專利名稱：纖維和纖維結構物的漂白、改性裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使用氧化劑或者還原劑、以及含有紫外光和/或可見光的 光源的光能來漂白纖維和纖維結構物的裝置，或者涉及使用藥液以及含 有紫外光和/或可見光的光源的光能來對纖維和纖維結構物進行改性的裝 置，特別涉及能夠提高裝置的工作效率的裝置。
背景技術：
棉、羊毛等天然纖維、粘膠絲、高濕模量粘膠纖維等再生纖維、以 及纖維結構物的漂白這樣進行用氧化劑或還原劑對附著在纖維和纖維 結構物上的著色物質(zhì)進行處理，切斷與顯色有關的共軛7C電子體系。這些工序是通過下面這些方法進行的在工業(yè)上使用上述氧化劑或 還原劑，在煮沸大約0.5 2小時后進行清洗的方法；或者使用這些藥劑 (氧化劑或還原劑)的適當濃度的藥液，通過浸染使纖維和纖維結構物 質(zhì)量的80 110%的量的藥劑附著在纖維和纖維結構物上，然后在95。C左 右的蒸氣氣氛中蒸煮大約0.5 1小時的方法，但是， 一般在木棉或麻等 植物性纖維的情況下多使用氧化劑，在絹絲或羊毛的情況下多使用還原 劑。此外，在家庭中通過在洗滌液等中添加漂白劑來進行。在這類現(xiàn)有的漂白方法中，氧化劑或還原劑與纖維和纖維內(nèi)著色物 質(zhì)的反應是依靠作為溶劑的熱水的熱能來進行的。該方法必須將熱容量很大的水加熱至沸點，并且在反應所需要的時 間內(nèi)保持該溫度，這就需要大量的熱量，因此存在反應裝置整體大型化 等不良情況。為了解決這樣的問題，發(fā)表了這樣的方法向在氧化劑或還原劑藥液中浸漬過的纖維結構物照射含有激光的光，以此來提高藥劑的活性。(例如，專利文獻l、 2:曰本特開平11-43861、日本特開平11-43862)。艮P，在專利文獻2中，提出了圖4中示出的漂白裝置。在該圖中，首先用藥液浸染槽2，將作為應處理的纖維結構物的長尺寸的布帛1浸漬 在藥液3中，該藥液3通過將氧化劑、還原劑以及用于幫助其活性化的 適當輔助劑混合而成。浸漬有該藥液3的布帛1通過軋液輥調(diào)整至適當 的軋液率之后，被導入到紫外線處理室5內(nèi)。在該紫外線處理室5內(nèi)上下配置有多個引導輥子6。而且在該紫外 線處理室5的內(nèi)部，配設有多個紫外線燈7，該紫外線燈7向通過引導輥 子6蛇行地被移送的布帛1的一面照射紫外線。通過紫外線和藥液3促 進了纖維結構物內(nèi)的著色物質(zhì)的漂白。但是，與高強度光照射相比，如果長時間照射使用如專利文獻2那 樣的光源的低光強的光，則存在這樣的問題在光照射過程中纖維結構 物會干燥， 一旦干燥，即使照射光也不會進行漂白反應，不會提高白度。因此，在專利文獻3 (日本特開2005-273071)中，提出了這樣的方 法在使用與專利文獻l、 2相同的裝置、向在氧化劑或還原劑中浸漬過 的布帛照射紫外線和/或可見光來進行的纖維結構物的漂白中，在處于光 照射過程中的纖維結構物上再添加上述氧化劑或還原劑。通過再添加藥 液，能防止干燥、獲得良好的漂白效果，而且能獲得環(huán)境負荷小、作業(yè) 安全性高、節(jié)省資源、節(jié)省能量的效果。如上所述的纖維和纖維結構物的光漂白裝置是使藥液附著在纖維和 纖維結構物上然后對此處進行光照的裝置，但是我們也知道通過同樣的 操作能夠進行纖維和纖維結構物的改性，在這樣的光改性中也會產(chǎn)生與 光漂白同樣的問題。專利文獻l:日本特開平11-43861號專利文獻2:日本特開平11-43862號專利文獻3:日本特開2005-273071號刪除專利文獻4 6但是，在上述現(xiàn)有的方法中，存在如下問題。