JPH036106B2 - - Google Patents
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- JPH036106B2 JPH036106B2 JP2665782A JP2665782A JPH036106B2 JP H036106 B2 JPH036106 B2 JP H036106B2 JP 2665782 A JP2665782 A JP 2665782A JP 2665782 A JP2665782 A JP 2665782A JP H036106 B2 JPH036106 B2 JP H036106B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/584—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride
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- Organic Chemistry (AREA)
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Description
本発明は天然繊維や合成繊維等の糸（スレツ
ド）をガイドするためのスレツドガイドに関する
ものである。 従来から紡糸工程やその加工工程における装置
には糸をガイドするスレツドガイドが多数使用さ
れている。このスレツドガイドにはアルミナセラ
ミツクで製作されたものが多い。 ところが、アルミナセラミツクはシリカ、マグ
ネシア等の焼結助剤を加えて焼結したものであり
結晶粒径が20μ以上のアルミナ結晶粒子を焼結助
剤及び酸化アルミニウムに含有する不純物による
多量のガラス質により液相結合した結晶構造を有
しており、このようなアルミナセラミツク製スレ
ツドガイド上を高速度で糸が接触走行した場合、
結合層である軟質なガラス質層のみが選択的に摩
耗し、アルミナ結晶粒子間の結合が弱まつてアル
ミナ結晶粒子の脱落が生じ糸との接触表面に20μ
以上の凹部が形成される。 この凹部が形成されたスレツドガイドに糸が引
き続き接触走行すると、糸の接触面における摩擦
力の変化や、エツジ現象でもつて、糸表面に毛羽
立ちが発生したり、焼付による糸切れを誘発した
り、糸の外観を損ねるなどの不都合があつた。特
に糸の断面形状が円形以外の六角形、楕円形など
の、いわゆる異型断面をもつた糸において上記不
都合の発生する傾向が大きかつた。したがつて従
来のアルミナセラミツク製スレツドガイドは最良
のものとは言えず、さらに糸に損傷を及ぼさず良
好なる摺動特性をもつたスレツドガイドが希求さ
れていた。 本発明は上記事情に鑑みて開発されたもので、
長期間にわたり使用した場合でも糸に毛羽立ちを
生じたり、糸切れを引起したりすることがなく、
かつ糸の外表部を削り取ることに起因する、いわ
ゆる白粉の発生量がきわめて少ないスレツドガイ
ドを提供せんとするものである。 本発明のスレツドガイドは熱伝導率が比較的小
さく、かつ高硬度の窒化珪素を主成分とする焼結
体（以下窒化珪素焼結体と称す）でもつて構成し
たことを特徴とするものである。 本発明によれば、スレツドガイドとして従来の
既成概念から逸脱した全く新規な発想に基づくも
のである。すなわち、結晶粒径が0.5〜2μと小さ
く、焼結体に存在する開孔の平均孔径が1μとい
ずれも小さく、かつ硬度（ロツクウエル）が約87
以上であるなど、きわめて硬く、大きな耐摩耗性
をもつているため、糸が接触走行した際の摩耗量
も極めて少く、そのため摩耗に伴う結晶粒子の脱
落もほとんどないもので、それ故結晶粒子の脱落
後、開孔周辺に形成されるエツジ部も少ないこと
から走行する糸の外表部を削り取る度合も小さ
い。しかも、糸の走行に伴う摩擦力にも何ら変化
を及ぼさないことから、糸の毛羽立ちや糸切れの
発生もほとんど発生しない。しかも、本発明スレ
ツドガイドを構成する窒化珪素焼結体の熱伝導率
