线性基材、线性基材输注隔室以及系统的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请取决于2016年6月10日提交的美国申请号15/179,089和2016年5月6日提交的美国临时申请号62/332,777并且要求这两者的优先权，这两份申请中每一者的全部内容都以引用方式并入本文。

本说明书整体涉及用于将一种或多种活性物质添加到呈线性基材的形式的预先形成的聚合物中的系统。在更具体的方面，线性基材可以是软管或者电线或其他线材、以及电缆护套或绝缘物。

背景技术：

线性聚合物基材常常着色，以便在投入使用时区别和区分开相邻的基材，或仅仅出于美观方面的考虑。例如，可以提供多种颜色的摩托车或自行车制动管路，以提供醒目的外观。先前已通过将颜色配混到塑料混合物中以使颜色分布在整个聚合物材料中，而将颜色添加到线性聚合物基材中。然而，将颜色配混到聚合物中需要在制造时确定颜色，且由于需要在库存中维持大量有色材料供选择以满足客户对规格和颜色的要求，所以存在相关联的成本。

另外，已经证明在运行基材着色之间实现一致的颜色控制很难做到。例如，来自同一制造商的两根红色管路可能在视觉上表现出不同的颜色，因为很难在运行之间或者在多个制造/装运设施处实现一致的着色。此外，从一种颜色切换到另一种颜色需要大量的时间、手工劳动和设备清洁。现有系统对于每种颜色都有独立的管线，每条管线都需要被监视；或者输注系统在每次切换颜色时都必须加以清洁。

因此，需要能够在客户要求时迅速地将客户要求的着色和/或其他物理或化学特性添加到通用、白色或中性色线性基材中，并且能够以快速且节省成本的方式完成该操作。这种需求延伸到能够在运行之间和着色位置之间轻易地建立一致的着色，并且能够延迟产品定制以改善客户服务。

技术实现要素：

提供以下实用新型内容是为了便于理解本公开所特有的一些创新特征，而非旨在进行充分的描述。通过将整个说明书、权利要求书、附图和摘要视作一个整体，可以获得对本公开的各个方面的全面理解。

本实用新型的第一个目的是提供一种设备，该设备用于输入物理或化学特性(诸如颜色、风化、润滑性或按需提供的其他特性)，以及快速地可定制生产线性基材。该目的通过所提供的用于将输注流体的一种或多种组分输注到线性基材中的线性基材输注隔室而实现，该线性基材输注隔室包括：处理料筒，该处理料筒包括具有相对端部的外壁以及限定在其中的输注室，该处理料筒还具有进入输注室的线性基材入口和离开输注室的线性基材出口；在所述线性基材入口与所述线性基材出口之间限定的暴露间隙；该处理料筒还包括与输注室流体连通的输注流体入口和输注流体出口；所述线性基材入口和所述线性基材出口联接到所述壁并且相对于彼此可移动地连接，所述线性基材入口和所述线性基材出口能够在多个相对位置之间移动，每个相对位置都限定不同长度的所述暴露间隙；在第一相对位置，所述线性基材入口和所述线性基材出口中的一个位于所述壁的所述相对端部之间，并且所述暴露间隙具有大于零的第一长度，在所述第一相对位置，所述暴露间隙与所述输注室液体连通；并且在第二相对位置，所述线性基材入口和所述线性基材出口中的一个位于与处于所述第一相对位置时不同的位置，在所述第二相对位置，所述暴露间隙具有不同于所述第一长度的第二长度该暴露间隙的长度任选地可从零重新配置为大于零。任选地，处理料筒被配置成当暴露间隙的长度大于零时让线性基材暴露于该暴露间隙中的输注流体，并且当暴露间隙的长度为零时不让线性基材暴露于输注流体。该暴露间隙可以在线性基材入口与线性基材出口之间限定。在一些方面，不同的配置是输注室容积的不同配置。任选地，输注室被配置成在输注流体与线性基材接触的同时，在尺寸上可以在不同的配置之间重新配置。换句话讲，线性基材入口和线性基材出口可以能够配置成在输注流体与线性基材接触的同时能够在多个相对位置之间移动。

该线性基材输注隔室任选地包括处理料筒的能够相对于彼此移动以限定不同配置的部分，当处理料筒的部分处于第一相对位置时输注室处于不同配置中的第一配置，而当处理料筒的部分处于第二相对位置时输注室处于不同配置中的第二配置。任选地，处理料筒包括内部处理容器和外部处理容器，内部处理容器和外部处理容器沿该处理料筒的纵向长度形成嵌套布置，内部处理容器能够相对于外部处理容器轴向移动。

在一些方面，作为隔室的一部分，相对于彼此来说，输注流体入口朝向处理料筒的一个端部定位，并且输注流体出口朝向处理料筒的相对端部定位。任选地，相对于彼此来说，输注流体入口朝向处理料筒的线性基材出口定位，并且输注流体出口朝向处理料筒的线性基材入口定位。在各个方面，输注流体入口和输注流体出口都横穿外部处理容器的壁。

在一些方面，线性基材输注隔室包括在线性基材入口处的横进给密封件，该横进给密封件被配置成允许线性基材进入处理料筒，同时基本上将输注流体保持在处理料筒内。任选地，隔室包括排放密封件，该排放密封件被配置成允许内部处理容器的部分进出外部处理容器。任选地，线性基材输注隔室包括内部密封件，该内部密封件定位在内部处理容器中并且被配置成允许线性基材穿过内部处理容器并基本上将输注流体保持在处理料筒内。在一些方面，线性基材输注隔室包括：横进给密封件，该横进给密封件定位在线性基材入口处并且被配置成允许线性基材进入处理料筒，同时基本上将输注流体保持在处理料筒中；排放密封件，该排放密封件被配置成允许内部处理容器的部分进出处理料筒，同时基本上将输注流体保持在处理料筒内；以及内部密封件，该内部密封件定位在内部处理容器中并且被配置成允许线性基材穿过该内部密封件，同时基本上将输注流体保持在处理料筒内。

第二个目的是提供一种包括线性基材输注隔室的线性基材输注系统。该线性基材输注系统还包括将输注流体入口和输注流体出口流体连接的第一流体回路，所述第一流体回路被配置成用于使所述输注液体移动通过所述输注室。该第一流体回路任选地包括第一泵，该第一泵被配置成用于定向地移动输注流体通过第一流体回路。任选地，第一添加剂源联接到第一流体回路并且被配置成向第一流体回路提供第一添加剂，其中该第一添加剂是输注流体的组分或者形成输注流体的组分的一部分。在一些方面，多个添加剂源联接到第一流体回路，多个添加剂源中的每一个都被配置成分别向第一流体回路提供一种或多种添加剂。任选地提供加热器，该加热器被配置成将第一流体回路内的输注流体的温度控制到输注温度。不同的添加剂任选地各自为输注流体的组分、或形成输注流体的组分的一部分。在一些方面，添加剂是染料。在一些方面，添加剂是耐候性增强剂，它为线性基材提供增强的耐候性。

在一些方面，将线性基材输注隔室结合到系统中，该系统还包括定位在线性基材出口下游的基材标记系统。该基材标记系统任选地包括激光器。

在任何方面，线性基材输注隔室或结合了线性基材输注隔室的系统任选地排除空气擦拭器。

本实用新型的另一个目的是提供由将输注流体的一种或多种组分输注到聚合物线性基材的表面中的方法制造的线性基材以赋予该线性基材不同的或增强的物理或化学特性。该方法包括使所述聚合物线性基材穿过所述线性基材输注隔室；以及当所述保罗间隙具有大于零的第一长度的同时，让所述聚合物线性基材与处理料筒的输注室内的输注液体接触，该接触步骤在输注温度下与输注流体发生一段输注时间，输注时间和输注温度足以让输注液体的一种或多种组分至少输注到聚合物线性基材的外表面中。任选地，该接触步骤还包括当输注室处于不同于第一配置的第二配置时，使线性基材与输注室内的输注流体接触。任选地，该接触步骤还包括在线性基材穿过输注室时，在尺寸上在第一配置与第二配置之间重新配置输注室。在一种方法的某些方面，输注时间小于一分钟。任选地，线性基材在该穿过步骤之前或即将进行该穿过步骤之前处于环境温度(任选地不加热或冷却)。在一些方面，该接触步骤是通过使输注流体在第二方向上沿线性基材的长度流动而进行的，该第二方向基本上与第一方向相反。

在一些方面，一种方法还包括用冲洗流体冲洗处理料筒，然后使线性基材与具有第二组分的第二输注流体接触，该第二组分在结构上不同于第一组分。任选地，冲洗流体是第二输注流体。

在任何方面，一种方法任选地排除溶剂去除步骤，任选地排除使用空气(任选地增压空气)的溶剂去除步骤。

一种方法任选地使用线性基材输注隔室执行，其中不同的配置是在输注室内限定的暴露间隙的长度的不同配置。任选地，该接触步骤包括将暴露间隙的长度从零改变为大于零。在一些方面，该接触步骤包括使线性基材穿过暴露间隙，然后使该线性基材暴露于暴露间隙中的输注流体。该接触步骤任选地包括在线性基材穿过输注室期间增大或减小其速度。任选地，在该接触步骤期间，线性基材的速度增大或减小，并且任选地，在输注室内限定并且被线性基材横穿的暴露间隙的长度分别增大或减小。

在用于将一种或多种添加剂输注到线性基材的表面(任选地外表面)中的方法中，该线性基材是或包括线材、电缆或软管中的一种。任选地，该线性基材在穿过步骤之前是白色、灰色或中性色，并且在接触步骤之后是除白色、灰色或中性色之外的颜色。

一种方法任选地包括在接触步骤之后标记基材的步骤，该标记任选地赋予识别记号。该标记任选地是基材的激光标记。任选地，该标记步骤包括按顺序标记基材，且识别记号从零或基本为零开始。

任选地，接触步骤和重新配置步骤引起线性基材的一种或多种物理或化学特性变化。该特性任选地是颜色的变化。该特性任选地是耐候性的变化。

本实用新型的另一个目的是提供一种用于将输注液体的一种或多种组分输注到线性基材中的线性基材输注隔室，所述线性基材输注隔室包括：处理料筒，所述处理料筒包括具有相对端部的外壁以及限定在其中的输注室，所述处理料筒还具有进入所述输注室的线性基材入口和离开所述输注室的线性基材出口；在所述线性基材入口与所述线性基材出口之间限定的暴露间隙，所述处理料筒还包括与所述输注室液体连通的输注流体入口和输注流体出口；所述线性基材入口和所述线性基材出口联接到所述壁并且相对于彼此可移动地连接，所述线性基材入口和所述线性基材出口能够在多个相对位置之间移动，每个相对位置都限定不同长度的所述暴露间隙；在第一相对位置，所述暴露间隙具有大于零的第一长度，在所述第一相对位置，所述暴露间隙与所述输注室液体连通；并且在第二相对位置，所述暴露间隙具有第二长度，所述第二长度小于所述第一长度的50％。

