(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
糸条導入口２および糸条導出口３を備え、油剤を付着させた繊維の糸条をガイディングするタバコフィルターに使用するアセテート繊維用の紡糸ガイドであって、糸条導入口２と糸条導出口３を連結し、導入された糸条の幅を所定の幅に調整する凹部である調整路Ａと、糸条導入口２と糸条導出口３を連結し、前記調整路Ａの背面側にあり導入された糸条より遊離した油剤を糸条導出口３に導く凹部である流路Ｂ、Ｃと、前記調整路Ａおよび前記流路Ｂ、Ｃの両側に設置され、導入された糸条より遊離し前記流路Ｂ、Ｃ外に氾出した油剤を糸条導出口３に導く凸状の曲面部Ｄ、Ｅとを有することを特徴とするタバコフィルターに使用するアセテート繊維用の紡糸ガイド。
【請求項２】
前記糸条導出口３あるいは前記調整路Ａの最狭部が幅２．５〜３．５ｍｍとなるよう設定されていることを特徴とする請求項１記載のタバコフィルターに使用するアセテート繊維用の紡糸ガイド。
【請求項３】
前記糸条導入口２の幅が前記糸条導出口３あるいは前記調整路Ａの最狭部の幅と、同一幅あるいは２ｍｍ以下の範囲で大きくなるよう設定されていることを特徴とする請求項２記載のタバコフィルターに使用するアセテート繊維用の紡糸ガイド。
【請求項４】
前記糸条導入口２が上部に、前記糸条導出口３が前記糸条導入口２の概ね直下部に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のタバコフィルターに使用するアセテート繊維用の紡糸ガイド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紡糸ガイドおよび紡糸ガイディング方法、特にタバコフィルターに使用するようなアセテート繊維の紡糸用の紡糸装置に組み込まれる紡糸ガイドおよび紡糸ガイディング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
繊維用やタバコフィルター用として使用されるアセテート繊維は、近年、品質要求の高まりにより、製造中の切断頻度を少なくする必要性が高まっている。繊維の製造工程において、繊維切断の発生原因は２種類に大別され、紡糸口金からの吐出時に起こるものと回転ロール式巻き取り機での巻き取り時に起こるものがある。回転ロール式巻き取り機における切断頻度は、糸条に付着した繊維油剤の量、油剤の均一塗布性、糸条の集束性などに左右される。
【０００３】
紡糸工程においては、回転ロール式巻き取り機での巻き取り前に糸条を集束するが、従来は糸条の集束を、Ｕ字型をした紡糸ガイドを用いて、紡糸ガイドの円弧状になった部分を糸条に当てて糸条を押さえつけ、Ｕ字部分に沿って糸条を押し込むことにより糸条の幅を調節していた。Ｕ字型ガイドは支持体に取り付けて使用するが、このような紡糸ガイディングを行なう時、Ｕ字型ガイドの支持体への設置位置により、回転ロール式巻き取り機上での糸条の幅はもちろん、Ｕ字型ガイドの上流側にある回転ロール式油剤付与装置上での糸条の幅も変化する。好ましい糸条の幅で紡糸しない時には、回転ロール式巻き取り機上での切断頻度が高くなり、しかも繊維同士の絡みが低下したり、繊維に付着する油剤が多くなるなどの問題も生じる。しかし、摩耗等の理由で紡糸ガイドを交換した際に、手作業により紡糸ガイドを交換するため、紡糸筒数が非常に多いときなど、元の位置にガイドが設置されず回転ロール式巻き取り機や回転ロール式油剤付与装置における糸条の幅が変化する問題があった。
【０００４】
