合成繊維糸条への処理剤付与装置
【課題】 速度２０００ｍ／分以上で高速走行する合成繊維糸条に、均一かつ効率良く処理剤を付着させる処理剤付与装置を提供する。
【解決手段】 ２０００ｍ／分以上で走行する合成繊維糸条(Y)と接触して処理剤(L)を付与するための処理剤付与ローラ(11A、11B)と、該ローラ(11A、11B)を支承して合成繊維糸条(Y)の走行方向と同方向へ該ローラ(11A、11B)を回転させる回転駆動軸(12A、12B)と、前記ローラ(11A、11B)の下端部が浸漬させられると共に処理剤(L)を貯えた容器(13A、13B)と、該ローラ(11A、11B)の回転に伴い発生する処理剤(L)の流れ方向に対して略直角方向に該ローラ(11A、11B)の下方の該容器(13A、13B)中に立設された邪魔板(18A、18B)と、該容器(13A、13B)中の処理剤(L)の液面レベルを調整する堰(16A、16B)とを含む合成繊維糸条(Y)への処理剤付与装置(1A、1B)であって、更に、この装置はローラ(11A、11B)上に形成される処理剤(L)の液膜の厚さを調整するための膜厚調整部材(17A、17B)を付設する。
【解決手段】 ２０００ｍ／分以上で走行する合成繊維糸条(Y)と接触して処理剤(L)を付与するための処理剤付与ローラ(11A、11B)と、該ローラ(11A、11B)を支承して合成繊維糸条(Y)の走行方向と同方向へ該ローラ(11A、11B)を回転させる回転駆動軸(12A、12B)と、前記ローラ(11A、11B)の下端部が浸漬させられると共に処理剤(L)を貯えた容器(13A、13B)と、該ローラ(11A、11B)の回転に伴い発生する処理剤(L)の流れ方向に対して略直角方向に該ローラ(11A、11B)の下方の該容器(13A、13B)中に立設された邪魔板(18A、18B)と、該容器(13A、13B)中の処理剤(L)の液面レベルを調整する堰(16A、16B)とを含む合成繊維糸条(Y)への処理剤付与装置(1A、1B)であって、更に、この装置はローラ(11A、11B)上に形成される処理剤(L)の液膜の厚さを調整するための膜厚調整部材(17A、17B)を付設する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速で走行する合成繊維糸条に対して、処理剤を好適に付与するための処理剤付与装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、衣料分野、あるいは産業資材分野の繊維製造工程、特に紡糸工程においては、機能性付与のために種々の処理剤が繊維に付与される。しかも、現在では、生産性を向上させるために、製糸工程を高速化するのに伴い、２０００ｍ／分を超えるような高速で走行する糸条に対して、処理剤の付与が行われるようになってきた。
【０００３】従来、前記製糸工程において、特に、２０００ｍ／分より低い速度で走行する糸条に対しては、図４R>４に例示したようなローラ式処理剤付与装置が主に用いられていた。なお、図４の例は従来のローラ式処理剤付与装置の二つの実施態様を示し、図４（ａ）は糸条が上から下へ走行する場合の例、図４（ｂ）は糸条が下から上へ走行する場合の例をそれぞれ模式的に示した一部に断面を含む側面図である。
【０００４】この図４に例示した従来のローラ式処理剤付与装置１００Ａと１００Ｂとにおいて、参照符号Ｙは走行糸条、参照符号Ｌは該糸条に付与する処理剤、参照符号１０１Ａと１０１Ｂとは処理剤付与ローラ、参照符号１０２Ａと１０２Ｂとは該ローラ１０１Ａと１０１Ｂとをそれぞれ回転させる回転駆動軸、参照符号１０３Ａと１０３Ｂとは処理剤Ｌを溜めるための容器、参照符号１０４Ａと１０４Ｂとは処理剤Ｌを供給するための供給口、そして、参照符号１０５Ａと１０５Ｂとは一定レベルに制御された水面からあふれた処理剤を排出する排出口をそれぞれ示す。
【０００５】以上のように構成される装置１００Ａと１００Ｂにおいては、糸条Ｙが比較的低速で走行するため、処理剤付与ローラ１０１Ａと１０１Ｂは、高速で回転させる必要はない。したがって、処理剤付与ローラ１０１Ａと１０１Ｂが容器１０３Ａと１０３Ｂ中でそれぞれ回転しても、容器１０３Ａと１０３Ｂ中に貯えられた処理剤Ｌの流れは余り乱されることがない。
【０００６】このため、ローラ１０１Ａと１０１Ｂ上に処理剤膜が均一かつ安定に形成されることとなって、走行糸条Ｙに対して、均一かつ安定に処理剤を付着させることができる。また、処理剤Ｌの液面も、それ程乱されないために、供給口１０４Ａと１０４Ｂから供給される処理剤Ｌの余剰分を排出口１０５Ａと１０５Ｂからそれぞれ排出することによって、比較的安定した液面レベルを維持している。
【０００７】なお、供給口１０４Ａと１０４Ｂから供給された処理剤Ｌの内、糸条Ｙに付着して糸条と共に持ち去られる分を除いた残余の処理剤は排出口１０５Ａと１０５Ｂから排出される。
【０００８】このように従来技術においては、処理剤Ｌの液面調整と処理剤付与ローラ１０１Ａと１０１Ｂの回転数とを制御することで処理剤付与ローラ１０１Ａと１０１Ｂに塗布する処理剤Ｌの液膜を調整することができる。このため、低速で走行する糸条Ｙに対しては、従来、ローラ式処理剤付与装置が採用されてきた。
【０００９】しかしながら、高速走行する糸条に対して、低速走行する糸条と同様にして処理剤を付与しようとすると、高速走行する糸条に随伴する随伴気流によって、ローラ１０１Ａ又は１０１Ｂ上に形成された処理剤膜が乱されるという問題を惹起し、これによって、糸条への処理剤の良好な付与が妨げられるという深刻な問題が生じることとなる。
【００１０】また、従来のローラ式処理剤付与装置１００Ａ又は１００Ｂでは、糸条の走行速度が高速化するに従って、糸条との擦過損傷を防止することと、処理剤Ｌの単位時間当りのピックアップ量を増やす必要があることから、ローラ１０１Ａ又は１０１Ｂを高速で回転させる必要が生じる。
【００１１】このため、ローラ１０１Ａ又は１０１Ｂの表面に付着する処理剤に大きな遠心力が作用してローラ上の処理剤膜が乱れ、糸条に対する付着する処理剤Ｌの均一性が悪くなるだけではなく、処理剤Ｌの飛散が多くなったりして、処理剤Ｌの損失が多くなって処理剤の歩留まりが低下したりするという大きな問題を有している。
【００１２】更に、通常、走行糸条Ｙに対して均一に処理剤Ｌを付与するために、ローラ１０１Ａ又は１０１Ｂの表面は平坦面とされている。しかしながら、ローラ１０１Ａ又は１０１Ｂの表面が平坦面である場合、該ローラ表面に形成される処理剤Ｌの膜は、自身の表面張力によりローラ表面上で凸形状となる。その上、高速回転するローラ１０１Ａ又は１０１Ｂ上に付着する処理剤Ｌは、遠心力によりこの凸形状の傾向が更に顕著なものとなる。
【００１３】そして、終には、ローラ１０１Ａ又は１０１Ｂ上に形成される処理剤Ｌの膜が不安定となって、液膜に割れが生じて筋状となって、処理剤が不安定な偏流を形成する。また、このようにして、ローラ１０１Ａ又は１０１Ｂ上に形成される処理剤膜に割れが生じると、ローラ１０１Ａ又は１０１Ｂ上に処理剤Ｌの良付着部と不良付着部とが形成されることとなり、走行糸条Ｙに対して、安定かつ均一に処理剤を付着させることが困難となる。
【００１４】その上、ローラ回転数の上昇と共に、ローラ１０１Ａ又は１０１Ｂ上に形成される処理剤Ｌのピックアップ量が増加し、必然的にその膜厚も厚くなる。このため、走行糸条Ｙに付与する処理剤Ｌの量を一定に制御することが一段と困難となる。
【００１５】また、糸条Ｙの走行速度とローラ１０１Ａ又は１０１Ｂの回転速度が上昇して、前述のようにローラ１０１Ａ又は１０１Ｂ上に余剰の液膜が形成されると、回転するローラ１０１Ａ又は１０１Ｂから飛散する処理剤の量も多くなる。このため、作業環境を悪化させるばかりでなく、処理剤の損失も大きくなって、処理剤の歩留まりも悪化するという問題がある。
【００１６】更に、近年において、生産性の向上のために、多数本の糸条を同時に処理する多錘処理することによって、生産の合理化が進んできている。したがって、多数本の糸条に対して、一つの処理剤付与ローラにより同時かつ並列的に処理剤を付与する必要が製糸工程の高速化と共に生じてきた。
【００１７】しかしながら、このような処理剤付与ローラでは、多数本の糸条を同時に並行して処理する必要上から、ローラの幅が必然的に広くなるため、処理剤膜をローラ上に均一に形成させることは、より困難となってきている。
【００１８】そこで、高速走行する糸条に対して処理剤を良好に付与しようとする際に生じる上記問題点を解決するために各種の提案がなされている。例えば、特開昭６２−１４１１１４号公報、あるいは実公昭６３−１１１８１号公報などでは、前記ローラ式処理剤付与装置と異なる処理剤の付与装置として、ローラ式処理剤付与装置に代えて、ガイド式処理剤付与装置を用いることが提案されている。
【００１９】ここで、これらの従来技術について、図５を参照しながら簡単に説明する。なお、図５（ａ）は、ガイド式処理剤付与装置を模式的に例示した正面図、そして、図５（ｂ）は、模式側断面図である。
【００２０】この図５において、参照符号２００はガイド式処理剤付与装置のガイド本体、参照符号Ｙは糸条、参照符号Ｇは糸条の走行溝、参照符号Ｇ１は該走行溝における糸条との接触部、参照符号Ｇ２は糸条が接触しないように傾斜して設けられた傾斜部、参照符号２０１Ａと２０１Ｂとは前記接触部Ｇ１と前記傾斜部Ｇ２とに設けられた二つの連通孔、そして、参照符号２０４は前記連通孔２０１Ａと２０１Ｂとへ処理剤を供給する処理剤供給口をそれぞれ示す。
【００２１】以上のように構成されるガイド式処理剤付与装置（前記特開昭６２−１４１１１４号公報に開示されている装置）について説明すると、先ず、前記図５に示すように、処理剤を付与させる糸条Ｙを下方から上方に向けてガイド本体２００に設けられた糸条の走行溝Ｇ上を走行させる。そして、走行糸条Ｙの幅Ｗよりも狭い幅を有する処理剤の吐出孔２０１Ａの前面全域を通過させることで、走行糸条Ｙに処理剤を付与しようとするものである。
【００２２】また、実公昭６３−１１１８１号公報に開示された技術では、前記技術に加えて、走行糸条Ｙと非接触の傾斜部Ｇ１を糸条Ｙと接触する糸条接触部Ｇ２の上方に設け、更に、この傾斜部Ｇ１に吐出孔２０１Ｂを設けている。その際、この吐出孔２０１Ｂと前記吐出孔２０１Ａとを連通させて、処理剤供給口２０４から供給される処理剤を吐出孔２０１Ａと２０１Ｂの両方へ供給することを提案している。
【００２３】このようにすることによって、前記吐出孔２０１Ｂから処理剤を吐出させ、糸条と非接触の傾斜部Ｇ１からも処理剤を走行糸条Ｙへ付与できるようにして、前記吐出孔２０１Ａ上を糸条Ｙが接触して通過する際に生じる悪影響を回避することが提案されている。
【００２４】なるほど、これら従来技術で提案されているガイド式処理剤付与装置を使用すれば、糸条に対する処理剤の付着の均一性が向上する。しかしながら、このようなガイド式処理剤付与装置では、固定されたガイド上に糸条を高速走行させることが必須となるために、ガイドとの接触摩擦による糸条の擦過損傷が激しくなり、糸条がダメージを受けて糸条品位及び品質の低下を生ずるという極めて深刻な問題を有している。
【００２５】しかも、近年のように、生産性の向上が追求され、更に高速製糸が要求される環境下において、ますます高速化する糸条に対して、このような従来技術を適用して、処理剤を走行糸条に付与することには大きな問題がある。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来技術に係わる諸問題に鑑み鋭意検討を行った結果、達成されたものである。すなわち、本発明の目的は、２０００ｍ／分以上の高速で走行する合成繊維糸条に対しても、糸条に擦過損傷を与えることなく、均一かつ付着斑なく処理剤を走行糸条に付着させることにある。
【００２７】更に、本発明の他の目的は、高速走行する糸条や多数本の糸条に対しても、処理剤を周囲に飛散させることなく、その故に、処理剤の損失を少なくできて歩留まりを向上させることができる上に、作業環境をも良好に維持できる処理剤付与装置を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】ここに、本発明の合成繊維糸条への処理剤付与装置として、「高速走行する合成繊維糸条と接触して処理剤を付与するための処理剤付与ローラと、該ローラを支承して合成繊維糸条の走行方向と同方向へ該ローラを回転させる回転駆動軸と、前記ローラの下端部が浸漬させられると共に処理剤を貯えた容器と、該ローラの回転に伴い発生する処理剤の流れ方向に対して略直角方向に該ローラの下方の該容器中に立設された邪魔板と、該容器中の処理剤の液面レベルを調整する堰とを含む合成繊維糸条への処理剤付与装置」が提供される。
