JP4490567B2

JP4490567B2 - 繊維製品の形態安定化加工装置及び加工方法

Info

Publication number: JP4490567B2
Application number: JP2000287425A
Authority: JP
Inventors: 克弘西蔵; 応宣伊達; 愼三石田; 源治成田; 知重櫻井
Original assignee: Inamoto Manufacturing Co Ltd; Iwatani Corp
Current assignee: Inamoto Manufacturing Co Ltd; Iwatani Corp
Priority date: 2000-09-21
Filing date: 2000-09-21
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2020-09-21
Also published as: JP2002105844A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、原反や縫製した衣料等の繊維製品、特にセルロース系繊維製品に防皺性や防縮性を付与するための形態安定化加工装置及び加工方法に関するもので、特に加工対象となる繊維製品にアンモニアガスを付与したあと樹脂加工液を付与する上記装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
セルロース系繊維製品に防皺性や防縮性を付与する形態安定化加工方法としては、プレス加工を施した繊維製品に液体アンモニアを付与したあと、ホルムアルデヒド系樹脂を含む加工液で処理する方法が広く用いられている。
【０００３】
この従来の形態安定化加工方法は、ホルムアルデヒド系樹脂を用いるので、処理後の繊維製品にホルマリン成分が残留し、人体に悪影響を及ぼすことがあるという問題があった。
【０００４】
そこでこのような問題を防止するために、繊維製品を回転ドラム内に投入して回転ドラムを回転させながらアンモニアガスを作用させ、そのあとホルマリン成分を含まない樹脂加工液で処理するという形態安定化加工方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上記提案されている方法、すなわち繊維製品にアンモニアガスを付与したあとホルマリン成分を含まない樹脂加工液で処理するという、繊維製品の形態安定化加工方法を合理的に実施するための、安全で実用的装置を得ること及び当該装置を用いる加工方法を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の繊維製品の形態安定化加工装置は、複数のガス配管及び水蒸気配管を備えた密閉容器１と、密閉容器内で水平軸回りに回転する通気性周壁を備えた回転ドラム２と、回転ドラムに繊維製品を投入するために密閉容器に設けられた投入扉７と、密閉容器に接続された加工液の注入配管４６と、密閉容器内に熱風及び冷風を供給するヒータを備えた送風機配管４７とを備えている。
【０００７】
加工に際しては複数のガス配管の内の１個がアンモニアガス供給装置に接続され、他方が不活性ガス供給装置に接続される。更に他のガス配管をアンモニアを中和するアンモニアガス処理装置に接続して使用することもできる。水蒸気配管は水蒸気発生装置に接続される。
【０００８】
従って、付属装置を含むこの発明の繊維製品の形態安定化加工装置は、アンモニアガス供給装置２３及び不活性ガス供給装置１２に接続されたガス配管、アンモニア処理装置３１に接続された配管並びに水蒸気源３８に接続された水蒸気配管とを備えた密閉容器１と、密閉容器内で水平軸回りに回転する通気性周壁を備えた回転ドラム２と、回転ドラムに繊維製品を投入するために密閉容器に設けられた投入扉７と、密閉容器に接続された水及び加工液の注入配管４８、４６と、密閉容器内に熱風及び冷風を供給するヒータを備えた送風機配管４７とを備えている。
【０００９】
上記装置におけるガス配管及び水蒸気配管は、密閉容器に個別に接続することが好ましい。これらの配管には、アンモニアガス、不活性ガス及び水蒸気をそれぞれ個別に密閉容器内に注入できるように、密閉容器に近い位置に遮断弁を設ける。これらの遮断弁は、装置の自動運転を可能とするために、電気又は空気圧駆動の弁が用いられる。
【００１０】
更に好ましい態様の装置は、密閉容器の投入扉７及び回転ドラム２の軸支部に、圧力パージ用のガス注入配管１０、３５を備えたものである。
【００１１】
