JPH03501505A - 植物の不純物から繊維質材料を浄化する方法およびこの方法を実施する装置 - Google Patents

Abstract

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Description

【発明の詳細な説明】 植物の不純物から繊維質材料を浄化する方法およびこの方法を実施する装置 技術の分野 本発明は、一般に織物工業での繊維質材料の処理に関し、特に植物の不純物や塵 から繊維質材料を浄化する方法に関する。

提案された方法は、漂白してない（未加工の）ウール繊維またはこれと人造繊維 の混合物で構成された繊維質材料の層を浄化するために適用できる。

本発明は、繊維質材料の層の形成およびそれに続く処理と同時に、カーディング 、コーミングおよび他の装置で繊維を浄化するために適用されるときに最も有用 性を見出すことができる。

背景技術 繊維質材料を浄化する一つの技術状態の方法は、開繊−混合−浄化機械装置、カ ード機またはコーミング機で実施される。

その方法によれば、植物の不純物で汚されたウール繊維材料に、次のような作用 を与えるようにする。すなわち供給機構に把持されたまたは動く空気流内に自由 な状態で見出されるまとめられた繊維に作用要素のスパイク、棒、ナイフ、歯、 針および縦みぞが及ぼす作用を与えるようにする。このような機械的作用はウー ル繊維のまとめられた構造を破壊し、これによってかすと共に小さな毛くずや単 一の繊維をはぎ取る。しかしながら、ウール浄化のための前述の機械的方法では 、そこから不純物を完全に除去するために前述した操作を多数くり返さなければ ならない。その結果として、繊維が損傷し、繊維の物理−化学的特性が損なわれ る（すなわち、それらの長さが減少し、かつ強さが不利な影響を受ける）。

さらに、大きな割合の繊維が、処理されているかすと共に廃物として失なわれる 。繊維の劣化した品質がすべての引き続く科学技術過程の安定性に不利に影響し 、精紡機でヤーン破損率が増加し、そして織られた布や編まれた織物の品質に影 響を与える。

繊維質材料（ウール繊維）の層を処理する化学的方法を広範囲にわたって使用す ることが知られており、この方法は、繊維質材料を弱い硫酸溶液に浸し、それか ら絞り出し、乾燥しそして加熱し、その結果植物の不純物の硫酸濃度を徹底的に 増加するので、不純物が炭化し、このためセルローズから、機械的処理により容 易に処理可能な砕けやすい物質であるヒドロセルローズになることにある。

それから、このように浄化されたウールを中和し、洗浄して乾燥する。

しかしながら、この方法は操作が多くかつ科学技術的に複雑化され、しかも大型 の生産ユニットで実施される。

その上、この方法は繊維の物理−機械的特性に否定的に影響し、繊維の強さや長 くできる能力に不利に影響を与える。

糸を熱処理するための一つの従来技術の装置（ソ連、発明者証、第９８６．１１ ５号）は、仮より法により糸を織り成すために用いることが知られている。この 装置は、光学的放射源と、動く糸の処理領域を形成するビーム変向要素（二対の 鏡として作られた）を組み込んである。前記光学的放射線を永久的に走査するシ ステムと、鏡の平面に位置する保護シールドとモ有する。各対の鏡の一方が、処 理されている糸に平行に配置されると共に、他方の鏡が第一の鏡と角度をなして いてかつ反射されたビームを他方の対の傾斜した鏡の上へ指向させるのに役立つ 。

前記装置におけるビーム変向要素の構造配置と相互位置により、糸の移動方向に 銃の間で光学的ビームを変位させ、かつ取るに足らない装置の振動条件下で鏡の 間に正確に位置する一次元的な繊維材料のみを多数くり返し処理する。

しかしながら、このため、植物の外来物質から繊維材料の動く層を浄化するため に実際に行われ難いような装置になる。なぜなら、繊維質材料の層は三次元であ り、すなわち幅、厚さおよび長さを有するからであり、そして層の一部分のみを その幅を横切ってくり返し放射すると、光学的放射線を過剰に吸収し、かつ処理 されている材料の物理−機械的特性が損なわれると共に、層の残りの部分が幅に 関して未処理であることになる。

発明の開示 本発明の主要なかつ本質的な目的は、植物の不純物を、処理されている繊維質材 料の幅、厚さおよび長さに関して無接触技術により処理し、それによってこのよ うに処理された繊維の物理−機械的特性を保ち、かつ浄化能率を増すことができ る、植物の不純物から繊維質材料を浄化するための方法と装置を提供することで ある。

上記の目的を達成するには、漂白してない繊維から繊維質材料の層を形成する過 程を組み入れてありかつ前記繊維質材料の連続移動中に前記材料から植物の不純 物を除くことを含む、植物の不純物から繊維質材料を浄化する方法において、本 発明により、植物の不純物による放射線の最大吸収領域におよび処理されている 繊維による放射線の最小吸収領域に対応するスペクトルの範囲で、繊維材料の層 が強烈な光学的放射にさらされることにより繊維質材料の層でその幅を横切って 植物の不純物が熱分解を受けて不純物が除去され、一方前記繊維質材料の層が光 学的に透明であり、かつ植物の不純物の処理過程をそれらの熱化学的分解の生成 物の除去と共に実施すればよい。

