JP2004518036A - 間隔染色されたヤーン - Google Patents

Abstract

本発明は、間隔染色ヤーン（１１９）に関する。

Description

【０００１】
本発明は、一般的に、ヤーン（ｙａｒｎ）の連続的な間隔染色（ｓｐａｃｅ ｄｙｅｉｎｇ）用の改良された方法と装置に関する。特に、本発明は、移動するヤーンシート（ｙａｒｎ ｓｈｅｅｔ）上に染料または他のパターン液をスプレー（ｓｐｒａｙ）する方法と装置に関し、ヤーンシート駆動ローラーと液体適用ジェット（ｊｅｔ）とが、予め定められたパターンと詳細な記録（ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ）にしたがって複数の異なった液体を提供するために整合されていて、それによって、そのような液体を意図された、処理されていない、または重ね合わされた部分を有した移動するヤーンシートに適用するための能力を備え、ヤーンシートを通過する染料は、再利用のために収集され再循環される。
【０００２】
発明の背景
異なった染料を、その長さに沿って離間して有するヤーンの製造は、「間隔染色（ｓｐａｃｅ ｄｙｅｉｎｇ）」と定義される。間隔染色されたヤーンは、繊維から成るヤーンのパターン化によって与えられる固有のランダムなパターンまたは擬似的にランダムなパターンを有する織物繊維内に容易に形成され得るので望ましい。織物繊維に類似するパターンを与える他の方法もよく知られているが、それらはより困難であり、また本発明よりも多くのステップを必要とする。
【０００３】
ヤーンの間隔染色用のいくつかの方法が知られている。バッチタイププロセス（予め定められた量のヤーンが１回で処理される）の中で、例えば、間隔染色された製品を形成するために多くの異なった色を有するヤーンパッケージを射出することが知られている。しかしながら、そのようなバッチプロセスは、しばしばよりコストがかかり、また、連続的なプロセスよりも多くの製造処置を必要とする。連続間隔染色プロセス（そこでは、移動するヤーンが個々に、または集合的に処理される）は特に知られている。代表的には、染料は連続するローラーによって適用されるか、または、個々のヤーンまたはヤーンシート上にスプレーされる。一般的に、パッケージ染色技術よりもより効果的であるので、これらの連続的染色プロセスは、しばしば染料ミスト（ｍｉｓｔ）およびしずく（ｄｒｉｐ）を有する困難さに遭遇し、望ましくないマークや染料液体を無駄にする結果となる。さらに、適用された種々の色からの染料重ねスプレー（ｏｖｅｒｓｐｒａｙ）は、しばしば、単一の収集システムに一体に混合して捨てられなければならず、廃棄物の取り扱いおよび廃棄のためと同様に、染料を交換するための余分なコストの結果となる。
【０００４】
上記で記述された問題に加えて、これらのいずれの方法も、染料パターンの不完全な記録の問題を解決することが可能ではなかった。すなわち、これらの方法によって製造されたヤーンはしばしば、染色されていない望ましくない領域、または、異なった染料の重なりが望ましくない着色の結果となる領域を呈する。染料の一定の重ねスプレーを適用することによって染色されていない領域を排除する試みは、重ねスプレーによって与えられた色用に補償するための染料の型（ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ）調整の必要性に加えて、本発明よりも多い染料の使用をきたし、ヤーンのポンド当たりさらに高いコストの結果となる。そのような試みはまた、隣接する染色された領域の望ましくない重なりの問題を悪化しがちであり、また、全体の結果が予見できないばかりでなく制御できないように間隔染色されたヤーンに導く。
【０００５】
発明の概要
本発明は、上記で議論した方法の改良である。本発明は、染料以外の液体と同様に、酸性染料、分散染料、または顔料を含んでいるが限定されないあらゆるタイプの液体着色剤またはパターン剤を、移動するヤーンシートに適用するために使用し得る。耐染料剤、耐水剤、仕上げ化学物質、または他の処理剤を含むがこれらに限定されないあらゆる液体のヤーン処理顔料が適用し得る。増粘剤が、所望によってまたは要求に応じて粘性を変えるために液体に付加し得る。例示のみの目的で、本発明は周囲の温度での液体染料の使用について述べる。ヤーンシートは、シートが本発明の染色装置を通って通過するにつれてシートの位置を追従するセンサーを装着されたヤーン駆動ローラー上を通過する。
【０００６】
