JP6991984B2 - 藍染めシステム用酸化強化装置 - Google Patents

Description

本発明は、各単一の染料後、経糸の酸化を強化しかつ完全にするためにデニム織物の経糸をインジゴ染料で染めるための連続平染めシステムに適用できる装置に関する。

知られているように、デニムは、一般的に、ジーンズおよびスポーツウエア商品を作るのに使用される織物であり、かつ世界で量的に最も多く生産される織物である。その結果、インジゴは、世界で最も多く消費される染料である。

ジーンズ用の伝統的なデニムまたは織物は、前もって染めた綿糸を織ることによって生産される。特に、経糸だけがインジゴで連続的に染められ、緯糸は生のまま使用される。典型的には、そして伝統的には、デニム織物の経糸の染色は、糸を撚って数百本の糸の長手方向多ロープにするいわゆる「ロープ」システムと、糸がその幅全体だけ隣り合って位置するいわゆる「拡布」システムの両方で、染料としてインジゴを使用して、開放バットでかつ低温で行なわれる。

インジゴは、植物生まれの古代天然染料であるが、一世紀以上もの間，それはまた化学合成によって生産されてきた。インジゴ染料は、該染料の綿糸への適用のために要求される特別の染色法に特徴がある。事実、比較的小さい分子よりなり、そしてセルロース繊維との低親和力の特徴があるこの染料は、該染料を繊維に適用するには、（「ロイコ」状の）アルカリ溶液で化学的に還元されるばかりでなく、絞ったり、引き続いて空気で酸化したりする複数の侵漬作業が必要である。

したがって、中間色またはダーク色強度を有する「ブルーデニム」を得るために、糸が侵漬段階，絞り段階および酸化段階に分割された第１の染色を受け、次いで直ちに、過染色作業が数回続き、その作業が多ければ多いほど、得られる色の色調がダークになり、糸に対する適用強度が高くなる。上記の染色法は、ロープシステムと拡布システムの両方で、経糸鎖のインジゴを用いて連続サイクルで、あらゆる染色機およびシステムに適用される。

拡布染色システムでは、染色機は、織機でその後の処理のために染色糸を準備するように、ビームに巻いた染色糸の糊付け、染色および撚りに備える糊付け機に整列して接続される。これらの染色機は、糸の侵漬および酸化時間に対して決定された基本的パラメータに関して構成されなければならない。これは、糸の色調を暗くするために、糸に対する浴の最適な吸収を可能にし、かつ絞り後、次のバットに入る前に完全な酸化を可能にすることである。しかしながら、実際には、各製造業者は、その競合者と異なるパラメータを使用し、したがって、これらのパラメータは大きく変化する。その上、大抵、ユーザーは、ユーザーの特別なニーズに対して得られる結果に適合する特別なパラメータを要求する。

染浴中の糸の侵漬時間は、約８秒乃至約２０秒の範囲であり、絞り後、糸自身の酸化時間は、約６０秒乃至約８０秒の範囲である。これは、糸が再び次のバットに漬けられる前、約６０－８０秒間空気暴露されたままであることを意味する。この空気暴露時間は、染色システムのバットのすべてに対して繰り返される。

平均染色速度は、毎分２５乃至４０メートル変化すると考えられる。その結果、染色バット毎に、浴に漬けられる糸の量は平均、約４－１１メートルに等しく、一方のバットと他方のバットとの間で空気暴露される糸の量は、約３０乃至４０メートルの範囲である。

したがって、一例として、８個の染色バットを有する機械を取ってみると、染色バットだけの中で、そして相対酸化設備の中で引かれた糸は、相当な長さに達することがある。この場合に、糸の最大長さは、次の式により４０８メートルに等しい。［（１１メートル×８）＋（４０メートル×８）］。糸のこの長さは、システムの他の部分（糸の前処理バットおよび最終洗浄，糊付け機、等，）の中の引きによる僅かな量が加わって、実際には、全体で約５００／６００メートルに達し、これは、システムの制御をより困難にする。加えて、各バッチ換えで、前記長さに相当する糸の量が失われると考えなければならない、何故ならば、新たなバッチの始まりに関する問題のために、糸が均一に染色されないからである。

