０００ボルト
本発明の場合、電極１の曲面８の曲率半径・・・・・・
．５ｍｇＬ、角度Ψ・・・・・・５３゜、距離ｄ・・・
・・・１ｍｗＬ、流体（空気）の空気圧・・・・・・０
．８ｋｇ／ＣＴＡＧ、平面９（滑走誘導用平板電極長さ
）・・・・・・２０ｍｍ但し、開繊性の評価方法として
約１０秒ほど一対のひき出しロ−ラーのうちの従ロ−ラ
ーへ捲き取り、そのときのフィラメントの開繊分布状態
を目視で第４図に示す基準のもとに判定した。

Ａ；均一に開繊Ｂ；やや偏りがある Ｃ；偏りがある Ｄ：偏りがひどい Ｅ；開繊不可 第１表より本発明の方法は、従来方法に比べて、糸速が
増加しても開繊効果の低下が少なく安定していることが
わかつた。

実施例２ 第２図の方法で、流体として空気を用い、空気圧（ゲー
ジ圧）を変化させて下記の条件でウエツブをつくり、連
続マルチフィラメント糸の開繊状態とウエツブの均一状
態を調べた結果を第２表に示す。

条件 原糸・・・・・・ポリエステルフィラメント糸（７５ｄ
／３６Ｆ）、糸速・・・・・・８００ｍ／一電極Ｔの曲
面８の曲率半径・・・・・・５ｍｍ、角度Ψ・・・・・
・５３゜、距離ｄ・・・・・・１ｍｍ、規制ガイド開き
角度・・・・・・４０・）平板９の長さ；・・・・・３
０ｍｍ、 電極印加電圧・・・・・・４０００ボルト第２表より本
発明の空気と電気を併用する方法は、空気のみの方法よ
り常に連続マルチフィラメント糸の開繊状態、ウエツブ
の均一状態のどちらとも良好であることがわかつた。

更に空気のみの方法は、空気圧が高くなると開繊状態は
良好になつたが、排出流が大きくなり、それによつて開
繊されたフィラメント群がドラム上へ堆積捕集される際
の変動が増し、著しくウエツブが不均一となつた。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明を実施する場合の装置の路
側面図、第３図は、開繊衝突部の斜視図、第４図は開繊
分布状態の説明図である。 １・・・・・・連続マルチフィラメント糸、２・・・・
・・フィ−ドローラー、３・・・・・・流体ノズル、４
・・・・・・糸導入孔、５・・・・・・流体導入孔、６
・・・・・・噴出孔、Ｔ・・・・・・平面と曲面とから
なる電極、８・・・・・・曲面、９・・・・・・平面、
１０・・・・・・引き出しロ−ラー、１１・・・・・・
流体規制ガイド、１２・・・・・・回転ドラム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 引き取り速度よりも大なる速度で積極的に送り出さ
   れる実質的に無撚の連続マルチフィラメント糸を非導電
   性の高速流体とともにノズルより噴出せしめ、ノズル前
   方の５００ボルト以上の高電圧が印加されている流体が
   透過しない衝突電極に衝突させて該流体を拡散せしめつ
   つ該連続マルチフィラメント糸を開繊させることを特徴
   とする連続マルチフィラメント糸の開繊方法。