JP2013067893A - 紡績機及び紡績糸の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】別途工程を設けることなく糸に機能性を付与する技術を提供することを目的としている。
【解決手段】空気の旋回流により繊維を紡績して紡績糸Ｙを紡出する紡績機１００であって、所定の機能を紡績糸Ｙに付与する添加剤を空気に供給する添加剤供給装置３を備え、添加剤供給装置３は、抗菌機能と防臭機能と消臭機能と解舒機能のうち少なくとも一以上の機能を紡績糸Ｙに付与する添加剤を供給するものであり、当該添加剤は、紡出される紡績糸の単位長さあたりの重量の０．０１％以上、０．２％以下の重量に設定されるものである。
【選択図】図７

Description

本発明は、空気の旋回流により繊維を紡績する紡績機及び紡績糸の製造方法に関する。

従来より、空気の旋回気流を利用して繊維束を撚ることで紡績糸を製造する空気紡績装置が知られている。空気紡績装置は、紡績室に空気を供給することによって旋回気流を発生させ、繊維束を構成する各繊維を旋回させることで紡績糸を製造する（例えば特許文献１）。

一方、近年の抗菌防臭性についての認識の高まりから繊維や紡績糸に抗菌防臭機能を付加する製造方法が開発されている。具体的には、殺菌・抗菌作用を有する銀等を含有する無機系抗菌性化合物の水溶液に繊維等を浸漬処理して、当該繊維に抗菌防臭機能を付加する繊維の加工方法が知られている。例えば、特許文献２のごとくである。

しかし、特許文献２に記載の技術では、紡績前の繊維や紡績後の糸（紡績糸）を当該水溶液に浸漬処理することで抗菌防臭機能を付加している。つまり、抗菌防臭機能等が付与された糸を製造するために、空気紡績装置による紡績工程の前工程又は後工程に、当該水溶液に繊維や紡績糸を浸漬する工程が別途必要となる。このため、容易に糸に機能性を付与することができない。

特開２００９−１９３５号公報 特開２００９−２７０２０８号公報

本発明は、別途工程を設けることなく糸に機能性を付与する技術を提供することを目的としている。

次に、この課題を解決するための手段を説明する。

即ち、第１の発明は、空気の旋回流により繊維を紡績して紡績糸を紡出（生成）する紡績機であって、所定の機能を前記紡績糸に付与する添加剤を前記空気に供給する添加剤供給装置を備えるものである。

第２の発明は、前記添加剤供給装置は、抗菌機能と防臭機能と消臭機能と解舒機能のうち少なくとも一以上の機能を前記紡績糸に付与する添加剤を供給するものである。

第３の発明は、前記添加剤供給装置は、紡出された前記紡績糸の単位長さあたりの重量の０．０１％以上、０．２％以下の重量の前記添加剤を供給するものである。

第４の発明は、前記繊維を紡績室に案内する繊維案内部と、前記紡績室に旋回流を発生させる空気を噴射する空気孔が少なくとも１つ形成されたノズルブロックと、前記旋回室で旋回された前記繊維が通過する中空ガイド軸体と、を有する空気紡績装置を備える。前記添加剤供給装置は、前記空気孔から噴射される空気に前記添加剤を供給するものである。

第５の発明は、前記紡績機により紡出された紡績糸をパッケージに巻き取る巻取り装置を備えるものである。

第６の発明は、複数の前記紡績装置と、空気を圧送する空気圧送装置と、前記空気圧送装置が圧送した空気を案内する空気配管と、を備える。前記添加剤供給装置は、前記空気配管を流れる空気がそれぞれの前記空気紡績装置に向けて分岐される上流側で該空気配管に添加剤を供給する。

第７の発明は、抗菌機能と防臭機能と消臭機能と解舒機能のうち少なくとも一以上の機能を紡績糸に付与する添加剤が混合された空気の旋回流によって繊維を紡績する紡績糸の製造方法である。

第８の発明は、紡出された紡績糸の単位長さあたりの重量の０．０１％以上、０．２％以下の重量の前記添加剤を供給する紡績糸の製造方法である。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

第１の発明によれば、機能を付与する添加剤が供給された空気の旋回流によって紡績するので、紡績工程において繊維に添加剤が付着する。これにより、別途工程を設けることなく紡績糸に機能性を付与することができる。

