(57)【要約】      （修正有）【課題】開繊性の悪い繊維であっても十分に開繊することが可能な合成繊維束の切断装置を提供すること。【解決手段】カッターローラー２の内側に特定形状の短繊維排出部材５を配し、さらに、短繊維排出部材５の外周に複数の突起物５ａを設けた切断装置であり、複数のカッター刃３がローラー周方向に配置され、前記カッター刃３の先端へ繊維束１を捲き付けて押切ることにより短繊維を得るカッターローラー２と、前記カッターローラー２の内側に配され、得られた短繊維を収集する方向に縮径する漏斗状の短繊維排出補助部材５と、を備えており、前記短繊維排出補助部材５の外周には、複数の突起物５ａが配置されている、合成繊維束１の切断装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のカッター刃がローラー周方向に配置され、前記カッター刃の先端へ繊維束を捲き付けて押切ることにより短繊維を得るカッターローラーと、
前記カッターローラーの内側に配され、得られた短繊維を収集する方向に縮径する漏斗状の短繊維排出補助部材と、を備えており、
前記短繊維排出補助部材の外周には、複数の突起物が配置されている、合成繊維束の切断装置。
【請求項２】
前記複数の突起物は、先端角度θが９０°未満である請求項１記載の合成繊維束の切断装置。
【請求項３】
前記複数の突起物は、それぞれの突起物の先端位置が、前記カッターローラーのカッター刃のいずれかの先端位置と略一致する請求項１または２記載の合成繊維束の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成繊維束の切断装置に関する。さらに詳しくは、開繊性が向上した合成繊維の切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、合成繊維束から短繊維（ステープル）を製造する場合には、繊維束をカッターローラーに捲き付け、押圧しながら連続的に所定の長さに切断するローラーカッター方式の切断装置が広く使用されている。ローラーカッター式繊維束切断装置は、外周に複数の刃を一定間隔に配置した円筒体のローラーカッターを備える切断装置であり、切断する繊維束の繊度は、通常、延伸後の繊度が３０万〜３００万デニール、切断して得られる短繊維の長さは、カッターローラーの円周上に配列されたカッター刃の間隔によって決定される。
【０００３】
切断によって得られる短繊維は、短繊維排出部に設けた排出補助部材に沿ってローラーカッター外に排出され、下部に併設するベルトコンベア等によって梱包機まで輸送され、そこで計量後、圧縮、梱包されるのが一般的である。
【０００４】
ところで、ローラーカッター方式の切断装置にて、捲縮を有する繊維束を切断する場合には、得られる短繊維は捲縮を有するため、カッターローラーからの排出が困難となり、詰まりが発生する場合があった。具体的には、捲縮を有する等の開繊性の悪い短繊維の場合には、繊維が開繊されずに塊となるため、排出部では詰まりによるカッター刃折れが発生し、ベルトコンベアでは移送不良が発生するという問題があった。また、開繊性の不十分な短繊維は、不織布などを作製するカード工程において工程通過性が原因となり、均一なウェブを形成することができず、品質に問題が生じる場合があった。
【０００５】
そこで、特許文献１においては、短繊維の排出を良好にすることを目的として、カッターローラーの内側に、漏斗状の短繊維排出補助部材を設け、その部材の斜面に向かって高圧空気を噴射する方法が提案されている。しかしながら、当該方法によっても、排出部の詰まりの解消はいまだ満足できるレベルではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２２２７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、開繊性の悪い繊維であっても十分に開繊することが可能な合成繊維束の切断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記の課題を解決するため鋭意研究を重ねた。その結果、カッターローラーの内側に特定形状の短繊維排出部材を配し、さらに、当該短繊維排出部材の外周に複数の突起物を設けた切断装置とすれば、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、複数のカッター刃がローラー周方向に配置され、前記カッター刃の先端へ繊維束を捲き付けて押切ることにより短繊維を得るカッターローラーと、前記カッターローラーの内側に配され、得られた短繊維を収集する方向に縮径する漏斗状の短繊維排出補助部材と、を備えており、
