WO2014006915A1 - 紡績用ローラ - Google Patents

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WO2014006915A1
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layer
rubber
hardness
roller
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Inventor
悠 小野寺
Original Assignee
ヤマウチ株式会社
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01H—SPINNING OR TWISTING
    • D01H5/00—Drafting machines or arrangements ; Threading of roving into drafting machine
    • D01H5/18—Drafting machines or arrangements without fallers or like pinned bars
    • D01H5/70—Constructional features of drafting elements
    • D01H5/74—Rollers or roller bearings
    • D01H5/80—Rollers or roller bearings with covers; Cots or covers

Definitions

  • the present invention relates to a roller for spinning, which is used in a comber process, a spinning process, a roving process, a spinning process, and the like in spinning.
  • a spinning roller having a pipe into which a core metal is inserted and a cylindrical elastic layer bonded to the outer peripheral surface of the pipe is known.
  • the elastic layer has a two-layer structure including a first rubber layer (inner layer) bonded to the outer peripheral surface of the pipe and a second rubber layer (outer layer) bonded to the outer peripheral surface of the first rubber layer, It has been proposed to set the hardness of the two rubber layers higher than the hardness of the first rubber layer (Patent Documents 1 and 2).
  • JP 2007-138342 A German Published Patent No. 1685634
  • the outer peripheral surface of the roller for spinning is worn with use. From the viewpoint of suppressing wear, it is preferable to increase the hardness of the rubber constituting the roller surface. However, if the roller surface is formed of rubber having high hardness, the ability to grip the fiber bundle may be reduced during spinning, and yarn unevenness may occur. That is, it is not easy to ensure the ability to grip the fiber bundle while suppressing the wear on the outer peripheral surface of the spinning roller.
  • the elastic layers of the spinning roller proposed in Patent Documents 1 and 2 each have a two-layer structure including a first rubber layer (inner layer) and a second rubber layer (outer layer), and the hardness of the first rubber layer. Is set lower than the hardness of the second rubber layer.
  • the elastic layer includes the second rubber layer having a higher hardness than the first rubber layer as an outer layer, wear on the roller surface is suppressed.
  • the second rubber layer (outer layer) is made of the same material and the spinning roller has the same apparent hardness, there may be a large difference in the ability to grip the fiber bundle.
  • one aspect of the present invention includes a cylindrical pipe and a cylindrical elastic layer fixed to the outer peripheral surface of the pipe, and the elastic layer includes an inner first rubber layer and the first rubber layer.
  • An outer second rubber layer fixed to the rubber layer, the first rubber layer has a hardness of 48 ° or less, the second rubber layer has a hardness of 60 ° or more, and the elastic layer
  • the thickness is 2 to 20 mm, and the ratio of the thickness T 2 of the second rubber layer to the thickness T 1 of the first rubber layer: T 2 / T 1 is 1/1 to 1/10. , Relating to spinning rollers.
  • a spinning roller that can form a wide nip width and has an excellent ability to grip a fiber bundle.
  • the spinning roller is used in a draft mechanism that stretches a fiber bundle in a comber process, a kneading process, a roving process, a spinning process, and the like. Since the fiber bundle is likely to be in local contact with the outer peripheral surface of the spinning roller, the surface of the spinning roller is desired to have high resistance to abrasion. On the other hand, in order to suppress variations in fiber bundle thickness and fluff, and to produce stable quality yarn products, the spinning roller should be able to hold the fiber bundle firmly and press the fiber bundle in a sufficient area. Must be able to form a sufficient nip width.
  • the spinning roller according to the present invention has a cylindrical pipe and an elastic layer fixed to the outer peripheral surface of the pipe, and the elastic layer is fixed to the inner first rubber layer and the first rubber layer.
  • the first rubber layer has a hardness of 48 ° or less
  • the second rubber layer has a hardness of 60 ° or more
  • the elastic layer has a thickness of 2 to 20 mm.
  • the nip width or roller grips the fiber bundle.
  • the ability to do so greatly depends on the relative relationship between the thickness of the first rubber layer (inner layer) and the thickness of the second rubber layer (outer layer). Therefore, in the spinning roller according to the present invention, the ratio of the thickness T 2 of the second rubber layer to the thickness T 1 of the first rubber layer: T 2 / T 1 is set to 1/1 to 1/10. ing.
  • the elastic layer can be appropriately deformed, can form a wide nip width, and as a result, has an excellent ability to grip the fiber bundle. Yes. Therefore, it is possible to obtain a yarn product with stable quality over a long period of time.
  • the rubber hardness is a hardness (type A durometer hardness) according to JIS-K6253.
  • the hardness of the first rubber layer is 30 ° to 45 ° and the hardness of the second rubber layer is 65 ° to 95 °. Thereby, the capability of gripping the fiber bundle by the spinning roller is further improved. From the same viewpoint, it is also preferable that the hardness of the first rubber layer is 30 ° to 38 ° and the hardness of the second rubber layer is 65 ° to 73 °.
  • the thickness T 1 of the first rubber layer is preferably 1.5 to 10 mm, for example.
