(57)【要約】【課題】吸湿繊維の計量を高精度でかつ高効率で行うことができ、特に吸湿繊維を含む２種以上の繊維を混綿する場合における混率を安定化させることができる吸湿繊維の計量方法および計量装置、ならびに混綿の製造方法を提供する。【解決手段】吸湿繊維の原綿を計量器に供給する工程と、前記計量器に供給された原綿の重量を測定し、該原綿の重量が設定値に到達した時点で前記原綿を前記計量器から排出する工程と、を含む計量方法であり、計量器が設置された雰囲気内または該雰囲気と温度および湿度が略同等の雰囲気内で原綿の水分量を測定し、測定した原綿の水分量に基づいて、計量器において原綿重量の設定値を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸湿繊維の原綿を計量器に供給する工程と、
前記計量器に供給された原綿の重量を測定し、原綿の重量が設定値に到達した時点で前記原綿を前記計量器から排出する工程と、を含み、
前記計量器が設置された雰囲気内または該雰囲気と温度および湿度が略同等の雰囲気内で前記原綿の水分量を測定し、測定した前記原綿の水分量に基づいて、前記計量器において原綿重量の設定値を制御する、ことを特徴とする吸湿繊維の計量方法。
【請求項２】
吸湿繊維の原綿が供給され、原綿の供給量が設定重量となると原綿を排出する計量器と、
該計量器が設置された雰囲気内または該雰囲気と温度および湿度が略同等の雰囲気内に設置され、前記原綿の水分量を測定する感湿測定器と、
該感湿測定器で測定された原綿の水分量に基づいて前記計量器から原綿を排出する原綿重量の設定値を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする吸湿繊維の計量装置。
【請求項３】
前記感湿測定器が、吸気口と排気口とを備えた室と、該室内に設置され所定量の原綿を載置した秤量器と、前記室内にフィルタを通して送気する送風器とを備え、前記秤量器で測定された原綿の重量データに基づいて前記制御手段により原綿重量の設定値を制御するようにした請求項２に記載の計量装置。
【請求項４】
少なくとも、吸湿繊維の原綿と、非吸湿繊維の原綿とをそれぞれの計量器に供給する工程と、
前記吸湿繊維の原綿の重量が設定値に到達した時点で当該原綿を計量器から排出する工程と、
前記非吸湿繊維の原綿の重量が設定値に到達した時点で当該原綿を計量器から排出する工程と、
排出された前記吸湿繊維の原綿と、前記非吸湿繊維の原綿とを混合する工程と、を含み、
前記吸湿繊維の原綿の重量を測定する前記計量器が設置された雰囲気内または該雰囲気と温度および湿度が略同等の雰囲気内で当該原綿の水分量を測定し、測定した前記吸湿繊維の原綿の水分量に基づいて、前記計量器において原綿重量の設定値を制御する、ことを特徴とする混綿の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不織布、ファイバーボール（粒綿）等の素材として吸湿繊維を使用する場合における吸湿繊維の計量方法および計量装置、ならびに上記吸湿繊維を含む混綿の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
不織布、ファイバーボール等の素材としては、一般にポリエステル繊維が多く使用されている。しかし、ポリエステル繊維等の単一繊維だけでは、様々な機能、例えば吸湿などの機能を付与することは困難である。
【０００３】
特許文献１には、例えば、ポリエステル繊維と、抗菌、消臭、制電、発熱などの機能を有する機能繊維とを均一に混合した混綿中綿が記載されている。特許文献１によれば、機能繊維が均一に混ざり合っているので、中綿に目的とする性能を均質に発揮させることができる。
【０００４】
一方、近年、吸湿繊維を使用し、吸湿時の発熱作用を利用する衣料製品が開発されている。このような製品では、例えば、ポリエステル繊維と吸湿繊維とをそれぞれ計量した後、それらをカード機等で均一に混綿する。このようにして得られた中綿は、次工程に送られ、不織布、ファイバーボール等に加工される。
【０００５】
しかし、吸湿繊維は、水分を吸収し重量が変化しやすいために、吸湿繊維の原綿を取り扱う作業現場では、頻繁に吸湿繊維の水分率を測定して、水分率の変化に対応した計量を行う必要があり、作業が煩雑で生産効率が悪いという問題がある。すなわち、手作業で原綿を混合する場合には、吸湿繊維の原綿を恒温室で調湿して所定の重量を量った後、混合現場に運んで行き混綿するため、生産効率が低下する。
