JPH0611468A - 繊維状体に対する電解質付着量計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は，例えば布等の繊維状体に付着した
電解質の付着量を高精度に且つ直接的に計測し得る電解
質付着量計測装置の提供を目的とする。 【構成】 例えば濡れた布７を一対の測定電極３，３間
に非接触の状態で走行させ，該測定電極３，３間に高周
波電圧を印加する そして，上記測定電極３，３からの
計測信号よりインピーダンス（合成量）を算出する。
上記インピーダンスと，このインピーダンスに対応させ
て予め算出されて記憶されていた電解質量の関係から上
記布７に対する電解質の付着量が算出される。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】本発明は，布，糸，或いは不織布
等の繊維状体に付着した電解質の付着量を計測する電解
質付着量計測装置に関するものである。 【従来技術】例えば綿質の布に対しては，絹の如き光沢
を現すべく，あるいは染色性を向上させるべく，例えば
炭酸ナトリウム，水酸化ナトリウム等のアルカリ性の電
解質の溶液中に上記布を浸漬させる所謂シルケット加工
が施される。また，例えばポリエステル系の布に対して
は，その吸水性を向上させるべく，上記のようなアルカ
リ系の電解質に上記布を浸漬させてその表面を荒らす所
謂減量加工が施される。そして，上記のようなシルケッ
ト加工あるいは減量加工の後，これらの布に付着した上
記電解質を取り除くべく水洗いが行われる。この場合，
布の加工工程における効率化を図るために，上記シルケ
ット加工あるいは減量加工における工程と水洗工程とは
連続したシステムとして構築される。そして，上記水洗
工程において，上記電解質が上記布からどの程度取り除
かれたかが品質上の大きな問題となることから，従来
は，水洗槽の中の水の電導度を測定したり，あるいは光
吸収センサを用いて電解質濃度を測定することにより，
間接的に水洗効果を判別するようになされている。 【発明が解決しようとする課題】ところが，上記のよう
な手法では，その測定が間接的であることから，水洗効
果を判別する際には精度が悪く，それゆえ，過剰水洗と
なって水洗用の水を無駄に多く使用し，生産効率が極め
て悪くなるという不具合があった。また，水洗後に中和
剤で中和する際，電解質濃度が誤って検出されている場
合には，結果的に中和できないこととなり，布の品質に
悪影響を及ぼすという不具合も生じる。そこで，本発明
の目的とするところは，例えば布等の繊維状体に付着し
た電解質の付着量を高精度に且つ直接的に計測し得る電
解質付着量計測装置を提供することである。 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，本発明が採用する主たる手段は，その要旨とすると
ころが，繊維状体に付着した電解質の付着量を計測する
装置において，上記繊維状体に対して固定された一対の
測定電極と，上記電極間に高周波電圧を印加する電圧印
加手段と，上記電圧印加手段により印加された高周波電
圧に対する両測定電極間の等価抵抗，等価静電容量若し
くはこれらの合成量を検出する電極間出力検出手段と，
上記両測定電極間の等価抵抗，等価静電容量若しくはこ
れらの合成量及びこれらの量に対応する電解質量の関係
を記憶する検量記憶手段と，上記電極間出力検出手段に
よる検出値に応じて検量記憶手段により電解質量を算出
する電解質付着量算出手段と，を備えてなる点に係る電
解質付着量計測装置である。 【作用】本発明に係る電解質付着量計測装置において
は，電解質が付着して濡れた繊維状体を一対の測定電極
間に例えば非接触の状態で走行させ，該測定電極間に高
周波電圧を印加する。そして，上記測定電極からの計測
信号よりインピーダンス（合成量）を算出する。上記イ
ンピーダンスと，このインピーダンスに対応させて予め
