JPS6311455B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、走行する糸条に流体の噴流を吹きつ
け、その糸条の構成単繊維を相互に絡み合せるこ
とにより、走行糸条に集束性を付与する方法に関
する。 さらに詳しくは、少ない噴流量によつて、高い
集束性を付与することのできる効率の大きい糸条
の流体処理方法に関する。 走行している糸条に対して流体噴射を施して交
絡処理を行なう方法および装置は、米国特許第
2985995，同3110151および同3167847号明細書に
示されているように公知である。しかしながら詳
細を検討した結果、この従来の方法では、噴流が
常に促進するように作用しているのではなく、あ
る条件の限られた時間だけしか糸条の交絡処理に
寄与しておらず、極めて効率の悪い処理でしかな
かつた。 したがつて、本発明の目的は、従来技術におけ
る効率の悪さを改善し、少ない噴流エネルギーを
もつて最大の高効率の交絡効果を得ることのでき
る糸条の流体処理方法を提供せんとすることにあ
る。 この目的は、本発明によれば、周囲を壁面で囲
まれた糸処理域に連続した主噴流を噴射し、前記
主噴流に対向または交差して圧力振動波を衝突さ
せ、該衝突により上記糸処理領域出口での衝突流
の共振鋭度が３以上であるようにし、前記衝突噴
流中に糸条を走行させながら該糸条を噴流で処理
することを特徴とする糸条の流体処理方法とする
ことにより達成される。 本発明において圧力振動波をもつ流れとは、可
聴周波数域の振動数をもつ流れをいい、具体的に
は、2000Hz以下に調整されたものである。 このように本発明によれば、主噴流と副噴流が
衝突することにより生ずる流れの乱れ、渦（流）
等をも積極的に糸条の交路に利用して、流体のも
つエネルギーを有効に糸条の交路作用に寄与させ
る如く構成したものである。 そして、この方法を実施する装置は、周囲を壁
面によつて囲まれた糸処理領域を形成させ、ここ
に処理されるべき糸条を案内するようにし、この
糸処理領域に開口する流体供給ノズルを２以上設
け、これらノズルのうちの１つは連続的な主噴流
を供給する主ノズルとし、他の１つは断続的な圧
力波を発生する副ノズルであつて、前記主ノズル
と副ノズルの軸線が糸処理領域内において一致す
るかまたは互いに交差するように配置され、その
結果、糸処理領域内で共振鋭度が３以上の振動を
有する糸条処理噴流を発生することができるよう
に構成されている。 本発明の理解を容易にするために、まず走行状
態にある糸条に対し、連続した流れの噴流を作用
させた場合の糸条の挙動について説明する。 本発明者等が実験によつて糸条を構成している
単繊維相互の交路現象を解析（高速度撮影など）
した結果によると、走行するマルチフイラメント
糸条に連続した流れの噴流を噴射すると、噴流を
糸条が横切る時に開繊と同時に交路をも生じるこ
とが判明した。また開繊したマルチフイラメント
糸条は流体力により各単繊維が不確定な運動をバ
ラバラにすることにより、個々の単繊維が互いに
絡み合い、結果的に交路が生ずるという過程を示
すことも判明した。 第１図Ａ，Ｂ，Ｃは噴流による糸条の挙動を示
すモデル図である。 第１図Ａ，Ｂ，Ｃに示すように、一般にマルチ
フイラメント糸条１に噴流Ｌを吹きつけると、噴
流Ｌの流体力によりマルチフイラメント糸条１
は、第１図Ａの１ａのように糸ガイド２，２の間
で噴流Ｌを吹きつけた方向に変位した状態を示す
が、このとき、第１図Ｂの１ｂの如く、マルチフ
イラメント糸条１が噴流流線の中心にきたとき、
最大の張力に達する。 次に、マルチフイラメント糸条は、該糸条のも
つ弾性により生ずる復元力が緊張を緩和する方向
に移動する。この際、マルチフイラメント糸条１
が第１図Ｂにおいて噴流Ｌの上側１ｃに移動する
か、下側１ｄに移動するかは、マルチフイラメン
ト糸条の張力とマルチフイラメント糸条に加わる
噴流の力の方向によつて定まるために、いずれの
側に移動するかは確定的でない。 次にマルチフイラメント糸条の張力が低下する
と、噴流Ｌの流体力の巻込みにより再び噴流の中
心に来ることを繰返し、弦振動的な挙動を示す。 しかし、従来の処理方法によるときは、第１図
Ｂにおいて、この走行中のマルチフイラメント糸
条１が１ｃから噴流Ｌを横切つて１ｄへと通過す