染色は、センサーからの位置データに応答したパターンデータにしたがって、染料ジェットを選択的に作動するかまた非作動にするためにプログラムされたコンピュータによって制御される。このように、染料は、移動するヤーンシートの長さに沿って予め特定された位置に正確に適用される。染色は、コンピュータが空気バルブを開成するようにし、染料液を形成されるべき再循環システムからヤーンシート上にスプレーされるべき小滴（ｄｒｏｐｌｅｔ）内に指向する信号を発した場合に行なわれる。センサーとコンピュータで制御された染料ジェットは、染色されていない領域、または、染料が望ましくなく重ね合わされた領域が事実上排除され、従来の方法に対して製造されたヤーンの品質外の量が減少するように一体に作用する。
【０００７】
本発明は、処理されるべきヤーンに限定されない。フィラメント（ｆｉｌａｍｅｎｔ）またはスパン（ｓｐｕｎ）のような種々の寸法（デニール）および種類、および綿、ポリエステル、またはナイロンのようなあらゆるタイプの繊維のヤーンは本発明を使用して処理され得る。ジェット寸法の選択は、ヤーンの寸法、ヤーンのタイプ、ヤーンの組成、ヤーンシートが走行する速度、および所望のパターン効果に従って変えられる。
【０００８】
本発明は、ヤーンシート上への染料小滴または霧の跳ね返り（ｂａｃｋ−ｓｐａｔｔｅｒ）を減少し、異なった色の染料の混合のために廃棄しなければならない染料の量を減少する染料重ねスプレー収集システムを備えている。シートを打撃しないで、またヤーンによって吸収されないでヤーンシートの方向にスプレーされた染料の部分（すなわち、重ねスプレー）は、ワイヤーメッシュスクリーンによって遮られ、これは、ヤーンの後方に面した面上（染料ジェットの反対側）へのはね散らし（ｓｐｌａｔｔｅｒ）を減少し、また、凝縮のためのしずくと染料捕捉容器（ｃａｔｃｈ ｂａｓｉｎ）内への流下を可能にする。染料は次に、染料タンクに返送され、そこから染料は引き出されて染料ジェットに汲み上げられる。個別のシステムが各染料用に備えられ、それによって異なった染料の混合を阻止し、またそれによって発生された廃棄染料の量を減少する。これは、染料コストの減少と、廃棄取り扱いおよび廃棄物のコストの減少をもたらす。
【０００９】
本発明のさらに他の態様は、しずく収集システムである。しずく収集装置は、ヤーンシート上の望ましくない汚染を生成するジェットによって生じたしずくを捕捉するために、各染料ジェットの下方に配置されている。しずく収集装置によって捕捉された染料は、上述したように、染料捕捉容器に向けられ使用のために再循環される。
本発明のさらなる態様は、ヤーンシートの近傍を循環するであろう染料ミスト（小さい空中浮揚した染料の液体粒子）を収集し、それによってミストによるヤーンシートの汚染を阻止する真空排気システムである。
【００１０】
さらに他の態様は、染料ジェットシステムの部分の排出（ｄｒａｉｎ）である。この排出は、空気および、異質の粒子を染料ジェット領域から洗浄し、跳ね返りとつまりを減少することによってジェットが適切に機能できるようにする。
本発明の他の特徴と同様に上述の特徴は、添付した図面とともになされる本発明の好ましい実施例の以下の詳細な記述からより明らかになる。
【００１１】
好ましい実施例の記述
本発明は、必ずしも限定されるものではないが、次の特徴の１つまたはそれ以上を有する実施例を含んでいる。図面に示されたある部材に割り当てられた符号は、図面を通して一貫して維持されている。図面を参照すると、図１は、本発明を具現化した代表的な間隔染色の連続装置（ｒａｎｇｅ）の線図を示している。複数のヤーン（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｙａｒｎ）の染色は、単一のヤーン（ｓｉｎｇｌｅ ｙａｒｎ）を同時に染色するよりもより実用的であるので、本発明は複数のヤーンパッケージ１０３を保持するクリール（ｃｒｅｅｌ）１０１を有して構成されている。
【００１２】
各ヤーンパッケージ１０３からの個々のヤーン（「ヤーンエンド（ｙａｒｎ ｅｎｄ）」）１０５は、巻かれていず、また、平行な方法で均一に離間された各ヤーンエンド１０５に配置された第１のくし状部１０７を通って通過しているので、ヤーンは重なり合わず、また、ヤーンシート１０９を形成するように適切に離間している。ヤーンシート１０９は、連続装置の染料アプリケーション部１１１に入るが、これは以下に述べられる。染色後、ヤーンシート１０９は染料アプリケーション部１１１を出て乾燥炉１１３を通って通過する。乾燥炉１１３を出た後、ヤーンシート１０９は、破損がないかを検査するためにヤーンエンド１０５を数えるヤーン検査システム１１５に入る。ヤーンエンド１０５はつぎに、巻取り装置１１７によってパッケージ１１９内に巻き取られる。染色されたヤーンのパッケージ１１９は、その後、耐圧釜法（ａｕｔｏｃｌａｖｉｎｇ）のような適切な方法によって色留め（ｆｉｘ）され、ついで色留めされていない余分な染料を除去し、そして乾燥される。染料アプリケーション部１１１の前と後に続く全てのプロセスと装置は従来のものである。図示されていないが、本発明をヤーン引き出し、染色、および熱設定の連続したプロセス内に編入することが可能である。そのようなプロセスは、上述した順序において達成できるが、しかしそのような特定の順序に限定されない。
