説明

遠赤外線照射加熱機と遠赤外線染着装置及び遠赤外線を用いた染着方法

【課題】環境汚染を抑制し、染着工程の短縮及び製造コストの低減を実現し得る蒸着装置及び染着方法を提供する。
【解決手段】染料を被染織物に塗布する染料塗布段階と、前記染料が塗布された被染織物に遠赤外線を照射し、当該被染織物を加熱することにより、前記染料を被染織物に着色させる着色段階と、着色された被染織物を空気で急冷却させる冷却段階とを含む染着方法を用いる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は被染織物に染料を塗布した後、遠赤外線を用いて染着するための染着方法及び染着装置に関し、さらに詳しくは被染織物に染料を噴射し、噴射した染料が塗布された被染織物に遠赤外線を照射して染着されるようにする遠赤外線を用いた染着装置及び染着方法を提供することにある。
【背景技術】
【0002】
従来の染着方式は、染料が混合された色糊を被染織物に塗布し、これをスチーム抜染室に通過させて染料が被染織物に着色されるようにし、被染織物内に残存する水溶性色糊を除去する水洗工程を経た後、乾燥させることにより染着を完了する。
しかし、このような従来の染着方式は、着色工程で多量のエネルギー消費が生じ、水蒸気に染料が吸着されることにより、水蒸気の濾過過程において汚廃水が排出され、水洗工程で排出される汚廃水を浄化処理すべき問題を伴う。
【0003】
また、前記染着方式は、複雑な工程を経て完成されるため、需要に即応的に対処できない問題を有する。
従来の染着装置及び染着方法では、上記のように染料が塗布された被染織物に対して上記着色工程を施している。
しかし、かかる先行技術は、文献公知発明に係るものではないため、記載すべき先行技術文献情報はない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従って、本発明はこのような問題点を解決するためのものであって、本発明の目的は、塗布された染料を遠赤外線を用いて被染織物に着色させることにより、環境汚染を最小化することである。
また、本発明の他の目的は、染着過程を単純化することで染着工程を短い時間で行うようにすることにより、需要に迅速に対応することである。
【0005】
また、本発明の他の目的は、エネルギー消費を大幅に減らすことにより、資源浪費を防止し、製造コストを大幅に減少させることである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
このような目的を達成するための本発明の特徴は、染料を被染織物に塗布する染料塗布段階と、前記染料塗布段階において染料が塗布された被染織物に遠赤外線を照射して加熱させることにより、染料を被染織物に着色させる着色段階と、着色された被染織物を空気で急冷却させる冷却段階とを含む染着方法を用いることである。
また、本発明において、前記遠赤外線の表面温度が、100℃〜500℃であることが望ましい。
【0007】
また、本発明において、前記遠赤外線の波長が、5.6μm〜500μmであることが望ましい。
本発明の更に他の特徴は、染料が塗布された被染織物に遠赤外線を照射し、染着させる遠赤外線染着装置が、前記被染織物に染料を噴射して塗布させるための染料噴射手段と、前記染料が塗布された被染織物に遠赤外線を照射して加熱させるための加熱器と、前記遠赤外線により加熱された被染織物を冷却させるための冷却手段とを含むことである。
【0008】
また、本発明において、前記加熱器は、前記被染織物を移送させるための移送手段と、前記移送手段の上部に設けられ、前記遠赤外線が外部に放出されることを防止するための上部ハウジングと、前記上部ハウジング内に設けられ、前記上部ハウジングの内部を通過する前記被染織物に遠赤外線を照射するための少なくとも一つ以上の遠赤外線ヒータと、前記遠赤外線ヒータにより、前記被染織物が加熱される時に発生する水蒸気を前記上部ハウジング内に均一に分布させるため、前記上部ハウジング内に設けられる少なくとも一つ以上の循環ファンと、前記上部ハウジングから高温の空気を外部に排出させるための高温空気の排出手段とを含むことが望ましい。
【0009】
また、前記遠赤外線のヒータは、加熱の時、遠赤外線が放出される円筒状のセラミック棒と、前記セラミック棒の中心に設けられるコイル状の電気発熱体と、前記セラミック棒から発生される遠赤外線を被染織物に集中させるため、前記セラミック棒に設けられる反射器とを含むことが望ましい。