回転ドラムの回転駆動装置は、密閉容器外に配置される。そのため、回転ドラムの回転軸は、密閉容器の壁を貫通している。この軸の貫通部分及び投入扉のシール部分からアンモニアガスが漏出したり、密閉容器内に空気が流入しないように、その軸受部及びシール部分には圧力パージ用の不活性ガスの注入配管が設けられる。圧力パージ用の不活性ガスの圧力は、密閉容器内のガス圧力及び大気圧よりわずかに高い圧力である。
【００１２】
同一装置内でアンモニアガスの付与と加工液の付与とを連続して行なうために、この発明の装置には加工液の注入配管が設けられている。また、密閉容器内に水蒸気を注入するときに、密閉容器の内壁や回転ドラム及び回転ドラムに収納された繊維製品に結露が生じないように、密閉容器内を加熱するヒータを備えた送風機が設けられている。また、この送風機は、ヒータを停止させることにより、密閉容器内に冷風を送って、回転ドラム及び繊維製品を冷却することができるとともに、密閉容器内を大気で置換することも可能なようになっている。
【００１３】
好ましい装置は、密閉容器の底部に、加工液加熱用の液ヒータ１３を備えている。アンモニアガスを付与した後の繊維製品に対する加工液の処理は、所定の温度を保って行なうのが好ましい。この温度維持を容易にするために、密閉容器の底部に加工液を加熱するための液ヒータが設けられる。
【００１４】
更に密閉容器は、酸素濃度計２７及びアンモニアガス濃度計２６を備えたものとすることができる。アンモニアガスは、酸素に対する活性が高く、酸素の残留量が多いと爆発する危険があるため、密閉容器内に予め不活性ガスを注入して、大気を排出してからアンモニアガスを注入する。また、処理中は密閉容器内のアンモニアガスは、ある程度の濃度を保持する必要がある。これらの処理ないし制御を実現するために、密閉容器に酸素濃度計及びアンモニアガス濃度計が設置される。
【００１５】
この発明の装置を用いる繊維製品の形態安定化加工方法は、回転ドラム内に繊維製品を投入して投入扉を閉め、密閉容器内に不活性ガスを注入した後アンモニアガスを注入して所定時間回転ドラムを回転し、不活性ガスを追加注入して過剰のアンモニアガスを排出し、密閉容器内を水蒸気の結露が生じない温度に加熱したあと密閉容器内に水蒸気を通過させて回転ドラムを所定時間回転して繊維製品内に残留するアンモニアガスを除去し、次に密閉容器内に水と樹脂加工剤とを含む加工液を注入して温度制御された状態で所定時間回転ドラムを回転し、加工液を排出したあと回転ドラムを高速回転して脱水を行なうというものである。
【００１６】
上記方法において、密閉容器内に水蒸気を通過させた後、繊維製品内のアンモニアガスが十分に除去された段階で、送風機から密閉容器内に冷風を送って、密閉容器内の水蒸気を排出する工程を付加することができる。
【００１７】
処理される繊維製品は、回転ドラムの回転によりゆっくりと攪拌されるため、繊維製品に満遍なくアンモニアガスや水蒸気及び加工液が付与されて、安定で均一な加工を能率良く行なうことができる。
【００１８】
また、上記方法の実施は、複数のタイマを含む制御器をこの発明の装置に付設することにより、自動的に行なわせることが可能である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施例を示す図面を参照して、この発明の装置及び方法を更に説明する。
【００２０】
図１には実施例装置の主要部が示されている。密閉容器１内には、水平軸回りに回転する回転ドラム２が設けられている。この回転ドラムの回転軸３は、密閉容器１の背面を貫通しており、この貫通部分に設けられた軸受４、５で水平軸回りに自由回転可能に軸支されている。回転軸３の先端には、回転ドラム２を低速及び高速で回転駆動するための可変速モータ６が連結されている。
【００２１】
回転ドラム２の外周壁は、多数のパンチ孔を設けたステンレス板で形成されており、密閉容器１内の処理液及び処理ガスは、回転ドラム２内に自由に流通できるようになっている。回転ドラム２は、その一方にのみ延びる回転軸３で片持ち状態で支持されており、反回転軸側の端面は開放されている。密閉容器１には回転ドラム２の開放端に対向して開閉自在な投入扉７が設けられている。加工する繊維製品は、この扉を開いて回転ドラム２内に投入される。
【００２２】
回転ドラムの回転軸３を軸支している軸受４、５の回転ドラム側には、ガス封用のシール材８が２個設けられている。この２個のシール材によって画成されたシール室９に不活性ガスを供給する圧力パージ用のガス配管１０が接続されている。また、投入扉７の周辺部分には、扉閉鎖時に密閉容器内と外界とを遮断するシール材３４が密閉容器の内径側と外径側の近接する二重端面に接し、このシール材で画成された空間に圧力パージ用の不活性ガスを供給するガス配管３５が接続されている。これらの圧力パージ用のガス配管１０、３５は、図２に示すように、減圧機１１を介して不活性ガス供給装置１２に連結される。