一方、自動で混綿する場合は、頻繁に計量するのが困難であるので、初期設定のままで混綿を進めることが多い。そのため混綿の混率が安定しないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１８‐１１１９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、吸湿繊維の計量を高精度でかつ高効率で行うことができ、特に吸湿繊維を含む２種以上の繊維を混綿する場合における混率を安定化させることができる吸湿繊維の計量方法および計量装置、ならびに混綿の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明の計量方法は、吸湿繊維の原綿を計量器に供給する工程と、計量器に供給された原綿の重量を測定し、該原綿の重量が設定値に到達した時点で前記原綿を計量器から排出する工程と、を含み、計量器が設置された雰囲気内または該雰囲気と温度および湿度が略同等の雰囲気内で原綿の水分量を測定し、測定した原綿の水分量に基づいて、計量器において原綿重量の設定値を制御する。
【０００９】
本発明の計量装置は、吸湿繊維の原綿が供給され、該原綿の供給量が設定重量となると原綿を排出する計量器と、該計量器が設置された雰囲気内または該雰囲気と温度および湿度が略同等の雰囲気内に設置され原綿の水分量を測定する感湿測定器と、該感湿測定器で測定された原綿の水分量に基づいて計量器から原綿を排出する原綿重量の設定値を制御する制御手段と、を備える。
【００１０】
本発明の混綿の製造方法は、少なくとも、吸湿繊維の原綿と、非吸湿繊維の原綿とをそれぞれの計量器に供給する工程と、前記吸湿繊維の原綿の重量が設定値に到達した時点で当該原綿を計量器から排出する工程と、前記非吸湿繊維の原綿の重量が設定値に到達した時点で当該原綿を計量器から排出する工程と、排出された前記吸湿繊維の原綿と、前記非吸湿繊維の原綿とを混合する工程と、を含み、吸湿繊維の原綿の重量を測定する計量器が設置された雰囲気内または該雰囲気と温度および湿度が略同等の雰囲気内で当該原綿の水分量を測定し、測定した吸湿繊維の原綿の水分量に基づいて、計量器において原綿重量の設定値を制御する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、吸湿繊維の原綿の計量器が設置された雰囲気内または該雰囲気と温度および湿度が略同等の雰囲気内で同じ原綿の水分量を測定し、測定した原綿の水分量に基づいて、計量器において原綿重量の設定値を制御するので、吸湿繊維の計量を高効率でかつ高精度で行うことができる。特に吸湿繊維を含む２種以上の繊維を混綿する場合における混率が安定化するので、得られる混綿の品質が安定する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る混綿不織布の製造装置を示す概略説明図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は図１における原綿供給部の概要を示す概略説明図である。
【図３】図１における感湿測定器を示す概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施形態に係る吸湿繊維の計量方法および計量装置、ならびに混綿の製造方法を図１〜３に基づいて以下説明する。図１は、混綿不織布の製造装置を示しており、混綿するための３つの原綿１，２，３が用意されている。原綿１は吸湿繊維であり、原綿２は非吸湿繊維である。原綿３は熱融着繊維であり、バインダとして機能する。
【００１４】
吸湿繊維としては、例えば麻、ウール、絹などの天然繊維、レーヨン、キュプラ等の再生繊維、アセテート等の半合成繊維、アクリレート繊維が挙げられる。
非吸湿繊維としては、例えばポリエステル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリアミド繊維、アクリロニトリル繊維等が挙げられる。ポリエステル繊維には、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリトリメチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維等が含まれる。
【００１５】
熱融着繊維としては、例えば共重合ポリエステル（バインダー成分）とポリエチレンテレフタレートの芯鞘コンジュゲート繊維等が挙げられる。この場合、熱融着繊維は、使用する非吸湿繊維と同種の熱融着繊維を使用するのがよく、例えばポリエステル系繊維に対してポリエステル系熱融着繊維が挙げられるが、吸湿繊維および非吸湿繊維を接合できる限りは他の熱融着繊維であってもよい。
【００１６】
使用する吸湿繊維は、繊維径が１．０〜１１ｄｔｅｘ（１〜１０ｄ）、繊維長が１０〜１２０ｍｍであるのがよい。また、非吸湿繊維は、繊維径が１．０〜１０ｄｔｅｘ、繊維長が１５〜１２０ｍｍであるのがよい。熱融着繊維は、繊維径が１．０〜１０ｄｔｅｘ、繊維長が１５〜１２０ｍｍであるのがよい。
