JPH07189052A

JPH07189052A - 紡機用リング

Info

Publication number: JPH07189052A
Application number: JP33486393A
Authority: JP
Inventors: Naoyuki Morimoto; 直之森本
Original assignee: Kanai Juyo Kogyo Co Ltd
Current assignee: Kanai Juyo Kogyo Co Ltd
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1995-07-25

Abstract

(57)【要約】【構成】フランジ表面に、あらかじめ酸洗処理を施し
た後、リン酸鉄皮膜を形成し、さらにクロム酸処理をす
ることによりクロメート皮膜を形成し、上記クロメート
皮膜の表面に、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アミノ
樹脂のいずれか一種類又は混合物をバインダーとし、Ｐ
ＴＦＥを固体潤滑剤として混合分散した樹脂皮膜を形成
した紡機用リングである。【効果】トラベラとの馴染み性が良好で糸切れが少な
く、リング寿命も大巾に延長する。また、耐蝕性も著し
く向上し、製造工程中での公害問題も発生しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、精紡機、撚糸機に用い
られ、特に高速機における耐摩耗性、馴染み性、耐蝕性
を向上させた紡機用リングに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の紡機用リングはフランジ部の表面
硬化方法として、一般には低炭素鋼材を用い、旋削して
リングを形成した後に浸炭を行ない、表面炭素量を0.８
〜1.０％とした後に、焼入れ焼戻しが施されて形成され
ている。今日の紡績工場における高速紡出条件下では、
上記リングを用いてもトラベラの早期焼付きや飛散、更
にはリング寿命の大巾な短縮をきたしていたので、たと
えば、フランジ表面にリン酸鉄皮膜を形成し、上記リン
酸鉄皮膜の表面に固体潤滑剤を含有した樹脂層を被覆し
たリング（特開平５−５２３０号公報）が考案されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】今日の紡績工場では、
省力化と高生産の維持に努めている。従って紡出条件は
ますます高速化されてきており、リング、トラベラにお
いては摩擦条件の苛酷化が進んでいる。安定した連続操
業を行なうためには、低回転から使用を開始し、頻繁に
トラベラ交換を繰り返しながら徐々に回転を上げてい
く、いわゆるリングとトラベラの馴染み運転が必要であ
る。馴染み運転は上記のような高速紡出条件になるほ
ど、長期にわたって実施しなければならない。また、あ
る程度以上の高速域になると、上記従来の紡機用リング
では長期馴染み運転を行なっても、トラベラ焼けや飛散
が増加し、糸切れも多く、安定した操業ができないとい
う問題があった。

【０００４】また高速紡出条件下ではトラベラ寿命、リ
ング寿命ともになお不充分であるという問題がある。ま
た、従来の紡機用リングでは防錆力が無いため、防錆油
を塗布して保管しておく必要がある。使用する前にはこ
の油を１個づつ拭き取ってから使用する。これを溶剤洗
浄等で完全に油分を取り去ってしまうと、使用初期の潤
滑が得られず、上記馴染み運転も出来ずにトラベラ焼け
が生じ、全く使用出来なくなる。従って防錆油は１個づ
つ人手で拭き取ることが必要であるが、この作業に多大
な労力と費用がかかっている。

【０００５】また、合成繊維たとえばアクリル系合成繊
維には、塩化物を含むものがあり、この場合トラベラと
の接触による発熱により塩素ガスを発生しリングを腐触
するという問題がある。さらに、従来のリング製造にお
いては、表面処理の前処理として、脱脂洗浄にトリクロ
ロエタンが使用されているが、トリクロロエタンは気化
するとオゾン層を破壊し、地球環境保護上問題となって
いる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するためになされたものであり、第１の発明は、少な
くともトラベラと接触するフランジ表面に、あらかじめ
酸洗処理を施した後、膜厚が0.１〜２μm のリン酸鉄皮
膜を形成し、さらにクロム酸処理をすることにより膜厚
が0.１〜１μm のクロメート皮膜を形成し、上記クロメ
ート皮膜の表面に、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ア
ミノ樹脂のいずれか一種類又は混合物をバインダーと
し、ＰＴＦＥを固体潤滑剤として混合分散した樹脂を、
浸漬又は塗布により被覆し、熱処理を行なうことにより
一体的に固着し、厚みが５〜２５μm で摩擦係数が0.３
以下の樹脂皮膜を形成した紡機用リングである。