算出されていた電解質量の関係から上記繊維状体に対す
る電解質の付着量が算出される。尚，上記インピーダン
スに代えて，該インピーダンスの成分を構成する等価抵
抗や等価静電容量に基づいて上記布に付着した電解質の
付着量を算出するようにしてもよい。又，上記繊維状体
を停止させたり，あるいは上記測定電極を繊維状体に接
触させた状態で電解質の付着量を検出するようにしても
良い。この場合，上記測定電極により検出される抵抗値
に基づいて，電解質の付着量が算出されることとなる。 【実施例】以下，添付図面を参照して，本発明を具体化
した実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，
以下の実施例は本発明を具体化した一例であって，本発
明の技術的範囲を限定する性格のものではない。ここ
に，図１は本発明の一実施例に係る電解質付着量計測装
置の構成概念図，図２は上記電解質付着量計測装置に適
用可能な測定電極の構造を示すものであって，同図
（ａ）は平面図，同図（ｂ）は側断面図，図３は種類の
異なる電解質とそれに感応する周波数との関係を示すグ
ラフ，図４は測定信号と電解質付着量との関係を示すグ
ラフ，図５は検量記憶メモリに記憶される基本検量線の
一例を示すグラフ，図６は上記電解質付着量計測装置の
応用例を示すブロック図である。この実施例に係る電解
質付着量計測装置は，高周波により例えば布に含まれて
いる水分の含有度合を計測する装置を利用するものであ
って，高周波電界中を走行する布の特に布全層の水及び
アルカリ等の電解質溶液と電界エネルギーとの相互作用
で生じた電気信号の変化を例えば非接触の状態で検知
し，その信号を例えばアルカリ系の電解質の付着量に検
量変換して表示し得るように構成されている。そして，
具体的には，図１に示すように，ブリッジ回路１と，電
圧印加手段と，電極間出力検出手段と，検量記憶メモリ
２と，電解質付着量算出手段とを具備して構成されてい
る。上記ブリッジ回路１は，一対の電極３，３及び可変
コンデンサ４を有して構成されており，上記電極３，３
は，測定電極として対向配備されて固定されている。こ
の場合，図２（ａ），（ｂ）に示すように，円板状に形
成された電極３ａ，３ｂを同芯上に組み合わせて片側配
備にて固定するように構成しても良い。そして，例えば
水酸化ナトリウム溶液に浸漬されてシルケット加工の施
された布７は，水洗槽５内で水洗されて絞りロール６に
より絞られた後，上記電極３，３の間を非接触の状態で
走行する。この場合，上記電極３，３の間から布７を取
り除いた状態で可変コンデンサ４を調整して平衡状態と
することにより，上記電極３，３からは空気による影響
を取り除いた測定信号を得ることができる。そして，上
記電極３，３の間に例えば乾いた布や水のみで湿らされ
た布を介在させた状態で上記可変コンデンサ４を調整し
て上記ブリッジ回路１を予め平衡状態としておくように
してもよい。特に，水のみで湿らされた布を電極３，３
の間に介在させた状態で該ブリッジ回路１を平衡状態と
した場合，布に付着した電解質のみを高精度に検出する
ことができる。上記検量記憶メモリ２は，上記電極３，
３からの測定信号に基づいて得られる例えばインピーダ
ンス（合成量）及びこのインピーダンスに対応する電解
質の量の関係を記憶するためのものであって，異なる種
類の電解質毎に濃度を変えて予め算出されている。尚こ
のようなソフト的な検量記憶メモリ２に代えて，ハード
的な接点回路にて記憶手段を構成しても良い。図５は上
記電極３，３からの測定信号と電解質の一例である水酸
化ナトリウムの量の関係を示す基本検量線の一例を示す
ものである。また，同図から明らかなように，水のみに
て湿らされた布に対しては，上記水酸化ナトリウムの場
合のような特徴的な基本検量線ではなく，電極３，３か
らの測定信号として極めて低いほぼ一定の値を示す直線
