纤维和纤维结构物的漂白、改性装置的制作方法

专利名称：纤维和纤维结构物的漂白、改性装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用氧化剂或者还原剂、以及含有紫外光和/或可见光的 光源的光能来漂白纤维和纤维结构物的装置，或者涉及使用药液以及含 有紫外光和/或可见光的光源的光能来对纤维和纤维结构物进行改性的装 置，特别涉及能够提高装置的工作效率的装置。
背景技术：
棉、羊毛等天然纤维、粘胶丝、高湿模量粘胶纤维等再生纤维、以 及纤维结构物的漂白这样进行用氧化剂或还原剂对附着在纤维和纤维 结构物上的着色物质进行处理，切断与显色有关的共轭7C电子体系。这些工序是通过下面这些方法进行的在工业上使用上述氧化剂或 还原剂，在煮沸大约0.5 2小时后进行清洗的方法；或者使用这些药剂 (氧化剂或还原剂)的适当浓度的药液，通过浸染使纤维和纤维结构物 质量的80 110%的量的药剂附着在纤维和纤维结构物上，然后在95。C左 右的蒸气气氛中蒸煮大约0.5 1小时的方法，但是， 一般在木棉或麻等 植物性纤维的情况下多使用氧化剂，在绢丝或羊毛的情况下多使用还原 剂。此外，在家庭中通过在洗涤液等中添加漂白剂来进行。在这类现有的漂白方法中，氧化剂或还原剂与纤维和纤维内着色物 质的反应是依靠作为溶剂的热水的热能来进行的。该方法必须将热容量很大的水加热至沸点，并且在反应所需要的时 间内保持该温度，这就需要大量的热量，因此存在反应装置整体大型化 等不良情况。为了解决这样的问题，发表了这样的方法向在氧化剂或还原剂药液中浸渍过的纤维结构物照射含有激光的光，以此来提高药剂的活性。(例如，专利文献l、 2:曰本特开平11-43861、日本特开平11-43862)。艮P，在专利文献2中，提出了图4中示出的漂白装置。在该图中，首先用药液浸染槽2，将作为应处理的纤维结构物的长尺寸的布帛1浸渍 在药液3中，该药液3通过将氧化剂、还原剂以及用于帮助其活性化的 适当辅助剂混合而成。浸渍有该药液3的布帛1通过轧液辊调整至适当 的轧液率之后，被导入到紫外线处理室5内。在该紫外线处理室5内上下配置有多个引导辊子6。而且在该紫外 线处理室5的内部，配设有多个紫外线灯7，该紫外线灯7向通过引导辊 子6蛇行地被移送的布帛1的一面照射紫外线。通过紫外线和药液3促 进了纤维结构物内的着色物质的漂白。但是，与高强度光照射相比，如果长时间照射使用如专利文献2那 样的光源的低光强的光，则存在这样的问题在光照射过程中纤维结构 物会干燥， 一旦干燥，即使照射光也不会进行漂白反应，不会提高白度。因此，在专利文献3 (日本特开2005-273071)中，提出了这样的方 法在使用与专利文献l、 2相同的装置、向在氧化剂或还原剂中浸渍过 的布帛照射紫外线和/或可见光来进行的纤维结构物的漂白中，在处于光 照射过程中的纤维结构物上再添加上述氧化剂或还原剂。通过再添加药 液，能防止干燥、获得良好的漂白效果，而且能获得环境负荷小、作业 安全性高、节省资源、节省能量的效果。如上所述的纤维和纤维结构物的光漂白装置是使药液附着在纤维和 纤维结构物上然后对此处进行光照的装置，但是我们也知道通过同样的 操作能够进行纤维和纤维结构物的改性，在这样的光改性中也会产生与 光漂白同样的问题。专利文献l:日本特开平11-43861号专利文献2:日本特开平11-43862号专利文献3:日本特开2005-273071号删除专利文献4 6但是，在上述现有的方法中，存在如下问题。在专利文献2和专利 文献3的方法中，作为辐射光能的光源，使用了荧光灯或紫外线灯等， 但是这些灯由于配置在浸渍有药液的纤维和纤维结构物的中间，因而会 附着从纤维和纤维结构物落下的药液，或附着空中的灰尘，因此降低了照度。此外，湿存水或灰尘附着在灯的电极上，可能会产生短路等故障。 所以，必须相当频繁地拆卸灯进行清扫，这期间必须使装置停止，因此 存在装置的运转效率低的问题。发明内容本发明解决了上述问题，其目的在于提供一种防止灯的污染并且清 扫容易、能够提高装置的运转效率的纤维和纤维结构物的漂白、改性装 置。