专利名称：纤维染色的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及纤维染色领域，本发明尤其涉及纤维染色的方法和设备，尤其是用各种染料对原棉纤维进行染色，具体是用靛蓝染料。
背景技术：
通常，靛蓝染色是在纱线阶段用上浆、搓绳或绞纱工艺方法来进行的。这样的具体使用靛蓝染料的染纱方法具有以下所述的固有局限通常，由于纱线的吸收能力较低，在纱线阶段进行染色会使纱线染色仅在表面进行，不能使染料充分地或足够地渗透到纱线的中心。另外，为了得到特别深的颜色，必需将纱线染色多次。这样的方法的另一个局限是不能对较细的纱线进行染色。另外，由于诸如染色机的结构和适用性之类的原因，以上方法不允许对数量较少的纱线/纱绳进行染色。
在克服在纱线阶段进行染色的缺点的尝试中，开发出多种方法，它们用纺纱之前染色来替代传统的纺纱之后染色。
这种纺纱之前染色的方法之一在日本的Kabushiki Kaisha YamadakumaSenkojo作出的美国专利3,660,014中有所揭示。美国专利3,660,014揭示了一种对棉花和其它纤维连续进行处理或染色的方法及其设备，该设备包括一机构，棉花和其它纤维由该机构均匀地渗饱染液或处理液，并被送进具有陡峭倾斜的内表面的纤维接纳管中。挤压机构间歇地将棉花和其它纤维以纤维层的形式压进棉花接收管中。圆筒式蒸汽加热器设置在纤维接收管的下面。一机构向所述蒸汽加热器的下端和用于二级蒸汽加热的一水平蒸汽加热器施加密封力。
然而，美国专利3,660,014所揭示的在纤维阶段对棉花染色的方法特别适用于批量生产，而上述工艺并不十分适用于靛蓝染色。
由于对靛蓝染色的织物的需求不断增长，因此在该行业中一直青睐于连续染色，而且连续染色在经济上也是可行的。
即使在纱线阶段可以对靛蓝染色采取连续染色方法，但现有的方法并不十分适于对纤维染色，特别是作为棉花纤维的纤维阶段的棉花不能承受如对纱线染色那样连续进行的染色过程中的张力。另外，纤维、尤其是棉花纤维在通过适用于纱线的染色机时会发生纤维滑移，造成纤维在染色机中展开。由于与该方法相关的上述缺点，因此需要开发对纤维、尤其是纤维阶段的棉花连续染色的方法。
我们发明人提出了一种用来具体用靛蓝染料对纤维阶段的棉花连续染色的方法和设备，该方法和设备可克服以上缺点并找出解决与已有技术的染色方法和设备、尤其是用于靛蓝染色的方法和设备相关的问题的方案。
发明目的本发明的一个目的是提供一种对纤维阶段的棉花进行染色的方法和设备，其中连续进行染色以适应批量生产。
本发明的一个目的是提供一种对纤维阶段的棉花进行染色的方法和设备，其中染色过程能在纤维中可以得到多种颜色的均匀组合。
本发明的另一个目的是提供一种对纤维阶段的棉花进行染色的方法和设备，其中通过对经线和纬线使用不同颜色而使织物两侧的颜色不同。
本发明的另一个目的是提供一种对纤维阶段的棉花进行染色的方法和设备，以开发靛蓝染色混合纱，用于数种最终目的。
本发明的再一个目的是提供一种对纤维阶段的棉花进行染色的方法和设备，其中染色过程使诸如被赋予抗菌和荧光特性的聚酯纤维之类的合成纤维可与棉花纤维混合，由此赋予织物特定的特性。
发明内容
本发明提供了一种用于染色纤维和长丝的设备，该设备包括多个预润湿槽、多个染色浴和一干燥装置，其特征在于，它具有一支承系统，该支承系统用于连续并均匀地运送和染色纤维。用来染色的纤维或长丝包括棉花和其它天然纤维、人造和合成纤维以及长丝及它们的组合。根据本发明的用于染色的纤维是棉花纤维。根据本发明的支承系统包括用来运送和染色纤维的输送带。输送带通常为对染料没有活性的多孔输送带。输送带由合成的或天然的织物组成。根据本发明的支承系统显著减少了纤维在染色工艺过程中被打断或散开的可能。
