JPH0258390B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は、相関的に運動する基体材料に視覚的
な表面効果を与えるためにこの基体材料を高圧流
体の流れにより処理するための改良された方法と
装置、及びこの方法と装置により製造される新規
な製品に関する。 本明細書では、「流体」という用語は基体の表
面に凝集性のある高圧流れとして送ることのでき
る気体状、液体、及び固体の流動性の材料を含
む。「ガス」という用語は凝集性の高圧流れとし
て送られる空気、蒸気及び他の気体状又は蒸気質
の媒質、若しくはその混合物を含む。「基体」と
いう用語は、その表面の視覚的外観を変じるため
に流体の高圧流れと接触する表面を備えているい
かなる材料をも意味する。 本発明の装置により高圧流体の流れで処理する
のに特に適している基体は織布構造、とりわけ熱
可塑性糸及び／又は繊維成分を含んでいて布の表
面の高圧加熱流体の流れによる処理によつて糸又
は繊維の熱変化が生ぜしめられ、この布表面に所
望の表面効果が与えられるようなものであるが、
本発明の装置は流れによる接触により基体の表面
に視覚的変化が生じるようなどんな基体の処理に
も使用できる。例えば、処理流体は基体材料に対
する溶剤であつても良いし、流体の温度が表面効
果を与えるために流体に接触した基体の成分を熱
的に変化させたり歪めたりするようなものでも良
い。 本明細書では、織布という用語は繊維又は糸成
分を含んでいる連続的又は非連続的ウエブのすべ
ての種類を含むものであり、例えばメリヤス、織
布、タフテツド織物、パイル布、積層布、不織布
構造を含み、高圧加熱流体により布の視覚的表面
外観に変化の与えられるようなものである。 ［従来技術の問題点］ アクリル性のパイル布の表面をロールの浮彫表
面と係合させて加熱されたパイル繊維を布の裏打
ち材内に押圧してロール表面の模様を布表面に移
す、ロールエンボシングによりアクリル性のパイ
ル布に表面模様を与えることが良く知られてい
る。しかし、布に異なる模様を付加するためには
夫々の異なる模様ロールを必要とし、布における
模様繰り返しの長さが模様ロールの円周により限
定されるのでこのようなロールエンボシングされ
た加熱パイル布製品は非常に高価なものとなる。
更に、エンボシングによるアクリル性パイル布に
形成できる模様は、糸を十分に収縮、熱硬化する
ために必要な高温度を得ることが困難であり、糸
がエンボシングロールに粘着しやすいので、ナイ
ロンやポリエステルパイル布の如き熱可塑性糸織
物のロールエンボシングによつては一般に得るこ
とができない。 模様情報に応じて制御された空気の流れを阻止
することにより布との衝突を選択的にそらされる
染料の連続的に流れる液体流れを使用することに
より移動布を模様染色することが布の染色におい
て知られている。米国特許第3969779号及び米国
特許第4059880号がこのための装置を開示してい
る。 織布の表面外観に変化を与えるためにこの織布
の繊維又は糸の位置を変じたりその熱特性を変更
するためにこの織布の表面に高圧空気又は蒸気を
送るための装置を使用することが知られている。
米国特許第3010179号が、蒸気に接触する区域に
おいてパイル繊維を偏向、方向変更させるために
移動布の表面にヘツダから複数個の噴流又は乾燥
蒸気を送り、その後布を乾燥、加熱して偏向した
繊維を熱硬化させ、毛皮に擬似した視覚的効果を
与える、合成パイル織布を処理するための装置を
開示している。米国特許第2563259号が、繊維が
埋められている接着剤を最終的に硬化させる以前
に布のフロツク表面内に空気の複数本の流れを送
つてパイル繊維に新しい方向を与えて一定の模様
を形成することによりフロツクパイル布に模様づ
けを行なう方法を開示している。米国特許第
3585098号が合成繊維内の応力をゆるめて布全体
にわたつて繊維の方向を乱してこの繊維をカール
させるために、布のパイル表面を高温空気又は乾
燥蒸気で処理するための装置を開示している。米
国特許第2241222号がけば立つた布表面に垂直に
高圧空気又は蒸気を送つてこの布のけばを起毛又
はカールさせるための複数個の噴射オリフイスを
備えている装置を開示している。米国特許第
2110118号が布の処理作業中に毛房をけば立ちさ
せるために房の群を含んでいる布の表面に対して
高圧空気を送る狭いスロツトを有しているマニホ
ルドを開示している。 上記に示した特許は一般的に布の表面外観を変
じるために高圧空気及び蒸気を使用できることを
示しているが、このような従来技術の装置は非常
にはつきりとした境界を備えている非常に正確で
複雑な表面模様を得ることができるほど高温ガス
流れを正確に制御することができず、単に比較的
荒い表面模様、又はえランダムで不確定の性質の
表面繊維の変形を形成できるだけである。その
上、従来技術の装置では布の表面に形成できる模
様の種類に限界がある。 流体の流れを加えることにより織布の如き相関
的に運動する基体の表面外観を変更する場合に
は、織布に正確に定められた複雑な模様を与える
ために十分な確実性と正確さをもつて流れの流
量、圧力、方向を制御するために多くの困難さが
あつた。正確に模様形成をすることに加えて、移
動布の幅を横切つて流体流れの均一な温度を保持
しながら非常に高温度の流体を効果的に処理する
と共に、加熱流体の流動線内に位置している従来
の弁により加熱流体の流れを急速にオン・オフ制
御することに困難さがあつた。 加熱空気又は蒸気の如き加熱流体を細長いマニ
ホルドに沿つて１本又は複数本の流れとして布の
表面に加える時には、マニホルドの全幅にわたつ
て流れの温度が均一に保持することが困難であ
る。高圧加熱流体がマニホルドの長さ方向の単独
位置からマニホルド内へ導入されてこのマニホル
ドの長手方向に沿つて伸びている細長く狭いスロ
ツト又は複数個の開口から吐出される場合には、
マニホルドを通る流体の流動距離及び流体の加熱
源からの距離が変じるので流体内での温度ロスが
