JPS61113843A - 合成繊維トウを捲縮する方法及び装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、合成繊維トウの捲縮法及び装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

最新の製造方法の場合、合成ポリマーから紡糸されたば
かりのフィラメントから、トウは連続作業プロセスで延
伸され、スタッフィングボックスで捲縮されて、場合に
よってはひき続きステープル繊維とされるようカットさ
れる。従来の非連続法の場合に、捲取速度は多くは１０
０〜１５０ｒｒＬ／分となっていて、実際にはほとんど
３００　ｍ／４）を越えていない。捲縮速度は、連続法
の場合に当然、紡糸速度に従わなければならず、従って
常に５００ｍ／分以上となるが、通常１０００ｍ／分以
上にさえなる。５００ｍ／分といった典型的な紡糸速度
で、しかも１：４といった延伸比の場合には、延伸トウ
に対しては２０００ｒｒＬ／分という速度が生ずる。

この速度をもってトウは捲縮装置に送られることになる
。こうした速度においては、例えば１２０朋というロー
ル径を基本としているような場合、捲縮空間部の供給ロ
ールは５０００　ｒ、ｐ、ｍ以上の回転数をもつことに
なり、更にこれ以上の速度とすべく開発研究がなされて
いる。

示された回転数は、ロールの表面速度がトウの供給速度
と等しくなるという条件から算定される。

これに対してスタッフィング空間部内の栓が前方に動か
される場合の速度は、かなり小さくなる。

これによって、スタッフィング処理により生ずる熱に加
えて、ロールと栓との間における接触点では、摩擦熱が
発生するが、この摩擦熱は速度が増すＫつれて、次第に
高まる。他方、発生熱によりトウ自体の温度は高まるが
、このトウにより連続して熱は放出される。算定、評価
を行なってみると、本来のスタッフィング処理熱は、高
速度の場合でも、大抵はトウを通して放出され、この温
度は許容レベルを越すには至らない。といってもこのこ
とは、もはや完全に上記摩擦熱に当てはまるわけではな
い。従って冷却が求められるのである。

独乙特許出願ｐ３３３２３８７．９号においては、高運
転速度に対して適切なスタッフィングボックス捲縮装置
が記述されているが、この装置は、完全にカプセル化す
ることにより外的影響から遮断されている。カプセル中
に冷却空気が吹き出すことにより温度は良好にコントロ
ールされ得る。冷却空気は一定の路程において、スタッ
フィングボックス口部方向に向けてハウジングを通過し
て流れ、均一な良好な冷却機能を発揮させる。しかしな
がら、高い摩擦熱を放出させるにしては、空気冷却があ
らゆる場合に、充分であるとは言えぬ。

独乙公開特許１６６０６３７号により、　スタッフィン
グボックスによる捲縮装置において、空気によって作動
する表面冷却機構に加えて、加圧ロール内部冷却機構が
具備されているという捲縮装置が知られている。加圧ロ
ールの内部に冷却媒体を更に不可欠なものとして誘導す
ることは、高速のスタッフィングボックス捲縮装置にお
いてまさしく実むされているが、この装置と本装置はか
かわりを有し、特に難しいシール問題と結びつきがある
。構造的には加圧ロール中に冷却剤用溝を取付けること
がほとんど不可能である。というのは・４０００．００
０　ｄｔｅｘまでの繊度を処理する従来のスタッフィン
グボックス捲縮装置とは対照的に、高速機の場合に生ず
る最新の機械の場合に、せいぜい高くとも２００，００
０　ｄｔｅｘまでの繊度のもののみ処理されることにな
るので、加圧ロールはそれ相応に細く、むしろディスク
状のものとなるからである。

米国特許２８６２２７９号により、水平方向に搬送機能
を有するスタッフィング空間部分による捲縮装置が知ら
れているが、この装置の場合に、冷却を目的として水が
、回転加圧ロールと固定した空間部壁との間における空
隙中に噴射されることになる。水が十分の高圧を以て噴
射される場合に、上記レイアウトは、約４５ｍ／分ない
しＬＬｏｎ／分といった表示速度に対して実用性を有す
る。本発明が意図している基本的により高い速度におい
ては、この方式では十分な冷却が達成されない。

