JPWO2018003800A1 - 繊維ガイド - Google Patents

Abstract

本開示の繊維ガイドにおける繊維との接糸面は、粗さ曲線から求められる切断レベル２０％の負荷長さ率Ｒｍｒ２０が１５％以下であり、粗さ曲線から求められる切断レベル５０％の負荷長さ率Ｒｍｒ５０が６０％以上である。
【選択図】 図１

Description

本開示は、繊維ガイドに関する。

繊維の案内においては、ローラーガイド、オイリングノズル、ロッドガイドおよびトラバースガイドと呼ばれる様々な形状の繊維ガイドが繊維機械に取り付けられ使用されている。そして、繊維と接触する繊維ガイドの表面（以下、接糸面という。）には、繊維に傷やほつれ等のダメージを発生させにくいことが求められている。

例えば、特許文献１には、搬送される繊維束と接触する面の表面粗さＲａが０．１μｍ以下の繊維ガイドが提案されている。

特開２０００−７３２２５号公報

本開示の繊維ガイドにおける繊維との接糸面は、粗さ曲線から求められる切断レベル２０％の負荷長さ率Ｒｍｒ２０が１５％以下であり、粗さ曲線から求められる切断レベル５０％の負荷長さ率Ｒｍｒ５０が６０％以上である。

本開示の繊維ガイドの一例を示すローラーガイドの斜視図である。 本開示の繊維ガイドの一例を示すオイリングノズルの斜視図である。 本開示の繊維ガイドの一例を示すロッドガイドの斜視図である。 本開示の繊維ガイドの一例を示すトラバースガイドの斜視図である。 本開示の繊維ガイドの接糸面の一例を模式的に示す拡大図である。 摺動試験装置の概略図である。

近年、繊維の生産効率の向上のために、繊維の送り速度が３０００〜１００００ｍ／分と極めて高速化してきている。そして、繊維の送り速度が高速化したことで、接糸面との摩擦によって繊維にダメージが発生しやすくなってきている。よって、繊維の送り速度の高速化によっても繊維にダメージを与えることの少ない、接糸面の摩擦係数が低い繊維ガイドが求められている。

本開示の繊維ガイドは、接糸面の摩擦係数が低いことから、繊維を案内した際に、繊維にダメージが発生することを抑制できる。以下に、本開示の繊維ガイドについて、図面を参照しながら詳細に説明する。

最初に、繊維ガイドの代表的な種類について、図１〜図４を参照しながら説明する。まず、図１に示すローラーガイド１０ａは、回転しながらＶ溝状部分で繊維１を案内するものである。次に、図２に示すオイリングノズル１０ｂは、摺動する繊維１にオイルを付着させるのに用いられるものである。また、図３に示すロッドガイド１０ｃは、繊維１を収束したり分離したりするために使用されるものである。さらに、図４に示すトラバースガイド１０ｄは、円筒状のパッケージの外周に繊維１を巻き取るときの案内に使用されるものである。なお、以降の説明においては、特定の繊維ガイドについて記載する場合を除き、繊維ガイドには「１０」の符号を付して説明する。

本開示の繊維ガイド１０における繊維１との接糸面は、粗さ曲線から求められる切断レベル２０％の負荷長さ率Ｒｍｒ２０が１５％以下であり、粗さ曲線から求められる切断レベル５０％の負荷長さ率Ｒｍｒ５０が６０％以上である。

このような構成を満足していることから、本開示の繊維ガイド１０は、接糸面の摩擦係数が低く、繊維１を案内した際に、繊維１にダメージが発生することを抑制できる。具体的には、接糸面において、負荷長さ率Ｒｍｒ２０が１５％以下であることから、繊維１を案内する際に、繊維１と接糸面との接触面積が少ない。また、負荷長さ率Ｒｍｒ５０が６０％以上であることから、繊維１が接糸面における谷部の底に食い込みにくく、繊維１を円滑に摺動させることができる。そのため、本開示の繊維ガイド１０は、接糸面の摩擦係数が低い。

