(57)【要約】  高分子繊維が、透過度などの光学的性質に関して再現性のある試験結果を提供する手法で試験され得る。使用される保持器は、高分子繊維が密接にまとまって保持される単一の縦列に重ねた状態で、高分子繊維を保持するように構成される。高分子繊維は、積分球を用いた光学装置を使用して試験され得る。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子繊維の光学的性質を測定する方法であって、
複数の高分子繊維を少なくとも実質的に互いに平行で単一の列に重ねて並べるように構成された保持器に前記複数の高分子繊維を載置するステップと、
前記保持器を光源に対して位置決めするステップと、
前記光源からの光を、並べられた前記高分子繊維を通過させるステップと、
並べられた前記高分子繊維の光学的性質を測定するために、並べられた前記高分子繊維を通過する光を検出するステップと
を含む方法。
【請求項２】
保持器に前記複数の高分子繊維を載置する前記ステップの後に、前記複数の高分子繊維を密接にまとめて保持するために前記複数の高分子繊維に力を付与するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記保持器を光源に対して位置決めする前記ステップは、前記保持器を、光窓を有する積分球に対して、並べられた前記複数の高分子繊維が前記光窓を覆うように位置決めするステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
並べられた前記複数の高分子繊維を通過する光を検出する前記ステップは、前記光窓を通って前記積分球から出て並べられた前記高分子繊維を通過する光を検出するステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
並べられた前記高分子繊維を通過する光を検出する前記ステップは、並べられた前記高分子繊維を通過して前記光窓を通って前記積分球へと入る光を検出するステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記光学的性質は光線透過率を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
高分子繊維の透過度を測定する方法であって、
複数の高分子繊維を、再現性のある透過度の測定を可能とする配置に配置するステップと、
並べられた前記高分子繊維を、光窓を有する積分球に対して位置決めするステップであって、前記保持器は並べられた前記高分子繊維が前記光窓を覆うように位置決めされるステップと、
前記高分子繊維を通して光線透過率を測定するために、並べられた前記高分子繊維を通過する光を検出するステップと
を含む方法。
【請求項８】
複数の高分子繊維を、再現性のある透過度の測定を可能とする配置に配置する前記ステップは、前記複数の高分子繊維を少なくとも実質的に互いに平行に並べるように構成された保持器に前記複数の高分子繊維を載置するステップを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
保持器に前記複数の高分子繊維を載置する前記ステップの後に、前記複数の高分子繊維を密接にまとめて保持するために前記複数の高分子繊維に力を付与するステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
並べられた前記高分子繊維を通過する光を検出する前記ステップは、前記光窓を通って前記積分球から出て並べられた前記高分子繊維を通過する光を検出するステップを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
並べられた前記複数の高分子繊維を通過する光を検出する前記ステップは、並べられた前記高分子繊維を通過して前記光窓を通って前記積分球へと入る光を検出するステップを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
高分子繊維の光学的性質を試験するための保持器であって、
第１の枠部材と、
前記第１の枠部材との間に窓を画成するように前記第１の枠部材から離間して設けられた第２の枠部材と、
前記保持器を通って延びており、前記窓を横切って延びる高分子繊維を収容するように構成された通路と、
前記保持器を通って延びており、前記通路と連通している拡大開口と、
前記拡大開口内へと挿入されるように構成され、かつ、前記通路内に配置された高分子繊維に圧縮力を与えるように構成された圧縮棒と
を備える保持器。
