JP4186015B2

JP4186015B2 - 生地の安定化方法、生地の安定化装置及び生地の製造方法

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Publication number: JP4186015B2
Application number: JP20126698A
Authority: JP
Inventors: 武志泉
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1998-01-27
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2018-06-30
Also published as: HK1035563A1; CN1141433C; JPH11279934A; WO1999037846A1; US6702862B1; CN1288495A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、織物、編み物等の生地の安定化方法、安定化装置及び生地の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
織物、編物等の縫製加工用生地は、紡績、編織、精錬、漂白、染色等種々の工程を経て製品となる。この間に、個々の繊維あるいは糸は強制的に伸縮させられ、一部が永久的な寸法変化となり、他が残留歪みとして生地のなかに残留する。縫製加工工程において、芯地を熱接着したり、アイロン掛けを行う際に、生地に水分あるいは熱を加えると、上記残留歪みが解放されて寸法変化が顕在化し、伸張・収縮現象が生じて生地に皺等が生じやすい。
【０００３】
これは、水分、熱等によって生地内部が膨潤して、繊維内部の応力の一部解除、分子運動の変化、分子集合構造の変化、あるいは繊維集合体の構造変化等が互いに関連をもって起こり、繊維あるいは糸が安定した状態に戻ろうとすることによるものと考えられている。縫製段階あるいは縫製加工後の伸張・収縮現象が生じないように、芯地接着工程あるいは縫製工程前に種々の寸法安定化加工が行われる。
【０００４】
上記寸法安定化加工として、たとえば、特開平６ー２２８８５８号公報に記載されているスポンジング加工が挙げられる。スポンジング加工は、近年寸法安定化加工法の主流として種々の生地の寸法安定化加工に採用されている。
【０００５】
上記公報に記載されているスポンジング加工は、スチーム処理とスチーム・プレス処理とを組み合わせて構成されており、芯地の接着プレス工程や、中間・仕上げプレス工程における収縮、伸張等の寸法変化量を緩和できるとされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
生地の伸張・収縮現象が最も大きく現れる芯地接着工程においては、通常１３０℃程度の温度で生地及び芯地を加熱して接着境界面の熱可塑性バインダを溶融させ、その後プレス処理して生地と芯地とを貼り合わせている。
【０００７】
ところが、近年、生地素材が多様化するとともに、織物の織り構造等も多様化している。また、生地の密度が場所によって異なる場合も多い。このため、生地を均一に加熱するのが困難な場合もある。
【０００８】
このような場合、芯地接着面の温度を確保するためにヒータ温度を上げる場合が多い。ところが、ヒータ温度を上げると、加熱温度にむらが生じるとともに、ヒータ近傍の生地が高温にさらされ、その温度は１５０℃を越えることも多い。
【０００９】
このような温度条件では、上記公報に記載されているようなスポンジング加工を施した生地でも、大きな伸張・収縮現象が生じる。このため、あらかじめ裁断寸法を大きくとって、芯地接着工程後に再度所望の寸法に精密裁断する必要が生じ、工程数が大幅に増加する。
【００１０】
しかも、芯地を接着しない場合であっても、１４０℃以上の仕上げプレスを施したり、アイロン掛けを行うことも多い。生地を、短時間でもこのような高温にさらすと、従来のスポンジング加工を施した生地でも大きな収縮あるいは伸張が生じ、製品に皺等が生じるといった問題が発生しやすい。さらに、上記のような従来の安定化加工装置においては、帯状の生地を多数のローラ間に掛け回しながら上記のような各工程を行っている。したがって、生地に張力が作用した状態で加工が行われ、充分な寸法安定効果を得ることはできない。
【００１１】
本願発明は、上記の問題を解決し、芯地接着される生地や仕上げプレス等が施される生地の寸法を安定化できるとともに皺等の発生を防止できる、生地の安定化方法、生地の安定化装置及び寸法安定性の高い生地の製造方法を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１３】
本願の請求項１に記載した発明は、生地の安定化方法であって、生地に水分を添加する水分調整工程と、水分を添加した生地を加熱しながら圧縮操作を行う加熱プレス工程とを含み、生地を水平方向に走行するベルト上に支持しながら上記各工程が行われるとともに、上記加熱プレス行程は、生地を水平方向に走行する上下ベルト間に保持しながら、上記上下ベルトを介して圧力を作用させるものである。
【００１４】
通常、芯地を加熱接着する芯地接着工程においては、乾熱状態でプレス操作が行われることが多い。しかも、芯地との接着面全体を熱可塑性バインダの溶融温度以上に保持する必要があるため、生地全体を高温で一定時間保持した後ローラによってプレス操作が加えられる。したがって、加熱ヒータの近傍の生地表面には、芯地接着に必要な温度以上の熱負荷がかかり、従来のスポンジング加工のみでは芯地接着工程における伸張・収縮現象を充分に緩和することは困難であった。
【００１５】
