JPH036251B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は紡績糸の製造方法および装置に係り、
より詳しくはドラフト装置によつてドラフトされ
た無撚の短繊維束を加撚して紡績糸を製造するた
めの方法と装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の紡績機はリング式、オープンエンド式、
および空気式の３つに大きく分類される。このう
ち空気式紡績機は近年開発されたもので、リング
式の数倍に及ぶ高速紡績が可能であり、その一例
は特公昭53−45422号公報（米国特許4112658号）
に示される。この公報の装置ではドラフト装置に
続いて２つの空気噴射ノズルが配設してあり、各
ノズルはドラフト装置から出た繊維束に対し互い
に逆方向に旋回する圧縮空気流を作用させる。繊
維束は２番目のノズルによつて仮撚され、仮撚さ
れた繊維束は１番目のノズルによつてバルーンさ
れる。このバルーンにより一部の繊維が他の繊維
上に巻付き、更に繊維束が２番目のノズルを通過
して解撚されることによつて強力に巻付けられ、
このようにして１本の紡績糸が生成される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記した従来の空気式紡績機により得られる糸
を詳細に検討すると、無撚または甘撚の芯繊維の
周囲に他の繊維が螺旋状に巻付いた結束紡績糸で
あることが分かる。該芯繊維と巻付繊維との量的
比率や繊維の巻付態様等は紡糸条件を種々変更す
ることによつて多少の変化を生じさせることがで
き、またこれに応じて糸強力等の糸物性も変化さ
せることが可能であるが、この空気式紡績機では
巻付繊維の挙動を安定させることが困難なため糸
質の改善には限界があり、またこの紡績機では２
つのノズルを使用しているため圧縮空気の消費量
が多くエネルギーコストが大きいという問題があ
り、更にウールの様な比較的長い繊維の紡績能力
に多少の難点があるという問題があつた。本発明
はこのような事情に着目し、上述した従来の空気
式紡績機に代わる更に新たな紡績方法と装置を提
供することにより、上記問題点の解決を図ること
を目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明では、繊維束通路を有するパイプと該パ
イプの入口近傍に繊維束の走行方向に向けられ旋
回空気流を生じさせる圧縮空気噴射ノズルと該空
気流の排出路を有し上記パイプの外側で回転する
回転体とを用意し、ドラフト装置のフロントロー
ラから出て走行する繊維束を上記パイプの繊維束
通路に通すと共に、上記ノズルからの空気流によ
つて繊維束を構成する繊維の後端部を該繊維束か
ら分離させ、更に空気流と共に上記排出路内に引
込まれた該繊維後端部を上記回転体によつて回転
させる。

〔作用〕

フロントローラから出た繊維束の中心部に位置
する繊維は上記ノズルからの空気流の影響を受け
ることなくパイプ内の繊維束通路を通過する。そ
して繊維束の外周部に位置する繊維の先端部は、
走行方向に向けられた噴射圧縮空気流により少し
仮撚されることになるから繊維束から分離される
ことがないが、後端部は繊維束の走行に伴いノズ
ルからの空気流の力を強く受け繊維束から分離さ
れて空気流と共に前記排出路内に引き込まれ、旋
回空気流及び／若しくは前記回転体の回転により
旋回され、上記した繊維束通路内に導入される他
の繊維の外周に巻回される。

〔実施例〕

第５図はウール糸を製造する場合を示してお
り、ボビン上に巻回された無撚の梳毛粗糸即ち繊
維束Ｓはバツクローラ１、エプロン２を有するミ
ドルローラ３、およびフロントローラ４の各ロー
ラ対からなるドラフト装置５を通つて本発明に係
る紡績装置６に導入されて紡績糸Ｙとなり、更に
デリベリローラ７で引出された後、フリクシヨン
ローラ８で回転されパツケージＰ上に巻取られ
る。

