JPS60502217A - ヤ−ンのドラフトシステム - 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】 発明の名称 ヤーンのドラフトシステム 技術分野 本発明は一般に織物用ヤーンに使用される糸のトラフトンステム、特に３００ｍ ／分以上、１０００ｍ／分まで、及びそれ以上の速度で糸、例えばポリエステル 糸をピラフトするシステムに関する。

背景技術 系、特にポリエステル糸のドラフト法には多くの従来技術がある。米国特許第３ ，５３９，６８０号は１つのシステムを開示するが、と〜に開示される速度は約 ６００　ｍ７分乃至１５００ｍ／分である。しかしながら、相対的に言って、こ れは非常に高価なシステムで１本’ｌ書において提案されるシステムでは省略出 来ると考えられる設備及びそれらの保守を必要とする。

加熱された装置が固定ビン、回転ロール、固定接触ヒーター又はその他の型のヒ ーターのいずれにせよ、そのような装置に糸が接触する前にドラフトシステムに おいて糸に前張力を与えることは均染性の、そして欠点のない糸を得るのに大き く寄与する。前述の米国特許第３，５３９，６８０号は不均質な染色及び”毛羽 ”の発生を最少にするのに上記のような前張力をがけることの重要性を認めてい る（第４欄、４３−４７行）。この米国特許第３，５３９，６８０号はニップロ ール及び送出ロールの組合せを用い、そして加熱されたフィードロールに対する その送出ロールの表面速度の割合を１：１．００１乃至１：１．０３０の範囲内 で用いることによって前述の前張力を得る配置について検討している。このよう に米国特許第３，５３９，６８０号は要求される前張力を達成するために前記割 合の範囲で示されるように、糸をわずかに延伸するよう設計された前張力ゾーン を設けることを開示している。この特許明細書は均一であらかじめ予定された張 力を与えることができるならば、糸ブレーキ又はガイドを代換手段として用いて よい旨開示している。

ドラフトシステムの他のタイプは熱ピン、熱板及びセノクレーターロールクきの 熱板を使用するものであるが、これら加熱手段は全て周知である。これらのシス テムで作られた糸の品質は、しかしながら、前述の米国特許第３，５３９，６８ ０号により述べられたようなシステムで製造された糸より破断フィラメントの量 が多く、また染色の均一性が低いことから一般的におとっていることがわかって いて、結局フィラメントの破断及び染色の均一性の欠陥の問題は速度が増すに従 って増大することが判明した。フィラメントの破断は欠陥をひきおこす傾向があ るが、その欠陥は廃棄物を出し、かつ時間の浪費をもたらす。

本発明の目的は、加熱装置の上流で前張力を与える通常の構造を使用しないで、 糸が加熱装置に接触する前に糸に自動的にそのような前張力を与える低摩擦トラ フトンステムを提供することである。

米国特許第３，９１９，７４８号は、合成連続フィラメント又はストランド糸の 長さを変える装置を開示している。この装置は被動フィート“ロール及びセパレ ーターアイドラーロールヲ含む第一のストランド供給手段と；被動フィービロー ルと共軸に結合３ され、セパレーターアイトリーロールを持つ加熱ロールの形を取る第一の加熱手 段と；ストランド糸がその上をすべる熱板の形を取る第二の加熱手段と；被動ロ ール及びセーぐレータ−アイドラーロールの形を取る第二の供給手段と；被動巻 取スプールから構成されてｂる。この米国特許の実施態様に於いて、１つを除い て他の全ては第一の被動フィート９０−ルにしっかり結合されている加熱ロール である”第一の加熱手段”を示している。

１つの例外は第４図に示される態様で、”加熱ローラ２０″　が振りアーム２６ のスタンド２３上を自由に転回し、そしてストランド糸が加熱ロールのまわりに ループとなりながらストランド糸のみによって転回されるようになっている。こ の特許権者はこの例外の目的について何の理由も示唆していないし、又その利点 についても何も与えていない。それ故、被動フィードロール１７　（第４図）か らのストランド９糸の出口と加熱ロール２０′へのストランド糸の最初の接触と の間の領域に於ける加熱ロール２０″の上流で前張力が糸に自動的にかかること は特許権者によ２で全、く認識されていない。第４図はセパレーターアイトリ− ローラーを例示していないけれども、それが第６図に例示される位置にあること は推定される。また、特許権者は加熱ロール２０’用のセノぞレータ−アイドラ ーローラ〜が被動フィート９０−ル１７用のセパレーターアイドラーローラーと 独立に回転するのが必要であるということを第４図の説明で示唆していないけれ ども、これが望ましいことは推定される。それ故、第６図を参照すると、糸ガイ ド３７はストランド糸を被動フィート°ロールから加熱ロールに置換するのに役 立つ他方の側のセパレーターアイドラーローラーと一方の側の加熱ロール及び共 軸に整合されている被動フィードロールとの間に設けられている。これは多分高 張力領域である故、第４図の態様におけるこの糸ガイドは系中に多数の破断フィ ラメントを発生させる損傷をストランド糸に与える傾向となる。糸ガイド３７の 表面に直接接するストランド糸のフィラメントは次のストランド糸のト９ラフト 中に切断する程度に損傷される。