本願の発明者は、上記芯地接着工程あるいは縫製後の仕上げプレス工程において、生地の表面に従来のスポンジング加工等で加えられる温度をはるかに越える温度が作用し、この温度が作用した状態で圧縮操作が行われることを発見した。また、これらの工程において、生地の水分が、加工を行う室内の温度及び湿度条件における自然水分保持量から大きく低下することも発見した。
【００１６】
そして、上記の芯地接着工程等で作用する温湿度を勘案した条件で生地を前加工すると、生地全体を１５０℃を越える温度で加熱して芯地接着工程を行っても、生地が大きく伸張・収縮しないことを確認し、本願発明に係る生地の安定化方法を考案するに到った。
【００１７】
本願発明では、まず、生地に水分を添加する水分調整工程を施す。この水分調整工程は、生地に霧を吹き付け、あるいはボイラ等から引き出した蒸気を生地に吹き付けることにより行うことができる。
【００１８】
水分を添加することにより、生地を構成する繊維間あるいは糸の摩擦を低減させ、潤滑性能を高めるとともに、次に説明する加熱プレス工程において作用する高い熱負荷によって、繊維の風合いが損なわれたり、機械的特性等が低下するのを防止できる。
【００１９】
すなわち、水分を全く添加しないと熱の伝達効率が悪くなるため、生地を安定化させにくくなり、生地を安定化に必要な温度まで上昇させた場合に生地を傷める恐れがある。
【００２０】
水分の添加量は特に限定されることはないが、本願の請求項４に記載した発明のように、水分調整工程において、生地の水分保持量が、少なくとも加工室温における自然水分保持量以上となるように調整するのが好ましい。自然水分保持量以下で加熱すると、上述したように、生地を傷める恐れがある。
【００２１】
一方、一定の寸法安定効果を得るためには、自然状態の生地重量に対して５％以下の水分を添加すれば充分である。さらに、２％から４％の水分を添加することによりほとんどの生地に対して効果を期待できる。生地は、少量の水分を添加するだけでも伸縮する。このため、上記水分調整工程を水平方向に走行するベルト上に生地を支持しながら行い、余計な応力が生地に作用しないように構成している。
【００２２】
加熱プレス工程においては、水分を添加した生地を加熱しながら圧縮操作を行う。所望の寸法安定効果を得るために、少なくとも圧縮領域を均一な温度に加熱した後に圧縮力を加えるのが望ましい。
【００２３】
本願発明では、水分調整工程において添加した水分が蒸気となって生地全体を覆うため、生地を均一に加熱することができる。また、生地の温度が上昇する過程で水分が潤滑材となり、生地の内部応力を効率よく開放できる。
【００２４】
加熱状態で圧縮操作を行うことにより生地の寸法安定効果が得られる理由は明らかではないが、加熱状態における生地の組織状態がプレス圧力によって固定化されるものと思われる。また、生地の余分な収縮をおさえたまま生地の安定化を図り、かつ生地表面の平滑性を高めることができるため、以降の工程における生地の取扱性も容易になる。
【００２５】
上記寸法安定効果を得るためには、上記各操作を生地に張力が作用しない平面状態で行うのが好ましい。従来のスポンジング加工機においては、いずれかの加工工程において円筒状のローラの周りに生地を掛け回している。このため、生地に自重ローラの掛け回し力による張力が内在した状態で加工が行われる。この張力による内部応力が熱接着時に顕在化して寸法変化や皺の原因になることが多い。本願発明では、生地の安定化工程の各工程を、水平方向に走行するベルト上に生地を支持しながら行うため、生地に自重等による張力が作用しない。また、ローラ等の曲面に対応した変形も起こらない。したがって、生地を充分に安定化させることができる。
【００２６】
特に本願発明では、上記加熱プレス工程を、生地を水平方向に走行する上下ベルト間に保持しながら、上記上下ベルトを介して圧力を作用させて行う。これにより、生地に張力が作用しない状態でプレスすることが可能となる。
【００２７】
さらに、請求項２に記載した発明のように、生地の安定化をより確実にするために、加熱プレス工程の前に、生地を水平方向に走行する通気性のない上下ベルト間に張力が作用しない状態で保持しながら加熱する加熱保持工程を含ませるのが好ましい。この加熱保持工程においては、水分調整工程において添加した水分がまず蒸発し、この蒸気が生地全体を覆った状態で温度が上昇する。また、生地を通気性のないベルト間に挟んで加熱することにより、少量の水分添加で生地の全体をより均一に加熱することができる。さらに、生地を張力が作用しない状態で保持しつつ加熱するため、収縮等を阻害することはなく、生地の内部応力を充分に解放できる。また、ヒータ等の加熱手段の表面温度が多少高くても、加熱むらが生じることはなく、生地全体を所定の温度まで短時間に高めることができる。加熱プレス工程ないし加熱保持工程における加熱温度は、請求項５に記載した発明のように、１３０℃〜１８０℃に設定するのが好ましい。
【００２８】
生地の寸法変化が問題となる芯地接着の際の加熱温度は、熱可塑性樹脂から構成されるバインダの溶融温度から決定され通常１３０℃前後である。加熱温度が加熱接着温度以下であると、芯地接着を行う際に作用する温度で生地に伸縮が生じやすい。したがって、請求項１０に記載したように加熱接着温度以上になるように設定する必要があり、少なくとも１３０℃以上の加熱温度に設定するのが好ましい。
【００２９】
さらに、芯地を加熱接着する生地においては、請求項１１に記載した発明のように、芯地接着温度より１０度以上高い温度で加熱するのが好ましい。加熱接着工程において作用する温度より高い温度で処理を施すことにより、加熱接着工程における寸法安定効果をより安定かつ確実なものとすることができる。また、生地に耐熱性があれば、１５℃以上高く設定するのがより好ましい。
【００３０】
一方、１８０℃以上に温度を上げると、生地の安定性は図られるものの、生地のもつ風合いを殺してしまうので好ましくない。