このような方法により、層の繊維質材料が実質的に損なわれないままであり、従 ってその物理−機械的特性が保たれ、植物の不純物の無接触の焼き尽くしが行な われる。焼き尽くし過程が光学的に透明な層で起こるので、層の構造を乱さずに 不純物が層深さを通じて焼き尽くされる。前記不純物が焼き尽くされると同時に 実施される不純物の熱化学的分解生成物の除去により、繊維を損傷しないように 保護することができる。

繊維質材料の層を前述したスペクトルの範囲内で強烈な光学的放射にさらすこと により、゛繊維質材料の層に対しその幅を横切ってかつそこの深さを通じて選択 的放射効果を実施することができ、この放射効果は植物の不純物の選択された加 熱と熱化学的分解を引き起こし、一方繊維自体は５０℃以上に加熱されず、従っ て完全に繊維の化学的および物理的特性が保たれる。

源の型式と動力容量に依存して光学的放射を連続的にまたはパルス状に供給する ことができる。

不純物の熱化学的分解を繊維質材料の層の形成過程で行なうのが好都合であり、 それにより繊維質材料の層を形成するための科学技術的過程およびすべての引き 続く科学技術的過程のより高い能率を達成できる。

処理すべき繊維の種類に依り、不純物の熱化学的分解を不活性ガス媒体で行ない 、この不活性ガス媒体に何かの化学的に活性な物質を導入して、前記不純物の熱 化学的分解過程を促進し、これにより処理されている層の繊維質材料に対する熱 分解の不利な影響の可能性を取り除くことができる。

提案された方法を実施するには、少なくとも一つの光学的放射源と、前記光学的 放射を永久的に走査するシステムと、保護シールドとを有し、前記システムのビ ーム変向要素が繊維質材料の層の処理領域を形成している装置において、本発明 により、光学的放射の永久走査システムが繊維質材料の層の移動方向にほぼ垂直 に位置し、前記システムのビーム変向要素は一方が他方の上に配置され、かつ汚 損しないようにビーム変向要素を保護するシステムを備え、一方少なくとも前記 要素のうちの下方の要素は処理領域の長さに沿って配置された鏡反射面を有し、 保護シールドは下方のビーム変向要素の鏡反射面に角度をなして位置していて放 射線が処理領域から逃げないように防止し、処理領域の上に植物の不純物の熱化 学的分解生成物を除去する装置が位置している装置を設ければよい。

走査システムのこのような構造配置と性質により、永久的に移動する繊維材料の 層を幅と深さの両方について単一に処理でき、それによって繊維による放射線の 過剰な吸収を取り除き、従って繊維を損傷しないように防止する。ビーム変向要 素の保護システムは、熱化学的分解生成物がそれらの鏡反射面に付着しないよう に鏡反射面を保護し、かつ光学的放射によるビーム変向要素の汚染された範囲の 破壊により前記面が破損しないように防止する。分解生成物を回収することによ り、放射に対し光学的に透明な処理領域を維持し、かつそれによって処理中の繊 維質材料を過熱させずに不純物を確実に処理することができる。

装置の作動中に能率的な浄化をするために、ビーム変向要素を、互いに調整運動 できるように取りつけられたベルトコンベヤとして作り、かつ鏡反射面を前記コ ンベヤの動（無端ベルトの上に設けるのが好都合である。

光ガイドをビーム変向要素の一方と光学的放射源の間に置くのが好都合であり、 前記光ガイドは垂直と水平面内で運動できるように前記放射源の軸線に沿って配 列され、その特徴により装置の全体配置を単純化しかつ光学的放射源をその限界 外に持って来ることができる。

また、発光体と感光素子を上部ビーム変向要素に近接して処理領域の上に設け、 かつ互いに対向して同じ高さに位置させるのが好都合であり、前記感光素子が放 射源に電気的に接続され、それにより付き添い者の手が処理領域に入るときに放 射を自動的に中断でき、従って起こり得る外傷性の障害が防止される。

本発明の別の実施例により、下部ビーム変向要素が上部ビーム変向要素に対して 静止状態に固定され、上部ビーム変向要素は、放射源が発する初めのビームに対 して放射ビームの変向角を連続的に変えることができるように作られる。このよ うな配置により、走査システムをいっそう能率的にし、ビーム変向要素の浄化シ ステムを単純化し、かつ放射動力の実質的な損失なしで層をその全幅を横切って 処理することができる。

上部ビーム変向要素を、揺動運動できるように取り付けられた単一面の鏡として 形成するか、またはそれ自体の軸心を中心として回転できるように取り付けられ た鏡反射多面体として形成するか、または音波光学的または電子光学的デフレク タとして形成することができ、それにより繊維質材料の層の移動速度に依存して 種々の動力放射源を用いることができる。