は0.02〔cal／cm・sec・℃〕とアルミナセラミツ
クの約0.06〜0.08〔cal／cm・sec・℃〕に較べて1/
３〜1/4程度と小さい。 本発明は上記の如き窒化珪素焼結体の有する諸
物性がスレツドガイドの構成材として適材である
との推定のもとに従来からスレツドガイド又は摺
動部材としてすぐれた特性をもち、広く使われて
いるチタン系アルミナセラミツク、炭化珪素焼結
体でもつて各々同一型状のスレツドガイドを作製
した。しかる後に、スレツドガイドとして特に重
要なフアクターである前記の自粉の発生量を測定
したところ、下記の通りであつた。なおこの実験
にはすべて太さ150デニールで異型断面をもつた
同様のポリエステル未延伸糸を使用し、糸の走行
速度が平均950ｍ／minの装置に装着し、３週間
に発生した各スレツドガイド毎の白粉発生総量を
示したものである。この測定結果から、在来のス
レツドガイドの構成に使用されていたアルミナセ
ラミツク（Al2O3−Ｂ）製のものでは40ｇの発生
に対し、熱伝導率が0.02〔cal／cm・sec・℃〕の
窒化珪素よる成るスレツドガイドでは２ｇ、同じ
く0.013〔cal／cm・sec・℃〕のチタン系（酸化チ
タン焼結体）のスレツドガイドでは1.5ｇの白粉
発生量であるなど、きわめて良好な特性を有して
いることが判明した。 ところが、最小の白粉発生量を示したチタン系
のスレツドガイドは第１表にて示した物性比較表
からも明らかなように他のアルミナセラミツク
（Al2O3−Ｂ）、窒化珪素焼結体等に較べ硬度がき
わめて小さく、実装試験において、白粉発生量こ
そ少いものの糸の接触走行に伴い接触部分に深い
切込みが刻設される程に極めて大きく摩耗するな
ど、糸が高速走行するガイド部材としては不適な
ものであつた。 次に第１表に挙げた四種類の材質でもつて同一
形状のスレツドガイドを製作し、これに対し、
260デニールのポリエステル未延伸糸を950ｍ／
minの速度で５時間接触走行させ、その際生じる
白粉発生重量を測定した結果、図のグラフで示し
た通りであつた。
ド）をガイドするためのスレツドガイドに関する
ものである。 従来から紡糸工程やその加工工程における装置
には糸をガイドするスレツドガイドが多数使用さ
れている。このスレツドガイドにはアルミナセラ
ミツクで製作されたものが多い。 ところが、アルミナセラミツクはシリカ、マグ
ネシア等の焼結助剤を加えて焼結したものであり
結晶粒径が20μ以上のアルミナ結晶粒子を焼結助
剤及び酸化アルミニウムに含有する不純物による
多量のガラス質により液相結合した結晶構造を有
しており、このようなアルミナセラミツク製スレ
ツドガイド上を高速度で糸が接触走行した場合、
結合層である軟質なガラス質層のみが選択的に摩
耗し、アルミナ結晶粒子間の結合が弱まつてアル
ミナ結晶粒子の脱落が生じ糸との接触表面に20μ
以上の凹部が形成される。 この凹部が形成されたスレツドガイドに糸が引
き続き接触走行すると、糸の接触面における摩擦
力の変化や、エツジ現象でもつて、糸表面に毛羽
立ちが発生したり、焼付による糸切れを誘発した
り、糸の外観を損ねるなどの不都合があつた。特
に糸の断面形状が円形以外の六角形、楕円形など
の、いわゆる異型断面をもつた糸において上記不
都合の発生する傾向が大きかつた。したがつて従
来のアルミナセラミツク製スレツドガイドは最良
のものとは言えず、さらに糸に損傷を及ぼさず良
好なる摺動特性をもつたスレツドガイドが希求さ
れていた。 本発明は上記事情に鑑みて開発されたもので、
長期間にわたり使用した場合でも糸に毛羽立ちを
生じたり、糸切れを引起したりすることがなく、
かつ糸の外表部を削り取ることに起因する、いわ
ゆる白粉の発生量がきわめて少ないスレツドガイ
ドを提供せんとするものである。 本発明のスレツドガイドは熱伝導率が比較的小
さく、かつ高硬度の窒化珪素を主成分とする焼結
体（以下窒化珪素焼結体と称す）でもつて構成し
たことを特徴とするものである。 本発明によれば、スレツドガイドとして従来の
