TWI439595B - Impulsive Detonation Wave Fast Dyeing Machine - Google Patents

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衝動式爆震波快速染色機
本發明涉及一種衝動式爆震波快速染色機,簡稱爆震波染色機,其係由噴霧式可開幅氣力振動加速染色機所改良的機型,屬於高效率、多功能、多用性、環保型的染色與加工處理機。
在節能減碳呼聲中,為了降低全球氣候暖化及變遷的衝擊,促使許多特殊加工技術領域應用於纖維織物加工處理上,其中爆震波、電化學、低溫等離子技術、二氧化碳超臨界流體技術、生物酶加工技術、超聲波、輻射能、微波...等清潔染整加工技術以其方便、迅速、有效、安全以及適用性廣、節約染料、降低環境汙染、節約能源和便於實現電子計算機控制的自動化等特點,目前均在世界各地積極發展中。但是,大部分的技術發展方向,均朝單一性、專用型機種為發展主流,有關多功能、一機多用性的高效率環保型機種,迄今還未有所聞。因此,更激勵了前項發明案「噴霧式氣力開幅振動加速染色機」〔註:該案以獲得二十餘國發明專利,其中包括中華民國(申請日:1997/2/25、申請號:86102237)、中國大陸(申請日:1997/04/29、申請號:ZL97 1 82145.3)、美國(申請日:1997/03/31、申請號:828,884)加拿大(申請日:1997/04/29、申請號:2,288,214)、歐盟(申請日:1997/4/29、申請號:97917988.4)、印度(申請日:1997/5/28、申請號:1126/MAS/97)、日本(申請日:1997/4/29、申請號:10546452)、韓國(申請日:1999/10/28、申請號:997009996)......等〕,再度有了更明確更具體更堅定的改善方向和創新動力來源,為期盼能以更完善的新思維及理念參與 節能減碳,以協助染整產業在急迫的時刻中,順利達成清潔生產目標。
眾所周知,紡織品染整生產一直是以水為介質進行各種濕處理加工,歷來是工業生產中的汙染排放大戶之一,在全球暖化警訊一再升高的壓力下,同時也迫使國際紡織品市場掀起綠色旋風,這意味著環保紡織品將成為未來產品的主要訴求,相反的,對不易達到環保技術水平的染整產業而言,無疑是件嚴峻的挑戰。為了確保染整產業獲得永續發展,以長遠觀點來看,採用清潔的生產技術或設施已被認為是唯一途徑。
事實上,氣候暖化及變遷的問題已到了刻不容緩的地步,對染整產業而言,更須加快腳步從新的思維及觀點加以闡明,重新更換新設施或建立新製程及新方法為目標。
因此,本發明為了達到更佳的節能、節水、清潔生產設施,特別將纖維織物與染料或處理劑齊聚集中在高能的波動場中,以促進所有參與的反應物,均能在極短時間內及在有限的資源中,藉由高能的波動場作用,帶來更快速及更有效率的加工處理,同時也將低溫等離子體的處理技術領域也涉入於本發明中,以便促使纖維織物在某些加工工序中,除了達到無水加工的目的外,還可以獲得更佳、更寬廣的工藝創作空間和獲得最佳的產品處理效果。
目前染整生產設施,大多仍是以單向性(註:是指在一個時間內不能同時處理其他工序作業)的濕加工為主流,不但耗用大量的水,同時也浪費大量的能源,並且嚴重汙染環境,其處理費用過高,亦造成不必要的經濟損失,也帶給生態極大的危害。
