JPH08502103A - 織物ウェブの仕上げ加工の方法及びプラント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 織物ウェブ（１）の仕上げ加工法は、水性の染液中の架橋可能な仕上げ加工剤（６）を塗布し、次にウェブの含水量を３０乃至１２０％の所定の数値に調節する。この含水量を有するウェブ（１）はウェブ幅に亘って一定の小範囲の伸びをなして拡幅（１０）を受ける。含水量を有しかつ拡幅された状態で、ウェブは滞在時間中に９８℃乃至１８０℃の蒸気雰囲気を通過して、ウェブの合水量は零よりかなり上にある平衡限界値以下に低下しない。

Description

【発明の詳細な説明】 織物ウェブの仕上げ加工の方法及びプラント 本発明は請求項１の上位概念に対応する種類の方法及び請求項２１の上位概念 に対応する種類のプラントに関する。 仕上げ加工としては、セルロースからなる又はセルロースを含む及びその他の 、しかし類似の性質の織物材料の丈夫さを永続的に改善する加工を挙げる。織物 ウェブの性質の改善は、仕上げ加工剤を繊維に沈着させることにより、又は仕上 げ加工剤によって繊維を改質することによりなされる。防皺性、収縮安定性、ウ ォシュアンドウェア特性、撥水性、プリーツ加工及びカレンダー加工（型押／チ ンツ／リップル効果）の持続等が改善される。 仕上げ加工の欠点は、仕上げ加工が織物ウェブの機械的性質、例えば摩擦抵抗 、引裂抵抗の顕著な低下を伴うことである。機械的性質をわずかに損っても仕上 げ加工の効果を達成することが重要である。 仕上げ加工剤は大抵は水溶性の、低分子の、多官能価の生成物であり、該生成 物は、酸性又はアルカリ性に作用する仕上げ加工用触媒の存在において、水不溶 性及び溶剤不溶性の従って又耐洗濯性及び耐化学洗剤性の高分子化合物に変えら れ、及び／又はセルロース繊維と架橋する。仕上げ加工剤の重要な例は酸で架橋 されたＮ−メチロール化合物、特にジメチロールジヒドロキシンエチレン尿素（ ＤＭＤＨＥＵ）又は 多くの他の化合物である。 ウェブに仕上げ加工剤を架橋させるためには、実質的には乾燥架橋、湿り架橋 及び濡れ架橋が知られている。乾燥架橋では、高められた温度で、乾燥の、従っ て解膨潤された状態でセルロースの架橋がなされる。湿り架橋では、セルロース は部分的に膨潤された状態、濡れ架橋では完全に膨潤された状態にある（Ｃ．- Ｈ．フィッシャー- ボープジーン著『国際百科 繊維加工及び境界領域』 Ａ． ラウマンシェ・フェアラークスブーフハンドゥルング、Ｄ−４４０８デュルメン 、第４版（１９７５）、７７１頁；Ｍ．ペーター及びＨ．Ｋ．ルーエッテ著『繊 維加工の基礎』ドイチャー・ファッハフェアラーク フランクフルト・アム・マ イン、第１３版（１９８９年）、７２０乃至７３５頁；ＢＡＳＦＡ案内書『織物 加工』）。 種々の架橋法は完成したウェブ（織物）の性質の特徴的相違をもたらし、該相 違は以下の表に質的に相互比較して示されている。 乾燥 湿り 濡れ 摩擦抵抗 悪い 普通 良い 引裂抵抗 悪い 普通 良い 乾燥皺回復角度 良い 普通 悪い 濡れ皺回復角度 悪い 普通 良い ウォシュアンドウェア特性 悪い 普通 良い コスト 良い 悪い 悪い 加工安定性 良い 悪い 良い 乾燥架橋は最も安価であり、良好に調節され、大方の要望に十分な結果を生じ る。 湿り架橋は、ウォシュアンドウェア特性がまだ使えるとき、強度の低下を限度 内に留めることができるが、この場合にはコストが高くかつ加工安定性が悪い。 濡れ架橋は、乾燥皺を要求されない繊維製品、例えば木綿及び麻製のベッド用 布類、テーブルカバー及び装飾布のみに用いられる。 極めてわずかな耐性の低下、良好な濡れ皺回復性及び高い加工安定性が濡れ架 橋法に有利であるにも拘らず、性質のこうした範囲に予め定められた適用領域（ 高価なシャツ及びブラウス材料又は類似のもの）にも湿り架橋法による作業が増 大する。 濡れ架橋の際に乾燥皺回復角度が悪い理由は以下の点にある。すなわち、膨潤 したセルロースが架橋されると、セルロース繊維の原繊維の間にある密でない領 域が著しく拡げられるので、隣接した原繊維の間の間隔が仕上げ加工剤の分子に よって最早埋められないのである。従って、実質的には、原繊維のより密な領域 内の架橋のみが重要であり、濡れ架橋された繊維が中間乾燥後でも新たに膨潤す ることができる。原繊維が、濡れ架橋の場合には、フレキシブルな鎖状分子によ って分離されたままであるのに対し、乾燥架橋の場合には、繊維の膨潤性の著し い低下の下で不溶性をもって互いに結合 されている。 従って、高い乾燥防皺性のために、原繊維の間の許容可能な領域の架橋も必要 であるのに対し、濡れ防皺性は原繊維自体の架橋のみを前提とする。木綿では、 このことの結果として、高い乾燥防皺性のための加工が同時に良好な濡れ防皺性 を伴っているが、このことは逆には当て嵌まらなくともよい。 剛性ゾーンと非剛性ゾーンの間の規則的な交代は、高い濡れ防皺性が引裂強さ のわずかの低下のみを保っていることの理由も１つでもある。 他の理由は一層低い架橋温度である。典型的な乾燥架橋すなわち１４０乃至１ ５０℃以上の凝縮温度のときに、十分な乾燥の不自然な状態で繊維が反応させら れる。この場合、木綿繊維は、一定の構造及び多分寸法の変化を受けている。通 常の気候では、木綿繊維は再度元の形に戻ろうとするが、架橋によってそれが防 止される。外部応力が追加されるこの内部応力は、結果として、他の方法に比較 して外力への耐性の著しい低下を伴う。 湿り架橋では、いわば自然な状態にある繊維は、ほぼ平衡含水率に対応する約 ７％の水分のときに反応する。引裂強さは、架橋されたセルロース鎖が引張荷重 の際にまだどの程度ずれるかに因るので、原繊維間の領域が膨潤によって拡げら れている湿り架橋のときには、乾燥架橋のときよりも著しく低下しない。