JPH06313206A - 移動する糸を熱処理するための方法およびそのための装置 - Google Patents

移動する糸を熱処理するための方法およびそのための装置

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JPH06313206A
JPH06313206A JP5171836A JP17183693A JPH06313206A JP H06313206 A JPH06313206 A JP H06313206A JP 5171836 A JP5171836 A JP 5171836A JP 17183693 A JP17183693 A JP 17183693A JP H06313206 A JPH06313206 A JP H06313206A
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yarn
heat transfer
transfer gas
heating
duct
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JP5171836A
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English (en)
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Ingolf Jacob
インゴルフ・ヤコブ
Josef Geirhos
ヨーゼフ・ガイロス
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Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
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Publication date
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    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02G—CRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G1/00—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics
    • D02G1/16—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using jets or streams of turbulent gases, e.g. air, steam
    • D02G1/165—Producing crimped or curled fibres, filaments, yarns, or threads, giving them latent characteristics using jets or streams of turbulent gases, e.g. air, steam characterised by the use of certain filaments or yarns
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D02—YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02J—FINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J13/00—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass
    • D02J13/001—Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass in a tube or vessel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
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    • F28C3/005—Other direct-contact heat-exchange apparatus one heat-exchange medium being a solid

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  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 糸を非常に穏やかで、かつ、非常に均一に加
熱することが可能な移動する糸を接触することなく加熱
処理するための方法、およびそのための装置を提供す
る。 【構成】 接触することなく加熱装置内を通過する糸を
所望の高温に加熱するための方法であって、（ｉ）熱伝
達ガスを所望の糸温度よりも高い温度に予熱し、さら
に、（ｉｉ）前記予熱した熱伝達ガスをヤーンダクト
に、それが長手方向に沿って移動する糸に本質的に垂直
に衝突し、糸が前記加熱装置内で所望の高温に加熱さ
れ、前記衝突域の長さが、前記衝突熱伝達ガスによる境
界層の連続的な除去により、前記糸が前記熱伝達ガスと
確実に直接接触して極めて迅速に加熱されるような長さ
となるように供給する、ことから成るもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高速で移動する糸を迅
速、穏やかに、かつ、その断面を均一に所望の高温に加
熱することのできる新規な方法、およびその方法を実施
するために特に適合した装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】糸製造および加工の分野において、加熱
は大きな役割を演ずる。したがって、非常に多くの加熱
方法および装置が知られている。