また、本発明の更に他の特徴は、被染織物に遠赤外線を照射し、加熱させることにより染着する染着装置の遠赤外線照射加熱器が、前記被染織物を移送させるための移送手段と、前記移送手段により移送される被染織物に遠赤外線を照射するための少なくとも一つ以上の遠赤外線ヒータと、前記遠赤外線ヒータにより発生された熱が、外部に放出されることを防止するハウジングと、前記遠赤外線ヒータにより、前記被染織物が加熱される時に発生する水蒸気を前記ハウジング内に均一に分布させるため、前記ハウジング内に設けられる少なくとも一つ以上の循環ファンと、前記ハウジングから高温の空気を外部に排出させるための高温空気の排出手段とを含むことである。
【0010】
また、本発明において、前記遠赤外線のヒータは、加熱の時、遠赤外線が放出される円筒状のセラミック棒と、前記セラミック棒の中心に設けられるコイル状の電気発熱体と、前記セラミック棒から発生される遠赤外線を被染織物に集中させるため、前記セラミック棒に設けられる反射器とを含むことが望ましい。
また、本発明において、前記移送手段は、網からなり、前記被染織物との接触面積を最小とするベルトと、前記ベルトを駆動させるローラとを含むことが望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、本発明の望ましい実施形態について、添付の図面を参照して詳しく説明する。
図1は、本発明の一実施形態の概略的な構造を説明するための模式図である。
被染織物10は、供給ローラ1に卷回されていて、供給ローラ1の回転により、被染織物10は排出され、供給ローラ1と離隔されて設けられた卷回ローラ2に卷回される。供給ローラ1から排出された被染織物10は、染料噴射機4の下面を通過し、模様などが印刷されて、遠赤外線加熱器100を通過することにより染着されて、卷回ローラ2に卷回される。遠赤外線加熱器100は、内部の熱を外部に放出することを防止するため、被染織物の移送方向に長く配置される角型のハウジング110と、ハウジング110を固定するためのフレームと、ハウジングの前、後端に設けられた移送ローラ11、12と、移送ローラ11、12により駆動される移送ベルト13と、移送ベルト13の上面に支持され、移送される被染織物10に遠赤外線を照射するための遠赤外線ヒータ15とからなる。遠赤外線ヒータ15の上部には、循環ファン14が設けられ、ファンモータ16により駆動される。また、ハウジング110の上部には、排出ダクト17が形成されていて、乾燥された空気を外部に排出するようにする。また、加熱器100の後端には、冷却空気排出ダクト120が設けられ、排出される冷却空気により、加熱された被染織物10を冷却させて染着を完了する。
【0012】
図2は、本発明の加熱器の一実施形態を示す一部切開斜視図である。
加熱器には、被染織物10の移動方向である長手方向にメインフレーム131、132が相互離隔するように設けられ、メインフレーム131、132の下部に、メインフレームを地面から一定の高さで支持し、下部ハウジング140を設けるための下部フレーム133が設けられている。また、メインフレーム131、132の上部には、上部ハウジング110を設けるための上部フレームが設けられる。また、下部ハウジング140と上部ハウジング110には、内部に収納される遠赤外線ヒータ15から発散される熱が外部に流出しないようにするとともに、内部に収納された装置を修理できるように一定間隔を置いて、分離、開閉されるドア134、135が設けられている。
【0013】
メインフレーム131、132の先端部と終端部には、それぞれモータ(図示せず)により駆動される移送ローラ11、12が設けられ、移送ローラ11、12を支持軸として移送ベルト13が設けられ、移送ベルト13の上面に被染織物10が載置され、移送ベルト13の回転により移送される。ここで、移送ベルト13は、石綿材質からなる網状体で作られている。移送ベルト13の被染織物10への熱伝達を妨害する要素を最小化することにより、被染織物10に照射される遠赤外線により被染織物10の上面と下面が同程度に加熱される。上部ハウジング110の内部には、移送ベルト13により移送される被染織物10を加熱できるように、移送ベルトの上部面の上方に、移送方向に沿って複数の遠赤外線ヒータ15が、上部ハウジング110に固定された補助フレーム136に固定設置されている。遠赤外線ヒータ15の上方には、複数の循環ファン14が設けられており、当該循環ファン14がハウジング110の内部の空気を循環させることで、遠赤外線ヒータ15による被染織物10の加熱時に発生する水蒸気が特定の箇所に集中しないようにして部分染着が起こることを防止し、被染織物の全体に均一に染着がなされるようにする。循環ファン14は、上部ハウジング110に固定設置されたファンモータ16により駆動される。また、上部ハウジング110の上部面には乾燥した空気を外部に排出させるための排出ダクト17が設けられ、上部ハウジング110の内部の乾燥した空気を外部に排出する。