繊維の 含水量が湿り架橋にとってまだ適切であるときには、狭い許容範囲すなわち約± １％が許容される。繊維の乾燥が余りに大きいときは、乾燥架橋の仕上げ効果同 士が接近し、このとき、強酸性の触媒が加水分解によるセルロースの解体によっ て繊維製品を破壊することがある。これに対し、含水量の含量が余りに高いとき は、仕上げ効果は濡れ架橋に傾くだろう。何故ならば、不十分な仕上げ効果を有 する触媒作用がここでは余りに弱いからである。実際には、所望の含水量を均等 にかなり長時間織物ウェブ内で保つことは、プロセス工学的に見て難しい。その 特別な理由は、織物温度、テンター温度等のような他の限定条件が同様に守らね ばならないからである。このことは、繰り返し、仕上げ加工の結果の大きな不安 定の元となる。湿り架橋により、主として、優れた結果も達成されるとしてでも ある。 前述の乾燥・湿り及び濡れ架橋法以外にも、蒸気雰囲気において架橋が行なわ れる蒸気架橋法も既に知られている。これらの方法の１は、ＨＭ法（ハービス・ モンフォーツ法）であり、これは雑誌『繊維加工』８（１９７３年）３号、１６ ６乃至１７２頁に記載されており、請求項１及び２１の上位概念の基礎になって いる。この場合、空気中の吸熱と、過熱された蒸気の雰囲気における短期滞在と を組み合わせることによって、熱硬化可能なＮ−メチロール化合物の凝縮の際に 、より高い引裂強さを有するより良い皺回復角度が達成される。撥油性及び撥水 性の加工も同様に行なわれる。しかし、ＨＭ法において再生可能な効果を達成す るための前提は、ウェブが実際に無水の、予め加熱された状態で反応室すなわち 蒸気処理装置に到達することである。ウェブが蒸気雰囲気に入るときに含まれる 調節された含水量はこの場合実際零に等しい。 これは潜伏的及び潜在的に酸性の触媒の存在において可能な再加水分解（Rueckh ydrolyse）を著しく妨げる。 乾燥架橋法（熱空気・凝縮法）による処理と比較して、以下の質的な比較結果 が生じた。 蒸気条件 １８０℃／３０乃至９０秒 掴んだ感じ（Griffausfall）より軟質、寄り柔軟、より薄い 引張強さ及び擦切れ強さ 著しく改善 引裂強さ 幾分改善 濡れ皺回復角度 同様に良好 乾燥皺回復角度 幾分悪化 ウォシュアンドウェア特性 同様に良好 耐塩素性 同様に良好 こうした結果からは、架橋の進展が熱空気、凝縮法の場合とは異なった進展で あることが推測される。架橋の種類は技術的データに基づいて乾燥凝縮と湿り架 橋法との間にある。何故ならば、樹脂／セルロース反応が部分的に膨潤された状 態で行なわれるからである。 類似の方法は、木綿の架橋のために、ＤＭＤＨＥＵで過熱された蒸気を利用す る。これは、例えば、チェング・チン・チェンの研究論文『高温蒸気工程を用い てＤＭＤＨＥＵで処理した木綿繊維の架橋』（『テキスタイル・リサーチ・ジャ ーナル』１９９０年２月、１１８頁乃至１２２頁に所収）から明らかである。 上位概念に記載の方法を、結果が経済的及び技術的に改善されるように改良す る課題が、本発明の基礎となる。 この課題は、方法に関しては、請求項１に記載の発明によって解決される。 仕上げ加工剤による含浸は既に行なわれる箇所で拡幅を仕上げ加工法に組み入 れることが重要であり、繊維製品が完全に乾燥されるべきでなくて、却って短時 間後に、繊維製品の種類及び蒸気の飽和度に因る平衡値に達する蒸気雰囲気にお いて、濡れ状態から直接続く架橋法処理も重要である。木綿の場合、蒸気がほぼ 飽和されている場合及び温度が丁度１００℃か又は１００℃そこそこである場合 、達成された平衡値はほぼ１４％の含水量にある。繊維製品はいずれにせよ全工 程中及び特に仕上げ加工剤の架橋中に完全に乾燥されるべきでない。 ウェブが拡幅装置を通過し、かつ蒸気雰囲気に入るときの、湿気の調節された 数値は製品及び仕上げに因り、乾燥された繊維製品の重量の３０乃至１２０％の 範囲にある。 木綿用には３０乃至７０％が ビスコース、キュプラ、麻のような他のセルロース系織物用には４０乃至１２ ０％が、 トリアセテート、２ １／２アセテート等のような他の架橋可能な繊維用には ３０乃至１２０％が考慮される。 拡幅方向における、すなわち織物では経糸方向におけるウェブの引張強さの増 加が生じる。拡幅の重要な経済的観点は数％の永続的な幅の増加であり、該増加 の結果、元の幅に対 し幅の低下は何等示されず、あるいは元の幅に対してわずかの幅の増加さえ示さ れるようになる。 考慮される種類の拡幅装置は、ＤＥ−ＰＳ ３０ ０６７、ＤＥ−ＯＳ ２６ ４３ ０６９、ＵＳ−ＰＳ ４１ １６ ８９２及び先行刊行していないドイ ツ特許出願第Ｐ４１ ２２ １２１．４−２７から読み取ることができる。 拡幅が仕上げ加工に関連してウェブの機械的性質に好ましい影響を有すること 自体は、前述の書物、Ｍ．ペーター及びＨ．Ｋ．ルーエッテ著『繊維研究の基礎 』の７３２頁から既に明らかである。しかし、同書によれば、拡幅が仕上げ加工 前に行なわれるようであるが、本発明では仕上げ加工剤の塗布後、すなわち言わ ば仕上げ加工中に拡幅が導入される。 一定の小範囲の伸びを伴う拡幅に関する別のことが、雑誌『織物経営』の別冊 フォーゲルフェアラーク社、ヴュルツブルク、９５巻、１／２号（１９７７年 ）、題名 「ＭＬ（ミクロ伸し）法」から明らかである。 請求項２に記載のように、仕上げ加工剤の染液を常温で塗布することができ、 場合によってはそれにウェブの加熱が続く。何故ならば、一定の小範囲の伸びを 伴う拡幅は６０乃至９０℃の温度範囲で最善の効果を得るからである。他には、 請求項３に記載のように、仕上げ加工剤の染液を加熱塗布することもできるが、 この加熱には制限が定められている。