(57)【要約】【課題】  本発明は、パッケージの内層部と表層部にてそれぞれ最適な綾目を形成することにより、リボンを回避しつつ、綾落ちやパラケの発生を抑制し、内層から表層まで解舒性の良いパッケージを得ることができる巻取り方法および巻取りパッケージを提供することを課題とするものである。【解決手段】  本発明の糸条の巻取り方法は、回転するボビンに糸条をトラバースさせつつチーズ巻パッケージを形成する巻取り方法において、パッケージの巻始めから巻終わりにかけて巻取りワインド比を少なくとも１回以上順次切り替えるワインド比多段切り替え巻であって、パッケージ上に巻き取られる糸条の軌跡が完全に重なって発生するリボンを回避するために与えられる糸ズレ量が、パッケージ径の小さいときは小さく、巻取りパッケージ径が大きくなるにしたがい大きくなるワインド比条件で巻取ることを特徴とするものである。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転するボビンに糸条をトラバースさせつつチーズ巻パッケージを形成する巻取り方法において、パッケージの巻始めから巻終わりにかけて巻取りワインド比を少なくとも１回以上順次切り替えるワインド比多段切り替え巻であって、パッケージ上に巻き取られる糸条の軌跡が完全に重なって発生するリボンを回避するために与えられる糸ズレ量が、パッケージ径の小さいときは小さく、巻取りパッケージ径が大きくなるにしたがい大きくなるワインド比条件で巻取ることを特徴とする糸条の巻取り方法。
【請求項２】
以下の数式で表される係数α（以下綾目係数αとする）が、パッケージの巻始めは１００以上３００以下であり、パッケージの満巻き時点では４５以上１００以下となるよう、巻取りワインド比を切り替えることを特徴とする請求項１に記載の糸条の巻取り方法。
α＝１／（εｎ１×Ｊｎ）＋１／（εｎ２×Ｊｎ＋１）
ただし、計算式中
εｎ１＝Ｗｓ−Ｎｎ／Ｊｎ
εｎ２＝Ｎｎ＋１／Ｊｎ＋１−Ｗｓ
Ｗｓ：巻取りワインド比（＝スピンドル回転数［ｒｐｍ］／トラバース周波数［１分あたりの往復数（以下ｃｐｍと記す）］）の小数部
Ｊｎ、Ｊｎ＋１：１〜２０の整数
Ｎｎ、Ｎｎ＋１：１〜２０の整数
ただし、Ｎｎ＋１／Ｊｎ＋１、Ｎｎ／Ｊｎはともに既約分数であり、
１≧Ｎｎ＋１／Ｊｎ＋１＞Ｗｓ＞Ｎｎ／Ｊｎ＞０
の関係を満たし、Ｎｎ＋１／Ｊｎ＋１−Ｎｎ／Ｊｎが最小となる組み合わせとする。
【請求項３】
ボビンに巻取られた糸層の厚みが１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下の区間において、綾目係数αを１００以上３００以下の範囲から４５以上１００以下の範囲に切り替えることを特徴とする請求項１または２に記載の糸条の巻取り方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の巻取り方法によって巻取られたものであることを特徴とする巻取りパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチフィラメントの糸条を巻取る際に綾目を最適に形成することにより、解舒不良を引き起こすパッケージ端面の綾落ちやリボンの発生を回避しつつ、巻取りパッケージの運搬中などに糸条がその自重でほどけ落ちるパラケの発生が少ない巻取りパッケージを形成する糸条の巻取り方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポリアミドあるいはポリエステル繊維などの合成繊維の巻取りに際しては、分子を分母で割った剰余および分母がともに１０以下程度の互いに素な整数比となるワインド比で巻取りを行ったときに発生するリボンを回避する目的で、互いに素な整数比から一定の糸ずらしピッチである糸ズレ量を確保するようなワインド比を用いたワインド比一定巻とトラバースジャンプを繰り返す巻取り方法が一般的であり、これら巻取り方法に用いるワインド比の選定に関しては様々な技術開発が行われている。
