(57)【要約】【課題】紡績糸の原料に含まれる油剤が中空ガイド軸体の先端部外周面に堆積するのを防止することができる空気紡績装置を提供する。【解決手段】油剤を含んだ繊維束から紡績糸を生成する空気紡績装置であって、紡績糸が通過する糸通路２２ｄが軸方向に形成された中空ガイド軸体２２と、中空ガイド軸体２２の先端部の周辺に繊維束Ｆが導入される紡績室２１ａを区画形成すると共に、紡績室内２１ａに圧縮空気を噴出して旋回気流を発生させるノズル孔２１ｂを備えていて、紡績室２１ａから糸通路２２ｄに向かう繊維束Ｆから繊維を分離させつつ中空ガイド軸体２２の先端部の周りで振り回して撚り込む紡績ノズル部材２１と、上記油剤が中空ガイド軸体２２の先端部の外周面に堆積するのを防止するための界面活性剤を上記圧縮空気に混入させる界面活性剤付与器２４と、を含んでなる空気紡績装置２とした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油剤を含んだ繊維束から紡績糸を生成する空気紡績装置であって、
紡績糸が通過する糸通路が軸方向に形成された中空ガイド軸体と、
前記中空ガイド軸体の先端部の周辺に前記繊維束が導入される紡績室を区画形成すると共に、当該紡績室内に圧縮空気を噴出して旋回気流を発生させるノズル孔を備えていて、当該紡績室から前記糸通路へ向かう繊維束から繊維を分離させつつ前記中空ガイド軸体の先端部の周りで振り回して撚り込む紡績ノズル部材と、
前記油剤が前記中空ガイド軸体の先端部の外周面に堆積するのを防止するための界面活性剤を前記圧縮空気に混入させる界面活性剤付与器と、
を含んでなることを特徴とする空気紡績装置。
【請求項２】
前記界面活性剤の前記圧縮空気への混入を制御する制御装置をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の空気紡績装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記油剤の堆積状況に応じて変化する物理量の測定値に基づいて、前記界面活性剤の前記圧縮空気への混入を制御するようになっていることを特徴とする請求項２に記載の空気紡績装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紡績機に備えられる空気紡績装置に関し、詳しくは、ドラフト装置から送られてきた繊維束に対し、紡績ノズル部材によって生成された旋回気流を作用させて、当該繊維束から繊維を分離させると共に、中空ガイド軸体の先端部の周りに当該繊維を振り回しつつ撚り込んで紡績糸とする空気紡績装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドラフト装置から送られてきた繊維束から紡績糸を製造する紡績装置として、種々の紡績装置が存在している。近年では、旋回気流を生じさせる紡績ノズル部材と中空ガイド軸体とを備えていて、高速で紡績することができる空気紡績装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
空気紡績装置は主に、図６に示す如く、ノズル孔２１ｂおよび紡績室２１ａを備えた紡績ノズル部材２１と、紡績室２１ａに繊維束Ｆを案内するニードル２１ｅと、軸方向に延びる糸通路２２ｄを有していて、紡績室２１ａにおいてノズル孔２１ｂに対向するように配置された中空ガイド軸体２２と、から構成されている。
【０００４】
上記の空気紡績装置では、ドラフト装置から送出された繊維束Ｆは、ニードル２１ｅによって案内されつつ、紡績室２１ａに導入される。紡績室２１ａに導入された繊維束Ｆは、ノズル孔２１ｂから圧縮空気が噴出されることにより発生する旋回気流の作用により、中心繊維ｆ１に対して鞘繊維ｆ２が分離されながら、中空ガイド軸体２２の糸通路２２ｄ内に導入されていく。この際、鞘繊維ｆ２は、その後端側（未だ糸通路２２ｄ内に導入されていない部分）が、旋回気流の作用を受けて、中空ガイド軸体２２の先端部の周囲で振り回されながら、糸通路２２ｄ内へ導入されていく。その結果、中心繊維ｆ１の周囲に鞘繊維ｆ２が巻き付き、実撚り状の紡績糸Ｙが製造されることになる。