在專利文獻2和專利 文獻3的方法中，作為輻射光能的光源，使用了熒光燈或紫外線燈等， 但是這些燈由于配置在浸漬有藥液的纖維和纖維結構物的中間，因而會 附著從纖維和纖維結構物落下的藥液，或附著空中的灰塵，因此降低了照度。此外，濕存水或灰塵附著在燈的電極上，可能會產(chǎn)生短路等故障。 所以，必須相當頻繁地拆卸燈進行清掃，這期間必須使裝置停止，因此 存在裝置的運轉效率低的問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明解決了上述問題，其目的在于提供一種防止燈的污染并且清 掃容易、能夠提高裝置的運轉效率的纖維和纖維結構物的漂白、改性裝 置。為了達成上述目的，本發(fā)明是一種纖維和纖維結構物的漂白、改性 裝置，其對浸漬有藥液的纖維和纖維結構物照射紫外光和/或可見光，來 對纖維和纖維結構物進行漂白或者改性，其特征在于，所述纖維和纖維 結構物的漂白、改性裝置設置有光源單元，所述光源單元包括燈，其 照射所述紫外光和/或可見光；框體，其收納所述燈；以及透明板，其安 裝在所述框體上，并使燈的照射光透射?？梢苑謩e構成如下的結構所述光源單元可自由裝卸地安裝在支承 部件上；在所述框體上設置有將溫度調(diào)整用的空氣送入到框體的燈收 納空間內(nèi)的送風口；和將燈收納空間內(nèi)的空氣排出的排氣口；所述框體 在對置的位置上具有兩根中空的管，在各管上形成有與框體內(nèi)的燈收納 空間連通的連通孔，在一根中空管上設置送風口以送入溫度調(diào)整用的空 氣，在另一根中空管上設置排氣口以進行排氣；在所述排氣口或連接于 所述排氣口的排氣管中設置有調(diào)整排氣量的風門，以便能夠使所述框體 內(nèi)的壓力高于框體外側的壓力；在所述送風口或連接于所述送風口的送 風管中設置有調(diào)整送風量的風門，在所述排氣口連接有可將框體內(nèi)的空 氣強制性地排出的抽吸單元，以便能夠使所述框體內(nèi)的壓力低于框體外 側的壓力。本發(fā)明的光源單元的特征在于，該光源單元包括燈，其照射紫外 光和/或可見光；框體，其收納所述燈；透明板，其安裝在所述框體上， 并使燈的照射光透射；送風口，其設置在所述框體上，將溫度調(diào)整用的 空氣送入框體的燈收納空間內(nèi)；以及排氣口，其設置在所述框體上，將燈收納空間內(nèi)的空氣排出?？梢詷嫵蔀槿缦陆Y構所述框體在對置的位置上具有兩根中空的管， 在各管上形成有與框體內(nèi)的燈收納空間連通的連通孔，在一根中空管上 設置送風口以送入溫度調(diào)整用的空氣，在另一根中空管上設置排氣口以 進行排氣。根據(jù)本發(fā)明，由于將使用于漂白、改性的光源設為光源單元，戶萬以 燈本身幾乎不會弄臟，并且能消除由加工處理劑附著在燈或電極上和氣 氛氣體引起的故障。此外，在檢查和清掃時，由于光源單元相對于裝置 可自由裝卸，因此只要清掃光源單元的容易清掃的透明板即可，具有能 夠縮短停止時間，能夠提高裝置的運轉效率的優(yōu)良效果。此外，通過更 換光源單元，當然能換成新的光源單元，還能夠簡單地更換成發(fā)出不同 光的光源單元。通過選擇透明板的材料，可使該光源具有的峰值波長周 邊的光透射效率變得良好，此外，還能切斷不需要的波長的光。通過形成為設置有將溫度調(diào)整用的空氣送入框體的燈收納空間內(nèi)的 送風口、和將燈收納空間內(nèi)的空氣排出的排氣口的結構，能夠使光源單 元冷卻和保暖，所以，能抑制光源單元內(nèi)的溫度上升、及纖維和纖維結 構物的漂白、改性裝置的溫度上升，能抑制氧化劑和還原劑等的藥液的 蒸發(fā)。