目前紡織品市場均傾向少量、多樣、多功性、精緻的清潔生產為訴求 方向,因此,批量(間歇式)環保型染色設施將成為生產主流,對一般習用的設施而言,無論是擴幅式、束幅式的氣流染色機或是較傳統的噴射式液流染色機,對織物進行染色或其他加工處理時還有些問題迄今仍然未能獲得有效解決,例如:再現性異常、左右異色、前後異色以及其他線條痕等等不均染、動力帶布輪與作動噴嘴之間速度未同步、布速移動速度不夠快、擦傷或碰撞及勾紗、作動噴嘴的射噴作用力過大使織物纖維發生斷紗、噴嘴及過濾器在處理過程中容易造成阻塞的問題,或是布身未達到豐厚感、生物酶處理時效率不佳、處理時間太慢、設施功能不足使加工工序受到限制、能源使用過大的問題和水資源過度浪費的問題,而造成大量的汙水處理成本,也會因為動力帶布輪的設置,而造成工安問題,或是手感不佳的問題,然而上述提及的各種問題中,除了人為的疏失外,絕大多數是因為設施設計製造不良所引起的,其中主要原因均發生在於纖維織物與染液或處理液與空氣流進行作功及熱傳分佈不均所造成的,例如管差異色就是在多管的處理槽設施中所發生的,因為一般習用染色機均為多槽型所構成,因此,在染液或空氣流的分配方法中也都採用一分為二,再分為四,再分為八的方式完成分支式佈流的作業,其最大缺點為分割造成過多的T形接頭,依據流體動力學上的探討,流體難於精確分成兩個相等的一半,在引進管路上會有任何偏向一邊的情形,誤差將越分越大,並導致原來設定的流量產生變化,以及因分流不均所造成的不均染問題,依然未能解決。因此,為了達到理想清潔染整生產目標,上述這些問題有必要同時解決,因為每當問題發生時所造成的重修、重染的過程,都會帶來更大量能源及水資源的耗費,同時也會增加生產成本的負荷。
追溯染色理論發展迄今,大多數染色理論被認為,染料對纖維的上染過程可分為以下四個階段:
1.染料在染液中隨染液流動逐漸靠近纖維界面。這階段染料的性質和狀態與上染性能基本無關,無論是溶解態的染料分子還是懸浮態的染料顆粒都一樣隨染液流動,其遷移速度決定於染液流速。
2.由於液體與纖維界面存在難以流動的動力邊界層(滯流層),染料進入動力邊界層及靠近纖維表面到一定距離前,主要靠自身的擴散接近纖維。這階段染料的遷移速度不僅和染液流速有關,還和染料的擴散速度有關,溶解態的染料分子比懸浮態及聚集態的染料擴散快的多,因此,染料的溶解度和分散狀態對這階段染料的遷移速度有較大的影響。
3.染料擴散到距纖維表面一定距離後,染料與纖維之間存在足夠大的分子作用力,染料被迅速吸附到纖維表面。這個階段染料的遷移速度,主要取決於染料分子與纖維分子的結構和性能,即染料與纖維之間的作用力,也和界面溶液的性質有關,其中染料的溶解度和分散狀態有較大影響。所以,此階段染料與纖維之間作用力越大,染料溶解愈好,吸附速度越快。
4.染料被吸附到纖維表面之後,在纖維內外產生染料濃度差或內外染料化學位差,由菲克定律(Fick’s law)可知,染料將從纖維表面向纖維內部擴散遷移。這時的遷移速度主要取決於纖維的化學及物理微結構,也和染料分子結構及濃度有關。纖維無定形區的比例大,孔隙大或自由容積大,纖維表面染料濃度高,染料向纖維內遷移速度 就快。因此,此階段染料的遷移速度直接和纖維被溶脹或增塑程度以及染料在纖維表面的濃度有關。
