JPS6030774B2 - 糸の連続的染色のための方法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、糸の連続的染色のための方法並びに装置に関
する。

従来、糸の場合と比べ織物についての連続的な染色に関
しては各種の処理方法が知られていて、これらの染色処
理方法はすべて最小数の操作段階数においても均染‘性
が得られることを目的としているが、糸の連続的染色処
理において糸の長さに対応して均梁性を得る如く成した
コスト的にも妥当な方法はいまだ提案されていない。

織物の連続的染色のための既知の方法の場合どの方法に
おいても基本的に含まれているのは以下の各処理段階で
ある。

即ち、従来型の水溶性乃至分散性の染料を水に溶かし、
通常、この溶液に対して他の添加物を加えて構成した梁
液を染液槽に入れておき織物を連続的にこの梁液槽を通
過させる。次に染料のしみ込みを促進し且つ液分を機械
的に可能な限り多くいまり出せるように前記織物を絞る
。そこて、この織物を乾燥させるとともに赤外線加熱な
どの非接触処理により染料を固着させた後、前記織物を
連続的に動作させながら洗浄し、該織物に吸収されてい
ない分の染料や前記梁液槽内の沈澱物など染料以外の物
質を除去し、この後再び前証織物を乾燥させる。尚、前
記織物を絞ることにより除去される液分並びに前記洗浄
のための水は通常、廃液処理装置内で化学処理されるが
その理由はこれら液体は廃液のま）簡単に排出してしま
うことが不可能であるからである。一方、糸の染色のた
めの習用の方法の場合はどんな方法の場合でも染色処理
後引き続いて糸を洗浄する必要があり、この洗浄により
前記糸を構成する繊維に対し貫通し得ていない弛緩状態
の染料を除去するための処理である。また、織物及び糸
ともに既知の染色方法においては複雑且つ嵩の大きな装
置を使って染色工程並びにそれに引き続く洗浄工程で処
理しており、該染浄工程においては蒸気発生用の付属的
な大型の装置を使って廃液の化学処理を行なっている。
従ってこの種染色技術において最も望まれているのは、
糸の長さに対応して十分な均梁性を備え得ること、及び
蒸気発生機が不要で且つ染色処理工程後の洗浄工程が不
要であること並びに化学処理を必要とするような廃液が
生じないこと等を兼ね備えたコスト的にも妥当な速度で
処理可能な連続的梁糸方法である。本発明の目的は前述
した如くの各種条件を満たし得る糸の染色用方法並びに
装置を提供する点にある。本発明における、連続的に動
作する糸に対し液状の染料を付与することによる連続的
糸染色方法の特徴は、前記糸の表面に、液状染料を、前
記糸の単位表面積当たりに付与する量が、浸債により自
然に吸収され得る量より少なくした量で、前記糸の表面
に対し塗膜状に付与し、次いで、前記液状染料による塗
膜形成処理後の前記糸に対し加熱操作を成して、該加熱
操作によりまず前記液状染料による塗膜中に存する液分
を実質的に除去し、次に前記染料を前記糸に浸透並びに
染着する如く成した点にある。

前記した液状染料は高濃度の溶液でもよいし、また媒介
液において染料粒子が散乱乃至懸濁したものでもよい。

又、前記した「自然に吸収され得る液状染料の量」とは
、糸を液状染料に浸濃した場合、前記糸に吸収され得る
液状染料の最大吸収量のことである。又、前記糸と該糸
の表面へ付与する液状染料の重量比は、１対０．１５〜
０．７０とする。

尚、糸に対する染料の比率は主に、使用する染料、糸の
構造及び染めるべき色調などの要素に従って変わる。糸
に対する染料の付与は、例えば計量ポンプなどにより制
御した値とした梁液を、多孔浸透性材料により形成する
二つのパッド則ち染料塗布装置に含ませ前記パッドの間
に前記糸を通過させることにより行ない、これにより前
記梁液を前記糸の単位表面積当りの所要量だけ前記糸表
面に付与させ得る。

尚、前記糸に対し前記、パッドがかける圧力値はいるい
るに変えてよい。前記加熱処理は前記染料塗布とは別の
段階で行なわれるが、この加熱処理は、実質的に全部の
液分を染料から除去する段階と前記染料の前記糸に対す
る浸透並びに該糸を構成する繊維に対する前記染料の染
着を生じさせる段階とから成る。

これらの各加熱処理段階は、それぞれ異なる加熱温度に
より処理される。また、前記染料に、グリコールなどの
物質を所定量含ませ前記染料の糸の維持に対する拡散や
糸の繊維間への染料の浸透を補助する如く成してもよい
。

