CN101270541A - 喷射式织物染色机 - Google Patents

Abstract

一种织物染色机包含：传导管；布槽，其与该传导管的两端相通，以形成用于环形织物绳索的环形传导路径：喷嘴，其可将染液喷射至通过的环形织物绳索上，而环绕着该传导路径推进该环形织物绳索：及外部容器，其包围该布槽及该传导管两者。该外部容器可界定该布槽，使该传导管定位在该外部容器内侧。该传导管及/或该布槽可为细长形，且沿着相对水平方向成很小的角度例如3至5度的斜面配置。第二传导管及喷嘴可共用该布槽，以得到用于该第二环形织物绳索的第二环形传导路径。

Description

喷射式织物染色机

技术领域

本发明涉及喷射式织物染色机及对该染色机的改进。

背景技术

喷射式织物染色机被用于以一连续绳索形式配置的织物及纺织原料的湿式处理(染色)，该原料绕着该机器循环，以与通过喷射式喷嘴喷射的染液接触，该喷射式喷嘴将染液以高速引导至该织物上并沿着行进方向推进该染液。

传统上，此等机器包含：喷嘴，该织物经过该喷嘴来推进；传导管(travelling tube)，其连接至该喷嘴的出口，该织物沿着该传导管行进，且在该传导管中该织物浸泡于该染液中；布槽，该织物由该传导管通过进入该布槽，在该布槽中过量的染液由其排出时织物在其中累积；及滚筒，其将该织物由该布槽送至喷嘴的入口以用于通过该机器的下一循环。该传导管及布槽基本水平地配置，该喷嘴引导该织物往下，且该喷嘴及传导管一起形成一L形结构。

类似机器在US 4,019,351及JP 6-272,152中描述。

由于此型式的细长机器可以容纳很长长度的织物，使单个机器能处理的织物数量最大化。

对于织造织物，尤其是重量轻的材料及那些对于皱纹敏感的材料，例如聚酯及微纤维织物，染色温度及染液与织物间的交换对于染色工艺的成功及品质很重要的。然而，细长的机器具有大的跨距，致使在该机器的一端处的温度可以显著地不同于另一端部处的温度。而且，大的织物长度也会使得难以在可接受的时间间隔内于染液及织物之间实现所需的交换，此时不足的织物-染液交换将会增加皱纹的数量。织物通常在高速下循环，以得到少于二分半钟的织物回转时间。

发明内容

本发明的第一方面针对一种织物染色机，其包含：传导管；布槽，其与该传导管的两端相通，以形成用于环形织物绳索的环形传导路径；喷嘴，其可将染液喷射引导至环形织物绳索上，而环绕着该传导路径推进该环形织物绳索；及外部容器，其包围该布槽及该传导管两者。

很多参数影响染色工艺的品质，这些参数之一是温度。染色大致上在一高温下进行，譬如通过加热该织物的染液。传统喷射式染色机使该传导管及布槽暴露于温室空气中，这造成具有很大长度的细长机器上发生温度差异。此不均匀的温度对染色品质有不良的影响。本发明提出将该传导管及该布槽两者包围在同一外部容器中来解决此问题，以减少温度差异并保持整个机器上更均匀及稳定的温度分布。

在一些实施例中，该外部容器可界定该布槽，且该传导管被包含在该外部容器内。此结构系施行本发明的一特别简单的方式，因为通过将该布槽本身用作外部容器及使该传导管位于其内侧，取代传统外部位置，消除了额外的外部容器的需要。

在此一配置中，该传导管可定位在该外部容器的下部。其有利之处在于该传导管使收集在该布槽/外部容器的底部中的一定体积的染液移动，而再循环至喷嘴，以致所需染液的总体积较低，且浴比可较小。

该机器还可包括一列阵的棒，定位在该传导管的上方，用作界定该布槽的下边界。这些棒将布槽与外部容器的基底中的传导管分开，且允许从该布槽中的织物分离的过量染液排出直至该容器的基底，以收集及再循环至该喷嘴。

这些棒可设有低摩擦材料的涂层。这减少这些棒与织物间的摩擦，并易于让织物沿着环形传导路径通过，且亦减少织物与棒的接触而产生的磨损和撕裂。

在一些实施例中，该传导管的一端可被连接至该喷嘴的出口，且从该喷嘴往下倾斜。这允许重力帮助推进该织物绳索，其增加该织物的行进速度，而不需增加由喷嘴所施加的染液喷射的动力。