本发明的另一个实施例提供了一种对纤维染色的方法，该方法包括用支承系统来运送纤维；沿支承系统预润湿纤维；沿支承系统染色纤维；以及干燥纤维，由此减少纤维的散开，并且连续且均匀地对纤维进行染色。用来染色的纤维或长丝包括棉花和其它天然纤维、人造和合成纤维以及长丝和它们的组合。将棉花纤维制备成纤维绳并在染色工艺过程中在诸支承系统之间运送。用靛蓝染料对棉花纤维进行染色。
本发明的另一个实施例提供了一种不使用支承系统而对纤维、尤其是棉花纤维进行染色的方法，其中预润湿粗纱形式的纤维、对粗纱形式的纤维染色并且干燥粗纱形式的纤维，其中对纤维连续且均匀地进行染色。另外，将已染色的粗纱直接或间接地纺成纱线。
本发明的另一个实施例提供了一种不使用支承系统而对纤维进行染色的方法，该方法包括以下步骤形成丝束形式的长丝；预润湿丝束形式的长丝；对丝束形式的长丝染色；干燥丝束形式的长丝；其中对长丝连续且均匀地进行染色。
本发明的另一个实施例是用来制备靛蓝染色的混合纱的方法，该方法包括以下步骤将根据以上所述方法之一制备的靛蓝染色棉花纤维与未染色/染色的纤维混合并对该纤维进行纺纱以生成靛蓝染色混合纱。用来染色的纤维或长丝包括棉花和其它天然纤维、人造和合成纤维以及长丝和它们的组合。
本发明提供一种连续且均匀地对纤维、尤其是棉花纤维进行染色的系统和方法。根据本发明的方法可对纤维单独染色或对其组合染色。
图1示出了带有支承系统的用于纤维染色的设备的侧视图。
图2示出了没有支承系统的用于纤维染色的设备布置的侧视图。
具体实施例方式
本发明揭示了一种用于在纤维阶段染色棉花的方法和设备以及一种制备纱线的方法。
如图1所示的根据本发明的设备(100)包括用于容纳纤维绳(12)的纤维绳罐(10)。纤维绳(12)由支承系统(14)通过导板(16)运送。支承系统(14)被布置成使纤维绳在支承系统(14)之间通过。根据本发明，支承系统(14)成对布置。较佳地，支承系统布置在诸辊子中以运送纤维绳。支承系统(14)可较佳地为多孔的，从而使染料通过支承系统且均匀染色纤维。根据本发明，较佳地，支承系统对染料没有活性，从而支承系统消耗的染料很少。根据本发明的支承系统(14)为对染料没有活性的布卷。支承系统(14)由形成为辊子的天然纤维或者合成或混合纤维制成。根据本发明的支承系统显著地减少了在连续染色工艺过程中棉花纤维的断裂和散开。根据本发明的支承系统还避免了纤维滑移，而这通常在纤维直接通过纱线染色机的时候发生。
另外，在这个工艺中所使用的支承织物是用来支承纤维条以接受加工过程中导辊之间的张力，由此使纤维绳可自由地流入染色机中，不受应工艺过程中的张力而引起的干扰。用来输送支承的纤维的换简装置(未示出)是独立进行的且由手动引导输送给导辊而在边缘处没有任何折痕。可选择自动操作换筒装置以简化操作。
纤维绳(12)被引导进沿支承系统(14)的多个预润湿槽(18)中以预处理纤维，从而在染色操作中可有更好的可染性。纤维绳(12)随后通过一系列具有具体例如靛蓝的染料浓度的染色浴(20)以将纤维染成所需的颜色深度。染色浴的数量应该根据最终的深度要求而从3到8个不等。染料浓度依据纤维中所需的颜色深度而不同。诸轧辊(28)用于与支承系统(14)一起引导纤维绳(12)，从而从一个槽或染色浴或罐子到另一个中。已染色的纤维绳(12)随后通过位于纤维绳染色机的输送端的烘筒(22)。烘筒(22)保持约90到95摄氏度的温度。干燥后的纤维绳集中在收集罐(24)中且支承系统(14)单独布置且不影响将纤维绳收集在罐子中。
或者，支承机构可包括一斗式输送机，其中料斗具有可使染料进入料斗的许多小孔且可适用于运送预定量的棉花纤维以进行染色。
根据本发明的染色方法包括以下步骤沿支承系统输送棉花纤维；沿支承系统预润湿棉花纤维；沿支承系统染色棉花纤维；以及干燥棉花纤维，其中对棉花纤维连续且均匀地进行染色。用于染色的染料为靛蓝染料并且/或者应从以下一组染料中选择，该组染料包括还原染料、硫化染料、活性染料、直接染料或任何其它适用于棉花和/或纤维素的染料。特别地，该方法适用于靛蓝染料。