【０００３】
例えば、巻取り糸条を巻幅全幅に均等に分散させ巻幅を一層ずつ被覆するように巻取るワインド比の選定方法として特許文献１が開示されている。この方法はトラバースストローク１往復分の幅を糸幅で埋めるときのターン数を四捨五入などにより整数化したもの、およびワインド比選定開始綾角でスピンドル１ターン分巻いたときのピッチを糸幅で埋めるときのターン数を四捨五入などにより整数化したものから仮のワインド比を求め、仮のワインド比近傍でワインド比の分母と分子が互いに素の整数になるような組み合わせを選定するものである。特許文献１に記載の方式ではパッケージ上に巻取られる糸幅の設定値によりワインド比が異なる値となり、糸幅が大きいほど分母と分子が各々小さな値の整数比となる。しかし一般的にパッケージ上に巻取られる糸条の糸幅は例えばトラバースの折り返し点付近で幅が広くなるなどの傾向があり、トラバースストロークの全幅内で一定とはならない。したがって巻取られた糸条が巻幅全幅に均等には分散せず、特に設定した糸幅よりも実際の糸幅が狭い領域ではリボンが発生するという問題があった。
【０００４】
一方、リボンの構造解析に基づいてリボンの発生状態を複素円座標に表示し、リボン位置とリボン強度からリボンを回避する安全ルートを設定する方法として特許文献２が開示されている。特許文献２に記載の方法では糸幅には関係なくリボンを確実に回避することが可能であり、特に分母と分子が各々小さな値の整数比となるような、すなわちリボン強度が高いリボンを確実に回避するワインド比を選定することができる。しかし、かかる方法では複素円座標上での偏角が隣接する２つのリボンのほぼ中央の条件を選定するため、パッケージ表面上に綾目、すなわち微弱なリボン模様を形成することがなく非常に平坦なパッケージ表面となってしまう。そのため巻取りパッケージの運搬中などに糸条がその自重でほどけ落ちるパラケの発生が多発するという問題があった。また、特許文献１、特許文献２いずれの方法においても、パッケージ巻厚の小さい内層部においては、パッケージ端面にマルチフィラメントの一部もしくは全部がボビン側に落ち込む綾落ちが発生するため、解舒不良を引き起こす問題があった。
【０００５】
またパッケージの巻厚に応じて適切な巻取り張力条件をとることにより綾落ちの発生を抑制する方法が特許文献３に開示されている。特許文献３に記載の方法は、ワインド比一定巻きで糸条を巻取るに際し、パッケージの巻厚に応じて特定の関係を満足する範囲で巻取り張力を漸減させるものである。しかし特許文献３に記載の方法によって巻取りを行った場合でも、糸ズレ量が大きい、すなわちパッケージ表面が平坦な状態となるようなワインド比条件とした場合には、内層部端面での綾落ちを完全には抑制できないという問題があった。
【特許文献１】特開２００１−３３５２３９号（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開平８−２０８１１６号（特許請求の範囲）
