JPS61194232A - 仮撚加工機 - 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】 （技術分野） 本発明は熱可塑性合成繊維の仮撚崇高加工糸を製造する
仮撚加工機に関するもので、更に詳しくは第１糸送り装
置と第２糸送り装置との間の仮撚加工領域に配設された
第１加熱装置、冷却装置、糸−道ガイド及び仮撚装置等
の構成、配列に関するものである。

（従来技術及びその問題点） 近年仮撚嵩高加工糸の生産性を高めるために加工速度を
高速にする努力がなされているが。

これに伴い熱セット性の低下を防ぐ上でもヒーター長お
よびクーリング長を次第に長くする傾向にある。このよ
うに高速化に伴う加熱装置や冷却装置の長大化は９機台
高さが高くなり２通常の建物内に格納することが困難と
なるうえに。

糸掛作業も困難となる欠点を有することから。

機台高さを低くするために仮燃加工領域の糸道を２分し
て９作業通路を隔てて一側に第１加熱装置とクリールを
、一方他側に仮撚装置、第２加熱装置を垂直方向に並列
して配設されたものが市場に多く見られる。

これらの代表的な仮燃機として。

■第３図に示すような作業通路の上部に冷却装置を、加
熱装置の接糸面とのなす角度が鋭角となるように傾斜し
て配設したもの（特開昭５２−１１４７５７号）、■第
４図に示すように作業通路の上部に、糸の冷却と振動を
押さえる第１接糸板を水平に設けると共に、第２接糸板
を加熱子の軸心と０°〜３０゛の角度をもって傾斜して
設けたもの（特公昭５９−４７７３４号）、■第５図に
示すように垂直に配設した第１加熱装置の上部にフィー
ドローラと第１接糸板を設けると共に第２接糸板を作業
通路の上部に傾斜して配設し。

その糸走行延長線上に冷却装置、仮撚装置を設け、ピン
を経由して糸を屈折させデリベリローラに至るように配
設したもの（特開昭５５−６５２３号）等が提案されて
いる。これらの糸道構成を持つ仮撚加工機では共通して
加熱状態にある糸条を屈曲させてまでも機台高さを低く
なるように考慮されているところから、糸道ガイドの屈
曲部での摩擦抵抗による糸の損傷や第１加熱装置への撚
の伝播などについては特別に注意を払う必要がある。

ところで最近熱可塑性合成繊維のマルチフィラメント糸
の商品趨勢としては糸の付加価値をより高めるためにＨ
ｉｉ度化及びハイカウント化を志向している。例えばポ
リアミド繊維ではすでに１０ｄに近いものが商品化され
ており、ポリエステル繊維では１５０ｄ　／９６ｆ　、
　７５ｄ　１１２１　。

５０ｄ／４８ｆ以上のハイカウント糸などが実際に商品
化されるようになっている。この単糸当りの繊度の小さ
な糸が複数本集束されて構成されるマルチフィラメント
糸が好まれる理由は、これまでの糸に比較して、撓やか
な腰と手触りのよい風合い、或は染色性に優れているな
ど多くの特質を持つようになるからである。

ところがこのような細デニール糸やハイカウント糸を上
述のタイプの仮１然機、特に摩擦方式によって仮撚加工
を高速で施す場合、単糸当りの繊度が小さいことから、
走行糸条の微妙な張力変動も敏感に影響を受け、更に加
熱状態にある糸条を屈曲さすガイドの摩擦抵抗によって
単糸の切断に至る所謂毛羽発生、白粉の発生１強挿度の
低下、第１加熱装置上への撚の遡及低下に伴う巻縮性の
低下、加工中の糸条の走行不安定から高速仮撚加工の困
難さなどが顕著に現れ。

このｋめ仮撚加工領域に配設される加熱装置。

冷却装置、糸道ガイド、糸送装置、仮撚装置などの各構
成部材の配列について改めて見直しをする必要に迫られ
てきた。

本発明は機台高さが低く、糸掛作業性の面で長所を持っ
た機械構成の利点を生かしつつ、ハイカウント糸などの
仮撚加工を如何に行うかという問題について鋭意研究の
結果到達したものである。