【０００３】これらの方法および装置は、例えば、熱供
給の仕方に従い分類することができる。例えば、熱伝達
媒体、すなわち、高温の液体または気体を糸に接触させ
て熱を供給することが慣用的に行われている。また、高
温表面から放射、あるいは、高温表面との接触により熱
を伝達させることも慣用的に行われている。
【０００４】同様に、高速で移動する糸への多数の加工
操作、例えば、延伸またはセッティング（以下「セッ
ト」ともいう）は加熱を必要とする。これらの操作にお
いて、熱は、できるだけ迅速に、かつ、穏やかに供給す
る必要があることが一般に知られている。
【０００５】熱伝達の速度は、基本的には、熱供給源と
加熱される対象物との間の温度勾配に依存することが知
られている。熱伝達速度を最大にするためには、加熱媒
体用に可能な限り高温を使用することが一般的である。
しかし、高温すぎると、糸束の一部、例えば、突起型の
個々のフィラメントまたはループを過熱しすぎる。した
がって、非常に迅速で、かつ、穏やかな処理の間には矛
盾がある。
【０００６】DE-A-1,660,314は、トウが支持体と何ら接
触することなく浮かび、クッションとして機能するガス
流中での張力が全くないトウを連続的に加熱するための
方法を開示している。この特許明細書には、糸、すなわ
ち、低線密度を有する構造物の処理について全く示唆が
ない。
【０００７】EP-A-114,298は、移動する糸が２バール以
上の飽和蒸気で処理される、移動する糸用の加熱チャン
バーを開示している。この加熱チャンバーは、良好な密
封効果を奏し、単純な加工を可能とし、加工後、操作状
態を迅速に達成しうる糸の導入および導出用の特殊な形
態のシールを特徴とする。この記載によれば、熱伝達
は、加熱チャンバーにおける糸への飽和蒸気の独特な凝
縮の形態を取り、それにより、処理温度が非常に均一と
なる。したがって、加熱チャンバーを離れる糸は、一般
に、凝縮された水を含有し、それが、後続の操作におい
て、再度、蒸発する。この加熱チャンバーにおける処理
温度は、飽和蒸気の温度に対応するので、容易に変化さ
せることはできない。
【０００８】EP-A-193,891は、クリンプ加工用機械の加
熱手段を開示している。この加熱手段は、その外部表面
において加熱される直立または傾斜した糸ガイドチュー
ブを含む。移動する糸への熱伝達を向上させるために、
糸ガイドチューブの糸導入口側には、空気ノズルが取り
付けられていて、これを通して、糸チューブ内に空気が
ブローされる。この装置は、熱処理をさらに有効にしよ
うとしたものである。空気の事実上の加熱は、加熱手段
それ自体においてのみ行われる。この加熱手段は、糸ガ
イドチューブ内の空気が定まった温度を有しないので、
一定の温度において熱処理を行うために使用することが
できない。
【０００９】DE-A-2,927,032は、高温の空気が流れるヤ
ーンダクト(yarn ducts)内で糸が直接加熱される糸テキ
スチャー装置を開示している。このヤーンダクトには、
高温の空気が供給され、吸引チューブに連結されてい
る。この装置は、高温空気用の導入口と導出口との特殊
な配置、および高温空気用の加熱装置を特徴とし； さ
らに、導入口および導出口受口が糸の供給および排出用
ヤーンダクトに設けられていることを特徴とする。ここ
に記載されている装置は、装置内における正確な温度制
御と高温均一性とを達成しようとしたものである。糸
は、均一な高温空気流によって直接取り囲まれ、糸は確
実に一定の温度と空気速度とに均一に加熱される。この
装置は、別個の吸引チューブを介して使用された高温空
気の吸引を必要とする。
【００１０】ドイツ実用新案83 12 985は、ヤーンダク
ト内で、高温の空気が移動する糸を加熱する加熱装置を
備えた糸テキスチャー装置を開示している。この装置
は、少なくとも２つの高温空気用戻しライン間に１つの
供給ラインを有するヤーンダクト内の特殊な空気案内シ
ステムを特徴とする。この装置は、その導入口と導出口
との間のヤーンダクト内における温度降下を最小にする
ことを意図したものである。糸は、インジェクターノズ
ル内の一点で高温空気と衝突し、ついで、糸と空気とは
共に同方向または反対方向に移動し、空気はその熱を伝
達する。
【００１１】GB-A-1,216,519は、接触ヒータを用いて熱
可塑性の糸を加熱するための方法を開示している。この
方法においては、連続的に移動する糸がキャピラリー形
態でヤーンダクトを通過する。ヤーンダクトの内径は、
流体がこのダクト内を自由に移動することができない
が、ヤーンダクトがキャピラリーであるために、シーリ
ング効果を奏するような大きさである。このヤーンダク
トには、加圧された加熱流体、例えば空気、超過熱蒸気
または飽和蒸気が充填され、それが糸とともに糸の移動
方向に加熱ダクト内を移動し、接触により、糸を可塑化
する。この装置の構成により、急激な温度勾配がヤーン
ダクト内に糸の移動方向に生ずると仮定する必要があ
り、ヤーンダクトのキャピラリー内の加熱流体が少量で
あるために、所望の糸温度よりもはるかに高い加熱流体
温度で操作する必要がある。
【００１２】DE-C-967,805は、移動する糸を仮より(fal
se twisted)となるようにセッティングするための方法
および装置を開示している。この方法は、表面を湿潤化
された高より糸(high-twist yarn）を高温空気を保有す
る加熱装置内に接触することなく通すことからなる。仮
よりは、高温空気と移動する糸との間の高相対運動を用
いることによりセッティングすることができる。これの
記載によれば、この方法は、高い温度勾配が高温空気と
糸との間に形成されるように行われ； したがって、表
面の湿潤が、糸を熱損傷から保護するように設定され
る。
【００１３】DE-B-1,908,594は、糸が中空加熱シリンダ
内を通過する緩和合成糸(relaxed synthetic yarns)を
熱処理するための装置を開示している。糸導入口は、加
熱ガスの主ガス流によって駆動される環状ノズル形態の
インジェクターと、副ガス流用のさらなる導入口とを備
えている。この装置は、副ガス流用のさらなる導入口が