第２の発明によれば、所定の機能を付与する添加剤を供給する。これにより、別途工程を設けることなく紡績糸に所定の機能を付与することができる。

第３の発明によれば、添加剤を空気に供給しても旋回流による紡績機能を損なうことがない。これにより、別途工程を設けることなく紡績糸に機能性を付与することができる。

第４の発明によれば、繊維案内部と、ノズルブロックと、中空ガイド軸体を具備する空気紡績装置によって機能性を付与しつつ繊維を紡績する。これにより、別途工程を設けることなく紡績糸に機能性を付与することができる。

第５の発明によれば、機能性が付与された紡績糸をすぐに巻き取る。これにより、別途工程を設けることなく紡績糸に機能性を付与し、かつ糸の機能性を損なうことなくパッケージを作成することができる。

第６の発明によれば、添加剤供給装置が複数の空気紡績装置に対して添加剤を供給する。これにより、別途工程を設けることなく複数の空気紡績装置によって紡績糸に機能性を付与することができる。また、単一の供給装置で複数の空気紡績装置に添加剤を供給することができるので紡績機の構成が複雑にならない。

第７の発明によれば、所定の機能を付与する添加剤が供給された空気の旋回流によって繊維を紡績するので、紡績工程において繊維に添加剤が付着する。これにより、別途工程を設けることなく機能性を付与した紡績糸を製造することができる。

第８の発明によれば、添加剤を空気に供給しても旋回流による紡績機能を損なうことがない。これにより、別途工程を設けることなく紡績糸に機能性を付与した紡績糸を製造することができる。

紡績機１００の全体構成を示す図。 紡績ユニット１の構成を示す図。 紡績ユニット１に設けられたドラフト装置５を示す図。 紡績ユニット１に設けられた空気紡績装置６を示す図。 紡績ユニット１に設けられた糸欠点検出装置７を示す図。 紡績ユニット１に設けられた張力安定装置８を示す図。 空気分配装置２ならびに添加剤供給装置３の構成を示す図。 添加剤を含む空気が供給された空気紡績装置６を示す図。 空気紡績装置６の稼動台数に応じて添加剤の供給量を調節する制御態様を示す図。 空気分配装置２ならびに添加剤供給装置３の構成を示す他の図。

図１を用いて、本発明の実施形態に係る紡績機１００について説明する。

図１に示すように、紡績機１００は、主に複数台の紡績ユニット１によって構成される。紡績機１００には、空気分配装置２（図１に図示せず。図７参照。）と、添加剤供給装置３（図１に図示せず。図７参照。）と、が各一台ずつ備えられている。

まず、図２を用いて、紡績ユニット１の構成について詳細に説明する。

紡績ユニット１は、繊維束Ｆから紡績糸Ｙを製造してパッケージＰを作成する紡績機である。紡績ユニット１は、繊維束Ｆならびに紡績糸Ｙの送り方向に沿って以下の順に配置された、スライバ供給ユニット４と、ドラフト装置５と、空気紡績装置６と、糸欠点検出装置７と、張力安定装置８と、巻取装置９と、で構成される。

スライバ供給ユニット４は、紡績糸Ｙの原料となる繊維束Ｆをドラフト装置５へ供給する。スライバ供給ユニット４は、主にスライバケース４１と、スライバガイド４２と（図３参照）、で構成される。スライバケース４１に貯溜された繊維束Ｆは、スライバガイド４２に案内されてドラフト装置５へ供給される。

ドラフト装置５は、繊維束Ｆを牽伸することで該繊維束Ｆの太さを均一化する。図３に示すように、ドラフト装置５は、繊維束Ｆの送り方向に沿って以下の順に配置された、バックローラ対５１と、サードローラ対５２と、ミドルローラ対５３と、フロントローラ対５４と、の四組のドラフトローラ対で構成される。なお、図中に示す矢印は、繊維束Ｆの送り方向を示している。

四組のドラフトローラ対５１・５２・５３・５４は、それぞれボトムローラ５１Ａ・５２Ａ・５３Ａ・５４Ａと、トップローラ５１Ｂ・５２Ｂ・５３Ｂ・５４Ｂと、で構成される。また、ミドルローラ対５３を構成するボトムローラ５３Ａ及びトップローラ５３Ｂには、皮又は合成ゴム製のエプロンバンド５３Ｃ・５３Ｃが巻回されている。

ボトムローラ５１Ａ・５２Ａ・５３Ａ・５４Ａは、図示しない駆動装置によって同じ方向に回転される。トップローラ５１Ｂ・５２Ｂ・５３Ｂ・５４Ｂは、ボトムローラ５１Ａ・５２Ａ・５３Ａ・５４Ａの回転によって従動し、同じ方向に回転される。また、各ドラフトローラ対５１・５２・５３・５４は、繊維束Ｆの送り方向に沿って順次、回転速度が速くなるように設定されている。