此外，通過使裝置內(nèi)的溫度保持在預定的溫度，能夠利用熱反應 和光反應的復合效果，還能控制反應速度?？蝮w在對置的位置上具有兩根中空的管，在各管上形成有與框體內(nèi) 的燈收納空間連通的連通孔，在一根中空管上設置送風口以送入溫度調(diào) 整用的空氣，在另一根中空管上設置排氣孔以進行排氣，通過上述結構， 能夠使空氣的流動遍及整個燈收納空間，能夠進行均等的冷卻和保暖。通過設置風門使光源單元內(nèi)的壓力為正壓或負壓，濕存水(濕分)、 藥液的霧和灰塵等不易進入到光源單元內(nèi)。并且能夠保護燈的電極，能 夠防止電路短路。


圖1是表示本發(fā)明的纖維和纖維結構物的漂白、改性裝置的示意結構的圖。圖2是光源單元的主視圖。圖3中(a)是沿圖2中的A-A線的剖視圖，(b)是從圖2中的B 觀察到的圖。圖4是示意性地表示現(xiàn)有的漂白、改性裝置的結構的圖。 標號說明10:絲或布帛等(纖維和纖維結構物)；11:藥液；15:光源單元； 16、 16:支承部件；150:框體；151:中空管；153:燈；153a:電極； 155:透明板；156:送風口 ； 157:排氣口。
具體實施方式
以下，參照

本發(fā)明的實施方式。圖1是表示本發(fā)明的纖維和纖維結構物的漂白、改性裝置的示意結 構的圖。作為纖維和纖維結構物的絲或布帛等IO可以是絲、帶、紡織物、 編織物和無紡布中的任一種。此外，也可以是天然纖維、人造纖維和合 成纖維中的任一種。絲或布帛等10是長尺寸物質(zhì)，雖未圖示但是巻繞成輥子式(口一》 狀)，從此處引出絲或布帛等10的端部，首先，將絲或布帛等10的端部 浸漬在通過將氧化劑、還原劑等以及用于幫助其活性化的適當輔助劑混 合而成的藥液11中，并通過上下配置的引導輥子12、 13蛇行地進行搬 送。本發(fā)明中使用的氧化劑或還原劑等的藥液可以使用專利文獻3 (日 本特開2005-273071號)中記載的藥液，例如過氧化氫、過氧化碳酸鈉、 過氧化硼酸鈉等，作為還原劑，使用氫硼化鈉、連二亞硫酸鈉、二氧化 硫胺等。但是不限于此，只要是能使纖維和纖維結構物漂白、改性的物 質(zhì)即可。在蛇行的絲或布帛等10和絲或布帛等10之間，配置有多個光源單 元15，使來自光源單元15的光反復從布帛10的表背兩面進行照射，能 夠提高氧化劑、還原劑等的藥液和著色物質(zhì)的活性，從而促迸漂白、改性。光源單元15由安裝在裝置的框架等上的支承部件16、 16可自由裝卸地支承。作為光源，具體地說，可以使用各種熒光燈、低壓汞燈、黑光^"、高壓汞燈、氙燈等普通的光源、以及各種準分子燈和LED等，但是從由 電至光的轉換效率的方面來考慮，可以使用各種熒光燈、低壓汞燈、黑 光燈和LED。圖2是光源單元15的主視圖，圖3 (a)是沿圖2中的A-A線的剖 視圖，(b)是從圖2中的B觀察到的圖。根據(jù)這些圖來說明光源單元15 的結構。光源單元15呈密封的狀態(tài)，以使得藥液11和氣氛氣體不會進 入。光源單元15包括框體150，其具有以上下對置的方式設置的截面 為矩形的中空管151、 151，和連接這些中空管151、 151的交叉部件152、 152;多個燈153，它們安裝在該框體150的內(nèi)部、即燈收納空間154內(nèi)； 以及透明板155，其貼附在框體150的兩面上。光源單元15內(nèi)的燈153沿絲或布帛等10的行進方向、在本實施例 的裝置中為上下方向配置，多個燈153隔開相等間隔地平行排列。但是 不限定為該方向。