変動し、マニホルドから吐出される流体流れの温
度に変化が生じることになる。布に所望の模様を
形成するために布の長手方向に収縮及び分子的再
方向づけを生じさせるため布の熱可塑性糸及び繊
維を熱的に変化させる目的で流れを形成している
流体の熱を使用する場合には、布に衝突する流れ
の温度が異なることによりこの布に設けられる模
様に望ましくない不規則さが生じる。更に、加熱
流体内の汚染物により高圧流体噴出装置の夫々の
小さい噴射オリフイスが容易に詰まつて、この詰
まりを除くために処理装置の操業時間が減じ、更
にこのようなオリフイスの詰まりが起こると装置
の不適切な模様づけによる布製品のロスが生じ
る。 ［発明の目的］ 従つて、本発明の１つの目的は、高圧流体の流
れにより今までに従来の装置及び方法で得ること
のできたものよりも更に信頼性があり、正確な基
体材料の表面模様づけを行なうことのできる方法
及び装置を提供することである。 本発明の別の目的は、熱可塑性成分を含んでい
る基体材料の表面の外観に変化を与えるためのこ
の表面の高圧、高温流体流れによる処理用の改良
された方法と装置とを提供することである。 本発明の更に特別な目的は、布の熱可塑性糸を
熱的に変化させ、所望の表面模様を形成するため
に熱可塑性糸を含んでいる織布の表面内に高温、
高圧ガスの正確に定められた流れを送るための改
良された方法及び装置を提供することである。 本発明の更に特別な目的は、織布の熱可塑性繊
維及び糸の特徴を熱的に変化させるためにこの織
布の表面に対してほぼ垂直に高温ガスの１本又は
複数本の細い流れを送ると共に種々の表面模様を
与える目的で模様情報に応じて高温ガスの流れの
通行を冷却高圧ガスの流れにより選択的に阻止す
るための改良された方法及び装置を提供すること
である。 本発明の更に別の目的は、流入する流体を加熱
するためのヒータユニツトを備えている多数の入
口導管を使用して細長い流体分配マニホルド内の
及びこれから吐き出される加熱流体の温度を制御
するための改良された方法と装置を提供すること
である。 本発明の更に別の目的は、ヒータのバンクを通
つて細長いマニホルドの区分室内に入る高圧流体
を加熱するために平行に配列されている夫々のヒ
ータのバンクからの均一な出口流体温度を確立す
るための改良された方法と装置とを提供すること
である。 本発明の更に別の目的は、流体分配マニホルド
の長手方向に沿つて平行に連結されている複数個
のヒータのバンクからの出口流体温度をヒータを
通る流体流れを増分的に調整することにより制御
し、出口温度を平均させて、その後マニホルドに
沿つた単一の感知点の温度を感知、制御するため
の単純で経済的な方法と装置とを提供することで
ある。 本発明の更に別の目的は、加熱流体マニホルド
吐出し装置への加熱流体入口導管内に弁手段を設
けて、これらの導管と協働しているヒータのバン
クの夫々のヒータを通る高圧流体の流量を増分量
により調整してヒータのバンクの出口流体温度を
つりあわせて、かくて流体処理作業中の均一な温
度を保持するために各ヒータの動力入力を夫々に
感知、モニタ、調整する必要性を排除することで
ある。 本発明の更に別の目的は、基体が回転可能なロ
ーラ上を通過することによりこのローラに可動支
承されている間にこの基体の表面内に送られる加
熱流体の流れによつて移動基体の表面を処理する
ための改良された装置を提供することである。 本発明の更に別の目的は、本発明の方法と装置
とにより製造された新規な布製品を提供すること
である。 添付の図面を参照して下記の本発明の好適な実
施例の詳細な記載を読めば本発明の上記の目的及
び他の目的が更に明らかになろう。 ［発明の構成及び効果］ 本発明は相関的に移動する基質の可視表面外観
に変化を与えるためにこの表面に高圧流体の正確
で高速の高圧流れをあてるための改良された方法
と装置から成る。とりわけ、本発明の装置は、基
体の相関運動の経路を横切つて配置されていて、
処理される表面に隣接位置している狭く、細長い
スロツトを備えている加熱流体の分配マニホルド
を有している。 本発明は、更にマニホルドの全長に沿つて加熱
流体の均一な温度を保持するために、細長い加熱
流体分配マニホルドの区分室に沿つた均一間隔の
個所に加熱高圧流体を送るために配置されている
複数個のヒータの夫々に供給されるエネルギーを
制御するための改良された方法と装置も提供す
る。例えば300−700〓の高温度の空気の如き高圧
流体がマニホルドに供給され、スロツトからほぼ
垂直に移動基質の表面内へと送られ、この高温空
気のスロツトからの排出が制御されて１本又は複
数本の細い、正確に定められた流れとして送ら
れ、基体の表面に衝突して所望の表面変化を与え
る。基体が熱可塑性糸又は繊維を含んでいる織布
から成る場合には、加熱空気がこの基体に衝突す
ると、布の熱可塑性繊維及び糸成分に熱変化が生
じてその物理的外観が変じ、選択域内で長手方向
に繊維及び糸が収縮して正確に定められた境界を
備えている模様が形成される。 本発明の一実施例では、端縁に沿つて選択的に
間隔づけされているノツチを備えている細長いシ
ム部材を使用して空気の如き加熱流体が正確に定
められた流れとして選択的に送られ、シム部材の
ノツチを備えた端縁がマニホルドのスロツトの長
さ方向に沿つて配置されていて空気を細い複数の
流れとして相関的に運動する基体の表面に送るた
めに間隔を置いて配置された溝を形成している。 別の実施例では、模様制御情報に応じて高温空
気が所定個所で基体に衝突するのを効果的に妨げ
るために、マニホルドのスロツトに沿つた所定間
隔の個所でこのスロツトを横切る加圧された比較
的冷たいガス流れを選択的に送るための手段を処
理装置が有している。この高圧冷却ガス排出手段
はこの空気の如き冷却ガスの阻止流の各々を個々
に制御するための適当な弁を有していて、模様情
報に応じて基体の表面に選択的に模様づけを行な
うために上記のシム部材と共に、又はこの部材な
しにマニホルドのスロツトに冷却ガスによる阻止
手段を使用するのが好ましい。 本発明は更に、マニホルド及びマニホルドスロ
