JP7064671B1 - 紙糸の加工機及び紙糸の加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】紙糸に加工を施すことで種々の特性を付与することができるうえ、一定の張力や送り速度で紙糸を送り出すことで紙糸の加工を安定して行うことができる紙糸の加工機及び紙糸の加工方法を提供すること。【解決手段】長手方向に連続する紙糸11が巻回された原糸ロール1と、前記紙糸11を送る送りロール2と、前記送りロール2によって前記原糸ロール1から繰り出された紙糸11に加工を施す加工部3・5とを少なくとも備えた紙糸の加工機100において、前記原糸ロール1には張力の測定対象となる被測定部材12が前記紙糸11と同軸に巻回され、前記被測定部材12の張力を測定する張力測定部6と、前記張力測定部6が測定した張力の値に基づいて紙糸11の送り速度または張力を調整する調整部14とをさらに備える構成とした。【選択図】 図１

Description

本発明は、特性を付与するために紙糸に加工をする紙糸の加工機及び紙糸の加工方法に関するものである。

編織物はその基本単位である糸を様々に編織することで生産され、衣類をはじめ様々な製品に用いられる。そのため、最終的な製品に要求される特性に応じて素材である糸にも種々の特性が求められる。
例えば最終製品を肌着とするためには素材である糸には柔軟性や柔らかな肌触りが求められる。その一方で、最終製品を作業着とするためには糸には高い引張り強さが求められる。あるいは壁紙に用いる場合には耐摩耗性が必要となったり、様々な色の糸が必要となったりする場合もある。

このような意匠性や機能性等の特性を糸に付与する方法として、糸を生産する段階で繊維に加工を施すことが考えられる。しかし、糸を生産する段階で加工を施すと設備の稼働率との関係で一度に大量に生産しなければ採算性が悪くなる。そこで、少量多品種生産に対応するため、生産された基本となる糸に二次加工を施して特性を付与するのが一般的である。

この点、従来においては、複合糸に樹脂材を被覆することで強度と柔軟性が付与された複合糸が知られている。
例えば特許文献1ではガラス繊維等の連続強化繊維束の外周全体をポリアミド等の熱可塑性樹脂で被覆した複合糸の技術が開示されている。この複合糸は、コアとなる連続強化繊維の直線性が高く、連続強化繊維の単糸同士が動くスペースが小さい状態で熱可塑性樹脂によって被覆され、熱可塑性樹脂と連続強化繊維がほとんど相互作用のない状態となっているため、連続強化繊維の強度を維持したまま、柔軟性と取り扱い性を両立することができるとされている。

特許文献1の複合糸は、図6に示す複合糸の製造装置によって生産される。該製造装置800は少なくとも連続強化繊維の送り出し装置81、コーティング部821を備えるダイを具備する樹脂供給装置82、冷却部83、巻き取り機84から構成されている。連続強化繊維の送り出し装置81とコーティング部821の間には、連続強化繊維の張力制御装置85を備えている。連続強化繊維の束は張力制御装置85により所定の張力をかけて糸振動のない状態で通過させ、前記樹脂供給装置82からの溶融熱可塑性樹脂を該連続強化繊維の束の外周に被覆する。

ところで、本発明者は以前、紙の原料となる繊維を素材として用いた紙糸を得るための細幅紙テープの製造方法や、風合いの良い紙糸の技術を開発している。特許文献2では円網抄紙機を用いたスリット加工を必要としない紙糸の製造方法であって、漉き上がってくる並列した複数の細幅紙テープがばらけないように搬送および巻き取ることができる細幅紙テープの製造方法及びその製造装置の技術を開示している。また、特許文献3では紙糸に撚りを加えない無撚の紙糸であって、柔軟性と丈夫さを両立した紙糸及びその製造装置等の技術を開示している。

