JPS5855265B2 - 繊維処理方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は繊維処理方法および装置、特に「ウェット・オ
ン・ドライ」含浸工程で含浸中に乾燥した繊維から空気
を迅速かつ連続的に放出する方法および装置に関する。

不織バット特に生繊維（精練されていない）の綿不織バ
ットは従来処理液で含浸あるいは洗浄の処理が施される
。

上記処理工程は通常ウェット・オン・ドライ処理で開始
され、不織バット（以下単にバットと呼ぶ）は第１の処
理液を内包するタンクに送られる。

湿潤されたバットは次に通常−組の強ニップルロールに
通され、バットに吸収されている処理液の量を所定量に
低減される。

ウェット・オン・ドライ含浸工程では、第］の含浸工程
中バットに処理液が完全に吸収されない等の各種の問題
が生じている。

第１の含浸工程中バットに処理液が完全に吸収されてい
ない場合、特にバットが強ニップロールを通過する際に
バットに変形や損傷が起きる。

前記ニップロールは通常第１の含浸工程を行なう装置と
次の湿潤処理工程を行なう装置との間に配置されている
。

バットは通常苛性ソーダ（水酸化ナトリウム）の水溶液
に導入される。

乾燥したバットが苛性ソーダ水溶液に浸漬されて第１の
含浸処理が行なわれる。

この場合、バットが苛性ソーダ水溶液に浸漬された後で
もバット内に空気が残留する。

バットの最初の含浸処理中苛性ソーダ液とバット内の比
較的大量の空気とが置換されて、バット内の全空隙に苛
性ソーダ液が完全に充填されることが最適である。

ウェット・オン・ドライ含浸工程においてバット内に含
まれている空気は特に乾燥したままのバットに第１０含
浸処理する時間題となる。

一方「ウェット・オン・ウェット」含浸工程ではほとん
ど問題がない反面、ウェット・オン・ウェット含浸工程
では工程数が多くなる。

ウェット・オン・ウェット含浸工程では第１の処理液並
びに第２の処理液が使用される。

即ち工程数を削減する反面第１の処理液を第２の処理液
と置換する場合より、空気と第１の処理液を置換するこ
とが困難であり、これが問題となる。

また乾燥した綿のバットの場合特に綿が精練されておら
ず天然のま工である場合更に問題がある。

このような綿には表面に比較的大量の天然油、脂肪、ワ
ックスが含まれ撥水性が強い。

換言すれば水に対し反撥性が強いので、このような綿の
バットを水溶液で湿潤させることは困難である。

一方、天然、人造を問わず、織物およびニット繊維のよ
うな比較的密度の高い繊維の場合より、重量がありかさ
ばる不織布のような繊維の場合空気の排出がより大きな
問題となる。

不織布には通常単位重量当りに含まれている空気の量が
多く、更にニット繊維に比べ引張強さや凝結力が弱い。

このため繊維内に空気が残留している場合、ニット繊維
等より不織布の方がより問題が大きいが、いずれにして
も処理中繊維に空気が含まれることは問題である。

繊維を完全に湿潤させるため、湿潤剤を用いる湿潤工程
を利用することは周知である。

湿潤剤は夫々漂白、染色等の水溶液に小量加えられる。

般に湿潤剤を用いると処理液による繊維の湿潤速度が早
くなる。

湿潤速度が早（なると繊維内に含まれる空気が迅速に放
出される。

一般に湿潤剤として界面活性剤を使用した場合処理液の
表面張力を弱める作用がある。

一方苛性ソーダ水溶液に湿潤剤を添加しても繊維の湿潤
速度が早くなるが、繊維に空気が依然として残留する。

湿潤剤を用いても特に平方ヤード当り約１２オンス（約
３４０ｆ）以上のバットにおいては特にその中央部に空
気が残留しやすい。

この空気はバットが強ニップロール又は弱ニッフロール
に通過せしめられる際押されて繊維が破砕される。

バットの第１０含浸処理中反復して圧縮・膨張作用を与
えるとバット内の空気が良好に除去されることが判明し
ている。

しかしながら第１０含浸液用タンク内のみにおいてバッ
トに反復して圧縮膨張作用を与えかつ湿潤剤を添加して
も、バット内の空気を実質的に完全に除去することは困
難であることも判明している。

これは特に急速に湿潤されない比較的細かな（綿密度の
低い）綿繊維混成物の場合に顕著であった。

繊維長が比較的短かいあるいは繊維長が不揃いの場合綿
バットの強度が低くなるのでバット内に含まれる空気に
より繊維が破砕されやすい。

生繊維の綿バットは、通常第１０含浸液用のタンクの終
端部に配設された一組の強ニップロールにより絞られる
が、前記強ニップロールの通過時に空気により破裂作用
を起し、繊維が破砕されることが多かった。

バット内の空気による破裂で生じた弱体化部分はバット
の処理が更に進行されるに応じ拡大され、％にバットが
コンベアベルトから一組の強ニップロール更に次処理段
のコンベアベルトへと移送されるに応じより拡大される
。

またバット内に気泡が多数残る、あるいはバットの面密
度が不均等になれば、含浸・洗浄処理自体も不充分なも
のになる。

またこれは、バットを例えば加熱された染色ドラム上な
いしは高温空気乾燥装置に通過させたときバットに対す
る染色作用にも悪影響を及ぼす。

特に生繊維の綿バットを対象とする場合、従来空気を除
去することが技術的に極めて困難であるか、極めてコス
ト高になっていた。

ニット繊維の場合、所望ならば「ウェット・オン・ドラ
イ」による第１の含浸液の処理時間を、前記含浸液を有
するタンクを長手にすることにより増大して、この欠侭
を幾分除去することができる。

この場合含浸液の流路を囲路としこの油路内においてニ
ット繊維を数往復かさせることにより達成される。

生繊維の綿バットを処理する場合、第１の処理液に通す
繊維の移送距離を、長手にすればコスト上等採算がとれ
ず、これは実質的不可能であった。

「ウェット・オン・ドライ」含浸工程で繊維内に空気を
残留させない他の周知の方法によれば、極めて低圧のチ
ャンバを用いて出来る限り繊維から空気を除去し、除去
後直ちに繊維を第１の処理液に浸漬される。