【００３１】
さらに、請求項１２に記載した発明のように、仕上げプレス工程においても、１５０℃〜１７０℃の温度が作用する場合がある。したがって、仕上げプレス工程において、生地を安定化させるには、仕上げプレス温度以上に設定するのが好ましい。
【００３２】
請求項６に記載した発明のように、加熱プレス工程におけるプレス圧力を、０．０２Kg/cm²〜３Kg/cm²に設定するのが好ましい。
【００３３】
プレス圧力は、生地の種類、厚さ等に応じて変更することができるが、発生した皺を除去できるとともに、生地の風合いを損ねず、かつ生地に目的の熱加工効果を与える範囲で設定するのが好ましい。
【００３４】
プレス圧力が０．０２Kg/cm²より小さいと、生地の皺等を除去できない恐れがある。一方、３Kg/cm²以上に設定すると、生地が偏平化して、生地の風合いを損ねる恐れがある。
【００３５】
生地の安定化を確実なものにするとともに皺等を円滑に除去するため、請求項７に記載した発明のように、上記加熱プレス工程において、プレス圧力をしだいに増加させながら圧縮操作を行うのが好ましい。
【００３６】
本願の請求項８に記載した発明は、上記加熱保持工程ないし加熱プレス工程において、生地重量を自然状態の９８〜９０％に低減させるように、加熱温度及び加熱保持時間を設定した、ものである。
【００３７】
芯地接着工程あるいは仕上げプレス工程においては、生地が高温にさらされるため、重量が自然重量から大きく減少する。上記生地の重量減少率は、芯地接着工程ないし仕上げプレス工程における重量減少率に対応させて、加熱温度及び加熱時間を設定したものである。
【００３８】
生地本来の重量を減少させるまで加熱することにより生地が安定化する理由は明らかではないが、熱処理効果を確実にすることができるため、以後に同程度の温度が作用した場合にも、寸法等の変化が生じにくくなるものと思われる。
【００３９】
一方、生地重量を上記の値の範囲内で低減させるように加熱温度、加熱時間を設定すると、生地の寸法安定効果が得られるばかりでなく、生地が保持する水分が過度に低下することもない。したがって、生地の風合いを低下させたり、生地の機械的特性を低下させることなく、生地の安定化を図ることができる。
【００４０】
加熱プレス工程ないし加熱保持工程における、加熱温度及び加熱時間は、請求項９に記載した発明のように、加熱温度を１３０℃〜１８０℃に設定するとともに、加熱保持工程ないし加熱プレス工程における加熱時間を５秒から１２０秒に設定して、生地の重量を加工室温における自然状態の重量の９８％〜９０％に低減させるのが好ましい。
【００４１】
水分調整工程において水分を添加した種々の生地を、芯地接着温度ないしこれより１０℃高い温度で加熱した場合、５秒〜１２０秒の間で、水分保持量を請求項８に記載した値に減少させることができる。したがって、上記の範囲内で加熱時間を調節することにより、加熱保持工程ないし加熱プレス工程における水分の調節量を精度高く調節することができる。また、上記加熱時間でほとんどの生地に対応できる。
【００４２】
また、水分調整工程において水分を添加しているため、加熱時間が多少長くなっても温度むらが生じにくく、生地全体を一定温度に加熱できる。なお、この加熱時間も芯地接着の際の加熱時間を基準として、それ以上に設定するのが好ましい。
【００４３】
加熱プレス工程の後に、請求項３に記載した発明のように、強制冷却工程を行うことができる。強制冷却工程を施すことにより、加熱プレス工程における効果をより確実なものとすることができるとともに、生地に不要な皺等が発生するのを防止できる。
上記強制冷却工程においても、生地に応力等が内在した状態で冷却されないように、生地を水平方向に走行するベルト上に支持しながら冷却するのが好ましい。強制冷却工程は、室温あるいは冷却した空気を生地の間に通過させればよい。
【００４４】
本願発明に係る安定化方法においては、生地の保有水分を調整した後に、加熱操作を行うため、生地の特性が大きく低下することはない。また、上記水分を添加した上で加熱操作を行うため、発生する高温蒸気を利用して生地の全体を均一に加熱することができる。したがって、精度の高い加熱操作を行うことが可能となり、耐熱性の低い生地に対しても適用することができる。
【００４５】
本願の請求項１３に記載した発明は、生地の安定化装置に係る発明であり、生地を水平方向に走行するベルト上に支持しながら搬送する搬送手段と、上記搬送手段によって搬送される生地に水分を添加する水分調整手段と、上記搬送手段によって搬送される生地を加熱しながら圧縮操作を加える加熱圧縮手段とを備え、上記加熱圧縮手段は、生地を水平方向に走行する上下ベルト間に保持しながら、上記上下ベルトを介して圧縮操作を加えるように構成されている。
【００４６】
上記搬送手段は、各手段における加工を行いながら生地を搬送するために設けられるものであり、生地に張力が作用しないように、水平方向に走行するベルトが採用される。
【００４７】
請求項１８に記載した発明のように、水分調整領域における搬送手段を、蒸気透過性のベルトで構成するとともに、上記水分調整手段を、上記蒸気透過性のベルトの上方又は下方から生地に蒸気を吹き付ける蒸気吹き付け装置で構成することができる。また、請求項１９に記載した発明のように、上記水分調整手段として、霧吹き装置を採用することができる。
【００４８】
蒸気吹き付け装置は、ボイラ等の蒸気発生装置を用いて容易に構成することができる。また、従来のスポンジング装置等と組み合わせて使用することができる。この場合、スポンジング装置の最終段階で、生地を所定の水分保持量まで乾燥させあるいは加湿することのできる水分調整手段を設けるとよい。
【００４９】
