JPS5933703B2 - 熱可塑性合成繊維トウの連続熱処理方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱可塑性合成繊維トウ特に捲縮を付与された熱
可塑性合成繊維トウの連続熱処理方法に関するものであ
る。

従来、熱可塑性合成繊維トウに機械的捲縮を付与した後
、高温の熱媒体の作用下で熱処理し、繊維の物理的性能
を向上させると共に安定して良好な捲縮形態を与えるこ
とは一般に行われており、高温の熱媒体としては水蒸気
特に大気圧以上の水蒸気が採用されている。

大気圧以上の水蒸気を用いて繊維トウを熱処理する最も
一般的な方法は、蒸罐等を用いるバッチ式処理方法であ
るが、バッチ式であるがために多くの労力を必要とする
という欠点があり、種々の連続熱処理方法が検討されて
きた。

まず一つの方法として、捲縮機から排出された捲縮繊維
塊を引き伸ばしてシート状にし、スリット式シール、ロ
ーラ式シール等によって水蒸気の洩れを防止するように
した熱処理室内に導入し熱処理する方法があるが、この
方法は導入部を通過する際にトウに過大な張力が働いて
捲縮が引き伸ばされたり、シート状の薄いトウであるた
め蒸気の洩れを防止しにくいという欠点があった。

そこで次に捲縮特性および蒸気のシール性に主体をおい
て、捲縮機から排出された捲縮繊維塊をそのままの形態
を維持して高温媒体で熱処理する特公昭４７−３８０１
０あるいは特公昭５１−３０００の如き方法が提案され
た。

しかしながら、捲縮機から排出された捲縮繊維塊は強く
圧縮されていわゆるヨーカン状になっており、この状態
で熱処理すると内部の温度上昇が表層部に比べて著しく
遅く、熱処理ムラが発生しやすいという欠点があり、均
一に処理するためには非常に長い処理時間が必要であっ
た。

また特公昭４５−９１４８に示されているように熱処理
室の前後の捲縮繊維塊密度を犬にして水蒸気をシールし
、熱処理室内では密度を小さくして熱処理の均一性を向
上させようとする試みもあるが、その構造上あまり密度
□ を小さくすることができず、また密度ムラも大きい
ため均一熱処理の効果は小さい。

本発明の目的は上記従来技術の欠点を解消して、短時間
で均一な熱処理を行なうことのできる連続熱処理方法を
提供することにある。

かかる本発明の目的は、捲縮機から排出された熱可塑性
合成繊維トウの捲縮繊維塊をその形態を維持したまま熱
処理室内へ導いた後、該熱処理室内の大気圧以上の水蒸
気の作用下で−は引き伸ばし、ついで無端ベルトで搬送
しつつ弛緩熱処理を行なうことによって達成される。

捲縮機から排出された捲縮繊維塊は第１図にモデル的に
示すように、１次捲縮ａ、２次捲縮すおよび３次捲縮Ｃ
を形成し、強く圧縮されていわゆるヨーカン状になって
いる。

このようなヨーカン状の捲縮繊維塊をその形態を維持し
たまま熱処理室へ導く具体的な方法としては、捲縮機の
後端を熱処理室と接続して排出圧をそのまま利用する方
法、あるいは捲縮機から排出された捲縮繊維塊を一対の
無端ベルトに挾み、ベルトに挾んだ状態で熱処理室へ導
入する方法等があるが、捲縮機から排出された捲縮繊維
塊の形態を維持できる方法であれば特に限定されない。

捲縮機から排出された形態を維持したまま熱処理室内に
導かれた捲縮繊維塊はついで水蒸気の作用下に一旦引き
伸ばされるが、ここで引き伸ばしとは捲縮繊維塊の３次
捲縮がほぼ完全に消去さべ２次捲縮もある程度伸ばされ
たシートに近い状態の捲縮トウにすることを意味する。

捲縮繊維塊を引き伸ばす具体的な方法としては、シュー
タ−を用いて斜面を滑らせながら引き伸ばす方法、ある
いは案内筒を用いて自重で落下させながら引き伸ばす方
法等があり、特に限定されないが熱処理の均一性の点か
らは無端ベルトの進行方向に揺動する案内筒によって振
り落す方法が好ましい。

捲縮繊維塊を熱処理室内の大気圧以上の水蒸気の作用下
で引き伸ばすことによって、短時間で均一な熱処理が行
なえる理由は次のように考えられる。

すなわち、繊維塊を熱処理室内に導き、熱処理室を満た
している高温加圧の水蒸気に接触させると、水蒸気は繊
維塊表面で凝縮し、潜熱が繊維トウに伝えられると共に
内部へは熱伝導によって伝熱されるのであるが、水蒸気
の凝縮熱伝達による伝熱の方が繊維塊内部における熱伝
導による伝熱よりもはるかに大きいので、シートに近い
状態に引き伸ばすことによって凝縮熱伝達による伝熱を
より大きく利用することができ、短時間で均一な熱処理
効果が得られるのである。