上記紡績装置６の構造は第１図に示され、同図
において１点鎖線は繊維束Ｓまたは紡績糸Ｙの走
行路を示している。

１１は図外のフレームに固定された支持プレー
トであり、該プレート１１には複数の螺子１２に
より中空筒状のフランジ１３が固定され、更に該
螺子１２によりフランジ１３にスペーサ１４を介
して中空円盤状のノズル本体１５が固定される。
また、該ノズル本体１５には中空のキヤツプ１６
が固着され、上記フランジ１３の内周にはベアリ
ング１７，１８を介して回転パイプ１９が回転自
在に支持される。該パイプ１９の外周には中空の
プーリ２１が挿着され、パイプ１９の端部に螺合
されたナツト２２と上記ベアリング１７内輪との
間に挟圧固定される。２３は該プーリ２１の外周
に巻掛けられ図外のモータによつて走行駆動され
る駆動ベルトで、該ベルト２３の走行によりプー
リ２１と共に回転パイプ１９が高速回転する。

回転パイプ１９の中心には繊維束通路２４が貫
通形成され、本紡績装置６はこの通路２４の中心
とノズル本体１５およびキヤツプ１６の各中空部
中心とが共に繊維束Ｓの走行路と一致する同一直
線上に位置し、しかもパイプ入口１９ａとフロン
トローラニツプ点Ｎとの距離が繊維束Ｓを構成す
る繊維の平均長より短くなるよう配置される。繊
維束通路１９は回転パイプ１９の入口部分即ち第
１図の右方部分の内径が約1.8mm、他の部分の内
径が約３mmとなつており、これに比べノズル本体
１５およびキヤツプ１６の各中空部の内径は充分
に大きく設定してある。また回転パイプ１９の入
口部の外径は充分に小さく、該入口部に続く部分
の外径は比較的大きくなつていてこの部分の外周
には第２図に示すような４つの溝２５がそれぞれ
繊維束通路２４と平行に形成されている。更に回
転パイプ１９には上記溝２５が形成されている部
分と前記ベアリング１８との間にデイスク２６が
形成されており、該デイスク２６はフランジ１３
とノズル本体１５との間の空間に位置し、スペー
サ１４に接することなくしかもベアリング１８を
覆い得る径を有している。ノズル本体１５の中空
部には回転パイプ１９の入口部を覆い得るように
内径差が設けてあり、また第３図に示すように回
転パイプ１９の入口１９ａの方向を向きかつ中空
部に対し接線方向を向いた４つの噴出孔即ち空気
噴射ノズル２７が形成されている。キヤツプ１６
の一部に形成した孔２８には基端を図示しない圧
縮空気源に接続したエアホース２９が接続され、
該ホース２９から供給される圧縮空気はノズル本
体１５とキヤツプ１６との間に形成された空気室
３１に流入した後上記ノズル２７からノズル本体
１５の中空部内に噴出し、回転パイプ入口１９ａ
の近傍に旋回空気流を生じさせる。この空気流は
回転パイプ１９とノズル本体１５との間の空隙、
とりわけ空気流排出路である溝２５内を通過して
デイスク２６に導かれ、各スペーサ１４の両側か
ら装置外へと排出される。また同時に上記空気流
はフロントローラ４のニツプ点Ｎからノズル本体
１５の中空部内へと流入する吸引空気流を発生さ
せる。

上述した本紡績装置による糸の製造過程を第４
ａ図ないし第４ｄ図で次に説明する。なお、これ
らの図にはフロントローラ４、ノズル本体１５お
よび回転パイプ１９のみを示してあり、実線で示
すｆ１は１点鎖線で示す繊維束Ｓまたは糸Ｙを構
成し、該繊維束Ｓの外周部に位置する１本の繊維
を示している。