しかしながらこの方法においては、繊維内に気孔が出来
ないように空気を除去するに充分な低圧を与えることが
至難であり、且満足できる結果が得られなかった。

更に、極めて低圧のスロットを用いて乾燥したバットか
ら空気を除去する方法が提案されているが、この方法で
は極めて真空度を与えるポンプ、特殊な設計のコンベア
ベルト（又は多孔シリンダ）、バット導出部に配設する
高圧密封装置等の複雑で高価な装置が必要であった。

含浸処理の直前に減圧チャンバを用いてバットから空気
を除去する構成は１９７２年２月２２日発行の米国特許
第３６４４１３７号公報および１９７３年５月１日発行
のウエルダー等による米国特許第３７３０６７８号公報
に開示されている。

他の周知の構成によれば、長手の帯状の布が垂直に配置
されたＵ形の受は器から戒る「スチーム装置」上に通過
せしめられる。

次に布は受は器から前記タンク内の処理液へと垂直方向
下方に導入される。

このような構成は１９２２年３月２１日発行の米国特許
第１４１０２５６号公報に開示されている。

更に他の周知の構成が１９７６年５月１１日に発行され
た米国特許第３９５５３８６号公報に開示されている。

この場合、材料がスチームが内在する密封チャンバ内に
導入され材料の周面が完全にスチームで充満される。

次に材料は所定の距離だけ前記チャンバ内において移動
された後、処理液内に導入される。

高圧の密封容器を用いて繊維を染色する方法も周知であ
る。

この場合等温の工程で極めて高圧のスチームを用い繊維
を染色する。

この方法は１９７８年４月４日発行の米国特許第 ４０８２５０２号公報に開示される。

更に別の構成が１９７９年１月３０日発行の米国特許第
４１３６５３５号公報に示されている。

この場合、帯状の繊維に処理液を浸透させる装置であり
、スチーム供給源と連通ずるスチームジャケットが処理
液の流路の直上に配置される。

スチ−ムは大気圧より僅かに大きな圧力で移動中の繊維
の両面に送られる。

スチームは繊維の移動方向に対し逆方向に向けられる。

その他の周知のバット処理構成としては、１９１０年５
月３日発行の米国特許第９５６５５０号公報、１９１０
年１０月４日発行の米国特許第９７１５７５号公報、］
９９０５８８２２２日発の米国特許第７９７６５９号公
報、１９１６年１２月１９日発行の米国特許第１２０９
４６５号公報、および１９５７年３月１２日発行の米国
特許第２７８５０４２号公報記載のものが挙げられる。

しかしながら上記特許のいずれにも繊維特に生繊維バッ
トに含まれる空気を有効に除去できる構成は示されてい
ない。

従って本発明の一目的は乾燥した繊維バット内の空気を
大巾に除去できる繊維処理方法および装置を提供するこ
とにある。

本発明の他の目的は繊維内の空気を大巾に除去し得、繊
維バットの密度および強さを大巾に増大しうる繊維処理
方法および装置を提供することにある。

本発明の別の目的は低廉かつ効率的に第１の処理液をバ
ットに完全に含浸しうる繊維処理方法および装置を提供
することにある。

本発明の更に他の目的は従来の問題点を解決した繊維処
理方法および装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本装置には第１の処理液を内
包するタンクが具備されている。

前記タンクに対しバットを導入・導出する装置例えば第
１のエンドレスコンベアが設けられる。

また空気抜き装置が処理液の直上に設けられ、バットを
処理液に導入する直前に乾燥したバットに復水可能なガ
スを強制的に導入するよう機能させる。

バットが空気抜き装置から処理液に導入されて、バット
内で復水ガスのほとんどが復水される。

また前記空気抜き装置によりバットの両面に圧力差が与
えられるよう設けられる。

復水ガスはバットが比較的低温の処理液に導入されると
直ちに復水するスチームであることが好ましい。

バットが第１の処理液中にある間バット内のスチームが
復水してバット内が減圧され、バット内に第１の処理液
が充分に含浸されて実質的に完全にバットが湿潤される
。

本発明の好ましい実施例によれば、空気抜き装置には第
１および第２のチャンバが包有されており、第１のチャ
ンバはバットの第１の面側に第２のチャンバはバットの
第２の面側に配設される。

スチームは第１の所定圧で第１のチャンバへ供給される
。

第２のチャンバはバットから空気および過剰のスチーム
を容易に除去すべく第２の所定圧に保たれる。

第２の所定圧は大気圧並びに第１の所定圧より小さいこ
とが望ましい。

第１および第２のチャンバをバットに対し密封し、空気
抜き装置からのスチームの漏出および空気抜き装置への
外気の流入を防止することが好ましい。

又第１のロールが空気抜き装置に近接して配置され、バ
ットは第１のエンドレスコンベアと第１のロールとの間
で絞られる。

第２のロールは第１のロールの下位に配設され、第１の
ロールに対しエンドレスコンベアのベルトを押し付ける
よう作用するよう構成する。

以下、本発明を好ましい実施例に沿って説明する。

本発明による処理方法および装置によれば、繊維特に重
量のある不織布即ち不織バットをウェット・オン・ドラ
イ含浸法により処理液対空気の交換効率が高められ、繊
維をさ程損傷せず、湿潤剤の使用量を大巾に減少でき、
高減圧装置が不要で、更には強ニップロール、コンベア
ベルト、処理液循環用のポンプおよび攪拌機等の部品点
数を大巾に削減できる。

理想的なウェット・オン・ドライ含浸工程では、（含浸
タンクに導入される乾燥したバットに含まれる）空気又
は他のガスが比較的短時間で例えば約数秒で処理液と完
全に交換される即ちバット内に迅速に処理液が含浸せし
められる。