该传导管可以相对水平方向成至少3度的角度向下倾斜。譬如，该传导管可在相对水平方向成在3到5度间(包括端点)的角度下向下倾斜。此角度范围是折衷考虑以下两者而得到的：通过大斜度使重力的贡献最大化；以及在传导管中提供足够深度和体积的染液用于浸泡织物，这需要浅或零斜度。

该布槽可相对于环形织物绳索经过该布槽的行进方向往上倾斜。向上倾斜的布槽改善染液从该布槽中的织物的分离，且还改善已分离染液的收集，因为其排出至该室的下端。譬如，该布槽可以相对水平方向成3到5度之间(包含端点)的角度往上倾斜。

在具有倾斜部件的实施例中，该传导管及该布槽可基本上平行。这减少机器的整体大小，并使外部容器的体积减至最小。

该织物染色机还可包括工作门，通过该工作门能监察该染色机的内部，该门位于该外部容器的端壁中，且位于基本竖直的平面中。该门所在的外部容器的端壁可被升高。该外部容器在该端壁的区域中具有非水平的纵向轴线，该纵向轴线基本上不与所述门的竖直平面正交。以此方式配置的门更易于操作及提供对机器内部更容易与安全的操作。特别是在该传导管及布槽倾斜的机器中，该访问门可位于地面上方的显著高度处，如此使得其适当地改善操作及使用的容易性。

在另一实施例中，该织物染色机可还包括第二传导管，该布槽与该第二传导管的两端相通，以形成用于环形织物绳索的第二环形传导路径；及第二喷嘴，其可将染液喷射至该通过的环形织物绳索上，而环绕着该第二传导路径推进环形织物绳索：其中该外部容器也包围该第二传导管。与第一传导管及喷嘴共用同一布槽的第二传导管及喷嘴使该机器的容量增加一倍而不增加其尺寸，且需要较少的部件且比2个单独的机器更便宜。而且，双倍容量的机器比每一机器染色一织物绳索的2个单独的机器，浴比亦可较小。

至于具有单个传导路径的机器，该外部容器可界定该布槽，使该传导管及该第二传导管两者被包含在该外部容器内。该传导管及该第二传导管可被定位在该外部容器的下部中。

该织物染色机还可包括隔板，其将该布槽分成二部分，一部分包含该环形传导路径，一部分包含该第二环形传导路径。这可防止2根织物绳索在该布槽中纠缠。

该传导管或每一传导管的至少一部分具有长方形横截面。该喷嘴中的染液喷射的施加倾向于扭转及旋转该织物，这是不理想的。与传统的圆形横截面传导管相比，长方形的传导管减少此效应。特别地是，该传导管或每一传导管可具有长方形的横截面，在此其连接至其相关喷嘴的出口；这在接近其来源处抵抗该扭转及螺旋效应，以致其更有效地减少。

附图说明

为了更好地理解本发明及显示如何实施本发明，现在作为示例参考附图，其中：

图1显示一传统高速喷射式织物染色机的外部侧视图；

图2显示根据本发明一个实施例的喷射式织物染色机的横截面侧视图；

图3显示图2的喷射式织物染色机的外部侧视图；

图4显示根据本发明另一实施例的喷射式织物染色机的横向横截面视图；及

图5显示根据本发明一个实施例的双喷嘴组件的透视图。

具体实施方式

图1显示一传统高速喷射式织物染色机的外部侧视图，一环形织物绳索借助喷嘴引导至该织物上的染液喷射循环经过该染色机，该染液在该机器内循环，将已施加至该织物并接着排出的染液供给回至该喷嘴。

该染色机1包含一呈水平配置大直径管子或筒形容器形式的布槽11。该布槽的一端向上倾斜，且在其中具有一出口，该出口连接至一管状喷嘴12的入口。该喷嘴12也是筒形的，具有比该布槽11较小的直径，且指向基本向下的方向。织物能通过喷嘴12，该喷嘴设有喷嘴间隙或喷头，染液的一股或多股高速喷射经过该喷嘴间隙或喷头往下及朝内地引导至该喷嘴内的织物，由此在向前循环的方向中推进织物经过喷嘴。

喷嘴12在其出口连接至基本水平地配置在布槽11下方的传导管13，该传导管具有比布槽11小得多的直径。该传导管13的远离喷嘴12的端部向上翻转，并连接至布槽11的远离喷嘴12的端部。如此，布槽11、喷嘴12、及传导管13一起形成一呈变化直径的连续细长管状环的形状的容器。这限定形成经过该容器的环形传导路径，连续的织物绳索能沿着该路径循环进行染色。

