作为对纤维制品进行染色等处理的装置，广泛使用例如图4所示的液流处理装置。该装置具有布帛等纤维制品1的滞留部2、连接该滞留部2和纤维制品1的输送通道3的环状处理槽4。而且，从设置在上述滞留部2底部的处理液吸入部5(该图中有3处)吸入处理液，通过循环泵6、间接热交换器7，使控制在规定温度的处理液(通常其最高温度被设定为100℃以上的高温)回流到附设在上述输送通道3一端的处理液喷射部8，利用该液流一边输送纤维制品1一边进行处理。
对于这种液流处理，在处理结束时刻的处理液中残留着各种染料、其他药品、助剂等。另外，还含有低聚物、绒毛、鳞片等由纤维制品1产生的、纤维聚合时的生成物。
因此，例如实施聚酯浓色染色等时，处理结束后，向上述间接热交换器7通入冷却水，一边降低处理液的温度一边使处理液循环，在处理液降至80℃左右的时刻，保持其温度，并向处理槽4内注入亚硫酸氢盐、碱性试剂(烧碱、纯碱等)对上述残留物等进行还原处理，即进行所谓的“还原洗涤”。然后，上述还原洗涤后，再次将处理液冷却至60℃左右之后排出处理液，多次重复洗涤水(通常是水)的给水、水洗、排水而对纤维制品1进行洗涤之后，从处理槽4内取出纤维制品。正如图5所示，列举了上述一系列染色·洗涤处理工艺的一个例子。
但是，由该图5的工艺表可知，上述洗涤方法存在以下问题：在洗涤上花费时间的同时，冷却时的温度梯度不平滑，纤维制品1产生褶皱等，易使得到的纤维制品1的品质下降。另外，在高温下溶解的低聚物等由于冷却而重新析出，残留附着于处理槽4内，因此不得不频繁进行所谓的釜洗处理，也存在烦杂的问题。
对此，本申请人提出了在向纤维制品喷射处理液和气流的气液混合流体并使其循环移动于处理槽内而进行处理的气流处理装置中，在高温下排出上述处理液，且一边与其处理排水进行热交换一边供给洗涤水的全新的洗涤方法，已经被实际应用(参考专利文献1)。
专利文献1：日本国特开平8-269863号公报
因而，也考虑了将上述气流处理装置中的洗涤方法适用于液流处理装置，但由于液流处理和气流处理所使用的处理液量不同，装置结构也不同，所以可知难以将上述洗涤方法直接适用于液流处理装置。
所以，本申请人开发了即使在循环处理液并处理纤维制品的液流型的处理方法中，也能够在更短时间内进行有效的洗涤处理的纤维制品的洗涤方法及其使用的纤维制品的处理装置，已经申请了专利(特愿2004-295212号)。
图6所示为上述申请的装置的一个例子。该装置的基本结构与图4所示的装置同样，相同部分标注相同序号并省略其说明，对于该装置，在具有上述循环泵6及间接热交换器7的处理液循环路径10中，在循环泵6的吸入侧连接有部分取出循环的处理液并排出的处理液排出配管11，在其连接部的下游侧通过逆止阀13与向上述处理液循环路径10内供给洗涤水的洗涤水供给配管12连接。而且，上述处理液排出配管11和洗涤水供给配管12都经过热交换器14，通过该热交换器14使高温处理液与常温的洗涤水直接进行热交换。另外，在上述处理液排出配管11和洗涤水供给配管12分别设有开关阀15、16和流量计17、18，可以将处理液的排出量与洗涤水的供给量控制为彼此等量。此外，19是洗涤水供给用的泵，20是给水阀。
上述申请的洗涤方法采用上述液流处理装置，例如如下进行纤维制品1的处理及洗涤。即，首先，与通常的液流处理装置同样，将布帛等纤维制品1装填到处理槽4内，在关闭开关阀15、16的状态下，进行与通常同样的处理。然后，在处理结束的时刻打开给水阀20的同时使泵19工作，打开上述开关阀15、16，从而将循环于处理液循环路径10内的一部分处理液取出到处理液排出配管11，同时向处理液循环路径10内供给洗涤水。此时，通过经过热交换器14，被排出的高温处理液和常温的洗涤水之间进行热交换。另外，用流量计17、18及开关阀15、16进行流量控制，从而控制处理液的排出量和洗涤水的供给量总是为等量。由此，可以一边将循环于处理槽4内的液体(处理液被缓慢地置换为洗涤水的混合液)的液量保持一定，一边进行洗涤。该洗涤工艺叫做“液体置换洗涤工艺”。