本発明による方法は合成繊維製の糸にでも天然繊維製の
糸にでもどちらの場合にも適用可能である。

即ち、前記染料を付与して後、前記糸を、乾燥した熱ガ
スを介して熱いボビンへ案内し、該ボビンに対し巻きつ
ける。このボビンに対する連続的巻きつけによって前記
糸は順次積み重なる連続的な層の状態になるが、この時
前記層を形成する前記糸上に位置する前記染料は前記乾
燥熱ガスを通過してきているので乾燥状態となるととも
に、前記した層の形成される間に該層より下段の層から
吸収される熱により前記染料は前記糸に対し染着させら
れる如く成している。従って、前記各層は、その上方に
次段の層が形成される前にすでに染着を完了した糸を含
むこととなる。本発明の方法の遂行に際しての加熱条件
は、前記乾燥した熱ガスにより前記糸に付与した液状染
料の液分が蒸発されるまでは蒸発潜熱により前記糸は低
温に保持され、前記糸が乾燥したらすぐにその時点で該
糸の温度を上昇させ、これにより前記染料の染着を為さ
しめるのである。尚、前記糸の前記温度上昇は前記液状
染料の液分が蒸発により除かれた後に潜熱の吸収が停止
することによる。しかして、糸をまき上げた各ボビンは
巻き上げ量が所定量に達した時点ですぐさま、すでに糸
は完全に乾燥し安定した状態で取り外されることとなる
。すなわち、染料塗布、糸への浸透及び染着という全処
理工程は前記糸がボビンへ巻き上がるその時間内ですべ
て完了するのである。尚、前記ボビン上の糸の各層は引
く続く次段の各層の形成により見えなくなってしまう前
に実質的に乾燥するので、本発明の方法は、全工程処理
が迅速になり、２０００ｍ／秒以上の速度も容易に達成
可能であるし、この高速によれば、従来の糸染色におい
てコスト的に妥当とされていた方法による染色処理量以
上の処理量も可能である。本発明の方法を実施するため
の装置には、糸搬入用の口を設けた密閉式チャンバ−と
、該チャンバー内に取りつける従動式ボビンと、前記チ
ャンバー内に乾燥熱ガスを維持するための手段と、前記
糸を前記ボビンに対し近接したうず巻き状に案内するた
めの手段と、前記糸に対し液状染料を付与する手段とを
設ける。

本発明の一実施例は添付した概略説明図に示した通りで
あって、本発明方法によれば、どのような形成方法によ
り形成されている糸であってもその種類如何を問わず染
色が可能であると同時に染色済の糸がその時点ですでに
糸巻きへの巻き上げも完了しているものの提供も可能で
ある。

図面に示した如く、染色される糸１は染料塗布装置２を
連続的に通過し、前記染料塗布装置が、前記糸を構成す
る繊維における露出面に対し梁液を実質的に均一な染料
塗膜の形で付与させる如く成す。

前記染料塗布装置に関しては、例えば該塗布装置に含ま
せる染液の量を制御することにより、前記糸の表面に付
着する液状染料の量が制御されることになり、斯くする
ことにより前記糸における単位表面積当たりの液状染料
に付与量を、浸糟により自然に吸収され得る量と比較し
て少なく成すことができるのである。前記の如く梁液を
塗布した後前記糸はチャンバー３に送られるが、前記チ
ャンバー３は、乾燥した熱ガスを含んでおり、前記糸に
塗布された前記染液の液量のほゞ全部が気化により前記
ガス内において前記糸から除去される。又前記糸は搬送
ガイド装置４を介して前記チャンバ−に送り込まれボビ
ン６まで案内されて該ボビン上で梁糸層５を形成するの
である。

前記ボビン６へ送られる乾燥した糸における染料は、前
記糸が前記ボビンに巻き取られ一つの梁糸層を形成する
間、即ち前記梁糸層の上に次の梁糸層が形成される前に
各梁糸層毎に実質的に乾燥するのと平行して、前記糸の
まわりをとり囲む熱により染着される。しかして前記ボ
ビンは前記糸の巻き取り量が所定量に達した時点で別の
まだ糸を巻き取っていない空のボビンと取り替えられる
。本発明の処理工程によれば、処理の高速化、並びに操
作コスト及び装置設備コストの低コスト化が可能であり
、更に設備装置の占有スペースの減少することや、人手
が少なくて済むこと及び梁上りの糸の洗浄や廃液処理が
要らないことなどの各種利点が得られる。