上記加熱圧縮手段は、加熱状態にある生地に圧縮操作を加えるものであり、生地を所定の温度に加熱した状態で圧縮操作を加えるように構成するのが望ましい。本願発明では、上記加熱圧縮手段を、生地を水平方向に走行する上下ベルト間に保持しながら、上記上下ベルトを介して圧縮操作を加えるように構成する。
【００５０】
上記加熱圧縮手段として、上記ベルトを挟圧するローラが加熱される加熱圧縮ローラを採用できる他、生地を加熱するヒータと生地を挟持したベルトを圧縮する圧縮ローラとを組み合わせて、加熱圧縮手段を構成してもよい。
【００５１】
また、本願の請求項１４に記載した発明のように、加熱圧縮手段とは別途に、生地を水平方向に走行する通気性のない上下ベルト間に張力が作用しない状態で加熱保持できる加熱保持手段を設け、生地を充分に加熱してから圧縮操作を行えるように構成することもできる。
【００５２】
本願の請求項１５に記載した発明は、生地を水平方向に走行するベルト上に支持しながら強制冷却する強制冷却手段を設けたものである。
【００５３】
上記冷却手段として、請求項２４に記載した発明のように、上記ベルトを空気透過性の材料で形成するとともに、上記強制冷却手段を、生地及び上記ベルトに常温空気又は冷却空気を通過させることにより生地を強制冷却するように構成することができる。強制冷却する場合にも、生地を水平方向に走行するベルト上に支持して応力等が作用しないように構成するのが望ましい。
【００５４】
本願の請求項１６に記載した発明は、水分調整手段を設けた水分調整領域と、加熱手段によって生地を加熱保持する加熱保持領域と、生地を加熱保持しつつ、圧縮手段によって圧縮操作を加える加熱圧縮操作領域と、冷却手段によって生地を強制冷却する強制冷却領域とを設け、上記搬送手段が上記各領域に生地を順次搬送するように構成したものである。
【００５５】
安定化装置内に本願発明に係る各工程を行う領域を設け、これら領域間で生地を搬送手段によって搬送する。上記搬送手段は、生地に張力が作用しない状態で搬送するため、水平方向に走行するベルト上に支持して搬送するように構成するのが望ましい。また、搬送手段は、一つである必要はなく、複数のベルトを組み合わせて構成することもできる。
【００５６】
本願の請求項１７に記載した発明は、上記加熱保持領域及び加熱圧縮操作領域における上記搬送手段が、蒸気不透過性の材料で形成されるとともに生地を上下から挟むようにして保持して搬送する一対の挟持ベルトであり、上記加熱手段が、上記上下ベルトの外側面に沿って配置される上下のヒータであり、上記圧縮手段が、上記上下ベルトを介して生地に圧力を加えるように構成されているものである。
【００５７】
上記挟持ベルトは、加熱手段及び圧縮手段と共働して生地を所定の温度及び所定の圧力に保持することができる。すなわち、加熱保持領域においては、生地を上下から挟むようにして保持しつつ搬送することにより、生地に余分な力を作用させないようにして生地の残留歪の解放を促進し、寸法安定効果を高めることができる。
【００５８】
生地から発生する蒸気を利用して生地を蒸らすようにして生地全体を均一に加熱するために、上記挟持ベルトを蒸気不透過性の材料で形成するのが望ましい。また、蒸気は挟持ベルトの両側部から発散していくが、蒸気の発散量を抑制できるため、生地の水分を急激に低下させることなく均一な条件で加熱保持することができる。
【００５９】
しかも、生地は、上下の挟持ベルトに挟まれて平坦面状に保持されながら搬送されるため、湾曲癖等がつく恐れもない。
【００６０】
上記加熱手段は、電熱式のヒータに限定されることはなく、電磁誘導式の加熱装置を採用することもできる。
【００６１】
本願の請求項２０に記載した発明は、上記加熱圧縮手段として、上記挟持ベルトの上下に配置されるとともに、これら上下の挟持ベルトを介して生地に圧力を加える上下一対の圧縮ローラを採用したものである。
【００６２】
上記圧縮ローラは、上記挟持ベルトを介して生地に圧縮力を作用させ、生地の安定性を確実なものにする。また、発生した皺等を除去するとともに、生地表面の平滑化を図ることができる。上記圧縮ローラの構造等は特に限定されることはなく、加熱温度を保持した状態で生地に圧縮操作を行うことができればよい。
【００６３】
また、上記圧縮ローラの数も特に限定されることはなく、請求項２１に記載した発明のように、上記上下一対の圧縮ローラを上記挟持ベルトに沿って連続的に複数組設けることもできる。
【００６４】
上記加熱圧縮手段として、請求項２２に記載した発明のように、上記加熱圧縮手段が、上記挟持ベルトの上下に配置されるとともに、これら上下の挟持ベルトを介して生地に圧力を加える上下一対の圧縮プレートを採用することができる。
【００６５】
圧縮プレートを採用することにより、広い面積にわたって生地を均一に圧縮することが可能となる。このため、生地の風合いを損ねることなく、確実な熱処理効果を得ることができる。
【００６６】
また、請求項２３に記載した発明のように、上記圧縮手段を、生地の移送方向に向かって圧縮圧力をしだいに増加するように構成することができる。
【００６７】
圧縮圧力をしだいに増加させることにより、生地に無理な力を作用させたり、無用な変形を生じさせることなく圧縮操作を行うことができる。また、生地の搬送速度が大きくなった場合にも、安定した圧縮力を作用させることができる。
【００６８】
本願の請求項２５から請求項３１に記載した発明は、本願発明に係る生地の安定化方法を生地の製造方法に適用したものである。
【００６９】
従来、生地の製造と生地の安定化加工とは別途に行われることが多かった。このため、工程が増加するばかりでなく、加工コストが増加するといった問題も発生していた。
【００７０】
本願発明に係る生地の安定化方法は、適用できる生地の範囲が広く、芯地が熱接着される生地に適用できるばかりでなく、寸法安定性が要求される種々の生地に適用できる。また、寸法安定化効果が大きいため、種々の後加工が施される生地に適用できる。したがって、生地の製造工程に含ませることにより、生地を製造すると同時に安定化を図ることができる。
