(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩基性物質を含む処理浴にポリエステル繊維を含む編織物を浸し、処理浴の温度を測定しつつ、前記処理浴を一定の処理温度まで昇温して保持し、冷却するポリエステル繊維の減量加工方法であって、少なくとも前記処理浴を前記処理温度まで昇温している間に、前記編織物の減量率を少なくとも１回計測する計測過程と、前記計測の結果に基づいて、前記処理温度から冷却を開始する時点を算出する算出過程とを含むポリエステル繊維の減量加工方法において、
前記算出過程における算出は、前記処理浴を一定温度まで昇温して保持し、冷却が終了するまでの間、前記減量率の変化率が略台形に沿って変化することを前提に行われるポリエステル繊維の減量加工方法。
【請求項２】
前記計測過程における計測は、前記処理浴に含まれる前記塩基性物質の濃度を中和滴定により測定し、測定結果に基づいて前記減量率を求めることにより行われる請求項１に記載のポリエステル繊維の減量加工方法。
【請求項３】
前記計測過程における計測は、前記処理浴を前記処理温度まで昇温している間に１回のみ行われる請求項１または２に記載のポリエステル繊維の減量加工方法。
【請求項４】
前記計測過程における前記減量率の計測は、前記処理浴を前記処理温度まで昇温している間及び前記処理浴を前記処理温度に保持している間に行われる請求項１または２に記載のポリエステル繊維の減量加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリエステル繊維を含む編織物を減量加工して編織物の風合いを変更する減量加工方法及び装置に関し、特に、比較的単純な構成で容易に減量加工の終点を決定することのできるポリエステル繊維の減量加工方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエステル繊維を含む編織物を、塩基性物質を含む処理浴中に浸して、ポリエステル繊維を表面から加水分解して編織物の風合いを変化させる減量加工が行われている。通常、編織物は例えば所定の濃度の苛性ソーダのような塩基性物質が含まれている処理浴が収容された処理槽内にセットされ、編織物を液流処理しつつ、処理浴を例えば８０〜９５℃の一定の処理温度まで昇温して保持することによりポリエステル繊維を加水分解処理させ、所定の減量がなされたら冷却して加水分解の進行を止めるようにしている。しかし、処理浴の濃度や昇温速度や処理時間などコントロール可能な条件を予め設定したとしても、これらのバラツキや他の条件の微妙な変化により減量の度合いが相当に変動してしまうのが現実である。減量が進みすぎると編織物の引き裂き強度が低下し、足りないと所望の風合いが得られない。従って減量加工を行う際には、熟練した作業員の知識と経験が常に必要であり、自動化が困難で、作業の効率も悪く、加工に失敗することも多かった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
よって本発明の目的は、比較的単純な構成で、容易に減量加工の終点を決定することのできるポリエステル繊維の減量加工方法及び装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、塩基性物質を含む処理浴にポリエステル繊維を含む編織物を浸し、処理浴の温度を測定しつつ、前記処理浴を一定の処理温度まで昇温して保持し、冷却するポリエステル繊維の減量加工方法であって、少なくとも前記処理浴を前記処理温度まで昇温している間に、前記編織物の減量率を少なくとも１回計測する計測過程と、前記計測の結果に基づいて、前記処理温度から冷却を開始する時点を算出する算出過程とを含むポリエステル繊維の減量加工方法において、前記算出過程における算出は、前記処理浴を一定温度まで昇温して保持し、冷却が終了するまでの間、前記減量率の変化率が略台形に沿って変化することを前提に行われるようにポリエステル繊維の減量加工方法を構成した。
【０００５】