由上述可知,上染速度除了決定於染料和纖維的分子結構外,還和染料在溶液中的溶解度及纖維的溶脹或增塑程度有關。事實上,染料與纖維之間的相互作用關係,並非需要大量工作液才能獲得溶解或快速上染,倘若在進行染色時,使染料溶解在過量的工作液中,同時會受到過量的工作液阻斷染料或處理劑與纖維在短距離的接觸機會,使有效接觸機率變少外,也失去快速上染或處理的目的,它還會使絕大多數輸入能量轉換為工作液分子的旋轉動能,以及來自工作液分子內部各個原子振動的能量,此外,還有工作液分子之間會形成與上染或加工處理無關的各種相互作用力。
為了使染料在染色時有一定的溶解度,在合成生產染料時,總是在染料分子中引入一定數量的極性基,以增加染料的溶解度。但引入水溶性離子基後,除了少數情況下可提高染料和纖維的結合外,在完成上染過程後反而會帶來許多問題,例如在纖維上通過水化溶解降低紡織品的染色濕牢度,染液中殘餘的水溶性染料很難脫色淨化處理,給汙水處理增加困難等。
對於難溶性的分散染料來說,其分子中不具有離子基團,在常壓100℃下,由於溶解度低,纖維溶脹或增塑程度低,上染速度很慢,很難進行染色。而工作液中的染料,必須依靠大量的分散劑幫助,才能呈懸浮體狀分散於工作液中,這樣不但需要大量的分散劑,懸浮體的穩定性也不容易保持,並會對染色和汙水處理都帶來問題。因此,適當提高分散染料的溶解度,不僅減少分散劑或不用分散劑就可以保持染料分散穩定性,還有利於上染。
而對於疏水性的合成纖維來說,在水中很難溶脹,因此染料在纖維內擴散也很難,通常染色需要很高的溫度,例如聚酯纖維必須在高溫高壓染色溫度達130℃,若能增加這些纖維的溶脹或增塑程度,就可加快染料在纖維中的擴散速度,或降低染色溫度。
另外關於天然纖維素纖維,由於微觀結構複雜,容易形成極多空腔並充滿空氣,因此當溶液滲入時不易產生相對運動,即會發生滯留現象而導致染料不易滲入,因此通常需要較長的時間才能獲得上染;而羊毛纖維則由於其表面存在鱗片層,對染料上染有屏蔽作用,習用染色通常需達到沸染的方式來進行,染色時間也較長,因此,染色耗能大,對纖維損傷大。另外,由於反應性染料通常在高溫及鹼性溶液中會與水發生反應,使反應性染料的染著效率降低,一般染色結束後,染色殘液中染料未吸盡,或染色織物在後處理中洗下來的浮色,這都會造成嚴重的水汙染。
總之,染料上染纖維的首要條件之一是染料必須在工作液中溶解,只有分解成單分子狀的染料才能迅速吸附於纖維,並擴散進入纖維內部,染料晶體顆粒和體積較大的染料聚集體是無法擴散進入纖維內部,如果利用本發明所說的「高能波動或高能粒子所產生的物理力學機制」,就能在極小液量、高濃度的工作液中提高難溶染料的溶解度,加快纖維對染料的吸附速度,又對纖維有增溶或增塑作用,加快染料在纖維中的擴散速度,從而可以加快整個上染速度。只要選用的染料與纖維分子有較高的結合力,則不僅有很好的上染力,而且有較高的染色牢度。
所以,為了提高染色速率,縮短染色時間,除了降低用水量外,選擇適用的染色設備,加強染液與織物間相對運動及選擇好纖維適用的染料, 配套染色助劑、染色介質之外,纖維織物本身的化學結構及物理微結構也是必須考慮的關鍵因素。若纖維織物預先經過良好的前處理或改性預處理或同時進行一邊改性一邊染色,加快染料向纖維表面吸附速度及向纖維內部擴散速度,就可以大幅提高染色速度,縮短染色時間或降低染色溫度,提高生產效率、達到節能減碳的清潔生產的目的。