糸の移動方向から見てインジェクター導出口の後方の一
点で加熱シリンダ内の主ガス流と合流するように配置さ
れていることを特徴とする。この装置は、加熱シリンダ
内において渦の形成を回避することを意図したものであ
り、処理される糸の質が向上する。主ガス流が比較的高
速で加熱シリンダに入り、そこで、緩やかとなるので、
渦を起こすことは危険である。
【００１４】DE-A-2,347,139は、音速で加熱手段を通過
した高温蒸気により、より糸をセッティングすることに
よる熱可塑性の糸をテキスチャーする方法を開示してい
る。ここで、加熱媒体は、同様に、環状ノズルにより、
加熱装置の糸導入点で供給される。この方法は高生産性
のために貴重である。糸の加熱は、比較的少量の蒸気と
移動する糸の所望の最終温度に比べ高温の速い乱流で接
触させることにより行われる。
【００１５】最後に、DE-A-3,344,215は、加熱された糸
トンネル(heated yarn tunnel)を含む糸ヒータを開示し
ている。このヒータは、それが糸の導入口領域でこのト
ンネルに沿って移動する糸に加熱媒体が衝突する手段を
含むことを特徴とする。ここで、加熱媒体は、同様に、
環状ノズルにより供給される。このヒータは、従来慣用
的であったヒータよりも短いヒータを使用することがで
きるように、加熱力を増大させることを意図したもので
ある。ヤーンダクト内の温度コースの詳細は明らかでは
ない。
【００１６】上記従来技術の方法は、例えば、加熱媒体
内で乱流が生ずるので、場合によっては、短い滞留時間
内に移動する糸に所望の温度が達成されるように加熱ユ
ニットを非常に高温に設定するか、あるいは、加熱手段
のヤーンダクトに比較的大きな温度勾配を設定すること
を含む。必然的に、加熱は、糸または糸束の外から内に
向かって不均一となる。したがって、処理された糸また
は糸束の質は、一般に所望のものとはならない。一般
に、大きすぎる温度差を有する迅速な加熱は、糸束の各
部が不均一に加熱されるので、糸の強度を損なうか、あ
るいは、糸の不均一な染料吸収性を生ずる。
【００１７】その他の従来技術の加熱方法は、ヤーンダ
クト内における糸の加熱の不均一性を最大にするもので
あり、加熱媒体を案内する特殊な形態を必要とし、用具
が高価である。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、移動
する糸を、非常に穏やかでかつ非常に均一に加熱し、し
かも接触することなく加熱処理するための簡単な方法を
提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】驚くべきことに、加熱装
置内を接触することなく移動する糸が穏やかに所望の高
温に加熱され、この加熱処理は、高速で移動する糸を処
理するために特に適当であることが判明した。
【００２０】本発明の方法は、（ｉ）熱伝達ガスを所望
の糸温度よりも高い温度に予熱し、（ｉｉ）前記熱伝達
ガスが、移動する糸の長手方向に沿って本質的に垂直に
衝突して前記糸が前記加熱装置内で所望の高温に加熱さ
れるように、前記熱伝達ガスをヤーンダクト内に供給
し、ここで、前記衝突域の長さは、前記衝突熱伝達ガス
による境界層の連続的な除去によって前記糸が前記熱伝
達ガスと直接接触し且つ極めて迅速に加熱されるのに十
分な長さである；各工程を含む方法である。
【００２１】本発明の方法において、均一に加熱された
熱伝達ガスは、糸上ある長さにわたって衝突し、その熱
移動プロセスは、温度勾配による熱伝達というよりも熱
伝達ガスの移動（対流）によるものである。この衝突形
態は、かなりの長さにわたって糸の空気断熱境界層を取
り除き、高温の熱伝達ガスの熱を糸に迅速、かつ、均一
に放出することを可能とする。このため、熱伝達ガスの
温度は、糸温度よりもわずかに高くなければならない。
何故ならば、大量の熱が対流空気運動により伝達され、
温度勾配により比較的少量比の熱が移動するだけである
からである。この熱伝達の対流形態は、非常に有効であ
り、さらによいことには、糸材料の過熱が回避され、事
実、穏やかで均一な加熱が起こる。
【００２２】本発明の目的に対して、“糸(yarn)”とい
う用語は、マルチフィラメント糸を含むのみならず、ス
テープル糸およびモノフィラメントを含むものである。
使用分野に応じて、糸は、通常、線密度５０〜２，５０
０dtex、好ましくは、布目的には、５０〜３００dtex、
工業用目的には、２００〜２，０００dtexを有する。
【００２３】繊維形成材料に関しては、本発明の方法
は、何ら制限を受けない。無機材料製の糸、例えば、ガ
ラス、カーボンまたは金属糸のみならず、有機材料製の
糸、例えば、脂肪族または芳香族ポリアミド、ポリエス
テル、特に、ポリエチレンテレフタレート、またはポリ
アクリロニトリル主体の糸を使用することもできる。
【００２４】本発明の方法において、移動する糸は、張
力を加えることにより加熱装置を通過する。この張力
は、例えば、所望の収縮または伸張性を糸に付与するた
めに広範に変化させることができる。選択される張力
は、糸が接触することなしにヤーンダクトを移動し、配
向が全く起こらないか若しくは著しくなく、又は糸の収
縮が起こるような張力である。
【００２５】使用される熱伝達ガスは、特別の処理条件
下で、加熱される糸に対して不活性であれば、いかなる
ガスであってもよい。このタイプのガスの例としては、
窒素、アルゴンおよび特に空気がある。ガスは、添加
物、例えば、一定の水分含量を含有してもよい。しか
し、水分含有は、加熱装置内で糸に著しい凝縮を生ずる
ほど高くある必要はない。
【００２６】本発明の目的のための“高速で移動”と
は、３００m/min以上、好ましくは、４００〜６，００
０m/min、特に好ましくは４００〜３，０００m/minを表
し、これらの速度は、加熱装置を離れる瞬間における糸
の速度に関するものである。
【００２７】熱伝達ガスは、従来の様式で、例えば、熱
交換器との接触により、加熱された管内を通過させるこ
とにより、または加熱スパイラルを介して直接加熱する