为了达成上述目的，本发明是一种纤维和纤维结构物的漂白、改性 装置，其对浸渍有药液的纤维和纤维结构物照射紫外光和/或可见光，来 对纤维和纤维结构物进行漂白或者改性，其特征在于，所述纤维和纤维 结构物的漂白、改性装置设置有光源单元，所述光源单元包括灯，其 照射所述紫外光和/或可见光；框体，其收纳所述灯；以及透明板，其安 装在所述框体上，并使灯的照射光透射。可以分别构成如下的结构所述光源单元可自由装卸地安装在支承 部件上；在所述框体上设置有将温度调整用的空气送入到框体的灯收 纳空间内的送风口；和将灯收纳空间内的空气排出的排气口；所述框体 在对置的位置上具有两根中空的管，在各管上形成有与框体内的灯收纳 空间连通的连通孔，在一根中空管上设置送风口以送入温度调整用的空 气，在另一根中空管上设置排气口以进行排气；在所述排气口或连接于 所述排气口的排气管中设置有调整排气量的风门，以便能够使所述框体 内的压力高于框体外侧的压力；在所述送风口或连接于所述送风口的送 风管中设置有调整送风量的风门，在所述排气口连接有可将框体内的空 气强制性地排出的抽吸单元，以便能够使所述框体内的压力低于框体外 侧的压力。本发明的光源单元的特征在于，该光源单元包括灯，其照射紫外 光和/或可见光；框体，其收纳所述灯；透明板，其安装在所述框体上， 并使灯的照射光透射；送风口，其设置在所述框体上，将温度调整用的 空气送入框体的灯收纳空间内；以及排气口，其设置在所述框体上，将灯收纳空间内的空气排出。可以构成为如下结构所述框体在对置的位置上具有两根中空的管， 在各管上形成有与框体内的灯收纳空间连通的连通孔，在一根中空管上 设置送风口以送入温度调整用的空气，在另一根中空管上设置排气口以 进行排气。根据本发明，由于将使用于漂白、改性的光源设为光源单元，戶万以 灯本身几乎不会弄脏，并且能消除由加工处理剂附着在灯或电极上和气 氛气体引起的故障。此外，在检查和清扫时，由于光源单元相对于装置 可自由装卸，因此只要清扫光源单元的容易清扫的透明板即可，具有能 够縮短停止时间，能够提高装置的运转效率的优良效果。此外，通过更 换光源单元，当然能换成新的光源单元，还能够简单地更换成发出不同 光的光源单元。通过选择透明板的材料，可使该光源具有的峰值波长周 边的光透射效率变得良好，此外，还能切断不需要的波长的光。通过形成为设置有将温度调整用的空气送入框体的灯收纳空间内的 送风口、和将灯收纳空间内的空气排出的排气口的结构，能够使光源单 元冷却和保暖，所以，能抑制光源单元内的温度上升、及纤维和纤维结 构物的漂白、改性装置的温度上升，能抑制氧化剂和还原剂等的药液的 蒸发。此外，通过使装置内的温度保持在预定的温度，能够利用热反应 和光反应的复合效果，还能控制反应速度。框体在对置的位置上具有两根中空的管，在各管上形成有与框体内 的灯收纳空间连通的连通孔，在一根中空管上设置送风口以送入温度调 整用的空气，在另一根中空管上设置排气孔以进行排气，通过上述结构， 能够使空气的流动遍及整个灯收纳空间，能够进行均等的冷却和保暖。通过设置风门使光源单元内的压力为正压或负压，湿存水(湿分)、 药液的雾和灰尘等不易进入到光源单元内。并且能够保护灯的电极，能 够防止电路短路。


图1是表示本发明的纤维和纤维结构物的漂白、改性装置的示意结构的图。图2是光源单元的主视图。图3中(a)是沿图2中的A-A线的剖视图，(b)是从图2中的B 观察到的图。图4是示意性地表示现有的漂白、改性装置的结构的图。 标号说明10:丝或布帛等(纤维和纤维结构物)；11:药液；15:光源单元； 16、 16:支承部件；150:框体；151:中空管；153:灯；153a:电极； 155:透明板；156:送风口 ； 157:排气口。
具体实施方式
以下，参照