それは、架橋が余りに早く、すなわち拡幅 前に始まらないようにするためである。 仕上げ加工剤としては、セルロースに反応する加工剤が考 慮される（請求項４）。 本発明の方法の好ましい適用範囲は、特にＤＭＤＨＥＵによる防皺加工であり （請求項５）、次に、仕上げ加工剤の染液が中性乃至強酸性である（請求項６） 。 請求項７に記載のように、第１の変形例では、ウェブを仕上げ加工剤の塗布後 、例えばパジング機のスキージー又は吸引装置によって、所定の含水量まで脱水 することができる。 しかし、他に、請求項８に記載のように、仕上げ加工剤の入った染液を、所定 の含水量に対応する量で最初から配量塗布することができる。これに対しては、 従来技術において適切な方法があり、例えばスイスのチューリヒに所在するトリ アテックス・インターナツィオナール株式会社のＤＥ−ＰＳ２１ １４ ５１７ に記載の分散ＭＡ（最小限塗布）法、フォーム塗布法又はＤＥ−ＰＳ ３７ ３ ３ ９９６に記載の装置による塗布がある。 既に述べたように、所定の含水量に調節した後、拡幅前にウェブを加熱し（請 求項９）、例えば、特にこの目的に定められた小型の蒸気処理装置で（請求項１ ０）及び例えば４０℃乃至沸騰温度、拡幅の最適の結果に適合している特に６０ 乃至９０℃の温度で加熱することは好ましい。 請求項１２に記載のように、拡幅について考慮される数値は約１乃至１０％の 範囲にある。個々においてどの数値が考慮されるかは、繊維製品の種類と前処理 とに因る。 請求項１３に記載のように、拡幅を一定のウェブ幅に制御することができる。 これによって、その時々になされる拡幅はウェブの縦方向に亘って幾分異なる こともあるが、これは達成された所定の幅従って又ウェブ表面のより大きな活用 性によって補償される。 特に好ましい実施例では、約１３０℃までの温度で蒸気雰囲気しかも飽和雰囲 気中に滞在を行なう（請求項１４）。 飽和雰囲気のこうした温度は１バールの過剰圧力を引き起こす。このことは構 造的にその上余りに大きなコストなしに制御される。この場合飽和蒸気が述べら れているときは、この理想的な場合への実際に調節される近似が意味されている 。事実、蒸気は常にほぼ飽和しているだけであり、まだわずかの水分を吸収する ことができる。このことの結果、まず、ウェブの含水量が前記の平衡値まで低下 となる。いずれにせよ、高められた温度及びウェブに常に残る水分が架橋反応の 促進及び最適化のために作用する。 蒸気雰囲気中の滞在は繊維製品の種類及びその時々の仕上げ加工剤に因り、０ ．１乃至５．０分の時間に亘って行なわれるほうがよい（請求項１５）。 こうした滞在時間は通常の蒸気中味によって達成される。 蒸気処理装置での架橋により、テンターでの遥かに複雑化した架橋に比べて、 環境保護との関連で著しい容易性が生じる。テンターでは多量の添加された排気 が生じ、蒸気処理装置では少量の添加された蒸気が生じ、該蒸気は例えば、後置 された洗浄槽への導入によって、容易に凝縮され得る。逃れるガス状の架橋生成 物は、かくしてより容易に取り扱うこと ができる。 蒸気雰囲気を離れた後にウェブを通常の方法で後処理することができ（請求項 １６）、特に冷却（請求項１７）及び洗浄工程（請求項１８）が問題である。洗 浄の代わりに、中和ステーションを後置してもよく、該中和ステーションでは例 えば肌を損う酸触媒を無害化する（請求項１９）。しかし、後艶出し等のような 他の処理段階も考慮される。 重要な点は請求項２０の内容である。ウェブは一気にかつ特に中間乾燥なしに 手順段階を踏み、これによって不要な熱の損失が防止され、対応の経済性が達成 される。又当然ながら、こうした方法で集成装置のスペースを取らない配置も可 能である。 装置に関しては、本発明は請求項２１乃至３３の特徴において実現される。 全特徴は、単独及び任意の組合わせで発明にとって重要である。 図面には、本発明のプラントの実施例及び実例的な反応の推移が略示されてい る。 図１は原理が実現化されるこうしたプラントの第１の実施例を示す。 図２は拡幅装置の２つのロールの軸線の結合面を通る、噛込み部領域の部分断 面図を示す。 図３は図１に対応し、拡大された実施例の図を示す。 図４は蒸気雰囲気における典型的な反応の推移の質的なダイヤグラムを示す。 図１に示したプラント１００では、セルロースを含有する又はセルロースから なるウェブ１、すなわち例えば染色された木綿ウェブが連続法で仕上げ加工され る。ウェブは供給ローラ２から矢印３の方向に引き出され、全体として参照符号 ４が付された塗布装置を通過する。該塗布装置４は実施例ではパジング機からな り、該パジング機の槽５は防皺加工用の仕上げ加工剤が入った染液６を含んでい る。実施例では、染液６は強塩酸の溶液中のＤＭＤＨＥＵである。ロール対７の 間でウェブ１は約５０％の含水量まで絞り出される。 この残りの水分を含むウェブ１は、全体として参照符号１０が付された拡幅装 置の、協働するロール８，９の間に達し、拡幅装置１０はウェブ１の幅に亘って 数パーセントの一定の伸びをウェブ１に加える。ロール８，９は該ロール８，９ の長手方向に見て１０乃至３０mmの間隔をあけて連続する円周突条３１，３２（ 図２）（これらが各々のロール８，９の軸線に対し直角な面に延びる円周リブと してであれ、中央から両側へ螺旋状に延びる円周突条としてであれ）を有する。 円周突条３１，３２はロール８，９の内側部分３４の円筒状の表面３３の上方約 １０乃至２０mmの高さを有する。円周突条３１，３２は互いに相補的であり、一 方のロールの各々の円周突条３１，３２は、他方のロールの２つの隣接する円周 突条３２，３１と接触することなく、これらの間に係合している。