ことにより予熱される。予熱された熱伝達ガスの温度
は、所望される個々の糸温度よりも高く、熱伝達ガス
は、好ましくは、所望される糸温度よりも２０℃まで高
い温度を有し、予熱と実際の糸の加熱との間に著しい温
度降下が生じないようにすることが好ましい。
【００２８】高温熱伝達ガスは、いずれの所望の位置に
おいてもヤーンダクトに導入することができる。熱伝達
ガスがヤーンダクト全体に沿って糸と接触することがで
きるように、高温熱伝達ガスを導入することが好まし
い。衝突域の長さは６cm以上とするのが好ましく、特
に、６〜２００cmの長さにするのが好ましい。加熱装置
を延伸操作に組み込む場合、衝突域は、好ましくは６〜
２０cmの長さである。加熱装置をセッティング操作に組
み込む場合には、衝突域は、好ましくは、６〜１２０cm
であり、特に６〜６０cmの長さが好ましい。
【００２９】熱伝達ガスは、好ましくは、糸の移動方向
に垂直にヤーンダクト内に導入され、一方において、熱
伝達ガスは、移動する糸によりそれに沿って運ばれ、糸
導出口を介して移動する糸とともに加熱装置を離れ、他
方において、糸の移動方向と反対の方向に移動し、糸導
入口を介して加熱装置を離れる。
【００３０】好ましい実施態様においては、熱伝達ガス
は、ヤーンダクトの中央部の小開口から前記ダクト長さ
の約１／４〜１／２の長さにわたって前記糸に垂直にブ
ローされ、前記糸の移動方向およびそれと反対の方向に
おいてヤーンダクトから出る。この実施態様の同様に好
ましい変形例においては、ガスは、横断するように吹き
込まれ、反対側に吸引される。
【００３１】移動する糸の加熱装置内における熱伝達ガ
スとの接触は、糸が加熱装置内で所望の高温に加熱さ
れ、熱伝達ガスが加熱装置内で実質的にごくわずかのみ
冷却するような条件の下で起こる。
【００３２】当業者であれば、これらの要件を達成する
ためには、多数の方策があるであろう。例えば、単位時
間当たりにヤーンダクト内を移動する糸の重量に比較し
て、単位時間当たり比較的高重量で熱伝達ガスをヤーン
ダクト内に通し、糸への熱伝達が有効で、迅速であるに
もかかわらず、熱伝達ガスはわずかにのみ冷却するだけ
である。事実上、一点における移動する糸への衝突と違
って、一定の帯域に沿っての衝突は、加熱ガスと糸との
特に強い相互作用を保障する。何故ならば、糸と周囲の
媒体との間の境界層は、連続的にこの帯域から取り除か
れるからである。このようにして、ガスの温度のごくわ
ずかの変化でも糸の有効な加熱を達成することが可能で
ある。さらに、熱伝達ガスの温度コースは、ガスの熱容
量またはその流速を介して従来のように制御することが
できる。
【００３３】特別な実施態様においては、加熱は、前記
糸の近傍の１以上のセンサを用いて制御回路を介して前
記加熱を制御することにより前記糸が所定の温度となる
ように、シングルロケーションまたはグループコントロ
ールにより制御される。電子制御回路の時定数は１秒以
下であるので、これらは、非常に短い始動相(start-up
phase)を達成し、オフスペックスタートアップ(off-spe
c start-up)材料の量比を低減し、ワインデイングウエ
イスト(winding waste)およびシール可能なパッケイジ
へのスイッチの必要性をなくすことが可能である。
【００３４】一般に、操作条件下での加熱装置内の熱伝
達ガスの温度変化は無視できる。したがって、このガス
は、加熱装置を通過する際に、その温度に著しい変化を
受けない。これは、装置のガス伝導部分の適切な断熱に
よって達成することができる。
【００３５】上記温度制御システムが加熱装置と糸との
間の熱損失を無視できることは特に長所である。何故な
らば、加熱装置は、糸に近い温度に従い制御されるから
である。これは、加熱装置と糸との間のエアーダクト内
の高価なウオールヒーテイングを回避することを可能と
する。断熱効果における局所的な変動はこの制御形態に
より除去することが可能である。
【００３６】本発明の方法は、例えば、テキスチャーさ
れた糸、特に、エアージェットテキスチャーされた糸を
加熱するために好適であり、また、これらの糸を混ぜ合
わせるに先立って高モジュラス糸を加熱するために好適
である。
【００３７】特に、突出するフィラメント末端もしくは
ループと、セッティングされていない糸に比較して改良
された凝集力とを有する糸をセッティングする際に長所
を生じ、穏やかな加熱が突出部分の初期溶融さえも回避
可能とする。突出するフィラメント末端もしくはループ
を有する糸の従来のセッティングプロセスは、ホットプ
レート、ホットレールまたは加熱されたゴデットを使用
し、これらは、十分に迅速な熱伝達を達成するために、
セッティング温度よりもかなり高い温度に加熱される。
この処理操作は、ヒータに直接接触する突出フィラメン
ト末端またはループが圧縮糸よりもさらに迅速に加熱要
素の高温を達成するので溶融し、これがその大きな質量
ゆえに非常に緩やかに昇温するという事実によって限定
される。フィラメント末端またはループの溶融は、ヒー
タ表面に粘着領域または付着物を生じ、これが糸のラン
ニングを損なう。さらに、比較的激しい収縮および溶融
効果は、単位長さ当たりのループ数を低減させる。最
初、溶融されたフィラメントは脆くなり、これは、さら
なる加工コースにおいて、例えば、ソーイング（sewin
g)コースにおいて、非常な摩耗性となる。したがって、
単位長さ当たりのループ数を保持しつつ、圧縮糸を比較
的高速度にセッティングすることはこれらの方法では達
成することが困難である。例えば、加熱チューブにおい
て、糸の無接触加熱処理には、圧縮糸における所望のセ
ッティング温度が適切な熱伝達の結果として得られるよ
うに、壁をかなり過熱することが必要である。これは、
接触加熱について上述したのと本質的に同様の効果およ
び欠点を生ずる。
【００３８】これらの欠点は、強制対流により、高温ガ
スを移動する糸に通すことによりかなり低減することが
できることが判明した。これは、糸に所望のセッティン
グ温度を達成できるように、十分迅速に熱を供給するこ
とを確実にする。熱伝達が、温度勾配に依存するのでは