にて表される。即ち，上記水酸化ナトリウム等の電解質
が水にわずかに混入した状態でも，イオン濃度が極端に
増加し，電気抵抗が下がる。従って，この現象（イオン
濃度の変化による等価静電容量成分又は等価抵抗成分に
関する信号変化）を捕らえることにより，電解質の付着
量を計測することができる。尚，電解質濃度を求める場
合には，単位面積当たりに付着した電解質の量と同じく
単位面積当たりの布に含まれた水の量との関係から簡単
に算出することができる。上記電圧印加手段，電極間出
力検出手段及び電解質付着量算出手段は，布に付着した
電解質の付着量を計測する際に用いられるものであっ
て，制御装置８のメモリ９内に予め記憶された処理プロ
グラムにより具現化される。上記電圧印加手段は，上記
ブリッジ回路１の入力端子に高周波電圧を印加するため
のものである。この場合，上記入力端子に印加される高
周波電圧は，電解質の種類によって異なる（本実施例装
置では約１ＭＨｚの高周波電圧を使用）。そして，上記
周波数を，異なる種類の電解質毎に適宜設定変更する
と，特定の電解質のみをより高精度に検出することがで
きる。これは，図３に示すように，異なる種類の電解質
に最も良く感応する周波数が存在することが予め実験に
より知見された事実に基づく。上記電極間出力検出手段
は，上記電圧印加手段により印加された高周波電圧に対
する上記電極３，３からの測定信号に基づいて，インピ
ーダンスを検出するものである。上記電解質付着量検出
手段は，上記電極間出力検出手段による検出値に応じ
て，上記検量記憶メモリ２内のデータにより布に付着し
た電解質の量を算出するためのものである。この場合，
前記したように電解質濃度として表すようにしても良
い。本実施例に係る電解質付着量計測装置は上記したよ
うに構成されいてる。引き続き，上記装置を用いて布に
付着した電解質の付着量を計測する場合の手順について
説明する。まず，例えば水酸化ナトリウムの溶液に浸漬
されてシルケット加工の施された布７を，水洗槽５にて
水洗して絞りロール６にて絞った後，電極３，３の間に
非接触の状態で走行させる。そして，ブリッジ回路１の
入力端子に上記水酸化ナトリウムに応じて選定された周
波数の高周波電圧を印加し，上記高周波電圧に対する上
記電極３，３からの測定信号を制御装置８に入力する。
引き続き，上記電極３，３からの測定信号に基づいてイ
ンピーダンスを算出し，このインピーダンスと検量記憶
メモリ２内のデータとの関係から，上記布７に付着して
いる水酸化ナトリウムの付着量あるいはその濃度が算出
される。従って，本実施例装置によれば，布に付着して
いる電解質の付着量が極めて高精度に且つ直接的に検出
される。尚，上記実施例においては，インピーダンスの
値に基づいて電解質の付着量を算出する場合を例に説明
したが，上記インピーダンスに代えて，該インピーダン
スの成分を構成する等価静電容量や等価抵抗の値を求
め，これらの値から布に付着している電解質の付着量を
算出するようにしてもよい。この場合，図４に示すよう
に，電解質付着量に対し，等価抵抗は低濃度の範囲内に
おいてはその変化度合が大きく，高濃度になるに従って
その変化度合が小さくなっていく。また，等価静電容量
はほぼ一定の変化度合にて低濃度から高濃度の範囲内に
おいて推移する。そこで，電解質付着量が低濃度の範囲
内においては等価抵抗を用い，電解質付着量が低濃度か
ら高濃度の範囲内における測定に際しては，等価静電容
量を用いて検出するようにすると広い濃度範囲で高精度
を得ることができ効果的である。ちなみに，低濃度の範
囲内において等価抵抗を用いて測定した際には，０．１
ｇ／ｍ^２という高い感度で電解質の付着量を測定し得る
ことが実験結果より明らかとなった。図６に本実施例装
置の適用例を示す。図６は図１に示したシステムに適用
可能であって，電極３，３からの測定信号に基づいて，
水洗槽５内への給水量を制御するポンプ１０を制御する