本发明的实施方式。图1是表示本发明的纤维和纤维结构物的漂白、改性装置的示意结 构的图。作为纤维和纤维结构物的丝或布帛等IO可以是丝、带、纺织物、 编织物和无纺布中的任一种。此外，也可以是天然纤维、人造纤维和合 成纤维中的任一种。丝或布帛等10是长尺寸物质，虽未图示但是巻绕成辊子式(口一》 状)，从此处引出丝或布帛等10的端部，首先，将丝或布帛等10的端部 浸渍在通过将氧化剂、还原剂等以及用于帮助其活性化的适当辅助剂混 合而成的药液11中，并通过上下配置的引导辊子12、 13蛇行地进行搬 送。本发明中使用的氧化剂或还原剂等的药液可以使用专利文献3 (日 本特开2005-273071号)中记载的药液，例如过氧化氢、过氧化碳酸钠、 过氧化硼酸钠等，作为还原剂，使用氢硼化钠、连二亚硫酸钠、二氧化 硫胺等。但是不限于此，只要是能使纤维和纤维结构物漂白、改性的物 质即可。在蛇行的丝或布帛等10和丝或布帛等10之间，配置有多个光源单 元15，使来自光源单元15的光反复从布帛10的表背两面进行照射，能 够提高氧化剂、还原剂等的药液和着色物质的活性，从而促迸漂白、改性。光源单元15由安装在装置的框架等上的支承部件16、 16可自由装卸地支承。作为光源，具体地说，可以使用各种荧光灯、低压汞灯、黑光^"、高压汞灯、氙灯等普通的光源、以及各种准分子灯和LED等，但是从由 电至光的转换效率的方面来考虑，可以使用各种荧光灯、低压汞灯、黑 光灯和LED。图2是光源单元15的主视图，图3 (a)是沿图2中的A-A线的剖 视图，(b)是从图2中的B观察到的图。根据这些图来说明光源单元15 的结构。光源单元15呈密封的状态，以使得药液11和气氛气体不会进 入。光源单元15包括框体150，其具有以上下对置的方式设置的截面 为矩形的中空管151、 151，和连接这些中空管151、 151的交叉部件152、 152;多个灯153，它们安装在该框体150的内部、即灯收纳空间154内； 以及透明板155，其贴附在框体150的两面上。光源单元15内的灯153沿丝或布帛等10的行进方向、在本实施例 的装置中为上下方向配置，多个灯153隔开相等间隔地平行排列。但是 不限定为该方向。关于灯153的盏数，只要根据进行漂白、改性加工的 丝或布帛等10、即纤维和纤维结构物的宽度，来确定排列的盏数即可。 在框体150上，以使灯153的光通过的方式张设有透明板155。此外，透明板155还是使浸渍在布帛10中的药液11不会直接附着 在灯上的部件。即透明板155能防止由于药液11附着在灯153或灯的电 极153a上而遮蔽灯153的光导致发生能量损失，也能防止药液11附着 在电极153a上而导致漏电。本光源单元15的灯153利用了黑光灯。黑光灯是在玻璃管内壁上涂 敷辐射波长较长的紫外线的荧光体而成的灯，其放射出峰值波长为353 370nm附近的波长较长的紫外线(300 450nm)，能够有效地利用紫外线 特有的光化学作用。作为透明板155，在320nm以下的紫外线的情况下，可以使用石英 玻璃。在320 400nm的紫外线或可见光的情况下，可以使用普通的玻璃板、聚乙烯和丙烯酸等塑料透明板。通过使用适当材料的透明板，能切 断不需要的波长的光。灯153在圆筒玻璃管的两端具有电极153a，电极153a通过插入而固 定在形成于上下的中空管151的插入孔中。在框体150的中空管151的 外侧或中侧，布置用电连接各插入口的配线。另一方面在支承部件16中 布置来自电源侧的配线。并且，将光源单元15安装在支承部件16上， 将电源侧的配线和光源单元侧的配线连接起来。所有光源单元15的控制 都通过未图示的漂白、改性装置的控制装置来统一进行。灯153或透明板155到丝或布帛等10的距离越近越好，但是由于灯 153的热影响，光源单元15的温度上升，丝或布帛等10中浸渍的药液 11容易蒸发，此外还应注意从丝或布帛等10飞散的药液11附着在透明 板155上的量也会增加。此外，灯153的生热是光源单元15内的位于灯153两端(上下)的 电极153a以及由圆筒玻璃管构成的发光部的生热引起的。如果放任该生 热不管，则如上所述，丝或布帛等10容易变干燥。此外，有时在丝或布 帛等10上会产生由温度变化引起的热反应的不均。