JPS60476B2 - 捲縮トウ塊の連続熱処理方法ならびにその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は捲縮機により捲縮を付与した捲縮繊維、特に捲
縦トウ塊の熱固定を施す連続熱処理方法並びに装置に係
り、詳しくは捲縦から出てくる挫屈形態のま）の捲縮ト
ゥ塊に対して減圧脱気、均一緩衝、高温加圧蒸気による
セット強制冷却を連続的に行ない完全な熱固定処理を行
なう方法ならびにその方法を実施するための装置に関す
るものである。

一般に熱可塑性合成繊維を捲縮加工し、加圧下の高温蒸
気で処理することによって挫屈屈曲された状態でセット
を行ない繊維に嵩高性をもたらせることは広く知られ、
かつ行なわれている。

殊にアクリルニトリル系合成繊維において嵩高性を付与
するため、該合成繊維トウに上記加圧下の高温蒸気処理
が通常施される。そして上記の処理のために捲縮加工し
た繊維を挫屈状態のま）で熱固定することが必要であり
、従来「か）る捲縦繊維を連続的に熱処理するための手
段として種々の手段が提供され、例えば特公昭４２−４
３１１号公報、特公昭４５一９１４８号公報、袴公昭４
５−３９０６５号公報、特公昭４５−３６３３３号公報
等が提案されている。

これらの手段は捲縞繊維、特にトウ塊を熱処理装置に移
送し、加圧蒸気あるいはその他の熱煤により加熱昇温し
熱処理するものであり、熱処理装置内での繊維塊の移送
及び機内圧力の保持を連鎖状に多数個運設され、移動す
る仕込み容器及び無端ベルトあるいは回転ドラム、ニッ
プロール等で行なつている。

しかしながら、これらの装置は均一な熱処理が著しく困
難であるという致命的な欠陥を有している。

即ち、これらの装置では高い機内圧力を捲縦繊維自身で
自己シールすることを特徴としているため、繊維魂の充
填密度を大きくしなければならず、この結果、繊維塊へ
の熱媒の浸透通過性が損なわれ、捲縮繊維は均一温度に
加熱されず、温度むらが発生する。

合成繊維の品質は熱処理温度に大きく影響されるため、
上述の温度むらは品質の均一性を損い商品価値を低下さ
せる。又、処理される繊維は捲縮機の押込ローラーで強
制的に送り込まれ、挫屈捲綾しており、この挫屈捲縮さ
れた繊維はその屈曲等を緩めることなく加熱セットする
必要があるが、一定仕込容積室に充填された捲縮繊維塊
は熱処理が進行するに伴い繊維単糸内部に生じていた挫
屈応力による反溌力は次第に解消され繊維塊全体の嵩が
必然的に減少するため仕込容積一定の充填室に入ってい
る繊維の全てが挫屈屈曲した当初形態をくずさすに保つ
ことは困難となり、熱処理後半における繊維は屈曲度が
緩み、伸びが生ずるため捲縮むらの原因となる。更に前
記の装置は前述の如く捲縦繊維塊自身で自己シールする
ことを特徴としているため、熱セット進行に伴い発生す
る繊維塊の高減少捲縮へタリは蒸気漏れを誘発し、使用
蒸気量を増加させる欠点が指摘される。

従って本発明の第１の目的は、上述の如き従来装置の欠
点を改良し、従来装置が熱処理が進行するのに伴ない捲
縮トウの嵩が減少し捲縮むら発生及び蒸気量が増加する
ことに鑑み、その対策としてコンベァ装置の上蓋に押圧
機構を設けて充填繊維魂を常に所定圧力となるよう締め
付け、熱処理進行に伴ない発生する捲縮へタリのない、
しかも自己シールが完全で蒸気ロスのない改善された方
法ならびに装置を提供することである。

又、本発明の他の目的は繊維塊を熱処理する時の昇温速
度及び処理むらを支配しているのは、繊維塊中の空気の
存在であり、空気が混入したままでは処理むらの解消、
処理時間の短縮には限界があることに対処し、脱気方式
を採り入れ且つ緩衝工程を付加して爾後の熱処理工程と
結合せしめてその向上を図ることである。

更に本発明のもう一つの目的は熱可塑性合成繊維はその
性質上、高温になれば非常に軟弱となり極〈わずかの外
力が作用しても糸切れ、圧着あるいは不必要な延伸など
が起るため捲縮トゥ塊の状態のま１迅速に強制冷却して
上記問題の解決を図ることである。

又本発明は他にドラム方式に見られる熱処理液溜時間の
不変傾向を解消し、競溜時間が任意に選定でき繊維の種
類に応じて適合した滞溜時間を得るようにすることもそ
の１つの目的である。