【００１３】
本発明の好ましい形状において、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレンおよびそのようなもののようなＰＯＹおよびＦＯＹ複数フィラメント（ｍｕｌｔｉｆｉｌａｍｅｎｔ）ヤーンは、所望の結果を製造するためにヤーンの最小の取り扱いを有する間隔染色されたヤーンを製造するために、以下に規定される本発明によって処理される。単フィラメント（ｍｏｎｏｆｉｌａｍｅｎｔ）ヤーンおよびステープル（ｓｔａｐｌｅ）ヤーンがここで述べられたように製造できることが意図されているが、最良の結果は複数フィラメントの合成（ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ）ヤーンにおいて達成される。
【００１４】
上述の実施例の用に、１つ撚り（ｓｉｎｇｌｅ ｐｌｙ）、５１０デニール、１３６フィラメントの合成ＰＯＹポリエステルヤーンが、４７２のデニール数を有する間隔染色されたＰＯＹヤーンを製造するために、以下に述べる本発明によって処理され染色された。製造されたヤーンは、１０〜２０％の範囲で引き出され、厚い部分と薄い部分とをその中に有する減少されたデニールのヤーンに帰着することを特筆しなければならない。処理され染色されたヤーンの他の例は、細い撚りで、１７０デニール、１００フィラメントのＰＯＹポリエステルであって、処理され熱設定された場合、１００フィラメントを有する約１４５デニールの間隔染色されたＰＯＹポリエステルの１つ撚りヤーンに帰着した。上記のことから、薄いヤーンと同様稠密なヤーンは、ここで開示された方法と装置によって成功裏に染色することができることを理解できるであろう。
【００１５】
ＦＯＹヤーンはまた、開示されたプロセスによって容易に染色できるが、ヤーンに厚い部分と薄い部分とを有する比較的薄いヤーンを製造するためのＰＯＹヤーンのようには引き出されない。この例は、１つ撚りで、６００デニールの１４６フィラメントを有するポリエステルヤーンと、３６フィラメントを有する１００デニールのヤーンである。これらのヤーンは優れた結果で容易に染色される。好ましくは、ＦＯＹヤーンは、ＦＯＹヤーンの他の公知の製造方法によって製造されたＦＯＹヤーンよりはむしろ、処理の前に引き出されてスピン（ｓｐｉｎ）された。
【００１６】
図２に移ると、これは、図１に示された染色連続装置の染料アプリケーション部１１１のより詳細を示していて、個々のヤーンエンド１０５は、端部を、個々のヤーンエンドが同一の面内で平行になるように配列されたヤーンシート１０９内に配列する従来の構造の第１のくし状部１０７を通って通過している。ヤーンシート１０９は、ここではハウジング１２１によって隠されているが図４には示されているヤーン駆動ロール１４９上を通過していて、ついで、以下により詳細に述べる複数の染色ステーション１２３の前を通過している。本発明は、ヤーンがその長さに沿って異なった色を有するヤーンに帰着する間隔染色用の使用と関連して述べられるけれども、本発明は一様に色づけされたヤーンを製造するために使用することができる。従って、所望の結果を達成するために、各染色ステーション１２３は、異なった染料の色を適用でき、または、いくつかのステーション１２３が同一の色を適用でき、あるいは、全てが同一の色を適用できる。色を、異なった色の上面に噴霧すると、混合されることとなり、これは望ましいことであろう。ヤーンシートの長さに沿った予期しない非染色領域を排除するために、染色された領域はわずかに重ね合わされなければならない。そのような重ね合わせの程度は、非染色領域が変化するのを回避するために、機械の速度、制御システムの速度、および他のファクターに依存して必要である。個々の染色ステーション１２３の数は、所望の色の変化または均一性に依存する。
【００１７】
図２について続けると、重ねスプレー収集システム１２５は、トラック１２７に沿って横方向へ移動することができる。この観点において、重ねスプレー収集システム１２５は、糸を通したり機械を清掃したりするためのアクセス用に、個々の染色ステーション１２３から離れて押されているように示されている。重ねスプレー収集システム１２５は、収集システム１２５が適切に配置された場合（図３参照）、染料適用プロセスによって発生された空中浮遊している染料ミストを集めて取り除き、それによってミストによるヤーンシート１０９の汚れを阻止する排気部１２９を有して装備されている。
