(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紡糸工程における合成繊維への処理剤の付着状態を制御する方法であって、予め処理剤に４００〜６００ｎｍの可視光線の波長領域に蛍光発光ピークを有する蛍光物質を含有しておいた蛍光物質含有処理剤を下記の付着装置を用いて走行する合成繊維に付着し、蛍光物質含有処理剤を付着した走行する合成繊維に励起光源から光を照射して、走行する合成繊維から蛍光を発光させ、発光させた蛍光の強度を４００〜６００ｎｍの波長領域の可視光線を透過するフィルタを介して光度計で測定し、その測定値に基づき演算制御装置から発せられる信号により前記付着装置の作動を調節して、走行する合成繊維への処理剤の付着状態を制御することを特徴とする合成繊維への処理剤の付着状態制御方法。
付着装置：ローラーオイリング装置、メタルオイリング装置及びスプレーオイリング装置から選ばれる付着装置。
【請求項２】
蛍光物質が、２，５−ビス（５’−ｔ−ブチル−２’−ベンズオキサゾリル）チオフェン、ピレン、フルオレセイン、テトラヨードフルオレセイン、８−アニリノ−１−ナフタレンスルホン酸アンモニウム及び７−ジメチルアミノ−４−メチルコマリンから選ばれるものである請求項１記載の合成繊維への処理剤の付着状態制御方法。
【請求項３】
蛍光物質含有処理剤が処理剤１００重量部当たり蛍光物質を０．０１〜５重量部の割合で含有するものである請求項１又は２記載の合成繊維への処理剤の付着状態制御方法。
【請求項４】
処理剤が下記の潤滑剤成分を５０〜９５重量％含有するものである請求項１、２又は３記載の合成繊維への処理剤の付着状態制御方法。
潤滑剤成分：分子量７００〜２００００のポリエーテル、炭素数２０〜６０の脂肪族エステル及び２５℃の粘度が２×１０-6〜４×１０-4ｍ2／ｓの鉱物油から選ばれる一つ又は二つ以上
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は紡糸工程における合成繊維への処理剤の付着状態制御方法に関する。近年、合成繊維の紡糸工程においては、一段と高速化が進み、そのため、合成繊維への処理剤の付着量や付着均一性等の付着状態の変動が、合成繊維の生産性や品質に大きく影響するようになってきている。高生産性の下に高品質の合成繊維を紡糸するためには、合成繊維の紡糸工程において、走行する合成繊維への処理剤の付着状態を速やかに把握し、これに基づいて走行する合成繊維への処理剤の付着状態を直ちに且つ適切に制御することが要求される。本発明はかかる要求に応える紡糸工程における合成繊維への処理剤の付着状態制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、合成繊維への処理剤の付着量や付着均一性等の付着状態を測定する方法として、処理剤を付着した合成繊維から該処理剤を有機溶剤で抽出してその付着量を測定する一般的な方法の他に、処理剤を付着した合成繊維を顕微鏡で観察して該処理剤の付着斑を測定する方法（特開平３−１８５１８０）が知られている。ところが、これらの従来法には、合成繊維の例えば紡糸工程から処理剤を付着した合成繊維をサンプリングし、サンプリングした合成繊維について処理剤の付着状態を測定する方法であるため、その結果を合成繊維の紡糸工程へ反映させるのに、相当の時間的な遅れを生じるという問題がある。
【０００３】
合成繊維への処理剤の付着量や付着均一性等の付着状態を測定する方法としては、合成繊維の例えば紡糸工程から処理剤を付着した合成繊維をサンプリングするのではなく、合成繊維の紡糸工程において走行する合成繊維を直接に測定対象とする方法も知られている。かかる従来法には、超絶縁抵抗計を用いて、処理剤を付着した走行する合成繊維の抵抗値を求め、求めた抵抗値から処理剤の付着斑を測定する方法（特開昭５８−５４０１３、特開昭５９−１１６４０４）、処理剤を付着した走行する合成繊維に近赤外線を照射し、反射光として得られた近赤外線のスペクトルを二次微分解析して、処理剤の付着量を測定する方法（特開平７−３１０２２３）がある。これらの従来法には、合成繊維の例えば紡糸工程において処理剤を付着した走行する合成繊維を直接に測定対象とするため、その測定結果を合成繊維の紡糸工程へ直ちに反映させることができるという利点がある。ところが、超絶縁抵抗計を用いる従来法には、その検出部を走行する合成繊維に接触させる必要があるため、合成繊維が損傷を受け易く、しかも処理剤の導電性が低い場合には求めた抵抗値が水分の影響を強く受けるという問題がある。