なお、粗さ曲線から求められる負荷長さ率Ｒｍｒとは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１（２０１３）に規定されており、粗さ曲線から平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の粗さ曲線を山頂線に平行な切断レベルで切断したときに得られる切断長さの和の基準長さに対する比を百分率で表したものである。ここで、切断レベルとは、上記基準長さにおける、最大高さ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１（２０１３）に示されている最大山高さと最大谷深さとの和）に対する高さの比を百分率で表したものである。つまり、切断レベル０％の負荷長さ率Ｒｍｒ０は０％となり、切断レベル１００％の負荷長さ率Ｒｍｒ１００は１００％となる。

また、本開示の繊維ガイド１０における接糸面は、負荷長さ率Ｒｍｒ５０が７５％以上であってもよい。このような構成を満足するならば、繊維１が接糸面における谷部の底にさらに食い込みにくく、繊維１を円滑に摺動させることができる。

また、本開示の繊維ガイド１０における接糸面は、粗さ曲線から求められる凹凸の平均間隔Ｒｓｍが５μｍ以上２５μｍ以下であってもよい。このような構成を満足するならば、繊維１と接糸面との接触面積を少なくしつつ、繊維１を案内する際に、繊維１が跳ねることを抑制でき、繊維１を円滑に摺動させることができる。

なお、粗さ曲線から求められる凹凸の平均間隔Ｒｓｍとは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１（２０１３）に規定されており、１つの山部およびそれに隣り合う１つの谷部に対応する中心線の長さの和を山部と谷部との間隔とした際、この間隔の平均値を示す指標である。

また、本開示の繊維ガイド１０における接糸面は、粗さ曲線から求められるピークカウントＰｃが１０以上３０以下であってもよい。このような構成を満足するならば、繊維１と接糸面との接触面積をより少なくしつつ、繊維１を案内する際に、繊維１が跳ねることをより抑制でき、繊維１を円滑に摺動させることができる。

なお、ここで、粗さ曲線から求められるピークカウントＰｃとは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１（２０１３）に規定されており、粗さの平均高さを中心線とした際に、中心線に対して山および谷となる部分の単位長さ（１０ｍｍ）当たりに存在する個数を示す指標である。

ここで、接糸面における、負荷長さ率Ｒｍｒ２０、負荷長さ率Ｒｍｒ５０、凹凸の平均間隔ＲｓｍおよびピークカウントＰｃは、表面粗さ測定機（例えば、（株）小坂研究所製、ＳＥ−３４００、ＳＥ−３５００、ＳＥ−Ｓ５００Ｋ等のＳＥ−３３００以降の後継機種）を用いて、ＪＩＳ Ｂ ０６０１（２０１３）に基づいて接糸面を測定し、算出すればよい。なお、測定条件としては、基準長さを０．８ｍｍ、カットオフ値を１ｍｍ、触針の先端半径を２μｍ、触針の先端速度を０．５ｍｍ／秒とすればよい。そして、接糸面において、少なくとも５ヵ所以上測定し、その平均値を求めればよい。

また、本開示の繊維ガイド１０の接糸面の材質は、特に限定されるものではない。接糸面がセラミックスからなるならば、セラミックスは、金属や樹脂と比較して、耐磨耗性および耐熱性に優れていることから、繊維１にダメージが発生することを抑制することができる。

特に、セラミックスの中でも酸化アルミニウム質セラミックスは安価な材料であるため、酸化アルミニウム質セラミックスで接糸面を構成すれば、コストを抑えることができる。

なお、酸化アルミニウム質セラミックスからなる接糸面は、金属や樹脂等の部材の表面を酸化アルミニウム質セラミックスでコーティングすることで製造してもよいが、繊維ガイド１０自体を酸化アルミニウム質セラミックスで製造すれば、より耐久性に優れたものとなる。ここで、酸化アルミニウム質セラミックスとは、セラミックスを構成する全成分１００質量％のうち、酸化アルミニウムが８０質量％以上占めるものである。