既に述べた従来の代表的仮撚機（第３図、第４図及び第
５図）について、ハイカウント糸の仮撚加工という立場
から更に詳述すると、先ず第３図の例の場合、加熱装置
によって設定温度に加熱された状態下にある糸条を、直
ぐ糸道ガイドの表面上に接糸角で約１４０°〜１５０°
　もの摩擦接触をしながら折り返していることから。

５″の糸道ガイドの表面摩擦抵抗によって毛羽が発生し
やすくなり、また加熱子からの燃の遡及もこのガイド表
面で阻止され、加工糸物性を決定する加熱装置への撚伝
播が悪くなり好ましくない。次に第４図の例の場合、第
１接糸板がはば水平に配設されていることにより、第３
図の例の場合に比較して糸道ガイドでの接触角が減少し
ているので１毛羽の発生、撚の伝播についていくらか改
善されているものの、加熱装置で設定温度に加熱された
状態下にある糸条を直ぐ糸道ガイドで屈曲するという点
では何等変わらず、ハイカウント糸にとって好ましくな
く９本発明者が目標とする物性レベルの加工糸品質を得
ることができなかった。更に第５図の例の場合、垂直に
配設された第１加熱装置の上部に第１接糸坂が設けであ
ることから、特開昭５５−６５２３号で述べているバル
ーン抑止の目的以外に設定温度に加熱された糸条が成る
程度冷却され。

しかる後糸条ガイドで屈曲しているので１毛羽の発生防
止、撚伝播という点で上述の２例の場合に比較して良好
であることが予想される。しかしこの加工機では第１加
熱装置の中で、糸条を屈曲し、Ｕターンさせて折り返す
ところから。

基本的には上述の２例と同様の欠陥を有すると共に、該
特許明細書で述べる冷却装置の後に仮撚装置を設ける特
異な構成と配置をとらせることは細デニール、ハイカウ
ント糸の加工に不通であり１本発明者等の追試では希望
する加工糸品質を各錘均質に得ることが困難であった。

（目的） そこでこの発明は上述の欠点を解消せんとするもので、
その目的とするところは１機械高さを低くして糸掛作業
性を改善し、高速でハイカウント糸の仮撚加工を行うに
際し、糸条に毛羽などの損傷を与えないようにすると共
に、第１加熱装置を通過する糸条の走行を安定化させ。

撚を十分伝播させるようになし、以て糸物性の優れた加
工糸が得られる仮撚加工機を提供せんとするところにあ
る。

（解決手段） 以上の目的を達成するために、第１加熱装置及びクリー
ルと仮燃装置、第２加熱装置及び巻取装置とが作業空間
を挟んで両側に配置された。

機台高さの低い仮燃加工機において、第１加熱装置の上
部に第１冷却用プレートを、更に作業空間の上部に傾斜
して第２冷却用プレートをそれぞれ配設し、クリールの
供給パッケージより引き出された糸条を第１加熱装置の
下部に設けた第１糸送装置を経て、第１加熱装置の下方
から上方へ走行せしめ、更に第１冷却用プレートを経て
、後述する限定温度以下に冷却せしめた後で糸道ガイド
を境に上方から下方へ折り返して第２冷却用プレート及
び仮燃装置へ導き、更に第２糸送り装置、第２加熱装置
、第３糸送り装置を経て巻取装置に巻取るように構成し
、前記第１冷却用プレートは第１加熱装置で糸条に与え
た設定温度より少な（とも糸条温度が３０℃降下するよ
うな冷却長さを有するように形成すると共に、第２図に
示すように第１加熱装置の接糸面が鉛直線に対してなす
角度を０１．第１加熱装置の接糸面の延長線と第１冷却
用プレートとのなす角度をθ２、第１冷却用プレートと
第２冷却用プレートとのなす角度をθ３、及び第２冷却
用プレートと仮撚装置の加熱子の軸心とのなす角度をθ
４とすると０次の条件を具備するように構成したことを
特徴とする仮撚加工機としたものである。