【００２３】
密閉容器１の底部には液ヒータ１３が設けられている。この液ヒータは密閉容器１内に配置した蒸気管であり、この蒸気管に水蒸気を通過させることにより、密閉容器内の加工液を加温する。また密閉容器１の上部には、空気ヒータ１４、ブロワ１５及び遮断ゲート１６を備えた送風機１７が配管４７を介して設けられている。空気ヒータ１４はフィンの付いた蒸気管１８に水蒸気などの熱媒体を通過させることにより、フィンの間を流れる空気を加熱する。
【００２４】
密閉容器１の底部には、液温センサ１９が設けられており、この液温センサ１９が液ヒータ１３のパイプ内を流れる熱媒体の流量を制御する自動弁２０の開度を、図示しない制御装置を介して制御している。一方、密閉容器１の上部には、ガス温度センサ２１が設けられ、このガス温度センサが空気ヒータ１４のパイプを流れる熱媒体の流量を制御する自動弁２２の開度を、図示しない制御器を介して制御している。
【００２５】
密閉容器１には、複数のガス配管や加工液の配管が接続されており、これらは図２に示されている。図２には図１に示した密閉容器１が単純な矩形で示されており、回転ドラムや投入扉は省略されている。
【００２６】
図２において、アンモニアガス供給装置２３は遮断弁２４を備えたアンモニアガス配管２５で密閉容器１の上部に連通されている。密閉容器１の上部には、アンモニアガス濃度計２６、酸素濃度計２７、安全弁２８及びバキュームブレーカ２９が装着されている。送風機１７及び遮断ゲート１６は図１で説明したものである。更に密閉容器１の上部には、排気弁３０を介してアンモニアガス処理装置（中和装置）３１が配管４９で接続され、配管４６、遮断弁３２を介して樹脂加工剤投入機３３が接続されている。ガス温度センサ２１は、図１で説明したものである。
【００２７】
不活性ガス供給装置１２は、遮断弁３６を備えたガス配管３７で密閉容器１の下部に接続されており、蒸気発生装置３８は遮断弁３９を備えた水蒸気配管４０で密閉容器１の下部に接続されている。また、密閉容器１には、遮断弁４１を介して給水器４２が配管４８で接続されており、密閉容器１の底部には排水弁４３を備えた排水管４４が接続されている。
【００２８】
液ヒータ１３及び液温センサ１９は、図１で説明したものである。また、不活性ガス供給装置１２から分岐している圧力パージ用のガス配管１０、３５は、図１で説明したものである。
【００２９】
図２に示した遮断弁１６、２４、３２、３６、３９、４１、４５、排気弁３０及び排水弁４３は電磁弁であって、図示しない制御器によりその開閉動作が制御されている。
【００３０】
次に図３に示すフローチャートを参照して、上記実施例装置における繊維製品の形態安定化加工方法を説明する。
【００３１】
装置の投入扉７を開け、回転ドラム２内に加工しようとする繊維製品を投入して扉を閉め、アンモニアガス供給装置２３及び不活性ガス供給装置１２を動作状態にして装置を起動する。この実施例では、不活性ガスとしてＰＳＡ装置で空気分離した窒素ガスを用いている。
【００３２】
装置が起動すると、制御装置は回転ドラム２を低速回転させ、遮断弁３６、４５及び排気弁３０を開いて軸シール部及び扉シール部を圧力パージすると共に密閉容器１内に不活性ガスを供給して密閉容器内の空気を排出する。酸素濃度計２７で検出される密閉容器内の酸素濃度が設定濃度（例えば１５％）以下となったら、制御装置は遮断弁２４を開いて密閉容器内にアンモニアガスを（例えば４００ｍｍＡｑの圧力で）注入する。アンモニアガス濃度計２６で検出されるアンモニアガス濃度が設定値（例えば５０％）になったら、遮断弁２４、３６及び排気弁３０を閉じ、制御装置のタイマーに設定された時間、回転ドラム２の低速回転を継続してアンモニアガスを繊維製品に満遍なく接触せしめる。
【００３３】
タイマーのタイムアウト後、遮断弁３６及び排気弁３０を開いて密閉容器内に不活性ガスを導入し、アンモニアガスを排出する。アンモニアガス濃度が設定濃度（例えば１５％以下）になったら、送風機１７のブロワ１５及びヒータ１４を順次動作させて、密閉容器内に冷風を送った後、熱風を送って密閉容器内を水蒸気の露点温度（例えば摂氏１００度）以上に加熱する。
【００３４】
この結露を予め防止した状態で、例えば２kｇ／ｃｍｆ（０．２Ｍｐａ）程度の水蒸気を機械内に注入して、密閉容器内に水蒸気を充満させた状態の中で、所定時間回転ドラム２を回転して繊維製品に水蒸気を接触させ、繊維内部に残留したアンモニアガスを抜き出し、更に繊維自体を安定化させる。
【００３５】