古典的なブルー叉はブラックジーンズにおけるよりも大変僅かな量であっても、市場はまた他の種類の染料で作られた染料で通常作り出される異なる色のジーンズおよび同様の衣服を要求する。したがって、上記の染色システムはまた、硫化染料、インダンスローンブルーおよび試薬のような他の染料での染色工程に適していなければならない、これらの他の染料は、それらの適用には、インジゴの方法と異なる方法を要求する。このような染色システムを藍染めの手順と異なる手順に順応させかつ適合させるには、特殊な染色システムの設備と関連したコストを過度に増加させないように要求される。バッチ換え時の無駄を著しく減少させるように、一方の染色と他方の染色との間で酸化のために空気暴露される糸のメートルを減少させるために、大径遠心ファンから成る酸化強化装置が実行された。この遠心ファンは、染色システム全体に対してたった１台であり、そして長手方向マニホールド管に接続され、染色バットごとに２つの送風管がマニホールド管から横方向にかつ水平に分岐し、空気を染色経糸の上下に送る。しかしながら、このシステムは、異なる染色バット間の空気流の不均一性により、また空気流自体の大きな負荷損により、不十分であると証明された。

他の酸化強化装置は、同じ出願人の名称の文献ＥＰ０５３３２８６Ａ１に記載されている。この装置では、染色バットごとに、空気を、糸の送り方向と実質的に直交する方向に吹き付ける向かい合った２つの接線ファンを使用することが規定される。

染色バットの数を減少させて各バッチ換えでの無駄を減少させるばかりでなく、染色システムのコストおよび全体の寸法形状を実質的に減少させるために、同じ出願人の名称の文献ＥＰ１９７１７１３Ａ１に明示されている染色システムおよび方法の様な染色システムおよび方法が実行された。全ての周知の染色システムに共通の、インジゴでの伝統的な染色法は、本質的に、数回繰り返される３つの作業段階を提供する。

１．ロイコに糸を侵漬
２．糸に含まれる過剰浴を除去するための絞り
３．染色糸を空気暴露することによる酸化
文献ＥＰ１９７１７１３Ａ１に明示された染色法は、不活性環境、即ち、糸の侵漬および絞りも行なわれる環境でロイコの拡散／定着からなる第４の作業段階を加えた。

不活性環境で作業することによって、インジゴの化学的還元は、より少ない数のバットが使用されるとしても、全く完全であり、したがって、空気染浴を用いる場合よりも高いパーセンテージになる。加えて、ロイコは、ナノメートルの大きさの粒子に分解される。ロイコのこの高い染色能力は、伝統的な染色法における場合よりも量的に大きい方法でロイコを繊維に浸透させかつ付着させる。ロイコのこの特徴は、染色システムの作業速度の継続的な増加要求と共に、上述したように現在の酸化強化装置の制約および不正確を更に強調した。
更に、糸の連続染色システム用酸化強化装置は、例えば、文献ＵＳ－Ａ－３４２９０５７Ａ，ＵＳ－Ａ－４５０５０５３，ＵＳ－Ａ－４２２７３１７およびＵＳ－Ａ－４３２０５８７に記載されている。しかしながら、それらの装置のいずれも経糸に吹き付けられるべき空気速度および流量をリアルタイムで動的に調整することのできる装置を備えていない。

上記に照らして、各バッチ換え間の糸の無駄，およびシステム自体の大きさ、その結果として、システムのコストを著しく減少させることを可能にする染色システムおよび染色法を有することの必要は明らかである。特に、最大の作業速度ででも、伝統的な空気染料でも、不活性な環境での新しい染色法でも申し分のない、深いそして完全な酸化を可能にするインジゴ染料の新しい酸化強化装置を有することの要求は明らかである。

より高い染色歩止まりの利点に、酸化がよければよいほど、一方のバットと他方のバットとの間の染浴の中の糸からのインジゴの放出は小さくなることに気づくべきである。

したがって、本発明の目的は、極めて簡単で、費用に対して効果の高い、そして特に機能的な方法で先行技術の上記の欠点を解決することのできる藍染めシステム用酸化強化装置を提供することにある。