【特許文献３】特開平７−９７１３７号（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した従来技術における問題点を解決し、綾目を最適に形成することができ、解舒不良を引き起こすパッケージ端面の綾落ちやリボンの発生を回避しつつ、巻取りパッケージの運搬中などに糸条がその自重でほどけ落ちるパラケの発生が少ない巻取りパッケージを形成することができる巻取り方法および巻取りパッケージを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。すなわち、本発明の糸条の巻取り方法は、回転するボビンに糸条をトラバースさせつつチーズ巻パッケージを形成する巻取り方法において、パッケージの巻始めから巻終わりにかけて巻取りワインド比を順次切り替えるワインド比多段切り替え巻であって、パッケージ上に巻き取られる糸条の軌跡が完全に重なって発生するリボンを回避するために与えられる糸ズレ量が、パッケージ径の小さいときは小さく、巻取りパッケージ径が大きくなるにしたがい大きくなるようなワインド比条件で巻取ることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、綾目を最適に形成することができ、解舒不良を引き起こすパッケージ端面の綾落ちやリボンを回避しつつ、巻取りパッケージの運搬中などに糸条がその自重でほどけ落ちるパラケの発生が少ない巻取りパッケージを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、前記課題について鋭意検討した結果、綾落ちおよびリボンを確実に回避し、さらにパラケ発生の抑制をするには、パッケージの巻始めから巻終わりにかけて順次ワインド比を切替えるワインド比多段切り替え巻きを行い、かつボビンに巻取られた糸条の巻厚が小さい区間では糸ズレ量の小さいワインド比条件とし、巻厚が大きい区間では糸ズレ量の大きいワインド比条件として巻取ることによって、上記課題を一挙に解決することを見出したものである。
【００１０】
以下に、本発明について図面に基づき詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の巻取り方法を実施するための巻取機の制御システムの一例を示すブロック図である。図２は糸ズレ量が大きい時にパッケージ端部に巻取られる糸条の軌跡を示した模式図であり、図３は糸ズレ量が小さい時にパッケージ端部に巻取られる糸条の軌跡を示した模式図である。また表１は、リボンを示す分母Ｊｎと分子Ｎｎとの組み合わせからなる既約分数の一覧表である。
【００１２】
【表１】
2009202986.tif 000002
【００１３】
図１において、本発明のワインダー制御システムは、設定器１１から入力された、巻取り速度、紙管（ボビン）外径、吐出量、巻取り密度、トラバース幅のデータから、スピンドル１の回転数を制御装置１０にて演算し、インバータ３のフィードフォワード周波数指令として出力することにより、モータ２を駆動する。モータ２がインダクションモータの場合は、インバータの出力周波数から計算される同期回転数に対してすべりの分だけ回転数が低くなるため、モータ２に取り付けた回転検出器４からの信号を用いて制御装置１０にて演算を行い、インバータ３の出力を補正する。
【００１４】
該スピンドル１の回転数は、張力検出器９からの巻取り張力信号またはコンタクトロール（図示せず）の回転検出器からの回転速度信号により、巻取り張力または巻取り速度が略一定になるようにフィードバック制御を行う。また、スピンドル１の回転数フィードバック値に対し、巻取りワインド比が設定器１１から入力した設定ワインド比（Ｎｓｐ／Ｎｔｒ）となるように、トラバース回転数を制御装置１０にて演算し、インバータ７の周波数指令として出力しモータ６を駆動する。モータ６がインダクションモータの場合は、インバータの出力周波数から計算される同期回転数に対してすべりの分だけ回転数が低くなるため、モータ６に取り付けた回転検出器８からの信号を用いて制御装置１０にて演算を行い、インバータ７の出力を補正する。
【００１５】
