(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
綿素材がスライバーの状態で精練及び漂白を行う際に、
薬剤を付した前記綿素材を水蒸気によって加熱する綿含有製品の製造方法において、
前記加熱の際に、前記スライバーを並べてシート状としたスライバーシートの状態で前記水蒸気を当てる綿含有製品の製造方法。
【請求項２】
前記水蒸気を当てて加熱した後に、前記スライバーシートを有孔の輸送媒体で輸送しながら水洗する、請求項１に記載の綿含有製品の製造方法。
【請求項３】
前記有孔の輸送媒体として、網状の内側コンベア及び外側コンベアを用い、
有孔ドラムを水洗液に浸漬させて配し、
前記スライバーシートの内側に前記内側コンベアを、前記スライバーシートの外側に前記外側コンベアを配して、
前記内側コンベアと前記外側コンベアとでスライバーシートを挟む状態で、前記有孔ドラムの外周に沿って前記スライバーシートを搬送させながら、前記有孔ドラムの内部の水洗液を吸引することで、前記外側コンベアの外側から水洗液を前記外側コンベア、前記スライバーシート、前記内側コンベア、前記有孔ドラムを順に通過させて、前記スライバーシートを水洗する請求項２に記載の綿含有製品の製造方法。
【請求項４】
前記漂白を終えた後に、前記綿素材がスライバーの状態で機能付与を行う、請求項１から３のいずれかに記載の綿含有製品の製造方法。
【請求項５】
前記漂白を終えたスライバーを用いて紡糸する、請求項１から４のいずれかに記載の綿含有製品の製造方法。
【請求項６】
水洗液に浸漬させた有孔ドラムと、
前記有孔ドラムの内部から前記水洗液を吸引する吸引装置と、
スライバーシートを挟む対となる網状の内側コンベア及び外側コンベアと、
前記スライバーシートの内側に前記内側コンベアを、前記スライバーシートの外側に前記外側コンベアを配して、前記内側コンベアと前記外側コンベアとで前記スライバーシートを挟む状態で、前記有孔ドラムの外周に沿って前記スライバーシートを搬送させるコンベアガイド装置とを有し、
前記吸引装置が前記有孔ドラムの内部の水洗液を吸引することで、前記外側コンベアの外側から水洗液を前記外側コンベア、前記スライバーシート、前記内側コンベア、前記有孔ドラムを順に通過させて、前記スライバーシートを水洗する吸引型水洗機。
【請求項７】
綿素材に対して精練工程と漂白工程とを連続して行う製造ラインであり、
前記精練工程及び前記漂白工程の少なくとも一方について、
前記綿素材のスライバーシートに液浸を行った液浸後の前記スライバーシートに水蒸気を当てて加熱させるスチーマーを有する、綿含有製品の製造ライン。
【請求項８】
綿素材に対して精練工程と漂白工程とを連続して行う製造ラインであり、
前記精練工程及び前記漂白工程の少なくとも一方について、
前記綿素材のスライバーシートに液浸を行った液浸後の前記スライバーシートに水蒸気を当てて加熱させるスチーマーと、加熱後の前記スライバーシートを水洗する請求項６に記載の吸引型水洗機とを有する、綿含有製品の製造ライン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、綿含有製品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
綿の農業としては近年、栽培方法や種子の改良・研究開発などにおいて、開発・合理化され、生産量を拡大する試みが行われている。生産された綿の基本となる素材はセルロースからなる繊維であるが、植物として収穫までに付着する汚れや微量の油分などの一次夾雑物を含んでいるため、白色ではなく茶色がかった色をしている。これらの夾雑物を含んだままでは、綿製品を染色しようとしても、夾雑物が染料を弾いてしまい、期待通りに染色することが難しい。【０００３】
このため、綿を含む繊維の加工では、上記の夾雑物を除去し、白色にした上で染色する必要がある。具体的には、紡績された原糸を使い、編み生地、織生地を製造し、排水処理設備と用水提供環境の整った染色工場で精練漂白をして、縫製前生機を作っている。【０００４】
具体的には、紡糸した糸を「かせ形状」として、パッケージ染色機またはハンク染色機で精練漂白して染色を行ったり、「チーズ形状」としてパッケージ染色機で精練漂白して染色を行ったりすることが一般的に行われている。場合によってはコスト削減のために、精練漂白をパッケージ染色機で行い、染色をハンク染色機で行うこともある。【０００５】
また、ジーンズ用の糸染色にあたっては、糸を束にしてロープ染色機を用いることが多い。ただし、精練漂白は糸形状でパッケージ染色機を用いることが多い。【０００６】
例えば、特許文献１には、紡糸、紡績、製織、編立て工程で付与される二次夾雑物まで含めて綿布を精練漂白で除去する加工方法が提案されている。また、織物に対して糊抜き及び精練をする際の薬品処理方法について特許文献２に提案されている。さらに、原糸を糸の段階で精練漂白してから編み・織をして縫製前生機を作る手法が用いられる場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２３８５５５号公報
【特許文献２】特許第５５５４１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、この精練、漂白工程では大量の水資源を消費する。綿製品を製造するために必要とするには染色工程を含めて大量の水資源を消費するが、その中でも精練及び漂白のために使用する水資源は、綿製品製造に用いる水資源全体のうち、７０〜８０％にも達する。この膨大な水資源の消費のため、綿花を製造できてもそこから綿製品の製造までを自国で行うことができない国や地域が多数存在する。これが多くの綿農業が発達した国々から、他の開発途上国に綿の繊維産業が移っていく大きな理由の一つとなっていた。【０００９】
だが、開発途上国では使用された水資源の浄化が不十分となることも多く、綿製品の製造が途上国の環境を悪化させることもあった。【００１０】
