JP3176926B2 - 芯／被覆糸 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 先行出願 本出願は、1993年２月25に出願された米国特許022,20
7の部分継続出願であり、後者は1990年10月26日に出願
された米国出願07/603,504の部分継続出願であり、更に
後者の出願は、現在は米国特許4,976,096になっている
米国出願366,702の部分継続出願である。

発明の分野 本発明は紡織用糸の製造に関し、詳しくは芯／被覆糸
の製造に関する。

従来技術 芯／被覆糸即ち被覆された芯糸は、連続フィラメント
の芯の周囲に繊維の鞘を巻付けて製造される。別のやり
方としては、連続フィラメントをステープルファイバの
芯に巻付けてもよい。更に、芯と被覆糸即ち鞘の両方を
ステープルファイバで作ったり、連続フィラメントとし
てもよい。今までは、ステープルファイバを用いてリン
グ方式で芯／被覆糸を紡績する場合には、被覆工程はリ
ング紡績に先立って行われ、即ちスライバからロービン
グを形成する際に芯／被覆ロービングの形にしたり、又
は連条工程において同心的な芯入りスライバの形にして
いた。前者の場合にはその後でリング精紡によって糸に
する必要があり、後者の場合にはロービングになし、更
にリング精紡によって糸にする必要があった。今では、
複数の被覆されていないロービングの束からリング精紡
機で直接に芯／被覆糸を製造する実用的なシステムは開
発されていなかった。

本明細書及び請求の範囲中で使用されている次の用語
について、その定義を与えておく。

カーディング：繊維を整列させ、清浄化し、直線化する
ためにカード機を使用し、非常に短い繊維と細かい塵を
取り除いて、スライバを製造すること。

延伸：スライバの繊維を平行に揃えて直線化し、その直
線密度を均一にすること。通常は連条機として公知の延
伸機械を1,2又は３回通過させて行う。各回の連条機の
通過によって、数本のスライバが一本のスライバにまと
められる。

ドラフト：スライバやロービング等の繊維束を引き伸ば
してその直線密度を減少させ、繊維の平行度を高める工
程。カード機、連条機、粗紡機、リング精紡機におい
て、種々の形式のドラフトが採用されている。

スライバ：カーディング又は延伸によって製造された製
品。即ち、本質的に無撚の非常に太い繊維束。

ロービング工程：スライバをドラフトしてロービングと
呼ばれるより細い繊維束に変換する工程。ロービングは
僅かな撚（通常１〜２回／インチ）が与えられている。
この工程は、引き続くリング精紡との関連でのみ行われ
る。現在では、他のタイプの紡績では精紡の前のロービ
ング工程を必要としない。

リング精紡工程：ここでは、ロービングをドラフトし、
リング精紡機上のリングとトラベラを使用して撚を与え
て、ロービングを糸に変える工程として使用している。
リング精紡機の中の少数のものは事前のロービングの形
成を必要とせず、スライバ糸に直接変換する。但し、ス
ライバは通常のリング精紡機のドラフトローラ／エプロ
ンに通される前に、リング精紡機上の補助ドラフト装置
を通される。

概 要 複数の被覆されていないロービングから芯／被覆糸を
直接製造することによって、新しい製品を製造する新規
なシステムが提供される。広義には、この工程は、一対
のドラフトローラの把持部から芯となる一本の繊維束と
少なくとも一本の別の被覆用繊維束を、前記把持部の直
ぐ下流に設けられた静止している繊維束支持手段に直接
に供給するステップを含む。被覆用繊維束は前記支持手
段の開放チャンネル内で芯用繊維束を被覆し、該芯用繊
維束の周囲に巻き付き、芯／被覆糸を形成する。

この製品は、従来得られなかった高い巻き付き被覆度
を有する。芯の99％以上の部分が被覆され、即ち、被覆
されずに残っているのは芯の１％未満であるが、従来の
芯／被覆糸の場合には、精々90％の被覆度であり、即ち
芯の10％もの部分が被覆されずに残っている。

前記支持手段は、芯と被覆用繊維束のための外向き且
つ下向きに湾曲した支持面を提供する。この湾曲面は外
向き且つ下向きに湾曲した支持面に沿って延在する開放
チャンネルを具えている。繊維束の収束と被覆はこのチ
ャンネル内で生じる。

次に、被覆された糸は、リング精紡アセンブリの通常
のリング・トラベラと巻取りスピンドルを通る。このよ
うにして、被覆されていないロービングは連続的に芯／
被覆糸に変換される。

本発明の目的は、従来の糸に比べて次の利点と特長を
有する新規な芯／被覆糸を製造することにある。

従来の芯／被覆糸のきわめて劣った被覆度に比べて、
実質的に全体が被覆されている。芯用繊維が糸の長さに
沿って配向しており、断面の中央に位置している。

（芯材料の両側に一本ずつ配置されたドラフトされた
２本のロービングの繊維束のために）被覆用繊維が独特
の絡み方をしているので、鞘が芯から剥離することがな
い。更に、剥離に対する抵抗性は、糸に沿う両方向とも
良好である。

高強度を有するステープルファイバから製造されたス
テープルファイバ芯／綿鞘の糸は、これと同等な綿100
％の糸又はこれと同等なレギュラー型の混紡糸よりもか
なり大きい強度を有している。