なお、接糸面の材質は、以下の方法で確認すればよい。まず、Ｘ線回折装置（ＸＲＤ）を用いて、接糸面を測定し、得られた２θ（２θは、回折角度である。）の値よりＪＣＰＤＳカードを用いて同定を行なう。次に、蛍光Ｘ線分析装置（ＸＲＦ）を用いて、含有成分の定量分析を行なう。そして、例えば、上記同定により酸化アルミニウムの存在が確認され、ＸＲＦで測定したＡｌの含有量から酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）に換算した含有量が８０質量％以上であれば、酸化アルミニウム質セラミックスである。

そして、本開示の繊維ガイド１０における接糸面が、酸化アルミニウム質セラミックスからなる場合、図５に示すように、酸化アルミニウムの結晶粒子２の平均円形度は０．５５以上０．８以下であってもよい。このような構造を満足するならば、酸化アルミニウムの結晶粒子２の脱粒を抑制しつつ、酸化アルミニウムの結晶粒子２同士の隙間が小さくなることから、接糸面の摩擦係数をより低くすることができる。なお、平均円形度とは、円らしさの度合いを示す指標である円形度の平均値のことである。また、円形度とは、真円であれば１であり、円の形状が崩れる程小さな値を示す。

ここで、接糸面における、酸化アルミニウムの結晶粒子２の平均円形度は、以下の方法で算出すればよい。まず、電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）を用いて、接糸面の面分析を行なう。そして、面分析のカラーマッピングにより、チタンが検出されず、アルミニウムおよび酸素が同時に検出された粒子を、酸化アルミニウムの結晶粒子２とみなす。次に、接糸面の写真を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて撮影する。なお、図５は、接糸面をＳＥＭ等において観察した状態を模式的に示したものとも言えるものであり、酸化アルミニウムの結晶粒子２は白色系の色調を呈する。そして、この接糸面の写真から、トレーシングペーパーに酸化アルミニウムの結晶粒子２を書き写す。そして、そのトレーシングペーパーを画像データとして読み取り、画像解析ソフト「Ａ像くん」（登録商標、旭化成エンジニアリング（株）製、なお、以降に画像解析ソフト「Ａ像くん」と記した場合、旭化成エンジニアリング（株）製の画像解析ソフトを示すものとする。）の粒子解析という手法を適用して画像解析を行なうことにより、酸化アルミニウムの結晶粒子２の平均円形度を求めることができる。ここで、画像解析ソフト「Ａ像くん」の解析条件としては、結晶粒子の明度を「明」、２値化の方法を「自動」、シェーディングを「有」とすればよい。なお、上記測定の際、接糸面が湾曲しているために、ＳＥＭを用いた接糸面の写真撮影が困難である場合には、接糸面を平面に研磨し、この研磨面を接糸面と同じであるとみなして測定を行なってもよい。

さらに、本開示の繊維ガイド１０における接糸面は、図５に示すように、チタン酸アルミニウムの結晶粒子３を含んでいてもよい。ここで、チタン酸アルミニウムは、組成式がＡｌ_２ＴｉＯ_５として表さられるものであり、酸化アルミニウムと比較して、ヤング率が極めて小さい。具体的には、酸化アルミニウムのヤング率が１５０−４００ＧＰａ程度であるのに対し、チタン酸アルミニウムのヤング率は４−６ＧＰａ程度である。よって、このような構成を満足するならば、繊維１が案内される際に、繊維１と接触するチタン酸アルミニウムの結晶粒子３が弾性変形することで、繊維にダメージが発生することを抑制できる。

