紡績装置
【課題】 紡績ノズルを用いて紡績を行う空気紡績装置であっても、糸強力を向上することができると共に、糸品質も良好とする紡績装置を提供することである。
【解決手段】 紡績ノズル１と中空ガイド軸体２とを備え、前記中空ガイド軸体の入口部で圧縮エアを噴射して旋回流を生じさせて紡績を行う紡績装置であって、前記紡績ノズルに近接した下流側に、前記紡績糸の撚り方向と同一方向に追撚する追撚部材を設ける構成とした。
【解決手段】 紡績ノズル１と中空ガイド軸体２とを備え、前記中空ガイド軸体の入口部で圧縮エアを噴射して旋回流を生じさせて紡績を行う紡績装置であって、前記紡績ノズルに近接した下流側に、前記紡績糸の撚り方向と同一方向に追撚する追撚部材を設ける構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮エアを噴射して紡績を行う紡績ノズルを備える紡績装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、紡績装置として、繊維束（スライバともいう）を複数のドラフトローラ対よりなるドラフト装置でドラフトした後、該ドラフト装置下流側に直列に配置した、内部で互いに反対方向の旋回気流を発生している第１ノズルと第２ノズルとからなる紡績ノズルで仮撚紡績を行う空気紡績装置が知られている。
【０００３】
また、中空ガイド軸体の先端部周辺に、紡績ノズルから噴射された圧縮エアにより旋回流を発生させ、この旋回流を利用してドラフト装置から送られてくる繊維束から繊維を分離し、該繊維を旋回方向に加撚して実撚り状の糸を紡績する紡績装置も知られている。
【０００４】
上記いずれの紡績装置においても、圧縮エアを圧縮エア噴射孔から噴射して、生成される旋回流により繊維束に撚りを与えて、もしくは繊維束を旋回して紡績する所謂空気紡績装置を構成としている。
【０００５】
そのために、糸強力を向上するためには、巻き付け繊維の量を確保すると共に、強く締付ける必要がある。また、糸品質を安定させるためには、紡績中の糸に強力なエアを吹き付けて、繊維を吹き飛ばすことは望ましくない。
【０００６】
また、単に複数の紡績ノズルを用いて紡績を行う紡績装置として、第一の空気噴射ノズルと第二の空気噴射ノズルの空気噴射方向を同一旋回方向とする結束紡績糸の製造方法も既に出願されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−１５８１６７号公報（第１−４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
紡績ノズルを用いて紡績を行う空気紡績装置では、糸に撚りを掛けたり、巻き付け繊維を締付けたりするのを、空気の旋回力で行っている。また、空気紡績装置により得られる紡績糸は、糸の形成方法に起因する糸構造のために、全ての繊維が糸強力に寄与することが難しいため、全ての繊維に撚りが入っているリング糸と比べると、糸強力はいくらか得られ難いという問題がある。
【０００８】
また、繊維束をドラフトして紡績を行う際に、締付けを強くするために、圧力の強い圧縮空気を吹き付けると、繊維束が吹き飛ばされてしまい、糸が細くなったり、太さ斑が生じることがある。
【０００９】
そのために、紡績ノズルから噴射する圧縮空気の圧力を上げるだけでは、糸強力の向上に限界があると共に、糸品質の安定した紡績糸を紡出することは困難である。
【００１０】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、紡績ノズルを用いて紡績を行う空気紡績装置であっても、糸強力を向上することができると共に、糸品質も良好とする紡績装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために請求項１に係る発明は、紡績ノズルと中空ガイド軸体とを備え、前記中空ガイド軸体の入口部で圧縮エアを噴射して旋回流を生じさせて紡績を行う紡績装置であって、前記紡績ノズルに近接した下流側に、前記紡績糸の撚り方向と同一方向に追撚する追撚部材を設けたことを特徴としている。
【００１２】
上記の構成を有する請求項１に係る発明によれば、紡績糸を生成する巻き付き繊維の締め付けポイントに追撚力を伝えることができ、紡績糸を構成する巻き付け繊維の締付け力を強くして、糸強力を向上することができる。
【００１３】
請求項２に係る発明は、前記追撚部材が、前記中空ガイド軸体に設けられ接線方向に噴射する複数の噴射孔を備える第二ノズルであって、前記紡績ノズルと同一方向の旋回ノズルであることを特徴としている。
【００１４】