此外，如图7的工艺表所示，在液温降至比可排出的低温范围温度高的中温范围(此例为80℃)的时刻，关闭开关阀15停止从处理液排出配管11取出高温处理液，洗涤水不与高温排出液进行热交换，直接以一定流量向处理槽4内供给，进行循环的液体的冷却(直接冷水洗)。此时的洗涤水的供给不必须为一定流量，洗涤水的供给造成的处理槽4内的液体的增加部分逐渐从排液阀排出。然后，在循环的液体的温度变为规定的低温范围(此例为60℃)的时刻，停止洗涤水的供给，取出纤维制品1，结束一系列处理。
根据该洗涤方法，在上述液体置换洗涤工艺中，在高温状态排出用于处理的高温处理液，同时与被供给到处理槽4内的常温的洗涤水进行热交换，因此洗涤液的温度与以往相比格外高，起到优异的洗涤效果。另外，由于在高温状态排出处理液，所以低聚物、染料残留物等会以溶解在处理液中的状态被去除，能够省略以往的聚酯浓色染色等时必须的还原洗涤处理。因而，不需要上述还原洗涤处理中用于升温的蒸汽、试剂等，可以实现成本的降低。而且，由于附着于处理槽4的内壁等的上述低聚物、染料残留物等的残留量减少，因此具有可以减轻定期洗涤处理槽4等维护的负担的优点。而且，由于将高温处理液的排出量和洗涤水的供给量控制为彼此等量，因此即使从染色等处理转移到洗涤处理，循环于处理槽4内的液量也能保持一定，不会对纤维制品1造成负担，良好地完成处理。
然而，上述洗涤方法中，从液体置换洗涤工艺向下面工艺(例如上述直接冷水洗工艺)的转移通常通过温度管理来选择时机，由温度传感器随着时间读取处理槽4内的液温，其温度达到预先设定的温度(上述例子为80℃)时，则对装置的电磁阀等发出工作指示，工艺会转移至下面工艺。
但是，这样通过温度管理来选择从液体置换洗涤工艺向下面工艺转移的时机时，液体置换洗涤工艺的结束时间会根据水温而或早或晚，所以可知会产生洗涤不足或洗涤过剩引起的水浪费。例如假设上述液体置换洗涤工艺中被供给到处理槽内的洗涤水的液温为标准的水温(18～20℃)，处理槽内的液温达到80℃所需要的时间为20分钟，设定在该20分钟内进行充分洗涤的洗涤水的供给量时，冬季水冷时，伴随液体置换的温度梯度增大，例如在15分钟内达到80℃而转移至下面工艺，所以被供给于洗涤的洗涤水的绝对量不足，易造成洗涤不足。另外，相反，夏季水暖时，伴随液体置换的温度梯度变小，达到80℃例如需要25分钟，因此洗涤水被过剩供给，易造成水的浪费。

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种优异的纤维制品的洗涤方法，对于使用液流处理装置等循环处理液而处理纤维制品的这类处理装置的处理方法，可以完全(或者大致完全)去除低聚物、染料残留物等，而且不会造成洗涤不足、洗涤过剩。
为了达到上述目的，本发明的主旨在于一种纤维制品的洗涤方法，该方法包括：高温处理工艺，将纤维制品装填到处理槽内，将循环于处理槽内外的处理液一边由设置在其循环路径途中的间接热交换器加热至高温一边使其与上述纤维制品接触，从而处理纤维制品；液体置换洗涤工艺，一边从处理槽内缓慢地排出上述高温处理液一边向处理槽内缓慢地供给洗涤水，此时，被排出的高温处理液和供给的洗涤水直接进行热交换，且上述高温处理液的排出量和洗涤水的供给量为等量，从而将处理槽内的液量保持一定的同时使处理槽内的液温下降至规定温度；预先设定上述液体置换洗涤工艺的温度梯度的最佳值，当实际的温度梯度大于上述最佳值时，由上述间接热交换器进行加热，当小于上述最佳值时，由上述间接热交换器进行冷却，从而使实际的温度梯度与最佳值一致或者近似。