本発明により、ズームレンズを放射源と一つのビーム変向要素の間に置くことが でき、それにより放射ビームを必要な限界内で焦点に集め、従って下部動力放射 源を利用することができる。

光学的放射永久走査システムおよびビーム変向要素を汚損しないようにする保護 システム、ならびに植物の不純物の熱化学的分解生成物を処理する手段を室に収 容しなければならないが、その室の側壁には繊維材料の層が入りかつ出るための スリットが設けられ、ならびに前記層を確実に供給するためおよび不活性ガス供 給人口を備えた前記室を密閉するための要素が設けられている。このような構造 により、処理領域を周囲の大気から絶縁し、浄化過程のいっそう高い安定性を達 成し、そして前記過程をいりそう適切にすることができる。

図面の簡単な記載 次に、本発明をそのいくつかの特定の代表的な実施例により付図を参照して例証 する。図において、第１図はカード機に取りつけられたときの、本発明による、 繊維質材料の層を浄化する装置の概略側面図であり、第２図は第１図の矢印・Ａ の方向より見た本発明による装置を示し、第３図はそのビーム変向要素の別の実 施例を示す本発明による装置であり、第４図は第２図のビーム変向要素の保持に ついての実施例であり、第５図は第２図の装置の光ガイドの位置決めおよび保持 についての実施例であり、第６図は第２図の装置のビーム変向要素の一方の近く にある発光体と感光素子の配置を示し、第７図は二つの放射源と二つの上部ビー ム変向要素を有する第３図に相当する図であり、第８図は第３図の装置の下部ビ ーム変向要素の保持についての実施例であり、第９図〜第１２図は本発明による 装置の上部ビーム変向要素の種々の実施例を示し、第１３図は室内にある本発明 による装置の全体的設計を示す図、第１４図はカード機における本発明による装 置の全体的設計の他の実施例を示す図である。

発明を実施するための最良の形態 植物の不純物から繊維質材料を清浄にする提案された方法は、例えばカード機（ 第１図）で使用され、かつ次のように実施される。

漂白されてない（未加工の）ウール繊維、またはこれと人造繊維の混合物をカー ド機で周知の方法を用いて予備的に分離して単一の繊維にし、その結果上くずと 繊維が部分的に混合され、まっすぐにされ、かつ部分的にかすから浄化され、こ のようにして厚さが５Ｉより厚くない光学的に透明な、カーディングされたウェ ブとして現われる繊維質材料の層１が準備される。同時に、このように形成され た層１からカードスライバ２を形成するに先立ち、層１から残りのかすや塵をそ れらの熱化学的な分解（すなわち、それらが無接触で焼き尽くされる）により除 くが、これをなしとげるには、植物の不純物による光学的放射線の最大吸収領域 を層１の繊維による光学的放射線の最小吸収領域に対応するスペクトルの範囲内 で繊維質材料の層１にその幅ｈ（第２図）を横切って強烈な光学的放射線を放射 すればよい。

繊維質材料の層１の放射中に、前記層に大気の空気または不活性ガスを吹き通し 、その後ガス状媒体を吸い出し、このようにして植物の不純物の熱化学的分解の 生成物から層が実質的に完全に清浄にされる。それから、層１がカードスライバ ２（第１図）に変えられ、このスライバがカード缶に入れられるか、または球に される。繊維質材料の層１は、光学的放射線と共に連続的にまたはパルス的に移 動しながら放射されている。

その方法は、波長の最適範囲内で暗い色のついた不純物と明るい色のついた繊維 による光学的放射線の吸収にかなりの差があり、光学的放射源は、そのスペクト ルの範囲が、暗い色のついた植物の不純物による強い（はとんど１００パーセン ト）吸収内におよび明るい色のついた繊維による弱い（０〜５パーセント）吸収 内に存在するように実質的に選択的なものであることに基づいている。これによ り、不純物と繊維を無接触でかつかなりの異なるレベルに加熱することができる 。その結果として、明るい色のついた繊維が、処理すべき繊維の種類に従って予 め選択された強力な単色の光学的（レーザー）放射線により非常に低い程度（約 ５０℃）に加熱され、それにより繊維の状態の不利な変化が起こらず、かつそれ らの物理化学的性質が影響を受けないままに残る。

層１の暗い色のついた不純物がそれらの熱化学的分解点に実際に瞬間的に加熱さ れ（瞬間的加熱温度は約１０００℃になる）、その結果不純物から繊維質材料の 実質的に完全な浄化が起こる。これによって、浄化過程の存続期間が縮まり、引 き続く科学技術的段階内では浄化過程がもはや必要でない。

不純物と繊維の加熱温度が異なるのは、それらの光学的および熱的特性が似てな いことによる。従って、不純物と繊維はそれらの光学的吸収率が２５倍以上も異 なる。

植物の不純物に発生した光熱効果の結果として、不純物がそれらの熱化学的分解 の生成物になる。これらの生成物を確実に回収して繊維に対し起こりうる損傷を 与えないように確保するために、層１がウール繊維でまたは人造繊維とそれらの 混合物で構成されているとき、層１の上に空気、不活性ガス（アルゴンまたは窒 素のような）、またはその混合物を吹き込む。同時に、繊維質材料の層を通って 不純物の熱分解の生成物を帯びているガス状媒体が吸い取られる。