また、接糸面において、チタン酸アルミニウムの結晶粒子３が存在するか否かは、以下の方法で確認することができる。まず、ＥＰＭＡを用いて、接糸面の面分析を行なう。そして、面分析のカラーマッピングにより、チタン、アルミニウムおよび酸素が同時に検出された粒子を、チタン酸アルミニウムの結晶粒子３とみなせばよい。なお、図５に示すように、酸化アルミニウムの結晶粒子２は白色系の色調を呈するのに対し、チタン酸アルミニウムの結晶粒子３は黒色系の色調を呈するものであることから、目視において識別できるものである。

また、本開示の繊維ガイド１０の接糸面において、チタン酸アルミニウムの結晶粒子３の平均結晶粒径が２μｍ以上１０μｍ以下であるとともに、チタン酸アルミニウムの結晶粒子３が占める面積比率が１面積％以上７面積％以下であってもよい。このような構成を満足するならば、長期間に亘って繊維１が案内され、接糸面の温度が上昇したとしても、チタン酸アルミニウムと酸化アルミニウムとの熱膨張係数差に起因する亀裂が入りにくい構造となる。よって、本開示の繊維ガイド１０は、接糸面の摩擦係数を低く維持することができ、繊維１にダメージが発生することを抑制できるものとなる。

ここで、接糸面における、チタン酸アルミニウムの結晶粒子３の平均結晶粒径とチタン酸アルミニウムの結晶粒子３が占める面積比率とは、以下の方法で算出すればよい。

まず、接糸面の写真を、ＳＥＭを用いて撮影する。そして、上述したように、チタン酸アルミニウムからなる結晶粒子３は黒色系の色調を呈するものであることから、この写真を用いて、画像解析ソフト「Ａ像くん」の粒子解析という手法を適用して画像解析を行なう。これにより、チタン酸アルミニウムの結晶粒子３の平均結晶粒径とチタン酸アルミニウムの結晶粒子３が占める面積比率とを求めることができる。なお、画像解析ソフト「Ａ像くん」の解析条件としては、結晶粒子の明度を「明」、２値化の方法を「自動」、シェーディングを「有」とすればよい。

次に、接糸面の摩擦係数の測定方法について、図６を用いて説明する。図６に示す摺動試験装置は、ローラーＲ１、ローラーＲ２、繊維ガイド１０、ローラーＲ３およびローラーＲ４を備え、この順に繊維１を案内することができる装置である。そして、ローラーＲ２およびローラーＲ３には、テンション検出器（図示していない）が接続されている。

そして、この摺動試験装置を用いて繊維１を案内し、ローラーＲ２のテンション検出器によって検出されたテンションＴ１の測定値と、ローラーＲ３のテンション検出器によって検出されたテンションＴ２の測定値とを用いて、アモントンの法則の式（μ＝｛ｌｎ（Ｔ２−Ｔ１）｝／θ）で計算することにより摩擦係数（μ）を求めることができる。

なお、摩擦係数は、繊維１の種類、繊維１の形状、繊維１の走行速度、繊維１の張力、θ等の試験条件によって変化する。このため、摩擦係数の比較にあたっては、同じ試験条件で行なう必要がある。

次に、本開示の繊維ガイドの製造方法の一例について説明する。ここでは、繊維ガイドのうち、オイリングノズルを例に挙げて説明する。

まず、主原料の酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）粉末を溶媒およびボールとともにミルに入れて、所定の粒度となるまで粉砕し、スラリーを作製する。

次に、得られたスリラーにバインダを添加した後、スプレードライヤーを用いて、噴霧乾燥を行なうことで顆粒を作製する。

次に、この顆粒と熱可塑性樹脂とワックス等をニーダに投入して加熱しながら混練して坏土を得る。そして、得られた坏土をペレタイザーに投入することにより、インジェクション成形（射出成形）用の原料となるペレットを得る。次に、得られたペレットをインジェクション成形機（射出成形機）に投入して射出成形することにより、オイリングノズル形状の成形体を得る。