また近赤外線を照射する従来法には、１１００〜２５００ｎｍの波長領域の特殊な光線を照射する必要があり、しかも反射光として得られた近赤外線のスペクトルの二次微分解析が厄介という問題がある。そしてこれらの従来法には共に、処理剤の付着状態を肉眼では感知できないという問題もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、合成繊維の紡糸工程において、走行する合成繊維への処理剤の付着状態を肉眼でも感知できる簡便な手段で速やかに把握し、これに基づいて走行する合成繊維への処理剤の付着状態を直ちに且つ適切に制御する方法を提供する処にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決する本発明は、紡糸工程における合成繊維への処理剤の付着状態を制御する方法であって、予め処理剤に４００〜６００ｎｍの可視光線の波長領域に蛍光発光ピークを有する蛍光物質を含有しておいた蛍光物質含有処理剤を下記の付着装置を用いて走行する合成繊維に付着し、蛍光物質含有処理剤を付着した走行する合成繊維に励起光源から光を照射して、走行する合成繊維から蛍光を発光させ、発光させた蛍光の強度を４００〜６００ｎｍの波長領域の可視光線を透過するフィルタを介して光度計で測定し、その測定値に基づき演算制御装置から発せられる信号により前記付着装置の作動を調節して、走行する合成繊維への処理剤の付着状態を制御することを特徴とする合成繊維への処理剤の付着状態制御方法に係る。
付着装置：ローラーオイリング装置、メタルオイリング装置及びスプレーオイリング装置から選ばれる付着装置。
【０００６】
本発明では、紡糸工程における合成繊維への処理剤の付着状態を制御するに際し、予め処理剤に蛍光物質を含有しておき、蛍光物質を含有しておいた蛍光物質含有処理剤を、付着装置を用いて、紡糸工程での走行する合成繊維に付着する。ここで用いる処理剤はいうまでもなく合成繊維処理剤であり、本発明の場合、この処理剤は紡糸油剤である。かかる処理剤は通常、潤滑剤成分を主成分とし、これに乳化剤乃至制電剤成分、更には目的に応じて機能剤成分等を配合したものから成っている。かかる潤滑剤成分には、ポリエーテル、（ポリ）エーテルエステル、シリコーンオイル、脂肪族エステル、芳香族エステル、鉱物油等があり、また乳化剤乃至制電剤成分には、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤等の各種界面活性剤があり、更に機能剤成分には、防腐剤、防錆剤、消泡剤、極圧添加剤、粘度指数向上剤等がある。
【０００７】
本発明で用いる処理剤としては、分子量７００〜２００００のポリエーテル、炭素数２０〜６０の脂肪族エステル及び２５℃の粘度が２×１０-6〜４×１０-4ｍ2／ｓの鉱物油から選ばれる一つ又は二つ以上の潤滑剤成分を５０〜９５重量％含有するものが好ましい。上記のようなポリエーテルには、活性水素を有する化合物にエチレンオキサイドやプロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドを付加重合したものがあり、また脂肪族エステルには、脂肪族１価アルコールと脂肪族モノカルボン酸とのエステル、脂肪族１価アルコールと脂肪族多価カルボン酸とのエステル、脂肪族多価アルコールと脂肪族モノカルボン酸とのエステル等があり、更に鉱物油には、流動パラフィンオイル等がある。
【０００８】
処理剤に含有しておく蛍光物質には各種があるが、本発明では、蛍光物質として、４００〜６００ｎｍの可視光線の波長領域に蛍光発光ピークを有するものを用いる。かかる蛍光物質としては、２，５−ビス（５’−ｔ−ブチル−２’−ベンズオキサゾリル）チオフェン、ピレン、フルオレセイン、テトラヨードフルオレセイン、８−アニリノ−１−ナフタレンスルホン酸アンモニウム、７−ジメチルアミノ−４−メチルコマリンが挙げられる。
【０００９】
処理剤に蛍光物質を含有しておいた蛍光物質含有処理剤において、処理剤に対する蛍光物質の含有割合は任意であるが、かかる蛍光物質含有処理剤としては、処理剤１００重量部当たり、蛍光物質を０．０１〜５重量部の割合で含有するものが好ましく、蛍光物質を０．０５〜３重量部の割合で含有するものがより好ましい。
【００１０】
処理剤の付着装置には各種があるが、本発明では、付着装置として、ローラーオイリング装置、メタルオイリング装置及びスプレーオイリング装置から選ばれる付着装置を用いるかかる付着装置を用いて、紡糸工程での走行する合成繊維に、蛍光物質含有処理剤を付着する。
【００１１】
