JP2000054254A - ファブリックのヒ―トセット法及びヒ―トセット装置 - Google Patents

ファブリックのヒ―トセット法及びヒ―トセット装置

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JP2000054254A
JP2000054254A JP11208370A JP20837099A JP2000054254A JP 2000054254 A JP2000054254 A JP 2000054254A JP 11208370 A JP11208370 A JP 11208370A JP 20837099 A JP20837099 A JP 20837099A JP 2000054254 A JP2000054254 A JP 2000054254A
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JP
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fabric
microwave
heat setting
heat
yarn
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JP11208370A
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English (en)
Inventor
Roger George Thewlis
ジョージ、シューリス ロジャー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Scapa Group Ltd
Original Assignee
Scapa Group Ltd
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06CFINISHING, DRESSING, TENTERING OR STRETCHING TEXTILE FABRICS
    • D06C7/00Heating or cooling textile fabrics
    • D06C7/02Setting
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M10/00Physical treatment of fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, e.g. ultrasonic, corona discharge, irradiation, electric currents, or magnetic fields; Physical treatment combined with treatment with chemical compounds or elements
    • D06M10/003Treatment with radio-waves or microwaves
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00Wet end of machines for making continuous webs of paper

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヒートセット装置内におけるファブリックの
滞留時間を相応して短縮してヒートセットをもっと迅速
に実施することができるようにし、かつエネルギー効率
を改善することである。 【解決手段】 織られた又はスパイラルリンクの抄紙機
用ファブリック1がオーブン11に通され、該オーブン
内でファブリックの少なくとも一方の面にマイクロ波放
射発射装置13からマイクロ波が作用せしめられ、該マ
イクロ波放射発射装置は磁電管14によって作動され、
該磁電管は、熱的無制御状態を防止するために制御され
る、磁電管14と放射装置13との間のインピーダンス
不整合及び周波数ずれをもって、100MHZ 〜300
MHZ の周波数領域で作動する。ファブリックはマイク
ロ波吸収繊維又はヤーン又は、チタニアのようなマイク
ロ波吸収剤フィルタを含む繊維又はヤーンであることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、織られた又はスパ
イラルリンク(多数の螺旋状の材料をピボットなどによ
って次々に並列的に連結したのもの)の抄紙機用ファブ
リックとしてのファブリックのヒートセット(熱固定)
に関する。
【0002】
【従来の技術】ヒートセットは、抄紙機でのファブリッ
クの使用中におけるファブリックの延伸又は変形の可能
性を排除するために、織られた又は不織のファブリック
の構造を固定するために行われる。このヒートセット
は、実質的には、張力作用下のファブリックへの熱供給
と、この延伸構造を冷えた状態においても保持する固定
から成っている。ファブリックが加熱される温度はガラ