るチヤンスは極めて少ないことが観測によつて確
認された。 すなわち、マルチフイラメント糸条に交絡処理
を施すに際し、噴流Ｌによつて走行しているマル
チフイラメント糸条（以下単に走行糸という）に
与えられる力は、上記の復元力より大きいため
に、該糸条が噴流を横切ることが困難となり、第
１図Ｂの１ｂ―１ｃ又は１ｂ―１ｄ、および第１
図Ｃに示す如く、噴流Ｌの片側で、かつ噴流Ｌの
噴出方向とほぼ平行な領域内で弦振動を行なうこ
とになる。 走行糸条に最も強く噴流が吹きつけるのは、勿
論、噴流の中心部であるが、上記したように、走
行糸条の実際の挙動は、この噴流の中心部に暴露
される機会が極めて低いので、噴流のもつエネル
ギーがマルチフイラメント糸条の交路のために費
やされる割合は極めて低くならざるを得ないわけ
である。 第２図は、従来公知の糸条の流体処理装置の主
要部を示す断面図である。 第２図Ａ，Ｂ，Ｃに示す糸条の流体処理装置３
において、ノズル４がハウジング６の管壁に設け
られ、このノズル４から噴出した噴流Ｌが壁と衝
突し、マルチフイラメント糸条は、円形、楕円、
矩形などの限られた断面をもつ糸処理領域５内で
運動する。このとき壁との衝突により生ずる衝突
噴流の渦などの巻込みに等により、マルチフイラ
メント糸条１が噴流Ｌを横切る可能性もあるが、
この渦が糸条の噴流Ｌを横切らせるための強制力
として効果的に作用していることを定量的に把握
することは不可能である。しかも、糸処理領域５
の断面形状、寸法が異なるは当然であるし、かつ
渦の発生は非定常であるので、マルチフイラメン
ト糸条が噴流を横切るための強制力として常に渦
の効果を期待するのは難かしい。 しかしながら、上に述べたように、渦の発生
は、マルチフイラメント糸条における単繊維相互
の絡み合いの様相に大きな影響を及ぼすことは十
分に考えられる。したがつて、限られた糸処理領
域５内に発生した渦は、糸処理領域５を走行する
糸条にとつて噴流を横切らせるために作用する強
制力としてではなく、個々の単繊維に各々独立し
た運動を付与する作用として働く結果、単繊維相
互の絡み合いの形態を支配するものと思われる。 上記のような観察結果に基づいて、研究を進め
た結果、既に述べたように周囲を壁で囲まれた糸
処理領域を走行するマルチフイラメント糸条が確
実に連続流である主噴流を横切ることができるよ
うに、主噴流に対し、周期的に断続した圧力波を
有する副噴流を衝突させることによつて、糸処理
領域の出口で共振鋭度が３以上となる衝突流を形
成させ、このように主噴流と副噴流が衝突するこ
とにより生ずる流れの乱れ、渦等をも積極的に糸
条の交路に利用することにより、流体のもつエネ
ルギーを有効に糸条に作用させると、従来の噴射
流体による交路マルチフイラメント糸条と何等品
質的な遜色なく、しかも、流体エネルギーを極め
て有効に利用できるので、経済的にも極めて有利
な糸条の流体処理方法を提供し得ることを見出し
た。 本発明において、連続した主噴流と断続した副
噴流とを衝突させることは絶対的なものである。
例えば、特公昭50−28533号公報に見られるよう
に、走行糸条が主噴流を横切るように、単に走行
糸条を機械的に走行方向に対し、ほぼ直角方向に
綾振りを行なわせるような機械的な方法は、本発
明者らの実験によれば、交絡度に対して大きな効
果は認められない。特に、処理時における走行糸
の張力が低くなると、主噴流の流体力が強過ぎる
ため、走行糸条が主噴流を横切ることが難しく、
また、処理時における走行系の張力が高くなると
走行糸は主噴流を確実に横切ることは可能となる
が、マルチフイラメント糸条の各単繊維間の自由
度が低下するため、開繊を生ぜしめることが困難
となり、交絡効果を大幅に向上させることは難し
くなるからである。 以下、添付図面に示した実施例を基として、本
発明の構成、作用効果について詳細に説明する。 第３図および第４図は、本発明方法に適用され
る糸条の流体処理装置の主要部を例示した断面図
である。 第３図Ａ，Ｂに示した糸条の流体処理装置３
は、ハウジング６の中に設けられた糸処理流域５
に対し、主ノズル７から連続的流れをもつ主噴流
Ｍを導入するとともに、その側方又は対向する方
向から断続的な圧力振動波をもつ流れである副噴
流Ｎを副ノズル８から導入し、副噴流Ｎと主噴流