  • the thickness of the elastic layer (the total of the first rubber layer and the second rubber layer) is preferably 3 to 20 mm. This makes it easier to form a wide nip width and stabilizes the quality of the roller.
  • the T 2 / T 1 ratio is preferably 1/1 to 1/6, and more preferably 1/3 to 1/6.
  • the roller quality becomes unstable due to the thinning of the second rubber layer, and the apparent hardness is hardly lowered due to wear. Furthermore, re-polishing of the roller surface can be easily performed. From the above, the running cost of spinning can be greatly reduced.
  • a cylindrical cored bar is inserted into the hollow of the cylindrical pipe.
  • An elastic layer comprising the first rubber layer 4 and the second rubber layer 6 is integrally formed on the outer peripheral surface of the pipe 2 into which the metal core is inserted, so that when the elastic layer is worn, The roller can be removed from the core and easily replaced.
  • the first rubber layer is directly bonded to the outer peripheral surface of the core metal, when it is necessary to replace the elastic layer, it takes a lot of work and time to remove and replace the elastic layer from the outer periphery of the core metal. It becomes.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a mandrel is press-fitted into a spinning roller according to this embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the spinning roller.
  • the spinning roller 1 includes a cylindrical pipe 2, a first adhesive layer 3 formed on the outer peripheral surface of the pipe 2, and a first fixed to the outer peripheral side of the pipe 2 via the first adhesive layer 3.
  • the cylindrical pipe 2 can be made of metal or synthetic resin.
  • the cylindrical pipe 2 is preferably made of, for example, aluminum from the viewpoint of excellent retention and light weight of the core metal to be inserted.
  • the inner diameter of the pipe 2 is not particularly limited, but is, for example, 10 to 50 mm.
  • the first adhesive layer 3 and the second adhesive layer 5 are not essential.
  • the first rubber layer 4 can be directly joined to the pipe 2. It is also possible to directly bond the second rubber layer 6 to the first rubber layer 4 without providing the second adhesive layer 5.
  • first adhesive layer 3 for example, a one-part adhesive suitable for joining rubber and metal, or a two-part adhesive that uses a primer (undercoat) and an overcoat to strengthen the adhesion.
  • An agent can be used.
  • second adhesive layer 5 for example, a polyolefin-based adhesive or a phenol resin-based adhesive can be used.
  • the rubber material constituting the first rubber layer 4 and the second rubber layer 6 may be solid rubber or sponge rubber.
  • the rubber material nitrile rubber (NBR), natural rubber (NR), styrene butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), butyl rubber (IIR) and the like can be used, but are not particularly limited.
  • the rubber material constituting the first rubber layer 4 and the rubber material constituting the second rubber layer 6 may be the same or different. Among these, NBR is preferable because it has excellent oil resistance of the rubber itself and can easily suppress static electricity of the fiber bundle.
  • the rubber layer used for the spinning roller contains a relatively large amount of sulfur as a vulcanizing agent.
  • the sulfur content in the second rubber layer 6 is preferably 3 to 10% by mass.
  • the hardness of the first rubber layer 4 may be 48 ° or less, but is preferably 30 to 45 ° or 30 to 38 °, for example, about 35 ° is preferable. If the hardness of the first rubber layer 4 is less than 30 °, the first rubber layer becomes too soft, so that the ability to grip the fiber bundle decreases. In addition, since the first rubber layer is easily deformed and the nip width is excessively widened, the spinning roller may come into contact with the apron band adjacent thereto, and there is a possibility that the mutual rotation is hindered. On the other hand, if it is larger than 48 °, it is difficult to widen the nip width.
  • the hardness of the second rubber layer 6 may be 60 ° or more, but is preferably 65 to 95 ° or 65 to 73 °, and preferably about 70 °, for example. If the hardness of the second rubber layer 6 is less than 65 °, the wear of the second rubber layer 6 increases, making it difficult to perform stable spinning, and if it is greater than 95 °, it is difficult to increase the nip width. become.
  • the thickness of the elastic layer may if 2 ⁇ 20 mm, for example 3 ⁇ 20 mm or 3 ⁇ 12 mm It is preferable that If the thickness of the elastic layer is smaller than 2 mm, the second rubber layer 6 becomes considerably thin, and the quality of the roller becomes unstable. Further, the second rubber layer 6 is only slightly worn with use, so that the apparent hardness is drastically lowered or the apparent hardness itself is difficult to control. On the other hand, if the thickness of the elastic layer is larger than 20 mm, the size of the spinning roller becomes large, so that it may not be suitable for operation on a general spinning machine, which causes a problem in size limitation. In addition, since the first rubber layer and the second rubber layer are extremely thick, the behavior of a single-layer rubber roller is exhibited when the roller is operated, and the characteristics of the two-layer structure are lost.
  • the thickness of the elastic layer is 2 to 20 mm
  • T 2 / T 1 is greater than 1/1
  • the second rubber layer 6 becomes too thick relative to the first rubber layer 4 and a sufficient nip It becomes difficult to obtain the width.
  • the apparent hardness of the roller surface tends to increase.