本発明に係るポリエステル繊維の減量加工方法においては、処理浴にポリエステル繊維を含む編織物を浸して減量加工する間、少なくとも処理浴を一定の処理温度まで昇温している間に、編織物の減量率を少なくとも１回計測する。計測の結果に基づいて、処理温度から冷却を開始する時点を算出し、算出された時点で冷却を開始し、減量加工を終了する。
【０００６】
以上のようなポリエステル繊維の減量加工方法によると、処理浴を昇温中における計測の結果を含む減量率の計測の結果に基づいて、適当な減量加工の終点を得ることができ、よって容易に減量加工の終点を決定することができる。
【０００７】
減量率の計測は、典型的には、加水分解に伴う処理浴中の塩基性物質の減少や加水分解生成物の増加を測定し、これらの変化した量から加水分解されたポリエステル繊維の量を計算して行うことができる。好ましくは処理浴に含まれる塩基性物質の濃度を中和滴定により測定し、測定結果に基づいて減量率を求める。
【０００８】
冷却を開始する時点の算出は、処理浴を一定温度まで昇温して保持し、冷却が終了するまでの間、減量率の変化率が略台形に沿って変化することを前提に行われる。図１は、処理浴を一定温度まで昇温して保持し、冷却が終了するまでの減量率及び減量率の変化率の時間に対する変化を表す図である。図１の上部に示すように、減量率は処理浴の温度が上昇するにつれて増加し、一定の処理温度の間は一定になり、冷却を開始すると減少するＳ字形曲線を呈する。図１の下部に示すように、減量率の変化率は昇温中は一定の割合で増加し、一定の処理温度の間は変化せず、冷却中は一定の割合で減少する台形となる。図１では等脚台形として示してある。従って、減量率の変化率がこのような台形に沿って変化すると仮定すると、処理浴の温度を測定しつつ、処理浴を処理温度まで昇温している間（０からｔａまでの間）に１回のみ（例えばｔｍ１において）行えば最終的な減量率を調整することができる。すなわち処理開始から昇温が終了するまで（０−ｔａ）と、冷却開始から冷却が終了するまで（ｔｂ−ｔｃ）との間に減量される量が推定できるので、処理温度に保持する時間（ｔａ−ｔｂ）の長さを調節することにより、最終的な減量率を決定することができる。
【０００９】
減量率の変化率がほぼ台形に沿って変化する条件は、減量加工開始から終了までの塩基性物質の濃度が変化する範囲が十分に小さいこと、減量率を正確に測定可能であること、処理浴の昇温及び冷却の速度がほぼ一定であること、処理温度がほぼ一定に維持されること等が挙げられる。また、処理浴中の塩基性物質の初期の濃度が所定の濃度に正確に調整されていること、減量率を正確に測定可能であることなど各装置の精度が減量率の正確さに影響を与えることになる。
【００１０】
減量率の計測は、処理浴を処理温度まで昇温している間（ｔｍ１）に加え、処理浴を処理温度に保持している間（例えばｔｍ２）に行ってもよく、これにより減量加工の進行状況を確認し、より正確な冷却を開始する時点を求めることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るポリエステル繊維の減量加工方法の一つの実施の形態について、添付の図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
図２は、本発明に係るポリエステル繊維の減量加工方法の一つの実施の形態を実施可能な減量加工装置を概略的に表す図である。
【００１５】
処理浴である苛性ソーダ溶液は、貯槽１内にそれぞれフローメータ２、３を通じて液状苛性ソーダと水とを一定量供給し、ポンプ４により水と液状苛性ソーダとを十分に混合させることにより生成される。貯槽１内の苛性ソーダ水溶液の濃度は濃度計測装置５により計測される。計測された濃度は電気信号化されてコンピュータ６に入力され、コンピュータ６は濃度が適当な範囲内であるか否かを判定する。好ましい濃度は、例えばポリエステル繊維の種類に応じて固形換算濃度２０〜１００ｇｒ／Ｌの特定の濃度が選択される。適当な範囲を超えていれば弁を開いて液状苛性ソーダあるいは水を注ぎたす等の調整を行う。以下、特に言及しない限り、コンピュータ６は各装置を制御し、濃度計測装置５や他のセンサから信号を受け取って数値計算を行う。