ウール繊維で構成された繊維質材料の層を放射するとき、植物の不純物の熱化学 的分解の過程を促進することを考慮して、ガス状塩化水素、水様の硫酸、塩化ア ルミニューム塩および何か他のもののようないくつかの化学的に活性な物質を不 活性ガス状媒体に添加すると、不純物の熱化学的分解の過程が促進される。

提案された方法を実施する装置は、光学的放射源３（第１図）と、光学的放射永 久走査システム４と、保護シールド５と、光学的反射器とからなる。本装置は、 ドツファ−コーム８、圧縮ロール９、スライバ漏斗１０を有する玉揚げドラム７ と、例えばカード機のスライバ漏斗ラ１１との間に置かれる。

光学的放射永久走査システム４は、層の幅を横切る繊維質材料の層１の運動方向 と直角に（またはほとんど直角に）位置している。システムは、領域を通じて取 り扱かわれる繊維質材料の処理領域を確立するように一方が他方の上に位置する ビーム変向要素１２．１３を有し、処理領域の長さは、関連した繊維質材料の層 １の幅りに対応する。

ビーム変向要素１２．１３（これらのうちの一つが第３図に示され、または両方 が第２図に示されている）には、鏡反射面Ｂが設けられている。

第２図に示されたビーム変向要素１２．１３はベルトコンベヤとして形成され、 かつ互いに対して運動を調節できるように取り付けられ、一方鏡反射面Ｂが前記 コンベヤの移動無端ベルトの上に位置している（コンベヤベルトの移動方向を第 ２図に矢印で示しである）。

前記コンベヤの駆動プーリー１４．１５と巻取リブーリ−１６，１７の軸が、ス タンド１９に固定できるスライダ１８（第４図）に取り付けられている。プーリ ー１４．１５は、自蔵駆動装置で作用させることができ、または圧縮ロール９（ 第１図）で駆動することができる。

各コンベヤには、周知の構造のクリーナ研磨器２０（第２図）が設けられ、この 研磨器は、浄化するためにコンベヤベルトのゆるみストランドと永久的に接触し ていることが可能であるように取り付けられている。

強烈な光学放射源３は、層１の側縁の高さにある底部コンベヤの鏡反射面Ｂの法 線Ｎに対し角αで設置されている。

角αの大きさは、コンベヤの鏡反射面Ｂから反射される放射線で層１をその全幅 を横切って処理するように選択される。

光学反射器６は、放射源３の位置に対し反対側で層１の側縁の高さにある鏡反射 面Ｂの間に、底部コンベヤの鏡反射面から反射されて光学反射器６の反射面に入 射するビームに対し垂直な面に沿って置かれている。

本装置には、ビーム変向要素１２．１３および光学反射器６が汚損されないよう に保護し、かつ熱化学的分解の生成物を除去するためのシステムが設けられてお り、このシステムは、処理領域の外側に位置していて供給配管（図面では省略） と連通するガス案内管２１．２２゜２３．２４を有し、そのうち二本の管２１． ２２がコンベヤの鏡反射面Ｂの近くに位置し、第三の管２３が処理されている層 １の高さの管２１．２２の間に置かれていると共に、第四の管２４が光学反射器 ６の鏡面の近くに位置している。

機械的または空気圧的クリーナ２５．２６が、コンベヤベルトの内面をほこりか ら清浄にするために設けられている。

さらに、保護システムには吸込導管２７が組み込まれており、この吸込導管は層 １の処理領域より上に（放射効果の範囲外に）位置し、かつ不純物の熱化学組成 の生成物を含むガス状媒体を排気するようになっている。

二つの放射源を有する装置の一実施例によれば、第２図に点線で示した付加的な 光学的放射源２８が第一の源３と対照に配置されている。

稼動するカード機械装置により引き起こされかつ放射動力を不安定にする振動の 否定的効果を除去するために、従って層１の処理品質をよくするために、光ビー ムを底部コンベヤの鏡反射面Ｂへ導く光ガイド２９．３０が用意され、従ってカ ード機を越えて持って来ることかできる放射源３．２８の配置を容易にする光ガ イド２９゜３０が用意されている。光ガイド２９．２０は、放射源３と２８の軸 線に沿って配置されている。

光ガイド２９．３０は、ビーム変向要素１３の鏡反射面Ｂに垂直な垂線に対して それらの軸線の位置を調節するために垂直と水平に移動できるようにクランプ３ １（第５図）に取り付けられている。各クランプ３１は、スライダ３４のヒンジ ビン３３に枢着されたレバー３２に所定の位置に保持され、スライダ３４は次い でスタンド３５に錠止されている。光ガイドの水平方向移動がスタンド３５に沿 ってスライダ３４を移動させることにより実施されると共に、その垂直移動は、 スライダ３４のピボットビン３３に対して１ツバ−３２を垂直平面で旋回させる ことにより実施される。