【００２９】また、本発明の他の合成繊維糸条への処理剤付与装置として、「高速走行する合成繊維糸条と接触して処理剤を付与するための処理剤付与ローラと、該ローラを支承して糸条の走行方向と同方向へ該ローラを回転させる回転駆動軸と、該ローラの下部が処理剤中に浸漬させられると共に該ローラへ塗布する処理剤を貯える容器とを含む処理剤付与装置であって、その際、凹断面形状を有し且つその底部が平坦である処理剤を保持させる溝を前記ローラ上に形成した合成繊維糸条への処理剤付与装置」が提供される。
【００３０】このような凹断面形状を有し且つその溝底部が平坦である処理剤溜溝を処理剤付与ローラ上に形成することによって、その表面張力の作用によって処理剤を処理剤付与ローラ上に安定に保持できる。つまり、処理剤溜溝をローラ上に形成することによって、処理剤を保持するための新たな接触面を形成し、これによって、処理剤の表面張力を利用することができ、処理剤の膜がローラ上に安定に形成されることとなる。
【００３１】また、本発明の装置においては、「前記膜厚調整部材が、前記処理剤付与ローラの回転表面に対して微小間隙を置いて、該回転表面に対して略平行に設けられたピン又はプレートであること」が好ましい。このようにすることによって、該ローラが高速回転することによってピックアップされる処理剤の膜厚が必要以上に厚くなってしまうという問題と、糸条と該ローラとの間の相対速度差を縮小して糸条の擦過損傷を防止するためには該ローラの回転数を上げなければならないという相反する問題をそれぞれ両立させて解決することができる。
【００３２】更に、本発明の装置においては、前記膜厚調整部材が前記処理剤付与ローラの表面と平行に設けられたピン又はプレートであることが、該ローラに処理液膜として持ち去られる膜厚を適正に調整することができるため好ましい。
【００３３】また、本発明の装置においては、前記処理剤付与ローラが走行糸条と接触する接触部の材質が表面粗さ（Ｒａ）で０．５Ｓ（０．５μｍ）以上、２.０Ｓ（２．０μ）ｍ以下であるセラミックスであって、該ローラの直径が８０ｍｍ以上、１５０ｍｍ以下であることが好ましい。何故ならば、このような条件を採用することによって、処理剤付与ローラの磨耗の進行を遅らせることができ、更に、走行糸条に擦過損傷などのダメージを与えることなく処理剤を走行糸条に付与できるからである。
【００３４】また、本発明の装置においては、前記合成繊維糸条の走行速度Ｖ1（ｍ／分）と前記処理剤付与ローラの周速Ｖ2（ｍ／分）との比Ｖ1／Ｖ2が、２０≦Ｖ1／Ｖ2≦８００の範囲において前記回転駆動軸の回転数を一定に制御することが、走行糸条に擦過損傷などのダメージを与えることなく処理剤を走行糸条に付与でき好ましい。
【００３５】そして、本発明の装置は、従来技術のように糸条の走行速度Ｖ1（ｍ／分）が２０００ｍ／分未満の低速においても勿論好適に使用することができる。しかし、特に、前記走行速度Ｖ1が２０００ｍ／分以上、８０００ｍ／分以下の高速で走行する合成繊維糸条に対して処理剤を付与するために好適に使用することができる処理剤付与装置として使用することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】本発明の装置は、高速（特に、２０００ｍ／分以上）で走行する合成繊維糸条に対して、その製糸工程での使用が好ましくない、と従来はされてきたローラ式の処理剤付与方式を使用して、高速走行する糸条に対して処理剤を付与することを一大特徴とする。なお、本発明を適用する合成繊維としては、特に限定されないが、主にポリエステル繊維、ポリアミド繊維、またはアラミド繊維などを挙げることができる。
【００３７】ここで、本発明の装置では、走行糸条に対して大きな抵抗を与えないために、合成繊維糸条の走行方向と同方向へ回転するローラ上に処理剤を膜状に塗布して、走行糸条へ処理剤を付与する。このため、本発明の装置では、従来のガイド式処理剤付与方式のように、処理剤を付与するための固定ガイドを使用することはしない。したがって、本質的に、固定ガイドによって高速走行する糸条が擦過され、損傷を受けるということはない。
【００３８】しかしながら、ローラ式処理剤付与方式を単に採用するだけでは、前述のように、糸条の走行速度が高速になればなるほど、処理剤付与ローラ上に処理剤膜が良好に形成されないという問題があることは、既に述べた通りである。そこで、以下に、従来のローラ式処理剤付与方式の問題点を解決する上で本発明が採用した構成について、図面を参照しながら、その実施形態に基づいてその作用と共に詳細に説明する。
【００３９】先ず、図１は、本発明の装置を好適に適用できる製糸工程を例示した模式説明図である。この図１において、参照符号２１はスピンブロック、参照符号２２は紡糸パック、参照符号２３は紡糸口金、参照符号２４は加熱筒、参照符号２５は断熱板、参照符号２６は冷却風紡糸筒、参照符号２７は冷却筒、そして、参照符号２８は引取りローラをそれぞれ示し、これらは溶融紡糸装置２を構成する。
【００４０】以上に述べた溶融紡糸工程において、先ず図示しない溶融押出機などを使用して前記ポリエステルなどのポリマーを常法により溶融し、ギヤポンプ等の計量供給手段によってスピンブロック２１のパックドームに装着された紡糸パック２２へ送る。ついで、この紡糸パック２２に設けられた紡糸口金２３のポリマー吐出孔群から溶融したポリマーを定量吐出する。
【００４１】そして、紡糸口金２３の直下に設けた加熱筒２４により紡糸口金２３面を保温することで、紡出された合成繊維糸条Ｙが冷却されるのを遅延させるための遅延冷却制御を行い、冷却紡糸筒２６から冷却風を紡出された糸条Ｙに図の矢印方向へ吹き付け、ガラス転移温度以下に一旦冷却する。
【００４２】その後、冷却された糸条Ｙは、処理剤付与装置１Ａで紡糸油剤を付与された後、引取りローラ２８により引取られた後、第一エアノズル４１にて糸条Ｙを構成する単繊維群に対して単繊維同士を互いに絡ませる第一段の交絡処理が行われる。
【００４３】前述のように溶融紡糸された糸条Ｙは、一対の加熱ローラからなる延伸ローラ群３を多段（本例では４段）に配置した第一〜第四延伸ローラ３１〜３４へ導かれ、これらの延伸ローラ群３間において多段延伸される延伸工程へと供される。
【００４４】その際、前記延伸ローラ群３に導かれた糸条Ｙは、糸条Ｙが各延伸ローラ３１〜３４に接触する時間が十分に確保されるように、これらの延伸ローラ３１〜３４に数ターン〜２０ターン巻回される。そして、このようにして、延伸ローラ群３によって加熱された糸条Ｙは、各段の延伸ローラ３１〜３４間でそれぞれ所定の延伸倍率に引き伸ばされる。更に、このようにして、延伸ローラ群３で延伸された糸条Ｙは、最終的に第二エアノズル４２で交絡処理を受けた後、ワインダー５にて巻き取られる。
【００４５】なお、この製糸工程の例では、本発明の処理剤付与装置を参照符号１（１Ａと１Ｂ）で示し、これらは引取りローラ９の上流側位置、そして、第３段目の延伸ローラ３３と第４段目の延伸ローラ３４との間の位置に、図示したように、それぞれ溶融紡糸工程における油剤付与装置、延伸工程における処理剤付与装置として設けられている。
【００４６】以下、前述のような製糸工程などに好適に使用される本発明の処理剤付与装置の実施形態について、詳細かつ具体的に図面を参照しながら説明する。
【００４７】図２は、本発明に係わる合成繊維への処理剤付与装置の実施形態を例示した説明図であって、図（ａ）は糸条が下方から上方へと走行する実施形態例、そして、図（ｂ）は糸条が上方から下方へと走行する実施形態例をそれぞれ示した模式側面図である。
【００４８】前記図２において、本発明の処理剤付与装置１Ａと１Ｂとは、参照符号１１Ａと１１Ｂとで示される処理剤付与ローラ、参照符号１２Ａと１２Ｂとで示される回転駆動軸、参照符号１３Ａと１３Ｂとで示される処理剤を貯えるための容器、参照符号１４Ａと１４Ｂとで示される処理剤の供給口、参照符号１５Ａと１５Ｂとで示される処理剤の排出口、参照符号１６Ａと１６Ｂとで示される堰、参照符号１７Ａと１７Ｂとで示される処理剤の膜厚調整部材、そして、参照符号１８Ａと１８Ｂとで示される邪魔板をそれぞれ含んで構成される。なお、参照符号Ｙは走行糸条、そして、参照符号Ｌは該糸条に付与する処理剤をそれぞれ示している。
【００４９】以上のように構成される本発明の処理剤付与装置１Ａと１Ｂにおいて、前記処理剤付与ローラ１１Ａと１１Ｂは、糸条Ｙが走行する方向と同じ方向へ回転駆動軸１２Ａと１２Ｂによってそれぞれ図の矢印方向へ回転させられる。このようにローラ１１Ａと１１Ｂが回転させられることによって、糸条Ｙがローラ１１Ａと１１Ｂによって、擦過されて損傷を受けることを防いでいる。
【００５０】また、本発明の処理剤付与装置１Ａと１Ｂの一部を構成する処理剤Ｌを貯えた容器１３Ａと１３Ｂには、供給口１４Ａと１４Ｂから新鮮な処理剤Ｌが容器１３Ａと１３Ｂ中へそれぞれ常時供給される。なお、この容器１３Ａと１３Ｂには、図示したように堰１６Ａと１６Ｂがそれぞれ設けられ、この堰１６Ａと１６Ｂの高さによって、容器１３Ａと１３Ｂに貯えられる処理液Ｌの液面が一定のレベルに絶えず維持されるようにされている。
【００５１】このようにして、走行糸条Ｙなどに付着したり、ごく一部が系外に飛散したりすることによって持ち去られた分を除いて、供給口１４Ａと１４Ｂから供給される残余の処理剤Ｌは、堰１６Ａと１６Ｂをオーバーフローしながら、排出口１５Ａと１５Ｂから排出される。
【００５２】このとき、排出口１５Ａと１５Ｂから排出された余剰の処理剤Ｌは、フィルターなどによって、異物を除去した後、その剤温度が所定の温度を維持するように温度制御を行いながら、持ち去られた分の処理剤や系外へ蒸発した水分などを追加補給しつつ、再び供給口１４Ａと１４Ｂから容器１３Ａと１３Ｂへ循環供給するようにしても良い。
【００５３】その際、処理剤Ｌの粘度が変化すると、ローラ１１Ａと１１Ｂに塗布される剤のピックアップ量も微妙に変化する。したがって、処理剤Ｌに係わる、剤温度や水分蒸発などによる剤成分などの条件が変化しないように配慮することが必要である。
【００５４】また、本発明の処理剤付与装置において、処理剤Ｌを貯える前記容器１３Ａと１３Ｂは、ローラの表面に処理剤Ｌを付与し、ある程度の厚さを有する液膜を安定に形成させるために、ローラ１１Ａと１１Ｂの外周の１／８以上を処理剤Ｌに浸漬するようにすることが好ましい。
【００５５】何故ならば、もし、１／８以下とした場合には、ローラ１１Ａと１１Ｂの表面に付着する処理剤Ｌの量が少なくなって、糸条Ｙへの処理剤Ｌの付与量も非常に低いものとなるからである。なお、ローラ１１Ａと１１Ｂを処理剤Ｌ中に浸漬する外周値の上限は、糸条Ｙが容器１３Ａと１３Ｂ中に貯えられた処理剤Ｌ中に浸漬されず、安定に走行できる値とすることはいうまでもない。
【００５６】ところで、本発明の処理剤付与装置は、高速（特に、２０００ｍ／分以上、７０００ｍ／分）で走行する糸条Ｙ対して適用できる。しかし、そのためには、必要とされる所定量の処理剤Ｌを塗布する必要があり、通常、この量はローラ１１Ａと１１Ｂの回転数に依存し、目的とする塗布量を得るためにはローラ１１Ａと１１Ｂの回転数も必然的に高く設定する必要がある。また、糸条Ｙがローラ１１Ａと１１Ｂから受ける擦過損傷を防止するためにも、ローラ１１Ａと１１Ｂの回転数を高くする必要がある。
【００５７】しかしながら、ローラ１１Ａと１１Ｂの回転数を高く設定すると、回転するローラ容器１１Ａと１１Ｂによって、容器１３Ａと１３Ｂ中の処理剤Ｌは、ローラ１１Ａと１１Ｂの回転方向に押し流されて回転方向へ移動しようとすると共に、その液面も乱されてしまう。このような現象が生じると、ローラ１１Ａと１１Ｂ上に安定した塗布膜を形成させることができなくなることは、言うまでもない。
【００５８】そこで、本発明の装置においては、このような回転するローラ１１Ａと１１Ｂによる処理剤Ｌの移動という問題に対して、ローラ下部の容器１３Ａと１３Ｂ内に数枚の邪魔板１８Ａと１８Ｂをそれぞれ設置することにより解決される。なお、いうまでもなく、このような邪魔板１８Ａと１８Ｂを設置することの目的は、ローラ１１Ａと１１Ｂの回転方向に押し流されて回転方向へ移動しようとする処理剤Ｌの流れを抑制することにある。
【００５９】ここで、このような邪魔板１８Ａと１８Ｂの設置数は特に限定する必要はないが、通常は４〜１０枚設ければよい。また、その時の邪魔板１８Ａと１８Ｂの間隔としては、５〜１０ｍｍが好ましい。更に、邪魔板１８Ａ及び１８Ｂとローラ１１Ａ及び１１Ｂのそれぞれの間隔は、１〜１０ｍｍ程度が設置される。