その後、送風機のブロワ１５のみを運転して密閉容器内に冷風を吹き込み、排気弁３０を開いて容器内部に滞留する水蒸気を排出し、更に回転ドラムを回転させながら冷風を送り続けて繊維製品を所定温度まで冷却する。この状態で遮断弁４５及び排気弁３０を閉じ、軸シール部及び扉シール部の圧力パージを終了する。
【００３６】
密閉容器内が所定温度まで冷却したら、遮断弁３２及び４１を開いて密閉容器内に水とホルマリンを含まない樹脂加工剤とを注入し、液温センサ１９で液温を検出しながら液ヒータ１３に熱媒体を供給して、加工液の温度を所定温度（例えば４０〜５０℃）に保持した状態で回転ドラム２を所定時間回転して、繊維製品に樹脂加工を行う。
【００３７】
設定された時間の樹脂加工工程が終わったら、排水弁４３を開いて使用済の加工液を排出し、次に回転ドラム２を高速回転させることにより、脱水及び乾燥を行う。
【００３８】
装置を起動したあと繊維製品の脱水乾燥までの工程は、装置に設けた制御装置の順次制御により、連続自動で行われる。各工程の開始及び終了は、各種のセンサの検出信号や各工程の必要時間を設定したタイマーにより行われる。
【００３９】
制御器は、例えばアンモニアガスを繊維製品と満遍なく接触させるために、繊維製品の形状、大きさなどの種類に応じて、回転ドラムの回転数や回転時間を制御器に設定ないし自動演算できる構造とする。また樹脂加工の工程時に、繊維製品と樹脂加工液が満遍なく接触するように、繊維製品の形状、大きさなどの種類に応じて、回転ドラムの回転数や回転時間を設定ないし自動演算できる構造とする。
【００４０】
以上の工程が終了したら、装置を停止し、投入扉７を開いて処理済の繊維製品を取り出す。取り出した繊維製品は、プレスにより所望形状を付与したあと熱加工することより、付与した形態を安定に保持する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例装置の断面図
【図２】実施例装置を説明する模式図
【図３】実施例装置の動作を説明するフローチャート
【符号の説明】
１密閉容器
２回転ドラム
７投入扉
10 ガス配管
12 不活性ガス供給装置
23 アンモニアガス供給装置
26 アンモニアガス濃度計
27 酸素濃度計
31 アンモニアガス処理装置
35 ガス配管
38 蒸気発生装置
46 加工液配管
47 送風機配管
48 給水配管

Claims

複数のガス配管及び水蒸気配管を備えた密閉容器(1)と、密閉容器内で水平軸回りに回転する通気性周壁を備えた回転ドラム(2)と、回転ドラムに繊維製品を投入するために密閉容器に設けられた投入扉(7)と、密閉容器に接続された加工液の注入配管(46)と、密閉容器内に熱風及び冷風を供給するヒータを備えた送風機配管(47)とを備えた、繊維製品の形態安定化加工装置。
アンモニアガス供給装置(23)と不活性ガス供給装置(12)とに接続されたガス配管、アンモニア処理装置(31)に接続された配管及び水蒸気源(38)に接続された水蒸気配管を備えた密閉容器(1)と、密閉容器内で水平軸回りに回転する通気性周壁を備えた回転ドラム(2)と、回転ドラムに繊維製品を投入するために密閉容器に設けられた投入扉(7)と、密閉容器に接続された水及び加工液の注入配管(48,46)と、密閉容器内に熱風及び冷風を供給するヒータを備えた送風機配管(47)とを備えた、繊維製品の形態安定化加工装置。
投入扉(7)及び回転ドラム(2)の軸支部に圧力パージ用のガス注入配管(10,35)を備えている、請求項１又は２記載の形態安定化加工装置。
密閉容器の底部に加工液加熱用の液ヒータ(13)を備えている、請求項１又は２記載の形態安定化加工装置。
酸素濃度計(27)及びアンモニアガス濃度計(26)を備えた、請求項２記載の形態安定化加工装置。
複数のガス配管及び水蒸気配管が密閉容器に個別に接続され、各配管は密閉容器に近接した位置に遮断弁を備えている、請求項１又は２記載の形態安定化加工装置。
投入扉を有する密閉容器と当該密閉容器内で水平軸回りに回転する通気性周壁を有する回転ドラムとを備えた加工装置を用い、回転ドラム内に繊維製品を投入して投入扉を閉め、密閉容器内に不活性ガスを注入した後アンモニアガスを注入して所定時間回転ドラムを回転し、不活性ガスを追加注入して過剰のアンモニアガスを排出し、密閉容器内を水蒸気の結露が生じない温度に加熱したあと密閉容器内に水蒸気を通過させて回転ドラムを所定時間回転して繊維製品内に残留するアンモニアガスを除去し、次に密閉容器内に水と樹脂加工剤とを含む加工液を注入して温度制御された状態で所定時間回転ドラムを回転し、加工液を排出したあと回転ドラムを高速回転して脱水を行なう、繊維製品の形態安定化加工方法。