また、Ｕ字型ガイドの場合、糸条を紡糸ガイドに押しつけて回転ロール式巻き取り機への接触幅を調整するために、図３（ｂ）に示されるように、糸条が「く」の字状に曲げられた状態となるが、この時、糸条がＵ字ガイドによりしごかれる状態になり、回転ロール式油剤付与装置により繊維に付着した油剤が絞られ、この絞られた繊維油剤がＵ字ガイドを固定している支持体の最下部から滴下して床上に散乱する問題があった。逆に、滴下を防止しようと油剤が滴下しない所までＵ字ガイドの設置位置を変更すると、回転ロール式油剤付与装置と回転ロール式巻き取り機への接触幅、即ち糸条の幅が増大し、糸の切断頻度が高くなる問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、繊維の紡糸工程において、糸条に効率よく油剤を付着させ、繊維の切断頻度を少なくするとともに、余分な油剤の滴下を防止できる紡糸ガイド及び紡糸ガイディング方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、糸条導入口および糸条導出口を備え、油剤を付着させた繊維の糸条をガイディングする紡糸ガイドであって、糸条導入口と糸条導出口を連結し、導入された糸条の幅を所定の幅に調整する調整路と、糸条導入口と糸条導出口を連結し、導入された糸条より遊離した油剤を糸条導出口に導く流路と、該調整路と流路の両側に設置され、導入された糸条より遊離し前記流路外に氾出した油剤を糸条導出口に導く凸状の曲面部とを有する紡糸ガイド、および導入された糸条の幅を所定の幅に調整する糸条幅調整手段と、導入された糸条より遊離した油剤を糸条の導出時に再び糸条に付着させるべく、前記糸条幅調整手段とは別個に油剤を導く油剤再導入手段を有する紡糸ガイディング方法である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の紡糸ガイドおよび紡糸ガイディング方法、紡糸方法をさらに詳細に説明する。図１、２に本発明の実施形態の一例である紡糸ガイドを示す。  図１（ａ）は本発明の実施形態の一例である紡糸ガイドの構成を示す正面斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）の紡糸ガイドの背面斜視図、図１（ｃ）は図１（ａ）の紡糸ガイドの図１（ａ）におけるＸ−Ｘ断面図、図１（ｄ）は図１の紡糸ガイドの上面図である。
【０００８】
図１の紡糸ガイド１は、全体が楕円球状をなし、該楕円球を２分割するような溝部が楕円球の短軸部外周に沿って形成されたガイド部５と該ガイド部を保持する保持部４とから主として構成されている。楕円球の短軸部外周に沿って形成された溝部は、概ね３つの凹部からなり、１つの凹部Ａが導入された糸条の幅を調整する調整路（糸条幅調整手段）を、他の２つの凹部ＢおよびＣが導入された糸条より遊離した油剤を導く流路（一方の油剤再導入手段）を構成する。また、調整路と流路の接続部は、それぞれ糸条導入口２（凹部Ａと凹部Ｂの接続部）、糸条導出口３（凹部Ａと凹部Ｃの接続部）となる。さらに、上記調整路と流路（凹部Ａ、Ｂ、Ｃ）の両側の楕円球の表面である曲面部Ｄ、Ｅは後述のように、導入された糸条より遊離し、上記流路（凹部Ｂ、Ｃ）の外へ氾出した油剤を糸条導出口３に導く役割も有する（他方の油剤再導入手段）。なお、糸条導入口Ｗ1の幅は４ｍｍ、糸条導出口３の幅Ｗ2は３ｍｍとなるよう設定されている（糸条幅調整手段）。また、上記紡糸ガイドを、実際に紡糸装置に設置する際には、糸条導入口２が上部になり、糸条導出口３が糸条導入口２の概ね直下部の紡糸ガイド最下部に位置するよう配置し、調整路（凹部Ａ）の内面ａが概ね垂直となり、流路の内面ｂと内面ｃが２面で背面側へ突出した凸形状を形成するようにする。
【０００９】
一般に紡糸方法は、図２に示されるように行われる。すなわち、紡糸筒１１の紡糸口金から紡出される数百本の繊維からなる糸条１０を、紡糸筒１１の下部に設置された糸条の幅決めガイド１１ａ（糸条幅８ｍｍ）を通して集束した後、紡糸機下部ガイド１２、回転ロール式油剤付与装置１３（油剤付着手段）、紡糸ガイディング手段である紡糸ガイド（図２中では本発明の紡糸ガイド１）に接触させながら回転ロール式巻き取り機１４に導く。この工程中において、回転ロール式油剤付与装置１３の、上方に位置する紡糸機下部ガイド１２、下方に位置する紡糸ガイド１により、糸条１０を回転ロール式油剤付与装置１３に押し付け、繊維に油剤を付着させている。回転ロール式油剤付与装置１３における糸条幅は８ｍｍである。なお、紡糸ガイド１はその保持部を支持体によって保持することにより紡糸装置に取り付けられている。