【００１８】
図３は、図２で述べられた染料アプリケーション部１１１を示していて、重ねスプレー収集システム１２５が、そのトラック１２７に沿って個々の染色ステーション１２３に近接して隣接する操作位置内に移動されている。
【００１９】
図４は、図３の染料アプリケーション部１１１の左側部分の部分的断面図を表わしていて、図３に示された操作位置における複数の染色ステーション１２３と重ねスプレー収集システム１２５とを示している。くし状部１０７（図１〜３参照）を通って、ヤーンシートは、第１の非回転ロッド１３３上に、そしてヤーン駆動ローラー１４９の上面の第２のくし状部１３１を通って通過している。図５に表わされたように、ローラー１４９の一端部に固定された磁気パルスディスク１５１は、ローラー１４９とともに回転する。ディジタルセンサー１５３は、ヤーンシート１０９がローラー１４９を回転するにつれてディスク１５１の位置を読み取る。ディスク１５１の特定の回転位置、またはそのような回転位置の変化は、ヤーンシート１０９の長さに沿った個別の位置付けまたは移動に対応する。ディジタルセンサー１５３はパターンデータもまた備えていて、公知のプログラミング技法を使用してそのようなデータに従って各染色ステーション１２３での個々の染料噴射の作動が調整できる制御装置すなわちディジタルコンピュータ５０に位置情報を送る。従って、染料は、実際のヤーンシート１０９の移動に応答して、また、想定された基質ウェブ（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｗｅｂ）の速度または任意の時間間隔の経過に応答しないで、ヤーンシート１０９上に向けられる。この技術に関するさらなる詳細は、スチューワート（Ｓｔｅｗａｒｔ）への米国特許第４、９２３、７４３号に見られるが、それをここで参照して本明細書に取り込む。ランダムな、または予め定められたパターンがコンピュータ５０に貯蔵され得る。
【００２０】
図５に示されたように、ブレーキ１５５は、ヤーンシート１０９を備えたヤーンエンド１０５を張りつづけるために必要である。個々のヤーンエンド１０５は、巻取り機１１７によって間隔染色領域を通って引っ張られ（図１に示されたように）、巻取り機１１７のみが停止した場合、ローラー１４９は慣性によって回転し続けてヤーンエンド１０５を供給し続け、絡まる。張力を維持しながらヤーンエンド１０５を停止するために、ブレーキ１５５はローラー１４９を停止するために適用され（ヤーンエンド１０５の供給は停止したローラー上を滑る）、その後で巻取り機１１７は停止する。
【００２１】
再度図４を参照すると、各染色ステーション１２３での染色は、染色ステーション１２３内での染料の流れを形成し、また、外部的に供給されたパターン情報に従った小滴（ｄｒｏｐｌｅｔ）の形状でヤーンシート経路内に染料流を選択的に偏向しまた分散することによって達成される。この流れ形成／偏向技術の技術のさらなる詳細は、ツァイラー（Ｚｅｉｌｅｒ）への米国特許第５、２１１、３３９号および第５、３６７、７３３号に見られるが、それらをここで参照して本明細書に取り込む。空気圧力センサー１３５は、ヤーンシートの幅を横切って延び、染料噴射によって発生された染料流の再方向付けと分散とに使用される偏向空気用の源として役立つ機械の空気供給マニホールド１３７に流れる空気の圧力を制御する。各染色ステーション１２３は、ヤーンエンド１０５がその染色ステーションの前を通過するように離間して平行な関係に維持するのを引き受けるためにくし状部１３９が装備されている。染色ステーション１２３の前を通過した後、ヤーンシート１０９は第２の非回転ロッド１４１上を通過し、ヤーンエンド１０５が染色炉１１３（図１参照）に入る前にヤーンエンド１０５の適切な分離を引き受けるために最後のくし状部１４３を通る。図４はまた、染色ステーション１２３と重ねスプレー収集システム１２５とを洗い流すために、複数のノズル１４７に水を供給する水供給ホース１４５を示しているが、これは図１０と関連してより詳細に後述する。
【００２２】
