(57)【要約】【課題】接触型の加熱装置において、作業性、コスト、製糸条件等の課題を改善し、安定した製糸を行うことが可能な仮撚加工装置を提供することにある。【解決手段】撚の形状を固定する接触型の溝状加熱部を有する合成繊維を延伸仮撚する仮撚加工装置において、繊維の走行方向に対して垂直な溝状加熱部の断面形状における溝の深さＤ（ｍｍ）と溝入口の幅Ｗ（ｍｍ）との比Ｄ／Ｗが１．５〜７．０の範囲にあることを特徴とする仮撚加工装置。【選択図】図１
2007138353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撚の形状を固定する接触型の溝状加熱部を有する合成繊維を延伸仮撚する仮撚加工装置において、繊維の走行方向に対して垂直な溝状加熱部の断面形状における溝の深さＤ（ｍｍ）と溝入口の幅Ｗ（ｍｍ）との比Ｄ／Ｗが１．５〜７．０の範囲であることを特徴とする仮撚加工装置。
【請求項２】
前記溝状加熱部の断面形状における溝側壁と溝の上面とのなす角度θが８０°以上１２０°以下であることを特徴とする請求項１に記載の仮撚加工装置。
【請求項３】
前記溝状加熱部の断面形状における溝入口の幅Ｗが１ｍｍ以上６ｍｍ以下、溝の深さＤが１．５ｍｍ以上４２ｍｍ以下であり、また溝の側壁にストレート部を有し、該ストレート部の長さＬが１ｍｍ以上４０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の仮撚加工装置。
【請求項４】
前記溝状加熱部の断面形状における溝の底部が凹状の湾曲形状を有しており、前記溝幅Ｗの溝深さ方向の中心線Ｈの一点から、前記湾曲面の接線までの垂線の長さが２ｍｍとなる際の２つの接線のなす角度２Ｒが１５°以上９０°以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の仮撚加工装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の仮撚加工装置を用いて、動摩擦係数μｄが０．３〜２．０の仮撚加工糸を製造することを特徴とする仮撚加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は仮撚加工糸を製造するにあたり、従来より優れた製糸性を有する加熱装置を備えた仮撚加工装置に関するものである
【背景技術】
【０００２】
仮撚加工装置は衣料用合成繊維の主な形態である仮撚加工糸を得るための装置であり、品質、操業安定化のための様々な提案がなされてきた。また、それら仮撚加工装置における加熱装置は糸形態を柔らかくするなどの目的で、ピンやベルト、フリクションなどにより撚掛けされた状態の糸を加熱し、撚を熱固定するために使用されている。撚掛け状態にある糸はその旋回力によりバルーニングを発生しやすく、特に糸と加熱装置の加熱部が接触する場合は摩擦により糸が加熱部より飛び出し、熱固定された撚のムラ等の品質悪化を引き起こすといったことがしばしば見られてきた。
【０００３】
特に近年の熱可塑性合成繊維は、様々な機能を付与することを目的に、断面形状の制御や粒子添加等を行うことが多く、摩擦の大きな糸を仮撚する機会が増えてきている。
【０００４】
一方、これらの課題を解決する方法として、非接触型の仮撚加工機の加熱装置が一般的に使用されているが、非接触であるために加熱温度を高く設定する必要があり、走行する糸を止めた際、糸が熱により劣化し糸切れが発生するといった課題があった。
【０００５】
接触型の加熱装置の加熱装置においては、糸の飛び出しを防ぐために、複数の個別に制御可能な加熱機を設置し、低温加熱した後に高温加熱する方法が示されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この方法では加熱機を２機使用する必要があり、コストや作業、製糸条件面での制約が大きいといった課題がある。
