JPH0673631A

JPH0673631A - 走行中のヤーンを加熱するための加熱炉内部に広がる温度を制御する方法

Info

Publication number: JPH0673631A
Application number: JP5159268A
Authority: JP
Inventors: Gabalda Carlos Matas; カルロス・マタス・ガバルダ; Pierre Mirabel; ピエール・ミラベル
Original assignee: ICBT Roanne SA
Current assignee: ICBT Roanne SA
Priority date: 1992-07-08
Filing date: 1993-06-29
Publication date: 1994-03-15
Also published as: FR2693481B1; FR2693481A1; EP0578590A1; US5369860A; CN1083876A

Abstract

(57)【要約】【目的】高温処理法によって合成ヤーンを処理するに
際して、走行中のヤーンを加熱する高温加熱炉の内部に
広がる最適な温度を正確かつ迅速に決定する方法を得
る。【構成】合成ヤーンを処理する高温加熱炉の内部温度
を、そのヤーンの素材、番手、炉内走行スピードに応じ
て、式θ＝ａＶ＋ｂ（θは炉内温度℃、ａはヤーンの番
手の関数である線形変化係数、Ｖは炉中のヤーン走行ス
ピードｍ／ｍｉｎ、ｂはヤーンの番手の関数である補正
定数）によって決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、合成ヤーンに施す処
理、例えば特に仮ヨリを用いる織成操作の間に走行中の
ヤーンを加熱することが望まれる際、その加熱炉の内部
に広がる温度を最適に制御することを可能とする方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、熱処理を必要とする走行中の
ヤーンを処理する全ての方法において、いかにして急速
な熱移動を実現するかが主たる課題となっていた。すな
わち、熱が短時間の内にヤーンの内部に、またその全長
にわたって均一に浸透することが要求される。実際に、
よく知られているように、処理の温度とその加熱の均一
性は、製造されるヤーンの特性に著しい影響を与えるも
のである。

【０００３】この熱処理の条件が、処理されるヤーンの
材質、番手、および加熱炉内部の走行スピードの関数と
して変化するものであることはよく知られている。すな
わち、細手ヤーンの心は高番手のものより速く所定温度
に達することは容易に理解されるところである。同様
に、ヤーンは劣化を防止するために、ある上限温度を越
えて加熱してはならないことも知られている。

【０００４】合成ヤーンの織成が始まって以来、ほぼ５
０年も前から、できるだけ僅かなエネルギー消費でしか
もできるだけ高速処理のできる加熱炉を作成するための
きわめて多くの提案がなされてきた（一例をあげれば、
１９５０年代にその生産スピードは毎分数十メートル台
であったものが、今日では毎分１千メートルまたはそれ
以上に達している）。これらの全ての提案は熱交換に関
する次の三つの原理のいずれか一つ、またはその組合せ
を適用することで成立している。すなわち、対流、輻
射、または誘導による加熱である。

【０００５】今日の工業的な織成機械において、走行中
のヤーンを加熱するための加熱炉は、熱媒（液体）を用
いるものが一般的であり、この熱媒は、蒸発するときに
その熱を、その流体が直接接触する機体（プレート）に
移動するようになっている（さらに詳しくはフランス特
許第２，６１９，１２８号または第２，４７３，５６５
号公報参照）。この方法は技術的観点から満足すべきも
のであり、高品質のヤーンを得ることができるものでは
あるが、処理スピードを高めるために次第に長い加熱炉
を建設する傾向になってきている（最近では８００ｍ／
ｍｉｎ台の処理スピードに対して炉長がほぼ２ｍに達す
る）。

【０００６】一方、非常に古い時期の提案ではあるが、
加熱炉の内部をそのヤーンの素材の融点より明らかに高
い温度に保ち、その加熱炉中に、熱処理は可能であるが
しかしそのヤーンの素材が損傷したり劣化したりしない
平衡温度に達するようにヤーンを走行させる方法が知ら
れている。この技術は特許第１，２０４，６３４号およ
び１，１１７，７１８号公報に述べられている。しか
し、この「高温処理法」と呼ばれる方法を実施するに
は、特に、その制御をきわめて正確に、かつ処理される
ヤーンの特性に合わせて行わなければならないなど、多
くの課題がある。さらに、このような高温加熱炉にあっ
ては、ヤーンを振動させることなく特定の一定張力に保
つことが困難であるという問題もある。