理想的な処理工程が実行されれば、処理されるバットの
繊維がからみ合ったり破損したりすることはない。

実際上は理想的な処理工程を実現することは至難である
が、本発明の方法および装置によれば従来のものより構
成が簡単かつ低廉、更に高収率のものが得られる。

本発明による方法および装置は各種の含浸構成又は洗浄
構成に適用できるが、以下適例として綿バットを処理す
る実施例に沿って説明する。

第１図に、本発明の第１の実施例としての装置を示す。

第１図の装置は乾燥した不織バットの含浸・水洗機構と
して使用され、底部材１２および一組の端壁１４，１６
から成る長手のタンク１０を包有することが望ましい。

前記タンク１０はまた前記端壁１４，１６および前記底
部材１２に接合される一組の側壁を具備することが理解
されよう。

又本実施例においては、タンク１０内の処理液を不織バ
ットの移動方向と逆方向に流動させるよう設けることが
好ましい。

即ちタンク１０の正前壁をなす一端壁１４の高さがタン
クの背壁をなす他端壁１６より低く形成され、タンク１
０に処理液が供給された場合、処理液は他端壁１６を越
えて流出することなく専ら一端壁１４から流出せしめら
れることになる。

側壁（図示せず）には正面壁をなす一端壁１４の上部か
ら夫々背部をなす他端壁１６の上部へ延びる上縁部が具
備されており、前記の上縁部は端壁１４に向って僅かに
傾斜せしめられ、且処理液の水位を実質的に水平に維持
し処理液が重力により一端壁１４から流出するまでタン
ク１０内の処理液を保持し得る高さに設けられている。

多孔エンドレスコンベア２２には長手のタンク１０の周
囲を連続的に移動するベルト２４が具備されている。

前記ベルト２４はタンク１０の両端部近傍に配置された
複数のロール２６に沿って案内され移動する。

−以上のロール２６が好適なギア装置（図示せず）を介
しモータに連結されていて前記ベルト２４が駆動される
ことになる。

又前記ベルト２４は一端壁１４から他端壁１６に向って
ほぼ時計方向に回動する。

空気抜き装置１００がタンク１０の一端壁１４側に配設
され、水蒸気（スチーム）のような復水ガスが内在する
バット５０がら空気を放出するよう機能する。

次にバット５０は直ちに含浸処理液に導入され、前記の
復水ガスが復水せしめられてバット５０内が減圧される
。

この減圧作用に伴ってバット５０内に処理液が導入され
、バット５０はほぼ完全に湿潤される。

バット５０は第１のコンベアベルト２４により空気抜き
装置１００の第１のチャンバ１０２と第２のチャンバ１
０４との間に形成された移動路に導入される。

空気抜き装置１００の移動路の幅はバット５００幅にほ
ぼ等しい。

すなわち通常４２インチ（約１０７ＣＩＩＬ）である。

第１および第２のチャンバ１０２，１０４間の間隔はバ
ットの厚さにより決定されるが、所望に応じて変更可能
である。

チャンバ１０２，１０４の−は好適な装置（図示せず）
を介し弾性的に保持されており、前記２チヤンバがバッ
ト５０に好適に押し付けられバット５０に充分弾接して
空気抜き装置１００内に緊密に収容される。

従ってバットが空気抜き装置を通過しても損傷されるこ
とはない。

ここで第４図および第５図を参照するに、第１のチャン
バ１０２は矩形のフレームを具備しており、前記フレー
ムはバット５０の一側に対面するよう設けられている。

前記フレームはプレート状ノ上フレーム材１０６と下フ
レーム材１０８とを有し、バット５０に当接するような
チャンバ１０２の一面を区画している。

更に縦フレーム材１１０．１１２を上、下のフレーム材
１０６゜１０８の側部に接合してチャンバ１０２の矩形
のフレームが形成される。

またフレーム材１０６，１０８，１１０，１１２により
開口部はチャンバ１０２へ供給されバットに送られるス
チームの流路１１４を形成する。

第２図に示す如くチャンバ１０２の断面はほぼ三角形を
なしており、前記流路１１４に近づくに従い容積が拡大
するよう設けられている。

前記チャンバ１０２にはその内部と連通し所定圧で好適
量のスチームをチャンバ１０２に供給する供給パイプ１
１６が連結されている。

第５図に示すチャンバ１０２のフレームには特に流路１
１４の頂部縁および底部縁に沿ってポリテトラフルオロ
エチレン（ＰＴＦＥ）（例えばテフロン（Ｔｅｆｌｏｎ
）好ましくはルーロン（Ｒｕｌｏｎ））製の密封体１
１８，１２０が付設される。

前記密封体１１８，１２０はバット等との摩擦抵抗が小
さく、かつ空気抜き装置１００の流路１１４から外方へ
スチームが漏出することを抑止するよう機能する。

所望ならば、バット５０の流路１１４の縁部からのスチ
ームの漏出を極力押えるため、縦フレーム材１１０，１
１２に沿っても同様の密封体を付設し得る。

更に、第１および第２のチャンバ間の移送路はバットの
側部を密封するよう設けることも可能である。

特に第２図に詳示される第２のチャンバ１０４は第１の
チャンバ１０２と対向し近接して配置される。

エンドレスコンベアのベルト２４は第２のチャンバ１０
４の、前記第１のチャンバ１０２との対向面に沿って移
動可能にロール２６に懸架されており、バット５０と共
に空気抜き装置の流路へ向って導入される。

この場合第２のチャンバ１０４は図示のように全体とし
て逆トラフ状に設けられている。

尚、更に詳述するに第３図および第６図に示す如く第２
のチャンバ１０４は第１のチャンバ１０２と同様に矩形
のフレームを具備しており、上フレーム材１２２および
下フレーム材１２４は一組の縦フレーム材１２６，１２
８と接合して、ベルト２４並びにバット５０と当接する
平坦な面を区画する。

また上、下フレーム材１２２，１２４並びに縦フレーム
１２６，１２８により第２のチャンバの流路１３４が区
画される。

エンドレスコンベアのベルト２４と低摩擦で接触するよ
うに上、下フレーム材にブリテトラフルオロエチレン（
ＰＴＦＥ）製の密封体１３０゜１３２が付設されており
、前記密封体１３０゜１３２は空気抜き装置１００から
外方へスチームが漏出することを抑止するよう機能する
。

第１のチャンバ１０２と同様、所望ならば第２のチャン
バ１０４に空気が極力導入されないように、第２のチャ
ンバ１０４の縦フレーム材１２６，１２８に沿って密封
体を付設可能である。