ツトの全長にわたつての加熱流体の均一な分布を
維持し、かくて基体表面のなお正確な加熱模様づ
けを確実に行なうための流体処理手段を有してい
る。 本発明の更に別の実施例では、各々が各ヒータ
を通過する流体流量を独立的にかつ正確に調整す
るための流体流量加減弁を内蔵している夫々の導
管を通つて空気が各ヒータに供給される。これら
のヒータは共通電力供給源に並列に電気接続され
ており、各ヒータからマニホルドの区分室内への
加熱流体出口内又は出口近辺に熱電対の如き温度
感知手段が配置されている。各熱電対は温度記録
計に接続されていて各ヒータの夫々の流体出口温
度をこの記録計において観察することができる。
流体分配マニホルド内の中央部に配置されている
１個の熱電対センサがヒータへの共通電力供給線
内の電力制御調整器に作動接続されている。最初
に高圧流体と電力とが各ヒータユニツトに供給さ
れると、各ヒータの夫々の流体出口温度が観察さ
れてこの温度のあらゆる変動が上記の加減弁を使
用してヒータを通る流体流量を増分調整すること
により共通温度に正確に釣り合わされる。かく
て、ヒータの出口流体温度が均一に釣り合わされ
ると、その後マニホルドの区分室内の温度がこの
マニホルドの長手方向に沿つた単一の個所で感知
され、すべてのヒータへの電力供給を均一にかつ
同時に調整する。 各ヒータからの出口流体温度を均一に平均する
ために各ヒータを通る流体流量を増分的に調整す
ることができるので、その後にマニホルドの長手
方向に沿つて均一な温度を保持するために各ヒー
タに供給される電力を夫々にモニタし、個別に制
御する必要がない。 本発明は更に、加熱流体の流れと接触させるた
めに加熱流体分配マニホルド近辺に移動基体を位
置づけする支承ロールに熱伝達流体を循環させる
手段も提供する。熱伝達流体はロールの表面周囲
に均一な熱伝達を行ない、加熱流体処理媒質との
局部的な接触によるロールの表面の不均一な加熱
に基く処理作業中のロールのひずみやゆがみを排
除する。 本発明の高温流体処理方法及び装置は、とりわ
け、熱可塑性パイル糸を含んでいるパイル布にお
ける高度に正確な境界限定を備えている新規な表
面模様を形成するために適しており、このような
模様は従来技術の加熱流体処理装置によつては形
成できないと今まで考えられていたものである。
レーヨン又はアクリル糸の如き非熱可塑性糸を含
んでいるパイル布にも表面模様を形成することが
できるが、このような模様における境界限定は一
般的に熱可塑性糸を含んでいる布における模様づ
けにおけるほど正確には表われない。更に、この
方法と装置とを熱可塑性糸を含んでいる織布に選
択的に使用してこのような布に新規なクレープ型
又はふくれ型模様を設けることができる。 本発明は、更に、パイル糸の傾斜の方向に対し
てほぼ逆方向に布を相関的に移動させる間にパイ
ル表面に加熱ガスの流れを加えることにより、最
初に一定方向のパイル糸の傾斜を備えているパイ
ル布のパイル糸を均一に起毛させる方法も含んで
いる。 本発明の装置は熱可塑性繊維及び糸成分を含ん
でいる織布に種々の視覚的な表面効果を与えるた
めにこの織布を処理することに特に適している
が、熱可塑性成分を含んでいる他の基体材料の視
覚的外観を熱的に変更するための、又はこの基体
に所望の模様を与えるための流体処理にもこの装
置を使用することができる。 ［実施例］ 本発明の装置の好適な実施例及び本発明の新規
な布製品を図示している図面を参照すると、第１
図は本発明の処理装置全体の概略側面図である。
織布の如き不定長さの基体材料１０がロール１１
の如き供給源から可変速度の従動送りロール１
２，１３により高圧加熱流体処理装置１４に連続
的に送られる。移動する基体材料１０は加熱流体
を受ける間は支承ロール１６周囲を通つてこれに
支承され、流体処理済布はその後可変速度の従動
除去ロール１８，１９により布収集ロール２０へ
送られる。 布が支承ロール１６周囲を通る時の適切な側方
整合を保持するために送りロール１２，１３と流
体処理装置１４との間の布の通路上に従来技術に
おいて良く知られている布端縁案内装置２１を設
けるのが好ましい。 布移動に所望の速度を提供し、流体処理装置１
４に入り、これを貫通し、これから離れる布に所
望の張力を与えるために送りロール１２，１３、
支承ロール１６及び除去ロール１８，１９の速度
を制御するのが好ましい。 第１図及び第２図に示す如くに、高圧流体処理
装置１４は、基体材料１０が支承ロール周囲を移
動する間にこの布の表面に対してほぼ直角の角度
でこの表面に空気の如き高圧加熱ガスの流れを送
るための、この基体材料１０の移動経路に対して
横方向に伸びていて、狭く、細長い排出スロツト
３２を備えている細長い加熱ガス吐出し第１マニ
ホルド３０を有している。 空気の如き高圧ガスが細長い第２マニホルド３
８の端部に空気導管３６により連結されている空
気圧縮機３４により第１マニホルド３０の内部に
供給される。第２マニホルド３８への空気の流れ
と圧力とを制御するために空気導管３６に主制御
弁４０と空気圧力調整弁４２とが配置されてい
る。第２マニホルド３８内へ通る空気からの汚染
物の除去を補助するために適当な空気フイルタ４
４も設けられている。 第２マニホルド３８内の空気が第２マニホルド
３８からの夫々の電気ヒータ４８のバンクを通つ
て高温空気吐出し第１マニホルド３０の内部区分
室へと送られ、第２図に２個の電気ヒータ４８が
図示されている。各ヒータは高圧空気を加熱して
第２マニホルド３８から第１マニホルド３０の全
長さに沿つて均一に分配するために２個のマニホ
ルド３８，３０の長手方向に均一間隔で配置され
ている入口及び出口導管５０，５２により夫々連
結されている。通常、60インチ長さの吐出しマニ
ホルドでは、ヒータバンク４６においてマニホル
ドの長手方向に２ 1/2インチ中心間隔で配列され
ているヒータ出口導管５２を備えている24個の１
キロワツト電気ヒータが使用される。ヒータのバ
ンク４６は適切な絶縁ハウジングに包囲されてい