しかして上記の如き諸目的を達成する本発明連続熱処理
方法は２組の無端コンベア装置を用い、このコンベア装
置をその搬送部が互いに相対位し、かつ同調して熱処理
筒中を通過するように配置し、相対位する搬送部村間に
は挫屈状態の捲縮トウ塊をそのま）の状態で収容しなが
ら減圧室、緩衝室、高温加圧室、緩衝室、強制冷却室を
順次配設した熱処理筒中を通過させ、捲縮トゥ塊を仕込
箱内に充填した状態で減圧脱気、次いで減圧シール下で
捲縮トゥ塊内部の脱気状態均一化を図り、その後、加圧
蒸気処理を行ない更に緩衝冷却させることを特徴とする
。又、本発明は上記処理を行なうにあたり、仕込箱内の
トウ塊を常に所定圧力で締めつけるようになし、かつ、
強制冷却を効果的ならしめ上部に冷却空気吹出機構下部
に吸引機機を設置せしめて、前記処理を円滑に遂行する
ための具体的な装置機成を特徴とする。

特に前記本発明において注目すべき点は捲縮機を出た捲
縞トウ塊が減圧室で脱気された後、緩衝室に入り緩衝工
程に付されることである。

又、高温加圧室で繊維に適した処理温度、処理時間で処
理を行なった後、強制冷却に入る前に緩衝室を通過し、
緩衝作用が行なわれることである。しかも脱気より強制
冷却に至る全過程を通じて、充填繊維塊は常に各過程に
おける所定適正圧力下に保持されていることである。尚
、本発明において緩衝とは捲縦トウ塊に対し適宜時間の
潟溜による圧力シールを図り、トウ内部の状態を均一化
させることであり、減圧部又は加圧部の圧力シールは捲
縮トウ塊自身で自己シールをしているため、ある一定長
のシールゾーンが必要となる。

以下本発明の方法並びに装置の具体的な実施態様の一例
を添付図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の方法並びに装置の原理を示す概要図で
あって、Ａは熱処理筒、１は前記熱処理筒Ａを貫通して
回動する無端コンベアを構成する被処理繊維材料、例え
ば捲縮トウ魂を入れるための多孔充填箱で該充填箱１は
連結ピン４によって、順次連結され全体として無端コン
ベアを構成し、図示していないが適宜な駆動装置によっ
て駆動されるホイール５，５′によって一方向に連続的
に回動する。

２は前記無端コンベア上部に相対して、同方向に熱処理
筒Ａ内を貫通回動する充填箱１の上蓋であり図において
は多孔上蓋コンベアで示され、前記充填箱１の上面に第
３図に例示する如く例えば充填箱の側板と上蓋の側板が
互いに傾斜部分をもって突合せ噛合するようにして係合
被着されており、その外側をとりまいて同じく回動する
無端多孔耐熱ベルト３と共に駆動ホイール６，６′によ
って、充填箱１に押入されて移行する。