因此，以控制加工温 度为目的，在下侧的中空管151上设置有中空圆筒形的送风口 156，在上 侧的中空管151上设置有与送风口 156相同的中空圆筒形的排气口 157。 并且，送风口 156与未图示的温度调整用风扇的吹出口连接，排气口 157 与也未图示的风扇的吸入口连接。在送风口 156内和排气口 157内，设 置有控制风量的旋转板状的风门156a、 157a。再有，也可使用发光二极管作为灯。在为发光二极管的情况下，在 端子部分和基板大量生热，所以仍然必须冷却。图3 (a)是光源单元15的剖视图。如该图所示，在光源单元15的 厚度方向的中央部，沿上下方向安装有灯153，如图2和图3 (a)所示， 冷却空气从光源单元15下部的中空管151被供给，并从贯穿设置在中空 管151和灯收纳空间154之间的交界处的通气孔151a沿着灯153上升， 使灯153的电极153a以及发光部冷却，然后从上部排出。该冷却空气具 有使光源单元15的温度大致均一、使对置的丝或布帛等10的加工条件均一的效果。此外，通过使装置内的温度保持在预定的温度，能利用热 反应与光反应的复合效果，还能控制反应速度。再有，也可以构成为不使用中空管151而使框体150内成为一个空 间。该情况也从框体150的一边送入温度调整用空气，从另一边排出空 气。但是，通过使用中空管151，能够使冷却空气的流动在框体150内变 得均匀。下面，说明上述实施方式的动作。进行漂白、改性的丝或布帛等10从图1的左边连续地送入。丝或布 帛等10通过图1最左侧的引导辊子12输送到水槽内的药液11内，使含 有氧化剂或还原剂等的药液11浸渍到丝或布帛等10中。接着，行进到 用于调整附着在丝或布帛等IO上的药剂11的量的轧液部。在该轧液部， 在引导辊子12和加压辊子12之间进行轧液，以使浸渍在丝或布帛等10 中的药剂11为最合适的浸渍量。然后，丝或布帛等IO行进至装置下部 的引导辊子12，并在这里向垂直上方弯折地输送，丝或布帛等10在通过 光源单元15的前表面时，被照射紫外光。接着，在装置上部的引导辊子 13处进行方向转换，向装置下部输送丝或布帛等IO，在通过下一个光源 单元15的前表面时，被照射紫外光。丝或布帛等10与光源单元15之间 的距离优选为尽可能近的距离，这是因为距离越近光能越大，药液的活 性越大。此外，如果从装有药液11的水槽至被光源单元15照射的距离 很长，那么丝或布帛等10中浸渍的加工剂以及还原剂等的药液会干燥， 使漂白、改性的效率变差，所以该距离越短越好。丝或布帛等10在浸渍 有药液11后，经各引导辊子12、 13蛇行的期间内，被多个光源单元15 向正反两边反复进行紫外光的照射，从而丝或布帛等10被漂白、改性。当长时间使用光源单元15时，光源单元15的温度会上升。温度的 上升会使纤维和纤维结构物的漂白、改性装置整体的温度上升，促进浸 渍在丝或布帛等10中的药液11的蒸发，使丝或布帛等10容易变干燥。 因此，使温度调整用风扇旋转，从送风口 156向下方的中空管151中送 入温度调整用空气。送入到中空管151中的空气从通气孔151a进入灯收 纳空间154内，并因灯153而变暖。变暖的空气沿着灯153上升，从通气孔151a进入上方的中空管151内，并从排气口 157向外部排出。由于丝或布帛等10的行进，药液11会从丝或布帛等10上飞散，但 是以往没有光源单元15，而是在光源单元15的位置上直接安装灯153。 由此，药液的飞沫会附着在灯153上，如上所述遮蔽了灯153的光，会 发生能量损失，并存在药液的飞沫附着在电极153a上而导致漏电的可能 性。因此，要停止漂白、改性装置来对灯进行清扫，但是灯153的数量 多， 一个一个卸下来清扫非常地浪费时间，装置的停止时间也会变长。对此，本发明中提出了通过框体150和透明板155来保护灯153的 工序。因此，灯153由于不会弄脏而不需要清扫，但是在光源单元15的 透明板155上附着有药液11的飞沫，随着时间的推移光的透射率会降低。 这种情况下，通过从支承部件16上卸下光源单元15来清扫透明板155， 就能使透射率复原。