(57)【要約】      （修正有）【課題】芯鞘構造を有する複合紡績糸において、芯スライバの回りを鞘スライバで均一に被覆することのできる製造装置を提供する【解決手段】芯スライバを複数の鞘スライバ１０１でカバリング処理するカバリングユニット１０を有する複合紡績糸の製造装置１であって、前記カバリングユニットは、リング内に芯スライバが通過する糸道部を有する内側リングと、前記内側リングの外側に設けられた外側リングと、前記内側リングの外周面と前記外側リングの内周面とが組み合わさることで構成され芯スライバの進行方向に従い傾斜する鞘スライバ糸道部と、前記複数の鞘スライバを前記芯スライバの周りに分繊する分繊ガイド１１からなり、前記カバリングユニットを多段に構成したことを特徴とする複合紡績糸の製造装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯スライバを複数の鞘スライバでカバリング処理するカバリングユニットを有する複合紡績糸の製造装置であって、前記カバリングユニットは、リング内に芯スライバが通過する糸道部を有する内側リングと、前記内側リングの外側に設けられた外側リングと、前記内側リングの外周面と前記外側リングの内周面とが組み合わさることで構成され芯スライバの進行方向に従い傾斜する鞘スライバ糸道部と、前記複数の鞘スライバを前記芯スライバの周りに分繊する分繊ガイドからなり、前記カバリングユニットを多段に構成したことを特徴とする複合紡績糸の製造装置。
【請求項２】
カバリングユニットの分繊ガイドが、他のカバリングユニットの分繊ガイドと異なる位相に設置されたことを特徴とする請求項１に記載の複合紡績糸の製造装置。
【請求項３】
カバリングユニットの分繊ガイドのパターンが、他のカバリングユニットの分繊ガイドのパターンと異なることを特徴とする請求項１または２に記載の複合紡績糸の製造装置。
【請求項４】
前記外側リングの出口部の内径φｄが２０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であって、前期外側リングの出口部の内径φｄと、前記鞘スライバ糸道部のスリット幅ｗとの比率ｗ／φｄが０．１以上０．５以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の複合紡績糸の製造装置。
【請求項５】
前記内側リングの外周面傾斜角α°が３０°より大きく９０°より小さい範囲であって、前記鞘スライバの投入角度β°は前記内側リングの外周面傾斜角α°より小さく、前記内側リングの外周面傾斜角α°に対し前記外側リング内周面の傾斜角γ°が大きいことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の複合紡績糸の製造装置。
【請求項６】
前記外側リングの内周面に開口し、前記内側リングの外周面に対向するように前記外側リングに複数穿孔された流体噴射孔と、該流体噴射孔から噴射された流体により鞘スライバを交絡するための糸処理部と、前記流体噴射孔に流体を供給する流体供給部と、該流体供給部に流体を導入する流体導入孔をさらに有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の複合紡績糸の製造装置。
【請求項７】
前記流体噴射孔が、前記鞘スライバが隣接する隣接部に集中的に配置することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の複合紡績糸の製造装置。
【請求項８】
前記流体噴射孔が、互いに前記流体噴射孔の軸線の延長線上で交叉するように傾斜し前記糸処理部に開口する２つの流体噴射孔から構成され、前記流体噴射孔が、前記複合紡績糸の進行方向に対し垂直な面において、２つの流体噴射孔が前記糸処理部を挟む様に、配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の複合紡績糸の製造装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の複合紡績糸の製造装置を用いて複合紡績糸を製造することを特徴とする複合紡績糸の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紡績糸の製造プロセスにおいて、芯鞘構造からなる複合紡績糸の製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、紡績糸の製造プロセスにおいて、紡績糸の高機能化や特品化を狙い、芯となるスライバ（以下「芯スライバ」）の回りに、芯スライバとは種類の異なる繊維や、もしくは異とする成分が含有された繊維などからなる鞘となるスライバ（以下「鞘スライバ」）で覆った、芯鞘構造からなる複合紡績糸が製造されており、これら芯鞘構造を有する複合紡績糸を製造する手段として、様々なものが提案されている（特許文献１、２、３）。