ことにより，水洗用の水の循環量を自動制御し，極めて
経済的且つ合理的な水洗作業を行い得るようにししたも
のである。尚，本実施例装置においては，走行する布に
対して非接触の状態で電解質の付着量を計測する場合を
例に説明したが，上記布７を静止させた状態あるいは上
記電極３，３を回転自在のローラ式のものとして布の表
面に接触させた状態で上記電解質の付着量を計測するよ
うにしても良い。また，電解質の一例として，アルカリ
系の水酸化ナトリウム等に限定されるものではなく，漂
白剤として用いられる塩素酸ナトリウム等の付着量や濃
度を測定する際にも適用可能であることはいうまでもな
い。そして，このような装置は，単に電解質の付着量を
測定する場合のみならず，中和の状態を管理する際の検
出器として適用することも可能である。更に，本発明に
係る電解質付着量計測装置においては，上記実施例装置
からブリッジ回路１を省略して比較的簡単な構造とする
ことも可能である。この場合，本実施例装置でブリッジ
回路１の入力端子に印加されていた高周波電圧は，電圧
印加手段により電極３，３に直接的に印加されることと
なる。また，本発明に係る装置は，高周波を利用して布
に付着した電解質の付着量を計測する装置であって，該
布とインピーダンスとの相関関係を利用しているが，高
周波を布に照射してその時の透過度合や反射度合を測定
し，その高周波の吸収率から布に付着して電解質の付着
量を計測するようにしても良い。 【発明の効果】本発明は，上記したように，繊維状体に
付着した電解質の付着量を計測する装置において，上記
繊維状体に対して固定された一対の測定電極と，上記電
極間に高周波電圧を印加する電圧印加手段と，上記電圧
印加手段により印加された高周波電圧に対する両測定電
極間の等価抵抗，等価静電容量若しくはこれらの合成量
を検出する電極間出力検出手段と，上記両測定電極間の
等価抵抗，等価静電容量若しくはこれらの合成量及びこ
れらの量に対応する電解質量の関係を記憶する検量記憶
手段と，上記電極間出力検出手段による検出値に応じて
検量記憶手段により電解質量を算出する電解質付着量算
出手段と，を備えてなることを特徴とする繊維状体に対
する電解質付着量計測装置であるから，布等の繊維状体
に付着した電解質の付着量を極めて高精度に且つ直接的
に検出することができる。

【図面の簡単な説明】 図１は本発明の一実施例に係る電解質付着量計測装置の
構成概念図，図２は上記電解質付着量計測装置に適用可
能な測定電極の構造を示すものであって，同図（ａ）は
平面図，同図（ｂ）は側断面図，図３は種類の異なる電
解質とそれに感応する周波数との関係を示すグラフ，図
４は測定信号と電解質付着量との関係を示すグラフ，図
５は検量記憶メモリに記憶される基本検量線の一例を示
すグラフ，図６は上記電解質付着量計測装置の応用例を
示すブロック図である。 【符号の説明】 １…ブリッジ回路 ２…検量記憶メモリ ３，３ａ，３ｂ…電極 ４…可変コンデンサ ７…布 ８…制御装置 ９…メモリ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．繊維状体に付着した電解質の付着量を計測する装置
   において，上記繊維状体に対して固定された一対の測定
   電極と，上記電極間に高周波電圧を印加する電圧印加手
   段と，上記電圧印加手段により印加された高周波電圧に
   対する両測定電極間の等価抵抗，等価静電容量若しくは
   これらの合成量を検出する電極間出力検出手段と，上記
   両測定電極間の等価抵抗，等価静電容量若しくはこれら
   の合成量及びこれらの量に対応する電解質量の関係を記
   憶する検量記憶手段と，上記電極間出力検出手段による
   検出値に応じて検量記憶手段により電解質量を算出する
   電解質付着量算出手段と，を備えてなることを特徴とす
   る繊維状体に対する電解質付着量計測装置。