なく、本質的に高温ガスの流量によって決定されるの
で、必要とされる加熱ガスは、セッティング温度よりわ
ずかに高く加熱すればよいことは特に非常な長所であ
る。高温ガスの最小過熱は、熱感応性のフィラメント末
端またはループに何ら過剰な悪影響を及ぼすことなく、
セッティング温度を圧縮糸において達成することができ
るように、突出するフィラメント末端またはループの早
期溶融を防止する。加熱ガスの温度についての上限は、
突出するフィラメント末端またはループの融点である。
ポリエチレンテレフタレートを主体とする糸の場合にお
いて、この上限は約２７０℃である。
【００３９】本発明は、また、未セットの糸と比較し
て、突出フィラメント末端またはループと改良された凝
集力とを有するセットされた糸を製造するための方法で
あって、（ａ）表面から突出する個々のフィラメント末
端を有する糸、または、表面に個々のフィラメントのル
ープを有する糸を形成し、（ｂ）前記糸を加熱装置の内
部に接触することなく通し、そして（ｃ）前記加熱装置
内を移動する糸に熱伝達ガスと衝突させ、前記移動する
糸を前記加熱装置内で所望の高温に加熱し、ループをル
ープ形態にヒートセッティングし、ここで、前記糸と前
記熱伝達ガスとの衝突が以下の（ｉ）及び（ｉｉ）の工
程： （ｉ）前記熱伝達ガスを所望の糸温度よりも高い温度に
予熱し、そして（ｉｉ）前記予熱した熱伝達ガスをヤー
ンダクトに、それが長手方向に沿って移動する糸に本質
的に垂直に衝突し、糸が前記加熱装置内で所望の高温に
加熱され、前記衝突域の長さが、前記衝突熱伝達ガスに
よる境界層の連続的な除去により、前記糸が前記熱伝達
ガスと確実に直接接触して極めて迅速に加熱されるよう
な長さとなるように供給する、ことから成るものを提供
する。
【００４０】この方法は、縫糸を製造するために特に有
効である。
【００４１】特に好ましい変法において、本発明の方法
は、２成分系ループ縫糸の製造において使用することが
できる。したがって、本発明は、また、この種の方法で
あって、（ａ１）２以上の供給糸ストランドを異なる速
度でテキスチャーノズルに供給し、（ａ２）前記供給糸
ストランドをテキスチャーノズル中で混ぜ合わせてコア
フィラメントとエフェクトフィラメントとからなり、そ
の表面に主としてエフェクトフィラメントから形成され
たループを有する糸を形成し、（ｂ１）主２成分系ルー
プ縫糸を張力下で延伸し、この主糸がループサイズが低
下しても機械的に安定となるようにし、（ｂ２）前記安
定化された主糸を加熱装置の内部に通し、さらに、
（ｃ）前記加熱装置内のこの移動する糸を上記定義した
工程（ｉ）および（ｉｉ）に従い熱伝達ガスと衝突さ
せ、前記移動する糸を前記加熱装置内で所望の高温に加
熱し、ループをループ形態にヒートセットする、各工程
を含む方法も提供する。
【００４２】本発明のこの変法の好ましい態様におい
て、供給糸ストランドは、種々の総密度およびフィラメ
ント線密度を有し、供給糸ストランドは、高強度、低収
縮、かつ、低伸張性のフィラメント、特に、本発明に従
う方法により延伸されたフィラメントからなる。
【００４３】本発明の方法のこの変法のさらに好ましい
実施態様において、コアフィラメントおよびエフェクト
フィラメントは、ポリエステル、特に、ポリエチレンテ
レフタレートまたはポリエチレンテレフタレートコポリ
マーからなり、前記供給糸ストランドは、部分的に配向
した糸材料を延伸し、その後直ちに、本質的に収縮のな
い熱処理に付されることにより得られ、テキスチャーノ
ズルは、コアフィラメントを３〜１０％の過剰供給率
で、エフェクトフィラメントを過剰供給率１０〜６０％
で過剰供給する。
【００４４】供給糸ストランドの延伸は、通常、７０〜
１００℃以下で、延伸線密度基準で１０〜３３０cN/tex
で行われる。
【００４５】２成分系ループ縫糸の製造におけるセッテ
ィング温度は、通常、２００〜３２０℃で、好ましく
は、２２０〜２４０℃で、工程（ｃ）の熱伝達ガスがそ
の温度に加熱される。
【００４６】セッティングされる糸の加熱装置内におけ
る滞留時間ＲＴ（秒）は、好ましくは、セッティング糸
に明確な構造変化が得られるような時間である。
【００４７】この構造変化は、次式：
【数３】 ［式中、ａ5＝１×（１／sec)、ａ6＝１×(１／℃）で
あり、Ｔは熱伝達ガスの温度で℃である。］によりセッ
ティングエフェクト（ＳＥ）条件で表すことができる。
【００４８】ＳＥは、好ましくは、２２．５以上であ
り、特に好ましくは、２５〜３００である。コアフィラ
メントは、通常、線密度１．２〜８dtexを有し、エフェ
クトフィラメントは、通常、線密度１〜４．５dtexを有
する。２成分系ループ縫糸の線密度は、通常、２００〜
９００dtexである。
【００４９】本発明に従う方法のこの変法は、特に、高
靭性および低収縮性の２成分系ループ縫糸を、特に、最
終靭性４０cN/tex，１８０℃における熱収縮８％以下お
よび破断伸び１８％以下を有するグレードで製造するこ
とを可能とする。
【００５０】２成分系ループ縫糸の製造は、それ自体公
知であり、例えば、EP-A-57,580および、特に、EP-A-36
3,798を参照されたい。これら特許明細書の主題は、ま
た、本発明の開示の主題の一部を形成する。
【００５１】さらに、本発明は、本発明の方法を実施す
るための特に適合した装置をも提供する。
【００５２】この装置は、熱伝達ガス１２用の予熱手段
２、糸の移動方向に配列され、前記熱伝達ガス１２の通
過用に複数の穴６を穿孔されたチューブ７の形態で接触
することのない移動する糸用のダクト３、そこから高温
熱伝達ガス１２が前記ダクト３内に流入するデイストリ
ビュータチャンバ１３に少なくとも１つの導出口５を有
する高温熱伝達ガス１２用の少なくとも１つの供給ライ
ン４を含み、前記チューブ７内の穴が熱伝達ガス１２が
ダクト３内で接触することなく移動する糸に外側から放
射状に衝突できるように設けられた、移動する糸１を所
望の高温に加熱するための装置である。
【００５３】ヤーンダクトの長さは、通常、１０〜２０
０cmであり、好ましくは、１０〜１５cmまたは７０〜１