詳細には、本発明の目的は、各バッチ換えでの無駄とエネルギー消費の両方を減少させるように、一方の染色と他方の染色の間で、酸化のため空気暴露されなければならない染色糸の長さを相当に減少させることを可能にする藍染めシステム用酸化強化装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、通風を受けた染色糸の長さが現在の高さよりも高く、かくして、染色システムの長さを増す必要なしに、空気／糸交換時間の長い、藍染めシステムよう酸化強化装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、染色糸が単一の対向した立て空気流によって単一の水平部で衝突されないが、その代わり、複数の対向した水平流によって複数の立て部で衝突される、藍染めシステム用酸化強化装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、空気が糸に自由空気で吹き付けられないが、その代わり、複数の先細り導管へ導かれ、先細り導管の多数の長手方向スロットが一連の対向した層流を発生させることができ、該層流は、酸化工程を容易にするようになった一連の全幅乱流を発生する、藍染めシステム用酸化強化装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、酸化強化装置の構造は、水平方向に向かい合った先細り導管のために、染色システムの標準の酸化設備への適用を容易にし、現在の酸化強化装置によって要求されるように、糸自体の進路を変える必要なしに、糸の立てラップ間に配置することができる、藍染めシステム用酸化強化装置を提供することにある。

本発明の更なる目的は、種々の染色工程の特別な特徴に応じて，空気流の量的変更ばかりでなく、周知の手段で、１つまたはそれ以上の先細り導管の増減によって空気／糸の交換時間の変更を、インバーターによって、可能にする、藍染めシステム用酸化強化装置を提供することにある。

本発明によるこれらの目的は、特許請求の範囲の請求項１に記載されているような藍染めシステム用酸化強化装置を提供することによって達成される。

発明の更なる特徴は、本明細書の一体部分である従属請求項で強調される。

本発明による藍染めシステム用酸化強化装置の特徴および利点は、添付の概略図面を参照してなされる以下の例示的かつ非限定的説明から明らかになる。

本発明による酸化強化装置を配置した２つの染色／絞りアセンブリーを備えた一般的な染色システムの概略図である。 図１の拡大詳細の詳細図である。 一般的な染色システムに設置された本発明による酸化強化装置を示す。 図３の酸化強化装置の斜視図である。 先細り導管およびそれぞれの長手方向スロットの展開を示す、図３の酸化強化装置の一部の斜視図である。

特に図１を参照すると、本発明による酸化強化装置は、全体的に参照番号１０で指示されており、そして糸の連続染色システム、具体的には、拡布染色システムに従って作動するシステムの２つの染色／絞りアセンブリー１０２と１０４との間の空間に設置される。染色／絞りアセンブリー１０２と１０４の各々は、それぞれの侵漬バット１０６を含み、図１に示す矢印の方向に前進する経糸１００が侵漬バット１０６の中の染浴に導入される。染浴は、例えば、インジゴ染料のアルカリ溶液から成る。

経糸１００は、それぞれのガイドローラ１０８を通って各バット１０２および１０４に達し、次いで、複数の戻りローラ１１０で向を変えることによってバット自体の中に侵漬される。

経糸１００の酸化は、最初のバット１０２の出口にある一対の絞りローラ１１２と次のバット１０４と関連したガイドローラ１０８との間に介在した染色システムの領域で行なわれる。この酸化アセンブリーまたは領域には、経糸１００を引っ張るためのおよび２つのバット１０２および１０４の絞りシリンダー１１２の駆動モータの同期のための適当な可動引っ張りローラ１１４の下流に、複数の戻りローラ１１６が設けられ、空気暴露される経糸の面を増大させるように、連続移動状態にある経糸１００を互いに平行な複数の立て面（図３参照）に配列されるように構成される。

酸化強化装置１０は、システムの染色帯域に設けられ、この染色帯域で、即ち染色システム自体の酸化アセンブリーで経糸１００の酸化が行なわれる。図４に示すように、このような酸化強化装置１０は、実質的に等しい形状を有し、互いに向かい合った２つの送風アセンブリー１２および１４から成る。

各送風アセンブリー１２および１４は、少なくとも１つのそれぞれのファン１６および１８，好ましくは、軸流ファン、もっと好ましくは、ダクト付き軸流ファンを備えている。しかしながら、各ファン１６および１８は、遠心ファン，軸流ファン，叉はヘリコ－遠心ファンのような異なるタイプのものであってもよいことを排除しない。各送風アセンブリー１２および１４は、互いに異なる複数のファンを備えていてもよいことも排除しない。

各送風アセンブリー１２および１４は、それぞれのファン１６および１８の下流に、好ましくは、互いに等間隔に、かつ染色システムにおいて経糸１００の送り方向に対して直交する展開方向に沿って配置された、それぞれ複数の先細り導管２０および２２を備えている。図４に示すように、平行な展開方向に沿って設けられているけれども、第１送風アセンブリー１２の先細り導管２０は、反対側の送風アセンブリー１４の先細り導管２２の先細り方向に関して反対方向に先細りである。