上記の構成を有する請求項２に係る発明によれば、中空ガイド軸体の内部に第二ノズルを容易に形成可能であり、紡績ノズルに近接した位置に紡績糸を追撚する第二ノズルを容易に設けることができる。
【００１５】
請求項３に係る発明は、前記追撚部材による加撚力は、前記紡績ノズルによる加撚力より弱く、前記第二ノズルの空気圧を前記紡績ノズルの空気圧の１０分の１程度としたことを特徴としている。
【００１６】
上記の構成を有する請求項３に係る発明によれば、紡績糸を構成する巻き付け繊維の芯繊維に巻き付く締付け力に影響を与える程度の加撚力であるので、糸物性に悪影響を及ぼさずに、ただ糸強力のみを向上することができる。
【００１７】
請求項４に係る発明は、前記追撚部材が、加撚ローラ、もしくはニップベルトをそれぞれ、もしくは組み合わせて交差させ、その交差部で糸をニップする仮撚ニップ部材であることを特徴としている。
【００１８】
上記の構成を有する請求項４に係る発明によれば、紡績糸を強力に追撚可能な追撚部材を配設可能であるので、糸種に応じた所定の追撚力を付与することができる。
【発明の効果】
【００１９】
上記したように本発明によれば、前記紡績ノズルに近接した下流側に、前記紡績糸の撚り方向と同一方向に追撚する追撚部材を設け、紡績糸を生成する巻き付き繊維の締め付けポイントに追撚力を伝えるようにしているので、紡績糸を構成する巻き付き繊維が芯繊維に巻き付く締付け力を強くして、糸強力を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る紡績装置の実施の形態について、図１から図６に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
先ず、本発明が適用される紡績機Ｍについて図５により説明する。本紡績機Ｍは紡績ユニットＵが多数配列された構成となっており、スライバＬが、ドラフト装置ＤＲに送られ紡績装置Ｓｐにより紡績糸Ｙに紡績される。製造された紡績糸ＹはニップローラＲｎ及びスラブキャッチャーＺ等を経て巻取部ＷＲに巻き取られ、パッケージＰＷを形成する。Ｐは糸継ぎを行う糸継装置であり、紡績機Ｍの長手方向に沿って紡績機Ｍの内部下方を走行するように構成されている。
【００２２】
また、図４に示すように各紡績ユニットＵは、機台後部に配置されたケンスＫ内に収納されているスライバＬがガイドＧを経て、トランペットＴを挿通しドラフト装置ＤＲに搬送された後、段々送り速度が速くなるローラドラフト部を通過して所定細さに牽伸され、紡績装置Ｓｐにより紡績糸Ｙとなり、機台前面の巻取部ＷＲに巻き取られ、パッケージＰＷを形成する構成である。
【００２３】
前記紡績装置Ｓｐは紡績速度が３００ｍ／分以上の高速紡績が可能な、紡績ノズルと中空ガイド軸体とを備える空気紡績装置から形成されている。
【００２４】
次に、本発明に係る紡績装置を備える紡績機の構成について図３より説明する。
【００２５】
ドラフト装置ＤＲは、図に示すように、バックローラＲｂ，サードローラＲｔ，エプロンベルトＥを有するミドルローラＲｍ、及びフロントローラＲｆから構成される所謂４線式のドラフト装置であって、それぞれ上下一対のローラが送り方向に沿って配置される構成である。
【００２６】
前記ドラフト装置ＤＲは、スライバを挿通するガイドであるトランペットＴを経て供給されるスライバＬを所定の細さに引き伸ばす装置であって、各ローラの回転速度を、上流側から下流側に向かって段々増加しながらスライバＬを送ることによってドラフトを行う。所定の細さにドラフトされたスライバＬは、紡績装置Ｓｐに供給され、該紡績装置Ｓｐにおいて紡績糸Ｙに形成される。
【００２７】
また、各ローラを構成している上下一対のローラはそれぞれ、紡績機の本体フレーム側に配設された下部ローラとなるボトムローラと、該ボトムローラと接離自在に構成されるトップローラとで構成されている。
【００２８】
つまり、フロントローラＲｆはフロントトップローラＲｆ１とフロントボトムローラＲｆ２とから構成されている。
【００２９】
次に図１および図２より本発明に係る紡績装置について詳細に説明する。
【００３０】
図１（ａ）に示すように、紡績装置Ｓｐは、紡績ノズル１と中空ガイド軸体２を備えており、フロントトップローラＲｆ１とフロントボトムローラＲｆ２により送り出されてくるスライバＬに、圧縮エア噴射孔１０から圧縮エアを噴射して、紡績糸Ｙを生成する装置である。
【００３１】
圧縮エア噴射孔１０は、円形の繊維通路１１の接線方向に向けて、円周上等配して複数配設されると共に、スライバＬの送り方向に傾斜して設けられており、前記繊維通路１１を介して送り込まれてくるスライバＬの進行方向の送り力を有する旋回気流を作用させて紡績糸Ｙを生成する。
【００３２】