【０００７】上記の高温処理における課題は、本発明者
らによる欧州特許出願第５２４，１１１号（ＵＳ−Ａ−
５，１９３，２９３号に対応）に述べられた形式の高温
加熱炉によって満足できるように解決された。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、工業的生産の
ために上記の高温加熱炉を用いるに際して、この加熱炉
の内部に与えるべき正確な温度を簡単かつ迅速に決定す
る方法についてはまだ提案されていなかった。そこで、
機械がかわっても製品の特性が変化しないように、また
経時的にも製品の特性が変化しないようにヤーンを処理
することができる高温処理法が強く求められていた。本
発明は上記の課題を解決するためになされたものであ
り、したがって本発明の目的は、高温処理法によって合
成ヤーンを処理するに際して、走行中のヤーンを加熱す
る高温加熱炉の内部に広がる最適な温度を正確かつ迅速
に決定する方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、合成ヤー
ンの処理のために、特に仮ヨリによる織成操作の間に用
いる高温加熱炉の内部に広がる温度を、与えられた素材
（番手および化学組成）に応じて、上記ヤーンの走行ス
ピードの関数としてばかりでなく、その番手をも関数と
して変更し、この際、上記の温度θ℃を一般式（１）、 θ＝ａＶ＋ｂ …式（１）によって決定する方法によって解決できる。ここで、式
中：Ｖは加熱炉内部の毎分メートル（ｍ／ｍｉｎ）で表
されるヤーンの走行スピードであり、ａは線形変動係数
（または傾斜）であって、それ自体がデシテックス（ｄ
ｔｅｘ）で表される番手の関数であり、ｂは補正係数
で、定数であり、その値はまたデシテックス（ｄｔｅ
ｘ）で表されるヤーンの番手の関数として決定されるも
のである。

【００１０】上記の課題はまた、本発明の具体例とし
て、上記欧州特許出願第５２４，１１１号の提案に従っ
て建造された、６００ｍｍの全長を有し、かつ３００ｍ
ｍの接触加熱帯域を有する形式の加熱炉の内部で、ポリ
アミド６．６から製造したヤーンを処理するに際して、
上記加熱炉内部の温度θ℃を式（２）：

【００１１】

【数２】

【００１２】によって決定する方法によって解決でき
る。ここで、式中：Ｔ＝加熱炉内部の温度℃、Ｖ＝毎分
メートルで表す加熱炉中のヤーンの走行スピード、であ
る。

【００１３】以下、本発明を実施例によって詳しく説明
する。以下の説明においては、特にポリアミド６．６ヤ
ーンの仮ヨリを行う織成操作の間に用いられる加熱炉の
制御に適用する実施例について述べる。また、本発明の
方法によって好適に制御される加熱炉の形式は、欧州特
許出願第５２４，１１１号（ＵＳ−Ａ−５，１９３，２
９３号に対応）に基づくものである。しかし、本発明は
これに限定されるものではなく、他の形式の加熱炉と異
なるヤーン（ポリアミド、ポリエステルなど）の制御に
も適用できるものであることは云うまでもない。従って
加熱炉の内部温度は適用対象によって変化するけれど
も、本発明の方法はこれらにも適用されるものである。

【００１４】本発明に従う方法を特徴づける上記の式
（１）は、以下に述べるようにして決定されたものであ
る。これを図１および図２によって説明する。図１は、
異なる番手のヤーンについて、加熱炉の最適内部温度を
通過スピードの関数として示すグラフである。すなわ
ち、例えば２２ｄｔｅｘのポリアミド６．６ヤーンにつ
いては、５００、８００、１０００、１２００、１３０
０、および１４００ｍ／ｍｉｎのスピードで試験を行
い、そのときの最適炉内温度を測定した。また、１１０
ｄｔｅｘのヤーンについては、４００および１０００ｍ
／ｍｉｎのスピードで試験を行った。