【０００３】
この特許文献１においてなされている提案は、芯スライバに複数の鞘スライバを配し粗紡工程で合糸した後精紡するか、又は、芯スライバの粗糸と、鞘スライバの粗糸を準備し精紡工程で合糸することにより、目的とする芯鞘構造の複合紡績糸を得ることを狙ったものであるが、特許文献１においてなされている提案では、鞘スライバ同士の間に隙間が生じ芯スライバを完全に被覆することが困難であり、芯スライバが鞘スライバの隙間から露出しカバリング性能が劣ること、さらには、個々の鞘スライバとの間に隙間が無い様に注意し配しても、鞘スライバ間の接触面の結合力は低く、ドラフトされることで鞘スライバ同士の間に隙間が発生し、生じた隙間から芯スライバが露出しカバリング性能が劣るという問題があった。
【０００４】
また、特許文献２による提案は、直径の異なるフロントボトムローラの周速差により芯スライバの回りに鞘スライバを巻きつかせることで芯スライバを鞘スライバでカバリングすることを狙ったものであるが、その目標レベルの前提は、芯側のスライバを鞘側のスライバがカバリングする芯鞘構造を有しているものの、実施例の図にも表されているごとく、芯スライバが表面に現れる構造を有しており、本発明が狙いとするカバリング性能を要求されるものには十分ではなかった。
【０００５】
更に、特許文献３に記載された提案では、ワイヤガイドによりスライバを仮撚りさせることで、複合紡績糸のカバリング性能向上を図ったものであるが、従来比性能は向上するものの、本発明の目的とする、紡績糸の高機能化や特品化を実現する上において十分なカバリング性能を有するものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２０９４８８号公報
【特許文献２】特開２００３−２０５２９号公報
【特許文献３】国際公開第２０１３／００５８０８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、上述したような点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、芯スライバの回りに、ポリマー成分や糸構造、物性の異なる複数本の鞘スライバで覆った芯鞘構造からなる複合紡績糸において、鞘スライバ同士の間に生じる隙間からの芯スライバが露出することを防ぎ、芯スライバを鞘スライバにより完全に覆うことで、カバリング性に優れた複合紡績糸を得ることのできる複合紡績糸の製造装置及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した目的を達成する本発明の複合紡績糸の製造装置は、以下の（１）の構成からなる。
（１）芯スライバを複数の鞘スライバでカバリング処理するカバリングユニットを有する複合紡績糸の製造装置であって、前記カバリングユニットは、リング内に芯スライバが通過する糸道部を有する内側リングと、前記内側リングの外側に設けられた外側リングと、前記内側リングの外周面と前記外側リングの内周面とが組み合わさることで構成され芯スライバの進行方向に従い傾斜する鞘スライバ糸道部と、前記複数の鞘スライバを前記芯スライバの周りに分繊する分繊ガイドからなり、前記カバリングユニットを多段に構成したことを特徴とする複合紡績糸の製造装置。
【０００９】
また、かかる本発明の複合紡績糸の製造装置において、より具体的に好ましくは、以下の（２）から（９）の構成を有するものである。
（２）カバリングユニットの分繊ガイドが、他のカバリングユニットの分繊ガイドと異なる位相に設置されたことを特徴とする（１）に記載の複合紡績糸の製造装置。
（３）カバリングユニットの分繊ガイドのパターンが、他のカバリングユニットの分繊ガイドのパターンと異なることを特徴とする（１）または（２）に記載の複合紡績糸の製造装置。
（４）前記外側リングの出口部の内径φｄが２０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であって、前期外側リングの出口部の内径φｄと、前記鞘スライバ糸道部のスリット幅ｗとの比率ｗ／φｄが０．１以上０．５以下であることを特徴とする（１）から（３）のいずれかに記載の複合紡績糸の製造装置。