６０cmである。ヤーンダクトの径は、通常、４〜２５mm
であり、好ましくは、５〜１５mmである。
【００５４】さらに、本発明に従う装置の特に好ましい
実施態様においては、チューブ７内の複数の穴６が前記
ダクトの全長にわたって分布している。デイストリビュ
ータチャンバ１３は、特に、制御システムを介して、予
熱手段２および／または熱伝達ガス１２用の供給源と対
となる圧力および／または温度センサ１１を備えていて
もよい。チューブ７の中央部分は、そこから熱伝達ガス
１２が糸に垂直にブローされる小開口を前記チューブの
約１／４〜１／２の長さにわたって備えていてもよい。
予熱手段２は加熱スパイラルであってもよい。該装置は
断熱材８により取り囲まれていてもよい。ヤーンダクト
３から出てくる熱伝達ガス１２用の吸引手段１６が、ヤ
ーンダクト３の糸導入口および／または糸導出口に設け
られていてもよい。また、吸引手段１６によって吸引さ
れる熱伝達ガス１２が熱伝達ガス１２用の予熱手段２に
再循環される手段を設けてもよい。
【００５５】当然のことながら、複数のヤーンダクト３
を１つのユニットに組み合わせ、１以上の供給ライン４
を介して熱伝達ガス１２を供給することも可能である。
【００５６】図１および２は、それぞれ、例として長手
断面における本発明に従う装置を示すものである。
【００５７】図１は、糸１が１対の供給ゴデット９を介
して加熱手段１４へと通り、１対の引取ゴデット１０を
介して再度輸送され１対のセッティングゴデットとして
の役割を果たすセッティングまたは延伸手段を表す概略
図である。
【００５８】加熱装置１４は、チューブ７によって形成
されたヤーンダクト３を有する。このチューブ７は、高
温熱伝達ガス１２、例えば、加熱スパイラルのような予
熱手段２において所望の温度に加熱され供給ライン４お
よび導出口５を通りデイストリビュータチャンバ１３に
入る高温空気により垂直に衝突される。チューブ７はそ
の表面にその全長に沿って、多数の穿孔６を有し、この
穿孔を通して熱伝達ガス１２はデイストリビュータチャ
ンバ１３からダクト内に放射状に通過することができ
る。デイストリビュータチャンバ１３中の熱伝達ガスの
圧力および温度は、圧力および温度センサ１１によって
モニターされ、このセンサは、有効には、制御システム
を介して、予熱手段２および熱伝達ガス用の供給源（図
示せず）と対をなす。加熱装置１４は、断熱材８によっ
て取り囲まれている。
【００５９】図２は、本発明の加熱装置３のさらなる実
施態様を概略的形態で表すものであり、図１の装置の場
合におけるように、糸１、ヤーンダクト３、チューブ
７、熱伝達ガス１２、予熱手段２、供給ライン４、その
導出口５、デイストリビュータチャンバ１３、チューブ
７における穴６、圧力および温度センサ１１ならびに断
熱材８を示す。図２の装置は、さらに、ヤーンダクトの
末端に、好ましくは、セラミック製の導入口および導出
口ノズル１５および１６をそれぞれ含む。さらに、ヤー
ンダクトから出る熱伝達ガス用の吸引手段を備えてい
る。
【００６０】本発明に従う方法の特に好ましい実施態様
においては、空気は、電気熱交換器中、例えば、加熱ス
パイラルで、所望の温度、例えば２５０〜３００℃に加
熱される。高温空気は、供給ライン４を通りデイストリ
ビュータチューブ１３に入り、そこで、チューブ７の周
りに均一な分布となり、穴６を通りあらゆる側から移動
する糸１に当たる。穴６は、通常、径１〜２mmを有す
る。糸ガイドチューブ７においては、空気は、糸と接触
した後偏向し、糸移動方向およびその反対方向に流れ去
る。これは、糸と高温空気との間の接触時間を長期化す
る。穴６の代わりに、その他の開口、例えば、スロッ
ト、スクリーンまたは焼結金属を設けてもよい。 図示
した特に好ましい実施態様においては、穴６は、あらゆ
る側から糸を取り囲むばかりではなく、糸通路に沿って
も分布する。その結果、糸は、ある一定の長さにわたっ
て高温空気と衝突し、この領域に密着し、その熱含量を
糸に伝達した空気境界層は、より長い長さにわたって除
去され、新たな高温空気がそれに取ってかわることがで
きる。単一衝突の場合においては、この境界層は、糸上
１点でのみ除去され、糸のすぐ近傍の空気は、糸への熱
伝達の結果冷却するので、通常、十分に迅速な加熱が達
成されるように、熱伝達ガスをかなりの程度過熱する必
要がある。
【００６１】延伸用には、糸ガイドチューブ長さ約６〜
２０cmが十分である。セッティングプロセスにおいて、
糸ガイドチューブ長さ約７０〜２００cmを使用すること
が有効である。
【００６２】加熱装置を通る熱伝達ガスの処理速度用の
適当な値は、好ましくは、過剰であるｘL値の平均によ
って評価することができる。このｘL値は、以下の式：
【数４】 上記式中、ｘL ＝ ガス処理量（標準状態m3/h) ｖ ＝ 糸の速度（m/min) ｆｄ ＝ 糸線形密度（dtex) ｃpf ＝ 糸材料の熱容量（kJ/Kg × K) ｑL ＝ 熱伝達ガスの密度（kg/m3) ｃp1 ＝ 熱伝達ガスの熱容量(kJ/Kg× K） 糸材料と熱伝達材料との一定の組み合わせについての好
ましいｘL値は、上記式によって計算された値とその値
の４倍の値との範囲で変化させることができる。通常、
ｘL値は、２．２標準状態m3/hである。
【００６３】
【実施例１〜６】以下の実施例は、本発明を説明するも
のであり、何ら本発明を限定するものではない。これら
の実施例において与えられた粘度データは、固有粘度に
関するもので、ポリエステルのｏ−クロロフェノール溶
液中２５℃で測定されたものである。
【００６４】靭性および破断伸びは、DIN 53834に従い
決定される。
【００６５】収縮は、空気循環オーブン中、２００℃、
滞留時間５分の熱処理によって開始され、ついで、出発
糸５００mの重量に相当する負荷の下で測定される。
【００６６】ループ靭性は、DIN 53834パート１に従い
決定される。
【００６７】ソーイング試験は、フォワードシーム(for
ward seam)用の４パイルとリターンシーム(return sea
m)用の２パイルを用いて、５０００ステッチ／minと４
