JPH0423772A - 糸パッケージ形成時の糸張力の設定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は糸パッケージ形成時の糸張力の設定方法に関す
る。

〔従来の技術〕

従来から、糸パッケージ形成時の糸張力は巻始めから巻
終わりまで一定であることが一般的であった。このよう
に、終始糸張力が一定であれば、糸パッケージの内層部
の糸はその外側に巻加えられる糸層によって締め付けら
れるために、内層部の糸特性が外層部の糸特性と異なる
といった問題が生じたり、糸の集束度が低下したり、ま
たこの糸パッケージから糸を解舒する際の張力が内層部
で高くなって解舒性が低下するといった問題がある。こ
のために、自ずと糸パッケージの巻量には制限が加わっ
ていた。さらに、糸長軸方向のヤング率の小さな糸は内
外層での糸特性差の発生に加え、糸パッケージの外観形
状が不良となることも生じていた。

近年の繊維メーカ各社で進めている糸パッケージの巻量
の増大化、あるいは特殊繊維の開発などに対して、これ
までと同じように糸張力を一定とした巻張力で糸パッケ
ージ形成を行った場合、内外層での糸特性差や糸パッケ
ージの形態不良といった問題は益々顕在化するものと考
えられる。これまでにも、特殊繊維の巻取りに際しては
、巻張力を弱めるといったことや、糸管径を大きくして
内層に加わる力を軽減していた。しかしながら、これら
の方法は巻量の増大化に反するものであり、また任意の
糸特性を持った糸に対して適応できる巻取りではない訳
である。

〔発明が解決しようとする課題〕

そこで、本発明は巻糸体の特性として最も糸の特性を表
すと考えられるヤング率から巻張力の最適な設定方法を
考察し、該巻張力にて糸パッケージ形成を行うことによ
り、内外層での糸特性差や外観形状の不良といった問題
を解消するものであり、今後の糸巻量の増大化や特殊繊
維の巻取りに際して、内外層での糸特性差や機能破壊を
防止することを可能とした糸パッケージ形成時の糸張力
の設定方法の提供をその目的とするものである。

〔課題を解決するための手段］ すなわち、本発明は糸パッケージを形成する際の糸の巻
張力をＴｏから始めてＴ、で終わるような巻張力でもっ
て、糸パッケージを形成することを特徴とする糸張力の
設定方法である。

ただし、Ｔ、　＝　（０，０７〜０．４５）　ｇ　／　
ｄ　　　・・・（１）ＴＩ　＝ＴＯＸ　（Ｅθ／Ｅ、　
）０・５　・・・（２）Ｅθ：糸パッケージの円周方向
ヤング率、Ｅ、。

糸パッケージの半径方向ヤング率を表す。

以下、本発明による糸パッケージ形成時の糸張力の設定
方法についての詳細な説明をする。

本発明の設定方法が適用される糸パッケージは主として
円筒形の紙管やアルミなどの金属製のボビンに円筒状に
巻取られ、これら糸パッケージはＲＴワインダ、ＱＴリ
ワインダように供給される糸を綾振りさせながら巻取る
装置によって形成することができる。

本発明の設定方法が適用される糸は合成繊維、半合成繊
維、再生繊維、あるいはそれらの複合繊維のフィラメン
トである。フィラメントはモノフィラメント又はマルチ
フィラメントの何れであってもよく、又単糸でも双糸以
上の諸系でもよい。

しかしながら本発明の糸張力の設定方法は紡績糸の糸パ
ッケージの形成に際しても適用できる。

次にＥ、／Ｅθの測定方法について説明する。

ω−Ｅ・／Ｅθ　　　　　　　　　　　・・・（３）（
３）式中のＥθは糸パッケージの円周方向ヤング率すな
わち糸パッケージの半径方向の任意の位置における巻取
られている糸のヤング率である。

したがってＥθは通常の方法、すなわち引張試験によっ
て得ることができる。しかし糸パッケージの半径方向ヤ
ング率Ｅｒ、すなわち糸パッケージの半径方向の任意の
位置において糸パッケージを構成する糸の半径方向のヤ
ング率は通常の方法では測定できない。

そこで本発明ではＥ、を単独で求めず、その比であるパ
ラメータωを繊維学会誌１９８９年６月号２７８頁〜２
８６頁に「巻糸体における内部ひずみの実験的および理
論的解析」として示される方法によって求める。