（１）０”　≦　θｌ≦　２５゜ （２）０’　≦　０２≦　３０゜ （３）　　３５°≦　０３≦　８５゜ （４７°≦　０４≦　５５゜ （作用機能） 仮撚加工糸の物性を決定する主要因は原糸に与えた仮撚
数とその加熱状態下での熱セットの強さによると言える
。ここで問題となる撚数（Ｔ／Ｍ）は仮１然装置の加熱
子の材質９表面形態、それに例えば通常よく用いられる
軸外撥型のフリクシ３ン・ディスクで言えば軸間距離。

ディスク枚数など要するに加熱子の構成特性と最も重要
な第１加熱装置上への撚の遡及効果によって決る。前者
は原糸の加工特性を考えて条件選定をすればよいが、後
者は加工機械の構成。

各装置の配置によって一義的に決定されてしまう。熱セ
ットの強さは設定温度とヒータ上での滞留時間で決定さ
れるもので、これまた条件選定できるものである。

なお、熱セット性にはクーリング効果も関係因子ではあ
るが、常識的には原糸のガラス状転位点（Ｔｇ）以下に
あることが好ましく１通常そのように配慮された機械設
計となっている。

以上のことから１機械構成上重要かつ流動的な燃の遡及
効果、即ちヒータ上への撚伝播に関し、第２図及び第３
図を用いそれらの作用機能について言及する。

通常、仮撚加工中の原糸は第１加熱装置上で。

加熱状態下軟化点温度近傍で熱セットを受けており、か
かる糸温度での原糸のヤング率、剛性等は室温時に較べ
著しく低下している。そのため第１加熱装置上の折り返
しガイドでの摩擦抵抗は既述の撚伝播の抑止、糸への損
傷、走行糸の張力変動、白粉の発生９強挿度低下など糸
品質にたいして密接な関係を持ってくる。本発明の構成
要件の一つである第１冷却用プレートの冷却効果の尺度
に対する限定の理由もこの点に存するわけである。

第６図は第２図の第１加熱装置上部に第１冷却用プレー
トを設け、該プレートの長さを変化させた場合、糸の損
傷の尺度である毛羽発生率への影響について実測した結
果を示したもので。

設定温度（２１５℃）より少なくとも３０℃以下。

望ましくは結晶化温度以下で折り返すことが図より明ら
かなように加工糸物性上好ましく、限定の理由となって
いる。なお第６図の加工条件は次の通りである。

原糸　　：ポリエステル　７５ｄ／７２ｆ加工条件：糸
速７００ｍ　／分 ヒータ温度　２１５℃ ヒータ長さ　　２．５ｍ 加熱子　３軸外接型 ポリウレタン・ディスク （１−８−１構成） 糸速比　Ｄ／Ｙ＝　１．９ 毛羽測定：東し製毛羽計数装置を使用 また参考のため第１冷却用プレート長さと該プレート出
口での糸温度との関係について測定した結果を第１表に
示しておく。

第１表 更に他の特性値についてもつけ加えるならば第２図に於
て第１冷却用プレート長さを５０　ｃｍ＋に設けた場合
（Ａ）と第３図の全く冷却用プレートを持たない場合（
Ｂ）との比較の実測結果を第２表に示す。

第２表 第１冷却用プレートの長さは長い程糸温度の低減につな
がり好ましいが９機台高さからは短い程好ましい、第１
表の結果をポリエステル糸１５０ｄ／９６ｆの場合と対
比させると、プレート長１０ｃｍで糸温度が２０２℃＋
　２０ｃｍで１８８℃、３０ｃ１１で　１７５℃、５０
ｃ−で　１５５℃及び　１００ｃ＋＋＋で　１１４℃と
いうように、糸温度は繊度依存性を持っていることが判
る０本発明の対象であるハイカウント糸以外に細デニー
ル糸に於ては第１冷却用プレートは上述の対比より明ら
かなようにかなり短くても目的を達成し、設定温度より
少なくとも糸条温度が３０℃以下、好ましくは結晶化温
度以下になるような冷却ゾーン長さを有するように形成
されておればよいことになる。なお冷却用として接糸板
を用いない自然空冷であっても効果は同じであるが、そ
の場合には接糸板を用いた時の約２倍近い時定数を考慮
すると共に。