（５）前記内側リングの外周面傾斜角α°が３０°より大きく９０°より小さい範囲であって、前記鞘スライバの投入角度β°は前記内側リングの外周面傾斜角α°より小さく、前記内側リングの外周面傾斜角α°に対し前記外側リング内周面の傾斜角γ°が大きいことを特徴とする（１）から（４）のいずれかに記載の複合紡績糸の製造装置。
（６）前記外側リングの内周面に開口し、前記内側リングの外周面に対向するように前記外側リングに複数穿孔された流体噴射孔と、該流体噴射孔から噴射された流体により鞘スライバを交絡するための糸処理部と、前記流体噴射孔に流体を供給する流体供給部と、該流体供給部に流体を導入する流体導入孔をさらに有することを特徴とする（１）から（５）のいずれかに記載の複合紡績糸の製造装置。
（７）前記流体噴射孔が、前記鞘スライバが隣接する隣接部に集中的に配置することを特徴とする（１）から（６）のいずれかに記載の複合紡績糸の製造装置。
（８）前記流体噴射孔が、互いに前記流体噴射孔の軸線の延長線上で交叉するように傾斜し前記糸処理部に開口する２つの流体噴射孔から構成され、前記流体噴射孔が、前記複合紡績糸の進行方向に対し垂直な面において、２つの流体噴射孔が前記糸処理部を挟む様に、配置されていることを特徴とする（１）から（８）のいずれかに記載の複合紡績糸の製造装置。
【００１０】
また、本発明の複合紡績糸の製造方法は、以下の（９）の構成からなる。
（９）上記１から８のいずれかに記載の複合紡績糸の製造装置を用いて複合紡績糸を製造することを特徴とする複合紡績糸の製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１から８にかかる本発明によれば、鞘スライバによる芯スライバのカバリング性能が向上することで、特に近年の複合紡績糸の高機能化や特品化などの高度化に対応可能な、糸条品位にすぐれた、新規の複合紡績糸を製造することができる複合紡績糸の製造装置が提供される。
【００１２】
また、請求項９にかかる本発明によれば、特に上述の優れた複合紡績糸を製造することができる複合紡績糸の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明にかかる複合紡績糸の製造装置１の構造を概略的に示した概略斜視図である。
【図２】図２は、図１に示した複合紡績糸の製造装置１の１段目の分繊ガイドの構造と、２段目の分繊ガイドの構造を個別に示した平面図である。
【図３】図３は、本発明にかかる複合紡績糸の製造装置１の他の実施形態を概略的に示した略斜視図である。
【図４】図４は図３に示した複合紡績糸の製造装置１の１段目の分繊ガイドの構造と、２段目の分繊ガイドの構造を個別に示した平面図である。
【図５】図５は図１に示した複合紡績糸の製造装置１におけるカバリングユニット１０、１０’の断面をとった概略モデル図である。
【図６】図６は図５に示した複合紡績糸の製造装置１におけるカバリングユニット１０、１０’のＸ−Ｘ断面を取った概略モデル図である。
【図７】図７は、図５に示したカバリングユニット１０、１０’に鞘スライバに交絡処理する噴射ノズルを内蔵する場合の一例を示す概略モデル図である。
【図８】図８は、図７に示した複合紡績糸の製造装置１におけるカバリングユニット１０、１０’のＸ−Ｘ断面を取った概略モデル図である。
【図９】図９は、交絡を付与する噴射ノズルを隣り合う鞘スライバの隣接部を狙い集中して設けた場合の一例を示す概略モデル図である。
【図１０】図１０は、交絡を付与する噴射ノズルを隣り合う鞘スライバの隣接部を狙い集中して設けた場合の他の一例を示す概略モデル図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、更に詳しく本発明について、説明する。
【００１５】
図１は、本発明にかかる複合紡績糸の製造装置１の構造の一例を概略的に示した概斜視図である。カバリングユニット１０、１０’は芯スライバ１００、１００’を複数の鞘スライバ１０１、１０１’でカバリング処理するカバリングユニットで、カバリング処理を連続して複数回行うため多段に設けられている。
【００１６】
複数の鞘スライバとは少なくとも２本以上の鞘スライバであり、鞘スライバの数は多ければ多いほうが隙間無く芯スライバをカバリングできるが、あまりに多過ぎると鞘スライバの使用量が多くなるため生産性が悪化する場合がある。よって、カバリング性能と生産性の双方を両立するためには鞘スライバの数を２本以上１０本以下の範囲とすることが好ましい。また、更には鞘スライバの数を３本以上６本以下の範囲とすることで、よりカバリング性能に優れた複合紡績糸をより効率的に生産することができる。
【００１７】