第３図は糸パッケージの半径方向の各位置（Δｒ）と糸
パッケージ中で糸に加わる円周方向ひずみ（εθ）との
関係をある特定の糸パッケージに対して３種類の巻取張
力について示すグラフである。εθの値は糸パッケージ
を特定の条件で巻取る際にその内層部から外層部にかけ
ての所定位置にそれぞれひずみゲージを挿入しながら巻
取り、所定の径の糸パッケージが巻取られた後にひずみ
ゲージを測定回路に接続することによって得られる。第
３図において、例えば巻取張力２５ｇｆ／Ｙの場合のε
θΦ値は黒丸で示される。

一方Δｒとεθに対するパラメータωの値は理論式によ
って求められる（詳細は前記繊維学会誌の報文第２８４
頁から第２８６頁参照）。第３図にω＝　０．３６　、
０．３８　、０．５０の曲線を示す。したがって第３図
に示すように、ひずみゲージを用いて得たεθの糸パッ
ケージの半径方向の各位置に対する点を第３図中にプロ
ットし、それらの点に近似するパラメータωの曲線を描
き、該当するωの曲線のωの値を求められることによっ
てＥ、／Ｅθの値とすることができる。

なお第３図に示すようにωの値すなわちＥ、／Ｅθの値
は巻取張力によって変動する。そこで本発明の設定方法
では前記（１）式で示すＴｏで糸パッケージ全体を巻取
った場合のωの値を用いる。

次に、本発明の巻張力は、巻始めでは糸のデニールに対
応した巻張力で巻始め、そして徐々に糸の巻時間に比例
して糸の張力を変化させていくものである。一般の糸パ
ッケージにおける、ＥｒとＥｅの関係は、Ｅ、＜Ｅｅで
あるので、巻始めの張力（Ｔｏ）と巻終わりの張力（Ｔ
１）の関係は、Ｔｏ＞Ｔ、となる。よって、ＴｏからＴ
、に変化する様式は、ＴｏからＴ、にかけて引いた直線
、あるいは上に凸状の曲線に従って糸の張力が変化する
よう形をとればよい。

本発明における糸パッケージ形成時の巻始めの糸張力（
Ｔｏ）は糸パッケージの形態保持や糸品質を保持する上
でも０．０７　ｇ　／　ｄ〜０．３ｇ／ｄの範囲にある
ことが好ましく、二〇Ｔ０が０．０７ｇ／ｄ未満の場合
、形成される糸パッケージの硬度が不足し、輸送や保管
、あるいは糸パッケージ形成中に形崩れを生じやすくな
る。また、巻始めの糸張力Ｔ０が０．４５ｇ／ｄを越え
る場合には糸を強く引張るため、ヤング率やデニールと
いった糸特性に変化が生じたり、あるいは糸パッケージ
６簡に加わる力が過大となってボビン破損の原因となる
。さらに、より好ましくは０．１〜０．３ｇ／ｄで糸パ
ッケージを形成することが糸品質、糸パッケージ形状を
保持する上で有利である。

次に、本発明における糸パッケージ形成終了時の張力（
Ｔ、）は、巻始めの糸張力（Ｔ、）によって決まるもの
であるが、このＴ＋はＴＯＸ　（Ｅ、　／Ｅθ）０・ｓ
付近の値であればよく、厳密にＴ、で終らせる必要はな
く、０．０３ｇ／ｄぐらいの変動は許容できる範囲であ
る。また、このＴ＋がＴ、　Ｘ（Ｅｒ／Ｅｅ）＠・５よ
りもかなり小さい場合には、巻始めと巻終りの糸張力変
化が大きくなり過ぎるために、内層と外層の糸特性を生
じやす（なる。

さらに、Ｔ＋　がＴ（１×（Ｅｒ　／　Ｅｅ　）’・５
を大きく越える場合には内層部の受ける圧縮力が太き（
なり過ぎ糸特性に変化が生じたり、内層部が端部で膨れ
出すといった糸パッケージの外観上の欠点を起こす原因
となる。ただし、このＴ＋は負あるいは０．０２　ｇ　
／　ｄよりも小さ（なるものでもない。

本発明の巻張力に従うように糸の張力をコントロールす
る方法は、例えばパソコンとステッピングモータとを接
続し、巻時間に対応させてステッピングモータの回転角
を変化させ、糸に加わる張力を変える装置が考えられる
。また、積算型テンサーなどのガイドロールをカム機構
を利用して時間と共に回転させ、糸の張力を変化させる
こともできる。さらには、加算型テンサーなどで使われ
るバネの収縮量をステッピングモータやカム機構などを
利用して変えてもよい。