−糸条の振動対策にも配慮を要する。近年の多品種少量
生産に対応する場合、冷却用プレートの長さを任意に変
更できる可動式プレートも便利に使用できる。

次に本発明の構成要件であるθについて述べる。本発明
者等は仮撚加工機の高さ及び幅に関し極力コンパクトに
まとめ、なおかつ高品質のハイカウント糸、細デニール
糸が生産できる機械であることを前提に、θを鋭意検討
したものである。θ１は作業員の糸掛性に関係する機械
構成であって、０°が最も広い作業空間を持ち２５°の
傾斜が実務上の限界となる。傾斜角が大なる程省エネ効
果が現れる利点と同時に、他方ヒータ清掃時の困難さが
伴い、詳細に総合検討の結果、θｌのＯ°〜２５°なる
限定の範囲が決められた。θ２については傾斜角の大な
る程。

第１加熱装置からの熱気の上昇による冷却効果の低下を
防止し、θ３を大きくとれる利点も生まれるが、既に詳
述したように第１加熱装置を出た高温度の糸条屈曲によ
る品質への悪影響も注意し、限定範囲を決めたものであ
る。θ３は第１図に冷却用プレートを通過した糸条が糸
道ガイドを境に大きく屈曲され２品質への影響を十分に
考慮するところであるが、第１冷却用プレートによる冷
却効果で糸温度も下がり、上述の高温度はど敏感でなく
なっている。第７図は糸道ガイドでの屈曲で最も影響を
受は易い撚伝播率の挙動を糸温度との関係でとらえたも
のを示したもので、θ３≧　３５°の限定理由も図より
明らかと考える。なお３５°以下の限定は機台高さ及び
幅から見て１本発明者等の設計上の基本構想となる上述
の前提条件の限界に近い。

θ４は機械構成から言ってθ１．θ２及びθ３が決まれ
ば自動的に決るもので、最終的には加熱装置及び第１加
熱装置の設定高さとヒータ長さ、更に作業空間の幅によ
っても決定されるものである。作業空間の大きさは実際
の糸掛作業など経験的なものを人間工学的に詳細検討し
、θ４の限定範囲を決めたものである。

（実施態様） この発明を実施する装置の一例を図面について具体的に
説明すると、第１図において作業空間Ｓを挟んで一例に
第１加熱装置１とクリール２とが配設され、一方他側に
第２加熱装置３と巻取装置４が配設され９両者は垂直方
向に並列するようにして床５に配設された機枠６に取付
られている。７は前記クリールに懸架された給糸装置で
、未延伸供給パフケージＰが複数個装架しである。８は
前記パッケージＰから糸を引き出すと共に前記第１加熱
装置１へ糸を送り込む第１糸送り装置で、該装置は前記
給糸装置７の作業通路側下部に配設されている。前記第
１加熱装置１は機枠６の鉛直軸心に対してθ１（１０°
）傾斜して取付けである。９は加熱された糸条の冷却を
司る第１冷却プレートで、該プレートは前記第１加熱装
置Ｉの上部で、接糸面の延長線となす角度θ２が（１５
’）傾斜して機枠６に取付けられていると共にプレート
の長さは前記第１加熱装置によって糸条に加えられた温
度より少なくとも３０℃降下する長さを有するものであ
る。１０は糸道ガイド、　１１は第２冷却プレートで、
第２冷却プレートは前記第１冷却プレートとのなす角度
θ３が（５５°）になるように作業通路の上部に傾斜し
て機枠６に取付けられている。　１２は前記第２冷却プ
レートの下部に設けた加熱子で、該加熱子の軸心と前記
第２冷却プレートとのなす角度θ４は（３Ｇ’）になる
ように配設しである。１３は前記加熱１２の下部に設け
た第２糸送り装置で、該第２糸送り装置の周速は前記第
１糸送り装置８の周速より速い速度で回転し、この間の
糸を延伸するものである。

