流体処理装置への糸条挿通方法および加工糸の製造方法
【課題】連続して供給される熱可塑性合成繊維糸条の流体処理を目的とした流流体処理装置への挿通方法において、迅速かつ確実に、また、作業者に危険が伴うこと無く安全に作業が出来る方法を提供する。
【解決手段】糸条導入口および糸条導出口を有する流体処理装置に、供給されてくる糸条を挿通するに際して、流体処理装置よりも糸条の走行方向に関して上流側で、糸条を吸引して吸引した部分よりも上流側の糸条に張力を付与するとともに、張力が付与されている糸条に液体を１４〜１７ＭＰａの圧力で射出し、糸条を糸条導入口から糸条導出口に挿通することを特徴とする流体処理装置への糸条挿通方法。
【解決手段】糸条導入口および糸条導出口を有する流体処理装置に、供給されてくる糸条を挿通するに際して、流体処理装置よりも糸条の走行方向に関して上流側で、糸条を吸引して吸引した部分よりも上流側の糸条に張力を付与するとともに、張力が付与されている糸条に液体を１４〜１７ＭＰａの圧力で射出し、糸条を糸条導入口から糸条導出口に挿通することを特徴とする流体処理装置への糸条挿通方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ポリ乳酸などの熱可塑性合成繊維など、糸条の流体処理装置への糸条挿通方法に関するものであり、詳しくは、供給されてくる前記糸条を極めて迅速かつ確実に、また、作業者が安全に流体処理装置へ挿通することができる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
糸条の流体処理は、糸条への交絡付与、捲縮加工などがあり、合成繊維の製造工程および加工工程で広く採用されている。そして、これらの合成繊維の製造および加工工程は生産を上げるために高速化、多糸条化が進められてきた。また、その一方で、製品の差別化を行うため、Ｙ型断面の高変形度糸や異繊度ミックス糸および異断面ミックス糸の開発が進められてきた。しかし、このようなＹ型断面高変形度糸や異繊度ミックス糸および異断面ミックス糸を円筒型の流体処理装置へ挿通する際には失敗することが多く、屑糸の増加、休錘時間の増加を伴うという問題を有することから、挿通成功率を飛躍的に向上させる技術を開発することが切望されていた。
【０００３】
従来、合成繊維糸条の流体処理装置としては、特許文献１〜３などに記載されているものがある。これらの従来公知の流体処理装置の場合は、糸条を通すための開閉式のスリットが設けられており、開閉部分で糸条が引っ掛からないようにスリット面の工作精度が要求されるとともに、糸条とスリット面との繰り返し接触によりキズが発生し、そのキズによって糸条の単糸切れや糸条切れ、屑糸が発生することから、装置の修繕を要し苦慮していた。また、該スリットから糸条を処理する流体が漏洩し、流体処理効率が低下し流体処理能力が低減するとともに流体が高圧、高温の場合には、流体の漏洩による安全性にも問題があった。
【０００４】
前記のスリット型の問題点を解決するものとして円筒型の流体処理装置があり、かかる円筒型の流体処理装置への糸通し方法が特許文献４に記載されている。該文献に記載された方法は、糸条に対して非金属の糸束あるいは金属ワイヤーなどを狭架し、この糸束あるいはワイヤーを流体装置の糸条処理孔内に挿入した後、流体処理装置出口側で吸引具を用いて吸引するとともに糸条の引取り側を切断するという方法である。しかしながら、この方法の場合は、流体処理装置へ前記糸束やワイヤーなどを挿入する手間がかかり、蒸気などの高温流体を用いる場合には、危険が伴うこともある。さらに、流体処理装置の多糸条化により、複数の糸条を取り扱う場合やカーペット用の糸条のように単糸繊度が大きく、単糸数が多い場合には、挿通に高度の技術を要し、熟練者であっても失敗することがあり、作業時間が長くなるなどの問題を有していた。
【０００５】
一方、前記の糸束やワイヤーなどを用いる挿通方法の問題点を解決する方法として、特許文献５に記載の挿通方法が知られている。該文献に記載された方法は、液体射出ノズルを、流体処理装置の糸条導入口との間に間隙を形成するように対向させるとともに、吸引具を用いて糸条を前記間隙を通過するように誘導し、糸条が横切っているような状態で糸条導入口に向けて液体を前記糸条の走行速度よりも速い速度で射出し、さらに該液体の射出直後に前記間隙を通過した糸条を切断することで流体処理装置に糸条を通過させる方法である。しかしながら、この方法では、糸条断面形状が田型や丸の場合、当該文献記載の成功率を収めることができるものの、前記合成繊維のように糸条がＹ型断面高変形度糸や異繊度ミックス糸および異断面ミックス糸の挿通作業において、その成功率は著しく低くなる。また、液体射出ノズルから流体処理装置に速い速度で液体を射出することで、流体処理装置の流体圧力が変動を生じ、挿通中、または挿通直後に糸条速度が流体処理装置内で低下し、糸条が弛みローラーに糸条が巻き付くこともある。
【特許文献１】特公昭３６−１２２３０
【特許文献２】特公昭５３−２４５４３
【特許文献３】特公昭５８−４２２９２
【特許文献４】特公昭６２−６１６９１
【特許文献５】特開平６−２６４３２０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、連続して供給される糸条の流体処理を目的とした流体処理装置への挿通方法において、前記の合成繊維のように糸条がＹ型断面高変形度糸や異繊度ミックス糸および異断面ミックス糸の挿通作業における問題点を解決し、迅速かつ確実に、また作業者に危険が伴うこと無く安全に作業が出来る方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を達成するため、本発明は次のいずれかの構成を有する。