【００１７】
吸湿繊維と非吸湿繊維、熱融着繊維とは、比重がほぼ同じであるのがよく、吸湿繊維の比重に対して非吸湿繊維および熱融着繊維の比重がそれぞれ±１０％の範囲内であるのが好ましい。また、繊維径および繊維長もほぼ同じであるのがよく、吸湿繊維の繊維径および繊維長に対して非吸湿繊維および熱融着繊維のそれらがそれぞれ±１０％の範囲内であるのが好ましい。これにより、吸湿繊維と非吸湿繊維とを均一に混綿することができる。
【００１８】
吸湿繊維と非吸湿繊維との混合割合、すなわち混率（混用率）は、吸湿繊維と非吸湿繊維の総量に対して非吸湿繊維が５０質量％以上、好ましくは６０質量％以上であるのがよく、９５質量％以下であるのが適当である。そのため、吸湿繊維の混率は５０質量％以下、好ましくは４０質量％以下となり、５質量％以上であるのが適当である。
【００１９】
熱融着繊維は、吸湿繊維と非吸湿繊維との総量に対して５〜２０質量％、好ましくは１０〜１５質量％程度であるのがよい。この範囲内であれば、吸湿繊維と非吸湿繊維とを確実に接着でき、得られた混綿が剛直になることがなく、繊維本来の特性を損なうことがない。
【００２０】
吸湿繊維と非吸湿繊維は、それぞれ１種類の繊維のみに限定されるものではなく、前記した吸湿繊維と非吸湿繊維との混合割合の範囲内で２種以上の繊維を使用してもよい。例えば、非吸湿繊維または非吸湿繊維として、抗菌、消臭、制電、透湿、断熱、発熱等の機能を有する１種または２種以上の機能繊維を含んでいてもよい。また、非吸湿繊維または非吸湿繊維がそれ自体で抗菌、消臭、制電、透湿、断熱、発熱等の機能を有していてもよい。
【００２１】
用意された吸湿繊維の原綿１、非吸湿繊維の原綿２および熱融着繊維の原綿３は、それぞれラチス４にて計量器５，６，７（ウエイパン）に送られ、前記した配合割合になるように計量される。図２（ａ）および（ｂ）は計量器５，６，７を含む原綿供給部の基本構造と動作を示している。
【００２２】
図２（ａ）に示すように、原綿１，２，３はそれぞれ水平ラチス４ａおよび傾斜ラチス４ｂによって計量器４，５，６の上方に搬送され、そこから計量器５，６，７に投入される。原綿１，２，３の投入量が設定値に達すると、同図（ｂ）に示すように、計量器５，６，７が開いて、計量された原綿１，２，３を落下させる。
【００２３】
このとき、吸湿繊維の原綿１を計量する計量器５には、感湿測定器８が電気的に接続されている（図１を参照）。感湿測定器８は、図３に示すように、吸気口９と排気口１０とを備えた室１１内に秤量器１４を設置したものである。吸気口９には、フィルタ１２を通して送気する送風器１３が設けられる。フィルタ１２を設けるのは、空気中の塵や埃が室１１内に侵入して、計量に影響するのを防止するためである、
【００２４】
室１１内の秤量器１４には、所定量の原綿１５が載置される。原綿１５は、原綿１と同じ吸湿繊維である。原綿１５の所定量は、あらかじめ基準雰囲気（例えば、温度２０℃、湿度６５％）の恒温室内にて測定を行った重量である。所定量の原綿１５を収容した感湿測定器８は、計量器５、６，７が設置された雰囲気内、一般には作業現場内に設置される。従って、当該雰囲気内で温度や湿度が変化した場合には、原綿１５の重量も変化し、その変化量が秤量器１４によって検知される。
なお、計量器５、６，７が設置された雰囲気と温度、湿度が略同等の雰囲気内に設置してもよい。略同等とは、計量器５、６，７が設置された雰囲気と温度が±５℃、湿度が±５％程度の範囲内にあることをいう。
【００２５】
秤量器１４は、吸湿繊維の計量器４に電気的に接続されており、秤量器１４で測定された原綿１５の重量データに基づいて制御手段により原綿４の設定重量値を制御する。制御のタイミングは、計量の直前に行うのが好ましいが、一定時間ごとに行ってもよい。
【００２６】
計量器５、６，７で計量された原綿１，２，３は、ベルトコンベヤ１６上に落下し、ベルトコンベヤ１６上を送風機１７へと搬送される。ついで、送風機１７によって、原綿１，２，３は、３台のカード機１８ａ、１８ｂ、１８ｃに送られて開繊され、吸湿繊維、非吸湿繊維および熱融着繊維が混合されたウェブ（長さと幅をもった繊維層）がそれぞれ作製される。各ウェブは、フィードラチス１９上に積層される。このとき、各ウェブは、矢印Ａで示すように、フィードラチス１９の幅方向（すなわち、ウェブの送り出し方向に対して直角の方向）に送られ、フィードラチス１９の側端部で折り返しながら、部分的に重ね合わされる。このようにして、３台のカード機１８ａ、１８ｂ、１８ｃで作製された３つのウェブは、フィードラチス１９上に順次積層され同方向に移動する。
【００２７】