ウェブ１はロ ール８，９の間を通過し、噛込み部では、２つのロール８，９の軸線の結合面に おいてほぼジグザグ状に走行し、このことから、ウェブ１の円周突条３１，３２ で の摩擦の作用の下で伸びが生じる。伸びの程度はロール８，９の係合の深さによ って規定される。該係合の深さは図１で矢印１１によって示されるべき適切な制 御装置によって調節可能である。 ウェブの縁部の位置従って又その時々のウェブ幅を、対応の測定手段１２によ って検知し、その数値を制御手段１３に入力することも可能であり、該制御手段 １３は一定のウェブ幅を達成するためにロール８，９の係合の深さを制御する。 次に、ウェブ１は、短い道程で、全体として参照符号２０が付された蒸気処理 装置に達し、該蒸気処理装置は放熱器１４によって加熱された水溜め１５を含ん でおり、蒸気処理装置内では約１０５℃及び対応の超過圧のときに飽和蒸気雰囲 気が存在する。 蒸気処理装置２０内の蒸気雰囲気の温度を９８゜乃至１８０゜の範囲で選択す ることができる。９８゜の温度は蒸気処理装置２０内のほぼ大気の圧力に対応す る。より高い温度のためには蒸気処理装置２０内の圧力を高める必要があり、そ のためには蒸気処理装置２０は密圧のインレットスルース１６及び同様なアウト レットスルース１７を具備している。飽和蒸気又はより好ましくは著しく飽和し た蒸気を用いた作業は１００℃近くの温度でなされる。これより高い温度で蒸気 が過熱される。このためには、蒸気処理装置２０に関連して、図示されない過熱 手段が設置されている。 塗布装置４内でウェブ１に塗布される仕上げ加工剤の架橋反応が蒸気処理装置 ２０内で、しかも温度が高いほど、一層 徹底的かつ迅速に進む。実行可能な作動温度範囲は１２０と１３０℃の間である 。 ９８゜のような低温で反応を実行するためには、かなりな量の酸触媒が必要で ある。触媒の作用を、部分的には、より高い温度でエネルギ投入を高めることと 替えることができる。この観点では、より高い温度を選択すれば、かなりの触媒 の量を節約することができる。この結果、他の場合では仕上げ加工された製品の 、肌との適合性の理由から大抵必要な後置の洗浄段階が、図１に図示するように 省略でき、そこではウェブが蒸気処理装置２０を離れた後に直ちに巻取ローラ１ ８に巻き取られ、次いで直ぐに他の加工の準備ができる。 反応を実行するための蒸気処理装置２０内での滞在についても、温度、それ以 外にはウェブ１及び仕上げ加工剤６の種類にも因っている。実際には、０．１と ５．０分の間の滞在時間を計算に入れることができる。 図３には、全体として参照符号２００が付された変形のプラントが示されてい るが、該プラントの主要部分はプラント１００と一致しているので、それについ ては同一の参照符号を付してある。 塗布装置４は、プラント２００では、ＤＥ−ＰＳ ３７ ３３ ９９６に記載 されているいわゆる「フレックスニップ」（エドゥアルト・キュスタース・マシ ーネンファブリーク社の登録商標）からなる。ウェブ１は垂直方向に上方から下 方、ウェブの幅に亘って延びる狭くて水平方向の槽２２の中を通り、該槽２２内 には充填面のわずかな高さだけ仕上げ加工剤 ６が充填されている。槽２２の壁部は下方に向かって互いに接近して、そこでは 可撓性を有している。壁部はギャップを形成し、該ギャップの中をウェブが上方 から下方に通される。槽の壁部の外側には、外方へ支持される空気入れ可能なホ ース２３が具備され、該ホース２３は所定の力でウェブ１の幅に亘って均等に壁 部を圧縮するので、槽２２内で塗布される染液が一定の数値まで拭い取られる。 わずかな量の仕上げ加工剤の染液６は連続的に消費され、供給管２４を介して 常時補充され、該供給管２４から、染液６は、ウェブ幅に亘って均等に配置され た多数の弓形管２５を介して槽２２に補充される。 プラント１００では、仕上げ加工用染液６の塗布された量は、パジング機のニ ップロール対７によって一定の含水量まで絞り出される。 プラント２００の「フレクスニップ」では、追加の絞出しは必要でなく、前も って所望の量が配分される。 プラント１００のパジング機では、仕上げ加工用染液６を加熱することができ る。それは、ウェブ１が拡幅装置１０に高くなった温度をもって入れるようにす るためである。これは拡幅で望まれる効果を促進する。しかし、仕上げ加工用染 液６の温度を余りに高く選択してはならない。何故ならば、そうでないと、架橋 がすでに早めに始まるからである。約６０℃の温度の上限が考慮される。 塗布装置４内の仕上げ加工用染液６を既に加熱して塗布する代わりに、プラン ト２００では、仕上げ加工用染液６が常 温で塗布され、染液が塗布されたウェブは、塗布装置４に後置された小型の蒸気 処理装置２６内で凝縮加熱によって、プラント１００の塗布装置４内の仕上げ加 工用染液６内に存在するのと類似の温度まで、すなわち４０℃から沸騰温度まで の範囲で、大抵は約６０℃と９０℃の間に加熱される。蒸気処理装置２６は加熱 の仕事のみを有し、他の加熱装置、例えば赤外線照明ランプと交換される。 加熱用蒸気処理装置２６を離れた後のできるだけ短い道程で、ウェブ１は、係 合しているロール８．９を有する拡幅装置１０を通過し、次いで蒸気処理装置２ ０に入り込み、該蒸気処理装置２０内では蒸気雰囲気の中で架橋反応が実行され る。蒸気処理装置のアウトレットスルース１７を離れた後、ウェブ１は冷却区間 ２８を通過し、そこでは、ウェブの温度を蒸気処理装置２０の高温から下げるた めに、冷気がウェブに吹き掛けられる。 冷却区間２８には、実施例では、洗浄装置３０が接続されており、該洗浄装置 ３０には、好ましくない物質、例えば残りの酸触媒が洗い落とされ、続いてウェ ブ１が巻取ローラ１８に巻き取られ、新たな加工の準備がされている。