この装置は、比較的細い糸（例えば、綿糸番手40/1又
はそれよりも細い糸）を製造可能である。

芯及び被覆用繊維は両者共、本システムによって作ら
れた糸の機械的性質に寄与している。この糸で作られた
布帛の引き裂き強度、引っ張り強度、磨耗抵抗等の機械
的性質は、大幅に改善されている。

本発明のステープルファイバの芯を用いた糸は、ステ
ープルファイバの値段がフィラメントに比べて安いこと
に起因して、従来のフィラメント芯の糸に比して経済的
である。

低品質の綿、ウール、人造繊維その他の繊維を芯用に
使用し、良質の繊維を被覆用に使用すれば、良質らしく
見える製品を製造することができる。

本発明の紡績技術によって、クレープ調、デニム調布
帛等の種々の新しい布帛や種々の染色効果を得ることが
できる。

前述の従来の紡績技術に比して、紡績の際の糸継ぎは
はるかに容易である。

このステープルファイバ芯の糸は、高強度と綿状の表
面の両方が必要及び／又は重要な紡織製品、例えば丈夫
で、手間のかからない、快適な、綿の軍隊用衣服、例え
ばテント地、リンネルシャツ地、作業用ユニフォーム、
断熱性綿カバー付きの強力なミシン糸、強力な耐ピリン
グ性布帛等の製造に非常に適している。

本発明のその他の目的と利点は、添付の図面を参照し
て、以下の説明により明らかになるであろう。

図１は、本発明のシステム全体を示す斜視図である。

図２は、図１のバー20の部分斜視図である。

図2aは、図２の別の実施例を示す。

図３は、図１の装置の一部の側面図である。

図3aは、他の実施例の側面図である。

図４は、同じフレーム上に取付けられた複数の並列型
精紡システムと連携して使用されるバー20の斜視図であ
る。

図５は、本発明の製品の断面の写真であ。

図６は、芯／被覆糸の剥離抵抗を検査するための装置
の模式図である。

図７は、本発明の更に他の実施例の斜視図であり、作
業中の位置を示す。

図８は、本発明の更に別の実施例の斜視図であり、糸
継ぎのための第２位置を示す。

詳細な説明 本発明には、通常のリング精紡装置の構成部品を使用
することができる。これらは、図１に、後部ドラフトロ
ーラ１、ドラフトエプロン２、フロントドラフトローラ
３、ピッグテールガイド４、リング５、糸条ボビン６と
して図示されている。以後、このエレメントのアセンブ
リを単一精紡システムと称する。

更に、バックドラフトローラ１の上流側に３本のボビ
ンがある。これらのボビンの中の２本は、綿のロービン
グ等の被覆用ロービング９と10をバックローラ１に供給
し、一方、残りのボビンはポリエステル等の芯用ロービ
ング12を供給している。綿やポリエステル等の本発明の
実施のための出発原料は、従来のやり方で準備される。

従来型のロービングコンデンサ14がボビンとバックロ
ーラ１との間に設けられ、各ロービングの間の間隔を保
つのに使用される。更に、別のコンデンサ15がローラ１
とエプロン２との間に設けられ、フロントローラ３の把
持部から出て来る繊維束同士の間の間隔を普通よりも広
く維持するのに使用されている。即ち、後者のコンデン
サは、フロントローラ３の把持部から繊維束が出て来る
時に、芯用繊維束と各被覆用繊維束との間に等しくない
間隔を与えるような寸法を有する。換言すれば、これら
の繊維束がフロントローラ３の把持部から出て来る地点
での被覆用繊維束９と芯用繊維束12との間隔は、被覆用
繊維束10と芯用繊維束12との間隔と同じではない。即
ち、糸形成時に「Ｚ」撚の場合（図２）は、繊維束９と
12の間隔は、繊維束10と12の間隔よりも僅かに小さく、
「Ｓ」撚の場合（図2a）は、この逆である。一般的に、
各繊維束の中心線同士の間の狭い方の間隔は、広い方の
間隔の約70〜80％程度である。

被覆用繊維束と芯用繊維束の間の狭い方の間隔に関し
て言えば、この間隔は処理される繊維の繊維長によって
決まり、従って、精紡装置（短、中、長ステープルファ
イバ用精紡システム）のサイズによって決まる。従来型
の綿（短ステープルファイバ）精紡システムの場合は、
被覆用繊維束と芯用繊維束の間の短い方の間隔は、約3/
32″〜5/32″である。ウール等の長ステープルファイバ
の場合には、この寸法は約1/4″〜5/8″の間で変化す
る。

図１を参照すると、ピッグテールガイド４とフロント
ローラ３との間に円筒形の中空又は中実のバー20が設け
られている。このバーは、芯用繊維束と被覆用繊維束の
ための外向き且つ下向きの支持面を与えている。このバ
ーは繊維束用の支持手段として作用すると共に、被覆糸
形成の開始点として作用する。

図２又は図2aに示されているように、バー20には溝21
が設けられ、支持面に開放チャンネルを形成し、その中
を芯用繊維束が通過し、これを被覆用繊維束が包み込
む。フロントローラの把持部の面に垂直な面内に存在す
るこの溝21は、芯用繊維束12の場合は前記把持部から溝
内に直接入るが、被覆用繊維束９と10の場合は溝に入る
前に、先ず溝21に隣接するバー20の面に接触するように
位置決めされている。