このような構成により、ドラフトローラ対５１・５２・５３・５４に挟持された繊維束Ｆは、各ドラフトローラ対５１・５２・５３・５４を通過する度に送り速度が増していき、隣接するドラフトローラ対との間で牽伸されることとなる。このようにして、ドラフト装置５は、繊維束Ｆを牽伸することで該繊維束Ｆの太さを均一化することを可能としている。

空気紡績装置６は、牽伸された繊維束Ｆを撚ることで紡績糸Ｙを製造する。図４に示すように、空気紡績装置６は、主にファイバーガイド６１と、スピンドル６２と、ノズルブロック６３と、で構成される。なお、図中に示す黒塗りの矢印は、繊維束Ｆならびに紡績糸Ｙの送り方向を示している。図中に示す白塗りの矢印は、供給された空気の流れ方向を示している。

ファイバーガイド６１は、紡績室ＳＣの一部を構成する部材である。ファイバーガイド６１は、ドラフト装置５によって牽伸された繊維束Ｆを紡績室ＳＣへ導く。具体的に説明すると、ファイバーガイド６１は、紡績室ＳＣに連通された繊維導入路６１ｇによって該紡績室ＳＣ内へ繊維束Ｆを導く。また、ファイバーガイド６１には、繊維束Ｆを沿わせて案内するニードル６１ｎが紡績室ＳＣの内部に突設するように設けられている。

スピンドル６２は、紡績室ＳＣの一部を構成する部材である。スピンドル６２は、紡績室ＳＣで撚られた繊維束Ｆ、即ち、紡績糸Ｙを糸欠点検出装置７へ導く。具体的に説明すると、スピンドル６２は、紡績室ＳＣに連通された繊維通過路６２ｓによって送り方向下流側に配置された糸欠点検出装置７へ紡績糸Ｙを導く。

ノズルブロック６３は、紡績室ＳＣの一部を構成する部材である。ノズルブロック６３は、後述する空気圧送装置２１が圧送した空気を紡績室ＳＣへ導く。具体的に説明すると、ノズルブロック６３は、紡績室ＳＣに連通された空気孔６３ａによって該紡績室ＳＣ内へ空気を導く。なお、ノズルブロック６３に設けられた各空気孔６３ａは、各空気孔６３ａから噴出した空気が紡績室ＳＣの中心軸を中心として互いに同じ方向に流れるように連通されているため、該紡績室ＳＣの内部で空気の旋回気流を発生させる（図中白矢印参照）。

ここで、紡績室ＳＣについて更に詳しく説明する。紡績室ＳＣは、ファイバーガイド６１と、スピンドル６２と、ノズルブロック６３と、で囲まれた空間である。詳細には、紡績室ＳＣは、ノズルブロック６３に設けられた略円錐形状の貫通孔６３ｐに対して、一方から挿入された略円錐形状のスピンドル６２と、他方に取り付けられたファイバーガイド６１と、で囲まれた空間である。

紡績室ＳＣは、ファイバーガイド６１とスピンドル６２の間に構成される空間ＳＣ１と、スピンドル６２とノズルブロック６３の間に構成される空間ＳＣ２と、に分けられる。空間ＳＣ１において、繊維束Ｆを構成する各繊維は、各繊維の後端部が旋回気流によって反転される（図中二点鎖線参照）。また、空間ＳＣ２において、反転された各繊維の後端部が旋回気流によって旋回される（図中二点鎖線参照）。

このような構成により、ニードル６１ｎに沿って導かれた繊維束Ｆは、該繊維束Ｆを構成する各繊維の後端部が旋回されて、次々と中心部の繊維に巻き付いていく。このようにして、空気紡績装置６は、空気の旋回気流を利用して繊維束Ｆを撚ることができ、紡績糸Ｙを製造する。なお、空気紡績装置６は、ファイバーガイド６１にニードル６１ｎが設けられていない構成であっても良い。この場合ファイバーガイド６１は、該ファイバーガイド６１の下流端のエッジによってニードル６１ｎの機能を実現する。

糸欠点検出装置７は、紡績糸Ｙに生じた欠点部を検出する。図５に示すように、糸欠点検出装置７は、主に光源部７１と、受光部７２と、ケーシング７３と、で構成される。なお、図中に示す矢印は、光源部７１から照射された光の方向を示している。

光源部７１は、順方向に電圧を印加することによって発光する半導体素子、即ち、発光ダイオードである。光源部７１は、該光源部７１からの光を紡績糸Ｙに照射できるように配置されている。