それ故１本発明のもう１つの目的はインプットフィードロールから出たヤーンの 出口と自由に回転し得る加熱ロールに対する糸の最初の接触との間の領域で糸に 摩擦接触を与えないことを保証することである。

本発明の更にもう１つの目的は維持費の少いドラフトシステムを提供することで ある。

本発明の他の目的は速度１５００７１１７分まで、又はそれ以上で均一な染色性 及び機械的性質の観点から満足に運転出来るドラフトシステムを提供することで ある。

本発明の更に他の目的は米国特許第３，５３９，６８０号に開示された方法によ シ作られるものと同等の品質の織物用ヤーンを提供するためのよシ安価なト９ラ フトシステムを提供することである。

発明の開示 本発明によれば、糸を設定速度で供給する被動フィードロールと；その第−設定 速度より速い第二の設定速度で糸を送る被動送出口・−ルと；被動フィードロー ルと被動送出ロールとの間に配置され１表面が設定温度に加熱されている自由に 回転し得る低摩擦の加熱ロールと；自由に回転し得る加熱ロールに近接離間に配 置されたセパレーターロールを有し、そして糸が自由に回転し得る加熱ロールと セパレーターロールのまわシに複数回巻かれている糸のドラフトシステムが提供 される。自由に回転し得る加熱ロールの表面速度は、その加熱ロールを糸とのか み合いで駆動して、被動送入ロールの表面速度よシわずかに速く運転されるよう になっている。その結果、十分な糸張力が自由に回転し得る加熱ロールの上流に 自動的に伝達され、糸が自由に回転し得る加熱ロールに接触する前に糸に前張力 を与える。

ドラフトは糸が自由に回転し得る加熱ロールを離れて被動送出ロールに向ってい く位置近くで起る。

前述したドラフトシステムの本質的特徴は次の通シである。

（→　自由に回転し得る加熱ロールにセ・々レーターロールを加えた回転に対す る定常状態の抵抗が、ドシフトされている糸に対する応力で測定し、０．２５グ ラム／デニール（ト９ラット糸）以下、好ましくは０．１５グラム／デニール（ ト９ラフト糸）以下であること。

（ｂ）主として自由に回転し得る加熱ロールの慣性である始動抵抗が次式 ％式％ 式中 Ｔ−トルク（長さ×力） Ｃ−選択される単位に依存する定数 に一回転半径（長さの単位） α−角加速度（ラジアン／秒２） Ｗ＝型重量質量の単位） （Ｃ）糸と自由に回転し得る加熱ロールの表面との間の摩擦係数が、ｌｏｎ、’ 分の糸速度で１８０１触でのロスシールド・フリクショ７−テスター（Ｒｏｔｈ ｓｃｈｉｌｄ　Ｆ’ｒｉｃｔｉｏｎ　Ｔｅ５ｔｅｒ　）（キャプスタン等式に基 づく）で測定して０．５７以上であること、 （→　自由に回転し得る加熱ロールの表面と糸との接触角が第１番目の巻付けで 〉３００で、かつ糸が自由に回転し得る加熱ロールを離れる前の最後の巻付けで 〉３０°となるように自由に回転し得る加熱ロールに対する。及び糸の移動通路 の方向に対する位置にセパレーターロールが配置されていること、及び（ｇ）糸 が被動フィードロールから出る位置と糸が自由に回転し得る加熱ロールと最初に 接触する位置との間で前張力が生ずる領域で糸との摩擦接触がないこと。

弧”ａ”以内のいずれかとなるように、自由に回転し得る加熱ロールに対する汲 び糸の移動通路の方向に対する位置にセパレ７ 一ターロールが配置されていることである。

糸を熱的に安定させる装置を自由に回転し得る加熱ロールと被動送出ロール間に 配置することが出来、又被動送出ロールを糸を熱的に安定させるように加熱する ことが出来、さらにまた糸は被動送出ロールを通過した後に熱的に安定化させる ことも出来る。