バー20と溝21の壁とは、少なくとも被覆用繊維束及び
芯用繊維束と直接に接触する部分だけは、磨かれている
ことが望ましい。

バー20の直径は、繊維長、特に被覆用繊維束の繊維長
によって決まる。代表的な1.5″、長さのポリエステル
ステープルファイバの芯用繊維束と１″長さの綿の被覆
用繊維束の場合には、バーの直径は約3/8″〜3/4″であ
る。３″の長さのステープルファイバの場合には、バー
の直径は２″程度である。

フロントローラの把持部から出て来る繊維束は、撚が
無いために脆弱である。繊維間接着力とバー20の支えの
みによって材料の形が保たれ、切れたり中断したりする
ことなく連続的に流れ出る。

バー20とフロントローラの把持部との間の距離は、両
者間で芯用繊維束に実質的にドラフトが生じないように
なっている必要がある。このため、芯用繊維束に沿って
測定したバー20の糸被覆域とフロントローラの把持部と
の間の距離は、芯用繊維束の大部分の繊維の繊維長より
も短い。ドラフトを避けるために、全糸張力はバー20の
上流側の芯用繊維束にかかっている。この張力が失われ
ると、バー20の上流側で過剰の「撚」が与えられて床屋
の看板状の糸条形態となり、引き続く被覆用繊維束によ
る芯用繊維束の被覆が完全には行われない。

更に、フロントローラの把持部からバー20までの距離
は、被覆用繊維束中の最長繊維（即ち、綿の場合にはい
わゆる「2.5％スパン長」の繊維）はドラフトされない
が、それより短い一部の繊維はドラフトされるようにす
る必要がある。換言すれば、各被覆用繊維束がフロント
ローラの把持部から出現する地点からバー20の糸条形成
点までの各被覆用繊維束に沿って測定した距離は、最短
繊維長よりも大きく、且つ「ステープル長」の約50〜80
％である。綿の被覆繊維束の場合には、フロントローラ
の把持部から糸条形成点まで被覆繊維束に沿って測定し
た前記距離は、約1/2″〜7/8″の範囲が代表的なもので
ある。

こうして、本発明によれば、フロントローラの把持部
から出た後の繊維は、把持部からバーまでの間に芯用繊
維束に僅かな撚が与えられる以外には、これらの繊維を
保持するための撚は無くルーズな状態になっている。前
記バーは、繊維を把持部からバーの糸条形成点まで搬送
するためのガイドとしての機能を有する。

バーの位置決めに関して述べれば、バーの長手方向の
軸は、図３に示すように二つのフロントローラの軸から
ほぼ等距離にあり、且つこれに平行となっている。その
正確な位置は、前述のように、フロントローラの把持部
からバーとの接触点まで適当な繊維経路が形成され、更
に、バーと各フロントローラとの間に間隙が存在するよ
うに設定されている。バーと上方のフロントローラとの
間の間隙は、ドラフトされた繊維束の最も厚い部分でも
前記両表面の間に把持されないように十分に大きくなけ
ればならない。さもなければ、被覆用繊維の横移動が制
約されて繊維の流れが妨害される不都合が生じるであろ
う。バーと下方のフロントローラとの間の間隙は、糸切
れが生じた場合に精紡システムの真空システムによる繊
維の清掃を妨害しないように、十分に大きくなければな
らない。図3aに示すように、円形断面のバーを使用する
よりも、半円形断面のバーを使用した方が、バーを把持
部と下方のローラの近くに位置させることが可能にな
る。

上述の因子を考慮に入れて、フロントローラの把持部
とバーの最も近接した表面との間の典型的な間隔は、綿
／ポリエステルの芯／被覆糸の場合には約1/4″〜7/1
6″の範囲、ウール／ポリエステルの芯／被覆糸の場合
には約１″又は２″である。

図２と2aを再び参照すると、バー20の溝21は、Ｖ字
型、長方形、楕円形、円形その他の凹んだ形状をしてい
る。その幅は，芯用繊維束よりも僅かに広いことが望ま
しく、芯用繊維束の直径の約1.5〜２倍である。溝の深
さは幅とほぼ同じであることが望ましく、溝形状に応じ
て溝の幅の約75〜150％の範囲にある。平らな（長方形
状の）溝は幅よりも小さい深さを有し、Ｖ字型の溝はそ
の最大幅よりも大きい深さを有する。

フロントローラから出て来た直後に、芯用繊維束と被
覆用繊維束は平らになろうとする。しかし、芯用繊維束
は、溝21内に引き込まれているためと、下流側の力によ
って幾らかの撚と張力がこれに付与されているために、
円筒形断面になろうとする。これらの総合的な力によっ
て、芯用繊維束は凝集して円形又は楕円形の断面形状と
なる。

これらの繊維束は把持部から出て来ると、芯用繊維束
を真ん中にしていわゆるサンドイッチ状になって溝21内
に入る。図２と2aの実施例に示されているように、被覆
域において一方の被覆用繊維束は芯用繊維束の下にな
り、他方の被覆用繊維束は芯用繊維束の上になってい
る。２本の被覆用繊維束は、その後で芯用繊維束の周囲
に螺旋状に巻き付く。