既成概念から逸脱した全く新規な発想に基づくも
のである。すなわち、結晶粒径が0.5〜2μと小さ
く、焼結体に存在する開孔の平均孔径が1μとい
ずれも小さく、かつ硬度（ロツクウエル）が約87
以上であるなど、きわめて硬く、大きな耐摩耗性
をもつているため、糸が接触走行した際の摩耗量
も極めて少く、そのため摩耗に伴う結晶粒子の脱
落もほとんどないもので、それ故結晶粒子の脱落
後、開孔周辺に形成されるエツジ部も少ないこと
から走行する糸の外表部を削り取る度合も小さ
い。しかも、糸の走行に伴う摩擦力にも何ら変化
を及ぼさないことから、糸の毛羽立ちや糸切れの
発生もほとんど発生しない。しかも、本発明スレ
ツドガイドを構成する窒化珪素焼結体の熱伝導率
は0.02〔cal／cm・sec・℃〕とアルミナセラミツ
クの約0.06〜0.08〔cal／cm・sec・℃〕に較べて1/
３〜1/4程度と小さい。 本発明は上記の如き窒化珪素焼結体の有する諸
物性がスレツドガイドの構成材として適材である
との推定のもとに従来からスレツドガイド又は摺
動部材としてすぐれた特性をもち、広く使われて
いるチタン系アルミナセラミツク、炭化珪素焼結
体でもつて各々同一型状のスレツドガイドを作製
した。しかる後に、スレツドガイドとして特に重
要なフアクターである前記の自粉の発生量を測定
したところ、下記の通りであつた。なおこの実験
にはすべて太さ150デニールで異型断面をもつた
同様のポリエステル未延伸糸を使用し、糸の走行
速度が平均950ｍ／minの装置に装着し、３週間
に発生した各スレツドガイド毎の白粉発生総量を
示したものである。この測定結果から、在来のス
レツドガイドの構成に使用されていたアルミナセ
ラミツク（Al2O3−Ｂ）製のものでは40ｇの発生
に対し、熱伝導率が0.02〔cal／cm・sec・℃〕の
窒化珪素よる成るスレツドガイドでは２ｇ、同じ
く0.013〔cal／cm・sec・℃〕のチタン系（酸化チ
タン焼結体）のスレツドガイドでは1.5ｇの白粉
発生量であるなど、きわめて良好な特性を有して
いることが判明した。 ところが、最小の白粉発生量を示したチタン系
のスレツドガイドは第１表にて示した物性比較表
からも明らかなように他のアルミナセラミツク
（Al2O3−Ｂ）、窒化珪素焼結体等に較べ硬度がき
わめて小さく、実装試験において、白粉発生量こ
そ少いものの糸の接触走行に伴い接触部分に深い
切込みが刻設される程に極めて大きく摩耗するな
ど、糸が高速走行するガイド部材としては不適な
ものであつた。 次に第１表に挙げた四種類の材質でもつて同一
形状のスレツドガイドを製作し、これに対し、
260デニールのポリエステル未延伸糸を950ｍ／
minの速度で５時間接触走行させ、その際生じる
白粉発生重量を測定した結果、図のグラフで示し
た通りであつた。
【表】
これによれば、熱伝導率が0.16〔cal／cm・
sec・℃〕と最も大きい炭化珪素焼結体製のスレ
ツドガイドは約700mg、アルミナ含有量が60％の
アルミナセラミツク（Al2O3−Ｂ）製のスレツド
ガイドでは約650mg、同じくアルミナ含有量が
99.0％で軟質マトリツクスの存在が少ないアルミ
ナセラミツク（Al2O3−Ｂ）製のものでは約200
mg比較的少ない。ところが、熱伝導率が0.02
〔cal／cm・sec・℃〕、0.013〔cal／cm・sec・℃〕
と小さい窒化珪素焼結体、チタン系各々製作され
たスレツドガイドでは、白粉発生量は数十mgと非
常に少ない結果であつた。また、糸が接触走行し
た窒化珪素焼結体製スレツドガイドの表面を顕微
鏡により観察したところ、糸の接触部位は総体的
な摩耗状態をしており、結晶粒子が欠落した個所
は見当らなかつた。 一方、チタン系のものでは白粉発生量は最も少
なかつたが、糸の接触走行部位が細い切溝状に摩
耗しており、長期間にわたるスレツドガイドには
窒化珪素焼結体、アルミナセラミツク製にくらべ
摩耗量が多い点で若干不利ではあるが白粉発生量
