JPH0247315A - 密露によつて汚染された綿フロックの繊維の粘着性を低下させる方法及び装置 - Google Patents

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、密露によって汚染された綿フロックを加熱す
ることにより、該フロックの繊維の粘着性を低下させる
方法及び装置に関する。

［従来の技術］ 多数の生産地からの綿７０ツクには程度の差こそあれ糖
分を含有する昆虫の排泄物が付着していることは公知で
ある。これらの糖分を含有する排泄物は、一般に密露と
称される。綿７０ツクの色変化から密露での汚染度を決
定する目的をもって、如何にすれば綿フロック試料を加
熱することにより密露をカラメル化することができるか
という技術に関する極めて多数の提案がなされた。密−
露での不純化度を決定することは極めて重要なことであ
る。それというもの、強度に汚染されている場合には、
綿フロックは粘着性になり、かつヤーン製造装置の種々
の部分に粘着して残留しローラもしくはその他の回転可
能な機構に巻き付くからである。このことは極めて望ま
しくない、それというものヤーン製造工程のしばしばの
中断が必要であり、かつ低い品質のヤーンを生じるから
である。

欧州特許出願第８６−１０２３５２．１号（欧州特許公
開第１９６４４９号明細書）には既に、綿フロックの変
色を惹起することなく、存在する密露を短時間の熱供給
により非粘着性かつ脆弱性の状態に変え、後続の処理で
脆弱性の糖分難物を圧し潰して除去することできるよに
する目的をもった、前記形式の方法が提案された。上記
の欧州特許出願においてはまた該方法を実施するための
一連の装置も開示された。その１つの装置は、繊維７０
ツクを既にベールの開放前に加熱する、即ちヤーン製造
過程の開始時に直接的に加熱する手段を採用している。

それに対してもう１つの装置は、カーデイングとストレ
ッチングの間もしくはストレッチングの過程で繊維ウェ
ブを処理するために構成されている。

密露で強度に汚染された綿を紡糸する紡糸工場では、周
囲空気の湿度を著しく低く保持することが所望される、
このことは経験的にヤーン製造工程の中断の頻度を減少
させる。極端に低い湿度は自体望ましくない、それとい
うのも綿繊維はヤーン製造中に機械的損傷を受け、ヤー
ン品質が最良でなくなるからである（品質的に最良の綿
品種は、密露汚染が最も強度に行われる生産地に由来す
るものである）。また空気が著しく乾燥している際には
静電気帯電の問題点が生じ、このことは例えば好ましく
ない飛散繊維の集合を惹起する。著しく低い湿度ではま
た、紡糸工場内部の雰囲気が作業者にとって不快に感じ
られる。

この困難性に基づき、多くのヤーン製造者は密露付着物
を除去するために、まず綿フロックを洗浄するようにな
った。しかしながら、該洗ノ 浄は費用がかかるだけではなく、またヤーン品質の低下
をまねく。

殆どの品種又は産地の綿が密露で汚染されているので、
欧州特許公開第１９６４４９号明細書に記載されている
ような特殊な貫通処理装置を組込むことは大抵の場合好
ましくない、更に後から組込むためのスペースはしばし
ば一般に与えられない。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の課題は、密露不純物に起因する製造工程の中断
を十分に少なくし、しかも綿繊維が機械的損傷に曝され
ずかつ後続の加工を極めて低い空気湿度で行う必要がな
いように、綿ベールもしくはその少なくとも大部分を本
来のヤーン製造工程から時間的に切り離して、詳言すれ
ばヤーン製造工程の少なくとも数時間、有利には数日間
又は数週間前に前処理を行うことができる費用のかから
ない方法並びに廉価な装置を提供することであった。

［課題を解決するだめの手段］ 前記課題を解決するために、本発明では方法に関しては
、なおベール形で存在する綿フロックを高周波の電界も
しくは電磁界（以下には、総称してフィールドと記載す
る）内で、密露が高温にされかつ密露不純物内に含有さ
れる水が十分に蒸発するまで、有利には綿フロックが水
の沸点範囲の温度に達するまで、加熱することを提案す
る。

