[发明专利]喷射染色设备和方法

说明书

本发明的背景

本申请是较早提出的申请系列号No.08/222,090的部分继续申请，即现在的美国专利No.5,440,771，它于1994年4月4日提出并也涉及在欧洲专利申请No.91909184.3(国际公开No.WO91/18141，美国专利No.5,299,339)中公开的设备和方法。

本发明涉及一种改进的用于染色纺织材料的喷射染色设备，特别是希望在染色绳状纺织织物时使用该设备。在这种类型的设备中，所处理的织物通过处理区或输送管连续地循环，在处理区或输送管中染色液在压力下施于织物上。加压的染色液有双重作用，即将织物染色以及将运动传给从输送管送入织物贮存室的绳状织物。在贮存室内织物浸在过量的染色液中并悬浮在染色液中运动通过该室，直到它从相对端出来以输送通过输送管随后使循环重复进行。

正如所指出的，在织物输送管中将加压染色液施于织物上。因此，该输送管必须包括至少一个环形溶液喷射器即“P.L.S.”，该喷射器的设置是将压力染色液施加到整个织物周边。以这样一种方式输送加压染色液是特别希望的，这种方式增强染料和织物之间的交换以便提高织物染色的均匀性。为了成功地将织物染色，虽然也需要织物以相对高的速度输送通过输送管，但仍然要保证达到所希望的染色液-织物交换程度。

为了增加操作速度，例如为了提高织物处理量和增强织物-染色液交换，通常是在环形溶液喷射器中采用相对高的液体压力。可惜，采用高水压时常常导致损坏织物表面(即剥落或凹点)和“裂缝”变形。对于对较高压力的损坏更敏感的薄型织物来说，这个问题是相当严重的，这意味着织物后整理者必须要么减小其运行速率，要么降低染色成品的质量。

有代表性的用于染色连续绳状织物的喷射染色机如下所示，如美国专利有No.3,587,256(Spara)、3,949,575(Turner等)、3,982,411(Kreitz)、4,083,208(Ekstroem)和4,318,286(Sturkey)。在织物染色处理过程中表面质量降低的技术问题，特别是对薄型织物已由Keritz和Sturkey所说明。Kreitz个人建议依据所处理的织物类型，在喷射染色设备中采用多个不同结构的喷嘴。这便要增加停机时间，因为该设备每次都必须按在喷射染色设备中所处理的织物材料的变化有所改变。当选择另一方法时，Sturkey提出采用一个改进的j形箱和一根加长的液体输送管，该输送管急剧向上偏斜，按照Sturkey的说法，这是为了保证所处理的织物通过该输送管输送时能相对减少表面损坏。然而，Sturkey装置的问题是，在与加长的管相结合的入口处采用一个单独的液体喷射器，这意味着为了保持通过该喷射染色机的任一适宜的产量都必须采用非常高的压力。

在Ekstroem的美国专利No.4,083,208中说明了另一种改进的喷射染色设备，Ekstroem也确认，为了染色无论是薄型的还是较厚的织物以及纱线由希望使用同一喷射染色设备所引起的问题。Ekstroem建议使用一种可变的波动结构排放管，该结构也要求依据所处理的织物重量对管道结构作改变。而且，Ekstroem主张为了减小织物输送速率在波动管上采用开孔区，表面上是为了减小排放点处的湍流，但结果是当织物仍然停留在输送室时有相当多的液体要从织物排出，并且另外的结果是过分地约束了设备的生产能力。

附加的织物输送装置如下所示，美国专利No.1,665,624(Conrad)、2,228,050(Collier)、2,403,311(Steele)、3,802,840(Chiba等)、4,041,559(Von Der Eltz)、4,142,385(Sandberg等)、4,766,743(Biancalani等)和英国专利申请2,031,969、法国公报no.2,315,564以及叙述一种用于装载和卸载所处理的湿纺织材料的装置的德国公报2,140,788。

即使在织物输送管中达到了较高的处理速率，也出现相关的问题，即它限制着该喷射染色设备的有效生产能力。特别是在染色织物过程中离开织物输送管的织物通常是被送入贮存室中，该贮存室另外又称为“j形箱”或煮布锅。控制贮存室或j形箱内织物位置的装置通常称为“折弯器”。它通常使得织物产生沿该织物的纵向的折弯变形，这种装置如下所示，如美国专利No.4,318,286(Sturkey)和No.4,023,385(Hurd)，其中后者叙述一个通过使用空气压力产生折弯变形的振动阀。这些装置能在该室中产生织物缠结的问题并且效率低，因为该贮存室的容量来充分利用。