(57)【要約】      （修正有）【課題】弾性糸を製造する溶液乾式紡糸工程でも走行糸条中の異常糸部分を連続的に精度良く検知することができる異常糸検出方法を提供する。そして、異常糸部分が正常品中に混入する事を防止する。【解決手段】ポリマ紡糸溶液を紡出することによる溶液紡糸工程において、紡糸口金２１より紡出されて走行する糸条３１と接触する位置に或いは近接する位置に、該糸条から放出された化学物質を、検知する機器２７（ガス検知器等）を設け、放出された化学物質の量変動により異常糸の発生を検知する、紡糸工程における異常糸検出方法である。または、糸条中のマーカー物質を検知することにより異常糸部分を検出してもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマ紡糸溶液を紡出することによる溶液紡糸工程において、紡糸口金より紡出されて走行する糸条と接触する位置に或いは近接する位置に、該糸条から放出された化学物質を検知する機器を設け、放出された化学物質の量変動により異常糸の発生を検知することを特徴とする異常糸検出方法。
【請求項２】
糸条から放出された化学物質の量変動をガス臭気検知装置により、或いは、臭気検知装置により検知することを特徴とする請求項１に記載の異常糸検出方法。
【請求項３】
糸条から放出された化学物質が、ポリマ紡糸溶液中の溶媒に由来する物質であることを特徴とする請求項１又は２に記載の異常糸検出方法。
【請求項４】
ポリマ紡糸溶液を紡出することによる溶液紡糸工程において、ポリマ紡糸溶液として、検知可能なマーカー物質を含むポリマ溶液を用い、紡糸口金より紡出されて走行する糸条と接触する位置に或いは近接する位置に、該糸条中に含まれるマーカー物質の量を検知する機器を設け、検出されたマーカー物質の量変動により異常糸の発生を検知することを特徴とする異常糸検出方法。
【請求項５】
紡出されて走行する糸条がポリウレタン弾性糸であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の異常糸検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶液紡糸工程において走行する糸条の異常箇所を速やかに検出する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリマ溶液の紡出による溶液紡糸方法によって製造されるポリウレタン弾性糸は、その優れた伸縮性を必要とする多くの商品分野、例えば、衣料用資材、産業用資材、および医療・衛生用資材で大量に使用されてきている。それら商品の多くでは、弾性糸を織物あるいは編物等の布帛の形にして、或いはそのままの糸条を他素材と接合させた複合材にして使用されている。それら布帛等の製造に際しては、弾性糸をチューブに巻回せしめた弾性糸巻糸体を必要数準備し、該巻糸体から弾性糸を順次または並行的に解舒し、消極送り出し装置（タテ取り装置）または積極送り出し装置（転がし取り装置）を用いて弾性糸を連続的に供給することが行われている。
【０００３】
乾式紡糸方法により製造されるポリウレタン弾性糸は、その化学的組成から糸自体の粘着性が高いものである。また、この乾式紡糸工程では、糸条形成用ポリマ原料を一旦溶媒に溶解させた紡糸溶液を口金から紡出させ、この紡出糸条を高温雰囲気中を通過させることによって含有溶媒を蒸発させるので、この紡糸工程によって製造された弾性糸巻糸体中には、適正量の溶媒が蒸発した正常な糸部分の他に、溶媒の蒸発が不十分であった異常な糸部分が混在しがちである、という問題があった。このような溶媒含有量異常による異常糸部分では弾性糸特有の粘着性が異なってくるので、巻糸体から弾性糸を解舒して引き出す際の抵抗や走行糸条にかかる張力が異なってくる。この結果、形成された布帛や複合材において、含有される弾性糸条の長さや重量が不均一になるという問題が生じる。また、その粘着性異常が大きいときには、それら製造工程において巻糸体からの弾性糸解舒が困難となって、弾性糸切れの欠陥品が製造されるという問題が生じる。
【０００４】
このような問題を回避するためには、紡糸工程において異常糸を速やかに検出することが望まれている。
【０００５】