図１〜３に示すように、バー20の直ぐ下流側にこれに
隣接して、Ｌ字型の糸制御ガイド25がねじ込みその他の
手段でバーに取付けられている。このガイド25は、過剰
な糸の撚がガイドを通って上流側に流れることを防止す
る機能を有する。

更に、このガイド25は、繊維とバーとの間の接触域を
安定化させる。即ち、図1a又は1bに示すように、芯用繊
維束と各被覆用繊維束との最初の接触点は互いに一致し
ていない。芯の下側に最初に接触する被覆用繊維束は、
図３に点Ｃで示されている両繊維束間の第１接触点で芯
に接触し、他方の被覆用繊維束は第２の下流側接触点Ｄ
において「巻き付いている」。円弧CDが被覆域である。
いずれかの繊維束同士が初めて接触する前に、２本の繊
維束は、すべて、先ず点Ｃの上流側の共通線に沿ってバ
ー20の表面に接触し、バー20とフロントローラの把持部
との間ではなくてバー20上で被覆が生じるようにしなけ
ればならない。図３の「Ａ」で示されているその端から
見て、この接触共通線はフロントローラ３の上部ローラ
とバー20に対する接線方向の面によって規定される。図
３の点Ｂは被覆糸とバーとの最終接触点である。この点
はバー20からガイド25に引いた接線によって規定され
る。

図３の円弧ABは、繊維束とバーとの直接接触域を形成
している。紡糸作用に基づく運動によって繊維束とバー
との接触は全体として定常的に変動しているけれど、作
動中には被覆域CDは安定的で且つ一定であって、接触域
ABの中になければならない。そうでなければ、被覆用繊
維束による芯用繊維束の最大の被覆状態が得られない。
これに関して、バー20との間に芯用繊維束に沿って測定
した約30〜90゜の円弧状接触域が紡糸作業の際に必要で
ある。

ガイド25の位置決めの際に考慮すべき因子は次の通り
である。できた糸の巻取りの際にピッグテールガイド４
はリングレール５と共に上下動するので、バー20からガ
イド25を周回してピッグテールガイド４（図３には図示
されていない）に至る糸の正の偏向角（図３の符号40）
がいつでも維持されていなければならない。しかし、こ
の偏向角は、多くの撚がここで「阻止」されて充分な撚
の遡上が妨げられ、糸の一体性が維持できなくなった
り、円弧ABの範囲内での被覆作用が行われなくなったり
することを避けるために、できるだけ小さいことが必要
である。これは、ピッグテールとリングレールがパッケ
ージ形成運動の最低点に位置している時に、バー20から
ピッグテールガイド４に至る糸の経路を僅かに偏向させ
るように、ガイド25を設定することによって達成され
る。代表的な綿糸用精紡機の場合、最小偏向角は約10〜
15゜の範囲にあれば充分である。最大偏向角は、ピッグ
テールガイドとリングレールが最高位置にある場合に生
じ、初期（最小）設定値よりも約９゜大きい。

ガイド25の位置決めを行う簡単な方法は、これをねじ
等によってバー20に固定し、バー20の端を精紡機に取付
け、バーをそれ自体の軸のまわりに回転させて調節する
ことである（即ち、バーはその軸心方向にブラケットに
ねじ込まれ、ブラケットは精紡システムのフレームに固
定されている）。この構成においては、バーの軸方向の
ねじを緩めてバーの位置を変えれば、ガイド25は同じよ
うに、バーの周囲を時計方向又は反時計方向に再位置決
めされる。

紡糸の際に、過剰の撚が上流側に遡上し始めて、例え
ば被覆域CDが線Ａの上流に移動して床屋の看板状の糸が
でき始めた場合には、ガイド25を（図３でバー20のまわ
りに時計方向に）再位置決めして最小偏向角を増加さ
せ、これによって摩擦力を増加させて撚の遡上を阻止
し、被覆域をバー20の上の円弧AB内に引き戻す。ガイド
25が前述のようにバー20に取付けられている場合には、
この調節は、紡糸の際に被覆域CDを観察しながらバーを
僅かに回転させ、被覆域CDを円弧ABの中心に来るように
することによって行われる。

ピッグテールガイドが移動するにつれて偏向角が変動
するのを少なくすることが望ましい。そこで、ガイド25
をバー20にできるだけ接近して設け、この変動を小さく
する必要がある。一方、糸継ぎを容易にするために充分
な間隙を設けることが必要である。一般に、ガイド25と
バー20との間の距離は、約1/2〜3/4″あればこれら二つ
の目的のために充分である。別の例では、ガイド25がバ
ー20の表面にスプリングによって押しつけられ、バーと
ガイドの間を通過する糸を軽く把持するようにしてい
る。

本発明の好ましい実施例においては、図４に示すよう
に、一本の連続バーが複数の並列された精紡システムを
収容し、各精紡システムの各フロントローラの対に隣接
する一つの開放チャンネル又は溝21を具えている。バー
の両端はその軸上のブラケット30にねじ込まれ、該ブラ
ケットは精紡システムの全体フレーム35に取付けられて
いる。