特許文献2の技術を概説すると、図7に示すように、該製造装置900は紙料液を満たしたバット91に円網シリンダ92が収容され、紙料液の流動方向に逆行して円網シリンダ92を回転させるとともに所定の操作に従って紙料液等を循環させることができる。円網シリンダ92は外周面に周方向の全周にわたり網目部とマスキング部とを所定間隔で交互に形成しており、網目部のみに細幅テープ状の紙を抄造することができるようになっている。
複数に並列して成形したテープ状の紙体列はクーチロール93に引き取られてロール94に順次巻き取られる。この際、クーチロール93に引き取られた紙体列を、リード紙95を間に介装しつつロール94に巻き取る構成としている。このリード紙95により紙テープの解舒時に無理な力がかからない。また、始端部に結合部が形成されて櫛歯状に揃えてから巻き取り始められているので、複数に並列する紙テープを同時に同じ速さで解舒することができる。そのため、作業上のトラブルが少なく頗る作業性が良い。

特開2019-203208号公報 特開2013-127140号公報 特許第6843281号公報

ところで、糸に加工を施す場合には、送り出す糸が振動を起こさないように張力を一定に保持する必要がある。ここで、特許文献1の技術では送り出し装置から送り出された連続強化繊維の張力を測定し、ダンサーロール等を用いて張力を一定に保持している。この場合、張力の調整は送り出された糸そのものの張力を測定することで行われる。

しかし、特許文献2のような撚り加工前の紙糸や特許文献3によって生産された無撚の紙糸においては、その風合いの良さから柔軟性が高く、また抄紙網によって抄きあげられた紙糸は複数本が並列した状態となる。この点、単一の撚糸や複合糸あるいは幅広の紙の張力を測定する場合においては直接その張力を測定しても安定して値を得ることができる。ところが、前述の紙糸の場合には、紙糸そのもの伸張性によって安定して張力を測定することができない。特に並列した紙糸にあっては並列した紙糸毎の張力にばらつきがあるため安定した測定は困難である。このように、測定した張力が不安定であると、測定した張力に基づいて紙糸の張力や送り速度を調整することが困難になるという問題があった。

本発明は、上記のような問題に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、紙糸に加工を施すことで種々の特性を付与することができるうえ、一定の張力または一定の送り速度で紙糸を送り出すことで紙糸の加工を安定して行うことができる紙糸の加工機及び紙糸の加工方法を提供することにある。

本発明者が上記課題を解決するために、まず紙糸の加工機（以下、単に「加工機」という）としては以下の手段を用いた。
本発明の加工機は、長手方向に連続する紙糸が巻回された原糸ロールと、前記紙糸を送る送りロールと、前記送りロールによって前記原糸ロールから繰り出された紙糸に加工を施す加工部とを少なくとも備えている。

前記紙糸は分断されることなく長手方向に繋がった連続の紙糸であり、原糸ロールに巻回される本数は特に限定しない。また、複数の紙糸が並列して各々が原糸ロールの半径方向に整然と積層されて巻回されるものの他、一本の紙糸が原糸ロールの長手方向に並列するように螺旋状に巻回される場合等も含む。

前記送りロールは紙糸に所定の速度を付与して原糸ロールから繰り出すためのロールである。原糸ロールと加工した糸を最終的に巻き取るための巻取りロールとが別個に駆動する構成においては、原糸ロールと巻取りロールとの間に送りロールを設けて紙糸を送り出すように構成することができる。そのほか、巻取りロールの駆動力で紙糸を引っ張って原糸ロールからの紙糸の繰り出しを行うように構成して巻取りロールそのものが送りロールとなる場合もある。

前記加工部は紙糸に所定の特性を付与するために加工を施す部分である。紙糸の特性を変化させる役割を有するものであれば、単一の装置に限られず複数の装置に分かれている場合も加工部に含む。

上記のような構成の加工機において、前記原糸ロールには張力の測定対象となる被測定部材が前記紙糸と同軸に巻回されている。前記被測定部材とは紙糸以外の素材からなる巻回可能な部材であり、原糸ロールに紙糸と同軸となるように巻回される。同軸に巻回とは原糸ロールの回転軸を共通として巻回されていることを指し、紙糸と被測定部材とが積層されて巻回されている場合のほか、原糸ロールの長手方向に紙糸と被測定部材とが別個に並んで巻回されているものも含む。