【請求項１３】
前記通路は、高分子繊維を単一の列に重ねて並べるように構成される、請求項１１に記載の保持器。
【請求項１４】
前記通路は、前記高分子繊維の直径よりも若干大きい小さな寸法を有する、請求項１３に記載の保持器。
【請求項１５】
前記通路は、前記高分子繊維の直径よりも大きい約０．０１ミリメートルから約０．０５ミリメートルの小さな寸法を有する、請求項１４に記載の保持器。
【請求項１６】
前記拡大開口は、前記圧縮棒が前記保持器を通じて挿入されて前記通路内に配置された高分子繊維と接するように移動できるように構成される、請求項１３に記載の保持器。
【請求項１７】
前記圧縮棒は、前記拡大部内に嵌まり合うように構成された第１の部分と、前記通路内に嵌まり合うように構成された第２の部分とを備える、請求項１３に記載の保持器。
【請求項１８】
前記圧縮棒の質量が前記通路内に配置された高分子繊維に圧縮力を与える、請求項１７に記載の保持器。
【請求項１９】
前記第１の枠部材と前記第２の枠部材との間に架け渡された第３の枠部材と、
前記第３の枠部材内に配置された第１の圧縮部材と、
前記第３の枠部材内に配置された第２の圧縮部材と
をさらに備え、
前記第１の圧縮部材と前記第２の圧縮部材とは、前記圧縮棒に解除可能に圧縮力を与える、請求項１２に記載の保持器。
【請求項２０】
前記第１の圧縮部材および前記第２の圧縮部材は、前記第３の枠部材と螺合される、請求項１９に記載の保持器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本発明は、概して試験方法に関しており、より詳細には、高分子繊維の透過度について試験する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]高分子繊維は幅広い用途で用いられている。多くの場合、高分子繊維の光学的性質（例えば、色、反射率、透過率）は、特定の商業的用途にとって重要である。例えば、ポリアミド繊維の透過度は、漁網や釣り糸などでの使用にとって重要である。高分子繊維の相対的な透過度は、視覚的に判定されてもよいが、高分子繊維の透過度を定量的で再現可能に試験できることが望まれている。分光光度計または同様の試験装置によって高分子繊維の透過度などの光学的性質を試験する上での難しさの一つは、高分子繊維自体を、再現性のある試験が可能となるような方法で保持したり並べたりすることが難しいことである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
[0003]本発明は、高分子繊維の光学的性質を再現可能に試験する方法とともに、その方法で有用な装置を対象としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
[0004]したがって、本発明の一実施形態は、高分子繊維の光学的性質を測定する方法である。複数の高分子繊維を少なくとも実質的に互いに平行で単一の列に上へと互いに重ねて並べるように構成された保持器に、複数の高分子繊維が載置される。保持器は光源に対して位置決めされ、光源からの光が並べられた高分子繊維を通過させられる。並べられた高分子繊維の光学的性質を測定するために、並べられた高分子繊維を通過する光が検出される。
【０００５】
[0005]本発明の別の実施形態は、高分子繊維の透過度を測定する方法である。複数の高分子繊維が、再現性のある透過度の測定を可能とする配置に配置される。並べられた高分子繊維は、光窓を有する積分球に対して位置決めされ、保持器は並べられた高分子繊維が光窓を覆うように位置決めされる。高分子繊維を通して光線透過率を測定するために、並べられた複数の高分子繊維を通過する光が検出される。
【０００６】
[0006]本発明の別の実施形態は、高分子繊維の光学的性質を試験するための保持器である。試験器は、第１の枠部材と、第１の枠部材との間に窓を画成するように第１の枠部材から離間して設けられた第２の枠部材とを備える。通路が、保持器を通って延びており、開口を横切って延びる高分子繊維を収容するように構成されている。拡大開口が、保持器を通って延びており、通路と連通している。圧縮棒が、拡大開口内へと挿入されてもよく、また、通路内に配置された高分子繊維に圧縮力を与えるように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】[0007]図１Ａは、本発明の一実施形態による保持器の概略図である。
【図１Ｂ】[0008]図１Ｂは、図１Ｂの保持器の一部の概略断面図である。
【図２】[0009]本発明の一実施形態による試験装置の概略図である。