  • T 2 / T 1 is greater than 1.15 / 1, such a tendency is increased.
  • T 2 / T 1 is smaller than 1/10
  • the second rubber layer 6 becomes relatively thin relatively, so that it is difficult to obtain a uniform roller. Therefore, even if the second rubber layer 6 is slightly worn with use, the apparent hardness is drastically lowered, or the apparent hardness itself is difficult to control.
  • the thickness T 1 of the first rubber layer is preferably 1.5 to 10 mm or 2.25 to 9 mm, for example.
  • the thickness T 1 of the first rubber layer is preferably 1.5 to 10 mm or 2.25 to 9 mm, for example.
  • the thickness T 2 of the second rubber layer is preferably 0.5 to 10 mm or 0.75 to 3 mm, for example.
  • the thickness T 2 of the second rubber layer is preferably 0.5 to 10 mm or 0.75 to 3 mm, for example.
  • the apparent hardness of the surface of the spinning roller 1 that satisfies the above conditions is, for example, 50 to 80 ° or 55 to 70 °.
  • an adhesive to be the first adhesive layer 3 is uniformly applied to the outer peripheral surface of the pipe 2.
  • the outer peripheral surface of the pipe 2 is covered with an unvulcanized first rubber composition that is extruded into a cylindrical shape using an extruder, with the first adhesive layer 3 interposed therebetween. Thereafter, the first rubber composition is vulcanized to form the first rubber layer 4.
  • an adhesive to be the second adhesive layer 5 is uniformly applied to the outer peripheral surface.
  • an unvulcanized second rubber composition rubber tube formed in a cylindrical shape in advance is fitted on the outer peripheral surface of the polished first rubber layer 4.
  • the second rubber composition is vulcanized to form the second rubber layer 6.
  • the spinning roller 1 is completed by polishing the outer peripheral surface of the second rubber layer.
  • the pipe 2 has a function of feeding out at a predetermined speed, and the unvulcanized first rubber composition (inner layer) and the unvulcanized second rubber composition (outer layer) are coaxially connected to the pipe 2.
  • An extruder having the function of extruding at the same time may be used.
  • the roller precursor provided is obtained.
  • the elastic layer which comprises the 1st rubber layer 4 and the 2nd rubber layer 6 is formed by vulcanizing an inner layer and an outer layer simultaneously. Finally, the outer peripheral surface of the second rubber layer is polished. In this case, the second adhesive layer 5 can be omitted.
  • Example 1 (1) Production of spinning roller The spinning roller shown in FIG. 1 was produced according to the following procedure.
  • the first rubber layer 4 was formed by extruding an unvulcanized NBR composition into a layer on the first adhesive layer 3 and vulcanizing it. The outer peripheral surface of the formed first rubber layer 4 was polished. The thickness of the first rubber layer was 4.63 mm.
  • the hardness of the first rubber layer and the second rubber layer was measured as follows. First, using the NBR composition constituting the first rubber layer and the second rubber layer, it is determined in “Durometer Hardness Test” in JIS-K6253 “Vulcanized Rubber and Thermoplastic Rubber—How to Obtain Hardness”. A test piece having a thickness of 12.5 mm was produced. Next, the hardness of the obtained test piece was measured with a type A durometer according to the “durometer hardness test” similarly defined in JIS-K6253.
  • FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a method for measuring the nip width.
  • the method for measuring the nip width will be described more specifically.
  • the roller R is sandwiched from above and below using two metal plates P1 and P2.
  • a load of 16 kgf ( ⁇ 157 N) is applied to the roller R through the metal plate P2 from above.
  • the roller R is slightly distorted in the lateral direction, thereby increasing the contact surface between the roller R and each of the metal plates P1 and P2.
  • the width W of the contact surface between the distorted roller R and the metal plate P1 disposed under the roller R is measured, and this width W is evaluated as the nip width.
  • Example 2 The ratio of the thickness T 2 of the second rubber layer to the thickness T 1 of the first rubber layer: the T 2 / T 1, was changed to 1/2, as in Example 1, the entire rubber layer thickness A spinning roller having a length of 5.4 mm was produced.
  • Example 3 The ratio of the thickness T 2 of the second rubber layer to the thickness T 1 of the first rubber layer: the T 2 / T 1, except for changing the 1/1, in the same manner as in Example 1, the entire rubber layer thickness A spinning roller having a length of 5.4 mm was produced.
  • Example 1 Similarly to Example 1 (a), a rubber layer having a hardness of 70 ° subjected to vulcanization treatment is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical pipe via the first adhesive layer 3, and the outer periphery of the formed rubber layer The surface was polished to produce a spinning roller having a single layer rubber layer having a thickness of 5.4 mm.
  • Example 2 Similar to Example 1 (a), a rubber layer having a hardness of 65 ° subjected to vulcanization treatment is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical pipe via the first adhesive layer 3, and the outer periphery of the formed rubber layer. The surface was polished to produce a spinning roller having a single layer rubber layer having a thickness of 5.4 mm.
  • the roller of Example 2 and the roller of Comparative Example 2 both have the same apparent hardness of 65 °.