本明細書に開示されるドラフトシステム、に於ては、糸が加熱ロールに接触する 前に糸に前張力を与えるために糸の延伸張力の６０％以上、好ましくは８０〜９ ５％が自由に回転し得る加熱ロールの上流に伝達される。本発明のこの提案され たドラフトシステムに於て、自由に回転し得る加熱ロールの上流の延伸張力のか なシの部分を伝達して糸に自動的若しくは本質的に前張力を与えることが出来る のは、自由に回転し得る加熱ロールが低摩擦性であるということを認識するのが 重要である。

ドラフトシステムはエアーベアリングである低摩擦の自由に回転し得る加熱ロー ルを含むものであってもよいし、あるいはボールベアリング若しくは他のいかな る低摩擦イアリング配置であってもよい。”エアーイアリング及び“ボールイア リングは、エアベアリング配置又はポール（アリング配置によシ回転支持するこ とができる加熱ロールを記述するためにこへで使われる表現である。

加工される糸がポリエステル糸である場合、自由に回転し得る加熱ロールの表面 の設定温度は約８０°Ｃ〜約１２０℃であり。

そし上糸を熱的に安定化させる装置の温度は、糸がその装置を通過した時に糸の 温度が約り２０℃〜約２２０℃となるような温度である。

図面の簡単な説明 本発明の詳細を以下の添付図面と関連させて説明する。

第１図は前述の米国特許第３，５３９，６８０号に開示されるもののようなピン ｆｃｒ←ルを用いている先行技術のドラフトシステムの概略立面図である。

第２図は加熱ピンを用いている先行技術のトゝラフトシステムの概略立面図であ る。

第３図は低摩擦の自由に回転し得る加熱ロール及び後安定化用装置を用いている 本発明のドラフトシステムの概略立面図である。

第４ａ図及び第４ｂ図は自由に回転し得る加熱ロールに対する。及び糸の移動通 路の方向に対するセ・ξレーターロールの好ましい位置を説明する概略図である 。

発明の実施のだめの最も好ましい態様 第１図は米国特許第３，５３９，６８０号に開示されているような先行技術のド リフトシステムＵを示すもので、加工される糸ゴデツトロールＵに接して支持さ れているピンチロール見はピンチロール、すの位置の上流から来社のドラフトを 防止することにより糸のト９ラフトの変動を最少にする働きをする。

ゴデツトロール２２及びそのセパレータロールＡ±はワイングー（図示省略）へ 糸を送る送出ロール配置としての働きをする。

ル１２のためのセパレーターロールを意味する。

ｌ旦ト非加熱コデントロール４０及びそのセパレーターｏ　−ル４２を送る送出 ロール配置として働く。もう１つの非加熱イデソトロール東旦及びその七−ξレ ータ−ロール４」は糸ガイ）’　５０　及び且と同様に第１番目に記述した非加 熱ゴデツトロール３６の上流に配置されている。

第１図及び第２図のト９ラフトシステムについては本発明のドラフトシステムと それに続く本質的な特徴についての議論に関連させて後述する。

ロール−〇−に糸ガイドーリ及び６０を越えて案内されるように示されている。

それから糸はワイングー（図示省略）に送るための非加熱ゴデツトロール又は送 出ロール］及びその近接セ複数回巻かれて通過する。

糸は遅に示されるもののような配置で熱的に安定化させることも出来る。この装 置は糸に接触又は非接触のスリット又は板塀熱器とすることができる。加工され る糸がポリエステルのとき、接触型加熱器で用いられる代表的温度は、糸が安定 化装置０ 置を通過したとき、糸の温度が約１２０°Ｃ〜約２２０°Ｃとなシ、そして自由 に回転し得る加熱ロールの表面温度が約８０°Ｃ〜約１２０℃となるような温度 である。

糸を熱的に安定化させるもう１つの装置は、被動送出ロールを加熱する装置で、 かくして被動送出ロールは加熱ゴデツトロールとすることができる。そのような 加熱ゴデツトロールが、熱安定化中にコントロールされた収縮が起こるような、 又は糸が送出ロール７０及びそのセパレーターロール７２を離れた後に熱的に安 定化されるような段付き加熱ゴデツトロールであるのもまた本発明の範囲内であ る。

これまでに指摘したように、本発明者は本発明のドラフトシステムが効果的に働 くために本発明のシステムに存在しなければならない本質的な特徴を見い出した 。これらの特徴は先行技術に存在しないし、又先行技術によって認識されてもい ない。