【0014】
また、上部ハウジング110の長さは、メインフレーム131,132の長さより短く、上部ハウジングの先端部はメインフレーム131、132の先端部とほぼ一致するが、終端部はメインフレーム131、132より短く配置され、メインフレーム131、132の終端部と上部ハウジング110の終端部との間には、冷却空気排出ダクト120が設けられる。冷却空気排出ダクト120は、移送ベルト13により移送される被染織物の上方に設けられ、被染織物を急速に冷却させるために室温の空気を排出する。
【0015】
図3は、本発明の一実施形態に用いられる遠赤外線ヒータの例を示すための一部切開斜視図である。
遠赤外線ヒータ15の遠赤外線発散用セラミックヒータ棒152は、あらかじめ定められた径の円筒からなり、セラミックヒータ棒152の内部には、電気発熱体であるコイル状のヒータ線153が内蔵され、セラミックヒータ棒152の外部には、反射器151が設けられている。セラミックヒータ棒152の両端には反射器151にセラミックヒータ棒152を固定するための絶縁部154が設けられ、絶縁部154には外部から電気をヒータ線153に供給するための給電部155が形成されている。
【0016】
ここで、遠赤外線ヒータ15のセラミックヒータ棒152の表面温度が、100℃以下であれば、着色時間が極端に増大する。一方、上記表面温度が500℃を超えると、着色エネルギー消費が急激に増加して、被染織物に変形が起こり得る。また、セラミックヒータ棒152から放出される輻射線の波長が5.6μmより小さければ、遠赤外線が被染織物を透過する透過力が小さいので、単純に塗布された染料の表面部のみを加熱することになり、着色の効果が起こらず、染料が被染織物の表面上で乾燥する現象が起こる。500μm以上の輻射線が放出される場合には、透過力が強くなり、エネルギーが外部に流出される現象が生じるので、染料と被染織物が加熱されない現象が生じることになる。
【0017】
以上のように、本発明の詳細な説明では、具体的な実施形態について説明したが、本発明の範疇を逸脱しない範囲内において、多様な変更が可能であることは勿論である。よって、本発明の範囲は、上記実施形態に限定されて定められるものではなく、特許請求の範囲だけでなく、該特許請求の範囲と均等なものにより定められるべきである。
【産業上の利用可能性】
【0018】
上記の構成と目的を有する本発明によると、
(1)被染織物に染着するため、従来のように、染料が混合された色糊を被染織物に塗布し、高温、高圧の水蒸気で加熱していた着色過程を、単純に染料を被染織物に塗布し、染料が塗布された被染織物に遠赤外線を照射する工程にすることで、染着に所要されるエネルギーを節約することができる。
(2)従来には、着色工程後に水洗工程と乾燥工程を必ず行うべきであったが、本発明によると、遠赤外線を照射する着色工程で染着が完了されるため、種々の複雑な工程を省略でき、製造過程が単純化される。
(3)従来、着色工程において汚染された水蒸気が排出され、水洗工程において汚染された汚廃水が発生されたが、このような汚廃水および水蒸気の排出源を大幅に減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の一実施形態の構造を説明するための斜視図である。
【図2】本発明の加熱器の一実施形態を示す一部切開斜視図である。
【図3】本発明の一実施形態に用いられる遠赤外線ヒータの例を示す一部切開斜視図である。
【符号の説明】
【0020】
1、2 供給ローラ
4 染料噴射機
10 被染織物
11、12 移送ローラ
13 移送ベルト
14 循環ファン
15 遠赤外線ヒータ
16 ファンモータ
17 排出ダクト
100 遠赤外線加熱器
110 ハウジング
120 冷却空気排出ダクト

【特許請求の範囲】
【請求項1】
染料を被染織物に塗布する染料塗布段階と、
前記染料塗布段階において、染料が塗布された被染織物に遠赤外線を照射し、加熱させることにより、染料を被染織物に着色させる着色段階と、