本発明のシステムの作業速度に関して言えば、スピン
ドル速度は、３本のロービング（２本は被覆用、一本は
芯用）全体の混紡組成と直接密度を有する一本のロービ
ングから、通常のやり方で所与の直線密度と撚数を有す
る糸を紡績するのに採用されている速度と同じである。
この場合、同じツイストギヤ比とドラフトギヤ比が用い
られ、同じ直線密度の糸が製造される。本発明におい
て、それぞれの位置に仕掛けられた３本のロービング
は、それぞれ、平均で通常のロービングの直線密度の1/
3の直線密度となるように準備される必要がある。

別のやり方として、それぞれが従来の単一ロービング
と同じ直線密度を有する３本のロービングを使用しても
よい。しかし、この場合、３倍の太さのロービング（１
本のロービングが３本のロービングに匹敵）がドラフト
域に入るので、ドラフトギヤはドラフトが３倍になるよ
うに選ばれる必要がある。同じツイストギヤとスピンド
ル速度を用いて、従来の一本のロービングの場合と同じ
直線密度と撚数を有する糸が製造される。

第３の方法は、ロービングの直線密度の変更とドラフ
トギヤの変更を組み合わせるやり方である。一つの組合
せは、ロービングの直線密度を1/2に減らし、ドラフト
を1.5倍にするものである。例えば、従来の方法で１ハ
ンクのロービングを28倍にドラフトして、28綿番手の糸
を製造している場合、本発明によって２ハンクのロービ
ング３本（１本は芯用、２本は被覆用で、それぞれ組成
が異なる）を42倍にドラフトして、28綿番手の芯／被覆
糸を製造することができる。ここでも、スピンドル速度
とツイストギヤ比は、得られた糸の全体的な撚数が同じ
ならば同一でよい。

当業者であれば、その他の多くの実用的な作業パラメ
ーターの組合せが可能なことは明らかであろう。撚数、
生産速度、糸番手の変更は、ロービングの直線密度、ス
ピンドル速度、ツイストギヤ比、ドラフトギヤ比、トラ
ベラの重量等の変数の間の関係を従来と全く同じに操作
することによって可能である。更に、基本的なリング精
紡の規準を考慮すべきである。例えば、綿のリング精紡
においては、ドラフトを50以下に保つことが一般的に望
ましく、又、ロービングの番手は３ハンク以下が好まし
い。

次に述べるものは、本発明のシステムによって製造さ
れる28texの67％綿/33％ポリエステルのステープルファ
イバ芯の糸の場合の一般的な紡糸パラメーターである。

ポリエステルロービング（１）＝ ２ハンク（1.5″;
1.2デニール;6g/デニール） 綿ロービング（２）＝ ２ハンク（１＋1/16″のステ
ープルファイバ；アカラ） ロービングの組合せハンク＝ 0.67 全ドラフト＝ 42 スピンドル速度（rpm）＝ 9,100 撚数＝ 4.00 トラベラ＝ ＃６（1.6ゲレン） 相対湿度＝ 51 温度＝ 20℃ 本発明は、繊維材料をポリエステルフィラメント等の
連続フィラメントの芯材料の周囲、又はステープルファ
イバの芯材料の周囲に巻付けるものである。連続フィラ
メント材料を芯用繊維束として使用する場合、バックロ
ーラを通ってこれをドラフトシステムに導入する代わり
に、フィラメント芯はバー20の溝21と一致するようにフ
ロントローラの背後に直接供給される。ドラフト域とス
ピンドルの速度は、同じ直線密度のステープルファイバ
の芯材料を使用する同様なシステムの場合と同じであ
る。驚くべきことに、ポリエステルの連続フィラメント
の芯用繊維束と綿の被覆用繊維束から得られた製品は、
ステープルファイバの芯用繊維束を有する芯／被覆糸と
全く同じ優れた剥離抵抗を有している。

本発明によれば、従来技術では決して達成されなかっ
た被覆度を得ることができる。これに関して、従来の工
程は米国特許4,541,231に例示されている。この従来工
程及びその他の従来工程によって得られた連続フィラメ
ント芯／被覆糸で作られた布帛は、被覆されない芯のス
ポットがかなり存在しているので、芯の色が透けて見え
る「眼剥き（glittering）」を生じる。これに対して、
本発明の糸及びこれによって作られた布帛には、このよ
うな「眼剥き）現象は見られず、芯は実質的に鞘によっ
て被覆されている。

本発明及び最良の従来技術によって製造された連続フ
ィラメント芯／被覆糸からランダムに採取した10cmの糸
のサンプルについて行ったコンピュータによる画像解析
によれば、本発明の糸は99％以上の被覆度（即ち、芯の
１％以下の部分が被覆されずに露出している）を有し、
従来技術の場合には約90％以下の被覆度であり、芯フィ
ラメントの10％が露出している。従って、本発明によれ
ば、芯フィラメントの露出部分を従来技術の場合に比し
て1/10以下にすることができる。

本発明による被覆のタイプは、後続工程、例えば織
成、編組、糸処理等における鞘部の剥離（皮剥け）を大
幅に減少し、実質的に解消させることができ、糸の取扱
性並びに最終製品の品質を向上させることができる。