用支承系统(14)以松散形式、纤维条形式或介于两者之间的形式输送棉花纤维，以将其浸入传统的纤维绳/上浆染色机中的染色浴中。棉条所使用的原材料是由混棉制备而成的。对棉花的选择是要将较粗糙的棉花制备成比较考究的支数较细的棉条。所选择的棉花种类包括纤维长度为大约25到33mm、纤维强度为24到37克/特、均匀率85％、马克隆尼值为3.0到5.0、短纤维百分比是3.3％，从而可得到很好的纱线支数。
较佳地将来自末道并条机的诸棉条组合起来以制成纤维绳。然后通过适当的导板将纤维绳送入纤维绳染色机以进行染色。
在换筒的过程中将所制备的纤维绳进一步成倍地并在一起，从而增加纤维绳的尺寸，由此增加纤维的体积。通常，大约将8根纤维绳并在一起通过纤维绳导辊。大约5根这样并在一起的纤维绳通过导辊以在染色工艺过程中支承棉条。
纤维同支承系统(14)一起在较佳地为靛蓝染色浴的染色浴中多次被浸渍。在染色之后，纤维绳通过冷水和热水槽以将染料颗粒洗去，这些染料颗粒并没有固定在纤维结构上。
在90到95摄氏度下对染色好的纤维进行初步干燥。干燥后的纤维绳会在纤维中残留一些水分，需要对这些纤维进一步进行干燥以使它适于纺纱工艺。干燥后的纤维单独收集，而支承织物也单独收集。最后的干燥工作通过使用诸如在干燥室中或在开放的环境中之类的传统干燥方法来进行以在将纤维绳松开之前达到所需的水平。
然后，在对纤维进行纺纱之前将纤维绳完全松开。在将纤维送进纺纱生产线之前用手工或通过机械将纤维绳断成较大的纤维束，然后在将较大的纤维束打开成较小的纤维束。通过完全松开使纤维束的尺寸变得很小。
然后将被松开的染色纤维包装成所需的形式以通过纺纱形成纱线。
然后根据标准的纺纱工艺将染色纤维纺成精梳阶段。将由染色纤维制成的诸精梳的棉条用于制备诸染色纤维比例不同的不同混合纱。
上述设备和方法也可用于染色除了棉花纤维以外的其它纤维。用于染色的纤维或长丝包括棉花和其它天然纤维、人造和合成纤维以及长丝和它们的组合。一个熟悉本领域技术的人员可以用本发明的方法和设备对类似于此处所述的特性的其它纤维进行染色。
在这一应用场合中，术语“支承系统”的范围并不仅仅限制于说明书中所参考的实施例，还包括可能各种方式和形式的输送装置，该装置可以被设置用来以条状、松散的或介于两者之间的形式输送纤维，通过以连续方式将其浸渍于染色浴中而进行染色。
这种使用支承系统的输送纤维的方式可连续进行染色，从而可进行批量生产。
根据本发明的另一个实施例，不用支承系统而对纤维进行染色。处于粗纱阶段的棉花纤维被输送到传统的纱线染色机，并用与对纱线染色相类似的方法对其进行染色。图2示出了染色设备装置(200)的侧视图，该装置具有粗纱筒(210)和一系列引导件(212)，这些引导件将粗纱导入染色机(214)中。用于对粗纱纤维进行染色的染色机(214)为传统的靛蓝纱线染色机。通过使用传统的纱线染色设备，可以连续且均匀地对粗纱形式的合成纤维以及人造纤维单独进行染色或与棉花纤维一起染色。可将这一工艺得到的染色纤维直接纺成纱线。对纤维进行染色的方法包括以下步骤形成粗纱形式的纤维；对粗纱进行预润湿；对粗纱染色；干燥粗纱；其中对纤维连续且均匀地进行染色。根据本发明的另一个实施例，用上述工艺和类似的装置对纤维束形式的纤维进行染色而不使用支承系统。
根据本发明的另一个实施例，制备靛蓝染色的混合纱的方法包括以下步骤将靛蓝染色的纤维与未染色的或其它颜色的染色纤维混合并对靛蓝混合纱进行纺纱；由染色纤维直接纺成纱线。通过标准的纺纱技术制备的未染色棉条是用于该目的的。将染色的和未染色的棉条以不同的比例混合以在纱线中得到不同的色彩效果。主混合比例包括80/20、67/33、50/50，这可使未染色的和染色的组合产生较好的效果。使混合的棉条经过自由端纺纱和环锭纺纱以制备不同支数的混合纱。通过包芯纺纱技术在纱芯中使用弹力纤维纱还可制成包芯纺纱混合纱。