本实用新型的另一个目的是提供一种用于将输注液体的一种或多种组分输注到线性基材中的线性基材输注隔室，所述线性基材输注隔室包括：处理料筒，所述处理料筒包括具有相对端部的外壁以及限定在其中的输注室，其中所述外壁至少包括柔性的第一部分，所述处理料筒还具有进入所述输注室的线性基材入口和离开所述输注室的线性基材出口；在所述线性基材入口与所述线性基材出口之间限定的暴露间隙，所述处理料筒还包括与所述输注室液体连通的输注流体入口和输注流体出口；所述线性基材入口和所述线性基材出口联接到所述壁并且相对于彼此可移动地连接，所述线性基材入口和所述线性基材出口能够在多个相对位置之间移动，每个相对位置都限定不同长度的所述暴露间隙；在第一相对位置，所述暴露间隙具有大于零的第一长度，在所述第一相对位置，所述暴露间隙与所述输注室液体连通；并且在第二相对位置，所述外壁的所述相对端部中的至少一个位于与处于所述第一相对位置时不同的位置，在所述第二相对位置，所述暴露间隙具有不同于所述第一长度的第二长度。

附图说明

附图中阐述的各方面在本质上是说明性和示例性的，而非旨在限制由说明书和权利要求书所限定的主题。当结合以下附图阅读时，可以理解以下对说明性方面的详细描述，其中类似的结构用类似的附图标号指出，并且其中：

图1a展示了配混聚合物的示意图；

图1b展示了根据本文描述的一个或多个方面的输注聚合物的示意图；

图2展示了根据本文描述的一个或多个方面的作为系统的一部分的线性基材输注隔室的示意图；

图3a示意性地描绘了根据本文描述的一个或多个方面的线性基材输注隔室，该隔室作为系统的一部分被配置成用于输注第一种有色染料；

图3b示意性地描绘了根据本文描述的一个或多个方面的线性基材输注隔室，该隔室作为系统的一部分被配置成用于从第一种有色染料转换为第二种有色染料；

图3c示意性地描绘了根据本文描述的一个或多个方面的线性基材输注隔室，该隔室作为系统的一部分被配置成用于输注第二种有色染料；

图4a展示了根据本文描述的一个或多个方面的作为系统的一部分的线性基材输注隔室；

图4b展示了图4a的部件的侧视图；

图5展示了根据本文描述的一个或多个方面的作为系统的一部分的线性基材输注隔室；

图6a展示了根据本文描述的一个或多个方面的处理料筒的剖视图的示意图；

图6b展示了根据本文描述的一个或多个方面的处理料筒；

图6c展示了根据本文描述的一个或多个方面的处理料筒；

图6d展示了根据本文描述的一个或多个方面的处理料筒；

图6e展示了根据本文描述的一个或多个方面的替代性处理料筒；

图7展示了根据本文描述的一个或多个方面的组装在处理容器中的横进给密封件和内部线材密封件；

图8a展示了根据本文描述的一个或多个方面的横进给密封件；

图8b展示了图8a的剖面图；

图9a展示了根据本文描述的一个或多个方面的内部线材密封件；

图9b展示了图9a的剖面图；

图10展示了根据本文描述的一个或多个方面的作为处理容器的一部分的排放密封件；

图11a展示了根据本文描述的一个或多个方面的长度调节组件；

图11b展示了根据本文描述的一个或多个方面的长度调节组件；

图11c展示了根据本文描述的一个或多个方面的长度调节组件；并且

图12展示了根据本文描述的一个或多个方面的流体回路的示意图。

具体实施方式

如本文所述，公开了具有促进颜色输注到基材或基材上的涂层中的特征或结构的线性基材输注隔室的各个方面。所提供的系统可用于输注一种或多种活性剂，这些活性剂的作用是将物理或化学特性赋予聚合物线性基材，任选地用于形成电线/电缆的护套或绝缘物、用于形成在生产软管的过程中或者可用于其他线性基材。

在对本公开的各种实例和部件的以下描述中参考了附图，这些附图形成了本文的一部分，并且其中通过举例说明的方式示出了可以实践本公开的方面的各种示例的结构和环境。应当理解，可以利用其他结构和环境，并且可以在不脱离本公开范围的前提下，由具体描述的结构和方法进行结构和功能上的修改。

该描述主要涉及将一种或多种有色染料输注到通用线性基材(和例如电力电缆)的聚合物材料中。呈现这些内容仅用于说明性和描述性的目的。本公开同样适用于其他线性基材，诸如但不限于电线或电缆的护套、绝缘物、覆盖物、软管或其他中空管材、光缆、实心线性基材、薄片或伸长性质的膜以及本领域认识到的其他项目。此外，本公开同样适用于输注将其他性质赋予聚合物材料的除染料之外的添加剂分子。例如，适用于输注的其他添加剂分子包括但不限于耐候剂(例如光稳定剂)、抗静电剂、阻燃剂、润滑剂、抗氧化剂或其他添加剂。因此，除非另外指明，否则应当认识到，对染料的输注同样适用于描述对一种或多种其他类型的添加剂分子的输注。

本实用新型提供了用于将添加剂输注到线性基材中的设备和方法，包括用输注流体浸泡线性基材或以其他方式使线性基材与输注流体接触，该输注流体包括待输注到线性基材的表面中的添加剂作为一种组分。输注流体可以主要是水性的、主要是非水性的或者具有其他性质。输注流体还可以包括一种或多种增溶剂，以促进一种或多种添加剂分子溶解。在一个具体方面，添加剂可以是着色剂，例如染料。在一个实例中，线性基材任选地是电力电缆，并且可以是具有中性色(例如，白色、灰白色或灰色)的绝缘物和护套的电缆。该电缆还可以具有由一种或多种聚合物形成的一个或多个聚合物涂层。

本公开中提供的方法可以用于将添加剂(诸如着色剂)添加到先前制造的电缆中或者在线上工艺中的制造过程期间添加到电缆中，但是在挤出之后，却使得在挤出生产线的下游将颜色赋予基材。

本文提供的方法和系统任选地针对用于形成线性基材的任何类型的聚合物材料使用。聚合物的说明性实例包括热塑性塑料和热固性塑料。可以如本文提供的那样输注的示例性聚合物或聚合物类型材料包括下列各项中的一种或多种：聚丙烯(pp)、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)、聚对苯二甲酸丁二酯(pbt)、聚碳酸酯(pc)、聚乙烯(pe)、低密度聚乙烯(ldpe)、高密度聚乙烯(hdpe)、超高分子量聚乙烯(uhmwpe)、交联聚乙烯(xlpe)、交联聚烯烃(xlpo)、乙烯乙酸乙烯酯(eva)、甲基丙烯酸乙酯(ema)、乙烯丙烯酸乙酯(eea)、乙烯丙烯酸丁酯(eba)、聚苯乙烯(ps)、抗冲击改性聚苯乙烯(hips)、苯乙烯/丙烯腈(san)、苯乙烯/丙烯酸(s/a)、苯乙烯/马来酸酐(sma)、聚氯乙烯(pvc)、氯化聚氯乙烯(cpvc)、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯(sebs)、苯乙烯丁二烯苯乙烯(sbs)、热塑性烯烃(tpo)、聚烯烃弹性体(poe)、烯烃嵌段共聚物(obc)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、pvc/丙烯酸共混物(pvc/ma)、聚酯(petg)、聚丙烯酸酯(par)、液晶聚酯(lcp)、尼龙6型(n6)、尼龙6,6型(n6,6)、尼龙11型(n11)、尼龙12型(n12)、聚邻苯二甲酰胺(ppa)、聚酰胺酰亚胺(pai)、聚醚酰亚胺(pei)、聚酰亚胺(pi)、聚乙酰基、聚苯醚共混物(polyphenyleneoxideblend，ppo)、聚芳醚酮(paek)、聚醚醚酮(peek)、聚苯硫醚(pps)、聚砜(psf)、聚醚砜(pes)、聚芳砜(pas)、聚氨酯(tpu)、丙烯腈共聚物(anc)、聚乳酸(pla)、天然橡胶(nr)、乙烯丙烯橡胶(epr)、乙烯丙烯二烯单体(epdm)、硅橡胶、聚氯丁二烯(氯丁橡胶)、丙烯腈丁二烯橡胶(nbr)、氢化丁腈橡胶(hnbr)、氯化聚乙烯(cpe)、乙烯乙酸乙烯酯橡胶(evm)、丙烯酸橡胶(eam)、表氯醇橡胶(eco)、氟化乙烯丙烯(fep)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚乳酸(pla)、尼龙、pet共聚物、丙烯酸类、乙烯(甲基)丙烯酸(从dupont以商品名surlyn^tm商购获得)、聚萘二甲酸乙二酯(pen)、聚对苯二甲酸丁二酯(pbt)、聚甲醛(pom)、聚偏二氟乙烯(pvdf)、聚酰胺例如高性能聚酰胺(ppa)、聚碳酸酯共聚物、聚酰亚胺、弹性体聚合物例如热塑性弹性体(tpe)、氨基甲酸酯、聚氨基甲酸酯、丙烯酸诸如聚(甲基丙烯酸甲酯)(pmma)、聚芳砜、丙烯腈丁二烯苯乙烯(abs)、聚苯硫醚(pps)、聚醚醚酮(peek)、液晶聚合物(lcp)或其他聚合物。在特定方面，待输注的聚合物是或包括pet、pc和尼龙，等等。

输注聚合物(任选地在电线或电缆上使用的聚合物)的方法包括任选地通过以下步骤形成输注的聚合物材料：提供固体形式的聚合物材料；在任选地低于聚合物熔融温度的输注温度下将聚合物材料与输注流体混合、用输注流体浸泡或涂覆聚合物材料一段输注时间，该输注流体包含一种或多种添加剂材料和一种或多种输注剂，所述一种或多种添加剂材料将相对于未输注所述一种或多种添加剂材料的聚合物材料改善的一种或多种物理或化学特性赋予该聚合物，这些特性例如聚合物的颜色改变、耐候性、抗静电性、润滑性或其他特性，所述一种或多种输注剂可操作用于促进添加剂材料渗透到聚合物材料的表面中；和通过所述混合、浸泡或涂覆步骤将添加剂材料输注到聚合物材料中，从而形成输注的聚合物材料。

参考图1a和图1b，输注的聚合物材料提供更集中或更致密的添加剂浓度，同时总体上使用更少的添加剂材料。具体地讲，图1a展示了一种聚合物，其中添加剂(诸如染料)根据现有方法作为聚合物配方的一部分配混。在将添加剂作为聚合物配方的一部分配混时，该添加剂的浓度在整个材料中是一致的。与之相反，如图2所展示，输注将添加剂聚集在聚合物材料的表面附近。由于将添加剂限制在聚合物材料的表面附近，所以在使用总添加剂的一小部分的同时，允许添加剂以更高的浓度存在。这允许在使用较少的总染料的同时，让聚合物更集中的着色。在一些方面，在对1/8英寸厚的片件着色时，与传统的配混技术相比，输注技术在仅利用总添加剂的1/3时可以提供10倍于前者的添加剂浓度。

一种方法包括在输注温度下将添加剂输注到线性基材或其部分中。输注温度任选地低于聚合物线性基材的聚合物的玻璃化转变温度(tg)，任选地低于该聚合物的熔融温度。在一些方面，输注温度高于tg。任选地，输注温度等于或高于tg，并且低于熔融温度。在一些方面，输注温度为60摄氏度至98摄氏度，任选地为81摄氏度至91摄氏度。

聚合物线性基材被输注一段输注时间。输注时间任选地为1分钟或更短、任选地为0.01秒或者介于0.01秒至1分钟之间。在输注时间期间，输注后的添加剂材料任选地渗透到聚合物线性基材中小于2毫米、任选地小于1毫米的深度。在一些方面，添加剂材料被输注到小于200微米的最终深度。