【特許文献１】特開２００５−２２０４８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記の空気紡績装置を用いて、ポリエステル等の合成繊維を紡績する場合が当然ある。合成繊維は一般に、その製造工程において、繊維同士による引抜き抵抗を下げる等の目的のために、合成繊維用油剤が付与されている。
【０００６】
上記の空気紡績装置によって合成繊維を紡績する場合、その鞘繊維ｆ２が中空ガイド軸体２２の先端部の周囲で振り回される際に、合成繊維用油剤が当該先端部の外周面に付着し、縞状に堆積していくことがあった（図７参照）。この場合、その堆積物が阻害要因となり、鞘繊維ｆ２が中空ガイド軸体２２の周りで十分に振り回されなくなって、糸の強力が弱い所謂弱糸が製造されてしまう問題があった。
【０００７】
また、弱糸の発生を防止するには、一定時間毎に作業者が上記堆積物を布で拭い去る必要が生じ、非常に煩雑であると共に、生産効率の低下を招いていた。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、紡績糸の原料に含まれる油剤が中空ガイド軸体の先端部外周面に堆積するのを防止することができる空気紡績装置を提供することにある。  
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明は、（１）油剤を含んだ繊維束から紡績糸を生成する空気紡績装置であって、紡績糸が通過する糸通路が軸方向に形成された中空ガイド軸体と、
前記中空ガイド軸体の先端部の周辺に前記繊維束が導入される紡績室を区画形成すると共に、当該紡績室内に圧縮空気を噴出して旋回気流を発生させるノズル孔を備えていて、当該紡績室から前記糸通路に向かう繊維束から繊維を分離させつつ前記中空ガイド軸体の先端部の周りで振り回して撚り込む紡績ノズル部材と、前記油剤が前記中空ガイド軸体の先端部の外周面に堆積するのを防止するための界面活性剤を前記圧縮空気に混入させる界面活性剤付与器と、を含んでなることを特徴とする空気紡績装置を提供するものである。
【００１０】
また本発明は、上記構成において、（２）前記界面活性剤の前記圧縮空気への混入量を制御する制御装置をさらに備えていることを特徴とする空気紡績装置を提供するものである。
【００１１】
また本発明は、上記構成（２）において、前記制御装置は、前記油剤の堆積状況に応じて変化する物理量の測定値に基づいて、前記混入量を制御するようになっていることを特徴とする空気紡績装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
上記のように構成された本発明の空気紡績装置においては、紡績室内で発生する旋回気流がミスト状の界面活性剤を含んでいる。本発明の空気紡績装置によれば、当該界面活性剤の作用により、合成繊維を紡績する際、その原料に含まれる油剤が中空ガイド軸体の先端部の外周綿に堆積するのを回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の好ましい一実施形態につき説明する。
図１は本発明の空気紡績装置が適用された紡績機の一例を示す正面図、図２は図１の紡績機における紡績ユニットを示す側面図、図３は図１の紡績機における空気紡績装置を示す要部断面図、図４は図３の空気紡績装置における界面活性剤付与器を示す断面図である。
【００１４】
まず、本発明に係る空気紡績装置を備えた紡績機の構成について説明する。
本実施形態に係る紡績機Ｓｐは主に、図１に示す如く、複数並設された紡績ユニットＵと、その並設方向に沿って走行自在に設けられた糸継台車Ｐと、から構成されている。
【００１５】
まず、紡績ユニットＵの構成について説明する。
紡績ユニットＵは主に、図１に示す如く、繊維束Ｆを生成するドラフト装置１と、その繊維束Ｆを紡績して紡績糸Ｙを生成する空気紡績装置２と、その紡績糸Ｙを巻き取ってパッケージＰにする巻取装置４と、空気紡績装置２から巻取装置４へ紡績糸Ｙを送る糸送り装置３と、から構成されている。
【００１６】