ここで、本発明の加工機には前記被測定部材の張力または前記被測定部材及び前記紙糸の張力を測定する張力測定部と、前記張力測定部が測定した張力の値に基づいて紙糸の送り速度または張力を調整する調整部とをさらに備える。
加工機が稼動して紙糸が順次送り出されている状態においては、原糸ロールに同軸に巻回された被測定部材も同様に繰り出されることとなる。前記張力測定部はこの繰り出された被測定部材の張力を測定する。被測定部材の張力の測定においては、被測定部材の張力を単独で測定する場合のほか、紙糸の張力と被測定部材の張力とを同時に測定する場合も含む。
そして、前記調整部は前記張力測定部が測定した張力の値に基づいて紙糸の送り速度または張力を調整する。

本発明の加工機では、前記張力測定部が測定した被測定部材の張力の値に基づいて繰り出された紙糸あるいは回転している原糸ロールに対する制動の調整量を決定し、制動の調整により紙糸の送り速度または張力が調整される。
この点について詳述すると、まず、送りロールによる紙糸の繰り出しに伴い、被測定部材も紙糸の送りロールや別個のロールによって動力を有しない原糸ロールから繰り出される。このように、紙糸と被測定部材とが順次繰り出されていくことで原糸ロールの直径が減少していく。

一般的に、円形の回転体においては回しやすさの指標である慣性モーメントは回転体の半径の自乗に比例する。換言すると、大きな慣性モーメントを持つ回転体には大きなトルクを与えなければ回転し始めず、停止するには大きな制動が必要になる。

加工機の動作直後においては、原糸ロールの直径が大きいときには原糸ロールの大きな慣性モーメントによって制動されて紙糸の送り速度が十分に速くなるまでの加速に時間がかかる。しかし、原糸ロールが回転を始めると今度はその慣性で回り続けようとするため慣性モーメントによる制動が低下していく。そのため、紙糸の送り速度が過度に速くなるのを防止するため、外部から制動を付加して補い、回転速度を一定に保持することが行われる。この制動を付加した状態で紙糸及び被測定部材が順次繰り出されて原糸ロールの直径が減少していくと、原糸ロールの慣性モーメントが減少するため停止させやすくなる。すなわち、付加した制動が効きやすくなる。

ここで、付加した制動が一定のままでは、制動が効きやすい状態であるため原糸ロールの直径の減少とともに紙糸の送り速度が低下することとなる。そこで、原糸ロールの直径の減少に伴って付加した制動を緩和するように調整する必要がある。

ところで、被測定部材に着目すると、付加した制動が一定のままでは、原糸ロールの直径の減少とともに送り方向とは反対の方向に被測定部材を引っ張って制動しようとする力が上昇する。換言すると、被測定部材の張力が上昇する。

被測定部材は紙糸と同軸に巻回されているため、被測定部材の張力が上昇する場合には紙糸の張力も上昇し、紙糸の送り速度は低下する。すなわち、被測定部材の張力と紙糸の送り速度及び紙糸の張力とは相関関係を有する。
これにより、被測定部材の張力が所定の値で一定となるように付加した制動を調整することにより、紙糸の送り速度や紙糸の張力を調整することができる。

本発明による課題を解決するための手段のうち、加工機の基本的な構成によるものについては上記のとおりであるが、本発明においては、下記の手段を用いることも可能である。
本発明の加工機においては、前記原糸ロールから前記紙糸と前記被測定部材とが分離して繰り出されるように構成され、前記張力測定部は分離された前記被測定部材の張力を測定するように構成することもできる。

紙糸と被測定部材とは加工部の前段で分離可能なように一時的に一体化した状態で原糸ロールから繰り出すという手段とすることができる。この場合には、被測定部材の張力の測定においては、一体化した状態でその紙糸と被測定部材とを同時に測定することができる。

しかし、前記原糸ロールから前記紙糸と前記被測定部材とが分離して繰り出されるように構成すると、張力測定部では被測定部材の張力のみを測定することができる。これにより、張力の測定結果における紙糸の影響が小さくなり、より安定して張力を測定することができる。

