2018 Fiscal Year Research-status Report
高品質加工糸が生産可能なオンライン型サージング検査システムの開発および検証
| Project/Area Number |
18K02251
|
|---|
| Research Institution | Fukui National College of Technology |
|---|
Principal Investigator |
金田 直人 福井工業高等専門学校, 機械工学科, 講師 (10507148)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 仮撚加工法 / 繊維機械 / サージング / 糸形状 / 糸張力 / 糸温度 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，衣服等の繊維製品に用いられる仮撚加工糸を対象とし，加工時の糸形態の挙動について，汎用仮撚加工機械で容易に取得可能なオンライン型サージング検査システムを開発する．そのため糸に撚りを付加する「延伸・加熱・加撚・冷却部」のサージング現象（糸の不安定挙動）を解明することで，糸形態および糸品質に与える影響を調査し，加工中においても糸形態が確認可能な検査システムを開発することを目的とする．2018年度は，ディスクユニットフリクション仮撚加工機におけるサージングの発生要因を検証するために，①加工中の糸の現状把握，②施撚部のディスク構成について検証を行った．
まず，加工中の糸の現状把握として，汎用仮撚加工機の運転中に糸形状（見かけ糸太さ・撚角度），糸張力，糸温度を測定することで検証した．糸形状は高速度カメラを用いて，糸張力は張力計を用いて張力変動についても検証し，糸温度は購入した熱画像カメラを用いて測定した．その結果，加工中の糸はヒータ進入後に見かけ糸太さが減少し，撚角度は増加することが確認できた．また，サージングは延伸比の低下および加工速度の増加に伴い発生しやすくなり，サージング発生時には，糸が延伸しにくくなることから糸張力が増加し，加工中の糸速度が低下しにくいことから糸温度が低下することがわかった．つまり，サージングの抑制には加工中の最適な加撚張力の維持が重要といえる．
次に，施撚部のディスク構成について，加撚張力を糸に付与するのはディスクであり，サージングが発生しづらいディスク構成を検討するために，生産現場で使用されているディスク構成を糸形状・糸張力の観点から現状把握を行った．その結果，加撚張力および撚りを与えるためには摩擦係数の高い複数枚のディスクが必要不可欠といえ，さらに解撚を安定させるためには最終ディスクに鋭利な形状のディスクを設置する必要であることがわかった．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2018年度では，サージング検査システムの確立および現状の確認を目標としていた．研究実績より，サージングの発生要因は，加工中の加撚張力の維持・向上が重要であることが明らかとなった．また，加撚張力に影響を及ぼす施撚部のディスク構成についても検証の結果，加撚張力を付与するためには，最適なディスク構成を模索する必要があることが判明した．
以上より，本研究は順調に進展しているといえる．
|
| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究実績より，サージングの発生要因には，加工中の加撚張力の維持・向上が重要であり，ディスク構成についても，最適構成を検討する必要があるといえる．
そこで，2019年度はサージング発生のメカニズムを解明するために，仮撚加工の必要条件について，1つ1つの検証を行う．仮撚加工は，糸に引張・ねじり・熱応力が付与されている．これらの要素を単独で検証し，実際に何がサージングに影響を与えているかを確認する．そのため，動的な仮撚加工機の他に静的な仮撚加工をまた，FFT解析も取り入れ，機械振動との関係についても把握する．加えて，万能試験機を購入し，加工糸を引張試験することで糸物性との関係も確認する．
各要素の影響を把握することができれば，仮撚加工における糸の3次元シミュレーションを構築できるといえ，実現象と照らし合わせることで，発生メカニズムについて検証する．
|