前記第２加熱装置４は前記第２糸送り装置の下部であっ
て作業通路に面して前記巻取装置５の背後に取付けられ
ている。　１４は糸道ガイド。

Ｉ５は前記第２加熱装置３及び前記巻取装置４の下部に
設けられ、仮撚加工を施された加工糸を巻取装置４へ送
り出す第３糸送り装置、１６は糸道ガイド６１７は前記
第１加熱装置１．前記第１冷却プレート９及び第２冷却
プレー１−１１に糸掛をけう糸掛装置で、該糸掛装置は
前記第１加熱装置１の前面に配設した案内レール中を操
作杆によって上下に昇降する昇降部材から構成されてい
るものである。

この発明を実施する装置の一例は上述のように構成され
たもので１次に糸道について述べると、第１糸送り装置
８によって、給糸装置７の未延伸パッケージＰより引き
出された糸条は第１加熱装置１を下方から上方に向かっ
て進み。

第１冷却プレート９を経て糸道ガイド１０で屈曲して折
り返され、第２冷却プレー１−１１上を上方から下方に
向かって進み、加熱子１２を経て第２糸送り装置１３を
介し第２加熱装置３に導かれる。

次いで第３糸送り装置１５によって第２加熱装置３で熱
処理された加工糸を引き出すと共に糸道ガイド１６へ送
り出し、この送り出された加工糸を巻取装置４で巻取る
。

一方糸掛作業について述べると作業員によって先ず糸掛
装置１７の操作杆を下方に引き降ろし。

操作杆と一体的に取付けられた昇降部材の糸道ガイドに
糸条を掛け、しかる後、操作杆を上昇せしめると丁度第
１加熱装置１．第１冷却プレート１１の表面に糸条が接
するように案内される。

（実施例） （１）　　１９デニール及びハイカウトを兼ねたポリエ
ステル糸を用い１次の設定条件で仮撚加工を行った。

繊度　　　５０ｄ／４８ｆ 加工条件　糸速＝　７００　ｏ＋／ｍｉｎ第１加熱温度
＝２１５℃ 糸速比　Ｄ／Ｙ＝　１．７０ 仮撚装置−三軸外接型摩擦仮撚 ポリウレタン・ディ スフ（構成１−６−１　） 機械構成　第１図に図示の加工機を使用第１冷却用プレ
ート長さ＝　５０ｃｍ 第１冷却ゾーン長さ　　＝　８０ｃ＋ａθ１−１０’ θ２−１５゜ θ３＝５５゜ θ４−３０” 同時に、同−糸種と同一加工条件で次の仮撚加工も行っ
た。

（２）　　従来例として第４図の機械構成を選び、特公
昭５９−４７７３４号記載のα及びθをそれぞれ９０°
及び７０°とした。

（３）本発明の比較例として糸品質に大きく影響する構
成要件の限定範囲を逸脱した領域のものを選び（１）の
実施例と対比させた。

以上の仮撚加工の結果を第３表及び第４表に総括した。

第３表 第４表 第３表及び第４表で１本発明（１）の加工糸物性は強度
４．８ｇ／ｄ、ＣＲ値４７．３％と極めて優れ、加工中
の糸条の走行状態も極めて安定している。従来例（２）
は強度４．９ｇ／ｄ、ＣＲ値４５．８％とやや悪く、屈
曲部ガイドに白粉の発生が目立ち１毛羽も多く観測され
た。次に比較例（３−１）　　は張力変動を伴い、糸切
れも時折発生し１毛羽はかなり多発の状況であった。物
性値は強度３．７ｇ／ｄ、ＣＲ値４０．２％と著しく低
かった。また比較例（３−２）はθ２を１０°はど限定
範囲から超えたもので、他の限定要件はすべて本発明の
範囲内にはいっているものである。θ２を若干変化さす
ことにより、θ３及びθ４も連動して変化することは当
然である。加工糸物性は強度４．２ｇ／ｄ、ＣＲ値４６
．６％と僅かに低いけれども毛羽が観測され２本発明者
等の望む物性レベルには致っていない。以上の他に９本
発明の領域外の各θを自由に選ぶことは第１図の加工機
に限定する場合９作業性が著しく困難となったり、現実
に機台高さを低くする目的から離れてしまうように、糸
品質の問題よりも機械の寸法上からくる制約だけが関係
してくることは既述の通りである。