このように、オイリングノズル形状の成形体を得るためには、一般的な射出成形法に基づいて、オイリングノズル形状が得られる成形型を作製し、これをインジェクション成形機に設置して射出成形すればよい。そして、この成形型の内面の表面性状が、成形体の表面に転写されることとなるため、負荷長さ率Ｒｍｒ２０が１５％以下であり、負荷長さ率Ｒｍｒ５０が６０％以上である接糸面を得るにあたっては、それに合わせた表面性状を内面に有する成形型を使用し、成形体を作製すればよい。なお、負荷長さ率Ｒｍｒ５０が７５％以上、凹凸の平均間隔Ｒｓｍが５μｍ以上２５μｍ以下、ピークカウントＰｃが１０以上３０以下である接糸面を得る場合も同様である。

次に、得られたオイリングノズル形状の成形体を、例えば、酸化アルミニウムが主原料である場合には、大気雰囲気中で最高温度を１５００℃以上１６００℃以下とし、この最高温度での保持時間を２時間以上５時間以下として焼成することで、オイリングノズル形状の焼結体を得る。なお、最高温度や保持時間等の焼成条件は、製品の形状や大きさにより変化するため、必要に応じて調整すればよい。そして、最後に洗浄、乾燥することで、本開示のオイリングノズルを得る。

なお、酸化アルミニウムの結晶粒子の平均円形度が０．５５以上０．８以下である接糸面を得るには、ミルで粉砕した後において、酸化アルミニウム粉末の粒径の標準偏差が０．０５μｍ以上０．２μｍ以下となるようにすればよい。なお、上記酸化アルミニウム粉末の粒径とは、レーザー回折法により測定した値である。

また、チタン酸アルミニウムの結晶粒子が存在する接糸面を得るには、主原料の酸化アルミニウム粉末にチタン酸アルミニウム（Ａｌ_２ＴｉＯ_５）粉末を添加すればよい。ここで、チタン酸アルミニウム粉末の平均粒径を０．５μｍ以上１．２μｍ以下とし、酸化アルミニウム粉末およびチタン酸アルミニウム粉末の割合を、ＡｌをＡｌ_２Ｏ_３換算で８７〜９６質量％、Ａｌ_２ＴｉＯ_５換算で４質量％以上１３質量％以下となるように調整することで、チタン酸アルミニウムの結晶粒子の平均結晶粒径が２μｍ以上１０μｍ以下であるとともに、チタン酸アルミニウムの結晶粒子が占める面積比率が１面積％以上７面積％以下である接糸面が得られる。なお、上記チタン酸アルミニウム粉末の平均粒径とは、レーザー回折法により測定した値である。

まず、原料粉末としての純度９９．６％の酸化アルミニウム粉末を溶媒である水およびボールとともにミルに入れて粉砕することで、スラリーを作製した。

次に、このスラリーにバインダを添加した後、スプレードライヤーを用いて、噴霧乾燥を行なうことで顆粒を作製した。そして、得られた顆粒に熱可塑性樹脂とワックスとを加えて、ニーダに投入して加熱しながら混練して坏土を得た。次に、得られた坏土をペレタイザーに投入してインジェクション成形用の原料となるペレットを得た。そして、このペレットをインジェクション成形機に投入し、オイリングノズル形状の成形体を得た。

ここで、インジェクション成形機に設置する成形型の内面の表面性状は、表１に示す負荷長さ率Ｒｍｒ２０および負荷長さ率Ｒｍｒ５０となるようにした。

次に、このオイリングノズル形状の成形体を、大気雰囲気中で最高温度を１５５０℃とし、この最高温度での保持時間を３時間として焼成を行ない、オイリングノズル形状の焼結体を得た。そして、最後に洗浄、乾燥することで、各試料を得た。

