JP2015190068A - 繊維製品の処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】染色に必要な染料および各種薬品を含有する染色液を貯留するとともに加熱源を備えた溶解槽1と、無端状に結合した繊維製品を染色液の噴射液流により循環走行させながら染色する染色槽2とを有し、溶解槽1から吐出される染色液と、染色槽3から排出される液体とを混合した染色液を熱交換器17に供給して昇温し、昇温後の染色液を染色槽3に供給し、染色槽3に設けた噴射ノズル20から昇温後の染色液の噴射液流を布帛4に向けて噴射することにより布帛4を染色する。溶解槽1から染色液を吐出する手段として、無脈動ポンプ11aを用いる。
【選択図】図1
Description
(1)染色液の濃度の均一性
繊維製品を均一に染色するためには、染料および各種薬品を含有する染色液中に染料が均一に分散していることが非常に重要である。そのための染色液の吐出手段として、実質的に単位時間当たりの吐出量が変化せずに、定量連続流を実現することができる無脈動ポンプを用いることが好ましい。
繊維製品を目標とする色に染色するためには、染色液の温度および染色液のpHが重要である。染料の種類によって染着温度(繊維製品が均一に染色されるために必要な下限温度)は異なるが、各染料の染色温度に適合するように段階的に昇温する方法は効率的でない。そこで、染色液に含まれる染料の染色温度の中の最高染色温度で染色することにより、繊維製品を効率的に均一に染色することができる。染色液のpHが適正数値であることも繊維製品を目標とする色に染色するための重要な条件であり、昇温前の所定の組成の染色液を染色に適したpH値に調整することができる。また、所定の組成の染色液の昇温過程において染色に適したpH値に調整することもできる。
繊維製品が熱により変形しないようにするためには、染色液の温度は急激に上げないことが好ましい。具体的には、染色液の昇温速度は10℃/分以下であることが好ましく、5℃/分以下であることがより好ましい。
繊維製品に噴射される染色液の流量は、繊維製品を均一に染色するための重要な要素である。染色に必要な染料および各種薬品を含有する染色液の容量をv(m3)とし、この染色液を用いて繊維製品を染色するに要する時間である染色時間をt(分)とした場合、染色時間tは、繊維製品の種類と、繊維製品の長さと、染料の種類と、染色液の容量と、繊維製品の走行速度とからなる要因によって変動する。例えば、繊維製品の走行速度が速い場合、染色液の噴射流量を現在より多くし、繊維製品の走行速度が遅い場合、染色液の噴射流量を現在より少なくすることにより、繊維製品を均一に染色することが可能である。繊維製品の走行速度と、繊維製品の種類と、繊維製品の長さと、染料の種類と、染色液の容量とによって決められる目標染色時間t0(分)で染色液の容量v(m3)を除した値であるv(m3)/t0(分)が染色液の噴射流量に相当する。繊維製品を均一に染色するためには、v(m3)/t0(分)からなる染色液の流量変化は少ないことが好ましい。
溶解槽1に染色のための原料(染料および必要な各種薬品)を投入して溶媒(水または湯)に溶解させて染色液2の成分を調製し、蒸気弁5を開弁して熱交換器6に高温蒸気を供給することによって染色液2を加熱する。また、攪拌機7を撹拌させて染色液2の温度を一様に上昇させる。このようにして、染色液2の温度を適正な初期温度(約30〜95℃程度)にする。
染色槽3内の水に染料以外の必要な各種薬品を添加して、流量調整弁14a、14bおよび14cを閉じ、水を主として含む液体2aを経路12aおよび15を経てポンプ16により熱交換器17に送給する。蒸気弁18を開弁して熱交換器17に高温蒸気を供給することによって、染色槽3から供給される水を主として含む液体を加熱する。熱交換器17内で加熱された液体をポンプ16により所定の圧力で経路19を経て染色槽3に設けたノズル20に向けて送給する。ノズル20から噴射される加圧液体の圧力によって布帛4は矢示方向に移動し、染色槽3から槽外の循環路3aを経て染色槽3に戻るという循環ループを形成する。
そして、染色槽3内の圧力が1気圧以上に上昇して、染色槽3内の液体2aの温度が、溶解槽1に投入される染料の種類によって決まる所定の染色温度(染色液に含まれる染料の染色温度の中の最高染色温度、一概に決められないが、例えば、135℃)に達した時点で、無脈動ポンプ11aを駆動させる。この染色液の温度は温度センサー22によって感知することができる。無脈動ポンプ11aは定量連続流を実現することができるポンプであり、設備仕様によって決められる最高吐出圧の範囲内の吐出圧の下、最大吐出量を超えない吐出量を一定にすることができる性能を備えている。無脈動ポンプ11aは、吐出量(L/min)の平均値をMとし、吐出量(L/min)の最大値をL、最小値をSとした場合、脈動率((L−M)/M)の比率が5%以下であり、脈動率((S−M)/M)の比率が−5%以下である性能を備えている。