【００１６】
苛性ソーダ水溶液が供給される処理槽７には、ポリエステル繊維を含む編織物が既にセットされている。処理槽７は、浸漬処理タイプであればウインス方式、液流方式、吊り方式等いずれのタイプでもよい。処理される編織物は、ポリエステル繊維を含んでいれば足り、ポリエステル繊維のみからなる糸のみを含むもの、編織物に他の糸を含むもの、糸に他の繊維が複合されたものが対象となる。
【００１７】
苛性ソーダ水溶液が処理槽７に注ぎ込まれると、ポンプ９により熱交換器１２を含む回路を苛性ソーダ水溶液が循環し、苛性ソーダ水溶液は昇温カーブに沿って昇温する。適当な温度は７０〜９５℃である。処理槽７内の苛性ソーダ水溶液の温度はセンサ（図示していない）により計測され、センサはコンピュータ６に接続されており、コンピュータ６は苛性ソーダ水溶液の温度を常に監視するとともに熱交換器１２の動作を制御して苛性ソーダ水溶液の温度を一定の処理温度まで昇温させて保持し、降温させる。処理槽７の液流処理機（図示していない）も回路１１を通じてコンピュータ６により制御されており、苛性ソーダ水溶液の昇温開始に前後して、液流処理機等の駆動機構を作動させ、減量加工処理が開始される。
【００１８】
濃度計測装置５は、管路１０及び採液ポンプ１３を介して処理槽７内に接続されている。濃度計測装置５はコンピュータ６に接続されており、相互に信号を授受可能である。コンピュータ６は指令を発して濃度計測装置５及び採液ポンプ１３を作動させ、処理槽７内から所定量の苛性ソーダ水溶液を採取させて苛性ソーダ濃度を測定させる。測定値は電気信号としてコンピュータ６に入力される。コンピュータ６は、測定値を測定時刻（正確には採液した時刻）とともにテーブルの形で一旦記憶しておく。
【００１９】
濃度測定装置５及び採液ポンプ１３は苛性ソーダ濃度をなるべく正確に測定できることが好ましい。採液ポンプ１３は好ましくはＦＭＩ社製(FLUID METERING, INC.)製のSTH-ICTC-LFセラミック製バルブレスピストン方式高精度定量ポンプのような、５．０ｍＬ以上、望ましくは１０．０ｍＬ以上の液体を正確にサンプリング可能な定量ポンプを利用するのが好ましい。このような定量ポンプはステッピングモータ（図示していない）により作動し、ステッピングモータは所定数のパルスを発するドライバ（図示していない）により駆動される。ドライバを制御するコントローラ（図示していない）は、コンピュータ６に接続されており、コンピュータ６からの指令を受けてドライバを作動させる。
【００２０】
濃度測定装置５には、採液ポンプ１３により採液された液体が貯留されるサンプル液留ポットと、サンプル液留ポットが収納される磁気撹拌器付の温度調整ウオーターバスと、パージングのための水タンクと、硫酸溶液である標準液を０．１ｍＬ単位で一定量サンプル液留ポットに供給する定量ポンプと、サンプル液留ポット内の液体の温度を計測する温度計と、サンプル液留ポット内の液体のｐＨを測定する分析計とを含む（いずれも図示していない）。
【００２１】
コンピュータ６は、採液ポンプ１３を作動させて一定量の苛性ソーダ水溶液をサンプル液留ポットに供給させる。苛性ソーダ水溶液は、温度が測定され、温度調整がなされる。例えば分析計が７０℃の温度でｐＨ測定をするよう設定されている場合、苛性ソーダ水溶液が７０℃以下であれば温度調整ウオーターバスがサンプル液留ポットを加温し、７０℃以上であれば室温の水が水タンクからパージングされて冷却される。設定温度に近づくと、定量ポンプにより硫酸溶液がサンプル液留ポット内に導入され、中和滴定がなされる。定量ポンプにより供給された硫酸溶液の量により、苛性ソーダ水溶液中の苛性ソーダの濃度を測定することができる。分析計の出力信号はコンピュータ６に入力される。
【００２２】
次に本実施の形態の作用について説明する。
【００２３】