在一些方面，先将聚合物线性基材预加热到输注温度，然后再使其与输注流体和/或染料材料接触。任选地，将输注流体和/或添加剂材料加热到输注温度。任选地，用加热的输注流体浸泡未加热的(冷却的或基本上为室温的)聚合物线性基材，或者将未加热的聚合物线性基材与加热的输注流体混合或以其他方式接触。任选地，将聚合物线性基材加热到不高于环境温度(例如室温)，任选地将其加热到不高于25℃。任选地，先将聚合物线性基材冷却到25℃或更低的温度，然后再使其与输注流体接触。

在一些方面，将形成聚合物线性基材的聚合物材料与包括一种或多种输注剂和一种或多种添加剂材料的输注流体接触。输注剂是可操作用于促进添加剂材料渗透到聚合物表面中的化学组合物。输注流体任选地为水性溶液，或者一种或多种有机溶剂或溶质的溶液。输注流体任选地完全由输注剂和添加剂形成。在一些方面，输注流体包括水、输注剂以及任选地一种或多种增溶促进剂。增溶促进剂例如为一种或多种表面活性剂或乳化剂。输注流体包括用于将物理或化学特性赋予聚合物的一种或多种添加剂。因此，在一些方面，输注流体可以是液体。

在一些方面，待输注到聚合物中的添加剂材料是染料。根据特定方面用于形成有色聚合物的染料是稳定染料或不稳定染料。在一些方面，染料是不稳定染料，任选地是不稳定的酸性染料。如本文所定义的“不稳定染料”，是通过暴露于热、光能或这两者而可在化学上或结构上改变的染料。若干种这样的染料在本领域中是已知的。不稳定的染料任选地包括偶氮型染料或不稳定的醌染料。酸性不稳定染料的说明性实例包括酸性蓝#60、酸性红#151、酸性黑#2、酸性黄#23和酸性紫#17。任选地，染料是静态染料。如本文所用，术语“静态染料”意味着在暴露于紫外(uv)光(或者受到保护以免于紫外(uv)光照射)时基本上不改变颜色的染料。

静态染料任选地是织物染料和分散染料，以及本领域已知的适用于给塑料制品(诸如pvc制品或聚酰胺制品)着色的染料。合适的分散染料的实例包括但不限于分散蓝#3、分散蓝#14、分散黄#3、分散红#13和分散红#17。本文根据societyofdyesandcolors和americanassociationoftextilechemistsandcolorists在1971年联合出版的“thecolourindex”第三版列举了静态染料的分类和名称。如本文所用的术语静态染料任选地包括静态染料的混合物。

静态染料的说明性实例包括水不溶性的偶氮、二苯胺和蒽醌化合物。说明性实例包括乙酸酯染料、分散的乙酸酯染料、分散染料和狄司潘素(dispersol)染料，诸如分别在thesocietyofdyersandcolourists于1971年出版的colourindex第三版第2卷的第2479页和第2187–2743页中公开的那些。分散染料的具体实例包括溶剂蓝59(9,10-蒽二酮,1,4-双(乙基氨基)-)、溶剂红111(9,10-蒽二酮,1-(甲基氨基)-)、溶剂黄160:1(3-(5-氯-2-苯并噁唑基)-7-(二乙基氨基)-2h-1-苯并吡喃-2-酮)、分散橙47(1h-吲哚-5-羧酸,2-[2-(1,5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-苯基-4h-吡唑-4-亚基)亚乙基]-2,3-二氢-1,3,3-三甲基甲基酯)、分散黄3(乙酰胺,n-[4-[2-(2-羟基-5-甲基苯基)二氮烯基]苯基]-)、溶剂紫26(1,4-二氨基-2,3-二苯氧基蒽醌)和分散红1(4-[(2-羟乙基)乙氨基]-4'-硝基偶氮苯)。其他染料例如为美国专利号7,175,675和其中所引用的参考文献中发现的那些另外的染料。

在其他方面，添加剂材料是耐候性增强剂，在本文中有时称为耐候剂。如本文所用，术语“耐候性增强剂”是促进改善聚合物的耐候性的材料。例如，光稳定剂促进改善聚合物的紫外光或其他光的耐候性。如本文所用，术语“光稳定剂”意味着包括具有吸收紫外光或清除自由基的功能的分子。紫外光吸收剂吸收紫外光的机理为将能量转换为通过材料消散的热量。自由基清除剂光稳定剂(例如，空间位阻胺光清除剂(hals))与自由基发生化学反应。如本文所用的光稳定剂任选地为紫外光吸收剂、自由基清除剂或这两者。任选地，光稳定剂不是自由基清除剂。

紫外光吸收剂吸收紫外光，并且将能量转换为通过材料消散的热量。紫外光吸收剂的说明性实例包括二苯甲酮、苯并三唑、羟苯基三嗪(hydrozyphenyltriazine)、草酰苯胺或它们的组合。紫外光吸收剂的另外的实例见于美国专利号5,559,163和美国专利申请公布号2009/0258978。本实用新型的一些方面包括紫外光吸收剂tinuvin384-2，它是[3-2h-苯并三唑-2-基)-5-(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基)]-丙酸的c7-9酯的混合物(本文中称为天来稳(tinuvin)384-2)；tinuvin1130(3-[3-(苯并三唑-2-基)-5-叔丁基-4-羟基苯基]丙酸甲酯)(本文中称为天来稳1130)；或者uv416(丙烯酸2-(4-苯甲酰基-3-羟基苯氧基)乙酯)。

自由基清除剂光稳定剂(例如，空间位阻胺光清除剂(hals))与自由基发生化学反应。hals的实例包括癸二酸的酯衍生物，诸如halsi[双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯]和/或halsii[双(2,2,6,6-四甲基-1-异辛基氧基-4-哌啶基)酯]。

光稳定剂在存在时，任选地以0.01重量％至1.2重量％或者这两者间的任何值或范围(任选地为0.15重量％至0.3重量％)的浓度提供。

在一些方面，添加剂是抗静电剂。抗静电剂用于从空气中吸收水分，以产生具有更大表面导电率的聚合物，从而消散静电荷。抗静电剂任选地是胺、季铵化合物、有机磷酸酯和聚乙二醇酯中的一种或多种。在一些方面，抗静电剂是硬脂酰胺丙基二甲基-2-羟乙基硝酸铵(来自cytecindus.inc.,woodlandpark,nj的cyastatsn)。

在一些方面，添加剂是抗氧化剂。聚合物材料通常由于与氧发生破坏聚合物键的化学反应而降解，时常达到材料变得在物理上脆弱的程度。抗氧化剂可以起到阻止或终止氧化反应的作用，或者可以起到中和导致另外的氧化循环的反应性物质的作用。已知的抗氧化剂可以作为添加剂输注到聚合物中。任选地，抗氧化剂是酚、胺、亚磷酸酯、硫酯或它们的任意组合。

任选地将添加剂以具有最大线性尺寸(任选地直径)的干燥粒子的形式添加到输注流体中。粒子最大线性尺寸任选地为500微米(μm)。在一些方面，使用减小的粒子最大线性尺寸。任选地，粒子最大线性尺寸为100μm，任选地为10μm、任选地为1μm、任选地为500纳米(nm)、任选地为100nm。粒子最大线性尺寸任选地为1μm或更小。粒子最大线性尺寸任选地为100nm至1μm，任选地为100nm至500nm。当以更大的形式供应添加剂粒子时，通过本领域已知的方法(例如通过使粒子承受磨削、研磨或其他过程)减小粒子的大小。任选地，使粒子承受球磨。

任选地通过采用来自若干种方法中的任一种方法的输注技术来形成输注的聚合物。在一些方面，通过采用如美国专利号6,733,543、6,749,646、6,929,666、6,949,127、6,994,735、7,094,263、7,175,675、7,504,054、7,921,680或8,206,463中所述的输注技术来形成输注的聚合物。在一些方面，通过采用如美国专利申请公布号2008/0067124、2009/0297829、2009/0297830或2009/0089942中所述的输注技术来形成输注的聚合物。

输注剂任选地为氧化剂、自由基前体或具有式i的式的化合物：

r¹-[(o(ch2)m)n-]or²(i)

其中r²和r¹各自独立地为h或c1-18烷基、苄基、苯甲酰基或苯基；n为1、2或3；和m为1至35之间的任何值。在一些方面，m为1至12。在一些方面，m为1。任选地，r¹代表h。任选地，r¹代表丁基，和r²代表h。式i的芳族r¹或r²基团任选地被1至5个选自下列的基团取代：卤代素基团(例如，氯、溴和氟)、直链或支链的c1-c9烷基基团(例如，甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基和壬基)以及芳族基团(例如，苯基)。

根据式i的输注剂的具体实例包括2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-丙氧基乙醇、2-异丙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、2-苯氧基乙醇、2-苄氧基乙醇、2-(2-甲氧基乙氧基)乙醇、2-(2-乙氧基乙氧基)乙醇、2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷和二丁氧基乙烷、乙二醇丁醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、丙二醇丙醚、二丙二醇丙醚和三丙二醇丙醚或者它们的组合。

输注剂典型地以小于或等于30重量％、任选地小于或等于25重量％、任选地小于或等于20重量％的量存在于输注流体中。输注剂任选地以至少10重量％、任选地至少15重量％、任选地至少17重量％的量存在于溶液中。输注剂可以以10重量％至30重量％范围内或者这两者间的任何值或范围的量存在于溶液中。例如，输注剂任选地以10重量％至30重量％的量、任选地15重量％至25重量％、任选地17重量％至20重量％的量存在于溶液中。重量％都以输注流体的总重量为基础。

输注流体任选地包括一种或多种输注剂。任选地，输注流体包括1、2、3、4、5、6种或更多种输注剂。在一些方面，当输注流体中存在多于一种输注剂时，可以存在多于一种类型的输注剂。在一些方面，第一输注剂是式i的试剂，和第二输注剂是式ii的二醇：

h-[(o(ch2)m)n-]oh(ii)

其中n为1、2或3；和m为1至35之间的任何值。在一些方面，m为1至12。在一些方面，m为2至4之间的任何值。任选地，m为2至4之间的任何值，和n为1、2或3。式ii的说明性试剂包括二乙二醇、三乙二醇和1，4-丁二醇。

输注剂任选地以2.5pbw至20pbw、任选地5pbw至12.5pbw、任选地7.5pbw至10pbw、或两者间值的任意范围的浓度存在于输注流体中。第二输注剂任选地以与第一输注剂相同的量存在。任选地，第二输注剂以5pbw至30pbw、优选地10pbw至25pbw、最优选地15pbw至20pbw、或两者间值的任意范围的量存在。

输注流体任选地包括一种或多种乳化剂。乳化剂的说明性实例包括离子型乳化剂或非离子型乳化剂或者它们的混合物。阴离子型乳化剂的说明性实例包括：羧酸、氨基磺酸或磷酸的胺盐或碱金属盐，例如，十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸铵、木质素磺酸盐、乙二胺四乙酸(edta)钠盐，以及胺类的酸式盐，诸如月桂胺盐酸盐或聚(氧-1,2-乙二基)、α-磺基-ω-羟基醚与苯酚1-(甲基苯基)乙基衍生物铵盐。乳化剂任选地是两性乳化剂，例如：月桂基磺基甜菜碱、二羟基乙基烷基甜菜碱、基于椰子酸的酰胺甜菜碱、n-月桂基氨基丙酸二钠、或二羧酸椰子衍生物的钠盐。典型的非离子型乳化剂包括乙氧基化或丙氧基化的烷基或芳基酚化合物，诸如辛基苯氧基聚乙烯氧基乙醇。使用的具体乳化剂是二乙二醇。