關于燈153的盞數(shù)，只要根據(jù)進行漂白、改性加工的 絲或布帛等10、即纖維和纖維結構物的寬度，來確定排列的盞數(shù)即可。 在框體150上，以使燈153的光通過的方式張設有透明板155。此外，透明板155還是使浸漬在布帛10中的藥液11不會直接附著 在燈上的部件。即透明板155能防止由于藥液11附著在燈153或燈的電 極153a上而遮蔽燈153的光導致發(fā)生能量損失，也能防止藥液11附著 在電極153a上而導致漏電。本光源單元15的燈153利用了黑光燈。黑光燈是在玻璃管內(nèi)壁上涂 敷輻射波長較長的紫外線的熒光體而成的燈，其放射出峰值波長為353 370nm附近的波長較長的紫外線(300 450nm)，能夠有效地利用紫外線 特有的光化學作用。作為透明板155，在320nm以下的紫外線的情況下，可以使用石英 玻璃。在320 400nm的紫外線或可見光的情況下，可以使用普通的玻璃板、聚乙烯和丙烯酸等塑料透明板。通過使用適當材料的透明板，能切 斷不需要的波長的光。燈153在圓筒玻璃管的兩端具有電極153a，電極153a通過插入而固 定在形成于上下的中空管151的插入孔中。在框體150的中空管151的 外側或中側，布置用電連接各插入口的配線。另一方面在支承部件16中 布置來自電源側的配線。并且，將光源單元15安裝在支承部件16上， 將電源側的配線和光源單元側的配線連接起來。所有光源單元15的控制 都通過未圖示的漂白、改性裝置的控制裝置來統(tǒng)一進行。燈153或透明板155到絲或布帛等10的距離越近越好，但是由于燈 153的熱影響，光源單元15的溫度上升，絲或布帛等10中浸漬的藥液 11容易蒸發(fā)，此外還應注意從絲或布帛等10飛散的藥液11附著在透明 板155上的量也會增加。此外，燈153的生熱是光源單元15內(nèi)的位于燈153兩端(上下)的 電極153a以及由圓筒玻璃管構成的發(fā)光部的生熱引起的。如果放任該生 熱不管，則如上所述，絲或布帛等10容易變干燥。此外，有時在絲或布 帛等10上會產(chǎn)生由溫度變化引起的熱反應的不均。因此，以控制加工溫 度為目的，在下側的中空管151上設置有中空圓筒形的送風口 156，在上 側的中空管151上設置有與送風口 156相同的中空圓筒形的排氣口 157。 并且，送風口 156與未圖示的溫度調(diào)整用風扇的吹出口連接，排氣口 157 與也未圖示的風扇的吸入口連接。在送風口 156內(nèi)和排氣口 157內(nèi)，設 置有控制風量的旋轉板狀的風門156a、 157a。再有，也可使用發(fā)光二極管作為燈。在為發(fā)光二極管的情況下，在 端子部分和基板大量生熱，所以仍然必須冷卻。圖3 (a)是光源單元15的剖視圖。如該圖所示，在光源單元15的 厚度方向的中央部，沿上下方向安裝有燈153，如圖2和圖3 (a)所示， 冷卻空氣從光源單元15下部的中空管151被供給，并從貫穿設置在中空 管151和燈收納空間154之間的交界處的通氣孔151a沿著燈153上升， 使燈153的電極153a以及發(fā)光部冷卻，然后從上部排出。該冷卻空氣具 有使光源單元15的溫度大致均一、使對置的絲或布帛等10的加工條件均一的效果。此外，通過使裝置內(nèi)的溫度保持在預定的溫度，能利用熱 反應與光反應的復合效果，還能控制反應速度。再有，也可以構成為不使用中空管151而使框體150內(nèi)成為一個空 間。該情況也從框體150的一邊送入溫度調(diào)整用空氣，從另一邊排出空 氣。但是，通過使用中空管151，能夠使冷卻空氣的流動在框體150內(nèi)變 得均勻。