非常に高い被覆度によって得られるその他の利点は、
ガラス繊維フィラメントの芯／綿の被覆部からなる糸の
場合、（露出した芯材料の擦れに起因する）繊維切れが
大幅に減少し、その結果、破損したガラス繊維片の脱落
が少なくなることにある。これによって、従来技術のガ
ラス繊維フィラメントの芯／被覆糸から作られた布帛に
おける脱落繊維片及び／又は（露出フィラメント中の）
切断フィラメントに起因する皮膚刺激の問題が解消す
る。

本発明の更に他の利点として、ステープルファイバの
被覆部に比べて染色性、化学的親和性、適合性等が異な
ることの多い連続フィラメントの芯が糸や布帛の表面に
露出することがないので、色の制御がやり易くなると共
に、最終布帛の化学処理に対する適性が改善される。
又、或る場合には、本発明によって得られた実際上完全
な芯の被覆によって、被覆成分即ち鞘成分のみを染色す
ることが可能になり、鞘と芯の両方を染色しようとして
いた従来技術に比べて、コストの面で有利となる。

更に、本発明によれば非常に高い被覆度が得られるの
で、芯フィラメントが露出したり、切断したりした場合
にしばしば生じるスナッギングやピリング等の欠陥が解
消する。

本発明によれば芯糸が完全に被覆されているので、ミ
シン糸の場合には芯糸を熱の影響から保護することがで
き、感光性の芯材料の場合には光から保護することがで
き、特殊用途に使用される糸の場合には、電気的及び化
学的不均衡から保護することができる。

図５は、本発明の製品の断面写真であり、連続フィラ
メントの芯部はポリエステル（個々の繊維は白色の円形
断面で示されている）であり、鞘部即ち被覆部は綿（個
々の繊維はアメーバ状断面又は黒いしみ状断面で示され
ている）である。被覆部によって完全にカバーされてい
ることは明らかである。本発明の製品は、断面における
このような完全被覆状態を実質的に糸の全長にわたって
示している。

本発明で使用される連続フィラメントの芯材料は、そ
れがガラス繊維、ポリエステル、ポリエチレン、ナイロ
ンのいずれであろうと、通常、20％以下の破断伸度を有
する。

芯材料が高い伸長性を有し（弾性的であって）、破断
することなく60％以上も伸びる場合には、芯を部分的に
引き伸ばした状態で被覆することが非常に重要である。
例えば、芯材料が約250〜300％又は300〜500％の破断伸
度を持つような特殊な場合には、芯を少なくとも100％
伸長した状態で被覆することが重要である。被覆後に芯
材料は一部収縮するが、それでも被覆製品は、被覆後
も、全処理工程の間も、糸の使用時にもなお実質的に伸
長状態にある。換言すれば、外部張力が去った後も、被
覆部のために芯部が完全に未伸長状態に戻ることが防止
される。こうして、本発明の実施例によれば、破断する
ことなく60％まで伸長可能な芯材料が伸長状態で被覆さ
れ、意図する被覆状態を保ちながら、例えば20％以上に
実質的に引き伸ばされた状態を維持する。

上に述べたように、本発明の装置によって製造された
芯／被覆糸は、従来技術では得られなかったような剥離
抵抗を有している。従来技術では、ステープルファイバ
の好ましい性質を、強力ではあるがあまり好ましくない
性質を有する連続フィラメントに付与することは好まし
いと考えられていたが、得られたステープルファイバの
被覆部の剥離抵抗が、いつもこの糸に伴う深刻な問題で
あった。従来技術の連続フィラメントの芯部／ステープ
ルファイバの被覆部を有する糸は、いずれも低い剥離抵
抗を有する。ステープルファイバの被覆部の剥離と毛羽
発生の問題は、従来の糸の巻取り、整経、編組、組成の
際に必然的に生じる。

本発明の連続フィラメントの芯部／ステープルファイ
バの被覆部の糸は、後述する厳しい剥離抵抗テストに耐
えることができる。匹敵する直線密度を有するこのタイ
プの従来の糸は、いずれもこのテストに耐えられない。

図６はこのテストに用いた装置を示す。この装置は、
糸の経路に適宜な編針を設けて改造されたロスチャイル
ド式糸摩擦試験機である。符号100はボビン102から繰り
出される糸を指す。この糸はガイド兼張力装置104を周
回して第２の張力装置106を通過し、次に張力センサー1
08に達し、編針110の目を通過して第２の張力センサー1
12に達し、ドラム114を経て最後に巻取りリール116に達
する。糸の速度は、ドラム114の速度を制御する糸速計1
20によって制御される。

編針の目に入る糸と出る糸によって形成される角度Ｘ
は約10゜である。編針は、糸処理に通常使用される編針
のタイプを模して、18〜54ゲージのサイズの中から選ば
れる。この針は把持装置122によって静止状態に保持さ
れている。

この装置は、編組、織成等の糸処理で糸が遭遇する典
型的な速度、張力、擦れを模した速度と張力で作動す
る。本発明の糸は、この装置を、毎分300mの速度、デニ
ール当たり0.5gの張力で通過することができ、しかもな
お、剥離や毛羽を生じなかった。その上、擦られたのに
も係わらず、得られた糸の芯部は実質的に完全に被覆さ
れたままであり、ステープルファイバによって99％以上
の部分が被覆され、芯に「裸のスポット」は見られなか
った。

