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あいち産業科学技術総合センター 研究報告 2012

研究論文

織機構造と織物性能との関係解析
島上祐樹＊1、三浦健史＊2

R e l a t i o n b e t w e e n L o o m S t r u c t u r e a n d Te x t i l e P e r f o r m a n c e
Yu u k i S H I M A K A M I * 1 a n d K e n j i M I U R A * 2
O w a r i Te x t i l e R e s e a r c h C e n t e r * 1 * 2
織物の多くはレピア織機等に代表される革新織機で生産されている。一方、生産性は劣るものの独特の風 合（ 肌 触 り 感 ）を 有 す る こ と で 高 い 評 価 を 得 て い る 普 通 ( シ ャ ッ ト ル ) 織 機 も 依 然 と し て 使 用 さ れ て い る 。
この風合の違いに対する明確な答えは依然として得られていない。
そこで、織機構造と織物性能との関係を解明し、新たな製品の開発につなげていくことを目的として研究を行った。具体的には、シャットルとレピアの両織機で同一素材、同一規格の織物を製織し、製織機構の違いが織物に及ぼす影響を観察するとともに、風合試験機を用いて風合を数値化することで、相違点の解明を行った。

１．はじめに密度：タテ 220 本/10cm、ヨコ 197 本/10cm

県内織物の多くはレピア織機等に代表される革新織機

組織：平織、斜文織(2/2 綾)、朱子織(8 枚朱子)で生産されているが、生産性は劣るものの独特の風合製織速度：80rpm(織物の質感)を有することで高い評価を得ている普通

実際のレピア織機による製織速度は大きい。そこで、(シャットル)織機も依然として使用されている。そのたレピア織機については主に使用されている製織速度に近め従前より織布業界においては、この織機の違いによるづけるため、150rpm でも製織を行い試料とした。

風合の相違を科学的に解明し、その成果を応用して織物また、企業から同一規格でシャットル織機、およびレの品質を改善した新規な製品開発に結び付けたいといっピア織機で織られた織物を提供してもらい、試料とした。

た要望がある。

各試料の規格を表１に示す。

そこで、シャットルとレピアの両織機で同一素材、同一規格の織物を製織し、製織機構の違いが織物に及ぼす影響を観察するとともに、風合試験機を用いて風合評価を数値化することで、相違点の原因解明を行った。

2.2 織機シャットル織機として岩正式見本織機を、レピア織機として平岩製 HUS を使用した。
製織中におけるタテ糸の張力変動を捉えるため、バックレストとヘルド枠との中間点に糸張力計を設置し、製２．実験方法

織中のたて糸の張力変動を計測した。

シャットル織機及びレピア織機を使用して同一規格の2.3 織物の風合の比較
風合試験機(カトーテック(株)製 KES-FB)を使用して織物を製織し、それら織物の諸特性を解析した。
2.1 試料

風合特性値を計測した。

試験に用いた織物の規格は下記のとおりである。
タテヨコ糸：梳毛糸 2/48
表１

提供試料の織物規格

提供試料１

提供試料２糸（タテ×ヨコ）梳毛2/72 × 梳毛2/72+ﾘﾈﾝ80/1

梳毛2/60 ×梳毛2/60・PU20D

密度[本/10cm]

260×236421×252平

フランス綾（タテ×ヨコ）組 織＊

１尾張繊維技術センター

素材開発室

＊

２尾張繊維技術センター

素材開発室（現機能加工室）

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３．結果と考察
3.1 織機構造の解析

以上の結果から両織機におけるタテ糸張力の変動に違いが見られた。この結果から、各々の織物の織り込み長シャットル織機における平織り製織時のタテ糸張力変動を図１に示す。（縦軸：張力、横軸：時間）
6sや織り縮みに差が出るものと考えられる。
ヨコ糸の入れ方にも両者の違いが見られる。各織機のヨコ入れ時における糸の動きを図５に示す。