るのが好ましい。第２マニホルド３８から各ヒー
タ４８を貫通する高圧流体の流量を正確に制御す
るためにヒータバンク内の各ヒータ４８への各入
口導管５０に手動調整可能な流体流れ制御弁６１
が配置されている。通常、この弁は正確に流れを
制御するためにニードル弁型であることが好まし
く、この弁の使用については下記に説明する。 各ヒータの空気出口導管５２内に各ヒータから
の流出空気の温度を測定するための熱電対の如き
温度感知装置が配置されていて、１個の感知装置
５４の位置だけが第２図に示されている。各熱電
対５４は適当な配線（第２図、第２Ａ図に線５５
で図示）により従来の電気線図記録計５８に電気
的に接続されていて、この記録計によりヒータの
出口導管内のすべての空気温度が観察され、可視
的に、又は可聴信号によりモニタされる。必要に
応じて電流が共通の電源６０からすべての個々の
ヒータに均一に供給される。 第２Ａ図に示す如くに、電気ヒータ４８は適当
な電気配線２２により共通の主要電源６０に並列
に接続されている。夫々のヒータ４８への主要動
力供給線にエレクトロニツク・コントロール・シ
ステムズ（Electronic Control Systems）製造
のシリコン制御整流器、モデル7301の如き従来の
電力制御器２４が配置されている。細長い第１マ
ニホルド３０の内部区分室内の長さ方向における
中央部に温度感知装置、すなわち熱電対２６が配
置されていて（第２図参照）、この熱電対２６は
エレクトロニツク・コントロール・システムズ製
造のモデル6700制御ユニツトの如き従来の温度制
御器２８に電気接続されている。この温度制御器
２８は公知の方法で電力制御器２４に電気接続さ
れているので、ヒータバンク４６のヒータ４８に
周期的に均一な電気エネルギーを供給することに
より第１マニホルド３０の区分室内で所望の温度
が維持される。 第３，４，６図から良く分るように、加熱空気
吐出し第１マニホルド３０は間隔づけられている
ボルト６６の如き適当な結合手段により相互に離
脱可能に固着されている上方及び下方壁部６２，
６４により形成されていて、マニホルドの内部区
分室６８及び細長い吐出しスロツト３２の対向し
ている平行な壁体７０，７２を形成している。 スロツト３２を通つての吐出しに先立つて、ヒ
ータ４８のバンクの出口導管５２から第１マニホ
ルド３０の区分室６８に流入した加熱空気が、区
分室６８内の後部にこの区分室の上方部分から下
方部分への空気の流通のための狭く細長い開口を
形成しているそらせ板７４により、後方に向けら
れ、次いでマニホルドの区分室を貫通している逆
流通路内を前方に送られる（矢印で示す如くに）。
かくてそらせ板７４がマニホルドの区分室内で更
に均一な空気の分布を提供し、更に、マニホルド
内での均一な空気温度と圧力との保持を容易にす
る。そらせ板７４はマニホルド区分室６８内でボ
ルト６６を包囲しているスペーサスリーブ７６に
より支承されている。 第４〜７図に示すように、マニホルドの下方壁
部６４の壁面７２に、吐出しスロツトの長手方向
に沿つて複数個の冷却空気吐出し出口７８が間隔
を置いて配置されている。各出口は夫々適当な可
撓性導管８０と電磁弁８２により第３マニホルド
８４に連結されていて、この第３マニホルド８４
は導管８６により空気圧縮機３４に接続されてい
る（第２図参照）。導管８６に主要制御弁８８、
空気圧力調整弁９０、空気フイルタ９２が設けら
れている。 第２図に略図示されているように、各電磁弁は
適当な模様制御装置９４に電気作動結合されてい
て、この模様制御装置９４が所定の模様情報に応
じて選択された電磁弁を開閉するために電気パル
スを送る。弁を所望の順序でオン・オフするため
に従来の技術において良く知られている模様制御
装置を使用できる。通常、この模様制御装置は通
常に譲渡された米国特許第3894413号に記載の種
類の制御装置であることが好ましい。 第４図及び第６図に示す如くに、各冷却空気吐
出し出口７８は第１マニホルド３０のスロツト３
２の下方壁面内に位置していて、相当冷たい空気
の高圧の個別の流れを加熱空気吐出しスロツトを
横切つてこのスロツトを通る加熱空気の通路に対
して直角の方向に送る。冷却空気の流れの圧力
は、冷却空気の流れが吐き出される部分において
スロツトを通つた加熱空気の通過を効果的に阻止
及び停止させるに十分なレベルに保持される。か
くて、模様制御装置９４からの情報に応じて電磁
弁８２により夫々の冷却空気の流れをオン・オフ
することにより、スロツトを通過する高圧加熱空
気が１個又は複数個の明確な流れとして送られ、
所望の位置で移動している布表面に衝突して基体
材料１０が第１マニホルド３０を通過する時にこ
の基体材料１０の表面に模様効果を与える。スロ
ツトから出た加熱空気の通行を阻止する冷却空気
により加熱空気が布の表面周囲又は内部で消散す
ることがなく、布の熱特性の変更やこの布内の糸
又は繊維の感知できるほどの騒乱が生じることが
ない。第４，６，７図の空気の流れを示す矢印に
注意。布に影響を与えたりこれを熱的に変化させ
ないために冷たい阻止空気を十分に冷たく確実に
維持するために、冷却空気導管８０が貫通する冷
却水ヘツダ管９５を配設することにより第１マニ
ホルド３０のスロツト３２を横切つての吐出しに
先立つて周囲空気を更に冷却することが好まし
い。 流体処理装置の始動時には、電源６０からヒー
タバンク４６のヒータ４８へと均一に電力が供給
され、空気圧縮機３４から高圧空気がヒータへと
送られる。温度制御ユニツト２８は選択温度に設
定されている。熱電対２６で測定した第１マニホ
ルド３０の区分室内空気温度が所望の調整温度に
達すると、各ヒータからの流出空気導管内の夫々
の流出空気温度が線図記録計５８により観察され
る。線図記録計５８において観察される夫々のヒ
ータからの流出空気間に温度の差異がある場合に
は、不一致の観察されるヒータユニツトのニード
ル式制御弁６１がヒータを通る空気の流れを増減
するために増加量だけ手動調整され、かくて夫々
のヒータから流出する空気の温度がこれに対応し