本発明では、以上説明したように、紡糸工程において、予め処理剤に特定の蛍光物質を含有しておいた蛍光物質含有処理剤を特定の付着装置を用いて走行する合成繊維に付着するが、かくして蛍光物質含有処理剤を付着した走行する合成繊維に励起光源から光を照射して、走行する合成繊維から蛍光を発光させる。ここで用いる励起光源は、該励起光源から照射した光により、走行する合成繊維に付着した蛍光物質含有処理剤中の蛍光物質を励起して、該蛍光物質から蛍光を発光させるものであれば任意であり、キセノンランプや水銀ランプ等を使用できるが、前記したように、蛍光物質として可視光線の波長領域に蛍光発光ピークを有するものを用いるのであるから、かかる励起光源として一般的な白熱電球を使用することもできる。
【００１２】
本発明では、かくして走行する合成繊維から蛍光を発光させ、発光させた蛍光の強度に基づき前記付着装置の作動を調節して、走行する合成繊維への処理剤の付着状態を制御する。走行する合成繊維から発光させた蛍光の強度は肉眼でも感知できるので、肉眼で感知した蛍光強度に応じて、手動操作で付着装置の作動を調節することもできる。
【００１３】
本発明では、より確実に、走行する合成繊維への処理剤の付着状態を制御するため、走行する合成繊維から発光させた蛍光の強度を光度計で測定し、その測定値に基づき付着装置の作動を調節する。この場合、より確実に且つ自動で、走行する合成繊維への処理剤の付着状態を制御するため、走行する合成繊維から発光させた蛍光の強度を光度計で測定し、その測定値を演算制御装置へ入力して、ここで演算処理した後、この演算制御装置から発せられる信号により付着装置の作動を調節するのが好ましい。この場合、演算制御装置には、そのときの合成繊維の処理目的に応じた設定値を入力しておく。例えば、蛍光強度の測定値から計算される合成繊維への処理剤の付着量と、予め演算制御装置へ設定しておいた処理剤の付着量との間の差に応じて、該演算制御装置から発せられる信号により、付着装置の作動を調節するのである。
【００１４】
本発明では、走行する合成繊維から発光させた蛍光の強度を感知し或は測定し易くするため、走行する合成繊維と光度計との間に、走行する合成繊維へ付着した蛍光物質含有処理剤中の蛍光物質の蛍光発光ピークに合わせたフィルタを介在させる。本発明では、蛍光物質として４００〜６００ｎｍの波長領域に蛍光発光ピークを有するものを用いるので、４００〜６００ｎｍの波長領域の可視光線を透過するフィルタを介在させるのである。
【００１５】
付着装置の作動は使用する付着装置の形式に応じて調節することができる。付着装置がローラーオイリング装置である場合には、走行する合成繊維が接触するオイリングローラの回転数及び／又はその位置（走行する合成繊維に対するオイリングローラの高低位置や傾き）を調節する。付着装置がメタルオイリング装置である場合には、走行する合成繊維が通過するメタル表面に形成された給油溝への蛍光物質含有処理剤の供給量及び／又は該給油溝の位置（走行する合成繊維に対する給油溝の高低位置や傾き）を調節する。付着装置がスプレーオイリング装置である場合には、走行する合成繊維へ蛍光物質含有処理剤をスプレーするノズルへの該蛍光物質含有処理剤の供給量及び／又は該ノズルの位置（走行する合成繊維とノズルとの間の距離や走行する合成繊維に対するノズルの傾き）を調節する。
【００１６】
上記のような付着装置の作動の調節において、オイリングローラの回転数はこれに接続されたモータの作動を調節することにより調節できる。また給油溝やノズルへの蛍光物質含有処理剤の供給量はこれらに接続された計量ポンプの作動を調節することにより調節できる。更にオイリングローラ、給油溝、ノズルの各位置は、これらを支持するシリンダ機構の作動を調節することにより調節できる。
【００１７】
以上説明した本発明によると、走行する合成繊維への処理剤の付着量や付着均一性等の付着状態を肉眼でも感知できる簡便な手段で速やかに把握できるため、これに基づいて走行する合成繊維への処理剤の付着状態を直ちに且つ適切に制御でき、ひいては合成繊維の生産性や品質を大いに向上できる。かかる制御方法は、合成繊維を製造乃至加工する各種の工程において適用できるが、その性質上、本発明のように紡糸工程において適用するのがより効果的である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施形態を略示する全体図である。ここでは、走行する合成繊維１１にローラーオイリング装置２１で蛍光物質含有処理剤を付着している。ローラーオイリング装置２１は浴槽２２とオイリングローラ２３とを備え、浴槽２２には予め処理剤に蛍光物質を含有しておいた蛍光物質含有処理剤の水性液２４が注入されている。オイリングローラ２３は図示しないモータに接続されており、その軸受は図示しないシリンダ機構で支持されている。走行する合成繊維１１へは、これが回転するオイリングローラ２３の表面と接触するときに、オイリングローラ２３の表面に浴槽２２から持ち上げてきた水性液２４が付着するようになっており、その付着状態は、オイリングローラ２３に接続された図示しないモータ及びオイリングローラ２３の軸受を支持する図示しないシリンダ機構の作動を調節することにより制御されるようになっている。