次に、各試料の接糸面の負荷長さ率Ｒｍｒ２０および負荷長さ率Ｒｍｒ５０を、表面粗さ測定機（（株）小坂研究所製 ＳＥ−３５００）を用いて、ＪＩＳ Ｂ ０６０１（２０１３）に基づき接糸面を測定することで算出した。なお、測定条件としては、基準長さを０．８ｍｍ、カットオフ値を１ｍｍ、触針の先端半径を２μｍ、触針の先端速度を０．５ｍｍ／秒とした。そして、接糸面において５ヵ所測定し、その平均値を求めた。

次に、図６に示す摺動試験装置に各試料をセットし、摺動試験を行なうことで、各試料の摩擦係数を求めた。なお、測定条件は、以下の通りとした。
繊維の種類：ナイロン（７５デニール）
繊維の走行速度：１０００ｍ／分
θ：９０°
繊維の張力：５０ｇｆ
測定頻度：１０回（１分毎）
摩擦係数：検出されたテンションからそれぞれの摩擦係数を求め、１０回の平均値を摩擦係数とした。

結果を表１に示す。

表１に示す結果から、試料Ｎｏ．４〜１０は、試料Ｎｏ．１〜３と比べて、摩擦係数が０．３１と低いものであった。このことから、接糸面において、負荷長さ率Ｒｍｒ２０が１５％以下であり、負荷長さ率Ｒｍｒ５０が６０％以上である繊維ガイドならば、接糸面の摩擦係数が低いことから、繊維を案内した際に、繊維にダメージが発生することを抑制できることが分かった。

次に、接糸面における、負荷長さ率Ｒｍｒ５０の値を異ならせた複数のオイリングノズルを作製した。そして、これらのオイリングノズルにおいて摺動試験を行ない、接糸面の摩擦係数の比較を行なった。なお、作製方法としては、インジェクション成形機に設置する成形型の内面の表面性状を、表２に示す負荷長さ率Ｒｍｒ５０となるように変更したこと以外は実施例１の試料Ｎｏ.７の作製方法と同様であり、試料Ｎｏ.１１は、実施例１の試料Ｎｏ.７と同じ試料である。

次に、各試料の接糸面の負荷長さ率Ｒｍｒ５０を、実施例１と同様の方法により測定することで算出した。

また、実施例１と同様の摺動試験を行ない、各試料の接糸面の摩擦係数を求めた。結果を表２に示す。

表２に示す結果から、試料Ｎｏ．１２、１３は、摩擦係数が０．２９と低いものであった。このことから、接糸面において、負荷長さ率Ｒｍｒ５０が７５％以上である繊維ガイドならば、接糸面の摩擦係数がより低いものとなることが分かった。

次に、接糸面における、凹凸の平均間隔Ｒｓｍの値を異ならせた複数のオイリングノズルを作製した。そして、これらのオイリングノズルにおいて摺動試験を行ない、接糸面の摩擦係数の比較を行なった。なお、作製方法としては、インジェクション成形機に設置する成形型の内面の表面性状を、表３に示す凹凸の平均間隔Ｒｓｍとなるように変更したこと以外は実施例１の試料Ｎｏ.７の作製方法と同様であり、試料Ｎｏ.１４は、実施例１の試料Ｎｏ.７と同じ試料である。

次に、各試料の接糸面の凹凸の平均間隔Ｒｓｍを、実施例１と同様の方法により測定することで算出した。

また、実施例１と同様の摺動試験を行ない、各試料の接糸面の摩擦係数を求めた。結果を表３に示す。

表３に示す結果から、試料Ｎｏ．１５〜１７は、摩擦係数が０．２９と低いものであった。このことから、接糸面において、凹凸の平均間隔Ｒｓｍが５μｍ以上２５μｍ以下である繊維ガイドならば、接糸面の摩擦係数がより低いものとなることが分かった。

次に、接糸面における、ピークカウントＰｃの値を異ならせた複数のオイリングノズルを作製した。そして、これらのオイリングノズルにおいて摺動試験を行ない、接糸面の摩擦係数の比較を行なった。なお、作製方法としては、インジェクション成形機に設置する成形型の内面の表面性状を、表４に示すピークカウントＰｃとなるように変更したこと以外は実施例１の試料Ｎｏ.７の作製方法と同様であり、試料Ｎｏ.１９は、実施例１の試料Ｎｏ.７と同じ試料である。