ドラフト装置１は、図２に示す如く、バックローラ１ａ，１ａ、サードローラ１ｂ，１ｂ、エプロンベルトｅを装着したミドルローラ１ｃ，１ｃ、およびフロントローラ１ｄ，１ｄの４つのローラ対から構成されており、ケンス（不図示）から供給されたスライバＬを延伸して繊維束Ｆを生成し、下流側に配置された空気紡績装置２へ送るようになっている。
【００１７】
空気紡績装置２は主に、図３に示す如く、ドラフトされた繊維束Ｆの通過を許容すると共に、その通過する繊維束Ｆに対し旋回気流を作用させて加撚する紡績ノズル部材２１と、加撚されて生じた紡績糸Ｙを通過させる中空ガイド軸体２２と、から構成されている。
【００１８】
紡績ノズル部材２１は、図３に示す如く、繊維束Ｆが通過する紡績室２１ａと、紡績室２１ａ内に圧縮空気を噴出して旋回気流を発生させるべく、紡績室２１ａに接線方向から接続された複数の第１ノズル孔２１ｂとを備えている。
【００１９】
第１ノズル孔２１ｂは、繊維束Ｆの通過方向に向かって傾斜している一方、第１圧縮空気通路２１ｃを介して、圧縮空気源２３に接続されている。
【００２０】
圧縮空気源２３と第１圧縮空気通路２１ｃとを結ぶ圧縮空気ラインの途中に、界面活性剤付与器２４が配置されており、第１ノズル孔２１ｂから噴出される圧縮空気中に、界面活性剤をミスト状に混入するようになっている。
【００２１】
界面活性剤付与器２４は、図４に示す如く、圧縮空気源２３からの圧縮空気が通過する第１通路２４ａと、第１通路２４ａの下方に設けられ、界面活性剤Ｓを貯留する貯留室２４ｂと、第１通路２４ａと貯留室２４ｂとを繋ぐ第２通路２４ｃと、第１通路２４ａの上方に設けられた滴下室２４ｄと、貯留室２４ｂから滴下室２４ｄまで延びて、滴下室２４ｄに界面活性剤Ｓを滴下する滴下管２４ｅと、第２通路２４ｃよりも下流側に設けられ、滴下室２４ｄと第１通路２４ａとを繋ぐ滴下通路２４ｆと、から構成されている。
【００２２】
ここで、貯留室２４ｂに貯留された界面活性剤Ｓは、合成繊維用油剤を除去し得るものであり、例えば、竹本油脂製のデリオン４８０（商品名）を用いることができる。
【００２３】
界面活性剤付与器２４では、ＩＮ側から入った空気の一部が第２通路２４ｃを経て貯留室２４ｂ内の界面活性剤Ｓの液面を加圧し、他の空気はそのまま第１通路２４ａを通過する（図４の実線矢印参照）。このとき、貯留室２４ｂと滴下室２４ｄとの間に圧力差が生じるため、界面活性剤Ｓは滴下管２４ｅを介して滴下室２４ｄに滴下される。滴下された界面活性剤Ｓは、滴下通路２４ｆから第１通路２４ａを通過する空気に対してミスト状に混入される（図４の破線矢印参照）。
【００２４】
また、紡績ノズル部材２１は、図３に示す如く、紡績室２１ａの上流側に、紡績室２１ａに通じる案内孔２１ｄと、案内孔２１ｄ内に配置されていて、紡績室２１ａ内に突出し、後述する糸通路２２ｄの入口に対向するニードル２１ｅとを有している。
【００２５】
紡績ノズル部材２１はさらに、紡績室２１ａから下流側に向かって延びるテーパ孔２１ｆと、テーパ孔２１ｆに通じると共に、繊維束Ｆの通過方向に対して略直交する一方向に開放された排出室２１ｇと、排出室２１ｇに通じると共に中空ガイド軸体２２と嵌合する嵌合孔２１ｈと、を有している。
【００２６】
中空ガイド軸体２２は、先端部分がテーパ状に形成された外部筒体２２ａと、外部筒体２２ａに対し、先端部分および後端部分が嵌合する一方、中央部分は外部筒体２２ａとの間に隙間２２ｃを有するように挿入された内部筒体２２ｂと、から構成されており、外部筒体２２ａの先端が紡績室２１ａに対向するように、嵌合孔２１ｈに嵌合されている。
なお、外部筒体２２ａの先端部分のテーパ形状は、紡績ノズル部材２１のテーパ孔２１ｆと略等しいテーパ角になっていると共に、テーパ孔２１ｆとの間に隙間が生じるように形成されている。
【００２７】
また、中空ガイド軸体２２は、外部筒体２２ａおよび内部筒体２２ｂを貫通して軸方向に延びる糸通路２２ｄを有しており、紡績ノズル部材２１によって紡績された紡績糸Ｙが通過するようになっている。
【００２８】