第４ａ図において、ドラフト装置５でドラフト
され、フロントローラ４から送り出された繊維束
Ｓはノズル本体１５の中空部内に向かつて働く吸
引空気流によつて紡績装置６内に引き込まれ、回
転パイプ１９の繊維束通路２４内を通つてデリベ
リローラ７で引出される。この過程で、繊維束Ｓ
は回転パイプ１９の入口近傍において空気噴射ノ
ズル２７から噴出され矢印３２の方向に旋回する
圧縮空気流の作用を受け、同方向に少し仮撚され
る。繊維束Ｓの中心部に位置する繊維は上記空気
流に直接さらされないため、パイプ入口１９ａを
過ぎた位置で元の状態に解撚される。これに対し
繊維束Ｓの外周部または外周部近くに位置する繊
維ｆ１は上記空気流に直接さらされ、繊維束Ｓか
ら分離するように力を受けるが、該繊維Ｓの先端
が回転パイプ入口１９ａの位置にあるとき、該先
端は上記した仮撚を受けているため容易に分離せ
ず、また該繊維の後端は図示のようにフロントロ
ーラ４にニツプされているかまたはノズル２７か
ら遠い位置にあつて空気流の作用をあまり受けな
いため未だ分離しない。

第４ｂ図において、上記繊維ｆ１の後端がフロ
ントローラ４から離脱し空気噴射ノズル２７に接
近すると、該ノズル２７からの空気流の力を強く
受けて繊維束Ｓから分離する。このとき繊維ｆ１
の先端は部分的に仮撚を受け、また空気流の作用
の少ない回転パイプ中に挿入されているため分離
せず、仮撚作用を殆ど受けない繊維後端のみが分
離する。分離された繊維後端は空気流の作用によ
り第４ｅ図に示すように回転パイプ１９の入口部
に１回または複数回巻付いた後溝２５内を通り、
更に該溝２５から出てパイプ外周に少し巻付いた
後デイスク２６に案内されて外側へ延びる。ここ
で回転パイプ１９の小径入口部を小径部Ａ、溝２
５を有する部分を大径部Ｂとし、該小径部Ａに巻
付いている繊維部分をｆ１ａ、大径部Ｂに巻付い
ている繊維部分をｆ１ｂとすると、繊維部分ｆ１
ａは空気噴射ノズル２７からの旋回空気流３２に
よつて小径部Ａの周囲に空気流３２と同一方向に
巻付けられ、他方の繊維束部分ｆ１ｂは該繊維束
ｆ１ｂの一部が溝２５の肩部２５ａに引掛けられ
た状態で回転パイプ１９が回転することにより、
大径部Ｂの周囲に図示の方向に巻付けられる。

次いで第４ｃ図において、繊維束Ｓは左方へと
走行し回転パイプ１９は矢印３４方向に回転する
ため、上記繊維束ｆ１の後端は繊維束Ｓの周囲を
旋回しながら徐々に引出される。

この結果、上記繊維ｆ１は第４ｄ図に示すよう
に繊維束Ｓの周囲に螺旋状に巻付き、繊維束Ｓは
紡績糸Ｙとなつて繊維束通路２４を通過する。

上記した糸Ｙの製造過程において繊維ｆ１の後
端部は繊維束Ｓの全外周から分離され、また該繊
維ｆ１が分離されることによつてその内側に位置
する繊維が空気流にさらされて更に分離されるた
め、多数の繊維が連続的に分離される。分離され
たこれらの繊維は回転パイプ１９外周の各溝２５
内に均等に配分されて引き込まれ、芯となる繊維
の周囲に均等に巻付けられる。これら巻付繊維ｆ
１の巻付方向は回転パイプ１９の回転方向によつ
て定まり、該パイプ１９が矢印３４方向に回転す
るときはＺ撚方向に、逆方向に回転するときはＳ
撚方向に巻付く。空気噴射ノズル２７による空気
流の旋回方向は上記した巻付繊維ｆ１の巻付方向
を乱さず、また繊維後端の旋回によつて繊維先端
が分離されることのないよう、回転パイプ１９の
回転方向と同一方向に設定されることが好まし
い。