门10设在布槽11靠近喷嘴12的端部，使得可以监察染色机1的内部，从而可以放入和移除织物。染色机1还包含一转动滚筒，其定位在布槽11内侧并在该喷嘴12入口的稍微上游，即在位置14。该滚筒的旋转轴线正交于该织物绳索的路径的平面，以致该织物绳索通过该滚筒外侧由该滚筒沿其拉动，从而将织物从布槽11供给进入喷嘴12。

染色机1还包括染液循环***，该***收集排出离开织物的染液并将其供给至待喷射至织物上的喷嘴12。一定体积的染液包含在该传导管13中，使得织物在通过该传导管时能浸泡于染液中。染液稍后在织物位于布槽11中时从织物排出，且从该布槽的底部收集并泵送回至喷嘴12。

织物的行进速度与该织物所需的染色周期限制了织物能在该机器内循环的最大长度。该容量可因此是相当低的，特别是对于重量轻的织物。为了增加该机器的总输出容量，可以升高行进的速度。为增加行进速度，该喷嘴大体竖直定位，如图1所示，并往下推进该织物。

然而，对于高速，仍然需要有足够的时间供该织物及染液间的染液交换。这大部份发生在该传导管13中，在此传导管处织物在传送至布槽11之前浸泡大约四或五秒。该传导管水平定位，以遍及其全长维持染液的贮备。竖直喷嘴12及水平传导管13的组合构成一长L形结构。

在该织物已浸泡在该传导管13中之后，其往上移动进入该布槽11。为了减少单位重量织物的耗水量(称为浴比)，通过允许染液排出折叠累积于布槽11内的织物。所分离的染液进入循环管道并泵送返回至喷嘴12。一旦该累积的织物已向前运动至该布槽11的前面，该织物就由滚筒卷起并进入喷嘴12来进行另一染液交换循环。

该染液至该织物上的喷射带动每分钟200至300米范围中的运送速度。这是在如图1的机器中在正常情况下平衡循环时间、浴比及该织物的平顺运转的需求下所实现的最合适速度。进行该染色工艺的温度也是重要的，且该染液通常被加热，譬如通过该染液循环管***中的热交换器。

图2显示按照本发明一个实施例的喷射式织物染色机的横截面侧视图。该机器3包含依照如图1的传统机器中的顺序配置的布槽36、滚筒32、喷嘴38、及传导管39。环形织物绳索34的染色以如上面所述的传统方式进行，该织物的行进方向由箭头示出。然而，该机器3包含若干用于改善染色工艺的附加特征。

主要的是，细长且彼此叠置的布槽36及传导管39被安置在共用的外部容器35内，该外部容器包围两个部件(并且在此示例中，还包围喷嘴38及滚筒32)。此结构解决了在这些部件如同图1中一样在外部且分离的机器中，在布槽和传导管之间以及其不同端部间可能出现的温差的问题。因为染色结果是依赖于温度的，减少或消除温差可改善该染色工艺的品质，得到更均匀染色的织物。

在图2的示例中，外部容器35及布槽36由同一管状壁所界定，且传导管39位于该管状壁内侧。使用共用的壁用于该外部容器35及布槽36提供了简单的结构，且需要较少的材料来制造该机器3。然而，另一选择是，布槽36及传导管39两者可为定位在一分开的包围外部容器35的分离结构，该外部容器35不会形成布槽36或传导管39的一部分。此配置可改善温度均匀性，因为布槽36及传导管39两者中的染液由二个壁与外部环境分开。

该先前配置的另一优点是该传导管收集在该布槽/外部容器的底部中的染液，允许使用较少的染液，由此减少该机器的浴比，在该先前配置中该外部容器界定该布槽且该传导管位于该外部容器的下部内。较低的浴比更具成本效益，因为可使用较小量的染液染出相同重量的织物。

除了减少温差，此机器也可达到比传统机器中更高的织物循环速度，这是由增加喷嘴的染液喷射所产生的推进动力所导致的，但此举会增加浴比。而且，较高的压力液体喷射在该织物及该染液之间造成更大摩擦，这能损坏该织物的结构及表面纹理。

因此，本发明提出通过沿着一往下斜面从喷嘴38的出口配置传导管39来取代传统的水平传导管，来解决此问题。

用于传导管39的往下斜面允许重力辅助织物绳索34沿着传导管39的移动，由此增加织物行进速度，而不会增加由喷嘴38所施加的染液喷射的压力。然而，应小心地选择该往下斜面的角度，以使由重力所产生的优点平衡在传导管39内保持足够染液以用于与织物的染液交换的需求。

