(57)【要約】【課題】空気紡績部におけるノズル部を昇温調整し、糸強力並びに品質アップを図るようになした紡績装置を提供すること。【解決手段】ドラフトローラＲｆの下流側に、空気紡績部Ｓｐを配置してなる紡績装置において、前記空気紡績部の空気流の作用を受けて紡績される繊維をガラス転移温度以上に昇温するに適した加熱手段１を設けたことを特徴とするものであり、空気紡績部におけるノズル部分の内部の空気を直接的に加熱する加熱源２を含むもの、或いは、空気紡績部におけるノズル部分に供給するエアの温度を昇温調整する温度調整器を含むものからなることを特徴とする紡績装置。【選択図】図１
2007162145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラフトローラの下流側に、空気紡績部を配置してなる紡績装置において、前記空気紡績部の空気流の作用を受けて紡績される繊維をガラス転移温度以上に昇温する加熱手段を設けてなることを特徴とする紡績装置。
【請求項２】
前記加熱手段が、前記空気紡績部におけるノズル部分の内部の空気を直接的に加熱する加熱源を含むものからなることを特徴とする請求項１に記載の紡績装置。
【請求項３】
前記加熱手段が、前記空気紡績部におけるノズル部分に供給するエアの温度を昇温調整する温度調整器を含むものからなることを特徴とする請求項１に記載の紡績装置。
【請求項４】
前記空気紡績部が、ノズル部材と中空スピンドル部材とを有するノズル−中空スピンドル型の空気紡績装置であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の紡績装置。
【請求項５】
前記空気紡績部が、第１のノズルと第２のノズルとを直列状態に配置したものからなる第１ノズル−第２ノズル型の空気紡績装置であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の紡績装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ドラフト装置によりドラフトされた繊維束に対して、旋回空気流を作用させて加撚することにより紡績糸を製造する紡績装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドラフト装置によりドラフトされた繊維束を、該ドラフト装置の下流側に配置してある空気紡績部に導入し、該空気紡績部における旋回空気流の作用により芯繊維にファイバーを捲き付けて紡績糸を製造する装置としては、例えば、特許文献１などにより公知である。このような紡績糸の製造装置によれば、例えば、ウールなどのようなしなやかさに欠け、弾性に富んだ長繊維の場合には、旋回空気流の作用だけでは繊維の捲き付きが不十分であり、所望の強力の紡績糸を製造することができなかった。
【０００３】
そこで、特許文献２に開示されるもののように、羊毛繊維に代表される長繊維糸の製造にあたって、ドラフトされた繊維束に水蒸気を含んだ旋回空気流を作用させて紡績する方法がある。しかしながら、この方法では、水蒸気噴出ノズルから噴出される水蒸気により繊維束が加湿されることによって潜在歪が除去され、該水蒸気により繊維束が加熱されることによって潜在応力が除去されるというものであり、水蒸気がもたらす昇温温度範囲（特許文献２の記載によれば、６５〜１００℃が好ましいとある）において、相応の作用効果を奏するものにすぎず、特に、強力の点においては、まだ不十分なものであった。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１９３３３７号公報