Ｍに対し、対向する２方向から導入するようにし
たものを示す。いずれも、これらの副噴流Ｎは、
流体発振器（図示せず）より供給される。この
時、主噴流Ｍと副噴両Ｎの角度は厳密に直角でな
くてもよい。 副噴流Ｎの振動数は、特に限定されないが、捲
縮のかかつていない糸条に対しては、マルチフイ
ラメント糸条のデニール（線密度）、糸条を規制
している走行方向のガイド間距離、処理中の糸張
力で決まつてくる弦振動の固有振動数の整数倍、
又はその整数分の１とするのが断続的に振動を持
続させるのに効果的である。 振動流を得る方法としては、公知である負荷型
発振器、エツヂトーン型発振器又はソニツクオツ
シレータ等の純流体素子を利用しても良い。 第５図は、本発明方法に適用される装置の第１
の態様を示すもので、特に上記した公知の流体発
振器９（エツヂトーン型発信器）を、導管１０を
介して第３図、第４図に示すハウジング６に設け
た副ノズル８に接続したものである。 第５図に示す如く、糸条の流体処理装置は、
個々の糸処理領域５をもつハウジング６に対し
て、流体発振器９を接続し、ハウジング６と流体
発振器９をペアとして構成することがその基本的
な構成である。しかし、実際に工場等で糸条の流
体処理装置を製糸設備、糸加工機等に適用する場
合、当然のことであるが、糸条の流体処理は、処
理されるマルチフイラメント糸条の数に応じた数
だけ必要となつてくる。 第６図は、第５図とは異なる態様の構造をもつ
装置を例示したブロツク線図で、一つの流体発振
器９に複数のハウジング６を接続したものであ
る。 第７図は、第６図とは別の構造をもつ装置を示
すブロツクダイヤフラムである。第４図の如く、
断続する副噴流Ｎを二つ又は三つ以上、糸処理領
域５に噴出する場合は、第７図に示すように副噴
流Ｎを噴出するための個々の流体発振器９を接続
することができる。なぜならば、個々の流体発振
器の流体発振周波数の副噴流を同時に糸処理領域
５内に噴出させることができ、又、副噴流相互の
圧力波の移送をずらせることも可能となるからで
ある。上記のことがらは、マルチフイラメント糸
条の交絡処理における最適条件を得るのに望まし
い構成である。 第８図Ａは、本発明方法に適用される装置の第
２態様を示す断面図で、振動流を発生させる機能
をハウジング６自身に内蔵させたものである。 第８図Ａは、主噴流Ｍと対向した位置に負荷型
流体発振器として作用する共鳴室１１をハウジン
グ６に設けたもので、主噴流Ｍを噴射すると、結
果的に断続的な圧力波である副噴流Ｎを生ぜしめ
るようにしたものである。 第８図Ｂは、第８図Ａとは異なる構造をもつ装
置の断面図であり、この装置は共鳴室で低周波の
振動流を発生させるように、糸処理領域５と共鳴
室１１の間を小径の副ノズル８で連結し、ヘルム
ホルツ型共鳴器（以下共鳴管１９という）を形成
させたものである。 第８図Ｃに示した例は、上記第８図Ｂの装置の
主ノズル７の側部に側孔１２を開口させたもの
で、この側孔１２より、例えば水のような液体Ｏ
を導入し、主噴流Ｍとともに糸処理領域５に供給
するものである。液体Ｏは主噴流Ｍとともに霧状
になつて走行しているマルチフイラメント糸条に
作用し、走行糸条の集束性を一層高めることがで
きる。 一般に、上述したように、走行糸条への流体噴
流による交絡処理においては、走行糸条に付与す
る流体のエネルギーが大きければ大きいほど、高
い集束性を得ることができる。このような流体の
エネルギーを大きくする方法としては、第８図Ｃ
の例に見られるように、流体噴流中に液体を霧状
に混在させた状態にすることによつて達成でき
る。 また、一般的には、主ノズルからの流体の流速
を早くするようにし、そのために流体の供給圧力
を高くする。また、流体の運動量を増加させるた
めに、主ノズルの口径を大きくしたり、主ノズル
の数を増加させる手段などがとられる。 しかしながら、圧縮性流体、特に圧縮空気など
を流体として使用する場合、主ノズルでの流速を
音速よりも早めることは末広管（ラバール管）を
使用しない限り不可能とされている。 そこで、本発明によれば、前記主ノズル７を同
軸的に直列に配置された断面積の異なる少なくと
も二つのノズルで構成し、該断面積の異なる少な
くと二つのノズルは、流体の上流側のノズルのノ
ズル断面積よりも、流体の下流側のノズルのノズ