（１）糸条導入口および糸条導出口を有する流体処理装置に、供給されてくる糸条を挿通するに際して、流体処理装置よりも糸条の走行方向に関して上流側で、糸条を吸引して吸引した部分よりも上流側の糸条に張力を付与するとともに、張力が付与されている糸条に液体を１４〜１７ＭＰａの圧力で射出し、糸条を糸条導入口から糸条導出口に挿通することを特徴とする流体処理装置への糸条挿通方法。
（２）糸条に液体を射出するにあたり、直径が０．３〜１．２ｍｍの範囲内の液体射出口を有する液体射出ノズルを用いることを特徴とする、前記（１）に記載の流体処理装置への糸条挿通方法。
（３）糸条に液体を射出するにあたり、液体射出口と流体処理装置の糸条導入口との距離が０．５〜３ｍｍの範囲内であることを特徴とする、前記（１）または（２）に記載の流体処理装置への糸条挿通方法。
（４）流体処理装置として、糸条導入口の直径が５〜１２ｍｍであるものを用いることを特徴とする、前記（１）〜（３）のいずれかに記載の流体処理装置への糸条挿通方法。
（５）流体処理装置として、糸条導入口から糸条導出口までの間の糸条走行路の最小径部の直径が１．４〜４ｍｍであり、かつ糸条導入口から最小径部までの距離が２０〜６５mmであるものを用いることを特徴とする、前記（１）〜（４）のいずれかに記載の流体処理装置への糸条挿通方法。
（６）前記（１）〜（４）のいずれかに記載の方法を用いて糸条を流体処理装置へ挿通し、流体処理を行って加工糸を得ることを特徴とする加工糸の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ポリ乳酸など糸条を極めて迅速かつ確実に、また作業者がより安全に流体処理装置へ糸条を挿通する方法を提供することにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ポリ乳酸などの熱可塑性合成繊維等、糸条の流体処置装置への挿通方法に関するものであり、特に断面形状が異型断面で変形度が３以上の高変形度であるために流体処理装置の挿通が困難な糸条や、異なる繊度の繊維群からなる異繊度ミックス糸、および断面が異なる繊維群からなる異断面ミックス糸のように、糸条内における単糸が複数の群をなしており、群単位で糸条の特性が異なるため分離しやすいような糸条においても、流体処理装置への糸条挿通の成功率を低下させることのない、流体処理装置への糸条挿通方法に関するものである。
【００１０】
以下、本発明について図に示す実施例を参照して記述する。
【００１１】
図１、図２は本発明の方法を実施する際に用いる装置の概略構成図である。糸条２は、ローラー１を介して流体処理装置１１に供給されるが、まず、連続して供給される糸条２が、吸引具７により吸引されながらローラー１に巻回され、糸掛けされる。その後、糸条２は、流体処理装置１１への挿通のため、ローラー１から液体射出ノズル３に糸掛けされ、切断装置６にセットされた状態に保たれる。
【００１２】
吸引具７による糸条２の吸引は、糸条２が適度に張った状態を維持する吸引力が必要であるが、強すぎると糸条挿通時の液体の射出条件や挿通成功率に影響を与えることから３０〜１００ＫＰａが好ましい。
【００１３】
また、糸条２の供給速度は、２２００m/min以下が好ましく、より好ましくは２０００m/min以下である。２２００m/minより速い場合は吸引具７との関係で糸条の吸引張力が低下するため糸条の挿通性が低下する。また糸条２の供給速度の下限については、一旦巻き上げた延伸糸を解舒して加熱後捲縮付与するプロセスの場合、特に問題とはならないが、溶融紡糸・延伸・捲縮処理を連続して行うプロセスにおいては、糸条２の供給速度が低いとローラー１での走行糸条の糸揺れが大きくなり挿通性が低下し、ローラー上で糸条同士が絡んで糸切れすることもあるため、１０００ｍ/min以上が好ましく、１２００ｍ/min以上とすることがより好ましい。
【００１４】
前記範囲とした上で、ローラー１から液体射出ノズル３までの間の糸条２の糸張力が８０〜１８０ｇf （０．７８〜１．７７Ｎ）になるようローラー１の速度と吸引具７の圧力を設定することが好ましい。
【００１５】
糸条挿通装置４には、液体供給装置５、液体射出ノズル３を設けるとともに、図１に示すように、糸掛け時には流体処理放置１１からは退避させておき、図１中矢印Ａの方向に可動とすることが好ましい。こうすることで、糸掛け時には作業しやすく、また流体処理装置１１への糸条挿通時には、図２で示すように液体射出ノズル３を糸条導入口９Ａに近接させて（但しと間隙を形成して）対向させることができる。
【００１６】
そして、糸条を吸引具７で吸引した状態を保ちながら、図３で示すように液体射出ノズル３より、液体１２を射出して糸条２に衝突させる。これにより、該糸条２の一部が糸条導入口９Ａから糸条導出口９Ｂへと挿通される。そして、糸条２が流体処理放置１１に導入された状態となったところで、切断装置６を作動させて糸条２を切断し、吸引具７による糸条２の吸引を中断する。切断装置６によって切断された糸条２は、吸引具７による引張りが解除され、液体射出ノズル３より射出され流体処理装置１１を通過する液体の射出圧力と、流体処理装置１１で使用される流体１０の推進圧力によって、流体処理装置１１内を進み、流体処理装置１１から導出する。そして、糸条２が流体処理装置から導出すれば、流体処理装置１１で使用される流体１０の圧力によって糸条８の状態が維持されるので、液体射出ノズル３からの液体射出を中断するとともに、流体処理装置１１を挿通した糸条８を吸引具７で再び吸引することで、流体処置装置１１への糸条挿通が完了する。