【０００６】
また、糸の飛び出しを防ぐ方法として、加熱装置内も含め複数のガイドを設置し、糸道を規制する方法が一般的に知られている（例えば、特許文献２参照）が、作業面や加熱装置のコストにおいて課題がある。
【特許文献１】特開２０００−６４１３６号公報（第１頁）
【特許文献２】特開２００２−１４６６３９号公報（第１頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、かかる従来技術の欠点を改良し、接触型の加熱装置において、作業性、コスト、製糸条件等の課題を改善し、安定した製糸を行うことが可能な仮撚加工装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を達成するために以下の要件を採用する。
【０００９】
（１）撚の形状を固定する接触型の溝状加熱部を有する合成繊維を延伸仮撚する仮撚加工装置において、繊維の走行方向に対して垂直な溝状加熱部の断面形状における溝の深さＤ（ｍｍ）と溝入口の幅Ｗ（ｍｍ）との比Ｄ／Ｗが１．５〜７．０であることを特徴とする仮撚加工装置。
【００１０】
（２）前記溝状加熱部の断面形状における溝側壁と溝の上面とのなす角度θが８０°以上１２０°以下であることを特徴とする前記（１）に記載の仮撚加工装置。
【００１１】
（３）前記溝状加熱部の断面形状における溝入口の幅Ｗが１ｍｍ以上６ｍｍ以下、溝の深さＤが１．５ｍｍ以上４２ｍｍ以下であり、また溝の側壁にストレート部を有し、該ストレート部の長さＬが１ｍｍ以上４０ｍｍ以下であることを特徴とする前記（１）または（２）に記載の仮撚加工装置。
【００１２】
（４）前記溝状加熱部の断面形状における溝の底部が凹状の湾曲形状を有しており、前記溝幅Ｗの溝深さ方向の中心線Ｈの一点から、前記湾曲面の接線までの垂線の長さが２ｍｍとなる際の２つの接線のなす角度２Ｒが１５°以上９０°以下であることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の仮撚加工装置。
【００１３】
（５）前記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の仮撚加工装置を用いて、動摩擦係数μｄが０．３〜２．０の仮撚加工糸を製造することを特徴とする仮撚加工方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、以下に説明するとおり、延伸仮撚加工時の加熱装置部における糸の走行状態の安定性に優れ、ひいては製糸性および品質に優れた糸を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の仮撚加工装置では、撚の形状を固定する接触型の溝状加熱部を有する加熱装置を備えた、合成繊維を延伸仮撚する仮撚加工装置において、上記溝状加熱部の糸走行方向に対して垂直な溝断面において、溝の深さＤ（ｍｍ）（図１参照）と溝入口の幅Ｗ（ｍｍ）（図１参照）との比Ｄ／Ｗが１．５〜７．０の範囲とするものである。Ｄ／Ｗが１．５未満では撚掛時の糸の旋回力と接糸部の摩擦力により加熱装置の加熱部から糸の飛び出しが発生し、製糸性および糸質が大幅に低下することになる。このような効果は動摩擦係数が０．３μｄ以上２．０μｄ以下の仮撚加工糸を撚掛けする際顕著となる。一方、Ｄ／Ｗを７．０より大きくすると作業性の悪化を招くことになる。
【００１６】
