JPH0689485B2 - 紡績糸の製造装置 - 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装置に係り、より詳しくはドラフ
ト装置によっ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拘束紡
績が可能であり、その一例は特公昭53−45422号公報
（米国特許4,112,658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番目のノズルによって仮撚され、仮撚された繊
維束は１番目のノズルによってバルーンされる。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っ
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課題〕 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っ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、不安定なバルーンによ
って繊維を巻付けるために繊維長が長くなるとこの空気
式紡績機では巻付繊維の挙動を安定させることが困難で
ある。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、更にウールの様な長い繊維の紡績
能力にかなりの難点があるという問題があった。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。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、ドラフト装置を出た繊維束に旋回気流を作用
させて紡績糸を製造する装置において、繊維束通路を有
するスピンドルとドラフト装置間には、糸形成過程にお
ける中心の芯繊維の代わりを一時的に果たす繊維束ガイ
ド部材を設け、上記繊維束ガイド部材の先端が、上記ス
ピンドルの入口端面にほぼ一致する位置又は入口端面か
らスピンドルの通路内へ若干進入した位置に設けられた
ものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。

上記紡績装置（Ａ）の詳細構造は第１図に示され、同図
において左右に延びる線は繊維束（Ｓ）または紡績糸
（Ｙ）の走行路を示している。

（１）はフレームに固定された支持プレートであり、該
プレート（１）には螺子等により中空筒状の軸受（２）
が固定され、更に螺子等により後述のスピンドルおよび
回転円板のケーシング（３）が固定される。該ケーシン
グ（３）は前後で一対の分割型から構成され、螺子止め
されている。

上記軸受（２）の内部にベアリング（４）（５）を介し
てスピンドル（６）が回転自在に支持される。該スピン
ドル（６）の外周には中空のプーリ（７）が挿着され
る。

（８）は該プーリ（７）の外周に接触するようにしてユ
ニットに沿って懸回され図外のモータによって走行駆動
される無端状の駆動ベルトで、該ベルト（８）の走行に
よりプーリ（７）と共にスピンドル（６）が高速回転す
る。スピンドル（６）のベアリング（５）前方位置には
一体に回転体（９）が形成してある。

スピンドル（６）の中心には繊維束通路（10）が貫通形
成され、本紡績装置（Ａ）はこの通路（10）の中心とケ
ーシング（３）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、しかもスピンド
ル入口（6a）とフロントローラニップ点（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
うに配置される。スピンドル（６）の入口部（6a）の外
径は充分に小さく、該入口部（6a）に続く部分の外径
は、前記回転体（９）に向かうに従って増大する円錐状
（6b）に形成してあり、前記ケーシング（３）のスピン
ドル（６）および回転体（９）を覆う部分は、スピンド
ル（６）の入口部（6a）近傍が小径円筒状の中空室（1
1）になしてあり、この中空室（11）に続く部分が大き
な角度で開いた円錐状の中空室（12）になしてある。

また、上記小径の中空室（11）より前方はスピンドル
（６）の先端径よりも僅かに大径の円筒状になしてあ
り、該円筒状部を繊維束（Ｓ）のガイド通路（13）にな
してある。上記円錐状の中空室（12）の外周には環状の
中空室（14）と、該中空室（14）に連続する接線方向の
空気逃がし孔（15）が形成してある。

該空気逃がし孔（15）には空気の吸引パイプが連結され
ている。

そして、上記ケーシング（３）の内部には中空の空気室
（16）を形成してあり、該空気室（16）から前記スピン
ドルの入口（6a）方向へと向き、かつ前記中空室（11）
に対し接線方向を向いた４つの空気噴射ノズル（17）が
形成してあって（第1,3図）、該空気室（16）に孔（1
8）を介してエアホース（19）が接続してある。上記ノ
ズル（17）の向きはスピンドル（６）の回転方向と同一
に設定してある。

該ホース（19）から供給される圧縮空気は前記空気室
（16）内に流入した後、上記ノズル（17）から前記中空
室（11）内に噴出し、スピンドル入口（6a）の近傍に高
速の旋回空気流を生じさせる。

この空気流は中空室（11）内部で旋回した後、前述の円
錐状中空室（12）内をゆるく旋回しながら外方へ拡散
し、逃がし孔（15）方向へと導かれ排出される。また、
同時に上記空気流はフロントローラ（20）のニップ点
（Ｎ）からケーシング（３）の中空部内へと流入する吸
引空気流を発生させる。