生成される紡績糸Ｙは中空ガイド軸体２内を通過して、前述した巻取部ＷＲにてパッケージＰＷとして巻き取られる。噴射される圧縮空気は、中空ガイド軸体２の周囲の空気通路１２から外部へ排出される。
【００３３】
紡績糸Ｙは、中空ガイド軸体２の先端入口部付近に噴射される旋回流４Ａによって、一部の繊維が分離されて振り回されて巻き付け繊維となり、分離されない略平行な芯繊維に巻き付いて、撚り掛けられるようにして生成される。そのために、スライバＬは、前記中空ガイド軸体２の先端入口部付近でその糸構造が構築されており、ガイド軸体内部では既に紡績糸Ｙに生成されている。
【００３４】
本発明は、紡績ノズル１に近接した下流側に、紡績糸Ｙの撚り方向と同一方向に追撚する追撚部材を設けて、紡績糸に生成した直後で前記紡績糸を追撚することを特徴としており、本実施の形態では、接線方向に噴射する複数の噴射孔３０を備える第二ノズル３を前記中空ガイド軸体２内部に設ける構成としている。前記第二ノズル３は、前記紡績ノズル１と同一方向の旋回ノズルであって、例えば、Ｚ撚方向の紡績糸ＹにさらにＺ撚方向の旋回流５Ａを付加する追撚部材である。
【００３５】
図１（ｂ）にその模式図を示すが、紡績ノズル１による旋回流４Ａにより紡績糸Ｙを生成し、その紡績糸Ｙにさらなる旋回流５Ａを付加する構成としている。旋回流５Ａは前述した通りに、紡績糸Ｙを追撚する撚り方向であるので、フロントローラＲｆとニップローラＲｎとの間の紡績糸Ｙを、一旦追撚しニップローラＲｎ通過後に解撚する所謂仮撚を付与することになる。
【００３６】
つまり、紡績糸Ｙを追撚方向に捻り、後で戻す操作を行っている。このような操作を行うことで、紡績糸Ｙの糸強力が向上することが明らかとなった。また、この追撚のために必要な空気圧力は後述するように０．０５Ｍｐａ（０．５Ｋｇｆ／ｃｍ2）程度の弱い空気圧でよいことが判った。
【００３７】
紡績糸Ｙを上記とは逆方向に捻っても、糸強力は上昇しなかった。これは、紡績糸Ｙの糸構造に由来するものと思われる。前記紡績糸Ｙは、ドラフトするスライバに旋回流を噴射して繊維を振り回して紡績されており、全ての繊維が一様に撚られて紡績されているものでなく、一部の繊維が平行な繊維に巻きついた糸構造を呈している。
【００３８】
そのために、紡績糸Ｙは、平行な芯繊維と巻き付き繊維とを有する結束繊維となり、巻き付け繊維の比率とその締付け力とが紡績糸Ｙの糸強力を定めていると推察される。そのために、紡績ノズル１の下流側に撚部材を設けることで、巻き付け繊維の比率と締付け力を変化させることができる。また、撚部材の旋回方向を紡績糸Ｙの追撚方向と解撚方向とのいずれかに替えることでも、巻き付け繊維の比率と締付け力が変化することは明らかである。
【００３９】
紡績された糸を観察したところ、巻き付け繊維の比率は大差なく、そのために、紡績ノズル１に近接した下流側に、紡績糸Ｙの撚り方向と同一方向に追撚する追撚部材を設けて紡績を行うことで、紡績糸を生成する巻き付き繊維の締め付けポイントに追撚力を伝えることができ、巻き付け繊維の芯繊維に対する締め付け力を強くしているものと推察される。これは、巻き付き繊維の締め付け方向に旋回力を付与する追撚部材を配設したためだと思われる。
【００４０】
また、追撚部材による旋回力は、紡績ノズル１の旋回力と比較してかなり弱いものである。これは、追撚部材である第二ノズル３の空気圧が０．０５Ｍｐａ（０．５Ｋｇｆ／ｃｍ2）であり、紡績ノズル１の空気圧が０．５Ｍｐａ（５Ｋｇｆ／ｃｍ2）であることから明らかであって、このことから、追撚部材による加撚力が、芯繊維には影響を与えずに、締め付け繊維の締め付け力を補助する程度の加撚力であることが推察される。
【００４１】
つまり、本発明に係る紡績装置は、互いに異なる方向に旋回流を噴射する複数の紡績ノズルを備えると共に、それぞれのノズルが同程度の空気圧の圧縮空気を噴射する従来の空気紡績装置とは、互いに同じ方向の旋回流を噴射する点と、紡績ノズルの空気圧が高く、追撚部材の第二ノズルの空気圧がかなり低い点との二点において相違している。
【００４２】
図２に糸強力と糸物性について調査した時の結果を示す。これは綿番手４０（Ｎｅ４０）の綿糸を３００ｍ／ｍｉｎで紡績した実験結果である。
【００４３】
図２（ａ）には、紡績ノズル（０．５Ｍｐａ）のみ、紡績ノズル＋Ｓ方向追撚（０．０５Ｍｐａ）、紡績ノズル（０．５Ｍｐａ）＋Ｚ方向追撚（０．０５Ｍｐａ）、の紡績を行い、それぞれの紡績糸Ｙの糸強力と紡績中のファイバーロスを測定した結果を示す。
【００４４】
この図から判るように、Ｓ撚方向追撚では糸強力が低下し、Ｚ撚方向追撚では、糸強力が増加している。
【００４５】