内部筒体２２ｂは、先端側の外部筒体２２ａとの嵌合部分付近に、糸通路２２ｄに対して接線方向から接続された複数の第２ノズル孔２２ｅを有している。第２ノズル孔２２ｅは、隙間２２ｃと、外部筒体２２ａに形成された第２圧縮空気通路２２ｆと、管継手２２ｇとを介して、圧縮空気源２３に接続されており、糸継ぎ時等の糸出し紡績の際に、糸通路２２ｄ内に旋回気流を発生させるようになっている。ここで、第２ノズル孔２２ｅは、紡績ノズル部材２１における第１ノズル孔２１ｂが発生させる旋回気流とは逆向きの旋回気流を発生させるように形成されている。
【００２９】
糸送り装置３は、図２に示す如く、紡績機Ｓｐの機枠に支持されたデリベリローラ３１と、デリベリローラ３１に接離自在に設けられたニップローラ３２とから構成されており、空気紡績装置２によって生成された紡績糸Ｙを、デリベリローラ３１とニップローラ３２との間に挟みつつデリベリローラ３１を回転駆動させることにより、巻取装置４側へ送るようになっている。
【００３０】
巻取装置４は、図２に示す如く、クレードルアーム（不図示）に回転自在に支持された巻取りボビン４１をフリクションローラ４２に圧接させて、糸送り装置３から送られてくる紡績糸Ｙをトラバースガイド（不図示）によってトラバースさせつつ、パッケージＰに巻き取るようになっている。
【００３１】
次に、糸継台車Ｐの構成について説明する。
糸継台車Ｐは、図１に示す如く、紡績機Ｓｐの機枠に設けられたレールＲ上を自在に走行し得るように配置されている。糸継台車Ｐは、ノッターまたはスプライサ等の糸継装置５と、糸継ぎの際、軸を中心に旋回し、空気紡績装置２から糸端を吸引捕捉して糸継装置５へ案内するサクションパイプ６と、軸を中心に旋回し、巻取装置４に回転自在に支持されたパッケージＰから糸端を吸引捕捉して糸継装置５へ案内するサクションマウス７と、を備えている。
【００３２】
次に、本実施形態に係る紡績機Ｓｐの動作について説明する。
通常の紡績状態では、第２ノズル孔２２ｅは圧縮空気を噴射しない非作動状態とされ、第１ノズル孔２１ｂのみ圧縮空気を噴射する作動状態とされる。このとき、紡績室２１ａには旋回気流が発生し、テーパ孔２１ｆを螺旋状に流れながら排出室２１ｇから排出される。
【００３３】
繊維束Ｆは、フロントローラ１ｄから案内孔２１ｄ、紡績室２１ａ、糸通路２２ｄを通過して糸送り装置３に至る連続状態にあり、糸送り装置３により下流側への送り力が付与されることによって、糸には張力が付与されている。
【００３４】
ドラフト装置１のフロントローラ１ｄから送り出された繊維束Ｆは、紡績ノズル部材２１の案内孔２１ｄを通過して紡績室２１ａに入り、第１ノズル孔２１ｂによる旋回気流の作用を受ける。ここで、第１ノズル孔２１ｂによる旋回気流は、界面活性剤付与器２４を通過した圧縮空気によって形成されているため、ミスト状の界面活性剤を含んでいる。
【００３５】
繊維束Ｆは、この旋回気流の作用によって中心繊維に対して鞘繊維が分離されながら、中空ガイド軸体２２の糸通路２２ｄ内に導入されていく。この際、鞘繊維は、その後端側（未だ糸通路２２ｄ内に導入されていない部分）が、旋回気流の作用を受けて、中空ガイド軸体２２先端のテーパ形状部の周囲で振り回されながら、糸通路２２ｄ内へ導入されていく。その結果、中心繊維の周囲に鞘繊維が巻き付き、実撚り状の紡績糸Ｙが製造される。
なお、この撚りは、フロントローラ１ｄ側へ伝播しようとするが、ニードル２１ｅによって阻止される。すなわち、ニードル２１ｅは、撚り伝播防止手段となっている。
【００３６】
上記のように製造された紡績糸Ｙは、糸通路２２ｄを通過した後、糸送り装置３を介して巻取装置４に送られ、パッケージＰとして巻き取られる。
【００３７】
なお、始動時または糸切れ発生時は、糸継台車Ｐおよび第２ノズル孔２２ｅが作動して糸継ぎ作業が実行される。この糸継ぎ作業は公知であるため（例えば、特開２００１−７３２３５号公報参照）、詳細な説明は省略するが、糸送り装置３による送り力の代わりに、第２ノズル孔２２ｅによって糸通路２２ｄ内に旋回気流を発生させることで糸通路２２ｄの入口に負圧を発生させ、紡績室２１ａの繊維束Ｆを糸通路２２ｄ内に引き込んで下流側に送るようになっている。
【００３８】
上記の空気紡績装置２によれば、第１ノズル孔２１ｂから噴出する圧縮空気によって発生した旋回気流の作用によって、中心繊維に対して鞘繊維を分離し、その鞘繊維を中空ガイド軸体２２ａ先端のテーパ形状部の周りで振り回しながら加撚し、実撚り状の紡績糸Ｙを高速で製造することができる。