本発明の仮撚加工装置では、接触型加熱装置の加熱部の糸走行方向に対して垂直な溝断面において、溝側壁と溝上面のなす角度θ（図１参照）が８０°以上１２０°以下とすることが好ましい。θが８０°未満では加熱部の清掃が困難になるといった作業性の低下を招く場合がある。一方、θが１２０°より大きくなると撚掛時の糸の旋回力と接糸部の摩擦力により加熱装置の加熱部から糸の飛び出しが発生し、製糸性および糸質が大幅に低下する場合がある。
【００１７】
本発明の仮撚加工装置では、接触型加熱装置の加熱部の糸走行方向に対して垂直な溝断面において、加熱部の溝入口の幅Ｗは１ｍｍ以上６ｍｍ以下とすることが好ましい。Ｗが１ｍｍ未満では加熱部の清掃が困難になるといった作業性の低下を招く場合がある。一方、Ｗが６ｍｍより大きくなると仮撚時の糸の飛び出しが起こりやすくなり、製糸性および糸質の低下を招く場合がある。
【００１８】
本発明の仮撚加工装置では、接触型加熱装置の加熱部の糸走行方向に対して垂直な溝断面において、加熱部の溝の深さＤが１．５ｍｍ以上４２ｍｍ以下となることが好ましく、１．５ｍｍ以上１５ｍｍ以下とすることがより好ましい。Ｄが１．５ｍｍ未満では仮撚時の糸の飛び出しが起こりやすくなり、製糸性・糸質の低下を招く場合がある。一方、Ｄが４２ｍｍより大きくなると加熱部の清掃が困難になるといった作業性の低下を招く場合がある。
【００１９】
本発明の仮撚加工装置では、接触型加熱装置の加熱部の糸走行方向に対して垂直な溝断面において、溝の側壁にストレート部を有し、該加熱部の溝側壁のストレート部の長さＬ（図１参照）は１ｍｍ以上４０ｍｍ以下であることが好ましく、１ｍｍ以上１３ｍｍ以下とすることがより好ましい。Ｌが１ｍｍ未満では仮撚時の糸の飛び出しが起こりやすくなり、製糸性および糸質の低下を招く場合がある。一方、Ｌが４０ｍｍより大きくなると加熱部の清掃が困難になるといった作業性の低下を招く場合がある。
【００２０】
本発明の仮撚加工装置では、接触型加熱装置の加熱部における糸溝の底部がＵ字型の凹状の湾曲形状を有しており、前記溝幅Ｗの溝深さ方向の中心線Ｈの一点から、前記湾曲面の接線までの垂線の長さが２ｍｍとなる際の２つの接線のなす角度２Ｒが１５°以上９０°以下であることが好ましい。２Ｒが１５°未満では加熱部の清掃が困難になるといった作業性の低下を招く場合がある。一方、２Ｒが９０°より大きくなると仮撚時の糸の飛び出しが起こりやすくなり、製糸性および糸質の低下を招く場合がある。
【００２１】
本発明においては、以下の要件をすべて満たす仮撚加工装置であることがより好ましい。
接触型加熱装置の加熱部の糸走行方向に対して垂直な溝断面において、加熱部の溝入口の幅をＷ（ｍｍ）、加熱部の溝の深さをＤ（ｍｍ）として、
（１）１．５≦Ｄ／Ｗ≦７．０
（２）溝側壁と溝の上面のなす角度θが８０°≦θ≦１２０°
（３）加熱装置の加熱部の溝入口の幅Ｗが１（ｍｍ）≦Ｗ≦６（ｍｍ）
（４）加熱装置の加熱部の溝の深さＤが１．５（ｍｍ）≦Ｄ≦４２（ｍｍ）
（５）加熱装置の加熱部の溝側壁のストレート部の長さＬが１（ｍｍ）≦Ｌ≦４０（ｍｍ）
（６）加熱装置の加熱部の糸溝の底部の形状２Ｒが１５°≦２Ｒ≦９０°
また、本発明の接触型加熱装置の溝状加熱部の表面はＪＩＳ  Ｂ０６０１：２００１に準じて測定される表面粗度Ｒが０．８μｍ以下のものを用いることが好ましい。表面粗度Ｒは小さいほど好ましい。
【００２２】
本発明の仮撚加工装置を用いることによる糸の飛び出し防止効果は、動摩擦係数μｄが０．３〜２．０の仮撚加工糸を製造する場合に特に効果が大きくなる。動摩擦係数μｄが０．３未満では、本発明の仮撚加工装置を用いずとも容易に仮撚が可能である。一方、動摩擦係数μｄが２．０より大きくなると、接糸部での抵抗が大きくなり、仮撚加工を行っても期待通りの糸質の仮撚加工糸は得られない場合がある。
【００２３】