図２は糸ズレ量が大きい時にパッケージ端部に巻取られる糸条の軌跡を示したものである。図２に示すように、パッケージ端部において糸条が重なりを持たずに巻取られ、平坦な形状となる。このためトラバースの反転により折り返される糸条の軌跡が安定せず、特に巻取り張力が高い場合に複数本の単糸からなる糸条の一部もしくは全てがパッケージ端面からボビン側に落ちる綾落ちが顕著に発生する。
【００１６】
一方、図３は糸ズレ量が小さい時にパッケージ端部に巻取られる糸条の軌跡を示したものであるが、図に示すようにパッケージ端部において、糸条はその糸ズレ量に応じた重なりを持って巻取られることとなる。すなわち軽微なリボンの形成により折り返しの端部でパッケージの表面に段差が生成され、糸条がこの段差に沿って巻取られることとなるため、トラバースの反転により折り返される糸条の軌跡が安定し、綾落ちを抑制することができる。
【００１７】
一般に綾落ちはパッケージの内層部、すなわちパッケージ径の小さい領域にて発生しやすいことが経験的に知られている。そこで巻始めは糸ズレ量を小さくし、綾落ちを抑制することにより、解舒性の良いパッケージが得られる。一方、パッケージの表層部、すなわちパッケージ径の大きい領域では綾落ちは発生しにくいため、糸ズレ量を大きくしリボンの発生を抑制することにより、解舒性の良いパッケージが得られる。つまり、パッケージ径の小さいときは糸ズレ量を小さく、巻取りパッケージ径が大きくなるにしたがい糸ズレ量が大きくなるようなワインド比条件で巻取ることにより、内層から表層まで解舒性の良いパッケージを得ることができる。
【００１８】
表１は、リボンを示す分母Ｊｎと分子Ｎｎとの組み合わせからなる既約分数の一覧表である。理論上リボンはＮｎ／Ｊｎの組み合わせにより無数に存在するが、Ｊｎの値が大きくなるほどリボンの強さは弱くなるため、Ｊｎが１〜２０までのリボンの回避を考慮すれば、解舒不良や巻崩れの発生を回避することができる。そこで分母Ｊｎと分子Ｎｎはそれぞれ１から２０までの組み合わせとする。この場合、表１に示すとおり既約分数Ｎｎ／Ｊｎの組み合わせは１２８通り（ｎ＝１〜１２８）となり、このとき巻取りワインド比Ｗは下記式で表される。
Ｗ＝Ｎｓｐ／Ｎｔｒ＝Ｋ＋Ｗｓ＝Ｋ＋（Ｎｎ＋εｎ）／Ｊｎ
上記式中Ｎｓｐはスピンドルの回転数［ｒｐｍ］を、Ｎｔｒはトラバースの周波数［ｃｐｍ］を、Ｋはワインド比整数部を、Ｗｓはワインド比小数部を表し、εｎはリボンを発生させないために与えられる糸ズレ量を表す。
【００１９】
εｎ＝０の場合は、スピンドルがＪｎ×Ｋ＋Ｎｎ回転した後に巻取られる糸条が完全に重なりリボンとなる。εｎの値を大きくとるほど、糸条の重なりが減少し、糸ズレ量を伴った軽微なリボンである綾目を形成することとなり、さらにεｎの値を大きくとると、リボンを完全に回避し綾目のないフラットな巻取りパッケージとなる。しかし、εｎをさらに大きくとると、次のリボンＮｎ＋１／Ｊｎ＋１に接近するため再び綾目を形成し最終的にはリボンとなる。
【００２０】
例えばＮｎ／Ｊｎ＝１／３（ｎ＝４２）とすると、εｎが０．０５となった場合、Ｎｎ／Ｊｎ＝１．０５／３＝７／２０（ｎ＝４３）でありリボンとなる。
【００２１】
すなわち、巻取りパッケージの綾目の強さは近接する２つのリボンＮｎ／ＪｎおよびＮｎ＋１／Ｊｎ＋１の相互作用で決定される。そこで、巻取りパッケージの表面形態を綾目の強さとして表す綾目係数αを、近接する２つのリボンとの関係式として以下のように規定した。
α＝１／（εｎ１×Ｊｎ）＋１／（εｎ２×Ｊｎ＋１）
【００２２】
なお、計算式中εｎ１およびεｎ２はそれぞれ、巻取りワインド比ＷにおけるリボンＮｎ／ＪｎおよびＮｎ＋１／Ｊｎ＋１に対する糸ズレ量を表し、それぞれ以下の式となる。
εｎ１＝Ｗｓ−Ｎｎ／Ｊｎ
εｎ２＝Ｎｎ＋１／Ｊｎ＋１−Ｗｓ
【００２３】
また、上記計算式中
Ｗｓ：巻取りワインド比Ｎｓｐ／Ｎｔｒの小数部
Ｊｎ、Ｊｎ＋１：１〜２０の整数