て低下又は上昇される。かくて、ヒータの全バン
クからの夫々の出口空気温度を、貫通する空気流
量を増分的に調整することにより正確に「釣り合
わせる」ことができ、ヒータ製造公差変動又は流
体流動装置内のヒータの流量変動を補正すること
ができる。その後、第１マニホルド３０の区分室
の中央部に位置している単一の熱電対センサ２６
によりすべてのヒータへの電力の供給を均一に調
整することによつて第１マニホルド３０の区分室
の全長さにおいて均一な温度を維持することがで
きる。 本発明は、更に、第１マニホルド３０からの加
熱流体との接触間に連続長さの基体材料が周囲を
通過する回転可能な支承ロール１６の内部に熱伝
達流体を循環させる（第１図参照）装置を有して
いる。高圧加熱流体の流れが基体材料の表面に衝
突してこの表面を熱的に変化させて所望の視覚的
変化を与える場合には、この加熱流体がこの基体
材料の下の支承ロール１６の隣接表面部分をも加
熱する。支承ロールのこのような部分的加熱によ
り、とりわけ移動基体材料が処理工程中に一時的
に停止する場合にロールの長さ方向に沿つて選択
的な熱膨張と収縮とが生じる。支承ロール１６の
このような選択的な膨張及び収縮により第１マニ
ホルド３０の吐出しスロツト３３に隣接するロー
ル表面が歪むので、このロール上に支承されてい
る基体材料がスロツト３２の長さに沿つて、この
吐出しスロツトから異なる距離で位置することに
なるので、基体材料の表面に衝突する加熱流体の
流れの温度及び圧力の差異により基体材料に不規
則な模様づけが行なわれる。 このような反りや歪がみ及びこれによる基体表
面の不規則な模様づけを防ぐために、流体処理作
業中に支承ロール１６に流体の熱伝達媒質を循環
させる手段が設けられている。第１図に示すよう
に、冷却された、又は加熱された水、蒸気等の適
当な流体が、適当な流体供給源９６からロールの
中央の中空支承軸に連結されている導管手段９１
を通つて支承ロール１６の内部に循環させられ
る。固定の流体供給源から支承ロールに流体を循
環させる装置は従来技術において良く知られてお
り、市販されているので、その詳細については記
載しない。このような循環装置の代表的なもの
は、ノース・キヤロライナ・シヤーロツトの
Duff Norton Companyにより販売されている商
品名8000 Series Rotary UnionJointとして製造
されている種類の装置である。 上記に記したように、熱伝達流体は冷水でも良
いし、流体処理作業間の基体材料の全体の加熱を
容易とするために所望の場合には蒸気又は熱水の
如き加熱流体であつても良い。支承ロール１６の
内部を循環する熱伝達流体がかくてマニホルドの
吐出しスロツト３２に隣接する支承ロール１６の
表面の部分的加熱をロールの全周囲に均一に分配
し、かくて処理作業中のロールの上記の選択的膨
張と収縮とを防ぐ。布の送りが停止した時に加熱
ガスの存在による布の損傷を避けるために、第１
マニホルド３０とヒータ４８が揺動可能に軸９７
に支承されていて、マニホルドを揺動させてその
吐出しスロツトを基体材料１０の通路から離すた
めに流体ピストン手段９８が使用されている。 第３図は本発明の加熱高圧ガス吐出しマニホル
ドの第１の実施例を示しており、一端縁に沿つて
均一に間隔づけされている複数個の細長いほぼ平
行なノツチ１００を備えている細長いシム部材又
はプレート９９がそのノツチを備えている端縁を
細長い吐出しスロツト３２内に伸ばして第１マニ
ホルド３０の区分室６８内に脱着可能に配置され
ていて、スロツトの壁部７０，７２と共に移動織
布の表面上に高圧加熱ガスの細い個別の流れを送
るための複数個の対応する加熱空気吐出し溝を形
成している。第３図と４図から分るように、プレ
ートのノツチ１００が第１マニホルド３０の区分
室６８内に伸びてこのプレートの上方及び下方で
シムのノツチを備えている端縁と第１マニホルド
３０のスロツト３２の壁部７０，７２とによつて
形成されている各吐出し溝内への入口を形成して
いる。かくて、シムプレートは高圧ガスを間隔づ
け溝から吐出される細かい流れとして送るために
作用するのみならず、狭く、細長い入口の上方及
び下方開口を形成している（第４図参照）。 かくて、シム部材と吐出しスロツトとにより形
成された吐出し溝が移動織布の表面上及び内部に
複数個の個別の分離した流れを送つて吐出しマニ
ホルドを通過する布の運動の方向に伸びている狭
くて細長いほぼ平行の線を形成する。加熱の気体
状流れの温度と圧力とを十分な高さに保持するこ
とにより、加熱ガスの流れと接触した熱可塑性け
ば糸を含んでいるけば立て布の表面が長手方向に
収縮して目が詰まり、熱硬化して布に連続的な個
別の溝が形成され、布の表面に種々の方法で模様
づけが行なわれ、下記にそのいくつかを記載す
る。布の溝により形成される模様を変じるために
は、マニホルドのボルト６６をゆるめて現存して
いるシムプレートを異なる溝寸法及び／又はシム
プレートの端縁に沿つた異なる間隔を備えている
別のシムプレートと取り換えるだけで良い。第８
図は布ウエブの表面に形成される模様に変更を加
えるためにプレートに沿つて不規則なシムノツチ
１０４が設けられている別のシムプレート１０２
を示している。かくて、上記の冷却高圧ガスの出
口による制御を加えることなく、移動ウエブにシ
ムプレートだけで種々の表面模様を形成すること
ができる。 第４図及び第５図に、織布ウエブに更に複雑な
又は細密な模様を形成するために吐出しスロツト
３２内の高圧冷却ガス出口と組み合わせてシムプ
レートが使用されている本発明の実施例が示され
ている。第５図から分かるように吐出し出口７８
がシムプレートとスロツト壁部７０，７２により
形成されている溝内に位置していてこの溝を選択
的に冷却ガスによりブロツクしており、選択され
た加熱ガスの流れを間欠的に流出させて吐出しマ
ニホルドを通過する布にこの布を横切る方向の及
び布の運動の方向の表面模様を形成する。 第６図及び第７図に本発明の別の実施例が示さ
れており、この場合にはシムプレートを使用する