紡績ノズルのみの通常紡績方法による紡績糸Ｙの糸強力は１８６ｇであるが、Ｚ撚方向追撚を付与した紡績方法では、１９５ｇまで向上しており、糸強力が９ｇ、約５％向上していることが判る。
【００４６】
前記紡績糸ＹはＺ撚方向の撚りトルクを有するＺ撚糸であるので、紡績糸Ｙの撚り方向と同一方向に追撚することで、紡績糸Ｙの糸強度が向上し、紡績糸Ｙの撚り方向とは逆方向に旋回する、つまり解撚方向に追撚すると糸強力が低下していることになる。
【００４７】
図２（ｂ）には、糸むらの程度を表すＵ％（Ｅｖｅｎｅｓｓ）を示し、図２（ｃ）には毛羽数（Ｈａｉｒｉｎｅｓｓ）を示している。Ｕ％は数字が小さい程、糸むらが小さく糸質が良好であることを示すが、いずれの条件にても大差はない。また、毛羽数の調査においても差は見られない。
【００４８】
このように、紡績ノズル１に近接した下流側に、紡績糸Ｙの撚り方向と同一方向に追撚する追撚部材を設けて紡績を行い紡績糸Ｙに後で追撚方向に旋回流を付与すると、糸の物性には差を生じずに、糸強力が向上することが明らかとなった。
【００４９】
上記したように、本発明に係る第二ノズル３による加撚力は、芯繊維には影響を与えずに、締め付け繊維の締め付け力を補助する程度の加撚力である。そのために、この加撚力と同程度の加撚力を付与可能な追撚部材であえばよく、前記第二ノズル３に替えて、図６（ａ）に示す加撚ローラ３Ａ、もしくは図６（ｂ）に示すニップベルト３Ｂをそれぞれ、もしくは組み合わせて交差させ、その交差部で糸をニップして図中の矢印方向に回転し、紡績糸Ｙを仮撚しながら送り出す仮撚ニップ部材を用いることも可能である。前記加撚ローラ３Ａとして、風船状の中空のバルーンローラを用いる構成とすれば、紡績糸Ｙを柔らかくニップすることができ好適である。
【００５０】
もちろん、この構成であっても、前記仮撚ニップ部材による加撚力を、紡績ノズル１による加撚力よりは弱く、芯繊維には影響を与えずに、締め付け繊維の締め付け力を補助する程度の加撚力とすることは明らかである。
【００５１】
上記したように、本発明に係る紡績装置は、紡績ノズルに近接した下流側に紡績糸の撚り方向と同一方向に追撚する追撚部材を設け、前記紡績糸を追撚するようにしているので、紡績糸を生成する際に、紡績糸を構成する巻き付け繊維が芯繊維に巻き付く締付け力を強くして、糸強力を向上することができる。
【００５２】
さらに、紡績ノズルによる加撚力よりもはるかに弱い加撚力を付与するだけなので、第二ノズルを用いる構成であっても、空気消費量も少なく、エネルギーコストが負担とならない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る紡績装置の要部説明図であって、（ａ）には概略断面図を示し、（ｂ）には紡績糸に付与される加撚力の模式図を示す。
【図２】本発明に係る紡績装置により紡績された紡績糸の物性図であり、（ａ）は、糸強力とファイバーロスを示し、（ｂ）は糸むらＵ％を示し、（ｃ）は毛羽数を示している。
【図３】紡績ユニットの構成を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る紡績装置を備える紡績機の全体断面図である。
【図５】紡績機の全体を示す正面図である。
【図６】追撚部材の変更例を示す斜視図であって、（ａ）は加撚ローラを示し、（ｂ）はニップベルトを示している。
【符号の説明】
【００５４】
１ 紡績ノズル
２ 中空ガイド軸体
３ 第二ノズル（追撚部材）
４Ａ 旋回流（紡績ノズルによる）
５Ａ 旋回流（第二ノズルによる）
１０ 圧縮エア噴射孔
ＤＲ ドラフト装置
Ｌ スライバ
Ｓｐ 紡績装置
Ｙ 紡績糸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮エアを噴射して紡績を行う紡績ノズルを備える紡績装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、紡績装置として、繊維束（スライバともいう）を複数のドラフトローラ対よりなるドラフト装置でドラフトした後、該ドラフト装置下流側に直列に配置した、内部で互いに反対方向の旋回気流を発生している第１ノズルと第２ノズルとからなる紡績ノズルで仮撚紡績を行う空気紡績装置が知られている。
【０００３】
また、中空ガイド軸体の先端部周辺に、紡績ノズルから噴射された圧縮エアにより旋回流を発生させ、この旋回流を利用してドラフト装置から送られてくる繊維束から繊維を分離し、該繊維を旋回方向に加撚して実撚り状の糸を紡績する紡績装置も知られている。
【０００４】
上記いずれの紡績装置においても、圧縮エアを圧縮エア噴射孔から噴射して、生成される旋回流により繊維束に撚りを与えて、もしくは繊維束を旋回して紡績する所謂空気紡績装置を構成としている。