从说明书中可以看到本发明的其它优点是显而易见的。
权利要求
1.一种用于染色纤维和长丝的设备，它包括(a)多个预润湿槽；(b)多个染色浴；以及(c)一干燥装置；其特征在于，它具有一支承系统，该支承系统连续并均匀地运送和染色纤维。
2.如权利要求1所述的用于染色纤维和长丝的设备，其特征在于，支承系统包括用来运送和染色纤维的一输送带。
3.如权利要求2所述的用于染色纤维和长丝的设备，其特征在于，输送带是一多孔输送带。
4.如权利要求1或2所述的用于染色纤维和长丝的设备，其特征在于，支承系统包括至少两根输送带以运送和染色纤维。
5.如权利要求1或2所述的用于染色纤维和长丝的设备，其特征在于，在诸多孔输送带之间运送棉花纤维。
6.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，输送带为一合成或天然织物。
7.如权利要求1或2所述的设备，其特征在于，输送带为一混合织物。
8.如以上任意一项权利要求所述的设备，其特征在于，支承系统对染料没有活性。
9.如权利要求5所述的对棉花纤维进行染色的设备，其特征在于，支承系统是一多孔的管状网状物。
10.一种对纤维染色的方法，它包括(a)用一支承系统来运送纤维；(b)沿支承系统预润湿纤维；(c)沿支承系统染色纤维；以及(d)干燥纤维；其中对纤维进行的染色是连续且均匀的。
11.如权利要求10所述的对纤维染色的方法，其特征在于，在诸支承系统之间运送纤维。
12.如权利要求10所述的对纤维染色的方法，其特征在于，用来染色的纤维包括棉花和其它天然纤维、人造和合成纤维以及长丝和它们的组合。
13.如权利要求10所述的对纤维染色的方法，其特征在于，纤维是棉花纤维。
14.如权利要求13所述的对纤维染色的方法，其特征在于，它包括制备用于运送棉花纤维的纤维绳的步骤。
15.如权利要求10所述的对纤维染色的方法，其特征在于，染料包括靛蓝、还原染料、硫化染料、活性染料等，或者是它们的组合。
16.如权利要求10所述的对纤维染色的方法，其特征在于，纤维呈靛蓝染色。
17.一种对纤维染色的方法包括以下步骤(a)形成一粗纱形式的纤维；(b)预润湿粗纱形式的纤维；(c)对粗纱形式的纤维染色；(d)干燥粗纱形式的纤维；其中对纤维连续且均匀地进行染色。
18.如权利要求17所述的对纤维染色的方法，其特征在于，用于染色的粗纱形式的纤维包括棉花和其它天然纤维、人造和合成纤维以及长丝和它们的组合。
19.如权利要求17所述的对纤维染色的方法，其特征在于，用来染色的纤维是棉花纤维。
20.一种对纤维染色的方法包括以下步骤(a)形成一丝束形式的长丝；(b)预润湿丝束形式的长丝；(c)对丝束形式的长丝染色；(d)干燥丝束形式的长丝；其中对长丝连续且均匀地进行染色。
21.一种用于制备纱线的方法包括以下步骤(a)将染色的纤维与未染色的或其它染色的纤维混合并纺成靛蓝混合纱；(b)直接用染色的纤维纺成纱线。
全文摘要
本发明涉及一种对纤维阶段的棉花染色的方法和设备以及一种制备纱线的方法。本发明提供了一种用于染色纤维和长丝的设备，该设备包括多个预润湿槽、多个染色浴和一干燥装置，其特征在于，它具有一支承系统，该支承系统用于连续并均匀地运送和染色纤维。用来染色的纤维或长丝包括棉花和其它天然纤维、人造和合成纤维以及长丝和它们的组合。根据本发明的用于染色的纤维是棉花纤维。根据本发明的一种对纤维染色的方法包括下列步骤用支承系统来运送棉花纤维；沿支承系统预润湿棉花纤维；沿支承系统染色棉花纤维；以及干燥棉花纤维；其中连续且均匀地对棉花纤维进行染色。用来进行染色的染料是靛蓝染料。
文档编号D06B3/02GK1882736SQ200480034431
公开日2006年12月20日 申请日期2004年10月12日 优先权日2003年10月21日
发明者K·G·阿格尼赫特瑞 申请人:阿瓦恩德米尔斯有限公司