JPS62215037A - 複数糸条を同時に緊張処理する方法と装置 - 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、−組のロール間で、複数の糸条に独立に一定
の緊張力を与えつつ処理する方法およびその方法！実施
するだめの装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、複合材料の進歩と各方面の先端技術の進歩により
、補強用繊維としても高性能のものが要求され、炭素偵
維、アラミド繊維、シリコンカーバイト他の無機繊維が
開発されて来た。

これらの繊維に要求されるのは、高い強度及び高い初期
モジュラスである。したがって特に高モジユラス繊維製
造に当っては繊維を緊張下に加熱や焼成等の処理が行な
われる。ただしいずれの場合も、従来の合成繊維に於け
る熱延伸の如き大変形ではなく、又、可能限界に近いモ
ノユラスを発現する為に、極めて厳格な条件管理下に緊
張されることが要求される。

〔発明の解決しようとする問題点〕

緊張処理を受けることになる繊維もその製造工程におい
て厳しい管理下に製造されている。しかし糸条間の斑や
１本の糸条内の斑が僅かながらあるため、−組のロール
の間で、両ロールの速度比で緊張力を糸条の歪応力とし
て発生させつつ、複数の糸条な同時て処理する方法では
、均一な緊張力下での処理を与えることは不可能である
。又、その斑によって処理中の過大な緊張により糸条が
切断することがあるので、その切断夕避ける為限界に近
い緊張を加える如き設定は実際上できない・この問題は
、糸条をそれぞれ単独のロールにより送り込み又は及び
引き出すことで解決されるが、装置が複雑となり、コス
トが高くなる。このような高性能繊維といえども、それ
を安価に供給することが要言青されているからである。

したがって−組のロール間を複数本の糸条を平行して走
行させ乍ら、なお且つ極限的緊張処理を複数本の糸条の
それぞれに与えることのできる処理方法および装置が要
望されている。

かかる要望を満たすために本発明の出願人と同一の出願
人は、特開昭６０−２３２５７号にて、折返しロール式
糸条送り装置を構成するロールに太さの異なる部分を設
け、複数本の糸条な平行して送りながら、特定の糸条を
必要な期間、その異径部分に走行位置を移動して、他の
糸条と異なる速度で糸送りする方法とその方法を実施す
るための装置を提案している。しかし、この方法を実施
するためには、異径部分を持つ特別なロールが必要であ
り、又、異径部分に糸条を移動させる様に、他の糸条な
乗り越えてゆく為、毛羽の多い糸、例えば紡績糸等では
、その際に糸が絡んだり、ロールへの巻き付きが生じる
不便があった。

そこで−組のロール間ケ複数本の糸条な平行して走行さ
せ乍ら、処理される糸が絡んだり、ロールへの巻き付き
が生じる可能性の少い極限的緊張処理を複数本の糸条の
それぞれに与えることのできる処理方法および装置を提
供することが本発明の目的である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の目的は複数本の糸４’ｖ−組の送り込み■な輸
ν易ｒｃａ＋　島　田１　オ左抄牛σ）曲ｄ　　　ｋ？
＋　μｈｙ−久名出工に独立して設けた重錘により一定
緊張力を付与しつつ処理する方法であって、前記送り込
み装置と前記引き出し装置のいずれか一方又は両方の装
置に折返しロール式糸送り装置を用い、それぞれの糸条
の緊張力による伸長率の差を重錘の移動ｔ＜より検知し
、その移動量が許容範囲を超えた糸条を、任意の時間自
由回転ロール上に移し、上記折返しロール式糸送シ装置
を構成するロールの少なくとも１本とは接触させずに走
行させることにより、他の糸条と異なる送り込み速度対
引出速度比で前記許容範囲を超えた糸条を走行させ、そ
れによって前記重錘な前記許容範囲内に調整し、真後前
記糸条を正規の糸走位置に戻す°ことを特徴とする複数
本の糸条を緊張処理する方法によって達成される。