各先細り導管２０および２２は、染色システムの内側を移動する経糸１００の単一立てラップと平行に向くように構成され、そしてそれぞれの先細り導管２０および２２の同じ展開方向に沿って配向された複数の長手方向スロットを備えている（図５を参照）。各ファン１６，１８は、それぞれの送風アセンブリー１２，１４の複数の先細り導管に流体圧的に接続され、かつ染色システムが作動する環境から取られた空気を複数の長手方向スロット２４の方に伝えられるように構成されている。この方法で、複数の対向した空気層流が２つの別々の送風アセンブリー１２および１４の長手方向スロット２４を通じて発生され、層流は、染色経糸の両面の酸化工程を容易にするようになった複数の乱流を発生する。

詳細には、図に示す酸化強化装置１０の実施例に基づいて、各送風アセンブリー１２および１４は、それぞれの先細り導管２０，２２の展開方向と実質的に直角である方向に沿って空気を吸い込んで吐き出すように構成された単一のファン１６，１８を備える。少なくとも１つの移送室２６，２８がファン１６，１８と各送風アセンブリー１２，１４の先細り導管との間に介在し、図に示す特別な実施例では、空気流を約９０°の角度だけ偏向させるように構成されている。

いずれの場合にも、異なる形状を有する移送室は、染色システムの構造および大きさの要件に応じて異なる方法による空気流を偏向させるように構成されてもよい。例えば、各ファン１６および１８は、それぞれの先細り導管２０および２２の展開方向と実質的に平行である方向に沿って空気を吸い込んで送出するように構成されるような方法でそれぞれの移送室２６および２８の前ヘッドに直接装着されてもよい。

各ファン１６および１８は、好ましくは、ファン１６および１８それ自体のブレードの上流に配置されたそれぞれのフィルター３０および３２を備え、該フィルターは、先細り導管２０および２２に入る空気からどんな固形粒子をも除去するように構成される。これは、ちりやいろいろな不純物が経糸１００に吹き付けられないようにし、これらのちりや不純物は、染色段階に悪影響を及ぼすことがあるからである。

各先細り導管２０および２２は、好ましくは、長方形の横断面を有し、第１の送風アセンブリー１２の先細り導管２０の長方形の長辺Ｌは、経糸１００の面および対向した送風アセンブリー１４の先細り導管２２の長方形の長辺Ｌの両方と平行に向かい合っている（図２の拡大詳細図を参照）。これは、（染色システムにおける経糸１００の送り方向を参照して）酸化強化装置１０全体の横寸法を減少させ、互いに向かい合う種々の先細り導管２０と２２との間に存在する隙間の中で経糸１００の平滑な移動を可能にする。この方法で、戻りローラ１１６の相互の間隔は、染色システムの伝統的な配置と比較して要求されない。しかしながら、先細り導管２０，２２の横断面は、経糸１００に吹き付けられるべき空気速度および流量と矛盾のない、並びに染色システムの技術的および寸法的特徴と矛盾のないことを条件に、他の形状のものでもよいことを排除しない。

経糸１００に吹き付けるべき空気速度および流量は、染色システム自身の制御電子装置の一部として酸化強化装置１０と染色システムの両方に設置されるのがよい電子制御システムによって動的にかつリアルタイムで調整される。特に、電子制御システム３６は、ファン１６，１８の作動パラメータを調整するように、また先細り導管２０，２２の長手方向スロット２４の開閉を制御するように構成される。

長手方向スロット２４の開閉は、電子制御システム３６によって制御され、そして先細り導管２０，２２の少なくとも一部がそれぞれの長手方向スロット２４の一部に設けられるそれぞれのシャッター３４によって行なわれる。従って、酸化強化装置１０によって分配される空気流量の量的な変更は、空気／糸の交換時間に影響を及ぼし、染色システムを種々の染色工程の特別な特徴に適用される。

かくして、本発明による藍染めシステム用酸化強化装置は、上記の目的を達成することがわかる。

かくして理解される本発明の藍染めシステム用酸化強化装置は、多くの変更および変形を受けることがあり、そのすべては、同じ発明の概念に属し、その上、あらゆる細部は技術的に均等な要素で置き換えられてもよい。実際には、使用される材料並びに形状および寸法は、技術的要件に従って、任意でよい。
したがって、発明の保護範囲は、添付の請求の範囲によって定められる。