洗浄装置 ３０の代わりに、図示されない中和手段が具備されてもよく、中和手段内では適 切な中和剤がウェブ１に例えば吹き掛けられ、そこに残った酸性又はアルカリ性 の処理剤、例えば上記の酸触媒を無害化する。 点線２９で、蒸気処理装置２０と洗浄装置３０との結合部が示されており、該 結合部を通って、架橋のガス状の反応生 成物が添加された蒸気又は場合によってはこうした水も蒸気処理装置から引き出 し、洗浄液に導入して、そこから処分することができる。 図４には数分間に亘っての典型的な反応の経過が描かれている。座標はダイア グラムの下に記された４つの数値に対する相対尺度を有する。 １００゜以上の温度での実験が示されており、この温度では蒸気は完全に飽和 されていないので、まだ含水量をウェブから吸収することができる。これに応じ て、ウェブの含水量は最初から３分で著しく減って、遂に実施例では約１４％の 平衡値に達する。 当然ながら、ウェブの表面にある染液の水分低下に連れて、染液の濃度及び酸 度が増える。 架橋効果は２分と３分の間に促進される緩慢な上昇で始まり、続いてほぼ４分 後に恒常性が達成されると共に、架橋が完了する。 架橋剤の反応性は時間的に一定である。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年４月１８日 【補正内容】 明細書 織物ウェブの仕上げ加工の方法及びプラント 本発明は請求項１の上位概念に対応する種類の方法及び請求項１５の上位概念 に対応する種類のプラントに関する。 仕上げ加工としては、セルロースからなる又はセルロースを含む及びその他の 、しかし類似の性質の織物材料の丈夫さを永続的に改善する加工を挙げる。織物 ウェブの性質の改善は、仕上げ加工剤を繊維に沈着させることにより、又は仕上 げ加工剤によって繊維を改質することによりなされる。防皺性、収縮安定性、ウ ォシュアンドウェア特性、撥水性、プリーツ加工及びカレンダー加工（型押／チ ンツ／リップル効果）の持続等が改善される。 仕上げ加工の欠点は、仕上げ加工が織物ウェブの機械的性質、例えば摩擦抵抗 、引裂抵抗の顕著な低下を伴うことである。機械的性質をわずかに損っても仕上 げ加工の効果を達成することが重要である。 仕上げ加工剤は大抵は水溶性の、低分子の、多官能価の生成物であり、該生成 物は、酸性又はアルカリ性に作用する仕上げ加工用触媒の存在において、水不溶 性及び溶剤不溶性の従って又耐洗濯性及び耐化学洗剤性の高分子化合物に変えら れ、及び／又はセルロース繊維と架橋する。仕上げ加工剤の重要な例は酸で架橋 されたＮ−メチロール化合物、特にジメチロールジヒドロキシンエチレン尿素（ ＤＭＤＨＥＵ）又は 士が接近し、このとき、強酸性の触媒が加水分解によるセルロースの解体によっ て繊維製品を破壊することがある。これに対し、含水量の含量が余りに高いとき は、仕上げ効果は濡れ架橋に傾くだろう。何故ならば、不十分な仕上げ効果を有 する触媒作用がここでは余りに弱いからである。実際には、所望の含水量を均等 にかなり長時間織物ウェブ内で保つことは、プロセス工学的に見て難しい。その 特別な理由は、織物温度、テンター温度等のような他の限定条件が同様に守らね ばならないからである。このことは、繰り返し、仕上げ加工の結果の大きな不安 定の元となる。湿り架橋により、主として、優れた結果も達成されるとしてでも ある。 前述の乾燥・湿り及び濡れ架橋法以外にも、蒸気雰囲気において架橋が行なわ れる蒸気架橋法も既に知られている。これらの方法の１は、ＨＭ法（ハービス・ モンフォーツ法）であり、これは雑誌『繊維加工』８（１９７３年）３号、１６ ６乃至１７２頁に記載されている。この場合、空気中の急熱と、過熱された蒸気 の雰囲気における短期滞在とを組み合わせることによって、熱硬化可能なＮ−メ チロール化合物の凝縮の際に、より高い引裂強さを有するより良い皺回復角度が 達成される。撥油性及び撥水性の加工も同様に行なわれる。しかし、ＨＭ法にお いて再生可能な効果を達成するための前提は、ウェブが実際に無水の、予め加熱 された状態で反応室すなわち蒸気処理装置に到達することである。ウェブが蒸気 雰囲気に入るときに含まれる調節された含水量はこの場合実際零に等しい。 蒸気雰囲気中での架橋による方法は、請求項１及び１５の上位概念の基礎とな っているＦＲ １ ４０２ ８３２からも読み取れる。この方法は同様に織物ウ ェブの仕上げ加工である。仕上げ加工用染液を塗布し、次いでウェブの含水量を 、乾燥分に関連して飽和値を精々１５％及び１０％上回る値に調節する。含水量 の調節後に拡幅がなされる。拡幅が如何に仕上げるべきかは述べない。次にウェ ブは約１．５バールの過剰圧力及び対応の温度下で熱処理を受けている。 上位概念に記載の方法を、結果が経済的及び技術的に改善されるように改良す る課題が、本発明の基礎となる。 この課題は、方法に関しては、請求項１に記載の発明によって解決される。 仕上げ加工剤による含浸は既に行なわれる箇所で拡幅を仕上げ加工法に組み入 れることが重要であり、繊維製品が完全に乾燥されるべきでなくて、却って短時 間後に、繊維製品の種類及び蒸気の飽和度に因る平衡値に達する蒸気雰囲気にお いて、濡れ状態から直接続く架橋法処理も重要である。木綿の場合、蒸気がほぼ 飽和されている場合及び温度が丁度１００℃か又は１００℃そこそこである場合 、達成された平衡値はほぼ１４％の含水量にある（請求項２）。繊維製品はいず れにせよ全工程中及び特に仕上げ加工剤の架橋中に完全に乾燥されるべきでない 。蒸気雰囲気中の滞在は繊維製品の種類及びその時々の仕上げ加工剤に因り、０ ．１乃至５．０分の時間に亘って行なわれるほうがよい。こうした滞在時間は通 常の蒸気中味によって達成される。 