ことなく細長いスロツト３２と高圧冷却ガス出口
とを使用して布の模様づけが行なわれる。第７図
に示すように、模様情報に応じて一定の出口７８
への冷却ガス流れ供給を選択的にオンすることに
よりスロツト３２を通る加熱ガス通路が対応する
区域において塞がれて移動布に模様づけが行なわ
れる。 本発明の高圧加熱ガス吐出しマニホルドは例え
ば２枚のパイル布シートを形成するための二重裏
打ち編成布のパイル糸を切つて製造されたパイル
布の如き、ほぼ均一な一方向性のパイル状態を備
えているパイル布の熱可塑性パイル糸を均一に起
毛するためにも使用できる。このようなパイル布
製造方法では、２枚の布シートのパイル糸がほぼ
均一に切断作業中の布移動の方向と逆の方向に傾
斜している。 第９図及び第１０図に略図示されているよう
に、一方向に傾斜しているパイル布をパイル布の
傾斜方向と逆方向にマニホルドの狭く細長い吐出
しスロツト３２に通過させるとこの傾斜している
パイル糸がパイル布の表面にほぼ垂直に直立させ
られて、布表面に衝突する加熱ガスの流れにより
パイル糸がこのような配置で熱硬化することが分
かつた。第９図及び第１０図はパイル布の基体材
料１０６、パイル糸１０８、このパイル糸の傾斜
方向及び加熱ガスの流れ１１０がパイル表面に衝
突する方向を示している。矢印で図示されている
如くに、パイル糸を直立均一硬化させるために、
ガスの流れ１１０は布移動の方向にほぼ90゜又は
それ以上の角度で布表面に衝突するのが好まし
い。布をパイル糸の傾斜の方向と逆の方向以外に
移動させたり、高圧ガス流が上記の角度より小さ
い角度で送られると、パイル糸は均一直立するこ
となく更に傾斜したり、パイル布表面内でランダ
ムな方向を向くことになる。 本明細書に記載、請求の方法のあるものを実行
する本発明の装置の使用は、所望の表面外観又は
模様を形成するための糸成分を含んでいる織布の
処理における作業条件を示す下記の実施例からな
お良く理解できよう。下記の実施例は単に例示に
すぎず、本発明の装置の使用を限定することを目
的とするものではない。 実施例 １ １平方ヤードあたり13オンスの重量を有してお
り、パイル糸の高さが1/10インチの編成ポリエス
テルフラシ天パイル布が５ヤード／分の布移動の
速度で第１図に示す装置に連続的に送られた。吐
出しマニホルド区分室内の加熱空気の温度及び圧
力が夫々600〓及び6p.s.i.gに保持された。マニホ
ルドの吐出しスロツトはパイル表面からほぼ
0.050インチの距離に保持されており、第３図に
示す如きノツチを備えた形状のシムプレートが設
けられていた。スロツト内に形成されている間隔
づけされた吐出し溝は0.011インチ×0.062インチ
の寸法の矩形断面を備えたものであつた。スロツ
トを通る各溝の長さは0.250インチであり、溝は
マニホルドを横切つて0.2インチ中心間隔で設け
られていた。 布のパイル表面に衝突した加熱ガスの流れによ
り接触域においてパイル糸が長手方向に収縮し、
これらのパイル糸が布内に緻密に沈んで表面の運
動経路に沿つて伸びる狭く細長い明りような溝を
形成した。溝の側方に隣接するパイル糸はほぼ何
ら変化せずにかつ何ら乱れることなく保持され、
溝の明りような直立した側壁を形成した。この布
は第１１図の布の写真に示す如き模様づけ表面外
観を示した。 実施例 ２ １平方ヤードあたり３ 1/2オンスの重量で１イ
ンチあたり92本のたて糸と84本の横糸とを有する
構造のポリエステル製の平織り布が４ヤード／分
の布速度でロール１２，１３及びロール１８，１
９間に12パーセントの過剰送りを行ないながら第
１図の装置を通つて加工された。支承ロール１６
はこの上を布が通過する時に増速駆動された。加
熱空気の温度と圧力、及び吐出し溝の大さ及びマ
ニホルドにおける間隔は実施例１におけるものと
同じであつた。 たて糸方向に支承ロールに送られた布に衝突す
る高温高圧ガスの流れにより長手方向に連続的に
接触したたて糸が長手方向に熱収縮した。熱収縮
しなかつた糸を含んでいる列間の布の中間部分が
第１２図の布の写真に示す如きクレープ又はフラ
シ天状の外観を呈した。 実施例 ３ 実施例１に示したパイル布構造が２ヤード／分
の加工速度で第１図の処理装置を通つて加工され
た。マニホルド内の加熱空気の温度が700〓に、
圧力が2p.s.i.gに保持された。２ヤード／分の布
速度で、0.1インチの中心間隔の実施例１に示し
たシムプレートの加熱空気吐出し溝が模様情報に
応じてマニホルドのスロツト内の冷却空気出口か
らの高圧冷却空気の流れにより選択的に塞がれ
た。冷却空気マニホルド内で12p.s.i.gの冷却空気
圧力が保持された。処理された布は、第１３図の
布の写真に示す如き、一連の細く、はつきりした
一連の溝で構成されている模様を有していた。 実施例 ４ 実施例２に記載の構造の２枚のポリエステル織
布が実施例３に示した条件及び冷却空気模様制御
手段により処理され、布の運動の方向に沿つた間
隔づけした位置でたて糸の熱収縮が生ぜしめられ
た。供給された模様情報により形成された布が第
１４図及び第１５図の夫々の写真で示すようにし
わ寄せ及びふくれ外観を有していた。 実施例 ５ 未染色かつ未熱硬化状で実施例１に記載の構造
を備えているフラシ天ビロードポリエステルパイ
ル布が４ヤード／分の加工速度で第１図に示す装
置により加工された。このパイル布は定方向のパ
イル糸傾斜を有しており、第９図及び第１０図に
示す如くに布のパイル糸の傾斜の方向と逆の方向
に高温空気マニホルドの中断のない吐出しスロツ
トを通つて移動させられた。マニホルド内で300
〓の温度で11／2p.s.i.gの圧力の加熱高圧空気が
移動パイル表面に対して直角に連続的に送られ
た。マニホルドの吐出しスロツトの幅は0.016イ
ンチであつた。布の表面に衝突する空気流により
パイルがパイル表面及び布の裏張りに対してほぼ
均一の直立位置に起毛された。加工された布は均
一な、直立パイル外観を示した。 実施例 ６ 各々が１平方ヤードあたりほぼ12オンスの重量