（21）は前記軸受（２）の後端に嵌着したキャップであ
る。

さらに、第１、３図において、通路（13）の中心部分、
即ち繊維束（Ｓ）の流れに沿う方向にガイド部材（22）
が、一端を入口壁（23）に固定し、他端をフリー状態に
して固定設置される。換言すれば上記ガイド部材（22）
は、第１図のドラフトパート（23）と撚掛部（本実施例
ではスピンドル（６））との間に設けられる。

なお、上記ガイド部材（22）は第１、３図の実施例で
は、ニードルとして示してある。即ち、該ニードル（2
2）は、スピンドル（６）の入口（6a）の通路直径より
も小さい直径のピン状のもので、先端（22a）が滑らか
な曲線で形成され、少くともスピンドルの入口近傍では
ニードルの中心線は繊維束の走行方向と略平行な部分
（22b）を有している。

さらに上記ニードル（22）の先端（22a）は、スピンド
ル（６）の入口から通路（10）内部へ若干入った位置に
ある場合を示しているが、入口端面（6a）と同位置又は
入口端面（6a）から離反した位置をとることが可能で、
各種条件に従って適切な位置に設定される。

第３図では、繊維束の入口（24）とスピンドル（６）の
通路（10）が同一直線上にあるので、ニードル（22）は
取付のため途中で屈曲させているが、入口（24）を通路
（10）と上又下に偏心させて形成した場合は、ニードル
（22）は直線状のものを壁面（23）に固定して設置する
ことが可能である。

また、ガイド部材（22）の形状は、ニードルに限定され
ず、円錐状、円柱体の先端を細くしたロケット形、その
他の形状が適用可能である。

上記ガイド部材（22）の作用は主として後述する糸形成
過程における撚り伝播の阻止、あるいは、中心の芯繊維
束の代りを一時的に果し、従来の空気式結束紡績糸に顕
著に表れる無撚の芯繊維束の形成を阻止し、事実上巻付
繊維のみによって糸を形成することにある。

なお、第１図において、（25）はスライバ投入ガイド、
（26）はバックローラ対、（27）はスライバ巾規制ガイ
ド、（18）はミドルローラ対、（19）はエプロンであ
り、ドラフトパート（Ｄ）を形成している。

次に、上記繊維機械による糸の製造過程を説明する。

ドラフト装置（Ｄ）でドラフトされ、フロントローラ
（20）から送出された繊維束（Ｓ）は、前記円筒状部
（ガイド通路）（13）前方の通路内へ向かって働く吸引
空気流によって該ガイド通路（13）内に引き込まれる
が、このフロントローラ（20）からの繊維束（Ｓ）の送
出に先立って図示しないサクションノズル先端がキャッ
プ（21）の出口（30）に当接するので、スピンドル
（６）入口付近にもスピンドル（６）内へと吸引する空
気流が生じ、ガイド通路（13）内を奥方へ進入して来る
繊維束（Ｓ）は該スピンドル（６）入口の吸引空気流に
よって円滑にスピンドル（６）内へ吸引される。

スピンドル（６）内を通って上記サクションパイプ内へ
吸引された上糸（スピンドル（６）を通過しているので
既に糸になっている）は、サクションパイプの旋回によ
って糸継装置へと導入され、サクションマウスによって
同じく導入されているパッケージ側の下糸と糸継され
る。

また、出口（30）の下流側のデリベリローラの周速はフ
ロントローラ（20）の周速よりも僅かに大に設定してあ
って、上記紡績装置（Ａ）中を通る繊維束（Ｓ）には常
時テンションがかけられた状態で紡績過程が施されるよ
うになっている。

次に、この紡績装置（Ａ）内での紡績過程について説明
する。

すなわち、第２図に示すように繊維束（Ｓ）はスピンド
ル（６）の入口近傍において空気噴射ノズル（17）から
噴出されスピンドル（６）の外周において旋回する圧縮
空気流の作用を受け、同方向に少し仮撚される。この
時、繊維束はガイド部材（22）によってこのガイド部材
（22）の占める空間には位置することが不可能で、従っ
て全ての繊維がガイド部材（22）の周囲に位置すること
になり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）の先端がスピンド
ル入口（６）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
第２図示のようにフロントローラ（20）にニップされて
いるかまたはノズル（17）から遠い位置にあって空気流
の作用をあまり受けないため未だ分離しない。