前記短繊維排出補助部材の外周には、複数の突起物が配置されている、合成繊維束の切断装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の合成繊維束の切断方法によれば、詰まり、刃折れを防止できる。このため、異常処置作業を軽減できるばかりでなく、均一開繊ができることから後加工の工程通過性を改善でき、得られる製品の品質を改善することができる。特に、本発明の切断装置によって得られた短繊維を用いれば、均一な不織ウェブとすることができ、その結果、強度が十分に発現したフェルトを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に用いられる一実施形態のカッターローラーの平面図である。
【図２】本発明に用いられる一実施形態のカッターローラーの正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、ローラー式繊維束切断装置の平面図、図２は正面図である。図１および図２において、１は合成繊維束、２はカッターローラー、３はカッター刃、４は押えローラー（ゴム製）、５は短繊維排出補助部材、５ａは短繊維排出補助部材の突起物を示す。
【００１３】
＜合成繊維＞
本発明に用いうる合成繊維束１としては、カッターローラーで切断できるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、メタ型芳香族ポリアミド繊維、パラ型芳香族ポリアミド繊維、芳香族ポリエステル繊維、ポリアリレート繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ポリイミド繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスチアゾール繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維、ポリテトラフルオロエチレン繊維等を挙げることができる。
【００１４】
＜カッターローラー＞
本発明の切断装置においてカッターローラー２は、水平方向、垂直方向のいずれに設置してもよく、合成繊維束１をカッターローラー２の外周へ捲き付け、押えローラー４でカッター刃３に押し付けて切断できればよい。
【００１５】
＜短繊維排出補助部材＞
本発明の切断装置において、短繊維排出補助部材５は、切断後の短繊維を排出する作用を有するものである。短繊維排出補助部材５は、カッターローラー２の内側に配される。その配置位置は特に限定されるものではないが、例えば、短繊維排出補助部材５の重心位置をカッターローラー２の回転中心軸上とする方法が挙げられる。
【００１６】
（外形）
短繊維排出補助部材５は、カッターローラー２外で短繊維を収集する方向に縮径する、漏斗状の外形を有する。漏斗状部分の斜面の角度は特に限定されるものではなく、カッターローラー２によって切断され、カッターローラー２の内部に収束した短繊維が、短繊維排出補助部材５に接触して、カッターローラー外に排出される範囲であればよい。
【００１７】
（突起物）
本発明においては、短繊維排出補助部材５には、複数の突起物５ａを設置することが重要である。本発明においては、複数の突起物５ａにより、切断した短繊維を十分に開繊することができ、塊状となって詰まりが発生することを抑制できる。
突起物５ａの先端角度θは、９０°未満であることが好ましく、さらに好ましくは、３０°以上７０°未満である。先端角度が９０°を超える角度では、カットして得られた短繊維の塊が押し付けられた際に十分に開繊することができず、その結果、良好な排出性が得られず、また、得られる製品の品質も改善することができない。
【００１８】
なお、突起物５ａのそれぞれの先端位置は、カッターローラー２のカッター刃３のいずれかの先端位置と略一致することが好ましい。突起物５ａの先端位置とカッターローラー２のカッター刃３の位置を略一致させることにより、カットされた短繊維の塊をより開繊することができ、詰まりや、それによる刃こぼれの発生を抑制することができる。
