回転時のPSFを制御することは可能でしょうか？

私が短繊維のサプライヤーとして働き始めたとき、最大の課題は一貫した製品を作ることだと考えていました。しかし、紡績業者と話したり、工場を訪問したり、午前 2 時にラインの問題のトラブルシューティングを行ったりしてきた 10 年を経て、最も頻繁に受ける質問は「PSF は作れますか?」ではないことが分かりました。それは「このPSFを制御して回転させることができるか？」です。

回転床で時間を過ごしたことがある人なら、このプロセスがどれほど難しいかご存知でしょう。工場では、すべての機械が 1,000 分の 1 ミリメートルまで校正され、繊維ブレンドが完璧に混合され、壁に落ちた水を飲めるほど厳しく設定された環境制御が備えられている場合、PSF の 1 バッチで 1 週間の生産が台無しになってしまいます。糸切れ、番手のズレ、生地の仕上がりもムラになってしまいます。私が協力しているスピナーのほとんどは、PSF だけを望んでいるわけではありません。彼らは自分たちがコントロールできる PSF を望んでいます。ここで、優れたサプライヤーと優れたサプライヤーの境界線が引かれます。

基本から始めましょう。紡績用のPSF（ポリエステル短繊維）は単なるカットフィラメントではありません。特定の長さ、クリンプレベル、粘り強さ、均一性を備え、コットンやウールなどの天然繊維を模倣するように設計されています。ただし、ここでの制御とは、データシート上の仕様を達成することだけではありません。バッチ間、ロット間の一貫性、さらにはカード機を時速 1,000 キログラムで稼働させた場合にのみ現れる小さなミクロンレベルの詳細にわたる一貫性が重要です。

クリンプを例に考えてみましょう。クリンプは、カーディング中に凝集したスライバーを形成するために必要な嵩高さと凝集力を PSF に与えます。クリンプが少なすぎると、繊維が滑ってバラバラになり、スライバーが切れ、糸が弱くなります。クリンプが多すぎると、機械に巻き込まれたり、ローラーに堆積したり、番手ムラが発生したりします。新しいスピナーを扱うとき、最初に話し合うのは圧着制御です。私のキャリアの初期に、1 インチあたり 12 個のクリンプを持つはずだった繊維のバッチを出荷しましたが、クリンピング プレスのわずかな調整により 10 個のままになってしまいました。南部の工場でそのバッチが稼働し、ダウンタイムにより 3 回の生産シフトが失われてしまいました。そのとき私は、コントロールとは単に数値を正確に達成することではなく、それを維持することであることを学びました。

もう 1 つの大きな点は繊維の長さです。リングスピニング、オープンエンド、コンパクトのいずれのスピニングシステムにも、理想的な PSF 長さの範囲があります。 38mm ファイバーはリングスピニングに最適ですが、40mm ファイバーを同じブレンドに投入すると、さまざまな繊維の絡み合いが得られます。スピナーが PSF の異なるバッチをブレンドしているのを見たことがありますが、ロットの 20% で 1 つのバッチが 1 mm 長くなっていることがわかりました。これは紙の上では大した数字ではありませんが、カード機では釣り糸と綿糸を混ぜるようなもので、同じ方法で処理されるわけではありません。

良いニュースは、これらの変数を制御できるということですが、それには 2 つのことが必要です。それは、繊維の製造方法に関する専門知識と、繊維が生産ラインを出る前から始まる品質への取り組みです。私にとって、それは、私たちが製造する繊維のすべてのバッチが 3 つのレベルのテストを通過することを意味します。まず、押出中のインラインモニタリングでフィラメントの均一性をチェックします。 2 番目に、絞りと圧着後の圧着、長さ、粘り強さについてラボでテストします。 3 番目に、荷積みドックでランダムにサンプリングして、COA と一致することを確認します。余分な作業ではありますが、糸切れがゼロで、バッチが平均より 20% 速く実行されたと工場から報告されたら、それだけの価値があるとわかります。