【０００７】第２の発明は、少なくともトラベラと接触
する表面に、膜厚が１〜４μm の四三酸化鉄皮膜を形成
した後、その表面にフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ア
ミノ樹脂のいずれか一種類又は混合物をバインダーと
し、ＰＴＦＥを固体潤滑剤として混合分散した樹脂を、
浸漬又は塗布により被覆し、熱処理を行なうことにより
一体的に固着し、厚みが５〜２５μm で摩擦係数が0.３
以下の樹脂皮膜を形成した紡機用リングである。

【０００８】第３の発明は、少なくともトラベラと接触
する表面を、凸部を有せず凹部を基調とし、またその凹
部は一定の方向性を持たずランダム性をもって形成し、
かつ表面粗さRaが0.０１〜0.２μm となるような梨地に
加工した後、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹
脂のいずれか一種類又は混合物をバインダーとし、ＰＴ
ＦＥを固体潤滑剤として混合分散した樹脂を浸漬又は塗
布により被覆し、熱処理を行なうことにより一体的に固
着し、厚みが５〜２５μm で摩擦係数が0.３以下の樹脂
皮膜を形成した紡機用リングである。

【０００９】なお、リン酸鉄皮膜の膜厚は0.１〜２μが
適当であり、0.１μm 未満では皮膜の形成にムラが生じ
易く、リング本体との密着性が低下し、２μm を超える
と処理時間が長く、経済的に悪くなる。また、クロメー
ト皮膜の膜厚は0.１〜１μm が適当であり、0.１μm 未
満では皮膜の形成にムラが生じ易く、１μm を超えると
処理時間が長く、経済的に悪くなる。

【００１０】また、樹脂皮膜の厚みは５〜２５μm が適
当であり、５μm 未満では潤滑効果が十分でなく、２５
μm を超えると運転時にトラベラが樹脂皮膜に喰い込ん
で、トラベラが滑走せず、糸切れの原因となる。しかも
処理時間が長くなって経済性が悪くなり、生産コストが
高くつく。

【００１１】

【実施例】

（実施例１）図１に示すように、Ｃ：0.１％を含む低炭
素鋼を切削加工し、所定のリング形状に成形した後、浸
炭処理を行ない表面の炭素濃度を0.６〜1.１％とし、そ
の後焼入れ焼戻しを施してリング本体１を形成する。
尚、クロム軸受鋼を使用し、浸炭処理せずに焼入焼戻し
のみ施す場合もある。上記のように形成されたリング本
体１の少なくともフランジ部２を水酸化ナトリウム、炭
酸ナトリウム等のアルカリ洗浄剤を用いてアルカリ脱脂
した後、５〜２５％塩酸に２〜２０分間浸漬し、その後
約８０℃に加熱したリン酸及び臭素酸を含む水溶液中に
約３０秒〜３分間浸漬することにより図２に示すように
表面にリン酸鉄皮膜３を厚み0.１〜２μm となるように
形成した後、更にクロム酸溶液に浸漬処理することによ
りさらにその表面にクロメート皮膜４を形成する。上記
リン酸鉄およびクロメート皮膜を形成したリング本体１
を６０〜２３０℃で１０〜６０分間予熱し、その後フェ
ノール樹脂５に固体潤滑剤としてＰＴＦＥ６を混合分散
した樹脂７をスプレーにより塗布し、１５０〜２３０℃
の温度で２０〜６０分間加熱して焼付け処理し、リング
本体１の表面に厚さが１０μm で摩擦係数が0.２の樹脂
皮膜７を一体的に固着した紡機用リング８を構成した。