また、多段とは少なくとも２段以上であり、カバリングユニットの段数は多ければ多いほどカバリング性能は向上するが、あまりに多過ぎると、鞘スライバの使用量が多くなるため生産性が悪化する場合がある。また、装置が長く大型化し、更に構造が複雑になるため糸切れ等の不具合が発生する確率が多くなる場合がある。よって、カバリング性能と生産性、更には設備のコンパクト化やラインの連続性を得るには、カバリングユニットの数を２以上１０の範囲とすることが好ましい。また、更にはカバリングユニットを２以上５以下の範囲とすることで、カバリング性能と生産性を両立し、糸切れ等の発生頻度がより少なく、よりコンパクトな装置を提供することができる。カバリングユニットは上流側から順に１段目、２段目と数えるものとする。
【００１８】
また、１１、１１’は鞘スライバ１０１、１０１’を定められた投入場所へ案内するための分繊ガイドであり、分繊ガイド１１、１１’の効果により鞘スライバ１０１、１０１’の走行性が安定しカバリング性能が向上する。
【００１９】
ここで、カバリング性能を向上するための重要な要件は、１段目でカバリング処理された複合紡績糸に対し、鞘スライバ１０１同士の間に生じた隙間を狙い、２段目の分繊ガイド１１’の位相を調整し、２段目の鞘スライバ１０１’を導くことである。この様に、１段目の分繊ガイド１１に対して２段目の分繊ガイド１１’を異なる位相に配置することは、芯スライバ１００、１００’が複合紡績の表面に露出することを防ぐことができるので、好ましい。
【００２０】
図２は、分繊ガイド１１、１１’の平面図であり、図２（ａ）は図１における１段目の分繊ガイド１１の構造を説明する平面図であり、図２（ｂ）は図１における２段目の分繊ガイド１１’の構造及び図１における１段目の分繊ガイド１１と組み合わせた時の位相差を説明する平面図であり、図２（ｃ）は２段目の分繊ガイド１１’の他の構造及び図１における１段目の分繊ガイド１１と組み合わせた時の位相差を説明する図である。
【００２１】
図２（ａ）および（ｂ）に示すように、分繊ガイドの位相とは、分繊ガイドにおいて、リングの円周上に所定の分割角度に配置された棒状の分繊バーによって形成される鞘スライバ糸道部の軸線の位置である。鞘スライバ糸道部の軸線は２つの分繊バーから等距離にある線である。なお、２つの分繊バーから等距離にある線であっても、鞘スライバの糸道でなければ、鞘スライバ糸道部の軸線ではない。
【００２２】
すなわち分繊ガイドの位相差とは、１段目の分繊バーによって形成される鞘スライバ糸道部の軸線と２段目の分繊バーによって形成される鞘スライバ糸道部の軸線とがなす角度差η°のことである。
【００２３】
図２（ｂ）および図２（ｃ）に示すように、１段目の分繊ガイドと２段目の分繊ガイドとを異なる位相に配置するとは、１段目の分繊ガイドと２段目の分繊ガイドが位相差を有することであり、１段目の分繊ガイドと２段目の分繊ガイドを重ね合わせた時に鞘スライバ糸道部が一致しないことである。後述する分繊パターンを考えると、図２（ａ）の分繊ガイドの分繊パターンと図２（ｂ）の分繊ガイドの分繊パターンは同じであるが、それぞれの鞘スライバ糸道部は一致しないので、位相差を有する。
【００２４】
カバリング性能を向上するためには、１段目の分繊ガイドにおける棒状の分繊バーはリングの円周上に同じ分割角度に、すなわち等間隔に配置されることが好ましい。そして、２段目の分繊ガイドにおいてもリングの円周上に１段目の分繊ガイドと同様に棒状の分繊バーが配置され、分繊ガイドの位相を上記分割角度の１／４〜１／２以下の角度に設定することで、２段目のカバリングで使用する鞘スライバ１０１’を１段目でカバリグ処理したカバリング糸の鞘スライバ１０１同士の間に生じた隙間をより狙って投入することができるので、よりカバリング性能に優れた複合紡績糸を得ることが可能となる。更に分繊ガイドの位相を２／３〜１／２の範囲にすることで更に集中して鞘スライバ１０１’を投入することができるので、均一性に優れた複合紡績糸を製造することが可能となる。
【００２５】
また、図２（ｃ）に示すように、１つの鞘スライバ糸道部に対し、鞘スライバ１０１、１０１’を複数束使用することで、芯スライバ１００、１００’の被覆性を向上させることもできる。
【００２６】
図３は複合紡績糸の製造装置１において、異なる構造の一例を示した概斜視図である。
【００２７】
図４は、分繊ガイド１１、１１’の平面図であり、図４（ａ）は図３における１段目の分繊ガイド１１の構造を説明する平面図であり、図４（ｂ）は図３における２段目の分繊ガイド１１’の構造及び図３における１段目の分繊ガイド１１と組み合わせた時の位相差を説明する平面図であり、図４（ｃ）は２段目の分繊ガイド１１’の他の構造及び図３における１段目の分繊ガイド１１と組み合わせた時の位相差を説明する図である。