透明板155的数量比灯153少，而且表面为平板的 部分多，清扫也容易。因此，能够縮短因维护而停止的时间。此外，灯153由于长时间的使用，照度会降低而需要更换。在该情 况下，本发明只需从支承部件16上卸下光源单元15，更换成备用的光源 单元15即可，非常简单。卸下的光源单元15在装置外的宽阔的场所进 行灯153的更换，就能成为新的备用部件。此外，将光源单元15例如从黑光灯更换成高压汞灯等完全不相同的 灯也能很容易地做到。<加工例>对用两种灯在以下的条件下使用本装置的加工例及其评价实验进行 说明。该加工后的质地的评价记载在表l中。 漂白、改性质地材料为棉100%，经线和纬线的粗棉支数为10支，使用经线144根/ 英寸、纬线78根/英寸的、实施了退浆和精炼加工而成的织物。 漂白液配方(水溶液)葡萄糖酸钠 10g/L (升)氢氧化钠(48%浓度) 20g/L 过氧化氢(35°/。浓度) 60g/L含有聚氧乙烯烷基醚的表面活性剂 0.1 g/L照射强度和照射时间(布帛行进速度)本装置的照射强度为2.2W/cm2，对布帛的照射时间约为25分钟，布帛的行进(加工)速度为1.3m/分钟。 [表l]_灯的种类 (峰值波长)白色度 JIS L0803黄色度 JIS K7103纬抗拉强力 (N)东芝造BLB40S (峰值波长为352nm)81.07.0302东芝造FL40S-S-B-DU-37C (峰值波长为365nm)79.38.0338
权利要求
1.一种纤维和纤维结构物的漂白、改性装置，其对浸渍有药液的纤维和纤维结构物照射紫外光和/或可见光，来对纤维和纤维结构物进行漂白或者改性，其特征在于，所述纤维和纤维结构物的漂白、改性装置设置有光源单元，所述光源单元包括灯，其照射所述紫外光和/或可见光；框体，其收纳所述灯；以及透明板，其安装在所述框体上，并使灯的照射光透射。
2. 根据权利要求1所述的纤维和纤维结构物的漂白、改性装置，其 特征在于，所述光源单元可自由装卸地安装在支承部件上。
3. 根据权利要求l所述的纤维和纤维结构物的漂白、改性装置，其特征在于，在所述框体上设置有将温度调整用的空气送入到框体的灯收纳空 间内的送风口；和将灯收纳空间内的空气排出的排气口。
4. 根据权利要求l所述的纤维和纤维结构物的漂白、改性装置，其 特征在于，所述框体在对置的位置上具有两根中空的管，在各管上形成有与框 体内的灯收纳空间连通的连通孔，在一根中空管上设置送风口以送入温 度调整用的空气，在另一根中空管上设置排气口以进行排气。
5. 根据权利要求2所述的纤维和纤维结构物的漂白、改性装置，其 特征在于，在所述排气口或连接于所述排气口的排气管中设置有调整排气量的 风门，以便能够使所述框体内的压力高于框体外侧的压力。
6. 根据权利要求4或5所述的纤维和纤维结构物的漂白、改性装置， 其特征在于，在所述送风口或连接于所述送风口的送风管中设置有调整送风量的风门，在所述排气口连接有可将框体内的空气强制性地排出的抽吸单元， 以便能够使所述框体内的压力低于框体外侧的压力。
全文摘要
本发明提供一种纤维和纤维结构物的漂白、改性装置，以及使用该装置的光源单元，纤维和纤维结构物的漂白、改性装置利用灯对浸渍有氧化剂或还原剂等的药液的纤维及纤维结构物照射紫外光和/或可见光，来对纤维和纤维结构物进行漂白、改性，所述漂白、改性装置能防止灯的污染、并且能够提高装置的运转效率。该纤维和纤维结构物的漂白、改性装置设有光源单元(15)，该光源单元(15)包括灯(153)，其照射紫外光和/或可见光；框体(150)，其收纳该灯(153)；和透明板(155)，其安装在该框体上，并使灯(153)的照射光透射，所述漂白、改性装置还设置有将所述光源单元(15)支承成可自由装卸的支承部件。
文档编号D06L3/00GK101405451SQ20078000976
公开日2009年4月8日 申请日期2007年3月27日 优先权日2006年3月28日
发明者丹羽由树, 佐桥晃周, 傍岛光郎, 大内秋比古 申请人:日清纺织株式会社;独立行政法人产业技术综合研究所