また、前記調整部は原糸ロールの回転を制動することで紙糸の送り速度または張力を調整する構成とすることも可能である。外部から制動を付加して補う手段としては、繰り出された紙糸や被測定部材の移動を阻害するように制動を加えるという構成とすることもできる。

しかし、紙糸や被測定部材に直接制動を付加するのではなく、原糸ロールの回転を制動するように構成すると、紙糸に外力を加えることなく制動を付加することができる。これにより、紙糸が伸長して張力の測定が不安定になったり、紙糸が傷ついて破断したりすることを防止することができる。

他方、前記被測定部材は紙糸同士が絡み合うことを防止する挿間紙であり、前記原糸ロールには前記紙糸と前記挿間紙とが交互に積層されて巻回され、前記原糸ロールから繰り出された前記挿間紙の張力を前記張力測定部で測定する構成とすることもできる。

紙糸の生産時において、紙糸と紙糸が重なる状態で原糸ロールへ巻回すると、重なった紙糸の各々の繊維同士が絡み合って固着してしまう場合がある。固着した状態の原糸ロールから紙糸を繰り出すと、紙糸の繰り出しに無理な力がかかって破断させてしまうおそれがある。そこで、あらかじめ前記紙糸と前記挿間紙とが交互に積層されるように原糸ロールに巻回しておくことで、紙糸の繰り出し時に無理な力をかけることなく自然に繰り出すことができる。
張力測定部においては、この繰り出された挿間紙の張力を測定することで、安定して張力を測定することができる。

上記構成においては、前記加工部で加工された加工糸を巻き取る巻取りロールをさらに備え、前記張力測定部で測定された前記挿間紙が前記加工糸とともに前記巻取りロールで巻き取られて回収されるように構成することも可能である。

紙糸の巻回における絡み合いについては、加工後の加工糸の巻き取りにおいても同様のことがいえる。そこで、張力を測定した後の挿間紙を廃棄せずに、加工後の加工糸の巻き取りにおいて加工糸とともに挿間紙も巻き取って回収するようにする。このとき、挿間紙の送り速度と巻取りロールの周速度は同期することとなる。これにより、加工糸が絡み合って固着することを防止するとともに、挿間紙を廃棄することなく再利用することができる。

さらに、前記加工部は、前記紙糸に薬剤を塗布する塗布部と、前記薬剤を塗布した紙糸を乾燥させる乾燥部とから構成することもできる。薬剤は液体である溶媒に溶解させて塗布することで紙糸に均等に被覆あるいは含浸させることができる。また、溶解させた溶媒を乾燥部で乾燥させることにより、薬剤が紙糸に残存した状態あるいは薬剤が紙糸の繊維に作用した状態を保持させ、紙糸に種々の特性を付与することができる。

次に、本発明者が上記課題を解決するために紙糸の加工方法（以下、単に「加工方法」という）として採用した手段について以下に説明する。
本発明の加工方法は、長手方向に連続する紙糸に加工を施す紙糸の加工方法において、まずは、前記紙糸と、張力の測定対象となる被測定部材とが同軸に巻回された状態から紙糸と被測定部材とを繰り出すとともに前記被測定部材の張力または前記被測定部材及び前記紙糸の張力を測定する。次に、測定した前記被測定部材の張力の値に応じて前記紙糸の送り速度または張力を調整する。これにより、紙糸を略一定の速度または略一定の張力で紙糸を加工する。

紙糸と被測定部材とを繰り出すとともに前記被測定部材の張力を測定することで、紙糸の繰り出しよる送り速度や張力の変化を常時測定できる。これにより、紙糸の送り速度または張力を遅れなく調整し常に一定に保持することができる。