本發明所稱的爆震波染色機,是指在染色或其他加工處理時,其可利用一共構式噴嘴的膨脹加速作用,促使染液、處理液或是低溫等離子體,或其他處理介質...等,均能分散在高速的空氣流中,與纖維織物形成齊頭齊聚的方式集中在一個高能波動場的領域中,讓所有參與的反應物,都能獲得所需的活化能(activation energy),進而在最短的時間內,達到最經濟的清潔生產目的。
在加工處理時,共構式噴嘴所噴出的高速流動的空氣、蒸氣、染料、處理劑、低溫等離子體與纖維織物發生接觸碰撞時,均可利用正在轉向正在往下墜落的纖維織物,其所構成的彎曲端面作用,獲得一個較大的衝擊力和衝動力,進行高效率能量轉換;當在進行過程中,染液和處理液則是以高動量的方式呈細粒狀或微粒狀或是以單分子方式分散在高速的空氣流中,以直接近距離的方式與正在進行轉向的纖維織物發生衝擊,使移動中的纖維織物表面連續反覆不斷獲得強力的彈性碰撞(註:是指空氣或一般氣體)及非彈性碰撞(註:是指工作液或染料或是處理劑,還包括等離子體),其中在非彈性碰撞中除可促進織物獲得高效率的動能傳遞,加速織物移動外,也可同時提供纖維織物表面有足夠的液膜量產生空穴現象(cavitation), 而彈性碰撞則可促使纖維織物的下側端面與反射作用基板間形成一股高速推動的空氣流外,亦可促使織物的上下端面間的空氣靜壓力發生壓力差,使織物上側端面上的静壓力大於下側端面的靜壓力,進而促使移動中的纖維織物在通過反射作動板時,均能利用該壓力差的作用,不斷產生周期性的強烈波動運動,並可同時進行自由擴布的效果。
當在進行濕式加工處理時,倘若纖維織物表面所吸附的液膜積量足夠厚,高速空氣流的速度能量足夠大,即可促使波動中的纖維織物表面邊界區域產生大量的空穴,引發出爆震波(shock wave)效應。而在乾式操作時,高速的空氣流也可以利用電暈放電(corona discharge)或是次輝光放電(glow discharge),使部分高速的空氣流的空氣分子發生電離,來產生高速流動的低溫等離子體(low temperature plasma),其除了使織物獲得高能粒子的處理效果外,也可獲得無水加工處理所帶來更多的生態利益。
在加工處理過程中,掉落在集布槽內的纖維織物,可以利用動量慣性的作用力及空氣流在快速驅離的作用下,所產生的瞬間閉塞作用,引發氣擊效應,進而產生強力的擺動現象,促使纖維織物在掉落集布槽的過程中,均能利用擺動的機制,將附著在纖維織物表面上的殘留工作液及剝落的游離纖維和其他不純固形物體,進行強制性的脫液和分離,及同時完成摺疊作業,使離開織物表面的工作液及游離纖維和其他不純固形物體,能直接由集布槽下側方排出口導入集液槽內,經由精密篩濾器進行過濾和收集,其可促使集布槽內的纖維織物獲得較潔淨的狀態,進而促使纖維織物在進行下一循環周期與染液或處理液接觸時,不會受到殘留工作液液膜屏障的阻擋。經由過濾的工作液,在循環輸送的過程中,可藉無泵加料裝置,進 行染料或處理劑的補給,使無泵加料裝置內的高濃度溶解染料或處理劑,均能在循環輸送管的系統中,由液流加壓循環泵浦的吸入口投入,使高濃度的溶解染料或處理劑,均能在有限量的循環工作液中,獲得極小浴比及高均度的混合操作方式。因此,使纖維織物再度與染液或處理液進行接觸時,均能獲得較高的位能和動能,同時也提高濃度梯度、溫度梯度以及化學親和梯度,並促進染液或處理液進行快速滲透和擴散效果,所以有利於快速加工處理的進行;另外除了可促使集布槽內的集疊織物在相互壓擠的作用力降到最低外,也能促使纖維織物在導布管內在進行快速移動時,使所產生拉張力降到最低。而在操作時,經由加壓循環泵浦加壓的染液或處理液,可利用輸送管路系統上的交流式液流佈流器的作用,使每一個液壓霧化噴嘴,均能噴出均壓、均量、均溫、均速的霧化液滴。