【００１２】尚、塩酸による酸洗処理は、その後のリン
酸鉄皮膜の処理バラツキをなくし、均一な皮膜形成を行
なわしめるために実施するものである。また、リン酸鉄
皮膜処理により、樹脂塗装下地として油脂分や錆のない
清浄な表面が得られ、樹脂皮膜の密着性を向上する。さ
らに、リン酸鉄皮膜は地金の極部電池作用による錆の伝
播を阻止し、樹脂皮膜の耐久性や防錆力を増す。また、
リン酸鉄皮膜形成後にクロム酸処理を施し、クロメート
皮膜をその表面に形成したが、これによってリン酸鉄皮
膜のピンホールを封じ込み、さらに耐蝕性を高め、樹脂
皮膜の防錆効果を倍増したものである。加えて、クロメ
ート皮膜は非晶質皮膜であり、樹脂の密着性が向上する
という効果もある。なお、クロメート皮膜を形成する代
りに有機酸とチタン、ジルコニウム、弗素等の金属塩の
複合皮膜を生成する方法（ノンクロメート処理）による
と有害物質を排出することなく処理ができる。バインダ
ーとして用いたフェノール樹脂は、鉄材との密着性が良
好であり耐蝕性の向上に寄与する。また、樹脂自体が比
較的硬く滑り性に優れるため、分散混合したＰＴＦＥの
固体潤滑効果をさらに向上促進するものである。

【００１３】（実施例２）図１に示すリング本体１の少
なくともフランジ部２をアルカリ脱脂した後、５〜２５
％塩酸に２〜２０分間浸漬し、その後３０〜５０％のカ
セイソーダ水溶液に亜硝酸ソーダ、塩化カリ等の酸化剤
を投じた溶液を約１３０〜１５０℃に加熱した浴に浸漬
処理することにより、図３に示すように表面に四三酸化
鉄皮膜９を厚み0.５〜３μm となるように形成する。上
記四三酸化鉄皮膜９を形成したリング本体１にエポキシ
樹脂５に固体潤滑剤としてＰＴＦＥ６を混合分散した樹
脂７をスプレーにより塗布し、１５０〜２３０℃の温度
で２０〜９０分間加熱して焼付け処理し、リング本体１
の表面に厚さが１０μm で摩擦係数が0.２の樹脂皮膜７
を一体的に固着した紡機用リング８を構成した。

【００１４】尚、塩酸による酸洗処理は、その後の四三
酸化鉄皮膜の処理バラツキをなくし、均一な皮膜形成を
行なわしめるために実施するものである。また、四三酸
化鉄皮膜は樹脂塗装下地として良好な防錆力を発揮す
る。また、皮膜は多孔質構造であるため、その表面に樹
脂皮膜を形成した場合、気孔内に樹脂が含浸されること
により、母材金属と樹脂皮膜との密着性を向上させる働
きをするものである。バインダーとして用いたエポキシ
樹脂は、金属表面酸化膜との間に水素結合をつくり、強
固に密着する。従って、上記四三酸化鉄皮膜との組合せ
において非常に強力な密着性を発揮するものである。ま
た、樹脂自体強靱で耐摩耗性に優れるため、ＰＴＦＥの
固体潤滑効果と相まって、非常に摺動性に優れた皮膜が
形成される。

【００１５】（実施例３）図１に示すリング本体１の少
なくともフランジ部２をアルカリ脱脂した後、５〜２５
％塩酸に２〜２０分間浸漬し、その後３０〜５０％のカ
セイソーダ水溶液に亜硝酸ソーダ、リン酸塩等の酸化剤
を投じた溶液を約１３０〜１５０℃に加熱した浴に浸漬
処理することにより、図３に示すように表面に四三酸化
鉄皮膜９を厚み0.５〜３μm となるように形成する。上
記四三酸化鉄皮膜を形成したリング本体１にアミノ樹脂
５に固体潤滑剤としてＰＴＦＥ６を混合分散した樹脂７
をスプレーにより塗布し、１５０〜２３０℃の温度で２
０〜９０分間加熱して焼付け処理し、リング本体１の表
面に厚さが１０μm で摩擦係数が0.２の樹脂皮膜７を一
体的に固着した紡機用リング８を構成した。