ウェブが拡幅装置を通過し、かつ蒸気雰囲気に入るときの、湿気の調節された 数値は製品及び仕上げに因り、乾燥された繊維製品の重量の３０乃至１２０％の 範囲にある。 木綿用には３０乃至７０％が ビスコース、キュプラ、麻のような他のセルロース系織物用には４０乃至１２ ０％が、 トリアセテート、２ １／２アセテート等のような他の架橋可能な繊維用には ３０乃至１２０％が考慮される。 拡幅方向における、すなわち織物では経糸方向におけるウェブの引張強さの増 加が生じる。拡幅の重要な経済的観点は数％の永続的な幅の増加であり、該増加 の結果、元の幅に対 し幅の低下は何等示されず、あるいは元の幅に対してわずかの幅の増加さえ示さ れるようになる。 考慮される種類の拡幅装置は、ＤＥ ３０ ０６７、ＤＥ−Ａ−２６ ４３ ０６９、ＵＳ−Ａ−４１ １６ ８９２及び先行刊行していないＤＥ−Ａ−４１ ２２ １２１から読み取ることができる。 拡幅が仕上げ加工に関連してウェブの機械的性質に好ましい影響を有すること 自体は、前述の書物、Ｍ．ペーター及びＨ．Ｋ．ルーエッテ著『繊維研究の基礎 』の７３２頁から既に明らかである。しかし、同書によれば、拡幅が仕上げ加工 前に行なわれるようであるが、本発明では仕上げ加工剤の塗布後、すなわち言わ ば仕上げ加工中に拡幅が導入される。 一定の小範囲の伸びを伴う拡幅に関する別のことが、雑誌『織物経営』の別冊 フォーゲルフェアラーク社、ヴュルツブルク、９５巻、１／２号（１９７７年 ）、題名 「ＭＬ（ミクロ伸し）法」から明らかである。 仕上げ加工剤の染液を常温で塗布することができ、場合によってはそれにウェ ブの加熱が続く。何故ならば、一定の小範囲の伸びを伴う拡幅は６０乃至９０℃ の温度範囲で最善の効果を得るからである。他には、仕上げ加工剤の染液を加熱 塗布することもできるが、この加熱には制限が定められている。それは、架橋が 余りに早く、すなわち拡幅前に始まらないようにするためである。 仕上げ加工剤としては、セルロースに反応する加工剤が考 慮される（請求項３）。 本発明の方法の好ましい適用範囲は、特にＤＭＤＨＥＵによる防皺加工であり （請求項４）、次に、仕上げ加工剤の染液が中性乃至強酸性である（請求項５） 。 請求項６に記載のように、第１の変形例では、ウェブを仕上げ加工剤の塗布後 、例えばパジング機のスキージー又は吸引装置によって、所定の含水量まで脱水 することができる。 しかし、他に、請求項７に記載のように、仕上げ加工剤の入った染液を、所定 の含水量に対応する量で最初から配量塗布することができる。これに対しては、 従来技術において適切な方法があり、例えばスイスのチューリヒに所在するトリ アテックス・インターナツィオナール株式会社のＤＥ−Ｂ−２１ １４ ５１７ に記載の分散ＭＡ（最小限塗布）法、フォーム塗布法又はＤＥ−Ｂ−３７ ３３ ９９６に記載の装置による塗布がある。 既に述べたように、所定の含水量に調節した後、拡幅前にウェブを加熱し（請 求項８）、例えば、特にこの目的に定められた小型の蒸気処理装置で（請求項９ ）及び例えば４０℃乃至沸騰温度（請求項１０）、拡幅の最適の結果に適合して いる特に６０乃至９０℃の温度で加熱することは好ましい。 請求項１１に記載のように、拡幅について考慮される数値は約１乃至１０％の 範囲にある。個々においてどの数値が考慮されるかは、繊維製品の種類と前処理 とに因る。 請求項１２に記載のように、拡幅を一定のウェブ幅に制御することができる。 これによって、その時々になされる拡幅はウェブの縦方向に亘って幾分異なる こともあるが、これは達成された所定の幅従って又ウェブ表面のより大きな活用 性によって補償される。 特に好ましい実施例では、約１３０℃までの温度で蒸気雰囲気しかも飽和雰囲 気中に滞在を行なう（請求項１３）。 飽和雰囲気のこうした温度は１バールの過剰圧力を引き起こす。このことは構 造的にその上余りに大きなコストなしに制御される。この場合飽和蒸気が述べら れているときは、この理想的な場合への実際に調節される近似が意味されている 。事実、蒸気は常にほぼ飽和しているだけであり、まだわずかの水分を吸収する ことができる。このことの結果、まず、ウェブの含水量が前記の平衡値まで低下 となる。いずれにせよ、高められた温度及びウェブに常に残る水分が架橋反応の 促進及び最適化のために作用する。 蒸気処理装置での架橋により、テンターでの遥かに複雑化した架橋に比べて、 環境保護との関連で著しい容易性が生じる。テンターでは多量の添加された排気 が生じ、蒸気処理装置では少量の添加された蒸気が生じ、該蒸気は例えば、後置 された洗浄槽への導入によって、容易に凝縮され得る。逃れるガス状の架橋生成 物は、かくしてより容易に取り扱うこと ができる。 蒸気雰囲気を離れた後にウェブを通常の方法で後処理することができ、特に冷 却及び洗浄工程が問題である。洗浄の代わりに、中和ステーションを後置しても よく、該中和ステーションでは例えば肌を損う酸触媒を無害化する。しかし、後 艶出し等のような他の処理段階も考慮される。 重要な点は請求項１４の内容である。ウェブは一気にかつ特に中間乾燥なしに 手順段階を踏み、これによって不要な熱の損失が防止され、対応の経済性が達成 される。又当然ながら、こうした方法で集成装置のスペースを取らない配置も可 能である。 装置に関しては、本発明は請求項１５乃至２３の特徴において実現される。 全特徴は、単独及び任意の組合わせで発明にとって重要である。 図面には、本発明のプラントの実施例及び実例的な反応の推移が略示されてい る。 図１は原理が実現化されるこうしたプラントの第１の実施例を示す。 図２は拡幅装置の２つのロールの軸線の結合面を通る、噛込み部領域の部分断 面図を示す。 図３は図１に対応し、拡大された実施例の図を示す。 図４は蒸気雰囲気における典型的な反応の推移の質的なダイヤグラムを示す。 