特徴の第１番目として、自由に回転し得る加熱ロールにセパレーターロールを加 えた回転に対する定常状態の抵抗は、ドラフトされている糸の応力で測定して０ ．２５グラム／デニール（）″シフト糸）以下、好ましくは０，１５グラム／デ ニール（ドラフト糸）以下でなければならない。明らかに、回転に対する定常状 態の抵抗には２つの成分、即ち（１）ベアリング抵抗及び（２）空気抵抗があシ 、その際空気抵抗は加工速度に一層敏感である。

２番目の特徴として、自由に回転し得る加熱ロールの慣性を主とする始動抵抗が 次式 ％式％ 式中 Ｔ−）ルク（畏さＸ力） Ｃ＝選択される単位に依存する定数 に一回転半径（長さの単位） α−角加速度（２９７７７秒２） Ｗ−重量（質量の単位） 以下であることである。

始動時の与えられた糸について、トルクは近似的に一定で、自由に回転し得る加 熱ロールとの滑り摩擦接触によシ発生する。

このようにして回転の抵抗はＷＮ２に直接比例する。デニールが増加すると加熱 ロールに接触する面積も増加するので、自由に回転し得る加熱ロールを加速する ために発生するトルクはデニ言う条件を付けることは、角加速度が最低値と等し いか、又はそれを超え、それによ多自由に回転し得る加熱ロールについての始動 時間が最小になると云うのと同じことである。

第３番目の特徴として、糸と自由に回転し得る加熱ロールの表面との間の摩擦係 数が、１０ｍ／分の糸速度での１８０°接触という条件を用いるロスシールド９ ・フリクション・テスター（Ｒｏｔｈｓｃｈｉｌｄ　Ｆ’ｒｉｃｔｉｏｎ　Ｔｅ ５ｔｅｒ）　（キャプスタン等式に基づく）により測定して、０．５７以上、好 ましくは０７５〜０．９５の範囲にあることである。キャプスタン等式はよく知 られているが１本明細書では次式５ 式中 Ｔ２−系が引張られているキャゾスクン側における糸の張力 Ｔ１＝キャプスタンの他の側における糸の張力ｅ＝自然対数の底 μ＝摩擦係数 θ−巻きつけ角度（ラジアン） と記載することとする。

高い摩擦係数は糸が第１番目の巻きつけ中に自由に回転し得る加熱ロール上を滑 らず、望ましくない１種の２段ドラフトを確実に開始させる。これはまた定常状 態に加速するだめの自由に回転し得る加熱ロールの時間を最少にする始動時のト ルりを増すのを助ける。

第４番目の特徴として、セパレーターロールは自由に回転し得る加熱ロールに対 して、及び糸の移動通路の方向に対して、自由に回転し得る加熱ロールの表面と 糸との接触角が第１番目の巻きつけで３０°以上、糸が自由に回転し得る加熱ロ ールを離れる前の最後の巻付けで３０°以上となるような位置に配置され３ るべきである。例えば、第４α図及び第４ｂ図の第１番目の巻きつけである巻付 は角“Ｘ″並びに第４α図及び第４ｈ図の最後の巻きつけである角“Ｙ”に注目 されたい。

これまでにも指摘したように、七ノでレータ−ロールは自由に回転し得る加熱ロ ールに対して、及び糸の移動の通路の方向に対して、第４α図（第４ａ図に糸５ ６の巻き路を見よ）に示される角−＋−以内か、又は第４ｂ図（第４ｈ図に糸５ ６の巻き路を−６ 見よ）に示される４分円弧”ａ”以内のいずれかとなるような位置に配置されて いる。糸が、例えば第４ｈ図で４分円弧”ａ”である理由は、最後の巻きつけで 糸が加熱ロールと長く接触することによシ糸が自由に回転し得る加熱ロールを離 れる前に延伸が起こらないことを保証する助けとなると言うことである。

セパレーターロールと自由に回転し得る加熱ロールとの間の距離は最少にすべき であって、約１〜２インチ（２５４〜５ｍ）が妥当である。

第５番目の特徴として、糸が被動フィードロールから出る位置と糸が自由に回転 し得る加熱ロールと最初に接触する位置との間で前張力が生ずる領域では糸との 摩擦接触が全くないことである。これまで議論したように、米国特許第３，９１ ９，７４８号の第６図に糸ガイ）３７で示されるようなこの臨界的な領域での妨 害はいかなるものでも糸に損傷を与え、その次のドラフトでフィラメントの切断 をひきおこすから、この５番目の特徴は全く本質的なものである。