が特に問題となるほどの個所には有効であろう。 ところで上記の如くスレツドガイドとしてきわ
めて有利なことが判明した窒化珪素焼結体は高温
強度が高く、耐熱衝撃性や耐摩耗性にすぐれてい
るなどの特長を有しているため、耐熱材料として
は特殊分野に従来から用いられていた。しかしな
がら、窒化珪素自体は共有結合性の強い難焼結物
質であり、そのため、窒化珪素原料の他に焼結助
剤を用いることが重要な要素となつている。本発
明実施例に用いた窒化珪素の組成は次のとおりで
ある。 Si3N4＝74.0％ FeSi＝6.0％ Fe＝1.5％ Fe2O3＝11.5％ このような組成の窒化珪素化合物に焼結助剤と
して、例えばMgOの如き金属酸化物を加えて焼
結用原料とする。 この原料に種々の結合剤（バインダー）を適当
量加えて所望のスレツドガイド型状に成型後N2
ガス雰囲気中で、1400〜1700℃の温度範囲で焼結
する。得られた焼結体は主相がβ−Si3N4で、他
に未反応のフエリシリコンや焼成工程中酸化反応
によつて生じた金属酸化物が結晶、あるいは非昌
質として残つた状態の緻密質で黒灰色をした焼結
体である。 上述のように、炭化珪素焼結体あるいは、従来
から主として用いられているアルミナセラミツク
体で構成したスレツドガイドは、使用中に糸との
接触表面における結晶構造、結晶欠落に起因した
エツジ部が走行する糸の表面を削り取ることによ
つて、特に異形断面糸においては白粉発生量が比
較的多いものと考えられる。一方、本発明による
窒化珪素焼結体によるスレツドガイドでは結晶欠
落がきわめて少いうえ、他の焼結体に較べ熱伝導
率が小さいため、糸の接触走行部位が糸の走行に
適した程度に温度上昇することにより、白粉発生
量がきわめて少なくなるものと推測される。しか
も白粉の発生量が少いことと相俟つて糸の毛羽立
ちや糸切れの発生はほとんど認められなかつた。
また、窒化珪素はロツクウエル硬度87と相当硬く
耐摩耗性が大きいため、在来品に比し著しい長寿
命のスレツドガイドを提供することができる。
sec・℃〕と最も大きい炭化珪素焼結体製のスレ
ツドガイドは約700mg、アルミナ含有量が60％の
アルミナセラミツク（Al2O3−Ｂ）製のスレツド
ガイドでは約650mg、同じくアルミナ含有量が
99.0％で軟質マトリツクスの存在が少ないアルミ
ナセラミツク（Al2O3−Ｂ）製のものでは約200
mg比較的少ない。ところが、熱伝導率が0.02
〔cal／cm・sec・℃〕、0.013〔cal／cm・sec・℃〕
と小さい窒化珪素焼結体、チタン系各々製作され
たスレツドガイドでは、白粉発生量は数十mgと非
常に少ない結果であつた。また、糸が接触走行し
た窒化珪素焼結体製スレツドガイドの表面を顕微
鏡により観察したところ、糸の接触部位は総体的
な摩耗状態をしており、結晶粒子が欠落した個所
は見当らなかつた。 一方、チタン系のものでは白粉発生量は最も少
なかつたが、糸の接触走行部位が細い切溝状に摩
耗しており、長期間にわたるスレツドガイドには
窒化珪素焼結体、アルミナセラミツク製にくらべ
摩耗量が多い点で若干不利ではあるが白粉発生量
が特に問題となるほどの個所には有効であろう。 ところで上記の如くスレツドガイドとしてきわ
めて有利なことが判明した窒化珪素焼結体は高温
強度が高く、耐熱衝撃性や耐摩耗性にすぐれてい
るなどの特長を有しているため、耐熱材料として
は特殊分野に従来から用いられていた。しかしな
がら、窒化珪素自体は共有結合性の強い難焼結物
質であり、そのため、窒化珪素原料の他に焼結助
剤を用いることが重要な要素となつている。本発
明実施例に用いた窒化珪素の組成は次のとおりで
ある。 Si3N4＝74.0％ FeSi＝6.0％ Fe＝1.5％ Fe2O3＝11.5％ このような組成の窒化珪素化合物に焼結助剤と
して、例えばMgOの如き金属酸化物を加えて焼
結用原料とする。 この原料に種々の結合剤（バインダー）を適当
量加えて所望のスレツドガイド型状に成型後N2