前記高速処理性の得られる理由は、大半は、本発明処理
工程によれば液処理工程の全工程に対して占める割合が
極めて小さいことによるが、このことは、従来の染糸技
術においては染糸に使われる水のうち少なくとも９割ま
でという大量の水を除去することが必要で、そのために
大量のエネルギー消費を要するのみならず相当の時間を
も必要としていることを考えあわせれば明白である。ま
た、全体的にみて、コストが大幅に節約出来るという点
については、除去の必要な液の量が少ないのでエネルギ
ー消費が小さくて済むことでこれが可能であるし、また
装置設備コストを低コストに成し得るのは本発明の処理
工程において必要とする装置が、当該の糸への染料の塗
布と前記染料の乾燥並びに固着のための装置のみである
ことによる。しかして、洗浄装置並びに格別の廃液処理
装置は、全く不要である。

更に、装置設備の占有スペースが４・さくて済むことの
理由は、装置点数の少なさ、即ち染料塗布装置と染糸乾
燥装置とだけから構成されていることによるし、また少
ない人手で済むという点に関しては、本発明の処理工程
が連続的処理工程であって、操作上の管理が少なくて済
むことによるのである。即ち、処理速度乃至温度につい
て一度条件設定した後は、その設定数値を維持するよう
モニター管理するだけでよいのである。尚、この場合モ
ニターシステを自動化しておけば処理速度並びに気体温
度の変化はこのモニター装置により感知され前記速度乃
至温度の変化に対しては自動的に修正処理が可能である
。前記した如くの操作上の利点のほか、本発明処理工程
によれば、糸の量が少量例えばｌｋ９程度の量の場合に
ついても、その糸毎に各種の色調に染め分ける必要のあ
る場合でも容易に且つ経済的なコストで染色し得るとい
うようにきわめて大事なコスト面での利点も得られる。
この利点の得られる理由は、本発明装置におし、は、糸
に対する染料の塗布後に、当該の糸に接触するは容易に
洗浄が可能かもし〈は容易に取り替えの可能な少量の部
品のみであることによるが、これに対し既知の処理工程
では色調の変更の必要な場合は染料を入れておくための
大きな染料槽や前記した如くの洗浄装置に関しては通常
十分に洗浄が為されることが必要としているし、また本
発明によれば、糸の表面に対し前述した如くの方法によ
り第１番目もこ形成される染料塗膜については当該の糸
の各単位長さに対する染料の量をきわめて正確な値の量
とすることが出来るし、この染料すべては前述した如く
の理由により前記糸により吸収されるのである。

本発明の方法における当該の糸の染料吸収特性は、仕上
がった糸の色調に対してはほとんど乃至何らの影響も与
えない。その理由は、前記糸に対する染料付与の仕方が
前記梁液については液分を前述の如くの最小量の液分と
すると共に、前記染液の塗布については絵の具を塗る時
のような要領により行うし、また前記系の単位長さに対
し付与される染液すなわち染料の量の制御は前記した染
料塗布装置によって行ない、既知の染糸技術の場合のよ
うに糸の自然の吸収力によるものでないということによ
る。当該の糸における単位表面積ごとに付与される染液
の量が、前記単位表面積で自然に吸収され得る染料の星
よりも少ないかどうかの計測はきわせて簡単に行なえ、
その計測方法はいくつかある。

一方法として所定長さの乾燥状態における当該糸を計量
し前記糸を梁液に浸潰し、浸潰した糸を再び計量するこ
とによりこの糸についての当該長さに関する自然の染料
の吸収量が得られるので、これに基づき前記染料塗布装
置を調整する。これにより処理に係る梁糸における当該
の長さについては、前記梁糸が前記当該長さにおいて染
料を完全に吸収した場合より少ない重量値が計測される
ような染料塗布具合が得られるのである。本発明処理工
程の実施例は下記の如くである。

実施例−この例では、あらかじめ決定する染料吸収特性
値を梁液自重比２００％と成した８５テツクス（ｄ′ｔ
ｅｘ）の三つ撚りポリエステル糸を、１０００の９／秒
の速度で前記染料塗布装置を通過させる一方、水１リッ
トルについて濃縮分散染料１０グラムの濃度の染液を前
記糸に対し１２肌／秒の率で付与させ、これにより前記
糸の重量の４５％の重量に見合う重量の染液を塗布した
。そして、この糸を前記チャンバー内のボビンに対し１
０００の／秒の速さで静かに且つ互いに隣接したうず巻
き状に巻き上げた前記チャンバー内には１２ぴ○の温度
の乾燥空気を含ませ前記乾燥空気中において実質的にす
べての液分が染料から除去された。前記ボビンへの巻き
上げ直後、乾燥処理済の前記糸を保持した前記ボビンは
１８ぴ０の温度で９０秒間保持され、この間に染料を染
着させた。