【００１０】
本発明の紡糸方法は、上記紡糸方法において、図１の紡糸ガイド１を用いているが、紡糸ガイド１における糸条の通過状態は次のようになる。すなわち、糸条導入口２より糸条が導入されると、糸条は調整路（凹部Ａ）へ導かれる。この時、糸条導入口２（凹部Ａと凹部Ｂの接続部）および調整路（凹部Ａ）の内面により糸条がしごかれ、一部の油剤が糸条より遊離する。この遊離した油剤は、一部は糸条の移動に伴って調整路を流下し、他の一部は糸条導入口２より流路（凹部Ｂ、Ｃ）へ流れ込み、糸条導出口３（凹部Ａと凹部Ｃの接続部）において再び糸条に付着する。調整路あるいは流路より氾出した油剤は、調整路および流路の両側の曲面部Ｄ、Ｅを伝わり、重力によって最終的には糸条導出口３において再び糸条に付着する。また、糸条は調整路（凹部Ａ）により幅を規制され、最終的に糸条導出口３において所定の幅（３ｍｍ）となる。
【００１１】
上記のように糸条の幅を規制する工程において遊離した油剤を、上記のような流路（凹部Ｂ、Ｃ）および曲面部Ｄ、Ｅによって糸条導出口３に再び集めることにより、油剤が紡糸ガイドより滴下して下方の床などを汚すこともない。
【００１２】
また、糸条が調整路（凹部Ａ）により幅を規制され、最終的に糸条導出口３において所定の幅（３ｍｍ）となることにより、糸条の集束が最適な状態となり、繊維同士の絡みが最適化され、さらに糸条の張力も均一化するため、回転ロール式巻き取り機１４上での繊維の切断頻度が低くなる。繊維が切断した場合でも、繊維同士が絡みあい、また、張力が均一なため、切断していない繊維に切断した繊維が随伴して移動し、糸条全体として繊維が切れた状態にはならなくなる。さらに、紡糸ガイド１により糸条の幅を規制することで、紡糸ガイド１の上流側にある回転ロール式油剤付与装置１３において繊維に付着する油剤の量が少なくなり、糸条への余分な油剤付着の低減や紡糸ガイドにおいて遊離した油剤が糸条に再付着しきれずに滴下することが防止される。
【００１３】
上記実施形態の紡糸ガイドは、導出される糸条の幅が３ｍｍとなるよう糸条導出口３の幅が３ｍｍに設定されているが、導出される糸条の幅は３ｍｍに限定されない。しかし、好ましくは本発明の紡糸ガイドにおいて導出される糸条の幅が２．５〜３．５ｍｍとなるよう設定されるのが良い。導出される糸条の幅を前記範囲とするためには、上記実施形態のように糸条導出口の幅を前記範囲となるようにしても、あるいは調整路の最狭部が前記範囲となるようにしてもよい。
【００１４】
また、上記実施形態の紡糸ガイドは、糸条導入口の幅が糸条導出口の幅よりも１ｍｍ大きくなるよう設定されているが、糸条導入口の幅は特に限定されず、糸条導出口あるいは調整路の最狭部の幅に応じて適宜設定できる。しかし、好ましくは本発明の紡糸ガイドにおいて糸条導入口の幅が糸条導出口あるいは調整路の最狭部の幅と、同一幅、あるいは２ｍｍ以下の範囲で大きくなるよう設定するのが、繊維への負荷が少なく好適である。
【００１５】
上記紡糸方法においては、紡糸筒１１の下部に設置された糸条の幅決めガイド１１ａにより糸条の幅を調整し、回転ロール式油剤付与装置１３（油剤付着手段）での糸条幅を８ｍｍとなるよう設定しているが、回転ロール式油剤付与装置（油剤付着手段）での糸条幅は８ｍｍに限定されない。本発明において好ましくは、回転ロール式油剤付与装置（油剤付着手段）での糸条幅を８ｍｍとし、本発明の紡糸ガイドから導出される糸条の幅が２．５〜３．５ｍｍとなるよう設定されるのが良い。糸条の幅がこのように設定されることにより、糸条の切断頻度はさらに軽減される。
【００１６】