【００１７】
このようにして行われる糸条挿通において、液体射出ノズルからの液体射出圧力は１４〜１７ＭＰａであることが重要である。液体射出圧力が低すぎると、糸条２を流体処理装置１１へ押し込む力が弱く、高すぎると、流体処理装置１１で使用される流体１０の流体圧力が、液体射出ノズル３からの液体によって変動し、挿通中または挿通後に糸条２の推進力が弱くなり、糸条２が弛みローラー１に糸が巻き付くおそれがある。液体の射出速度は糸条の供給速度より速いことは言うまでもないが、１７ＭＰａより高圧にして液体射出速度を上げても糸条挿通の成功率は上がらず、むしろ低下する傾向である。１６〜１６．５ＭＰａがより好ましい。
【００１８】
また、かかる圧力で噴射される液体の力を糸条挿入に効率的に使うため、糸条は液体噴射ノズル３の液体噴出口に直接糸掛けし、液体射出口と流体処理装置１１の糸条導入口９Ａとの距離が０．５〜３ｍｍの範囲内である状態で液体を噴射することが好ましい。
【００１９】
液体射出ノズル３から射出される液体１２は、周辺の装置や作業者に飛散しても影響のない水あるいは温水が好ましい。
【００２０】
また、液体射出ノズル３は、液体射出口１３の直径が０．３〜１．２ｍｍであることが好ましい。液体射出口１３の直径が小さすぎると異物の詰まりが多くなり、大きすぎると液体が分散し、液体射出速度が遅くなるため、安定した液体射出を行うことが困難となる。より好ましくは０．４〜０．６ｍｍである。
【００２１】
また、液体射出ノズル３は、流体処理装置への糸条挿通時に、液体射出口１３と流体処理装置の糸条導入口との距離Ｘが０．５〜３ｍｍの範囲内となる位置に配置し、この状態で、糸条に液体を射出することが好ましい。液体射出口１３と流体処理装置の糸条導入口９との距離Ｘが近すぎると、糸条が液体射出口１３と流体処理装置の糸条導入口９Ａに挟まれ、ローラー１から液体射出ノズル３までの間の糸条２の糸張力が低下し、遠すぎると安定した液体射出を行うことが困難となる。より好ましくは０．８〜２．０ｍｍである。
【００２２】
一方、流体処理装置１１は、糸条導入口９Ａの直径が、５〜１２ｍｍであるものが好ましく、６〜１０ｍｍがより好ましい。流体処理装置１１の糸条導入口９Ａの直径が５ｍｍより小さいと、流体処理装置１１からの流体の逆流が発生した場合、糸条２に対する抵抗が大きくなり、内壁面と糸条との接触が増加することから挿通性が低下する。１２ｍｍより大きいと、液体射出ノズル３から射出された液体から糸条が外れる確率が高くなり挿通性が低下する。
【００２３】
また、流体処理装置１１は、糸条導入口から糸条導出口までの間の糸条走行路の内、最小径部１４の直径が１．４〜４ｍｍであることが好ましく、１．５〜２．５ｍｍであることがより好ましい。かつ、糸条導入口から当該最小径部１４までの距離は２０〜６５mmであることが好ましく、２０〜５０mmであることがより好ましい。特に流体処理装置内の最小径部１４の直径が１．４ｍｍより小さいと糸条２を挿通することが困難であり、４ｍｍより大きいと流体処理装置１１で使用する流体の圧力が低下し、糸条挿通時の推進力が低下するばかりか捲縮付与の能力が低下する。またそれを補うためにさらに流体処理装置の流体圧力を高くすると、糸条への捲縮付与が安定せず糸切れや品質が悪くなる。そして、糸条導入口９Ａから最小径部１４までの距離が短ければ、最小径部１４までの傾斜角度が急になり糸条２を挿通することが困難になる場合もあり、長ければ糸条２が最小径部到達までに射出液体から外れ糸条が弛み挿通の成功率が低下する。
【００２４】
流体処理装置１１で使用される流体１０の圧力は、０．７〜１ＭＰａが好ましい。前述のとおり捲縮糸の品質や品位および加工性に影響するため各品種に応じて場合によっては流体処理装置への挿通時と生産時の規定条件とを変更する必要があるが、流体処理装置の圧力が０．７ＭＰａより低いと流体処理装置１１内での糸条８の推進力が弱く、１ＭＰａより高いと当該流体が流体処理装置１１の糸条導入口９Ａの方向へ逆流し挿通性が悪くなる。
【００２５】
切断装置６による糸条の切断は、例えば液体射出ノズルからの液体射出直後から１．５秒以内で行うのが好ましく、０．５〜１秒の範囲内がより好ましい。液体射出後に切断するのは言うまでもないが、液体射出と同時や射出後０．５秒より速く切断した場合や１．５秒より遅く切断した場合には成功率が低下する傾向にある。
【００２６】
また、糸条挿通に使用する装置の動作は、それぞれを手動で作動させてもよいが、すべて連続して作動するよう自動化することもできる。
【００２７】
以上のようにして、糸条を流体処理装置へ挿通し、加工糸を得れば、極めて迅速かつ確実に、また作業者がより安全に作業できるので、結果的に加工糸の生産現場での安全性、安定性、生産性が高まることとなる。
【００２８】
なお、流体処理装置１１に糸条を挿通する際、流体処理装置１１の直下にある各ローラーや巻き取り装置等については安全面から停止しておくことが好ましい。そのため、流体処理装置１１への糸条挿通後には、流体処理装置１１の直下の各ローラーや巻き取り装置を製造条件に調整する必要がある。この調整に合わせて、流体処理装置１１以前の各ローラー速度やポリマーの吐出量、流体処理装置１１の流体圧力も流体処理装置１１へ挿通するための条件から、製造条件に調整することが好ましい。
【実施例】
【００２９】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何等限定されるものではない。なお、実施例中の物性値は、具体的に下記の方法で測定した値である。
[射出圧力]
圧力トランスミッタ（長野計器社製 ＫＨ６１型）を使用して、液体用のポンプから液体射出ノズルまでの配管内の圧力を測定した。