【００７１】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を図に基づいて具体的に説明する。
【００７２】
図１に本願発明の第１の実施の形態を示す。
【００７３】
この図に示すように、第１の実施の形態に係る生地の安定化装置１は、生地２の水分を調整する水分調整装置３と、生地２を上下から挟むようにして搬送する一対の挟持ベルト４ａ，４ｂと、上記挟持ベルト４ａ，４ｂによって搬送される生地２を上下から加熱する加熱ヒータ５ａ，５ｂと、加熱された生地２にプレス圧力を加える一対の圧縮ローラ６ａ，６ｂと、生地を強制冷却する冷却装置７とを備えて構成される。
【００７４】
上記水分調整装置３は、生地を載置して搬送する搬送ベルト３ａと、この搬送ベルト３ａに保持される生地２に、図示しないボイラで発生させた蒸気を吹き付ける吹き付け装置３ｂとを備えて構成されている。搬送ベルト３ａは、プーリ８ａ，８ｂに掛け回されるとともにモータ９によって駆動されるように構成されている。上記搬送ベルト３ａは通気性のある材料で形成されており、生地２を載置して上記吹き付け装置３ｂ内に搬送する。
【００７５】
上記吹き付け装置３ｂは、ボイラにつながる管路１０から取り入れた蒸気を所定の湿り度に調整して上方から生地２に吹き付けるとともに、余分な蒸気を下方に排出できるように構成されている。生地２に蒸気を吹き付けることにより、生地２に水分が添加され、生地の保有水分が調整される。
【００７６】
上記挟持ベルト４ａ，４ｂは、上記圧縮ローラ６ａ，６ｂとともに、モータ１１及びベルト伝動手段によって駆動される。上記挟持ベルト４ａ，４ｂは、耐熱性を備えるとともに通気性がない材料で形成されており、生地２を圧力が作用しない状態で保持して搬送できるように構成されている。
【００７７】
実施の形態では、挟持ベルトの表面がテフロン加工されており、耐熱性を有するとともに生地との摩擦を低減させて、生地に余分な力が作用しないように構成している。上記挟持ベルト４ａ，４ｂは、それぞれ複数のローラ１２ａ〜１２ｄ、１３ａ〜１３ｄによって内部空間が形成されるように支持されており、この内部空間に上記加熱ヒータ５ａ，５ｂ、圧縮ローラ６ａ，６ｂがそれぞれ配置されている。
【００７８】
上記加熱ヒータ５ａ，５ｂは、上記挟持ベルト４ａ，４ｂの内側部において生地の進行方向に所定長さで挟持ベルト４ａ，４ｂに接するように形成されており、上記挟持ベルト４ａ，４ｂを介して生地２を上下方向から加熱し、挟持ベルト４ａ，４ｂと共働して生地を所定の温度で所定時間保持できるように構成されている。上記加熱ヒータ５ａ，５ｂの発熱体は特に限定されることはなく、電気抵抗式の発熱体、電磁誘導加熱を利用した発熱体等を採用することができる。
【００７９】
上記圧縮ローラ６ａ，６ｂは、上記挟持ベルト４ａ，４ｂを介して生地２に圧力を加えるように構成されている。下方の圧縮ローラ６ｂが上下方向移動可能に形成されるとともに、圧力調節装置１４によって上方のローラ６ａに対して所望の押圧力を作用させることができるように構成されている。
【００８０】
上記冷却装置７は、挟持ベルト４ａ，４ｂから排出される生地２を載置して搬送する搬送ベルト１５と、この搬送ベルト１５に保持される生地２に常温空気又は冷却空気を通過させる送風装置１６とを備える。上記送風装置１６の上部には送風機が内蔵される一方、下方に吸引機が内蔵されている。上記搬送ベルト１５は通気性のある材料で形成されており、搬送される生地に空気を通過させることにより前工程で加えられた熱を除去できるように構成されている。なお、上記送風装置１６内に、空気を冷却する冷却装置を設けて、冷却空気を生地２に通過させるように構成してもよい。上記搬送ベルト１５は、プーリ１７ａ，１７ｂに掛け回されてモータ１８によって駆動されるように形成されており、生地２を載置して上記送風装置１６内を搬送するように構成されている。
【００８１】
上記冷却装置７から排出される生地は、バケット１９内に折り畳まれて収容され、次の工程に移行する。
【００８２】
図２に、本実施の形態に係る生地安定化工程（Ｓ１〜Ｓ４）、及び縫製品が完成するまでの工程（Ｓ５〜Ｓ９）の概略フローチャートを示す。
【００８３】
本実施の形態においては、図１に示した安定化装置１よって達成される安定化工程（Ｓ１〜Ｓ４）、生地及び芯地を所定の寸法・形状に裁断するカッティング工程（Ｓ５）、上記生地と芯地とを積層して加熱接着する芯地接着工程（Ｓ６）、芯地を積層した生地を縫製する縫製工程（Ｓ７）、及び縫製された芯地接着生地を加熱プレスする仕上げプレス工程（Ｓ８）を経て製品が完成する。
【００８４】
上記カッティング工程（Ｓ５）から上記仕上げプレス工程（Ｓ８）は、従来と同様であるので説明は省略し、本願発明に係る安定化工程（Ｓ１〜Ｓ４）について詳述する。なお、上記カッティング工程（Ｓ５）から上記仕上げプレス工程（Ｓ８）は、縫製段階における主要な工程をピックアップしたものであり、これらの工程に限定されるものではない。
【００８５】
本実施の形態では、図１に示すように、加熱ヒータ５ａ，５ｂと、圧縮ローラ６ａ，６ｂとを別途に設け、加熱ヒータ５ａ，５ｂを搬送される間に所定の温度に加熱保持する加熱保持工程Ｓ２を設けるとともに、この加熱温度を保持した状態で圧縮操作を行うように構成している。なお、圧縮ローラ自体を加熱できるように構成し、あるいは上記加熱ヒータと上記圧縮ローラを一体的に構成して、加熱保持工程を省略することもできる。
【００８６】
図３に、本実施の形態における安定化工程（Ｓ１〜Ｓ４）における生地重量の変化を示す。なお、本実施の形態における安定化工程は、室温２５℃、相対湿度６０％の環境において行い、基準となる生地の初期重量は上記環境における自然重量である。また、本実施の形態においては、３種類の生地について本願発明に係る安定化工程を施した後、芯地接着工程、仕上げプレス工程を施し、従来のスポンジング加工を施したものと寸法の変化を比較した。