今度は先行技術のドラフトシステムを議論し、かつ本発明のドラフトシステムと 比較することにする。しかし、この比較を４ 行う前に本発明の供給システムは、先行技術でしばしば真実であるように、動カ ゴプツトである必要はなく、仮撚り加工機（ｆａｌｓｅ　ｔｗｉｓｔ　ｔｅｘｔ ｕｒｉｎｇ　ｍａｃｈｉｎｅ）（即ちシャフトにゴムコントしたもの、カサプラ ンカスＣｃａｓａｂｌａｎｃａｓ〕）で使われる低価格装置のいかなるものをも 使用出来るということを指摘しておきたい。

米国特許第４，０５３，２７７号は、本発明の実施におおむね適していると思わ れる加熱エアーベアリングを開示している。この特許には、所定の表面温度を確 実にするようにどこに熱電対を配置するか開示されていないけれども１本発明者 は、プローブを例えば米国特許第３，８７９，５９４号又は同第３，２９６，４ １８号に開示されているもののようなロール表面のすぐ下に配置して熱電対をロ ール内部で使用することを提案する。エアーイアリング又はロールは米国特許第 ４，０１３，３２６号、同第３，７５３，５１７号及び同第３，７５３，５１７ 号にも示されている。米国特許第３．２９６，４１８号に示されているもののよ うなポールイアリングのロールも使用することができるが、これらはこの技術分 野で常用のものである。しかしながら、このようなロールのデザインは非常に低 摩擦になっていなければならない。

本発明において、自由に回転し得る加熱ロール６６（第３図〕には糸が十分な巻 回数で巻かれて糸をはｙその加熱ロールの表糸が加熱ロール６６を離れる点の近 く、送出ロール７０に向う送出ロールは送入れロールと同じように構成すること ができ、こうして価格は最少にされるが、これらのゴデン）ｏ−ルは加熱を要し ないためそのような構造は単純化され、かくして加熱ゴデントロールに要求され る保守に比較して保守は低減されうる。もし熱安定化用装置を送出ロールに組み 込んでそれを実際上加熱ぜデソトロールにしなければならないならば、明らかに 上記のうちの後者の効果は部分的に真であるに過ぎない。

以下に示すドラフトシステムを評価した：（１）周囲ｏ、５ｍの加熱されたゴデ ントロールとピンチロール金倉む、米国特許第３．５３９，６８０号に開示され 、第１図に説明されるもののよりなドラフトシステム：（２）ピンチロールが省 かれたＣ図示省略）ことを除いて（１１と同じドラフトシステム；（３）フレー ムーコーデント９セラミック表面（ｆｌａｍｅ　−ｃｏａｔｅｄ　ｃｅｒａｍｉ ｃ　５ｕｒｆａｃｅ）を持つ固定直径４０ミリメーターの加熱された固定ビンを 含む第２図に示されるようなト９ラフトシステム；（４）固定直径８０朋の加熱 固定ぜンが使われていることを除いて（３）と同じドラフトシステム；（５）直 径７０顛の自由に回転し得る加熱ロールを含む第３図に示されているようなドラ フトシステム。

ポリエステル（原料はポリエチレンテレフタレートポリマー）のＰＯＹ　（部分 的に配向された糸）を用いて上記のドラフトシステムを評価した。ポリマーの記 載及びＰＯＹを作る紡糸条件については米国特許第４，２４５，００１号を参照 されたい。以下の表に示される数値は糸が紛糸されるポリマーの性質及び糸が作 られる紡糸方法に非常に依存している。このように、これらの数値の真の意義は 装置間の相対値を絶対値と対照して見ることによってのみ決められるものである 。表に示されているように、表に示された結果を得るのに後安定化装置（ｐｏｓ ｔｓｔａｂｉＮ、ｚａｔｉｏｎ　ｄｅｖｊ、ｃｅ　）は使用しなかった。

ドラフトシステムは前記の糸により評価し、４００　ｍ７分及び１０００ｍ／分 のドリフト速度で各々のシステムについて最適ト９シフト条件を決めた。本発明 のドラフトシステムはｌｏ００ｍ／分で非常に円滑に作動し、そのため１５００ ｍ／分まで、及びそれ以上の速度で作動させても何んらの問題もない。各々の装 置で最適ドラフト条件を決めた後、それぞれの装置を以下の表に示されるように 比較した。