最近のスピナーの多くは環境に優しい PSF についても質問しており、これにより制御の層がさらに追加されます。ペットボトルからの再生ポリエステル短繊維 (RPET) は、バージン PSF と同じ基本特性を持っていますが、原料には若干のばらつきがある可能性があります。ボトル フレークの 1 つのバッチには、水分含有量がわずかに異なっていたり、樹脂グレードの混合が異なっていたりする可能性があり、そのため溶解や紡糸がうまくいかなくなる可能性があります。 RPET ラインを開発したとき、それを考慮してプロセスを調整しました。ボトルを樹脂の種類ごとに分類し、制御された押出機で溶融し、繊維の特性を標準化するための事前延伸ステップを追加します。だからこそ、当社の RPET ステープルファイバーは、紡績用のバージン製品と同様に予想どおりに機能します。たとえば、当社の 1.4D ポリエステル短繊維は綿混紡の主力製品であり、長さの許容差が厳しく、一定のクリンプを備えているため、カジュアルウェアの生地に最適です。また、均一性がさらに重要となるニットウェアに使用される細い糸用の 1.2D リサイクル ポリエステル短繊維も提供しています。

湿気の回復はスピナーが見落としがちなもう 1 つのコントロール ポイントですが、非常に重要です。ポリエステルは疎水性ですが、PSF は空気から少量の湿気を吸収します。バッチが乾燥しすぎると、処理中に静電気が発生する可能性が高くなります。これにより、繊維が飛び散り、フィルターが詰まり、スライバーが不均一になります。湿気が多すぎると、生地がくっついてネップが形成され、生地の滑らかさが損なわれる小さな繊維の塊が発生します。当社では出荷前に PSF を紡糸用に標準の含水率 0.4% に調整し、防湿包装で梱包しているため、すぐに加工できる状態で工場に到着し、追加の乾燥は必要ありません。この小さなステップにより、スピナーの準備時間が短縮され、ラインのスムーズな稼働が維持されます。

もちろん、完璧な制御システムはありません。紡績プロセス自体には、温度、湿度、機械の磨耗、さらにはオペレーターのスキルなどの変動要因が伴います。だからこそ私は繊維を売るだけではありません。私はスピナーと協力して、PSF の仕様を特定のセットアップに合わせて調整します。大型のオープンエンド工場では、処理速度が速く、強度がわずかに低い繊維が好まれる場合がありますが、高級デニムを製造するコンパクトな紡績工場では、強度が高く、より均一な繊維が必要です。そのようなお客様のために、当社はニーズに合わせて圧着レベル、長さ、さらには表面仕上げをカスタマイズすることができます。たとえば、当社のペットボトル由来の環境に優しいポリエステル短繊維は、工場の最終目標に応じて、天然繊維とのブレンドまたは 100% リサイクル糸の生産に合わせて調整できます。

一貫性のない PSF に何年も苦労してきた顧客が私のところに来てくれましたが、一緒に働き始めると昼と夜では違います。ニューイングランドのある工場では、一貫したバッチを供給できる業者がいなかったため、3 つの異なるサプライヤーを数か月ごとに切り替えて稼働させていました。彼らが当社の生白色ポリエステル短繊維に切り替えたところ、糸切れ率が 30% 低下し、製品不良率が 15% 近く低下したとのことでした。これが紡績における制御された PSF の影響です。それは単に繊維を製造することだけではありません。それは顧客のプロセス全体を改善することです。

では、回転の PSF を制御できるでしょうか?簡単な答えは「はい」ですが、それには集中力、細部への注意、そして繊維の科学と工場運営の現実の両方を理解しているパートナーが必要です。単にテストシートの数字を打つだけではありません。それは、紡績業者が信頼できる製品を、シフトに次ぐシフトで毎日提供することです。私にとって、それが PSF サプライヤーとしての仕事の核心です。それは単に繊維を販売することではなく、紡績業者がより良い仕事を行えるよう支援することです。

一貫性のない PSF に対処することにうんざりしている紡績業者、またはプロセス制御を犠牲にすることなく、より環境に優しいオプションに切り替えたいと考えている場合は、ぜひご連絡ください。当社はお客様と協力して、お客様の現在のセットアップを分析し、必要に応じて仕様を調整し、送信するファイバーのすべてのバッチが信頼できるものであることを確認します。

参考文献

1. W. オクセナム (2015)。繊維繊維科学: 特性、性能、および用途。ウッドヘッド出版。
2. 井上博史 (2018)ポリエステル短繊維の加工と応用。産業用繊維ジャーナル、47(8)、1562-1589。
3. シャー、S. (2020)。持続可能な繊維: リサイクルとプロセス管理。繊維の進歩、52(3)、197-245。