前記本発明の方法によれば、複数の糸条が一組のロール
°によって緊張処理されるにもかかわらず。

個々の糸条には独立して常に重錘により一定の張力が加
えられており、この張力は、速度調整の為にロールの異
径部分へ送られている間も常に一定に保たれることにな
る。更に、処理【供される糸条の製造上の僅かの条件変
動による伸長率の変動は、重錘付グーリの移動により吸
収され、もし糸条の伸長が一定の管理限界を超えれば、
上述の如く調整されるので、糸条を緊張処理が行われる
間中連続して一定の張力に保つことが可能で９、且つそ
の間において、糸の絡みやロールへの巻き付けが生じる
可能性が少い。

又前記方法を実施する装置として、複数本の糸条な緊張
処理ゾーンへ送り込む為の折返しロール式糸送り装置及
び前記処理ゾーンから引出す為の折返しロール式糸送り
装置と、該２つの糸送り装置の間に配置されて一定の緊
張力をそれぞれの糸条に加える為に個別にそれぞれの糸
条に係合する重錘とそれぞれの重錘の移ｋｈを検出する
少くとも１個の位置センサーを含んで構成される、複数
本の糸条を緊張処理する装置であって、上記位置センサ
ーにより検出された速度調整すべき糸条を、前記送り込
み用糸送り装置及び、又は引出し用糸送り装置！ｔ、！
構成するロールの１本又は２本以上に該糸条が接触せず
に走行可能な位置に該糸条の走路を変更する為の自由回
転可能な１個又は２個以上の補助ロールを備えたことを
特徴とする複数糸条の緊張処理装置を用いることだより
本発明の目的は達成される。

以下添附図面を参照して本発明の一実施例を詳述する。

Ｍ１図は本発明による複数本の糸条を緊張処理する装置
の概要を示す略示正面図である。４１図において、１は
処理に供されるゲビンに捲かれた原糸を示す。第１図に
示した実施例では３本の原糸から供給される糸条が処理
されるが、糸条の本数は２本以上であればその本数に制
限はない。

第１図に示すように、原糸？ビン１から引出された糸条
２　ａ　ｅ　２　ｂ　＊　２　ｃは、固定がイド１４に
より所定の糸走位置に配置された後送り込み装置　　　
−３によって処理ゾーンに送り込まれる１、この場合糸
条２　ａ　、２　ｂ　＊　２　ｃは支持プーリ４ａ及び
４ｂの間で所定の緊張力を与える為の重錘５を具備した
遊動プーリ６を経由して処理装置、例えば加熱装置７に
導かれる。その後糸条２ａｔ２ｂｓ２ｃは各糸条の通常
の糸走位置を規制する糸ガイド１４及び押え棒１５を経
て引き出し装置８にょシ処理装ｅ７から引き出され、導
糸ガイド９を経てワインダー１０によって再び糸・母ッ
ヶージに捲取られる。

前記支持ブー０４ｍ、４ｂ及び遊動プーリ６はそれぞれ
の糸条２　ａ　＝　２　ｂ　ｅ　２　ｅ毎に独立して設
けられており、それぞれ回転自在に支承されて糸条２　
＆−２ｂ　ｔ　２　ｃの走行に従動して回転するように
構成されていると好ましい。しかし糸条２ａｔ２ｂ＊２
ｅの走行に無用の抵抗を与えない限り、前記支持デー’
７４ａ＊４ｂＹ表面摩擦の少ない固定のがイドで構成し
てもよい。

遊動プーリ６（又は重錘５〕の位置を検出するための位
置センサを遊動プーリ６（又は重錘５）の遊動軌道に近
接して設ける。第１図に示した実施例では遊動プーリ６
の上限位置ン検出するための位置センサー１２と下限位
置を検出するための位置センサー１３とが設けられ、前
記２つの位置を検出する場合が示されている。勿論遊動
グーリ６の遊動軌道の中間位置に位置センサーを配置し
てもよく、又スポットの位置を横比するのではなく、遊
動プーリ６の移動量を連続的に検出するように構成して
もよい。又、送り込み装置３の回転とは全く独立の自由
回転式のロール１１が、四に引出し装置８には自由回転
ロール１１′が、このロール１１又は１１′に糸条がか
けられた時には、糸送り装置の１部のロールに該糸条が
接触しなくなる位置に設けられている。