上述のように適当な範囲の所定の濃度の苛性ソーダ水溶液が貯槽１において調整されて編織物がセットされた処理槽７内に供給され、ポリエステルの加水分解が始まる温度（例えば５０〜７０℃）まで昇温させる。昇温させたら液流処理機等の駆動機構を作動させ、減量加工処理が開始される。
【００２４】
処理開始後、図１のｔｍ１のように一定時間（例えば５分）が経過すると、コンピュータ６は採液ポンプ１３及び濃度測定装置５を作動させて処理槽７内の苛性ソーダ水溶液中の苛性ソーダの濃度を測定する。これにより得られた測定値と貯槽１において調整した苛性ソーダ水溶液の初期の濃度の値と採液時の苛性ソーダ水溶液の温度から、図１のような台形のうちの０−ｔａの傾きを得ることができる。よって、ｔａにおいて苛性ソーダ水溶液が所定温度に達したときまでに、ポリエステル繊維がどの程度加水分解されるかを推定することができる。
【００２５】
さらに、台形のうちのｔｂ−ｔｃの傾きが０−ｔａの傾きと符号を逆にするのみであるとすると、この区間における加水分解される量も推定することができ、従ってｔａ−ｔｂの期間の長さを調節することにより、最終的な減量率を所定の値にすることができる。もちろん、実際の減量率の変化率は図１のように直線になるわけではなく、温度制御の狂いや苛性ソーダの濃度の低下等の影響により理想の形状からのずれが生ずる。コンピュータ６はこのずれを補償してｔｂを決定することができる。補償値は、例えば予めコンピュータ６に格納した補償テーブルを使用して求めることができる。
【００２６】
本実施の形態においては、上記のずれの補償を、さらに一回苛性ソーダ水溶液中の苛性ソーダの濃度を測定することにより行っている。すなわち苛性ソーダ水溶液の温度が所定温度に到達した後のｔｍ２の時点において再度苛性ソーダ濃度の測定を行うことにより、図１の理想の形からのずれの大きさを確認し、ｔｂの時点を算出し直すようにしている。この補償または確認のための測定は、２回以上行ってもよい。
【００２７】
なお図示はしていないが、本実施の形態のコンピュータ６及び濃度測定装置５は、複数台の減量加工装置の制御及び濃度測定を行う。すなわちコンピュータ６は複数台の減量加工装置の液流処理機や苛性ソーダ水溶液の調整機構や温度調節機構に接続されてこれらの制御を行い、また濃度測定装置５は複数の処理槽７に接続されてそれぞれの苛性ソーダ水溶液の濃度を測定する。複数台の減量加工装置は、コンピュータ６により例えば所定の時間差を設けて起動され、１台の濃度測定装置５で対応可能なようにしている。上記のように、本実施の形態によると１台の減量加工装置の１回の減量加工において、濃度測定は初期の貯槽１内の苛性ソーダ水溶液についての測定を含めて３回しか行わないので、１台の濃度測定装置５により複数台の減量加工装置に対応することができる。濃度測定を初期の測定を含めて２回にすれば、より多くの減量加工装置に接続可能である。
【００２８】
以上説明したように、本実施の形態によると、比較的単純な構成で、容易に減量加工の終点を決定することができる。
【００２９】
以上本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形可能であることはいうまでもない。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るポリエステル繊維の減量加工方法及び装置によると、比較的単純な構成で、容易に減量加工の終点を決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係るポリエステル繊維の減量加工方法における理想的な減量率及び減量率の変化率−時間の関係を示す図である。
【図２】図２は、本発明に係るポリエステル繊維の減量加工方法を実施することができる減量加工装置の主要な構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  貯槽
２、３  フローメータ
４  ポンプ
５  濃度測定装置
６  コンピュータ
７  処理槽
【図１】
0004540189.tif 000002
【図２】
0004540189.tif 000003