綿繊維が極めて迅速に周囲湿度を吸収することは周知で
あるが、意想外にも、綿ベールの本発明による前処理は
密露不純物の粘着性を著しく低下させることが確認され
た。更に、意想外にも、そのように処理された不純物は
極く緩慢に再び湿分を空気、又は該不純物が付着した繊
維から吸収するに過ぎないので、ベールをヤーン製造の
ために使用する既に１週間以上前に前処理することが可
能であり、しかもヤーン製造の際に高められた粘着性が
存在する危険はないことが判明した。この特性は、熱処
理により惹起された密露不純物の状態変化に起因すると
見なされる。

この特性変化は、特に綿７０ツクが相応する加熱作用を
受ける際に起こる。

フィールドは有利にはベールもしくはベール部分の対向
側面に配置されたフィールド発生部分から発生させる。

この手段によれば、確実に良好な侵入深さが達成され、
ベール全体の処理が可能になる。

フィールドは、前記電界発生部分を形成するコンデンサ
電極間に発生する高周波電界であってよい。この場合に
は、コンデンサの値が水の蒸発過程で変化し、コンデン
サに配属された電気スイッチ部材によって構成されてお
りかつ極めて正確に規定された周波数（許容周波数は法
律で規定されている）で振動すべき振動回路が、共鳴に
よってドリフトされるという問題点が生じる。この現象
には、別の高周波装置において電極間隔を変化させるこ
とにより反作用させられる。

この補償はこの場合も原則的に可能であるがしかしなが
ら、付加的コンデンサを前記電極及び綿ベールによって
構成されたコンデンサに並列接続し、その際調整を調節
可能な付加的コンデンサの変化によって行う形式の装置
が有利である。このようにして、本発明に基づき負荷回
路の共鳴周波数の極めて迅速かつ正確な調整が可能であ
る。

フィールドが１つのマイクロ波発生器又は共通にベール
を加熱する複数のマイクロ波発生器の電磁界である方法
が有利である。このことはまず驚異的なことである、そ
れというのもまず技術的考察によれば、マイクロ波の密
に圧縮された綿ベール内への侵入深さは比較的制限され
る見なされるはずであるからである。しかしながら、こ
の侵入深さはベール内の温度が上昇するに伴い急激に増
大し、ひいては全ベールの極めて均一な加熱が可能であ
るということが判明した。この均一な加熱は、フィール
ドを発生する部材がベールの側面に取り付けてありかつ
マイクロ波ビームをベールを往復透過するように反射さ
せる装置が設けられている際にも生じるこの装置はまｔ
；加熱によって発生した蒸気の飛散にとっても好都合で
ある、該蒸気は上に向かって上昇させかつ炉の上方側か
ら取り出すことができる。

しかしまた、マイクロ波を用いた加熱の特殊性は、この
マイクロ波は選択的に密露不純物に作用すると見なされ
、従って該不純物は、綿自体の温度よりも幾分か高い温
度に達するこ２にある。このことにより、湿分が密露不
純物から極めて迅速に追出されかつ密露不純物の好まし
い状態ないしは構造変化が生じ、しかも綿フロックが、
綿の燃焼の危険が発生するような温度に達する必要がな
いことが保証される。密露不純物に対する選択的作用に
より、処理時間及び必要なエネルギ量も低減させること
ができ、このことは本方法の経済性並びに装置価格にと
って好都合である。

本発明による方法の特に有利な態様によれば、単数又は
複数のフィールド発生器の冷却のために使用したガスも
しくは空気をフィールド発生器を貫流した後にベールを
収容した炉内に吹込みかつ該炉を貫流させて、ベールの
付加的な乾燥及び／又は飛散する蒸気の搬出を行う。こ
の手段によれば、冷却のために使用される空気流を二重
の目的のために利用でき、この場合マイクロ波によって
搬出された熱は失われるのでなく、湿分の除去に利用さ
れる。