本装置は発光体３６（第２図、第６図）と感光素子３７を有し、両方共上部コン ベヤの鏡反射面已に対し平行な処理領域より上にかつ互いに対向して位置してい る。

感光素子３７は、必要なときはいつでもスイッチを切るために放射源３に電気的 に接続されている。

保護シールド５（第１図）はコンベヤの鏡反射面に対し角度をなして設置され、 これによって放射線が処理領域から逃げないように阻止される。

付加的な放射源２８（第２図）を利用するときには、付加的な光学反射器３８が 、主光学反射器６に対向して位置している装置に設けられている。

光学反射器３８の鏡面が、空気供給配管に連結された管３９から供給される空気 により清浄にされる。

提案された装置は、次のように作用する。

繊維質材料の光学的に透明な層１をカード機の玉揚げドラム７（第１図）からド ツファコーム８により取り外し、そしてビーム変向要素１２．１３を横切って繊 維質材料の処理装置に向けるが、そこでは強烈に光学的放射源３により放射され た光学ビームが底部ビーム変向要素１３の鏡反射面に入射する。

ビームはビーム変向要素１３（すなわち、底部コンベヤ）の鏡反射面Ｂ（第２図 ）から反射され、そしてビーム変向要素１２の鏡反射面に入射しそこから再び反 射され、そのとき入射角は反射角に等しい。連続的な反射中に、ビームが繊維質 材料の光学的に透明な層１を通る。

繊維質材料の移動する層１が実質的にビーム変向要素１２．１３を横切って向け られているので、前記要素の間のビーム変位の方向は繊維質材料の層１の運動方 向に垂直な法線に対して９０度以内にあり、それにより前記三次元の繊維質材料 が層１の全幅を横切って放射線にさらされる。

繊維質材料の層をその全幅を横切って通った後、ビームが光学反射器６に入射し 、そこから反射され、そして再びビーム変向要素１３の面Ｂに入射し、そこから ビームが再びビーム変向要素１３の表面Ｂの上に反射される。

このようにして、何度もビーム変向要素１２．１３から反射されながら、ビーム が逆方向に移動し、そしてビーム変向要素１２．１３から多数回反射されかつ繊 維質材料の層１を通る結果として動力に関し徐々に減衰され、このようにして放 射源３から離れて完全に減衰する。源３が発する放射線の動力利用能率は装置に おける逆方向のビーム移動により高められかつ源３と反対の範囲での繊維質材料 の層のより一様な処理が達成されるのは、光学反射器６の使用による。

光ビームのそのような移動中に、繊維質材料の層１に見られる暗い色の付いた塵 不純物やかすが強烈な光学的放射線にさらされ、前記放射線を最大限に吸収し、 瞬間的に少なくとも１０００°まで加熱され、そして熱化学的に分解され、すな わち焼き尽くされる。

同時に、同じ放射線にさらされる明るい色のついたウール繊維またはこれらと人 造繊維の混合物がそれを最大限に吸収し、従ってウール繊維がそれらの物理機械 的特性を改善すると共に人造繊維が影響を受けない状態に保たれる５０°　と同 じくらいまで加熱される。

放射と同時に、繊維質材料の層１に管２３から大気の空気、不活性ガスまたはそ の混合物が吹き通されて、不純物の熱化学的分解の生成物を除去しかつ前記分解 生成物による繊維の損傷を防止する。不純物の熱化学的分解の生成物を含むガス 状媒体が吸込導管２７を通じて吸い出される。

それから、繊維質材料の処理された層１がスライバ漏斗１０（第１図）に向けら れてスライバに変わり、それからそのスライバが圧縮ロール９の間を案内されて 、コイラ１１によりかんの中へ入れられるかまたは球状にされる。

繊維質材料の層１の放射中にビーム変向要素１２゜１３、すなわちコンベヤの鏡 面を防ぐために、前記要素が移動しており、かつ与えられた瞬間の時間に要素の 作用しない表面がごみから清浄にされてクリーナ２０゜２５．２６により研磨さ れ、そして鏡面が管２１．２２から空気を吹き込まれて、不純物の前記平面上の 付着物と、稼動する装置から与えられた振動による繊維質材料の移動する層１か ら落ちる不純物の熱分解生成物とを除去する。光学的反射器６の表面にも管２４ から同じ目的で空気が吹き込まれる。

単一の放射源３を使用すると、放射線の漸次の減衰が起こるので、第二の放射源 ２８が作動される。第二放射源が発するビームが反射されて、源３が発するビー ムの方に向けられるので、合成ビームが両方の源からのビームにより形成され、 一方ビームがビーム変向要素１２゜１３の間で出会う境界線は放射源３と２８の 相互の動力に依る。二つの放射源の適用により、光学的放射の平均動力レベルが 減少しかつ繊維質材料の層の幅を横切っておよびその縁で層のより一様な処理を 達成できる。