一方、従来の方法で（例えば本発明の装置からエレメ
ント20と25を外し、代わりに一本の被覆用ロービングを
使用して）製造された、265デニールの直線密度を有す
るポリエステルの芯部／綿の被覆部の糸は、はるかに低
いステープルファイバ被覆部の剥離抵抗しか示さず、そ
の結果、上述の場合と同じ条件で図６の装置を通過した
後に毛羽立った外観となった。

別のテストにおいて、従来方法で製造した265デニー
ルのガラス繊維の芯部／綿の被覆部の糸は、ステープル
ファイバの被覆部が大きく剥離した箇所で糸切れを生
じ、毎分200mの速度と60gの張力で図６の装置を通過し
た後に多数の小さな剥離を生じ、毛羽立った外観を示し
た。

更に別のテストにおいて、従来方法で製造した265デ
ニールのガラス繊維の芯部／綿の被覆部の糸は、毎分12
0mの速度と40gの張力で図６の装置を通過した後にステ
ープルファイバの被覆部における多数の小さな剥離を生
じ、毛羽立った外観を示した。

後者の二つのテストでは、剥離が甚だしくて機械的処
理が困難となり、品質の劣った不満足な製品となった。

次に示す糸の直線密度とこれに対応する編針のサイズ
は、この編針を使用して、糸に剥離又は毛羽を生じるこ
となく、そして糸に芯材料が目で（肉眼で）見えるスポ
ットを生じることなく上のテスト（図６）の一部を実行
し得る本発明の芯／ステープルファイバ被覆糸の直線密
度を示す。

1500〜500デニールの糸:18ゲージの針 1000〜300デニールの糸:24ゲージの針 850〜250デニールの糸:36ゲージの針 550〜150デニールの糸:46ゲージの針 400〜100デニールの糸:54ゲージの針 従来技術で製造した同じ直線密度を有する芯／被覆糸
を、これに対応する針サイズを用いてテストした場合に
は、いずれも剥離や毛羽を生じた。換言すれば、1500〜
500デニールの範囲の直線密度の糸に関しては、従来技
術による芯／被覆糸を、18ゲージの針を用い、上述のパ
ラメーターでテストした場合、著しい剥離と毛羽が発生
する。更に、このテストによって、通常、従来技術の糸
の表面に目で見える芯材料のスポットが確認される。

本発明の更に別の実施例が図７と８に示されている。
この実施例のシステムにおいては、バー20の端部138は
バー140の第１端に取付けられ、バー20の他端部は円錐
形の先端142を具えている。バー20は、バー20の端部138
の直径が、溝21に隣接するバー20の部分146の直径より
も大きくなるように、テーパーを有している。テーパー
の付いた部分146は1/4〜1/16インチの範囲の幅を有する
ことが望ましい。更に、円錐状先端142に隣接するバー2
0の部分144の直径は、バー20の部分146の直径よりも大
きい。バーの部分138と144の直径は、バー20の部分146
の直径よりも少なくとも1/4インチ大きいことが望まし
い。当業者であれば、バー20とドラフトローラ３との間
に適宜な間隙を設けるために、この実施例のバー20の断
面を半円形にしてもよいことが判るであろう。

糸制御ガイド25は、ピン154によってバー140の中間部
分に設けられたスロット152内に可動に取付けられ、バ
ー140の第２端はボルト150を介して精紡機のフレーム14
8に回動可能に取付けられている。こうして、糸ガイド2
5は、スロット152の中にピン154を動かすことによって
回動する。図７に示すバー140の作業位置、即ちバー20
と糸ガイド25の作業位置は、フレーム148から突出して
いるストップピン156によって制限され、バー140が所望
の作業位置を超えて回動することはない。バー140とフ
レーム148の間に取付けられたスプリング160は、ストッ
プピン156に当接する作業位置にバー140を維持するよう
に付勢している。作業位置において、バー20と糸ガイド
25とは先に述べた実施例で説明したように、位置決めさ
れていることが望ましい。糸ガイド25はバー20に対して
所望の角度となるように、スロット152内で動くことが
できる。

本発明のこの実施例の精紡機の作用は、前述の実施例
のそれと実質的に同じであるが、被覆用ロービング９と
10及び芯用ロービング12がフロントローラ３を離れる
と、これらのロービングはテーパー表面に沿ってバー20
に接触し、溝21に引き込まれる点が異なっている。この
実施例の精紡機は、糸継ぎ作業も改善されている。糸切
れが生じると、作業員はバー140を揺動させ、バー20と
糸ガイド25とを作業位置から図８に示す糸継ぎ位置に移
動させる。糸継ぎ作業が行われている間、バー140を糸
継ぎ位置に固定しておくための公知の手段をこの精紡機
に設けてもよいことを、当業者ならば理解するであろ
う。これによって、作業員は「従来型」の糸継ぎ作業を
行うことができる。即ち、バー140が糸継ぎ位置にあ
り、バー20と糸ガイド25がフロントローラ３の近傍から
外れている間に、該ローラの前方で繊維を1/4インチ以
下の長さだけ重ねることによって糸継ぎ作業が行われ
る。この糸継ぎ作業が終了すると、作業員はバー140を
糸継ぎ位置からどけて、スプリング160の付勢力によっ
てそれを作業位置に復帰させる。バー20が糸に接近する
と、円錐状先端142は糸の下に入り、糸は円錐状先端142
の表面を横切ってスライドし、バー20のテーパー表面を
下降して溝21に入る。このバー20の先端は円錐形でなく
てもよく、適当に傾斜した表面であればバー20の前端を
糸の下に滑り込ませて、糸を溝21に円滑に案内すること
が可能なことは、当業者ならば理解できるであろう。