[相対粘度]
試料０．２５ｇを９８％硫酸２５ｍｌに溶解し、オストワルド粘度計を用いて２５℃で測定した。相対粘度はポリマ溶液と硫酸の落下秒数の比から求めた。
[変形度]
熱可塑性合成繊維糸条のフィラメント横断面の外郭の外接円直径（Ｒ）および内接円（ｒ）の比Ｒ/ｒを変形度とする。なお、本実施例ではフィラメント数５本の平均値をとる。
[中空率]
異形中空断面の熱可塑性合成繊維糸条のフィラメント横断面に占める中空部分の面積占有率を中空率とする。なお、本実施例ではフィラメント数１０本の平均値をとる。
[挿通成功率]
流体処理装置への成功率から相対的に下記のように評価した。また、各条件におけるｎ数は３０である。
◎・・・きわめて適している （成功率１００％）
○・・・適している （成功率８０％〜９９％）
△・・・やや不適合 （成功率４０％〜８０％未満）
×・・・不適合 （成功率 ０％〜４０％未満）
[実施例１〜６]
酸化チタンを０．３重量％含むナイロン６ポリマー（硫酸相対粘度２．８）をエクストルーダー型の紡糸機によって溶融し、紡糸温度２６５℃、吐出量１２０ｇ/分、田型中空＋Ｙ型（図４、図５参照）の異繊度ミックス糸用の孔スペックを有する口金を用いて紡糸した。紡糸した糸条は、ユニフロ型チムニー（２０℃、４５ｍ/分の冷却風）によって冷却・固化した後、給油ロールによって油剤を付与し、５１５ｍ/分の表面速度を有する第１ローラーで引き取り、その後、速度５３５ｍ/分の第２ローラー（５０℃）、速度１５００ｍ/分の第３ローラー（１４０℃）、速度１７００ｍ/分の第４ローラー（１９８℃）に連続して供給することにより熱延伸し、流体処理装置に供給した。このとき、図１〜３に示す装置構成の糸条挿通装置４、液体供給装置５、液体射出ノズル３、切断装置６、および吸引具７を用い、糸条を吸引しながら当該糸条に液体を射出して、流体処理装置へ糸条を挿通した。また、流体処理装置では、０．９ＭＰａ、２２５℃の過熱蒸気を使用した。液体射出圧力、液体射出口の直径、流体射出口から流体処理装置の糸条導入口までの距離、流体処理装置の糸条導入口、および内部の最小径部の直径と糸条導入口からの距離の各条件と流体処理装置への挿通成功率の結果は表１に示すとおりであった。
【００３０】
[実施例７]
ナイロン６ポリマーの吐出量を１４５ｇ/分、第１ローラーの速度を６１０ｍ/分、第４ローラーの速度を２０００ｍ/分とした以外は実施例１と同様の条件で、加工糸を製造した。結果は表１に示すとおりであった。
【００３１】
[実施例８]
田型中空糸用の孔スペックを有する口金を用いること以外は、実施例１と同様の条件で加工糸を製造した。結果は表１に示すとおりであった。
【００３２】
[実施例９]
Ｙ型糸用の孔スペックを有する口金を用いること以外は、実施例１と同様の条件で加工糸を製造した。結果は表１に示すとおりであった。
【００３３】
[比較例１]
液体射出圧力を１２ＭＰａとした以外は、実施例１と同様の条件で加工糸を製造した。結果は表１に示すとおりであった。
【００３４】
[比較例２]
液体射出圧力を１９ＭＰａとした以外は、実施例１と同様の条件で加工糸を製造した。結果は表１に示すとおりであった。
【００３５】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の方法を実施する際に用いる装置の概略構成図である。
【図２】本発明の方法を実施する際に用いる装置の概略構成図（液体射出状態）である。
【図３】本発明の方法を実施する際に用いる装置の部分拡大図（液体射出状態）である。
【図４】田型中空糸の断面図である。
【図５】Ｙ型糸の断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ ローラー
２ 糸条
３ 液体射出ノズル
４ 糸条挿通装置
５ 液体供給装置
６ 切断装置
７ 吸引具
８ 糸条（挿通後）
９Ａ 糸条導入口
９Ｂ 糸条導出口
１０ 糸条処理流体
１１ 流体処理装置
１２ 液体射出ノズルからの射出液
１３ 液体射出口
１４ 流体処理装置の最小径部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ポリ乳酸などの熱可塑性合成繊維など、糸条の流体処理装置への糸条挿通方法に関するものであり、詳しくは、供給されてくる前記糸条を極めて迅速かつ確実に、また、作業者が安全に流体処理装置へ挿通することができる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
糸条の流体処理は、糸条への交絡付与、捲縮加工などがあり、合成繊維の製造工程および加工工程で広く採用されている。そして、これらの合成繊維の製造および加工工程は生産を上げるために高速化、多糸条化が進められてきた。また、その一方で、製品の差別化を行うため、Ｙ型断面の高変形度糸や異繊度ミックス糸および異断面ミックス糸の開発が進められてきた。しかし、このようなＹ型断面高変形度糸や異繊度ミックス糸および異断面ミックス糸を円筒型の流体処理装置へ挿通する際には失敗することが多く、屑糸の増加、休錘時間の増加を伴うという問題を有することから、挿通成功率を飛躍的に向上させる技術を開発することが切望されていた。
【０００３】
従来、合成繊維糸条の流体処理装置としては、特許文献１〜３などに記載されているものがある。これらの従来公知の流体処理装置の場合は、糸条を通すための開閉式のスリットが設けられており、開閉部分で糸条が引っ掛からないようにスリット面の工作精度が要求されるとともに、糸条とスリット面との繰り返し接触によりキズが発生し、そのキズによって糸条の単糸切れや糸条切れ、屑糸が発生することから、装置の修繕を要し苦慮していた。また、該スリットから糸条を処理する流体が漏洩し、流体処理効率が低下し流体処理能力が低減するとともに流体が高圧、高温の場合には、流体の漏洩による安全性にも問題があった。