即，本发明的纤维制品的洗涤方法，在将用于处理的高温处理液与被供给到处理槽内的洗涤水进行热交换并排出的液体置换洗涤工艺中，将伴随上述高温处理液和洗涤水的热交换的温度梯度控制为预先设定的最佳值。由此，由于液体置换洗涤工艺的处理结束时间一定，与被供给的洗涤液的温度高低无关，所以不会发生处理结束时间变短而洗涤不充分，或者处理结束时间变长由洗涤水的过剩供给造成使用浪费。而且，在高温状态排出上述高温处理液，缓慢地置换洗涤水，因此能够去除在高温下溶解的低聚物、染料残留物等而不使其从液体中析出，能够省略以往的聚酯浓色染色等时必须的还原洗涤处理。另外，由于能够在去除了低聚物等的状态下一边供给洗涤液一边同时进行冷却和水洗，所以之后不必再重复水洗，可以在短时间内结束洗涤处理。而且，由于低聚物等杂质不会附着残留在处理槽内，所以具有可以大幅减轻定期洗涤处理槽等维护的负担的优点。
而且，与前述的在先申请发明(特愿2004-295212号的发明)同样，由于将高温处理液的排出量和洗涤水的供给量控制为彼此等量，所以即使从染色等处理转移到洗涤处理，也能使循环于处理槽内的液量保持一定，不会给纤维制品造成负担，良好地完成处理。
附图说明
图1是本发明的一个实施例中的工艺表；
图2是本发明的另一实施例中的部分工艺表；
图3是本发明的又一实施例中的部分工艺表；
图4是表示现有例的处理装置的说明图；
图5是上述现有例中的工艺表的一个例子；
图6是表示在先申请的处理装置的说明图；
图7是上述在先申请的一个实施例中的工艺表。

下面，说明本发明的具体实施方式。
本发明的洗涤方法是例如使用图6所示的装置，如下进行纤维制品1的洗涤的方法。此外，装置的结构与前述相同，省略其说明。即，首先，与通常的液流处理装置同样，将布帛等纤维制品1装填到处理槽4内，在关闭开关阀15、16的状态下，进行与通常同样的处理。然后，在处理结束的时刻，打开给水阀20的同时使泵19工作，打开上述开关阀15、16，从而将循环于处理液循环路径10内的一部分处理液取出到处理液排出配管11，同时向处理液循环路径10内供给洗涤水。
此时，通过经过热交换器14，被排出的高温处理液和常温的洗涤水之间进行热交换。另外，用流量计17、18及开关阀15、16进行流量控制，从而控制处理液的排出量和洗涤水的供给量总是为等量。由此，可以一边将循环于处理槽4内的液体(处理液被缓慢地置换为洗涤水的混合液)的液量和液温保持一定，一边进行洗涤。
然后，循环的液体被完全置换为洗涤液，在处理槽4内的液温变为80℃的时刻，关闭开关阀15停止从处理液排出配管11取出高温处理液，洗涤水不与高温排出液进行热交换，直接以一定流量向处理槽4内供给，冷却循环的液体(直接冷水洗)。此时，洗涤水的供给不必须为一定流量，洗涤水的供给造成的处理槽4内的液体的增加部分逐渐从排液阀排出。然后，在循环的液体的温度变为规定的低温范围(例如60℃)的时刻，停止洗涤水的供给，如果需要，从设置于处理液循环路径10的途中的排液口(无图示)直接排出液体，取出纤维制品1，结束一系列处理。
此外，上述洗涤方法中，一系列的工作控制可以通过预先向设置于该洗涤装置的规定的控制盘(无图示)输入设定其工作控制所需要的值而进行。此时，其设定为：从液体置换洗涤工艺向下面的工艺(直接冷水洗工艺)转移的时机选择，通过由温度传感器检测处理槽4内的液温达到80℃的时刻而进行，所述液体置换洗涤工艺是一边进行高温处理液的排出和常温洗涤水的供给一边互相进行直接热交换。
另外，上述液体置换洗涤工艺中，伴随液体置换的温度下降的温度梯度的最佳值也被预先输入控制盘。作为上述“温度梯度的最佳值”，例如，可以设定为：用Z＝20分钟进行从染色处理结束时的温度(X＝130℃)到液体置换洗涤工艺结束时的温度(Y＝80℃)的温度下降，输入X、Y、Z的三个值，或者，还可以设定为：输入(130℃-80℃)/1200秒＝0.04℃/秒这样的表示每单位时间的下降温度的数值。