【００８７】
水分調整工程Ｓ１は、図１に示す水分調整装置３によって行われる。上記水分調整装置３において生地２に蒸気を通過させることにより、生地重量（初期重量）に対して５％以下の水分を添加する。なお、生地によっては過剰な水分を保持している場合があり、このような場合、図３に示すｃの材料のように、蒸気を通過させても重量が増加しない場合もある。また、過度の水分を保持している場合には、水分調整工程において乾燥空気等を用いて水分量を調整することもできる。
【００８８】
上記の水分保持量は、生地を構成する繊維間あるいは糸の摩擦を低減させ、潤滑性能を高めて応力緩和を促進するとともに、次に説明する加熱保持工程及び加熱プレス工程において作用する高い熱負荷によって、繊維の風合い、機械的特性が低下しないように設定されたものである。
【００８９】
水分を全く添加しないと、繊維間あるいは糸の摩擦係数が高いまま加熱保持されることになり、生地を安定化させることができないばかりでなく、生地を傷める恐れもある。一方、上記水分の添加量が多すぎると、加熱保持工程において生地を所定の温度まで上昇させるのに時間がかかる。生地の種類によって異なるが、２％から４％の水分を添加するのが好ましい。
【００９０】
上記水分調整工程（Ｓ１）を経た生地は、挟持ベルト４ａ，４ｂと加熱ヒータ５ａ，５ｂによって加熱保持工程（Ｓ２）に移る。
【００９１】
加熱保持工程においては、上記挟持ベルト４ａ，４ｂに挟持した生地を１５０℃に加熱した状態で約１５秒間搬送しながら保持する。上記加熱保持時間は、挟持ベルト４ａ，４ｂの走行速度を調整することにより調整できる。上記挟持ベルト４ａ，４ｂは、通気性のない材料で形成されているため、生地から蒸発する蒸気を介して生地全体を均一な温度に加熱保持することができる。すなわち、高温の蒸気で生地を蒸らすようにして加熱するのである。生地から発生した蒸気は、挟持ベルトの両側から発散していくが、発散量が抑制されるため挟持ベルト間における温度及び湿度環境が一定化され、均一な条件で生地が加熱される。
【００９２】
次に、上記挟持ベルト４ａ，４ｂに挟持され、加熱保持した状態で、加熱プレス工程（Ｓ３）を行う。本実施の形態では、プレス圧力を芯地接着工程（Ｓ６）において作用するプレス圧力と同じ１ｋｇ／ｃｍ²に設定している。上記加熱プレス工程（Ｓ３）を施すことにより、加熱状態における生地の組織状態を固定化して生地の余分な収縮をおさえたまま生地の安定化を図ることができる。また、水分調整工程（Ｓ１）及び加熱保持工程（Ｓ２）において生地２に生じた皺、しぼ等を除去し、生地表面を平滑化することができる。
【００９３】
図３に示すように、加熱プレス工程（Ｓ３）後の生地重量は、室温における生地重量（初期重量）の９８％〜９０％まで低下させられる。加熱ヒータ５ａ，５ｂの温度、、挟持ベルト４ａ，４ｂの走行速度を調節することにより、上記重量の低減率を容易に調整することができる。
【００９４】
上記加熱プレス工程（Ｓ３）が終了した後に、冷却装置７によって強制冷却工程（Ｓ４）を行い、生地２を室温まで冷却して安定化工程を終了する。図３に示すように、生地は、上記強制冷却工程（Ｓ４）終了後にも空気中の水分を吸収し、１２時間経過後には、室温における生地重量（初期重量）まで戻ることがわかる。
【００９５】
図４ないし図９に、生地の寸法変化を示す。図４、図６、図８は、従来のスポンジング加工を施した生地に、芯地接着工程、仕上げプレス工程を施した場合のものであり、図５、図７、図９は、本実施の形態にかかる安定化工程を施した生地に、芯地接着工程、仕上げプレス工程を施したものである。各図には、各生地のたて方向及びよこ方向の生地の寸法変化を初期寸法からの変化割合（％）で示してある。
【００９６】
なお、各図における芯地接着工程は、１３０℃の温度で約１０秒間保持した後、１Kg／ｃｍ²の圧力でプレス処理を行った。また、仕上げプレス工程は、約１５０℃の温度、０．４Kg／ｃｍ²の圧力で約５秒間プレス処理を行った。なお、これら処理を行う場合に水分は添加していない。
【００９７】
図４、図６及び図８に示すように、従来のスポンジング加工を施した生地においては、芯地接着工程、仕上げプレス工程で生地が大きく収縮していることが判る。
【００９８】
一方、図５、図７及び図９に示すように、本願発明に係る安定化処理を施すことにより、芯地接着工程及び仕上げプレス工程における生地の収縮が大幅に緩和される。
【００９９】
芯地接着工程おける生地の寸法変化を防止することにより、芯地接着工程を行う前に精密裁断を行うことが可能になり、工程を大幅に削減することができる。また、仕上げプレス工程における収縮を防止できることから、製品の仕上がりが大幅に向上するとともに、皺等の発生による不良品の発生を低減させることができる。
【０１００】
図１０に生地の安定化装置の第２の実施の形態を示す。なお、図１と同一の部材には、同一の符号を付してある。
【０１０１】
この図に示す安定化装置１０１は、加熱圧縮手段として、上下一対の圧縮プレート１０６ａ，１０６ｂを採用したものである。圧縮プレート１０６ａ，１０６ｂは、挟持ベルト４ａ，４ｂを介して生地２を挟圧している。
【０１０２】
図１１は、図１０に示す圧縮プレート１０６ａ，１０６ｂの作用を説明するための要部拡大図である。
【０１０３】
この図に示すように、圧縮プレート１０６ａ，１０６ｂは、調節部材１０４ａ，１０４ｂに対して前後方向のバネ１０７ａ，１０７ｂを介して支持されており、調節部材１０４ａ，１０４ｂの対向角度を調節することにより、挟持ベルト４ａ，４ｂの進行方向にむけて圧縮力がしだいに増加するように設定している。
【０１０４】