【０００５】
そのために、糸強力を向上するためには、巻き付け繊維の量を確保すると共に、強く締付ける必要がある。また、糸品質を安定させるためには、紡績中の糸に強力なエアを吹き付けて、繊維を吹き飛ばすことは望ましくない。
【０００６】
また、単に複数の紡績ノズルを用いて紡績を行う紡績装置として、第一の空気噴射ノズルと第二の空気噴射ノズルの空気噴射方向を同一旋回方向とする結束紡績糸の製造方法も既に出願されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−１５８１６７号公報（第１−４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
紡績ノズルを用いて紡績を行う空気紡績装置では、糸に撚りを掛けたり、巻き付け繊維を締付けたりするのを、空気の旋回力で行っている。また、空気紡績装置により得られる紡績糸は、糸の形成方法に起因する糸構造のために、全ての繊維が糸強力に寄与することが難しいため、全ての繊維に撚りが入っているリング糸と比べると、糸強力はいくらか得られ難いという問題がある。
【０００８】
また、繊維束をドラフトして紡績を行う際に、締付けを強くするために、圧力の強い圧縮空気を吹き付けると、繊維束が吹き飛ばされてしまい、糸が細くなったり、太さ斑が生じることがある。
【０００９】
そのために、紡績ノズルから噴射する圧縮空気の圧力を上げるだけでは、糸強力の向上に限界があると共に、糸品質の安定した紡績糸を紡出することは困難である。
【００１０】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、紡績ノズルを用いて紡績を行う空気紡績装置であっても、糸強力を向上することができると共に、糸品質も良好とする紡績装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために請求項１に係る発明は、紡績ノズルと中空ガイド軸体とを備え、前記中空ガイド軸体の入口部で圧縮エアを噴射して旋回流を生じさせて紡績を行う紡績装置であって、前記紡績ノズルに近接した下流側に、前記紡績糸の撚り方向と同一方向に追撚する追撚部材を設けたことを特徴としている。
【００１２】
上記の構成を有する請求項１に係る発明によれば、紡績糸を生成する巻き付き繊維の締め付けポイントに追撚力を伝えることができ、紡績糸を構成する巻き付け繊維の締付け力を強くして、糸強力を向上することができる。
【００１３】
請求項２に係る発明は、前記追撚部材が、前記中空ガイド軸体に設けられ接線方向に噴射する複数の噴射孔を備える第二ノズルであって、前記紡績ノズルと同一方向の旋回ノズルであることを特徴としている。
【００１４】
上記の構成を有する請求項２に係る発明によれば、中空ガイド軸体の内部に第二ノズルを容易に形成可能であり、紡績ノズルに近接した位置に紡績糸を追撚する第二ノズルを容易に設けることができる。
【００１５】
請求項３に係る発明は、前記追撚部材による加撚力は、前記紡績ノズルによる加撚力より弱く、前記第二ノズルの空気圧を前記紡績ノズルの空気圧の１０分の１程度としたことを特徴としている。
【００１６】
上記の構成を有する請求項３に係る発明によれば、紡績糸を構成する巻き付け繊維の芯繊維に巻き付く締付け力に影響を与える程度の加撚力であるので、糸物性に悪影響を及ぼさずに、ただ糸強力のみを向上することができる。
【００１７】
請求項４に係る発明は、前記追撚部材が、加撚ローラ、もしくはニップベルトをそれぞれ、もしくは組み合わせて交差させ、その交差部で糸をニップする仮撚ニップ部材であることを特徴としている。
【００１８】
上記の構成を有する請求項４に係る発明によれば、紡績糸を強力に追撚可能な追撚部材を配設可能であるので、糸種に応じた所定の追撚力を付与することができる。
【発明の効果】
【００１９】
上記したように本発明によれば、前記紡績ノズルに近接した下流側に、前記紡績糸の撚り方向と同一方向に追撚する追撚部材を設け、紡績糸を生成する巻き付き繊維の締め付けポイントに追撚力を伝えるようにしているので、紡績糸を構成する巻き付き繊維が芯繊維に巻き付く締付け力を強くして、糸強力を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る紡績装置の実施の形態について、図１から図６に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