【００６０】なお、これらの値は、飽くまでも目安であって、処理剤の種類やその粘度、糸条走行速度、糸条に付与する処理剤の量などの条件によって変化するため、適宜最適な条件を選択して設定することが必要である。
【００６１】次に、前記ローラ１１Ａ及び１１Ｂ上の液膜は、このローラ１１Ａ及び１１Ｂの回転数が低い限りにおいては、重力によりローラの外周面上を処理剤Ｌが自然落下して薄膜化され、膜厚が均一化される。しかしながら、ローラ１１Ａ及び１１Ｂが高速で回転すると、処理剤Ｌの自然落下による液膜の安定化ができなくなるため、ローラ１１Ａ及び１１Ｂ上に塗布された液膜は非常に厚くなり乱れる。
【００６２】このため、高速で走行する糸条Ｙがローラ１１Ａ及び１１Ｂに接触した時に処理剤Ｌが飛散したり、あるいは、多錘の糸条Ｙに対して処理剤を付与する場合においては、処理剤Ｌの付着量に関して錘間差が発生したりする。
【００６３】このような問題を解決するためには、前記ローラ１１Ａ及び１１Ｂ上に形成される余分な処理剤を掻き落として液膜の厚さを最適な値に調整することを目的として、ピンやプレートのような部材からなる膜厚調整部材１７Ａ及び１７Ｂを、前記ローラ１１Ａ及び１１Ｂの回転表面に対して略水平方向に配置する。
【００６４】このようにすることより、該ローラ１１Ａ及び１１Ｂを高速回転させた場合でも、このローラ１１Ａ及び１１Ｂ上に薄くかつ均一な液膜を塗布することができ、しかも、このようにして形成された液幕を安定に維持させることができる。
【００６５】なお、膜厚調整部材１７Ａ及び１７Ｂとして設けられる前記ピン又はプレートの形状は特に限定されるものではないが、ピンの場合には、その形状が円柱状であって、その直径は１〜５ｍｍとすることが処理剤Ｌの液膜の厚さを均一化できる効果がより発現するために好ましい。
【００６６】また、プレートの場合はその板厚を薄くすることが好ましが、必要な剛性を十分維持する範囲であることが要求されるために、板厚を余りにも薄くすることはできないが、これらの条件を満足する範囲の板厚を適宜選択することができる。例えば、前記プレートの板厚としては、０.２〜３ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００６７】ここで、前記膜厚調整部材１７Ａ及び１７Ｂの取り付け位置としては、糸条Ｙの走行方向が上から下の場合には、走行糸条Ｙと反対側のローラ１１Ａの近傍に取り付け、糸条Ｙの走行方向が下から上の場合には、走行糸条側のローラ１１Ｂの近傍に取り付ければよい。すなわち、ローラ１１Ａ及び１１Ｂが処理剤Ｌをピックアップして、ローラ１１Ａ及び１１Ｂの表面上に液膜を形成した直後の位置に設けることが好ましい。
【００６８】その際、前記膜厚調整部材１７Ａ及び１７Ｂと前記ローラ１１Ａ及び１１Ｂの設置間隔は微小間隙を置いて設けられることが好ましく、例えば、０．０５〜０．５ｍｍ間隔をもって設けることが好ましい。
【００６９】何故ならば、その間隙が０．０５ｍｍ以下では、処理剤付与ローラ上の液膜が薄くなりすぎて、処理剤の付着効率が不良となる。一方、０．５ｍｍ以上では、ローラ１１Ａ及び１１Ｂ上の液膜が厚くなりすぎ、本発明の目的の効果を得ることができないからである。
【００７０】次に、前記処理剤付与ローラ１１Ａ及び１１Ｂの表面粗さ（Ｒａ）は０．５μｍ（０．５Ｓ）以上、２．０μｍ（２．０Ｓ）以下が好ましい。何故ならば、２．０μｍ（２．０Ｓ）以上の場合、高速回転するローラ１１Ａ及び１１Ｂでは液膜が厚くなりすぎるため、ローラ１１Ａ及び１１Ｂの表面に塗布される液膜が不均一化したり、処理剤の飛散量が多くなったりするからである。また、０．５μｍ（０．５Ｓ）以下では、走行糸条Ｙとの間の摩擦係数が高くなり、走行糸条Ｙが擦過損傷を受け易くなり、単繊維切れなどによる毛羽の発生が多くなって、得られる糸条の品位が悪化する。
【００７１】更に、処理剤付与ローラ１１Ａ及び１１Ｂの直径としては、８０〜１５０ｍｍとすることが好ましい。何故ならば、ローラ直径が８０ｍｍ以下である場合、糸条Ｙに付与する処理剤Ｌの付着量を目的とする値にするために、該ローラ１１Ａ及び１１Ｂの回転数を更に上げる必要があるからである。
【００７２】もし、ローラ１１Ａ及び１１Ｂの回転数を余りにも上げることになれば、ローラ１１Ａ及び１１Ｂ上に形成される液膜の厚さが厚くなり過ぎて、前記膜厚調整部材１７Ａ及び１７Ｂを使用しても、液膜の厚さを均一に制御することが難しくなる。このため、ローラ１１Ａ及び１１Ｂの直径を余りに小さくするのは好ましくない。
【００７３】これに対して、ローラ１１Ａ及び１１Ｂの直径を１５０ｍｍ以上とすると、主として設置スペースが大きくなるという問題を惹起する。例えば、多錘糸条を同時に処理したり、図１に示すように、溶融紡糸工程と延伸工程とを直結して紡糸延伸同時加工を行ったりするような場合において、限りのある設置スペース内にたくさんの設備を設ける必要が生じる。そして、このように広い設置スペースが必要とされると、設備をコンパクトに効率よく収めることが極めて難しくなるという問題を生じる。
【００７４】ところで、通常の製糸工程において、糸条Ｙの走行速度Ｖ1（ｍ／分）は、処理剤Ｌが付与される位置においては、製糸条件が変更されない限り常に一定とされることは言うまでもない。このとき、糸条Ｙの前記走行速度Ｖ1（ｍ／分）に対して、前記処理剤付与ローラ１１Ａ又は１１Ｂの周速Ｖ2（ｍ／分）が処理剤Ｌの膜厚制御と糸条の擦過損傷という問題を解決する上で重要であることは既に述べた。
【００７５】そこで、これらの糸条走行速度Ｖ1とローラ周速Ｖ2とに関して、その好適な関係を検討すると、２０≦Ｖ1／Ｖ2≦８００という関係を有することが重要であることが分かった。
【００７６】もし、Ｖ1／Ｖ2が８００以上の場合、高速走行する糸条Ｙに対し、処理剤Ｌの付与が追従せず、処理剤Ｌの付着斑を生ずるばかりか、処理剤Ｌの糸条Ｙへの付着量は非常に低いもとなる。一方、Ｖ1／Ｖ2が２０以下の場合、ローラ１１Ａ又は１１Ｂの表面上に形成された処理剤Ｌの液膜が厚くなり、処理剤Ｌの糸条Ｙへの付着斑が発生するばかりか、処理剤Ｌの飛散も激しくなる。
【００７７】なお、本発明の処理剤付与装置において、処理剤Ｌの温度を一定に維持するために処理剤Ｌを貯える容器１３Ａ又は１３Ｂに処理剤Ｌの温度制御装置を設けることが好ましい。一例を示すならば、前期容器１３Ａ又は１３Ｂや処理剤Ｌの供給配管（図示せず）にジャケットを取り付け、このジャケット内に冷却水などの冷媒を流したりすることで、処理剤Ｌを一定温度に冷却するのが好ましい。
【００７８】そして、このようにすることによって、容器１３Ａ又は１３Ｂ内の処理剤Ｌの温度を３０℃以下に維持することが好ましい。何故ならば、もし、容器１３Ａ又は１３Ｂ中の処理剤Ｌの温度が３０℃より高くなると、処理剤Ｌの性能を低下させるばかりではなく、処理剤Ｌ中の水分の蒸発が促進されて処理剤Ｌの濃度が変化するからである。
【００７９】次に、本発明の合成繊維糸条への処理剤付与装置の他の実施形態について、図３を参照しながら以下に具体的に説明する。ここで、図３は、本発明の他の処理剤付与装置１ｃに係わる実施形態を例示した模式説明図であって、図（ａ）は模式正面図、そして、図（ｂ）は模式側面図をそれぞれ示している。
【００８０】なお、本例は糸条が上方から下方へと走行する場合である。しかしながら、糸条が下方から上方へと走行する場合においても、細部の相違点に関しても本例と先に述べた図２の実施形態例を参考にすれば容易に理解することができると考える。したがって、糸条が下方から上方へと走行する場合の実施形態に関する説明は、説明の重複を避けるために省略したことを付言しておく。
【００８１】ここで、図３において使用した参照符号について先ず説明すると、Ｙは糸条、１１ｃは処理剤付与ローラ、１２ｃは該ローラ１１ｃの回転駆動軸、１３ｃは処理剤を貯える容器、１４ｃは処理剤の供給口、１５ｃは処理剤の排出口、Ｇはロ―ラ１１ｃ上に形成された溝、Ａは該溝Ｇの幅（ｍｍ）、そして、Ｂは該溝Ｇの深さ（ｍｍ）をそれぞれ示している。なお、その他の細部構成は、図２（ａ）の実施形態例に準拠することとする。
【００８２】以上のように構成される本発明の処理剤付与装置１ｃの実施態様においては、糸条Ｙの走行方向に凹断面形状を有し、且つ、その底部が平坦である処理剤を保持させる溝Ｇを設けることが肝要である。
【００８３】何故ならば、ローラ１１ｃの外周面が溝Ｇのない単なる平坦な面である場合、該外周面に付着した処理剤は、ローラ１１ｃ上でその表面積を減少させるために、表面張力によって凸形状となろうとするからである。
【００８４】その上、高速回転するローラ１１ｃには遠心力が作用するため、この遠心力によって、処理剤がローラ１１ｃ上で凸形状になろうとする傾向は、より顕著なものとなる。そして、終には、処理剤膜は、ローラ１１ｃ上で割れて、筋状の流れとなってしまう。
【００８５】このような現象に対して、前述のような凹断面形状を有する溝Ｇをローラ１１ｃ上に形成することによって、該溝Ｇの両側面と底面とで表面張力の作用によって処理剤が保持できるのである。つまり、該溝Ｇを設けることによって、溝Ｇの底壁面に加えて、新たに出現する該溝Ｇの両側壁面にも処理剤を接触させることが可能となるのである。
【００８６】その結果、処理剤とこれら接触面との間における濡れ面積の増大に伴って、処理剤との濡れ性が向上して、処理剤の液膜がローラ１１ｃ上に安定に形成されることとなる。また、処理剤Ｌの流れは、溝Ｇという所定の経路に沿って流れることともなって、安定な処理剤からなる液膜をローラ１１ｃ上の溝Ｇに形成させて、これを維持することができる。
【００８７】このため、走行する糸条Ｙに随伴する随伴気流や高速回転に伴う遠心力がローラ１１ｃの外周面に付着した処理剤に作用したとしても、ローラ１１ｃ上に形成された処理剤の膜が乱されるのを最小限に止めることができ、処理剤を走行糸条Ｙに均一に付着させることができる。また、処理剤が溝Ｇに安定に保持されることとなって、処理剤の周囲への飛散を少なくでき、これと共に、処理剤の損失を少なくすることができるのである。
【００８８】また、多錘糸条Ｙに処理剤を付与するために使用するローラ１１ｃでは、多数本の糸条に対して同時に並列的に処理剤を付与することが必要となるために、ローラ１１ｃの幅が必然的に広くなる。したがって、このような場合においても、ローラ１１ｃ上に形成される処理剤の液膜の乱れは顕著になり、糸条Ｙに対して均一に処理剤を付与することは困難となる。
【００８９】しかしながら、このような場合においても、ローラ１１ｃ上に凹断面形状を有する溝Ｇをそれぞれの糸条Ｙに対応させてそれぞれ形成することによって、該溝Ｇによって処理剤が安定に保持され、ローラ１１ｃが高速回転しても、均一な液膜をローラ１１ｃ上に維持することができる。
【００９０】以上に述べた本発明の処理剤付与装置に関して、ローラ１１ｃ上に形成する溝Ｇの幅Ａ（ｍｍ）及び深さＢ（ｍｍ）は、適用工程（紡糸工程か、延伸工程か）、糸条Ｙの条件（種類、繊度、及び単繊維数など）、製糸条件（糸条の張力、処理剤付与ローラへの接触圧力など）、糸条Ｙの走行速度、ローラ１１ｃの周速、糸条Ｙの処理剤付着量、そして、処理剤の表面張力（粘度、温度など）などの条件によって大きく異なってくるため、これら条件に合わせて適宜、好ましい設計値を選択すればよいことは、言うまでもない。
【００９１】なお、図２に記載されているピンやプレートのような膜厚調整部材１７Ａ又は１７Ｂは、このような溝Ｇをローラ１１ｃ上に形成した場合においても、設けることは好ましい実施態様である。
【００９２】何故ならば、図３の実施形態例においては、処理剤が該溝Ｇ部以外のローラ１１ｃの外周面においても付着しているが、この部分に付着した処理剤は本質的に不要なものであるからである。このため、前述のような膜厚調整部材を設けることで、これらの不要な処理剤を極力取り除くことができる。
【００９３】この場合、該膜厚調整部材とローラ１１ｃの回転する外周面との間の距離は、極力小さくすることが好ましい。もし、必要であれば、ローラ１１ｃに接触させてもよく、このような場合には、膜厚調整部材は、ローラ１１ｃと接触してその接圧によって自由回転回転するフリー・ローラによって構成しても良い。
【００９４】更に、このような膜厚調整部材を設ける場合においては、この溝Ｇ部で形成される処理剤の液膜厚さを積極的に制御するために、溝Ｇの幅Ａ（ｍｍ）と深さＢ（ｍｍ）を調整するようにしても良い。なお、このような溝Ｇの幅Ａ（ｍｍ）と深さＢ（ｍｍ）とは、前述のように糸条Ｙの条件、糸条Ｙの走行速度等々によって左右されるため、一律にその値を決定することができないことは言うまでもなく、これらの条件に応じて適宜設定されるべきものである。