  • the nip width of Example 2 is longer than that of Comparative Example 2, and an increase in the nip width is recognized.
  • roller of Example 3 and the roller of Comparative Example 1 both have the same apparent hardness of 70 °, but the nip width of Example 3 is longer than that of Comparative Example 1, and the nip width Expansion was observed.
  • the spinning roller of the present invention can be used in various processes such as a comber process, a spinning process, a roving process, and a spinning process in spinning, and is expected to be widely used.

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Abstract

　紡績用ローラは、芯金が挿入される円筒状のパイプと、パイプの外周面に固定された弾性層とを有する。弾性層は、内側の第１ゴム層と、第１ゴム層に固定された外側の第２ゴム層とを含み、第１ゴム層の硬度は、４８°以下であり、第２ゴム層の硬度は、６０°以上である。弾性層の厚さは、２～２０ｍｍである。第１ゴム層の厚さＴ1に対する第２ゴム層の厚さＴ2の比：Ｔ2／Ｔ1は、１／１～１／１０であり、好ましくは、１／３～１／６である。

Description

紡績用ローラ
 本発明は、紡績におけるコーマー工程、練篠工程、粗紡工程、精紡工程等で使用される 紡績用ローラに関する。
 従来、紡績用ローラとして、芯金が挿入されるパイプと、パイプの外周面に接着された円筒状の弾性層と、を具備するものが知られている。また、弾性層を、パイプの外周面に接着された第１ゴム層（内層）と、第１ゴム層の外周面に接着された第２ゴム層（外層）とを含む二層構造とし、第２ゴム層の硬度を、第１ゴム層の硬度より高く設定することが提案されている（特許文献１、２）。
特開２００７－１３８３４２号公報 ドイツ公開特許第１６８５６３４号公報
 紡績用ローラは、その使用に伴って外周面が磨耗する。磨耗を抑制する観点からは、ローラ表面を構成するゴムの硬度を高くすることが好ましい。しかし、硬度の高いゴムでローラ表面を形成すると、紡績の際に、繊維束を把持する能力が低下し、糸斑が発生することがある。すなわち、紡績用ローラの外周面の磨耗を抑制しつつ、繊維束を把持する能力を確保することは容易ではない。
 特許文献１、２が提案する紡績用ローラの弾性層は、いずれも第１ゴム層（内層）と第２ゴム層（外層）とを具備する二層構造を有し、第１ゴム層の硬度は第２ゴム層の硬度よりも低く設定されている。比較的柔軟な第１ゴム層を内層として備えることにより、ローラ表面の見かけ硬度が小さくなり、繊維束を把持する能力を確保しやすくなる。一方、弾性層が第１ゴム層よりも硬度の高い第２ゴム層を外層として備えることより、ローラ表面の磨耗が抑制される。
 しかし、第２ゴム層（外層）が同じ材料で構成され、かつ表面が同じ見かけ硬度を有する紡績用ローラであっても、繊維束を把持する能力には大きな差が生じることがある。
 繊維束を把持する能力に優れた紡績用ローラを得るためには、ローラ表面の見かけ硬度ではなく、例えばローラを平坦面に押し付けた際に形成されるニップ幅を広くすることが重要である。本発明者は、鋭意試験研究を重ねた結果、外層が同じ材料で構成され、かつ表面が同じ見かけ硬度を有する紡績用ローラであっても、ニップ幅には大きな差が生じ、ニップ幅が広くなると繊維束を把持する能力が向上することを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
 すなわち、本発明の一局面は、円筒状のパイプと、前記パイプの外周面に固定された円筒状の弾性層とを有し、前記弾性層は、内側の第１ゴム層と、前記第１ゴム層に固定された外側の第２ゴム層とを含み、前記第１ゴム層の硬度は、４８°以下であり、前記第２ゴム層の硬度は、６０°以上であり、前記弾性層の厚さは、２～２０ｍｍであり、前記第１ゴム層の厚さＴ1に対する前記第２ゴム層の厚さＴ2の比：Ｔ2／Ｔ1は、１／１～１／１０である、紡績用ローラに関する。