先ず、本発明が適用される紡績機Ｍについて図５により説明する。本紡績機Ｍは紡績ユニットＵが多数配列された構成となっており、スライバＬが、ドラフト装置ＤＲに送られ紡績装置Ｓｐにより紡績糸Ｙに紡績される。製造された紡績糸ＹはニップローラＲｎ及びスラブキャッチャーＺ等を経て巻取部ＷＲに巻き取られ、パッケージＰＷを形成する。Ｐは糸継ぎを行う糸継装置であり、紡績機Ｍの長手方向に沿って紡績機Ｍの内部下方を走行するように構成されている。
【００２２】
また、図４に示すように各紡績ユニットＵは、機台後部に配置されたケンスＫ内に収納されているスライバＬがガイドＧを経て、トランペットＴを挿通しドラフト装置ＤＲに搬送された後、段々送り速度が速くなるローラドラフト部を通過して所定細さに牽伸され、紡績装置Ｓｐにより紡績糸Ｙとなり、機台前面の巻取部ＷＲに巻き取られ、パッケージＰＷを形成する構成である。
【００２３】
前記紡績装置Ｓｐは紡績速度が３００ｍ／分以上の高速紡績が可能な、紡績ノズルと中空ガイド軸体とを備える空気紡績装置から形成されている。
【００２４】
次に、本発明に係る紡績装置を備える紡績機の構成について図３より説明する。
【００２５】
ドラフト装置ＤＲは、図に示すように、バックローラＲｂ，サードローラＲｔ，エプロンベルトＥを有するミドルローラＲｍ、及びフロントローラＲｆから構成される所謂４線式のドラフト装置であって、それぞれ上下一対のローラが送り方向に沿って配置される構成である。
【００２６】
前記ドラフト装置ＤＲは、スライバを挿通するガイドであるトランペットＴを経て供給されるスライバＬを所定の細さに引き伸ばす装置であって、各ローラの回転速度を、上流側から下流側に向かって段々増加しながらスライバＬを送ることによってドラフトを行う。所定の細さにドラフトされたスライバＬは、紡績装置Ｓｐに供給され、該紡績装置Ｓｐにおいて紡績糸Ｙに形成される。
【００２７】
また、各ローラを構成している上下一対のローラはそれぞれ、紡績機の本体フレーム側に配設された下部ローラとなるボトムローラと、該ボトムローラと接離自在に構成されるトップローラとで構成されている。
【００２８】
つまり、フロントローラＲｆはフロントトップローラＲｆ１とフロントボトムローラＲｆ２とから構成されている。
【００２９】
次に図１および図２より本発明に係る紡績装置について詳細に説明する。
【００３０】
図１（ａ）に示すように、紡績装置Ｓｐは、紡績ノズル１と中空ガイド軸体２を備えており、フロントトップローラＲｆ１とフロントボトムローラＲｆ２により送り出されてくるスライバＬに、圧縮エア噴射孔１０から圧縮エアを噴射して、紡績糸Ｙを生成する装置である。
【００３１】
圧縮エア噴射孔１０は、円形の繊維通路１１の接線方向に向けて、円周上等配して複数配設されると共に、スライバＬの送り方向に傾斜して設けられており、前記繊維通路１１を介して送り込まれてくるスライバＬの進行方向の送り力を有する旋回気流を作用させて紡績糸Ｙを生成する。
【００３２】
生成される紡績糸Ｙは中空ガイド軸体２内を通過して、前述した巻取部ＷＲにてパッケージＰＷとして巻き取られる。噴射される圧縮空気は、中空ガイド軸体２の周囲の空気通路１２から外部へ排出される。
【００３３】
紡績糸Ｙは、中空ガイド軸体２の先端入口部付近に噴射される旋回流４Ａによって、一部の繊維が分離されて振り回されて巻き付け繊維となり、分離されない略平行な芯繊維に巻き付いて、撚り掛けられるようにして生成される。そのために、スライバＬは、前記中空ガイド軸体２の先端入口部付近でその糸構造が構築されており、ガイド軸体内部では既に紡績糸Ｙに生成されている。
【００３４】
本発明は、紡績ノズル１に近接した下流側に、紡績糸Ｙの撚り方向と同一方向に追撚する追撚部材を設けて、紡績糸に生成した直後で前記紡績糸を追撚することを特徴としており、本実施の形態では、接線方向に噴射する複数の噴射孔３０を備える第二ノズル３を前記中空ガイド軸体２内部に設ける構成としている。前記第二ノズル３は、前記紡績ノズル１と同一方向の旋回ノズルであって、例えば、Ｚ撚方向の紡績糸ＹにさらにＺ撚方向の旋回流５Ａを付加する追撚部材である。
【００３５】
図１（ｂ）にその模式図を示すが、紡績ノズル１による旋回流４Ａにより紡績糸Ｙを生成し、その紡績糸Ｙにさらなる旋回流５Ａを付加する構成としている。旋回流５Ａは前述した通りに、紡績糸Ｙを追撚する撚り方向であるので、フロントローラＲｆとニップローラＲｎとの間の紡績糸Ｙを、一旦追撚しニップローラＲｎ通過後に解撚する所謂仮撚を付与することになる。
【００３６】
つまり、紡績糸Ｙを追撚方向に捻り、後で戻す操作を行っている。このような操作を行うことで、紡績糸Ｙの糸強力が向上することが明らかとなった。また、この追撚のために必要な空気圧力は後述するように０．０５Ｍｐａ（０．５Ｋｇｆ／ｃｍ2）程度の弱い空気圧でよいことが判った。