【００１５】図２は、特定スピード（１０００ｍ／ｍｉ
ｎ）において、加熱炉内部の最適温度の変化を、上記ヤ
ーンの番手の関数として示すグラフである。ここでは、
番手がそれぞれ２２、３３、４４、および７８ｄｔｅｘ
であるポリアミド６．６のヤーンについて、１０００ｍ
／ｍｉｎのスピードで走行試験を行い、その際の最適炉
内温度を求めたものである。

【００１６】以上の予備試験から、走行スピードと番手
の関数としての最適炉内温度が得られる。まず、図１で
は、いずれの番手についても走行スピードと最適炉内温
度との関係は直線を与えている。すなわち、ａを番手の
関数である線形変動係数（または傾斜）とし、ｂを番手
の関数である補正係数とするとき、 θ＝ａＶ＋ｂ …式（１）の関係が成立する。この式は例えば１０００ｍ／ｍｉｎ
のときは、 θ＝１０００ａ＋ｂとなる。そこで、特定の材質および番手のヤーンについ
て、予備試験においてａとｂとを求めておけば、選ばれ
た走行スピードにおける炉内最適温度を決定することが
できる。

【００１７】次に、図２における曲線は、多数の回帰曲
線解析によって、全体として、 θ＝１５６ｌｎ番手−８９に対応していることがわかる。すなわち、図２の系全体
としては、 θ＝１０００ａ＋ｂ θ＝１５６ｌｎ番手−８９であるから、１５６ｌｎ番手−８９＝１０００ａ＋ｂ故に、

【００１８】

【数３】

【００１９】と与えられる。

【００２０】従って、図１の線は、次の形をとる。 θ＝ａＶ＋ｂ

【００２１】

【数４】

【００２２】この式からｂを決定することができる。す
なわち、Ｖ＝０のとき、番手＝１１０ｄｔｅｘｂ＝３２０Ｖ＝０のとき、番手＝２２ｄｔｅｘｂ＝２２０この回帰直線は、Ｔ＝０．８８ｂ−１７１．６を与
えている。すなわち、

【００２３】

【数５】

【００２４】であり、これからｂ＝１．１３Ｔ＋１９５が得られ、その結果、

【００２５】

【数６】

【００２６】これを整理すれば、式（２）、

【００２７】

【数７】

【００２８】が得られる。

【００２９】

【実施例】上式の正当性を確認するために、条件の異な
る各ヤーンについて、一方においては上記の式を適用
し、他方では実験的に決定した曲線についての検証か
ら、それぞれの最適炉内温度を求めた。この結果を表１
に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】上表から、これらの間の誤差は、織物の挙
動が＋５％の範囲内では変わらないことを考慮すると、
すべて許容範囲内にあることがわかる。従って、上記の
式を用いて、きわめて容易に最適炉内温度が求められる
ことが確認された。

【００３２】異なる入手源から得られた各種ヤーンにつ
いて、上記計算による同様な試験を行ったところ、得ら
れたヤーンは、通常の処理（接触加熱）と同等の、また
はより高い弾性試験値を示すことが確認できた。また、
これらのヤーンから編んだニット製品は、いずれも柔軟
な感触を有していた。

【００３３】次に、実施例の方法に従って運転される加
熱炉と、従来の接触板を用いた加熱炉との電力消費の比
較を行った。その結果を図３に示す。図３は、各種番手
のヤーンについて、実施例の方法に従って長さ０．６ｍ
の高温加熱炉を用いた場合と、従来例の方法に従って長
さ２．２５ｍの従来の接触型加熱炉を用いた場合との電
力消費（ワット）を示している。

【００３４】図３は、本発明の方法に従ってヤーンを高
温で処理することによって、従来の方法に比べ無視する
ことのできない電力消費の節減が達成されることがわか
る。実際、従来の方法（接触加熱）では、その温度は番
手や走行スピードが変わっても一定とされている。一
方、本発明に従って作業すれば、炉内温度は番手とスピ
ードとの関数として変化させるのであるから、電力はそ
れに応じて高下することになる。図３から、本発明の方
法に従う条件で作業した場合に、高温加熱炉の効果とし
て電力消費が、２２ｄｔｅｘヤーンの場合には従来法の
４分の１に、また７８ｄｔｅｘヤーンの場合には２分の
１になっていることは注目に値する。