【０００４】
前記のスリット型の問題点を解決するものとして円筒型の流体処理装置があり、かかる円筒型の流体処理装置への糸通し方法が特許文献４に記載されている。該文献に記載された方法は、糸条に対して非金属の糸束あるいは金属ワイヤーなどを狭架し、この糸束あるいはワイヤーを流体装置の糸条処理孔内に挿入した後、流体処理装置出口側で吸引具を用いて吸引するとともに糸条の引取り側を切断するという方法である。しかしながら、この方法の場合は、流体処理装置へ前記糸束やワイヤーなどを挿入する手間がかかり、蒸気などの高温流体を用いる場合には、危険が伴うこともある。さらに、流体処理装置の多糸条化により、複数の糸条を取り扱う場合やカーペット用の糸条のように単糸繊度が大きく、単糸数が多い場合には、挿通に高度の技術を要し、熟練者であっても失敗することがあり、作業時間が長くなるなどの問題を有していた。
【０００５】
一方、前記の糸束やワイヤーなどを用いる挿通方法の問題点を解決する方法として、特許文献５に記載の挿通方法が知られている。該文献に記載された方法は、液体射出ノズルを、流体処理装置の糸条導入口との間に間隙を形成するように対向させるとともに、吸引具を用いて糸条を前記間隙を通過するように誘導し、糸条が横切っているような状態で糸条導入口に向けて液体を前記糸条の走行速度よりも速い速度で射出し、さらに該液体の射出直後に前記間隙を通過した糸条を切断することで流体処理装置に糸条を通過させる方法である。しかしながら、この方法では、糸条断面形状が田型や丸の場合、当該文献記載の成功率を収めることができるものの、前記合成繊維のように糸条がＹ型断面高変形度糸や異繊度ミックス糸および異断面ミックス糸の挿通作業において、その成功率は著しく低くなる。また、液体射出ノズルから流体処理装置に速い速度で液体を射出することで、流体処理装置の流体圧力が変動を生じ、挿通中、または挿通直後に糸条速度が流体処理装置内で低下し、糸条が弛みローラーに糸条が巻き付くこともある。
【特許文献１】特公昭３６−１２２３０
【特許文献２】特公昭５３−２４５４３
【特許文献３】特公昭５８−４２２９２
【特許文献４】特公昭６２−６１６９１
【特許文献５】特開平６−２６４３２０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、連続して供給される糸条の流体処理を目的とした流体処理装置への挿通方法において、前記の合成繊維のように糸条がＹ型断面高変形度糸や異繊度ミックス糸および異断面ミックス糸の挿通作業における問題点を解決し、迅速かつ確実に、また作業者に危険が伴うこと無く安全に作業が出来る方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を達成するため、本発明は次のいずれかの構成を有する。
（１）糸条導入口および糸条導出口を有する流体処理装置に、供給されてくる糸条を挿通するに際して、流体処理装置よりも糸条の走行方向に関して上流側で、糸条を吸引して吸引した部分よりも上流側の糸条に張力を付与するとともに、張力が付与されている糸条に液体を１４〜１７ＭＰａの圧力で射出し、糸条を糸条導入口から糸条導出口に挿通することを特徴とする流体処理装置への糸条挿通方法。
（２）糸条に液体を射出するにあたり、直径が０．３〜１．２ｍｍの範囲内の液体射出口を有する液体射出ノズルを用いることを特徴とする、前記（１）に記載の流体処理装置への糸条挿通方法。
（３）糸条に液体を射出するにあたり、液体射出口と流体処理装置の糸条導入口との距離が０．５〜３ｍｍの範囲内であることを特徴とする、前記（１）または（２）に記載の流体処理装置への糸条挿通方法。
（４）流体処理装置として、糸条導入口の直径が５〜１２ｍｍであるものを用いることを特徴とする、前記（１）〜（３）のいずれかに記載の流体処理装置への糸条挿通方法。
（５）流体処理装置として、糸条導入口から糸条導出口までの間の糸条走行路の最小径部の直径が１．４〜４ｍｍであり、かつ糸条導入口から最小径部までの距離が２０〜６５mmであるものを用いることを特徴とする、前記（１）〜（４）のいずれかに記載の流体処理装置への糸条挿通方法。
（６）前記（１）〜（４）のいずれかに記載の方法を用いて糸条を流体処理装置へ挿通し、流体処理を行って加工糸を得ることを特徴とする加工糸の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ポリ乳酸など糸条を極めて迅速かつ確実に、また作業者がより安全に流体処理装置へ糸条を挿通する方法を提供することにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ポリ乳酸などの熱可塑性合成繊維等、糸条の流体処置装置への挿通方法に関するものであり、特に断面形状が異型断面で変形度が３以上の高変形度であるために流体処理装置の挿通が困難な糸条や、異なる繊度の繊維群からなる異繊度ミックス糸、および断面が異なる繊維群からなる異断面ミックス糸のように、糸条内における単糸が複数の群をなしており、群単位で糸条の特性が異なるため分離しやすいような糸条においても、流体処理装置への糸条挿通の成功率を低下させることのない、流体処理装置への糸条挿通方法に関するものである。
【００１０】
以下、本発明について図に示す実施例を参照して記述する。
【００１１】