尚、充填箱１、上蓋コンベア２、無端耐熱ベルト３によ
って形成され、回動するコンベアは上下にガイドローラ
７が適宜、間隔で配置され、連続筒形状の維持と蛇行防
止がはかれており、コンベアの軌跡を該ガイドローラー
などで規制しながら、所定の場所を同一速度で同一方向
に移行し、熱処理筒Ａ内において充填箱１内部に収容さ
れた捲縦トウ塊に対し、熱処理を行なっている。この場
合上蓋コンベア２とその下方の耐熱ベルト３との間に介
在して充填箱１と耐熱ベルト３との間に充填された捲縮
トウ塊２４を常時所定圧力において圧縮し得るよう弾性
部材より成るスプリング機構が設けられ、捲縮トウ塊２
４の嵩減少に伴なし、弾性部材の圧縮力で耐熱ベルト３
を介して、常に所定の適正な圧力になるよう締め付け、
高減少によるシール不完全から起こる蒸気漏れ等を防止
している。第３図、第４図は該スプリング機構取り付け
部の詳細を図示しており、第３図では、板バネ２１が上
蓋コンベア２の下面に取り付けられて介設されており、
第４図では他の形態として板バネ２１の代わりにコイル
スプリング２１′を使用した場合が図示されていて、上
蓋コンベア２に取り付けられ耐熱ベルト押え板２２を介
して、捲縮トゥ塊２４を圧縮している。又、第４図にお
いて上蓋コンベア２と耐熱ベルト押え板２２の間に適宜
ガイド金具２３が取り付けられているが、ガイド金具２
３は上蓋コンベア２と耐熱ベルト３の間の進行方向のシ
ールを行なうと同時にベルト押え板２２が、下がり過ぎ
ないようストッパーの役目をするものである。熱処理筒
Ａの詳細な内部構造は第２図に図示する如く、前部より
減圧室８、前部緩衝室９、高温加圧室１０、後部緩衝室
１１、強制冷却室１２の各部に区分されており、各室の
出入口にはシール部１４が設けられていて圧力シールを
行なっている。この場合のシール方式は既知のグランド
シール方式、ラビリンスシール方式などが適宜使用され
る。減圧室はその内部の真勾度を設定する真空ポンプ１
３が連結されており処理しようとする繊維の種類に応じ
た真空度が設定され、処理中絶持されるようになってい
る。高温加圧室１０は被処理繊維をその物性に最も適し
た温度及び滞溜時間で処理するための室であり、高圧蒸
気が主として処理媒体に使用され該室１０内に送り込ま
れ繊維と接触する。図中、１０ａは上託送入部、１０ｂ
はドレン排出部である。緩衝室９，１１は内部に充填箱
コンベアを挟んで上下に充填箱１及び上蓋コンベア２に
設けられている多孔板を閉鎖するためのシール板１５が
設けられ、減圧部、加圧部の圧力シールが捲縦トウ塊自
身で自己シールをしていることに基づくある一定長のシ
ールゾーンを形成し、繊維の種類に応じて長さが選択さ
れ捲縮トウ塊内部の脱気或し、は蒸熱状態を均一化して
いる。又、後部緩衝室１１に続く強制冷却室１２には「
第２図並びに第５図に示す如く冷却媒体、主として冷却
空気循環機構が付設され、高圧ターボファン１６で圧縮
された空気が熱交換器１７で冷却され空気整流板１８、
整流多孔板１９を経て捲縮トウ塊２４を通過し下部の整
流多孔板１９及び空気整流板１８を経て、ターボファン
１６‘こ戻るようになっている。この際強制冷却室１２
内において上部を加圧状態、下部を吸引状態にするため
、ラビリンス又はグランドパツキンの如き空気シール部
２０が設けられる。勿論上記強制冷却室１２内の構成は
前記構成に限らず適宜設計変更可能であることは云うま
でもない。次に前記の如き熱処理装置の構成に基づき捲
縮トゥ塊を連続的に熱処理する態様について説明する。
充填箱１に充填された捲縞トウ塊を上蓋無機コンベァ２
と耐熱ベルトコンベア３から構成される密閉充填箱内に
収容してコンベアの回動と共にガイドロール７を経てシ
ール部１４を通って減圧室８に送入する。

この際捲縞トウ魂２４の充填密度は供給トゥの速度と充
填箱、無端コンベァの速度を調整することにより、希望
する充填密度を容易に得ることができる。又、減圧室８
の真空度は真空ポンプ１３により所定の真空度に設定し
ておく。減圧室８で脱気された捲縮トウ塊２４は次の前
部緩衝室９に入り、減圧シール下で捲縮トウ内部の脱気
状態を均一化した後、高温加圧室１川こ入る。かくして
、ここで各繊維の物性に最も通した温度及び満溜時間で
蒸気による熱処理が行なわれる。この室において熱処理
が進行するに伴って捲縮トゥ塊の嵩が減少するが、上蓋
コンベア２に取り付けられた弾性部材２１又は２１′で
所定圧力をもって圧縮され、嵩減少によるシール不完全
に対応する。高温加圧室１０における熱処理を終えた捲
緒トゥ塊は次に後部緩衝室１１に入り、充填箱１及び上
蓋コンベア２に設けられている多孔板を閉鎖するシール
板１５によりシール性を上げられ捲縮トゥ塊内部の処理
状態を均一化した後、強制冷却室１２に進められる。こ
の強制冷却室においてターボファン１６で圧縮した空気
を冷却して「捲縮トゥ塊を通過させ下部より吸引して冷
却した後、シール部１４を通り次の工程へ送り出される
。このようにして熱セットを終えた捲縮トゥ塊２４は一
連の本発明による連続熱処理された繊維となって、公知
の次工程を経て所要の用途に供される。

本発明は以上の如き方法及び装置構成より成るものであ
り、かかる本発明によれば｛１熱処理による捲縮繊維塊
のへタリに対応できる構成を有し、（２）緩衝室を設け
ることにより捲綾トウ魂によるシール性が向上し、かつ
状態の均一化が促進され、減圧から加圧等の一連の連続
処理操作を同一箭内において効果的に行なうことが出来
、又｛３｝捲縦トウ塊状で強制冷却するため熱処理セッ
ト後の捲縮形態の保持が完全に出来る等の種々の効果を
有している。