続いて、上記繊維（f1）の後端（f1a）がフロントロー
ラ（20）から離脱し空気噴射ノズル（17）に接近する
と、該ノズル（17）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スピンド
ル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（f1a）のみが繊維束（Ｓ）から分離す
る。分離された繊維後端は空気流の作用によりスピンド
ル（６）の入口部に１回または複数回巻付き、続いて前
記円錐状部（6b）に少し巻付いた後回転体（９）に案内
されて外側へ延びる。

次いで、繊維束（Ｓ）は左方へと走行し続けスピンドル
（６）は回転するため、上記繊維（f1）の後端（f1a）
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）は繊維束（Ｓ）の周囲に螺旋
状に巻付き、繊維束（Ｓ）は結束紡績糸（Ｙ）となって
繊維束通路（10）を通過する。

上記した糸（Ｙ）の製造過程において繊維（f1）は繊維
束（Ｓ）の全外周から分離され、また該繊維（f1）が分
離されることによっ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、さらに、ガイド部材
（20）の外周に繊維が存在す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スピンドル
（６）外周および前記円錐状部（6b）に均等に配分さ
れ、芯となる繊維がほとんど存在せずにほとんどの繊維
が撚り掛けられて巻付けられ実撚状の糸となる。これら
巻付繊維（f1）の巻付方向はノズル（17）の方向および
スピンドル（６）の回転方向によって定まり、該スピン
ドル（６）がある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（17）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っ
て繊維先端が分離されることのないよう、スピンドル
（６）の回転方向と同一方向に設定されることが好まし
い。

上述の如く、本実施例の装置によれば、撚掛部（スピン
ドル（６））からフロントローラ（20）側へ伝播しよう
とする仮撚りが、ガイド部材（22）によってその伝播を
阻止され、フロントローラ（20）を出た繊維束が、仮撚
によって撚り込まれるということがなく、殆どの繊維が
巻付き繊維となる。

このことは、ガイド部材（22）を設置しない場合に、フ
ロントローラ（20）から出た偏平状の繊維束のローラ巾
方向における中央付近に、伝播してきた仮撚によって繊
維が撚り込まれ、繊維束の走行方向に筋状の部分が生じ
ることによって確認できる。

第４、６、８図に本実施例装置によって製造された紡績
糸の外観を示す。

紡績条件としては、使用した繊維は綿26ゲレン、ドラフ
トパートのトータルドラフトは82、スピンドル（６）の
回転数60800rpm、ノズル（17）からの噴射空気圧は1kg/
cm²〜6kg/cm²で、紡績糸はNe24で、糸速106.5m/minであ
る。

第４図の紡績糸（Y1）はニードル（22）をスピンドル
（６）の通路（10）内部へ若干の距離（ａ）進入させた
場合に得られたもので、外観は糸の全域に渡って巻付繊
維による実撚りが入った、リング糸状の紡績糸で、内部
の無撚状の芯繊維はほとんど存在しない。即ち、糸の長
さ方向にわたって巻付繊維がほぼ連続的に存在し、その
巻付角度も均一であり、糸の太さムラも少ない。

第６図の紡績糸（Y2）は、第７図のようにニードル（2
2）の先端をスピンドル（６）の入口端面に一致させた
場合に得られたもので、この場合もほぼ全域に渡って均
一角度の巻付繊維の存在する実撚糸が得られた。

第８図の紡績糸（Y3）は、第９図のようにニードル（2
2）の先端をスピンドル（６）の入口端面から若干の距
離（ｂ）だけ離反させた場合に得られたもので、第４、
６図と同様に糸のほぼ全域に渡って巻付繊維が存在する
実撚糸が得られた。

なお、上記３つの例では第４図の紡績糸（Y1）が最もリ
ング糸に近い外観を呈しており、ニードル（22）が第５
図の位置、即ち、スピンドル（６）の通路内に少し進入
している場合が良好である。またニードル（22）の繊維
走行方向と直交する方向の位置は、実施例ではパイプ状
通路（10）の中心線上に位置した場合を示したが、若干
の半径方向へのズレは許容範囲である。ただ、ニードル
の周囲の繊維がスピンドル内へ流入する際に、全周から
均等の繊維密度で流入するためにはニードル（22）は通
路（10）の中心線上にあることが望ましい。