図１、図２は本発明の方法を実施する際に用いる装置の概略構成図である。糸条２は、ローラー１を介して流体処理装置１１に供給されるが、まず、連続して供給される糸条２が、吸引具７により吸引されながらローラー１に巻回され、糸掛けされる。その後、糸条２は、流体処理装置１１への挿通のため、ローラー１から液体射出ノズル３に糸掛けされ、切断装置６にセットされた状態に保たれる。
【００１２】
吸引具７による糸条２の吸引は、糸条２が適度に張った状態を維持する吸引力が必要であるが、強すぎると糸条挿通時の液体の射出条件や挿通成功率に影響を与えることから３０〜１００ＫＰａが好ましい。
【００１３】
また、糸条２の供給速度は、２２００m/min以下が好ましく、より好ましくは２０００m/min以下である。２２００m/minより速い場合は吸引具７との関係で糸条の吸引張力が低下するため糸条の挿通性が低下する。また糸条２の供給速度の下限については、一旦巻き上げた延伸糸を解舒して加熱後捲縮付与するプロセスの場合、特に問題とはならないが、溶融紡糸・延伸・捲縮処理を連続して行うプロセスにおいては、糸条２の供給速度が低いとローラー１での走行糸条の糸揺れが大きくなり挿通性が低下し、ローラー上で糸条同士が絡んで糸切れすることもあるため、１０００ｍ/min以上が好ましく、１２００ｍ/min以上とすることがより好ましい。
【００１４】
前記範囲とした上で、ローラー１から液体射出ノズル３までの間の糸条２の糸張力が８０〜１８０ｇf （０．７８〜１．７７Ｎ）になるようローラー１の速度と吸引具７の圧力を設定することが好ましい。
【００１５】
糸条挿通装置４には、液体供給装置５、液体射出ノズル３を設けるとともに、図１に示すように、糸掛け時には流体処理放置１１からは退避させておき、図１中矢印Ａの方向に可動とすることが好ましい。こうすることで、糸掛け時には作業しやすく、また流体処理装置１１への糸条挿通時には、図２で示すように液体射出ノズル３を糸条導入口９Ａに近接させて（但しと間隙を形成して）対向させることができる。
【００１６】
そして、糸条を吸引具７で吸引した状態を保ちながら、図３で示すように液体射出ノズル３より、液体１２を射出して糸条２に衝突させる。これにより、該糸条２の一部が糸条導入口９Ａから糸条導出口９Ｂへと挿通される。そして、糸条２が流体処理放置１１に導入された状態となったところで、切断装置６を作動させて糸条２を切断し、吸引具７による糸条２の吸引を中断する。切断装置６によって切断された糸条２は、吸引具７による引張りが解除され、液体射出ノズル３より射出され流体処理装置１１を通過する液体の射出圧力と、流体処理装置１１で使用される流体１０の推進圧力によって、流体処理装置１１内を進み、流体処理装置１１から導出する。そして、糸条２が流体処理装置から導出すれば、流体処理装置１１で使用される流体１０の圧力によって糸条８の状態が維持されるので、液体射出ノズル３からの液体射出を中断するとともに、流体処理装置１１を挿通した糸条８を吸引具７で再び吸引することで、流体処置装置１１への糸条挿通が完了する。
【００１７】
このようにして行われる糸条挿通において、液体射出ノズルからの液体射出圧力は１４〜１７ＭＰａであることが重要である。液体射出圧力が低すぎると、糸条２を流体処理装置１１へ押し込む力が弱く、高すぎると、流体処理装置１１で使用される流体１０の流体圧力が、液体射出ノズル３からの液体によって変動し、挿通中または挿通後に糸条２の推進力が弱くなり、糸条２が弛みローラー１に糸が巻き付くおそれがある。液体の射出速度は糸条の供給速度より速いことは言うまでもないが、１７ＭＰａより高圧にして液体射出速度を上げても糸条挿通の成功率は上がらず、むしろ低下する傾向である。１６〜１６．５ＭＰａがより好ましい。
【００１８】
また、かかる圧力で噴射される液体の力を糸条挿入に効率的に使うため、糸条は液体噴射ノズル３の液体噴出口に直接糸掛けし、液体射出口と流体処理装置１１の糸条導入口９Ａとの距離が０．５〜３ｍｍの範囲内である状態で液体を噴射することが好ましい。
【００１９】
液体射出ノズル３から射出される液体１２は、周辺の装置や作業者に飛散しても影響のない水あるいは温水が好ましい。
【００２０】
また、液体射出ノズル３は、液体射出口１３の直径が０．３〜１．２ｍｍであることが好ましい。液体射出口１３の直径が小さすぎると異物の詰まりが多くなり、大きすぎると液体が分散し、液体射出速度が遅くなるため、安定した液体射出を行うことが困難となる。より好ましくは０．４〜０．６ｍｍである。
【００２１】
また、液体射出ノズル３は、流体処理装置への糸条挿通時に、液体射出口１３と流体処理装置の糸条導入口との距離Ｘが０．５〜３ｍｍの範囲内となる位置に配置し、この状態で、糸条に液体を射出することが好ましい。液体射出口１３と流体処理装置の糸条導入口９との距離Ｘが近すぎると、糸条が液体射出口１３と流体処理装置の糸条導入口９Ａに挟まれ、ローラー１から液体射出ノズル３までの間の糸条２の糸張力が低下し、遠すぎると安定した液体射出を行うことが困難となる。より好ましくは０．８〜２．０ｍｍである。
【００２２】
一方、流体処理装置１１は、糸条導入口９Ａの直径が、５〜１２ｍｍであるものが好ましく、６〜１０ｍｍがより好ましい。流体処理装置１１の糸条導入口９Ａの直径が５ｍｍより小さいと、流体処理装置１１からの流体の逆流が発生した場合、糸条２に対する抵抗が大きくなり、内壁面と糸条との接触が増加することから挿通性が低下する。１２ｍｍより大きいと、液体射出ノズル３から射出された液体から糸条が外れる確率が高くなり挿通性が低下する。
【００２３】