本発明による課題を解決するための手段のうち、加工方法の基本的な構成によるものについては上記のとおりであるが、本発明においては、下記の手段を用いることも可能である。
前記紙糸と前記被測定部材の繰り出しにおいては、前記紙糸と前記被測定部材とが同軸に巻回された状態から紙糸と被測定部材とを分離して繰り出すようにすることも可能である。この場合、分離された前記被測定部材の張力を測定する。
前記紙糸と前記被測定部材とが同軸に巻回された状態から紙糸と被測定部材とを分離して繰り出すことで、被測定部材の張力のみを測定することができる。これにより、張力の測定結果における紙糸の影響が小さくなり、より安定して張力を測定することができる。

また、前記紙糸に間接的に制動を加えることによって前記紙糸の送り速度または張力を調整する構成とすることもできる。
測定した前記被測定部材の張力の値に応じて前記紙糸の送り速度または張力を調整する場合においては、一例として、前記紙糸に直接的に制動力を加えることによって前記紙糸の送り速度または張力を調整するという手段を採用することもできる。

これに対し、前記紙糸に間接的に制動を加えることによって前記紙糸の送り速度または張力を調整するようにすると、紙糸が伸長して張力の測定が不安定になったり、紙糸が傷ついて破断したりすることを防止することができる。

さらに、張力を測定した後の前記被測定部材と加工された加工糸とを共に巻取り回収する
ことも可能である。これにより、張力測定を経た被測定部材を廃棄することなく再利用することができる。

本発明の加工機では、長手方向に連続する紙糸を送りロールによって原糸ロールから加工部に送って加工を施すことで、紙糸に染料による着色や繊維の結合力の強化等の加工を行うことができる構成となっている。
ここで、本発明の加工機は、紙糸と同軸に巻回された被測定部材の張力を張力測定部で測定し、その値に基づいて紙糸の送り速度または張力を調整部で調整する構成となっている。そのため、風合いや柔軟性等の特性から直接張力を測定する方法では安定して測定することができない紙糸であっても、被測定部材の張力から間接的に原糸ロールあるいは紙糸の制動量を求めることができる。

また、本発明の加工方法は、長手方向に連続する紙糸に加工を施す紙糸の加工方法であり、紙糸に染料による着色や繊維の結合力の強化等の加工を行うことができる方法である。
ここで、本発明の加工方法は、長手方向に連続する紙糸と被測定部材とが同軸に巻回された状態から紙糸と被測定部材とを繰り出すとともに前記被測定部材の張力を測定する構成としている。そのため、紙糸の繰り出しよる送り速度や張力の変化を常時測定し、紙糸の送り速度または張力を遅れなく調整し常に一定に保持することができる。

これらにより、本発明では、紙糸に加工を施すことで種々の特性を付与することができるうえ、一定の張力や送り速度で紙糸を送り出すことで紙糸の加工を安定して行うことができるという効果がある。

本発明の紙糸の加工機を表す模式図である。 本発明の原糸ロールを表す正面図及び断面図である。 本発明の張力測定部における測定の様子を表す説明図である。 本発明の変形例1の紙糸の加工機を表す模式図である。 本発明の変形例2の紙糸の加工機を表す模式図である。 特許文献1の従来例を表す説明図である。 特許文献2の従来例を表す説明図である。

本発明を実施するための形態について、図1から図3に基づいて以下に説明する。
本発明の紙糸の加工機100(以下、同様に「加工機」という)は、図1に示すように動力を有さない原糸ロール1に巻回された紙糸11が、動力を有する送りロール2によって順次繰り出される構造となっている。繰り出された紙糸11は加工部である散水管3によって薬剤31を塗布された後、同じく加工部である乾燥ロール5で乾燥されて加工糸13となる。最後に、加工糸13は、動力を有する巻取りロール7によって巻き取り回収される構成となっている。

一方、原糸ロール1には被測定部材である挿間紙12が紙糸11と同軸に巻回されている。この挿間紙12は動力を有する巻取りロール7によって紙糸11とは分離して繰り出される。繰り出された挿間紙12は張力測定部である張力測定ロール6に屈曲して掛け渡される。最後に、張力測定ロール6を通過した挿間紙12は、巻取りロール7に巻き取り回収される構成となっている。