積層されたウェブは、加熱炉２０内を通過し、加熱炉２０内で熱融着繊維を加熱溶融させて、吸湿繊維および非吸湿繊維を接合する。その後、ウェブは、検針器２１を通って巻き取られる。
【００２８】
以上のようにして得られる混綿不織布を構成する吸湿繊維と非吸湿繊維との混率(混用率)の変化は、１０％以内、好ましくは５％以内である。混率の変化は、式：最大混率値―最小混率値から求めることができる。
最大混率値および最小混率値は、任意にサンプリングした複数の混綿について、それぞれの混率を求め、そのうちの最大値と最小値を求めることによって決定される。
混率の変化が１０％の範囲内に収まるのは、主として前記したように吸湿繊維の水分率によって吸湿繊維の投入量を制御したためである。
原料繊維の原綿が２種ではなく、３種以上である場合も、同様にして、得られた混綿不織布における各繊維の最大混率値と最小混率値を求め、その差から混率の変化を求めればよい。
【００２９】
なお、熱融着繊維を使用せずに、吸湿繊維および非吸湿繊維を樹脂で接合するケミカルボンド法で得られるケミカルボンド・シート、繊維同士を針で絡み合わせるニードルパンチング法で得られるニードルパンチ・シート等の不織布であってもよい。前者の場合は、加熱炉２０に代えて、樹脂噴霧器および乾燥機が使用される。後者の場合は、加熱炉２０に代えて、ニードルパンチング機が使用される。
【００３０】
混綿ファイバーボールを作製する場合は、図１に示した送風機１７をボール機（図示せず）に接続して、送風機１７にて、吸湿繊維の原綿および非吸湿繊維の原綿をボール機に送るようにすればよい。ボール機としては、例えばHAI JIN MACHINERY社、Changsh Hitec Machinery社等が製造するボール機が挙げられるが、これらに制限されるものではない。得られる混綿ファイバーボールは、直径が１〜１０ｍｍ、好ましくは５〜８ｍｍ程度であるのがよい。
【００３１】
本発明の実施形態で得られる混綿は、吸湿性能が均質であるので、ジャケットやコートなどの衣料品用、フトン、枕などの寝装品用、さらに座布団やクッションなどの中綿素材として好適に使用可能である。例えば、混綿ファイバーボールは、ダウンジャケットや寝装品等の中綿として好適に使用可能である。
【実施例】
【００３２】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３３】
[実施例]
下記に示す原綿を用いて、ポリエステル繊維７０質量％およびウール繊維３０質量％の混綿不織布を作製した。ここで「１００℃溶融繊維」とは、１００℃で溶融する熱融着繊維を意味している。
・ウール繊維  ７４‘ｓ（７４番手）                                    ３０％
・ポリエチレンテレフタレート繊維（３．３ｄｔｅｘ  ×  ５１ｍｍ）      ６０％
・ポリエチレンテレフタレート１００℃溶融繊維（２．２ｄｔｅｘ  ×  ５１ｍｍ）１０％
あらかじめ恒温室にて温度２０℃、相対湿度６５％で２ｇのウール繊維を秤量し、そのまま感湿測定器８内の秤量器１４上に載置した。
ポリエステル繊維を７０ｇ 、ウール繊維を３０ｇそれぞれ計量し混綿する場合、周囲の雰囲気温度や湿度の変化によりウールの重量が変化するため、変化した％分だけ設定の３０ｇから増減させた。
すなわち、温度２０℃、相対湿度６５％でのウール繊維の水分率が１４．６質量％であるとき、３０ｇのウールは水分を４．３８ｇ含有している。これに対して、温度３０℃、相対湿度６５％に変化すると、ウール繊維の水分率は１０．９質量％となり、３０ｇのウールに含まれる水分は３．２７ｇまで低下する。
従って、温度湿度の変化により、水分率変化による調整をしなければ、ウール繊維は設定値よりも４．３８ｇ−３．２７ｇ＝１．１１ｇだけ多く混合されることになるので、この増加したウール繊維の量を減じなければ、ポリエステル繊維との混率が設定値と相違することになる。
本発明では、水分率変化を検知して、計量器５の設定値を適切に調整するので、混率の変化を小さくすることができる。
【符号の説明】
【００３４】
１  吸湿繊維の原綿
２  非吸湿繊維の原綿
３  熱融着繊維の原綿
４  ラチス
５，６，７  計量器
８  感湿測定器
９  吸気口
１０  排気口
１１  室
１２  フィルタ
１３  送風機
１４  秤量器
１５  原綿
１６  ベルトコンベヤ
１７  送風機
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ  カード機
１９  フィードラチス
２０  加熱炉
２１  検針器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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