受光部７２は、光信号によって電流の制御を可能とする半導体素子、即ち、フォトトランジスタである。受光部７２は、光源部７１によって照射された光を受光できるように配置されている。

ケーシング７３は、光源部７１ならびに受光部７２を所定の位置に保持する部材である。ケーシング７３には、紡績糸Ｙが通過する糸通路７３ａが設けられている。ケーシング７３は、紡績糸Ｙを挟んで対向するように光源部７１ならびに受光部７２を保持している。

このような構成により、受光部７２が受光する光量は、光源部７１から紡績糸Ｙへ照射された光のうち紡績糸Ｙによって遮光された光量を除く値となる。なお、糸欠点検出装置７は、電気回線を介して制御装置Ｃと接続されている（図７参照）。制御装置Ｃは、糸欠点検出装置７からの検出信号を受信することによって、紡績糸Ｙに生じた欠点部を把握する。

なお、糸欠点検出装置７が検出できる欠点部には、紡績糸Ｙの一部が太過ぎたり細過ぎたりする異常の他、紡績糸Ｙにポリプロピレン等の異物が介在する場合も含まれる。また、糸欠点検出装置７は、上記のような光学式のセンサ以外にも、静電容量式のセンサを採用することも可能である。

張力安定装置８は、紡績糸Ｙに掛かる張力を適度に保ち安定させる。図６に示すように、張力安定装置８は、主にローラ８１と、動力部８２と、解舒部材８３と、で構成される。なお、図中に示す矢印は、紡績糸Ｙの送り方向を示している。

ローラ８１は、紡績糸Ｙを空気紡績装置６から引き出して該紡績糸Ｙを巻回する略円筒形状の回転体である。ローラ８１は、動力部８２の回転軸８２ａに取り付けられて該動力部８２によって回転される。そして、空気紡績装置６から引き出された紡績糸Ｙは、該ローラ８１の外周面に巻回される。

動力部８２は、電力を供給されることによって駆動する電動モータである。動力部８２は、ローラ８１を回転させるとともに、該ローラ８１の回転速度を所定の値で一定に維持する。これにより、ローラ８１に巻回される紡績糸Ｙの巻回速度を一定に保つことができる。

解舒部材８３は、ローラ８１と一体又は独立して回転することで巻回された紡績糸Ｙの解舒を補助する糸掛け部材である。解舒部材８３の一端部は、ローラ８１の回転軸８４に取り付けられている。解舒部材８３の他端部は、ローラ８１の外周面に向かって湾曲するように形成されている。そして、解舒部材８３は、湾曲した部位に紡績糸Ｙが掛けられることによって該紡績糸Ｙをローラ８１から解舒することを可能としている。なお、解舒部材８３が取り付けられた回転軸８４の基部には、解舒部材８３の回転に抗するように抵抗力を生じる永久磁石（不図示）が配置されている。

このような構成により、解舒部材８３は、紡績糸Ｙに掛かる張力が低く、上述した抵抗力に打ち負ける場合、ローラ８１と一体となって回転する。一方、解舒部材８３は、紡績糸Ｙに掛かる張力が高く、上述した抵抗力に打ち勝つ場合、ローラ８１から独立して回転する。このようにして、張力安定装置８は、紡績糸Ｙに掛かる張力に応じて解舒部材８３をローラ８１と一体又は独立して回転させることができ、該紡績糸Ｙの解舒速度を調節することを可能としている。これにより、張力安定装置８は、紡績糸Ｙに掛かる張力を適度に保ち安定させる。

なお、上述したように、張力安定装置８は、空気紡績装置６から紡績糸Ｙを引き出す役割を有している。しかし、例えば空気紡績装置６の下流側にデリベリローラとニップローラを配置して、該デリベリローラとニップローラによって紡績糸Ｙを引き出すようにしても良い。更に、デリベリローラとニップローラの下流側に張力安定装置８を配置して紡績糸Ｙを巻回して貯溜する構成としても良い。或いは、張力安定装置８を省略し、巻取装置９によって紡績糸Ｙを引き出す構成としても良い。

巻取装置９は、紡績糸Ｙを巻回することで略円筒形状（チーズ形状）のパッケージＰを作成する。巻取装置９は、主に駆動ローラ９１と、図示しないクレードルと、で構成される。クレードルは、ボビン９２を回転自在に保持する。

駆動ローラ９１は、回転することによってボビン９２及びパッケージＰを従動回転させる回転体である。駆動ローラ９１は、パッケージＰの外径の変化に応じて回転速度を調節し、該パッケージＰの周速度を一定に維持する。これにより、ボビン９２に巻回される紡績糸Ｙの巻回速度を一定に保つことができる。