第２図は第１図に示した本発明による装置の他の実施例
、すなわち支持デーＩ７４　ｍ　、　４　ｂと遊動ｆ−
ＩＪ６が処理装置７の下流に配置された実施例の構成を
示す斜視図であり、支持グーＩＪ　４１ｋ　＋　４ｂと
遊動プーリ６、ロール８１〜８５で構成される折返しロ
ーラ式引き出し装置８、および自由回転ロール１１′等
が示されている。

次に位置センサー１２と位置センサー１３で規定され九
重錘５（又は移動グーリ６〕の移動量の許容範囲な重錘
５（又は移動プーリ６）が超えた場合の調整を第２図を
参照して引き出し装置８の場合で説明する。処理装置７
を経て送シ出し装置３（第１図〕から送り出された３本
の糸条２１゜２　ｂ　ｅ　２　ｃはそれぞれ対応する支
持デーＩＪ　４　＊　ｅ４ｂと遊動プーリ６乞通り、固
定ガイド１４′及び押え棒１５′を経て引き出し装置８
に達する。３本の糸条２ａ＊２ｂｔ２ｃの内糸条２ａの
伸長が少なく、その結果糸条２ａの遊動グーリ６が上に
上がると、上限位置検出用位置センサー１２＆によって
この例では重錘５ａが検出される。位置センサー１２＆
が検知し、その信号により、例えば、自由回転ロール１
１′が移動して糸条２ａを自由回転ロール１１′上に移
し、第２回の例では折返しロールの第１番目のロール８
１に接触させずに走行させている。

引出し装置の前後で糸条に加わる張力が異なり、通常緊
張処理に要する張力の方が、ワインダーの巻き取り張力
よりも犬である為、糸条２ａは、自由回転ロール１１′
により糸送り装置の１本のロール８１との接触を断たれ
る為、ロールとの接触抵抗が糸送り力となっている折返
しロール式糸送り装置では、糸条２ａは他の糸条に比べ
て糸送り装置のロールとの総接触長が短かくなり、僅か
な滑りが生じ、＠２図の例では引出し速度が遅くなる為
、遊動グーリ６は徐々に下がり、所定の範囲に達する。

第１図に示した、送り込み装置３に於いて、自由回転ロ
ール１１により同様の操作を行っても、全く同様に遊動
ロール６を所定の範囲に調整できること１Ｊ容易に理解
されよう。

自由回転ロール１１又は１１′は、上記の例の如く、自
ら移動して、通常時は糸条の走行に関与せぬ位置にあり
、必要に応じて上述の如く折返しロールの一部に糸条を
接触せしめぬ位置に移動するものであっても、固定して
設置されており、他の移動式ガイドや人手によって必要
時に該描糸条な移し替えられるものであっても良い。

又、自由回転ロール１１又は１１′への該当糸条の移し
替えは、位置検出センサーの信号により自動的に行なわ
れても、手動的に行なわれても良く、砥端には位置検出
センサーさえも省略し、操作員の肉眼による判定により
全てが人力で行なわれてよい。

自動回転ロール１１又は１１′は、各糸条の走行位置に
各々専用のものが用意されても良いし、各糸条位置にロ
ール軸方向に移動可能として兼用するも可能である。

自由回転ロール１１又は１１′へ該当糸条な移す時間は
、一定のプログラムされた時間であっても良−し、第２
図の場合は１３の位置検出センサー又は１２と１３の中
間に追加的に設置された位置検出センサーで検出された
までであっても良い。

又、上記のある糸条の調整中に、他の糸条が調整を必要
とする状態に達したら、先の糸条の調整を中断して次の
糸条の調整に入るよう知制御機構を構成してもよい。

尚、蛇足ではあるが、すべての糸条が１２又は１３のい
ずれかの位置センサーにて検出されるときは、糸送り装
置のロールの回転数を変更すれば良く、これは手動にて
設定すれば足りるが、各センサーの信号に応じて自動的
に制御されても良い。

さらに送シ込み装置３と引き出し装置８の両方を用いて
前記調整操作を行うこともできる。

第１図及び第２図の例では、自由回転ロールは１１又は
１１′の１個のロールにより、折返しロールの１本との
接触を断っているが、複数個の自由回転ロールを設ける
ことも行なわれて良く、例えば第３図の如く、２個の自
由回転ロール１１ａ。