 本発明によれば、広いニップ幅を形成できる、繊維束を把持する能力に優れた紡績用ローラを提供することが可能である。
 本発明の新規な特徴を添付の請求の範囲に記述するが、本発明は、構成および内容の両方に関し、本発明の他の目的および特徴と併せ、図面を照合した以下の詳細な説明によりさらによく理解されるであろう。
本発明の一実施形態に係る紡績用ローラに芯金を圧入した状態を示す斜視図である。 同実施形態に係る紡績用ローラの断面図である。 紡績用ローラが形成するニップ幅の測定試験方法の概要を示す正面図である。
　紡績用ローラは、コーマー工程、練篠工程、粗紡工程、精紡工程等において繊維束を引き伸ばすドラフト機構に使用される。繊維束は、紡績用ローラの外周面と局所的に接触しやすいことから、紡績用ローラの表面は、磨耗に対する高い耐性を有することが望まれる。一方、繊維束の太さのばらつきや毛羽立ちを抑制し、安定した品質の糸製品を製造するには、繊維束をしっかりと把持し、十分な面積で繊維束を押圧できるように、紡績用ローラが十分なニップ幅を形成できることが必要である。
 本発明に係る紡績用ローラは、円筒状のパイプと、パイプの外周面に固定された弾性層とを有し、弾性層が、内側の第１ゴム層と、第１ゴム層に固定された外側の第２ゴム層とを含むとともに、第１ゴム層の硬度は４８°以下、第２ゴム層の硬度は６０°以上、弾性層の厚さは２～２０ｍｍに設定されている。このように、２つのゴム層の硬度や弾性層の厚さが設定されていることから、紡績用ローラは磨耗に対する高い耐性を有している。
　一方、第１ゴム層の硬度が４８°以下であり、第２ゴム層の硬度が６０°以上であり、弾性層の厚さが２～２０ｍｍである場合、ニップ幅もしくはローラが繊維束を把持する能力は、第１ゴム層（内層）の厚さと第２ゴム層（外層）の厚さとの相対的関係に大きく依存する。そこで、本発明に係る紡績用ローラにおいては、第１ゴム層の厚さＴ1に対する第２ゴム層の厚さＴ2の比：Ｔ2／Ｔ1が１／１～１／１０に設定されている。このように、２つのゴム層の厚さが制御されていることから、弾性層は、適度に変形可能であり、広いニップ幅を形成でき、結果として、繊維束を把持する能力にも優れている。よって、長期間にわたって安定した品質の糸製品を得ることが可能である。
 なお、ゴムの硬度は、ＪＩＳ－Ｋ６２５３に準拠した硬度（タイプＡデュロメータ硬さ）である。
 より安定した品質の糸製品を製造する観点から、第１ゴム層の硬度が３０°～４５°であり、第２ゴム層の硬度が６５°～９５°であることが好ましい。これにより、紡績用ローラによる繊維束を把持する能力は更に向上する。同様の観点から、第１ゴム層の硬度が３０°～３８°であり、第２ゴム層の硬度が６５°～７３°である場合も好ましい。
　より安定した品質の糸製品を製造する観点から、第１ゴム層の厚さＴ1は、例えば１．５～１０ｍｍであることが好ましい。これにより、相対的に硬度の低い第１ゴム層の作用が十分に確保され、広いニップ幅をより形成し易くなる。
　長期間にわたって安定した品質の糸製品を製造する観点から、弾性層（第１ゴム層と第２ゴム層の合計）の厚さは、３～２０ｍｍであることが好ましい。これにより、広いニップ幅をより形成し易くなるとともに、ローラの品質も安定する。
　Ｔ2／Ｔ1比は、１／１～１／６であることが好ましく、１／３～１／６であることが更に好ましい。これにより、相対的に硬度の低い第１ゴム層の作用が十分に確保され、広いニップ幅をより形成し易くなる。
 上記条件を満たす場合、第２ゴム層の薄肉化に伴うローラ品質の不安定化や、磨耗に伴う見かけ硬度の急激な低下も生じにくい。更に、ローラ表面の再研磨も容易に行える。以上より、紡績のランニングコストの大幅な低減も可能となる。
 なお、円筒状のパイプの中空には、円柱状の芯金が挿入される。芯金が挿入されるパイプ２の外周面に、第１ゴム層４と第２ゴム層６を具備する弾性層を有機一体的に形成することで、弾性層が磨耗した際には、紡績用ローラを芯金から取り外して容易に交換することができる。芯金の外周面に第１ゴム層を直接接着すると、弾性層を交換する必要が生じた場合に、芯金の外周から弾性層を脱着し、交換する作業に多大な手間と時間を要することとなる。
　次に、本発明の実施形態について、更に詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で、種々の変形実施が可能である。
 図１は、本実施形態に係る紡績用ローラに芯金を圧入した状態を示す斜視図であり、図２は、同紡績用ローラの断面図である。
　紡績用ローラ１は、円筒状のパイプ２と、パイプ２の外周面に形成された第１接着剤層３と、第１接着剤層３を介してパイプ２の外周側に固定された第１ゴム層４と、第１ゴム層４の外周面に形成された第２接着剤層５と、第２接着剤層５を介して第１ゴム層４の外周側に固定された第２ゴム層６とを具備する。すなわち、第１ゴム層４と第２ゴム層６とが弾性層を構成している。