そこでこの発明は、綿含有製品の製造にあたり消費する水資源を抑制し、各国、引いては世界的な環境を保護することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、綿素材をスライバーの状態で精練及び漂白することにより、上記の課題を解決した。【００１２】
スライバーとは、綿を撚って糸にする前の帯状又はロープ状にした繊維の集合体である。このスライバーの状態では撚られた糸に比べて個々の繊維が絡み合っておらずに分離しているので、精練及び漂白に用いる薬品及び水が、個々の繊維に浸透しやすい。これにより、撚られた糸や織物を精練漂白する従来の手法に比べて、水の消費量を大きく削減することができる。【００１３】
またこの発明では、スライバーの状態で精練及び漂白する際に、水蒸気で加熱する構成を採用することができる。スライバーの状態であると、個々の繊維が大気に曝されているため、撚られた糸や織物と違って隣接する繊維同士が邪魔になることなく、水蒸気が個々の繊維に当たりやすい。このため、精練及び漂白に用いる薬品に浸した後、水蒸気による加熱が個々の繊維について隣接する繊維に妨げられることなく進行し、前記薬品の作用が十分に発揮される程度への高温への加熱が容易にできる。さらに、水蒸気は液体の水に比べて著しく比重が小さいため、湯浴で加熱して精練及び漂白する場合に比べて、水資源として見た際の消費量を著しく削減することができる。また、湯浴のために大量の湯を温める必要があった従来の方式に比べて、水蒸気として処理することで体積に比べて質量を著しく削減できるので、加熱に必要なエネルギー消費量も削減できる。【００１４】
さらにこの発明では、スライバーに水蒸気を当てる際に、スライバーを並べたシート状にして精練、漂白を行う構成を採用することができる。スライバーはまだ撚っていないが、棒状に纏めてしまうとその中心部には水蒸気が当たりにくくなる場合もありえなくはない。これに対して、シート状にスライバーを並べておくと、スライバーを構成するどの繊維も剥き出しになっており、水蒸気の消費量及びそのために必要な熱量も節約できる。また、シート状にすると隣接する繊維同士の間にわずかながら摩擦が発生し、薬液や水蒸気等で濡れていると一連のスライバーシートとして順次輸送させながら処理を進めることが可能となる。【００１５】
さらにこの発明では、前記水蒸気を当てて加熱した後に、前記スライバーシートを有孔の輸送媒体で輸送しながら水洗する構成を採用することができる。スライバーは糸と違って撚られていないため、長さ方向に強く引っ張ると分かれてしまいやすく、糸のように引いて輸送することは困難である。そこで、有孔の輸送媒体に載せて水洗することで、前記スライバーシートを構成するスライバーにほとんど力をかけることなく輸送し、水洗を行うことができる。前記輸送媒体としては、例えば、網状のコンベアが挙げられる。【００１６】
さらに、前記有孔の輸送媒体として、網状の内側コンベア及び外側コンベアを用い、
有孔ドラムを水洗液に浸漬させて配し、
前記スライバーシートの内側に前記内側コンベアを、前記スライバーシートの外側に前記外側コンベアを配して、
前記内側コンベアと前記外側コンベアとでスライバーシートを挟む状態で、前記有孔ドラムの外周に沿って前記スライバーシートを搬送させながら、前記有孔ドラムの内部の水洗液を吸引することで、前記外側コンベアの外側から水洗液を前記外側コンベア、前記スライバーシート、前記内側コンベア、前記有孔ドラムを順に通過させて、前記スライバーシートを水洗する構成を採用することができる。【００１７】
有孔の輸送媒体に挟みながら前記有孔ドラムの周囲に沿って回転させることで、前記スライバーシートが分かれるような力を掛けることなく、前記スライバーシートの仮想的なシート面を通過するように水洗液を通すことで省スペースでの水洗が可能となる。さらにまた、前記有孔ドラムの内部の水洗液を吸引して負圧にすることで、有孔ドラムの外周に沿って回転されていく前記スライバーシートを挟んだ前記網状のコンベアの外側から水洗液を吸引させ、定常的な水流を発生させつつ水洗が可能となる。吸引した水洗液はその一部を、前記有孔ドラムを格納する水槽における前記網状のコンベアの外側に循環させることで、水洗液の消費量を抑制することができる。従来の一般的な水洗方式では、水洗槽内での屈曲や持ち上げによる水置換で水洗を行い、水洗効率は屈曲や持ち上げ回数、水洗機台数に依存する。しかしそれでは水洗機台数が多数必要になり、また、スライバー加工では、屈曲・持ち上げ工程はスライバー切れを引き起こしてしまうおそれがある。吸引型で、輸送媒体にて挟み込んでスライバーシートを搬送しながら水洗することで、このスライバー切れのおそれをさらに抑制できる。さらに、従来の水洗方式では長大となる多数の水洗機を必要としていたが、有孔ドラムに沿って取りまわすため、水槽に必要とするスペースは著しく短くなる。これにより、水の消費量と工場用地を従来に比べて大きく削減することができる。【００１８】
また、前記漂白を終えた後に、スライバーの状態で機能付与を行う構成を採用することができる。繊維に様々な薬品による機能付与を行うに際しても、スライバーの状態で行った方が、薬液の浸透及び加熱の進行という点で有利であり、湯浴中で機能付与を行う場合に比べて水資源の消費量を削減することができる。漂白後に中和、湯洗を行った綿のスライバーは純粋なセルロースに近いため、機能付与の反応性が高く、作業効率が高い。【００１９】
上記の方法で前記漂白を終えたスライバーは、スライバーの状態のまま十分に白くなっている。これを紡糸することで個々の繊維が十分に白くなった糸が得られる。一旦撚ってから前記精練及び前記漂白を行う従来の糸では、撚ったことで内側に位置する部分に精練及び漂白の効果が届きにくく、大量の水を用いての精練及び漂白が必要となり、漂白が不完全な部分が残りやすかった。この発明による、スライバーの状態で前記精練及び前記漂白を終えたものを糸としたものは、撚ることによるデメリットを避けて前記精練及び前記漂白が終わっているため、個々の繊維への加工が十分に果たされており、品質もよいものとなる。【００２０】