【００９５】次に、以上に述べた本発明の処理剤付与装置を図１に例示した製糸工程に適用した実験例について説明するが、この実験例に関する説明を通じて、本発明の処理剤付与装置に係わる実施形態を具体的かつ詳細に理解できるものと考える。
【００９６】図１に例示した製糸工程において、固有粘度が０．９７のポリエステルを公知の溶融押出機（図示せず）に供して溶融させた後、これも公知のギヤポンプなどの計量供給手段（図示せず）によって溶融ポリエステルを一定量に計量しながら、紡糸装置２を構成するスピンブロック２１へ供して、紡糸口金パック２２に装着された紡糸口金２３（吐出孔数が１９２個）より吐出孔一孔当り２ｃｃで溶融ポリエステルを吐出させ、紡糸温度２９５℃で定法によって糸条Ｙとして紡出した。
【００９７】そして、紡出糸条Ｙは、その全周から冷却装置２６より吹出される冷却風によって、ガラス転移温度以下に一旦冷却して固化させた後、図２（ａ）に例示した処理剤付与装置と実質的に同様な構成を有する装置１Ａによって、処理剤である紡糸油剤を付与しつつ、引取ローラ２８によって、糸条速度１０００ｍ／分で引取った。その際、紡糸油剤成分の糸条に対する付着量は、乾燥後の繊維重量に対する重量％で示すと、０．３５重量％となるように油剤の付与条件を調整した。
【００９８】このとき、前記処理剤付与装置１Ａに使用した処理剤付与ローラ１１Ａは、処理剤付与部の表面粗さ（Ｒａ）が１.０Ｓであって、その直径が１００ｍｍである酸化アルミニュウムからなる材質のものを使用した。その際、前記ローラ１１Ａの回転数は、２００ｒｐｍ（ローラ１１Ｂの周速Ｖ2は６３ｍ／分）に設定した。
【００９９】また、膜厚調整部材１７Ｂとしては、処理剤の液面から１５ｍｍ離間させた処理剤付与ローラ１１Ｂに対して０.１ｍｍの微小間隙を有し、かつ、該ローラ１１Ｂの回転する外周面に対して平行に設けられた直径が２ｍｍの円柱ピンを使用した。
【０１００】なお、前記紡糸油剤（処理剤）の組成は、グリセリントリオレート：６８部、ＰＯＥ（２５）硬化ヒマシ油トリステアレート：２０部、ＰＯＥ（３）ラウリルアミノエーテル：１０部、ＰＯＥ（８）オレイルフォスフェートナトリウム：２部とし、これに水を加えて増量し、その濃度が水に対して１０重量％となるように調製したものを使用した。
【０１０１】そして、引き続き、交絡付与装置４１によって交絡を付与した後、２２０℃に加熱した直径１８０ｍｍのローラ対からなる４段の延伸加熱ローラ群３にて、０．２８秒間加熱接触させながら、延伸倍率４.０で延伸熱処理し、その際、延伸ローラ３３と３４との間にローラ式処理剤付与装置１Ｂを設けたが、この処理剤付与部における糸条Ｙの走行速度は４０００ｍ／分であった。
【０１０２】ここで、前記処理剤付与装置１Ｂとしては、処理剤付与部の表面粗さ（Ｒａ）が１.０Ｓであって、その直径が１００ｍｍである酸化アルミニュウムからなる材質のものを使用した。その際、前記ローラ１１Ａの回転数は、１８０ｒｐｍ（ローラ１１Ｂの周速Ｖ2は５７ｍ／分）に設定した。したがって、Ｖ1／Ｖ2は７０であった。
【０１０３】なお、この処理剤付与部で付与した前記処理剤の組成は、デナコールＥＸ−４２１(ナガセケムテックス株式会社)：５０部、ジオクチルアゼレート：１５部、ＰＯＥ（５）ラウリルエーテル：２５部、ＰＯＥ（１０）ラウリルアミノエーテル：７．５部、ＰＯＥ（３）ラウリルサルフェートナトリウム：２．５部とし、これに水を加えて増量し、その濃度が水に対して４５重量％となるように調製したものを使用した。
【０１０４】更に、このように調製した処理剤中に蛍光剤を０．１％含有させ、乾燥後に繊維重量に対して０．２５重量％となるように処理剤の付与条件を設定して、前記処理剤付与装置１Ｂによって処理剤を糸条Ｙに付与した後、第２交絡付与装置４２によって糸条Ｙを構成するフィラメント間に交絡を付与した後、巻取機５によって４０００ｍ／分で巻き取った。そして、最終的に、１１００デシテックス、１９２フィラメントの丸断面のポリエステル繊維からなる処理剤が付与された糸条からなるパッケージを得た。
【０１０５】ここで、処理剤中に０．１％含有させた蛍光剤は、処理剤の糸条への付着斑を測定することを目的としたものである。即ち、図１のような製糸工程において製糸して得た糸条パッケージから３００ｍ／分の速度で糸条を解舒して３０分間に渡って蛍光強度測定装置へ連続走行させ、糸条に付着した処理剤中蛍光剤の蛍光強度を連続測定することによって、処理剤の糸条への付着斑を測定することを目的としている。
【０１０６】このとき、連続測定により得られた蛍光強度の中から蛍光強度の最大値Ｉmaxと最小値Ｉminを求め、これらＩmaxとＩminから蛍光強度変動率ΔＩを下記（１）式によって算出した。
【０１０７】
ΔＩ（％）＝（Ｉmax−Ｉmin）／（Ｉmax＋Ｉmin）／２）……（１）
なお、この（１）式で算出された蛍光強度変動率ΔＩの値が小さい程、処理剤の糸条への付着斑が少ないことを意味していることは、言うまでもない。
【０１０８】以上のようにして本発明の処理剤付与装置を適用した実験では、蛍光強度変動率ΔＩの値は１２であった。また、処理剤の飛散量を評価するために、前記処理剤付与装置１Ｂの近傍において、処理剤が飛散する方向に直径５ｃｍ丸板を１分間設置した。そして、この丸板に飛散して付着した処理剤の量を目視で評価したところ、飛散量は少なかった。
【０１０９】次に、本発明の処理剤付与装置１Ａと１Ｂを使用した前記実験例において、本発明の処理剤付与装置１Ｂを別の本発明の処理剤付与装置１ｃに代えた以外の条件は、実質的に同様の実験条件で採用した。
【０１１０】このとき、前記処理剤付与装置１ｃとしては、処理剤付与ローラ１１ｃ上に幅Ａ（ｍｍ）が４ｍｍ、深さＢ（ｍｍ）が２.５ｍｍの溝Ｇを形成した以外の詳細条件は、図３（ｂ）に示した従来の処理剤付与装置１００Ｂと実質的に同じものを使用した。得られた結果は、蛍光強度変動率ΔＩの値は１２であって、処理剤は糸条により均一に付着していることを示していた。このとき、前述と全く同様の方法で評価した目視による処理剤の飛散量は、より少なかった。
【０１１１】これに対して、処理剤（紡糸油剤）付与装置として、本発明の図２（ｂ）に例示したものに代えて、図４（ｂ）に例示した従来の装置１００Ｂを用いた以外は、前記条件にそのまま準拠して比較実験を行った。この比較実験によって得られた蛍光強度変動率ΔＩの値は２０であり、また、前記丸板に付着した処理剤の量を目視で評価したところ、飛散量は多かった。
【０１１２】以上に述べたように本発明の装置は、糸条の走行速度Ｖ1が高速領域にあるときは大きな効果を有することが分る。そこで、従来の処理剤付与装置１００Ｂ適用限界を検討することを目的として、従来の処理剤付与装置１００Ｂ上での糸条Ｙの走行速度Ｖ1を４０００ｍ／分から２０００ｍ／分に変更して実験を行った。なお、これ以外の条件は、本発明の処理剤付与装置１Ｂを適用した実験と実質的に同じ条件とした。
【０１１３】このとき得られた蛍光強度変動率ΔＩの値は３０であって、本発明の処理剤付与装置１Ｂ上を４０００ｍ／分で糸条Ｙを走行させた場合の前記ΔＩの値１７と比較しても大きくなっていた。このように、糸条Ｙの走行速度が２０００ｍ／分では、明らかに従来の処理剤付与装置１００Ｂを用いた場合には、処理剤の付着斑が生じていることが分った。
【０１１４】
【発明の効果】以上に述べた本発明の処理剤付与装置によれば、２０００ｍ／分以上の高速で走行する合成繊維糸条に対しても、糸条に擦過損傷を与えることなく、均一かつ付着斑なく処理剤を走行糸条に付着させることができる。
【０１１５】つまり、本発明の装置は処理剤付与ローラを有するが、この処理剤付与ローラを糸条の走行方向と同一方向へ回転させることによって、擦過によって糸条が受けるダメ―ジを軽減することができる。このため、単繊維切れの発生も抑制されるために、毛羽のような糸欠陥がない品質に優れた糸を製造することができる。
【０１１６】また、本発明の処理剤付与装置によれば、処理剤付与ローラがどのような回転数で回転したとしても（例え、高速回転したとしても）、従来は、該ローラによってピックアップされる処理剤の液膜の厚さを制御することが非常に困難であったのが、最適な値に制御することができる。
【０１１７】また、本発明の処理剤付与装置によれば、処理剤付与ローラへ処理剤を供給する際に、邪魔板や堰を設けることによって、液流や液面の乱れを惹起させることなく、回転する該ローラ上に均一かつ安定な処理剤膜を形成させることができる。その上、膜厚制御部材を設けることによって、処理剤付与ローラ上に形成させた膜厚を適正な厚さに制御することができる。このため、走行する糸条に対して、斑なく均一かつ安定に処理剤を付着させることができる。
【０１１８】更に、本発明の処理剤付与装置によれば、糸条の走行速度の上昇に伴って、処理剤付与ローラも高速に回転したとしても、該ローラ上に溝を形成することによって、処理剤を安定に保持させ、この溝の底部を接触走行する糸条に随伴する随伴気流やローラの遠心力が処理剤に作用したとしても、形成された処理剤の液膜が乱されるという悪影響を最小限にとどめることができる。
【０１１９】そして、本発明の処理剤付与装置によれば、処理剤が溝に安定に保持されたり、必要以上に余分となる処理剤がローラ上に付着することがなくなったりするため、該ローラ上に付着する処理剤の周囲への飛散を少なくでき、これと共に、処理剤の損失を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置を好適に適用できる製糸工程を例示した模式説明図である。
【図２】本発明に係わる合成繊維への処理剤付与装置の実施形態を例示した説明図であって、図（ａ）は糸条が下方から上方へと走行する実施形態例、そして、図（ｂ）は糸条が上方から下方へと走行する実施形態例をそれぞれ示した模式側面図である。
【図３】処理剤溜溝を処理剤付与ローラ上に形成した本発明の他の処理剤付与装置に係わる実施形態を例示した模式説明図であって、図（ａ）は模式正面図、そして、図（ｂ）は模式側面図をそれぞれ示す。
【図４】従来のローラ式処理剤付与装置を例示した模式説明図であって、図（ａ）は糸条が下方から上方へ走行する実施形態例、図（ｂ）は糸条が上方から下方へ走行する実施形態例をそれぞれ示す。
【図５】従来のガイド式処理剤付与装置を例示した模式説明図であって、図（ａ）は模式正面図、図（ｂ）は模式側断面図である。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｂ 処理剤付与装置
１１Ａ、１１Ｂ 処理剤付与ローラ
１２Ａ、１２Ｂ 回転駆動軸
１３Ａ、１３Ｂ 容器
１４Ａ、１４Ｂ 処理剤の供給口
１５Ａ、１５Ｂ 処理剤の排出口
１６Ａ、１６Ｂ 堰
１７Ａ、１７Ｂ 膜厚調整部材（ピン）
１８Ａ、１８Ｂ 邪魔板
Ｙ 糸条
Ｌ 処理剤
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速で走行する合成繊維糸条に対して、処理剤を好適に付与するための処理剤付与装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、衣料分野、あるいは産業資材分野の繊維製造工程、特に紡糸工程においては、機能性付与のために種々の処理剤が繊維に付与される。しかも、現在では、生産性を向上させるために、製糸工程を高速化するのに伴い、２０００ｍ／分を超えるような高速で走行する糸条に対して、処理剤の付与が行われるようになってきた。
【０００３】従来、前記製糸工程において、特に、２０００ｍ／分より低い速度で走行する糸条に対しては、図４R>４に例示したようなローラ式処理剤付与装置が主に用いられていた。なお、図４の例は従来のローラ式処理剤付与装置の二つの実施態様を示し、図４（ａ）は糸条が上から下へ走行する場合の例、図４（ｂ）は糸条が下から上へ走行する場合の例をそれぞれ模式的に示した一部に断面を含む側面図である。
【０００４】この図４に例示した従来のローラ式処理剤付与装置１００Ａと１００Ｂとにおいて、参照符号Ｙは走行糸条、参照符号Ｌは該糸条に付与する処理剤、参照符号１０１Ａと１０１Ｂとは処理剤付与ローラ、参照符号１０２Ａと１０２Ｂとは該ローラ１０１Ａと１０１Ｂとをそれぞれ回転させる回転駆動軸、参照符号１０３Ａと１０３Ｂとは処理剤Ｌを溜めるための容器、参照符号１０４Ａと１０４Ｂとは処理剤Ｌを供給するための供給口、そして、参照符号１０５Ａと１０５Ｂとは一定レベルに制御された水面からあふれた処理剤を排出する排出口をそれぞれ示す。