【００２８】
図４（ｂ）に示すように、１段目の分繊ガイド１１に対し２段目の分繊ガイド１１’を、図１のように異なる位相に配置させるだけでなく、分繊ガイド１１と異なる分繊パターンの分繊ガイド１１’を配置させることは、鞘スライバ１０１’を不足する部分へ重点的に補うことができるので、好ましい。さらに、図３（ｂ）では鞘スライバ１０１’を１つの鞘スライバ糸道部から同時に２束投入しているので、より重点的に補うことができる。
【００２９】
図２および図４に示すように、分繊ガイドの分繊パターンとは、分繊ガイドにおけるリングの円周上に所定の分割角度に配置された棒状の分繊バー同士の位置関係である。例えば、図３の１段目の分繊ガイドである図４（ａ）は、棒状の分繊バーがリングの円周上に同じ分割角度、すなわち等間隔に配置された分繊ガイドであり、その分繊パターンは４回対称の回転対称性を持っている。また、図３の２段目の分繊ガイドである図４（ｂ）の分繊パターンは１段目の回転対称性とは異なる２回対称の回転対称性を持っている。
【００３０】
１段目の分繊ガイドと２段目の分繊ガイドとが異なる分繊パターンであるとは、１段目の分繊ガイドと２段目の分繊ガイドを重ね合わせて、更に一方を回転させても一致しないことである。例えば、前述の通り、図１の１段目の分繊ガイドである図２（ａ）と図１の２段目の分繊ガイドである図２（ｂ）は、位相は異なるが、分繊パターンは同一である。図３の１段目の分繊ガイドである図４（ａ）と図３の２段目である図４（ｂ）の分繊ガイドは、分繊パターンが異なるものである。
【００３１】
回転対称性の異なる分繊パターンを有する分繊ガイドを用いれば、鞘スライバ１０１、１０１’を芯スライバ１００、１００’の周囲に個別に任意の位置にカバリングすることが容易にでき、特に１部に重点的に鞘スライバを投入することで異なる風合いを有する複合紡績糸を製造したり、鞘スライバ１０１同士の間が通常より割れやすく隙間が大きくなる部分に集中して鞘スライバ１０１’を投入しカバリング性能を向上させることが容易となる。
【００３２】
また、図４（ｃ）に示すように、２段目の分繊ガイドが１回転あたり１回の対称性をもつ分繊パターンとすることで、わざとカバリングに偏りを持たせることで、極めて特徴のある複合紡績糸を製造することもできる。
【００３３】
分繊ガイド１１、１１’の構造は、一対の分繊バーにより鞘スライバ１０１、１０１’がずれない様に挟み込む構造とすることがより好ましい。しかし、分繊ガイド１１、１１’の構造は、鞘スライバが分繊されればどんな形状でも構わず、これに限定されるものではない。
【００３４】
また、分繊ガイド１１、１１’の構造として、鞘スライバ１０１、１０１’が通過する糸道が穿孔されている構造とすることも好ましく、前記糸道の形状は、円形や正方形、長方形や三角形、さらにはスリット形状など、本発明の目的が達成されるものであれば、如何なる形状を採用してもよい。
【００３５】
さらに、分繊ガイド１１、１１’の分繊バーは、回転可能なローラーとすることで、鞘スライバ１０１、１０１’の走行抵抗が低減できるので好ましく、また、ローラーは駆動タイプとすることで走行抵抗がより低減できるのでさらに好ましい。
【００３６】
図５は、図１に示したカバリングユニット１０、１０’におけるスライバの走行軸線と水平方向の断面をとった概略断面モデル図である。図５に示すように、カバリングユニット１０、１０’は、リング内に芯スライバ１００、１００’が通過する芯スライバ糸道部１２、１２’を有する内側リングと、外側リング１３、１３’さらには上述した分繊ガイド１１、１１’からなる。
【００３７】
鞘スライバ糸道部１５、１５’は、傾斜角α°で傾斜する内側リング１４、１４’の外周面と、傾斜角γ°で傾斜する外側リング１３、１３’の内周面が組み合わさることでリング状に形成される鞘スライバ糸道部であり、β°はカバリングユニット１０、１０’へ鞘スライバ１０１、１０１’を投入する際の投入角度である。
【００３８】
図５において、鞘スライバ１０１、１０１’を投入する角度β°を内側リング１４、１４’の外周面傾斜角α°より小さくなるように設定することで、内側リング１４、１４’のエッジ部ｅにおいて、鞘スライバ１０１、１０１’が鞘スライバ糸道部１５、１５’内に広く均一に広がり、隣り合う鞘スライバの隙間から芯スライバ１００が露出することを防ぐことができる。
【００３９】