一方、従来より走行する糸条に内在する異常糸を検出する方法が種々提案されている。例えば、特許文献１には、光を走行糸条にあてて、その反射輝点を検知することによって異常糸を検出する方法が記載され、特許文献２には、レーザー光線を走行する糸条に照射しその散乱光をフォトダイオードで検知することによって異常糸を検出する方法が記載され、特許文献３には、糸条の映像をＣＣＤカメラ等の映像処理機器を用いて撮影することによって異常糸を検出する方法が記載され、また、特許文献４には、糸条の温度を感熱素子を用いて測定することによって異常糸を検出する方法が記載されている。
【０００６】
しかしながら、上記した従来の異常糸検出技術では、紡糸口金から紡出され走行している弾性糸における異常糸部分を検出することは困難であった。即ち、走行する弾性糸では、走行方向の伸縮に伴って糸揺れが生じるために、走行糸条の外形を光学的に検知しようとする特許文献１、２、３の方法では、糸条の走行位置を検出範囲内で捉え続ける事が難しく、その結果、糸条が揺れや振動により検出範囲外へ出たり、検出範囲内と範囲外を非定常的に移動したりする場合、糸条の形状は正常であっても異常糸と誤って判断しがちであるという問題があった。
【０００７】
また、乾式紡糸工程においては糸条中の溶媒を蒸発させるための加熱設備が存在するので、糸条の温度の測定によって異常糸を検出する特許文献４の方法では、その加熱設備からの熱放射の影響を受け、糸条の温度差を精度良く検出する事が難しいという問題があった。
【０００８】
【特許文献１】特開平８−９２８１２号公報
【特許文献２】特開平９−３２３８６７号公報
【特許文献３】特開平６−１２８８０６号公報
【特許文献４】特開平１０−２８０２２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記した従来技術の問題点を解消し、弾性糸を製造する溶液乾式紡糸工程でも走行糸条の異常糸部分を連続的かつ高精度に検知することができる異常糸検出方法を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の異常糸検出方法は、以下の事項から特定される。
即ち、ポリマ紡糸溶液を紡出することによる溶液紡糸工程において、紡糸口金より紡出されて走行する糸条と接触する位置に或いは近接する位置に、該糸条から放出された化学物質を検知する機器を設け、放出された化学物質の量変動により異常糸の発生を検知する異常糸検出方法である。
【００１１】
この糸条から放出された化学物質を検知する機器としては、ガス検知装置や臭気検知装置を用いることが好ましい。また、それら検知装置では、ポリマ紡糸溶液中の溶媒に由来する化学物質を検知することが好ましい。
【００１２】
あるいは、ポリマ紡糸溶液として、検知可能なマーカー物質を含むポリマ溶液を用い、紡糸口金より紡出されて走行する糸条と接触する位置に或いは近接する位置に、該糸条中のマーカー物質の量を検知する機器を設け、検出されたマーカー物質の量変動により異常糸の発生を検知する異常糸検出方法である。
【００１３】
このポリマ紡糸溶液中に混入させておくマーカー物質としては、ポリマ中に均一に分散しやすく、かつ、糸条の近傍より非接触で検知が容易な物質であればよく、例えば微量の電離放射性物質や微量の希土類元素などが好ましい。これらのマーカー物質の含有量は必要最小限であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の異常糸検出方法を適用すれば、特にポリウレタン弾性糸の巻取状況で多く観察される糸条の揺れや振動が大きく存在する場合に於いても、糸条に部分的に存在する溶媒分の多い箇所（異常糸部分）を精度良く検出し判断する事が可能となる。または、紡糸された糸中に混入しているマーカー物質の量が大きく変動する箇所を検出することにより、例えば、局所的にポリマの量が大きく変動し糸条の断面積が大きく変化する不均一部分を異常糸部分として精度良く検出することが可能となる。従って、異常糸部分が含まれる巻糸体が正常な巻糸体として誤って製品化されることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の異常糸検出方法を、ポリウレタンの乾式紡糸工程に適用した場合を例にとって詳細に説明する。
