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FV洗浄装置(リラクサー機能付き糊抜・精錬機)

1.はじめに

 糊抜・精練工程は、繊維・不織布を加工する中で欠かすことのできない重要な準備工程である。
 織物、ニットなど組織上の分類からも、また、綿をはじめとする天然繊維、合繊および化学繊維(不織布、フィルター、膜など)を使用した素材においても、加工する場合に大部分の布(不織布、フィルター、膜など)が通過しなければならない工程であり、糊抜と精練を分けて、別々の工程で行うこともあるが、現在では糊抜と精練は同一機で処理するのがほとんどである。
 これら糊抜・精練工程で使用する糊抜・精練機について、述べる。



2.糊抜・精練機の歩み

 糊抜・精練機の歴史は、おおむね第1表のようになる。今後は環境に配慮しつつ、節水と省エネを追及した糊抜・精練機の第4世代の新しい糊抜・精練機を紹介する。


〔第1表〕糊抜・精練機の歩み

  形 式 概  要 使用機種
第1世代 バッチ式 酵素を添加した後に、浸漬槽に長時間漬け込み、反応後洗浄する。 ジッガー
ウインス
第2世代 連続式
ロープ状
布をロープ状にして薬液を添加後、反応ボックスの飽和蒸気の蒸熱下で反応させる。高い生産性が得られる利点があるが、ロープマークが出るなどの短所がある。 Jボックス
Uボックス
第3世代 連続式
拡布状
第2世代と装置構成はほとんど変わらない。生産性は第2世代より劣るが、ロープマークが出ないため、現在ではほとんどこのタイプが採用されている。 Lボックス
Kボックス
Roll to Rollのスチーマーも含まれる。
第4世代 連続式
拡布状
振動を利用した洗浄方法で行う。第3世代の装置はどうしても大型になり大量生産向きであるため、多品種少量生産向きとして開発された。 FV洗浄機との組み合わせ


第1図〕汚染布の拡大断面図




3.第4世代の糊抜・精練機

 当社が開発した「FV洗浄機」は、織物・ニット・不織布およびフィルム、フィルター、膜等シート状のワークの洗浄をはじめとして、ゴミ取りやミクロン単位のパーティクルの除去等に採用されてきた。この洗浄機はバイブレーションを利用した洗浄方法である。第2表にその詳細を示す。
 洗浄についてはいろいろな方式がある。一般的に広く使用されているのはRoll to Roll式である。これは、布(不織布、フィルター、膜など)がRollからRollに移行しながら、洗浄水中に浸されたり空中に出たりするもので、この行為を繰り返して、最後にマングルで絞られて洗浄する。
 また、ジェット水流を布(不織布、フィルター、膜など)に噴きかけて洗浄する方式や、あるいはサクションで水流を吸い込み洗浄する方法など幾多の方式が今まで考えられ、実用化されている。各方式とも一長一短があり、ワークにより最適の方法を選ぶことが大切である。
 しかしながら、これらの方式に共通していることは、繊維の中まで洗浄することがなかなかむずかしいことである。その点、「FV洗浄機」はバイブレーションを布(不織布、フィルター、膜など)に与えて洗浄するため、第1図に示すようにバイブレーション作用によって汚れは繊維の内部より外部に移行していくので、繊維の内部まで洗浄できることが大きな長所である。
 第2図は、不織布の糊抜・精練加工でバイブレーションを与えた時とそうでない時の糊抜効果の違いを示す。バイブレーションを与えた時の方が、約10倍程度の効果があることがわかる。


〔第2表〕振動(バイブレーション)を利用した洗浄方法

名称 @FV洗浄機(第4世代) A超音波洗浄 BFV洗浄機(第5世代)
振動数 30〜420Hz
(1秒間に、30〜420回振動します)
20,000〜30,000Hz
(1秒間に,20,000〜30,000回振動します)
数千Hz
(1秒間に、数千回振動します)
振幅 Max.20,000μm(20mm) 数μm(0.00数mm) 数千μm(数mm)
用途 1)織物や不織布のような軟らかいものに威力を発揮します。
2)超音波では振幅が小さいためワークに吸収され、ほとんど効果がないものに適します。
メガネや金属製の部品のように、振動が伝わっても反発されるような硬いものに適します。 1)第4世代のFV洗浄機では損傷をきたすようなデリケートなワークに適します。
2)超音波ではパワーが弱すぎて効果のないものに適します。
その他 振幅が大きいとパワーが強くなります。 発振装置が小型で、取付けが容易にできます。 振動数を多くすることにより、より洗浄力アップを図りました。
フィルム、膜などのデリケートなワークに適します。

 洗浄方法にはいろいろな方式があるが、ここでは振動を利用した洗浄方法について説明する。
各方面の製造会社で、洗浄工程で困っている時に、振動を利用した洗浄方法を試されると、問題が解決するケースが多くある。
振動を利用した洗浄方法としては、下記の2通りの方法がある。
@「FV洗浄機」(菊形ロールにより振動を発生させる方法):振動数は少ないが、振幅が大きい。
A超音波洗浄:振動数が多いが、振幅が小さい。
振動は、振動数と振幅により決まってくる。一般的に振動数が多くなると、振幅は小さくなる。
 現在、「FV洗浄機」と超音波洗浄機の中間領域(B)のものは存在しない。たとえば、振動数は超音波洗浄より少ないが、「FV洗浄機」より多く、振幅は「FV洗浄機」より小さく、超音波洗浄より大きい洗浄方法等が考えられる。


