JP4119133B2 - 繊維製品の仕上加工装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、糸、編物、織物などの仕上加工装置に関するもので、例えばタオル地におけるパイル糸の整列、染色後の布帛（編物や織物）の彩度の調整、布帛の防縮加工やヒートセットなどに用いる上記装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
繊維製品の仕上加工方法として、布帛に各種の薬品を含浸ないしコーティングして、飽和蒸気や熱風に晒して乾燥ないし熱処理を行う各種の方法が実用されている。繊維製品に加熱を伴う仕上加工を行う際の熱源としては、熱風、飽和蒸気、ヒータによる直接加熱などが知られており、また、加熱した処理液中を通過させることにより、摂氏１００度以上の温度条件で繊維製品を処理する各種の方法も実用されている。繊維製品を１００℃以上の高温で加熱処理するときは、圧力容器内でバッチ処理をするか、熱風やヒータの輻射熱で加熱する必要があるが、前者は装置コストが高くなり、連続処理ができない。また、後者は温度制御が難しく、エネルギーロスも大きい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、繊維製品を高温で仕上加工する新たな技術手段を得ることを課題としており、薬品処理と併用して、または単独で繊維製品の加熱処理を行うことにより、布帛の形質や染色後の色彩を整えるための新たな技術手段を提供することを課題としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決したこの発明の繊維製品の仕上加工装置は、繊維製品を大気圧下で飽和温度以上に加熱した過熱蒸気に所定時間晒すことにより、常温常圧下で過熱蒸気雰囲気中に送り込まれた繊維製品の細い繊維の表面を飽和温度まで急激に加熱し、繊維表面と内部とに大きな温度勾配を生じさせることを特徴とするものである。
【０００５】
この出願の請求項１の発明に係る繊維製品の仕上加工装置は、入口と出口とがスリット状に大気圧に開口している箱形の処理トンネル２と、上記入口に布帛を案内する導入部１と、上記処理トンネル内で布帛を支持する送り装置１６と、高周波加熱装置４とを備え、前記高周波加熱装置は、飽和水蒸気又は空気中に噴霧した水を当該空気と共に高周波コイル４５を巻装した非導電性の管４６に通して高周波加熱する加熱装置４２を備え、前記処理トンネルにはこの加熱装置により大気圧下で飽和温度以上に加熱された過熱蒸気のみがその下面に開口している過熱蒸気パイプ４７を経て供給され、常温常圧下で前記入口を通って上記処理トンネルに送り込まれた布帛の細い繊維の表面を飽和温度まで急激に加熱し、繊維表面と内部とに大きな温度勾配を生じさせることを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２の発明に係る繊維製品の仕上加工装置は、前記手段を備えた繊維製品の仕上加工装置において、前記処理トンネルへの布帛の導入部１に、布帛の通路に向けて定位置に設置されたＣＣＤカメラ１２と、制御装置を介してこのＣＣＤカメラの検出信号により導入される布帛の幅方向位置を調整する位置調整ローラ７とを更に備えているものである。
【０００７】
過熱蒸気は、高周波コイルで誘導加熱した過熱蒸気を用いるのが、装置やその運転コストの点及び処理済布帛の品質の点で優れている。高周波加熱により過熱蒸気を得る方法によれば、大気圧下でも摂氏１００度以上４００度程度までの過熱蒸気が得られ、しかも水分子が電磁場を通過するときに、電子が励起されて分子間及び分子自体の結合が緩くなるという現象が起こり、分子塊が細かくなるため、伝熱性が向上する。高周波加熱により過熱蒸気を得る方法は、飽和水蒸気を高周波コイルを巻装した金属管に通し、加熱された外壁から熱を受けて過熱水蒸気を得る方法が従来一般的である。この場合の飽和水蒸気を通す管として、高周波コイルを巻装したガラス管やセラミックス管などの非導電性の管を用いることにより、水分子を励起してより効率よく、かつより伝熱性に優れた過熱蒸気を得ることができる。
【０００８】
また、空気中に噴霧した水を当該空気と共に高周波コイルを巻装した非導電性の管に通して高周波加熱するという方法を採用することもでき、小型安価な装置で速やかに過熱蒸気を得ることができる。
【０００９】
