专利名称：靛蓝染色的氧化段设备和使该设备运行的方法
技术领域：
本发明涉及靛蓝染色时先使纤维束在染料中浸泡和挤压的氧化段设备，其中浸泡过的纤维束为了氧化作用的目的在两侧被空气吹。本发明还涉及一种使该氧化段设备运行的方法。
靛蓝染料属于瓮染染料族;它是不溶于水的并且为染色的目的必须借助碱和还原剂成为一种对纤维有亲和力的溶于水的结构形式，这些形式在大气氧气的作用下可提供靛蓝，更确切地说深紫蓝色。这种用染液浸泡的和必要时挤压的纤维束或经纱层，为使染料有一个好的氧化作用通常必须约1分钟时间与空气中的氧接触。为此，当传送速度在20和30米/分之间时，氧化段设备要有20至30米长，此时，为了空气交换只能利用经纱层(纤维束)和空气的相对运动。由于在氧化段设备中，染液水份的蒸发，所以在生产过程中相当快地出现水份饱和，这就阻止了氧气的继续进入。
在实践中，通过对经纱层的两侧即从上方和下方对称地用大气吹风的方式达到在一定程度上缩短氧化段设备。然而用空气吹流也导致了水份的蒸发，以致于使在经纱层附近的空气湿度相应提高并且又阻止了氧气的供给。一种较强的吹风可能在水份挥发和氧气供给方面作出改进;但是纤维束不允许这样强地被吹风，因为这些单根的纤维纱在较高的空气流速和相应的旋涡情况下，会互捆扎和绞在一起。
本发明的任务是，用空气对纤维束吹风时，达到一种预定的、可控的氧气供给，并且提高有效的空气量，同时，不会因高空气速度而妨碍纤维束均匀运行。换言之，氧化过程可以在对纤维束即使最多为相同的机械送风时，得到强化从而缩短了氧化段，并且该氧化过程通过一个限定的温度调节和空气量的调节，或者控制而成为可控制的。
本发明氧化段设备的解决方案是，在被浸渍的纤维束传送方向上，第一喷吹设备和第二喷吹设备前后依次地连接安置，其中，第一喷吹设备用在一定温度范围内加热的空气，从一侧，和以第一方面朝纤维束吹流，而第二喷吹设备用基本相同的温度的空气，以与第一方向相反的方向朝纤维束吹流。对于开头所述类型的方法，其技术解决方案是，用加热到一定温度范围内的空气，在纤维束传送方向上依次地首先从一侧，然后从另一侧朝纤维束吹流。
按照本发明对纤维束的吹流方式，可以强化氧气供给，并且与周围空间气候无关，因为吸入的空气，最好是新鲜的，周围的空气，在使用前要被加热到一定的温度范围内。这种吹流空气应该达到这样高的温度，即在所吹流的纤维束周围的空气温度应该保持在一个对氧化作用有干扰的影响值以下。一般说来最好是，利用纯净的新鲜的空气(如已说过的，其可以加热到一定温度)进行工作;尽管人们可以同样应用以循环方式输送的循环空气;当然，对于后者必须不断地被净化，然而，新鲜空气则通常是足够干净的。
按照本发明所设置的纤维束吹流最好能够以1米/秒的等级的吹流速度工作，然而，按照至今的实践表明两侧对称送风要求空气速度约15米/秒。本纤维束的吹流，或者通风，虽然空气具有相当低的流动速度，却导致纤维束有提高的氧化作用，同时因恒温控制的空气而使纤维束和空气达到可控制的干燥度，因此，空气交换因数和由此的氧气供给，与先有技术相比，就数量级而言，提高了因素20。由于用很低的吹流速度进行通风，纤维束的运行不会受到妨碍，也就是说，这些单根纱线不会捆扎在一起，而是保持实际上在一个平坦表面轨迹上闭合的特征。
通过优选的将外部新鲜空气吸入以及优选地将空气调节在一个确定的温度范围内和在空气一次吹流纤维束后抽走就可以在纤维束的区域创造一个稳定的空间气氛。这种纤维束平滑地吹流首先能够做到将流到纤维束的空气量比现有技术提高了数倍，而且不会形成涡流而使这些单根纤维纱捆扎在一起或发生绞扭。除了温度以外空气量也可控制，以使氧化作用和由染液在经纱条带上造成的水份蒸发都符合要求。