また、本発明にて示した巻張力Ｔは厳密にその張力値に
なることを必要とせず、巻張力分布に対しておおよそ従
うものであればよい。このときの糸の張力の測定には、
Ｕ−ゲージやピストル型テンションメータなどの測定器
を用い、巻時間中の数点について測定することによって
確かめることができる。

なお、糸パッケージを形成するときの糸張力はカム形状
に従って一方向に変化させてお（間ループ制御方式を採
用してもよく、より好ましくは糸の張力をＵ−ゲージな
どで検出しながら予め決めておいた糸張力に合うように
テンサーでの負荷をコントロールするフィードバック制
御方式を採用してもよい。このときにテンサーにフィー
ドバックする時間間隔は速いほどよいが、糸の張力は巻
取りの際の糸パッケージ上に形成される綾によって変動
するため、１秒以下の時間間隔でフィードバックする必
要はなく、２秒以上１０分以下の時間でもって糸の張力
をコントロールする方法でもよい。

〔実施例］ 以下実施例に基づいて本発明の糸パッケージ形成方法を
より詳細に説明していく。

第１図に示すような糸パッケージの形成装置を用いて、
ナイロンの糸パンケージ７をＲＴワインダー６によって
形成した。この装置では、糸の張力をＵ−ゲージ５で検
出し、ひずみ計９、Ａ／Ｄ変換器１０、そしてパソコン
１１　（ＰＣ−９８；　ＮＥＣ製）へと取り込んでいる
。パソコンに取り込まれた張力値は、パソコン内で計算
される張力値に合うようにステッピングモータを動作さ
せ、積算型張力制御装置４での負荷荷重をコントロール
するものである。この張力制御装置は直径１２簡のセラ
ミック製ガイドを２本備えた円盤の回転角度を円盤の中
心軸上に取り付けたギアをステッピングモータの動作に
よって張力を変化させている。

次に、ＲＴワインダーによる糸パッケージ形成に際して
は、ＲＴワインダーの導糸溝の綾振りによって、糸張力
が変動するためＵ−ゲージでは１００ｍ５ごとに１００
個だけ糸張力を測定して、パソコン内ではそれらの平均
を糸の張力としている。

第２図は、第１図に示した装置を用いて糸パッケージを
形成したときの糸張力値を示したものであり、張力を精
度よく管理できているのが分かるものである。

第１表は各試料障のナイロン糸（７０デニール、１３フ
イラメント）からなる糸条の糸パッケージを形成したと
きの条件とその糸パッケージの外観形状や内申外層での
糸特性のバラツキを示したちのである。

この第１表から明らかなように、本発明による糸張力に
て形成した糸パッケージは外観形状が崩れるといったこ
とがなく、また内外層での糸特性の差も従来の糸張カ一
定で形成した糸パッケージに比べてそのバラツキが小さ
いことが分かる。これらのことは、本発明によって糸巻
量の増大化や特殊繊維などの巻取りに際し、外観形状や
内外層での糸特性差のない良好な糸パッケージ形成が可
能であることを示すものである。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、本発明の糸パッケージの形成方法
は、糸巻量の増大化や機能を重視する特殊繊維の巻取り
などを行う場合に外観形状や内外層での糸特性差のない
良好な糸パッケージ形成が可能となり、さらには品質の
向上や内外層を区別して使用する必要がないために生産
効率の向上となるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実現するための糸パッケージ形成装置
の概略図であり、また第２図は第１図に示した装置を用
いて糸パッケージを形成したときにＵ−ゲージにて測定
した糸張力値を示したものであり、第３図はＥ、／Ｅθ
を求めるために用いられるグラフの一例を示す図である
。 １・・・パーン、　　　　　　　２・・・ガイド、３・
・・テンサーガイド、　４・・・張力制御装置、５・・
・Ｕ−ゲージ、　　　　６・・・ドラム、７・・・糸パ
ッケージ、　　　８・・・ブリッ、ジボックス、９・・
・ひずみ計、　　　　１０・・・Ａ／Ｄ変換器、１１・
・・パソコン、 工３・・・糸の張力値。 １２・・・巻張力曲線、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 糸パッケージを形成する際の糸の巻張力をＴ＿０から始
   めてＴ＿１で終わるような巻張力でもって、糸パッケー
   ジを形成することを特徴とする糸張力の設定方法。 ただし、Ｔ＿０＝（０．０７〜０．４５）ｇ／ｄＴ＿１
   ＝Ｔ＿０×（Ｅθ／Ｅｒ）＾０．５ Ｅθ：糸パッケージの円周方向ヤング率 Ｅｒ：糸パッケージの半径方向ヤング率