ス転移温度とファブリックに使用されている熱可塑性プ
ラスチックヤーン材料の融点との間にあるであろうか
ら、ヤーンはヒートセット装置によって与えられた張力
によって延伸される。熱と張力との組み合わせはヤーン
中の分子鎖を整列させ、これにより引張特性を改善す
る。
【0003】典型的なヒートセット設備は2つの大きく
離して配置された加熱ロールから成っており、該ロール
にファブリック、即ちプレスフェルト基布又はドライヤ
ファブリックが巻き掛けられ、張力の作用下で低速で駆
動される。このような設備の典型的な例は米国特許第
5,312,523号、米国特許第4,504,345
号及び米国特許第4,495,714号明細書に記載さ
れている。
【0004】また、しばしば1〜2メートル長さの、1
00℃〜250℃、通常150℃〜220℃に加熱され
る抄紙機用ファブリックのヒートセットオーブンも広く
用いられている。ファブリックは該オーブン中をほぼ1
分かけて通過し、次いで該オーブンを出て、室温空気中
を通過し、さらに選択的に、僅かに高い温度の類似の第
2のオーブン中を通して戻される。
【0005】タイヤ補強用カーカスのようなある種のタ
イプのファブリックのためには、異なった加熱領域に分
かれるシングルオーブンを使用することができる。ファ
ブリックは該オーブンを出ると、例えば、たんに空気中
を通過することによって又は冷却されたロール上を通過
することによって、冷却される。
【0006】ヒートセットの問題点は、ヒートセット
が、加熱過程及び特に冷却過程の双方において極めてク
リティカルなプロセスであることにある。設定パラメー
タからの僅かな偏りがファブリックの廃棄を必要とする
ような決定的な欠陥を生じることがある。ファブリック
の冷却に関する制御の問題は、狭幅のファブリック、例
えば幅が3メートルを下回るファブリックにとっては、
あまり重要ではないが、抄紙機ファブリック、フィルタ
ベルト又はコンベヤベルトのような工業用ベルト巻き掛
け技術に用いられる極めて広幅のファブリック(3〜1
5メートル)にとっては重要であって、例えば、オーブ
ン内のファブリック存在範囲における空気の流れが不均
一であることに因ってファブリックの冷却の制御が不十
分であると、ファブリック全幅に亘るファブリック構造
の不均一な熱固定を生じる結果になる。ファブリック構
造のこのような不均一な熱固定若しくは変化はファブリ
ックの継ぎ合せを極めて困難なものにし、かつまた、若
干の場合には、自動機械又は半自動機械によるよりも手
による継ぎ合せが必要になり、これは長い時間を要しか
つ極めて複雑なプロセスになる。また、ファブリックの
縁部が巻き上がるエッジカールとして知られている現象
が生じることもあり、これは米国特許第5,546,6
43号明細書に記載されているような矯正作用に費やさ
れる時間を必要とする。不十分なヒートセットはスパイ
ラルリンクファブリックに緩んだエッジを生じさせる。
【0007】冷却プロセスは、ヒートセット装置の室の
窓又はドアを開いただけでファブリックの構造に著しい
変形を生じる程、極めてクリティカルなプロセスであ
る。
【0008】ファブリックを加熱した液浴に通すことに
よってファブリックのヒートセットを実施することが提
案されており、またこの場合、溶融共融アロイ及びグリ
セロールが適当な液として提案されている。
【0009】該液は、ポリエステル又はポリオレフィン
又はポリアミド合成材料のヤーンから成る織られた若し
くは不織のファブリックのような材料をヒートセットす
るのに適当な温度に維持される。
【0010】しかしこのような液浸漬法は比較的緩慢に
実施され、液浴内でのファブリックの滞留時間が著しく
長く、また浴内の液を必要温度に維持するための所要エ
ネルギーが大きいことが判明した。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明の1つの目的
は、ファブリック、特に抄紙機用クロスとして使用する
ためのファブリックのヒートセット法及び装置を改良
し、ヒートセット装置内におけるファブリックの滞留時
間を相応して短縮してヒートセットをもっと迅速に実施
することができるようにし、かつエネルギー効率を改善
することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ファブ
リックのヒートセット法は、ファブリック中のヤーン材
料を加熱してその温度を高めこれによってヤーンをヒー
トセットするために、ファブリックにマイクロ波エネル
ギーを作用させる工程を有している。
【0013】更に本発明は、ファブリックにマイクロ波
エネルギーを作用させるためのマイクロ波放射手段を有
する、ファブリックのヒートセット装置手段を含んでい
る。
【0014】マイクロ波エネルギーは100MHZ 〜3
00GHZ の周波数領域で放射することができ、ファブ
リックはマイクロ波エネルギーを受けている間大気圧又
は大気圧より僅かに低い空気圧力を受けていることがで
きる。