而經由鼓風機加壓的空氣流,均能利用輸送管路系統上的交流式氣流佈流裝置,以進行90度轉向形成矩形的佈流,再導入各自的分配管中,氣流可藉分配管的擴散結構的作用,將運動中的氣流的動能轉變為靜壓力能,其可促使空氣流在通過每一個氣浮噴嘴及每一個共構式噴嘴時,均能獲得較大的膨脹加速效率及均壓、均量、均溫、均速的分配效果,如此除了可防止纖維織物發生左右異色及不均染造成各式各樣的色花外,也可促進所有其他加工處理作業,獲得各式各樣均勻的手感及外觀。在操作時,處理槽內的回流空氣,也可利用交流式氣流回流裝置,進行橫向面的分佈回流,以促使處理槽內部的氣流不致產生過度擾動現象,進而可獲得較穩定較規律性的循環流動。
本發明特別涉及在導布管下側方橫跨於通路左右側壁間的水平管壁端 面上,沿著通路方向,在上游和中游區段上,所設置的氣浮噴嘴及在下游區段的截斷面上,所設置的一排橫跨於左右兩側壁,以並聯排列組合的共構式噴嘴,以及在共構式噴嘴口的下游方向,位於導布管通路出口的下側方與集布槽上游落布區段入口的內側方空間,所設置的U型迴轉板,而該U型迴轉板的上游側端以階梯式方式搭接固定在共構式噴嘴口的下側方,使U型迴轉板上游外側端面構成平直的反射作用基板,在U型迴轉板的下游外側端面上,位於集布槽上游落布區段的內外側方所設置的分離柵網,因此,在進行染色或其他加工處理時,處理槽內的循環空氣及工作液和備料桶的染液或處理液,可經由各自管路系統與鼓風機和加壓循環泵浦相互連通,來提供增壓空氣及加壓染液或處理液,經由共構式噴嘴噴出,同時也可使部分的增壓空氣分別經由氣浮噴嘴噴出。在操作時,纖維織物可借助氣浮噴嘴噴出微量的空氣流,便能將纖維織物浮起,使大部分的動力能量,均能集中在共構式噴嘴噴出,在U型迴轉板的作用下,可促使噴出的高速空氣流改變方向構成反向排出,因而促使纖維織物獲得強大的驅動力。因此,在操作時,共構式噴嘴可作為織物循環移動的主要動力源,其可摒棄傳統式動力帶布輪的運作方式,同時也可改善前案發明的多段式導向噴嘴,因工作氣流能量過度分散,不易達到高能級的加工處理問題。在操作時,同時可利用共構式噴嘴上所提供的液壓霧化噴嘴機構和電暈或輝光放電機構,進行相互交變的工序,以獲得相輔相成的處理模式,使各類纖維織物在進行加工時均可獲得更廣泛,更寬闊的工藝創作空間。
本發明的主要目的在於提供一種衝動式爆震波快速染色機,在進行染色或其他加工處理過程時,纖維織物可依照加工工藝需求利用共構式噴嘴 噴出高速濕熱或乾熱的空氣流、高速均勻分散的染料分子、高速均勻分散處理液分子、高速流動的低溫等離子體,或是其他高速均勻分散的微粒子,使所有的噴出介質,均能形成齊聚的方式集中在一個高能量的波動場中與纖維織物反覆不斷的發生碰撞,使得這些參與的反應物與纖維織物,在極短時間內,以較有序的運動方式進行高效率的能量傳播,除了能使所有參與的反應物,都能獲得所需要的活化能量之外,也能促使纖維織物在最短的時間,以最節能、最省水、最少的染料、最少的處理劑之下,達到清潔生產的目的。