放射源３と２８の出力部分および光ガイド１９と３０の出力部分に大気の空気が 吹き通され、それによってそれらが汚損しないように保護される。

強烈な放射での作動には、安全工学コードによれば、感光素子と安全シールドの 使用が必要になる。発光体３６が発して感光素子３７の方に向けられた光ビーム が作業者によりさえぎられるや否や、放射が自動的に遮断される。カード機が発 生する極度の振動下で放射線が装置のビーム変向要素を越えて逃げないように防 止するために、放射線を吸収する保護シールド５（第１図）が用これらと機械的 に関連した何か他の構成要素は、繊維質材料層の処理を始める前にそれらの相互 の配置を調整するために移動できる。

第３図と第７図は、永久走査システム４が別の実施例のビーム変向要素を用いる 装置を示す。このように、鏡反射面Ｂを有する底部ビーム変向要素１３がビーム 変向要素１２に対して静止状態に固定され、かつ水平な平らなまたはくぼんだ鏡 反射面Ｂを有する板４０（第８図）として形成され、鏡反射面Ｂの長さは繊維質 材料の層１の幅に等しいかまたはその幅を若干越える。板４０は、錠止要素を用 いてスタンド４２に固着されたスライダ４１に保持されている。

上部ビーム変向要素１２（第３．７図）は底部要素より大きさが実質的に小さく 、かつ底部ビーム変向要素１３の鏡反射面の上へ向けられる光ビームの変向角を 、放射源３が発する初めのビームに対して永久的に変えることができる。

ビーム変向要素１２のそのような配置の別の実施例を第９図〜第１２図に示す。

第９図に示したように、ビーム変向要素１２が、揺動ブラケット４４に取り付け られた単一面鏡４３として形成され、揺動ブラケットの枢軸４５が放射源３の軸 線と直角でありかつこれと交差しておらず、それにより単一面鏡４３から反射さ れた放射ビームが放射源３に戻らないように防止される。

ブラケット４４の揺動運動は、その目的に適する何かの周知の駆動装置、例えば 偏心機構４６により与えることができる。

第１０図により、ビーム変向要素１２が鏡反射多面体４７として形成され、この 多面体が例えば電動機（第１０図では省略）でそれ自体の軸線４８を中心として 回転できるように取り付けられている。軸線４８は放射源て鏡反射多面体４７か ら反射された放射ビームが放射源３に戻らないように防止される。

加えて、ビーム変向要素１２を、光学的放射源３と共軸に配置された周知の構造 の音波光学的デフレクタ４９（第１１図）として形成するか、または光学放射源 ３と共軸に位置する周知の構造の電気光学的デフレクタ５０（第１２図）として 形成できる。第３図に示された一列のレンズからなる周知の構造のズームレンズ ５１が光学的放射源３（第３図）と上部ビーム変向要素１２の間に置かれている 。

本装置の前記実施例により、保護シールド５が底部ビーム変向要素１３の鏡反射 面Ｂに対し角度をなして位置している。

第３．７．９図〜第１２図に示したビーム変向要素１２を汚損しないように保護 するために、供給配管５５に連結された空気供給管５４が前記要素１２に近接し て装置に設けられている。

繊維質材料層の幅を横切る際に層の最も完全な処理をしかつ使用される放射源の 平均動力を減らすために、付加的な光学的放射源２８のために第７図に示した装 置においてズームレンズ５２およびビーム変向要素５３が用意されるが、これら の全ては、それぞれの放射源３、ズームレンズ５１および第８図〜第１２図に示 されたビーム変向要素４３．４７．４９．５０と同様である。

第７図の装置では、光学的放射の永久走査のシステム４（第７図）およびビーム 変向要素の保護システム（すなわち、管２１，２３．５４）および不純物の熱化 学的分解の生成物の処理装置の吸込導管２７（第１３図）が室５６に収容され、 その側壁には繊維質材料の層１が入りかつ出るためのスリット５７が設けられて いる。スリット５７の近くには、駆動ロールの対として作られた、層１を確実に 供給したり出したりするための要素５８と、ガスケットとして作られた密閉要素 ５９とが位置している。

不活性ガス供給入口６０が室５６の中へ延びていると共に、前記ガスの取出しが 吸込導管３７を通じて起こる。

第９図〜第１２図に示すように作られた上部ビーム変向要素１２はケーシング６ １（第７図）に囲まれ、ケーシング６１は、光学ビームが入る狭い入口開口６２ と、放射ビームを掃引するための広い出口孔６３とを有する。

第３．７図〜第１３図に示した装置は前述した仕方と実質的に同じ仕方で作動し 、その差異は上部ビーム変向要素１２の実施例の機能とのみ関係している。

強烈な光学的放射源３から出現する光学ビームがビーム変向要素１２の作用面（ すなわち、単一面鏡４３（第９図）または鏡反射多面体４７（第１０図）に入射 する。

放射ビームがビーム変向要素１２により永久的に走査され、従って図面の平面と 共面の平面の上を掃引して、繊維質材料の層１をその幅を横切って処理する。

音波光学的デフレクタ４９（第１１図）がビーム変向要素１２として使用されれ るとき、音波振動の発振器が音波の助けで三次元の回折格子を確立する。放射ビ ームは、前記格子を通る間にその軸線から偏向されて平面の上を永久的に掃引し 、このようにして繊維質材料の層１に放射する。