この発明にかかる、漂白及び精練がされた綿を含む素材のスライバーは、スライバーの状態で既に漂白及び精練が済んでいるため、その後の染色は容易にできる。また、既に精練が終わっているため、紡糸、紡績、織布などの諸工程を経て、繊維製品を得ることも容易にできる。このとき、既に水資源を大量消費する精練と漂白はスライバーの状態で終わっているため、綿製品を製造するために必要な水資源の量を大きく減らすことができる。なお、綿１００％の綿製品に対して上記のスライバーを用いて紡糸した糸を用いるだけでなく、前記糸と綿以外の繊維の糸とを混合した綿含有製品を得ることもできる。【００２１】
この発明にかかるスライバーを加工して綿含有製品を製造するための装置として、
水洗液に浸漬させた有孔ドラムと、
前記有孔ドラムの内部から前記水洗液を吸引する吸引装置と、
スライバーシートを挟む対となる網状の内側コンベア及び外側コンベアと、
前記スライバーシートの内側に前記内側コンベアを、前記スライバーシートの外側に前記外側コンベアを配して、前記内側コンベアと前記外側コンベアとで前記スライバーシートを挟む状態で、前記有孔ドラムの外周に沿って前記スライバーシートを搬送させるコンベアガイド装置とを有し、
前記吸引装置が前記有孔ドラムの内部の水洗液を吸引することで、前記外側コンベアの外側から水洗液を前記外側コンベア、前記スライバーシート、前記内側コンベア、前記有孔ドラムを順に通過させて、前記スライバーシートを水洗する吸引型水洗機を採用することができる。【００２２】
すなわち、この発明にかかる綿含有製品を製造する製造ラインは、綿素材に対して精練工程と漂白工程とを連続して行う製造ラインであり、
前記精練工程及び前記漂白工程の少なくとも一方について、
前記綿素材のスライバーシートに液浸を行った液浸後の前記スライバーシートに水蒸気を当てて加熱させるスチーマーと、加熱後の前記スライバーシートを水洗する上記の吸引型水洗機とを有する構成を採用することができる。
【発明の効果】
【００２３】
この発明により、綿含有製品を製造するために必要な水資源の量を大幅に削減することができ、環境負荷を下げ、綿製品の製造が可能である地域を拡大できる。【００２４】
従来の紡糸後の糸に対して行うバッチ式の精練漂白では、界面活性剤や酵素剤、アルカリ剤などの精練液の液中でおよそ３０分の精練処理がされて、その後、同じ浴中で６０分から９０分間、界面活性剤、苛性ソーダ、過酸化水素などで漂白工程が行われた。苛性ソーダを使う精練漂白では、この高いアルカリ性を洗浄中和するために、多くの水と強い中和酸（硫酸）が必要になり、これが加工排水量増大と処理水質の悪化で排水負荷を高めてしまい、また強い酸は装置の損傷も起こしていた。スライバーに対して連続的に行う精練漂白では強アルカリを使う必要はなく、漂白反応は３〜８分程度、精練反応は５分以下で完了させることができ、時間短縮という点からも優れた製造方法である。さらには、水の加熱に必要なエネルギー量を削減でき、加工に必要とする工場スペースまで削減することができる。これらの効果により、従来では設置が難しかった地域でも、環境負荷の小さい繊維工場を立てて繊維産業を興すことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明にかかる綿含有製品の製造方法の手順の概略を示すフロー図
【図２Ａ】この発明にかかる綿含有製品の製造に用いる装置例を示す平面図
【図２Ｂ】図２Ａの正面図
【図２Ｃ】図２Ａの左側面図
【図３Ａ】この発明の実施形態例で用いる水洗機の平面図
【図３Ｂ】図３Ａの正面図
【図３Ｃ】図３Ａの左側面図
【図４】この発明の実施形態例で用いる水洗機の正面拡大図
【図５】この発明の実施形態例で用いるサクション水洗機の概略図
【図６】ステンレスネット上に載せたスライバーシートの実施形態写真
【図７】この発明にかかる綿含有製品の別の製造方法の手順の概略を示すフロー図
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、この発明について詳細に説明する。
この発明は、綿素材を用いた綿含有製品の製造方法、及びそれにより製造された綿含有製品である。ここで、綿含有製品とは、純綿製品と、綿を含みかつ他の繊維も含む製品との両方を含む。特に、純綿製品において本発明は好適である。
【００２７】
この発明で使用する綿素材とは、綿を含む繊維である。綿１００％素材だけでなく、綿と他の繊維との混紡繊維も利用できる。具体的には、ラミー（苧麻）、リネン（亜麻）、ヘンプ（大麻）などの麻と綿とを混紡した綿・麻混紡素材が挙げられる。また、羊毛と綿とを混紡した綿・ウール混紡素材、カシミアと綿とを混紡した綿・カシミア混紡素材、その他の獣毛と綿とを混紡した綿・獣毛混紡素材も挙げられる。さらに、絹糸と綿とを混紡した綿・シルク混紡素材も挙げられる。さらにまた、テンセル（登録商標）などのリヨセル、キュプラ（銅アンモニアレーヨン）、ポリノジック、レーヨン、竹レーヨンなどの再生セルロース繊維と綿とを混紡した綿・再生セルロース繊維混紡素材も挙げられる。さらにまた、アセテート繊維、ナイロン系繊維、アクリル系繊維その他の合成繊維と綿との綿・合繊混紡素材も挙げられる。
【００２８】
この発明では、綿素材を撚って糸にする前の、繊維の集合体であるスライバーの状態で加工を行う。綿が有する汚れや油脂成分などを取り除く精練と、茶色がかった色を白色にする漂白とを行う。基本的には前記精練の後、前記漂白を行う。スライバーはそのままでは繊維同士が絡み合っていないため、強い力を掛けると解けてしまう。このため、この発明で行うスライバーへの加工は、有孔の輸送媒体で輸送しながら行うと望ましい。有孔の輸送媒体とは、例えば網や鎖の集合体であったり、板面に孔を空けたものが挙げられる。網であれば網目の部分が孔となる。鎖を平面状に繋げたチェーンコンベアであれば個々のリングの孔や、リング同士の隙間が孔となる。孔を空けた板としては、コンベヤを構成する個々のブロックの板面に孔を空けたものが挙げられる。また、円筒状のドラムを構成する筒状の板の周面に孔を空けたものも挙げられる。