【０００５】以上のように構成される装置１００Ａと１００Ｂにおいては、糸条Ｙが比較的低速で走行するため、処理剤付与ローラ１０１Ａと１０１Ｂは、高速で回転させる必要はない。したがって、処理剤付与ローラ１０１Ａと１０１Ｂが容器１０３Ａと１０３Ｂ中でそれぞれ回転しても、容器１０３Ａと１０３Ｂ中に貯えられた処理剤Ｌの流れは余り乱されることがない。
【０００６】このため、ローラ１０１Ａと１０１Ｂ上に処理剤膜が均一かつ安定に形成されることとなって、走行糸条Ｙに対して、均一かつ安定に処理剤を付着させることができる。また、処理剤Ｌの液面も、それ程乱されないために、供給口１０４Ａと１０４Ｂから供給される処理剤Ｌの余剰分を排出口１０５Ａと１０５Ｂからそれぞれ排出することによって、比較的安定した液面レベルを維持している。
【０００７】なお、供給口１０４Ａと１０４Ｂから供給された処理剤Ｌの内、糸条Ｙに付着して糸条と共に持ち去られる分を除いた残余の処理剤は排出口１０５Ａと１０５Ｂから排出される。
【０００８】このように従来技術においては、処理剤Ｌの液面調整と処理剤付与ローラ１０１Ａと１０１Ｂの回転数とを制御することで処理剤付与ローラ１０１Ａと１０１Ｂに塗布する処理剤Ｌの液膜を調整することができる。このため、低速で走行する糸条Ｙに対しては、従来、ローラ式処理剤付与装置が採用されてきた。
【０００９】しかしながら、高速走行する糸条に対して、低速走行する糸条と同様にして処理剤を付与しようとすると、高速走行する糸条に随伴する随伴気流によって、ローラ１０１Ａ又は１０１Ｂ上に形成された処理剤膜が乱されるという問題を惹起し、これによって、糸条への処理剤の良好な付与が妨げられるという深刻な問題が生じることとなる。
【００１０】また、従来のローラ式処理剤付与装置１００Ａ又は１００Ｂでは、糸条の走行速度が高速化するに従って、糸条との擦過損傷を防止することと、処理剤Ｌの単位時間当りのピックアップ量を増やす必要があることから、ローラ１０１Ａ又は１０１Ｂを高速で回転させる必要が生じる。
【００１１】このため、ローラ１０１Ａ又は１０１Ｂの表面に付着する処理剤に大きな遠心力が作用してローラ上の処理剤膜が乱れ、糸条に対する付着する処理剤Ｌの均一性が悪くなるだけではなく、処理剤Ｌの飛散が多くなったりして、処理剤Ｌの損失が多くなって処理剤の歩留まりが低下したりするという大きな問題を有している。
【００１２】更に、通常、走行糸条Ｙに対して均一に処理剤Ｌを付与するために、ローラ１０１Ａ又は１０１Ｂの表面は平坦面とされている。しかしながら、ローラ１０１Ａ又は１０１Ｂの表面が平坦面である場合、該ローラ表面に形成される処理剤Ｌの膜は、自身の表面張力によりローラ表面上で凸形状となる。その上、高速回転するローラ１０１Ａ又は１０１Ｂ上に付着する処理剤Ｌは、遠心力によりこの凸形状の傾向が更に顕著なものとなる。
【００１３】そして、終には、ローラ１０１Ａ又は１０１Ｂ上に形成される処理剤Ｌの膜が不安定となって、液膜に割れが生じて筋状となって、処理剤が不安定な偏流を形成する。また、このようにして、ローラ１０１Ａ又は１０１Ｂ上に形成される処理剤膜に割れが生じると、ローラ１０１Ａ又は１０１Ｂ上に処理剤Ｌの良付着部と不良付着部とが形成されることとなり、走行糸条Ｙに対して、安定かつ均一に処理剤を付着させることが困難となる。
【００１４】その上、ローラ回転数の上昇と共に、ローラ１０１Ａ又は１０１Ｂ上に形成される処理剤Ｌのピックアップ量が増加し、必然的にその膜厚も厚くなる。このため、走行糸条Ｙに付与する処理剤Ｌの量を一定に制御することが一段と困難となる。
【００１５】また、糸条Ｙの走行速度とローラ１０１Ａ又は１０１Ｂの回転速度が上昇して、前述のようにローラ１０１Ａ又は１０１Ｂ上に余剰の液膜が形成されると、回転するローラ１０１Ａ又は１０１Ｂから飛散する処理剤の量も多くなる。このため、作業環境を悪化させるばかりでなく、処理剤の損失も大きくなって、処理剤の歩留まりも悪化するという問題がある。
【００１６】更に、近年において、生産性の向上のために、多数本の糸条を同時に処理する多錘処理することによって、生産の合理化が進んできている。したがって、多数本の糸条に対して、一つの処理剤付与ローラにより同時かつ並列的に処理剤を付与する必要が製糸工程の高速化と共に生じてきた。
【００１７】しかしながら、このような処理剤付与ローラでは、多数本の糸条を同時に並行して処理する必要上から、ローラの幅が必然的に広くなるため、処理剤膜をローラ上に均一に形成させることは、より困難となってきている。
【００１８】そこで、高速走行する糸条に対して処理剤を良好に付与しようとする際に生じる上記問題点を解決するために各種の提案がなされている。例えば、特開昭６２−１４１１１４号公報、あるいは実公昭６３−１１１８１号公報などでは、前記ローラ式処理剤付与装置と異なる処理剤の付与装置として、ローラ式処理剤付与装置に代えて、ガイド式処理剤付与装置を用いることが提案されている。
【００１９】ここで、これらの従来技術について、図５を参照しながら簡単に説明する。なお、図５（ａ）は、ガイド式処理剤付与装置を模式的に例示した正面図、そして、図５（ｂ）は、模式側断面図である。
【００２０】この図５において、参照符号２００はガイド式処理剤付与装置のガイド本体、参照符号Ｙは糸条、参照符号Ｇは糸条の走行溝、参照符号Ｇ１は該走行溝における糸条との接触部、参照符号Ｇ２は糸条が接触しないように傾斜して設けられた傾斜部、参照符号２０１Ａと２０１Ｂとは前記接触部Ｇ１と前記傾斜部Ｇ２とに設けられた二つの連通孔、そして、参照符号２０４は前記連通孔２０１Ａと２０１Ｂとへ処理剤を供給する処理剤供給口をそれぞれ示す。
【００２１】以上のように構成されるガイド式処理剤付与装置（前記特開昭６２−１４１１１４号公報に開示されている装置）について説明すると、先ず、前記図５に示すように、処理剤を付与させる糸条Ｙを下方から上方に向けてガイド本体２００に設けられた糸条の走行溝Ｇ上を走行させる。そして、走行糸条Ｙの幅Ｗよりも狭い幅を有する処理剤の吐出孔２０１Ａの前面全域を通過させることで、走行糸条Ｙに処理剤を付与しようとするものである。
【００２２】また、実公昭６３−１１１８１号公報に開示された技術では、前記技術に加えて、走行糸条Ｙと非接触の傾斜部Ｇ１を糸条Ｙと接触する糸条接触部Ｇ２の上方に設け、更に、この傾斜部Ｇ１に吐出孔２０１Ｂを設けている。その際、この吐出孔２０１Ｂと前記吐出孔２０１Ａとを連通させて、処理剤供給口２０４から供給される処理剤を吐出孔２０１Ａと２０１Ｂの両方へ供給することを提案している。
【００２３】このようにすることによって、前記吐出孔２０１Ｂから処理剤を吐出させ、糸条と非接触の傾斜部Ｇ１からも処理剤を走行糸条Ｙへ付与できるようにして、前記吐出孔２０１Ａ上を糸条Ｙが接触して通過する際に生じる悪影響を回避することが提案されている。
【００２４】なるほど、これら従来技術で提案されているガイド式処理剤付与装置を使用すれば、糸条に対する処理剤の付着の均一性が向上する。しかしながら、このようなガイド式処理剤付与装置では、固定されたガイド上に糸条を高速走行させることが必須となるために、ガイドとの接触摩擦による糸条の擦過損傷が激しくなり、糸条がダメージを受けて糸条品位及び品質の低下を生ずるという極めて深刻な問題を有している。
【００２５】しかも、近年のように、生産性の向上が追求され、更に高速製糸が要求される環境下において、ますます高速化する糸条に対して、このような従来技術を適用して、処理剤を走行糸条に付与することには大きな問題がある。
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来技術に係わる諸問題に鑑み鋭意検討を行った結果、達成されたものである。すなわち、本発明の目的は、２０００ｍ／分以上の高速で走行する合成繊維糸条に対しても、糸条に擦過損傷を与えることなく、均一かつ付着斑なく処理剤を走行糸条に付着させることにある。
【００２７】更に、本発明の他の目的は、高速走行する糸条や多数本の糸条に対しても、処理剤を周囲に飛散させることなく、その故に、処理剤の損失を少なくできて歩留まりを向上させることができる上に、作業環境をも良好に維持できる処理剤付与装置を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】ここに、本発明の合成繊維糸条への処理剤付与装置として、「高速走行する合成繊維糸条と接触して処理剤を付与するための処理剤付与ローラと、該ローラを支承して合成繊維糸条の走行方向と同方向へ該ローラを回転させる回転駆動軸と、前記ローラの下端部が浸漬させられると共に処理剤を貯えた容器と、該ローラの回転に伴い発生する処理剤の流れ方向に対して略直角方向に該ローラの下方の該容器中に立設された邪魔板と、該容器中の処理剤の液面レベルを調整する堰とを含む合成繊維糸条への処理剤付与装置」が提供される。
【００２９】また、本発明の他の合成繊維糸条への処理剤付与装置として、「高速走行する合成繊維糸条と接触して処理剤を付与するための処理剤付与ローラと、該ローラを支承して糸条の走行方向と同方向へ該ローラを回転させる回転駆動軸と、該ローラの下部が処理剤中に浸漬させられると共に該ローラへ塗布する処理剤を貯える容器とを含む処理剤付与装置であって、その際、凹断面形状を有し且つその底部が平坦である処理剤を保持させる溝を前記ローラ上に形成した合成繊維糸条への処理剤付与装置」が提供される。
【００３０】このような凹断面形状を有し且つその溝底部が平坦である処理剤溜溝を処理剤付与ローラ上に形成することによって、その表面張力の作用によって処理剤を処理剤付与ローラ上に安定に保持できる。つまり、処理剤溜溝をローラ上に形成することによって、処理剤を保持するための新たな接触面を形成し、これによって、処理剤の表面張力を利用することができ、処理剤の膜がローラ上に安定に形成されることとなる。
【００３１】また、本発明の装置においては、「前記膜厚調整部材が、前記処理剤付与ローラの回転表面に対して微小間隙を置いて、該回転表面に対して略平行に設けられたピン又はプレートであること」が好ましい。このようにすることによって、該ローラが高速回転することによってピックアップされる処理剤の膜厚が必要以上に厚くなってしまうという問題と、糸条と該ローラとの間の相対速度差を縮小して糸条の擦過損傷を防止するためには該ローラの回転数を上げなければならないという相反する問題をそれぞれ両立させて解決することができる。
【００３２】更に、本発明の装置においては、前記膜厚調整部材が前記処理剤付与ローラの表面と平行に設けられたピン又はプレートであることが、該ローラに処理液膜として持ち去られる膜厚を適正に調整することができるため好ましい。
【００３３】また、本発明の装置においては、前記処理剤付与ローラが走行糸条と接触する接触部の材質が表面粗さ（Ｒａ）で０．５Ｓ（０．５μｍ）以上、２.０Ｓ（２．０μ）ｍ以下であるセラミックスであって、該ローラの直径が８０ｍｍ以上、１５０ｍｍ以下であることが好ましい。何故ならば、このような条件を採用することによって、処理剤付与ローラの磨耗の進行を遅らせることができ、更に、走行糸条に擦過損傷などのダメージを与えることなく処理剤を走行糸条に付与できるからである。
【００３４】また、本発明の装置においては、前記合成繊維糸条の走行速度Ｖ1（ｍ／分）と前記処理剤付与ローラの周速Ｖ2（ｍ／分）との比Ｖ1／Ｖ2が、２０≦Ｖ1／Ｖ2≦８００の範囲において前記回転駆動軸の回転数を一定に制御することが、走行糸条に擦過損傷などのダメージを与えることなく処理剤を走行糸条に付与でき好ましい。
【００３５】そして、本発明の装置は、従来技術のように糸条の走行速度Ｖ1（ｍ／分）が２０００ｍ／分未満の低速においても勿論好適に使用することができる。しかし、特に、前記走行速度Ｖ1が２０００ｍ／分以上、８０００ｍ／分以下の高速で走行する合成繊維糸条に対して処理剤を付与するために好適に使用することができる処理剤付与装置として使用することができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】本発明の装置は、高速（特に、２０００ｍ／分以上）で走行する合成繊維糸条に対して、その製糸工程での使用が好ましくない、と従来はされてきたローラ式の処理剤付与方式を使用して、高速走行する糸条に対して処理剤を付与することを一大特徴とする。なお、本発明を適用する合成繊維としては、特に限定されないが、主にポリエステル繊維、ポリアミド繊維、またはアラミド繊維などを挙げることができる。