本発明の仮撚加工装置を用いることによる糸の飛び出し防止効果は、カチオン可染ポリエステル仮撚加工糸を製造する場合に特に効果が大きくなる。カチオン可染ポリエステル仮撚加工糸はスルホン酸金属塩含有共重合成分を含むため動摩擦係数が大きくなり、従来の接触型加熱装置をもった仮撚加工装置では糸の飛び出しが発生する。一方で、本発明の仮撚加工装置を用いることにより製糸性および糸質に優れたカチオン可染ポリエステル仮撚加工糸を得ることが可能となる。
【実施例】
【００２４】
以下実施例により本発明をさらに具体的に説明する。なお、実施例中の測定、評価項目は以下に述べる方法で測定した。
（１）動摩擦係数
英光産業（株）製μメーターを用い、試料を５５ｍ／分で走行させ、金属（鏡面）との動摩擦係数を算出した。
（２）操業性
２００錘で同時に半延伸糸の延伸仮撚を行い、２４時間延伸仮撚する間の糸切れ回数を測定し、操業性（＝（２００−糸切れ数）／２００）が９５．０％以上のものを合格とした。
（３）作業性
延伸仮撚に使用する接触型加熱装置の清掃において、溝状加熱部の汚れを金属棒や布等により除去する作業における作業の容易性を、従来の加熱装置と同レベルのものを◎、従来の加熱装置よりも形状が変わることにより作業性が若干悪化するが、従来通りの方法で何ら問題ないものを○、従来の加熱装置よりも形状が変わることにより作業性が悪化し、従来と同レベルの汚れ除去を行うためには金属棒等の治具の形状変更が必要なものを△、加熱装置の形状の変化により汚れ除去作業自体が困難なものを×とした。
【００２５】
実施例１
５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルを２．０モル％共重合したポリエチレンテレフタラートポリマーのチップをメルターにて溶融した後、計量し紡糸口金から吐出し、３０００ｍ／分の速度で巻き取り１２６ｄｔｅｘ、３６フィラメントのカチオン可染ポリエステル半延伸糸を得た。この半延伸糸をポリウレタン製のフリクションディスクを用い、仮撚速度５００ｍ／分、延伸倍率１．５０、加熱温度１８０℃で延伸仮撚するに際し、Ｄ／Ｗ＝２．５、θ＝９０（°）、Ｗ＝４．０（ｍｍ）、Ｄ＝１０．０（ｍｍ）、Ｌ＝８．５（ｍｍ）、２Ｒ＝３０（°）である接触型加熱装置を用いて熱固定し、動摩擦係数μｄが１．２である８４ｄｔｅｘ、３６フィラメントのカチオン可染ポリエステル延伸仮撚加工糸を得た。延伸仮撚の際の操業性、作業性の結果は表１．に示すとおり、操業性は９９．０％と良好、作業性も良好となった。
【００２６】
実施例２
実施例１と同様の方法で延伸仮撚加工糸を得るに際し、Ｄ／Ｗ＝１．５、θ＝５０（°）、Ｗ＝４．０（ｍｍ）、Ｄ＝６．０（ｍｍ）、Ｌ＝５．０（ｍｍ）、２Ｒ＝３０（°）である接触型加熱装置を用いたときの延伸仮撚における操業性、作業性の結果は表１に示すとおり、操業性は９５．０％と合格レベル、作業性は良好であった。
【００２７】
実施例３
実施例１と同様の方法で延伸仮撚加工糸を得るに際し、Ｄ／Ｗ＝７．０、θ＝１５０（°）、Ｗ＝４．０（ｍｍ）、Ｄ＝２８．０（ｍｍ）、Ｌ＝２６．０（ｍｍ）、２Ｒ＝３０（°）である接触型加熱装置を用いたときの延伸仮撚における操業性、作業性の結果は表１に示すとおり、操業性は９９．０％と良好、作業性は若干悪くなった。
【００２８】
実施例４
実施例１と同様の方法で延伸仮撚加工糸を得るに際し、Ｄ／Ｗ＝２．５、θ＝９０（°）、Ｗ＝０．２（ｍｍ）、Ｄ＝０．５（ｍｍ）、Ｌ＝０．３（ｍｍ）、２Ｒ＝３０（°）である接触型加熱装置を用いたときの延伸仮撚における操業性、作業性の結果は表１に示すとおり、操業性は９８．０％と良好、作業性は若干悪くなった。
【００２９】
実施例５