【0015】マイクロ波放射手段は100MHZ 〜30
0GHZ の周波数領域でマイクロ波を放射するのに適す
る磁電管から成ることができ、該磁電管は、マイクロ波
エネルギーの望ましくない又は危険な漏れを防止するた
めに密封された、ファブリックが通される構造物内に収
納するのが有利である。
【0016】1つの適当なファブリック案内システムを
使用することにより、又はたんに2つの別々のマイクロ
波エネルギー放射装置を使用することによって、ファブ
リックの片面又は両面にマイクロ波エネルギーを同時
に、又は交互に作用させることができる。
【0017】ファブリックに直接作用せしめられるマイ
クロ波エネルギーを使用することにより、例えば同量の
エネルギーを液浴を必要温度まで加熱しかつ維持するた
めに使用した場合よりも、遙かに迅速にヒートセット効
果を達成することができることが判明した。また驚くべ
きことに、マイクロ波作用によるヒートセットによれば
ヤーンの耐摩耗性が改善されることが判明した。このこ
とは抄紙機用ファブリックにとってはその耐用寿命が延
びるので大きな利点である。
【0018】ポリエステル又はポリアミドのようなカル
ボニル又はカルボキシル基を含むヤーン材料又はこれら
を含んだ混合物はマイクロ波エネルギーを作用させるこ
とによって直接ヒートセットすることができる。ポリオ
レフィンのようなこのような共振基を含んでいないヤー
ンが使用されている場合には、マイクロ波吸収添加剤を
マイクロ波透過ポリマー内に添加し、これらの材料がマ
イクロ波エネルギーを吸収することができるようにし、
これによりヒートセットすることができるようにする。
このような吸収剤の例としては、カーボンブラック、フ
ェライト、鉄及びチタニアなどがある。吸収充填剤の割
合は0.1〜40重量%、有利には0.1〜5重量%の
範囲内であることができる。上記の有利な範囲はヤーン
の脆化を少なくするために役立ち、かつまた吸収剤の着
色効果を、このような着色が望ましくない場合に、減少
させる。
【0019】チタニアは、抄紙機ファブリックに使用さ
れているポリエステル又はポリアミドモノフィラメント
ヤーンのための顔料として広く使用されているから、マ
イクロ波吸収剤として使用するのに有利な材料であり、
従ってヤーンをヒートセットする目的のために特に付加
する必要がないことも多い。
【0020】ファブリックのヤーンの加熱は有利にはマ
イクロ波加熱装置を作動させるために使用されている磁
電管を制御することによって調整される。制御される磁
電管の特性には、その装荷挙動及び、加熱装置内におけ
る共振空洞アプリケータと磁電管との間のインピーダン
ス不整合及び周波数のずれの予選択の可能性が含まれて
いる。これによりポリマー温度が融点に達したときのい
わゆる熱的無制御状態を防ぐことができる。このような
加熱の制御はヤーン横断面の熱処理に良好な均一性を生
じさせ、その結果ヤーンは例えばコアが固体のままでそ
の外側だけが軟化されるようなことはない。
【0021】
【発明の実施の形態】次に本発明のヒートセット法及び
ヒートセット装置をその一実施形態の概略的側面図であ
る添付図面につき説明する。
【0022】本発明の有利な一実施形態による方法及び
装置では、ヒートセット用のエンドレスのファブリック
1が端部ロール10、12によって案内され、かつマイ
クロ波外部放射防止容器又はオーブン11中を通過せし
められる。ファブリックはオーブン11を通して2回以
上循環させることも可能である。
【0023】オーブン11内においてファブリック1
は、共振空洞アプリケータ手段と協働するマイクロ波放
射発射装置13の作用を受け、該マイクロ波放射発射装
置は磁電管14によって作動され、該磁電管自体は電源
15から電力を供給される。
【0024】マイクロ波エネルギーは100MHZ 〜3
00GHZ の周波数領域で放射され、磁電管14と放射
装置13との間のインピーダンス不整合及び周波数のず
れが、熱的無制御状態の発生を防止するために、制御さ
れる。
【0025】ファブリック1は、ポリアミド又はポリエ
ステルのようなマイクロ波吸収剤ポリマー又はカルボニ
ル若しくはカルボキシルのような共振基を含むその他の
ポリマーから成る、織られた又は不織のファブリック、
又はスパイラルリンクファブリックであることができ、
又は0.1〜5重量%の範囲内の吸収剤フィルタを含
む、ポリオレフィンのようなマイクロ波透過ポリマーか
ら成るヤーン若しくは繊維から成っていることができ
る。このフィルタは、白色顔料として配合中によく含ま
れているチタニアであることができ、従って、大概の場
合、特別に含まれていることにより、マイクロ波吸収剤
として作用する必要はない。
【0026】マイクロ波吸収剤として使用することがで
きるさらに別の材料としては、黒色又はグレイの顔料と
して度々使用されるカーボンブラック、フェライト又は
鉄が挙げられる。
【0027】マイクロ波の放射は、加熱液体浴を使用す
ることによって達成されるよりも迅速な、ヒートセット
に必要な温度への加熱を可能にする。