Ｎｎ、Ｎｎ＋１：１〜２０の整数
【００２４】
ただし、Ｎｎ＋１／Ｊｎ＋１、Ｎｎ／Ｊｎはともに既約分数であり、
１≧Ｎｎ＋１／Ｊｎ＋１＞Ｗｓ＞Ｎｎ／Ｊｎ＞０
の関係を満たし、Ｎｎ＋１／Ｊｎ＋１−Ｎｎ／Ｊｎが最小となる組み合わせとする。
【００２５】
本発明者らは上記の考えに基づき決定した綾目係数αを用いて検討した結果、綾目係数αとリボンの発生、パラケの発生および綾落ちの発生との間に相関があることを見出した。すなわち、綾目係数αが３００以下となる条件にて巻取ることによりリボンに起因する解舒不良の発生を十分に回避でき、特に１００以下の条件においてはリボンの発生を完全に回避でき、一方、綾目係数αが４５以上となる条件にて巻取ることによりパラケの発生を十分抑制でき、綾目係数が１００以上となる条件で巻取ることにより、綾落ちの発生を十分抑制できることを見いだした。さらに、綾目係数αが４５以上１００以下の範囲となる条件で巻取った場合は、品種や巻取り張力により異なるが概ね糸層の巻厚にして３０ｍｍまでのパッケージ内層部端面には綾落ちが発生するものの、表層部における綾落ちの発生は抑制できることを見出した。
【００２６】
以上のことから、綾落ちの発生しやすい内層部では糸ズレ量が小さくなる条件、好ましくは綾目係数αで１００以上３００以下となる条件にて巻取り、綾落ちの発生を抑制し、綾落ちの発生の少ない表層部では糸ズレ量が大きくなる条件、好ましくは綾目係数αで４５以上１００以下となる条件にて巻取り、リボンの発生を完全に回避することで、パッケージ全層に渡り解舒不良のない良好な巻取りパッケージを得るのに好ましいことがわかった。なお、巻取りワインド比条件の選定に際し、どのようなワインド比としても同様の効果を得ることができるが、良好なパッケージフォームを得るには、一般に用いられるように巻始め綾角が５〜１５度の範囲となるようなワインド比を用いるのが好ましい。
【実施例】
【００２７】
以下に、実施例および比較例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。なお、明細書本文および実施例に示した特性の定義および測定法は以下の通りである。
【００２８】
［繊度］：
ＪＩＳ  Ｌ−１０１３（１９９９）８．３．１正量繊度ａ）Ａ法に従って、所定荷重５ｍＮ／ｔｅｘ×表示テックス数、所定糸長９０ｍで測定した。
【００２９】
［巻取り張力］：
エイコー測器社製張力計を用い、フィルター設定をＯＮとして、振り支点ガイド上流側直近部で連続して張力を測定した。
【００３０】
［リボン］：
巻取りチーズから糸条を人手により解舒し、長手方向に２０回サンプリングを行い無張力下で測定した糸条の幅の平均値による判定と、ストロボスコープを用いた巻取り中のパッケージ表面における糸条の挙動観察結果による判定とを併用した。シートベルト用ポリエステル繊維１６７０ｄｔｅｘ−１４４フィラメントおよび１６７０ｄｔｅｘ−１０８フィラメントの巻取りパッケージ表面における糸条の幅は実験結果より通常１．８ｍｍであるが、強い綾目やリボンが発生すると、パッケージ表面上に凸凹が形成され、凸部附近に巻つけられた糸条は凸部頂点を境に両側へ広がるため糸条の幅が広くなる。そこで、糸条の幅が２．５ｍｍ未満のものを◎、２．５ｍｍ以上のものを○とし、巻取り中にリボンに起因する綾乱れが発生したものを×とした。
【００３１】
［綾落ち］：
巻取りパッケージの端面を目視観察し判定した。端面に２ｃｍ以上の糸長の露出を伴う綾落ちの発生がないものを◎、２ｃｍ以上の糸長の露出を伴う綾落ちの発生が１つ以上あり、かつ５ｃｍ以上の糸長の露出を伴う綾落ちの発生がないものを○、５ｃｍ以上の糸長の露出を伴う綾落ちの発生が１つ以上あるものを×とした。
【００３２】
［パラケ］：