【００２９】
この発明では、スライバーをこれらの輸送媒体に載せて加工を行う。これらの輸送媒体は一種類のみを用いてもよいし、複数の輸送媒体を交互に用いてもよいし、複数の輸送媒体にスライバーを挟んでも良い。輸送媒体に載せる際には、スライバーをシート状に並べておくとよい。シート状に並べたスライバーを、スライバーシートと呼ぶ。並べてシート状にすることで、スライバーを構成する個々の繊維同士の摩擦により、まとまったものとして取り扱うことができ、輸送及び加工の際に必要となる強度を発揮する。これにより、後述する水蒸気や水流を受けても、個々の繊維が分かれて分離する事態を抑止できるようになる。
【００３０】
上記綿素材をスライバーで加工して、綿含有製品を得る製造ラインを含むフローを図１に示す。綿含有製品とは、上記綿素材と同様に綿を含む繊維からなる製品である。綿１００％素材だけでなく、綿と他の繊維との混紡繊維の製品も含む。製品の形態としては、紡糸した糸、糸から製造する布帛、布帛を用いて製造する服やタオルその他の実用製品が挙げられる。図１では製品として糸を得るまでの工程を例として示す。
【００３１】
まず、スライバーを供給源１１から取り出し、シート状に並べてスライバーシートを形成する。スライバーシートは区切りなく、連続的に形成されるものであると作業効率上望ましい。並べて形成させたスライバーシートを順次、前記輸送媒体に載せて、精練工程１２を行う。精練工程１２では、原綿が有する葉や茎などの混入物や、油脂や夾雑物その他の余分なものを、次の漂白工程１３の前に除去する。精練工程１２を終えたスライバーシートは、そのまま順次漂白工程１３へ導入する。漂白工程１３では、主に綿花の元の色に由来する黄色又は茶色に見える色の成分を除去し、繊維を白色にする。漂白工程１３の後、適宜必要となる後工程１４を行い、精練及び漂白が個々の繊維にまで徹底して行われた漂白済みスライバーが得られる。この漂白済みスライバーを紡糸する紡糸工程１５を経て、綿製品である糸が得られる。
【００３２】
上記のスライバーの供給源としては、ケンス方式でもよいし、ラップ巻式でもよい。また、そもそものスライバーの製造は、原綿のわたをカード機によって整列させて束ねることで得られる。ひも状に束ねたものを後からシート状に展開してもよいし、最初からシート状に展開しておいてもよい。連続した綿素材のスライバー形状の繊維束を、以降の工程で用いる機械幅における輸送媒体の幅以内の範囲に展開したシート状に整えて、一連のスライバーシートを順次形成させていく。順次形成された一連のスライバーシートである連続スライバーシートについて、順次工程を行っていく。この輸送を補助するため、連続スライバーシートを成型する成型速度と、以降の工程の加工速度は一致させているか、あるいは成型速度の方が速いことが必要となる。ただし、輸送媒体に載せるまでは、スライバー又はスライバーシートを引っ張る必要があるため、スライバーがほつれないように引張加重を調整する必要がある。
【００３３】
上記の精練工程１２から後工程１４までを、連続スライバーシートに対して連続して行う製造ラインの例を図２Ａの平面図、図２Ｂの正面図、図２Ｃの精練パッダー２１側から見た側面図に示す。図２Ａ及び図２Ｂ中左から右へと順次工程が進む。
【００３４】
まず、精練工程１２について説明する。精練パッダー２１では、精練工程１２の準備となる液浸工程１２ａを行う。精練パッダー２１は、投入口下側の内向傾斜した受け取り座でシート化された連続スライバーシート５１を受け取りする構造を持ち、それを精練液浸漬部２１ａに送り込む。送り込む際、及び装置内部で搬送する際には、連続するスライバーシート５１を載せて輸送することができる網状のコンベアなどの輸送媒体を用いる。精練液浸漬部２１ａで精練液付けされた連続スライバーシートを加圧マングル装置２１ｂで絞り後、送り出す構造を持つ。液浸工程１２ａの温度は特に加熱する必要はなく、常温（室温）で行うことができる。精練液浸漬部２１ａには精練液が溜められており、連続スライバーシート５１は５ｍ／分以上１０ｍ／分以下程度の速度で精練液中に浸漬される。ただし、一般的な糸に対する精練工程では精練液の液槽を４〜５槽程度用意して連続して液槽内をくぐらせて繊維内部への浸透を図るか、又は高温薬液での長時間加工を図ることになる。これは、綿繊維が油脂やペクチン質で覆われているために、水を吸わない撥水状態であるためでもある。これに対してこの発明では、連続スライバーシート５１に対して精練液を浸漬させるため、個々の繊維が絡み合う力が弱く、撥水状態であっても一度の浸漬で十分に精練液を個々の繊維に行き渡らせることができる。
【００３５】
上記の精練液は弱酸性である。概ねｐＨ３．０以上５．５以下程度であると好ましい。上記精練液には、酸の成分の他に、耐酸浸透剤、酵素触媒剤、脱気浸透剤などを含めると望ましい。酵素触媒剤は次の水蒸気加熱工程１２ｂの高温条件下で精練のための効果を発揮させる薬剤である。また、脱気浸透剤は、スライバーが含む空気と精練液との置換を促進させる。この脱気浸透剤により、浸透が速やかに進むので、前水洗槽、薬品付け槽などの装置が不要になり、加工に必要な水量を削減することができる。
【００３６】
液浸工程１２ａの出口側にある加圧マングル装置２１ｂのロール絞り条件は７０〜１００％程度であるとよい。ただし、ある程度の濡れ状態は確保される。濡れた状態の連続スライバーシートは個々の繊維の摩擦によって、以降の加工においても形状を維持することができる程度の強度を発揮する。上下のロールに挟まれる直前まで上記の輸送媒体によって搬送し、ロールで絞った直後から再び上記の輸送媒体で搬送するとよい。
【００３７】