【００３７】ここで、本発明の装置では、走行糸条に対して大きな抵抗を与えないために、合成繊維糸条の走行方向と同方向へ回転するローラ上に処理剤を膜状に塗布して、走行糸条へ処理剤を付与する。このため、本発明の装置では、従来のガイド式処理剤付与方式のように、処理剤を付与するための固定ガイドを使用することはしない。したがって、本質的に、固定ガイドによって高速走行する糸条が擦過され、損傷を受けるということはない。
【００３８】しかしながら、ローラ式処理剤付与方式を単に採用するだけでは、前述のように、糸条の走行速度が高速になればなるほど、処理剤付与ローラ上に処理剤膜が良好に形成されないという問題があることは、既に述べた通りである。そこで、以下に、従来のローラ式処理剤付与方式の問題点を解決する上で本発明が採用した構成について、図面を参照しながら、その実施形態に基づいてその作用と共に詳細に説明する。
【００３９】先ず、図１は、本発明の装置を好適に適用できる製糸工程を例示した模式説明図である。この図１において、参照符号２１はスピンブロック、参照符号２２は紡糸パック、参照符号２３は紡糸口金、参照符号２４は加熱筒、参照符号２５は断熱板、参照符号２６は冷却風紡糸筒、参照符号２７は冷却筒、そして、参照符号２８は引取りローラをそれぞれ示し、これらは溶融紡糸装置２を構成する。
【００４０】以上に述べた溶融紡糸工程において、先ず図示しない溶融押出機などを使用して前記ポリエステルなどのポリマーを常法により溶融し、ギヤポンプ等の計量供給手段によってスピンブロック２１のパックドームに装着された紡糸パック２２へ送る。ついで、この紡糸パック２２に設けられた紡糸口金２３のポリマー吐出孔群から溶融したポリマーを定量吐出する。
【００４１】そして、紡糸口金２３の直下に設けた加熱筒２４により紡糸口金２３面を保温することで、紡出された合成繊維糸条Ｙが冷却されるのを遅延させるための遅延冷却制御を行い、冷却紡糸筒２６から冷却風を紡出された糸条Ｙに図の矢印方向へ吹き付け、ガラス転移温度以下に一旦冷却する。
【００４２】その後、冷却された糸条Ｙは、処理剤付与装置１Ａで紡糸油剤を付与された後、引取りローラ２８により引取られた後、第一エアノズル４１にて糸条Ｙを構成する単繊維群に対して単繊維同士を互いに絡ませる第一段の交絡処理が行われる。
【００４３】前述のように溶融紡糸された糸条Ｙは、一対の加熱ローラからなる延伸ローラ群３を多段（本例では４段）に配置した第一〜第四延伸ローラ３１〜３４へ導かれ、これらの延伸ローラ群３間において多段延伸される延伸工程へと供される。
【００４４】その際、前記延伸ローラ群３に導かれた糸条Ｙは、糸条Ｙが各延伸ローラ３１〜３４に接触する時間が十分に確保されるように、これらの延伸ローラ３１〜３４に数ターン〜２０ターン巻回される。そして、このようにして、延伸ローラ群３によって加熱された糸条Ｙは、各段の延伸ローラ３１〜３４間でそれぞれ所定の延伸倍率に引き伸ばされる。更に、このようにして、延伸ローラ群３で延伸された糸条Ｙは、最終的に第二エアノズル４２で交絡処理を受けた後、ワインダー５にて巻き取られる。
【００４５】なお、この製糸工程の例では、本発明の処理剤付与装置を参照符号１（１Ａと１Ｂ）で示し、これらは引取りローラ９の上流側位置、そして、第３段目の延伸ローラ３３と第４段目の延伸ローラ３４との間の位置に、図示したように、それぞれ溶融紡糸工程における油剤付与装置、延伸工程における処理剤付与装置として設けられている。
【００４６】以下、前述のような製糸工程などに好適に使用される本発明の処理剤付与装置の実施形態について、詳細かつ具体的に図面を参照しながら説明する。
【００４７】図２は、本発明に係わる合成繊維への処理剤付与装置の実施形態を例示した説明図であって、図（ａ）は糸条が下方から上方へと走行する実施形態例、そして、図（ｂ）は糸条が上方から下方へと走行する実施形態例をそれぞれ示した模式側面図である。
【００４８】前記図２において、本発明の処理剤付与装置１Ａと１Ｂとは、参照符号１１Ａと１１Ｂとで示される処理剤付与ローラ、参照符号１２Ａと１２Ｂとで示される回転駆動軸、参照符号１３Ａと１３Ｂとで示される処理剤を貯えるための容器、参照符号１４Ａと１４Ｂとで示される処理剤の供給口、参照符号１５Ａと１５Ｂとで示される処理剤の排出口、参照符号１６Ａと１６Ｂとで示される堰、参照符号１７Ａと１７Ｂとで示される処理剤の膜厚調整部材、そして、参照符号１８Ａと１８Ｂとで示される邪魔板をそれぞれ含んで構成される。なお、参照符号Ｙは走行糸条、そして、参照符号Ｌは該糸条に付与する処理剤をそれぞれ示している。
【００４９】以上のように構成される本発明の処理剤付与装置１Ａと１Ｂにおいて、前記処理剤付与ローラ１１Ａと１１Ｂは、糸条Ｙが走行する方向と同じ方向へ回転駆動軸１２Ａと１２Ｂによってそれぞれ図の矢印方向へ回転させられる。このようにローラ１１Ａと１１Ｂが回転させられることによって、糸条Ｙがローラ１１Ａと１１Ｂによって、擦過されて損傷を受けることを防いでいる。
【００５０】また、本発明の処理剤付与装置１Ａと１Ｂの一部を構成する処理剤Ｌを貯えた容器１３Ａと１３Ｂには、供給口１４Ａと１４Ｂから新鮮な処理剤Ｌが容器１３Ａと１３Ｂ中へそれぞれ常時供給される。なお、この容器１３Ａと１３Ｂには、図示したように堰１６Ａと１６Ｂがそれぞれ設けられ、この堰１６Ａと１６Ｂの高さによって、容器１３Ａと１３Ｂに貯えられる処理液Ｌの液面が一定のレベルに絶えず維持されるようにされている。
【００５１】このようにして、走行糸条Ｙなどに付着したり、ごく一部が系外に飛散したりすることによって持ち去られた分を除いて、供給口１４Ａと１４Ｂから供給される残余の処理剤Ｌは、堰１６Ａと１６Ｂをオーバーフローしながら、排出口１５Ａと１５Ｂから排出される。
【００５２】このとき、排出口１５Ａと１５Ｂから排出された余剰の処理剤Ｌは、フィルターなどによって、異物を除去した後、その剤温度が所定の温度を維持するように温度制御を行いながら、持ち去られた分の処理剤や系外へ蒸発した水分などを追加補給しつつ、再び供給口１４Ａと１４Ｂから容器１３Ａと１３Ｂへ循環供給するようにしても良い。
【００５３】その際、処理剤Ｌの粘度が変化すると、ローラ１１Ａと１１Ｂに塗布される剤のピックアップ量も微妙に変化する。したがって、処理剤Ｌに係わる、剤温度や水分蒸発などによる剤成分などの条件が変化しないように配慮することが必要である。
【００５４】また、本発明の処理剤付与装置において、処理剤Ｌを貯える前記容器１３Ａと１３Ｂは、ローラの表面に処理剤Ｌを付与し、ある程度の厚さを有する液膜を安定に形成させるために、ローラ１１Ａと１１Ｂの外周の１／８以上を処理剤Ｌに浸漬するようにすることが好ましい。
【００５５】何故ならば、もし、１／８以下とした場合には、ローラ１１Ａと１１Ｂの表面に付着する処理剤Ｌの量が少なくなって、糸条Ｙへの処理剤Ｌの付与量も非常に低いものとなるからである。なお、ローラ１１Ａと１１Ｂを処理剤Ｌ中に浸漬する外周値の上限は、糸条Ｙが容器１３Ａと１３Ｂ中に貯えられた処理剤Ｌ中に浸漬されず、安定に走行できる値とすることはいうまでもない。
【００５６】ところで、本発明の処理剤付与装置は、高速（特に、２０００ｍ／分以上、７０００ｍ／分）で走行する糸条Ｙ対して適用できる。しかし、そのためには、必要とされる所定量の処理剤Ｌを塗布する必要があり、通常、この量はローラ１１Ａと１１Ｂの回転数に依存し、目的とする塗布量を得るためにはローラ１１Ａと１１Ｂの回転数も必然的に高く設定する必要がある。また、糸条Ｙがローラ１１Ａと１１Ｂから受ける擦過損傷を防止するためにも、ローラ１１Ａと１１Ｂの回転数を高くする必要がある。
【００５７】しかしながら、ローラ１１Ａと１１Ｂの回転数を高く設定すると、回転するローラ容器１１Ａと１１Ｂによって、容器１３Ａと１３Ｂ中の処理剤Ｌは、ローラ１１Ａと１１Ｂの回転方向に押し流されて回転方向へ移動しようとすると共に、その液面も乱されてしまう。このような現象が生じると、ローラ１１Ａと１１Ｂ上に安定した塗布膜を形成させることができなくなることは、言うまでもない。
【００５８】そこで、本発明の装置においては、このような回転するローラ１１Ａと１１Ｂによる処理剤Ｌの移動という問題に対して、ローラ下部の容器１３Ａと１３Ｂ内に数枚の邪魔板１８Ａと１８Ｂをそれぞれ設置することにより解決される。なお、いうまでもなく、このような邪魔板１８Ａと１８Ｂを設置することの目的は、ローラ１１Ａと１１Ｂの回転方向に押し流されて回転方向へ移動しようとする処理剤Ｌの流れを抑制することにある。
【００５９】ここで、このような邪魔板１８Ａと１８Ｂの設置数は特に限定する必要はないが、通常は４〜１０枚設ければよい。また、その時の邪魔板１８Ａと１８Ｂの間隔としては、５〜１０ｍｍが好ましい。更に、邪魔板１８Ａ及び１８Ｂとローラ１１Ａ及び１１Ｂのそれぞれの間隔は、１〜１０ｍｍ程度が設置される。
【００６０】なお、これらの値は、飽くまでも目安であって、処理剤の種類やその粘度、糸条走行速度、糸条に付与する処理剤の量などの条件によって変化するため、適宜最適な条件を選択して設定することが必要である。
【００６１】次に、前記ローラ１１Ａ及び１１Ｂ上の液膜は、このローラ１１Ａ及び１１Ｂの回転数が低い限りにおいては、重力によりローラの外周面上を処理剤Ｌが自然落下して薄膜化され、膜厚が均一化される。しかしながら、ローラ１１Ａ及び１１Ｂが高速で回転すると、処理剤Ｌの自然落下による液膜の安定化ができなくなるため、ローラ１１Ａ及び１１Ｂ上に塗布された液膜は非常に厚くなり乱れる。
【００６２】このため、高速で走行する糸条Ｙがローラ１１Ａ及び１１Ｂに接触した時に処理剤Ｌが飛散したり、あるいは、多錘の糸条Ｙに対して処理剤を付与する場合においては、処理剤Ｌの付着量に関して錘間差が発生したりする。
【００６３】このような問題を解決するためには、前記ローラ１１Ａ及び１１Ｂ上に形成される余分な処理剤を掻き落として液膜の厚さを最適な値に調整することを目的として、ピンやプレートのような部材からなる膜厚調整部材１７Ａ及び１７Ｂを、前記ローラ１１Ａ及び１１Ｂの回転表面に対して略水平方向に配置する。
【００６４】このようにすることより、該ローラ１１Ａ及び１１Ｂを高速回転させた場合でも、このローラ１１Ａ及び１１Ｂ上に薄くかつ均一な液膜を塗布することができ、しかも、このようにして形成された液幕を安定に維持させることができる。
【００６５】なお、膜厚調整部材１７Ａ及び１７Ｂとして設けられる前記ピン又はプレートの形状は特に限定されるものではないが、ピンの場合には、その形状が円柱状であって、その直径は１〜５ｍｍとすることが処理剤Ｌの液膜の厚さを均一化できる効果がより発現するために好ましい。
【００６６】また、プレートの場合はその板厚を薄くすることが好ましが、必要な剛性を十分維持する範囲であることが要求されるために、板厚を余りにも薄くすることはできないが、これらの条件を満足する範囲の板厚を適宜選択することができる。例えば、前記プレートの板厚としては、０.２〜３ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００６７】ここで、前記膜厚調整部材１７Ａ及び１７Ｂの取り付け位置としては、糸条Ｙの走行方向が上から下の場合には、走行糸条Ｙと反対側のローラ１１Ａの近傍に取り付け、糸条Ｙの走行方向が下から上の場合には、走行糸条側のローラ１１Ｂの近傍に取り付ければよい。すなわち、ローラ１１Ａ及び１１Ｂが処理剤Ｌをピックアップして、ローラ１１Ａ及び１１Ｂの表面上に液膜を形成した直後の位置に設けることが好ましい。
【００６８】その際、前記膜厚調整部材１７Ａ及び１７Ｂと前記ローラ１１Ａ及び１１Ｂの設置間隔は微小間隙を置いて設けられることが好ましく、例えば、０．０５〜０．５ｍｍ間隔をもって設けることが好ましい。
【００６９】何故ならば、その間隙が０．０５ｍｍ以下では、処理剤付与ローラ上の液膜が薄くなりすぎて、処理剤の付着効率が不良となる。一方、０．５ｍｍ以上では、ローラ１１Ａ及び１１Ｂ上の液膜が厚くなりすぎ、本発明の目的の効果を得ることができないからである。
【００７０】次に、前記処理剤付与ローラ１１Ａ及び１１Ｂの表面粗さ（Ｒａ）は０．５μｍ（０．５Ｓ）以上、２．０μｍ（２．０Ｓ）以下が好ましい。何故ならば、２．０μｍ（２．０Ｓ）以上の場合、高速回転するローラ１１Ａ及び１１Ｂでは液膜が厚くなりすぎるため、ローラ１１Ａ及び１１Ｂの表面に塗布される液膜が不均一化したり、処理剤の飛散量が多くなったりするからである。また、０．５μｍ（０．５Ｓ）以下では、走行糸条Ｙとの間の摩擦係数が高くなり、走行糸条Ｙが擦過損傷を受け易くなり、単繊維切れなどによる毛羽の発生が多くなって、得られる糸条の品位が悪化する。
