JPH01118680A - セルロース系繊維製品の染色方法およびそれに用いる装置 - Google Patents

セルロース系繊維製品の染色方法およびそれに用いる装置

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JPH01118680A
JPH01118680A JP62271411A JP27141187A JPH01118680A JP H01118680 A JPH01118680 A JP H01118680A JP 62271411 A JP62271411 A JP 62271411A JP 27141187 A JP27141187 A JP 27141187A JP H01118680 A JPH01118680 A JP H01118680A
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JP
Japan
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chemical solution
supply
dyeing
cellulose fibers
chemical
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JP62271411A
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Bunro Shirai
文朗 白井
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Hisaka Works Ltd
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Hisaka Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〕 本発明は、セルロース系繊維製品の染色方法およびそれ
に用いる装置に関するものである。
〔従来の技術〕
セルロース繊維を反応染料で染色する場合、通常、染料
を投入後、充分に撹拌したのち染色助剤である塩(無水
芒硝等)を−括もしくは分割投入して染料を繊維に充分
に吸着させるようにする。
そして、染料と繊維の最終的な固着は、上記吸着が充分
に行われた段階で反応触媒であるアルカリ剤を投入する
ことにより行われる。このように、反応染料によるセル
ロース繊維の染色では、吸着工程と固着工程の2段階を
有する染色方法が一般的である。このような染色の流れ
を、中〜低温タイプの染色法を例にとって模式的に第4
図に示す。染色は図の左側から右側へ進行して行われる
ところで、繊維中への染料の吸着・固着がどのように進
むかについては、繊維中に取り込まれた染料の割合(い
わゆる「吸尽率」)の経時的な変化をみればわかる。そ
こで、従来の染色方法における吸尽率の変化を、中〜低
温タイプの染色法を例にとって模式的に第5図に示す。
この図から、染料は、アルカリ剤の投入によって固着工
程が開始すると同時に短時間で急激に繊維中に取り込ま
れ固着していることがわかる。これは、予め投入してい
る塩が、反応染料とともに充分に繊維中に拡散していて
、アルカリ剤さえ与えられたら繊維と染料の固着が可能
な状態になっていることによると考えられている。
しかしながら、−旦反応固着した染料はそれ以上動かな
いため、上記のようにアルカリ剤を一括もしくは分割投
入した場合、短時間で急激に染料固着が進む。したがっ
て染料の分布の不均一を招き、むら染めの原因となる。
そこで、理想的な固着が行われるためには、固着工程に
おける吸尽率の変化を定量的にする(グラフとしては直
線となる)ことが好ましい、として実際の染色を上記理
想的な固着に近づける検討が行われている。例えば、ア
ルカリ剤を分割投入せず定量的に投入すると第6図に示
すような固着曲線aが得られることから換算して、破線
すのように投入量を徐々に増加させていくと直線的な理
想固着曲線Cが得られることが提案されている(加工技
術 Vol、22  Na4  (1987>  25
0〜253 )。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上記破線すのようにしてアルカリ剤の投
入量を徐々に増加させても、アルカリ剤投入初期の吸尽
率が高いため、むら染めの発生を完全に防止することは
難しく、かつ吸着工程と固着工程の2段階工程にわたる
染色工程の時間ロスやエネルギーロスを省くことにはな
らず、業界では、工程合理化の要求に応える染色方法の
開発が強く望まれている。
本発明は、このようなセルロース系繊維製品の染色にお
ける均染と工程合理化による時間短縮を同時に実現する
新しい染色方法およびそれに用いる装置の提供をその目
的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の目的を達成するため、本発明は、セルロース繊維
またはセルロース繊維を含有する繊維製品を、反応染料
を用いて染色する方法において、反応染料を添加した処
理液を設定温度に加熱したのち、無機中性塩およびアル
カリ剤を同時にかつ連続的に供給し、しかもその単位当
たりの供給量が、供給開始から経時的に増加するように
所定時間をかけて上記処理液に供給するセルロース系繊
維製品の染色方法を第1の要旨とし、セルロース繊維ま