また第２図の如く第２のチャンバ１０４は流路１３４近
傍での断面がほぼ矩形であり、その一部が前記流路１３
４の下流に位置する円形の放出ダクト１４０との連通部
をなしていて（第７図参照）前記ダクト１４０を介し第
２のチャンバ１０４が減圧可能に設けられている。

尚上記第１、第２のチャンバ１０２，１０４は必要に応
じて上述と別構成になすことができる。

更に第２図を参照するに、バット５０を空気抜き装置１
００の導入部に適確に案内するためターンロール１５０
又は案内プレート若しくはシュート（図示せず）のよう
な他の好適な装置が空気抜き装置１００の導入部近傍の
ロール２６に近接して空気抜き装置１００の導入部の直
上に配設される。

従って前記ターンロール１５０を介しバット５０は好適
に圧縮されて厚さが減縮されその後空気抜き装置１００
の密封体１１８，１３０間に導入される。

又、バット５０を処理液に導入する部分の上位において
、即ちバット５０が処理液に達する前にバット５０が吸
気することを抑止する構成をとることが望ましい。

この場合、空気抜き装置内において前記バット５０に向
って延びるシュート又は移動ダクト（点線で示す壁部１
５４，１５６によって区画される）を設けることになる
。

換言すれば非復水ガス即ち空気がバット内に存在すると
復水ガスを有効に復水させることができないので、シュ
ート又は移動ダクトを設けて、復水ガス即ち水蒸気を含
んだバット５０に対する吸気を確実に抑止することが好
適である。

一方、仮に復水可能なガスがシュート又は移動ダクト内
で復水された場合でも、更に復水可能なガスを空気抜き
装置１００でシュート又は移動ダクト近傍に導入可能で
ある。

即ちスチーム供給パイプ１５８，１６０を介しバット５
００両側に対しシュート又は移動ダクト近傍にスチーム
を加え得る。

従って空気抜き装置の下流に達したバット５００両側か
ら復水可能なガス即ち水蒸気ガスが放出される反面、非
復水ガス即ち空気が吸入されることはない。

また復水可能なガスが復水したときバット５０内に処理
液が導入され得る。

また、バット５０は空気抜き装置１００を通過し復水可
能なガス（スチーム）が含められた後、ある距離だけ更
に復水可能なガスを含む雰囲気中に通過せしめられた後
、処理液に含浸できる。

無滴バットは清浄され処理液に含浸される際非復水ガス
を吸気しない内、即ちバットを加圧した直後処理液に浸
漬することが最適である。

本発明の別の実施態様においては、エンドレスコンベア
のベルト２４を除去することもバットの種類次第ででき
なくはなく、また第２のエンドレスコンベアのベルト（
図示せず）をバットの他側部に配設することもできる。

ベルトが２本用いられる場合、第２のベルトは空気抜き
（スチーム添加）装置の流路内をバットおよび第１のベ
ルトと共に移動されるように設けられる。

且第２のベルトは空気抜き装置の下流、例えば空気抜き
装置の下流に配設されるロール２８においてバットと圧
接するよう構成しうる。

この場合第２のベルトを多孔に構成してバットが第１お
よび第２のチャンバ間を通過する際、スチームをバット
および−又は二のベルトを介し第２のチャンバへ流動さ
せることが好ましい。

本発明においてバットは内部にロールを有しない含浸タ
ンクに対しても浸漬できるが、通常内部に少なくとも−
のロール２８を備えたタンク１０においてロール２８の
下部を通過させつエバット５０を浸漬させることが望ま
しい。

又空気抜き（スチーム添加）装置と含浸・水洗装置を有
効に連係させることが好ましい。

本発明によればタンク１０内には多数の円筒状の絞りロ
ール２８が−の平面内に位置するよう配設されており、
前記絞りロール２８の軸３４はベルト２４の移動方向に
対し直角方向に水平に延びると共に相互にかつタンク１
０の底部材１２に対し平行に配列されている。

前記軸３４の端部はタンク１０の側壁１８，２０に枢支
される。

この場合ベルト２４により不織バット５０が含浸バット
形成工程のような繊維処理工程の直前の工程を経、空気
抜き装置１００を通って長手のタンク１０に送られる。

前記バット５０はベルト２４の上面に搭載されてタンク
１０内を長手方向に移動する。

前記絞りロール２８と協働する別のロール３０がタンク
１０内において絞りロール２８間にかつ前記絞りロール
２８に対し交互に離間されて、前記絞りロール２８を含
む平面と別の平面内に位置するように配設される。

各ロール３０は円筒状であり、ベルト２４の移動方向に
対し直角方向に水平に延びる軸３２を有する。

また各ロール３０はその上端が前記絞りロール２８の下
端に対し上位になるよう絞りロール２８に対し配列され
ている。

従ってベルト２４は絞りロール２８の下部およびロール
３０の上部を順次移動することになる。

タンク１０の正面壁をなす一端壁１４側からベルト２４
によりバット５０が第１の絞りロール２８の下部へ移送
され、バット５０がベルト２４と絞りローラ２８間にお
いて緩徐に絞られる。

前記ベルト２４には孔が穿たれているのでバット５０に
吸収されている処理液が大巾に絞り出される。

通常絞りロール２８による絞り作用を加えてない状態の
総量の約１１５乃至１／２まで、多くの場合約１／４乃
至１／３までにバット５０に含まれた処理液が減少され
、かつ不織バット５０の凝縮にはほとんど悪影響を及ぼ
さない。

バット５０が第１の絞りロール２８を通過した直後、バ
ット５０にはタンク１０内の処理液が吸収され第１の絞
りロール２８において絞り工程中除去された処理液と交
換される。