実施例１と同様の方法で延伸仮撚加工糸を得るに際し、Ｄ／Ｗ＝２．５、θ＝９０（°）、Ｗ＝８．０（ｍｍ）、Ｄ＝２０．０（ｍｍ）、Ｌ＝１７．０（ｍｍ）、２Ｒ＝３０（°）である接触型加熱装置を用いたときの延伸仮撚における操業性、作業性の結果は表１に示すとおり、操業性は９７．０％と良好、作業性は若干悪くなった。
【００３０】
実施例６
実施例１と同様の方法で延伸仮撚加工糸を得るに際し、Ｄ／Ｗ＝２．５、θ＝９０（°）、Ｗ＝４．０（ｍｍ）、Ｄ＝１０．０（ｍｍ）、Ｌ＝８．５（ｍｍ）、２Ｒ＝１０（°）である接触型加熱装置を用いたときの延伸仮撚における操業性、作業性の結果は表１に示すとおり、操業性は９９．０％と良好、作業性は若干悪くなった。
【００３１】
実施例７
実施例１と同様の方法で延伸仮撚加工糸を得るに際し、Ｄ／Ｗ＝２．５、θ＝９０（°）、Ｗ＝４．０（ｍｍ）、Ｄ＝１０．０（ｍｍ）、Ｌ＝８．５（ｍｍ）、２Ｒ＝１００（°）である接触型加熱装置を用いたときの延伸仮撚における操業性、作業性の結果は表１に示すとおり、操業性は９６．０％と良好、作業性も良好であった。
【００３２】
実施例８
共重合成分を含まないポリエチレンテレフタラートチップを用いることを除き、実施例１と同様の方法で製糸、延伸仮撚するに際し、Ｄ／Ｗ＝２．５、θ＝９０（°）、Ｗ＝４．０（ｍｍ）、Ｄ＝１０．０（ｍｍ）、Ｌ＝８．５（ｍｍ）、２Ｒ＝３０（°）である接触型加熱装置を用いたときの延伸仮撚における動摩擦係数μｄが０．５であるポリエステルフィラメントの操業性、作業性の結果は表１に示すとおり、操業性は９９．５％と良好、作業性も良好であった。
【００３３】
実施例９
５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチルを３．０モル％共重合したポリエチレンテレタラートチップを用いることを除き、実施例１と同様の方法で製糸、延伸仮撚するに際し、Ｄ／Ｗ＝２．５、θ＝９０（°）、Ｗ＝４．０（ｍｍ）、Ｄ＝１０．０（ｍｍ）、Ｌ＝８．５（ｍｍ）、２Ｒ＝３０（°）である接触型加熱装置を用いたときの延伸仮撚における動摩擦係数μｄが２．０であるポリエステルフィラメントの操業性、作業性の結果は表１に示すとおり、操業性は９５．０％と合格レベル、作業性は良好であった。
【００３４】
比較例１
実施例１と同様の方法で延伸仮撚加工糸を得るに際し、Ｄ／Ｗ＝１．０、θ＝９０（°）、Ｗ＝４．０（ｍｍ）、Ｄ＝４．０（ｍｍ）、Ｌ＝３．５（ｍｍ）、２Ｒ＝３０（°）である接触型加熱装置を用いたときの延伸仮撚における操業性、作業性の結果は表２に示すとおり、操業性は６０．０％と不合格、作業性は良好であった。
【００３５】
比較例２
実施例１と同様の方法で延伸仮撚加工糸を得るに際し、Ｄ／Ｗ＝１０．０、θ＝９０（°）、Ｗ＝１．５（ｍｍ）、Ｄ＝１５．０（ｍｍ）、Ｌ＝３．５（ｍｍ）、２Ｒ＝３０（°）である接触型加熱装置を用いたときの延伸仮撚における操業性、作業性の結果は表２に示すとおり、操業性は９９．０％と良好、作業性は作業自体が困難となった。
【００３６】
【表１】
2007138353.tif 000003
【００３７】
【表２】
2007138353.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の仮撚加工装置おける加熱装置の加熱部の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
Ｗ：加熱装置の加熱部の溝入口の幅
Ｄ：加熱装置の加熱部の溝の深さ
θ：溝側壁と溝の上面とのなす角度
Ｌ：溝の側壁のストレート部の長さ
Ｈ：上記Ｗの溝深さ方向の中心線
２：上記Ｈの１点から、凹状を有する溝底部の湾曲面の接線までの垂線の距離（mm）
２Ｒ：上記の２つの接線のなす角度（°）
【図１】
2007138353.tif 000005