进一步，本发明设置了至少2个，最好4个至6个前述类型的氧化段，其分别具有前次依次连接安置的第一和第二喷吹装置，而喷吹装置连接到前面设置的浸渍段和挤压段上。每个单独的氧化段应该有1至2米长，而先有技术的单个氧化段为20至40米长。由于本发明用温度稳定可控的空气进行通风可使染料比较有利地氧化，作为优选，使用较小的染料浓度就可以达到比现有技术更高的梁色牢度和/或较深的色泽。
为了对单独的氧化段或者2个或更多个依次连接安置的氧化段之第一和第二喷吹装置供气，本发明进一步提供了一种带有热交换器的中央鼓风机，该鼓风机使用加热到一定温度范围内，最好在20至60℃数量级的真正热空气为每个单独喷气装置送气。与此类似的方式，为排走在第一和第二喷吹装置中通过纤维束吹流的空气，最好位于氧化段的上方，或者氧化段组合的上方安装一个中央抽风装置。
在使用本发明时，使总的染色装置的容量可以缩小一个等于大约6×30m＝180m运行的纤维束长度的数值。这个值少于传统的染色装置容器的三分之一。且不说使染色装置本身投资得以减小，还有在应用时具有十分重要的优点是，在停车状态下，作为二等品或废品的纤维束量是相应较少的。最后纤维束的机械应力也减少，因为此时在每个单独氧化段中取消了许多传送长度和转弯运动。在染色装置里面缩短传送路程使得纤维束只需要一个较小的纵向张力并且因此导致相应减少的拉伸损失。
按照本发明，另外方式通过空气的加热和通过预定空气量，从而可以影响在染料中浸渍的纤维束中水份的蒸发。这就是控制，以使在纤维束的浸渍段染液高度(水平)不变时，可以将根据为浸渍应用的染液所计量的染料和化学剂流量改变。由此，最好通过在入口和出口的挤压效果差和通过在氧化段中直接或间接测定的蒸发率来控制染液高度(水平)。
借助于示意图中的实施例对本发明的具体细节进行描述。
图1是本发明染色设备的纵向示意图;
这一实施例设备包括3个单独的氧化段，它们基本相同，并且每个氧化段用1表示。在每个氧化段1之前串接一个包括浸渍槽的浸渍段2和随后的挤压机构3，3用于按箭头方向运行的纤维束4。在浸渍段2，纤维束4在浸渍槽中的染液6中通过许多滚筒5来回地导行，以便获得一种尽可能好的浸渍，这种浸渍在挤压机构3中再次改进。
离开挤压机构3以后，纤维束4以传送方向7总送入一个氧化段1。该氧化段1在本实施例中由一个第一喷吹装置11和一个第二喷吹装置12组成，它们在传送方向7是先后一个接一个地连接。该第一喷吹装置11将空气沿第一方向14吹到纤维束4的一侧上并以第一方向14流过该纤维束4。第二喷吹装置12将空气沿第二方向13(与第一方向14相反)吹到纤维束4的另一侧边上，并沿该第二方向流过该纤维束4。这两个喷吹装置11、12通过一个共同的输送管道15以及各自的连接管16和17再通过一个共同的鼓风机18提供外面的空气19，该外部空气19在一个热交换器20中被加热到一定温度上，其在一个预先确定的范围如20至60℃内。
在每个氧化段1中或者由每个喷吹装置11、12向纤维束4吹流的和通过该纤维束穿流的空气通过一个带有中央抽风机22的公用抽吸罩所吸出。该空气可以在必要时在净化和冷却后一最好在一个热交换器中预热新鲜空气19-作为废气23通过顶盖被排出。
在每个浸渍段的染液6的高度一所属的多个染液槽可以相关地被连接起来-可以借助入口和出口挤压机构24及25的挤压效应的差别以及借助氧化段的蒸发率来控制。