ガス雰囲気中で、1400〜1700℃の温度範囲で焼結
する。得られた焼結体は主相がβ−Si3N4で、他
に未反応のフエリシリコンや焼成工程中酸化反応
によつて生じた金属酸化物が結晶、あるいは非昌
質として残つた状態の緻密質で黒灰色をした焼結
体である。 上述のように、炭化珪素焼結体あるいは、従来
から主として用いられているアルミナセラミツク
体で構成したスレツドガイドは、使用中に糸との
接触表面における結晶構造、結晶欠落に起因した
エツジ部が走行する糸の表面を削り取ることによ
つて、特に異形断面糸においては白粉発生量が比
較的多いものと考えられる。一方、本発明による
窒化珪素焼結体によるスレツドガイドでは結晶欠
落がきわめて少いうえ、他の焼結体に較べ熱伝導
率が小さいため、糸の接触走行部位が糸の走行に
適した程度に温度上昇することにより、白粉発生
量がきわめて少なくなるものと推測される。しか
も白粉の発生量が少いことと相俟つて糸の毛羽立
ちや糸切れの発生はほとんど認められなかつた。
また、窒化珪素はロツクウエル硬度87と相当硬く
耐摩耗性が大きいため、在来品に比し著しい長寿
命のスレツドガイドを提供することができる。
図は各質料の有する熱伝導率と白粉発生量の測
定結果を示すグラフである。
定結果を示すグラフである。
Claims (1)
- １ 窒化珪素を主成分とする焼結体で構成したこ
とを特徴とするスレツドガイド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2665782A JPS58144058A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | スレツドガイド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2665782A JPS58144058A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | スレツドガイド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58144058A JPS58144058A (ja) | 1983-08-27 |
| JPH036106B2 true JPH036106B2 (ja) | 1991-01-29 |
Family
ID=12199492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2665782A Granted JPS58144058A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | スレツドガイド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58144058A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ282501B6 (cs) * | 1988-10-07 | 1997-07-16 | Iro Ab | Zařízení na ukládání a podávání niti pro textilní stroje |
| US5094986A (en) * | 1989-04-11 | 1992-03-10 | Hercules Incorporated | Wear resistant ceramic with a high alpha-content silicon nitride phase |
-
1982
- 1982-02-19 JP JP2665782A patent/JPS58144058A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58144058A (ja) | 1983-08-27 |
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