而且，图1中，如虚线A所示，实际的温度梯度大于上述最佳值时，即被供给到处理槽4内的洗涤水的液温过低而处理槽4内的液温过于急剧下降时，其设定为：指示用设置于处理液循环路径10途中的间接热交换器7加热处理槽4内的液体，通过该加热缩小温度梯度使其与最佳值一致或者近似。另外，图1中，如点划线B所示，实际的温度梯度小于上述最佳值时，即被供给到处理槽4内的洗涤水的液温过高而处理槽4内的液温不太下降时，其设定为：指示将冷却介质导入上述间接热交换器7，冷却处理槽4内的液体，通过该冷却增大温度梯度使其与最佳值一致或者近似。
根据该温度梯度控制，由于液体置换洗涤工艺的处理结束时间一定，与被供给的洗涤液的温度高低无关，所以不会处理结束时间变短而洗涤不充分，或者处理结束时间变长引起洗涤水的供给过剩造成的使用浪费。这是本发明的最大的特征。
而且，根据上述洗涤方法，由于排出的高温处理液和供给的洗涤水直接进行热交换，高温下排出处理液，所以能够将低聚物、染料残留物等以溶解在处理液中的状态下去除，能够省略以往的聚酯浓色染色等时必须的还原洗涤处理。因而，不需要上述还原洗涤处理中用于升温的蒸汽、试剂等，可以实现成本的降低。而且，由于上述低聚物、染料残留物等不会析出而附着残留于处理槽4的内壁等，因此具有可以大幅减轻定期洗涤处理槽4等维护的负担的优点。而且，将高温处理液的排出量和洗涤水的供给量控制为彼此等量，因此即使从染色等处理转移到洗涤处理，循环于处理槽4内的液量也能保持一定而进行稳定的加工，良好地完成处理。
此外，本发明中，“高温处理液”是指由设置在处理液循环路径10的间接热交换器7加热，温度被设定为比供给时的液温高的处理液，其温度根据处理的种类、纤维制品1的种类等适当设定。
另外，本发明中，“洗涤水”使用与上述高温处理液进行热交换能够降低高温处理液的液温的、温度低于高温处理液的物质，但其温度并不特别限定，通常直接使用自来水。另外，以提高洗涤效果、赋予特定的手感、功能为目的，也可以使用添加了适当试剂的洗涤水。
进而，本发明中，作为使高温处理液的排出量和洗涤水的供给量等量而将处理槽4内的液量保持一定的方法，并不限于如上述例子使用流量计17、18及开关阀15、16进行两者的流量控制的方法，可以用适当的方法。此外，也可以考虑在处理槽4内设置液面传感器，控制开关阀15、16使液面水平总是保持一定的方法，但由于液流处理装置的情况，处理液在处理槽4内起波浪而循环，液面水平难以确定，所以如上述例子，优选组合了流量计17、18及开关阀15、16的控制。
此外，同时进行高温处理液的排出和洗涤水的供给的液体置换洗涤工艺中，例如，典型如图2所示，从其开始到规定时间之间，由间接热交换器7进行加热，从而将液温与染色处理时的高温保持同一之后(此工艺叫做“恒温洗涤步骤”)，停止该加热，可以只进行与上述例子同样的高温排液水洗。根据此方法，洗涤时的温度进一步提高，所以可得到更优异的洗涤效果。而且，由于处理液在高温状态被排出，可以将低聚物、染料残留物等以溶解在处理液中的状态下完全去除，能够大幅减轻处理槽4的维护负担。
另外，根据与上述同样的想法，例如，典型如图3所示，染色处理工艺后，最初只进行高温处理液的排出和洗涤液的供给，不由间接热交换器7进行加热，可以通过两液的直接热交换，在将处理槽4内的液温降至例如100～120℃这样稍低的温度的时刻，由间接热交换器7开始加热，进行恒温洗涤步骤。即，在不析出低聚物等杂质的范围内，在降温至适当温度的状态下进行恒温洗涤步骤，从而可以进一步降低能耗。
这样，液体置换洗涤工艺中的液温控制可以根据被洗涤物的种类、处理条件、使用试剂等适当设定，作为降低液温的方法，可以选择一边进行高温处理液的排出和洗涤水的供给一边直接热交换的方法、使用间接热交换器7的方法。但是，无论哪种情况，重要的是控制其温度梯度与最佳值一致或者近似，使液体置换洗涤工艺的结束时间不受洗涤水的液温高低所左右。