各構成について以下に詳述する。まず、原糸ロール1は、図2に示すように円柱状を呈し、長手方向に連続する複数の紙糸11・11…が並んで巻回されている。ここで、半径方向に積層する紙糸11・11…の間には挿間紙12が挟み込まれるように構成されている。すなわち、素材となる紙糸11をあらかじめ原糸ロール1へ巻き取る際に、並列の紙糸11・11…の全体の幅よりもやや幅の広い1枚の挿間紙12を並列の紙糸11・11…の下に敷いた状態で順次原糸ロール1へ巻き取って構成する。これにより、紙糸11と挿間紙12とが同軸に巻回される。

本発明の加工機100によって加工する紙糸11は種々の繊維材料のものを用いることができるが、一例として非木材パルプであるアバカパルプ等の繊維材料を用いることができる。この紙糸11は例えば無撚の糸であり、繊維材料の一部が毛羽立つことで、柔らかい風合いを有している。
また、隣り合う繊維材料間には、バインダー材料が固着しており、固着した部分間には空隙部が存在する。そのため、屈曲時や引っ張り時には繊維材料間の空隙部を埋めるように変形するという特徴がある。

一方、紙糸11と同軸に巻回する挿間紙12は種々の素材を用いることができる。例えば、紙糸11の抄紙時の水分に耐えられるように耐水性のある安価なクラフト紙や樹脂フィルムを用いることができる。また、張力の測定に用いることから、伸縮しない素材であることが望ましい。

加工部である散水管3からは液体状の薬剤31を散水して紙糸11に塗布する。薬剤31は例えば染料や凝固剤等を溶媒に溶解させたものであり、最終製品に求められる特性に応じて適宜選択される。また、十分に紙糸11に含侵または被覆させるために、散水管3は紙糸11の表裏面に塗布するようにするのが望ましい。

このように薬剤31が塗布されて湿潤状態となった紙糸11は強度が低下するため、一旦コンベア4に載置され、コンベア4ごと乾燥ロール5で乾燥される。なお、これ以降の紙糸11は速度を同期した動力を有する乾燥ロール5及び巻取りロール7によって運搬される。乾燥ロール5を経ると、薬剤31による特性が付与された加工糸13が得られ、巻取りロール7によって巻き取り回収される。

原糸ロール1から紙糸11と分離して繰り出された挿間紙12は、張力測定ロール6によって張力が測定される。挿間紙12の張力の値に基づいて紙糸11の送り速度や張力を調整する方法について、図3に基づいて説明する。
まず、加工機100を稼動した直後等、原糸ロール1の紙糸11及び挿間紙12が十分に巻回されている状態においては、図3(a)に示すように原糸ロール1の直径は比較的大きい状態となる。ここから順次紙糸11を繰り出していくと、原糸ロール1の直径は図3(b)のように小さくなる。

原糸ロール1には、外部から制動を付加する目的でブレーキ14がその軸体に取り付けられており、ブレーキ14は一定の力で軸を押さえつけて原糸ロール1の回転に制動を与えている。
ここで、直径が大きいときの原糸ロール1の慣性モーメントをI₁とし、直径が小さいときの原糸ロール1の慣性モーメントをI₂とすると、I₁よりもI₂の方が小さくなる。すなわち、直径の小さい原糸ロール1の方が停止させやすい。そのため、ブレーキ14が同じ力で軸を押さえつけていると、直径が大きいときの原糸ロール1の送り速度をV₁とし、直径が小さいときの原糸ロール1の送り速度をV₂とすると、V₁よりもV₂の方が遅くなる。

また、直径が小さいため、回転速度が同じであっても紙糸11の送り速度である周速度は低下する。
したがって、ブレーキ14が同じ力で軸を押さえつけたままであると、原糸ロール1の直径が小さくなるほど、紙糸11の送り速度は遅くなってしまう。