ステッチ／cmで行われる。
【００６８】ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を
主体とし、本発明の加熱方法を用いて製造された高モジ
ュラス低収縮（ＨＭＬＳ）糸を市販されているＨＭＬＳ
ＰＥＴ糸と比較した。フィラメントは、種々の引取速
度で紡糸し、コア糸を形成するためにさらに加工した。
本発明に従い製造された糸の強度ゲイン(strength gai
n)は、縫糸へのさらなる加工を残す。ソーイング結果は
良好である。結果を以下の表１に示す。
【００６９】
【表１】 本発明に従い製造された糸は、本発明の加熱装置を用い
て改良された市販の延伸より機(draw-twist machine)で
単一工程で製造された。この改良延伸より機は、以下の
表２に示すセッティング（延伸速度＝５００m/min)で操
作した。
【００７０】
【表２】
【００７１】
【実施例７〜１２】本発明の延伸方法により製造された
ＨＭＬＳ ＰＥＴ糸を、従来法で製造したＨＭＬＳ糸
（実施例１２）と比較した。フィラメントは種々の引取
速度で紡糸した。強度ゲインは、縫糸へのさらなる加工
を残し、ソーイング性質は非常に良好である、結果を以
下の表３に示す。
【００７２】
【表３】 本発明に従い製造された糸は、以下の表４に示したセッ
ティング（延伸速度＝６００m/min,固有粘度：０．７
６）を用いる改良した市販の延伸より機（供給ゴデッ
ト、本発明の加熱装置、引取ゴデット、ヘッド）上単一
工程で得られた。
【００７３】
【表４】
【００７４】
【実施例１３〜１９】本発明の方法のセッティングエフ
ェクトをエアーテキスチャー縫糸の場合の高温空気セッ
ティングおよび加熱レールと比較する。縫糸は、EP-A-0
363792から公知の方法によって製造した。生成物は、以
下の明細を有するループ縫糸である。 エフェクト加工糸： 83f24 dtex コア加工糸: 380f40 dtex 延伸比: コア／エフェクト加工糸＝
２．１ 固有粘度： ０．６８ 以下の表５に示す結果が得られた。
【００７５】
【表５】 実施例は、接触ヒータ（実施例１３および１４）と不十
分な長さの高温空気ヒータ（実施例１５）とが所望のＨ
ＭＬＳ性質を生じないことことを示している。以下の表
６に示す構造の変化に及ぼすＨＡヒータ、糸速度、滞留
時間および空気温度の効果（セッティングエフェクト）
を参照されたい。
【００７６】
【表６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う装置の概略図である。
【図２】本発明に従う別の態様の装置の概略図である。
【符号の説明】
１ 糸 ２ 予熱手段 ３ ヤーンダクト ４ 供給ライン ５ 導出口 ６ 穴 ７ チューブ ９ 供給ゴデット １０ 引取ゴデット １２ 熱伝達ガス １３ デイストリビュータチャンバ １４ 加熱手段

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 接触することなく加熱装置内を通過する
    糸を所望の高温に加熱するための方法であって、 （ｉ）熱伝達ガスを所望の糸温度よりも高い温度に予熱
    し、さらに、 （ｉｉ）前記予熱した熱伝達ガスをヤーンダクトに、そ
    れが長手方向に沿って移動する糸に本質的に垂直に衝突
    し、糸が前記加熱装置内で所望の高温に加熱され、前記
    衝突域の長さが、前記衝突熱伝達ガスによる境界層の連
    続的な除去により、前記糸が前記熱伝達ガスと確実に直
    接接触して極めて迅速に加熱されるような長さとなるよ
    うに供給する、各工程を含む方法。
  2. 【請求項２】 更に前記ヤーンダクトが加熱される請求
    項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 使用される前記熱伝達ガスが窒素、アル
    ゴン、または、特に、空気である請求項１に記載の方
    法。
  4. 【請求項４】 前記熱伝達ガスが前記加熱装置内の前記
    糸の本質的に全通路に沿って前記糸に適用される請求項
    １に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記熱伝達ガスが外から内へと放射状に
    前記移動する糸に衝突する請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記熱伝達ガスが、ヤーンダクトの中央
    部の小開口から前記ダクト長さの約１／４〜１／２の長
    さにわたって前記糸に垂直にブローされ、前記糸の移動
    方向およびそれと反対の方向においてヤーンダクトから
    出る請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記糸の近傍の１以上のセンサを用いて
    制御回路を介して前記加熱を制御することにより前記糸
    が所定の温度となるように、前記加熱がシングルロケー
    ションまたはグループコントロールにより制御される請
    求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
  8. 【請求項８】 標準状態m3/hで、前記加熱装置を通過す
    る前記熱伝達ガスの処理量が次式： 【数１】 ［式中、ｖは、糸の速度でm/minであり、ｆｄは、糸の
    線密度でdtexであり、ｃpfは、糸材料の熱容量でkJ/(kg
    × K)であり、ｑLは、熱伝達ガスの密度でkg/m3であ
    り、ｃplは、熱伝達ガスの熱容量でkJ/(kg× K)であ
    る。］によって決定される少なくともｘLである請求項
    １に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記加熱装置を通過する前記熱伝達ガス
    の処理量がｘLと４×ｘLとの間である請求項８に記載の
    方法。
  10. 【請求項１０】 未セットの糸と比較して、突出フィラ
    メント末端またはループと改良された凝集力とを有する