噴射水は大部分、利用されぬままロール表面から放出さ
孔る。ロールと双方の水平配備夜間部壁との間における
（さび状空隙中に噴射される水は、ロールの高表面速度
によってこの空隙から送出され、トウとは接触しないよ
うになる。そのほかの不利な面の欠点のポイントは、幾
つかのノズル管をもつ複雑なレイアウトが必要となり、
こうしたノズル管の一部はアクセスし難い場所に組み込
まれているという点にある。細かいノズル孔部がふさが
れるという危険が常に存在するので、このような装置の
場合、均一状態の、細かい噴霧による冷却を保証するこ
とは難しい。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の基本的目的は、初めに挙げた種類の方法を更に
開発し、強い冷却が可能となるようにすることにある。

その他の課題のポイントは、方法の実施に適切なスタッ
フィング空間部分による捲縮装置をつくることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

一部周面が露出するようハウジングで囲まれたロールを
、前記露出した周面を対向して設け、ロール周面とハウ
ジング端面とによってスタッフィング空間部分を構成し
、一方、ハウジング内においてハウジングとロール周面
との間の部分に冷却空気を導入するための圧力空気回路
をハウジングに接続し、該回路内に、インジェクタを設
け、該インジェクタには用水タンクに連なる吸引管を接
続することによって、ハウジング内に冷却空気と共に微
粒水滴を供給し、加圧ローラによるトウの捲縮時に生ず
る摩擦熱を効果的に冷却する。

〔作　用〕

ハウジング内の加圧ロールとハウジングとの空間内にイ
ンジクターにより導入された微粒水滴は、冷却空気流に
よって飛散させ、冷却されるべき位置に付着する。加圧
ロール表面に付着した水滴は加圧ロールのニップ点手前
の（さび型の空隙に集まり、これにより上から垂直方向
に入り込むトウは均一に加湿される。

〔実施例〕

本来のスタッフィング空間部分１には、２枚の細いディ
スク状の加圧ロール２，２′が対応配備し、加圧ロール
軸３，３／が水平面内に配置している。

加圧ロール２，２′は、加圧ロール軸３，３′により機
械フレームに支持されているが、この機械フレ　　　　
　　　１＋−ムについては第２図中に、前端プレート４
のみ明示されている。本発明に属しない軸受および駆動
部の面別部品は、古い出願９３３３２３８７．９号に詳
細に記載されている。双方の加圧ロール２，２／は、加
圧ロールに対して同心性を有する円形形状をなすハウジ
ング半分部分６，５′内にそれぞれ配置するが、ロール
空隙面に平行して走る弦沿いに、上記円形形状部分から
一部分が切落されている。

ハウジング半分部分６，５′は相互に非対称性をなし、
その結果、この半分部分５，５′の継目位置は、第１図
および第２図において左側に配置する加圧ロール２に対
するよりも、右側に配置する加圧ロール２′に接近して
いる。前記の古い出願において詳しく説明されているよ
うに、ハウジング半分部分６′を有する加圧ロール２１
は、相対的には加圧ロール２および相応するハウジング
半分部分５に対して滑走し得るのである。それぞれのハ
ウジング半分部分５，５′は、基底部６，６′を有する
と共に、これに固定ねじ止めされたカバー７．７′を持
つ。

基底部６は加圧ロール軸３の軸受カラーと結合し、基底
部６／は加圧ロール軸３′の軸受カラーと結合する。

ハウジング半分部分５においては、継目位置において、
耐摩耗性材料から成る細い側面プレート８．８′は、基
底部６ないしカバー７中に交換可能な状態で装着されて
いる。こうした基底部およびカバーは、スタッフィング
空間部１の前方および後方の仕切り壁を形成する。基底
部６．６′の同心的旋回部分には、弦沿いにカットされ
ているリング形状を採り、中間ピース９，９／が配置し
ている。