次に、精練スチーマー２２では、精練液が付された連続スライバーシート５１を加熱する水蒸気加熱工程１２ｂを行う。精練液付けされた連続スライバーシート５１が送り込まれるスチーマー槽内に充満する水蒸気にて、精練反応を進行させる。スチーマー槽２２ａ内の温度は９８℃以上１０５℃以下程度が望ましい。温度が低すぎると水蒸気が結露して熱の伝達が十分に進まなくなるおそれがある。一方で、温度が高すぎると予期せぬ反応を起こすおそれがある。槽内の反応時間は１分以上５分以下程度が望ましい。導入する水蒸気の蒸気圧は、０．３ＭＰａ以上０．７ＭＰａ以下程度が望ましい。加圧マングル装置２１ｂで絞られていることで、連続スライバーシート５１の表面は濡れてはいるものの、水面はほとんど存在していない。このため、液体の水滴よりも十分に小さい水蒸気の分子が容易に個々の繊維に接触し、十分な熱量を速やかに供給して加熱し、精練反応を短時間で進めることができる。なお、水蒸気を全体にあてやすくするため、連続スライバーシート５１を輸送する輸送媒体は、網状のコンベアのように、載せている媒体に水蒸気を通過させる孔を有することが望ましい。
【００３８】
次に、水洗機２３では、連続スライバーシート５１に付着した反応後の精練液を洗浄する水洗工程１２ｃを行う。
【００３９】
水洗機２３では、連続スライバーシート５１を有孔の輸送媒体で輸送しながら水洗するとよい。個々のスライバーシートを独立して水洗液中に漬けるとほどけてしまう可能性があるが、有孔の輸送媒体に乗せたり挟んだりすることで、ほどけることを防ぎ、また、スライバーが傷むことを防止しながら、連続的に大量のスライバーを水洗することが可能となる。
【００４０】
特に、連続スライバーシート５１が傷まないように連続的な水洗をするための構成として、有孔の輸送媒体として網状の内側コンベア５３ａ及び外側コンベア５３ｂを用いて、この内側コンベア５３ａと外側コンベア５３ｂとの間に連続スライバーシート５１を挟んで液中に漬け、水流に曝すと、連続スライバーシート５１を両面のコンベアで保護しつつ水洗を進めることができる。
【００４１】
水洗機２３としては、通常の水洗機でも実用は可能である。ただし、液吸引式構造の水洗機５０を用いると、連続スライバーシート５１の形式で水洗するメリットを最大限に生かすことができる。概ね、一般的な置換式水洗機３〜４台分の洗浄効果を、液吸引式の洗浄機１台で果たすことができる。連続スライバーシート５１の個々の繊維が撚られていないため、液吸引を起こすことで、個々の繊維を速やかに洗浄することができる。また、液吸引は静的な液中にて洗浄する場合に比べて、少ない水量で水洗ができるため、使用水量を削減することができる。なお、静的な液中にて糸や織物の状態で連続的に洗浄する従来の方式では、水洗のために長大な水槽を必要としていた。この発明における水洗機５０を用いることで、水槽をコンパクトにまとめることができ、土地の占拠量も水の消費量も大幅に削減した省エネ工場を実現できるようになる。
【００４２】
液吸引式構造の水洗機５０は、水洗液に浸漬させる有孔ドラム５７を有し、この有孔ドラムの内側から水洗液を吸引する吸引装置を有する。さらに、連続スライバーシート５１の内側に内側コンベア５３ａを、連続スライバーシート５１の外側に外側コンベア５３ｂを配して、内側コンベア５３ａと外側コンベア５３ｂとで連続スライバーシートを挟む状態で、有孔ドラム５７の外周に沿って連続スライバーシート５１を搬送させるコンベアガイド装置を有する。
【００４３】
これらの上記吸引装置や上記コンベアガイド装置を含む水洗機５０の具体的な実施形態例を挙げて説明する。図３は吸引型の水洗機の実施形態例の三面図を示す。図３Ａは平面図、図３Ｂは正面図、図３Ｃは左側面図を示す。この中で特に、正面図の中心にある有孔ドラム５７付近を拡大した図を図４に示す。また、これらの図の有孔ドラム５７周辺の部分を模式化した図を図５に示す。
【００４４】
連続スライバーシート５１は、輸送媒体に載せられて水洗機５０に導入される。ここで輸送媒体としては、チェーンコンベア（内側コンベア５３ａ及び外側コンベア５３ｂ）を実施形態例として示す。内側コンベア５３ａと外側コンベア５３ｂとで連続スライバーシート５１を挟んで水洗したのち、外側コンベア５３ｂに載せられて搬送されてきた連続スライバーシート５１を、加圧マングル装置５２で絞り、余分な液を落とす。加圧マングル装置５２から出てきた連続スライバーシート５１を別のチェーンコンベア５３ｃで受けて、次へと搬送されている連続スライバーシート５１の実施形態例の写真を図６に示す。
【００４５】
図中左上から輸送される連続スライバーシート５１を、下側から輸送される外側コンベア５３ｂと、上側から輸送される内側コンベア５３ａとで挟んで、水洗槽５４の水洗水中に導入する。内側コンベア５３ａ及び外側コンベア５３ｂと、これらに挟まれた連続スライバーシート５１とは、一旦外側コンベア５３ｂが外側に向いた状態で、水洗槽５４の水洗水中に浸漬されている有孔ドラム５７の外周に沿って輸送されるように導入される。有孔ドラム５７は円筒形で複数の孔が設けられている。これらの孔は連続スライバーシート５１を洗浄する水洗水が十分な量を通過できる程度の大きさ及び数が空けられている。
【００４６】
この有孔ドラム５７の外周に沿って連続スライバーシート５１を連続的に搬送させるように、コンベアを取りまわすコンベアガイド装置を有する。上記コンベアガイド装置は、内側コンベア５３ａ及び外側コンベア５３ｂで、それらの一部で連続スライバーシート５１を挟み、挟んでいない部分ではそれらを連続的に搬送させるように、有孔ドラム５７の外部を取りまわすように後述するような複数のローラによって構成される。これらのローラの一部に、コンベア自体を動かすコンベア駆動装置が接続されているとよい。
【００４７】