第１表 ２７０デニール／３０フイラメント１のポリエステルＰＯＹのト９ラフト条件 前加熱設定点　破断フィラメント　ウスタ一温度℃　（数／ＬＯＯＯｍ）　％ Ｘ※余　Ｓ刺桧 加熱エアーぐアリング　１００　２．３３　１，６６　３．１２８回巻　１２０ 　１．８９　１，１７　１．９５１６０　０．１１　０．３３　０．７０２５８ ／４００　ｍ１分　１５０　２．７８’　１，５６　０．７７１６０　１１．０ ０　４．７３　０．７９８０ＷｃＩ＆加熱ビｙ　７０　９，６７　３，００　６ ．９２１−３６０’巻付　８０　１４．１１　３，９８　７．２３６４５／１０ ００ｍ／分　９０　１９．６７　３，９０　７．１８第　１　表　（続きン ８０ＲＭ加熱ピア　７０　４．８９　２，０９　５．６０１２０　１４．２２　 ４，２７　１．００４０ｍ加熱ビン８０　１２．８７　３，９４　６．９７１− ３６０°巻付　９０　２８．３３　６，４０　７．２５６４５／１ｏｏＯｆｆ／ 分　１００　４５．４４　８，６８　７．２０１２０　１００．３３　１０．６ ９　６．６２１４０　１２７．６７　１４．５７　５．４０４０ｍｔ加熱ピア　 ７０　３．４４　１，８１　６．７８Ｚｏｏ　４．４４　２，６０　５．２０６ ４５／１０００ｍ／分　１００　０．５６　０，７３　１．８２１１０※　１． ５６　０，８８　０．７３１２０　４３．３　８，６６　０．６８１００　４． ３３　２，４５　０．９５１１０　１０２．２０　１７．７５　０．９３１２０ 　３９３．１０　６３．０７　１．４５”１０００ｍの延伸糸で９凹側足の平均 値６３標準偏差 １　後安定化はこれらの結果を得るのに用いなかった。

第１表は色々なドラフトシステムから得られたウスターによる均−性及び破断フ ィラメントの結果並びにポリエステル（２７０デニー１Ｌ）５／３０フイラメン ト、原料なポリエチレンテレフタレート）の部分配向糸（ＰＯＹ）を用いて評価 された条件を示す。

第２表は直径７０顛の加熱エアーベアリング又は加熱ロールの表面の種々の巻付 数において得られたウスター均一性及び破断フィラメントの結果を示す。直径７ ０龍の加熱エアーイアリングを用いて種々のＰＯＹ糸のための最適条件は第３表 に示されている。

再び第１＆に関すると、一般にドラフト装置の温度が増加すると、糸の破断フィ ラメントの水準が減少し、最小を通過してその後増加する。ウスター均一性も同 様に挙動する。最小のウスター均一性及び破断フィラメントの水準を与えるドラ フト条件は最適条件として選ばれ、それは第１表に於て星印が付されている。直 径７０ｉｎの加熱エアーベアリングはピンチロールを持つ加熱ゴデツトと同様の 働きをし、２個の加熱ピン又はピンチロールを持たない加熱ゴデツトロールのど ちらよりも良いことが見い出された。

加熱エアーベアリングへの巻付数は第２表に示されるように重要な変数であるこ とが見い出された。ドラフト速度１０００’／分、延伸比１．５５倍及び加熱イ アリングの設定温度１５０℃の時最適の巻付数は８回であることがわかった。巻 付数が８回以上に増加してもウスターの均−性及び破断フィラメントの水準を低 下させるようには見えなかった。又第２表には巻付数の関数１ として加熱エアーベアリング前後の延伸張力が示されている。

上記条件及び８回巻付に対して、加熱エアーイアリング前の張力又は前張力は約 ４２７グラム、加熱エアーベアリング後の張力、は約１００グラムであることが わかった。明らかに、糸１巻付数、速度等この特別な組合せが加熱ロール上に存 在する普通でない大きな抵抗を加熱ロール上に存在せしめている。この場合、６ ０グラム又はそれ以上の張力が好ましい。巻付数が８以上に増すに従い前張力が 増加した。ストロボ光による速度の検出は、加熱エアーイアリング又は自由に回 転し得る加熱ロールの表面がフィードロールよりを１んのわずか速く動いている ことを示した。このことは発明者達にとって大きな驚きであった。未延伸糸の動 的応力伸長曲線によると、加熱ロールと糸との接触前の張力範囲にわたって糸が フックの法則に従い、そしてこれらの条件下で糸が高い動的弾性率を示すので、 この特徴が起こるのである。