そしてこのように処理される繊維は連続的に回動する充
填箱中に静暦された状態で張力、摩擦などを全く受けな
いで減圧脱気して蒸気処理が行なわれるため、充填等の
内外共に温度むらがなく完全なヒートセットが出来ると
共に、これら蒸気セット時に必ず伴っていたセッターか
らの蒸気漏れを殆んど皆無となし強制冷却と相俊って熱
セット形態が完全に維持される。かくして、温度むらの
ない品質の均一性を備えたかつ捲縮むらもない商品価値
の高い捲縦繊維を提供することが出来る。しかも本発明
においては熱処理温度の範囲も極めて広く、温度及びセ
ット時間等を自由に選定し得るのであらゆる繊維に広範
囲に恒り使用可能であり、優秀な性質を有する連続熱処
理方法及び装置として頗る大なる有用性を有している。
尚、特に本発明方法及び装置は熱可塑性の強い各種合成
繊維に極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する装置の１例を示す概要図
、第２図はその要部を示す側断面図、第３図は充填箱無
端コソペアの拡大図で、イは縦断面図、口は部分側断面
図、第４図はスプリング機構の他の実施例を示す部分図
、第５図は強制冷却室の拡大縦断面図である。 １・・…・多孔充填箱、−２…・・・上蓋、８…・・・
減圧室、９・・・・・・前部緩衝室、１０・・・・・・
高温加圧室、１１・・・・・・後部緩衝室、１２・・・
・・・強制冷却室、２１，２１′・・・…スプリング機
構、２４……捲縮トゥ塊、Ａ・・・…熱処理筒。 鰍図 髪で図 髪Ｊ図 義子図 髪づ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 樋形状をなす多孔充填箱１を連結して構成した無端
   コンベアの上面に、多孔上蓋２を連結して構成した無端
   コンベア相対位して互いに同調回動する如く配設し、上
   記多孔充填箱１の内部に捲縮トウ塊２４を連続的に導入
   し次いで、前記上蓋２を多孔充填箱１上面に順次突合せ
   係合により被着せしめて、両コンベアの移行に伴つて捲
   縮トウ塊を上蓋付多孔充填箱内に保持して後続の熱処理
   筒Ａ中に設けられた減圧室８、緩衝室９、高温加圧室１
   ０、緩衝室１１、強制冷却室１２を順次通過させ、該処
   理筒内において、前記捲縮トウ塊２４を減圧、脱気し次
   いで減圧シール下で捲縮トウ塊内部の脱気状態を均一化
   させた後、充填箱１内捲縮トウ塊２４を所定の圧力で保
   持し乍ら加圧処理媒体と接触させ熱処理を行い、引続き
   充填状態で緩衝、冷却させることを特徴とする捲縮トウ
   塊の連続熱処理方法。 ２ 連続して導入される捲縮トウ塊を順次、その内部に
   充填する樋形状の多孔充填箱１を連結して構成した無端
   コンベアの上部に上記多孔充填箱上面を蓋止する多孔上
   蓋２を無端状に連結した上蓋コンベアを前記多孔充填箱
   無端コンベアの回動に同調して捲縮トウ塊が充填された
   多孔充填箱１上面に順次、その上蓋２が被着係合する如
   く配設し、かつ更に上記上蓋コンベアを囲繞して無端多
   孔耐熱ベルト３を上蓋コンベアと前記多孔充填箱コンベ
   アとの間を該ベルトが前記両コンベアと共に移行回動す
   る如く設置すると共に 前記多孔充填箱無端コンベアと
   上蓋コンベアがその間に無端多孔耐熱ベルト３を介在さ
   せて移行する経路にそれら両コンベア１，２及び耐熱ベ
   ルト３を含んで通過させる熱処理筒Ａを設置し、 該熱
   処理筒Ａ中に、減圧室８、前部緩衝室９、高温加圧室１
   ０、後部緩衝室１１及び強制冷却室１２を夫々シール材
   を介して順次区画配設し、前部及び後部の緩衝室９，１
   １には充填箱及び上蓋に設けられている孔を閉鎖するた
   めのシール板１５を設け、かつ多孔上蓋２と前記無端多
   孔耐熱ベルト３との間に多孔充填箱内のトウ塊を所定圧
   力でしめ付けるスプリング機構２１又は２１′を介設す
   ると共に強制冷却室１２に無端多孔耐熱ベルト３及び前
   記両無端コンベアをはさんで上部に冷却媒体吹出し機構
   、下部に吸引機構を夫々設置せしめたことを特徴とする
   捲縮トウ塊の連続熱処理装置。