权利要求
1.一种将纤维束染成靛蓝色的氧化段设备，该纤维束(4)首先在染料(6)中浸泡，而后经过挤压，其中，被浸湿的纤维束为达到氧化从两侧用空气喷吹，其特征是，在被浸湿的纤维束(4)的传送方向上，第一喷吹装置(11)和第二喷吹装置(12)前后依次地串联连接，其中第一喷吹装置(11)用在一定温度范围内加热的空气，以第一方向(14)向纤维束的一侧吹流，而第二喷吹装置(12)用基本相同温度的空气以与第一方向相反的方向(13)向着纤维束(4)吹流。
2.按照权利要求1所述的氧化段设备，其特征是，至少设置二个、最好设置四至六个氧化段(1)，其(1)包括前后依次连接的第一和第二喷吹装置(11、12)，而装置(11、12)相应连接到前面安置的浸渍段和挤压机构(2、3)上。
3.如权利要求1或2所述的氧化段设备，其特征是，为了第一和第二喷吹装置(11、12)的供气，设置一个带有热交换器(20)的中央鼓风机(18)。
4.按照权利要求1至3中至少之一所述的氧化段设备，其特征是，为了排走在第一和第二喷吹装置(11、12)中流过纤维束(4)的空气，最好在氧化段设备更确切地说在氧化段组合设备(1)的上方设置一个中央抽吸系统(21、22)。
5.按照权利要求2至4中至少之一所述的氧化段设备，其特征是，还设有一个将吹到纤维束(4)上的空气加热到20至60℃的温度等级的热交换器(20)。
6.一种使上述氧化段设备(1)运行的方法，其中将事先在染料(6)中浸泡和挤压过的纤维束(4)染成靛蓝色，同时，为氧化，将浸泡的纤维束在两侧用空气喷吹，其特征是，纤维束(4)在传送方向(7)上依次地首先从一侧，而后从另一侧用在一个确定的温度范围内加热的空气吹流。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征是，被加热到从20至60℃温度等级的新鲜空气，最好以1米/秒的流动速度等级吹向纤维束。
8.按照权利要求6或7所述的方法，其特征是，在从二个或更多、最好四至六个氧化段(1)依次连接的组合设备中，在所有氧化段设备中使用的空气(19)由一个带有热交换器(20)的中央鼓风机(18)加速和加热。
9.按照权利要求6至8中至少之一所述的方法，其特征是，在二个或更多特别是四至六个氧化段(1)依次连接的组合设备中，在每个氧化段设备中，一次从纤维束(4)的一侧，又一次从(4)的另一侧，在传送方向(7)上依次排列的范围内，流过纤维束的空气，由一个中央抽气装置(21、22)抽出。
10.按照权利要求6至9中至少之一所述的方法，其特征是，空气温度和/或空气量是按照氧化作用要求来调节，更确切地说来控制的。
11.按照权利要求6至10中至少之一所述的方法，其特征是，借助于空气温度和/或空气量的预先确定，或通过调节，可以控制或调节浸泡过的纤维束中水的蒸发作用。
12.按照权利要求6至11中至少之一所述的方法，其特征是，浸泡纤维束使用的浸泡液的高度借助所述氧化段的进和出口的挤压效果的差别以及借助氧化段的蒸发来控制，更确切地说来调节。
全文摘要
本发明涉及靛蓝染色装置中的氧化段，纤维束按传送方向依次首先从一侧，接着从另一侧用加热到一定温度范围内的空气喷吹，该氧化段可以缩短。
文档编号D06P1/22GK1083551SQ93108579
公开日1994年3月9日 申请日期1993年7月19日 优先权日1992年7月19日
发明者格哈特·沃斯温克尔 申请人:格布鲁德·苏科及弗朗兹·米勒有限公司