と0.1インチのパイル高さとを有している編成ナ
イロンフラシ天パイル布と編成アクリルフラシ天
パイル布とが夫々第１図の装置により、実施例１
に記載の加工条件及びシムプレート形状とにより
処理された。処理されたナイロンパイル布では、
加熱空気流に接触したパイル糸が布の裏張り内に
長手方向に収縮して、表面溝の非常にはつきりと
した模様を示した。アクリル布も溝による表面模
様を示したが、実施例のポリエステル及びナイロ
ン糸の布の如き融解紡糸熱可塑糸布ほどはつきり
しない外観と溝形成が示された。 上記の実施例では、装置を通るパイル布の加工
速度はこの布が加熱空気の吐出しマニホルドのス
ロツトを通過する以前にこの布を予熱することに
より増大される。代表的な例としては、この布を
公知の型の赤外線ヒータ及び／又は支承ロール１
６を加熱することにより予熱することができる。 上記の実施例は織物パイル布及び織布に視覚的
表面変化及び模様を与えるためにこの布を処理す
るための代表的操作条件を記載しているが、特殊
の基体構造及び表面に与えるべき特殊の表面外観
により処理流体及び流体処理の温度及び条件が変
動する。１分あたりほぼ４から６ヤードの加工速
度及びヒータの出口における温度が600〜700〓、
マニホルドの区分室内の圧力が約２から7p.s.i.g、
の加熱空気により熱可塑性パイル糸を含んでいる
パイル布への非常にすぐれた模様づけが達成され
た。一般的に、吐出しスロツト又はこのスロツト
内に形成されている溝の断面寸法が小さい場合に
は高い圧力を使用することができる。加熱ガスの
流れを制御するために冷却高圧ガスを使用する場
合には、より高いガス温度が望ましい。 本発明により基体の表面の選択域に高圧加熱流
体の流れを付加することによつて種々の基体材料
を変化させ得ることを具体化するために、種々の
構造及び組成の多数の基体に直径0.03インチの固
定された単独の噴射オリフイスからの高圧加熱空
気の流れが送られた。この基体は下記の表に示す
処理条件下で流れの噴口オリフイスに隣接してラ
ンダムに移動させられた。

【表】 上記の条件下で処理された基体を観察すると、
加熱空気の流れに接触させられた基体１〜５の表
面域に細い溝が形成されたが、レーヨン（基体
５）や実施例６におけるアクリル繊維の如き非熱
可塑性の繊維を含んでいる基体よりも融解スパン
型の熱可塑性繊維質材料を含んでいる基体１〜４
に形成された溝の方がより正確な輪郭を有してい
た。 上記の基体６から、基体を完全に切断する空気
の流れ処理の条件により、本発明をシート材料基
体及び布レース効果を与えるためにも使用できる
ことが分る。 本発明の装置と方法とを使用して、熱可塑性繊
維及び糸を含んでいる織布及び他の基体の表面を
変更させ、これらの基体に正確な、はつきりと限
定された複雑な模様と表面外観とを与え得ること
が分る。後に熱的に変更された、及び変更されな
かつた繊維及び糸に差別的に染料の吸い上げをさ
せ、布に２色調染色効果と表面模様づけ効果を与
えるために染色に先立つて布の処理を行なうのが
好ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の移動基体に視覚的な表面効果
を与えるための装置の全体概略側面図；第２図は
第１図の装置の高圧加熱流体付加装置部分の概略
図であり、付加装置の第１マニホルドに加熱高圧
ガスと比較的冷たい高圧ガスとの両方を供給する
ための構成部材の配列を示しており；第２Ａ図は
第１図及び第２図のヒータのバンクから第１マニ
ホルドに供給される高圧流体の温度を制御するた
めにこのヒータのバンクに電気的にエネルギーを
供給する方法を示している概略ブロツク配線図；
第３図は第１図及び第２図の第１マニホルドの一
部分の拡大概略斜視図であり、一部が破断されて
いて断面を示しており、相対的に移動する基体材
料に所望の表面模様を与えるために第１マニホル
ドの細長いスロツトに使用されている内部構成部
材とシム部材とを示しており；第４図は第３図の
第１マニホルドの概略断面立面図であり、更に基
体材料に模様づけ外観を形成するためにマニホル
ドから出る加熱ガスの一部分を選択的に阻止する
ための高圧冷却ガス分配手段の使用を示してお
り；第５図は第４図の−線に沿つて矢印の方
向から見た第４図に示した第１マニホルドの一部
分の概略断面図；第６図はシム部材が第１マニホ
ルドの高温ガス分配スロツトから除去されてお
り、スロツトからの高温ガス吐出しを制御するた
めに冷却ガス分配手段だけが使用されている高温
ガスマニホルドの変形例の概略断面立面図；第７
図は第６図のほぼ−線に沿つて矢印の方向に
見た第６図のマニホルドの一部分の概略断面図；
第８図はガスを細い一定間隔の流れとして基体材
料の表面に分配するめたの第１マニホルドと共に
使用するシム部材の拡大概略斜視図；第９図と第
１０図は布にほぼ一定方向のパイル糸を備えてい
る織布パイル布のパイルを起毛させるために使用
できる本発明の処理装置の使用方法を概略図示し
ており；第１１図乃至１５図は本発明の装置と方
法とにより処理、製造された新規な織布製品の表
面の写真である。 （図中符号） １０，１０６…基体材料、１６
…支承ロール、２４…電力制御器、２６…熱電
対、２８…温度制御器、３０…第１マニホルド、
３２…スロツト、３８…第２マニホルド、４６…
ヒータバンク、４８…ヒータ、５０…入口導管、
６０…電源、６１…制御弁、６８…区分室、７８
…冷却空気吐出し出口、８４…第３マニホルド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 保持手段によつて熱可塑性の素材からなる基
   体材料を保持し、この基体材料の表面に流体供給
   手段によつて加圧加熱流体を吹付けると共に、遮
   断手段によつて加圧加熱流体の流れを選択的に遮
   断して基体材料の表面に視覚的模様を形成する表
   面処理装置において、 前記流体供給手段によつて供給される加熱され
   た流体を基体材料の表面に対して吹付ける細長い