ボビン９２は、回転することによって紡績糸Ｙを巻回する略円筒形状の回転体である。ボビン９２は、該ボビン９２或いはパッケージＰの外周面に接触した状態で回転する駆動ローラ９１によって従動回転される。なお、巻取装置９は、図示しない綾振装置によって紡績糸Ｙを綾振するため、パッケージＰにおける紡績糸Ｙの偏りを防いでいる。

このような構成により、ボビン９２に導かれた紡績糸Ｙは、該ボビン９２の外周面に偏ることなく巻回されていく。このようにして、巻取装置９は、略円筒形状（チーズ形状）のパッケージＰを作成することを可能としている。なお、巻取装置９は、図２に図示されているような略円筒形状（チーズ形状）のパッケージＰ以外にも、例えば略円錐形状（コーン形状）のパッケージＰを作成することができる。

次に、図７を用いて、空気分配装置２ならびに添加剤供給装置３の構成について詳細に説明する。なお、図中に示す矢印は、空気の流れ方向を示している。

上述したように、紡績機１００には、空気分配装置２が一台備えられている。空気分配装置２は、主に空気圧送装置２１と、第一空気配管２２と、第一分配管２３と、第二空気配管２４と、第二分配管２５と、で構成される。

空気圧送装置２１は、空気を加圧して送り出す装置である。空気圧送装置２１は、詳細な図示は省略しているが、主に電動モータを駆動させることで空気を加圧する電動コンプレッサ等から構成される。なお、空気圧送装置２１が圧送した空気の圧力は、圧力調節弁２１１によって調節される。

第一空気配管２２は、空気圧送装置２１が圧送した空気を案内する通路である。第一空気配管２２は、各紡績ユニット１が配置された方向に沿って平行又は略平行に取り付けられている。

第一分配管２３は、第一空気配管２２に流れる空気を分岐させて空気紡績装置６へ導く通路である。第一分配管２３の一端部は、空気紡績装置６に接続されている。第一分配管２３の他端部は、第一空気配管２２の中途部に接続されている。これにより、第一分配管２３は、第一空気配管２２に流れる空気を分岐させて空気紡績装置６へ導くことを可能としている。なお、第一分配管２３によって空気紡績装置６へ導かれる空気の流量は、該第一分配管２３の中途部に配置された開閉バルブ２３１によって調節される。

第二空気配管２４は、空気圧送装置２１が圧送した空気を案内する通路である。第二空気配管２４は、各紡績ユニット１が配置された方向に沿って平行又は略平行に取り付けられている。

第二分配管２５は、第二空気配管２４に流れる空気を分岐させて空気紡績装置６へ導く通路である。第二分配管２５の一端部は、空気紡績装置６に接続されている。第二分配管２５の他端部は、第二空気配管２４の中途部に接続されている。これにより、第二分配管２５は、第二空気配管２４に流れる空気を分岐させて空気紡績装置６へ導くことを可能としている。なお、第二分配管２５によって空気紡績装置６へ導かれる空気の流量は、該第二分配管２５の中途部に配置された開閉バルブ２５１によって調節される。

このようにして、空気分配装置２は、空気圧送装置２１が圧送した空気を第一空気配管２２又は第二空気配管２４を介して空気紡績装置６へ供給できる。なお、本発明の実施形態としては、第二空気配管２４を省略した構成であっても良く、本実施形態に係る紡績機１００よりも多くの空気配管を備える構成であっても良い。

また、上述したように、紡績機１００には、添加剤供給装置３が一台備えられている。添加剤供給装置３は、主に分岐配管３１と、圧力調節装置３２と、添加剤貯溜槽３３と、添加剤供給配管３４と、で構成される。

分岐配管３１は、第一空気配管２２に流れる空気を分岐させて添加剤貯溜槽３３へ導く通路である。分岐配管３１の一端部は、添加剤貯溜槽３３に接続されている。分岐配管３１の他端部は、第一空気配管２２の中途部に接続されている。これにより、分岐配管３１は、第一空気配管２２に流れる空気を分岐させて添加剤貯溜槽３３へ導くことを可能としている。なお、分岐配管３１によって添加剤貯溜槽３３へ導かれる空気の流量は、該分岐配管３１の中途部に配置されたバルブ３１１によって調節される。