またバット５０に対しては絞りロール２８の下部を移動
するときベルト２４により絞りロールの軸３４に向かっ
て圧縮力が加えられバット５０の断面積が縮減される。

ベルト２４には絞りロール２８の下部を通過する際、絞
りロール２８の最下端で最大値となる半径方向成分と接
線方向成分に分けられるような張力が金山に亘って生ず
る。

従ってバット５０は絞りロール２８の最下位置でのベル
ト２４と絞りロール２８間において最大圧縮力を受ける
。

バット５０が絞りロール２８の最下位置を通過すると、
ベルト２４からバット５０にかかる半径方向の力が減少
する。

この半径方向の力はバット５０が絞りロール２８の面か
ら完全に離脱すると零になる。

更にバット５０はベルト２４により絞りロール２８から
隣接するロール３０へ送られるとき、バット５０は長手
のタンク１０内の処理液を吸収する、この場合バット５
０の断面積はバットが処理液で完全に飽和されて最大に
なる。

バット５０が長手のタンク１０全体にわたって移動され
る時、バット５０は絞りロール２８の下部を通過する毎
にベルト２４との間で繰り返し絞られる。

また絞りロール２８の通過時とロール３０の通過時とで
はバット５０の厚さが変化し絞りロール２８間を通過す
る間に処理液が完全に飽和状態になるまでバット５０で
吸収されることになる。

最終段の絞りロール２８から、バット５０はベルト２４
を介しタンク１０の他端壁１６を越えて組をなす強ニッ
プロール４０，４２へ送られ、そこでバット５０内の大
半の処理液が除去され、含浸・水洗機構から離れる。

通常バット５０に対する次段の処理工程の種別によって
異なるが、強ニップロール４０，４２はバット５０から
（乾いたバットの重量を基準として）約６０％乃至約３
００％、好ましくは約８０％乃至約１５０％、すなわち
乾いたバットのポンド当り約０．６乃至約３ポンド（約
２７２乃至１３５９グ）好ましくは約０．８乃至約１．
５ポンド（約３６２１乃至６８０１）の処理液を除去す
る。

第１図に示されるように、長手のタンク１０並びに１７
ドレスコンベア２２の下方には収集皿４４が配設されて
おり、前記収集皿はロール４０゜４２により除去される
バット５０からの処理液を受容するよう機能する。

この処理液は溜めタンク４６、ポンプ５２および配管機
構５１（図にバ一部のみを示す）を介しタンク１０へ戻
され再使用される。

また配管機構５１の放出オリフィス５４がタンク１０の
他端壁１６の近傍に延設されており、背壁をなす他端壁
１６から正面壁をなす一端壁１４への流動を強化するよ
う設けられることが好ましい。

タンク１０の一端壁１４は他端壁１６より低いので、前
記放出オリフィス５４から供給される新たな処理液はタ
ンク１０内においてバット５０の移動方向と逆方向に流
動することになる。

従ってバット５０がタンク１０を移動するに応じ次第に
新たな処理液に接するよう当該処理液を流動できる。

尚詳述すれば、本実施例のタンク１０を洗浄装置として
使用する場合、放出オリフィス５４からタンク１０に送
られる新たな洗浄液はバット５０の移動方向と実質的に
逆方向に流れ、重力により排出部へ直接連結されるトラ
フ５５に流出する。

この場合前記トラフ５５を、上述の如くバット５０の移
動方向と逆方向に処理液を流動させるよう機能するポン
プ５２の入口部に連結し、タンク１０から流出する洗浄
液を循環させてもよい。

一方、タンク１０を、例えば漂白液又は染色液のような
処理液を加える含浸装置として使用する場合には、前記
トラフ５５およびポンプ５３は不要である。

本発明の場合復水可能ガスとしてスチームが使用される
ことが好ましいが、他の復水可能ガスを使用可能である
。

空気抜き装置１００の第１のチャンバ１０２により供給
される復水ガスはバット内の非復水ガス、即ち空気と置
換される。

次にバット５０内の復水ガスは比較的冷い含浸液にバッ
ト５０が導入されると直ちに復水する。

含浸液中以外で復水作用を生ずると空気がバット５０内
に導入されるので、復水ガスはバット５０が含浸液内に
ある間に復水されるように槽底する必要がある。

バット５０中に空気が導入されるとバット５０内に滞留
しバット５０の凝結時の気泡として残って、後処理工程
においてバットを処理する際バット５０が破砕されるこ
とになる。

乾燥したバットを復水ガスに晒した後に直ちにバットが
含浸液に浸漬されることが最適である。

乾いたバットの場合非復水ガスである空気と復水ガスで
あるスチームとが容易に交換しうるのに比べ、湿ったバ
ットの場合には空気とスチームの交換が比較的困難であ
る。

例えば、洗浄され漂白された綿バットが水で湿潤されて
平方ヤード当り約１６オンス（約４５４Ｐ）の水を含む
場合、バットを通し通常の速度で空気が流動するには約
１０倍に昇圧する必要がある。

即ちバットの表裏間において測定される静圧力差が相当
の値に対するまで、バット内に空気が流通されないこと
になる。

乾燥した綿バットにおいては、水柱約５インチ（約１３
ＣｒｆＬ）に相当する程度の静圧の降下で分当り約１０
０乃至１４０フイート（約３０ｍ乃至４２ｍ）程度の相
当に早い空気流通が行なわれる。

一方湿った綿バットで同じ空気の流通速度を得るには、
素柱約５０インチ（約１３０に７７１）以上に相当する
静圧降下が必要となる。

本発明のように乾いたバット内の空気が復水ガスと交換
される場合、非復水ガスである空気のほとんど全てを復
水ガスと置換するためにバットの表裏間において必要な
圧力差は水柱約１インチ（約２．５４ＣｒｆＬ）又はそ
れ以下の小さな値で済む。

このときバットの表裏間に充分な圧力差を維持して、バ
ット内の絶対圧が大気圧より小さくならないようにする
ことが好ましい。

第２のチャンバは空気と過剰のスチームをバットから放
出するよう機能し、同時にバットから温いガスを流出せ
しめるように機能し得る。

第１および第２のチャンバのフレームはスチームが空気
抜き装置１００外に漏出することを防止する他に、減圧
されたスチームが内圧する第２のチャンバ１０４内に外
部の空気が導入されることを防止している。