乳化剂在输注流体中任选地以0重量％至15重量％、任选地7重量％至15重量％、任选地10重量％至15重量％、任选地0.5重量％至5重量％、任选地3重量％至4重量％、或两者间值的任意范围的量存在。

输注流体任选地包括一种或多种表面活性剂。

输注流体任选地处于环境温度(大约25℃)，或被加热到高于环境温度。在一些方面，输注过程包括单独加热聚合物或在输注流体的存在下加热聚合物，其中加热到低于聚合物材料的熔融温度的温度。任选地，对输注流体进行预加热，或者先于聚合物加热或在聚合物的存在下加热，任选地加热到低于100℃的任何输注温度。

本文所述的系统可以用于通过可以包括在输注温度下输注聚合物的方法将添加剂输注到聚合物线性基材中。输注温度任选地低于聚合物材料的熔融温度。输注温度是输注过程期间聚合物材料的温度。在一些方面，输注温度等于或高于玻璃化转变温度(tg)。任选地，输注温度等于或高于tg，并且低于熔融温度。对于没有真熔点的无定形聚合物材料，输注温度高于tg，但并不高到使制品形状受到影响的程度。任选地，输注温度介于81℃与91℃之间。例如，对于聚酰胺聚合物材料，输注温度可以为90℃至99℃。例如，对于pvc聚合物材料，输注温度可以为75℃至90℃。应当认识到，可以在较低的温度下输注可以具有较低的热变形温度的聚合物。作为一个实例，聚氨酯的输注温度可以为约60℃。输注时间任选地小于1分钟、任选地为0.01秒至1分钟、或为0.01秒与1分钟之间的任何值或范围。

输注的聚合物任选地通过将聚合物材料浸泡在输注流体中一段输注时间而形成，其中用输注流体浸泡聚合物材料、将聚合物材料与输注流体混合或以其他方式使聚合物材料与输注流体接触在如本文所提供的输注系统的元件中进行。在一些方面，排除在聚合物上喷涂输注流体。输注时间任选地为从小于1秒到120分钟、或更长时间的任何时间。在一些方面，输注时间任选地为小于1秒至30分钟、任选地为小于1秒至20分钟、任选地为1秒至10分钟、任选地为1秒至1分钟、任选地为5秒至1分钟、任选地为5秒至30秒、任选地为10秒至20秒、任选地为2秒至10秒、任选地为3秒至6秒或两者间值的任意范围。输注时间任选地为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55或60毫秒。输注时间任选地为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25或30秒。输注时间任选地为由明确公开的值的界限形成的任何范围，例如，15毫秒至20秒。

聚合物任选地在基本上如附图中所描绘或在本文中另外描述的系统中着色。图2、图3a、图3b和图3c描绘了作为系统的一部分的示例线性基材输注隔室。应当注意，图2和图3并未展示作为系统的一部分的线性基材输注隔室的所有部件，省去了例如流体管道、控制器和阀门。相反，图2、图3a、图3b和图3c提供了作为系统的一部分的示例线性基材输注隔室的一般化概览。

图2、图3a、图3b和图3c展示了示例性线性基材输注系统10的互连情况的示意性布局。被配置成用于两种输注选项的一般化线性基材输注系统10包括用于提供第一种有色染料(或其他添加剂)的第一染料供应20，并且任选地包括用于提供第二种有色染料(或其他添加剂)的第二染料供应30。第一染料供应20和第二染料供应30分别附接到第一处理槽22和第二处理槽32。处理槽22、32提供用于循环通过线性基材输注系统10的有色染料的储库。第一处理槽22和第二处理槽32各自与输注隔室40流体连接。输注隔室40使所需颜色的染料与线性基材接触。有色染料在离开输注隔室40之后，返回用于该有色染料所源自的相应颜色的第一处理槽22或第二处理槽32。第一种有色染料和第二种有色染料分别由第一染料泵24和第二染料泵34推进。

在本公开中的各处，提到的线性基材输注系统10具有第一种有色染料和第二种有色染料。将讨论限于两种有色染料是为了便于讨论和简洁起见。应当认识到，线性基材输注系统10的各方面通过对于被添加到线性基材输注系统10中的每种另外的有色染料复制第一种或第二种有色染料的相关联系统，而可以包括3种或更多种有色染料。另外，尽管描述的内容主要涉及输注一种或多种有色染料，但这仅仅是出于说明和描述的目的而呈现的。本公开同样适用于输注将聚合物材料着色或赋予其他性质的其他添加剂分子。例如，如前文所讨论的，适用于输注的其他添加剂材料包括但不限于耐候剂(例如光稳定剂)、抗静电剂、阻燃剂、润滑剂、抗氧化剂或其他添加剂分子。因此，除非另外指明，否则应当认识到，对染料的输注同样适用于描述对一种或多种其他类型的添加剂材料的输注。

线性基材输注系统10在处理线性基材的过程中，具备改变线性基材中输注的颜色和/或添加剂的独特能力。具体地讲，线性基材输注系统10在系统工作时可以从产生第一颜色的线性基材转换为产生第二颜色的线性基材(例如，先产生红色线性基材，然后产生蓝色线性基材)。当需要改变颜色时，不需要终止线性基材的着色操作、清洁设备并将线性基材重新馈送到设备中。单次运行线性基材(来自预先制造的卷轴或作为线性基材形成生产线的输出)可以让颜色从红色变为蓝色，例如，在不停止加工生产线的情况下。例如，基于挤出机的操作速度，可以以150英尺每分钟(fpm)的恒定速度从挤出机提供线性基材。线性基材输注系统10从第一种颜色转换为第二种颜色在30秒至2分钟内完成，在颜色转换期间可以仅生成75英尺至300英尺的报废线性基材。如果在颜色转换期间降低挤出机或来自线性基材卷轴的进料的速度，则可以减少废料的总长度。

在一个或多个方面，第一处理槽22和第二处理槽32连接到相应的加热回路。加热回路将第一种有色染料和第二种有色染料的温度升高到所需的设定点，以便引入输注隔室40并且将线性基材着色。每个加热回路都可以包括线上加热器，用于在第一种有色染料或第二种有色染料通过加热回路期间分别升高第一种有色染料或第二种有色染料的温度。在另外的方面，加热回路的长度大约为3英尺，并且应当认识到，在实施过程中加热回路的长度可以经调节，以适应有色染料的流率、一个或多个加热器的效率以及其他过程约束的要求。在另外的方面，通过加热回路的流量在使用8千瓦(kw)加热器时被维持在大约35加仑每分钟(gpm)。应当认识到，例如10gpm、20gpm、40gpm、80gpm和更高的流率以及两者间值的任意范围可以在加热器的功率和有色染料的所需温度上升改变时使用。

在一个或多个方面，第一处理槽22和第二处理槽32是加热槽。在另外的方面，第一处理槽22和第二处理槽32各自包括搅拌器或混合器，以便在第一处理槽22或第二处理槽32内的有色染料中的各处保持一致的温度和混合物。

在另外的方面，过滤器可以被包括在加热回路中以及/或者加热回路与输注隔室40之间以及/或者输注隔室40与处理槽22、32之间。过滤器用于过滤和除去在着色操作期间进入有色染料的沉积物或外来粒子。例如，可以通过过滤器除去来自尼龙线护套的剥落物或粒子。在另外的方面，过滤器是商品大小为3的316不锈钢袋式过滤器。

加热回路允许有色染料在未被提供给输注隔室40时循环流动。第一种有色染料的加热回路包括第一种有色染料的分流阀26，和第二种有色染料的加热回路包括第二种有色染料的分流阀36。第一种有色染料的分流阀26和第二种有色染料的分流阀36在处于第一位置时将有色染料引导到加热回路中的再循环路径上，和在处于第二位置时则将有色染料背离加热回路引导至输注隔室40。

参见图2，线性基材输注系统可以包括基材输送机构23，用于将线性基材从卷轴或其他来源移走。基材输送机构可以是适合于这种需要的绞盘或其他系统。基材输送机构可以用于调节线性基材进入输注隔室40的速率。输注系统在输注隔室40的上游还可以包括仪表27，用于确定线性基材的直径。线性基材在从输注隔室40离开后可以穿过一个或多个漂洗站19，漂洗站可以包括线性基材从中穿过的隔室，或者可以仅仅是线性基材在其中承受漂洗流体的漂洗的位置。漂洗流体任选地循环并且任选地经过滤，使得清洁的漂洗流体可以与线性基材接触。在一些方面，存在基材拉出机构29，以便在输注之后将线性基材引向储存位置。用于输注后处理和质量控制的任选方面可以包括：用于测量线性基材速度和/或测量并记录已输注的线性基材的量的装置；任选地以光学、电气方式或通过其他方法用于监测输注过程的质量的质量控制装置，使用何种方式取决于输注到基材中的一种或多种添加剂的类型；以及任选地标记装置，诸如激光器、打印机或用于在输注后在线性基材的表面上施加标记的其他装置。可以提供切割器，以终止一定长度的线性基材，诸如在储存位置已满时、已经输注订货量或者说所需量的线性基材时、或出现其他情况时。

参见图3a、图3b和图3c，这些图展示了一般化线性基材输注系统10的各个方面的示意性布局，该线性基材输注系统10包括溶剂回路50。溶剂回路50流体连接到输注隔室40。溶剂回路50提供清洁溶剂，以便在从一种有色染料改变为不同的有色染料时对输注隔室40进行冲洗。冲洗输注隔室40防止线材被不正确的着色，还防止第一处理槽22和第二处理槽32这两者中的有色染料发生污染。溶剂回路50包括溶剂回收槽52、过滤器系统54、清洁溶剂槽56以及至少一个供应泵58。

溶剂回收槽52流体连接到输注隔室40的出口。已经通过输注隔室40的溶剂在溶剂回收槽52中回收，以便得到进一步的处理和清洁。任选地，溶剂回收槽52为60加仑。应当认识到，溶剂回收槽52可以具有根据该过程中的总加工大小和溶剂体积缩放的各种大小中的任何大小。在多个方面，溶剂回收槽52由不锈钢(例如316不锈钢)制成。

过滤器系统54作为溶剂回路50的子部件，从溶剂回收槽52中的废溶剂中除去有色染料和其他污染物。在一个或多个方面，过滤器系统54包括袋式过滤器154和碳过滤器254，这些过滤器流体连接到溶剂回收槽52。袋式过滤器154用于从废溶剂中除去固体材料或颗粒材料。类似地，碳过滤器254用于从废溶剂中除去残留的溶解有色染料。在多个方面，袋式过滤器154是5微米(μm)的过滤袋。在另外的方面，碳过滤器254是废水回收碳过滤器。过滤器系统54也可以包括过滤器泵354，用于提供使废溶剂经过袋式过滤器154和/或碳过滤器254的排出压力。