圧力調節装置３２は、添加剤貯溜槽３３に導かれる空気を加圧して該添加剤貯溜槽３３の内圧を調節する装置である。圧力調節装置３２は、主に摺動ピストンを駆動させることで空気を加圧する増圧弁等から構成される。或いは、電動モータを駆動させることで空気を加圧する電動コンプレッサを用いても良い。なお、圧力調節装置３２は、電気回線を介して制御装置Ｃと接続されている。制御装置Ｃは、圧力調節装置３２へ制御信号を送信することによって、該圧力調節装置３２の運転状態を適宜に制御する。

添加剤貯溜槽３３は、添加剤を貯溜する容器である。添加剤貯溜槽３３には、添加剤の貯溜量を検出するレベルセンサ３３１が備えられている。レベルセンサ３３１は、電気回線を介して制御装置Ｃと接続されている。制御装置Ｃは、レベルセンサ３３１からの検出信号を受信することによって、添加剤の貯溜量を把握する。

添加剤供給配管３４は、添加剤貯溜槽３３に貯溜された添加剤を第一空気配管２２へ導く通路である。添加剤供給配管３４の一端部は、添加剤貯溜槽３３の底部で開口するように接続されている。添加剤供給配管３４の他端部は、第一空気配管２２を流れる空気がそれぞれの空気紡績装置６に向けて分岐される上流側に接続されている。

このようにして、添加剤供給装置３は、添加剤貯溜槽３３に貯溜された添加剤を第一空気配管２２に供給できる。また、添加剤供給装置３は、添加剤貯溜槽３３の内圧を調節することによって添加剤の供給量を調節できる。

ここで、添加剤は、抗菌機能と防臭機能と消臭機能と解舒機能のうち少なくとも一以上の機能を紡績糸Ｙに付与するものである。つまり、添加剤供給装置３は、必要な機能を組み合わせた添加剤を紡績糸Ｙに付加することができる。特に、解舒機能のための添加剤として液状ワックスを供給することで、紡績ユニット１ごとに固形ワックスを配置する必要がない。なお、本実施形態において、添加剤はこれに限られるものではなく繊維束Ｆに付与された油剤の堆積を防ぐ堆積防止剤等を組み合わせてもよい。

このような構成により、本紡績機１００は、空気紡績装置６に供給される空気に添加剤を加えることができるとともに、簡素な構造でありながら高い精度で添加剤の供給量を調節できる。これにより、空気紡績装置６への添加剤の供給量が過多となったり、過少となったりすることを防止できる。具体的には、制御装置Ｃは、添加剤の供給量を紡出される紡績糸Ｙの単位長さあたりの重量に対して０．０１％以上、０．２％以下に制御する。これにより、各空気紡績装置６に供給される空気に添加剤を混合しても旋回流による紡績機能を損なうことなく、紡績糸Ｙに機能性を付与して品質を向上させることが可能となる。

添加剤供給装置３が複数の空気紡績装置６に対して添加剤を供給するので、別途工程を設けることなく複数の空気紡績装置６によって紡績糸Ｙに機能性を付与することができる。また、単一の添加剤供給装置３で複数の空気紡績装置６に添加剤を供給することができるので紡績機１００の構成が複雑にならない。

なお、本実施形態に係る紡績機１００は、第一空気配管２２の上流部に配置されたバルブ２２１を開弁し、第二空気配管２４の上流部に配置されたバルブ２４１を閉弁することで、第一空気配管２２のみを用いて空気紡績装置６へ空気を供給することができる。これにより、添加剤を含む空気のみを空気紡績装置６に供給することが可能となる。

一方、本実施形態に係る紡績機１００は、第一空気配管２２の上流部に配置されたバルブ２２１を閉弁し、第二空気配管２４の上流部に配置されたバルブ２４１を開弁することで、第二空気配管２４のみを用いて空気紡績装置６へ空気を供給することができる。これにより、添加剤を含まない空気のみを空気紡績装置６に供給することが可能となる。

次に、図８を用いて、空気紡績装置６への添加剤が供給される空気紡績装置６について説明する。

紡績室ＳＣ内の空間ＳＣ１及び空間ＳＣ２には、空気圧送装置２及び添加剤供給装置３によって添加剤が供給された空気が充満している。また、空間ＳＣ２においては、添加剤が供給された空気が空気孔６３ａから噴射されて旋回流を形成している。

空気紡績装置６において、繊維束Ｆを構成する各繊維の後端部は、空間ＳＣ２の旋回気流によって反転されるとともに旋回される（図中二点鎖線参照）。この際、旋回している各繊維には、旋回流に含まれる添加剤が付着する。さらに、ニードル６１ｎに沿って導かれた繊維束Ｆには、空間ＳＣ１に充満している空気に含まれる添加剤が付着する。そして、添加剤が付着した繊維束Ｆに、添加剤が付着した各繊維の後端部が旋回されて、次々と中心部の繊維に巻き付いていく。このようにして、繊維束Ｆは、空気紡績装置６において空気の旋回流により添加剤が付着されつつ紡績糸Ｙに紡出される。