 円筒状のパイプ２は、金属製または合成樹脂製であり得る。円筒状のパイプ２は、例えば、アルミニウム製であることが、挿入する芯金の保持性および軽量性に優れる点などから好ましい。パイプ２の内径は、特に限定されないが、例えば１０～５０ｍｍである。
 第１接着剤層３および第２接着剤層５は、必須ではなく、例えば、第１ゴム層４をパイプ２に直接接合することも可能である。また、第２接着剤層５を設けず、第２ゴム層６を第１ゴム層４に直接接合することも可能である。
 第１接着剤層３としては、例えば、ゴムと金属との接合に適した一液性の接着剤や、プライマー（下塗剤）と上塗剤とを用いて接着を強固にする二液性の接着剤を用いることができる。第２接着剤層５としては、例えば、ポリオレフィン系接着剤やフェノール樹脂系接着剤を用いることができる。
 第１ゴム層４および第２ゴム層６を構成するゴム材料は、ソリッドゴムであってもよく、スポンジゴムであってもよい。ゴム材料としては、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などを用いることができるが、特に限定されない。第１ゴム層４を構成するゴム材料と第２ゴム層６を構成するゴム材料とは、同じであってもよく、異なってもよい。これらのうちでは、ＮＢＲがゴム自身の耐油性に優れ、かつ繊維束の静電気を抑制しやすい点で好ましい。紡績用ローラに用いるゴム層は、加硫剤として比較的多くの硫黄を含んでおり、例えば第２ゴム層６における硫黄含有量は３～１０質量％であることが好ましい。
 第１ゴム層４の硬度は、４８°以下であればよいが、例えば３０～４５°もしくは３０～３８°であることが好ましく、例えば３５°程度が好適である。第１ゴム層４の硬度が３０°より小さいと、第１ゴム層が柔らかくなり過ぎるため、繊維束を把持する能力が低下する。また、第１ゴム層が容易に変形してニップ幅が広がり過ぎるため、紡績用ローラがこれと近接するエプロンバンドと接触し、互いの回転を阻害するおそれがある。一方、４８°より大きいと、ニップ幅を広くすることが困難になる。
 一方、第２ゴム層６の硬度は、６０°以上であればよいが、６５～９５°もしくは６５～７３°であることが好ましく、例えば７０°程度が好適である。第２ゴム層６の硬度が６５°より小さいと、第２ゴム層６の磨耗が大きくなり、安定した紡績を行うことが困難になり、９５°より大きいと、ニップ幅を広くすることが困難になる。
 弾性層の厚さ（第１ゴム層４の厚さＴ1と第２ゴム層６の厚さＴ2との合計）は、２～２０ｍｍであればよいが、例えば３～２０ｍｍもしくは３～１２ｍｍであることが好ましい。弾性層の厚さが２ｍｍより小さいと、第２ゴム層６がかなり薄くなるため、ローラの品質が不安定になる。また、第２ゴム層６が使用に伴って僅かに磨耗しただけで、見かけ硬度が急激に低下したり、見かけ硬度の制御自体が困難になったりする。一方、弾性層の厚さが２０ｍｍより大きいと、紡績用ローラのサイズが大きくなるため、一般的な紡績機械での稼働に適さない場合があり、寸法制限上の問題が生じる。また、第１ゴム層および第２ゴム層が極端に厚くなることで、ローラ稼働時に単層のゴムローラであるかのような挙動を示し、二層構造の特徴が失われてしまう。
 第１ゴム層の厚さＴ1に対する第２ゴム層の厚さＴ2の比：Ｔ2／Ｔ1は、１／１～１／１０であればよいが、Ｔ2／Ｔ1＝１／１～１／６もしくは１／３～１／６であることが好ましい。Ｔ2／Ｔ1を上記範囲に設定することで、見かけ硬度が同じでも、より広いニップ幅を得ることが可能であり、安定した糸質の確保が可能となる。
 弾性層の厚さが２～２０ｍｍである場合、Ｔ2／Ｔ1が１／１より大きくなると、第２ゴム層６が第１ゴム層４に対して相対的に厚くなり過ぎ、十分なニップ幅を得ることが困難になる。また、ローラ表面の見かけ硬度も高くなる傾向がある。特に、Ｔ2／Ｔ1が１．１５／１より大きくなると、そのような傾向は大きくなる。一方、Ｔ2／Ｔ1が１／１０より小さくなると、相対的に第２ゴム層６がかなり薄くなるため、均質なローラを得ることが困難になる。よって、第２ゴム層６が使用に伴って僅かに磨耗しただけで、見かけ硬度が急激に低下したり、見かけ硬度の制御自体が困難になったりする。
 第１ゴム層の厚さＴ1は、例えば１．５～１０ｍｍもしくは２．２５～９ｍｍであることが好ましい。第１ゴム層の厚さＴ1を１．５ｍｍより大きく（例えば２．２５ｍｍより大きく）することで、ニップ幅の拡大により有利となる。一方、第１ゴム層の厚さＴ1を１０ｍｍより小さく（例えば９ｍｍより小さく）することで、一般的に普及している紡績機械に、寸法上の制限を受けることなく、容易に取り付けることができる。