更に、本発明にかかる技術的ポイントは内側リング１４、１４’の外周面傾斜角α°に対し、外側リング１３、１３’の内周面傾斜角γ°が大きくなる関係にすることであり、そのようにすることで、芯スライバの進行方向に進むにつれ外側リング１３、１３’と内側リング１４、１４’とが組み合わさることで構成されるリング状の鞘スライバ糸道部１５、１５’のリング幅が徐々に狭まりながらリング径が縮径化することになる。その結果、鞘スライバ１０１、１０１’は、カバリングユニット１０、１０’での糸詰まりなどの不具合を発声させること無く滑らかに通過できるとともに、リング状の鞘スライバ糸道部１５、１５’内に均一に隙間無く広げることが可能となる。
【００４０】
図６は図５に示したカバリングユニット１０、１０’のＸ−Ｘ断面における概略モデル図であり、鞘スライバ１０１、１０１’が、内側リング１４、１４’の外周面とが間隔ｗを有し組み合わさることでリング状に形成される鞘スライバ糸道部１５、１５’内に均一に広がっていることを説明する図でもある。
【００４１】
図６において、１６、１６’は隣り合う鞘スライバ１０１、１０１’が隣接する隣接部であるが、上述の内側リング１４、１４’のエッジ部ｅの効果により、鞘スライバ１０１、１０１’が鞘スライバ糸道部１５、１５’内に均一に押し広げられた結果、芯スライバ１００、１００’が隣接部１６、１６’から表面に露出することを防ぐことができる。
本発明において、鞘スライバ１０１、１０１’の供給本数は、カバリング性能と生産効率を大きく左右する。
【００４２】
本発明によれば、鞘スライバ１０１、１０１’の供給本数は、２本以上１２本以下の範囲とすることが好ましい。供給本数が２本以上であれば、上述した本発明の効果により、芯スライバ１００、１００’を効率的に被覆することができるので極めてカバリング性能に優れた複合紡績糸を製造することができる。
【００４３】
また、供給本数を１２本以下とすることで、鞘スライバ１０１、１０１’を貯蔵するトウ缶の数も生産プロセスとして現実的な個数に抑えることができるので、生産効率の向上と優れたカバリング性能を両立する生産設備を提供することができる。
【００４４】
さらに本発明によれば、内側リング１４、１４’の出口部の外径φｄは２０ｍｍ以上１００ｍｍ以下の範囲とすることが好ましい。外側リングの出口部の内径φｄを２０ｍｍ以上にすることで、スライバの通過性を損なうことなく糸道を構成できるので、糸切れなどの不具合を招くことのない生産設備を提供することができる。
【００４５】
更に、外側リングの出口部の内径φｄを１００ｍｍ以下にすることで、複合紡績糸の製造装置１のコンパクト化が図れ、かつ糸掛けなど操作性が良好に維持できるので、生産性に優れた設備が実現できる。
【００４６】
本発明では、外側リングの出口部の内径φｄと、鞘スライバ糸道部１５、１５’の出口部のスリット幅ｗとの比率ｗ／φｄを０．１以上０．５以下の範囲とすることが好ましい。ｗ／φｄを０．１以上にすることで、鞘スライバ１０１、１０１’広く効率的に拡幅することができるとともに、鞘スライバ１０１、１０１’が鞘スライバ糸道部１５、１５’を通過するときの抵抗を最低限に抑えることができるので、生産性を妨げることのない装置を提供できる。
【００４７】
さらに、ｗ／φｄを０．５以下にすることで、鞘スライバ糸道部１５、１５’における鞘スライバ１０１、１０１’の拡幅効果を妨げることがなく、鞘スライバ１０１、１０１’が鞘スライバ糸道部１５、１５’の通過抵抗を極めて小さくすることができるので、糸切れ等の不具合のない優れた生産性を有する設備を提供できる。
【００４８】
本発明によれば、内側リング１４、１４’の外周面傾斜角α°は３０°より大きく９０°より小さい範囲であることが好ましく、更に鞘スライバ１０１、１０１’の投入角度β°は、内側リング１４、１４’の外周面傾斜角α°より小さくすることが好ましい。ここで、上記α°３０°より大きくすることで、複合紡績糸の製造装置１の全長を最小限に短くすることができるので、装置全体をコンパクトに構成することが可能となる。また、上記α°を９０°より小さくすることで、鞘スライバ１０１、１０１’が鞘スライバ糸道部１５、１５’内での糸道屈曲を最小限に小さくすることがで、鞘スライバ１０１、１０１’の走行が安定し、通過性向上と装置のコンパクト化を両立した設備が提供できる。
【００４９】
本発明では、内側リング１４、１４’の外周面傾斜角α°に対し鞘スライバ投入角β°を小さくなる関係とすることが重要であり、そうすることで、鞘スライバ１０１、１０１’を鞘スライバ糸道部１５、１５’へ投入する際に、内側リング１４、１４’の入口側のエッジ部ｅと比較的強く接触することで、鞘スライバ１０１、１０１’がリング状の糸道部に隙間無く均一に押し広げられた状態で、芯スライバ１００、１００’を被覆するので、優れたカバリング性能を有する複合紡績糸を得ることができる。