染色槽3内の液体2aの量をほぼ一定にして、布帛4を図1に示すような形態(布帛4の一部が液体2aに浸漬されて、蛇腹状を呈する状態)にするために、流量調整弁14a、14bおよび14cの開度が適宜調整されて、染色槽3の最下端の底部のみならず、流量調整弁14a、14bおよび14cを経由して染色槽3内の液体2aが必要に応じて排出される。染色槽3内の液体2aの量が少なすぎると、布帛4が均一に染色されにくくなる。一方、液体2aの量が多すぎると、布帛4を移動させるための抵抗力が過大となって、ノズル20から噴射される染色液の圧力だけでは、布帛4が循環ループを形成するためのエネルギーとして不足する。
布帛を目標とする色に染めるためには、染料の種類によって決まる染色液の温度が非常に重要であるが、染色液のpHも非常に重要な要素である。染料の種類によっては、弱酸性が最適な場合や弱アルカリ性が最適な場合がある。そこで、染色槽3内の液体2aのpHは最初に適正な数値に調整しておいてもよいし、液体2aの昇温過程において適正なpH値に調整してもよく、いずれにしても、適正なpH値の最高染色温度の染色液を布帛に噴射することにより布帛を均一に染色することができる
以下の表1に示す組成の染料を溶解槽1に投入して、溶解槽1内の水に溶解させ、蒸気弁5を開弁して熱交換器6に高温蒸気を供給することによって染色液2を加熱した。そして、攪拌機7を撹拌させて染色液2の温度を約70℃に昇温した。染色液2の温度は蒸気弁5が備えている温度センサーで感知した。以下の表1、表4および表8において、%owfとは、布帛重量に対する染料の重量比率を示す。
以下の表4に示す組成の染料を溶解槽1に投入して、溶解槽1内の水に溶解させ、蒸気弁5を開弁して熱交換器6に高温蒸気を供給することによって染色液2を加熱した。そして、攪拌機7を撹拌させて染色液2の温度を約30℃に昇温した。染色液2の温度は蒸気弁5が備えている温度センサーで感知した。
上記実施例において、染色工程中の染色槽内の液体の温度を図5に示すように昇温させた点と、昇温前に染色槽3内の水に、表8に示す組成の染料と表9に示す組成の薬品を添加した点を除けば、実施例1と同じようにポリエステルフィラメント100%織物(経糸50デニール、緯糸75デニール)からなる布帛4を染色した。図5の横軸は時間(分)、縦軸は温度(℃)である。
2 染色液
2a 液体
3 染色槽
4 布帛
5 蒸気弁
6 熱交換器
7 撹拌機
8 空気入口
9 管路
10 液面センサー
11 ポンプ
11a 無脈動ポンプ
12、12a 経路
13 多孔板
14a、14b、14c 流量調整弁
15 経路
16 ポンプ
17 熱交換器
18 蒸気弁
19 経路
20 ノズル
21 加圧弁
22 温度センサー
Claims (3)
- 染色に必要な染料および各種薬品を含有する染色液を貯留するとともに加熱源を備えた溶解槽と、無端状に結合した繊維製品を染色液の噴射液流により循環走行させながら染色する染色槽とを有し、上記溶解槽から吐出される染色液と、上記染色槽から排出される液体とを混合した染色液を熱交換器に供給して昇温し、昇温後の染色液を染色槽に供給し、染色槽に設けた噴射ノズルから昇温後の染色液の噴射液流を繊維製品に向けて噴射することにより繊維製品を染色する繊維製品の処理装置において、溶解槽から染色液を吐出する手段として、無脈動ポンプを用いることを特徴とする繊維製品の処理装置。
- 無脈動ポンプの吐出量の平均値をM、吐出量の最大値をL、吐出量の最小値をSとした場合、((S−M)/M)以上であって((L−M)/M)以下である無脈動ポンプの脈動率が±5%以下であることを特徴とする請求項1記載の繊維製品の処理装置。
- 溶解槽において調製された染色液の容量をv(m3)とし、最高染色温度における、繊維製品の走行速度と、繊維製品の種類と、繊維製品の長さと、染料の種類と、染色液の容量とによって決められる目標染色時間をt1(分)とした場合、無脈動ポンプから吐出される染色液の流量(m3/分)は、「v/t1±0.05×(v/t1)」の範囲に含まれることを特徴とする請求項1または2記載の繊維製品の処理装置。
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