内側コンベア５３ａは、図中中央上部を次のように周回する。ローラ７２ｂで下向きに方向を変えられて、下から送られてきた外側コンベア５３ｂとの間に連続スライバーシート５１を挟んだ三層構造となって、図中右下方向へ輸送される。ローラ５６ｂで引っ掛けて図中左下方向へ輸送方向を変え、有孔ドラム５７の外周を沿ってほぼ一周させる。このとき、内側コンベア５３ａは有孔ドラム５７の外周と接触するが、連続スライバーシート５１は内側コンベア５３ａの外側を回り、有孔ドラム５７に接触しない。三層構造のまま有孔ドラム５７から離れたら、ローラ５６ａで図中右上方向に輸送方向を変えられる。外側コンベア５３ｂがローラ７１ａで輸送角度を変えられるのに乗せられて連続スライバーシート５１が外側コンベア５３ｂに追随し、内側コンベア５３ａから離れる。内側コンベア５３ａはローラ７２ａで再び輸送方向を変えられ、テンショナー７０ａのテンションローラ７３ａを経由して再びローラ７２ｂへ至る。ここで、テンショナー７０ａは内側コンベア５３ａを上から押さえつけて、コンベアが緩まずに輸送されるようにする力を加えている。テンショナー７０ａが設けられる箇所は図の箇所に限定されるものではないが、連続スライバーシート５１と重なっていない箇所に設けると好ましい。重なっている箇所にテンショナー７０ａを配すると、連続スライバーシート５１に余分なテンションがかかり、スライバーを傷めるおそれがあるからである。
【００４８】
内側コンベア５３ａ自体を動かすコンベア駆動装置は、モーター６６からチェーン６９を介して回転される駆動ローラ６８に従って、ローラ７２ａを回転させることによって、全体が周回させられるように動く。なお、このローラ７２ａに限定されるものではない。この内側コンベア５３ａを動かす機構と、後述する外側コンベア５３ｂを動かす機構とによって、内側コンベア５３ａと外側コンベア５３ｂとに挟まれた連続スライバーシート５１が有孔ドラム５７の外周に沿って回転させられる。
【００４９】
一方、外側コンベア５３ｂは、水洗槽５４の内外を次のように周回する。図中左から送られてきた外側コンベア５３ｂは、ローラ７１ｊで右下方向に輸送角度を変えられるとともに、上から送られてきた内側コンベア５３ａとの間に連続スライバーシート５１を挟んで、三層構造となって図中右下方向へ輸送される。次に、ローラ５６ｂで輸送方向を変えられ、有孔ドラム５７に沿って上記のようにほぼ一周される。このとき、内側コンベア５３ａが有孔ドラム５７に接する内側であり、連続スライバーシート５１が間に挟まり、外側に外側コンベア５３ｂが配されて輸送される。ローラ５６ａで輸送方向を図中右上方向に変えられ、ローラ７１ａによって外側コンベア５３ｂは輸送の傾きを緩やかに変えられる。このときに、連続スライバーシート５１は内側コンベア５３ａから離れて、外側コンベア５３ｂに乗せられて加圧マングル装置５２を構成する２つのローラの接点まで送られる。外側コンベア５３ｂは、前記２つのローラの接点の手前に設けられたローラ７１ｂによって下向き逆方向へ輸送方向が変えられる。さらに、ローラ７１ｃ、ローラ７１ｄ、ローラ７１ｅを順に介して水洗槽５４の下側に設けられたローラ７１ｆで、水洗槽５４の底面の下をくぐって図中左方向へ輸送するように輸送方向が変えられる。ローラ７１ｇ、ローラ７１ｈを介して、外側コンベア５３ｂは上方向へ輸送方向が変更され、ローラ７１ｉによって水平に近い方向へ輸送方向を変えられる。テンショナー７０ｂのテンションローラ７３ｂを介して、ローラ７１ｊに至り、再び三層構造となって同様に周回する。ここで、テンショナー７０ｂも、外側コンベア５３ｂを上から押さえつけて、コンベアが緩まずに輸送されるようにする力を加えている。内側コンベア５３ａと同様に、設けられる箇所は図の箇所に限定されるものではないが、連続スライバーシート５１と重なっていない箇所に設けられていることが望ましい。
【００５０】
外側コンベア５３ｂ自体を動かすコンベア駆動装置は、モーター６６からチェーン６９を介して回転される駆動ローラ６８に従って、ローラ７１ｄを回転させることによって、全体が周回させられるように動く。なお、このローラ７１ｄに限定されるものではない。
【００５１】
連続スライバーシート５１は、これらの内側コンベア５３ａ及び外側コンベア５３ｂに挟まれて、有孔ドラム５７の外周に沿って輸送される。この挟み込みによる輸送によって、スライバーが摩擦抵抗や接触抵抗などによりスライバー切れを起こすことを抑制する。また、連続スライバーシート５１を挟み込んで回転させながら導入し、排出させることで、比重が軽く浮かび上がりやすいスライバーを順次液中に沈めることができ、生地浮きを防止するとともに、浸透性の向上に繋がる。
【００５２】
内側コンベア５３ａ及び外側コンベア５３ｂは水流を通しうる有孔の輸送媒体であり、これらの動きをガイドする有孔ドラム５７も水流が通過可能な複数の孔が周囲に空けられている。また、連続スライバーシート５１自体も個々の繊維が撚られていないため、個々の繊維が水流に曝されやすい構造となっている。また、有孔ドラム５７の中心部付近から軸方向に水洗水を吸引する吸引口５９を設けてある。吸引装置によりこの吸引口５９から水洗水が引っ張られることで有孔ドラム５７の内部に負圧が生じ、水洗槽５４内の水は外側コンベア５３ｂと連続スライバーシート５１と内側コンベア５３ａと有孔ドラム５７とを順に通過して、有孔ドラム５７の内部へと吸引される。その流れに曝されることで、連続スライバーシート５１は速やかに水洗される。挟まれてコンベアにより移動しているためズレや接触移動が無く、効率よく繊維内の液置換が行えるので、水洗効率は単純な水洗機に比べて著しく高い。
【００５３】
水洗された連続スライバーシート５１は、加圧マングル装置５２で水分を絞られたのち、チェーンコンベア５３ｃに乗せられた状態で次の工程へと運ばれる。
【００５４】
なお、水洗槽５４の水は連続スライバーシート５１に同伴して系外へと排出され続けるため、適宜給水を行うことが望ましい。具体的には、有孔ドラム５７の中心の軸方向に設けられた吸引口５９から吸い込んだ水は、下方へ向かう吸引配管６２を介して、ポンプ６３に導入される。このポンプ６３が有孔ドラム５７の内部から水を吸い上げる吸引装置となる。水はポンプ６３から、上方向へ向かう送出配管６４へ送り込まれる。送出配管６４から、設定水面より上に設けた注ぎ口６５から水洗槽５４内に還流される。一方、水洗が終わった連続スライバーシート５１も出口付近に設けた加圧マングル装置５２を通して余分な水を落とした上で、次の漂白工程１３へと送り込むとよい。