回転パイプ１９の回転方向および空気流の旋回
方向をそれぞれ第４ｅ図に示す同一方向に設定し
た場合、製造された糸Ｙにおける繊維ｆ１の巻付
数即ち撚り数は、回転パイプ１９の回転によつて
形成される撚り数と、前述した小径部Ａ上に巻回
された繊維ｆ１が引出されることにより得られる
撚り数との総和となつて現れる。前者と後者の各
撚り数の比はパイプ１９の回転速度と空気流の噴
出圧力に依存するが、パイプ１９の回転速度によ
る影響が顕著であり、一般に該パイプ１９の回転
により形成される撚り数の方が他方の要因によつ
て形成される撚り数より大となる。このように糸
Ｙにおける撚り数が回転パイプ１９の回転によつ
て得られる撚り数よりも大となるため、少ないエ
ネルギー消費量で多数の撚りを形成でき、また糸
Ｙを充分に糸強力の大きなものとすることができ
る。

第６図は上記紡績過程を経て製造された紡績糸
Ｙの外観を示している。本紡績糸Ｙの特徴は芯繊
維ｆ２の周囲に巻付繊維ｆ１が先端部から後端部
にかけて螺旋状に巻付いた基本構造を有し、これ
ら両繊維ｆ１，ｆ２特に巻付繊維ｆ１の配列に乱
れが少ないことである。糸Ｙの長さ方向にわたつ
て巻付繊維ｆ１の数や巻付角度が均一であり、従
つて糸の太さムラが少なく、毛羽や毛羽のループ
も少ない。第６図に示す糸Ｙが右から左に向けて
紡績され巻取られたものであるとき、上記毛羽は
糸Ｙ中から右方に向けて出たものが比率的に多
く、その割合は約10対１である。これらの特徴は
第４ａ図ないし第４ｄ図に示される本発明の紡績
過程に起因している。即ちこのことは、巻付繊維
ｆ１が芯繊維ｆ２に対しランダムに巻付くのでは
なく、巻付繊維ｆ１の後端が分離され旋回されて
巻付くことにより、また該繊維ｆ１後端の旋回が
該後端を含む溝２５の回転によつて機械的に行わ
れるということにより、巻付繊維ｆ１の挙動に方
向性を規則性および安定性が与えられるという事
情に基づく。

第７図は本発明により得られた第６図示の糸に
ついてその強力を示すグラフである。この糸には
ウール100％、NM27のものを用い、空気噴射ノ
ズル２７から噴射される空気流の圧力を３Kg／cm²
回転パイプ１９の回転数を16000r.p.mとし、各糸
速に対応した糸強力を測定した。なお、糸速が35
ｍ／分以下の場合については上記回転数を
16000r.p.mより少し低く設定した。このグラフに
より、本紡績糸がリング式紡績糸に比べ遜色のな
い糸強力を有していることが理解される。またリ
ング式紡績機によるウール100％糸の生産速度は
一般に15ないし20ｍ／分であり、本発明による紡
績糸がその２ないし３倍の高速で製造され得るこ
とが理解される。更に糸速50ｍ／分で製造した長
さ500ｍの本紡績糸におけるThin、Thickおよび
Nepの各数はウスター測定器を用いて順に55.8お
よび４であり、Ｕ％は13.01であつた。また長さ
を200ｍとした上記糸について２mm以上、３mm以
上および４mm以上の各毛羽数を測定すると、順に
32.5および２であつた。これらの結果より、本紡
績糸は糸欠点や毛羽の少ない良質の糸であること
が理解される。このような本紡績糸の糸質は紡績
装置の機構および紡績条件の変更によつてより優
れたものとなり得る。また本発明は練篠機上がり
の無撚のスライバを繊維束Ｓとして用いることも
可能であり、またウール糸のほかポリエステルと
綿の混紡糸等様々な繊維の紡績が可能であり、こ
れらの条件に応じて紡績速度をより高めることも
可能である。