废溶剂经过该过滤器系统54之后，溶剂便回到清洁状态。清洁过的溶剂被输送到与过滤器系统54流体连接的清洁溶剂槽56。清洁溶剂槽56在从一种有色染料转变为不同的有色染料期间用作要提供给输注隔室40的溶剂的储库。在至少一个方面，清洁溶剂槽56为60加仑。应当认识到，清洁溶剂槽56可以具有根据该过程中的总加工大小和溶剂体积缩放的各种大小中的任何大小。在多个方面，清洁溶剂槽56由不锈钢(例如316不锈钢)制成。清洁溶剂槽56可以任选地镜像溶剂回收槽52的容积。

清洁溶剂槽56流体连接到输注隔室40的入口。为了从清洁溶剂槽56向输注隔室40输送清洁溶剂，提供了至少一个供应泵58。供应泵58提供动力，以将溶剂输送到输注隔室40，再使溶剂穿过输注隔室40且到达溶剂回收槽52。

另外，溶剂回路50可以包括溶剂加热器，用于将溶剂的温度升高到所需的设定点，以便引入输注隔室40。在一个或多个方面，在清洁溶剂槽56与输注隔室40之间提供了管线上加热器，以便以按需方式加热溶剂。该管线上加热器可以具有大约8kw至大约15kw的功率。该管线上加热器还可以任选地具有例如5kw至25kw、5kw至15kw、8kw至20kw、或1kw至50kw的功率。在另外的方面，在清洁溶剂槽56内提供了浸没式加热器，用于加热并保持清洁溶剂槽56内的大量清洁溶剂。在另外的方面，在清洁溶剂槽56内提供了带式加热器，用于加热并保持清洁溶剂槽56内的大量清洁溶剂。

参考图4a和图4b，展示了输注隔室40的有关单色系统的一个方面。输注隔室40包括集水池42和处理料筒44，其中该输注隔室可以安放在处理料筒的上方或内部。集水池42包括与有色染料储库(第一处理槽22、第二处理槽32)流体连通的排水管。处理料筒44包括具有相对端部的外壁，以及限定在其中的输注室102。处理料筒44还包括输注流体入口132和输注流体出口134，以及线性基材入口135和线性基材出口136，该线性基材入口限定进入输注室102且与输注流体出口134一致的入口开口，该线性基材出口则限定离开输注室102的出口开口并且定位在处理料筒44的与线性基材入口相对的端部处。如图4a所示，线性基材入口135和线性基材出口136联接到外壁并且可以相对于彼此可移动地连接，和线性基材入口135和线性基材出口136中的至少一者位于外壁的相对端部之间。

如图4a和图4b所示，相对于彼此来说，输注流体入口132定位得更靠近处理料筒的线性基材出口136，且输注流体出口134则定位得更靠近处理料筒的线性基材入口135。处理料筒44具有中空轴，该中空轴被配置成允许线性基材沿第一方向通过，并且允许输注流体沿基本上与第一方向相反的第二逆流方向流动。逆流在一些方面是必不可少的。在其他方面，使用了重合流(沿与线性基材行进的方向相同的方向流动)。在一些方面，处理料筒44沿其长度分裂，以形成蛤壳式布置的两个铰接件。该蛤壳式布置使线性基材进给和插入到处理料筒44中变得容易。

如在各个方面的整个描述中所使用的，术语“处理料筒”或“料筒”并不旨在被解释为需要具有任何特定的横截面形状或外部形状。因此，处理料筒的各个方面的径向横截面形状可以是(但不限于)环形、圆形、倒圆形、椭圆形、卵形或多边形。类似地，处理料筒的多个方面的纵向横截面形状和/或外部形状可以是(但不限于)向外弯弓、向内弯弓、曲线形状、直线形状、圆柱形或非圆柱形。

有色染料储库与处理料筒44上的输注流体入口132流体连通，并且将有色染料馈送到处理料筒44中，且更具体地讲，馈送到处理料筒44的中空中心。在一个方面，处理料筒44的长度为7英尺，并且输注流体入口132定位在离输注流体出口1345英尺远的位置处。另外，至少一个方面的中空中心的直径任选地为大约1.5”，以允许线性基材穿过其中。该布置将输注流体入口132定位在离线性基材出口大约2英尺远的位置处。处理料筒44任选地以一定的倾角定位，以允许输注流体借助重力排出。在一个方面，处理料筒44与输注流体出口134成大约3°角定位在比输注流体入口132低的位置。在操作中，在线性基材从线性基材入口通过处理料筒44到达线性基材出口时，有色染料和/或其他添加剂(输注流体)在该输注流体中被提供给输注流体入口132。任选地，重力造成有色染料流向输注流体出口134并排入集水池42，以便回收返回有色染料储库。在一些方面，通过线性基材的逆流行进将有色染料向上游朝着线性基材出口拖动，使得有色染料也从处理料筒44的线性基材出口排出。

参考图5，在许多方面，输注隔室40包括可调节长度的输注单元(alic)100。可调节长度的输注单元100包括处理料筒44和长度调节组件110。长度调节组件110用于实现对处理料筒44的长度的调节。

在一些方面，处理料筒44具有可调节的长度。调节处理料筒44的长度允许线性基材暴露于输注流体变化的时间长度。如前文指出的那样，暴露于输注流体和输注流体中溶解的有色染料的线性基材越长，输注流体中的染料(或其他添加剂)转移到线性基材的量就越多。增加处理料筒44的长度则增加了线性基材暴露于输注流体的时间，且结果是在处理期间，有更多的染料被摄取，并且上色更为集中。此外，对于给定的线性基材速度，调节处理料筒44的长度提供了这样的功能，即，基于线性基材对具体材料的摄取速率来调节线性基材与输注流体接触的停留时间。

参考图6a、图6b、图6c和图6d，具有可调节长度的处理料筒44包括内部处理容器120和外部处理容器130，该外部处理容器可以包括处理料筒的外壁。内部处理容器120能够轴向移动并嵌套在外部处理容器130内，这两者之间限定输注室的至少一部分。随着内部处理容器120和外部处理容器130在纵向方向上相对于彼此滑动，该可移动地嵌套的布置允许暴露间隙在长度上延伸和收缩。处理料筒44还包括输注流体入口132和输注流体出口134，以及横进给密封件140、内部密封件150和排放密封件170。在一些方面，线性基材入口和线性基材出口包括密封件。例如，如图6a所描绘，线性基材入口135可以包括横进给密封件140，和线性基材出口136可以包括内部密封件150。暴露间隙由输注室内在线性基材入口135与线性基材出口136之间的长度限定。

如图6a至图6e所示，线性基材入口135和线性基材出口136能够在多个相对位置之间移动，每个相对位置都限定不同长度的暴露间隙。换句话讲，暴露间隙能够从零长度调节到大于零。暴露间隙任选地能够从零调节到外部处理容器130的介于排放密封件170与横进给密封件140之间的长度或这两者间的任何长度，任选地能够递增的调节或能够无限的调节。

例如，在第一相对位置，线性基材入口135和线性基材出口136中的一个位于外壁的相对端部之间，并且暴露间隙的长度大于零，如图6a所描绘。线性基材入口135和线性基材出口136联接到外部处理容器130的壁，并且相对于彼此可移动地连接。具体地讲，线性基材出口136通过内部处理容器120和排放密封件170联接到外部处理容器130的壁。如图6a所描绘，暴露间隙与输注室流体连通。然而，在第二相对位置，线性基材入口135和线性基材出口136中的一个位于与第一相对位置不同的位置，并且暴露间隙具有与第一长度不同的长度。例如，在图6a中所描绘的方面，内部处理容器120可以在外部处理容器130内移动，使得横进给密封件140和内部密封件150彼此接触。在这样的配置中，暴露间隙的长度为零，并且暴露间隙不与输注室流体连通。

在一些方面，处于第二相对位置的暴露间隙的长度小于处于第一相对位置的暴露间隙的长度的长度的约50％。例如，处于第二相对位置的暴露间隙的长度可以小于处于第一相对位置的暴露间隙的长度的长度的约49％、48％、47％、46％、45％、44％、43％、42％、41％、40％、39％、38％、37％、36％、35％、34％、33％、32％、31％、30％、29％、28％、27％、26％、25％、24％、23％、22％、21％、20％、19％、18％、17％、16％、15％、14％、13％、12％、11％、10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％或甚至0％。特别地，处于第二相对位置的暴露间隙的长度可以为处于第一相对位置的暴露间隙的长度的约0％至约50％、约5％至约45％、约10％至约40％、约15％至约35％、或约20％至约30％。

外部处理容器130可以固定，和内部处理容器120则可以能够以纵向方式行进出入外部处理容器130。线性基材既在内部处理容器120内部又在外部处理容器130内部行进。输注室102由在内部处理容器120与外部处理容器130之间产生的腔体形成。随着内部处理容器120在外部处理容器130内的位置改变，暴露在输注室102内的线性基材的长度发生变化。暴露的线性基材的长度可以从内部密封件150基本上与横进给密封件140接触时的无长度(完全未暴露)变化为内部密封件150基本上与排放密封件170接触时的最大长度。所需的暴露线性基材的最大长度由线性基材的进料速率和实现所需的添加剂输注所要求的输注时间决定。可以选择外部处理容器130的长度，以实现暴露线性基材的最大所需长度，这是由于外部处理容器130的长度确定暴露的线性基材在内部处理容器120从外部处理容器130完全延伸时的长度，并且暴露间隙从线性基材进入输注室(线性基材入口135)的位置被限定到线性基材离开输注室(线性基材出口136)的位置。

如图6e中所描绘，在一些方面，外壁可以是可以在长度上调节的柔性壁。外壁可以延伸以增加暴露间隙的长度，且可以折叠或压缩以缩短暴露间隙的长度。如图6e所示，处理室44包括外部处理容器130，该外部处理容器包括柔性且可压缩的壁。线性基材入口135定位在外部处理容器130的第一端部处，和线性基材出口136则定位在外部处理容器130的与第一端部相对的第二端部处。输注流体入口132在外部处理容器130的第二端部附近横穿外壁靠近线性基材出口136。输注流体出口134在外部处理容器130的第一端部附近横穿外壁靠近线性基材入口135。在图6e中所描绘的方面，横进给密封件140定位在线性基材入口135处，而排放密封件170则定位在线性基材出口136处。暴露间隙限定在线性基材入口135与线性基材出口136之间，并且暴露间隙的长度可以通过延伸或压缩外壁以获得所需的暴露间隙长度来加以选择。

尽管外壁在图6e中被描绘为几乎完全是柔性和可压缩的，但可以设想，在一些方面，外壁只有一部分是柔性的和/或可压缩的。例如，沿外壁长度的中心部分(或其他部分)可以是柔性的，而沿外壁长度的外部部分是刚性的。另外可以设想，外壁可以由柔性材料(诸如塑料或橡胶)形成，使得它在折叠或不折叠的情况下都可以膨胀和收缩。

横进给密封件140、内部密封件150和排放密封件170将输注流体保留在输注室102内，且防止输注流体从外部处理容器130的端部流出或流到内部处理容器120中。具体地讲，外部处理容器130与线性基材之间的横进给密封件140以及内部处理容器120与外部处理容器130之间的排放密封件170防止输注流体从外部处理容器130的端部泄漏。类似地，线性基材与内部处理容器120之间的内部密封件150防止输注流体从输注室102输注到内部处理容器120中。