直径７０朋の加熱エアーイアリングで、８回巻付を用いてドラフトを行うときの 糸の最適操作温度が第３表に示されている。

速度が速くなったシ、あるいは総デニール数が大きくなるにつれてより高い操作 温度の加熱エアーイアリング又は加熱ロールが必要とされることがわかった。そ れ故、各々の糸はその糸自身の特別な最適温度をもつことになる。

回転表面を止めたすぐ後表面を接触型熱電対（図示省略）によシ測定したとき（ 第３表参照）、加熱エアーイアリング又は加熱ロールの実際の表面温度は設定点 温度よシ低かった。”設定点温度”とは加熱ロール内に確立された温度であって 、ロールの表面温度を意味しない。この違いは回転している表面というよりは装 置の中心に熱電対があるために起きたものである。

加熱エアーイアリング又は加熱ロールを用いて１０００７分の速度で延伸された 糸で作られた染められた短靴下はすぐれた均一性を持っていた。これら靴下は固 定加熱ピンで作られた糸よシすぐれ、ピンチロールがない加熱ゴデツトシステム で作られた糸と同じくらいであることがわかった。

以下は本発明の効果的なト９ラフトシステムの例である。

実施例　１ １個の自由に回転し得る加熱ロールをボールベアリングを用いて組立てた。ロー ルの直径は７０ｍで、そのＷＮ２は０．００４５ポンドＸフイート２又は０．０ ０１８６ニユートン×メーター２であった。

そのロールは、磨き仕上のクロム表面を有し、０．８５の摩擦係数をもっていた 。このロールを用いて以下の条件下でポリエステルフィラメント糸をドラフトし た。

延伸比−１，６０倍 ビン温度（設定点）−１００℃ 安定化板温度−１６０℃ 速度−３００ｍ７分 前張力領域への上流へ伝達される延伸張力の測定されたパーセントは約９２％で あった。

製造された糸は均一に染色され、糸１ポンド当り０．３本以下の破断フィラメン トを含んでいた。始動もまた良好であった。

２３ 次に示す実施例は本発明のドラフトシステムの操作の成功に関連する重要な変数 を定義し、決めるのに用いられるものである。

実施例　２ もう１つの自由に回転し得る加熱ロールをポールベアリングを用いて作った。ロ ールの直径は７０ｍで、そのＷＫ２は０．００４５ポンドＸフイート２で、前の ものと同じであった。しかし、表面はプラズマ被覆処理されたセラミックで、そ の摩擦係数は０，２９であった。このロールに対しある温度系列を実験すると、 異常現象が観察された。供給系は２２５（１４０）／２５構成のポリエステルＰ ＯＹであった。

延伸比−１，６０倍 安定化板温度−１４０°Ｃ 速度−８００ｍ７分 前張力領域への上流へ伝達される延伸張力の測定されたパーセントは約８５％で あった。

セパレーターロールは第１番目の巻付角が約３０°となるように、第３図に示さ れるように配置された。

６０　５００　５１０ ８０　５００　５１０ １００　５００　５１０ １１０　５００　５４８ １２０　５００　６．０７ １２８　５００　６５８ １００℃以下でのロールの表面速度は送入速度とは約２％異る。この２％は、前 張力荷重下でＰＯＹの弾性伸長を表わしている。この弾性伸長は、　ロールがフ ィルトロールの速度よりわずかに速く操作される理由である。しかしながら、１ １０℃以上に於ては糸がロール表面と良く摩擦接触をする前に、明らかに糸の若 干のドラフトが起っている。この２段トゝラフト挙動は望ましくない。

この望ましくない挙動を除くのに２つの方法が見い出された。

１つは第１番目の巻付における巻付角を２７００又はそれ以」二に増すことであ った。これはあまり実際的な方法ではない。２つ目は摩擦係数の高い表面のロー ルを用いることであった。磨き仕上のクロム表面のロールは摩擦係数が０．８５ でめった。この表面では２段ト９シフトは観察されなかった。このように、巻付 角の増大及び／又は糸とロール表面との間の摩擦係数の増大の組合せが２段ト９ ラフトを除くのに用いることができる。