【００３５】以上説明した本発明の方法は、ポリアミド
６．６ヤーンの処理に限定されるものではなく、他の種
類のヤーンについて加熱炉の温度制御を行う場合にも適
用できることは云うまでもない。あえて例として挙げる
ならば、ポリアミド６に対して実施例と同様な方法を適
用したところ、満足すべき結果が得られた。このときの
温度は、この種の素材に適用し得る温度が実質的に異な
ることに対応して、より低い値に設定されなければなら
ないことは了解されよう。例えば、４４ｄｔｅｘのポリ
アミド６．６ヤーンを１０００ｍ／ｍｉｎで処理すると
きの最適炉内温度が４９５℃であるのに対して、本発明
の方法によって処理されるポリアミド６ヤーンの場合
は、４１０℃台の温度が要求される。

【００３６】

【発明の効果】本発明は、合成ヤーンを処理する高温加
熱炉の内部温度を、そのヤーンの素材、番手、および炉
内走行スピードに応じて、式θ＝ａＶ＋ｂ（θは炉内温
度℃、ａはヤーンの番手の関数である線形変化係数、Ｖ
は炉中のヤーン走行スピードｍ／ｍｉｎ、ｂはヤーンの
番手の関数である補正定数）によって決定するものであ
るので、高温処理法によって合成ヤーンを処理するに際
して、走行中のヤーンを加熱する高温加熱炉の内部に広
がる最適な温度を正確かつ迅速に決定することができ、
作業効率を高めることができるばかりでなく、従来のも
のより短い加熱炉で、高品質の処理ヤーンを高速かつ均
質に生産することができる。また電力消費も大幅に低減
することができる。従って、本発明に従う方法を実施す
る効果として、次のことが可能である。試験を行いたい
ときに、好適な温度をより迅速に指定すること。工業生
産に適用できる工程表を作成すること。

【図面の簡単な説明】

【図１】異なる番手のヤーンについて、加熱炉の最適
内部温度を通過スピードの関数として示すグラフ。

【図２】特定スピード（１０００ｍ／ｍｉｎ）におい
て、加熱炉内部の最適温度の変化を、上記ヤーンの番手
の関数として示すグラフ。

【図３】実施例の方法に従って運転される加熱炉と、
従来の接触板を用いた加熱炉との運転時の電力消費の比
較を表すグラフ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】合成ヤーンの処理のために、特に仮ヨリ
による織成操作の間に用いる高温加熱炉の内部に広がる
温度を、与えられた素材（番手および化学組成）に応じ
て、上記ヤーンの走行スピードの関数としてばかりでな
く、その番手をも関数として変更し、この際、上記の温
度θが、これを℃で表すとき一般式 θ＝ａＶ＋ｂから決定され、式中： − Ｖは毎分メートル（ｍ／ｍｉｎ）で表す加熱炉内部
のヤーンの走行スピードであり、 − ａは線形変動係数（または傾斜）を表し、それ自体
がデシテックス（ｄｔｅｘ）で表される番手の関数であ
り、 − ｂは補正係数で、定数であり、その値はまたデシテ
ックス（ｄｔｅｘ）で表されるヤーンの番手の関数とし
て決定されるものであることを特徴とする、走行中のヤ
ーンを加熱するための加熱炉内部に広がる温度を制御す
ることを可能とする方法。
【請求項２】請求項１記載の方法において、上記の高
温加熱炉が、６００ｍｍの全長を有し、かつ３００ｍｍ
の接触加熱帯域を有する形式のものであり、ポリアミド
６．６のヤーンの場合に、上記加熱炉内部の温度θが、
これを℃で表すとき、次式：【数１】によって決定され、式中：Ｔ＝加熱炉内部の温度 ℃ Ｖ＝毎分メートルで表す加熱炉内部のヤーンの走行スピ
ードであることを特徴とする、走行中のヤーンを加熱するた
めの加熱炉内部に広がる温度を制御することを可能とす
る方法。