本發明的主要目的在於提供一種衝動式爆震波快速染色機,在進行染色或其他加工處理時,其可藉由高頻率強力的波動作用,或經波動所引發的爆震波效應,促使染液或處理液形成低黏度、低阻力、高位能、高滲透、高擴散性的環境條件下與纖維織物進行小液量、高濃度、高效力的濕加工處理目的。本發明所說的爆震波效應,是指纖維織物在進行加工處理時,可以利用高速空氣流的作用產生高能級波動,在波動的過程中波峰區域會形成壓縮區,而在波谷的區域則形成稀疏區。進而促使纖維織物表面積上的任何質點,持續不斷發生交變的壓縮區和稀疏區的波動,在波動的壓縮區內,會促使該區域的纖維織物表面外圍的空氣分子的平均距離縮短,密度變大,而在稀疏區內,空氣分子的平均距離會增大,密度則變小,倘若纖維織物的質點波動速度足夠快,所產生的波動力足夠強,其會使纖維織物表面所附著的工作液分子同樣受到壓縮區與稀疏區的交變作用,當稀疏區負壓力降低達到飽和蒸汽壓的臨界值以下時,工作液分子間的平均距離就會增大到超過極限距離,從而破壞工作液分子或與纖維織物之間引力結 構的完整性,因此,導致纖維織物表面及纖維內外孔隙或纖維組織內外間隙區域引發空穴(是指一種非常微小的空泡核),而一旦空穴形成,會一直增長至負壓力達到極大值,導致生成大量的空化泡(註:是指一種密度極低的蒸氣泡或空氣泡),而在相繼而來的壓縮區內,會使大部分的空化泡受到壓擠發生崩潰破滅,進而產生爆震波效應,在此所稱的爆震波效應,是指空化泡被擠壓破滅的過程,它是集中纖維織物的波動能量和外圍的壓力環境所產生的壓縮波能量共同合成的作用力,在空化環境中進行無障礙的射流運動。因此,當空化泡崩潰破滅時,作用力會由外向內,瞬間產生一個爆震波衝向空化泡中心,當纖維織物表面或組織內外受到爆震波經過或衝擊時,會使纖維織物表面上或組織內外邊界區域所有介質的密度壓力和粒子的振動速度發生急劇的變化,且在極短的時間內在纖維表面的極小空間上或在纖維無定形區中,會產生極高的溫度和極大的壓力,因此,在進行染色或其他加工處理時,染液或處理液可藉空化泡的破滅所產生的爆震波,在纖維表面或在纖維無定形區內產生強大的衝擊力,進而促使染液或處理液在纖維中獲得再度提高溶解度和加速滲透及快速擴散的能量外,也可導致纖維分子組織產生加速溶脹和增塑的效果促使纖維織物表面上非活化的分子得到足夠能量轉化為活化分子,並導致纖維分子組織產生溶脹或增塑的效果,以達到快速染色或其他加工處理的目的。
本發明的主要目的在於提供一種衝擊式爆震波快速染色機,在進行染色或其他加工處理時,其可利用高能的波動場所引發的爆震波效應,對纖維織物進行改性,或是一邊改性一邊染色。
根據纖維微觀結構,無論是天然纖維素纖維或合成纖維都是由碳原子 與氫原子、氧原子、氮原子、氯原子相互連結構成長鏈狀分子所形成,而這些都屬於大分子的化合物,並都包括了結晶區和無定形區,而在纖維的結晶區,分子會有規律地排列,分子之間的作用力較強,其分子結構緊密,使得染料分子難以進入;而纖維的無定形區,分子無序排列,分子間的作用力較弱,分子結構比較鬆散,存在一定的空隙。因此在染色或其他加工處理時,染料或處理劑分子只能進入纖維的無定形區,如果是乾燥或常溫下,染料分子也難以進入。