【特許文献２】特開平８−１２７９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、この発明は、鋭意研究開発の結果、ポリエステルなどの短繊維並びにウールなどの長繊維のいずれに対しても効果的に適用することができ、特に、長繊維の紡績に際しては、空気紡績部における旋回空気流の作用を受けて紡績される繊維をガラス転移温度以上に昇温することで、硬い繊維がしなやかになり、熱を与えながら撚りかけることで、繊維が捲き付きやすくなり、紡績糸の強力のアップを図り得るようになした長繊維紡績装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、上記する目的を達成するにあたって、具体的には、ドラフトローラの下流側に空気紡績部を配置してなる紡績装置において、空気紡績部の空気流の作用を受けて紡績される繊維をガラス転移温度以上に昇温する加熱手段を設けてなることを特徴とする紡績装置を構成するものである。
【０００７】
さらに、この発明において請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の紡績装置であって、加熱手段が、空気紡績部におけるノズル部分の内部の空気を直接的に加熱する加熱源を含むものからなることを特徴とするものである。
【０００８】
さらにまた、この発明において請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の紡績装置であって、加熱手段が、空気紡績部におけるノズル部分に供給するエアの温度を昇温調整する温度調整器を含むものからなることを特徴とするものである。
【０００９】
さらにまた、この発明において請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の紡績装置であって、空気紡績部が、ノズル部材と中空スピンドル部材とを有するノズル−中空スピンドル型の空気紡績装置であることを特徴とするものである。
【００１０】
さらにまた、この発明において請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の紡績装置であって、前記空気紡績部が、第１のノズルと第２のノズルとを直列状態に配置したものからなる第１ノズル−第２ノズル型の空気紡績装置であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明になる紡績装置によれば、空気紡績部の空気流の作用を受けて紡績される繊維をガラス転移温度以上に昇温する加熱手段を設けたものであって、昇温することで、硬い繊維がしなやかになり、熱を与えながら撚りかけることで、繊維が捲き付きやすくなり、それらによって、目的とする紡績糸の強力のアップ並びに品質のアップが図れるという作用効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明になる紡績装置について、図面に示す具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。図１および図２は、加熱手段として、空気紡績部におけるノズル部分の内部の空気を直接加熱する加熱源を設けたこの発明の第１の実施例を示すものであって、図１は、この発明になる紡績装置において、ノズル−中空スピンドル型の空気紡績部をドラフト装置に組み合わせた状態を示す概略的な側面図であり、図２は、当該第１の実施例になる空気紡績部の詳細を示すものであって、図２Ａは、その概略的な平面視断面図であり、図２Ｂは、その概略的な側面視断面図であり、図２Ｃは、その主要部を拡大して示す概略的な側面視断面図である。
【００１３】
一方、図３は、この発明の第２の実施例を示すものであって、加熱手段として、空気紡績部におけるノズル部分に対して、該ノズル部分に供給するエアの温度を昇温調整する温度調整器を組み合わせた状態を示すもので、ドラフト装置の下流側に、第１ノズル−第２ノズル型の空気紡績部を配置した構成例を示す概略的な側断面図である。
【００１４】