本発明によれば、ベールのその都度の湿分に応じて、処
理時間をそのまま５〜９０分間の範囲内で選択すること
ができることが判明した。

この際、ベール重量１ｋｇ当り０．０２〜０．０８ｋＷ
の範囲内の電力を選択するのが有利である。

従って、平均的電力及び平均的湿度でベールを３０分間
以内で処理することができ、それにより唯一の炉で、平
均釣線紡糸工場の１日当りの全生産量を賄うことができ
ると見なされる。このような処理時間ではまた、発生し
た蒸気をベールから確実に放出させるために十分な時間
が提供される。地理は、綿内の残留湿度が平均してＨ２
Ｏ４〜１％が達成されるまで継続するのが有利である。

本発明による方法の最も有利な実施態様は、フィールド
発生器の出力を、前処理の過程で所定の特性曲線もしく
は湿度減少の測定された曲線に相応して制御装置もしく
はｖＲ節装置によって低下させることよりなる。この方
法は、綿の温和な処理、エネルギの倹約をもたらす、そ
れというのも就中綿は減少したエネルギの供給時間内で
蒸発できかつまた綿の局所的加熱の危険も減少するから
である。

本発明による方法を実施するために特に有利な装置は、
ベールを加熱する炉内に、フィールド発生器がベールの
対向側面に配置されており、かつ炉を貫流する空気流を
発生させる装置を備えていることを特徴とする。

本発明による装置の別の有利な構成は、請求項１２以降
に記載されている。

［実施例］ 第１図は、特に個々の綿ベール１２を本発明に基づき処
理するために構成されＩ；マイクロ波炉Ｉｔの垂直面断
面図奎示す。該炉自体は底１３と、左及び右側の側面１
４及び１５と、上に向かって先細になっておりかつ接続
管片１７に移行する煙突として構成された上側１６と、
図示のために第１図には鎖線でのみ示された後壁１８と
、図示されてはいないが、ベールを炉１１の内部に装入
することができるように側面１４又は１５の一方に枢着
された扉とからなっている。場合によっては、ベールを
前面を介して導入しかつ背面から取り出すことができる
ように、後壁１８を扉として構成することもできる。平
面図ないしは水平横断面図においては、炉は正方形又は
長方形であり、その寸法は従来のベールに合わせである
が、原則的には可能であるように、ベールの一部分、例
えば半分を１度で処理すべき場合には、幾分か小さく選
択することができる。炉の内部で、ベールはその位置を
マイクロ波透過性の格子として構成された棚段１９の上
に水平に載っている、従ってベールの下側２１は炉底１
３よりは幾分か高い位置にある。棚段１９は個々の脚２
２の上にあり、該脚の間に開口が設けられている。炉１
１の内部は、ベール１２が占有する空間よりも大きいべ
きであり、かつ／又はベールが熱処理によって大きくな
る場合には、ベールが炉内で締付けられないようにガイ
ドを有するべきである。

底１３の中央部分は、目の粗いシーブ又はマイクロ波を
透過しないプレート２３として構成されており、それに
よって下から到来する空気２４は前記シーブないしは前
記プレート及び脚２２間の開口を経て流動することがで
きる。また、棚段の上方のプレートもシーブ又は穿孔プ
レートとして構成されており、従ってこの空気はベール
に対して自由に出入りできかつベールから逃げる蒸気は
棚段を貫通して流出することができる。