一方、張力について着目すると、図3(a)のように原紙ロール1の慣性モーメントが大きいとブレーキ14による付加した制動が効きにくいため、ブレーキ14によって紙糸11及び挿間紙12に対して働く繰り出し方向とは反対方向の力が弱くなる。すなわち、紙糸の張力15及び挿間紙の張力61は小さくなる。
しかし、図3(b)のように原紙ロール1の慣性モーメントが小さいとブレーキ14による付加した制動が効きやすいため、ブレーキ14によって紙糸11及び挿間紙12に対して働く繰り出し方向とは反対方向の力が強くなる。すなわち、紙糸の張力15及び挿間紙の張力61は大きくなる。

このように、挿間紙の張力61は、紙糸11の送り速度V及び紙糸の張力15と相関関係にある。そこで、本発明の加工機100では、張力測定ロール6で挿間紙の張力61を測定し、挿間紙の張力61が強くなったら調整部であるブレーキ14の力を緩和するように調整することで、紙糸11の送り速度V及び紙糸の張力15を一定に保持することができる構成となっている。 なお、このとき、挿間紙の張力61に基づいて、巻取りロール7や乾燥ロール5の回転数を調整するようにしてもよい。
また、紙糸11の繰り出しと挿間紙12の繰り出しは同時に行われるため、紙糸11と挿間紙12とを繰り出すとともに挿間紙12の張力を測定することができる。そのため、紙糸11の送り速度Vや紙糸の張力14の変化を常時測定し、紙糸の送り速度Vまたは紙糸の張力15を遅れなく調整し常に一定に保持することができる。

以上のように、本発明の加工機100では、挿間紙の張力61に基づいて紙糸11の送り速度Vや紙糸の張力15の調整を行う構成となっている。紙糸11は柔軟で伸縮性があるため、紙糸の張力15を直接測定した場合では、伸縮性や複数の紙糸11の張力のばらつきによって測定した値が不安定となってしまう。しかし、挿間紙12は丈夫で伸縮性がほとんどないため、挿間紙の張力61に基づいて紙糸11の送り速度Vや紙糸の張力15の調整を行うことで、一定の張力や送り速度で紙糸を送り出して紙糸の加工を安定して行うことができる。

『変形例1』
次に、本発明の加工機の変形例について、図4に基づいて説明する。なお、以降の説明においては同一の部分については同一の符号を用い、重複する説明は割愛する。

本変形例の加工機101では、基本構成は図1の形態と同様である。しかし、原糸ロール1からは紙糸11と挿間紙12とが一体のまま繰り出され、張力測定ロール6で張力を測定した後分離するように構成した点が異なる。また、張力を測定した挿間紙12は巻取りロール7とは異なる他のロールに巻き取られ、加工糸13は別の挿間紙12’とともに巻取りロール7に巻取り回収されるように構成した点も異なる。

本変形例では、張力測定ロール6における張力は紙糸の張力15及び挿間紙の張力61との合力となる。ここで、挿間紙12は伸縮性が低いため張力が安定しており、紙糸11よりも張力が高い。そのため、紙糸の張力15は不安定ではあるが、合力における挿間紙の張力61の割合が大きいことから、安定して張力を測定することができる。

また、張力を測定した挿間紙12は巻取りロール7とは異なる他のロールに巻き取られ、加工糸13は別の挿間紙12’とともに巻取りロール7に巻取り回収されるようにしたことで、加工糸13には性質の異なる別の挿間紙12’を積層させて巻き取ることができる。
たとえば、使用した薬剤31が元の挿間紙12を侵食する作用があるような場合には、乾燥後の溶剤の残留成分で挿間紙12を侵食してしまうことがないように、薬剤31に耐性のある別の挿間紙12’を用いて巻き取ることができる。

『変形例2』
次に、本発明の加工機の別の変形例について、図5に基づいて説明する。
本変形例の加工機102は、熱可塑性樹脂を紙糸11の外周に被覆する加工機である。加工部としては樹脂押出機8及び冷却水槽9が設けられ、樹脂押出機8で外周に溶融した樹脂を被覆させた紙糸11を冷却水槽9で冷却固化することで加工糸13を得ることができる。