ル断面積の方を大きくすることにより達成され
る。 すなわち、より具体的には、本発明は前記した
主ノズル７を径の異なる２段のノズルで構成する
ようにし、しかも、上流側（１段目）のノズルの
断面積よりも、下流側（２段目ノズル）の断面積
の方を大きくするようにして、上述の目的を達成
する。 第９図は、２段目ノズルを備えた装置の構造を
示す断面図である。第９図に示すように、主噴流
を糸処理領域に供給するための主ノズル７は、同
軸的に配置された円形の１段目ノズル１３と、こ
の１段目ノズル１３よりも大きい径を有する２段
目ノズル１４より構成されている。 第１０〜１１図は、第９図に示すノズルをモデ
イフアイした構造の装置を示す断面図で、第１１
図に示すように、第１段目のノズル１３の直後、
つまり第２段目のノズル１４に前述の側孔１２を
設けてもよい。この場合、１段目ノズル１３の直
後に発生する負圧を利用し、積極的に側孔１２よ
り流体を吸引することが大きな特徴である。ま
た、１段目ノズル１３の直後に発生する負圧は、
側孔１２より流入する流体量を調整することによ
りコントロール可能である。具体的には、側孔１
２の途中に側孔１２の断面積を調整することので
きる弁を設けることによつて可能である。また、
側孔１２の先端に市販の流量調整弁（図示せず）
を接続してもよい。また、このような１段目ノズ
ル１３直後の雰囲気圧力のコントロールを容易と
するため、第１２図の実施例のように、１段目ノ
ズル１３と２段目ノズル１４の間に膨脹室１５を
設ける構成とすることが望ましい。 圧縮性流体を作用流体として使用する場合、流
速を上げる手段としてラバール管を使用すると良
いことは前に述べたが、本発明は、主ノズル７を
２段化することにより、ラバール管と同様の現象
を得、流体のエネルギーが大きくなるようにして
いる。 つまり、１段目ノズル１３より噴出した圧縮性
流体は、この１段目ノズル径よりも大きい径を有
する２段目ノズル１４に流入し、噴流の広がりを
可能としているものである。さらに、１段目ノズ
ル１３直後の雰囲気圧力を調整することにより、
１段目ノズル１３より噴出する噴流の拡がりを２
段目ノズル１４の径に合せて最適になるようコン
トロールすることができる。 以上の理由により、主ノズル７を２段化するこ
とにより流速を早め、その流体エネルギーを大き
くすることができる。 さらに、２段目ノズル１４に入つた噴流は、２
段目ノズル内で整流作用を受けて、２段目ノズル
出口より糸処理領域５内に噴出される。このと
き、２段目ノズル１４の出口から噴出する噴流
は、理想的な平行流となり、糸処理領域５を通過
する走行糸条に対し、時間的にも空間的にも安定
した噴流を付与することになる。 さらには、糸処理領域５に開口する２段目ノズ
ル１４の断面積は、１段目ノズル１３よりも大き
いため、噴流が糸処理領域５を通過する走行糸条
に衝突する機会も多くなり、その結果、糸条に噴
流エネルギーを効率良く付与することができる。 このように、本発明の実施例で述べているよう
に、主ノズル７を１段目ノズル１３と２段目ノズ
ル１４とを同軸的に配列し、この主ノズル７と対
向させて共鳴室１１を設置することにより、流体
振動が励起させられる。連続した主噴流Ｍに対
し、断続した圧力波である副噴流Ｎを衝突させる
ことにより、主噴流Ｍに断続的な緩和が与えられ
るので、走行糸条を主噴流Ｍを横断する方向に確
実に移動させることが可能である。 従つて、主噴流Ｍを走行糸条に衝突させること
ができ、その結果、噴流エネルギーを効率的に付
与することができる。 また、共鳴管１９の作用により、可聴周波数域
の比較的低周波数の流体振動と必然的に超音波が
発生する。側孔１２を通じて、主噴流Ｍと共に糸
処理領域５に噴出させられる液体Ｏは、この超音
波により、ミクロン単位の微粒子となり、主噴流
Ｍが圧縮空気の場合は、特に噴流の運動量を大き
くすることができ、走行糸条に対しては効果的に
噴流エネルギーを付与することができる。また、
ミクロン単位の微粒子に霧化された液体Ｏは、走
行糸条に効率良く付着し、特に霧化された液体が
水分を含む場合は、走行糸条を構成する単糸間の
摩擦を大きくする効果があり、結果的に糸条の集
束性を高めることができる。 第１３図は、第１２図に示す本発明に適用され
る装置の構造を、さらに詳しく示した断面図であ