１１ｂにて、折返しロールの＠２番目のロール８２との
接触を断つたり、第４図の如く、２個の自由回転ロール
ｌｉｅ、ｌｉｄにて、＠１番目のロール８１と第５番目
のロール８５の２本のロールとの接触を断つことも好ま
しい実施態様である。

又、第１図又は第１図と第３図の例を組合わせて用いる
ことも行なわれて良い。

折返しロール式糸送り装置を構成するロールの本数は、
糸条とロール表面との摩擦係数や、ロール直径、該糸送
シ装置前後の張力差の大小により決定されるべきである
が、通常、ロール表面が鏡面であって、直径が１０〜数
十譚である場合は、４本以上、好ましくは５〜７本を用
いるとよい。

なお支持デーＩＪ　４　ａ　ｆ　４　ｂと遊動プーリ６
の配置は送り込みロール３と引き出しロール８との間で
あれば、前記処理装置の上流側（第１図の場合）、ある
いは下流側（第２図の場合）の何れであってもよい。

処理ゾーンを、多段に分けて実施することも、本発明の
効果を損なわぬ限り行なわれてよく、本発明の特徴とす
る遊動デーりをその分割された処理ゾーンの中間に置く
こともできる。

又、本発明の応用的実施態様として、第１図の引き出し
ロール８に続いて、第２の処理ゾーンを設け、その第２
の処理ゾーンに於ても、望むならば本発明の自由回転ロ
ールを具備した引出しロールを用いる各糸条の伸長率差
の調整方法を適用することもできる。このような実施態
様に於いては、第１と第２の処理ゾーンでの糸条の張力
の差により、本発明の特徴とする自由回転ロールに特定
糸条な移した際に糸送り装置の折返しロール上で該糸が
滑る為に速度差を生じる為、第２図に示した実施例にお
いては、遊動プーリ６が上って上限位置検出用位置セン
サー１２によって検出される場合が示されているが、遊
動プーリ６が下がって下限位置検出用位置センサー１３
の位置に達したときに前記調整作業が行われるように構
成することもできる。ただしこの場合には遊動プーリは
、糸送り装置のより糸条張力の低い側に設置されるべき
ことは容易て理解されよう。

〔実施例〕

次にアラミド繊維の高モジユラス比熱処理を行う場合に
対して本発明の方法を採用した場合の具体的実施例と本
発明の方法を採用せずに熱処理した場合の比較例を下記
に示す。

実施例 市販のポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維である
、ケプラー２９（デーボン社商標）の１５００７”ニー
ル／１０００フイラメントのヤーン３本を第１図の装置
により熱処理した。

送り込み装置としては、直径が３００１のロール５本よ
り成る折返しロールを用い、直径８０■のつげ付きの自
由回転ロールを１個宛、各糸条に対応した位置に＄１番
目のロール上に固定して備えつけた。

引き取り装置は、直径３００ｍの７本のロールより成る
折返しロールを用い、これには自由回転ロールは設置し
なかった。

遊動プーリには、光電管式のグーり位置検出装置を、第
１図の１２、及び１３の上限及び下限検出位置に設け、
又その中間に第３の検出装置を設けた。送り込み装置の
速度は１０ｍ／分で一定に保ち、引出し装置の速度は、
運転開始時は１０．２ｍ／分に設定し、運転中に最も低
い遊動プーリが下限検出位置に達したら、０．０５ｍ／
分だけ増速し、又それが中間の＠３の検出位置に達した
ら９．０５ｍ／分だけ減速することにより調速した。

尚各々の位置で変速後３０秒後にまだその検出位置にあ
るときは、更に０．０５ｍ／分ずつ変速が加えられるよ
うにシーケンスが組まれている。

又、遊動プーリが上限検出位置に達した糸条は、自由回
転ロールに移されて、送り込み速度が速められる。遊動
プーリが中間の検出位置にまで戻ったら、正規の糸走部
分にその糸条は戻される。尚、一本の糸条が自由回転ロ
ールにて調整中に、他の糸条の遊動プーリが上限位置に
達したときは、引き出し装置の速度が０．０３ｍ／分だ
け減速される。