【００５０】
図７は本発明にかかるカバリングユニット１０、１０’において、鞘スライバ１０１、１０１’のカバリング性能向上を狙い、スライバに交絡処理を施す場合の一例を示す概略モデル図であり、図８は図７に示した複合紡績糸の製造装置１におけるＸ−Ｘ断面をとった概略モデル図を示す。図において、１７、１７’は外側リング１３、１３’の内周面に開口し、内側リング１４、１４’の外周面に対向するように、外側リング１３、１３’に複数穿孔された流体噴射孔であり、１８、１８’は複数穿孔された流体噴射孔１７、１７’へ圧縮空気を分配する流体供給部であり、流体導入孔１９、１９’は流体供給部１８、１８’へ圧縮空気を導く導入孔である。
【００５１】
２０、２０’は、流体噴射口１７、１７’から噴射された噴流により鞘スライバ１０１、１０１’に交絡処理する糸処理部で、鞘スライバ１０１、１０１’の個々の単糸が鞘スライバ糸道部１５、１５’に生じる乱流の作用により激しく運動することで絡まり交絡処理が施される。
【００５２】
図９、図１０は、交絡処理を行う流体噴射孔１７、１７’を鞘スライバ１０１、１０１’の隣接部１６、１６’に集中的に配置することを説明する概略モデル図である。ここで、図９は、流体噴射孔１７、１７’を隣接部１６、１６’において複数本を集中して穿孔されたことを示す図であり、図１０は、２つの流体噴射孔１７、１７’が交叉角θ°で流体噴射孔１７、１７’の軸線の延長線上で交叉し傾斜するように開口する一対の２つの流体噴射孔１７、１７’が、隣接部１６、１６’に穿孔されたことを示すモデル図である。
【００５３】
図９において、流体噴射孔１７、１７’を集中的に配置することで、流体噴射孔１７、１７’から噴射された流体の乱流の作用により隣接部１６、１６’における鞘スライバ１０１、１０１’の単糸同士が運動することで絡み合いを生じせしめることで隣接部１６、１６’を繋いで塞ぐことができるので、隣接部１６、１６’から芯スライバ１００、１００’が表面に露出することを防ぎカバリング性能を向上させることが可能となる。
【００５４】
更に図１０は、流体噴射孔１７、１７’が、紡績糸の進行方向に対し垂直な面において、２つの流体噴射孔１７、１７’が前記糸処理部２０、２０’を交差角θ°で挟む様に、配置されていることを説明する図であり、隣接部１６、１６’に、２つの流体噴射孔１７、１７’の軸線が交差角θ°で交差するように穿孔するように構成することで、流体噴射孔１７、１７’から噴射された流体が互いに衝突することで発生する乱流の作用により、鞘スライバ１０１、１０１’の各々の単糸が攪拌されることで絡み合い隣接部１６、１６’を繋いで塞ぐことができるので、芯スライバ１００、１００’が隣接部１６、１６’から表面への露出を抑制する効果を高めることができる。
【００５５】
芯スライバ１００、１００’の本数が５本を越えると、芯スライバ１００、１００’のボリュームが大きくなりが鞘スライバ１０１、１０１’でカバリング性能を損なうことなくカバリングすることが困難になるばかりでなく、カバリングユニット１０、１０’の通過性が悪くなり製糸性が悪化する結果となる。
【００５６】
さらに、分繊ガイド１１、１１’や外側リング１３、１３’や内側リング１４、１４’の表面には、スライバの擦過による摩耗の抑制や滑り性向上のため、表面の硬度ＵＰや摩擦係数の低下を狙った表面処理を施すことが好ましい。また、表面処理は上記機能を満足するものであれば特に限定されるものではないが、ハードクロムメッキやＤＬＣ、ＴＩＣ、ＴＩＮ、ＴＩＣＮ、ＴＩＡＬＮなどの薄膜、さらにはセラミック溶射などで処理し表面を保護することが好ましい。また、上記表面処理は、スライバが接触する接触面やスライバの出入口部のみに処理しても同様の効果を得ることができる。
【実施例】
【００５７】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００５８】
本発明では、ポリエステル紡出糸をゴデーロールにて引取り、紡糸速度１３００ｍ／分で紡出した後、３倍に延伸し、捲縮付与、カットして、短繊維繊度１．５ｄｔｅｘ、繊維長３８ｍｍ、強度１．５ＣＮ／ｄｔｅｘのポリエステル原綿を得、その後原綿の段階で先染めした。
【００５９】
続いて、このポリエステル原綿に対し、通常のカード工程により５．９ｇ／ｍの太さの芯スライバを作成した。
【００６０】
続いて、ポリエステルスライバと同様に、２．３６ｇ／ｍの太さのコーマコットンスライバを製作し鞘スライバとして使用した。
【００６１】
引き続き、表１に示した各種ディメンジョンの複合紡績糸のカバリングユニットを練条工程のドラフトローラ上流に設置し練条機の速度２５０ｍ／分でドラフティングし、カバリング処理を行なった。