電気光学的デフレクタ５０（第１２図）がビーム変向要素１２として用いられる とき、電界強さを発生器が電気光学的結晶の媒体の屈折率を変える。放射ビーム は、前記結晶を通る間に、その軸線から偏向されて平面の上を永久的に掃引し、 このようにして繊維質材料の層１１；放射する。

前記ビームが繊維質材料の動く層の一方の縁から他方の縁へ移動し、そして逆に 移動す　請求、放射ビーム変向要素１２の永久的走査による。

繊維質材料の動く層をその幅を横切って放射処理する作業を、その長さに沿った そのような処理と十分に釣り合わせるために、放射ビームの直径ｄと、速度Ｖで 動く繊維質材料の幅を横切るその走査周波数νが次式により相互に関係づけられ なければならない。

放射ビームがビーム変向要素１２により走査されるとき、繊維質材料の層の幅ｈ ５ビーム変向要素の作用面から前記層までの距離ｇおよび放射ビームの掃引角度 αは次式により相互に関係づけられなければならない。

光学的放射源３からビーム変向要素１２へ進む間に、ビームは、レンズの光学系 として作られたズームレンズ５１を通り、それによりビームが焦点に集められ、 その直径が減少し、そして放射密度が増加する。ズームレンズ５１は、放射ビー ムを空間の必要な点ｑに焦点を集めることかできる、可変焦点距離を有する本質 的に周知の光学装置である。この装置は、距離が機械的にまたは電気的駆動装置 により可変であるレンズ光学系である。

ガス供給管５４により吹き込まれるガスが、ビーム変向要素の作用面が汚損され ないように保護する。

ビーム変向要素１２の作用面から反射されると、ビームが最初に上から繊維材料 の層を通り、それからビームが板４０の鏡面から反射されて、繊維材料の層の他 の部分の上へその幅を横切ってしかも下から達する。この場合に、走査速度が、 処理領域を通る繊維材料の層の移動速度より非常に高いので、他のビームが、走 査の結果としてビーム変向要素１２の作用面から反射された後一定時間が経過し て繊維材料の層の同じ部分の上へ達する。

このようにして、繊維材料の層の処理が両側でかつその厚さを通じて達成される 。

板４０がくぼんだ鏡面を有するときに、そのような表面から反射された放射ビー ムが付加的に焦点に集められ、それにより繊維材料の処理品質が増す。

このように、処理領域を通って動く繊維材料の層１を横切る放射ビームの永久的 な走査により、前記材料を長さに沿って、幅を横切っておよび前記層１の厚さを 通じて三次元的に処理するので、植物の不純物や塵が前述したような熱化学的分 解を受ける。

放射ビームが繊維質材料の動く層を横切って走査されるとき、放射動力が層の幅 を横切って変えられないが、ビームが前記層を通るときに、放射線が不純物と繊 維により吸収されそして繊維により四散され、その後ビームが板から反射されて 再び繊維質材料を通り、このようにしてビームの動力がなおいっそう減衰しても はやその処理に使用されない。

ビーム変向要素５３とズームレンズ５２を有する付加的な放射源２８が主構成要 素と対向して配置されるとき、第９図〜第１２図に従って作られたビーム変向要 素１２と５３の各々が繊維質材料の層１の処理をその幅の部分でのみ行ない、そ れにより不純物による放射線吸収が増大し、かつ大型のカード機での浄化効果が 強められる。

このように処理された繊維質材料の層１は、繊維質材料の層の残りの不純物をロ ール６２とみぞ付きロール６３の間でより小さな粒子に破砕するためのハーメル （ＩＩａ　ｒ園ｅｌ）装置の平たんなロール６２（第１４図）へ送られる。ブラ シ６４がロール６３を掃除する。それから、繊維質材料が移送ローラ６５により 第二のコーミング過程の主シリンダ６６へもって来られ、そして植物や塵の不純 物をほとんど完全に除いたカーディングされたスライバが得られるまでカーディ ング過程が続く。

このように、提案された装置によれば、猛烈な振動の条件下でかつ汚損された領 域で三次元の繊維質材料を処理することができ、処理がカード機の全幅を横切っ て瞬間的にかつ一様に行なわれ、従って完成製品の品質がよくなる。

無端ベルトの形態のビーム変向要素、汚損しないように保護するシステムおよび 熱化学的分解の生成物を処理するシステム、発光体および感光素子、ならびに保 護シ−ルドーすべでこれらにより装置の性能特性を改善しかつ繊維質材料の処理 品質を高めることができる。

産業上の利用可能性 植物の不純物から繊維質材料を浄化するための提案された方法およびこの方法を 実施するための装置は、繊維質材料の層の形成およびその機械的処理と組み合わ せてカード機またはコーミング機で明るい色のついたウール繊維またはこれらと 人造繊維の混合物を浄化するために用いられる。