また、本変形例では、送りロール2は巻取りロール7で兼用しており、巻取りロール7の動力によって加工糸13を巻き取るとともに、連続する加工前の紙糸11を原糸ロール1から繰り出す。加えて、巻取りロール7は、原糸ロール1から紙糸11と分離して挿間紙12を繰り出し、張力測定ロール6を経た挿間紙12を加工糸13とともに巻き取り回収する。
このように、送りロール2を巻取りロール7で兼用することで、設備全体を簡素化することができ、紙糸11、挿間紙12及び加工糸13の全体の送り速度を同期させやすくなる。

本発明は以上の実施形態に限られず、例えば加工部は撚り加工を行う撚糸装置であってもよい。また、原糸ロールには1本の紙糸が投げて方向に螺旋状に巻回されたものであってもよい。

100,101,102 紙糸の加工機
１ 原糸ロール
11 紙糸
12 挿間紙
13 加工糸
14 ブレーキ
15 紙糸の張力
２ 送りロール
３ 散水管
31 薬剤
４ コンベア
５ 乾燥ロール
６ 張力測定ロール
61 挿間紙の張力
７ 巻取りロール
８ 樹脂押出機
９ 冷却水槽

Claims (10)

1. 長手方向に連続する紙糸が巻回された原糸ロールと、前記紙糸を送る送りロールと、前記送りロールによって前記原糸ロールから繰り出された紙糸に加工を施す加工部とを少なくとも備えた紙糸の加工機において、
   前記原糸ロールには張力の測定対象となる被測定部材が前記紙糸と同軸に巻回され、
   前記紙糸の加工機には、前記被測定部材の張力または前記被測定部材及び前記紙糸の張力を測定する張力測定部と、前記張力測定部が測定した張力の値に基づいて紙糸の送り速度または張力を調整する調整部とをさらに備えることを特徴とする、紙糸の加工機。
2. 前記原糸ロールから前記紙糸と前記被測定部材とが分離して繰り出されるように構成され、
   前記張力測定部は分離された前記被測定部材の張力を測定することを特徴とする、請求項1に記載の紙糸の加工機。
3. 前記調整部は原糸ロールの回転を制動することで紙糸の送り速度または張力を調整することを特徴とする、請求項1または2に記載の紙糸の加工機。
4. 前記被測定部材は紙糸同士が絡み合うことを防止する挿間紙であり、
   前記原糸ロールには前記紙糸と前記挿間紙とが交互に積層されて巻回され、
   前記原糸ロールから繰り出された前記挿間紙の張力を前記張力測定部で測定することを特徴とする、請求項1から3の何れか1項に記載の紙糸の加工機。
5. 前記加工部で加工された加工糸を巻き取る巻取りロールをさらに備え、
   前記張力測定部で測定された前記挿間紙が前記加工糸とともに前記巻取りロールで巻き取られて回収されることを特徴とする、請求項4に記載の紙糸の加工機。
6. 前記加工部は、前記紙糸に薬剤を塗布する塗布部と、前記薬剤を塗布した紙糸を乾燥させる乾燥部とからなることを特徴とする、請求項1から5の何れか１項に記載の紙糸の加工機。
7. 長手方向に連続する紙糸に加工を施す紙糸の加工方法において、
   前記紙糸と、張力の測定対象となる被測定部材とが同軸に巻回された状態から紙糸と被測定部材とを繰り出すとともに前記被測定部材の張力または前記被測定部材及び前記紙糸の張力を測定し、
   測定した前記被測定部材の張力の値に応じて前記紙糸の送り速度または張力を調整することで略一定の速度または略一定の張力で紙糸を加工することを特徴とする、紙糸の加工方法。
8. 前記紙糸と前記被測定部材とが同軸に巻回された状態から紙糸と被測定部材とを分離して繰り出し、
   分離された前記被測定部材の張力を測定することを特徴とする、請求項7に記載の紙糸の加工方法。
9. 前記紙糸に間接的に制動を加えることによって前記紙糸の送り速度または張力を調整することを特徴とする、請求項7または8に記載の紙糸の加工機。
10. 張力を測定した後の前記被測定部材と加工された加工糸とを共に巻取り回収することを特徴とする、請求項7から9の何れか1項に記載の紙糸の加工方法。
    

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