已发现与水平面成3度或更多的角度是特别有利的，其中传导管39的往下斜面与水平面所成的最佳角度在3至5度(包含端点)的范围中。

该布槽36亦可相对该水平面成一小角度，但相对该织物绳索34的行进方向往上倾斜，亦即向上倾斜直至该滚筒32及该喷嘴38。3至5度(包含端点)的范围同样是有益的。该布槽36也可以平行于该传导管39配置。这使该外部容器35的体积最小化，并使该机器所占有的总空间最小化。该布槽36上的向上斜面有利于染液从该织物分离，且亦有利于该染液收集在该布槽36的后方端部37。如此，染液分离更有效且更早发生，并且所分离的染液可更轻易地被收集进入该循环管道。然而，该斜面不应太陡峭，因为该织物需要往上行进经过布槽36，更陡峭的角度令行进更困难。

图3显示图2的机器的外部侧视图，显示该外部容器35如何包围所有部件。细长的外部容器35在每一端部附近支撑在支脚22上，所述支脚在最接近喷嘴的端部处较长，以使该传导管及布槽产生理想的斜度。该机器还设有位于该外部容器35中的门21。该门21使得可以监察该机器的内部，且允许用于染色的织物放入该机器3并在染色之后移去。该门21设置在该外部容器35的最接近该机器的喷嘴所在端部的端壁中。在诸如图1的传统机器中，该工作门类似地定位在该布槽的端壁中，其中该端壁在其端部处基本正交于该布槽的纵向轴线。然而，如果在按照本发明的具体实施例具有倾斜构造的机器中采用此一配置，由于斜度导致的该机器的喷嘴端部的高度，该门21将难以操作。因此，在本发明的一个实施例中，提出在该机器的与该喷嘴相邻的端壁中保留一个门，但将该端壁/门布置成相对于与该外部容器的端部的纵向轴线正交的平面成一角度，以致该门比不这样更接近竖直方向。这得到更易于使用和操作的门。在一些实施例中，该门21配置在竖直平面中。

在另一实施例中，提出通过将该机器构造成同时处理2根环形织物绳索来增加该机器的容量。这可以通过在该布槽之下提供并排配置的2个喷嘴和2个传导管来实现。每一喷嘴及传导管组件容纳一单独的织物绳索。然而，这2个喷嘴及传导管组件分享一共用的布槽。可以提供一竖直纵向隔板，局部地分隔该布槽。这在其位于该布槽中时分开这2根绳索并防止它们纠缠起来。

图4显示在沿着外部容器的中点处通过根据此实施例的机器的横向的横截面视图。这显示这2个传导管39配置成在该外部容器35的底部中彼此相邻，而外部容器35的上部限定形成由这2个传导管共享的布槽36。沿着该布槽36的中心配置的竖直隔板或分离板42将该布槽分成一左部分41A及一右部分41B，以提供每一传导管39一布槽部分。该布槽部分41A、41B的下边界与一列阵或格栅隔开的金属棒43成一直线。这些棒可以涂上铁佛龙(RTM)或类似的不具黏性或低摩擦的材料，以减少这些棒与织物间引致磨损或损坏织物的摩擦。于是，这些棒43位于布槽36与传导管39之间。棒43将循环织物保持在该布槽内，同时允许由该织物分离的染液滴下进入该外部容器的下部，由该染液循环***(未示出)收集并再次循环。该循环***使用单个泵来将染液供应至这2个喷嘴，以确保每一织物绳索的染色参数相同。这通过所共享的布槽所增强，该共享的布槽还允许将共同体积的染液用于两织物绳索。于是，对于两绳索实现相同的染色效果，且在容量加倍的同时保持绳索之间的品质。

仅具有涂层的金属棒还可采用在只有一个喷嘴及传导管组件的机器中。

图5显示平行的喷嘴及传导管组件的一部分的透视图。在此示例中，这2个喷嘴38限定在单个喷嘴元件50中；然而，也可以使用分开的元件。喷嘴是圆形的孔口，织物通过所述孔口。在每一孔口的壁中所限定的间隙引导染液的喷射至该织物绳索上，以将其推入相关的传导管39。传导管39是连接至相关喷嘴38的出口的管子或管件。这些管子可沿着其全长具有圆形的横截面(未示出)。

