专利名称：染制织物索的喷射染色机及方法
技术领域：
本发明总的来说涉及染制织物索的喷射染色机及方法，尤其涉及这种喷射染色机的一个部件，该部件形成把染液喷上并喷入织物索里所用喷嘴组件的一个部分。
织物索是被压缩及拧绞为索状截面的一块纤维。染液即染制填料是由水与染剂一起形成的水基溶液混合物。
喷射染色机用于染制一批又一批的织物索。术语“喷射”(jet)指的是为了推进织物索而提供某种动力的装置。同样的喷射也可用来把染液喷上并喷入织物索里。术语“染色”(dyeing)指的是把染料引到织物索的纤维上并引入纤维里的方法。流体喷嘴是一种装置，它以高速围着移动着的织物索的圆周均匀地喷射流体尤其是喷射染液，并将其喷入该织物索的本体中。驱动带卷是转动的筒状敞口笼，其外接触表面由一些有均匀间隔的矩形区段构成，这些区段围着该笼的周边安置。织物索被围着该带卷缠绕，同时，一个外部装置提供持续的转动。一个非驱动带卷即一根自由辊，是由行经该辊上的织物索的摩擦提供转动的一个部件。喷气嘴是一个以高速围着移动着的织物索的圆周均匀地喷射空气并将空气喷入该织物索本体中的喷嘴。分离装置是在过量的染液到达驱动带卷并进入喷气嘴之前，促使这种染液移离织物索的装置。回收器是当染液被喷射到移动的织物索上之后，收集未用过的染液的装置和/或组件。回收器还从分离装置引导染液，并把该染液引向一条中央通道。被收集的染液被引向一个泵，并被重复利用。织物室是一个带有一些穿孔的金属容器，它容纳染了色的织物索，该织物索通常浸在染液中。织物室是一个单独的容器，它被支承得离开主压力缸缸体的底部。
常规的喷射染色机如图3与图4所示，它包括一个主带卷即驱动带卷1、一个喷嘴2及一个织物室3，织物索4被引导得穿过或穿通该织物室。这种常规设计的一个缺陷是，织物索4被驱动带卷1从织物室3中突然提起而拉紧。如果织物索4的卷折或包卷是不均匀的，那么，就要求更高的拉力把织物索4从织物室3中的织物块上拉出来，这样通常会在驱动带卷1上打滑。由于打滑往往在速度较高时发生，对于某些织物来说就会有速度限制。在这种常规染色机中，喷嘴2具有两个目的第一个是提供动力或驱动力，第二个是把新鲜的染液引到织物索4上并引入该织物索中。然而，却会出现使这些要求彼此冲突的情况。例如，当处理柔和的或精致的织物时，喷嘴2中的高流体速度可能是有害的，但同时又要求用高流体速度来达到高产量。
相应地，本发明提供一种用于染制织物索的染色机，它包括一个逆流流体喷嘴组件，该组件把染液施用于在使用中从其中抽拉出的织物索，该喷嘴组件被构造得提供一条与织物索的行进方向相反的染液流。
染液流在织物索圆周的周围最好是均匀的。
喷嘴组件最好包括一个浸没区段，在该区段中，大量的染液被保持使用。
染色机最好还包括一个处于喷嘴组件下游的驱动带卷，该带卷用于至少是部分地使织物索穿过喷嘴组件而被抽拉。
染色机最好还包括一个处于喷嘴组件下游的喷气嘴，该喷气嘴用于至少是部分地使织物索穿过喷嘴组件而被抽拉。
喷嘴组件最好构造得使染液流及穿过染液流的织物索的路径朝向水平面倾斜。
染色机最好还包括一个处于喷嘴组件下游的分离区段，在该区段中，过量的染液能够与织物索分离。
染色机最好还包括用于从喷嘴组件收集并重复利用染液的装置。
本发明还提供一种染制织物索的方法，它包括穿过喷嘴组件而抽拉织物索的一些步骤，并在喷嘴组件中提供一条与织物索的行进方向相反的染液流，以便把染液施用于织物索。
染液流在织物索圆周的周围最好是均匀的。
该方法最好还包括使大量染液保持在织物索被穿过其中而抽拉的喷嘴组件中的步骤。
最好织物索至少是部分地由处于喷嘴组件下游的驱动带卷抽拉的。
最好织物索至少是部分地由处于喷嘴组件下游的喷气嘴抽拉的。
最好染液流及织物索的路径是朝向水平面倾斜的。
该方法最好还包括把过量的染液从退出喷嘴组件的织物索中分离开的步骤。
该方法最好还包括从喷嘴组件中收集和重复利用染液的步骤。
在一个推荐实施例中，染液在喷嘴组件的上末端处被喷射到织物索上，而且在织物索被驱动带卷与喷气嘴动力的联合作用下而被朝上推动的同时，染液朝下流动。在织物索到达驱动带卷之前，过量的染液与织物索分离，且未用过的大批染液从喷嘴组件的下部区段被排出、收集并重复利用。
本发明的染色机提供改进的染色均匀度，减少织物索上的摩擦效应及张力效应，并且为了重复利用而提供数量增多了的较清洁的染液。
在本发明中，织物索仅处于喷嘴组件与驱动带卷之间的实际张力下，使浸没的喷嘴组件被设计得仅仅是把新鲜的染液施用于织物索，喷气嘴则致力于提供动力，且从织物室的顶部倾斜的那个区段的喷嘴组件，消除了常规设计的突然提升。