本発明は上記した実施例に限らず、各種の設計
変更が可能である。第１図の例では空気流の排出
路を溝２５としてあるが、第８図の例は上記排出
路を孔３６としてある。第９図の例は空気排出路
としての溝３７をノズル本体１５の中空部内周に
形成したもので、この例の場合にはパイプ１９を
固定し、ノズル本体１５を回転させることによつ
て分離された繊維後端を旋回させる作用を奏する
ことができる。第１０図の例は空気排出路として
の溝３８をノズル本体の中空部内周に設けると共
に、該ノズル本体を空気噴射ノズル２７を有する
部分１５ａと上記溝３８を有する部分１５ｂとに
２分割したもので、この例の場合は前者の部分１
５ａとパイプ１９とを固定し溝３８を有する部分
１５ｂのみを回転させることにより、分離された
繊維後端を旋回させることができる。即ち、第１
図の例では繊維束を通すパイプと分離された繊維
後端を旋回させるための回転体とを１つの回転パ
イプ１９として一体化させてあるが、第９図およ
び第１０図の例に示すようにこれらを互いに別体
としても差支えなく、略同様の作用を奏すること
ができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は全く新しい紡績方
法と装置を提供するものであり、本発明によれば
毛羽や太さムラ等の糸欠点の少ない良質の紡績糸
を製造でき、また従来の空気式紡績機では製造困
難であつたような繊維についても、これを高速で
紡績することに成功したものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る紡績装置の縦断側面図、
第２図は回転パイプの正面図、第３図はノズル本
体の正面図、第４ａ図ないし第４ｄ図は本発明に
よる紡績糸の製造過程を示す図、第４ｅ図は第４
ｂ図と同一過程を示す斜視図、第５図は本発明を
用いた紡績機の全体を概略的に示す図、第６図は
本発明により製造される紡績糸の外観を示す図、
第７図は該紡績糸の製造速度と糸強力との関係を
示すグラフ、第８図ないし第１０図は本発明に係
る紡績装置の別実施例をそれぞれ示す図である。 ４……フロントローラ、５……ドラフト装置、
１９……回転パイプ、１９ａ……パイプ入口、２
４……繊維束通路、２５……溝（排出路）、２７
……空気噴射ノズル、ｆ１，ｆ２……繊維、Ｓ…
…繊維束、Ｙ……紡績糸。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 走行する繊維束における繊維の後端部を繊維
   束の走行方向に向けられた噴射圧縮空気流により
   上記繊維束から分離させると共に、分離された該
   繊維後端部に旋回力を作用させて該繊維後端部を
   上記繊維束の周囲に巻回させることを特徴とする
   紡績糸の製造方法。 ２ ドラフト装置のフロントローラから出た繊維
   束を通す繊維束通路を有するパイプと、該パイプ
   の入口近傍の繊維束に旋回空気流を作用させて該
   繊維束から繊維後端部を分離させるべく繊維束の
   走行方向に向けられた圧縮空気噴射ノズルと、上
   記空気流の排出路を有し該排出路内に引き込まれ
   た上記繊維後端部と共に上記パイプの外側で回転
   する回転体とからなる紡績糸の製造装置。 ３ 上記圧縮空気噴射ノズルからの旋回空気流の
   旋回方向と上記回転体の回転方向とが互いに同一
   方向に設定されている特許請求の範囲第２項記載
   の紡績糸の製造装置。 ４ 上記パイプと上記回転体とが互いに一体物で
   ある特許請求の範囲第２項又は第３項記載の紡績
   糸の製造装置。 ５ 上記パイプの繊維束通路入口と上記回転体の
   排出路との間に上記圧縮空気噴射ノズルからの旋
   回空気流により分離された繊維後端部が巻付くた
   めの上記パイプの小径部が形成されている特許請
   求の範囲第２項、第３項または第４項記載の紡績
   糸の製造装置。