る。 第１３図において、ハウジング６の中は中心部
に糸処理領域５を置いて、一方の側に主ノズル７
が構成されており、これは１段目ノズル１３と２
段目ノズル１４とからなつている。それぞれのノ
ズル１３，１４はノズルピース１６および１７に
それぞれ加工され、ハウジング６に対し脱着自在
の構造となつている。 また、二つのノズルピース１６と１７との間に
は、１段目ノズル１２の径よりも径の大きな膨脹
室１５が介在するように設けられている。この膨
脹室１５には側孔１２が外部と連通している。側
孔１２の入口には、必要により絞り弁が設けられ
る。 糸処理領域５はハウジング６に対し脱着自在な
ピース１８によつて形成されており、それに隣接
して共鳴管１９が設けられている。共鳴管１９は
共鳴室１１と、この共鳴室１１より径の小さい副
ノズル８とからなり、さらに共鳴室１１にはピス
トン２０が嵌合している。ピストン２０は、共鳴
室１１の中を往復運動することができ、その位置
を適当に定めることにより、共鳴室１１の容積を
決めることができる。副ノズル８はピース１８に
穿設される。主ノズル７の１段目ノズル１３およ
び２段目ノズル１４、さらに共鳴管１９の副ノズ
ル８および共鳴室１１の軸心は同一線上にあり、
かつ両者は同心的に配置されている。 糸処理領域５には、外部と連通する糸掛用スリ
ツト２１が設けられ、糸処理領域５への糸掛けを
容易にできるようにしている。 本発明に適用される装置では、連続した主噴流
の他に、さらに上述した流体発振作用による振動
的圧力波をもつ副噴流があり、後者の圧力波をも
つ副噴流が前者の主噴流に衝突することになる。
この衝突流中に走行糸条を暴露させ、糸条の高い
集束性を付与することになる。 流体の発振周波数は、噴流の供給圧力、１段目
ノズル１３の直後の背圧、および副ノズル８の長
さ、副ノズルの直径、共鳴室１１の容積で決定さ
れる。ピストン２０は共鳴室１１の容積を自由に
調整する役目を行なうので、上述の流体の発振周
波数は任意に得ることが可能となる。 また、第８図Ａ，Ｂおよび第９図に示すような
流体処理装置は、主ノズル７に開口を有しない。
このため、共鳴管入口の流体圧力は流体の供給圧
力で決まつてくる。このことは、流体処理装置の
寸法が決定すると、流体の供給圧力によつて発生
する流体発振の周波数範囲がほぼ決定されること
になり、処理条件、例えば供給圧力等を変更する
と、希望する周波数の流体発振が発生しない等の
不都合が生ずることが判明した。 しかるに、第８図Ｃ、第１０，１１，１２、１
３図に示す如く、主ノズル７に開口する側孔１２
を有する場合は、側孔１２より供給される流体量
を調整することによつて、上述の不都合さは少な
くなる。特に、第１１図および第１２図に示す如
く、１段目ノズル直後に側孔を設置した場合、そ
の改善効果は著しい。 また、側孔の効果の特筆すべきものとして、以
下のことが判つている。流体発振の鋭さ、つまり
共振鋭度を調整することが可能な点である。つま
り側孔のない場合は、一般的に供給圧力によつて
流体発振の鋭さは決つてしまう。側孔のある場合
は、側孔より流入する流体量を調整することによ
り、流体発振の鋭さを鋭くしたり、鈍くしたり調
整することができる。例えば、流体発振の鋭さを
鈍くするということは、流体発振の起つている発
振周波数を中心として、その付近の周波数の流体
エネルギーが十分に存在するということであり、
また発振周波数が鋭いということは、ほぼ発振周
波数に流体エネルギーが集中していることを意味
するものである。 本発明においては、前述したように、断続的な
噴流つまり副噴流のもつ発振周波数を処理中の走
行系が示す弦振動の固有振動数に対して、実質的
に整数倍またはその整数分の１となるようにすれ
ば効果的である。さらには、流体発振の鋭さ程度
を示す共振鋭度Ｑは、Ｑ３とすることが必要で
ある。この理由については後に示す実施例、特に
第１７図から明らかとなるであろう。 ここで、共振鋭度Ｑは、第１４図に示す流体発
振のパワー・スペクトラムにおけるピーク値の周
波数を₀（Hz）とし、ピーク値よりも3dB低い周
波数を各々₁，₂（Hz）とすると、次式で定義さ
れるものである。 Ｑ＝₀／｜₁−₂｜ また、本発明において、流体発振の流体圧力
は、以下に述べる方法で測定する。すなわち、第