回転ロール式油剤付与装置１３における糸条の接触幅と糸条に付着する油剤の量は比例し、回転ロール式油剤付与装置１３における糸条の接触幅を８ｍｍとすると、一般に使用する油脂濃度約５％のオイルインウォーター状態のエマルジョンである油剤を用いた場合の、糸条中の水分が２５重量％、油脂量が１．３重量％程度となり、繊維切断の起こりにくい油脂濃度となる。
【００１７】
上記実施形態の紡糸ガイドは、糸条導入口２が上部になり、糸条導出口３が糸条導入口２の概ね直下部に位置するよう配置されているが、本発明の紡糸ガイドは本発明の作用が阻害されない範囲で、糸条導入口２と糸条導出口３との位置関係は限定されない。しかし、糸条導入口２と糸条導出口３との位置関係が上記実施形態のようであるのが、糸条および油剤の移動の点から好ましく、また後述のように糸条への負荷が軽減される。また、少なくとも、糸条導出口３が最下部に位置するよう配置する必要がある。糸条導出口３が最下部に位置しないと、曲面部Ｄ、Ｅを伝い流れた油剤が糸条導出口で再導入されずに滴下するおそれがある。
【００１８】
上記実施形態の紡糸ガイドは、調整路（凹部Ａ）の内面ａが概ね垂直に設置できるよう形成されているが、本発明の紡糸ガイドは本発明の作用が阻害されない範囲で、調整路の形状は限定されず、上記実施形態における流路と同様の形状、あるいは曲面形状であっても良いが、上記実施形態のように構成することにより、糸条の移動時に繊維への負荷が軽減される。
【００１９】
上記実施形態の紡糸ガイドは、流路が内面ｂ、ｃが背面側へ突出した凸形状であるが、本発明の紡糸ガイドは本発明の作用が阻害されない範囲で、流路の形状は限定されず、上記実施形態における調整路と同様の形状であっても良いが、上記実施形態のように構成することにより、紡糸ガイドの強度が大きくなり耐久性に優れる。
【００２０】
上記実施形態の紡糸ガイドは、内面ｂあるいはｃを概ね垂直になるよう設置し、凹部Ｂあるいは凹部Ｃを調整路として使用することもできる。各凹部の幅を変化させて紡糸ガイドを予め形成しておけば、紡糸ガイドを回転して設置することにより、糸条の導出幅を簡単に調整できる。
【００２１】
上記紡糸方法においては、回転ロール式油剤付与装置１３の、上方に位置する紡糸機下部ガイド１２と下方に位置する紡糸ガイド１により、糸条１０を回転ロール式油剤付与装置１３に押し付けて糸条に油剤を付着させているため、図３（ａ）に示すように、側面方向からみると糸条は１直線状にガイディングされず、回転ロール式油剤付与装置と、紡糸機下部ガイド１２あるいは紡糸ガイド１との間でそれぞれ垂直方向に対し１０°程度傾いた状態となっている。しかし、従来は、紡糸ガイドに糸条を押しつけて糸条の幅を調整していたため、糸条が紡糸ガイドと回転ロール式巻き取り機１４との間でも垂直方向に対し傾いた状態となっていたが、本発明の紡糸ガイドは、調整路により糸条の幅を調整するため、糸条を概ね垂直に導出することができ、糸条が必要以上にしごかれることがなく、繊維への負荷も少ない。
【００２２】
本発明の紡糸ガイドの形状は、例えば調整路、流路、曲面部、保持部等の形状や、凹部の断面形状は、糸条導入口および糸条導出口を備え、糸条導入口と糸条導出口を連結する調整路および流路と、前記調整路および前記流路の両側に設置された曲面部とを有すれば、本発明の作用を阻害しない範囲で特に限定されない。また、本発明の紡糸ガイドの上述のような糸条導入口、糸条導出口、あるいは調整路の最狭部以外のサイズ、例えば凹部の深さ、調整路、流路の長さ、曲面部の大きさ等のサイズも本発明の作用を阻害しない範囲で特に限定されない。本発明の紡糸ガイドを形成する材質も本発明の作用を阻害しない範囲で特に限定されず、通常一般に使用される材質を使用することができるが、好ましくはセラミックスや金属が良い。金属を使用する場合は、本発明の紡糸ガイド中を糸条が移動する際に、繊維がこすれて切断することがないよう、特に特に調整路（凹部Ａ）の内壁面や調整路と流路との接続部（糸条導入口）の表面仕上げはバフ等を用いて化学研磨するなどし、紡糸ガイド製造時の切削溝や、バリ等を除去する必要がある。なお、金属を使用する場合は、流路内壁面や、凹状部と流路との接続部に、アルミナ等によるコーティング層を形成し、表面を梨地状にしても良い。