 第２ゴム層の厚さＴ2は、例えば０．５～１０ｍｍもしくは０．７５～３ｍｍであることが好ましい。第２ゴム層の厚さＴ2を０．５ｍｍより大きく（例えば０．７５ｍｍより大きく）することで、均質なローラを得ることが容易となり、磨耗に伴う見かけ硬度の急激な低下も生じにくい。更に、ローラ表面の再研磨も容易に行え、紡績のランニングコストの低減も可能となる。一方、第２ゴム層の厚さＴ2を１０ｍｍより小さく（例えば３ｍｍより小さく）することで、ニップ幅を広くすることが容易となる。
 上記条件を満たす紡績用ローラ１の表面の見かけ硬度は、例えば５０～８０°もしくは５５～７０°となる。
 次に、本実施形態に係る紡績用ローラ１の製造方法の一例について述べる。
　まず、パイプ２の外周面に、第１接着剤層３となる接着剤を均一に塗布する。次に、パイプ２の外周面を、第１接着剤層３を介して、押出成形機を用いて円筒状に押出成形した未加硫の第１ゴム組成物で被覆する。その後、第１ゴム組成物を加硫して、第１ゴム層４を形成する。
 第１ゴム層４の外周面を研磨した後、その外周面に、第２接着剤層５となる接着剤を均一に塗布する。次に、研磨された第１ゴム層４の外周面に、予め円筒状に成形された未加硫の第２ゴム組成物（ゴムチューブ）を嵌め被せる。その後、第２ゴム組成物を加硫して、第２ゴム層６を形成する。最後に、第２ゴム層の外周面を研磨することで、紡績用ローラ１が完成する。
 別の製造方法として、パイプ２を所定速度で送り出す機能を有するとともに、未加硫の第１ゴム組成物（内層）および未加硫の第２ゴム組成物（外層）を、パイプ２と同軸芯となるように、同時に押し出す機能を有する押出成形機を用いてもよい。この場合、パイプ２と、パイプ２の外周面を被覆する未加硫の第１ゴム組成物（内層）と、内層の外周面を被覆する未加硫の第２ゴム組成物（外層）とを具備するローラ前駆体が得られる。なお、内層で覆われる前のパイプ２の外周面には、接着剤を塗布することが好ましい。その後、内層と外層を同時に加硫することで、第１ゴム層４と第２ゴム層６とを具備する弾性層が形成される。最後に、第２ゴム層の外周面を研磨する。この場合、第２接着剤層５は省略することができる。
　以下、本発明を実施例および比較例に基づいて具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
（１）紡績用ローラの作製
　下記の手順で図１に示す紡績用ローラを作製した。
　（ａ）第１ゴム層の形成（内層）
　アルミニウム製の円筒状パイプ２（直径２１ｍｍ、幅１２５０ｍｍ）の外周面に、接着剤を塗布して第１接着剤層３を形成した。次いで、未加硫のＮＢＲ組成物を、第１接着剤層３上に層状に押出成形し、加硫させることで、第１ゴム層４を形成した。形成された第１ゴム層４の外周面を研磨した。第１ゴム層の厚さは４．６３ｍｍであった。
　（ｂ）第２ゴム層の形成（外層）
　上記（ａ）で研磨した後の第１ゴム層４の外周面に、接着剤を塗布して第２接着剤層５を形成した。別途、未加硫のＮＢＲ組成物を用いて、ゴムチューブを形成した。得られたゴムチューブを、第２接着剤層５の外周面を覆うように装着し、さらに加硫処理を行うことで、第２ゴム層６を形成した。第２ゴム層６の外周面を研磨した後、弾性層をパイプとともに所定幅にカットすることにより、紡績用ローラ１を得た。第２ゴム層の厚さは０．７７ｍｍであり、第２ゴム層の硬度は７０°であり、第１ゴム層および第２ゴム層を含むゴム層全体（弾性層）の厚さは５．４ｍｍであった。第１ゴム層の厚さＴ1に対する第２ゴム層の厚さＴ2の比：Ｔ2／Ｔ1は、１／６である。
 ここで、第１ゴム層および第２ゴム層の硬度は、以下のように測定した。
　まず、第１ゴム層および第２ゴム層を構成するＮＢＲ組成物を用いて、ＪＩＳ－Ｋ６２５３「加硫ゴムおよび熱可塑性ゴム－硬さの求め方」における「デュロメータ硬さ試験」に定められる、厚さ１２．５ｍｍの試験片を作製した。次に、得られた試験片の硬度を、同じくＪＩＳ－Ｋ６２５３に規定される「デュロメータ硬さ試験」に準じて、タイプＡデュロメータによって測定した。
（２）評価
　上記（１）で得られた紡績用ローラの見かけ硬度およびニップ幅を下記の手順で評価した。
　（ａ）見かけ硬度
　見かけ硬度とは、第１ゴム層および第２ゴム層を含むゴム層全体（弾性層）の硬度である。見かけ硬度は、タイプＡデュロメータを紡績用ローラの第２ゴム層の表面に押し当てて測定した。
　（ｂ）ニップ幅
　２枚の金属板を用いて、紡績用ローラを、金属板が平行となるような状態で挟持し、ローラに、１６ｋｇｆ（≒１５７Ｎ）の荷重をかけた。ローラに荷重をかけた状態で、２枚のうち１枚の金属板とローラとの接触面の幅（ニップ幅）を測定した。