ポリウレタンの乾式紡糸工程における紡糸設備の一例として、図１に概略模式図を示すようなものがある。
【００１６】
図１において、ポリウレタン及び必要に応じて添加される添加剤は溶媒に溶解された紡糸溶液にして紡糸装置に供給され、紡糸装置に取り付けられた紡糸口金２１から、複数本の糸状体が吐出され、加熱区域２２を通過して含有溶媒が蒸発除去される。続いて、空気交絡ノズル等の交絡手段２３により交絡を付与され、マルチフィラメント糸条３１となる。このマルチフィラメント糸条３１は、第１フィードロール２４の表面に接触して通過し、処理剤付与装置２６によって所定の処理剤が付着され、続いて第２フィードロール２５の表面に接触して通過し、巻取機４１にて巻き取られ、弾性糸巻糸体が形成される。ここで、予め設定された回転数比でもって回転する第１フィードロール２４と第２フィードロール２５とによって所定の伸張が付与される。また、交絡手段２３の代わりに糸条把持ガイド等の把持手段を設けてもよい。
【００１７】
ポリウレタン弾性糸としては、ポリエステル系ポリウレタン弾性糸、ポリエーテル系ポリウレタン弾性糸が挙げられる。本発明の異常糸検出方法は、それ以外の弾性糸、例えば、ポリアミド弾性糸や、これらを主体とした他の有機合成樹脂体との複合もしくは混合による弾性糸などに適用してもよいが、ポリウレタンを乾式紡糸する工程における異常糸検出に適している。
【００１８】
また、紡糸工程によって製造される弾性糸は、上記したマルチフィラメント糸条の他に、モノフィラメントであってもよいが、本発明法は特にマルチフィラメント糸条製造工程に好ましく適用される。製造される弾性糸の繊度は、一般に５〜２４００ｄｔｅｘの範囲であればよく、１５〜１７０ｄｔｅｘの範囲が好ましく、１５〜８０ｄｔｅｘの範囲がさらに好ましい。
【００１９】
この弾性糸には一般に、紡糸工程の途中において、粘着性の低減、高次加工性の向上などを目的とした処理剤が付与される。この処理剤は、特に限定されるものではなく、例えば、ジメチルポリシロキサン、そのメチル基の一部を他のアリキル基、フェニル基、アミノ基等で置換した変成ポリシロキサン、鉱物油、シリコンなどを主成分とした油剤等が好ましく用いられる。かかる処理剤付着量（重量％）は１〜２０重量％の範囲が好ましく、より好ましくは３〜１５重量％の範囲であり、さらに好ましくは４〜１０重量％の範囲である。
【００２０】
このような乾式紡糸工程において、走行糸条から蒸発された化学物質を検知するための機器（以下、検知手段２７という）は、例えば、図１に示すように、第１ゴデーローラ２４と処理剤付与装置２６との間に設置される。この検知手段２７の設置位置は加熱区域２２よりも下流側であれば他の位置であってもよい。例えば、糸条の走行速度や糸条の太さに応じて、第１フィードロール２４の上流側に設けてもよいし、又は第２フィードロール２５の下流側に設けてもよい。溶媒分の臭気又は濃度を検出する為には処理剤付着装置２６よりも上流側に配置されることが望ましい。また、それら位置において、走行糸条に接触して、或いは近接して設置される。即ち、糸条の走行を実質的に阻害せず、かつ、放出される化学物質を検知できるような位置に設置すればよい。
【００２１】
この検知手段２７としては、その化学物質を検知できるガス検知装置や、その化学物質の臭気を検知できる臭気検知装置を用いることができる。具体的には、赤外線分光方式等を採用したガス検知器等を用いることや、半導体式ニオイセンサー等を用いて臭気を検出することが例示されるが、これら手段に限定されるものではない。赤外線分光方式によるガス検知器としては、例えば、発光させた赤外線の空気中での吸収率を測定し、空気中に存在する溶媒物質の存在量を求める方式を採用でき、FOXBORO社製の"MIRAN203"が例示される。
【００２２】
また、その検知対象の化学物質としては、ポリマ紡糸溶液中に含まれる溶媒に由来する化学物質が挙げられる。例えば、ポリウレタン弾性糸の場合では、紡糸溶液中に含まれる溶媒に由来するジメチルホルムアミドやジメチルアセトアミドのような極性溶媒物質を検知すればよい。即ち、ポリウレタン弾性糸中に溶媒分が基準値を超える量残存していると、その糸条部分からは基準値の場合よりも多くの溶媒物質が放出されるので、放出された溶媒物質を検知すれば、その糸条部分における溶媒残存量異常が検知できるからである。