本発明を本発明の好ましい実施態様を参照して詳細に説明したが、本発明の精神 と範囲内で色々な変形と改変をなし得ることが理解されるだろう。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定速度で糸を供給する被動供給手段と；前記第１の所定速度よシ速い第２ の所定速度で前記糸を送る被動送出手段と；前記被動供給手段と前記被動送出手 段との間に配置され、表面が所定の温度に加熱されている自由に回転し得る低摩 擦の加熱ロールと；前記の自由に回転し得る加熱ロールに近接、離間して配置さ れるセノミレーターロールとから成）；前記糸は前記の自由に回転し得る加熱ロ ールと前記セパレーターロールのまわシに複数回巻かれ；前記自由に回転し得る 加熱ロールはその表面速度が前記被動送入手段の表面速度よシわずかに速くなる ように運転され、その場合自由に回転し得る加熱ロールは糸との係合によって駆 動され、それらによって前記糸が前記自由に回転し得る加熱ロールに接触する前 に十分な糸張力が前記自由に回転し得る加熱ロールの上流に伝達されて該糸に前 張力が付与され、かくして糸が自由に回転し得る加熱ロールを離れて前記送出手 段の方に進む場所近くでドラフトが起こり；そしてこの場合 （α）自由に回転し得る加熱ロールにセノミレーターロールを加えた回転に対す る定常状態の抵抗が、ドラフトされている糸の応力で測定して、０．２５グラム ／デニール（ドラフト糸）以下であること、 （ｂ）主として、自由に回転し得る加熱ロールの慣性である始動抵抗が次式 ％式％ 式中 Ｔ＝）ルク（長さ×力） Ｃ＝選択される単位に依存する定数 に一回転半径（長さの単位） α＝角加速度（ラジアン／秒２） Ｗ−重量（質量の単位） （Ｃ）糸と自由に回転し得る加熱ロールの表面との間の摩擦係数力、１０７１１ ／分の糸速度で１８０’４１触でのロスンールト９・フリクション・テスター（ キャプスタン等式に基づく）で測定して、０．５７以上であること。 （ｄ）自由に回転し得る加熱ロールの表面と糸とｔＤ’ｍｊｉＰｒｌｒ俯ｒ番目 の巻付けで３０°以上で、かつ糸が自由に回転し得る加熱ロールを離れる前の最 後の巻付けで３０℃以上となるように自由に回転し得る加熱ロールに対する及び 糸の移動通路の方向に対する位置にセパレーターロールが配置されていること、 及び（−）　糸が被動フィード手段から出る位置と糸が自由に回転し得る加熱ロ ールと最初に接触する位置との間で前張力が生ずる領域では糸との声擦接触がな いこと を特徴とする糸のドラフトシステム。 ２、自由に回転し得る加熱ロールにセパレーターロールを加えた回転に対する定 常状態の抵抗が、ドシフトされている糸の応力２７ で測定して、０．１５グラム／デニール（ドラフト糸）以下で、が−３、前記摩 擦係数が０．７５乃至０．９５の範囲である請求の範囲角り項記載のトン７トシ ステム。 ４、第４α図に示される角争±Ｗ以内となるよう自由に回転し得る加熱ロールに 対する、及び糸の移動通路の方向に対すＺ位置にセパレーターロールか配置され ている請求の範囲第１項記載のドラフトシステム。 ５、第４ｂ図に示される４分円弧”　１１以内となるよう自由に回転し得る加熱 ロールに対する、及び糸の移動通路の方向に対する位置にセ／ルータ−ロールが 配置されている請求の範囲第１項記載のトラフトンステム。 ６、糸を熱的に安定化する手段を含む請求の範囲第１項記載のドラフトシステム 。 ７、糸を熱的に安定化する手段が前記自由に回転し得る加熱ロールと前記被動送 出手段との間に配置されている請求の範囲第６項記載のトリ７トシステム。 ８、糸を熱的に安定化する手段が前記被動送出手段を加熱する手段である請求の ＠門弟６項記載のドラフトシステム。 ９、系の延伸張力の６０パ一セント以上が前記自由に回転し得る加熱ロールの上 流に伝達される請求の範囲第４項記載のドク　ラフトシステム。 １０、糸の延伸張力の８０乃至９５パーセントが１１１！記自由に回転し得る加 熱ロールの上流に伝達される請求の範囲第１項記載のドラフトシステム。 １１、前記自由に回転し得る低摩擦の加熱ロールがエアーベアリングで、回転の ために支持されている請求の範囲第１項記載第　のドラフトシステム。 １２、前記自由に回転し得る低摩擦の加熱ロールがボールベアリし　ングで１回 転のために支持されている請求の範囲第１項記載る　のドラフトシステム。 １１３、前記糸がポリエステル糸で、前記自由に回転し得る加熱ロールの表面の 前記所定温度が約８０°乃至１２０℃であり、そしｑ　で前記の糸を熱的に安定 化する手段の温度が、糸が糸を熱的寸　に安定化する手段を離れる特約１２０“ Ｃ乃至約２２０℃である請ロ　請求の範囲第６項記載のドラフトシステム。 ） ■ ト