添加剤が付着した紡績糸Ｙは、巻取装置９に回転可能に保持されたボビン９２の外周面に偏ることなく巻回されていく。そして、巻取装置９は、添加剤が付着した紡績糸Ｙが巻き取られた略円筒形状（チーズ形状）のパッケージＰを作成する。このようにして、紡績機１００は、別途工程を設けることなく紡績糸Ｙに機能性を付与し、かつ紡績糸Ｙの機能性を損なうことなくパッケージＰを作成することができる。

図９を用いて、空気紡績装置６の稼動台数に応じて添加剤の供給量を調節する制御態様について説明する。図９の横軸は、空気紡績装置６の稼動台数を示している。図９の縦軸は、全ての空気紡績装置６が稼動しているときの添加剤の供給量に対する実際の供給量の比を示している。

本紡績機１００は、空気紡績装置６の稼働台数の増加に応じて添加剤の供給量を増量させる。詳細に説明すると、本紡績機１００の制御装置Ｃは、添加剤供給装置３を構成する圧力調節装置３２を制御することによって、空気紡績装置６の稼働台数の増加に応じて添加剤の供給量を増量させる。

一方、本紡績機１００は、空気紡績装置６の稼働台数の減少に応じて添加剤の供給量を減量させる。詳細に説明すると、本紡績機１００の制御装置Ｃは、添加剤供給装置３を構成する圧力調節装置３２を制御することによって、空気紡績装置６の稼働台数の減少に応じて添加剤の供給量を減量させる。

なお、図９の実線に示すように、本紡績機１００においては、空気紡績装置６の稼働台数に応じて段階的に添加剤の供給量を調節する。但し、図９の破線に示すように、連続的に添加剤の供給量を調節することも可能である。なお、制御装置Ｃは、圧力調節装置３２の単位時間あたりの運転時間と停止時間の割合、いわゆるデューティー比を制御することで添加剤の供給量を調節する。添加剤の供給量の調節は、レギュレータによる差圧の調節や添加剤供給装置３による添加剤の供給量を直接制御することによって行なっても良い。

このような構成により、本紡績機１００は、空気紡績装置６に供給される空気に添加剤を加えることができるとともに、空気紡績装置６の稼働台数に応じて添加剤の供給量を調節できる。これにより、空気紡績装置６への添加剤の供給量が過多となったり、過少となったりすることを防止でき、紡績糸Ｙの品質を向上させることが可能となる。

次に、本紡績機１００の制御装置Ｃが空気紡績装置６の稼働台数を把握する方法について説明する。

制御装置Ｃは、各紡績ユニット１から送信された電気信号を受信することで空気紡績装置６の稼働台数を把握する。具体的に説明すると、制御装置Ｃは、各紡績ユニット１から稼動状態を示す稼動信号を受信することによって空気紡績装置６の稼動台数を把握する。或いは、制御装置Ｃは、糸欠点検出装置７から送信された糸走行信号を受信することによって空気紡績装置６の稼動台数を把握する。また、例えばドラフト装置５等にセンサを取り付け、該センサからの糸走行信号等によって空気紡績装置６の稼動台数を把握することも可能である。

また、制御装置Ｃは、第一空気配管２２に備えられた空気流量測定装置２２２の測定結果に基づいて空気紡績装置６の稼働台数を把握することも可能である。これは、上述したように、第一空気配管２２を流れる空気の流量と空気紡績装置６の稼働台数とに相関関係があることを利用している。空気流量測定装置２２２は、例えば熱線式流量計や差圧式流量計等で良く、測定形式は限定しない。

このような構成により、本紡績機１００は、空気紡績装置６の稼働台数を正確に把握できるため、適宜に添加剤の供給量を調節できる。これにより、空気紡績装置６への添加剤の供給量が過多となったり、過少となったりすることを防止でき、紡績糸Ｙの品質を向上させることが可能となる。

次に、図１０を用いて、第一空気配管２２の内部に付着した添加剤が空気紡績装置６に流れ込むことを防止できる構造について説明する。

上述したように、第一空気配管２２には、添加剤供給装置３によって添加剤等の添加剤が供給される。従って、第一空気配管２２の内部に付着した添加剤が大量に空気紡績装置６に流れ込む可能性がある。そのため、本紡績機１００は、第一空気配管２２を傾斜して取り付けることによって、該第一空気配管２２の内部に付着した添加剤を所定箇所まで導くようにしている。