下面，說明上述實施方式的動作。進行漂白、改性的絲或布帛等10從圖1的左邊連續(xù)地送入。絲或布 帛等10通過圖1最左側的引導輥子12輸送到水槽內(nèi)的藥液11內(nèi)，使含 有氧化劑或還原劑等的藥液11浸漬到絲或布帛等10中。接著，行進到 用于調(diào)整附著在絲或布帛等IO上的藥劑11的量的軋液部。在該軋液部， 在引導輥子12和加壓輥子12之間進行軋液，以使浸漬在絲或布帛等10 中的藥劑11為最合適的浸漬量。然后，絲或布帛等IO行進至裝置下部 的引導輥子12，并在這里向垂直上方彎折地輸送，絲或布帛等10在通過 光源單元15的前表面時，被照射紫外光。接著，在裝置上部的引導輥子 13處進行方向轉換，向裝置下部輸送絲或布帛等IO，在通過下一個光源 單元15的前表面時，被照射紫外光。絲或布帛等10與光源單元15之間 的距離優(yōu)選為盡可能近的距離，這是因為距離越近光能越大，藥液的活 性越大。此外，如果從裝有藥液11的水槽至被光源單元15照射的距離 很長，那么絲或布帛等10中浸漬的加工劑以及還原劑等的藥液會干燥， 使漂白、改性的效率變差，所以該距離越短越好。絲或布帛等10在浸漬 有藥液11后，經(jīng)各引導輥子12、 13蛇行的期間內(nèi)，被多個光源單元15 向正反兩邊反復進行紫外光的照射，從而絲或布帛等10被漂白、改性。當長時間使用光源單元15時，光源單元15的溫度會上升。溫度的 上升會使纖維和纖維結構物的漂白、改性裝置整體的溫度上升，促進浸 漬在絲或布帛等10中的藥液11的蒸發(fā)，使絲或布帛等10容易變干燥。 因此，使溫度調(diào)整用風扇旋轉，從送風口 156向下方的中空管151中送 入溫度調(diào)整用空氣。送入到中空管151中的空氣從通氣孔151a進入燈收 納空間154內(nèi)，并因燈153而變暖。變暖的空氣沿著燈153上升，從通氣孔151a進入上方的中空管151內(nèi)，并從排氣口 157向外部排出。由于絲或布帛等10的行進，藥液11會從絲或布帛等10上飛散，但 是以往沒有光源單元15，而是在光源單元15的位置上直接安裝燈153。 由此，藥液的飛沫會附著在燈153上，如上所述遮蔽了燈153的光，會 發(fā)生能量損失，并存在藥液的飛沫附著在電極153a上而導致漏電的可能 性。因此，要停止漂白、改性裝置來對燈進行清掃，但是燈153的數(shù)量 多， 一個一個卸下來清掃非常地浪費時間，裝置的停止時間也會變長。對此，本發(fā)明中提出了通過框體150和透明板155來保護燈153的 工序。因此，燈153由于不會弄臟而不需要清掃，但是在光源單元15的 透明板155上附著有藥液11的飛沫，隨著時間的推移光的透射率會降低。 這種情況下，通過從支承部件16上卸下光源單元15來清掃透明板155， 就能使透射率復原。透明板155的數(shù)量比燈153少，而且表面為平板的 部分多，清掃也容易。因此，能夠縮短因維護而停止的時間。此外，燈153由于長時間的使用，照度會降低而需要更換。在該情 況下，本發(fā)明只需從支承部件16上卸下光源單元15，更換成備用的光源 單元15即可，非常簡單。卸下的光源單元15在裝置外的寬闊的場所進 行燈153的更換，就能成為新的備用部件。此外，將光源單元15例如從黑光燈更換成高壓汞燈等完全不相同的 燈也能很容易地做到。<加工例>對用兩種燈在以下的條件下使用本裝置的加工例及其評價實驗進行 說明。該加工后的質(zhì)地的評價記載在表l中。 