在一些方面，外部处理容器130包括输注流体入口132和输注流体出口134。输注流体入口132和输注流体出口134定位在外部处理容器130的相对端部近侧，并且横穿外部处理容器的外壁。在一些方面，输注流体入口132和输注流体出口134的大小和形状被确定成与柔性或刚性的管道连接，以便馈送和排出输注流体。在操作中，输注流体被馈送到输注流体入口132中，然后从处理料筒44通过输注流体出口134排尽。

内部处理容器120能够基本上纵向地移入和移出外部处理容器130。内部处理容器120在输注流体入口132近侧的端部处从外部处理容器130延伸出来。

在一些方面，内部处理容器120包括长度调节组件互锁块122，用于与长度调节组件110对接。长度调节组件互锁块122定位在内部处理容器120的第一端部近侧。长度调节组件互锁块122包括凹槽，该凹槽被配置成与长度调节组件110上的互补销112配合。

在一些方面，可调节长度的输注单元100包括轨道124，用于引导长度调节组件互锁块122和内部处理容器120。长度调节组件互锁块122包括导销126，导销在调节处理料筒44的长度期间沿轨道124滑动。随着内部处理容器120从外部处理容器130延伸或在该外部处理容器内缩回，内部处理容器120通过导销126挤压轨道124而保持与外部处理容器130对准。

在一些方面，内部处理容器120包括定心套筒162，该定心套筒定位在设置于外部处理容器130内的内部处理容器120的端部处。定心套筒162附连到内部处理容器120的端部，并且用于维持内部处理容器120在外部处理容器130的内部腔体内居中。定心套筒162连同导销126和轨道124一起维持可移动内部处理容器120与静态安装的外部处理容器130对准。如果没有维持对准，则在可调节长度的输注单元100延伸和/或缩回期间，内部处理容器120可以贴靠外部处理容器130结合。

参考图7，定心套筒162具有定心部分164和流动通道部分166，其中定心部分的外径基本上与外部处理容器130的内径相匹配，流动通道部分的外径小于外部处理容器130的内径。定心套筒162的定心部分164的直径基本上与外部处理容器130的内径相匹配将定心套筒162维持在外部处理容器130的中心。定心套筒162的流动通道部分166的直径小于外部处理容器130的内径提供了流动通道，供输注流体在内部处理容器120(定心套筒162)与外部处理容器130之间通过。

在一些方面，内部处理容器延伸部168附连到定心套筒162的端部。定心套筒162可以从内部处理容器120的远侧端部开始滑动并且紧靠内部处理容器120的近侧端部上的唇缘，且定心套筒166的一部分延伸到内部处理容器120的近侧端部之外。o型环或其他密封件在内部处理容器120的外径与定心套筒162的内径之间提供密封。内部处理容器延伸部168可以与定心套筒162的延伸部分螺纹接合。随着内部处理容器延伸部168与定心套筒162螺纹接合，定心套筒162在内部处理容器120的端部处被紧紧地拉抵唇缘。

参考图7、图8a和图8b，横进给密封件140设置在外部处理容器130的靠近输注流体出口134的端部上。横进给密封件140将外部处理容器130的该端部密封，同时允许线性基材进入外部处理容器130的中心腔体。横进给密封件140包括中心孔，该中心孔的大小被确定成使线性基材便于被线性基材输注系统10处理。换句话讲，中心孔被配置成允许线性基材进入处理料筒，同时基本上将输注流体保持在处理料筒内。一个或多个o型环142设置在中心孔内，以便在横进给密封件140与线性基材之间提供不透流体的密封。在一些方面，横进给密封件140有3个o型环142，用于提供冗余密封能力。在一些方面，o型环142被定位成在到横进给密封件140的入口处的单个o型环142，以及在靠近横进给密封件140的朝向外部处理容器130的内部的出口或端部的两个o型环142。

在一些方面，横进给密封件释放适配器144附连到外部处理容器130的端部。外部处理容器130的端部包括靠近横进给密封件释放适配器144的径向凸缘212。横进给密封件释放适配器144包括与外部处理容器130的径向凸缘212配合的径向凸缘216。横进给密封件释放适配器144包括基本上与外部处理容器130的内径相匹配的外径。横进给密封件释放适配器144滑入外部处理容器130的端部，直到横进给密封件释放适配器144和外部处理容器130这两者的配合的径向凸缘212、216相遇为止。环形夹钳146(诸如卫生夹钳)应用于横进给密封件释放适配器144和外部处理容器130这两者的配合的径向凸缘212、216的连接部，以将横进给密封件释放适配器144和外部处理容器130固定在一起。在多个方面，一个或多个o型环142可以定位在横进给密封件释放适配器144的外径与外部处理容器130的内径之间，以提供密封连接。在一些方面，沿横进给密封件释放适配器144的长度存在间隔开的三个o型环142。

在一些方面，横进给密封件140包括与横进给密封件释放适配器144的快速释放连接。环形沟槽182设置在横进给密封件140的外部上，和匹配的环形沟槽设置在横进给密封件释放适配器144的内部上。断开环148的大小被确定成装配在横进给密封件140和横进给密封件释放适配器144这两者中的沟槽内。断开环148形成不完整的圆圈，使得断开环148可以被压缩形成直径减小的圆圈。当以膨胀配置定位时，断开环148设置在横进给密封件释放适配器144的环形沟槽中，并且部分地设置在横进给密封件140的环形沟槽182中。在压缩断开环148时，直径减小，使得断开环148完全设置在横进给密封件140的环形沟槽182中并且完全脱离横进给密封件释放适配器144的环形沟槽。因此，横进给密封件140可以从横进给密封件释放适配器144中可滑动地移除。

参考图7、图9a和图9b，内部密封件150设置在内部处理容器延伸部168的端部上。内部密封件150将内部处理容器120的端部密封，同时允许线性基材离开内部处理容器延伸部168和内部处理容器120的中心腔体。内部密封件150包括中心孔，该中心孔的大小被确定成使线性基材便于被线性基材输注系统10处理。换句话讲，中心孔被配置成允许线性基材离开处理料筒，同时基本上将输注流体保持在处理料筒内。一个或多个o型环142设置在中心孔内，以便在内部密封件150与线性基材之间提供不透流体的密封。在一些方面，内部密封件150有3个o型环142，用于提供冗余密封能力。在一些方面，o型环142被定位成在到内部密封件150的入口处的单个o型环142，以及在靠近内部密封件150的朝向内部处理容器120的内部和内部处理容器延伸部168的出口或端部的两个o型环142。

在一些方面，内部密封件150滑入内部处理容器延伸部168的内径。内部密封件150被配置成用于从内部处理容器延伸部168快速释放。内部密封件断开环152允许内部密封件150从内部处理容器延伸部168快速移除。

在一些方面，横进给密封件140的位于外部处理容器130内部的端部包括向内渐缩的表面184。内部密封件150的位于内部处理容器120外部的端部包括向外渐缩的表面186，该表面与横进给密封件140的向内渐缩的表面184基本上互补。沟槽定位在内部密封件150的向外渐缩表面186上，用于容纳o型环142。当可调节长度的输注单元100处于最大缩回的配置时，横进给密封件140的向内渐缩表面184和内部密封件150的向外渐缩表面186相遇，并且o型环142在横进给密封件140与内部密封件150之间提供密封。在这种配置下，线性基材可以穿过可调节长度的输注单元100，又不会暴露于输注流体。

参考图10，提供了排放密封件170，以便在外部处理容器130与内部处理容器120之间形成基本上不透流体的连接。排放密封件170具有基本上与外部处理容器130的内径相匹配的外径。排放密封件170滑入外部处理容器130的靠近输注流体入口132的端部。

排放密封件170包括中心孔，该中心孔的大小被确定成内部处理容器120的外径。换句话讲，排放密封件170具有中心孔，该中心孔被配置成允许内部处理容器120的多个部分可滑动地进出外部处理容器。一个或多个o型环142设置在中心孔内，以便在内部处理容器120与排放密封件170之间提供不透流体的密封。在一些方面，排放密封件170有3个o型环142，用于提供冗余密封能力。在一些方面，o型环142被定位成在排放密封件170的朝向外部处理容器130的内部的入口或端部处的单个o型环142，以及在靠近排放密封件170的朝向外部处理容器130的外部的出口或端部的两个o型环142。

在一些方面，外部处理容器130的端部包括靠近排放密封件170的径向凸缘214。排放密封件170包括与外部处理容器130的径向凸缘214配合的径向凸缘218。排放密封件170滑入外部处理容器130的端部，直到排放密封件170和外部处理容器130这两者的配合的径向凸缘214、218相遇为止。环形夹钳146(诸如卫生夹钳)应用于排放密封件170和外部处理容器130这两者的配合的径向凸缘214、218的连接部，以将排放密封件170和外部处理容器130固定在一起。在多个方面，一个或多个o型环142可以定位在排放密封件170的外径与外部处理容器130的内径之间，以提供密封连接。在一些方面，沿排放密封件170的长度存在间隔开的三个o型环142。

可以在可调节长度的输注单元100中以快速转换操作改变用于处理的线性基材。如上文所指出的横进给密封件140和内部密封件150能够分别从横进给密封件释放适配器144和内部处理容器延伸部168移除。要针对新的线性基材改变可调节长度的输注单元100的配置，将横进给密封件140和内部密封件150更换为这样的横进给密封件140和内部密封件150：这些密封件的中心孔的直径被配置成与待处理的新线性基材的直径相匹配。横进给密封件140和内部密封件150的快速释放性质允许以迅速有效的方式更换横进给密封件140和内部密封件150。为了更换横进给密封件140和内部密封件150，终止输注流体向可调节长度的输注单元100的流动，然后将原始线性基材的任何剩余长度移除。移除横进给密封件140和内部密封件150，且将新的线性基材馈送通过更换的横进给密封件140。进一步推进线性基材，且将其馈送通过更换的内部密封件150。将更换的内部密封件150附接到内部处理容器延伸部168，然后将更换的横进给密封件140附接到横进给密封件释放适配器144。接着，将线性基材进一步推进穿过内部处理容器120，以便连接到后处理系统。然后可以恢复输注流体的流动，并且可以开始对新的线性基材的处理。应当认识到，也可以先将线性基材馈送通过横进给密封件140和内部密封件150，之后再分别附接到横进给密封件释放适配器144和内部处理容器延伸部168。

参见图11a、图11b和图11c，长度调节组件110被配置成调节处理料筒44的长度。长度调节组件110包括上面提到的内部处理容器接合销112、调节杆114、定位台车116和调节电机118。内部处理容器接合销112被配置成与附接到内部处理容器120的长度调节组件互锁块122接合。内部处理容器接合销112与长度调节组件互锁块122之间的接合致使内部处理容器120随着内部处理容器接合销112和定位台车116移动而移动。内部处理容器接合销112通过一系列滚轴连接到定位台车116。内部处理容器接合销112与定位台车116之间的连接允许内部处理容器接合销112沿垂直于定位台车116行进的轴线的单轴自由行进。

在一些方面，调节电机118使调节杆114旋转，这致使定位台车116沿调节杆114的长度行进。在一些方面，调节电机是伺服电机。在一些方面，调节杆114具有螺纹，并且定位台车116附接到具有互补螺纹的调节杆114，使得旋转调节杆114就引起定位台车116沿该调节杆行进。内部处理容器接合销112连接到定位台车116允许控制器命令调节电机118将内部处理容器120移入或移出外部处理容器130，由此操作和调节处理料筒44的长度。