炉の側面には、個々のマイクロ波発生器２５が配置され
ており、この場合には図面においては４つだけ、詳細に
は左側に２つ右側に２つのかかるマイクロ波発生器が配
置されており、その際これらのマイクロ波発生器は上下
に２つの異なった水平面に配置されている。このことは
図面には示されていないが、別のマイクロ波発生器を第
１図の平面の前方又は後方に配置することもできる、例
えば計１２個の該マイクロ波発生器２５を設けることが
できる。各々のマイクロ波発生器のビーム出口２６はそ
れぞれの導波管を貫通して炉の側壁１４．１５の一方に
突入しかつ炉の内部に向いている。このようにして、運
転中にそれぞれのマイクロ波ユニット２５からほぼホッ
パー状に発散する円錐状ビームが発生し、その際できる
だけ高いエネルギ密度がベール内に侵入するように配置
されている。

炉の側壁には、多数のいわゆる波撹拌器（１１ａｖｅｒ
ｓ）が取り付けてあり、その際それぞれの波撹拌器は主
として円形の金属ロータからなり、該ロータは回転軸２
９上に取り付けられかつ緩慢な回転運動、例えばｌｏｒ
ｐｍで駆動される。この波撹拌器の目的は、まずベール
を透過するビームを反射させて、各ビームが完全に吸収
されるまで該ビームを多数回ベールに侵入させることに
ある。マイクロ波の反射（このことは各金属表面で行わ
れる）により、ベール内でのエネルギ密度の一定の均一
化が行われる。波撹拌機２８の駆動は、ベール内部のエ
ネルギ密度の一層の均一化に役立つ。

個々のマイクロ波発生器２５は、運転中に冷却しなけれ
ばならない、そのために空気をこのマイクロ波発生器に
圧送する。この空気は、この実施例ではユニットの冷却
後に集合導管３０に送る、この場合これらの集合導管は
炉のシーブ棚段２３の下の空気室に案内されている。こ
のようにして、加熱された空気は炉内に侵入しかつベー
ルの一層の加熱及び熱処理によってべ−ルから飛散する
蒸気の搬出を行い、該蒸気はまず上向きに接続管片１７
に向かって上昇しかつ次いでベンチレータ（図示せず）
によって取り出される。

マイクロ波発生器は好ましくはぞれぞれ約１２ｋＷの最
大出力を有する、このことは計１２個のユニットでは約
２２０ｋｇ及び初期に含水率６％を有する綿ベールを約
１４分間で、Ｈ２Ｏ４％の残留湿分まで乾燥でき゛るこ
とを意味する。なお−層乾燥した、例えば残留湿分１％
の綿ベールが所望であれば、処理時間を約３５分間に延
長することができる。

重要なことは、元来綿内の残留湿分自体ではなく、初期
にはベール自体内の平均湿分よりも十分に高いことがあ
る密露沈着物の湿分を減少させることである、このこと
はマイクロ波を用いて特に好ましく達成される、それと
いうのもマイクロ波エネルギは優先的に密露内に含有さ
れる水によって吸収されるからである。従って、密露か
ら過剰の水を追出しかつ推定されることだが、該密露の
構造変化を惹起して、該密露が再び水を吸収する傾向を
低下させるためには、綿を２〜４％の残留湿分まで乾燥
させれば十分であると思われる。

炉口体内に、個々の位置に火炎監視装置、即ちいわゆる
燃焼警報器が組み込まれており、これは万一発生した燃
焼を確定しかつマイクロ波発生器のエネルギ供給を即座
に停止する。また、場合によりこの燃焼警報器の信号を
、消火ガスを炉内に噴射し、ひいては燃焼を即座に消火
するために使用することもできる。マイクロ波加熱にお
いて特に有利であるのことは、エネルギ供給を即座に停
止することができかつ炉がマイクロ波発生器の遮断後に
即座に冷え、更に吸収される熱による火元の拡散の危険
が最低であるということにある。

ベール全体又はその一部分を本発明に基づき前処理する
ためのもう１つの技術的手段は、第２図に示されている
。この場合には、炉３Ｉの形態は第１図の炉に類似して
いる。マイクロ波発生器を用いて作業する代わりに、こ
の炉内には２つのコンデンサ電極３２及び３３が設けら
れており、詳細には電極３２は炉の左側側壁１４に対し
て平行にかつ電極３３は炉の右側側壁１５に対して平行
に配置されている。