次に、各試料の接糸面のピークカウントＰｃを、実施例１と同様の方法により測定することで算出した。

また、実施例１と同様の摺動試験を行ない、各試料の接糸面の摩擦係数を求めた。結果を表４に示す。

表４に示す結果から、試料Ｎｏ．２０〜２２は、摩擦係数が０．２９と低いものであった。このことから、接糸面において、ピークカウントＰｃが１０以上３０以下である繊維ガイドならば、接糸面の摩擦係数がより低いものとなることが分かった。

次に、接糸面が酸化アルミニウム質セラミックスからなり、酸化アルミニウムの結晶粒子の平均円形度の値を異ならせた複数のオイリングノズルを作製した。そして、これらのオイリングノズルにおいて摺動試験を行ない、接糸面の摩擦係数の比較を行なった。なお、作製方法としては、ミルで粉砕した後の酸化アルミニウム粉末の粒径の標準偏差が表５に示す値となるようにしたこと以外は実施例１の試料Ｎｏ.７の作製方法と同様とした。

次に、各試料の接糸面における、酸化アルミニウムの結晶粒子の平均円形度を、以下の方法で算出した。まず、ＥＰＭＡを用いて、接糸面の面分析を行なった。そして、面分析のカラーマッピングにより、チタンが検出されず、アルミニウムおよび酸素が同時に検出された粒子を、酸化アルミニウムの結晶粒子とみなした。次に、接糸面の写真を、ＳＥＭを用いて撮影し、この写真から、トレーシングペーパーに酸化アルミニウムの結晶粒子を書き写した。そして、そのトレーシングペーパーを画像データとして読み取り、画像解析ソフト「Ａ像くん」の粒子解析という手法を適用して画像解析を行なうことにより、酸化アルミニウムの結晶粒子の平均円形度を求めた。ここで、画像解析ソフト「Ａ像くん」の解析条件としては、結晶粒子の明度を「明」、２値化の方法を「自動」、シェーディングを「有」とした。

また、実施例１と同様の摺動試験を行ない、各試料の接糸面の摩擦係数を求めた。結果を表５に示す。

表５に示す結果から、試料Ｎｏ．２５〜２７は、摩擦係数が０．２９と低いものであった。このことから、接糸面において、酸化アルミニウムの結晶粒子の平均円形度が０．５５以上０．８以下である繊維ガイドならば、接糸面の摩擦係数がより低いものとなることが分かった。

次に、接糸面にチタン酸アルミニウムの結晶粒子が存在するオイリングノズルを作製した。ここで、チタン酸アルミニウムの結晶粒子の平均結晶粒径とチタン酸アルミニウムの結晶粒子が占める面積比率とを異ならせた複数のオイリングノズルを作製した。そして、これらのオイリングノズルにおいて摺動試験を行ない、接糸面の摩擦係数の比較を行なった。なお、作製方法としては、表６に示す平均粒径のチタン酸アルミニウム粉末を、表６に示す割合になるように酸化アルミニウム粉末と混合したものを原料粉末としたこと以外は実施例５の試料Ｎｏ.２６の作製方法と同様とした。

次に、各試料の接糸面において、チタン酸アルミニウムの結晶粒子が存在するか否かは、以下の方法で確認した。まず、ＥＰＭＡを用いて、接糸面の面分析を行なった。そして、面分析のカラーマッピングにより、チタン、アルミニウムおよび酸素が同時に検出された粒子を、チタン酸アルミニウムの結晶粒子とみなした。その結果、全ての試料において、チタン酸アルミニウムの結晶粒子の存在が確認された。