然而，使用液体喷射来推进织物及该高行进速度倾向于对织物施加轻微的扭力。在长期使用之后，这可造成问题。因此期望使该扭力最小化。

本发明的一个实施例通过提出使用具有长方形横截面的传导管(在此长方形包括正方形)代替传统的圆形横截面管子而解决此问题。长方形的传导管减少由染液喷射所造成的织物绳索的螺旋移动，且因此有效地减少行进织物的扭力。图5显示具有长方形横截面的2个平行传导管39，这些传导管连接至2个平行喷嘴38的出口。该长方形横截面可以在传导管39的所有或部分51上延伸，然后该传导管可以联接至圆管52，以更易于与该机器的其他零件连接(连接至该布槽36)。

长方形横截剖面亦可被用于仅只具有1个传导管及喷嘴的机器中。

同样地，上述织物染色机的其他特征可以在不具有另一些特征的情况下采用。譬如，可在以下机器中使用倾斜传导管及/或倾斜布槽，该机器不包括外部容器来包围这两个部件。该传导管及该布槽可以仅只一个是倾斜的。可使用相对该机器的总体纵向轴线成一定角度的门、或大致朝向竖直方向成一定角度的门，以增进访问任何染色机的内部的容易性，在此该门以别的方式将难以抵达。

参考文献

[1]US 4,019,351

[2]JP 6-272,152

Claims (20)

1.一种织物染色机(3)，包括：

传导管(39)；

布槽(36)，其与所述传导管的两端相连通，以形成用于环形织物绳索(34)的环形传导路径；

喷嘴(38)，其将染液喷射至通过的环形织物绳索上，而环绕着所述传导路径推进所述环形织物绳索；及

外部容器(35)，其包围所述布槽及所述传导管两者。

2.如权利要求1所述的织物染色机，其中所述外部容器界定所述布槽，且所述传导管被包含在所述外部容器内。

3.如权利要求2所述的织物染色机，其中所述传导管定位在所述外部容器的下部中。

4.如权利要求3所述的织物染色机，还包括一列阵的棒(43)，其定位在所述传导管的上方，且界定所述布槽的下边界。

5.如权利要求4所述的织物染色机，其中所述棒设有低摩擦材料的涂层。

6.如权利要求1所述的织物染色机，其中所述传导管的一端连接至所述喷嘴的出口，且从所述喷嘴往下倾斜。

7.如权利要求6所述的织物染色机，其中所述传导管以相对水平方向成至少3度的角度向下倾斜。

8.如权利要求6所述的织物染色机，其中所述传导管以相对水平方向成3到5度(包含端点)之间的角度向下倾斜。

9.如权利要求1所述的织物染色机，其中所述布槽与环形织物绳索经过所述布槽的传导方向往上倾斜。

10.如权利要求9所述的织物染色机，其中所述布槽以相对水平方向成3到5度(包含端点)之间的角度往上倾斜。

11.如权利要求6所述的织物染色机，其中所述传导管和所述布槽基本平行。

12.如权利要求1所述的织物染色机，还包括访问门(21)，通过所述访问门能监察所述染色机的内部，所述门位于所述外部容器的端壁中，且位于基本竖直的平面中。

13.如权利要求12所述的织物染色机，其中所述门所在的外部容器的端壁被升高。

14.如权利要求12所述的织物染色机，其中所述外部容器在所述端壁的区域中具有非水平的纵向轴线，所述纵向轴线基本上不与所述门的竖直平面正交。

15.如权利要求1所述的织物染色机，还包括：

第二传导管(39)，所述布槽与所述第二传导管的两端相连通，以形成用于环形织物绳索的第二环形传导路径；及

第二喷嘴(38)，其将染液喷射至通过的环形织物绳索上，而环绕着所述第二传导路径推进所述环形织物绳索；

其中所述外部容器也包围所述第二传导管。

16.如权利要求15所述的织物染色机，其中所述外部容器界定所述布槽，且所述传导管及所述第二传导管两者被包含在所述外部容器内。

17.如权利要求16所述的织物染色机，其中所述传导管及所述第二传导管定位在所述外部容器的下部中。

18.如权利要求15所述的织物染色机，还包括隔板(42)，其将所述布槽分成二部分(41A，41B)，一部分包含在所述环形传导路径内，一部分包含在所述第二环形传导路径内。

19.如权利要求1至18中任一项所述的织物染色机，其中所述传导管或每一传导管的至少一部分具有长方形横截面。

20.如权利要求19所述的织物染色机，其中所述传导管或每一传导管具有长方形横截面，在此横截面其连接至其相关喷嘴的出口。

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