第１および第２のチャンバ１０２ 、１０４を更に密封
するため、各チャンバの下端部を処理液のタンク１０内
に位置させることが好ましい。

第１および第２のチャンバ１０２゜１０４の下端部を処
理液に僅かに浸漬する程度にタンク１０内の処理液を維
持することが望ましい。

また上述のように、空気抜き装置１００と処理液の面と
の間にシュート又は移動ダクトを配設し且つ、バットの
周囲に復水ガス雰囲気を作ることにより、復水ガスと非
復水ガスとの置換が最小限に有効に抑止される。

例えば幅４２インチ（約１０７ｃＩＩＬ）のバットにお
いて非復水ガスが充分に置換するには、ベルトおよびバ
ットを加熱しつつ乾いたパッドのＬＢＭ（毎分１ポンド
）当りスチームを約０．０９７乃至０．１３９ＬＢＭ加
える必要があることが判明している。

一方復水時にはバット内の空気と置換するスチームの量
は乾いたバットＬＢＭ当り僅か約０．００８７６ＬＢＭ
加わるだけである。

一方、本装置の作動中スチームの復水にまり含浸処理液
、例えばアルカリ処理液が次第に昇温する。

スチームの全復水量は乾いたバットの重量の約１０乃至
１４％であり、アルカリ含浸装置を通過する乾いたバッ
トのポンド当り約１００乃至１４０の熱量を与える。

含浸装置を通過する乾いたバットのポンド当りアルカリ
処理液を約１乃至１１７２ポンド補充せねばならないこ
とがわかった。

又アルカリタンクの温度は、アルカリ含浸装置からの熱
損失がない場合、補充液の導入温度より高い約６７下乃
至１４０下（約１９．５℃乃至６０℃）までゆっくり上
昇することが判明している。

一方熱損失がアルカリ液含浸装置の壁部から特にアルカ
リ液タンクの温度上昇に伴って生じるので、前記タンク
の実際の温度上昇は上述の６７′Ｆ乃至１４０′Ｆより
大巾に低くなるものと予想される。

バットが含浸液に導入されると直ちに、熱が含浸液に吸
収されてスチームが復水されることが好ましいので、処
理液のタンクを相対的に低温になすため熱放出が充分に
大きいよう設計されることが望ましい。

即ち理想的には、前記タンクは復水ガスにより処理液に
熱が与えられても所定の温度に維持されることが望まし
い。

所望ならば処理液の温度を一定に保つ各種の装置を使用
できる。

更に、空気抜き装置に連通ずる放出ダクトを流れるスチ
ームの全量は乾いたバットのＬＢＭ当り計算上０．０３
５１ＬＢＭ以下になる。

従ってスチームの損失量は極めて小さく分当りスチーム
は約１３立方フイート（約０．３５ｍ’）程度である。

また第２のチャンバの下部の好適な個所でスチームを復
水させることが望ましい。

要約するに、本発明は繊維（例えば織物、ニット、天然
繊維、人造繊維、不織バット）を連続的に移動して含浸
する装置および方法を開示している。

この場合、空気抜き（スチーム添加）装置を用いて乾燥
したバット内の空気をほとんど除去しかわりにほぼ大気
圧のスチームに置換し得る。

空気抜き装置にはバットの片面に隣接してスチーム供給
部が設けられることが好ましい。

また空気抜き装置には又バットの反対面に隣接し上記ス
チーム供給部に対向された放出部（空気および過剰のス
チームを除去する）を具備し得る。

スチーム供給部へ送られバットから空気を除去するスチ
ームの圧力は大気圧より僅かに高い値、例えば大気圧よ
り１０％以下だけ高い値好ましくは大気圧より１．０％
以下だけ高い値である。

更に放出部に送られる排気圧は大気圧より僅かに低い値
、例えば大気圧より１０％以下だけ低い値、好ましくは
大気圧よす１．０％以下だけ低い値である。

空気抜き装置およびその延長部は、バットが処理液タン
ク内に浸漬される前にバット内の空気がスチームと完全
に置換されるよう、前記タンクに近接して配置される。

従って空気抜き装置が処理液内まで延長されるか、ある
いはシュート又は移動ダクトを介してバットが処理液に
導入され得る。

含浸タンクには、スチームで置換されたバットを含浸処
理する所望の処理液が収容されており、その後バットは
前記タンクから導出される。

はぼ大気圧で（正確には大気圧とバットが処理液を通過
する時のバットの周囲の含浸液タンクの静水圧との和）
スチームの飽和温度より大巾に低い温度に処理液を維持
する構成を取り得る。

処理液温度を充分低い値に維持する好適な構成により、
処理液用のタンク壁の大部分を断熱することなくコンベ
アベルトで運ばれたバットが浸漬された時バット内の飽
和された高温スチームと周囲の幾分低温の処理液とが充
分且迅速に置換されスチームが復水せしめられ、高温ス
チームの熱が前記タンク壁から放熱されうる。

必要に応じて処理液を更に冷却するため処理液用タンク
の外部に更に放熱用部材を具備可能である。

前記の放熱部材は処理液循環機構の一部としても構成し
うるが、無滴タンクに導入される直前に処理液を冷却す
ることのみにも使用できる。

しかしながら処理液の大部分を大巾に低い温度に維持し
たい（例えば含浸装置の処理液を化学的に安定にしたい
）場合を除き、含浸液タンクをスチール又はステンレス
鋼で好適に設計することにより、「ウェット・オン・ド
ライ」含浸処理工程で使用される新しい含浸液の単位質
量当りに復水されるスチームの質量は比較的小さいので
、バットの処理液に対する導入時の熱を充分に放出しう
る。

従って本発明の処理はほぼ大気圧で、正確には平方イン
チ当り約１４．７ポンド（約６．６６０ｋｇ）の絶対圧
力（１４，７ｐｓｉａ （１ｐｓｉａ−ゲート圧で約７
０３ｋｇ／ｒｒｌ ） ）で行なわれる。

前記の絶対圧力は高さ４０フインチ（約１０．３ｍ）の
水圧に相当する静水圧である。

空気抜き装置にはほぼ飽和状態のスチームを供給するス
チーム供給部が設けられ、前記スチームの圧力は比較的
低い〔大気中で高さ約１．０インチ（約２．５４ｃｒＩ
ｌ）の水圧程度〕。