【００５５】
次に、漂白工程１３について説明する。漂白パッダー３１では漂白工程１３の準備となる液浸工程１３ａを行う。漂白液浸漬部３１ａと加圧マングル装置３１ｂを有する基本的な装置と構造は上記の精練パッダー２１で行う液浸工程１２ａと同様であり、連続スライバーシート５１に漂白液を付着させる。ただし、用いる漂白液は精練液とは異なる。
【００５６】
上記の漂白液は、漂白剤を含むアルカリ性である。概ねｐＨ８．５以上１１．０以下程度であると好ましい。漂白剤としては過酸化水素水が好適に用いることができる、また、濡れを進める浸透剤を含んでいると薬液の浸透が速やかに進み、前水洗槽、薬品付け槽などの装置が不要になり、加工に必要な水量を削減することができるので好ましい。また、水素安定剤や反応触媒を有していると好ましい。アルカリ性に調整するアルカリ剤としては、例えば炭酸ナトリウムなどの弱アルカリ性を示す薬剤が好適に用いられる。
【００５７】
液浸工程１３ａの出口側にある加圧マングル装置３１ｂのロール絞り条件は７０〜１００％程度であるとよい。ただし、ある程度の濡れ状態は確保される。濡れた状態の連続スライバーシートは個々の繊維の摩擦によって、以降の加工においても形状を維持することができる程度の強度を発揮する。
【００５８】
次に、漂白スチーマー３２では、漂白液が付された連続スライバーシートをスチーマー槽３２ａの水蒸気で加熱する水蒸気加熱工程１３ｂを行う。スチーマー槽３２ａの条件は上記のスチーマー槽２２ａと同様の条件が採用できる。漂白液付けされた連続のスライバーシートが送り込まれて、スチーマー槽内に充満する水蒸気にて漂白反応をさせる。加熱された漂白液により生じる反応の内容は異なるものの、装置の構造や条件は基本的に精練工程１２と同様の条件が望ましい。ただし、漂白スチーマー３２における槽内の反応時間は６分以上８分以下程度が望ましい。精練よりは時間がかかるものの、この反応時間は、従来の漂白を湯浴中で行った場合の反応時間に比べて、最大でも半分以下、場合によっては４分の１以下にまで大きく削減できるものである。このため、精練以上に処理負荷を必要とする漂白において必要とするエネルギーや水の消費量を、従来よりも大幅に削減することができる。
【００５９】
次に、水洗機３３では、連続スライバーシートに付着した反応後の漂白液を洗浄する水洗工程１３ｃを行う。上記の水洗工程１２ｃと同様に、吸引型の水洗機５０を用いると、漂白液を洗うために必要な水量を削減しつつ、連続スライバーシート５１を傷めることなく速やかな水洗が可能となる。
【００６０】
その後、後工程１４へと移る。まず、中和パッダー４１で中和工程１４ａを行う。漂白後の水洗が終わっても漂白液によって連続スライバーシート５１はアルカリ性であるため、これを中性にする。その後、湯洗シャワーパッダー４２で湯洗工程１４ｂを行い、仕上げとする。
【００６１】
なお、この後工程の中で、又は後工程に前後して、その他の機能加工を行ってもよい。例えば、耐久柔軟加工、洗濯耐久性加工、抗菌加工、速乾機能加工、汗臭消臭加工、加齢臭消臭加工、撥水加工などである。後工程の後に機能付与工程１７を行うフローの例を図７に示す。機能付与工程１７以外は図１に示す上記の実施形態と同様である。機能付与工程１７としては、連続スライバーシートを浸す液浸工程１７ａで、付与すべき機能に対応した薬液に浸す。液浸工程１７ａでは上記の加工のそれぞれに対応した薬液を用いる。また、それらの加工の複数に対応した薬液を用いてもよい。後工程１４で中和工程１４ａと湯洗工程１４ｂを終えた後のスライバーは中性で取り扱いやすく、夾雑物を除去した状態であり、加工のための薬剤を反応させやすい。なおかつスライバーであるため機能加工のための薬剤が互いの繊維によって邪魔されにくく、好適に速やかに薬剤を浸透させ、かつ効果を発現させることができる。その後、乾燥工程１７ｂで液成分を除去させて、効果の高いスライバーを得ることができる。このスライバーを紡糸工程１５で紡糸して、個々の繊維に好適に機能付与された綿製品を得ることができる。これにより、従来のように糸や織物の状態で機能付与していた場合に比べて、機能加工において必要となる水の消費量やエネルギー消費量、さらには加工に必要とするスペースまで大きく削減することができる。
【００６２】
また、図示しないがこの後、連続スライバーシート５１のままでスライバーを乾燥させるとよい。濡れているスライバーシートは繊維同士の摩擦力が高まるためある程度の強度を発揮するが、乾燥するとこの強度が低下する。このため、乾燥も有孔の輸送媒体に載せたまま行うことが望ましい。また、乾燥中における風量・風速・風圧による過剰な飛散を防止するよう制御された機器を持つ構造であると好ましい。乾燥機内部は、被乾燥物の上下から熱風を吹き出すが、吹き出し口の構造により、連続スライバーシートの繊維間の隙間にも熱風が通り易くした構造を有するとより好ましい。乾燥に必要な熱源は、蒸気、ガス、電気ヒーターでも良い。与える熱の温度は、乾燥させる綿素材の材質により、７０℃〜１８０℃に可変できると好ましい。連続スライバーシートが十分に乾燥された結果、風圧、風量を制御できる乾燥機の機能により、投入時の連続スライバーシート形状のような膨らみのある連続スライバーシートが得られる。
【００６３】