    セットされた糸を製造するための方法であって、（ａ）
    表面から突出する個々のフィラメント末端を有する糸、
    または、表面に個々のフィラメントのループを有する糸
    を形成し、（ｂ）前記糸を加熱装置の内部に接触するこ
    となく通し、そして（ｃ）前記加熱装置内を移動する糸
    に熱伝達ガスと衝突させ、前記移動する糸を前記加熱装
    置内で所望の高温に加熱し、ループをループ形態にヒー
    トセッティングし、ここで、前記糸と前記熱伝達ガスと
    の衝突が以下の（ｉ）及び（ｉｉ）の工程： （ｉ）前記熱伝達ガスを所望の糸温度よりも高い温度に
    予熱し、そして（ｉｉ）前記予熱した熱伝達ガスをヤー
    ンダクトに、それが長手方向に沿って移動する糸に本質
    的に垂直に衝突し、糸が前記加熱装置内で所望の高温に
    加熱され、前記衝突域の長さが、前記衝突熱伝達ガスに
    よる境界層の連続的な除去により、前記糸が前記熱伝達
    ガスと確実に直接接触して極めて迅速に加熱されるよう
    な長さとなるように供給する、ことから成る前記方法。
  11. 【請求項１１】 （ａ１）２以上の供給糸ストランドを
    異なる速度でテキスチャーノズルに供給し、（ａ２）前
    記供給糸ストランドをテキスチャーノズル中で混ぜ合わ
    せてコアフィラメントとエフェクトフィラメントからな
    り、その表面に主としてエフェクトフィラメントから形
    成されたループを有する糸を形成し、（ｂ１）主２成分
    系ループ縫糸を張力下で延伸し、この主糸がループサイ
    ズが低下しても機械的に安定となるようにし、（ｂ２）
    前記安定化された主糸を加熱装置の内部に通し、さら
    に、（ｃ） この移動する糸を加熱装置内で請求項１０
    に記載したように熱伝達ガスと接触させる、各工程を含
    む２成分系ループ縫糸を製造するための請求項１０の方
    法。
  12. 【請求項１２】 前記供給糸ストランドが種々の総密度
    とフィラメント線密度とを有し、さらに前記供給糸スト
    ランドが高靭性、低収縮および低伸縮フィラメントから
    なる請求項１１に記載した２成分系ループ縫糸を製造す
    るための方法。
  13. 【請求項１３】 前記コアフィラメントおよびエフェク
    トフィラメントが、ポリエステル、特に、ポリエチレン
    テレフタレートまたはポリエチレンテレフタレートコポ
    リマーからなり、前記供給糸ストランドが、部分的に配
    向した糸材料を延伸し、その後直ちに、本質的に収縮の
    ない熱処理に付されることにより得られ、テキスチャー
    ノズルが、コアフィラメントを３〜１０％の過剰供給率
    で、エフェクトフィラメントを過剰供給率１０〜６０％
    で過剰供給される請求項１１に記載の２成分ループ縫糸
    を製造するための方法。
  14. 【請求項１４】 前記熱伝達ガスが工程（ｃ）において
    ２００〜３２０℃の温度に加熱される請求項１１に記載
    の２成分系ループ縫糸を製造するための方法。
  15. 【請求項１５】 次式： 【数２】 ［式中、ａ5＝１×（１／sec)，ａ6＝１×(１／℃）で
    あり、Ｔは熱伝達ガスの温度で℃である。］で表される
    セッティングエフェクトＳＥが、２２．５以上、好まし
    くは、２５〜３００となるように、糸の加熱装置内にお
    ける滞留時間ＲＴ（秒）が設定される請求項１０〜１４
    のいずれか１項に記載のセッティング糸を製造するため
    の方法。
  16. 【請求項１６】 移動する糸（１）を所望の高温に加熱
    するための装置であって、 熱伝達ガス（１２）用の予熱手段（２）、 糸の移動方向に配列され、前記熱伝達ガス（１２）の通
    過用に複数の穴（６）が穿孔されたチューブ（７）の形
    態である、接触することのない移動する糸用のダクト
    （３）、及びそこから高温熱伝達ガス（１２）が前記ダ
    クト（３）内に流入するデイストリビュータチャンバ
    （１３）に少なくとも１つの導出口（５）を有する高温
    熱伝達ガス（１２）用の少なくとも１つの供給ライン
    （４）から成り、 前記チューブ（７）内の穴（６）が熱伝達ガス（１２）
    がダクト（３）内で接触することなく移動する糸に外側
    から放射状に衝突できるように設けられている、前記装
    置。
  17. 【請求項１７】 前記チューブ（７）内の複数の穴
    （６）が前記ダクトの全長にわたって分布している請求
    項１６に記載の装置。
  18. 【請求項１８】 前記デイストリビュータチャンバ（１
    ３）が、特に、制御システムを介して、予熱手段（２）
    および／または熱伝達ガス（１２）用の供給源と対とな
    る圧力および／または温度センサ（１１）を備えている
    請求項１６に記載の装置。
  19. 【請求項１９】 前記チューブ（７）の中央部分が、そ
    こから熱伝達ガス（１２）が糸に垂直にブローされる小
    開口を前記チューブの約１／４〜１／２の長さにわたっ
    て備えている請求項１６または１７に記載の装置。
  20. 【請求項２０】 前記予熱手段（２）が加熱スパイラル
    である請求項１６に記載の装置。
  21. 【請求項２１】 断熱材（８）により取り囲まれている
    請求項１６に記載の装置。
  22. 【請求項２２】 ヤーンダクト（３）から出てくる熱伝
    達ガス（１２）用の吸引手段（１６）がヤーンダクト
    （３）の糸導入口および／または糸導出口に設けられて
    いる請求項１６に記載の装置。
  23. 【請求項２３】 吸引手段（１６）によって吸引される
    熱伝達ガス（１２）が熱伝達ガス（１２）用の予熱手段
    （２）に再循環される手段が設けられている請求項２２
    に記載の装置。
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