   流体噴出スロツトを有するマニホルドを設け、 前記遮断手段は、前記マニホルドの流体噴出ス
   ロツト内に加圧冷却流体の１つ以上の流れを導入
   し、流体噴出スロツトから基体材料に吹付けられ
   る加圧加熱流体を選択的に遮断する手段を備え、 前記保持手段は、前記基体材料を保持し、基体
   材料に前記流体噴出スロツト前方を通過する相対
   運動を与える手段を備え、 前記流体噴出スロツトの遮断部位を迂回した加
   圧加熱流体の複数の分流を前記基体材料に吹付け
   る基体材料の表面処理装置。 ２ 保持手段によつて熱可塑性の素材からなる基
   体材料を保持し、この基体材料の表面に流体供給
   手段によつて加圧加熱流体を吹付けると共に、遮
   断手段によつて加圧加熱流体の流れを選択的に遮
   断して基体材料の表面に視覚的模様を形成する表
   面処理装置において、 前記流体供給手段によつて供給される加熱され
   た流体を基体材料の表面に対して吹付ける細長い
   流体噴出スロツトを有するマニホルドを設け、 前記流体供給手段は、前記マニホルドの長手方
   向に沿つてほぼ一定間隔の部位で、マニホルドの
   内部と夫々連通している複数の入口導管と、各入
   口導管と協働して入口導管を通過する流体を加熱
   するヒータと、このヒータに接続された電源と、
   このヒータを制御して前記流体温度を調整する温
   度制御手段と、前記各入口導管に取付けられ、各
   入口導管を通る流体の流量を調整して、前記温度
   制御手段によつて設定される均一な流体温度を維
   持する弁手段とを具備した基体材料の表面処理装
   置。 ３ 保持手段によつて熱可塑性の素材からなる基
   体材料を保持し、この基体材料の表面に流体供給
   手段によつて加圧加熱流体を吹付けると共に、遮
   断手段によつて加圧加熱流体の流れを選択的に遮
   断して基体材料の表面に視覚的模様を形成する表
   面処理装置において、 前記保持手段は、前記基体材料の表面が前記加
   圧加熱流体の流れと接触する部位で基体材料を支
   承する回転可能な支承ロールと、この支承ロール
   の周囲表面に均一に熱を伝達すると共に、支承ロ
   ール内部に熱伝達流体を循環させて、前記加圧加
   熱流体による支承ロールの周囲表面における歪み
   及び反りを防止する流体循環手段とを具備した基
   体材料の表面処理装置。 ４ 保持手段によつて熱可塑性の素材からなる基
   体材料を保持し、この基体材料の表面に流体供給
   手段によつて加圧加熱流体を吹付けると共に、遮
   断手段によつて加圧加熱流体の流れを選択的に遮
   断して基体材料の表面に視覚的模様を形成する表
   面処理方法において、 前記流体供給手段の流体噴出スロツトの前方を
   横切つて基体材料を移動させながら、この流体噴
   出スロツトから基体材料の表面上に均一に加熱さ
   れた流体を噴出させ、 前記遮断手段によつて、加圧冷却流体の流れを
   前記スロツトを通過する加圧加熱流体の流れを横
   切つて導入することにより、加圧加熱流体の１つ
   以上の流れをスロツトの長手方向の位置で選択的
   に遮断制御して、加圧加熱流体が前記基体材料の
   表面上の対応位置に吹付けられるのを防止し、 前記遮断部位を迂回した加圧加熱流体の複数の
   分流によつて前記基体材料を処理する基体材料の
   表面処理方法。 ５ 保持手段によつて熱可塑性の素材からなる基
   体材料を保持し、この基体材料の表面に流体供給
   手段によつて加圧加熱流体を吹付けると共に、遮
   断手段によつて加圧加熱流体の流れを選択的に遮
   断して基体材料の表面に視覚的模様を形成する表
   面処理方法において、 前記流体供給手段を構成する横長のマニホルド
   の長手方向に沿う一定間隔の部位でマニホルドと
   連通している複数の入口導管を介して、マニホル
   ド内部及び入口導管と協働するヒータに加圧流体
   を送り、 前記ヒータに電力を供給して、このヒータを通
   過する加圧流体を加熱し、 前記入口導管からマニホルドに導入される加圧
   加熱流体の温度を設定し、 前記設定温度に応じて、前記入口導管及びヒー
   タを通る加圧加熱流体の流量を調整して、前記マ
   ニホルド内に導入される加圧加熱流体の温度を均
   一に維持し、 前記加圧加熱流体の温度を前記マニホルドの長
   手方向に沿う部位で検出し、各ヒータに供給され
   る電力を前記検出温度に応じて制御し、前記マニ
   ホルド内における流体の温度を所定の高さに維持
   し、 前記所定温度に維持された加圧加熱流体を前記
   基体材料の表面に吹付ける基体材料の表面処理方
   法。 ６ 保持手段によつて熱可塑性の素材からなる基
   体材料を保持し、この基体材料の表面に流体供給
   手段によつて加圧加熱流体を吹付けると共に、遮
   断手段によつて加圧加熱流体の流れを選択的に遮
   断して基体材料の表面に視覚的模様を形成する表
   面処理方法において、 前記基体材料が移動する通路を横切つて延出す
   る流体噴出スロツトに均一加圧加熱流体を供給
   し、 前記流体噴出スロツトと前記基体材料の通路と
   の間の相対位置を設定し、 前記流体噴出スロツトの長手方向に沿つて、薄
   く細長く正確に限定されたガス流を形成し、 前記流体噴出スロツトから直接ガス流を前記基
   体材料の方向に吐出させ、 前記ガス流路内に冷却ガスの加圧流を導入する
   ことによつて、前記流体噴出スロツト内の長手方
   向に沿う少なくとも一箇所で前記加熱ガス流を遮
   断し、前記ガス流の遮断部に対向する基体表面の
   領域が前記加熱ガス流に接触するのを防止し、 前記流体噴出スロツトの長手方向に沿う加熱ガ
   ス流の温度を、前記基体材料の表面を変形させる
   のに充分な高さに均一に維持し、 前記基体材料を前記通路に沿つて、前記流体噴
   出スロツトから吐出する加熱ガス流内を移動させ
   る基体材料の表面処理方法。