両側切断面１０，１σは、スタッフィング空間部１の横
方向仕切りを形成する。このような平面上にあって、対
応面１１．１１’は、送込み溝１２を仕切るものである
。やや傾斜ぎみのため、送込み溝１２はスタッフィング
空間部１よりもやや広い幅を採っていて、スタッフィン
グ空間部１は下方に向けてややくさび状に狭くなってい
る。（さび型の角度は、案内部を形成する対応の同心性
基底空隙内で中間ピース９，９′をわずかばかり旋回す
ることにより、変更される。基底部６，６′の縁部にお
いてスリットを通ってアクセスされるねじ１３゜１３′
は固定を行なう効果がある。

中間ピース９，９′は内部において偏心性を備えた旋回
をする。開放状態におかれた側では、中間ピース９ない
しすの切込み縁１４．１４’と、対応配備加圧ロール２
，２′の被覆表面との間に、極めてわずかな遊びのみ存
在し、これがねじ１５．１５’の作動により正確に調整
されることとなる。これに反してロール空隙部とは反対
の側に比較的幅のある溝１６．１６’が存在する。更に
付加的に幅を増した溝部分１了、１７′は加圧ロール２
，２′の軸下に存在する。

溝１６．１６’は加圧ロール２，２′の軸３，３／に平
行する約１０皿径の短い孔部１８，１８’によって冷却
空気導孔１９，１９’と結合する。該冷却空気導孔１９
．１９’は冷却空気用の流入溝を形成する。冷却空気導
孔１９，１９’は螺子部分を具備し、この螺子部分には
インゼクター２０，２σがねじ込まれている。

インゼクタ−２０の内部にはリング状の空気室２１が存
在し、この空気室中には横方向から空気流入管２２が接
続する。空気室２１は尖端側においてプレート２３によ
って仕切られていて、このプレート２３は、インゼクタ
ー軸に対して湾曲した状態で配備された、狭い孔部２４
によるクラウンを持つ。別の尖端側は、ねじ込み栓２６
により閉ざされていて、この栓を通過して吸引管２６が
中心部を通るようになっている。吸引管２６は、その末
端をプレート２３の孔部中に配置させ、従って孔部２４
の如く、空気室２１に共軸性を有する混合室２′ＩＰ中
に接続する。この混合室２７は、直接、短い配管ピース
２８に移行し、配管ピース２８は冷却空気導孔１９内で
螺子２９を以て螺子止めされている。

空気流入管２２は、制御弁３０および調整が可能である
減圧器３１を介し、ここには示されていない圧搾空気源
に接続されている。吸引管２６は制御弁３２を介して用
水タンク３３と結合している。

インゼクタ−２σはインゼクター２０と整合性があり、
第１図に示されるように、それ相応の配管と結合してい
る。

操作時においては、最大６バールの過剰圧力をもつ圧搾
空気が、制御弁３Ｑ及び減圧器３１を介して供給される
。圧搾空気は、空気室２１中に到達し、空気室から孔部
２４を介して高速で混合室２７中に達する。孔部２４の
湾曲した配備状況により強く渦流を生ずる空気の流れが
減圧状態を生じ、その結果、吸引管２６を介して水が容
器３３から吸引される。水量は弁３２を通じて調整され
る。吸引される水は混合室２了中において空気を以て渦
流化され、微細な液滴状に飛沫化される。

水を飽充した空気は配管ピース２８．流入溝１９および
広口孔部１８を介して、溝１６ならびにそれ相応の方式
を採って溝１６′中に達する。この場所から空気は、加
圧ロール２，２′の側面および対応するハウジング壁部
の間に存在する狭い空隙を通過してロール空隙面方向に
流れる。誘導される水滴は、加圧ロールを湿潤、冷却し
、同時にまた潤滑剤として働く。部分流は、スタッフィ
ング空間部分１を通過してハウジングを後にし、従って
ハウジング内にはまっている塞を通過する。他の部分流
は流入溝１２を通り送出され、その際、直接、入り込ん
でくるトウにぶつかる。双方のロール間の（さび型上部
間隙はわずかな水量が集まる溝路として機能し、その結
果、トウは送込み段階で常に均一に加湿される。水は、
実際に完全蒸発して、いわば水の高い気化熱自体が処理
熱を分解するのに利用される。これは水の消費量を節減
して良好な冷却作用を発揮することを示す。