この発明の装置では、常温常圧下で過熱蒸気雰囲気中に送り込まれた繊維製品は、細い繊維の表面が過熱蒸気に直接触れて蒸発潜熱により飽和温度まで急激に加熱されると共に、その後は凝集した水分の蒸発を伴うゆっくりした加熱により、繊維表面と内部とに大きな温度勾配を生じ、内部に水分が残った状態で繊維表面が高温になる。高周波加熱した過熱蒸気を用いたときは、上述した伝熱性の向上及び分子塊が細かくなるという現象により、上記作用がよりよく発揮される。
【００１０】
そして、タオル地などをこの発明の方法で仕上加工をすることにより、倒れて乱雑な方向を向いているパイル糸が整列されて、感触及び外見に優れたパイル地が得られ、また染色した布帛をこの発明の方法で処理することにより、彩度が向上する。しかもこの彩度の向上の程度は、処理温度や処理時間によって調整することができるので、染色後にこの発明の仕上加工を施すことにより、色彩の鮮やかさや模様のくっきり感を調整することができる。そしてこれらの効果と共に、上記した繊維表面と内部との加熱度ないし乾燥度の差により、処理した繊維製品に独特の風合いを付与することができる。
【００１１】
また、この発明の装置により、布帛の各種の仕上処理において、タオル地のパイル地と平織地の境目などを基準とした布帛の正確な位置決めが可能で、これにより、例えばインクジェットプリンタなどでタオルのパイル地の部分に図形や文字を染色するとき、位置ずれのない正確な位置に染色を行うことが可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１ないし５は、この発明の仕上加工装置の一実施例を示す図である。図において総体的に示す１は、処理される布帛の導入部、２は処理トンネル、３は引出部、４は過熱蒸気発生装置である。
【００１３】
導入部１は、上方に配置した第１ローラ５及びこれに続く複数の案内ローラ６・・・、ピンローラ７並びにニップローラ８を備えており、これらのローラ群によって布帛の導入路が形成されている。処理される布帛は、ジグザグに折畳んだ状態で台車９に載せて、第１ローラ５の下方に搬入される。この台車上の布帛は、第１ローラ５で吊上げられて、上記ローラ群で構成される搬入路を通って、処理トンネル２の入口スリット１０Ｌに導かれる。
【００１４】
導入部の下流端の案内ローラ６とニップローラ８との間に、導入路１１を通過する布帛の上面に向けて、図の紙面直角方向に間隔を開けて２台のＣＣＤカメラ１２が配置されている。このＣＣＤカメラでの布帛の検出位置のすぐ下流側にピンローラ７が配置されており、このピンローラは、図の紙面直角方向に配置された３本のエアシリンダ１３で導入路を通過する布帛と当接離隔する。ピンローラ及びエアシリンダ１３を搭載したブラケット１４は、サーボモータで正逆回転する送りねじ（図示せず）により、図の紙面直角方向に位置調整自在である。ピンローラ７は、布帛に接触したとき、その周面に植立した多数のピンにより布帛を係止し、ブラケット１４の移動に伴って布幅方向に移動して処理トンネル２に導入される布帛の位置を設定する。例えば処理する布帛がタオル地であるときは、ＣＣＤカメラ１２でパイル織と平織の境目を検出し、それが定位置からずれていれば、ピンローラ７を上昇させて布帛に接触させ、ずれ量だけブラケット１４を図の紙面直角方向に移動して、布帛の幅方向位置を調整する。
【００１５】
ニップローラ８は、上下のローラの間に布帛を挟持して処理トンネル２へと送出す。このニップローラの上ローラは、布帛の先端のセットや保守点検のために、開放用の空気シリンダ１５で上方へ大きく移動できるようになっている。
【００１６】
処理トンネル２は、入口と出口部分に布幅方向（図の紙面直角方向）のスリット１０Ｌ、１０Ｒを設けた偏平な箱状の容器で、トンネル内の布幅方向両側にピンチェーン１６が配置されている。このピンチェーンは、両側のスリット１０Ｌ、１０Ｒの外側に配置したスプロケット１７Ｌ、１７Ｒ間に装架されており、左右（図の紙面直角方向）のスプロケット相互の間隔を調整できるようになっている。このピンチェーン１６は外周に布帛に刺入される多数のピンを備えており、その上流端部分には、ピンチェーンに向けて布帛を押接するためのブラシローラ１８が配置されている。
【００１７】
左右のピンチェーン１６は、出口側のスプロケット１７Ｒの間隔を入口側より広げることにより、平面視で下流側が僅かに間隔を広げられた態様で配置されており、従ってこのピンチェーンの周回により、処理トンネル２内を通過する布帛は、その移動に伴って幅方向に張力がかけられる。
【００１８】