40(gf)Weft
図１

シャットル織機のタテ糸張力変動

中心線に対して±両方向に張力変動がみられる。これ(a)は、シャットル織機の開口方法が中口開口（図２）であることに起因する。つまり、シャットル織機におけるタテ糸は上下に開口するため、その分タテ糸の張力変動が大きくなる。

Weft

Warp(b)
図５

シャットル織機（a）、およびレピア織機（b）のヨコ入れ方法の違い

シャットル織機（図５(a)）の場合は、織物の耳で片方を把持して糸が挿入されるので、織り前とシャットル
図２

シャットル織機の開口方法の飛走位置の差の分ヨコ糸が斜めに入る。つまり、その分ヨコ糸が多く織り込まれる。

レピア織機における平織り製織時のタテ糸張力変動一方、レピア織機（図５(b)）の場合は、レピアがヨを図３に示す。（縦軸：張力、横軸：時間）

コ糸を把持して挿入するため、ヨコ糸は幅方向に対して6s平行に挿入される。このため、シャットル織機と比較す30(gf)ると織り込み長は少なくなる。
各織機で織り上げた織物の織下密度を表２に示す。
いずれの組織においてもタテ密度はシャットル織機
図３

レピア織機のタテ糸張力変動で織ったものが、ヨコ密度はレピア織機で織ったものが高くなった。織下密度は織り縮みに反映される。織り規

中心線に対して＋方向にのみ変動がみられる。これは、格が同じ場合、この織り縮みはタテヨコ糸張力のバラン

レピア織機の開口方法が上口開口（図４）であることにスによって差が生じると考えられる。つまり、シャット起因する。シャットル織機と比較すると、その分タテ糸ル織機はヨコ糸張力がタテ糸に比べて高めであり、一方、の張力変動は少なくなる。

レピア織機はタテ糸張力がヨコ糸に比べて高めであったためと考えられる。

Warp

表２

図４

レピア織機の開口方法

試料の織下密度（本/10cm）
平織

タテヨコ

タテ

斜文織
ヨコ

タテ

朱子織
ヨコ

シャットル

225

121228121235120

レピア

223

126

227

130231127

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あいち産業科学技術総合センター 研究報告 2012

3.2 織物の風合なかった。これらの結果も上記結果を反映したものと考平織物の風合試験結果を表３に示す。

えられる。企業にて実際に織られた織物においても、わシャットル織機で織った織物のせん断抵抗（G gf/cm）れわれが作製した試料での試験結果と同様の傾向があるがレピア織機のそれと比べて小さくなった。また、レピことを確認した。

ア織機で織った織物の曲げ剛性がシャットル織機のそれ

これらの結果から、平織りのような交錯点の多い織物に比べて若干大きくなった。それ以外の特性についてはにおいて、レピア織機よりもシャットル織機の方が風合明確な差異は見られなかった。

いの良い織物を製造するには有効であることがわかった。

三元組織で織った織物のせん断特性の試験結果を図６

４．結びに示す。
せん断抵抗（表 3 中 B-MEAN）は、曲げによる曲げモシャットルとレピアの両織機で同一素材、同一規格のーメントの変化の直線部分の傾きから算出している。平

織物を製織し、製織機構の違いによる織物への影響を観織、斜紋織、朱子織の順に、それらの相違がはっきりし察した。さらに、風合試験機を用いて風合評価を行い、なくなる傾向がみられた。

相違点の原因を解析した。その結果下記のことがわかっ

せん断抵抗が大きくなるにつれ織物らしさがなくなり紙のような風合になるといわれている。この結果から、た。
(1)同一規格の織物の風合の織機による違いはせん断特性に強く現れる。