なお、本発明においては、高圧空気を噴射するノズルを設置し、短繊維補助部材５の短繊維を収集する方向へ、ノズルから高圧空気を噴射させてもよい。高圧空気を噴射することで、開繊性および排出性をより良好にすることができる。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明を実施例等により具体的に説明する。ただし、これらは本発明の理解を助けるためのものであって、これらの記載によって本発明の範囲が限定されるものではない。
【００２０】
＜測定方法＞
実施例等における測定や評価は、次の方法で行った。
（１）短繊維の繊度
ＪＩＳ  Ｌ  １０１５  Ａ法に準じて測定した。
（２）短繊維の捲縮数、捲縮度
ＪＩＳ  Ｌ  １０１５に準じて測定した。
（３）短繊維の強度、伸度
ＪＩＳ  Ｌ  １０１５に準じて測定した。
（４）カッターローラー詰まり
カッターローラー下側からのぞいた時の状態を目視観察し、以下の評価基準で評価した。
○  ：ローター詰まり無し
△  ：落下までに２〜５秒かかる
×  ：詰まって落下しない
（５）開繊率
カットして得られた短繊維１００ｇから貝柱状の塊を採取し、その重量Ｘに基づき、以下の式により開繊率を求めた。
開繊率（％）＝［Ｘ（ｇ）/１００（ｇ）］×１００
（６）不織布目付
ＪＩＳ  Ｌ  １９１３に準じて測定した。
（７）不織布引張強度
インストロン社製定速引張装置を用い、試料として幅２．５ｃｍに切断した不織布を挟み、以下の条件で引張り試験を実施した。不織布のタテおよびヨコ方向の最大強度をそれぞれ３点算出し、その平均値を求めた。
チャック間の距離  ：１０ｃｍ
初荷重            ：５Ｎ
引張速度          ：１０ｃｍ／分
【００２１】
＜実施例１＞
（捲縮付与）
単糸繊度が１．７ｄｔｅｘのポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維（帝人テクノプロダクツ製：ＴＷ１０７２  ３３６０ｄｔｅｘ２０００フィラメント）を１００本（３３．６万ｄｔｅｘ）引き揃えて、クリンパーにて捲縮を付与した。
【００２２】
（切断）
図１および図２に示したカッターローラーが水平に設置された切断装置を用いて、捲縮を付与した繊維束をカッターローラー２に捲き付け、押えローラー４でカッター刃３に押し付けて、繊維長５１ｍｍに切断した。切断して得られた短繊維は、カッターローラー２の内側に取り付けた短繊維排出補助部材５へ押し付けられて、塊状から開繊されて落下した。このとき、短繊維排出補助部材５に備えられた突起物５ａの先端角度θは４５°であり、突起物５ａは、その先端位置をカッター刃３の先端位置に合わせて８カ所設けた。カッターローラー２への詰まりは無く、排出性は良好であり、得られた短繊維の開繊率も４０％と良好であった。
得られた短繊維の物性は、繊度１．７ｄｔｅｘ、強度１７．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度４．１％、捲縮数９個／インチ、捲縮度１０％であった。この原綿を用いて、（有）竹内製作所製のカーディング、クロスラッピング装置を使用し、第一繊維ウェブを得た。同様に第二繊維ウェブを製造した後、第一繊維ウェブと第二繊維ウェブの間に目付６６ｇ／ｍ２のコーネックス織布（帝人テクノプロダクツ社製、品番ＣＯ２０１６）を配し、積層繊維構造体を得た。
次いで（有）竹内製作所製のニードルパンチ装置を使用し、オルガン製ニードルパンチ用針（ＦＴＤ−６８  ３６ＣＳＭ）を用い、積層繊維構造体の両面を、それぞれ針深度１０ｍｍ、１００本／ｃｍ２の打込密度でニードリングした後、同様の装置、ニードル針を使用し、針深度８ｍｍ、４００本／ｃｍ２の打込密度でニードリングした。
繊維ウェブおよび不織布の目付、不織布の引張強度を、表１に示す。
【００２３】
＜実施例２＞
（切断）
短繊維排出部材５の突起物の数を４個とした他は、実施例１と同様の操作を実施した。結果を表１に示す。
【００２４】
＜比較例１＞
（切断）
短繊維排出部材５を設置しなかった他は、実施例１と同様の操作を実施した。結果を表１に示す。
【００２５】
【表１】
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【符号の説明】
【００２６】
１    合成繊維束
２    カッターローラー
３    カッター刃
４    押えローラー
５    短繊維排出補助部材
５ａ  突起物
【図１】
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【図２】
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