前記電極と炉の所属の側面との間に、高い値の誘電体を
使用する。この実施例においても、ベール１２は格子と
して構成された棚段３５の上にあり、かつ処理中に発生
する蒸気を除去するために、下から上向きの空気流を発
生させるこの空気流は、導管３６を介して接続管片に接
続されるファンによって発生させることができる。この
実施例では、コンデンサ電極３２と３３の間に高周波交
番電界が発生し、該電界は損失の多い誘電体であるベー
ル１２を加熱する。その際、高い含水率の領域、例えば
密露内で最大の熱吸収が生じる。

高周波電界は、インダクタ３７と、電極３２及び３３並
びにベールによって構成されるコンデンサからなる作業
回路に電気エネルギを供給する高周波発生器によって発
生させる。供給源、ひいては交番電界の周波数は、工業
用高周波装置の有害ビームの制限に関して一連の国で決
められた法律に基づき、狭い範囲内に制限されねばなら
ない。一般には、作業周波数としては２７．１２ＭＨｚ
±０．６％又は希には１３．５６ＭＨｚ±０．０５％の
工業用周波数が選択される。

高周波発生器３６から作業回路へのエネルギ伝達は、作
業回路の抵抗が発生器の抵抗に合わせられている際にの
み最大であり得るので、かつまた作業回路の抵抗はその
都度のベール１２のその都度の状態及び湿分含有率に基
づき変動するので、加熱過程で作業回路を高周波発生器
に調整することが必要である。

このことは本発明によれば、付加的コンデンサ３８を負
荷回路に対して並列接続しかつ制御器３９によってモー
タ及び伝動装置を介して、負荷回路の振動周波数が常に
一定に保持されるように調節することにより達成される
。

制御器３９は、実際値として高周波発生器の陽極電流又
は該電流に相応する値を受は取りかつこの値を所定の目
標値と比較する。偏差が発生すると、信号がモータ４０
に送られ、該モータは伝動装置４１を介してコンデンサ
４０を、陽極電流が再び達成されるまで調節する。

運転過程で、ベールはコンデンサ３２と３３の間の高周
波電界によって加熱され、それにより湿分は密露から追
出されかつ該密露は所望の状態に変質する。

この実施例でも、炉内部はベールよりも大きいか又は適
当なガイドを有するべきである。更に、この場合も高周
波発生器の廃熱を加熱された空気流の形で炉内を貫流さ
せるのが有利である。

被処理ベールが金属テープでまとめ合わされている場合
には、この金属テープはベールを炉内に装入する前に適
当なプラスチックテープと交換すべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ベールをマイクロ波で加熱する、本発明によ
る装置の第１実施例の断面図及び第２図は綿ベールを高
周波エネルギを用いて加熱することができる、本発明に
よる装置の選択的実施例の断面図である。 １１・・・マイクロ波炉、１２・・・綿ベール、１３・
・・底、１４・・・左側側壁、１５・・・右側側壁、１
６・・・上側面、１７．３６・・・接続管片、１８・・
・後壁１９．３５・・・棚段、２２・・・脚、２４・・
・空気流２５・・・マイクロ波発生器、２６・・・ビー
ム出口２７・・・円錐状ビーム、２８・・・波撹拌機、
２９・・・回転軸、３０・・・集合導管、２３・・・炉
底、３２３３・・・コンデンサ電極