此外，前述例子采用直接冷水洗方法，其在液温降至80℃的时刻，关闭开关阀15停止从处理液排出配管11取出高温处理液，洗涤水不与高温排出液进行热交换，直接以一定流量向处理槽4内供给，实现循环的液体的冷却，但不必须采用此方法，可以只进行高温排液水洗而将液温降至60℃的低温范围。但是，根据上述直接冷水洗方法，不仅可以在更短时间内使其降温至规定的低温范围，而且由于向处理槽4内直接供给洗涤水，所以能够与冷却同时进行洗涤，进一步提高洗涤效率。而且，现有的方法降温至低温范围时，难以用平滑的温度梯度进行冷却，因此纤维制品1易产生褶皱，但根据此方法(本发明)，具有温度梯度平滑，不易产生褶皱的优点。因而，优选采用此方法。
此外，本发明中，作为处理对象的纤维制品的种类并不特别限定，可举出例如聚酯、聚酰胺、丙烯酸类等各种合成纤维及其混纺品、交织品、交编品，或者棉、粘纤、麻等纤维素类纤维及其混纺品、交织品、交编品等。并且，上述纤维制品的形状、形态可以是纺织布料、编织布料、无纺布、产品(服装)等任意情况。
而且，本发明中，作为处理上述纤维制品并进行洗涤的装置，只要是通过循环于处理槽内外的处理液进行处理的类型，任何装置都可以。例如，除上述例子所示的液流处理装置以外，还可举出将线状纤维制品捆扎成卷线轴状、管状、圆锥状等进行处理的捆扎处理装置、集束处理装置，以悬垂式处理线、编织物等纤维制品或在平坦伸展的纤维制品层压状态下进行处理的处理装置等各种处理装置。进而，也能够适用气流处理装置。
另外，本发明中，对纤维制品的处理除染色处理以外，还能够广泛适用于例如松弛加工、树脂加工、精炼等各种处理。
接着，结合比较例对本发明的实施例进行说明。
实施例
〔实施例1〕
使用图6所示的液流处理装置，按照下述条件，进行了纤维制品的染色处理及洗涤。
纤维制品：聚酯布帛(聚酯丝56dtex/48f的平织)100kg
工艺表：依据图1。但是，其设定为：液体置换洗涤工艺中，将用20分钟进行从130℃到60℃的液温下降的温度梯度作为最佳值，温度梯度大于最佳值时，由间接热交换器7进行加热，温度梯度小于最佳值时，同样由间接热交换器7进行冷却，使实际的温度梯度与最佳值一致或者近似。
染料工艺所使用的试剂：
染料 5kg
分散剂(ニツカサンソルトRM-340，日华化学社制) 600g
醋酸 600g
浴比：1/12
洗涤水·冷却水的液温：15℃和28℃两种
〔比较例1〕
不进行温度梯度的控制。除此以外与实施例1同样，进行了纤维制品的染色处理及洗涤。
〔比较例2〕
使用图4所示的现有的液流处理装置，按照下述条件，进行了纤维制品的染色处理及洗涤。
纤维制品：同实施例。
工艺表：依据图5。
染色工艺所使用的试剂：同实施例。
还原洗涤工艺所使用的试剂：
NaOH        1200g
亚硫酸氢盐  1200g
浴比：同实施例
调查上述实施例1、比较例1、2中的蒸汽、水(洗涤水·冷却水等)的使用量等，分别概括于下述表1～表3中。另外，对得到的各纤维制品进行摩擦色牢度(依据JIS L-0849法〔干式、湿式〕)、洗涤色牢度(依据JIS L-0844A4法)、耐汗色牢度(依据JIS L-0848A法〔酸、碱〕)的各种色牢度的评价，一并显示其结果应进入1～5的哪个等级。
〔表1〕

〔表2〕

〔表3〕

由上述结果可知，实施例1中，洗涤水为15℃时和28℃时都能适当地进行洗涤，可以得到与现有制品(比较例2制品)具有同等色牢度的物质。另一方面可知，未能适当控制温度梯度的比较例1，洗涤水为15℃时，液体置换洗涤工艺的维持时间短，洗涤处理不充分，所以得到的纤维制品的色牢度变差，洗涤水为28℃时，液体置换洗涤工艺中洗涤过剩，冷却水被过剩使用。
另外可知，与现有的洗涤方法比较例2相比，无论洗涤水的温度如何，实施例1都能大幅降低任何蒸汽(除水温15℃时)、水、电力、试剂的使用量，由于洗涤处理所需要的时间也大幅缩短，因此实现成本大幅降低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。