請求の範囲 １．以下の手順段階、すなわち Ａ）水性の染液中の架橋可能な仕上げ加工剤をウェブに塗布すること、 Ｂ）次いで、前記ウェブの含水量を一定の数値に調節すること、 Ｃ）この含水量を有する前記ウェブを拡幅すること、 Ｄ）この含有量を有する前記ウェブを蒸気雰囲気中に所定時間滞在させ、仕上 げ加工剤を架橋させること、を含む織物ウェブ仕上げ加工法において、 Ａ′）前記仕上げ加工剤の前記染液を常温で又は６０℃までの温度に加熱して 塗布すること、 Ｂ′）前記含水量は所定の数値に調節後に約３０乃至１２０％の範囲にあるこ と、 Ｃ′）ウェブ幅に亘って一定の伸びで拡幅を行なうこと、 Ｄ′）含水量を有しかつ拡幅された状態で、前記ウェブは滞在時間中に９８℃ 乃至１８０℃の蒸気雰囲気を通過して、前記ウェブの含水量は零よりかなり上に ある平衡限界値以下に低下しないこと、を特徴とする織物ウェブ仕上げ加工法。 ２．平衡値は約１４％であること、を特徴とする請求項１に記載の方法。 ３．前記仕上げ加工剤はセルロースに反応する加工剤であること、を特徴とす る請求項１又は２に記載の方法。 ４．前記仕上げ加工剤はジメチロールジヒドロキシンエチ レン尿素（ＤＭＤＨＥＵ）であること、を特徴とする請求項３に記載の方法。 ５．前記仕上げ加工剤の前記染液は中性乃至強酸性であること、を特徴とする 請求項３又は４に記載の方法。 ６．前記ウェブを前記仕上げ加工剤の塗布後に所定の含水量まで脱水すること 、を特徴とする請求項１乃至５の１に記載の方法。 ７．前記仕上げ加工剤を含む前記染液を所定の含水量に対応する量で最初から 配量して塗布すること、を特徴とする請求項１乃至５の１に記載の方法。 ８．前記所定の含水量に調節後及び拡幅前に前記ウェブを加熱すること、を特 徴とする請求項１乃至７の１に記載の方法。 ９．飽和蒸気雰囲気内で凝縮加熱によって加熱を行なうこと、を特徴とする請 求項８に記載の方法。 １０．４０℃乃至沸騰温度で加熱を行なうこと、を特徴とする請求項８又は９ に記載の方法。 １１．１乃至１０％の拡幅を行なうこと、を特徴とする請求項１乃至１０の１ に記載の方法。 １２．拡幅を一定のウェブ幅に制御すること、を特徴とする請求項１１に記載 の方法。 １３．拡幅後に、約１３０℃までの温度で前記蒸気雰囲気しかも飽和蒸気雰囲 気中で滞在を行なうこと、を特徴とする請求項１乃至１２の１に記載の方法。 １４．前記ウェブは一気にかつ中間乾燥なしに手順段階を 踏むこと、を特徴とする請求項１又は１３の１に記載の方法。 １５． Ａ）架橋可能な仕上げ加工剤用の塗布装置（４）と、 Ｂ）前記仕上げ加工剤の塗布後に所定の含水量を調節するための手段と、 Ｃ）前記塗布装置（４）に後置された拡幅装置（１０）と、 Ｄ）該拡幅装置（１０）に後置され、ウェブ（１）が所定時間滞在し、かつ前 記仕上げ加工剤が架橋される蒸気処理装置（２０）と、 を具備する請求項１乃至１４の１に記載の方法を実行するプラントにおいて、 Ｂ′）所定の含水量を調節する手段によって、含水量は約３０乃至１２０％の 範囲に調節可能であること、 Ｃ′）前記拡幅装置（１０）はウェブ幅に亘って一定の伸びを行なう拡幅装置 であること、 Ｄ′）前記蒸気処理装置（２０）は蒸気雰囲気を９８℃乃至１８０℃に維持す るために設置されていて、前記ウェブの含水量は零よりかなり上にある平衡限界 値以下に低下しないこと、を特徴とするプラント。 １６．脱水装置（７）は前記塗布装置（４；５）に直接後置されていること、 を特徴とする請求項１５に記載のプラント。 １７．前記塗布装置（４；２２，２３，２４）は前記ウェブ（１）の表面単位 当たり前記仕上げ加工剤を配量塗布するための装置であること、を特徴とする請 求項１５に記載のプ ラント。 １８．前記脱水装置（７）又は前記塗布装置（４；２２，２３，２４）と前記 拡幅装置（１０）との間には前記ウェブ（１）用の加熱装置が間挿されているこ と、を特徴とする請求項１５乃至１７の１に記載のプラント。 １９．前記加熱装置は凝縮加熱のための僅かな滞在時間を有する蒸気処理装置 （２６）として形成されていること、を特徴とする請求項１８に記載のプラント 。 ２０．前記拡幅装置（１０）は２つの協働し合う回転可能なロール（８，９） を有する装置であり、前記ロール（８，９）は相補性の、非接触で係合し合う、 螺旋状又は軸線に対し直角の面に沿って延びる円周突条を有すること、を特徴と する請求項１５乃至１９の１に記載のプラント。 ２１．その時々のウェブ幅を検知する手段（１２）と、前記ロール（８，９） の係合深さを制御する手段（１１）と、一定のウェブ幅を達成するための制御装 置（１３）とが具備されていること、を特徴とする請求項２６に記載のプラント 。 ２２．前記蒸気処理装置（２０）には洗浄装置（３０）が後置されていること 、及び前記蒸気処理装置（２０）から前記洗浄装置（３０）への結合部（２９） があり、該結合部（２９）を介して、ガス状の架橋生成物が添加された蒸気が洗 浄液に導入可能であること、を特徴とする請求項２１に記載のプラント。 ２３．前記プラント（１００，２００）の集成装置（４，１０，２０）ができ るだけ隙間なく連続すること、を特徴と する請求項２１乃至３２の１に記載のプラント。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．以下の手順段階、すなわち ａ）水性の染液中の架橋可能な仕上げ加工剤をウェブに塗布すること、 ｂ）次いで、前記ウェブの含水量を一定の数値に調節すること、 ｃ）この含有量を有する前記ウェブを蒸気雰囲気中に所定時間滞在させ、仕上 げ加工剤を架橋させること、を含む織物ウェブ仕上げ加工法において、 ｄ）前記含水量は所定の数値に調節後に約３０乃至１２０％の範囲にあること 、 ｅ）この含水量を有する前記ウェブを、ウェブ幅に亘って一定の伸びをもって 拡幅すること、 ｆ）含水量を有しかつ拡幅された状態で、前記ウェブは滞在時間中に９８℃乃 至１８０℃の蒸気雰囲気を通過して、前記ウェブの含水量は零よりかなり上にあ る平衡限界値以下に低下しないこと、を特徴とする織物ウェブ仕上げ加工法。 ２．前記仕上げ加工剤の前記染液を常温で塗布すること、を特徴とする請求項 １に記載の方法。 ３．前記仕上げ加工剤の前記染液を６０℃までの温度に加熱して塗布すること 、を特徴とする請求項１に記載の方法。 ４．前記仕上げ加工剤はセルロースに反応する加工剤であること、を特徴とす る請求項１乃至３の１に記載の方法。 ５．前記仕上げ加工剤はジメチロールジヒドロキシンエチ レン尿素（ＤＭＤＨＥＵ）であること、を特徴とする請求項４に記載の方法。 ６．前記仕上げ加工剤の前記染液は中性乃至強酸性であること、を特徴とする 請求項４又は５に記載の方法。 ７．前記ウェブを前記仕上げ加工剤の塗布後に所定の含水量まで脱水すること 、を特徴とする請求項１乃至６の１に記載の方法。 ８．前記仕上げ加工剤を含む前記染液を所定の含水量に対応する量で最初から 配量して塗布すること、を特徴とする請求項１乃至６の１に記載の方法。 ９．前記所定の含水量に調節後及び拡幅前に前記ウェブを加熱すること、を特 徴とする請求項１乃至８の１に記載の方法。 １０．飽和蒸気雰囲気内で凝縮加熱によって加熱を行なうこと、を特徴とする 請求項９に記載の方法。 １１．４０℃乃至沸騰温度で加熱を行なうこと、を特徴とする請求項９又は１ ０に記載の方法。 １２．１乃至１０％の拡幅を行なうこと、を特徴とする請求項１乃至１１の１ に記載の方法。 １３．拡幅を一定のウェブ幅に制御すること、を特徴とする請求項１２に記載 の方法。 １４．拡幅後に、約１３０℃までの温度で前記蒸気雰囲気しかも飽和蒸気雰囲 気中で滞在を行なうこと、を特徴とする請求項１乃至１３の１に記載の方法。 １５．０，１乃至５．０分の時間に亘って前記蒸気雰囲気 中で滞在を行なうこと、を特徴とする請求項１乃至１４の１に記載の方法。 １６．前記蒸気雰囲気を離れた後に通常の方法で前記ウェブを後処理すること 、を特徴とする請求項１乃至１５の１に記載の方法。 １７．前記蒸気雰囲気を離れた後に前記ウェブを冷却すること、を特徴とする 請求項１６に記載の方法。 １８．前記蒸気雰囲気を離れた後に前記ウェブを洗浄すること、を特徴とする 請求項１６又は１７に記載の方法。 １９．前記蒸気雰囲気を離れた後に前記ウェブを中和すること、を特徴とする 請求項１又は１８の１に記載の方法。 ２０．前記ウェブは一気にかつ中間乾燥なしに手順段階を踏むこと、を特徴と する請求項１又は１９の１に記載の方法。 ２１． ａ′）架橋可能な仕上げ加工剤用の塗布装置（４）と、 ｂ′）前記仕上げ加工剤の塗布後に所定の含水量を調節するための手段と、 ｃ′）ウェブ（１）が所定時間滞在し、かつ前記仕上げ加工剤が架橋される蒸 気処理装置（２０）と、 を具備する請求項１乃至２０の１に記載の方法を実行するプラントにおいて、 ｅ′）ウェブ幅に亘って一定の伸びを行なう拡幅装置（１０）は前記塗布装置 （４）と前記蒸気処理装置（２０）との間に間挿されていること、 ｆ′）前記蒸気処理装置（２０）は蒸気雰囲気を９８℃乃 至１８０℃に維持するために設置されていること、を特徴とするプラント。 ２２．脱水装置（７）は前記塗布装置（４；５）に直接後置されていること、 を特徴とする請求項２１に記載のプラント。 ２３．前記塗布装置（４；２２，２３，２４）は前記ウェブ（１）の表面単位 当たり前記仕上げ加工剤を配量塗布するための装置であること、を特徴とする請 求項２１に記載のプラント。 ２４．前記脱水装置（７）又は前記塗布装置（４；２２，２３，２４）と前記 拡幅装置（１０）との間には前記ウェブ（１）用の加熱装置が間挿されているこ と、を特徴とする請求項２１乃至２３の１に記載のプラント。 ２５．前記加熱装置は凝縮加熱のための僅かな滞在時間を有する蒸気処理装置 （２６）として形成されていること、を特徴とする請求項２３に記載のプラント 。 ２６．前記拡幅装置（１０）は２つの協働し合う回転可能なロール（８，９） を有する装置であり、前記ロール（８，９）は相補性の、非接触で係合し合う、 螺旋状又は軸線に対し直角の面に沿って延びる円周突条を有すること、を特徴と する請求項２１乃至２５の１に記載のプラント。 ２７．その時々のウェブ幅を検知する手段（１２）と、前記ロール（８，９） の係合深さを制御する手段（１１）と、一定のウェブ幅を達成するための制御装 置（１３）とが具備されていること、を特徴とする請求項２６に記載のプラント 。 ２８．前記蒸気処理装置（２０）には通常の後処理ステーションが後置されて いること、を特徴とする請求項２１乃至２７の１に記載のプラント。 ２９．前記蒸気処理装置（２０）には冷却装置（２８）が後置されていること 、を特徴とする請求項２８に記載のプラント。 ３０．前記蒸気処理装置（２０）には洗浄装置（３０）が後置されていること 、を特徴とする請求項２８又は２９に記載のプラント。 ３１．前記蒸気処理装置（２０）から前記洗浄装置（３０）への結合部（２９ ）があり、該結合部（２９）を介して、ガス状の架橋生成物が添加された蒸気が 洗浄液に導入可能であること、を特徴とする請求項３０に記載のプラント。 ３２．前記蒸気処理装置（２０）には、前記ウェブ（１）に残った物質を中和 する装置が後置されていること、を特徴とする請求項２１乃至３１の１に記載の プラント。 ３３．前記プラント（１００，２００）の集成装置（４，１０，２０）ができ るだけ隙間なく連続すること、を特徴とする請求項２１乃至３２の１に記載のプ ラント。