【００７１】更に、処理剤付与ローラ１１Ａ及び１１Ｂの直径としては、８０〜１５０ｍｍとすることが好ましい。何故ならば、ローラ直径が８０ｍｍ以下である場合、糸条Ｙに付与する処理剤Ｌの付着量を目的とする値にするために、該ローラ１１Ａ及び１１Ｂの回転数を更に上げる必要があるからである。
【００７２】もし、ローラ１１Ａ及び１１Ｂの回転数を余りにも上げることになれば、ローラ１１Ａ及び１１Ｂ上に形成される液膜の厚さが厚くなり過ぎて、前記膜厚調整部材１７Ａ及び１７Ｂを使用しても、液膜の厚さを均一に制御することが難しくなる。このため、ローラ１１Ａ及び１１Ｂの直径を余りに小さくするのは好ましくない。
【００７３】これに対して、ローラ１１Ａ及び１１Ｂの直径を１５０ｍｍ以上とすると、主として設置スペースが大きくなるという問題を惹起する。例えば、多錘糸条を同時に処理したり、図１に示すように、溶融紡糸工程と延伸工程とを直結して紡糸延伸同時加工を行ったりするような場合において、限りのある設置スペース内にたくさんの設備を設ける必要が生じる。そして、このように広い設置スペースが必要とされると、設備をコンパクトに効率よく収めることが極めて難しくなるという問題を生じる。
【００７４】ところで、通常の製糸工程において、糸条Ｙの走行速度Ｖ1（ｍ／分）は、処理剤Ｌが付与される位置においては、製糸条件が変更されない限り常に一定とされることは言うまでもない。このとき、糸条Ｙの前記走行速度Ｖ1（ｍ／分）に対して、前記処理剤付与ローラ１１Ａ又は１１Ｂの周速Ｖ2（ｍ／分）が処理剤Ｌの膜厚制御と糸条の擦過損傷という問題を解決する上で重要であることは既に述べた。
【００７５】そこで、これらの糸条走行速度Ｖ1とローラ周速Ｖ2とに関して、その好適な関係を検討すると、２０≦Ｖ1／Ｖ2≦８００という関係を有することが重要であることが分かった。
【００７６】もし、Ｖ1／Ｖ2が８００以上の場合、高速走行する糸条Ｙに対し、処理剤Ｌの付与が追従せず、処理剤Ｌの付着斑を生ずるばかりか、処理剤Ｌの糸条Ｙへの付着量は非常に低いもとなる。一方、Ｖ1／Ｖ2が２０以下の場合、ローラ１１Ａ又は１１Ｂの表面上に形成された処理剤Ｌの液膜が厚くなり、処理剤Ｌの糸条Ｙへの付着斑が発生するばかりか、処理剤Ｌの飛散も激しくなる。
【００７７】なお、本発明の処理剤付与装置において、処理剤Ｌの温度を一定に維持するために処理剤Ｌを貯える容器１３Ａ又は１３Ｂに処理剤Ｌの温度制御装置を設けることが好ましい。一例を示すならば、前期容器１３Ａ又は１３Ｂや処理剤Ｌの供給配管（図示せず）にジャケットを取り付け、このジャケット内に冷却水などの冷媒を流したりすることで、処理剤Ｌを一定温度に冷却するのが好ましい。
【００７８】そして、このようにすることによって、容器１３Ａ又は１３Ｂ内の処理剤Ｌの温度を３０℃以下に維持することが好ましい。何故ならば、もし、容器１３Ａ又は１３Ｂ中の処理剤Ｌの温度が３０℃より高くなると、処理剤Ｌの性能を低下させるばかりではなく、処理剤Ｌ中の水分の蒸発が促進されて処理剤Ｌの濃度が変化するからである。
【００７９】次に、本発明の合成繊維糸条への処理剤付与装置の他の実施形態について、図３を参照しながら以下に具体的に説明する。ここで、図３は、本発明の他の処理剤付与装置１ｃに係わる実施形態を例示した模式説明図であって、図（ａ）は模式正面図、そして、図（ｂ）は模式側面図をそれぞれ示している。
【００８０】なお、本例は糸条が上方から下方へと走行する場合である。しかしながら、糸条が下方から上方へと走行する場合においても、細部の相違点に関しても本例と先に述べた図２の実施形態例を参考にすれば容易に理解することができると考える。したがって、糸条が下方から上方へと走行する場合の実施形態に関する説明は、説明の重複を避けるために省略したことを付言しておく。
【００８１】ここで、図３において使用した参照符号について先ず説明すると、Ｙは糸条、１１ｃは処理剤付与ローラ、１２ｃは該ローラ１１ｃの回転駆動軸、１３ｃは処理剤を貯える容器、１４ｃは処理剤の供給口、１５ｃは処理剤の排出口、Ｇはロ―ラ１１ｃ上に形成された溝、Ａは該溝Ｇの幅（ｍｍ）、そして、Ｂは該溝Ｇの深さ（ｍｍ）をそれぞれ示している。なお、その他の細部構成は、図２（ａ）の実施形態例に準拠することとする。
【００８２】以上のように構成される本発明の処理剤付与装置１ｃの実施態様においては、糸条Ｙの走行方向に凹断面形状を有し、且つ、その底部が平坦である処理剤を保持させる溝Ｇを設けることが肝要である。
【００８３】何故ならば、ローラ１１ｃの外周面が溝Ｇのない単なる平坦な面である場合、該外周面に付着した処理剤は、ローラ１１ｃ上でその表面積を減少させるために、表面張力によって凸形状となろうとするからである。
【００８４】その上、高速回転するローラ１１ｃには遠心力が作用するため、この遠心力によって、処理剤がローラ１１ｃ上で凸形状になろうとする傾向は、より顕著なものとなる。そして、終には、処理剤膜は、ローラ１１ｃ上で割れて、筋状の流れとなってしまう。
【００８５】このような現象に対して、前述のような凹断面形状を有する溝Ｇをローラ１１ｃ上に形成することによって、該溝Ｇの両側面と底面とで表面張力の作用によって処理剤が保持できるのである。つまり、該溝Ｇを設けることによって、溝Ｇの底壁面に加えて、新たに出現する該溝Ｇの両側壁面にも処理剤を接触させることが可能となるのである。
【００８６】その結果、処理剤とこれら接触面との間における濡れ面積の増大に伴って、処理剤との濡れ性が向上して、処理剤の液膜がローラ１１ｃ上に安定に形成されることとなる。また、処理剤Ｌの流れは、溝Ｇという所定の経路に沿って流れることともなって、安定な処理剤からなる液膜をローラ１１ｃ上の溝Ｇに形成させて、これを維持することができる。
【００８７】このため、走行する糸条Ｙに随伴する随伴気流や高速回転に伴う遠心力がローラ１１ｃの外周面に付着した処理剤に作用したとしても、ローラ１１ｃ上に形成された処理剤の膜が乱されるのを最小限に止めることができ、処理剤を走行糸条Ｙに均一に付着させることができる。また、処理剤が溝Ｇに安定に保持されることとなって、処理剤の周囲への飛散を少なくでき、これと共に、処理剤の損失を少なくすることができるのである。
【００８８】また、多錘糸条Ｙに処理剤を付与するために使用するローラ１１ｃでは、多数本の糸条に対して同時に並列的に処理剤を付与することが必要となるために、ローラ１１ｃの幅が必然的に広くなる。したがって、このような場合においても、ローラ１１ｃ上に形成される処理剤の液膜の乱れは顕著になり、糸条Ｙに対して均一に処理剤を付与することは困難となる。
【００８９】しかしながら、このような場合においても、ローラ１１ｃ上に凹断面形状を有する溝Ｇをそれぞれの糸条Ｙに対応させてそれぞれ形成することによって、該溝Ｇによって処理剤が安定に保持され、ローラ１１ｃが高速回転しても、均一な液膜をローラ１１ｃ上に維持することができる。
【００９０】以上に述べた本発明の処理剤付与装置に関して、ローラ１１ｃ上に形成する溝Ｇの幅Ａ（ｍｍ）及び深さＢ（ｍｍ）は、適用工程（紡糸工程か、延伸工程か）、糸条Ｙの条件（種類、繊度、及び単繊維数など）、製糸条件（糸条の張力、処理剤付与ローラへの接触圧力など）、糸条Ｙの走行速度、ローラ１１ｃの周速、糸条Ｙの処理剤付着量、そして、処理剤の表面張力（粘度、温度など）などの条件によって大きく異なってくるため、これら条件に合わせて適宜、好ましい設計値を選択すればよいことは、言うまでもない。
【００９１】なお、図２に記載されているピンやプレートのような膜厚調整部材１７Ａ又は１７Ｂは、このような溝Ｇをローラ１１ｃ上に形成した場合においても、設けることは好ましい実施態様である。
【００９２】何故ならば、図３の実施形態例においては、処理剤が該溝Ｇ部以外のローラ１１ｃの外周面においても付着しているが、この部分に付着した処理剤は本質的に不要なものであるからである。このため、前述のような膜厚調整部材を設けることで、これらの不要な処理剤を極力取り除くことができる。
【００９３】この場合、該膜厚調整部材とローラ１１ｃの回転する外周面との間の距離は、極力小さくすることが好ましい。もし、必要であれば、ローラ１１ｃに接触させてもよく、このような場合には、膜厚調整部材は、ローラ１１ｃと接触してその接圧によって自由回転回転するフリー・ローラによって構成しても良い。
【００９４】更に、このような膜厚調整部材を設ける場合においては、この溝Ｇ部で形成される処理剤の液膜厚さを積極的に制御するために、溝Ｇの幅Ａ（ｍｍ）と深さＢ（ｍｍ）を調整するようにしても良い。なお、このような溝Ｇの幅Ａ（ｍｍ）と深さＢ（ｍｍ）とは、前述のように糸条Ｙの条件、糸条Ｙの走行速度等々によって左右されるため、一律にその値を決定することができないことは言うまでもなく、これらの条件に応じて適宜設定されるべきものである。
【００９５】次に、以上に述べた本発明の処理剤付与装置を図１に例示した製糸工程に適用した実験例について説明するが、この実験例に関する説明を通じて、本発明の処理剤付与装置に係わる実施形態を具体的かつ詳細に理解できるものと考える。
【００９６】図１に例示した製糸工程において、固有粘度が０．９７のポリエステルを公知の溶融押出機（図示せず）に供して溶融させた後、これも公知のギヤポンプなどの計量供給手段（図示せず）によって溶融ポリエステルを一定量に計量しながら、紡糸装置２を構成するスピンブロック２１へ供して、紡糸口金パック２２に装着された紡糸口金２３（吐出孔数が１９２個）より吐出孔一孔当り２ｃｃで溶融ポリエステルを吐出させ、紡糸温度２９５℃で定法によって糸条Ｙとして紡出した。
【００９７】そして、紡出糸条Ｙは、その全周から冷却装置２６より吹出される冷却風によって、ガラス転移温度以下に一旦冷却して固化させた後、図２（ａ）に例示した処理剤付与装置と実質的に同様な構成を有する装置１Ａによって、処理剤である紡糸油剤を付与しつつ、引取ローラ２８によって、糸条速度１０００ｍ／分で引取った。その際、紡糸油剤成分の糸条に対する付着量は、乾燥後の繊維重量に対する重量％で示すと、０．３５重量％となるように油剤の付与条件を調整した。
【００９８】このとき、前記処理剤付与装置１Ａに使用した処理剤付与ローラ１１Ａは、処理剤付与部の表面粗さ（Ｒａ）が１.０Ｓであって、その直径が１００ｍｍである酸化アルミニュウムからなる材質のものを使用した。その際、前記ローラ１１Ａの回転数は、２００ｒｐｍ（ローラ１１Ｂの周速Ｖ2は６３ｍ／分）に設定した。
【００９９】また、膜厚調整部材１７Ｂとしては、処理剤の液面から１５ｍｍ離間させた処理剤付与ローラ１１Ｂに対して０.１ｍｍの微小間隙を有し、かつ、該ローラ１１Ｂの回転する外周面に対して平行に設けられた直径が２ｍｍの円柱ピンを使用した。
【０１００】なお、前記紡糸油剤（処理剤）の組成は、グリセリントリオレート：６８部、ＰＯＥ（２５）硬化ヒマシ油トリステアレート：２０部、ＰＯＥ（３）ラウリルアミノエーテル：１０部、ＰＯＥ（８）オレイルフォスフェートナトリウム：２部とし、これに水を加えて増量し、その濃度が水に対して１０重量％となるように調製したものを使用した。
【０１０１】そして、引き続き、交絡付与装置４１によって交絡を付与した後、２２０℃に加熱した直径１８０ｍｍのローラ対からなる４段の延伸加熱ローラ群３にて、０．２８秒間加熱接触させながら、延伸倍率４.０で延伸熱処理し、その際、延伸ローラ３３と３４との間にローラ式処理剤付与装置１Ｂを設けたが、この処理剤付与部における糸条Ｙの走行速度は４０００ｍ／分であった。
【０１０２】ここで、前記処理剤付与装置１Ｂとしては、処理剤付与部の表面粗さ（Ｒａ）が１.０Ｓであって、その直径が１００ｍｍである酸化アルミニュウムからなる材質のものを使用した。その際、前記ローラ１１Ａの回転数は、１８０ｒｐｍ（ローラ１１Ｂの周速Ｖ2は５７ｍ／分）に設定した。したがって、Ｖ1／Ｖ2は７０であった。
【０１０３】なお、この処理剤付与部で付与した前記処理剤の組成は、デナコールＥＸ−４２１(ナガセケムテックス株式会社)：５０部、ジオクチルアゼレート：１５部、ＰＯＥ（５）ラウリルエーテル：２５部、ＰＯＥ（１０）ラウリルアミノエーテル：７．５部、ＰＯＥ（３）ラウリルサルフェートナトリウム：２．５部とし、これに水を加えて増量し、その濃度が水に対して４５重量％となるように調製したものを使用した。