単一の染色ステーション１２３の断面とそれに関連する重ねスプレー収集システムとは、図６に示されている。染料の適用が望まれる染色ステーション１２３にヤーンシート１０９が接近するにつれて、コンピュータ５０にアクセス可能な外部的に供給されたパターンデータによって決定されるように、コンピュータ５０は、ヤーンシート１０９の経路を横断して配置された空気バルブ１５９の列に接続された複数のワイヤー１５７を通して適切な作動信号を送る。空気バルブ１５９の列は、機械の空気供給マニホールド１３７（図４）によって空気が供給されるような、ステーション空気供給マニホールド１７７によって空気が供給される。複数の個々の空気ライン１６１は、各空気バルブ１５９から、一部分が染料流と制御空気流とが形成され相互作用する空気流／染料流形成モジュール１６４であるほぼ「Ｖ」字形状の染料適用モジュール１６３へ走行している。所望に応じて、空気バルブ１５９の数は、ヤーンシート１０９の側部から側部（ｓｉｄｅ−ｔｏ−ｓｉｄｅ）へのより大きな融通性を提供するために増加され、最終的に、各個々の空気ライン１６１は制御された空気バルブ１５９に別々に接続される。染料適用モジュール１６３と空気流／染料流形成モジュール１６４とは、図７と８により詳細に示されている。
【００２３】
染料圧力センサー１６５は、染色ステーション１２３を通る染料の流れを調節する。染料は、染料供給マニホールド１６０を介して染料圧力センサー１６５に連続的に供給される。液状染料は、染料供給マニホールド１６０から染料供給ライン１６７を介して染料適用モジュール１６３に供給される。ヤーンシート１０９は、垂直に方向付けられて示されていて、染料スプレー１６９は水平な方向付けに供給されるように示されていて、このヤーンシート１０９と染料スプレー１６９とのこの直角な配置は、ほぼ円形のスプレーパターンに帰着する。これらの方向付けのいずれもが、ヤーンシート上の予期しない染料接触を回避するために注意が払われる限り、重力によって、ヤーンシートの移動によって発生するドラフト（ｄｒａｆｔ）の影響などによって、ヤーンシート上への染料ミスト設定を通じて起きるであろう要望により変更できる。
【００２４】
染料液がヤーンシート１０９上にスプレーされると、染料スプレー１６９のいくらかは、シート１０９を構成する個々のヤーンの間を通過する。モジュール１６３に対向して、また、ヤーンシート１０９の面を超えてワイヤースクリーン１７１の一部分が配置されていて、これは、スプレーを遮りばらばらにし、染料ミストの濃縮または合体を助け、そして、収集チャンバー１７３の内壁の妨害されない染料スプレーの打撃によって発生されるであろう染料小滴の後方散乱からヤーンシート１０９の後方側部を守るのに役立つ。スクリーン１７１は、ヤーンシート１０９の望ましくない汚点を阻止する。スクリーン１７１の開口部は、洗浄ノズル１４７（図４）によって容易に清掃されるように十分に大きくなければならないが、しかし、染料小滴がばらばらにならないでそれを通過できるほど大きくてはいけない。容易に利用可能なスクリーン材料の典型的なメッシュサイズ（例えば、１平方インチあたり１００から６００の開口部（ｏｐｅｎｉｎｇ））は、最も効果的なようである。
【００２５】
スクリーンは好ましくは、ヤーンシート１０９に対して平行であるよりはむしろ傾斜するように、ヤーンシート１０９と角度をなして配置されている。平行な配列は、小滴の跳びはねがスクリーン面からヤーンシート１０９の後方側に向かって真っ直ぐ後方へ帰着しがちである。約２５から約７５度の相対的スクリーン角度（ヤーンシートに関して）が満足されるべきものであり、約４０から約５０度の範囲内の角度が好ましいスクリーン角度である。スクリーン１７１の相対角度が増加されると、染料小滴の流れによって遭遇する傾斜表示角度によって、染料小滴の寸法に関する開口部の有効寸法は減少することが特筆されなければならない。従って、小滴をばらばらにする可能性を保持するけれども小滴よりも大きいスクリーンメッシュ開口部を使用することが可能である。
【００２６】
染料液のいくらかはスクリーン１７１を通過して重ねスプレー収集チャンバー１７３の後方を打撃するのに対して、残りの液体はスクリーン１７１で滴下するが、両方の場合において、染料液は重力によって重ねスプレー収集チャンバー１７３の内壁で下方に流れ、そして再利用のために捕捉容器１７５内に流れる（これは、図１０と関連して後述される）。
【００２７】
図７と７Ａとは、非作動状態、すなわち、染料がヤーンシート１０９に全く適用されていないことをパターン化されたデータが特定している場合における染料適用モジュール１６３の詳細断面図である。図７と７Ａとの詳細は、一部を切除した斜視図において、空気流／染料流形成モジュール１６４がヤーンシート１０９上への染料の供給を選択的に向け分散するために使用されている図９を参照してなされる。染料がヤーンシート１０９に適用されない場合、空気は空気ライン１６１を通って流れない。
【００２８】
液体染料は、染料供給ライン１６７を通って流れ形成モジュール１６４に入る。流れ形成モジュール１６４は、ネジ付き（ｔｈｒｅａｄｅｄ）連結具２２または類似の手段によってモジュール１６４に操作的に取着されている。液体染料はつぎに、最初に染料チャンバーすなわち通路１８内に流れ、ついで、通路１８を形成する角度をなした前壁内に機械加工されたジェット形成溝２８を通って流れることによって空気流／染料流形成モジュール１６４を通って循環する。これは図９により詳細に示されている。染料は染料オリフィス１８１を通って流れ、また、液体が捕捉容器１７５内に流れるように液体を後方および下方へ向ける偏向バー１８５に遭遇するまで、開口領域１８３を横切る圧力下で推進される。