【図３】[0010]本発明の一実施形態による試験装置の概略図である。
【図４】[0011]本発明の一実施形態による方法の流れ図である。
【図５】[0012]本発明の一実施形態による方法の流れ図である。
【図６】[0013]試験データのグラフ表示である。
【図７】[0014]試験データのグラフ表示である。
【図８】[0015]試験データのグラフ表示である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
[0016]本発明は、高分子繊維を、透過度などの光学的性質に関して再現性のある試験結果を提供する手法で試験する方法を対象としている。いくつかの実施形態では、本発明は、高分子繊維が密接にまとまって保持されるように、それら高分子繊維を実質的に平行に重ねて配置した状態で保持するように構成された保持器を対象としている。図１Ａは保持器１０の概略図である。
【０００９】
[0017]いくつかの実施形態では、図１Ａに示すように、保持器１０は、第１の枠部材１２と第２の枠部材１４とを備える。いくつかの実施形態では、第１の枠部材１２および第２の枠部材１４は、単一の構造体の第１の部分および第２の部分、または、第１の領域および第２の領域と見なされてもよい。また、第１の枠部材１２および第２の枠部材１４は、例えば、単一の構造体として型成形もしくは形成されてもよい。いくつかの実施形態では、第１の枠部材１２と第２の枠部材１４とは、別個の構造体として分割して形成されてもよく、任意所望の方法で組み合わされて保持器１０を形成してもよい。例えば、第１の枠部材１２と第２の枠部材１４とが別個の構造体として成形される場合には、それらは接着剤、または、ねじ、ボルト、もしくはリベットなどの機械的な締結具を用いて一体に固定されてもよい。いくつかの実施形態では、第１の枠部材１２および第２の枠部材１４は、それらの間の間隔の調整を可能にするような方法で一体に固定されてもよい。
【００１０】
[0018]いくつかの実施形態では、図に示すように、保持器１０は、保持器１０を通って延びる通路１６を備える。通路１６は、通路１６が保持器１０の左側方部１１から右側方部１３へと延びるように、第１の枠部材１２および第２の枠部材１４を通って延びている。いくつかの実施形態では、通路１６は、保持器１０に切削または穿孔されてもよい。通路１６は、使用者が高分子繊維を保持器１０により簡単に載置できるように構成された拡大開口１８と連通してもよい。拡大開口１８は、保持器１０の左側方部１１から右側方部１３側方部へと横方向に、保持器１０を通って延びていることが理解されよう。個々の繊維３０は、拡大開口１８を通して（図示の配向において）横方向で挿入され、通路１６内で下方向へと移動させることができる。通路１６は、保持器１０内に載置されようとする高分子繊維の直径よりも少し大きな幅となるように構成することができる。
【００１１】
[0019]いくつかの実施形態では、保持器１０は、約０．１ミリメートルから約３ミリメートルの範囲の高分子繊維を収容するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、例えば、通路１６は、高分子繊維３０の直径よりも大きい約０．０１ミリメートルから約０．０５ミリメートルの幅を有してもよい。この方法では、本明細書でさらに開示されるように、圧縮力が複数の高分子繊維３０に付与されたときでも、それら高分子繊維３０は、実質的に平行で単一の縦列に重ねた配置となるように並べられる。単一の縦列とは、複数の高分子繊維３０が上へと互いに重ねて配置され、その結果得られた積み重ねられた高分子繊維３０は一本の繊維の幅にしかならないことを指す。
【００１２】
[0020]いくつかの実施形態では、高分子繊維３０は、少なくとも一部の光が高分子繊維３０を通過するような半透明となっている。いくつかの実施形態では、繊維は、少なくとも実質的に透明であると見なされ、入射した光の実質的にほんの一部だけが高分子繊維３０を通過することができてもよい。ある例では、高分子繊維３０はポリアミド繊維であってもよい。
【００１３】
[0021]いくつかの実施形態では、保持器１０は、それを通って延びるように構成された圧縮棒４０を備えてもよい。図１Ｂは、圧縮棒４０の概略断面図であり、いくつかの実施形態では、圧縮棒４０が、拡大開口１８内に嵌まり合うように構成された第１の部分４２と、通路１６内に嵌まり合うように構成された第２の部分４４とを備えることを示している。いくつかの実施形態では、圧縮棒４０は、第１の部分４２を拡大開口１８に合わせ、かつ、第２の部分４４を通路１６に合わせることで保持器１０内に挿入されてもよい。いくつかの実施形態では、拡大開口１８は、圧縮棒４０が拡大開口１８を通って横方向に挿入されてから第２の部分４４が通路１６内で降下した位置に移動されるように、圧縮棒４０の第１の部分４２と第２の部分４４との両方を収容するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、圧縮棒４０自体の質量が、高分子繊維３０に十分な圧縮力を与えてもよい。