以上のようなシーケンス制御下に、１８ｋｇの重錘によ
り緊張力を加えつつ、３５０℃の窒素ガスが循環する加
熱室にて、５．５秒間加熱処理した。

各々の糸条を２ｋｇずつ処理したが、この間断糸事故も
、構成単繊維の切断による各ロールやプーリへの捲きつ
きも全く発生しなかった。

次いで、処理した３試料から、各々Ｌｏｏｍおきに２０
点サンプリングし、ヤーンの強伸度及びモジュラスを、
ＪＩＳ規格のタイヤコード試験法に準じて測定し、各々
の平均値及び標準偏差を比較した。

その結果は第１表の如くであり、３本の試料の各物性の
平均値の差も小さく、又、各試料内の変動（標準偏差）
も小さいことが判明した。

第　　１　　表 比較例１ 具体的実施例の遊動ブーＩＪ　Ｋ糸条を導くことなく、
直接送り込み装置及び引出し装置によ９３本の糸条に緊
張を加えつつ熱処理した。勿論送９込み装置の自由回転
ロールによる糸条送り込み速度の調整等は行なわれず、
緊張力はもっばら両ロールの速度比にて加えられ、実施
例の緊張力に近くなるように、緊張率は、１．０２１倍
に設定された。

実施例と同様に、ケブラー２９を３本同時に同量の処理
をしたが、処理中に構成単糸が部分的切断したものがロ
ールに巻きつくという事故が３回発生し、その都度運転
を停止し、ロールの糸条の除去清掃を実施し、運転を再
開すること乞行う必要が発生した。

実施例と同様に、３本の試料から、各々１００ｍおきに
２０点サす！リングして、ヤーンの強伸度及びモジュラ
スを測定した結果は第２表の通′りであり、３本の糸条
の平均的な物性の差も大きいこと、史に、各糸条内での
物性の変動も大であることが判明した。

第２表 第１表および第２表から明らかなように１本発明による
方法を用いて熱処理を行えば、高い強度とモノユラスを
与え且つ標準偏差の小さい、すなわち均質な熱処理が達
成される。

比較例２ 実施例の送シ込み装置ｔＹ、自由回転ロールを備えた本
発明の特徴とするものから、特開昭６０−２３２５７号
に開示の、糸速調節の為の異径部分を設けた７本のロー
ルによシ構成される折返しロール式糸送り装置に変えて
、実施例を繰返した。

用いた異径部を設けたロールは、正規の糸送部が直径３
００ｍであり、それに接して糸速調整部として直径３０
５ｍの異径部を持つものであり、特定の糸条の遊動プー
リが上限検出位置に達したら、移動式の糸がイドがその
糸条な拾い上げて、他の糸条を横切って異径部分に導び
き、送り込み速度が速められる。

運転中に合計１１回の糸速調整が行なわれたが、その内
１回は、移動糸条が他の糸条ｔロール上で乗り越える際
に絡み合いが生じたので、一旦運転停止して調整を実施
した。又、他に３回は、絡み合いとはならなかったもの
の、単糸切断が発生し、内１回は、切断糸条がロールに
巻きつき始めたので、運転を停止して、糸屑をロールか
ら除去する必要が生じた。

本発明による実施例の運転中は、このような運転上のト
ラブルは全く発生しなかったのに比べ、この比較例では
、運転が不安定であることが指摘される。

〔発明の効果〕

本発明は前述の如く構成されているので、−組の糸送り
装置により同時に複数本の糸条を緊張処理できる上に、
それぞれの糸条にそれぞれ独立に緊張処理が可能であり
、従って、異なる銘柄の糸条、即ち、総デニールの異な
る糸条ｆ、応カー歪特性の異なる糸条、極端には糸条な
形成する素材の異なるような場合でも、各々に所定の張
カケ加えることにより、同じ一組の糸送り装置の間で平
行して処理することが可能なのである。