こうして、漂白されたスライバー、あるいは機能加工までがされたスライバーが得られる。得られた連続スライバーシートは、ゲレンスライバーの形状にしてから、糸紡績（紡糸工程１５）をすることになる。ゲレンスライバーにするためには、次の第一、第二の方法のどちらかを選んでよい。第一の方法では、通常の原綿紡績の工程と同じに、混打綿機からカード機などを通り、練条機を経てから糸紡績用のゲレンスライバーが作成される。第二の方法では、１本ずつに分離分配された形状のスライバーでは、そのまま練条機に投入し、糸紡績用のゲレンスライバーが作成出来る。第一、第二のどちらの方法でも良く、これのゲレンスライバーより、各種番手の機能性紡績糸を希望の番手で紡績出来ることになる。このうち、第一の方法の場合は、製造工程と時間がかかるためコスト高になる。一方、第二の方法では、加工したスライバーをそのまま、練条機へ投入できるので短時間でコスト高なしに紡績糸の製造が出来るので、生産の合理化に寄与することが可能になる。第二の方法を実施するには、乾燥後にスライバー分離装置を通して、シート状スライバーから、１本スライバーに分離することが必要だが、その装置は需要に合わせて追加出来るように、すでにスライバー分離分配装置として準備されていると望ましい。
【００６４】
なお、布帛、実用製品を得る場合は図１の工程の後に糸を組み合わせて布帛を得る工程と、布帛を切断、縫製などして必要な形態に仕立て上げる工程などが追加される。
【実施例】
【００６５】
この発明にかかる水蒸気によるスライバーの精練及び漂白を実際に行った場合の実施例を示す。なお、白色度の評価はＪＩＳ白色度とハンター白色度で表し、白色度の計測は、コニカミノルタ社のＣＲ４１０  色彩色差計で行った。その結果を下記表１に示す。【００６６】
【表１】
0006757484.tif 000002
【００６７】
（実施例１，２）
水蒸気による精練工程では、下記表２の構成からなる精練液により精練を行った。酸精練剤……ケミストＤＮ（里田化工製）、耐酸浸透剤……アニゾールＭＡ−２７（里田化工製）、酵素触媒剤……ＡＣ６００（洛東化成工業製）、脱気浸透剤……ＭＡＣ−Ｎ２（北広ケミカル製）である。常温の精練パッダーで液付け処理後、１００℃の水蒸気で３分間処理し、図３Ａ〜Ｃ及び図４に示す吸引水洗機にて水洗した。その後に次に記載の漂白を行った。【００６８】
【表２】
0006757484.tif 000003
【００６９】
（比較例１）
精練液に浸漬して行うバッチ精練では、加工機械は日本特許第５５４１７２号公報に記載された日阪製作所製チーズ染色機に入れるステンレス製オープンバスケットを製作し、これにスライバーをセットし加工を行った。液温５０℃で３０分かけて処理し、水洗後、実施例１の漂白と同じ薬剤・条件で、スチーム漂白を行った。【００７０】
（実施例１，２，比較例１：漂白）
漂白はどちらも水蒸気型で行った。漂白パッダーに漂白液を付して、１００℃の水蒸気にて３分間処理した。その後出口の加圧マングル機で漂白液を絞った後、図３Ａ〜Ｃ及び図４に示す吸引型水洗機で水洗し、中和、湯洗いを行った。漂白液の構成は次の表３の通りである。用いた薬剤は次の通りである。すなわち、漂白剤……過酸化水素３５％（ＡＤＥＫＡ製）、浸透剤……ＭＡＣ−２５Ｓ（北広ケミカル製）、安定剤……ホクトール１１０（北広ケミカル製）、安定剤……ネオレートＰＬ−３（日華化学製）、反応触媒……カタリストＯＸ（里田化工製）、アルカリ剤……炭酸ナトリウム（ソーダ灰）（トクヤマ製）である。なお、ｐＨは１０．３であった。【００７１】
【表３】
0006757484.tif 000004
【００７２】
工程時間は、スチーム精練では３分で処理、バッチ処方精練では３０分で処理した。処理液量が、スチーム精練では加工する量と同じ程度であることに比べて、バッチ処方の精練では、加工量の１０倍程度の液量が必要になる。このため、バッチ処方精練では、スチーム精練に比べて処理時間が長く、加工液の排液量も増えることになるので、本発明により、短時間、低排水量で環境負荷の減少、エネルギー削減などに繋がると言える。また、スチーム精練処理の白色度は、バッチ精練処理の白色度より高く、脱気浸透剤を使用した方がより白色度が高い結果となり、実際の品質も向上させることができた。
【符号の説明】
【００７３】
１１  供給源
１２  精練工程
１２ａ  液浸工程
１２ｂ  水蒸気加熱工程
１２ｃ  水洗工程
１３  漂白工程
１３ａ  液浸工程
１３ｂ  水蒸気加熱工程
１３ｃ  水洗工程
１４  後工程
１４ａ  中和工程
１４ｂ  湯洗工程
１５  紡糸工程
１７  機能付与工程
１７ａ  液浸工程
１７ｂ  乾燥工程
２１  精練パッダー
２１ａ  精練液浸漬部
２１ｂ  加圧マングル装置
２２  精練スチーマー
２２ａ  スチーマー槽
２３  水洗機
３１  漂白パッダー
３１ａ  漂白液浸漬部
３１ｂ  加圧マングル装置
３２  漂白スチーマー
３２ａ  スチーマー槽
３３  水洗機
４１  中和パッダー
４２  湯洗シャワーパッダー
５０  水洗機
５１  連続スライバーシート
５２  加圧マングル装置
５３ａ  内側コンベア
５３ｂ  外側コンベア
５３ｃ  チェーンコンベア
５４  水洗槽
５６ａ，５６ｂ  ローラ
５７  有孔ドラム
５９  吸引口
６０  オーバーフロー
６２  吸引配管
６３  ポンプ
６４  送出配管
６５  注ぎ口
６６  モーター
６８  駆動ローラ
６９  チェーン
７０ａ，７０ｂ  テンショナー
７１ａ〜７１ｉ  （外側コンベア用の）ローラ
７２ａ，７２ｂ  （内側コンベア用の）ローラ
７３ａ，７３ｂ  テンションローラ
【要約】
綿含有製品の製造にあたり、綿素材がスライバーの状態で精練及び漂白を行う。【図１】
0006757484.tif 000005
【図２Ａ】
0006757484.tif 000006
【図２Ｂ】
0006757484.tif 000007
【図２Ｃ】
0006757484.tif 000008
【図３Ａ】
0006757484.tif 000009
【図３Ｂ】
0006757484.tif 000010
【図３Ｃ】
0006757484.tif 000011
【図４】
0006757484.tif 000012
【図５】
0006757484.tif 000013
【図６】
0006757484.tif 000014
【図７】
0006757484.tif 000015