１５図に示すように、供給糸条２２は、第１送り
ローラ２３により糸速を設定され、糸ガイド２の
間に設けた流体処理装置３を通して、さらに、第
２送りローラ２４を経てワインダ２５により巻取
られる。 装置３は、二つの糸ガイド２，２の中間にセツ
トされ、糸ガイド２，２間の距離をｌとする。さ
らに、流体処理装置３の振動流の周波数を測定す
るため、圧力変換器２６を流体処理装置３の下流
側にセツトし、該圧力変換器２６より出た信号
は、リアルタイム周波数分析器２７により周波数
分析される。 すなわち、圧感素子としては、半導体圧力変換
器２６を用い、該圧力変換器２６の受圧部となる
ダイヤフラムを走行する糸条の仮想糸道（糸ガイ
ド２，２を結ぶ直線）と、該ダイヤフラムの軸線
とを一致させ、流体処理装置３の糸処理領域５の
端部より排出される流体に向けて設置し、該流体
の圧力を測定する。半導体圧力変換器２６は増幅
器４０を通してリアルタイム周波数分析器２７に
接続され、流体圧力のパワースペクトラムを採取
する。一方、走行糸の示す弦振動の周波数スペク
トラムの測定は、半導体圧力変換器２８のダイヤ
フラム面に走行糸条を接触させて、走行糸の張力
変化を該圧力変換器２８により捕え、該圧力変換
器２８より出た信号は増幅器４０を通してリアル
タイム周波数分析器に接続することによつて実施
される。 仮燃加工を施した捲縮のかかつている糸条につ
いては、特に上述の走行糸が示す固有振動数は、
ガイド間距離ｌを目標とする開繊部の長さに比較
して長くとつた場合、一定に定まらない。これ
は、糸条に捲縮がかかつているために、糸条の自
由度が大きく、厳密な弦振動的な挙動を示し難い
ためである。 この場合、目標とする開繊部の長さ（≒交絡の
ピツチ）をｍとすると、ガイド間距離ｌは、0.5
ｍｌ1.5ｍの間に設定するのが良く、共振の
鋭さは鈍い方が良い。 捲縮のかかつていない糸条の場合、走行糸条の
示す上記固有振動数は常に一定ではなく、走行糸
条のデニール斑、供給糸条の集束度合、交絡処理
の程度、特に処理張力の変動などの要因によつて
変動するが、この固有振動数（整数倍またはその
整数分の１の振動数）に流体発振器周波数を設定
しておけば、走行する糸条を安定して振動せしめ
ることができる。 このときの流体発振に関しては、流体発振の周
波数が鋭い単一の基本発振周波数と、そのｎ倍の
周波数を含むようなものでなく、白色雑音のエネ
ルギースペクトラムの如く、各周波数のエネルギ
ースペクトラムの中に有するものが良く、共振の
鋭さの程度は余り考慮しなくてもよい。 勿論、糸の種類、糸速、ガイド間距離、処理時
における糸の張力など、処理条件が異なればその
都度、最適の固有振動数、共振の鋭さが存在する
ものである。 既に述べたように、本発明において、連続した
流れである主噴流と共鳴管の作動による断続的な
圧力波をもつ副噴流が糸処理領域内で衝突、合流
し、糸処理領域における走行糸条が出入する開口
部（糸処理領域の走行糸の上流端および下流端）
より断続した噴流となつて流出するのであるが、
この糸処理領域における走行糸が出入りする開口
部付近の決められた位置（本発明では、仮想糸道
上で加工部端より15mm離れた下流位置）での断続
噴流の共振鋭度（Quality factor）を測定する。 この場合の共振の鋭さは、主として、ヘルムホ
ルツ共鳴器における共鳴の鋭さによつて決定され
るが、この共鳴の鋭さは、副ノズルの糸処理領域
側入口の雰囲気圧力によつて支配される。 支配する因子として、 (A) 第８図Ａ，Ｂに示す流体処理装置において
は、設計条件であるノズルデイメンジヨン（ノ
ズル孔径、ノズル出口と共鳴管入口までの距
離、糸処理領域の断面寸法、糸処理領域の長さ
など）、使用条件である供給圧力によつて共振
鋭度（Ｑ値）は一義的に決まつてくる。はなは
だしくは、共振の発生する圧力も一義的に決ま
つてくる。つまり、望みの供給圧力で、望みの
共振状態を得ることがかなり難かしい。 (B) 第１２図、第１３図に示した装置において
は、 (a) 設計条件であるノズルデイメンジヨン (b) 使用条件である供給圧力 (c) 使用時に調整可能な、膨脹室１５内の雰囲
気圧力（真空度）である。 (c)については、膨脹室１５内の雰囲気圧力を調
整することによつて、主ノズルより噴出する噴流