【００２９】
図７〜９を集合的に見ると、流れ形成モジュール１６４内に形成された染料チャンネルすなわち通路１８は、通路１８の後方２９の壁２４に沿って複数の染料導管２０と連通している。染料導管２０は、流れ形成モジュール１６４の後方壁２４と連通しているネジ付き連結具２２と流体的に連通している。ネジ付き連結具２２は、染料導管２０を染料供給ライン１６７に接続するための手段を提供し、これは染料供給マニホールド１６０に接続されている（図６と１０参照）。
流れ形成モジュール１６４の上部平坦面２６は、複数の染料溝２８を有していて、そのそれぞれは、通路１８から流れ形成モジュール１６４の前端部に延びていて、それによって、偏向バー１８５に向けられた染料オリフィス１８１を形成する。
【００３０】
この実施例は、ヤーンエンド１０５当たり１つの染料オリフィス１８１を使用し、ほぼ３つのヤーンエンド１０５をカバーする染料スプレー１６９を有しているが、しかしながら、他の比率も採用できる。染料溝２８は、流れ形成モジュール１６４の上部平坦面２６に沿って、好ましくは所望の横方向パターン詳細のレベルに対応する一定の間隔で長手方向に離間している。最も好ましくは、染料溝２８は、ヤーンシート１０９を備えた各ヤーンエンド１０５の間隔に対応する一定の間隔で離間されている。１インチ当たり約５から約１５の染料溝２８（およびヤーンエンド１０５）がほぼ満足するものであることが見出されてきたけれども、この範囲外の間隔もまた使用できる。ヤーンシートの幅を横切る染料の一定の適用を果たすために、各溝は、同一の予め定められた一定の断面積を有していなければならない。染料溝２８の寸法の選択は、ヤーンの寸法とヤーンシートが走行する速度、および、所望のパターン効果によって変更する。本発明の１つの実施例において、一辺が０．０１８インチの方形溝が使用された。
【００３１】
流れ形成モジュール１６４はまた、通路１８の下側に平行な方法で離間して配置された個々の孔が開けられた空気通路１０（図７）を備えている。孔が開けられた各空気通路１０は、適切な寸法の摩擦係合されたチューブ１４を介して各空気供給ライン１６１に接続されている。孔が開けられた各空気通路１０の反対側に第２の摩擦係合されたチューブ１３が係合されていて、その外側端部は、空気オリフィス１２を形成する（図７ａ）。これらのチューブの直径と断面形状は、制御されるべき染料流の形状および量を含むいくつかのファクターに依存する。
【００３２】
したがって、チューブの寸法と形状の選択は、ある程度任意である。約０．０５０インチの外径と約０．０３３インチの内径とを有する円形のチューブが、上述した方形の０．０１８インチ染料オリフィス１８１とともに使用されてきた。
【００３３】
集合的に、空気オリフィス１２は、流れ形成モジュール１６４の下方前部に沿って長手方向に離間されていて、好ましくは、染料溝２８と１対１で対応しているので、各空気オリフィス１２は、対応する染料オリフィス１８１と対になっていてかつ整列されている。この配列は、空気オリフィス１２からの空気流が染料オリフィス１８１から立ち上がる染料流を横切ることを可能にし、そして、その結果として染料スプレーをヤーンシート１０９の方向へ効果的に偏向して分散する。
【００３４】
上部カバープレート３６は、ほぼ平坦な上面３６ａ、下面３６ｂ、前面３６ｃ、後面３６ｄ、および側面３６ｅを有している。クランプ部材３８の列が、設置面４０と相互作用するために配置されている。流れ形成モジュール１６４は、上部カバープレート３６の下面３６ｂを流れ形成モジュール１６４の平坦面２６と平行に係合する関係に位置付け、上部カバープレートの側面３６ｅを流れ形成モジュール１６４の側面と同一平面とし、そして、上部カバープレート３６の前面３６ｃを流れ形成モジュール１６４の前面３０と同一平面とすることによって組み立てられる。つぎにネジ付きボルト４２が、間隔孔４４を通ってクランプ３８内に位置付けられ、そして上部固定孔４６内にねじ込まれる。ボルト４２は、クランプ３８が上部カバープレート３６と流れ形成モジュール１６４の対になる面との間に液密封止を形成するように締められる。一端組み立てられると、モジュール１６４は、モジュールを通る染料と空気の分配用の染料導管の配列を提供する。上部カバープレート３６の上面は、通路１８から染料オリフィス１８１に延びるカバーされた染料導管を形成するように染料溝２８を取り囲む。