　図３は、ニップ幅の測定方法を説明するための模式図である。上記ニップ幅の測定方法を、より具体的に説明すると、図３に示すように、まず、ローラＲを２枚の金属板Ｐ１およびＰ２を用いて上下方向から挟む。そして、図３中の矢印のように、上から金属板Ｐ２を介して、１６ｋｇｆ（≒１５７Ｎ）の荷重をローラＲにかける。荷重をかけることで、ローラＲは横方向にわずかにひずみ、これにより、ローラＲと金属板Ｐ１およびＰ２のそれぞれとの接触面が大きくなる。ひずんだ状態のローラＲと、ローラＲの下に配置した金属板Ｐ１との接触面の幅Ｗを計測し、この幅Ｗをニップ幅として評価する。
［実施例２］
　第１ゴム層の厚さＴ1に対する第２ゴム層の厚さＴ2の比：Ｔ2／Ｔ1を、１／２に変更したこと以外、実施例１と同様に、ゴム層全体の厚さが５．４ｍｍである紡績用ローラを作製した。
［実施例３］
　第１ゴム層の厚さＴ1に対する第２ゴム層の厚さＴ2の比：Ｔ2／Ｔ1を、１／１に変更したこと以外、実施例１と同様に、ゴム層全体の厚さが５．４ｍｍである紡績用ローラを作製した。
［比較例１］
　実施例１（ａ）と同様に、円筒状パイプの外周面に、第１接着剤層３を介して、加硫処理された硬度７０°のゴム層を形成し、形成されたゴム層の外周面を研磨し、厚さ５．４ｍｍの１層構造のゴム層を有する紡績用ローラを作製した。
［比較例２］
　実施例１（ａ）と同様に、円筒状パイプの外周面に、第１接着剤層３を介して、加硫処理された硬度６５°のゴム層を形成し、形成されたゴム層の外周面を研磨し、厚さ５．４ｍｍの１層構造のゴム層を有する紡績用ローラを作製した。
［比較例３］
　第１ゴム層の厚さＴ1に対する第２ゴム層の厚さＴ2の比：Ｔ2／Ｔ1を、６／１に変更したこと以外、実施例１と同様に、ゴム層全体の厚さが５．４ｍｍである紡績用ローラを作製した。
［比較例４］
　第１ゴム層の厚さＴ1に対する第２ゴム層の厚さＴ2の比：Ｔ2／Ｔ1を、２／１に変更したこと以外、実施例１と同様に、ゴム層全体の厚さが５．４ｍｍである紡績用ローラを作製した。
 実施例２～３および比較例１～４について、実施例１と同様に、見かけ硬度およびニップ幅の測定を行った。結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表１に示すように、実施例２のローラと比較例２のローラは、ともに見かけ硬度が同じ６５°である。ところが、実施例２のニップ幅は、比較例２よりも長くなっており、ニップ幅の拡大が認められる。
 同様に、実施例３のローラと比較例１のローラは、ともに見かけ硬度が同じ７０°であるが、ニップ幅は、比較例１よりも実施例３の方が長くなっており、ニップ幅の拡大が認められた。
 また、実施例３のローラと比較例３、４のローラとを比べると、見かけ硬度が互いに近いにもかかわらず、ニップ幅には有意差が認められた。
 本発明を現時点での好ましい実施態様に関して説明したが、そのような開示を限定的に解釈してはならない。種々の変形および改変は、上記開示を読むことによって本発明に属する技術分野における当業者には間違いなく明らかになるであろう。したがって、添付の請求の範囲は、本発明の真の精神および範囲から逸脱することなく、すべての変形および改変を包含する、と解釈されるべきものである。
　本発明の紡績用ローラは、紡績におけるコーマー工程、練篠工程、粗紡工程、精紡工程等の各工程で使用できる他、幅広い利用が期待される。
 １：紡績用ローラ、２：パイプ、３：第１接着剤層、４：第１ゴム層、５：第２接着剤層、６：第２ゴム層、７：芯金

Claims (6)

  1. 　円筒状のパイプと、前記パイプの外周面に固定された円筒状の弾性層とを有し、
    　前記弾性層は、内側の第１ゴム層と、前記第１ゴム層に固定された外側の第２ゴム層とを含み、
    　前記第１ゴム層の硬度は、４８°以下であり、
    　前記第２ゴム層の硬度は、６０°以上であり、
    　前記弾性層の厚さは、２～２０ｍｍであり、
    　前記第１ゴム層の厚さＴ1に対する前記第２ゴム層の厚さＴ2の比：Ｔ2／Ｔ1は、１／１～１／１０である、紡績用ローラ。
  2. 　前記第１ゴム層の硬度が、３０°～４５°であり、
    　前記第２ゴム層の硬度が、６５°～９５°である、請求項１に記載の紡績用ローラ。
  3. 　前記第１ゴム層の硬度が、３０°～３８°であり、
    　前記第２ゴム層の硬度が、６５°～７３°である、請求項２に記載の紡績用ローラ。
  4. 　前記第１ゴム層の厚さＴ1が、１．５～１０ｍｍである、請求項１～３のいずれか１項に記載の紡績用ローラ。
  5. 　前記弾性層の厚さが、３～２０ｍｍである、請求項１～４のいずれか１項に記載の紡績用ローラ。
  6. 　前記比：Ｔ2／Ｔ1は、１／３～１／６である、請求項１～５のいずれか１項に記載の紡績用ローラ。
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