内部处理容器120移入或移出外部处理容器130通过调节横进给密封件140与内部密封件150之间的长度来调节线性基材暴露于输注流体的程度。随着内部处理容器120从外部处理容器130移除，横进给密封件140与内部密封件150之间的间隙扩大。线性基材在横穿横进给密封件140与内部密封件150之间的距离时仅暴露于输注流体。输注流体进入输注流体入口132，在由内部处理容器120的外径与外部处理容器130的内径之间的空间所形成的间隙中行进，穿过定心套筒162的流动通道部分166，和最后离开输注流体出口134。

参见图3a、图3b和图3c，线性基材输注系统10可以包括多个阀以控制来自第一处理槽22的第一种有色染料溶液流动、来自第二处理槽32的第二种有色染料溶液流动以及来自清洁溶剂槽56的溶剂流到输注隔室40，以及背离输注隔室40流到它们各自的储库(第一处理槽22、第二处理槽32和溶剂回收槽52)。具体地讲，第一种有色染料的入口阀60控制第一种有色染料溶液从第一处理槽22流到输注隔室40，和第一种有色染料的出口阀62则控制第一种有色染料溶液从输注隔室40流回第一处理槽22。类似地，第二种有色染料的入口阀70控制第二种有色染料溶液从第二处理槽32流到输注隔室40，和第二种有色染料的出口阀72则控制第二种有色染料溶液从输注隔室40流回第二处理槽32。最后，溶剂入口阀80控制清洁溶剂从清洁溶剂槽56流到输注隔室40，和溶剂出口阀82则控制废溶剂从输注隔室40流到溶剂回收槽52。根据至少一个方面，第一种有色染料的入口阀60、第一种有色染料的出口阀62、第二种有色染料的入口阀70、第二种有色染料的出口阀72、溶剂入口阀80和溶剂出口阀82中的一个或多个阀是不锈钢球阀，例如316不锈钢。另外，在各个方面，第一种有色染料的入口阀60、第一种有色染料的出口阀62、第二种有色染料的入口阀70、第二种有色染料的出口阀72、溶剂入口阀80和溶剂出口阀82中的每一个都可以手动或气动地加以致动。

在一些方面，每个染料供应20、30都连接到每个处理槽22、32。例如，每个染料供应20、30都可以包括5种颜色(红色、黄色、蓝色、橙色和紫色)中的一种，这些颜色可以按变化的比率组合，以便在处理槽22、32中产生众多的颜色。每个染料供应20、30都包含单色染料的单个阵列的染料供应20、30由于允许该单个阵列的染料供应20、30在操作期间对处理槽22、32中的每一个进行装填和更新，所以降低了制造成本和供应成本。

在操作中，线性基材输注系统10允许运行对输注到线性基材中的染料的颜色的改变。图3a展示了线性基材输注系统10和相关联的阀，这些阀被定位用于将第一种有色染料施加于输注隔室40中的线材。具体地讲，第一种有色染料的入口阀60和第一种有色染料的出口阀62处于打开位置，而第二种有色染料的入口阀70、第二种有色染料的出口阀72、溶剂入口阀80和溶剂出口阀82全部处于关闭位置。在用于将第一种有色染料施加于输注隔室40中的线材的配置中，第一种有色染料被提供给输注隔室40，然后返回第一处理槽22。第一种有色染料在输注隔室40内输注到线性基材中。

在将第一种有色染料施加于线性基材期间，用于第二处理槽32的加热回路被激活，以将第二种有色染料的温度升高到所需的温度设定点，以便输注到线材中。在从第一种有色染料改变为第二种有色染料之前将加热回路激活，以提供机会来充分加热第二种有色染料、并且不需要在颜色转换期间停止线性基材输注系统10的操作。

为了引发从第一种有色染料向第二种有色染料的改变，用溶剂冲洗输注隔室40以除去残留的第一种有色染料。图3b展示了线性基材输注系统10和相关联的阀，这些阀被定位用于冲洗输注隔室40。具体地讲，第一种有色染料的入口阀60关闭，同时第一种有色染料的出口阀62保持打开。同时，溶剂入口阀80打开以引发溶剂流动。溶剂用于冲洗输注隔室40中残留的第一种有色染料。在计算出基本上从输注隔室40中冲洗掉了所有残留的第一种有色染料的时间段之后，将第一种有色染料的出口阀62关闭，并且将溶剂出口阀82打开。该配置提供溶剂回路，用于冲洗输注隔室40中任何残留的第一种有色染料。通过在该时间段之后调节第一种有色染料的出口阀62和溶剂出口阀82，基本上所有残留的第一种有色染料都返回到第一处理槽22，并且只有极少量的第一种有色染料被溶剂冲洗到溶剂回收槽52中。期望的是最大限度减少流到溶剂回收槽52中的有色染料的量，因为过滤器系统54必须除去由溶剂收集的任何有色染料。应当认识到，冲洗所需的时间和/或溶剂的体积将基于下列各项因素而变化：过程的具体实施，和输注隔室40的容积和相关联的管道和阀，以及溶剂的流率。

图3c展示了线性基材输注系统10和相关联的阀，这些阀被定位用于将第二种有色染料施加于输注隔室40中的线材。在用溶剂充分冲洗输注隔室40之后，将溶剂入口阀80关闭，同时溶剂出口阀82保持打开。同时，第二种有色染料的入口阀70打开以引发第二种有色染料从第二处理槽32开始流动。第二种有色染料用于冲洗输注隔室40中残留的溶剂，并且用第二种有色染料完全填充输注隔室40。在计算出从输注隔室40中冲洗掉了所有残留的溶剂的时间段之后，将溶剂出口阀82关闭，并且将第二有色染料的出口阀72打开。通过在该时间段之后调节溶剂出口阀82和第二种有色染料的出口阀72，所有残留的溶剂都返回到溶剂回收槽52，并且仅有极少量的被溶剂冲洗到溶剂回收槽52中。

在另外的方面，利用第二种有色染料来冲洗第一种有色染料，因而省去了中间溶剂。为了引发从第一种有色染料向第二种有色染料的改变，将第一种有色染料的入口阀60关闭，同时第一种有色染料的出口阀62保持打开。同时，第二种有色染料的入口阀70打开以引发第二种有色染料的流动。第二种有色染料用于冲洗输注隔室40中残留的第一种有色染料。在计算出基本上从输注隔室40中冲洗掉了所有残留的第一种有色染料的时间段之后，将第一种有色染料的出口阀62关闭，并且将排放阀打开，以避免第一种有色染料交叉污染到第二种有色染料中。随后关闭排放阀，同时将第二种有色染料的出口阀72打开。通过在该时间段之后调节第一种有色染料的出口阀62、排放阀和第二种有色染料的出口阀72，基本上所有残留的第一种有色染料都返回到第一处理槽22，并且只有极少量的第一种有色染料和第二种有色染料通过排放阀冲出。在另外的方面，省去了排放阀，并且安排第二种有色染料的出口阀72和第一种有色染料的出口阀62打开的时间，以使第一种有色染料和第二种有色染料在第一种有色染料的处理槽22与第二种有色染料的处理槽32之间的转移最小化。

图12展示了基本上如图3a至图3c所展示的输注系统中任选地包括的另外的方面。进出处理槽22的管线任选地被加压。发现对将浓缩物输送到处理槽的供应管线中的一些或所有管线加压改善向处理槽输送另外的染料或者将添加剂与容纳在处理槽内的输注流体的其他组分互混。该加压系统还允许根据需要几乎立即将所需添加剂注射到处理槽。在一些方面，供应管线被加压到超过5磅每平方英寸(psi)、任选地超过10psi、任选地超过15psi、任选地超过20psi、任选地超过25psi的水平。在一些方面，管线被加压到5psi至30psi、或者这两者间的任何值或范围。在其他方面，供应管线被加压到5psi或更低。

如图12所展示，处理槽22流体连接到添加剂浓缩物罐310，该罐容纳有浓缩溶液、浆液或其他添加剂(添加剂浓缩物)。供应管线允许以随需应变的方式将添加剂浓缩物转移到颜色罐22中。例如，如果系统指示一种添加剂(例如，多染料输注流体中的一种染料)已耗尽，则浓缩物阀312可以打开，以便以所需的量输送另外的添加剂浓缩物，以补充输送到系统其余部分的输注流体。浓缩物阀312流体连接到喷雾嘴(或其他输送装置)，该喷雾嘴根据浓缩物阀312的需要把另外的添加剂浓缩物注射或以其他方式添加到处理槽中。浓缩物罐310任选地还流体连接到泵322，该泵可以使添加剂浓缩物循环流动并且使未输送到处理槽22的任何过量的浓缩物返回。应当认识到，单个处理槽22可以连接到一个或多个浓缩物罐，每个浓缩物罐都容纳有一种或多种特定的添加剂浓缩物。例如，单个处理槽可以流体连接到1、2、3、4、5个或更多个浓缩物罐，这些浓缩物罐通过单独的装阀和任选地喷雾嘴流体连接到处理槽22。以这种方式，如果添加剂浓缩物(例如，染料)中的一种或多种以比另一种更高的速率从输注流体中耗尽，则可以通过仅添加耗尽的添加剂来对输注流体进行单独调节。可以考虑各种添加剂的差异化消耗速率，以便在正与线性基材接触的输注流体中维持恒定的添加剂水平。

可调节长度的输注单元100提供了这样一种能力，即改变与线性基材接触的输注流体，又不产生报废线性基材或产生最少量的报废线性基材。改变输注流体允许颜色改变、添加或扣除耐候剂、添加或扣除阻燃剂，或者添加或扣除另一种添加剂。在改变输注流体期间，内部处理容器120完全插入外部处理容器130中。在内部处理容器120完全插入外部处理容器130中时，横进给密封件140和内部密封件150邻接并形成接缝密封，用于保护输注室102中的整个长度的线性基材。线性基材受到保护，既免于被输注、又免于因输注流体的温度而被加热(如果需要)，这是因为线性基材的整个长度受到密封件和内部处理容器120的保护。当线性基材的推进在受保护的配置下停止时，输注室102中的输注流体可以改变。

一旦新的输注流体流动到可调节长度的输注单元100并且处于所需的温度下，就可以引发线性基材的推进。随着线性基材开始加速，内部处理容器120利用长度调节组件110从外部处理容器130缩回。内部处理容器120的收缩率可以基于线性基材的加速度确定，或者由控制器基于输注的实时测量值(离开可调节长度的输注单元100的线性基材的颜色测量值)确定。缩回内部处理容器120由于内部密封件150与横进给密封件140的间距增大使线性基材暴露于输注流体的长度增加，从而随着线性基材的行进速率增大而维持恒定的输注时间。

在针对给定的输注流体运行的线性基材的结束处，随着线性基材的行进速率降低，内部处理容器120被插回到外部处理容器130中。插入继续进行，直到内部处理容器120完全插入外部处理容器130中为止，内部密封件150与横进给密封件140邻接并形成接缝密封，且线性基材的推进得以停止。