在此种喷射染色机中，由于染液被传递到织物索内部，染制过程就便利了。一些重要的考虑事项是i)使织物索的速度最大而转化为增大产量；ii)控制大范围摩擦的能力，从而不致引起可能影响织物成品及外貌的不利的摩擦效应或张力效应；以及iii)减小染液的工作体积。由于必须添加一些化学制品到染液中，且在染制过程中染液必须被加热与冷却，所以，染液用得越少，需添加的化学制品就越少，且必须引入的热也越少。
增大织物索的线速度，就能使产量增大。由于喷气嘴与逆流流体喷嘴组件的联合作用，这是可能的。喷气嘴还能以比起常规液化喷射高得多的速度驱动织物索。
还可以减小在织物索上的张力和其他表面影响。织物索被轻轻地拉得朝上向流体喷嘴倾斜，从该喷嘴处到驱动带卷之间有一段短距离。在常规的喷射染色机中，在驱动带卷与染液的主体之间，则有一段长距离。
采用一个浸没区段，就提供了一个能使染液被引入织物索中的区域。通过提供一个浸没区段，染色机主缸中所要求的染液的容积就被减少，且从喷嘴组件得到的未用过的清洁染液就能被重复利用。在常规的喷射染色机中，染液被喷射到一个短的范围上，在该范围上，浸没区段是湍流的且比较短。
由于本发明，就可以提供较宽范围的操作条件来适应较大范围的不同织物，并使染料首先被“瞬染”的那些区域与最后被染制的那些区域之间的不匀度减至最小。
本发明的喷射染色机具有两个特别有利的性能，即持续地使织物索移动与持续地使染液循环。
在使用时，喷射染色机首先被装载上数百米织物索。该索部分的两个末端被结合在一起而形成一条环状索，该环状索在染色机里被持续地循环。织物索被从一根自由辊周围的织物室中拉出，被朝上引得穿过驱动带卷周围的逆流流体喷嘴组件，又被朝下引得穿过喷气嘴，并最终被卷入充有染液的织物室中。在织物室中卷折了的织物被慢慢地从染色机的前部移动到后部，在该处，织物又被朝上拉出并拉入逆流流体喷嘴组件中。喷射染色机还配置了循环泵和热交换器。由回收器及主缸中出来的染液被该泵循环而送得穿过热交换器，并朝上送给逆流流体喷嘴组件。
如果织物索仅仅在织物室中时才与染液接触，那么，染制就更加不均匀，而且很慢。首先被接触的织物索外表面的纤维，暴露在最浓的染液下。如果让染液只瞬染织物索的外面，那么，就要花长时间来使浓度在纤维的总体中均衡。这种均衡最终是以一个被称作泳移的过程来达到的，从而，由于染液的浓度降低，在更浓缩的区域中的染料往往就转移到染液中，因此就被转移到已经吸收了较低数量染料的纤维中。
温度是一种驱动力，许多染制填料是靠它而被吸收在纤维分子中的。升高温度，同时加速染制过程，也可能加大初始不匀度，这种不匀度会增大使纤维回到水准基础所需的泳移量。泳移所花的时间，比一个单纯的施染阶段所花的时间多几倍，通过提供一些条件使染液尽可能均匀地瞬染，这样采取的一些步骤就减少了对泳移的需求，这显然是有利的。
在这方面，对于逆流流体喷嘴组件的安排和置放，与逆流流体喷嘴组件的设计同样重要。
下面，参照附图，仅以举例的方式，说明本发明的一个推荐实施例，在这些附图中
图1显示一个喷射染色机，它包括与本发明的推荐实施例相符合的逆流流体喷嘴组件；图2显示图1所示喷射染色机的逆流流体喷嘴组件的更详细的视图；以及图3与图4显示常规喷射染色机的视图。
喷射染色机包括一个染缸8，在该染缸的底部9提供了用于收集染液10的储液池，该染色机还包括一个位于染缸8的底部9上方的织物室13，一条被卷折了的织物索14被穿过该室而引导，该染色机还包括一根位于染色机后部正好在织物室上方的自由辊15，织物索14被从该辊上抽拉过去。
喷射染色机还包括一个逆流流体喷嘴组件16，织物索14被穿过该组件而引导。逆流流体喷嘴组件16包括一个下部排放区段17，该区段朝向水平面倾斜并向自由辊15延伸，该组件还包括一条位于自由辊15下方的收集通道18。
逆流流体喷嘴组件16还包括一个用于向织物索14施用染液的流体喷嘴19。喷嘴19包括一个使染液穿过其中而被引导的入口20，以及一个装有大量染液的浸没区段21，织物索14被穿过该区段而抽拉。浸没区段21提供了围着织物索14的均匀的、薄层状的流动，这种流动是非湍流的及不起泡的。在使用中，织物索14朝上行进，悬垂并处于敞开的收集通道18的顶上，但不与任何表面相接触，在此实施例中即不与金属表面相接触，直至它到达流体喷嘴19，染液的流动被引导得逆着织物索14的行进方向，即与该方向相反。
逆流流体喷嘴组件16还包括一个脱离区段22，在该区段过多的染液与织物索14分离。织物索14不要携带太多的染液，这一点是重要的。