【０１０４】更に、このように調製した処理剤中に蛍光剤を０．１％含有させ、乾燥後に繊維重量に対して０．２５重量％となるように処理剤の付与条件を設定して、前記処理剤付与装置１Ｂによって処理剤を糸条Ｙに付与した後、第２交絡付与装置４２によって糸条Ｙを構成するフィラメント間に交絡を付与した後、巻取機５によって４０００ｍ／分で巻き取った。そして、最終的に、１１００デシテックス、１９２フィラメントの丸断面のポリエステル繊維からなる処理剤が付与された糸条からなるパッケージを得た。
【０１０５】ここで、処理剤中に０．１％含有させた蛍光剤は、処理剤の糸条への付着斑を測定することを目的としたものである。即ち、図１のような製糸工程において製糸して得た糸条パッケージから３００ｍ／分の速度で糸条を解舒して３０分間に渡って蛍光強度測定装置へ連続走行させ、糸条に付着した処理剤中蛍光剤の蛍光強度を連続測定することによって、処理剤の糸条への付着斑を測定することを目的としている。
【０１０６】このとき、連続測定により得られた蛍光強度の中から蛍光強度の最大値Ｉmaxと最小値Ｉminを求め、これらＩmaxとＩminから蛍光強度変動率ΔＩを下記（１）式によって算出した。
【０１０７】
ΔＩ（％）＝（Ｉmax−Ｉmin）／（Ｉmax＋Ｉmin）／２）……（１）
なお、この（１）式で算出された蛍光強度変動率ΔＩの値が小さい程、処理剤の糸条への付着斑が少ないことを意味していることは、言うまでもない。
【０１０８】以上のようにして本発明の処理剤付与装置を適用した実験では、蛍光強度変動率ΔＩの値は１２であった。また、処理剤の飛散量を評価するために、前記処理剤付与装置１Ｂの近傍において、処理剤が飛散する方向に直径５ｃｍ丸板を１分間設置した。そして、この丸板に飛散して付着した処理剤の量を目視で評価したところ、飛散量は少なかった。
【０１０９】次に、本発明の処理剤付与装置１Ａと１Ｂを使用した前記実験例において、本発明の処理剤付与装置１Ｂを別の本発明の処理剤付与装置１ｃに代えた以外の条件は、実質的に同様の実験条件で採用した。
【０１１０】このとき、前記処理剤付与装置１ｃとしては、処理剤付与ローラ１１ｃ上に幅Ａ（ｍｍ）が４ｍｍ、深さＢ（ｍｍ）が２.５ｍｍの溝Ｇを形成した以外の詳細条件は、図３（ｂ）に示した従来の処理剤付与装置１００Ｂと実質的に同じものを使用した。得られた結果は、蛍光強度変動率ΔＩの値は１２であって、処理剤は糸条により均一に付着していることを示していた。このとき、前述と全く同様の方法で評価した目視による処理剤の飛散量は、より少なかった。
【０１１１】これに対して、処理剤（紡糸油剤）付与装置として、本発明の図２（ｂ）に例示したものに代えて、図４（ｂ）に例示した従来の装置１００Ｂを用いた以外は、前記条件にそのまま準拠して比較実験を行った。この比較実験によって得られた蛍光強度変動率ΔＩの値は２０であり、また、前記丸板に付着した処理剤の量を目視で評価したところ、飛散量は多かった。
【０１１２】以上に述べたように本発明の装置は、糸条の走行速度Ｖ1が高速領域にあるときは大きな効果を有することが分る。そこで、従来の処理剤付与装置１００Ｂ適用限界を検討することを目的として、従来の処理剤付与装置１００Ｂ上での糸条Ｙの走行速度Ｖ1を４０００ｍ／分から２０００ｍ／分に変更して実験を行った。なお、これ以外の条件は、本発明の処理剤付与装置１Ｂを適用した実験と実質的に同じ条件とした。
【０１１３】このとき得られた蛍光強度変動率ΔＩの値は３０であって、本発明の処理剤付与装置１Ｂ上を４０００ｍ／分で糸条Ｙを走行させた場合の前記ΔＩの値１７と比較しても大きくなっていた。このように、糸条Ｙの走行速度が２０００ｍ／分では、明らかに従来の処理剤付与装置１００Ｂを用いた場合には、処理剤の付着斑が生じていることが分った。
【０１１４】
【発明の効果】以上に述べた本発明の処理剤付与装置によれば、２０００ｍ／分以上の高速で走行する合成繊維糸条に対しても、糸条に擦過損傷を与えることなく、均一かつ付着斑なく処理剤を走行糸条に付着させることができる。
【０１１５】つまり、本発明の装置は処理剤付与ローラを有するが、この処理剤付与ローラを糸条の走行方向と同一方向へ回転させることによって、擦過によって糸条が受けるダメ―ジを軽減することができる。このため、単繊維切れの発生も抑制されるために、毛羽のような糸欠陥がない品質に優れた糸を製造することができる。
【０１１６】また、本発明の処理剤付与装置によれば、処理剤付与ローラがどのような回転数で回転したとしても（例え、高速回転したとしても）、従来は、該ローラによってピックアップされる処理剤の液膜の厚さを制御することが非常に困難であったのが、最適な値に制御することができる。
【０１１７】また、本発明の処理剤付与装置によれば、処理剤付与ローラへ処理剤を供給する際に、邪魔板や堰を設けることによって、液流や液面の乱れを惹起させることなく、回転する該ローラ上に均一かつ安定な処理剤膜を形成させることができる。その上、膜厚制御部材を設けることによって、処理剤付与ローラ上に形成させた膜厚を適正な厚さに制御することができる。このため、走行する糸条に対して、斑なく均一かつ安定に処理剤を付着させることができる。
【０１１８】更に、本発明の処理剤付与装置によれば、糸条の走行速度の上昇に伴って、処理剤付与ローラも高速に回転したとしても、該ローラ上に溝を形成することによって、処理剤を安定に保持させ、この溝の底部を接触走行する糸条に随伴する随伴気流やローラの遠心力が処理剤に作用したとしても、形成された処理剤の液膜が乱されるという悪影響を最小限にとどめることができる。
【０１１９】そして、本発明の処理剤付与装置によれば、処理剤が溝に安定に保持されたり、必要以上に余分となる処理剤がローラ上に付着することがなくなったりするため、該ローラ上に付着する処理剤の周囲への飛散を少なくでき、これと共に、処理剤の損失を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置を好適に適用できる製糸工程を例示した模式説明図である。
【図２】本発明に係わる合成繊維への処理剤付与装置の実施形態を例示した説明図であって、図（ａ）は糸条が下方から上方へと走行する実施形態例、そして、図（ｂ）は糸条が上方から下方へと走行する実施形態例をそれぞれ示した模式側面図である。
【図３】処理剤溜溝を処理剤付与ローラ上に形成した本発明の他の処理剤付与装置に係わる実施形態を例示した模式説明図であって、図（ａ）は模式正面図、そして、図（ｂ）は模式側面図をそれぞれ示す。
【図４】従来のローラ式処理剤付与装置を例示した模式説明図であって、図（ａ）は糸条が下方から上方へ走行する実施形態例、図（ｂ）は糸条が上方から下方へ走行する実施形態例をそれぞれ示す。
【図５】従来のガイド式処理剤付与装置を例示した模式説明図であって、図（ａ）は模式正面図、図（ｂ）は模式側断面図である。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｂ 処理剤付与装置
１１Ａ、１１Ｂ 処理剤付与ローラ
１２Ａ、１２Ｂ 回転駆動軸
１３Ａ、１３Ｂ 容器
１４Ａ、１４Ｂ 処理剤の供給口
１５Ａ、１５Ｂ 処理剤の排出口
１６Ａ、１６Ｂ 堰
１７Ａ、１７Ｂ 膜厚調整部材（ピン）
１８Ａ、１８Ｂ 邪魔板
Ｙ 糸条
Ｌ 処理剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】 高速走行する合成繊維糸条と接触して処理剤を付与するための処理剤付与ローラと、該ローラを支承して合成繊維糸条の走行方向と同方向へ該ローラを回転させる回転駆動軸と、前記ローラの下端部が浸漬させられると共に処理剤を貯えた容器と、該ローラの回転に伴い発生する処理剤の流れ方向に対して略直角方向に該ローラの下方の該容器中に立設された邪魔板と、該容器中の処理剤の液面レベルを調整する堰とを含む合成繊維糸条への処理剤付与装置。
【請求項２】 高速走行する合成繊維糸条と接触して処理剤を付与するための処理剤付与ローラと、該ローラを支承して糸条の走行方向と同方向へ該ローラを回転させる回転駆動軸と、該ローラの下部が処理剤中に浸漬させられると共に該ローラへ塗布する処理剤を貯える容器とを含む処理剤付与装置であって、その際、凹断面形状を有し且つその底部が平坦である処理剤を保持させる溝を前記ローラ上に形成した合成繊維糸条への処理剤付与装置。
【請求項３】 前記処理剤付与ローラに対して微小間隙を置いて設けられた処理剤の膜厚調整部材を有する請求項１又は請求項２記載の合成繊維糸条への処理剤付与装置。
【請求項４】 請求項３記載の膜厚調整部材が、前記処理剤付与ローラの回転表面に対して微小間隙を置いて、該回転表面に対して略平行に設けられたピン又はプレートである合成繊維糸条への処理剤付与装置。
【請求項５】 前記処理剤付与ローラの走行糸条との接触部の材質が表面粗さ（Ｒａ）が０．５Ｓ（０．５μｍ）以上、２.０Ｓ（２．０μ）ｍ以下であるセラミックスであって、該ローラの直径が８０ｍｍ以上、１５０ｍｍ以下である請求項１〜４の何れか一項に記載の合成繊維糸条への処理剤付与装置。
【請求項６】 前記合成繊維糸条の走行速度Ｖ1（ｍ／分）と前記処理剤付与ローラの周速Ｖ2（ｍ／分）との比Ｖ1／Ｖ2が、２０≦Ｖ1／Ｖ2≦８００の範囲において前記回転駆動軸の回転数を一定に制御する請求項１〜５の何れか一項に記載の合成繊維糸条への処理剤付与装置。
【請求項７】 速度Ｖ1（ｍ／分）が２０００≦Ｖ1≦８０００で走行する合成繊維糸条に対して処理剤を付与する請求項１〜６の何れか一項に記載の合成繊維糸条への処理剤付与装置。
【請求項１】 高速走行する合成繊維糸条と接触して処理剤を付与するための処理剤付与ローラと、該ローラを支承して合成繊維糸条の走行方向と同方向へ該ローラを回転させる回転駆動軸と、前記ローラの下端部が浸漬させられると共に処理剤を貯えた容器と、該ローラの回転に伴い発生する処理剤の流れ方向に対して略直角方向に該ローラの下方の該容器中に立設された邪魔板と、該容器中の処理剤の液面レベルを調整する堰とを含む合成繊維糸条への処理剤付与装置。
【請求項２】 高速走行する合成繊維糸条と接触して処理剤を付与するための処理剤付与ローラと、該ローラを支承して糸条の走行方向と同方向へ該ローラを回転させる回転駆動軸と、該ローラの下部が処理剤中に浸漬させられると共に該ローラへ塗布する処理剤を貯える容器とを含む処理剤付与装置であって、その際、凹断面形状を有し且つその底部が平坦である処理剤を保持させる溝を前記ローラ上に形成した合成繊維糸条への処理剤付与装置。
【請求項３】 前記処理剤付与ローラに対して微小間隙を置いて設けられた処理剤の膜厚調整部材を有する請求項１又は請求項２記載の合成繊維糸条への処理剤付与装置。
【請求項４】 請求項３記載の膜厚調整部材が、前記処理剤付与ローラの回転表面に対して微小間隙を置いて、該回転表面に対して略平行に設けられたピン又はプレートである合成繊維糸条への処理剤付与装置。
【請求項５】 前記処理剤付与ローラの走行糸条との接触部の材質が表面粗さ（Ｒａ）が０．５Ｓ（０．５μｍ）以上、２.０Ｓ（２．０μ）ｍ以下であるセラミックスであって、該ローラの直径が８０ｍｍ以上、１５０ｍｍ以下である請求項１〜４の何れか一項に記載の合成繊維糸条への処理剤付与装置。
【請求項６】 前記合成繊維糸条の走行速度Ｖ1（ｍ／分）と前記処理剤付与ローラの周速Ｖ2（ｍ／分）との比Ｖ1／Ｖ2が、２０≦Ｖ1／Ｖ2≦８００の範囲において前記回転駆動軸の回転数を一定に制御する請求項１〜５の何れか一項に記載の合成繊維糸条への処理剤付与装置。
【請求項７】 速度Ｖ1（ｍ／分）が２０００≦Ｖ1≦８０００で走行する合成繊維糸条に対して処理剤を付与する請求項１〜６の何れか一項に記載の合成繊維糸条への処理剤付与装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００３−１８３９２８（Ｐ２００３−１８３９２８Ａ）
【公開日】平成１５年７月３日（２００３．７．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００１−３８１３３１（Ｐ２００１−３８１３３１）
【出願日】平成１３年１２月１４日（２００１．１２．１４）
【出願人】（０００００３００１）帝人株式会社 (1,209)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１５年７月３日（２００３．７．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１３年１２月１４日（２００１．１２．１４）
【出願人】（０００００３００１）帝人株式会社 (1,209)
【Ｆターム（参考）】
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