【００１９】
ローラーオイリング装置２１の下流側には、走行する合成繊維１１を臨んで励起光源３１が設けられており、励起光源３１と走行する合成繊維１１との間には発光側フィルタ３２が介在されている。励起光源３１から発光側フィルタ３２を介して走行する合成繊維１１に光を照射すると、走行する合成繊維１１に付着した水性液２４中の蛍光物質から蛍光が発光する。発光した蛍光を受ける位置には光度計３３が設けられており、走行する合成繊維１１と光度計３３との間には受光側フィルタ３４が介在されている。光度計３３は演算制御装置３５へ接続されており、演算制御装置３５はローラーオイリング装置２１へ接続されている。
【００２０】
図示した実施形態では、光度計３３で測定した蛍光強度の測定値から計算される合成繊維１１への処理剤の付着量と、予め演算制御装置３５へ設定しておいた処理剤の付着量との間の差に応じて、演算制御装置３５から発せられる信号により、オイリングローラ２３に接続された図示しないモータの作動を調節して、走行する合成繊維１１への処理剤の付着量を設定通りに制御するようになっている。図示を省略するが、光度計３３及び演算制御装置３５を省略する場合には、受光側フィルタ３４を透過した蛍光の強度を肉眼で感知し、これに基づき手動操作で、オイリングローラ２３に接続された図示しないモータの作動を調節することもできる。また演算制御装置３５を省略する場合には、光度計３３で測定した蛍光強度の測定値に基づき手動操作で、オイリングローラ２３に接続された図示しないモータの作動を調節することもできる。
【００２１】
【実施例】
図１について前記した実施形態にしたがい、下記の条件で、走行する合成繊維への処理剤の付着量を制御した。
条件
合成繊維：溶融紡糸したポリエチレンテレフタレート糸条｛８３デシテックス（７５デニール）／３６フィラメント｝
合成繊維の走行速度：５０００ｍ／分
付着装置：ローラーオイリング装置
処理剤：潤滑剤成分として、２５℃の粘度が３０×１０-6ｍ2／ｓの鉱物油３０重量％及びイソトリデシルステアレート２５重量％を含有し、残部が乳化剤乃至制電剤成分としての界面活性剤から成る紡糸油剤
合成繊維に付着した水性液：上記の処理剤１００重量部当たり蛍光物質として２，５−ビス（５’−ｔ−ブチル−２’−ベンズオキサゾリル）チオフェンを１重量部の割合で含有しておいた蛍光物質含有処理剤の１０重量％水性エマルジョン
合成繊維への処理剤の目標付着量（設定値）：合成繊維に対し処理剤として１重量％
励起光源：ブラックライトＦＬ４ＢＬＢ（東芝社製）
発光側フィルタ：４００ｎｍの干渉フィルタ（日本真空光学社製）
光度計：受光側フィルタとして６００ｎｍの干渉フィルタを備える蛍光光度計（日本真空光学社製）
【００２２】
上記の条件で、２時間連続処理し、この間の蛍光強度を連続記録した。この記録から１分単位で合計１２０点を抽出し、各抽出点の蛍光強度から処理剤の付着量を計算して、付着量の変動幅、平均値及び標準偏差を求めた。変動幅は０．９５〜１．０５、平均値は１．００、標準偏差は０．０２９であった。
【００２３】
比較として、当初の１０分間は上記の実施例と同様に処理した後、演算制御装置を機能させることなく、したがって合成繊維への処理剤の付着量を制御することなく、更に２時間連続処理し、この間の蛍光強度を連続記録した。この記録から上記と同様にして、付着量の変動幅、平均値及び標準偏差を求めた。変動幅は０．８３〜１．１８、平均値は０．９７、標準偏差は０．１０４であった。
【００２４】
【発明の効果】
既に明らかなように、以上説明した本発明には、紡糸工程において走行する合成繊維への処理剤の付着状態を肉眼でも感知できる簡便な手段で速やかに把握し、これに基づいて走行する合成繊維への処理剤の付着状態を直ちに且つ適切に制御することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態を略示する全体図。
【符号の説明】
１１・・合成繊維、２１・・ローラーオイリング装置、２３・・オイリングローラ、３１・・励起光源、３３・・光度計、３５・・演算制御装置
【図１】
0004342677.tif 000002