＼ト 訃） 国際調査報告

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. １．　漂白してない明るい色のついた繊維から繊維質材料の層を形成する過程を 組み入れてありかつ前記繊維質材料の連続移動中に前記材料から植物の不純物を 除くことを含む、繊維質材料を植物の不純物から浄化する方法において、植物の 不純物による放射線の最大吸収領域におよび処理されている繊維による放射線の 最小吸収領域に対応するスペクトルの範囲で、繊維質材料の層がその幅を横切つ て加えられる強烈な光学的放射にさらされることにより植物の不純物が繊維質材 料の層で熱化学的分解を受けて不純物が除去され、一方前記繊維質材料の層が光 学的に透明であり、かつ植物の不純物の処理過程をそれらの熱化学的分解の生成 物の除去と共に実施することを特徴とする方法。
2. ２．　光学的放射を連続的に供給することを特徴とする、請求の範囲１に記載さ れた方法。
3. ３．　光学的放射をパルス状に供給することを特徴とする、請求の範囲１に記載 された方法。
4. ４．　不純物の熱化学的分解を繊維質材料の層の形成過程で実施することを特徴 とする、請求の範囲１に記載された方法。
5. ５．　不純物の熱化学的分解を不活性なガス状媒体で実施することを特徴とする 、請求の範囲１に記載された方法。
6. ６．　化学的に活性な作用剤を不活性なガス状媒体に導入して、不純物の熱化学 的分解の過程を促進することを特徴とする、請求の範囲５に記載された方法。
7. ７．　少なくとも一つの光学放射源（３）と、前記光学系を永久的に走査するシ ステム（４）と、保護シールド（５）とを有し、前記システムのビーム変向要素 （１２，１３）が繊維質材料の層（１）の処理領域を確立するようになつている 、請求の範囲１に記載された方法を実施する装置において、光学的放射の永久走 査システムが繊維質材料の層の移動方向にほぼ垂直に位置し、前記システムのビ ーム変向要素は一方が他方の上に配置され、かつビーム変向要素を汚損しないよ うに保護するシステムを備え、一方少なくとも底部要素（１３）は、処理領域の 長さに関して配置された鏡反射面（Ｂ）を有し、保護シールド（５）が底部ビー ム変向要素の鏡反射面に対し角度をなして位置していて、放射線が処理領域から 逃げないように防止し、処理領域の上に植物の不純物の熱化学的分解生成物を除 去する装置が位置していることを特徴とする装置。
8. ８．　ビーム変向要素（１２，１３）が、互いに対して調整連動できるように取 り付けられたベルトコンベヤとして作られ、鏡反射面（Ｂ）が前記コンベヤの動 く無端ベルトに位置していることを特徴とする、請求の範囲７に記載された装置 。
9. ９．　光ガイド（２９）がビーム変向要素のうちの一方（すなわち１３）と光学 的放射源（３）との間に置かれ、前記光ガイドは垂直および水平平面内を調整運 動で詣るように前記放射源の軸線に沿つて配置されることを特徴とする、請求の 範囲７に記載された装置。
10. １０．　発光体（３６）と感光素子（３７）が上部ビーム変向要素（１２）に近 接して処理領域の上に同じ高さにかつ互いに対向して位置し、感光素子（３７） が放射源（３）に電気的に接続されていることを特徴とする、請求の範囲７に記 載された装置。
11. １１．　底部ビーム変向要素（１３）が上部ビーム変向要素（１２）に対して静 止状態に固定され、上部ビーム変向要素は、前記放射源（３）が発する初めのビ ームに対して放射ビームの変向角を連続的に変えることができるように作られて いることを特徴とする、請求の範囲７に記載された装置。
12. １２．　上部ビーム変向要素（１２）が、揺動できるように取り付けられた単一 面の鏡（４３）として形成されていることを特徴とする、請求の範囲１１に記載 された装置。
13. １３．　上部ビーム変向要素（１２）が、それ自体の軸心を中心として回転でき るように取り付けられた鏡反射多面体（４７）として形成されていることを特徴 とする、請求の範囲１１に記載された装置。
14. １４．　上部ビーム変向要素（１２）か音波光学的デフレクタ（４９）として形 成されていることを特徴とする、請求の範囲１１に記載された装置。
15. １５．　上部ビーム変向要素（１２）が電気光学的デフレクタ（５０）として形 成されていることを特徴とする、請求の範囲１１に記載された装置。
16. １６．　ズームレンズ（５１）が放射源（３）と一方のビーム変向要素の間に置 かれることを特徴とする、請求の範囲７に記載された装置。
17. １７．　光学的放射を永久的に走査しおよびビーム変向要素（１２，１３）を汚 損しないように保護するそれぞれのシステム、ならびに植物の不純物の熱化学的 分解の生成物を処理する手段が室（５６）に収容され、その室の側壁は繊維質材 料の層が入りかつ出るためのスリット（５７）を有し、並びに前記層を磯確に供 給するためおよび不活性ガス供給入口（６０）を備えた前記室を密閉するための 要素（５８，５９）を有することを特徴とする、請求の範囲７に記載された装置 。