これに対して、前述の実施例ではフロントローラに対
してバー20が接近しているので、作業員は糸をフロント
ローラの背後から供給して糸継ぎを行う必要があった。
このやり方によれば、繊維を２インチ以上重ねる必要が
あり、「従来」の作業よりも少し長い時間を要する。

当業者ならば、この実施例の溝21の形状を前述の実施
例について述べたのと同じように構成してもよいことを
理解するであろう。更に、この実施例のバー20を長手方
向に半分に切断して、前述の実施例のように半円形断面
にしてもよい。

以上述べたように、要するに、1500〜100デニールの
従来技術による芯／被覆糸は、前記テストで述べた編針
を使った場合、このテストをパスすることができない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フォーク，クレイグ エル. アメリカ合衆国，ルイジアナ 700124, ニューオーリンズ，オーリンズ アベニ ュ 6122 (56)参考文献 特開 平３−269129（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−61524（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−209024（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−108333（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−18676（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) D02G 1/00 - 3/48 D02J 1/00 - 13/00

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フレームと、 ドラフトローラ同士の間に把持部が形成されるようにフ
   レームに取付けられた一対のドラフトローラと、 第１被覆用繊維束は芯用繊維束の一方の側から把持部に
   入り、第２被覆用繊維束は第１被覆用繊維束と反対側の
   芯用繊維束の他方の側から把持部に入るように、芯用繊
   維束、第１被覆用繊維束及び第２被覆用繊維束を把持部
   に供給する繊維束供給装置と、 把持部に対して実質的に垂直に延在する開放チャンネル
   を有する静止している湾曲支持表面であって、該支持表
   面は前記把持部の直ぐ下流側の作業位置から、把持部の
   直ぐ下流側ではなく該作業位置から離れた第２非作業位
   置まで移動可能にフレームに取付けられ、第１及び第２
   被覆用繊維束は前記チャンネル内に支持されながら芯用
   繊維束の周囲に巻き付くように構成された湾曲支持表面
   と、 巻取りスピンドルと、 前記支持表面の下流側でフレームに取付けられ、被覆さ
   れた糸を巻取りスピンドルまで案内する糸ガイドとを具
   えた、 芯／被覆糸を形成するためのリング精紡装置。
2. 【請求項２】前記支持表面がフレームに回動可能に取付
   けられている請求項１に記載のリング精紡装置。
3. 【請求項３】前記支持表面がフレームに取付けられた第
   １端から第２端まで前記チャンネルを横切って延在し、
   該支持表面の第２端が一点を形成し、支持表面が回転し
   て糸経路に入る時、糸が円滑に支持表面と接触して前記
   チャンネル内に滑り込むように構成された先端を具えて
   いる請求項２に記載のリング精紡装置。
4. 【請求項４】前記支持表面がフレームに取付けられた第
   １端からチャンネルを横切って外側部分まで延在し、次
   いで第２端まで延在し、該湾曲支持表面は少なくとも一
   部に実質的に円形曲線の部分を有する断面を形成し、該
   支持表面の第１部分は、実質的に円形断面の直径が第１
   端からチャンネルまで徐々に減少すると共に、チャンネ
   ルから前記外側部分まで徐々に増加するように傾斜して
   いる請求項２に記載のリング精紡装置。
5. 【請求項５】前記支持表面の第２端が一点を形成し、該
   支持表面が第２位置から回動して糸経路内に入ると、糸
   が円滑に支持表面の第２端に接触し、該支持表面の傾斜
   した第１部分に沿って前記チャンネル内に滑り込む請求
   項４に記載のリング精紡装置。
6. 【請求項６】前記支持表面の第２端が円錐状である請求
   項５に記載のリング精紡装置。
7. 【請求項７】前記糸ガイドがフレームに取付けられ、支
   持表面に対する糸ガイドの角度が可変になっている請求
   項１に記載のリング精紡装置。
8. 【請求項８】前記糸ガイドが支持表面の周囲を回動可能
   になっている請求項７に記載のリング精紡装置。
9. 【請求項９】前記糸ガイドがフレームに取付けられ、該
   支持表面が作業位置から第２位置に移動すると糸ガイド
   が糸経路から外れ、支持表面が第２位置から作業位置に
   移動すると糸ガイドが糸経路に戻るように構成されてい
   る請求項７に記載のリング精紡装置。
10. 【請求項１０】更に、支持表面を作業位置に維持するよ
    うに付勢されたスプリングを具えている請求項２に記載
    のリング精紡装置。
11. 【請求項１１】支持表面の第１端と外側部分における実
    質円形湾曲部の直径が、チャンネルに隣接する実質円形
    湾曲部の直径より1/16インチ大きい請求項４に記載のリ
    ング精紡装置。