また、上記圧縮プレート１０６ａ，１０６ｂの内部にはヒータ１０５が内蔵されており、生地２を加熱するとともに圧縮力を作用させることができるように構成されている。
【０１０５】
上記圧縮プレート１０６ａ，１０６ｂを採用することにより、圧力をしだいに増加させながら圧縮操作を行うことができる。圧縮圧力をしだいに増加させることにより、生地に無理な力を作用させたり、無用な変形を生じさせることなく圧縮操作を行うことができる。また、生地の搬送速度が大きくなった場合にも、安定した圧縮力を作用させることができる。
【０１０６】
しかも、圧縮プレート１０６ａ，１０６ｂにヒータ１０５を内蔵しているため、圧縮操作と加熱操作とをほぼ同時に行うことが可能となる。しかも、最大圧縮力が作用する前に所定の温度まで生地２を加熱できるため、熱処理効果が低下する恐れもない。
【０１０７】
さらに、図１に示す加熱ヒータ５ａ，５ｂを省略することが可能となり、図１２に示すように、加熱保持工程を省略することができる。このため、装置を小型化することもできる。
【０１０８】
図１３に本願発明に係る安定化装置の第３の実施の形態を示す。この図においては、圧縮手段として、挟持ベルトを挟んで上下に対向する圧縮ローラ２０６ａ，２０６ｂを４組ずつ設けて構成される。なお、図１３は、要部を拡大した図面であるが、他の構成は、図１と同様である。
【０１０９】
上方に配置される圧縮ローラ２０６ａは、連結部材２０７に回転可能に支持されている。また、この連結部材２０７は調節部材２０８に対してバネ２０９ａ，２０９ｂを介して支持されている。
【０１１０】
一方、下方に配置される圧縮ローラ２０６ｂは、連結部材２０９に回転可能に支持されるとともに、固定部材２１０に連結支持されている。上記調節部材２０８は固定角度を調節できるように構成されており、挟持ベルト４ａ，４ｂの進行方向にむけて圧縮力がしだいに増加するように設定している。
【０１１１】
隣接する各圧縮ローラ間には、加熱ヒータ２１１が配置されており、生地２を加熱しつつ圧縮操作を行うことができるように構成している。
【０１１２】
本願発明の範囲は、上述の実施の形態に限定されることはない。実施の形態では、蒸気を吹き付けることにより生地に水分を添加するように構成したが、高温蒸気を生地に吹き付けることにより、水分を添加すると同時に生地を加熱あるいは予熱するように構成することもできる。
【０１１３】
また、実施の形態においては、本願発明に係る生地の安定化方法を達成するために、独立した安定化装置を構成したが、他の生地加工装置と組み合わせて構成することもできる。
【０１１４】
芯地接着温度及び圧力、仕上げプレス温度及び圧力も実施の形態に限定されることはなく、加工する生地の性質等に応じて変更することができる。
【０１１５】
また、本願発明に係る生地の安定化装置と芯地接着装置とを一体的に構成し、積層生地を連続的に製造できる装置を製作することもできる。
【０１１６】
また、従来のスポンジング加工等がすでに施された生地に対して本願発明に係る安定化方法を適用し、寸法安定効果をさらに高めることもできる。また、他の化学的あるいは物理的な生地安定化方法と組み合わせることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る安定化装置の概略構成図である。
【図２】本願発明に係る安定化工程を含む製品製造工程の概略を示すフローチャートである。
【図３】本願発明に係る安定化工程における生地重量の変化を表す図である。
【図４】従来のスポンジング加工を行った生地に芯地接着工程及び仕上げプレス工程を施した場合の寸法変化を示す図である。
【図５】本願発明に係る安定化加工を行った生地に芯地接着工程及び仕上げプレス工程を施した場合の寸法変化を示す図である。
【図６】従来のスポンジング加工を行った生地に芯地接着工程及び仕上げプレス工程を施した場合の寸法変化を示す図である。
【図７】本願発明に係る安定化加工を行った生地に芯地接着工程及び仕上げプレス工程を施した場合の寸法変化を示す図である。
【図８】従来のスポンジング加工を行った生地に芯地接着工程及び仕上げプレス工程を施した場合の寸法変化を示す図である。
【図９】本願発明に係る安定化加工を行った生地に芯地接着工程及び仕上げプレス工程を施した場合の寸法変化を示す図である。
【図１０】生地の安定化装置の第２の実施の形態を示す図である。
【図１１】図１０に示す安定化装置の作用を説明するための要部拡大図である。
【図１２】図１０に示す生地の安定化装置を用いた場合の製品製造工程の概略を示すフローチャートである。
【図１３】生地の安定化装置の第３の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
１安定化装置
２生地
３水分調整手段
４ａ挟持ベルト
４ｂ挟持ベルト
５ａ加熱ヒータ
５ｂ加熱ヒータ
６ａ圧縮ローラ
６ｂ圧縮ローラ
７冷却装置

Claims

生地の安定化方法であって、
生地に水分を添加する水分調整工程と、
水分を添加した生地を加熱しながら圧縮操作を行う加熱プレス工程とを含み、
生地を水平方向に走行するベルト上に支持しながら上記各工程が行われるとともに、
上記加熱プレス行程は、生地を水平方向に走行する上下ベルト間に保持しながら、上記上下ベルトを介して圧力を作用させる、生地の安定化方法。
加熱プレス工程の前に、生地を水平方向に走行する通気性のない上下ベルト間に張力が作用しない状態で保持しながら加熱する加熱保持工程を含む、請求項１に記載の生地の安定化方法。
加熱プレス工程の後に、生地を水平方向に走行するベルト上に支持しながら強制冷却工程を行う、請求項１又は請求項２のいずれかに記載の生地の安定化方法。
水分調整工程において、生地の水分保持量が、少なくとも加工室温における自然水分保持量以上となるように水分を添加する請求項１から請求項３のいずれかに記載の生地の安定化方法。