先ず、この発明が適用される紡績装置について説明する。この紡績装置は、図５に示すように、 紡績ユニットＵが、多数配列された構成となっており、スライバＬがドラフト装置Ｄに送られ空気紡績部Ｓｐにより紡績糸Ｙに形成された後、該紡績糸ＹはニップローラＲｎおよびスラブキャッチャーＺなどを経て巻き取り部Ｗに巻き取られる。参照符号Ｐは、糸継ぎを行なうピーシング装置であり、当該紡績装置の長手方向に沿って紡績装置の内部下方を走行するように構成されている。
【００１５】
図１、図２および図４により、スライバＬが紡績糸Ｙとなってパッケージに形成されるまでの工程を説明する。この発明の適用になる紡績装置では、ドラフト装置Ｄおよび該ドラフト装置Ｄにおけるフロントローラ対Ｒｆ２、Ｒｆ３の下流側に設けた空気紡績部Ｓｐとを含むものからなっている。
【００１６】
これらの一例として、紡績機におけるドラフト装置Ｄは、繊維送り手段となる複数対のドラフトローラによって構成されている。このドラフトローラは、スライバＬをドラフトするためのもので、例えば、フロントローラＲｆ、エプロンｅを有するセカンドローラＲｓ、サードローラＲｔ、バックローラＲｂにより構成されており、そのいずれもがトップローラＲｆ２、Ｒｓ２、Ｒｔ２、Ｒｂ２と、ボトムローラＲｆ３、Ｒｓ３、Ｒｔ３、Ｒｂ３との組み合わせでなっている。
【００１７】
このトップローラＲｆ２、Ｒｓ２、Ｒｔ２、Ｒｂ２と、ボトムローラＲｆ３、Ｒｓ３、Ｒｔ３、Ｒｂ３とは、互いに接触していて、互いに逆方向に回転するものである。したがって、スライバＬをそのトップローラＲｆ２、Ｒｓ２、Ｒｔ２、Ｒｂ２と、ボトムローラＲｆ３、Ｒｓ３、Ｒｔ３、Ｒｂ３との間に導き、トップローラＲｆ２、Ｒｓ２、Ｒｔ２、Ｒｂ２と、ボトムローラＲｆ３、Ｒｓ３、Ｒｔ３、Ｒｂ３によってスライバＬをドラフトすることができるようになっていて、ドラフトされた繊維束がドラフト装置Ｄのフロントローラ対Ｒｆ２、Ｒｆ３から排出されるようになっている。
【００１８】
このドラフト装置Ｄは、スライバガイドＴを経て供給されるスライバＬを所定の細さに引き延ばす装置であって、各ローラの回転速度を段々増加することによってドラフトを行う。所定の細さにドラフトされたスライバＬは、後述する空気紡績部Ｓｐに供給され、該空気紡績部Ｓｐにおいて紡績糸Ｙに形成される。
【００１９】
このドラフト装置Ｄの下流側には、空気紡績部Ｓｐが配置されている。この空気紡績部Ｓｐは、ドラフト装置Ｄから送り出される繊維束が内部を通過する際に、その内部において旋回空気流の発生を可能とするノズルを内蔵する構造のものからなっている。
【００２０】
一例になる空気紡績部Ｓｐは、図１および図２各図に示すように、ドラフト装置Ｄにおけるフロントローラ対Ｒｆ２、Ｒｆ３の下流側に対向するように配置されるノズル部材３１と、中空スピンドル部材３２とを有する第１の構成例になるノズル−中空スピンドル型の空気紡績部Ｓｐ−１である。このノズル−中空スピンドル型の空気紡績部Ｓｐ−１は、ノズル部材３１に設けてある空気噴射ノズル孔３４から、中空スピンドル部材３２の先端部３２ａに向けて噴射される圧縮空気により、ノズル部材３１と回転または非回転の中空スピンドル部材３２との間に形成される紡績室内に旋回気流を発生させて、紡績室内に導入される繊維を加撚し、芯繊維と該芯繊維の周囲に巻き付いた巻き付き繊維とからなる紡績糸を生成するとともに、生成された紡績糸を、中空スピンドル部材３２の中空通路３２ｂを経て、パッケージに巻き取るように構成されている。
【００２１】
前記ノズル−中空スピンドル型の空気紡績部Ｓｐ−１の構造の詳細並びにその紡績原理について説明する。前記ドラフト装置ＤにおけるフロントローラＲｆ２、Ｒｆ３から送出されるドラフトされた繊維束は、ニードルホルダー３５の繊維導入孔に入り、その後、ノズル部材３１と中空スピンドル部材３２の先端部との間に形成された紡績室３６内に入る。紡績室３６内には、ノズル部材３１に穿設された複数個の空気噴射ノズル孔３４から噴出される空気により、旋回気流が形成されており、該旋回気流は、中空スピンドル部材３２に沿って旋回しながら流れる。 ノズル部材３１に穿設された空気噴射ノズル孔３４からの噴出空気の作用により、ニードルホルダー３５のフロントローラＲｆ２、Ｒｆ３側の繊維導入孔の入口付近には、吸引空気流が発生しているので、フロントローラＲｆ２、Ｒｆ３から送出されるドラフトされた繊維束は、ニードルホルダー３５の繊維導入孔に吸い込まれる。