たはセルロース繊維を含有する繊維製品を、反応染料を
用いて染色する装置において、セルロース繊維またはセ
ルロース繊維を含有する繊維製品を装填する処理槽と、
処理液循環ポンプを含み上記処理槽をその循環路の一部
とする処理液循環路と、処理液を加熱する加熱手段と、
上記処理液循環路に無機中性塩とアルカリ剤を一括的に
供給するための薬液供給手段と、上記薬液を連続的に供
給し、しかもその単位時間当たりの供給量が供給開始か
ら経時的に増加するよう上記薬液供給手段を作動制御す
る制御手段を備えるセルロース系繊維製品の染色装置を
第2の要旨とする。
〔作用〕
すなわち、本発明は、従来無機中性塩を投入後アルカリ
剤を一括もしくは分割投入していた薬剤の投入手順を、
同時かつ連続的な供給にするとともに、その単位時間当
たりの供給量が、供給開始から経時的に増加するように
した。このため、急激な初期吸尽がなく、漸次良好な吸
尽が行われ、むら染めが生じなくなるとともに、吸着工
程と固着工程を分ける必要がなくなり、大幅な時間短縮
と省エネルギーを実現することができるようになる。
つぎに、本発明を実施例にもとづいて詳細に説明する。
[実施例] 第1図は、本発明の実施に用いる染色装置の一例を示し
ている。図において、1は本発明の対象となるセルロー
ス系繊維製品を装填しうる処理槽で、底部側にコイル式
の熱交換器2が配設されている。3は熱交換器2の一端
側延長部に設けられた蒸気人口弁で、処理液を加熱する
加熱蒸気を熱交換器2に供給する配管3aに接続されて
いる。
また、4は冷却水人口弁で、処理液を冷却する冷却水を
熱交換器2に供給する配管4aに接続されている。なお
、熱交換器2の他端側延長部には、冷却水出口弁5およ
びスチームトラップ6が設けられている。7は一端7a
と他端7bが処理槽1の底部に連通した処理液循環路で
、処理液循環ポンプ8の作動により処理槽1内の処理液
を循環させる。10は内部にミキサー11を備えた薬液
供給槽で、ここに無機中性塩とアルカリ剤を供給して加
水後、均一に撹拌して薬液をつくる。この薬液を注入ポ
ンプ12の作動により処理槽1内に注入する。なお、1
3は注入ポンプ12を駆動するモータで、インバータ1
4に接続されており、制御部14aの指示にしたがって
モータ13の回転数を調節することにより薬液の供給量
を調節しうるようになっている。上記制御部14aには
、理想的な固着曲線が得られるような無機中性塩の単位
時間当たりの供給量とアルカリ剤の単位時間当たりの供
給量のデータが予め入力されており、染色開始時から経
時的に上記入力データにしたがって単位時間ごとにイン
バータ14に指示を与えて注入ポンプ12による薬液供
給量を制御するようになっている。15は薬液注入用の
注入弁である。17は処理液循環路7から分岐し上記薬
液供給槽10に連通ずる配管で、無機中性塩とアルカリ
剤を溶解するために処理槽1内の処理液を戻して使いう
るようになっている。この外、処理槽1には、処理液温
度を計る温度計20.処理液量を計る液面計21.圧力
計22.安全弁23等が設けられている。
上記染色装置を用いて、つぎのようにしてセルロース系
繊維製品の染色が行われる。まず、ボビンに巻回してチ
ーズにしたセルロース繊維またはセルロース繊維を含を
する繊維製品を処理槽1内に装着し、精練等のいわゆる
前処理を通常の方法にしたがって行う。つぎに、第2図
に模式的に示す流れ図にしたがって染色を行う。すなわ
ち、まず薬液供給槽10(第1図参照)に反応染料を投
入し、設定温度(約60°C)まで昇温する。一方、無
機中性塩である芒硝(−N a z S 04 )とア
ルカリ剤であるソーダ灰(N a z C03)を薬液
供給槽10に同時に供給し、処理槽1内の処理液の一部
を取り出す配管17から処理液を薬液供給槽10内に戻
して均一に撹拌し、薬液をつくる。なお、このように、
薬液供給槽10内に新たに加水せず、処理槽1内の処理
液によって薬剤を溶かすのは、処理槽1内における浴比
を変化させないようにするためである。この薬液を、注
入弁15を開け、注入ポンプ12を作動させることによ
り処理槽lを含む処理液循環系路内に連続的に供給する
。上記薬液の供給は、下記の手順で得られたデータにも
とづいて制御部14aが自動的にインバータ14を制御
することによって調節される。
制御部14aに予め入力する薬液供給制御データは、本
発明者が、本発明に関する研究の過程で見いだした方法
にもとづき、つぎのようにして得たものである。すなわ
ち、まず芒硝とソーダ灰を、第3図に直線aで示すよう
に定量的、かつ連続的に供給した場合、その吸尽率の変
化は、曲線Aで示されるようになった。つぎに、芒硝と
ソーダ灰の供給を、曲線すで示すように、前半の10分
間を少なく、後半の10分間をそれよりも多くして、供
給量に差をつけて連続的に供給すると、その吸尽率の変
化は、曲線Bで示されるように初期吸尽率を低くするこ
とができた。そこで、この2つの曲線から、理想的な固
着(図において直線Cで示される吸尽率の変化曲線)を
得るための薬液供給量は、曲線Cに示すように、最初は
極めて少量の供給から開始し、徐々にその供給量を増加
させるようにしなければならないことを見いだした。す
なわち、薬液は、定量的ではなく、単位時間当たりの供
給量が最初は極めて少量で徐々に増加するように供給す
る必要がある。そこで、第1図に示す薬液供給槽10か
らの供給が上記曲線Cに従うように、単位時間当たりの
注入ポンプ12の回転数を調節するような指示をインバ