【００２３】
本発明の紡糸ガイドおよび紡糸ガイディング方法は、アセテート繊維、特にタバコフィルターに使用するアセテート繊維の紡糸に好適に使用できる。
【００２４】
以下に試験例および実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
試験例
１． 試験方法
セルロースジアセテート２８．５重量％、アセトン６８．５重量％、酸化チタン０．３重量％、純水２．７重量％を混合溶解して得た紡糸溶液をろ過して脱泡し、実施例１または比較例１の紡糸ガイドを用いた図３に示すような構成の繊維吐出から巻き取りの工程を有する紡糸装置を使用して（比較例１の紡糸ガイドは接触する糸条の幅が３ｍｍ（比較例１−１）または５ｍｍ（比較例１−２）となるように設置した。）、一辺５８μｍの三角形の細孔４００個を有する紡糸口金（９５ｍｍφ：図中１１に相当する。）から、吐出量３３３ｇ／分、紡糸速度４００ｍ／分の条件で紡糸し、乾燥ゾーンにおいて一次空気温度１０５℃及び二次空気温度９０℃で乾燥した。この紡糸条件で紡糸を４０日間連続して行い、４０日間にわたる回転ロール式巻き取り機における糸の切断頻度（回数／トン−製品）と床に滴下した油剤量を比較した。
【００２５】
２． 試験結果
上記試験の結果を表１に示す。
【表１】
0004344046.tif 000002
【００２６】
表１の結果より、比較例１の紡糸ガイドを用いた場合と比較して、実施例１の紡糸ガイドを用いた場合は、接触する糸条幅が同じ条件では、糸の切断回数および油剤の滴下が格段に軽減されることがわかる。接触する糸条幅を大きくすれば従来の紡糸ガイドでも油剤の滴下を改善できるが、その場合には糸の絡み状態や付着する油剤量に影響が生じ、糸の切断回数が増加する。
【００２７】
【実施例】
実施例１
導出口幅３ｍｍの図１に示される形状の紡糸ガイドを実施例１とした。
【００２８】
比較例１
従来のＵ字形状の紡糸ガイドを比較例１とした。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の紡糸ガイドを使用し、本発明の紡糸ガイディング方法により繊維の紡糸を行うことにより、糸条に効率よく油剤を付着させ、繊維の切断頻度を少なくするとともに、糸条より遊離した油剤の滴下を防止できる。また、繊維同士の絡みを強くして、強靱な繊維を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１（ａ）は本発明の実施形態の一例である紡糸ガイドの構成を示す正面斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）の紡糸ガイドの背面斜視図、図１（ｃ）は図１（ａ）の紡糸ガイドの図１（ａ）におけるＸ−Ｘ断面図、図１（ｄ）は図１の紡糸ガイドの上面図である。
【図２】  図２は、本発明の紡糸ガイディング方法を用いた紡糸装置の油剤付着から巻き取りの工程の一例を示す図である。
【図３】  図３（ａ）は本発明の紡糸ガイドを用いた紡糸装置における繊維吐出から巻き取りの工程での糸条の状態を示す図、図３（ｂ）は従来の紡糸ガイドを用いた紡糸装置における繊維吐出から巻き取りの工程での糸条の状態を示す図である。
【符号の説明】
１  本発明の紡糸ガイド
２  糸条導入口
３  糸条導出口
４  保持部
５  ガイド部
Ａ  凹部（調整路）
Ｂ、Ｃ  凹部（流路）
Ｄ、Ｅ  曲面部
１０  糸条
１５  従来の紡糸ガイド
【図１】
0004344046.tif 000003
【図２】
0004344046.tif 000004
【図３】
0004344046.tif 000005