【００１６】尚、塩酸による酸洗処理は、その後の四三
酸化鉄皮膜の処理バラツキをなくし、均一な皮膜形成を
行なわしめるために実施するものである。また、四三酸
化鉄皮膜は樹脂塗装下地として良好な防錆力を発揮す
る。また、皮膜は多孔質構造であるため、その表面に樹
脂皮膜を形成した場合、気孔内に樹脂が含浸されること
により、母材金属と樹脂皮膜との密着性を向上させる働
きをするものである。バインダーとして用いたアミノ樹
脂にはユニア樹脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂等の
種類があるが、いずれも樹脂自体に粘りがあり、上記四
三酸化鉄の多孔質構造皮膜との組合せにおいて非常に強
力な密着性を発揮するものである。また、硬度も高くＰ
ＴＦＥの固体潤滑効果によって、非常に摩擦特性に優れ
た皮膜が形成される。

【００１７】（実施例４）図１に示すリング本体１の少
なくともフランジ部２をサンドブラストおよびバレル研
磨処理により、表面粗さRaが0.１１で、かつ凸部を有し
ない図４に示すような梨地の表面10を形成した。上記リ
ング本体１をアルカリ脱脂した後、エポキシ樹脂５に固
体潤滑剤としてＰＴＦＥ６を混合分散した樹脂７をスプ
レーにより塗布し、１５０〜２３０℃の温度で２０〜９
０分間加熱して焼付け処理し、リング本体１の表面に厚
さが１０μm で摩擦係数が0.２の樹脂皮膜７を一体的に
固着した紡機用リング８を構成した。

【００１８】凸部を有しない梨地表面に樹脂皮膜を形成
した場合、その表面に無数に存在せしめた凹部に樹脂が
含浸され、皮膜は母材と強力に密着する。また通常の梨
地表面と違い、凸部を有しないのでトラベラがスムーズ
に走行する。また、凹部に含浸された樹脂による潤滑効
果が、長期間維持できるものである。

【００１９】（実施例５）図１に示すリング本体１の少
なくともフランジ部をサンドブラストおよびバレル研磨
処理により、表面粗さRaが0.１１で、かつ凸部を有しな
い図４に示すような梨地の表面10を形成した。上記リン
グ本体１にアミノ樹脂５に固体潤滑剤としてＰＴＦＥ６
を混合分散した樹脂７をスプレーにより塗布し、１５０
〜２３０℃の温度で２０〜９０分間加熱して焼付け処理
し、リング本体１の表面に厚さが１０μm で摩擦係数が
0.２の樹脂皮膜７を一体的に固着した紡機用リング８を
構成した。

【００２０】本発明の紡機用リング実施例１、３、５と
従来の紡機用リングの糸切れ数を下記紡出条件で測定し
た結果を図５に示す。

【００２１】（紡出条件）リング：3.２mmＦ φ３８紡出糸：綿コーマ英式４０番手スピンドル回転数：１8,５００r.p.m. トラベラ：ＹＳ−２／hf ４／０

【００２２】本発明の紡機用リング１、３、５は従来の
リングに比べ、糸切れ数が少ないため２0,０００r.p.m.
以上の高速域での運転が可能である。また、耐食性の試
験を塩水噴霧試験（JIS Ｚ２３７１、皮膜にカッターで
引っかき傷をつくった）により実施した結果を表１に示
す。