线性基材输注系统10可以设置有各种控件。例如，可以提供用于操作该系统的界面。该界面可以包括图形用户界面(gui)，用于允许操作者监视和/或调整过程参数。在各个方面，guipay提供下列各项中的一项或多项：a)处理槽22、32中的有色染料温度，b)输注隔室40中的有色染料温度，c)溶剂流率，d)阀的位置，e)线性基材进料速度，f)控制泵开/关，g)处理槽22、32中的流体水平，h)溶剂回收槽52中的流体水平，i)清洁溶剂槽56中的流体水平，j)处理槽22、32中的流体水平，k)溶剂回收槽52中的流体温度，l)处理槽22、32的温度设定(热电偶)，m)线性基材的尺码计数，以及n)染料供应20、30的水平指示。

一个或多个传感器可以被包括在该系统中。传感器可以用于监视系统操作的各个方面，例如压力、线性基材速度、温度等。

在一些方面，在线性基材输注系统10的操作期间，输注隔室40被大致保持在大气压(1atm)下。在另外的方面，输注隔室40中的压力被保持为低于3atm。在还有一些另外的方面，输注隔室中的压力被保持在介于0.1atm与3atm之间、0.5atm与2atm之间、0.8atm与1.5atm之间、0.8atm与1atm之间或两者间值的任意范围内。已经确定输注流体配方和线性基材材料的某些组合基本上不受输注隔室40中的压力的影响。因此，设想了为了有效地输注线性基材，输注隔室40中的压力无需上升到高于1atm。

线性基材输注系统10的逆流布置，和更具体地讲，线性基材和输注隔室40中的输注流体的逆流提供了改善的输注特性。不受一种特定理论的限制，据信该逆流布置在输注流体中产生了湍流。据信，输注流体中的湍流使线性基材一致地暴露于具有最大添加剂浓度的新鲜输注流体。此外，该逆流布置还使线性基材在通过输注隔室40期间暴露于添加剂浓度不断增加的输注流体。具体地讲，进入输注隔室40的线性基材与离开输注隔室的输注流体接触，并且线性基材在即将离开输注隔室40之前暴露于首先进入输注隔室40的新鲜输注流体。

在一些方面，输注系统包括适用于监视和/或控制输注过程的装置。此类装置可以用于以光学方式或以其他方式监视所需的任何色标上的所得输注颜色参数。将添加剂材料输注到正在处理的线性基材中可以受到线性基材与添加剂之间的接触时间(“输注时间”)、输注流体温度和输注流体中的染料浓度的影响。控制系统可以调整这些参数，以获得所需的最终输注水平或参数。例如，由于输注时间影响输注水平，所以可以通过控制线性基材通过输注隔室40的速度来调节输注时间。输注流体内的添加剂材料的组成也影响所得的深度、添加剂渗透量或其他方面。

在一些方面，线性基材输注系统10包括颜色分析相机。该颜色分析相机记录离开输注隔室40的线性基材的颜色。该颜色分析相机可以使用任何色标例如rgb、cmyk或l*a*b*(1976ciel*a*b*空间)记录线性基材的颜色。当线性基材离开输注隔室40时，通过该颜色分析相机测量线性基材的颜色，并将其与所需的颜色参数进行比较。控制器分析测量的颜色值与目标颜色值之间的差异，然后实施对输注流体配方的调整，以校正将来处理的线性基材的所得颜色。例如，如果线性基材的所得颜色缺少黄色，则控制器(自动或手动)可以指令染料供应20、30向处理槽22、32中提供额外的黄色染料小团，以补充黄色染料供应并校正处理线性基材的颜色平衡。

l*a*b*标准代表三维空间中感知的颜色。中央垂直轴代表亮度(表示为l*)，其值从0(黑色)延伸到100(白色)。颜色轴基于以下事实：颜色不能既是红色又是绿色，或者不能既是蓝色又是黄色，因为这些颜色彼此相对。在每个轴上，值从正到负。在a*轴上，正值指示红色的量，而负值指示绿色的量。在b*轴上，黄色为正，而蓝色为负。对于两个轴，零为中性灰色。

确定线性基材的最终颜色怎样受到有色染料中的每一种染料的影响可以通过一系列实验运转来实现，在这些实验运转中调节每种有色染料并记录所得的颜色改变。当输注酰胺聚合物时，确定黄色消耗的速度超过了红色消耗的速度，红色消耗的速度又超过了蓝色消耗的速度。这是通过将一系列线性基材着色而不是在处理运行期间补充染料来确定的。与第一部分或线性基材相比，线性基材的最后一部分的所得颜色平衡展示了在线性基材处理期间由染料的消耗所导致的所得颜色的偏移。下文提供的表1提供了初始的和最终的l*a*b*值，以及由颜色改变得到的δe。实验运转的颜色平衡为蓝色分量占50％、红色分量占42％和黄色分量占8％，以实现目标灰色。应当注意，数据是由运转源自不同线轴的电缆而获得的，其中每个电缆线轴具有不同的背景l值。由于染料是透明的，所以每个电缆线轴的背景l值的差异都会对初始l值、最终l值和δe造成影响。在一些方面，为了考虑存货电缆的l值的差异，在颜色分析中从颜色分析相机消除了l分量，并且仅调整a*分量和b*分量来实现颜色匹配和/或校正。

在一个实验系列中，处理了目标l*a*b颜色参数l*＝93.7、a*＝-20.7和b*＝15.6的测试电缆。为了确定向输注流体中添加黄色染料是如何影响处理过的电缆的最终颜色的，一开始使用了已知其颜色平衡不正确的输注流体。将一系列10个1克(g)的黄色染料小团添加到输注流体中，然后记录所得的处理过的电缆的所得l*a*b*颜色值。下文提供的表2提供了在每次添加黄色染料小团后所得的l*a*b*颜色值。

现在将结合图1以及图3a至图3c的原理图描述在后期制作过程中对线性基材(诸如涂覆聚合物或酰胺的导电电缆或线材)进行着色的过程。线性基材可以在展卷机上供应，然后推进到线性基材输注系统10中。线性基材也可以作为线性基材制造过程的直接输出提供，任选地作为挤出机的下游产物提供。将线性基材引入到线性基材输注系统10中可以被设置为预定的速度，这取决于线性基材与有色染料接触所需的停留时间。在一个实例中，线性基材的速度可以被设置为50英尺/分钟至400英尺/分钟。

线性基材穿过容纳有色染料的输注隔室40，以将有色染料输注到线性基材中。线性基材被保持在输注隔室40中预定的输注时间，以确保有色染料被适当地输注到线性基材中。在一个实例中，输注时间可以在几分之一秒到多秒的范围内。例如，输注时间可以介于2秒与6秒之间。

如图3a至图3c中所示，第一处理槽22和第二处理槽32被加热，以分别升高第一种有色染料和第二种有色染料的温度。在一个实例中，将输注流体加热到80℃至99.9℃的温度。在另一个实例中，可以将输注流体加热到90℃至99.9℃。将输注流体加热到尽可能接近水的沸腾温度100℃(在1atm下)。在一个具体实例中，将输注流体加热到大约99℃。有色染料溶解在输注流体中。另外，加热输注流体增加了染料在输注流体内的溶解度，且从而增加了染料粒子从输注流体输注到线性基材护套中的能力。

第一染料泵24和第二染料泵34分别从第一处理槽22和第二处理槽32中泵出第一种有色染料和第二种有色染料，将它们泵送到输注隔室40，然后使其回到第一处理槽22或第二处理槽32。第一种有色染料或第二种有色染料通过输注隔室40使有色染料与线性基材接触，从而引起线性基材染色。还可以设想第一处理槽22和第二处理槽32分别连接到第一染料供应20和第二染料供应30，这些染料供应被配置成根据需要向第一处理槽22和第二处理槽32添加另外的有色染料。但是还设想添加有色染料的其他方法。考虑到着色操作期间染料的消耗，从第一染料供应20和第二染料供应30将另外的有色染料添加到第一处理槽22和第二处理槽32。在处理线性基材时，输注流体中的有色染料从输注流体转移到线性基材中。因此，输注流体中有色染料(和其他添加剂)的浓度下降。考虑到有色染料从输注流体转移到线性基材，将有色染料补充到处理槽22、32中的输注流体中。

线性基材在离开输注隔室40之后可以转移到一个或多个漂洗站190，其中水或其他漂洗剂与输注的线性基材接触，以除去任何过量的添加剂。在一些方面，线性基材被转移到一个或多个空气擦拭器90，其中空气被吹到线性基材上，用于除去任何过量的有色染料，并且通常用于冷却和干燥线性基材。应当认识到，该方法和系统不需要空气擦拭器，在一些方面，空气擦拭器被明确地排除掉。

根据本公开制备的输注线性基材可以包括一个或多个结构层，任选地只有外层或其部分输注有添加剂。取决于外层厚度并且根据本公开的多个方面，外层可以包括仅部分地延伸穿过外层的厚度的输注层或者可以完全输注穿过整个外层的输注层。

在一些方面，使用输注的染料作为如本文所提供的示例性添加剂可以赋予颜色足够大的透明度，以允许透过输注的染料观察到在输注过程之前就存在于线性基材上的标记，从而不会使标记模糊不清。在一些方面，在输注过程之后将标记或附加的标记赋予线性基材上，以添加信息、装饰或其他。任选地，使用激光标记来基本上漂白输注的着色剂，其中激光与基材接触，从而形成干净的、被良好识别的标记，这种情况仅仅由于颜色被输注到线性基材的表面中才可能出现。因此，方法和设备任选地包括用于将标记刻到输注的线性基材的表面上的元件。

所使用激光的类型将取决于用于将颜色或者其他物理或化学特性赋予线性基材的添加剂。例如，激光可以与被输注到线性基材中的添加剂匹配，使得激光的波长将与添加剂反应以改变添加剂的光学特性，从而在线性基材上产生标记。可用激光器的实例是co2激光器或或nd:yag激光器(钕:钇铝石榴石，石榴石晶体由元素钇、铝和氧组成)。此类激光器是可商购获得的。

通过以适当的波长照射基材足够长的时间以将标记以期望的配置赋予线性基材的表面，可以将激光器产生的标记赋予输注的线性基材中。波长可以处于光谱的紫外、可见或红外区域中。

应当注意，术语“基本上”和“约”在本文中可以用于表示可以归因于任何定量的比较、值、测量值或其他表示的固有不确定性程度。这些术语在本文中也用于表示定量表示在不导致讨论中的实用新型主题的基本功能发生变化的前提下可以相对于规定的基准值变化的程度。

上文并参考多个实例在附图中公开了本实用新型。然而，本公开所服务的目的是提供与本实用新型相关的各种特征和概念的实例，而非限制本实用新型的范围。相关领域的技术人员将认识到，在不脱离本实用新型范围的前提下，可以对上述实例作出多种变化和修改。

虽然本文已经展示和描述了特定的方面，但是应当理解，在不脱离所描述实用新型主题的实质和范围的前提下，可以作出各种其他的改变和修改。另外，尽管本文已描述了各个方面，但是这些方面不需要组合使用。

应当理解，本实用新型所公开的实用新型概念并不限于应用于前面的描述中所阐述的或附图中所展示的部件的构造和/或布置的细节。本实用新型所公开的实用新型概念能够具有其他方面，或者能够以各种方式实践或实施。另外应当理解，本文所采用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应被认为是限制性的。

本说明书中提及的专利和公布指示本实用新型所属领域的技术人员的水平。这些专利和公布以引用方式并入本文，其程度如同每个单独的申请或公布以引用方式具体和单独地并入本文。