シャットル織機で織った平織物はレピアに比べてしなやかで柔らかい風合であることがわかった。更に、両者の(2)これらの相違は交錯点が多い織物にはっきりと現れる。

風合の差はタテ糸とヨコ糸の交錯点が多くなるに伴って(3)これらの相違はヨコ糸給糸張力、開口運動やタイミ顕著になるものと考えられる。

ングに起因するものと思われる。

企業から提供された試料のせん断特性(タテ方向)の試
験結果を図７に示す。提供試料 1 については、上記平織の試料と同様、シャットル織機で織った織物のせん断抵

謝辞

抗（G gf/cm）がレピア織機のそれと比べて小さくなっ本研究を進めるに当たり、織物試料を提供いただいた

た。一方、提供試料 2 については、両者の相違はみられ
表３

一宮市内の企業様に厚く御礼申し上げます。

各織機で織った平織物の風合試験結果（S：シャットル、R：レピア）

引張タテＬ Ｔ(-)

Ｓ
Ｒ

ＷＴ(gfcm/c㎡)

0.69
0.73

9.13
7.10

ヨコＲＴ(%)

ＥＭＴ(%)

56.75
57.56

5.27
3.90

２ＨＧ－ＭＥ Ａ ２ＨＧ５－ＭＥ
Ｎ(gf/cm)
ＡＮ(gf/cm)

Ｇ－ＭＥＡＮ(gf/cm・deg)

ＬＴ(-)

0.64
0.62

ＷＴ(gfcm/c㎡)

4.68
4.72

せん断
タテ
Ｇ－ＭＥＡＮ(gf/cm・deg)

ＳＲ

0.51
0.56

ヨコ0.51
0.54

２ＨＧ－ＭＥＡ ２ＨＧ５－ＭＥ
Ｎ(gf/cm)
ＡＮ(gf/cm)

1.92
2.20

2.28
2.58

1.93
1.98

Ｂ－ＭＥＡＮ
(gf･c㎡/cm)

２ＨＢ－ＭＥ Ａ
Ｎ(gf･cm/cm)

Ｂ－ＭＥＡＮ
(gf･c㎡/cm)

２ＨＢ－ＭＥＡ
Ｎ(gf･cm/cm)

0.07840.08140.08300.08690.0596
0.06520.07740.0791ＲＣ(%)

ＴＭ(mm)

Ｔ0(mm)

47.66
54.03

0.507
0.489

0.877
0.895

ＳＭＤ
17.66516.708ＭＩＵ
0.240
0.247

ヨコ
ＭＭＤ
0.03190.0257

2.24
2.38

曲げ
タテＳＲ

ヨコ

圧縮
ＷＣ(gf/c㎡)
0.300
0.277
0.242
0.245

ＬＣＳＲ
表面Ｓ
Ｒ

ＭＩＵ
0.161
0.170

タテ
ＭＭＤ
0.021
0.020

ＳＭＤ
7.635
9.113

ＲＴ(%)

55.59
56.08

ＥＭＴ(%)

2.94
3.04

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レピア
レピア
シャットル
ショットル

6(a)

(gf・cm/cm)

レピア
レピア
シャットル
ショットル

42(cm-1)

0-10-50

510-10-5-2-4-6108
64
20

レピア
レピア
シャットル
ショットル

(gf・cm/cm)

レピア
レピア
シャットル
ショットル

1
0.5-505

10(c)

0.4

-0.2

4(cm-1)0-10-50510

図７ 提供試料 1(a)、提供試料 2(b)のせん断抵抗（タテ方向）におけるシャットルおよびレピア織機での比較（縦軸：単位長さ当たりの曲げモーメント gf・cm/cm
横軸：曲率 cm-1）(gf・cm/cm)(cm-1)

0-5(gf・cm/cm)-60.2-10(b)-4-1.5

シャットル
ショットル

10-2-10.6

652-0.5

レピア
レピア(cm-1)(cm-1)

0-10(gf・cm/cm)-2 0-4-6-8-10-12(b)1.5(a)

05

10-0.4-0.6-0.8
図６ 平織(a)、斜紋(b)、朱子(c)織物のせん断抵抗（タテ方向）におけるシャットルおよびレピア織機での比較（縦軸：単位長さ当たりの曲げモーメント gf・cm/cm
横軸：曲率 cm-1）