また、流体処理装置１１は、糸条導入口から糸条導出口までの間の糸条走行路の内、最小径部１４の直径が１．４〜４ｍｍであることが好ましく、１．５〜２．５ｍｍであることがより好ましい。かつ、糸条導入口から当該最小径部１４までの距離は２０〜６５mmであることが好ましく、２０〜５０mmであることがより好ましい。特に流体処理装置内の最小径部１４の直径が１．４ｍｍより小さいと糸条２を挿通することが困難であり、４ｍｍより大きいと流体処理装置１１で使用する流体の圧力が低下し、糸条挿通時の推進力が低下するばかりか捲縮付与の能力が低下する。またそれを補うためにさらに流体処理装置の流体圧力を高くすると、糸条への捲縮付与が安定せず糸切れや品質が悪くなる。そして、糸条導入口９Ａから最小径部１４までの距離が短ければ、最小径部１４までの傾斜角度が急になり糸条２を挿通することが困難になる場合もあり、長ければ糸条２が最小径部到達までに射出液体から外れ糸条が弛み挿通の成功率が低下する。
【００２４】
流体処理装置１１で使用される流体１０の圧力は、０．７〜１ＭＰａが好ましい。前述のとおり捲縮糸の品質や品位および加工性に影響するため各品種に応じて場合によっては流体処理装置への挿通時と生産時の規定条件とを変更する必要があるが、流体処理装置の圧力が０．７ＭＰａより低いと流体処理装置１１内での糸条８の推進力が弱く、１ＭＰａより高いと当該流体が流体処理装置１１の糸条導入口９Ａの方向へ逆流し挿通性が悪くなる。
【００２５】
切断装置６による糸条の切断は、例えば液体射出ノズルからの液体射出直後から１．５秒以内で行うのが好ましく、０．５〜１秒の範囲内がより好ましい。液体射出後に切断するのは言うまでもないが、液体射出と同時や射出後０．５秒より速く切断した場合や１．５秒より遅く切断した場合には成功率が低下する傾向にある。
【００２６】
また、糸条挿通に使用する装置の動作は、それぞれを手動で作動させてもよいが、すべて連続して作動するよう自動化することもできる。
【００２７】
以上のようにして、糸条を流体処理装置へ挿通し、加工糸を得れば、極めて迅速かつ確実に、また作業者がより安全に作業できるので、結果的に加工糸の生産現場での安全性、安定性、生産性が高まることとなる。
【００２８】
なお、流体処理装置１１に糸条を挿通する際、流体処理装置１１の直下にある各ローラーや巻き取り装置等については安全面から停止しておくことが好ましい。そのため、流体処理装置１１への糸条挿通後には、流体処理装置１１の直下の各ローラーや巻き取り装置を製造条件に調整する必要がある。この調整に合わせて、流体処理装置１１以前の各ローラー速度やポリマーの吐出量、流体処理装置１１の流体圧力も流体処理装置１１へ挿通するための条件から、製造条件に調整することが好ましい。
【実施例】
【００２９】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何等限定されるものではない。なお、実施例中の物性値は、具体的に下記の方法で測定した値である。
[射出圧力]
圧力トランスミッタ（長野計器社製 ＫＨ６１型）を使用して、液体用のポンプから液体射出ノズルまでの配管内の圧力を測定した。
[相対粘度]
試料０．２５ｇを９８％硫酸２５ｍｌに溶解し、オストワルド粘度計を用いて２５℃で測定した。相対粘度はポリマ溶液と硫酸の落下秒数の比から求めた。
[変形度]
熱可塑性合成繊維糸条のフィラメント横断面の外郭の外接円直径（Ｒ）および内接円（ｒ）の比Ｒ/ｒを変形度とする。なお、本実施例ではフィラメント数５本の平均値をとる。
[中空率]
異形中空断面の熱可塑性合成繊維糸条のフィラメント横断面に占める中空部分の面積占有率を中空率とする。なお、本実施例ではフィラメント数１０本の平均値をとる。
[挿通成功率]
流体処理装置への成功率から相対的に下記のように評価した。また、各条件におけるｎ数は３０である。
◎・・・きわめて適している （成功率１００％）
○・・・適している （成功率８０％〜９９％）
△・・・やや不適合 （成功率４０％〜８０％未満）
×・・・不適合 （成功率 ０％〜４０％未満）
[実施例１〜６]
酸化チタンを０．３重量％含むナイロン６ポリマー（硫酸相対粘度２．８）をエクストルーダー型の紡糸機によって溶融し、紡糸温度２６５℃、吐出量１２０ｇ/分、田型中空＋Ｙ型（図４、図５参照）の異繊度ミックス糸用の孔スペックを有する口金を用いて紡糸した。紡糸した糸条は、ユニフロ型チムニー（２０℃、４５ｍ/分の冷却風）によって冷却・固化した後、給油ロールによって油剤を付与し、５１５ｍ/分の表面速度を有する第１ローラーで引き取り、その後、速度５３５ｍ/分の第２ローラー（５０℃）、速度１５００ｍ/分の第３ローラー（１４０℃）、速度１７００ｍ/分の第４ローラー（１９８℃）に連続して供給することにより熱延伸し、流体処理装置に供給した。このとき、図１〜３に示す装置構成の糸条挿通装置４、液体供給装置５、液体射出ノズル３、切断装置６、および吸引具７を用い、糸条を吸引しながら当該糸条に液体を射出して、流体処理装置へ糸条を挿通した。また、流体処理装置では、０．９ＭＰａ、２２５℃の過熱蒸気を使用した。液体射出圧力、液体射出口の直径、流体射出口から流体処理装置の糸条導入口までの距離、流体処理装置の糸条導入口、および内部の最小径部の直径と糸条導入口からの距離の各条件と流体処理装置への挿通成功率の結果は表１に示すとおりであった。
【００３０】
[実施例７]
ナイロン６ポリマーの吐出量を１４５ｇ/分、第１ローラーの速度を６１０ｍ/分、第４ローラーの速度を２０００ｍ/分とした以外は実施例１と同様の条件で、加工糸を製造した。結果は表１に示すとおりであった。
【００３１】
[実施例８]
田型中空糸用の孔スペックを有する口金を用いること以外は、実施例１と同様の条件で加工糸を製造した。結果は表１に示すとおりであった。
【００３２】
[実施例９]