【００１４】
[0022]いくつかの実施形態では、保持器１０は、隣接する高分子繊維同士の間にある空隙を減少または排除するように隣接する高分子繊維同士をより密接にまとめるように押すために、（図示の配向において）下方向への圧縮力を圧縮棒４０に与えるように機能する１つまたは複数の圧縮部材２０を備えてもよい。これは、空気が異なる光学的性質を有しており、試験結果に悪影響を与える可能性があるためである。いくつかの実施形態では、１つまたは複数の圧縮部材２０を備えることは、様々な配向での保持器１０の使用を可能とする。
【００１５】
[0023]いくつかの実施形態では、保持器１０は、第１の枠部材１２と第２の枠部材１４との間に架け渡された第３の枠部材５０を備えてもよい。いくつかの実施形態では、第１の圧縮部材２０は、第１の枠部材１２の近くで第３の枠部材５０内に設けられてもよく、第２の圧縮部材２０は、第２の枠部材１４の近くで第３の枠部材５０内に設けられてもよい。図示された実施形態では、各圧縮部材２０は、保持器１０内に形成された対応するねじ付き開口２４と螺合するねじ付き軸２２（細線で示されている）を備える。各圧縮部材２０は、自身を所望の方向に回転させて上下に動かすために用いることができる頭部２６を備える。
【００１６】
[0024]保持器１０は、第１の枠部材１２と第２の枠部材１４との間で（図示の配向において）前から後へと延びる窓２８を備える。数多くの高分子繊維３０が保持器１０内に配置されると、高分子繊維３０は、それらが試験のために所望の光源に曝され得るように、窓２８を横切って延びることになる。
【００１７】
[0025]保持器１０は、任意所望の光学試験装置と用いられるように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、保持器１０は、積分球と分光光度計などの適切な検出器との組合せで用いられてもよい。積分球は、ウルブリヒト球と呼ばれることもあり、中空の空洞を含む光学機器である。中空の空洞の内側面は、散乱反射性を大きくするために被覆されており、比較的小さな入口ポートと出口ポートとを備える。積分球に入った光は、何度も乱反射が行われて、球内のすべての点で等しく分配される。そのため、積分球は、パワーを保持しつつ空間的情報を排除すると考えられる。
【００１８】
[0026]図２および図３は、適切な試験構成の概略図である。図２では、積分球２００は、光源２２０からの光が入口ポートまたは窓２０２へと入って積分球２００内で均一に散乱されるように配置されている。積分球２００は、出口ポートまたは窓２０４を備える。図１に関連して説明された保持器１０などの、高分子繊維２０８を支える保持器２０６は、出口ポート２０４に隣接して配置される。検出器２１０は、出口ポート２０４を出る光が高分子繊維２０８を通過して検出器２１０に当たるように配置されている。検出器２１０は、任意適切な光学検出器であればよく、任意所望の波長の光を感知するものであればよい。いくつかの実施形態では、検出器２１０は、約４５０ナノメートルから約５５０ナノメートルの範囲の平均波長を有する光を感知するものである。
【００１９】
[0027]上記の内容から分かるように、積分球２００に入る光と検出器２１０に当たる光との比較は、試験される光学的性質の指標を提供できる。いくつかの実施形態では、この比較は、光線透過率などの、高分子繊維２０８の透過度に関する情報をもたらすことになる。
【００２０】
[0028]図３では、積分球３００は、光源３２０からの光が高分子繊維３０８を支える保持器３０６を通過するように配置されている。高分子繊維３０８を通過した光は、積分球３００の入口ポートまたは窓３０２を通過する。光は、積分球３００から出口ポートまたは窓３０４を通って出ていき、出口ポート３０４に隣接して配置された検出器３１０に当たる。検出器３１０は、任意適切な光学検出器であればよく、任意所望の波長の光を感知するものであればよい。いくつかの実施形態では、検出器３１０は、約４５０ナノメートルから約５５０ナノメートルの範囲の平均波長を有する光を感知するものである。
【００２１】