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、密露によって汚染された綿フロックを加熱すること
   により、該フロックの繊維の粘着性を低下させる方法に
   おいて、なおベール形で存在する綿フロックを高周波の
   電界もしくは電磁界内で、密露が高温にされかつ密露不
   純物内に含有される水が十分に蒸発するまで加熱するこ
   とを特徴とする密露で汚染された綿フロックの繊維の粘
   着性を低下させる方法。 ２、フィールドを、ベールもしくはベール部分の対向側
   面に配置されたフィールド発生部分によって発生させる
   請求項１記載の方法。 ３、フィールドが高周波電界であり、該電界を前記フィ
   ールド発生部分を形成するコンデンサ電極間に発生させ
   る請求項２記載の方法。 ４、フィールドが１つのマイクロ波発生器もしくは一緒
   にベールを加熱する複数のマイクロ波発生器の電磁界で
   ある請求項１又は２記載の方法。 ５、フィールドを発生する部分がベールの側方に設置さ
   れておりかつ飛散する蒸気を上昇させかつそこで取り出
   す請求項４記載の方法。 ６、フィールド発生器の冷却のために使用したガスもし
   くは空気をフィールド発生器を貫流した後にベールを収
   容した炉内に吹込み、該炉を貫流させて、ベールの付加
   的な乾燥及び／又は飛散する蒸気の搬出を行う請求項３
   から５までのいずれか１項記載の方法。 ７、ベールを透過するフィールドを数回ベールを往復透
   過するように反射させる請求項４から６までのいずれか
   １項記載の方法。 ８、綿ベール１ｋｇ当り０．０２〜０．０８ｋＷの範囲
   内の出力を使用する際に、処理時間が１０〜９０分間の
   範囲内にある請求項１から７までのいずれか１項記載の
   方法。 ９、処理を、平均してＨ＿２Ｏ４〜１％の綿内の残留湿
   度が達成されるまで継続する請求項１から８までのいず
   れか１項記載の方法。 １０、フィールド発生器の出力を、前処理の過程で所定
   の特性曲線もしくは湿度減少の測定された曲線に相応し
   て制御装置もしくは調節装置によって低下させる請求項
   １から９までのいずれか１項記載の方法。 １１、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法
   を実施する装置において、ベールを加熱する炉（１１、
   ３１）内に、フィールド発生器（２５、３２、３３）が
   ベール（１２）の対向側面に配置されており、かつ炉を
   貫流する空気流（２４）を発生させる装置を備えている
   ことを特徴とする、密露によって汚染された綿フロック
   の繊維の粘着性を低下させる装置。 １２、高周波電界を発生する部分が高周波源（３６）に
   接続可能なコンデンサ電極（３２、３３）である請求項
   １１記載の装置。 １３、高周波電磁界を発生する部分がマイクロ波発生器
   （２５）であり、該マイクロ波発生器がベールの少なく
   とも一方側面に配置されており、かつ照射されたマイク
   ロ波ビームを多重反射によってベール（１２）を往復透
   過するように反射させる装置（２８）が設けられている
   請求項１１記載の装置。 １４、前記装置（２８）が波撹拌機であり、該撹拌機が
   炉の側面（１４、１５）に配置されておりかつ緩慢な回
   転運動に駆動可能である請求項１３記載の装置。 １５、マイクロ波発生器（２５）がガス流で冷却可能で
   あり、かつマイクロ波発生器（２５）の冷却によって加
   熱されたガスが炉（１１）内に吹込み可能である請求項
   １３記載の装置１６、炉（１１）内への加熱された冷却
   ガスの吹込みが下から格子、シーブ又は有孔プレート（
   ２５）として構成された炉底（１３）を経て行われる請
   求項１５記載の装置。１７、炉の上端部に、そこに逃げ
   込んだ蒸気を除去するために導管（１７）が設けられて
   いる請求項１５又は１６記載の装置。 １８、炉（１１）を貫通する空気流を発生させるベンチ
   レータが設けられれている請求項１７記載の装置。 １９、燃焼の危険を生じる高温が発生すると単数又は複
   数のフィールド発生器を遮断する火炎監視装置が炉内に
   設けられている請求項１５から１７までのいずれか１項
   記載の装置。