引出部３には、分離板１９、一対のニップローラ２０Ｌ、２０Ｒ、案内ローラ２１及び巻取ローラ対２２が配置されている。分離板１９は、ピンチェーン１６の搬送方向に対して斜めに配置され、ピンチェーン１６によって処理トンネル２から送出された布帛は、この分離板１９に案内されてピンチェーン１６から離脱する。一対のニップローラ２０Ｌと２０Ｒの間には、布帛をＵ字形に垂れ下げる緩衝部２３が形成されており、上流側のニップローラ２０Ｌがピンチェーン１６と同期回転し、下流側のニップローラ２０Ｒが巻取ローラ対２２と同期回転することにより、供給と巻取との回転速度差による布帛の弛みや引き延ばしを防止している。
【００１９】
緩衝部２３には、Ｕ字形に垂下した布帛下端の下限と上限を検出する光電センサ２４、２５が配置されており、下限センサ２５が布帛を検出したときに、巻取ローラ対２２が回転を開始し、上限センサ２４が布帛を検出しなくなったときに、巻取ローラ対２２を停止させる。巻取ローラ対２２上には、処理済の布帛を巻装するロール２６が載置され、巻取ローラ対２２によって駆動される。
【００２０】
処理済の布帛を台車上にジグザグに折畳んで収納するときは、図に想像線で示すように、布帛を緩衝部２３から上方へ案内し、下流の送出しローラ２８から下方へ排出する。そして送出しローラ２８の下方の位置で台車２７を図の左右方向に往復移動させることで折畳み収納ができる。
【００２１】
過熱蒸気発生装置４は、処理トンネル２の下方の空間に配置されており、図５に示す構造の過熱蒸気発生器が４個設けられて、その蒸気供給パイプが処理トンネル２の下面に開口している。過熱蒸気発生器は、図５に示すように、飽和水蒸気を得るボイラ４１と得られた飽和水蒸気の加熱装置４２とを備えている。ボイラ４１は、金属製の缶４３の周囲に間隔をあけて高周波コイル４４を巻装したものである。缶４３に水を入れてコイル４４に高周波電流を印加することにより、誘導加熱された缶壁の熱を缶内の水に伝達して沸騰させ、飽和水蒸気を発生させる。加熱装置４２は、飽和水蒸気が通過するセラミックス製の蒸気供給管４６の周囲に高周波コイル４５を巻装したものである。ボイラ４１で発生した飽和水蒸気は、蒸気供給管４６を通過する間に高周波コイル４５で誘導加熱され、過熱蒸気となって過熱蒸気パイプを経て処理トンネル２に供給される。
【００２２】
上記実施例装置では、処理トンネル２内の布帛の通過時間は、ピンチェーン１６の速度制御により、１０分〜１分の範囲で調整可能であり、また処理トンネル内の過熱蒸気温度は、摂氏１００度（大気圧下での飽和蒸気圧）〜摂氏４００度まで調整可能である。一般に布帛の処理においては、摂氏１５０度〜２００度前後の過熱蒸気を用いる。処理時間及び上記温度をどのように設定するかは、処理する繊維の材質、布帛の厚さ、処理の目的などによって決定する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例装置の全体を示す概略図
【図２】図１の装置の導入部を示す詳細図
【図３】図１の装置の引出部を示す詳細図
【図４】ピンチェーンの配置を示す平面図
【図５】過熱蒸気発生装置の模式的な断面図
【符号の説明】
１ 導入部
２ 処理トンネル
４ 過熱蒸気発生装置
７ ピンローラ
12 ＣＣＤカメラ
16 ピンチェーン
47 過熱蒸気パイプ

Claims (2)

1. 入口と出口とがスリット状に大気圧に開口している箱形の処理トンネル(2)と、上記入口に布帛を案内する導入部(1)と、上記処理トンネル内で布帛を支持する送り装置(16)と、高周波加熱装置(4)とを備え、
   前記高周波加熱装置は、飽和水蒸気又は空気中に噴霧した水を当該空気と共に高周波コイル (45) を巻装した非導電性の管 (46) に通して高周波加熱する加熱装置 (42) を備え、前記処理トンネルにはこの加熱装置により大気圧下で飽和温度以上に加熱された過熱蒸気のみがその下面に開口している過熱蒸気パイプ(47)を経て供給され、
   常温常圧下で前記入口を通って上記処理トンネルに送り込まれた布帛の細い繊維の表面を飽和温度まで急激に加熱し、繊維表面と内部とに大きな温度勾配を生じさせることを特徴とする、繊維製品の仕上加工装置。
2. 上記処理トンネルへの布帛の導入部(1)に、布帛の通路に向けて定位置に設置されたＣＣＤカメラ(12)と、制御装置を介してこのＣＣＤカメラの検出信号により導入される布帛の幅方向位置を調整する位置調整ローラ(7)とを備えている、請求項１記載の繊維製品の仕上加工装置。

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