【００６２】
芯スライバは、青色に発色させた原着糸を使用し、鞘スライバは原着させていない白色に糸を使用することで、芯スライバと鞘スライバを区別した。
【００６３】
連条機へは芯鞘比率が重量比で芯が３０％、鞘が７０％になるように、図１の１段目のカバリングユニットを用いて、４本に等分に分繊した、すなわち４等配したスライバを供給し、カバリング処理を施した。これらを比較例１〜１４とした。
【００６４】
鞘スライバを２段にて処理する場合においては、まず、上記のように１段目のカバリング処理を施した後、表２に示した各種ディメンジョンの複合紡績糸のカバリングユニットを練条工程のドラフトローラ上流に設置し練条機の速度２５０ｍ／分でドラフティングし、カバリング処理を行なった。重量比で３０％分を４本に等分に分繊した、すなわち４等配したスライバを、図１の２段目に示すカバリングユニットでカバリング処理を行なった。１段目と２段目のカバリングユニットの位相差は図２（ｂ）のとおり４５度である。これらを実施例１〜１３とした。
【００６５】
また、鞘スライバを２段にて処理する別の場合においては、まず、上記のように１段目のカバリング処理を施した後、表３に示した各種ディメンジョンの複合紡績糸のカバリングユニットを練条工程のドラフトローラ上流に設置し練条機の速度２５０ｍ／分でドラフティングし、カバリング処理を行なった。図３の２段目のカバリングユニットを用いて、重量比で３０％分を４本に偏らせて分繊した、すなわち４偏配したスライバを、図２の２段目に示すカバリングユニットでカバリング処理を行なった。１段目と２段目のカバリングユニットの位相差は図４（ｂ）のとおり４５度である。これらを実施例１５〜２８とした。
【００６６】
これらのカバリング糸を粗防機に掛け続いてリング紡績糸にて３０．５倍に延伸し綿式番手３０ｓの複合紡績糸を得、カバリング性能を評価した。
【００６７】
まずは、１段構成からなるカバリングユニットによる試験を実施することで、単体での性能を見極めた上、本発明にかかる多段（２段）構成からなるカバリングユニットによる試験を実施した。
【００６８】
カバリング性能の判定は、得られた複合紡績糸を長さ５０ｍｍに切断し写真に取り、得られた画像を２値化により画像処理し被覆率をパーセントで算出した。画像処理で得られた被覆率が９５％以下のものを「最良」として表では「◎」で表記し、８０％を超え９５％以下のもの「良」として表では「○」と表記し、７０％を超え８０％以下のものを「やや未達」として表では「△」と表記し、７０％に満たないものあるいは糸切れや糸詰まりをおこしたものについては「不良」として「×」と表記し、「良」以上を合格とし、「不良」は不合格とした。
【００６９】
各実施例、比較例で得られた複紡紡績糸の糸質を表１〜表３に記載した。
【００７０】
【表１】
2015094049.tif 000003
【００７１】
【表２】
2015094049.tif 000004
【００７２】
【表３】
2015094049.tif 000005
【符号の説明】
【００７３】
１                :複合紡績糸の製造装置
１０、１０’      ：カバリングユニット
１１、１１’      ：分繊ガイド
１２              ：芯スライバ糸道部
１２’            ：鞘スライバでカバリングされた芯スライバ糸道部 
１３、１３’      ：外側リング
１４、１４’      ：内側リング
１５、１５’      ：鞘スライバ糸道部
１６、１６’      ：隣接部
１７、１７’      ：噴射孔
１８、１８’      ：バッファ部
１９、１９’      ：流体導入孔
１００            ：芯スライバ
１００’、１００”：鞘スライバでカバリングされた芯スライバ
１０１、１０１’  ：鞘スライバ
η°              ：角度差
α°              ：内側リングの外周面傾斜角
β°              ：鞘スライバ投入角
γ°              ：外側リングの内周面傾斜角
φｄ              ：外側リングの出口部の内径
ｅ                ：エッジ部
ｗ                ：鞘スライバ糸道部のスリット幅
θ°              ：交差角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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