[发明专利]用氨处理布料的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及通过将布料浸入氨液体中来处理布料以改变天然纤维布料的方法和设备，利用该方法和设备，可以降低氨向外散发并且可以提高氨的重复利用率。

背景技术

棉纤维是优质纤维，其具有内在的天然柔顺感，以及高度吸湿性。但是，它也容易褶皱和收缩。棉纤维具有大量的洞或孔，或者气泡。棉织物表观比重小、手感很好、并且因存在洞而保温良好。而且，由于水分可以保留在洞里，它具有高度吸湿特性。但是，这些洞在天然棉纤维里并不稳定，而且在含有水分时和干燥时，洞截面形状也存在差异。

在包含水分的状态下，截面呈现中空圆管形状，而在干燥状态下，截面呈现压扁的形状。因此，在干燥状态下，天然棉纤维截面形状改变，纤维彼此牵拉，结果造成棉布易于褶皱和收缩，而且纤维抗扯强度降低。

另一方面，棉纤维具有这样的属性：如果暴露于碱性物质，它像含有水一样变成中空管形，并且干燥时会保持该中空管形。通过称为丝光化(mercerization)的苛性钠溶液处理，可以获得一定程度的改性效果，而用液态氨处理具有非常良好的改性效果，因为液态氨较之苛性钠溶液具有较低的表面张力并且可以均匀渗入纤维素中，可以获得更大的改性效果，让纤维的手感更好，并且提高抗扯强度、洗后尺寸稳定性、褶皱恢复性等。

以下，说明利用液态氨处理棉布的现有技术。

用来在一种利用氨溶液处理布料的设备中回收和再循环氨的方法和设备在日本公开专利申请No.52-128494(以下，称为专利文献1)中公开。根据该公开，在处理室中生成的氨蒸汽通过与冷却水进行非接触式热交换的热交换器而冷却，然后通过过热度(degree-of-superheat)降低容器进一步冷却。过热度降低的氨蒸汽被压缩机压缩，在冷凝器内液化，并存放在氨罐中。该系统被称为高压法，因为使用压缩机压缩高压气体。

从设置于处理室外侧的处理室和蒸汽室中排出的包含氨蒸汽的气体在清洁塔内通过非接触式热交换而冷却以冷凝包含在气体内的氨，从而作为液态氨来分离，且未冷凝的气体送到焚化设备或者其他处理设施来处理。

在日本公开专利申请No.04-308267(以下称为专利文献2)中公开了改变布料的技术，其中采用了类似于专利文献1的高压法。在该技术中，待处理的布料在处理室内浸入液态氨中，然后通过加热浸渍有氨的布料而让附着在布料上的氨蒸发并且散布。然后，将布料引入到挥发散布室，布料在这里暴露于高温蒸汽来散布附着在布料上的氨。

从处理室回收的氨蒸汽被压缩机压缩并且在冷凝器内冷凝成液态氨，并且该液态氨存放在存放罐内。存放在存放罐内的液态氨被冷却器冷却，然后返回到处理室内的液态氨池。挥发散布室内产生的氨蒸汽被水吸收并且积存在系统外侧的废水处理设施中。

在日本公开专利申请No.08-245217(以下称为专利文献3)中公开了一种设备，在处理室内挥发的氨蒸汽在该设备中被冷却器冷却，在冷凝器中降温为液态氨，且该液态氨返回到处理室内的液态氨池中。就是说，采用了低压法而未使用压缩机。用这种方法，需要与氨蒸汽具有预定温度差的冷却介质，所以系统效率比高压法要低。而且，在挥发散布室内蒸发的氨蒸汽可以在吸收设备中被水吸收，并且可以在氨分离器内分离被水吸收的氨蒸汽，而且分离后的氨蒸汽返回到冷却器。

根据日本公开专利申请No.08-60525(以下称为专利文献4)中公开的技术，在处理室内产生的气体和挥发散布室内产生的气体两者都在吸收塔内被水吸收，然后被水吸收的氨蒸汽在蒸馏塔内分离。分离后的氨蒸汽被压缩机压缩，在冷凝器内降温成液态氨，且该液态氨返回到处理室内的氨罐。在吸收塔内未被吸收的氨蒸汽和包含在空气中的低浓度氨蒸汽在空气净化器(purger)中分离。

在这种处理布料的技术中，需要防止氨泄漏，因为氨有毒性。而且，从经济学的观点来看，希望抑制氨消耗和通过再循环氨来重复使用。

根据专利文献1公开的发明，包含氨的冷凝水从热交换器排出。而且，由于清洗塔中未冷凝的氨蒸汽排出到焚烧设备或者其他废物设施，所以预料到氨的回收率比较低。

根据专利文献2公开的发明，由于挥发散布室内蒸发的氨蒸汽在洗涤器内被水吸收，然后吸收了氨蒸汽的水积存在系统外侧的废水处理设施内，重复使用率也不是很高。

根据专利文献3公开的发明，热效率从根源来说就不高，因为使用的是低压法。而且，由于由许多设备构成的系统需要冷却源和加热源，所以整体系统的热效率进一步被降低。

根据专利文献4公开的发明，可以获得较高的氨再循环率，但是该系统比较复杂并且规模变大，且系统的建设和维护费用升高。

发明内容