スチーム供給部はスチーム・空気放出部と協働するよう
設けることが好ましい。

前記放出部は小さな減圧〔例えば大気中で高さ約マイナ
ス１インチ（２，５４Ｃｒｔ′Ｌ）の水圧〕を発生しう
る吸引ファンに連結できる。

従ってバットは空気抜き装置に導入される前に空気大気
圧（約４０フインチの高さの水圧）中を通過する。

バットが空気抜き装置に導入されると、バットの片面が
大気圧下において高さ約１インチ（２，５４ｃｒＩｌ）
の水圧に相当する圧力でスチーム供給部からのスチーム
雰囲気に晒される。

同時に、バットの反対面は過剰のスチームを除去する放
出部を介し減圧〔大気圧下での高さマイナス約１．０イ
ンチ（２，５４ＣｒｒＬ）の水圧〕を受ける。

このようにして、乾いたバットが空気抜き装置を通過す
るに応じ、バット内部の空気糸はとんど除去される。

空気抜き（スチーム添加）装置の導出部は処理液用のタ
ンクの液面に近接して配置され、バットは前記空気抜き
装置から直接又はその延長部をなすシュート又はダクト
を介し空気と遮断されつΣ処理液内へ導入される。

このように空気抜き装置の導出部又はその延長部として
のシュート又はダクトが処理液の液面に近接して（又は
液面下に）配置され、スチーム供給部は小さな正の圧力
（大気中下での高さ約１．０インチの水圧）に維持され
ているので、本処理構成によれば外気がバットに再導入
されることがなく、バットに内包されたスチームは復水
される。

バットは空気抜き装置を離れタンクの処理液の液面下に
導入される際スチームのみを有する。

バットがタンクの処理液面下に導入されるに応じバット
にかかる絶対圧は大気圧と浸漬されているバットの液面
からの深さによる小さな静圧との和にほぼ等しい。

上述のように極めて小さなスチーム圧および静水圧が付
加されるがほぼ大気圧で処理が行なわれることになるか
ら、異なる温度のスチーム１００％の飽和圧力を予め検
知しておけば、適宜の温度のスチームを好適に使用でき
る。

各種の温度を持つスチームの飽和圧力（蒸気圧）は、バ
ットを浸漬したとき比較的低温の処理液により冷却され
高温スチームが復水される時バット内に生じる相対的な
圧力差から推定できよう。

飽和圧力学上から明らかなように、スチーム１００％の
飽和圧と温度の関係は極めて重要である。

例えばタンク中のバットの周囲の処理液が１８０’Ｆ以
上になると、スチームの飽和圧は０．５１１気圧以上（
水柱２０８インチ以上）となる。

一方タンクの処理液の温度が１４０’Ｆ″（約８２℃）
以下に保たれると、スチームの飽和圧は０．１９７気圧
〔水柱８０インチ（約２．０３ｍ））以下になる。

すなわち１８０下では絶対圧力の４８．９％（１，００
０−０，５１１１）の減圧状態がスチームの復水時に作
られ含浸液をバット内に導入する。

１００下（約３７．８℃）では、絶対圧力の９３．５％
（１，０００−０，０６５）の減圧状態がスチームの復
水により作られる。

従って１８０’Ｆより高いスチーム温度は必要な（、好
ましくはスチーム温度は１４０１’（約６０’Ｃ）以下
である。

処理液中のバットの周囲は実質的に１．０気圧なので、
処理液はバット内にスチームの復水に代え、その繊維間
に充填される。

１．０気圧での飽和スチームを含む重量１．０ポンド（
０，４５３ｋｇ）の容積は２６．８立方フイート（約０
．７ ｒｎ’ ）である。

スチームが例えば１４０’Ｆで水に復水されると、重量
１．０ポンドの容積はわずか０．０１６３立方フイート
（約４４０ｉ）となる。

従って２１２下（約１００℃）の飽和スチームと１４０
下のスチーム復水液との体積比は２６．８１０．０１６
３すなわち１６４４／１となるので、スチームの復水液
の占める体積は飽和スチームの占める体積に比べると無
視しうる。

従ってバット内のスチームに占められていた部分は容易
かつ急速に処理液で充填される。

更にスチームの凝結速度は飽和圧が減少するに応じ増加
する。

また更に重要な点は、飽和圧が減少すると復水温度即ち
処理液の温度が大巾に減少することにある。

処理液の温度はスチームにより与えられる熱の伝達速度
、処理液の熱が処理液タンクのタンク壁の熱放出面ない
しは放熱部材を経て放出される割合、および大気中に処
理液が蒸発される割合に左右される。