着色された被染織物を空気で急冷却させる冷却段階とを含む
ことを特徴とする遠赤外線を用いた染着方法。
【請求項2】
前記遠赤外線の表面温度が、100℃〜500℃である
ことを特徴とする請求項1に記載の遠赤外線を用いた染着方法。
【請求項3】
前記遠赤外線の波長が、5.6μm〜500μmである
ことを特徴とする請求項1または2に記載の遠赤外線を用いた染着方法。
【請求項4】
染料が塗布された被染織物に遠赤外線を照射して染着させる遠赤外線染着装置であって、
前記被染織物に染料を噴射して塗布させるための染料噴射手段と、
前記染料が塗布された被染織物に遠赤外線を照射して加熱させるための加熱器と、
前記遠赤外線により加熱された被染織物を冷却させるための冷却手段とを含む
ことを特徴とする遠赤外線染着装置。
【請求項5】
前記加熱器は、
前記被染織物を移送させるための移送手段と、
前記移送手段の上部に設けられ、前記遠赤外線が外部に放出されることを防止するための上部ハウジングと、
前記上部ハウジング内に設けられ、前記上部ハウジングの内部を通過する前記被染織物に遠赤外線を照射するための少なくとも一つ以上の遠赤外線ヒータと、
前記遠赤外線ヒータにより、前記被染織物が加熱される時に発生する水蒸気を前記上部ハウジング内に均一に分布させるため、前記上部ハウジング内に設けられる少なくとも一つ以上の循環ファンと、
前記上部ハウジングから高温の空気を外部に排出させるための高温空気の排出手段とを含む
ことを特徴とする請求項4に記載の遠赤外線染着装置。
【請求項6】
前記遠赤外線のヒータは、
加熱の時、遠赤外線が放出される円筒状のセラミック棒と、
前記セラミック棒の中心に設けられるコイル状の電気発熱体と、
前記セラミック棒から発生される遠赤外線を被染織物に集中させるため、前記セラミック棒に設けられる反射器とを含む
ことを特徴とする請求項5に記載の遠赤外線染着装置。
【請求項7】
前記遠赤外線の波長が、5.6μm〜500μmである
ことを特徴とする請求項4〜6のいずれかに記載の遠赤外線染着装置。
【請求項8】
前記ヒータ棒の表面温度は、100℃〜500℃である
ことを特徴とする請求項6に記載の遠赤外線染着装置。
【請求項9】
被染織物に遠赤外線を照射し、加熱させることにより染着する染着装置の遠赤外線照射加熱器であって、
前記被染織物を移送させるための移送手段と、
前記移送手段により移送される被染織物に遠赤外線を照射するための少なくとも一つ以上の遠赤外線ヒータと、
前記遠赤外線ヒータにより発生された熱が外部に放出されることを防止するハウジングと、
前記遠赤外線ヒータにより、前記被染織物が加熱される時に発生する水蒸気を前記ハウジング内に均一に分布させるため、前記ハウジング内に設けられる少なくとも一つ以上の循環ファンと、
前記ハウジングから高温の空気を外部に排出させるための高温空気の排出手段とを含む
ことを特徴とする遠赤外線照射加熱器。
【請求項10】
前記遠赤外線のヒータは、
加熱の時、遠赤外線が放出される円筒状のセラミック棒と、
前記セラミック棒の中心に設けられるコイル状の電気発熱体と、
前記セラミック棒から発生される遠赤外線を被染織物に集中させるため、前記セラミック棒に設けられる反射器とを含む
ことを特徴とする請求項9に記載の遠赤外線照射加熱器。
【請求項11】
前記移送手段は、
網からなり、前記被染織物との接触面積を最小とするベルトと、
前記ベルトを駆動させるローラとを含む
ことを特徴とする請求項9に記載の遠赤外線照射加熱器。
【請求項12】
前記遠赤外線の波長が、5.6μm〜500μmである
ことを特徴とする請求項9〜11のいずれかに記載の遠赤外線照射加熱器。
【請求項13】
前記ヒータ棒の表面温度は、100℃〜500℃である
ことを特徴とする請求項10に記載の遠赤外線照射加熱器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公表番号】特表2007−520637(P2007−520637A)
【公表日】平成19年7月26日(2007.7.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−507604(P2005−507604)
【出願日】平成15年12月11日(2003.12.11)
【国際出願番号】PCT/KR2003/002712
【国際公開番号】WO2005/014923
【国際公開日】平成17年2月17日(2005.2.17)
【出願人】(506042357)
【Fターム(参考)】