逆流流体喷嘴组件16还包括一个把织物索14部分地朝上拉得穿过逆流流体喷嘴组件16的主要的带卷即驱动带卷23，并包括一个位于驱动带卷23下游的用于推进织物索14的喷气嘴24，以及一个位于喷气嘴24下游的卷折器25。织物索14被卷折器25卷折并被喂送给织物室13的前端。织物室13保存着大多数装载了的织物，并起到像缓冲器一样的作用，织物索14被穿过它而慢慢输送到染色机的后部，直至又被穿过逆流流体喷嘴组件16而抽拉。
比起图3与图4所示的常规喷射染色机来，尤其是那条使织物索14被朝上抽拉得穿过逆流流体喷嘴组件16，并在驱动带卷23上经过以及穿过卷折器25的路径，人们会看得出，在本发明中，织物索14的行进方向是顺着相反方向的，逆流流体喷嘴组件16在驱动带卷23上游，且喷气嘴24则设置在驱动带卷23下游。
最后要说的是，人们会明白，本发明已经在其实施例中说明了，且它能被以不同的方式加以修改，只要不背离随附的权利要求书所限定的范围就行。
权利要求
1.一种用于染制织物索的喷射染色机，包括一个逆流流体喷嘴组件，它向在使用中穿过其中而被抽拉的织物索施用染液，该喷嘴组件被构造得提供一条与织物索的行进方向相反的染液流。
2.根据权利要求1所述的染色机，其特征在于染液的流动在织物索圆周的周围是均匀的。
3.根据权利要求1或2所述的染色机，其特征在于喷嘴组件包括一个浸没区段，在该区段中大量的染液被保持使用。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的染色机，还包括一个位于喷嘴组件下游的驱动带卷，它用于把织物索至少是部分地抽拉得穿过喷嘴组件。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的染色机，还包括一个位于喷嘴组件下游的喷气嘴，它用于把织物索至少是部分地抽拉得穿过喷嘴组件。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的染色机，其特征在于喷嘴组件被构造得使染液的流动及织物索穿过其中的那条路径，是朝向水平面倾斜的。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的染色机，还包括一个位于喷嘴组件下游的分离区段，在该区段中，过量的染液能被与织物索分离开。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的染色机，还包括用于收集并重复利用来自喷嘴组件的染液的装置。
9.一种染制织物索的方法，它包括把织物索抽拉得穿过喷嘴组件的一些步骤，并在喷嘴组件中提供一条与织物索的行进方向相反的染液流，以便向织物索施用染液。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于染液的流动在织物索圆周的周围是均匀的。
11.根据权利要求9或10所述的方法，还包括使大量的染液保持在织物索被穿过其中而抽拉的喷嘴组件中的步骤。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其特征在于织物索至少是部分地被位于喷嘴组件下游的驱动带卷所抽拉。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其特征在于织物索至少是部分地被位于喷嘴组件下游的喷气嘴所抽拉。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法，其特征在于染液的流动及织物索穿过其中的那条路径，是朝向水平面倾斜的。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的方法，还包括使过量的染液从退出喷嘴组件的织物索中分离出来的步骤。
16.根据权利要求9至15中任一项所述的方法，还包括一些收集并重复利用来自喷嘴组件的染液的步骤。
17.一种用于染制织物索的喷射染色机，基本上如上所述，并如参照附图中的图1与图2所显示的那样。
18.一种染制织物索的方法，基本上如上所述，并如参照附图中的图1与图2所显示的那样。
全文摘要
本发明涉及用于染制织物索的喷射染色机及方法。该喷射染色机包括一个逆流流体喷嘴组件(16),它向在使用中穿过其中而被抽拉的织物索(14)施用染液(10),该喷嘴组件(16)被构造得提供一条与织物索(14)的行进方向相反的染液(10)流。逆流流体喷嘴组件(16)结合了液化喷射染色机与气化喷射染色机的功能,形成了一种结合了这两种机器之优点的新型混合设计。
文档编号D06B3/00GK1332286SQ0110172
公开日2002年1月23日 申请日期2001年1月23日 优先权日2000年7月3日
发明者徐达明, 方寿林 申请人:科万商标投资有限公司