[发明专利]用于将材料染色的方法和装置

说明书

技术领域

本公开涉及用于将材料染色的方法和用于将材料染色的装置。

背景技术

织物处理的共同实例是染色。在这种方法中，通常将纺织或无纺织物浸在其中溶解或分散有着色剂如染料的溶液中，以使得着色剂能够扩散至织物中并吸附在其上。为了获得高色牢度，将着色剂分布穿过织物对于大部分染色方法是适宜的。

水传统上在大部分染色方法中作为溶剂使用。作为结果，染色工业消耗大量的水。此外，在染色之前准备织物的过程如漂白和增白也消耗大量的水。这种水的使用还导致水环境污染的问题。适宜的是减少所使用的水的量和/或所产生的废液的量，并且任选地能够再使用着色剂和/或其他组分。

此外，所要染色的织物包括由编织织物制成的那些和具有非均匀性质(例如，非均匀的亲水性)的那些。因为难以将这种织物均匀地染色，一般可能采用使用染色助剂的技术。在这种技术中，用于染色的溶液通过以下方式制成：将染色助剂与含有大量的高浓度着色剂的溶剂混合，以便均匀地将织物染色。该技术使得大量的着色剂保留在废液中而未用于染色，进一步增加工业过程的环境负担。

发明内容

根据用于将材料，例如但不限于本文中的织物和纺织品染色的方法的一个方面，将磁流变(下文称为“MR”)流体提供至接触表面。MR流体包括至少一种着色剂和磁性粒子。将磁场施加至MR流体以增加MR流体的粘度。MR流体与材料在接触表面上接触以帮助将材料用着色剂染色，以产生染色的材料。

公开了一种用于将材料染色的装置，所述装置包括至少一个提供器件，至少一个接触表面和至少一个相对表面。提供器件配置为将MR流体提供至接触表面上。接触表面配置为将磁场施加至MR流体以增加MR流体的粘度。相对表面，其与接触表面相对，配置为使材料与在接触表面上的MR流体接触以将材料用着色剂染色。

磁场一般地可以通过任意一种或多种类型的磁体产生。磁体的两个实例是电磁体或永磁体。磁场可以通过单个磁体或通过多个磁体产生。染色装置可以还包括配置为将磁场施加至MR流体以增加MR流体的粘度的一对磁极片。

MR流体除着色剂和磁性粒子之外可以还含有分散介质。此外，MR流体中含有的着色剂可以是至少一种染料。染料可以一般地是任意类型的染料。染料的类型的实例包括阳离子染料、阴离子染料、酸性染料、碱性染料、媒染染料、偶氮染料、反应性染料、硫染料，以及瓮染料。

在染色方法中，可以将MR流体和/或材料连续地提供至接触表面。在染色装置中，提供器件可以包括配置为连续地提供MR流体的喷嘴。可以连续地或不连续地提供流体。

在染色方法中，使材料与MR流体接触可以包括使材料和MR流体位于接触表面与相对表面之间。在染色装置中，接触表面和相对表面可以配置为使材料和MR流体位于接触表面与相对表面之间。可以将材料和MR流体彼此压在一起，从而促进染色。

在染色方法和装置中，接触表面和/或相对表面可以是凸表面(当从外侧看时)。在一个实例中，接触表面和相对表面可以都是凸表面。在不同的实例中，接触表面和相对表面中的一个是凸表面，而另一个是凹表面。在还另外的实例中，接触表面和相对表面中的一个是凸表面，而另一个既不是凸的也不是凹的。此外，在染色方法中，可以将MR流体通过辊的旋转在接触表面上传送，其中辊包括接触表面。染色装置可以包括一对辊，其中辊中的一个在其一侧上包括接触表面并且另一个辊在其一侧上包括相对表面。一对辊可以配置为通过该对辊的旋转在接触表面上传送MR流体和材料。

在染色方法中，当材料是织物或纺织品时，磁性粒子的平均粒径可以大于材料中相邻的纱之间的平均空隙宽度。具有这种构型，归因于其大尺寸，可以防止磁性粒子保留在材料中。

在染色方法中，磁性粒子可以包括镍、钴、铁，或者它们的混合物。

在染色方法中，将MR流体提供至接触表面上可以包括将MR流体泵送至接触表面上。在染色装置中，提供器件可以包括配置为将MR流体泵送至喷嘴的泵。泵送可以连续地或不连续地进行。