漂白、改性質(zhì)地材料為棉100%，經(jīng)線和緯線的粗棉支數(shù)為10支，使用經(jīng)線144根/ 英寸、緯線78根/英寸的、實施了退漿和精煉加工而成的織物。 漂白液配方(水溶液)葡萄糖酸鈉 10g/L (升)氫氧化鈉(48%濃度) 20g/L 過氧化氫(35°/。濃度) 60g/L含有聚氧乙烯烷基醚的表面活性劑 0.1 g/L照射強度和照射時間(布帛行進速度)本裝置的照射強度為2.2W/cm2，對布帛的照射時間約為25分鐘，布帛的行進(加工)速度為1.3m/分鐘。 [表l]_燈的種類 (峰值波長)白色度 JIS L0803黃色度 JIS K7103緯抗拉強力 (N)東芝造BLB40S (峰值波長為352nm)81.07.0302東芝造FL40S-S-B-DU-37C (峰值波長為365nm)79.38.0338
權利要求
1.一種纖維和纖維結構物的漂白、改性裝置，其對浸漬有藥液的纖維和纖維結構物照射紫外光和/或可見光，來對纖維和纖維結構物進行漂白或者改性，其特征在于，所述纖維和纖維結構物的漂白、改性裝置設置有光源單元，所述光源單元包括燈，其照射所述紫外光和/或可見光；框體，其收納所述燈；以及透明板，其安裝在所述框體上，并使燈的照射光透射。
2. 根據(jù)權利要求1所述的纖維和纖維結構物的漂白、改性裝置，其 特征在于，所述光源單元可自由裝卸地安裝在支承部件上。
3. 根據(jù)權利要求l所述的纖維和纖維結構物的漂白、改性裝置，其特征在于，在所述框體上設置有將溫度調(diào)整用的空氣送入到框體的燈收納空 間內(nèi)的送風口；和將燈收納空間內(nèi)的空氣排出的排氣口。
4. 根據(jù)權利要求l所述的纖維和纖維結構物的漂白、改性裝置，其 特征在于，所述框體在對置的位置上具有兩根中空的管，在各管上形成有與框 體內(nèi)的燈收納空間連通的連通孔，在一根中空管上設置送風口以送入溫 度調(diào)整用的空氣，在另一根中空管上設置排氣口以進行排氣。
5. 根據(jù)權利要求2所述的纖維和纖維結構物的漂白、改性裝置，其 特征在于，在所述排氣口或連接于所述排氣口的排氣管中設置有調(diào)整排氣量的 風門，以便能夠使所述框體內(nèi)的壓力高于框體外側的壓力。
6. 根據(jù)權利要求4或5所述的纖維和纖維結構物的漂白、改性裝置， 其特征在于，在所述送風口或連接于所述送風口的送風管中設置有調(diào)整送風量的風門，在所述排氣口連接有可將框體內(nèi)的空氣強制性地排出的抽吸單元， 以便能夠使所述框體內(nèi)的壓力低于框體外側的壓力。
全文摘要
本發(fā)明提供一種纖維和纖維結構物的漂白、改性裝置，以及使用該裝置的光源單元，纖維和纖維結構物的漂白、改性裝置利用燈對浸漬有氧化劑或還原劑等的藥液的纖維及纖維結構物照射紫外光和/或可見光，來對纖維和纖維結構物進行漂白、改性，所述漂白、改性裝置能防止燈的污染、并且能夠提高裝置的運轉效率。該纖維和纖維結構物的漂白、改性裝置設有光源單元(15)，該光源單元(15)包括燈(153)，其照射紫外光和/或可見光；框體(150)，其收納該燈(153)；和透明板(155)，其安裝在該框體上，并使燈(153)的照射光透射，所述漂白、改性裝置還設置有將所述光源單元(15)支承成可自由裝卸的支承部件。
文檔編號D06L3/00GK101405451SQ20078000976
公開日2009年4月8日 申請日期2007年3月27日 優(yōu)先權日2006年3月28日
發(fā)明者丹羽由樹, 佐橋晃周, 傍島光郎, 大內(nèi)秋比古 申請人:日清紡織株式會社;獨立行政法人產(chǎn)業(yè)技術綜合研究所