【００２２】
ニードルホルダー３５の繊維導入孔から出た繊維束は、中空スピンドル部材３２の中空通路３２ｂの入口に、その先端が接近して配置されているニードル３７に巻き付きつつ、中空スピンドル部材３２の中空通路３２ｂに導入される。そして、ニードルホルダー３５の繊維導入孔から出た繊維束を構成する繊維ｆの一部は、中空スピンドル部材３２の中空通路３２ｂ内において生成されつつある紡績糸に、その先端がわが巻き込まれて中空スピンドル部材３２の中空通路３２ｂに導入され、また、ニードルホルダー３５の繊維導入孔から出た繊維束を構成する繊維の一部は、その先端側が、中空スピンドル部材３２の中空通路３２ｂ内において生成されつつある紡績糸に巻き込まれるとともに、その後端部が、紡績室に発生している旋回気流により、中空スピンドル部材３２のの先端部に沿って周回しつつ、中空スピンドル部材３２の外周壁面に沿って屈曲することとなる。
【００２３】
さらに、生成過程にある紡績糸の移動に伴って、反転繊維の後端部が、中空スピンドル部材３２の中空通路３２ｂの入口に近づくと、反転繊維の後端部は、旋回気流によって、中空スピンドル部材３２の中空通路３２ｂ内に位置する生成過程にある紡績糸の周囲を振り回されながら、その外周に巻き付き、 紡績糸が生成されることになる。このようにして、中空スピンドル部材３２の中空通路３２ｂに略直線状態で導入される繊維ｆにより構成される芯繊維と、この芯繊維の周囲に巻き付いた反転繊維ｆ１により構成される巻き付き繊維とからなる実撚り状の紡績糸が製成されることになる。
【００２４】
他の例になる空気紡績部Ｓｐは、図３に示すように、ドラフト装置Ｄにおけるフロントローラ対Ｒｆ２、Ｒｆ３の下流側に対向するように第１のノズル４１と第２のノズル４２を直列状態に配置した第１ノズル−第２ノズル型の空気紡績部Ｓｐ−２である。この第１ノズル−第２ノズル型の空気紡績部Ｓｐ−２は、その内部中心孔４３において第１の旋回気流の発生を可能とする第１のノズル４１と、その下流側に連続していて、その内部中心孔４５において前記第１のノズル４１における旋回気流と反対向きの旋回気流の発生を可能とする第２のノズル４２とを備え、第１のノズル４１における空気噴射ノズル孔４４、および第２のノズル４２における空気噴射ノズル孔４６から噴出される逆向きの旋回気流によって内部を通過する繊維束に撚を加えるように構成したものからなっている。
【００２５】
このような構成のものにおいて、この発明では、前記空気紡績部Ｓｐ−１のノズル部分３１、あるいは、空気紡績部Ｓｐ−２のノズル部分４１、４２に対して、その温度を昇温するための加熱手段１が設けてある。この発明において、前記加熱手段１は、図１および図２に示す第１の実施例のものと、図３に示す第２の実施例のものとを含むものからなっている。図１および図２に示す第１の実施例になる加熱手段１は、空気紡績部Ｓｐ−１に対して、当該空気紡績部Ｓｐ−１おけるノズル部材３１の内部の空気を直接的に加熱するための加熱源２が組み込まれている。図に示す実施例において、加熱源２としては、例えば、ハロゲンランプ３が用いられている。この実施例のものにおいて、前記加熱源２は、コントローラ４により加熱温度を適宜調節制御することができるようになっている。
【００２６】
この発明において、図２に示す構成例により、下記の条件で試験を行った。
加熱源  東芝製ハロゲンランプ  Ｊ１２Ｖ７５Ｗ−ＡＸＳ  左右２灯
試験糸種  ウール１００％  Ｎｍ６０
ノズル圧力  Ｎ１  ：  ０．５Ｍｐａ