【００３７】
紡績糸Ｙを上記とは逆方向に捻っても、糸強力は上昇しなかった。これは、紡績糸Ｙの糸構造に由来するものと思われる。前記紡績糸Ｙは、ドラフトするスライバに旋回流を噴射して繊維を振り回して紡績されており、全ての繊維が一様に撚られて紡績されているものでなく、一部の繊維が平行な繊維に巻きついた糸構造を呈している。
【００３８】
そのために、紡績糸Ｙは、平行な芯繊維と巻き付き繊維とを有する結束繊維となり、巻き付け繊維の比率とその締付け力とが紡績糸Ｙの糸強力を定めていると推察される。そのために、紡績ノズル１の下流側に撚部材を設けることで、巻き付け繊維の比率と締付け力を変化させることができる。また、撚部材の旋回方向を紡績糸Ｙの追撚方向と解撚方向とのいずれかに替えることでも、巻き付け繊維の比率と締付け力が変化することは明らかである。
【００３９】
紡績された糸を観察したところ、巻き付け繊維の比率は大差なく、そのために、紡績ノズル１に近接した下流側に、紡績糸Ｙの撚り方向と同一方向に追撚する追撚部材を設けて紡績を行うことで、紡績糸を生成する巻き付き繊維の締め付けポイントに追撚力を伝えることができ、巻き付け繊維の芯繊維に対する締め付け力を強くしているものと推察される。これは、巻き付き繊維の締め付け方向に旋回力を付与する追撚部材を配設したためだと思われる。
【００４０】
また、追撚部材による旋回力は、紡績ノズル１の旋回力と比較してかなり弱いものである。これは、追撚部材である第二ノズル３の空気圧が０．０５Ｍｐａ（０．５Ｋｇｆ／ｃｍ2）であり、紡績ノズル１の空気圧が０．５Ｍｐａ（５Ｋｇｆ／ｃｍ2）であることから明らかであって、このことから、追撚部材による加撚力が、芯繊維には影響を与えずに、締め付け繊維の締め付け力を補助する程度の加撚力であることが推察される。
【００４１】
つまり、本発明に係る紡績装置は、互いに異なる方向に旋回流を噴射する複数の紡績ノズルを備えると共に、それぞれのノズルが同程度の空気圧の圧縮空気を噴射する従来の空気紡績装置とは、互いに同じ方向の旋回流を噴射する点と、紡績ノズルの空気圧が高く、追撚部材の第二ノズルの空気圧がかなり低い点との二点において相違している。
【００４２】
図２に糸強力と糸物性について調査した時の結果を示す。これは綿番手４０（Ｎｅ４０）の綿糸を３００ｍ／ｍｉｎで紡績した実験結果である。
【００４３】
図２（ａ）には、紡績ノズル（０．５Ｍｐａ）のみ、紡績ノズル＋Ｓ方向追撚（０．０５Ｍｐａ）、紡績ノズル（０．５Ｍｐａ）＋Ｚ方向追撚（０．０５Ｍｐａ）、の紡績を行い、それぞれの紡績糸Ｙの糸強力と紡績中のファイバーロスを測定した結果を示す。
【００４４】
この図から判るように、Ｓ撚方向追撚では糸強力が低下し、Ｚ撚方向追撚では、糸強力が増加している。
【００４５】
紡績ノズルのみの通常紡績方法による紡績糸Ｙの糸強力は１８６ｇであるが、Ｚ撚方向追撚を付与した紡績方法では、１９５ｇまで向上しており、糸強力が９ｇ、約５％向上していることが判る。
【００４６】
前記紡績糸ＹはＺ撚方向の撚りトルクを有するＺ撚糸であるので、紡績糸Ｙの撚り方向と同一方向に追撚することで、紡績糸Ｙの糸強度が向上し、紡績糸Ｙの撚り方向とは逆方向に旋回する、つまり解撚方向に追撚すると糸強力が低下していることになる。
【００４７】
図２（ｂ）には、糸むらの程度を表すＵ％（Ｅｖｅｎｅｓｓ）を示し、図２（ｃ）には毛羽数（Ｈａｉｒｉｎｅｓｓ）を示している。Ｕ％は数字が小さい程、糸むらが小さく糸質が良好であることを示すが、いずれの条件にても大差はない。また、毛羽数の調査においても差は見られない。
【００４８】
このように、紡績ノズル１に近接した下流側に、紡績糸Ｙの撚り方向と同一方向に追撚する追撚部材を設けて紡績を行い紡績糸Ｙに後で追撚方向に旋回流を付与すると、糸の物性には差を生じずに、糸強力が向上することが明らかとなった。
【００４９】
上記したように、本発明に係る第二ノズル３による加撚力は、芯繊維には影響を与えずに、締め付け繊維の締め付け力を補助する程度の加撚力である。そのために、この加撚力と同程度の加撚力を付与可能な追撚部材であえばよく、前記第二ノズル３に替えて、図６（ａ）に示す加撚ローラ３Ａ、もしくは図６（ｂ）に示すニップベルト３Ｂをそれぞれ、もしくは組み合わせて交差させ、その交差部で糸をニップして図中の矢印方向に回転し、紡績糸Ｙを仮撚しながら送り出す仮撚ニップ部材を用いることも可能である。前記加撚ローラ３Ａとして、風船状の中空のバルーンローラを用いる構成とすれば、紡績糸Ｙを柔らかくニップすることができ好適である。
【００５０】