[0029]光源３２０を出る光と検出器３１０に当たる光との比較は、試験される光学的性質の指標を提供できる。いくつかの実施形態では、この比較は、光線透過率などの、高分子繊維３０８の透過度に関する情報をもたらすことになる。
【００２２】
[0030]図４は、本発明の一実施形態により実施され得る方法の流れ図を示す。ブロック４６０で大まかに示されるように、複数の高分子繊維を少なくとも実質的に互いに平行で単一の列に上へと互いに重ねて並べるように構成された保持器（保持器１０など）に、複数の高分子繊維が載置されてもよい。ブロック４６２に示されるように、保持器は、光源（光源２２０または３２０など）に対して位置決めされてもよい。光源からの光は、ブロック４６４で大まか示されるように、並べられた高分子繊維を通過することができる。ブロック４６６で示されるように、並べられた高分子繊維の光学的性質を測定するために、並べられた高分子繊維を通過した光は、（検出器２１０または３１０などの検出器を用いて）検出されてもよい。
【００２３】
[0031]図５は、本発明の一実施形態により実施され得る方法の流れ図を示す。ブロック５７０で大まかに示されるように、複数の高分子繊維は、再現性のある透過度の測定を可能とする配置に配置されてもよい。ブロック５７２に示されるように、並べられた高分子繊維は、光窓を有する積分球に対して位置決めされてもよく、保持器は並べられた高分子繊維が光窓を覆うように位置決めされる。ブロック５７４で示されるように、高分子繊維の光学的性質を測定するために、並べられた高分子繊維を通過した光は、任意適切な検出器を用いて検出されてもよい。
【実施例】
【００２４】
[0032]本発明は、本発明の範囲内で多くの改良品および変形品が当業者には明らかであるため、例示だけが意図された以下の実施例において、より具体的に説明される。
【実施例１】
【００２５】
[0033]実施例１では、異なるポリマー組成を有するポリアミド繊維の試料が、積分球を利用する試験装置を用いて、異なる波長での試験から生じる違いを確認するために試験された。試験に使用された装置は、約５５０ナノメートルの波長を用いるＣＯＬＯＲＱＵＥＳＴ  ＸＥ、および、約５５０ナノメートルの波長を用いるＶａｒｉａｎ  Ｃａｒｙ  ４０００  ＵＶ−Ｖｉｓ分析計である。
【００２６】
[0034]図６は、両装置を用いた、試験された繊維試料すべてで記録された平均透過率データのグラフ表示である。記録された実際の透過率データは装置に依存するが（ＣＯＬＯＲＱＵＥＳＴ  ＸＥがＶａｒｉａｎ  Ｃａｒｙ  ４０００  ＵＶ−Ｖｉｓ分析計よりも概して高い透過率の値を示すことから分かるように）、試料における平均透過率の値は、試料の相対的な透過率の識別を可能にすることが見て取ることができる。
【実施例２】
【００２７】
[0035]実施例２では、同一のポリアミド組成から形成されたポリアミド繊維の試料が、再現性を確認するために試験された。繊維は、約５５０ナノメートルの波長を用いるＶａｒｉａｎ  Ｃａｒｙ  ４０００  ＵＶ−Ｖｉｓ分析計で試験された。図７で分かるように、同一の繊維が複数回試験され、透過率について一貫性のある値が得られ、試験の再現性において優れていることを示した。
【実施例３】
【００２８】
[0036]実施例３では、同一のポリアミド組成から形成されたポリアミド繊維の試料が、再現性を確認するために試験された。繊維は、約５５０ナノメートルの波長を用いるＶａｒｉａｎ  Ｃａｒｙ  ４０００  ＵＶ−Ｖｉｓ分析計を用いて試験された。図８で分かるように、同一の繊維が複数回試験され、透過率について一貫性のある値が得られ、試験の再現性において優れていることを示した。
【００２９】
[0037]前述の説明から、当業者は、本発明の必然的な特徴を容易に突き止めることができ、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、本発明の様々な変更品および改良品を作り出し、それを様々な用途および条件に適応させることができる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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】
2015500995.tif 000009
【図７】
2015500995.tif 000010
【図８】
2015500995.tif 000011
【国際調査報告】
2015500995.tif 000012
2015500995.tif 000013
2015500995.tif 000014