一方、第10図は上記第４、６、８図の紡績糸の特徴を顕
著に示すための図で、ニードル（20）のみを削除し、他
の条件は上記糸と同様にした場合に得られた紡績糸（Y
4）を示す。明らかに、この場合は巻付繊維（Y4a）は糸
の全域に渡って存在せず、部分的に存在するのみで、無
撚状又は甘撚状の芯繊維（Y4b）が多く存在する。即
ち、芯繊維（Y4b）の周囲に巻付繊維（Y4a）が螺旋状に
巻付いた構造で、特に巻付繊維の配列は糸の長さ方向に
渡ってほぼ等ピッチで存在する点に特徴がある。

次に、本実施例装置で得られた紡績糸の強力特性につい
ての実験結果を示す。第12図〜第15図はそれぞれ、横軸
に伸度、縦軸に強度を座標とするＳ−Ｓ線図である。第
12図は本発明によって得られた紡績糸（第４図の糸（Y
1））のＳ−Ｓ線図で、第13図に示すリング精紡機で得
られたリング糸のＳ−Ｓ線図と極めてよく似た特性を示
す。強力値については、リング糸の13g/TEXに対して11.
3g/TEXと90％近い強力を示した。

第14図は第10図示の紡績糸（Y4）のＳ−Ｓ線図で、引張
りの途次で一時的に強力がダウンする箇所（ｅ）が発生
する。これはいわゆる部分的に巻付強度の弱い箇所での
繊維のズレによって生じているものと推定される。

第15図には前記に示した特公昭53−45422号に示した２
個ノズル装置で得られる紡績糸のＳ−Ｓ線図を示し、や
はり強力が部分的にダウンする箇所が生じており、繊維
の一部にズレ、スリップが生じていると推定される。

以上のように、本実施例の装置では、外観、強力特性に
おいて、リング糸状の特性を示し、巻付繊維が糸のほぼ
全長に渡って連続的に存在する実撚糸が得られる。

なお、上記実施例では、撚掛部としてスピンドルタイプ
の紡績装置に適用した場合について詳述したが、他の結
束紡績糸を得る装置にも適用可能であろう。例えば、前
記に掲げた公報に記載の２ノズルタイプの第１ノズル入
口にニードル状のガイド部材を設けること、あるいは、
ノズルとニップ式ツイスターによる紡績装置、さらには
１ノズルタイプの紡績装置等への適用も条件によっては
可能となろう。

〔発明の効果〕

以上のように本発明では、ドラフトパートのフロントロ
ーラと、撚掛部のスピンドルとの間に、糸形成過程にお
ける中心の芯繊維の代わりを一時的に果たす繊維束ガイ
ド部材を設けたので、巻き付き繊維量の多い、実撚り状
の糸、即ちリング糸に近い特性を示す紡績糸を製造する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した紡績装置の実施例を示す概略
構成図、第２図は同装置による紡績状態を示す模式図、
第３図は同装置の紡績部の拡大詳細図、第４図〜第９図
は同装置によって得られる紡績糸の外観と、ガイド部材
（22）とスピンドル（６）との位置関係を示す図で、第
４図、第６図、第８図は紡績糸の外観図、第５図、第７
図、第９図は各紡績糸を製造した時のガイド部材（22）
とスピンドル（６）の位置関係を示す図、第10図、第11
図はガイド部材（22）を削除した時の紡績糸の外観と、
ガイド部材（22）を削除した状態のスピンドル（６）を
示す図、第12図〜第15図は各種紡績糸の伸度と強力の関
係を示すＳ−Ｓ線図である。 （６）……スピンドル （22）……ガイド部材 （Ｄ）……ドラフトパート （Ｓ）……繊維束 （Y1）〜（Y4）……紡績糸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ドラフト装置を出た繊維束に旋回気流を作
   用させて紡績糸を製造する装置において、繊維束通路を
   有するスピンドルとドラフト装置間には、糸形成過程に
   おける中心の芯繊維の代わりを一時的に果たす繊維束ガ
   イド部材を設け、上記繊維束ガイド部材の先端が、上記
   スピンドルの入口端面にほぼ一致する位置又は入口端面
   からスピンドルの通路内へ若干進入した位置に設けられ
   たことを特徴とする紡績糸の製造装置。