このような構成により、本紡績機１００は、第一空気配管２２の内部に付着した添加剤を所定箇所に溜めることができる。これにより、第一空気配管２２の内部に付着した添加剤が空気紡績装置６に流れ込むことを防止でき、紡績糸Ｙの品質を向上させることが可能となる。

また、第一空気配管２２には、該第一空気配管２２に溜まった添加剤を外部に排出する添加剤排出口２２３が備えられている。

このような構成により、本紡績機１００は、第一空気配管２２の内部に溜まった添加剤を排出することができる。これにより、第一空気配管２２の内部に溜まった添加剤が空気紡績装置６に流れ込むことを防止でき、紡績糸Ｙの品質を向上させることが可能となる。

図１０に図示される実施形態では、第一空気配管２２は、添加剤供給装置３から遠くなるに従って下方に傾斜するように配置されている。第一空気配管２２は、本実施形態に限定されず、例えば添加剤供給装置３から遠くなるに従って上方に傾斜するように配置されても良い。この場合、添加剤排出口２２３は、添加剤供給装置３の近傍に配置される。また、第一空気配管２２に付着した添加剤が添加剤排出口２２３から添加剤貯溜槽３３に戻るようにしても良い。

本実施形態に係る紡績機１００は、添加剤供給装置３を一台備える構成である。しかし、複数の紡績ユニット１を複数のグループに分ける場合、グループ毎に添加剤供給装置３と空気圧送装置２１とを設けても良い。複数の紡績ユニット１に対して共通の添加剤供給装置３と空気圧送装置２１を設けることにより、紡績機１００全体の構成を簡素化でき、且つ、紡績機１００が大型化することを回避できる。また、各紡績ユニット１に個別に添加剤供給装置３を設けても良い。この場合、各紡績ユニット１で異なる種類の添加剤を供給することが出来る。

なお、本実施形態に係る紡績機１００は、繊維束Ｆが上方から下方に向けて送られる。しかし、本発明に係る紡績機１００は、このような実施形態に限られない。例えば繊維束Ｆが格納されているケンスを機台下部に配置し、巻取装置９を機台上部に配置した構成であっても良い。紡績ユニット１が備える空気紡績装置６は、上記実施形態のものに限らず、例えば、互いに反対方向に撚りを掛ける一対のエアジェットノズル方式であってもよい。

３ 添加剤供給装置
６ 空気紡績装置
１００ 紡績機
Ｙ 紡績糸

Claims (8)

1. 空気の旋回流により繊維を紡績して紡績糸を紡出する紡績機であって、
   所定の機能を前記紡績糸に付与する添加剤を前記空気に供給する添加剤供給装置を備える紡績機。
2. 前記添加剤供給装置は、
   抗菌機能と防臭機能と消臭機能と解舒機能のうち少なくとも一以上の機能を前記紡績糸に付与する添加剤を供給する請求項１に記載の紡績機。
3. 前記添加剤供給装置は、
   紡出された前記紡績糸の単位長さあたりの重量の０．０１％以上、０．２％以下の重量の前記添加剤を供給する請求項１又は請求項２のいずれか一項に記載の紡績機。
4. 前記繊維を紡績室に案内する繊維案内部と、
   前記紡績室に旋回流を発生させる空気を噴射する空気孔が少なくとも１つ形成されたノズルブロックと、
   前記旋回室で旋回された前記繊維が通過する中空ガイド軸体と、を有する空気紡績装置を備え、
   前記添加剤供給装置は、前記空気孔から噴射される空気に前記添加剤を供給する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の紡績機。
5. 前記紡績機により紡出された紡績糸をパッケージに巻き取る巻取り装置を備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の紡績機。
6. 複数の前記紡績装置と、
   空気を圧送する空気圧送装置と、
   前記空気圧送装置が圧送した空気を案内する空気配管と、を備え、
   前記添加剤供給装置は、前記空気配管を流れる空気がそれぞれの前記空気紡績装置に向けて分岐される上流側で該空気配管に添加剤を供給する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の紡績機。
7. 抗菌機能と防臭機能と消臭機能と解舒機能のうち少なくとも一以上の機能を紡績糸に付与する添加剤が混合された空気の旋回流によって繊維を紡績する紡績糸の製造方法。
8. 紡出された紡績糸の単位長さあたりの重量の０．０１％以上、０．２％以下の重量の前記添加剤を供給する請求項７に記載の紡績糸の製造方法。

Images