加熱温度を１３０℃〜１８０℃に設定した請求項１から請求項４のいずれかに記載の生地の安定化方法。
上記加熱プレス工程におけるプレス圧力を、０．０２Kg/cm²〜３Kg/cm²に設定した、請求項１から請求項５のいずれかに記載の生地の安定化方法。
上記加熱プレス工程において、プレス圧力をしだいに増加させながら圧縮操作を行う、請求項１から請求項６のいずれかに記載の生地の安定化方法。
上記加熱保持工程ないし加熱プレス工程において、生地重量を自然状態の９８〜９０％に低減させるように、加熱温度及び加熱保持時間を設定した、請求項１から請求項７のいずれかに記載の生地の安定化方法。
加熱温度を１３０℃〜１８０℃に設定するとともに、加熱保持工程ないし加熱プレス工程における加熱時間を５秒から１２０秒に設定して、生地の重量を加工室温における自然状態の重量の９８％〜９０％に低減させる、請求項１から請求項８のいずれかに記載の生地の安定化方法。
芯地を加熱接着する生地の安定化方法であって、
加熱温度を芯地の加熱接着温度以上に設定した、請求項１から請求項９のいずれかに記載の生地の安定化方法。
芯地を加熱接着する生地の安定化方法であって、
加熱温度を芯地の加熱接着温度より１０℃以上高く設定した請求項１から請求項１０のいずれかに記載の生地の安定化方法。
仕上げプレスが施される生地の安定化方法であって、
加熱温度を仕上げプレス温度以上に設定した、請求項１から請求項１１のいずれかに記載の生地の安定化方法。
生地を水平方向に走行するベルト上に支持しながら搬送する搬送手段と、
上記搬送手段によって搬送される生地に水分を添加する水分調整手段と、
上記搬送手段によって搬送される生地を加熱しながら圧縮操作を加える加熱圧縮手段とを備え、
上記加熱圧縮手段は、生地を水平方向に走行する上下ベルト間に保持しながら、上記上下ベルトを介して圧縮操作を加えるように構成されている、生地の安定化装置。
生地を水平方向に走行する通気性のない上下ベルト間に張力が作用しない状態で加熱保持できる加熱保持手段を備える、請求項１３に記載の生地の安定化装置。
生地を水平方向に走行するベルト上に支持しながら強制冷却する強制冷却手段を設けた、請求項１３又は請求項１４のいずれかに記載の生地の安定化装置。
水分調整手段を設けた水分調整領域と、
加熱手段によって生地を加熱保持する加熱保持領域と、
生地を加熱保持しつつ、圧縮手段によって圧縮操作を加える加熱圧縮操作領域と、
冷却手段によって生地を強制冷却する強制冷却領域とを設け、上記搬送手段が上記各領域に生地を順次搬送するように構成されている、請求項１３から請求項１５のいずれかに記載の生地の安定化装置。
上記加熱保持領域及び加熱圧縮操作領域における上記搬送手段が、蒸気不透過性の材料で形成されるとともに生地を上下から挟むようにして保持して搬送する一対の挟持ベルトであり、
上記加熱手段が、上記上下ベルトの外側面に沿って配置される上下のヒータであり、
上記圧縮手段が、上記上下ベルトを介して生地に圧力を加えるように構成されている、請求項１６に記載の生地の安定化装置。
水分調整領域における搬送手段が、蒸気透過性のベルトで構成されているとともに、
上記水分調整手段が、上記蒸気透過性のベルトの上方又は下方から生地に蒸気を吹き付ける蒸気吹き付け装置である、請求項１３から請求項１７のいずれかに記載の生地の安定化装置。
上記水分調整手段が霧吹き装置である、請求項１３から請求項１８のいずれかに記載の生地の安定化装置。
上記加熱圧縮手段が、上記挟持ベルトの上下に配置されるとともに、これら上下の挟持ベルトを介して生地に圧力を加える上下一対の圧縮ローラである、請求項１３から請求項１９のいずれかに記載の生地の安定化装置。
上記上下一対の圧縮ローラを上記挟持ベルトに沿って連続的に複数組設けた、請求項２０に記載の生地の安定化装置。
上記加熱圧縮手段が、上記挟持ベルトの上下に配置されるとともに、これら上下の挟持ベルトを介して生地に圧力を加える上下一対の圧縮プレートである、請求項１３から請求項１９のいずれかに記載の生地の安定化装置。
上記圧縮手段は、生地の移送方向に向かって圧縮圧力をしだいに増加するように構成されている、請求項１３から請求項２２のいずれかに記載の生地の安定化装置。
上記ベルトを空気透過性の材料で形成するとともに、上記強制冷却手段を、生地及び上記ベルトに常温空気又は冷却空気を通過させることにより生地を強制冷却するように構成した、請求項１５から請求項２３のいずれかに記載の生地の安定化装置。
生地に水分を添加する水分添加処理を行い、次いでその生地を加熱しながら圧縮処理を行う圧縮処理を含むとともに、これら処理を水平方向に走行するベルト上に生地を支持して行う安定化工程を含む生地の製造方法であって、
上記圧縮処理は、上記生地を水平方向に走行する上下ベルト間に保持しながら、上記上下ベルトを介して圧力を作用させることにより行われる、生地の製造方法。
上記安定化工程は、生地に水分を添加した後、生地を水平方向に走行する通気性のない上下ベルト間に張力が作用しない状態で加熱保持し、次いで上記ベルト間で加熱温度を保持しつつ圧縮処理を行うものである、請求項２５に記載の生地の製造方法。
上記圧縮処理の後、生地を水平方向に走行する通気性のあるベルト上に支持しながら生地を強制冷却する、請求項２５又は請求項２６のいずれかに記載の生地の製造方法。
上記生地の加熱温度が、１３０℃以上１８０℃以下である請求項２５から請求項２７のいずれかに記載の生地の製造方法。
上記圧縮処理圧力を、０．０２Kg/cm²〜３Kg/cm²に設定した、請求項２５から請求項２８のいずれかに記載の生地の製造方法。
上記生地が芯地接着に供されるものである、請求項２５から請求項２９のいずれかに記載の生地の製造方法。
上記加熱温度を芯地接着温度より高く設定した請求項３０に記載の生地の製造方法。