組み立てられたモジュール１６４は、ヤーンシート１０９上へパターンをスプレーするのに使用される。図８は、染料スプレー１６９をヤーンシート１０９に適用する断面の詳細図である。
【００３５】
流れ形成モジュール１６４は、流れ形成モジュール１６４の後壁を貫通した設置孔４８（図９参照）を通って、染料適用モジュール１６３に関連された設置ブラケットに取着されている。図６に示されたように、加圧された染料源は、染料供給マニホールド１６０と染料供給ライン１６７とを介して染料供給連結具２２に接続されている。染料は、染料源から、通路１８内へ、染料溝２８によって形成された染料導管を通り、染料オリフィス１８１を通って出る連続した通路内を流れる。通路１８は好ましくは、底部に配置された染料バイパス排出孔３３（図９参照）と適合していて、これには付属装置（ｆｉｔｔｉｎｇ）１８９と染料戻し導管３４が接続されている。染料戻し導管３４は、染料循環システム（図１０参照）に接続するために捕捉容器１７５内ヘ排出する。このバイパス配列は、溝２８によって形成された染料ジェットの出力を考慮しないで、システムのいくらかの染料循環を維持し、染料中の気泡の除去と同様に、染料中の塵および他の汚染物を捕捉するようにする。
【００３６】
特に、２つの全般的な染料の流れが通路１８内に存在する。１つの流れ（供給流）は、各染料供給導管２０の出口から、染料溝２８によって形成された各染料導管の入口に流れる。第２の流れ（バイパス流）は、各染料供給導管２０の出口から、各染料バイパス排出孔３３の入口に流れる。固体の汚染物が、染料溝２８によって形成された染料導管への入口に留まっていて、その溝２８を通る染料流を制限するような望ましくない場合において、それは、オリフィス１８１から導管内に適切な寸法のワイヤーを挿入することによって溝の入口から供給流外に、そしてバイパス流内に容易に押し出される。固体の汚染物は、つぎに、排出孔３３を介して染料戻り導管３４を通って染料バイパス通路１８を出て、濾過器を通って取り除かれる再循環システム（図１０参照）内に入る。
【００３７】
加圧空気源は空気供給付属装置１４に接続されている。空気流が必要な場合、空気は、加圧空気の最終源（図示しない）から、ステーション空気供給マニホールド１７７（図４および６）と１５９（図６）で示された関連する電気機械的空気バルブを通って、空気ライン１６１、空気供給付属装置１４、空気供給チャンネル１０の連続した経路に流れ、空気オリフィス１２を通って出てゆく。
【００３８】
本発明のモジュールを採用したスプレー装置の操作は、単一の空気導管／染料導管対の操作を考慮し、また図７を参照することによって説明される。染料は染料供給ライン１６７によって通路１８に連続的に供給され、染料オリフィス１８１から流出する。染料オリフィス１８１から出た染料流は、供給または再循環のために染料タンク１９１（図１０）に染料を捕捉容器１７５で捕捉する偏向リップ部すなわちブレード１８５の面内に妨げられないで流れる。ステーション空気供給マニホールド１７７と操作的に関連された空気制御バルブ１５９は、パターンデータが指示するまで、空気が空気オリフィス１２を通って空気供給付属装置１４に流れるのを阻止する。
【００３９】
染料流からの染料がヤーンシート１０９に適用される場合、ステーション空気供給マニホールド１７７によって供給された空気のパルスは、コンピュータ５０によって供給されたパターンデータに従った個々の制御バルブ１５９の開成と閉成とによって発生され、個々のホース１６１を介して各空気供給付属装置１４に供給される。図７ａに詳細に示されているように、染料オリフィス１８１と空気オリフィス１２とは、空気が染料オリフィス１８１から出た後で、染料が空気の加圧流と接触するように設けられている。比較的高い圧力（例えば、１０〜２０ポンド／平方インチ、ゲージ（ｐ．ｓ．ｉ．ｇ．））の空気流と比較的低い圧力（例えば、２〜４ポンド／平方インチ、ゲージ）の空気流との相互作用の結果、染料流は、分散小滴のスプレーにばらばらになる。２つの流れの組み合わされたモーメントは、小滴をヤーンシート１０９の表面に運ぶ。染料スプレー１６９から滴下した液体のどの小滴も小滴収集器１８７内に落下し、ついで捕捉容器１７５内に下方へ流れる。
【００４０】
コンピュータ５０は、特定の効果を達成するために所望に応じて変更され得る所定の時間のために、所定の染色ステーション１２３から染料を供給するためにプログラムされている。所望の時間用に染料スプレー１６９が一旦適用されるとコンピュータ５０は、適切なホース１６１を通る空気の流れをオフにする空気バルブ（１５９、図６）を閉成する信号を送り、そして染色ステーション１２３は図７で示された非作動状態に戻る。染料が空気流容器の外側へ染料オリフィス１８１を出るので、染料供給導管からの吸引は排除され、それによって、モジュールの幅を横断する均一な吸引を生成する必要性が排除される。