以下、図面を参照して本発明を更に具体的に説明する。

第２図は本発明方法を実施するに適した連続熱処理装置
の概略側断面図で、上下一対の押込ローラ１，１′によ
って捲縮室２に押込まれ機械捲縮を付与された繊維トウ
Ｔは、捲縮室２で与えられた塊状の形態を維持したまま
捲縮室２に接続して設けられた導入部３を経て熱処理室
４内に導かれる。

熱処理室４内に導かれた塊状の繊維トウＴは導入部３の
後端から自重によって落下を始め、無端ベルト５上に落
下するまでの間に捲縮繊維塊の状態からシートに近い状
態に引き伸ばされ、見掛けの表面積が数倍から士数倍に
増加した状態で熱処理室４内に満たされた大気圧以上の
水蒸気と接触する。

このように見掛けの表面積の増大した繊維トウに接触し
た水蒸気はその表面で凝縮し、凝縮熱伝達によって繊維
トウを加熱するので、繊維トウは全体に４つたって均一
にかつ短時間で昇温されるのである。

昇温された繊維トウＴは、ついで無端ベルト５で搬送さ
れながら弛緩熱処理を受けるが、シート状のままで搬送
すると所定の時間熱処理するためには長い装置が必要に
なるので、無端ベルト５の進行方向に揺動する案内筒６
によって無端ベルト５上に折重ねることが好ましい。

−は引き伸ばされ全体にわたって昇温された繊維トウは
その後折重ねても熱処理効果に悪影響を及ぼすことがな
く、熱処理室外への導出も容易となる。

すなわちシート状のままで導出しようとすると導出部に
おいて捲縮が引き伸ばされたり、水蒸気のシールが難し
い等の欠点があるが、折重ねた状態で無端ベルト５と無
端ベルトＴに挾んで導出すると、水蒸気のシール性が良
く、捲縮が伸ばされることもない。

上述したように、本発明方法は捲縮機から排出された繊
維トウの捲縮繊維塊をその形態を維持したまま熱処理室
へ導入し、大気圧以上の水蒸気の作用下で一旦引き伸ば
すことによって、短時間で均一な熱処理を連続的に行な
うことができるのである。

以下実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。

実施例 １ 捲縮付与以前の工程までは常法に従って製造した単糸デ
ニール３ｄのアクリル系繊維を集束して５０万りのトウ
となし、第２図に示す装置を用いて、押込式捲縮機で与
えられた捲縮繊維塊の形態を維持しながら熱処理室へ導
入し、１２０℃の水蒸気の作用下に−は引き伸ばした後
、無端ベルト上に折りたたんだ状態で搬送しながら連続
的に弛緩熱処理した。

処理中の繊維トウの中央部の温度を経時的に測定した結
果を第３図の曲線Ａで示す。

曲線Ａから明らかなように１分間処理後には十分所望温
度に昇温されている。

得られた繊維トウを染め評価したが１分間処理後でも染
めムラは見られず、均一に熱処理されており、捲縮の形
態も均一であった。

比較例 １ 実施例１と同様のアクリル系繊維を集束して５０万りの
トウとなし、押込式捲縮機で捲縮を付与した後、そのま
まの形態を維持しながら一対の無端ベルトに挾んで１２
０℃の水蒸気を満たした熱処理室に導入し、その状態の
ままで連続的に熱処理した。

処理中の繊維トウの中央部の温度を経時的に測定した結
果を第３図の曲線Ｂで示す。

曲線Ｂから明らかなように２分間処理でやつと所望の温
度に達する程度である。

得られた繊維トウを染め評価したところ２分間処理では
熱処理ムラに起因する染めムラが認められた。

【図面の簡単な説明】

第１図は捲縮機から排出された直後の捲縮トウの状態を
示すモデル図、第２図は本発明方法を実施するに適した
熱処理装置の縦断側面図、第３図は熱処理時間とトウ中
央部の温度との関係を示すグラフである。 １．１・・・・・・押込ローラ、２・・・・・・捲縮室
、３・・・・・・導入部、４・・・・・・熱処理室、５
・・・・・・無端ベルト、６・・・・・・案内筒、７・
・・・・・無端ベルト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 熱可塑性合成繊維トウを大気圧以上の水蒸気を満た
   した熱処理室で連続的に熱処理するに際し、捲縮機から
   排出された熱可塑性合成繊維トウの捲縮繊維塊をその形
   態を維持したまま熱処理室内へ導いた後、該熱処理室内
   の水蒸気の作用下で一旦引き伸ばし、ついで無端ベルト
   で搬送しつつ弛緩処理を行なうことを特徴とする熱可塑
   性合成繊維トウの連続熱処理方法。