従って処理液から熱を放出して例えば１４０下以下の温
度に維持するため、所望ならば本装置に別の放熱面を具
備せしめて処理液を冷却しうる。

動作を要約するに、乾燥したバットが空気抜き装置に導
入され、バットの両面に圧力差を与えるのでバットに容
易に復水ガスを加入できる。

このときバット内にあった非復水ガス（即ち空気）が前
記の復水ガスと置換される。

次にバットは直ちに第１０含浸液中に導入され、そこで
バット内の復水ガスが復水される。

このようにして復水ガスが復水されるとバット内に減圧
状態が生起されバット内に含浸液が円滑に導入されてバ
ットが湿潤される。

バットは更に第１のコンベアベルトに載せて一連のロー
ルの間に通過せしめられ、このときバットに対し緩徐に
絞り、膨張処理が繰り返して行なわれる。

このようにして含浸液がバット内に繰返し交換されて充
分に含浸せしめられ、スチームから処理液に伝えられた
熱は処理液のタンクへと放熱される。

以下、本発明の利点について要約する。

本発明の装置および方法は、ウェット・オン・ドライ含
浸工程でバットに含まれている空気に対する新規な処理
手段を開示している。

バットに比較的小さな圧力差を与えて復水ガス特にスチ
ームを非復水ガスと置換し、バット内に含まれる空気を
大巾に削減している。

復水ガスを使用しても湿潤剤のコストは高くならず、又
は第１の含浸液用のタンクに長手にわたつて好適にバッ
トを通過させるタンクを必要以上長尺にする必要がない
。

しかして乾燥したバットを低床に処理し得、バットが第
１の含浸液で確実かつ完全に湿潤され得る。

本発明は図示の実施例に限定されるものではなく、特許
請求の範囲の技術的思想に含まれる設計変更を包有する
ことは理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図に本発明による含浸装置の断面図、第２図は第１
図の含浸装置の部分拡大断面図、第３図および第４図は
第２図の含浸装置の部分側面図、第５図は第４図の線５
−５から見た側面図、第６図は第３図の線６−６から見
た側面図、第７図は第３図の線７−７から見た側面図を
示す。 １０・・・・・・タンク、１２・・・・・・底部材、１
４，１６°°“・・・端！、２２・・・・・・エンドレ
スコンベア、２４・・・・・・ベルト、２６・・・・・
・ロール、２８・・・・・・絞りロール、３０・・・・
・・ロール、３２．３４・・・・・・軸、４０，４２・
・・・・・強ニップロール、４４・・・・・・収集皿、
４６・・・・・・溜めタンク、５０・・・・・・バット
、５１・・・・・・配管機構、５２．５３・・・・・・
ポンプ、５４・・・・・・放出オリフィス、５５・・・
・・・トラフ、１００・・・・・・空気抜き装置、１０
２．１０４・・−・・・チャンバ、１０６・・・・・・
上フレーム材、１０８・・・・・・下フレーム材、１１
０゜１１２・・・・・・縦フレーム材、１１４・・・・
・・流路、１１６・・・・・・供給パイプ、１１８，１
２０・・・・・・密封体、１２２・・・・・・上フレー
ム材、１２４・・・・・・下フレーム材、１２６，１２
８・・・・・・縦フレーム材、１３０．１３２・・・・
・・密封体、１３４・・・・・・流路、１４０・・・・
・・放出ダクト、１５０・・・・・・ターンロール、１
５４．１５６・・・・・・壁部、１５８，１６０・・・
・・・スチーム供給パイプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 処理液を内包するタンクに繊維を案内する工程と、
   前記処理液の直上で前記繊維の第１の側に配設される第
   １のチャンバに復水ガスを供給する工程と、大気圧に対
   し前記第１のチャンバを加圧し、前記繊維に隣接する前
   記第１のチャンバの第１の開口部にわたって前記繊維に
   対し実質的に均一な圧力差を与える工程と、前記繊維に
   対し前記第１のチャンバの前記第１の開口部を実質的に
   密封する工程と、前記繊維内の非復水ガスを前記第１の
   チャンバの復水ガスと置換する工程と、前記タンクの前
   記処理液中に前記繊維を浸漬して前記繊維内の復水ガス
   を復水させる工程と、前記タンクの前記処理液から前記
   繊維を導出する工程とを包有して戒る繊維処理方法。 ２ 第２のチャンバを第１のチャンバに対し実質的に対
   向し且近接して配置し、繊維の第２の側に配設される第
   ２のチャンバを介し前記繊維から非復水ガスおよび過剰
   の復水ガスを除去する工程を包有してなる特許請求の範
   囲第１項記載の繊維処理方法。 ３ 繊維における圧力差を０．１気圧以下にしてなる特
   許請求の範囲第１項記載の繊維処理方法。 ４ 繊維における圧力差を０．０１気圧以下にしてなる
   特許請求の範囲第１項記載の繊維処理方法。 ５ 復水ガスを少なくとも水柱０，５インチ（約１．２
   ７ｃＩｒＬ）の圧力で第１のチャンバへ送ってなる特許
   請求の範囲第１項記載の繊維処理方法。 ６ 繊維に対し第２のチャンバを実質的に密封する工程
   を包有する特許請求の範囲第２項記載の繊維処理方法。 ７ 復水ガスがスチームである特許請求の範囲第１項記
   載の繊維処理方法。 ８ 非復水ガスの置換工程と処理液中に繊維を浸漬する
   工程との間において前記繊維の周囲を復水ガスで充満さ
   せる工程を包有した特許請求の範囲第１項記載の繊維処
   理方法。 ９ 処理液を内包するタンクと、前記タンクに対し繊維
   を搬入・搬出する装置と、前記繊維の片側に復水ガスを
   与える第１のチャンバ装置および前記繊維に圧力差を与
   える装置を有し前記処理液中に前記繊維を導入する前段
   において前記繊維に前記復水ガスを送入する空気抜き装
   置とを備え、前記の繊維に圧力差を与える装置には前記
   第１のチャンバ装置に対し前記繊維を実質的に密封する
   装置が包有されてなる繊維を処理液で処理可能な繊維処
   理装置。 １０ 復水ガスをスチームになし、第１のチャンバ装
   置には繊維の片側に配設され且、前記スチームを第１の
   所定圧に維持する第１のチャンバが具備されてなる特許
   請求の範囲第９項記載の繊維処理装置。 １１ 空気抜き装置には第１のチャンバに実質的に対
   向し繊維の反対側に配設され且前記繊維内の空気および
   過剰のスチームを第２の所定圧に維持する第２のチャン
   バが具備されてなる特許請求の範間第１０項記載の繊維
   処理装置。 １２ 空気抜き装置の第１および第２のチャンバは繊
   維の実質的に全幅にわたり且繊維の移動方向に延び前記
   繊維を通過可能な移動路を区画してなる特許請求の範囲
   第１１項記載の繊維処理装置。 １３ タンクに対し繊維を搬入・搬出する装置には多
   孔の第１のエンドレスコンベアが包有されてなる特許請
   求の範囲第９項記載の繊維処理装置。 １４ タンクに対し繊維を搬入・搬出する装置にはタ
   ンク内に配設され、前記繊維が処理液中にある間下部に
   通過せしめられる第１のロールが具備されてなる特許請
   求の範囲第９項記載の繊維処理装置。 １５ 繊維に対し空気抜き装置を密封する密封装置を
   備え、前記密封装置は移送路内の前記繊維の両側に配設
   される第１および第２の密封部材を有してなる特許請求
   の範囲第１２項記載の繊維処理装置。 １６ 空気抜き装置と繊維の処理液への導入部との間
   に前記繊維の周囲を復水ガスで充満させる装置が配設さ
   れてなる特許請求の範囲第９項記載の繊維処理装置。