〔写真−2〕「FV洗浄機」


〔第3図〕リラクサー機能付き糊抜・精練機



4.今後の展望

 「FV洗浄機」は洗浄機能として数々の優位性を有していることから、この洗浄機能を不織布、フィルター、膜などの糊抜・精練機として利用できないものかと模索してきた。特に、PVAの糊剤を使用した布(不織布、フィルター、膜など)に対しては第3世代の糊抜・精練機では対応できないこともあり、その上、多品種小ロット、繊維素材の細番手化や高密度化に伴い、新しい糊抜・精練機の登場が求められてきた。このような状況を踏まえて、第4世代の糊抜・精練機の開発に着手して、生産機として完成させたものを第3図に示す。この機械構成は一例であり、FV洗浄槽を増やすことにより、高速化も可能である。
 合繊(不織布など)の場合は、この第4世代の糊抜・精練機が適している。ただ、天然繊維の綿などでは反応ボックスで化学的に処理する必要もあるために、「FV洗浄機」と組み合わせて使用することが望ましい。
 また、この「FV洗浄機」を利用することにより、リラクサー効果も期待できる。オーバーフィード機能で、縦テンションをノンテンションからマイナステンションの状態にしてバイブレーションを掛けると、布(不織布、フィルター、膜など)は縦横方向に収縮し、布(不織布、フィルター、膜など)の持っているストレスが解消されてリラクゼーションが促進される。



5.糊抜・精練機を含む「FV洗浄機」の用途

■ フィルム・膜・不織布・人工皮革・工業繊維・製紙・その他特殊用途
  電池セパレーターの洗浄、付着薬剤の洗浄・除去
  化粧用のパフの薬剤除去及び洗浄
  ワイパークロスのパーティクルの洗浄・除去
  ハードディスク用研磨布のバフ加工時に付着した黒粉の洗浄・除去
  フィルター(膜)用パーティクルの除去
  人工皮革の糊落しと洗浄
  吸水性を良くする為の糊落しと開繊
  ガラス繊維織物の開繊(携帯電話・液晶テレビなどの基盤)
  製紙の抄紙工程のアンダー(トップ)フェルトの洗浄


■ 糸用
  中空糸(ポリスルホン系)内外部の膜厚部分の高分子(PVP)の洗浄
  アクリルファイバーのトウの洗浄及びオイリング
  合繊フィラメント糸の有機溶剤の洗浄


■ 織物・ニット用
  サイジングの糊剤、PVAの除去
  デニムのアルカリ処理後の洗浄
  合繊及び綿織物の糊抜・精練
  絹織物の精練後の洗浄
  合繊及び綿織物のプリント後の糊落し
  フロック加工した残留パイルの洗浄・除去
  綿織物の漂白後の洗浄
  新合繊織物の毛羽落し
  綿、合繊ニットのプリント後の洗浄
  合繊織物のパーティクルの洗浄・除去
  合繊のスパンデックス織物のリラクサー
  カーシートの不要毛羽の洗い落し


■ ピース物用
  連続したシート材(膜材)だけではなく、ピース物にも適用できます。玄関マットの洗浄


「FV洗浄機」の用途
  • ◆織物・ニット用
    • サイジングの糊剤、PVAの除去
    • デニムのアルカリ処理後の洗浄
    • 合繊及び綿織物の糊抜・精練
    • 絹織物の精練後の洗浄
    • 合繊及び綿織物のプリント後の糊落し
    • フロック加工した残留パイルの除去
    • 綿織物の漂白後の洗浄
    • 新合繊織物の毛羽落し
    • 綿、合繊ニットのプリント後の洗浄
    • 合繊織物のパーティクルの除去
    • 合繊のスパンディクス織物のリラクサー
    • カーシートの不要毛羽の洗い落し
  • ◆フィルム・膜・不織布・人工皮革・工業繊維・製紙・その他特殊用途
    • 電池セパレーターの洗浄、付着薬剤の除去
    • 化粧用のパフの薬剤除去及び洗浄
    • ワイパークロスのパーティクルの除去
    • ハードディスク用研磨布のバフ加工時に付着した黒粉の除去
    • フィルター用パーティクルの除去
    • 人工皮革の糊落しと洗浄
    • 吸水性を良くする為の糊落しと開繊
    • ガラスクロス・ガラス繊維織物の開繊(携帯電話・液晶テレビなどの基盤)
    • 炭素繊維の開繊
  • ◆コンベアーベルト用
    • ラインの中にFV洗浄機を組込み、コンベアーベルトを洗浄する
    • 食品機械のネットコンベアーの洗浄
    • 濾過布コンベアーの目詰防止のための洗浄
  • ◆糸用
    • 中空糸(ポリスルホン系)内外部の膜厚部分の高分子(PVP)の洗浄
    • アクリルファイバーのトウの洗浄及びオイリング
    • 合繊フィラメント糸の有機溶剤の洗浄
  • ◆ピース物用
    • 連続したシート材(膜材)だけでなく、ピース物にも適用可能
    • 玄関マットの洗浄
 
機種・仕様などは予告なく改良・変更する場合があります。
詳しくは「弊社営業部」にお問い合わせください。

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