次に本発明の実施に当り、前記実施例に限定されるもの
でなく、極細の細デニール糸の場合は第１加熱装置及び
冷却用プレートの長さをかなり短縮することができ、４
ｍ以下の低い機台高さとすることができる。冷却プレー
トは水や空気を利用した積極冷却方式であってもよく。

また自然空冷であってもよい。仮撚装置は外接型以外に
内接型摩擦方式であってもよ（、その他の仮撚方式であ
ってもよい。通常仮撚加工及びＰＯＹをインドロ一方式
での延伸仮撚加工をする場合は既に述べた加工機で加工
できるが。

未延伸糸をアウト・ドロ一方式で延伸仮撚する場合は、
第１糸送り装置の下にもう１組の糸送り装置を設け２両
フィードロールの周速比を適宜選んで延伸し、仮撚すれ
ばよい、また第２加熱装置を使用しない所謂１ヒータ加
工糸の生産では、第２加熱装置を特に設けなくてもよく
。

糸道の経路も第２糸送り装置から直接巻取装置へ糸条を
導き巻取ることもできる。

（効果） 本発明は上述のように第１加熱装置の上部に配設した第
１冷却用プレートを、該第１加熱装置で糸条に与えた設
定温度より少なくとも３０℃降下する冷却長さを有する
ように形成すると共に第１加熱装置、第１冷却用プレー
ト及び第２冷却用プレートの相互間のなす角度を特定し
たので、従来の仮撚加工機に比較して機械高さを低くし
て糸掛作業性を改善すると共にハイカウント糸や細デニ
ール糸に毛羽などの損傷を与えず８且つ糸条の走行を安
定化させ撚を十分第１加熱装置へ伝播させることができ
、糸物性の優れた加工糸が得られる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する仮燃加工機の一例を示す概略
図で、第２図は第１図の要部説明図。 第３図から第５図は従来の仮撚機の要部概略図。 第６図は第１加熱装置を通過した糸条の糸道ガイド屈曲
部における糸温度と毛羽発生数との関係を示すグラフで
あり、第７図は糸温度の違いによるθ３と撚伝播率との
関係を示すグラフである。 Ｓ・一作業空間　　　　　　１−第１加熱器２−クリー
ル　　　　　　３−第２加熱装置４−・巻取装置　　　
　　　Ｐ・−供給パッケージ８−・−第１糸送り装置 ９・・−第１冷却プレート１０−・糸道ガイド１１−−
・第２冷却プレート　　１２−加熱子１３−第２糸送り
装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１加熱装置及びクリールと仮撚装置、第２加熱装置及
   び巻取装置とが作業空間を挟んで両側に配置された仮撚
   加工機において、第１加熱装置の上部に第１冷却用プレ
   ートを、更に作業空間の上部に傾斜して第２冷却用プレ
   ートをそれぞれ配設し、クリールの供給パッケージより
   引き出された糸条を第１加熱装置の下部に設けた第１糸
   送り装置を経て、第１加熱装置の下方から上方へ走行せ
   しめ、更に第１冷却用プレートを経て、糸道ガイドを境
   に上方から下方へ折り返して第２冷却用プレート及び仮
   撚装置へ導き、更に第２糸送り装置、第２加熱装置、第
   ３糸送り装置を経て巻取装置に巻取るように構成し、前
   記第１冷却用プレートは第１加熱装置で糸条に与えた設
   定温度より少なくとも糸条温度が３０℃降下するような
   冷却長さを有するように形成すると共に、第１加熱装置
   の接糸面が鉛直線に対してなす角度をθ１、第１加熱装
   置の接糸面の延長線と第１冷却用プレートとのなす角度
   をθ２、第１冷却用プレートと第２冷却用プレートとの
   なす角度をθ３、及び第２冷却用プレートと仮撚装置の
   加熱子の軸心とのなす角度をθ４とすると、次の条件を
   具備するように構成したことを特徴とする仮撚加工機。 （１）０°≦θ１≦２５° （２）０°≦θ２≦３０° （３）３５°≦θ３≦８５° （４）７°≦θ４≦５５°