Claims (11)

1. 経糸（１００）を染色するための連続染色システム用酸化強化装置（１０）であって、該装置（１０）は、染色システムの酸化アセンブリーに設けられるように配置されかつ実質的に等しい形状を有し、互いに向かい合っている２つの送風アセンブリー（１２，１４）を含み、各送風アセンブリー（１２，１４）は、少なくとも１つのそれぞれのファン（１６，１８）を備えている、酸化強化装置（１０）において、
   各送風アセンブリー（１２，１４）は、それぞれファン（１６，１８）の下流に、染色システムの中の経糸（１００）の送り方向と直交する第１の方向に延びるそれぞれ複数の先細り導管（２０，２２）を備え、
   第１送風アセンブリー（１２）の先細り導管（２０）は、対向した送風アセンブリー（１４）の先細り導管（２２）の先細り方向に関して反対方向に先細りであり、
   各先細り導管（２０，２２）は、染色システムの中を移動する経糸（１００）の単一ラップと平行に向くように構成され、
   各先細り導管（２０，２２）は、複数の長手方向スロット、即ち前記第１の方向に沿って配向されたスロットを備え、
   各ファン（１６，１８）は、それぞれの送風アセンブリー（１２，１４）の複数の先細り導管に流体圧的に接続され、かつ染色システムが作動する環境から吸われた空気を複数の長手方向スロット（２４）の方に移送するように構成され、複数の対向した層流が前記長手方向スロット（２４）を通して発生され、前記対向した空気の層流は、染色経糸の両面での酸化工程を容易にするようにした複数の乱流を発生し、
   先細り導管（２０，２２）の少なくとも一部は、それぞれの前記長手方向スロット（２４）に配置され前記長手方向スロット（２４）を開閉するそれぞれのシャッター（３４）を備え、
   前記装置（１０）は、前記シャッター（３４）を介して前記長手方向スロット（２４）の開閉を制御する電子制御システム（３６）を含み、前記電子制御システム（３６）は、それぞれのファン（１６，１８）を制御することにより、経糸（１００）に吹き付けられる空気速度および流量を動的に調整するように構成されている、連続染色システム用酸化強化装置。
2. 先細り導管（２０，２２）は、互いに等間隔に隔てて配置される、請求項１に記載の装置（１０）。
3. 各ファン（１６，１８）は、軸流ファンである、請求項１又は２に記載の装置（１０）。
4. 各ファン（１６，１８）は、ダクト付き軸流ファンである、請求項３に記載の装置（１０）。
5. 各ファン（１６，１８）は、遠心ファン，軸流ファンおよび混流ファンからなる群から選択される、請求項１又は２に記載の装置（１０）。
6. 各送風アセンブリー（１２，１４）は、空気を、前記第１の方向と実質的に垂直である方向に沿って吸い込んで送出するように構成された単一のファン（１６，１８）を備える、請求項３又は４に記載の装置（１０）。
7. 少なくとも１つの移送室（２６，２８）は、ファン（１６，１８）と各送風アセンブリー（１２，１４）の先細り導管（２０，２２）との間に介在し、前記移送室は空気流を約９０°の角度だけ偏向するように構成される、請求項６に記載の装置（１０）。
8. 各送風アセンブリー（１２，１４）は、空気を、前記第１の方向と実質的に平行である方向に沿って吸い込んで送出するように構成された単一のファン（１６，１８）を備える、請求項３又は４に記載の装置（１０）。
9. 各ファン（１６，１８）は、先細り導管（２０，２２）に入る空気からどんな固形粒子をも除去するように構成されたそれぞれのフィルター（３０，３２）を備える、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置（１０）。
10. 前記フィルター（３０，３２）は、それぞれのファン（１６，１８）のブレードの上方に配置される、請求項９に記載の装置（１０）。
11. 各先細り導管（２０，２２）は、長方形横断面を有し、第１送風アセンブリー（１２）の先細り導管（２０）の長方形の長辺（Ｌ）は、経糸（１００）の面と向かい合った送風アセンブリー（１４）の先細り導管（２２）の長方形の長辺（Ｌ）の両方に平行な方法で向いている、請求項１から１０のいずれか一項に記載の装置（１０）。

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