【００２３】
検知手段２７によって検知された化学物質の量や臭気の程度は、正常糸製造時の基準値との対比等により異常糸か否か判断される。正常な糸条であればそのまま巻取機４１にて巻き取られる。一方、異常糸の存在が検知された時には、それが作業者に伝達されるように、音声または表示によって異常発生を知らせる手段２８を作動させる。その伝達と同時に、巻取り機等を停止させて紡糸が中断されるようにしてもよい。
【００２４】
さらには、走行糸条中に含まれるマーカー物質の量を検知するための機器としては、例えば、電離放射性物質をマーカー物質とする場合、糸条中から放射される電離放射物質の量を検知できるエックス線造影機や超音波探傷機などの装置が用いられる。一方、希土類元素をマーカー物質とする場合は、走行する糸条にレーザー光線などのエネルギー付与手段とこのエネルギーを受けた希土類元素が放射するエネルギーを検出する手段とを組み合わせた手段が用いられる。
【００２５】
これらの検知手段を用いると、例えば、糸条中に局部的にポリマの量が大きく変動し糸条の断面積が大きく変化する様な異常糸部分が発生した場合、その異常糸箇所においてはポリマ量変動とともにマーカー物質大きく変動しているので、このマーカー物質の変動を検知することにより、ポリマ量が不均一な異常糸部分であると判断することができる。
【００２６】
このマーカー物質による検知の場合、検知手段２７によって検知されたマーカー物質の量の程度は、正常糸製造時の基準値との対比等により異常糸か否か判断される。正常な糸条であればそのまま巻取機４１にて巻き取られる。一方、異常糸の存在が検知された時には、それが作業者に伝達されるように、音声または表示によって異常発生を知らせる手段２８を作動させる。その伝達と同時に、巻取り機等を停止させて紡糸が中断されるようにしてもよい。
【実施例】
【００２７】
次に、本発明法で用いる検知手段２７について具体的に説明する。
【００２８】
図２は、糸条から放出される化学物質を検知することによる本発明法において用いられる検知手段２７の一例を模式的に示す装置概略図である。この図において、走行糸条を挟んで片方側に検知部分３３が、他方側に加熱手段３４が設けられている。ここを通過する走行糸条は、加熱手段３４での加熱を受けるので、溶媒等の化学物質の放出が一時的に促進され、その位置で放出された化学物質が、臭気センサーやガスセンサー等の検知手段３３によって検知される。検知されたガス量や臭気水準は標準値と対比されて異常か正常か判断され、異常であった場合には、異常糸発生告知手段２８によって異常が作業者に伝達される。
【００２９】
このように、糸条から放出される化学物資をガス量や臭気水準で検知するためには、検出部分３３の近傍は、糸条走行位置部分を除き、遮蔽版２９などによって外気と遮断される方が望ましい。但し、検出手段３３の感度水準等によっては外気との遮蔽は特に必要ない場合もある。なお、加熱手段３４は遮蔽版２９の内面に追加的に設けることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の異常糸検出方法によると、乾式紡糸によるポリウレタン弾性糸の製造工程における溶媒残存量異常糸を精度良く連続的に検出することができるので、製品中への異常糸部分混入を未然に防止することができるので、本発明法は、ポリウレタン弾性糸等の工業的製造設備に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の異常糸検出方法が適用されたポリウレタン紡糸工程の一例を模式的に示す概略図である。
【図２】本発明法で用いる検知手段の一例を模式的に示す装置概略図である。
【符号の説明】
【００３２】
２１：紡糸口金
２２：加熱区域
２３：交絡手段
２４：第１フィードロール
２５：第２フィードロール
２６：処理剤付与手段
２７：検知手段
２８：異常糸発生告知手段
３１：マルチフィラメント糸条
３３：異常糸検出部
３４：加熱手段
【図１】
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【図２】
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