【００４１】
図１０は、各染色ステーション１２３と関連された染料流システムを示している。染料タンク１９１は、染料液をポンプ１９３に供給し、ポンプ１９３は、異質の粒子を液体から除去する濾過装置１９５へ染料液を汲み上げる。濾過後、染料液は染料供給マニホールド１６０を介して染色ステーション１２３へ向けられる。染料圧力センサー１６５は、流れ形成モジュール１６４に供給される染料液の量を制御する。開示したように染色が行なわれた場合、染料液は重ねスプレーし、滴下して捕捉容器１７５に入りそして染料タンク１９１に再循環する。染色が生じない場合、染料液は偏向バー１８５（図７参照）によって捕捉容器１７５内に向けられ、液体は染料タンク１９１に再循環する。染料タンク１９１は、タンク１９１内の染料液を制御する染料レベル圧力センサー１９７が装備されている。量が所定のレベルに低下した場合、染料レベル圧力センサー１９７は、染料供給ラインバルブ１９９を開成するようにし、染料のレベルが所定のレベルになり、染料レベル圧力センサー１９７がバルブ１９９を閉成するようにするまで、他の供給タンク（図示しない）からの染料液を、染料供給ライン２０１を介して染料タンク１９１内に流れるようにする。染料流のシステムは、純水ライン２０３と自動洗浄用のバルブが装備されていて、それによって、システム中の染料は排出され、そして染色システムは染料用に取り替えられた純水で操作される。水ラインバルブ２０５は、通常の染色操作中閉成されたままに維持されるが、自動洗浄中は水が流れるようにするために開成される。染色ステーション供給ラインバルブ２０７は、染料循環ができるように通常の染色操作中開く。それは洗浄サイクルの部分（例えば、フィルター１９５を洗い流す）中閉成でき、または、洗浄のために水が染色ステーション１２３に流れるようにするために開成できる。フィルター排出バルブ２０９は、通常の染色操作中閉成され、洗浄が必要な場合に排出フィルター１９５に開成される。廃棄物処理バルブ２１１は、通常の操作中は閉成されたままであり、また、染料流システムから排気物処理手段へ染料液または洗浄水を排出するために開成される。
【００４２】
上述した例示的実施例の形状において本発明の原理を述べてきたが、この分野の当業者は、本発明がそのような原理から逸脱しないで配列と詳細を変更でき、また、そのような全ての変更は請求の範囲の精神と目的内に入るものであってその下において保護されることを企図されていることを理解しなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具現化した間隔染色の連続装置側面図。
【図２】機械の清掃ため、または糸を通すために後方へ移動された重ねスプレー収集システムを有する図１に示された連続装置の一部分の染料アプリケーション部の側面図。
【図３】操作位置に移動された重ねスプレー収集システムを有する図２に示された染料アプリケーション部の図。
【図４】染料が、パターンデータに応じてヤーンシート上にスプレーされた５つの染色ステーションの配列を示す図３の染料アプリケーション部の一部分の部分断面図。
【図５】図４の染料アプリケーション部の頂部近傍に配置されたセンサーが装着されたヤーン駆動ローラー上を通過する個々のヤーンエンドを備えたヤーンシートの前面図。
【図６】図４からの５つの染色ステーションの１つ、およびその関連する重ねスプレー収集装置の断面図。
【図７】図６に示された染料適用モジュールの詳細断面図であって；この時において染色は行なわれない。図７ａは、染料流と制御空気流が形成されている染料適用モジュールの一部分の詳細断面図。
【図８】染料をヤーンシートに適用することを示している図７の染料適用モジュールを示す図。
【図９】図７と８に示された空気流／染料流形成モジュールの上方から見た一部分の斜視図。
【図１０】染料システムの概略を示す図。

Claims (7)

1. 複数の間隔染色された部分の連続パターンを有する所定の長さの１つ撚りヤーンからなるヤーン。
2. 前記ヤーンは、マルチフィラメント、連続フィラメント合成ヤーンである請求項１記載のヤーン。
3. 前記ヤーンは、ＰＯＹヤーンである請求項２記載のヤーン。
4. 前記ヤーンは、ＦＯＹヤーンである請求項２記載のヤーン。
5. 前記ヤーンは、ステープルファイバーを備えた請求項１記載のヤーン。
6. １つ撚りヤーンは、厚い部分と薄い部分とを有する請求項１記載のヤーン。
7. １つ撚りヤーンは、合成ヤーンからなる請求項１記載のヤーン。

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