もちろん、この構成であっても、前記仮撚ニップ部材による加撚力を、紡績ノズル１による加撚力よりは弱く、芯繊維には影響を与えずに、締め付け繊維の締め付け力を補助する程度の加撚力とすることは明らかである。
【００５１】
上記したように、本発明に係る紡績装置は、紡績ノズルに近接した下流側に紡績糸の撚り方向と同一方向に追撚する追撚部材を設け、前記紡績糸を追撚するようにしているので、紡績糸を生成する際に、紡績糸を構成する巻き付け繊維が芯繊維に巻き付く締付け力を強くして、糸強力を向上することができる。
【００５２】
さらに、紡績ノズルによる加撚力よりもはるかに弱い加撚力を付与するだけなので、第二ノズルを用いる構成であっても、空気消費量も少なく、エネルギーコストが負担とならない。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る紡績装置の要部説明図であって、（ａ）には概略断面図を示し、（ｂ）には紡績糸に付与される加撚力の模式図を示す。
【図２】本発明に係る紡績装置により紡績された紡績糸の物性図であり、（ａ）は、糸強力とファイバーロスを示し、（ｂ）は糸むらＵ％を示し、（ｃ）は毛羽数を示している。
【図３】紡績ユニットの構成を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る紡績装置を備える紡績機の全体断面図である。
【図５】紡績機の全体を示す正面図である。
【図６】追撚部材の変更例を示す斜視図であって、（ａ）は加撚ローラを示し、（ｂ）はニップベルトを示している。
【符号の説明】
【００５４】
１ 紡績ノズル
２ 中空ガイド軸体
３ 第二ノズル（追撚部材）
４Ａ 旋回流（紡績ノズルによる）
５Ａ 旋回流（第二ノズルによる）
１０ 圧縮エア噴射孔
ＤＲ ドラフト装置
Ｌ スライバ
Ｓｐ 紡績装置
Ｙ 紡績糸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紡績ノズルと中空ガイド軸体とを備え、前記中空ガイド軸体の入口部で圧縮エアを噴射して旋回流を生じさせて紡績を行う紡績装置であって、
前記紡績ノズルに近接した下流側に、前記紡績糸の撚り方向と同一方向に追撚する追撚部材を設けたことを特徴とする紡績装置。
【請求項２】
前記追撚部材が、前記中空ガイド軸体に設けられ接線方向に噴射する複数の噴射孔を備える第二ノズルであって、前記紡績ノズルと同一方向の旋回ノズルであることを特徴とする請求項１に記載の紡績装置。
【請求項３】
前記追撚部材による加撚力は、前記紡績ノズルによる加撚力より弱く、前記第二ノズルの空気圧を前記紡績ノズルの空気圧の１０分の１程度としたことを特徴とする請求項２に記載の紡績装置。
【請求項４】
前記追撚部材が、加撚ローラ、もしくはニップベルトをそれぞれ、もしくは組み合わせて交差させ、その交差部で糸をニップする仮撚ニップ部材であることを特徴とする請求項１に記載の紡績装置。
【請求項１】
紡績ノズルと中空ガイド軸体とを備え、前記中空ガイド軸体の入口部で圧縮エアを噴射して旋回流を生じさせて紡績を行う紡績装置であって、
前記紡績ノズルに近接した下流側に、前記紡績糸の撚り方向と同一方向に追撚する追撚部材を設けたことを特徴とする紡績装置。
【請求項２】
前記追撚部材が、前記中空ガイド軸体に設けられ接線方向に噴射する複数の噴射孔を備える第二ノズルであって、前記紡績ノズルと同一方向の旋回ノズルであることを特徴とする請求項１に記載の紡績装置。
【請求項３】
前記追撚部材による加撚力は、前記紡績ノズルによる加撚力より弱く、前記第二ノズルの空気圧を前記紡績ノズルの空気圧の１０分の１程度としたことを特徴とする請求項２に記載の紡績装置。
【請求項４】
前記追撚部材が、加撚ローラ、もしくはニップベルトをそれぞれ、もしくは組み合わせて交差させ、その交差部で糸をニップする仮撚ニップ部材であることを特徴とする請求項１に記載の紡績装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−２８４８１３（Ｐ２００７−２８４８１３Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１１２０６５（Ｐ２００６−１１２０６５）
【出願日】平成１８年４月１４日（２００６．４．１４）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月１４日（２００６．４．１４）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
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