紡績速度          ：  ２００ｍ／ｍｉｎ
試験結果
Test No.    設定電圧      到達温度        備考
No.1          ０Ｖ        ２５℃      加熱なしの通常状態（室温）
No.2        １５Ｖ      １２５℃      電源電圧１５Ｖとした場合
No.3        １８Ｖ      １６０℃      電源電圧１８Ｖとした場合
結果として、図４Ａおよび図４Ｂに示すとおり、温度１６０℃において、糸強力のアップが見られ、 結果的に期待通りの状態が得られた。
また、糸強力のＣＶ％も若干小さくなる傾向にあり、バラツキは小さくなっている。
【００２７】
一方、これに対して、図３に示す第２の実施例になる加熱手段１は、空気紡績部Ｓｐ−２におけるノズル部分に供給する噴射エアの温度を昇温調整する温度調整器５を含むものからなっている。
【００２８】
好ましい実施例によれば、前記温度調整器５は、エア供給源としてのコンプレッサー６のエア供給ライン７に配置されており、前記空気紡績部におけるノズル部分に供給される噴射エアの温度を昇温調整するものからなっている。この温度調整器５によって、前記噴射エアは、例えば、２００℃程度に昇温調整されるようになっている。
【００２９】
この発明になる紡績装置では、上記する第１および第２の実施例になる加熱手段１によって、前記空気紡績部Ｓｐにおけるノズル部分を昇温させるように構成したものであり、この昇温温度をガラス転移温度以上に容易に設定することができることから、紡績中の繊維束の結晶構造を変化させ、即ち、繊維自身を柔軟な状態とすることで、捲き付き繊維の量が増加することと併せ、捲き付き状態が安定することで、目的とする糸強力のアップ並びに品質のアップが図れるというものである。
【００３０】
この発明になる紡績装置では、例えば、ポリエステル１００％などの合繊の短繊維紡績に対して適用することができ、特には、ウール１００％などの長繊維紡績に対して極めて有効に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、ドラフト装置に対して、この発明の第１の実施例になる加熱手段を備えた空気紡績部を組み合わせた例を示す概略的な側面図である。
【図２】図２は、当該第１の実施例になる空気紡績部の詳細を示すものであって、図２Ａは、その概略的な平面視断面図であり、図２Ｂは、その概略的な側面視断面図である。
【図３】図３は、この発明の第２の実施例になる加熱手段を備えた空気紡績部の一構成例を示す概略的な側面図である。
【図４】図４Ａおよび図４Ｂは、試験結果を表したグラフである。
【図５】図５は、この発明が適用される紡績機の全体を示す正面図である。
【符号の説明】
【００３２】
Ｄ  ドラフト装置
Ｓｐ  紡績装置
Ｌ  スライバ
Ｒｆ  フロントローラ
Ｒｓ  セカンドローラ
Ｒｔ  サードローラ
Ｒｂ  バックローラ
Ｒｆ２、Ｒｓ２、Ｒｔ２、Ｒｂ２  トップローラ
Ｒｆ３、Ｒｓ３、Ｒｔ３、Ｒｂ３  ボトムローラ
１  加熱手段
２  加熱源
３  ハロゲンランプ
４  コントローラ
５  温度調整器
６  コンプレッサー
７  エア供給ライン
Ｓｐ−１  ノズル−中空スピンドル型の空気紡績部
３１  ノズル部材
３２  中空スピンドル部材
３３  中心孔
３４  空気噴射ノズル孔
Ｓｐ−２  第１ノズル−第２ノズル型の空気紡績部
４１  第１のノズル
４２  第２のノズル
４３  第１のノズルの内部中心孔
４４  第１のノズルの空気噴射ノズル孔
４５  第２のノズルの内部中心孔
４６  第２のノズルの空気噴射ノズル孔
【図１】
2007162145.tif 000003
【図２】
2007162145.tif 000004
【図３】
2007162145.tif 000005
【図４】
2007162145.tif 000006
【図５】
2007162145.tif 000007