の拡がりの程度をコントロールすることができ、
結果的に共鳴管１９入口の雰囲気圧力を決定する
ことができる。 (c)の条件設定の具体的方法としては、側孔１２
より吸引流入する流体量（この場合は空気）を制
御することによつて可能である。 具体的手段としては、側孔１２に流量制御弁を
接続するか、側孔１２の断面積を可変となるよ
う、側孔１２の横断面を貫くようハウジング６に
設けたネジを利用し（ボルト）等により、部分的
に閉じるようにしてもよい。 共鳴管入口の雰囲気圧力によつて、共振鋭度が
決定され、その因子は上記の通りであるが、実際
糸条を処理する場合には、共鳴周波数も重要であ
り、望みの周波数になるよう共鳴室の体積を調整
する必要がある。この場合、周波数が変化する
と、副次的に共振鋭度も変わる場合がある。この
ような場合には、上記、側孔１２より流入する流
体量と、該共鳴室体積の双方を調整することによ
つて、望みの供給圧力（使用条件）において、望
みの共振周波数、共振鋭度を得ることが可能とな
る。 共鳴管を糸条の流体処理装置に応用した公知例
として、米国特許第3167847号明細書が挙げられ
る。 米国特許第3167847号明細書は、第１６図に示
すように、１段のノズル３６と同軸的に対向して
設けたノズル３７と、共鳴室３８からなるヘルム
ホルツ型共鳴器３９より構成されているが、本発
明の実施例に示すように、走行する糸条の周囲を
壁面で囲まれた糸処理領域が存在しない。 本発明の実施例においては、共鳴管によつて生
ずる振動的な圧力波をもつ副噴流を限られた糸処
理領域の中で、ノズルより噴出する連続した流れ
である主噴流と衝突させて、糸処理噴流となし、
積極的に糸処理領域の内壁を利用して、糸条が主
噴流を容易に横断するようにしたもので、明細書
に述べた如く、発振周波数は1000Hz周辺または
2000Hz以下の低周波である。 当然のことながら、本発明の装置においては、
糸処理領域を形成する内壁には、糸条が常に接触
する。しかし、米国特許第3167847号明細書に示
された装置には、１段ノズル３６の先端と共鳴管
入口、つまり共鳴室３８に連接されたノズル３７
の先端の間で、糸処理中の糸条の運動を拘束する
ものは何もない。 また、糸速が高速になれば、それに伴なつて低
速時と同じ交絡ピツチを得ようとするならば、低
速時よりも更に積極的に主噴流を走行する糸条に
横断させる必要がある。１段ノズル３６の先端と
共鳴室３８に連接されたノズル３７の先端の間
に、糸の運動を拘束するものがない場合は、噴流
の力による復元力は余り期待できず、共鳴室を有
するノズルを備えた糸条の流体処理装置であつて
も、糸条が主噴流を効率良く横断することは難か
しい。 本発明者は、米国特許第3167847号明細書に記
載されている装置および条件と、本発明の比較実
験を行なつた結果、特に高速で糸処理を行なう場
合、処理中の糸条が内壁に接触する糸処理領域を
備えることが、噴流のエネルギーを効率良く糸処
理に使用されるためには、ぜひとも必要であるこ
とが判つた。 また、米国特許第3167847号明細書では、共鳴
管によつて発生する共鳴音に注目し、共鳴音が最
大の時に交絡付与効果が最大となると記載されて
いるが、本発明の方法によると、1000Hz程度の比
較的低周波の振動流である副噴流と、連続した主
噴流とを内壁で囲まれた糸処理領域中で衝突さ
せ、さらには、衝突流が内壁に衝突することによ
り、糸処理領域中の糸が積極的に主噴流を横断す
ることにより、糸条に交絡を付与せしめんとする
ものである。 また、米国特許第3167847号明細書によると、
共鳴音のレベルを低下させるため、ノズル周辺を
吸音材で囲むことが述べられているが、この吸音
材は糸の運動を拘束する内壁とはなり得ない。な
ぜならば、吸音材に糸が接触すると、糸切れや毛
羽が発生し、糸処理装置自体が何の意味も持たな
くなる。 以下、米国特許第3167847号明細書に記載され
ている実施例を比較例とした本発明の実施例との
比較テスト結果をまとめて第１表、第２表に示
す。本テストにおける交絡度CF―の測定は、
ロツシールド社（Rothschild）のエンタングルメ
ントテスタ（Entanglement testertype 2040）
で測定した交絡度である（ナイロン70Dの場合、
測定条件、走行糸張力14ｇ、トリツプレベル20