その後では、前記糸はその他前記各処理に連続するよう
な特別な処理の必要も無く、また、化学処理や廃棄処理
を要するような廃液などの生じることもないこ、すぐさ
ま容易に使用に供せた。以上の如く本発明によれば、糸
に対する液状染料の付与時に、該液状染料を、自然に吸
収し得る量より糸の単位表面積当たりの量を少なく成し
て、糸の表面に対して均一の塗膜状に付与し、この液状
染料の付与後に前記加熱処理により前記液状染料を糸の
芯内方へ浸透させ、染料の染着を成すようにしたから、
前記液状染料を余分に用いることなく染色を行なうこと
ができ、即ち、従来の如く液状染料の付与時に糸が浸糟
するよう液状染料を余分に付与していたものに比べて少
量の液状染料で済ますことができ、従って液状染料の無
駄な使用量を削減できると共に液状染料付与後の糸の取
扱い及び処理手間をかけずに容易に行なうことができる
のである。更に液状染料の付与後の糸に対する染料の染
着を前記加熱処理により迅速にしてかつ充分に行なうこ
とができ、しかも前記加熱処理後には余分な染料を糸に
残さないから、爾後の洗浄処理を不要にでき、従って染
料付与から染着までの染色工程を最小限で済ますことが
でき、糸の染色を簡単、かつ迅速に低コストで行なうこ
とかできるのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す概略説明図である。 １・・・・・・糸、２・・・・・・染料塗布装置（パッ
ド）、３・・・・・・密閉チャンバー、４・・・・・・
搬送ガイド装置、５．．．・・・梁上り糸、６・…・・
ボビン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 連続的に動作する糸に対し液状の染料を付与するこ
   とにより前記糸を連続的に染色するための方法であつて
   、前記糸の表面に、液状染料を、前記糸の単位表面積当
   たりに付与する量が、浸漬により自然に吸収され得る量
   より少なくした量で、前記糸の表面に対し塗膜状に付与
   し、次いで、前記液状染料による塗膜形成処理後の前記
   糸に対し加熱操作を成して、該加熱操作によりまず前記
   液状染料による塗膜中に存する液分を実質的に除去し、
   次に前記染料を前記糸に浸透並びに染着する如く成した
   ことを特徴とする糸の連続的染色のための方法。 ２ 前記糸と、該糸の表面へ付与する液状染料との重量
   比が１対０．１５〜０．７０となつていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の糸の連続的染色のため
   の方法。 ３ 前記糸１が多孔浸透性材料により形成されたパツド
   ２の間を通過し、前記パツドに対し前記染料を、前記液
   状染料が前記糸における単位表面積当り所定量で前記糸
   の表面に付与し得る如くに制御された量だけ含ませたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の糸の連続的
   染色のための方法。 ４ 前記加熱操作が格別の段階により成され、前記段階
   のうちひとつの段階において実質的に全部の液分が前記
   染料から除去され、次いで、別の段階において前記糸に
   対する前記染料の浸透並びに前記糸を構成する繊維に対
   する前記染料の染着が成される如くしたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の糸の連続的染色のための
   方法。 ５ 前記各加熱段階がそれぞれ別の温度で処理されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の糸の連続的
   染色のための方法。 ６ 前記糸を構成する繊維に対して前記染料を拡散し、
   かつ、染料の繊維間への浸透を補助するためのグリコー
   ル等の物質を前記染料に加えることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の糸の連続的染色のための方法。 ７ 前記糸に対し前記加熱操作を加える際に、前記糸を
   乾燥した熱ガスを介して高温のボビン６に案内し、前記
   ボビンに前記糸を巻き取る如く成し、前記ボビンに前記
   糸を連続的に巻き取ることにより前記糸は順次上方に積
   み重ねられる連続的な層を形成し、前記各層を形成する
   前記糸上に位置する前記染料は乾燥した熱ガス内を通過
   してくることにより乾燥させられるとともに、前記各層
   の形成される間において直下の段の層から吸収される熱
   により前記染料は染着される如く成したことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の糸の連続的染色のための
   方法。 ８ 前記加熱操作における加熱条件は、先ず前記糸に付
   与した液状染料の液分の蒸発が完了するまで低温のまゝ
   とし、次いで前記糸が乾燥し、蒸発が完了した時点で前
   記糸の温度を上昇させ、この温度上昇により前記染料の
   染着を生じさせる如く成すことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の糸の連続的染色のための方法。 ９ 連続的に動作する糸１に液状の染料を付与すること
   により前記糸を連続的に染色するための装置であつて、
   糸に対し液体染料を付与するための手段２と、染色済の
   糸を受入れるための従動ボビン６と、染色済の糸を前記
   ボビンに対し案内するための手段４とから成り、前記ボ
   ビン６を収容するための糸搬入用口を設けた密閉式チヤ
   ンバー３を備えると共に、前記チヤンバー３に乾燥した
   熱ガスを充満させるべく維持するための手段を備えてい
   ることを特徴とする糸の連続的染色のための装置。