ータ14に与えるデータを制御部14aに予め入力して
おけばよい。
このようにして染色されたセルロース系繊維製品は、ど
の部分も均一に染色されており、良好な製品となる。ま
た、染色工程に要した時間は、第2図に示すように、全
工程で約45〜50分であり、従来の染色工程が約80
〜100分(第4図参照)必要であったのに比べて大幅
な時間短縮を実現しうる。そして、加工時間の短縮によ
り、エネルギーコストも大幅に削減できる。また、従来
、薬剤の供給は、作業者が経験則にもとづき分割投入を
行っていたが、上記装置によれば、薬剤の同時連続供給
を、理想固着に添うような供給量に制御しながら自動的
に行うことができるため、工程の合理化・自動システム
化を推進することができる。
なお、上記実施例において、薬剤は、芒硝とソーダ灰を
用いているが、無機中性塩としては、この外、食塩(N
aCf)等を用いることができる。また、アルカリ剤と
しては、この外、第三リン酸ナトリウム(Nat PO
4)やカセイソーダ(NaOH)等を用いることができ
る。
また、上記実施例では、薬剤の供給を、単位時間当たり
の供給量を最初は極めて少量づつで徐々に増やすような
供給としているが、処理液の流量や温度等の調節によっ
ては、第3図の曲線aや曲線すに示すような定量的な供
給にしても均染品が得られる。
さらに、上記実施例の装置では、薬剤の供給量制御を、
インバータ14と制御部14aの組み合わせによって行
っているが、注入ポンプ12の回転数を制御するのでは
な(、注入弁15を自動開閉弁とし、この弁の開度を制
御部14aによって制御するようにしてもよい。
(発明の効果] 以上のように、本発明の染色方法によれば、従来、常識
とされていた吸着工程と固着工程の2段階工程を、−工
程で同時に行いうるため、大幅な時間短縮と省エネルギ
ーを実現することができる。また、塩とアルカリ剤の同
時供給量が、最初は極めて少量づつで徐々に増加するよ
うに設定されているため、固着が、初期に急激に進むの
ではなく漸次進行する。したがって、そのコントロール
が容易で、適正な固着の進行条件を設定しやすいという
効果を奏する。また、本発明の染色装置によれば、理想
的な固着を自動的に制御でき、工程の合理化・自動シス
テム化を推進することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に用いる装置の構成図、第2
図は本発明の一実施例の染色工程を模式的に示す流れ図
、第3図は薬剤供給の仕方と吸尽率の変化の関係を示す
線図、第4図は従来の染色工程を模式的に示す流れ図、
第5図は経時的な吸尽率の変化を示す線図、第6図はア
ルカリ剤投入の仕方と吸尽率の変化の関係を示す線図で
ある。 1・・・処理槽 2・・・熱交換器 7・・・処理液循
環路8・・・処理液循環ポンプ 10・・・薬液供給槽
 12・・・注入ポンプ 13・・・モータ 14・・
・インバータ 14a・・・制御部 15・・・注入弁
特許出願人 株式会社 日阪製作所 代理人  弁理士 西 藤 征 彦 7?φjノjグ(1)TJI;A) 第4図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)セルロース繊維またはセルロース繊維を含有する
    繊維製品を、反応染料を用いて染色する方法において、
    反応染料を添加した処理液を設定温度に加熱したのち、
    無機中性塩およびアルカリ剤を同時にかつ連続的に供給
    し、しかもその単位当たりの供給量が供給開始から経時
    的に増加するように所定時間をかけて上記処理液に供給
    することを特徴とするセルロース系繊維製品の染色方法
  2. (2)セルロース繊維またはセルロース繊維を含有する
    繊維製品を、反応染料を用いて染色する装置において、
    セルロース繊維またはセルロース繊維を含有する繊維製
    品を装填する処理槽と、処理液循環ポンプを含み上記処
    理槽をその循環路の一部とする処理液循環路と、処理液
    を加熱する加熱手段と、上記処理液循環路に無機中性塩
    とアルカリ剤を一括的に供給するための薬液供給手段と
    、上記薬液を連続的に供給し、しかもその単位時間当た
    りの供給量が供給開始から経時的に増加するよう上記薬
    液供給手段を作動制御する制御手段を備えることを特徴
    とするセルロース系繊維製品の染色装置。
  3. (3)薬液の供給量を制御する制御手段が、薬液の供給
    路内に設けられたポンプと、ポンプを駆動するモータと
    、モータの回転数を変化させうるインバータと、単位時
    間ごとにインバータに適正な回転数の指示を与える制御
    部によつて構成されている特許請求の範囲第2項記載の
    セルロース系繊維製品の染色装置。
  4. (4)薬液の供給量を制御する制御手段が、薬液の供給
    路内に設けられた自動開閉弁と、単位時間ごとに自動開
    閉弁に適正な開度の指示を与える制御部によつて構成さ
    れている特許請求の範囲第3項記載のセルロース系繊維
    製品の染色装置。
JP62271411A 1987-10-27 1987-10-27 セルロース系繊維製品の染色方法およびそれに用いる装置 Pending JPH01118680A (ja)

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