ｇ）。 なお、本実施例に用いた糸条は、ナイロン６，
70D−24fである。 実験No.９，10，11は、米国特許第3167847号明
細書の追試であり、また、実験No.１―２，11―３
については、糸速を600ｍ／分としたテストも行
なつてみた。米国特許第3167847号明細書の場合、
糸速600ｍ／分にすると、極端に交絡度は低下す
る。糸張力を３〜19ｇに変更しても交絡度は低
い。 これら米国特許第3167847号明細書のテストで
は、圧力消費量が57Nl／分であるのに対し、本
発明の実験No.12および13は18Nl／分、実験No.14
は28Nl／分であり、

【表】

【表】

【表】 いずれも上記米国特許における圧空消費量の1/3
〜1/2で行なつても大きな交絡度CF―を示して
いる。 第１表および第２表において、交絡度を圧空消
費で除して、単位流量当りの交絡能を算出してみ
た。 この結果を第１７図に示す。第１７図は、横軸
に共振鋭度、縦軸に単位流量当りの交絡能を示し
たグラフである。第１７図において、Ａは糸速
600ｍ／分、張力３ｇで流体交絡処理したもので
あり、Ｂは糸速600ｍ／分、張力６ｇで流体交絡
処理したものであり、さらに、Ｃは糸速200ｍ／
分、張力６ｇで流体交絡処理したものである。そ
れぞれのポイントにおける数字は実験No.を示して
いる。第１７図から明らかなように共振鋭度３以
上においていずれの条件の場合も交絡能は急激に
増大しており、共振鋭度を３以上にすることが重
要であることがよく解る。 前記米国特許の通り、式ではこの値が糸速200
ｍ／分、処理張力６ｇの場合、0.47〜0.79である
のに対し、本発明では1.1〜1.8であり、本発明方
法が優れていることが明白である。 また、第８図Ｂに示す装置を用いた場合、上述
の交絡能は糸速600ｍ／分、張力６ｇ、流体発振
周波数830Hzにおいて、2.1となり、本発明が有効
であることがわかる。しかしながら、前にも述べ
た如く、第８図Ｂ示した装置では、上記有効な流
体発振が発生する圧力がノズルの寸法（デイメン
ジヨン）によつて決まつてしまい、圧力変更が容
易に出来ないという不都合さを生ずる。 また、第８図Ａの装置では、流体発振が発生せ
ず、超音波が発生するが、この装置では上記単位
流量当りの交絡能は糸速200ｍ／分、処理張力６
ｇの時0.24であり、糸速600ｍ／分、糸張力６ｇ
の時0.52であり、本発明の方法に比較すると劣
る。 本発明の実施例では、糸速を早くしても交絡度
は低下せず（張力６ｇと基準として評価する）、
これまで説明してきたように、本発明の装置によ
り、低エネルギーで効率良く、糸条に交絡を付与
することが可能となつた。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂ，Ｃは噴流による糸条の挙動を示
すモデル図である。第２図Ａ，Ｂ，Ｃは従来装置
の主要部を示す断面図である。第３図Ａ，Ｂ、第
４図 第５図 第８図Ａ，Ｂ，Ｃ、第９図 第１
０図 第１１図 第１２図は、本発明に適用され
る装置の主要部を示す断面図である。第６図、第
７図は本発明に適用される装置の構造を示すブロ
ツクダイヤグラムである。第１３図は、第１２図
に示す装置の構造を更に詳しく説明した断面図で
ある。第１４図は、流体発振器の示すパワースペ
クトラムである。第１５図は本発明における実施
例に用いた装置の構造を説明するための概略図で
ある。第１６図は米国特許第3167847号明細書に
示された装置の断面図である。第１７図は、横軸
に共振鋭度、縦軸に単位流量当りの交絡能を示し
たグラフである。図面中の符号の説明 ３：糸条の流体処理装置、５：糸処理領域、
７：主ノズル、８：副ノズル、９：流体発振器、
１１：共鳴室、１２：側孔、２１：糸掛用スリツ
ト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 周囲を壁面で囲まれた糸処理域に連続した主
   噴流を噴射し、前記主噴流に対向または交差して
   圧力振動波を衝突させ、該衝突により上記糸処理
   領域出口での衝突流の共振鋭度が３以上であるよ
   うにし、前記衝突噴流中に糸条を走行させながら
   該糸条を噴流で処理することを特徴とする糸条の
   流体処理方法。