【0028】ファブリックの片面だけに直接マイクロ波
を放射することが可能であるが、しかしまた、特に多層
のファブリックの場合、2つの又は連続するマイクロ波
放射装置を使用することによって、両面にマイクロ波を
放射することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のヒートセット装置の一実施形態の概略
的側面図である。
【符号の説明】
1 ファブリック 10 ロール 11 オーブン 12 ロール 13 マイクロ波エネルギー放射発射装置 14 磁電管 15 電源
【手続補正書】
【提出日】平成11年8月12日(1999.8.1
2)
【手続補正1】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロジャー ジョージ、シューリス イギリス国、ビービー8 5ティービー、 ノース ヨークシャー、バーノルズウィッ ク、ケルブルック ロード、バートホイッ スル コート、3

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ファブリックのヤーン又は繊維の材料を
    加熱してその温度を高めこれによってヤーン又は繊維を
    ヒートセットするためにファブリックにマイクロ波エネ
    ルギーを作用させる工程を含むファブリックのヒートセ
    ット法。
  2. 【請求項2】 マイクロ波エネルギーを100MHZ 〜
    300GHZ の周波数領域で放射する、請求項1記載の
    ヒートセット法。
  3. 【請求項3】 ファブリックにマイクロ波エネルギーを
    作用させている間、ファブリックに大気圧に等しい又は
    大気圧より低い空気圧を作用させる、請求項1又2は記
    載のヒートセット法。
  4. 【請求項4】 ファブリックの片面又は両面に同時に又
    は順次にマイクロ波エネルギーを作用させる、請求項1
    から3までのいずれか1項記載のヒートセット法。
  5. 【請求項5】 繊維材料から成るヤーンがカルボニル又
    はカルボキシル基を含む、請求項1から4までのいずれ
    か1項記載のヒートセット法。
  6. 【請求項6】 マイクロ波吸収添加剤又はマイクロ波共
    振添加剤をヤーン又は繊維材料中のマイクロ波透過ポリ
    マーに添加する、請求項1から5までのいずれか1項記
    載のヒートセット法。
  7. 【請求項7】 マイクロ波吸収材料がカーボンブラッ
    ク、フェライト、鉄又はチタニアのいずれかである、請
    求項6記載のヒートセット法。
  8. 【請求項8】 ヤーン又は繊維組成におけるマイクロ波
    吸収材料の重量%が0.1〜5である、請求項7記載の
    ヒートセット法。
  9. 【請求項9】 マイクロ波加熱装置を作動させるために
    磁電管を使用し、該磁電管を、その装荷挙動の制御によ
    って、並びに、磁電管と加熱装置における共振空洞アプ
    リケータとの間におけるインピーダンス不整合及び周波
    数ずれの予選択よって制御する、請求項1から8までの
    いずれか1項記載のヒートセット法。
  10. 【請求項10】 マイクロ波放射手段を含む、ファブリ
    ックにマイクロ波エネルギーを作用させる手段と、マイ
    クロ波エネルギーが作用せしめられる領域を通してファ
    ブリックを案内するファブリック案内手段と、から成る
    ファブリックをヒートセットする装置。
  11. 【請求項11】 マイクロ波放射手段が、漏れ防止のた
    めに密封された、ファブリックが通される構造物内に格
    納された、100MHZ 〜300GHZ の周波数領域で
    マイクロ波エネルギーを放射する磁電管から成る、請求
    項10記載のヒートセット装置。
  12. 【請求項12】 ファブリック案内手段が、ファブリッ
    クの両方の各面をマイクロ波放射手段に順次にさらすこ
    とができるように配置されている、請求項10記載のヒ
    ートセット装置。
  13. 【請求項13】 磁電管が、その装荷挙動及び/又は磁
    電管と加熱装置における共振空洞アプリケータとの間に
    おけるインピーダンス不整合及び周波数ずれの予選択に
    関して、制御されるように構成されている、請求項11
    記載のヒートセット装置。
JP11208370A 1998-07-23 1999-07-23 ファブリックのヒ―トセット法及びヒ―トセット装置 Pending JP2000054254A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9815965.0 1998-07-23
GBGB9815965.0A GB9815965D0 (en) 1998-07-23 1998-07-23 Heat setting of fabrics

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