【００２３】

【表１】

【００２４】実施例１、２、３のリングは耐食性が従来
より著しく向上しているが、実施例４、５については低
下している。

【００２５】次に密着性についての碁盤目テープ剥離テ
ストを実施した結果を表２に示す。

【００２６】

【表２】

【００２７】本発明の紡機用リングは従来品に比較し密
着性が著しく向上していることがわかる。

【００２８】また、紡出張力(g) の測定の比較データを
表３に示す。なお紡出条件は下記のとおりである。

【００２９】（紡出条件）リング：3.２mmＦ φ４１紡出糸：綿コーマ４０番手スピンドル回転数：１8,０００r.p.m. トラベラ：ＹＳ−２／hf ４／０

【００３０】

【表３】

【００３１】本発明の紡機用リングは従来品に比べ低い
紡出張力で長期間安定している。

【００３２】

【発明の効果】本発明の紡機用リングは上記のような構
成としたことにより、トラベラとの初期馴染み性が良好
で、馴染み時間が大幅に短縮できるとともに、馴染ませ
る為のトラベラ交換が不要となる。しかも、高速紡出条
件下においても紡出初期より糸切れが少なく、通常の運
転条件での紡出が可能となる。さらに、トラベラ焼けや
トラベラ飛散が大幅に減少し、トラベラ寿命が延長し、
長期間にわたり安定した操業が維持できる。加えてリン
グ寿命も大幅に延長する等の優れた効果を有するもので
ある。また、本発明の紡機用リングでは防錆効果がある
ため、防錆油を塗布する必要が無くなったことにより、
運転前に防錆油を拭き取る作業が省ける効果があり、紡
績工場における保全費用の削減に寄与する。また油が全
く無くても上記の優れた潤滑効果が発揮される。

【００３３】また、合成繊維たとえばアクリル系合成繊
維には、塩化物を含むものがあり、この場合トラベラと
の接触による発熱により塩素ガスを発生し、従来のリン
グでは腐触するという問題があったが、本発明のリング
は耐蝕性が著しく向上する。さらに、従来のリング製造
においては、表面処理の前処理として、脱脂洗浄にトリ
クロロエタンが使用されているが、トリクロロエタンは
気化するとオゾン層を破壊し、地球環境保護上問題とな
っていたが、本発明の紡機用リングの製造工程にはその
ような物質を使用しておらず、公害対策上も有効な効果
を有する発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の紡機用リングの一実施例を示す要部断
面図である。

【図２】フランジ部の表層の一実施例の断面構造を示す
説明図である。

【図３】フランジ部の表層の他の実施例の断面構造を示
す説明図である。

【図４】フランジ部の表層の他の実施例の断面構造を示
す説明図である。

【図５】糸切れ数と運転時間との関係を示す関係図であ
る。

【符号の説明】

１リング本体２フランジ部３リン酸鉄皮膜４クロメート皮膜５ベース樹脂６固体潤滑剤微粒子７樹脂皮膜８紡機用リング９四三酸化鉄皮膜 10 梨地面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともトラベラと接触するフランジ
表面に、あらかじめ酸洗処理を施した後、膜厚が0.１〜
２μm のリン酸鉄皮膜を形成し、さらにクロム酸処理を
することにより膜厚が0.１〜１μm のクロメート皮膜を
形成し、上記クロメート皮膜の表面に、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂のいずれか一種類又は混
合物をバインダーとし、ＰＴＦＥを固体潤滑剤として混
合分散した樹脂を、浸漬又は塗布により被覆し、熱処理
を行なうことにより一体的に固着し、厚みが５〜２５μ
m で摩擦係数が0.３以下の樹脂皮膜を形成したことを特
徴とする紡機用リング。
【請求項２】少なくともトラベラと接触する表面に、
膜厚が１〜４μm の四三酸化鉄皮膜を形成した後、その
表面にフェノール樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂のい
ずれか一種類又は混合物をバインダーとし、ＰＴＦＥを
固体潤滑剤として混合分散した樹脂を、浸漬又は塗布に
より被覆し、熱処理を行なうことにより一体的に固着
し、厚みが５〜２５μm で摩擦係数が0.３以下の樹脂皮
膜を形成したことを特徴とする紡機用リング。
【請求項３】少なくともトラベラと接触する表面を、
凸部を有せず凹部を基調とし、またその凹部は一定の方
向性を持たずランダム性をもって形成し、かつ表面粗さ
Raが0.０１〜0.２μm となるような梨地に加工した後、
フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂のいずれか
一種類又は混合物をバインダーとし、ＰＴＦＥを固体潤
滑剤として混合分散した樹脂を浸漬又は塗布により被覆
し、熱処理を行なうことにより一体的に固着し、厚みが
５〜２５μm で摩擦係数が0.３以下の樹脂皮膜を形成し
たことを特徴とする紡機用リング。