巻取りパッケージ表層側の糸端を糸端固定用の粘着テープを用い固定処理した状態で、巻取り軸方向を垂直にして縦置きし、巻取りパッケージから糸条がその自重によりパラケ落ちる現象の回数を測定した。
【００３３】
［実施例１〜１６］
シ−トベルト用ポリエステル（ポリエチレンテレフタレ−ト）繊維１６７０ｄｔｅｘ−１４４フィラメントおよび１６７０ｄｔｅｘ−１０８フィラメント２糸条を定法の直接紡糸延伸法によって製糸した。製糸巻取り速度は３５００ｍ／分、巻取り張力は巻始めを０．４５ｃＮ／ｄｔｅｘに設定し、巻取が進むにしたがって張力を漸次減少させ、巻終わりが０．１５ｃＮ／ｄｔｅｘになるよう設定して巻取った。巻取機は３インチ紙管の２コップタイプを用いた。紙管の寸法は、内径：７３ｍｍ、外径：８９ｍｍ、長さ：３３５ｍｍを用い、巻幅：３０５ｍｍである。糸条の巻量は１０ｋｇとした。
【００３４】
巻取り方式は、巻取り中に１回のみワインド比を切り替えるワインド比切り替え巻きにて行い、かつ表２または３に記載の内層ワインド比条件とした。また巻始めの綾角が１１度程度となるよう、ワインド比Ｗが１０．８近傍となるよう設定した。
【００３５】
なお実施例１〜８はワインド比多段切り替え巻きにて、巻始めの綾目係数αを１００以上３００以下、巻終わりの綾目係数αを４５以上１００以下としてワインド比条件を作成し巻取りを行ったものである。
【００３６】
また実施例９〜１２はワインド比多段切り替え巻きにて、巻始めの綾目係数α、巻終わりの綾目係数αとも４５以上１００以下としてワインド比条件を作成し巻取りを行ったものである。
【００３７】
また実施例１３〜１６はワインド比多段切り替え巻きにて、巻始めの綾目係数α、巻終わりの綾目係数αとも１００以上３００以下としてワインド比条件を作成し巻取りを行ったものである。
【００３８】
［比較例１〜１１］
巻取り方式を、巻き始めから巻き終わりまで同一のワインド比で巻き取る、ワインド比一定巻きとし、かつ表４に記載のワインド比条件とした以外は、実施例１〜１６と同様にして行った。
【００３９】
このようにして実施例１〜１６、比較例１〜１１２の巻取り条件により得られた巻取りパッケージについて、前記記載の評価方法によりリボン、綾落ちおよびパラケの評価を行った結果を表２〜４に示した。
【００４０】
【表２】
2009202986.tif 000003
【００４１】
【表３】
2009202986.tif 000004
【００４２】
【表４】
2009202986.tif 000005
【００４３】
表２〜４から明らかなように、巻取り条件が本発明の範囲内にある実施例のものは、比較例に比して、リボンやパラケが少なく、かつ綾落ちの発生も少ないパッケージであり、解舒不良の発生を抑制できるものであった。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の巻取り方法を実施するための巻取機の制御システムの１例を示すブロック図である。
【図２】糸ズレ量が大きい時にパッケージ端部に巻取られる糸条の軌跡を示した図である。
【図３】は糸ズレ量が小さい時にパッケージ端部に巻取られる糸条の軌跡を示した図である。
【符号の説明】
【００４５】
１    スピンドル
２    モータ
３    インバータ
４    回転検出器
５    トラバース機構
６    モータ
７    インバータ
８    回転検出器
９    張力検出器
１０    制御装置
１１    設定器
１２    糸条
１３    糸ズレ量
１４    パッケージ表面
１５    糸の重なりにより形成されるパッケージ表面上の段差  
【図１】
2009202986.tif 000006
【図２】
2009202986.tif 000007
【図３】
2009202986.tif 000008