【００３９】
第１ノズル孔２１ｂによる旋回気流は、界面活性剤付与器２４から付与されたミスト状の界面活性剤を含んでいるため、特に中空ガイド軸体２２の外部筒体２２ｂの先端部外周面に当該界面活性剤が作用せしめられる。これにより、空気紡績装置２は、合成繊維等の油剤を含有する原料を用いて紡績する際に上記先端部外周面に堆積する当該油剤を除去することができる。したがって、油剤の堆積に起因する加撚力の低下を防止し、弱糸の発生を回避することができる。
【００４０】
また、界面活性剤付与器２４には、ルブリケータ等の公知の器具を転用することができると共に、その設置も、圧縮空気源２３から第１ノズル孔２１ｂまでの圧縮空気ラインの途中に配置するだけでよく、シンプルかつ低コストに構成することができる。
【００４１】
以上、本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
図５Ａに示す如く、圧縮空気源２３から界面活性剤付与器２４を介して空気紡績装置２の紡績ノズル部材２１へ到るラインに対してバイパスラインＢＬを設け、制御器２６で制御可能な三方電磁弁２５によって両ラインを切替え可能に構成してもよい。この場合、制御器２６に所定のスケジュールを予め設定しておくことで、紡績ノズル部材２１の紡績室２１ａにおいて発生する旋回気流への界面活性剤の混入を間欠的、計画的に行うことができる。これによって、界面活性剤の混入を適切に制御し、その消費量を最適化することもできる。
【００４２】
さらに、図５Ｂに示す如く、油剤の堆積状況に応じて変化する信号（例えば、中空ガイド軸体２２先端のテーパ形状部表面における所定箇所の温度、圧力等を測定することにより得られる信号、当該所定箇所に対して設けられた光電センサにより得られる光量の変化に基づく信号、あるいは紡績糸Ｙの強力を測定して得られる信号等）を上記制御器２６に送り、その信号に基づいて、上記両ラインの切替えを行うように構成してもよい。この場合、通常時はバイパスラインＢＬを用い、上記信号に基づき油剤が堆積していると判断されたときのみ、界面活性剤付与器２４を通過するラインを用いることができる。これにより、旋回気流への界面活性剤の付与を、より適切に制御することができる。
【００４３】
なお、界面活性剤付与器２４の滴下管２４ｅの管路内に対して出没可能なニードル弁を設け、その出没量を制御器によって制御するように構成することで、界面活性剤の混入を制御してもよい。
【００４４】
なお、上記の実施形態においては、中空ガイド軸体が回転しないタイプの空気紡績装置について説明したが、中空ガイド軸体が回転するタイプの空気紡績装置（例えば、特開平６−１７３１２９号公報参照）であっても、同様に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の空気紡績装置が適用された紡績機の一例を示す正面図である。
【図２】図１の紡績機における紡績ユニットを示す側面図である。
【図３】図１の紡績機における空気紡績装置を示す要部断面図である。
【図４】図３の空気紡績装置における界面活性剤付与器を示す断面図である。
【図５】変形例を示すブロック図である。
【図６】空気紡績装置による紡績動作を説明するための側断面図である。
【図７】合成繊維用油剤が堆積した中空ガイド軸体の先端部を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
Ｆ  繊維束
２  空気紡績装置
２１  紡績ノズル部材
２１ａ  紡績室
２１ｂ  第１ノズル孔
２２  中空ガイド軸体
２２ｄ  糸通路
２４  界面活性剤付与器
【図１】
2008095208.tif 000003
【図２】
2008095208.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2008095208.tif 000007
【図６】
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【図７】
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