次に、各試料の接糸面における、チタン酸アルミニウムの結晶粒子の平均結晶粒径とチタン酸アルミニウムの結晶粒子が占める面積比率とを、以下の方法で算出した。まず、接糸面の写真を、ＳＥＭを用いて撮影する。そして、上記測定により判別されたチタン酸アルミニウムの結晶粒子は黒色の色調を呈するものであったので、画像解析ソフト「Ａ像くん」の粒子解析という手法を適用して、この写真の画像解析を行なうことにより、チタン酸アルミニウムの結晶粒子の平均結晶粒径とチタン酸アルミニウムの結晶粒子が占める面積比率とを求めた。なお、画像解析ソフト「Ａ像くん」の解析条件としては、結晶粒子の明度を「明」、２値化の方法を「自動」、シェーディングを「有」とした。

次に、各試料の接糸面の負荷長さ率Ｒｍｒ２０、負荷長さ率Ｒｍｒ５０、凹凸の平均間隔ＲｓｍおよびピークカウントＰｃを、実施例１と同様の方法により測定することで算出した。その結果、各試料の負荷長さ率Ｒｍｒ２０、負荷長さ率Ｒｍｒ５０、凹凸の平均間隔ＲｓｍおよびピークカウントＰｃは、実施例５の試料Ｎｏ.２６と同じ値であった。

また、実施例１と同様の摺動試験を行ない、各試料の接糸面の摩擦係数を求めた。結果を表６に示す。

表６に示す結果から、試料Ｎｏ．２９〜４１は、実施例５の試料Ｎｏ．２６と比べて、摩擦係数が０．２８以下と低いものであった。このことから、接糸面にチタン酸アルミニウムの結晶粒子が存在する繊維ガイドならば、接糸面の摩擦係数がより低いものとなることが分かった。

そして、試料Ｎｏ．２９〜４１の中でも試料Ｎｏ．３０、３１、３３〜３６、３８〜４０は、摩擦係数が０．２７であることから、チタン酸アルミニウムの結晶粒子の平均結晶粒径が２μｍ以上１０μｍ以下であるとともに、チタン酸アルミニウムの結晶粒子が占める面積比率が１面積％以上７面積％以下である繊維ガイドならば、接糸面の摩擦係数がさらに低いものとなることが分かった。

１：繊維
２：酸化アルミニウムの結晶粒子
３：チタン酸アルミニウムの結晶粒子
１０ａ：ローラーガイド
１０ｂ：オイリングノズル
１０ｃ：ロッドガイド
１０ｄ：トラバースガイド
１０：繊維ガイド
Ｒ１〜Ｒ４：ローラー

Claims (7)

1. 繊維との接糸面は、粗さ曲線から求められる切断レベル２０％の負荷長さ率Ｒｍｒ２０が１５％以下であり、粗さ曲線から求められる切断レベル５０％の負荷長さ率Ｒｍｒ５０が６０％以上である繊維ガイド。
2. 前記接糸面は、前記Ｒｍｒ５０が７５％以上である請求項１に記載の繊維ガイド。
3. 前記接糸面は、粗さ曲線から求められる凹凸の平均間隔Ｒｓｍが５μｍ以上２５μｍ以下である請求項１または請求項２に記載の繊維ガイド。
4. 前記接糸面は、粗さ曲線から求められるピークカウントＰｃが１０以上３０以下である請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の繊維ガイド。
5. 前記接糸面は、酸化アルミニウム質セラミックスからなり、酸化アルミニウムの結晶粒子の平均円形度が０．５５以上０．８以下である請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の繊維ガイド。
6. 前記接糸面は、チタン酸アルミニウムの結晶粒子を含む請求項５に記載の繊維ガイド。
7. 前記チタン酸アルミニウムの結晶粒子の平均結晶粒径が２μｍ以上１０μｍ以下であるとともに、前記チタン酸アルミニウムの結晶粒子が占める面積比率が１面積％以上７面積％以下である請求項６に記載の繊維ガイド。

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