例：　６，０００〜２０，０００ｄｔｅｘ間の総合番手
を有するポリプロピレン繊維トウは矢印３４に従い、上
から垂直方向１，０００ｍ／分の速度を以てスタッフィ
ング空間部分捲縮装置に送られる。圧搾空気は２．０バ
ールの過剰圧によりインゼクターに供給される。一時間
当、す２〜４リツトルの水分消費量を生ずる。

〔発明の効果〕

本方法によればハウジング内にインゼクターにより送り
込まれた水滴は冷却空気流によって飛散され、冷却され
るべき位置に万遷なく支持される。

トウがほとんど加湿されぬ程度に、必要とされる極めて
少量の水分量にとどめることができ、このようにすれば
、加熱されたドラフトロールと一瞬の接触により水分は
乾燥されることになり、助剤を含んだ水分の場合、繊維
に付着した助剤は加湿され、均質に分布して、トウは再
び潤滑性を与えられることになる。

微粒水滴に助剤を加える場合は、大番手の単繊維の際に
、推奨される。比較的小さな単繊維の場合には、純粋な
水が優先されるが、それというのもこのような場合にお
ける助剤の添加が粘着性を生せしめるからである。

微粒水滴に蒸溜水を用いる場合、トウ表面に皮膜の生成
を回避することができる。散布する水の必要量は少ない
ために、蒸溜水を利用しても、とり上げていうほどの高
コストを提起することにならない。

また、本発明装置にあっては、対の加圧ロールの軸が水
平面内に位置し、スタッフィング空間部分が前記加圧ロ
ール軸間に位置していることによって、ロールにおける
上部のくさび型空隙が溝路として機能することになり、
この溝路の内部に水量が集まる。これにより上から垂直
方向に入り込むトウは常に均一に加湿され、その後で、
トウはスタッフィング空間部分中に到達することができ
る。　゛

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明捲縮装置のスタッフィング空間部分を示
す断面図、第２図は第１図における加圧ローラ軸面内で
の水平断面図、第３図はインゼクターの断面図である。 １・・・スタッフィング空間部分、 ２．２′・・・加圧ロール、　３，３′・・・加圧ロー
ル軸、５．５′・・・封入ハウジング、 １９．１９’・・・冷却空気導孔、 ２Ｑ、２σ・・・インゼクター、　２２・・・流入管、
２４・・・孔部、　　　　　２６・・・吸引管、２７・
・・混合室、　　２８・・・冷却空気用配管、３３・・
・用水タンク、　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　１）特許出願人　　　　　ノイミュンステルシュ
・マシネン・ラント拳アパラテバウ・ゲゼルシャ フト拳ミツト◆ベシュレンクテルΦ ハフツング Ｆｉｇ、　２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　トウが、ハウジング中に封入されている回転加圧ロ
   ールのニップ点を介して、スタッフィング空間部に供給
   され、回転加圧ロールを封入している前記ハウジング内
   に、冷却空気が吸引されている合成繊維トウを捲縮する
   方法において、冷却空気が微粒水滴を含むことを特徴と
   する合成繊維トウを捲縮する方法。 ２　微粒水滴は、水に対し最大５％の量で助剤が加えら
   れているものである特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３　微粒水滴は蒸留水を用いたものである特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 ４　冷却空気用として少なくとも一つの冷却空気導孔１
   ９を備えた加圧ロール封入ハウジング５、５′内に設け
   られた加圧ロール２、２′を対設し、対設した加圧ロー
   ルによりスタッフィング空間部分１を構成する捲縮装置
   において、圧搾空気源に接続している流入管２２及び用
   水タンク３３から発する吸引管２６を備えた少なくとも
   一つのインゼクター２０、２０′を有し、前記流入管２
   ２の口部が前記吸引管２６の端部より狭い溝、即ち孔部
   ２４を介して、混合室２７と接続し、混合室２７には、
   冷却空気導孔１９、１９′へ通ずる、水滴飽充冷却空気
   用の配管２８を接続したことを特徴とする合成繊維トウ
   を捲縮する装置。 ５　双方の加圧ロール２、２′の軸３、３′が水平面内
   に位置し、スタッフィング空間部分１が前記加圧ロール
   軸３、３′間に位置していることを特徴とする特許請求
   の範囲第４項に記載の合成繊維トウを捲縮する装置。