又、本発明の方法では、常に一定の緊張力下にそれぞれ
の糸条がその緊張力に応じた独立の伸長率をとって処理
される為、限界て近い伸長を容易に与えることができる
。又処理後のそれぞれの糸条間の繊維物性の差も少なく
、糸条内の繊維物性の変動も少ないという利点を有する
。さらに１組のロールによって複数本の糸条を処理しな
がら目的を達成することができるので装置を安く作るこ
とができ、又、設備スペースも狭くなるので有利である
。

勿論、運転に必要なエネルギーも少なく、補修保繕費用
も少なくなる。

又、一般に本発明のように一組のロールを用いて多数の
糸条を緊張する際には、糸条間の緊張率の斑を少なくす
る為、送り込みロールに導び〈糸条のそれぞれにテンサ
ー等を用いて張力を加えることが行われている。本発明
の装置ではそのようなテンサーによる張力調整は不要で
あり、したがってテンサーとの接触による糸条のこすれ
等の傷付きが生じる恐れがない。

又、特開昭６０−２３２５７号に開示の方法に比べ、折
り返りロールを構成するロールに特別な形状のものを必
要とせず、通常の折返しロール式の糸条送り装置がその
まま転用できること、糸条速度調整中も糸走位置は変り
ない為、他の糸条と交叉したり、乗り越えは発生しない
ので、糸薬同志の交絡等の心配がないこと等の利点を有
する。

本発明による方法で緊張処理される繊維は特別に限定さ
れるものではなく、比較的低い伸長吊下で、厳密に極限
状態に近い緊張を加えつつ処理する必要のある繊維であ
ればどのような繊維を用いてもよい。そして本発明によ
る方法はアラミド繊維の高モジユラス化熱処理、炭素Ｊ
戒維製造に１列する耐炎化処理、炭素化処理、黒鉛化処
理、シリコンカーバイト繊維等の無機繊維の焼成熱処理
等に用いられる。

【図面の簡単な説明】

第１図の本発明による装置の一実施例を示す略示正面図
であり、第２図は本発明による装置の他の実施例の主要
部を示す斜視図であり、第３図及び第４図は他の実施態
様を示す正面図である。 １・・・被処理原糸ゲピン、２ａ〜２Ｃ・・・走行糸条
、３・・・送り込み装置、５・・・重錘、６・・・遊動
プーリ、７・・・処理装置、８・・・引出し装置、１０
・・・ワイングー、１１．１１’・・・自由回転ロール
、１２．１３・・・位置検出センサー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数の糸条を一組の送り込み装置及び引き出し装置
   の間で、それぞれの糸条毎に独立して設けた重錘により
   一定緊張力を付与しつつ処理する方法であって、 前記送り込み装置と前記引き出し装置のいずれか一方又
   は両方の糸送り装置に折返しロール式糸送り装置を用い
   、それぞれの糸条の緊張力による伸長率の差を重錘の移
   動量により検知し、該移動量が許容範囲を超えた糸条を
   、任意の時間自由回転ロール上に移し、上記折返しロー
   ル式糸送り装置を構成するロールの少なくとも１本とは
   接触させずに走行させることにより、他の糸条と異なる
   送り込み速度対引出速度比で前記許容範囲を超えた糸条
   を走行させ、それによって前記重錘を前記許容範囲内に
   調整し、其後前記糸条を正規の糸走位置に戻すことを特
   徴とする複数糸条を緊張処理する方法。 ２、複数本の糸条を緊張処理ゾーンへ送り込む為の折返
   しロール式糸送り装置及び前記処理ゾーンから引出す為
   の折返しロール式糸送り装置と、該２つの糸送り装置の
   間に配置されて一定の緊張力をそれぞれの糸条に加える
   為に個別にそれぞれの糸条に係合する重錘と、それぞれ
   の重錘の移動を検出する少くとも１個の位置センサーを
   含んで構成される、複数本の糸条を緊張処理する装置で
   あって； 上記位置センサーにより検出された速度調整すべき糸条
   を、前記送込み用糸送り装置及び、又は引出し用糸送り
   装置を構成するロールの１本又は２本以上に該糸条が接
   触せずに走行可能な位置に該糸条の走路を変更する為の
   自由回転可能な１個又は２個以上の補助ロールを備えた
   ことを特徴とする複数糸条の緊張処理装置。