Ｙ型糸用の孔スペックを有する口金を用いること以外は、実施例１と同様の条件で加工糸を製造した。結果は表１に示すとおりであった。
【００３３】
[比較例１]
液体射出圧力を１２ＭＰａとした以外は、実施例１と同様の条件で加工糸を製造した。結果は表１に示すとおりであった。
【００３４】
[比較例２]
液体射出圧力を１９ＭＰａとした以外は、実施例１と同様の条件で加工糸を製造した。結果は表１に示すとおりであった。
【００３５】
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の方法を実施する際に用いる装置の概略構成図である。
【図２】本発明の方法を実施する際に用いる装置の概略構成図（液体射出状態）である。
【図３】本発明の方法を実施する際に用いる装置の部分拡大図（液体射出状態）である。
【図４】田型中空糸の断面図である。
【図５】Ｙ型糸の断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ ローラー
２ 糸条
３ 液体射出ノズル
４ 糸条挿通装置
５ 液体供給装置
６ 切断装置
７ 吸引具
８ 糸条（挿通後）
９Ａ 糸条導入口
９Ｂ 糸条導出口
１０ 糸条処理流体
１１ 流体処理装置
１２ 液体射出ノズルからの射出液
１３ 液体射出口
１４ 流体処理装置の最小径部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
糸条導入口および糸条導出口を有する流体処理装置に、供給されてくる糸条を挿通するに際して、流体処理装置よりも糸条の走行方向に関して上流側で、糸条を吸引して吸引した部分よりも上流側の糸条に張力を付与するとともに、張力が付与されている糸条に液体を１４〜１７ＭＰａの圧力で射出し、糸条を糸条導入口から糸条導出口に挿通することを特徴とする流体処理装置への糸条挿通方法。
【請求項２】
糸条に液体を射出するにあたり、直径が０．３〜１．２ｍｍの範囲内の液体射出口を有する液体射出ノズルを用いることを特徴とする請求項１に記載の流体処理装置への糸条挿通方法。
【請求項３】
糸条に液体を射出するにあたり、液体射出口と流体処理装置の糸条導入口との距離が０．５〜３ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１または２に記載の流体処理装置への糸条挿通方法。
【請求項４】
流体処理装置として、糸条導入口の直径が５〜１２ｍｍであるものを用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の流体処理装置への糸条挿通方法。
【請求項５】
流体処理装置として、糸条導入口から糸条導出口までの間の糸条走行路の最小径部の直径が１．４〜４ｍｍであり、かつ糸条導入口から最小径部までの距離が２０〜６５mmであるものを用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の流体処理装置への糸条挿通方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかに記載の方法を用いて糸条を流体処理装置へ挿通し、流体処理を行って加工糸を得ることを特徴とする加工糸の製造方法。
【請求項１】
糸条導入口および糸条導出口を有する流体処理装置に、供給されてくる糸条を挿通するに際して、流体処理装置よりも糸条の走行方向に関して上流側で、糸条を吸引して吸引した部分よりも上流側の糸条に張力を付与するとともに、張力が付与されている糸条に液体を１４〜１７ＭＰａの圧力で射出し、糸条を糸条導入口から糸条導出口に挿通することを特徴とする流体処理装置への糸条挿通方法。
【請求項２】
糸条に液体を射出するにあたり、直径が０．３〜１．２ｍｍの範囲内の液体射出口を有する液体射出ノズルを用いることを特徴とする請求項１に記載の流体処理装置への糸条挿通方法。
【請求項３】
糸条に液体を射出するにあたり、液体射出口と流体処理装置の糸条導入口との距離が０．５〜３ｍｍの範囲内であることを特徴とする請求項１または２に記載の流体処理装置への糸条挿通方法。
【請求項４】
流体処理装置として、糸条導入口の直径が５〜１２ｍｍであるものを用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の流体処理装置への糸条挿通方法。
【請求項５】
流体処理装置として、糸条導入口から糸条導出口までの間の糸条走行路の最小径部の直径が１．４〜４ｍｍであり、かつ糸条導入口から最小径部までの距離が２０〜６５mmであるものを用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の流体処理装置への糸条挿通方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかに記載の方法を用いて糸条を流体処理装置へ挿通し、流体処理を行って加工糸を得ることを特徴とする加工糸の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−８４２５３（Ｐ２０１０−８４２５３Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５２８３４（Ｐ２００８−２５２８３４）
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月３０日（２００８．９．３０）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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