另外根據染色理論來說,無論染料是按孔道擴散的模型,還是按自由體積擴散模型進行染色,無非都是加大無定形區的空隙,即增大纖維內外部的比表面積,才得以使上染過程順利進行,因此凡是有利於纖維無定形區空隙的加大和纖維內外比表面積增大的因素,都有利於染色或其他加工處理過程的順利進行。而根據材料力學來說,任何材料的損傷和破壞都源於材料中的應力過度集中及原始缺陷和裂紋的起點,而纖維高分子物無定形區的空隙正是提供了這種可能。因此,每當纖維織物受到強力的快速波動及空化泡生成或破滅的作用下,必然會產生微晶之間的錯位或造成部分纖維分子斷裂或重組,使纖維內部的比表面積加大,無定形區的空隙增加。因此,可得到纖維改性的目的,也可同時得到一邊改性一邊染色的目的。
本發明的主要目的在於提供一種衝擊式爆震波快速染色機,其在進行染色前處理時,纖維織物可利用高速流動的低溫等離子體的作用,進行無水退漿或去除不純物或是進行纖維織物改質及改性。本發明所說的高速流動的低溫等離子體,是指氣體壓力可在大氣壓力的條件下,以大量高速流動的空氣或其他氣體為介質,在通過共構式噴嘴時,可經由共構式噴嘴的 噴射管通路上所設置的電極尖端與環形電靶之間,由電暈放電或次輝光放電的方式產生。在放電時,因電極尖端經施加高電壓,使電極尖端與環形電靶發生不平衡的電場,在電極尖端表面曲率較大的地方,由於電力線集中,使電壓等電位面較密集,因此,在高電場高電壓的作用下,使自由電子在電場中獲得能量變成高能級的電子,迫使高能電子從電極尖端的地方釋放出來,朝著環形電靶方向加速,使高能電子在通往環形電靶的途中與部分的高速空氣流發生猛烈碰撞,在碰撞過程中,因高能級電子的能量很大,會使空氣分子或原子外圍的電子發生解離,生成含有各式各樣的高能活性粒子,因此,在進行無水加工處理時,其可利用共構式噴嘴噴出含有電子、離子、自由基、激發原子或分子和未反應的分子等,而這些高能活性粒子之間除了會發生相互反應作用並伴有輻射能外,大部分均會與纖維織物表面發生劇烈的撞擊使能量獲得消散,因此,在消散過程中,它們對纖維織物表面的作用不僅會產生相當的自由基,還會對纖維織物表面進行氧化作用,進而促使非極性纖維織物表面增加大量的極性基團外,也可利用高速流動的低溫等離子體,將纖維織物表面上所含的天然雜質以及在紡織加工中施加的漿料和油汙等雜質進行去除,使纖維織物具有良好的吸濕、滲透效果,以滿足後續加工工序,因為一般傳統前處理工序長,化學藥品用量大,用水量較高,因此耗能高,廢水排放量大,生產效率較低。利用高速流動的低溫等離子體處理,具有良好的去雜清潔作用,可取代某些前處理化學濕加工工序,或經高速流動的低溫等離子體表面處理後,能採用較溫和的前處理工序即可縮短處理時間、減少化學助劑用量、降低處理溫度,從而降低水資源的耗用及汙染,提高生產效率,同時也能達到節 能減碳的目的。因此,在前處理加工中,若能利用高速流動的低溫等離子體技術,其具有重大的環保效益和經濟效益。
本發明的主要目的在於提供一種衝動式爆震波快速染色機,其可藉由一機多功性的技術領域機構進行各種纖維織物染色外,它還可以對各種纖維織物進行改性處理、退漿處理、精煉處理、漂白處理、生物酶處理、開纖處理、鬆弛處理、退色處理、退撚處理、蓬鬆處理、柔軟處理、原纖化處理、伸縮處理、消紋處理、修色處理等加工處理,達到方便、快速、有效、安全及節約染料、節約藥劑、節約能源、節約水資源,以清潔生產的方式降低環境汙染及便於實現自動化控制為目的。
本發明的主要目的在於提供一種衝動式爆震波快速染色機,在進行染色或其他加工處理時,其中,織物的循環移動動力,僅藉由一排共構式噴嘴所驅動,其可摒棄傳統機械式的動力帶布輪的傳動方式,同時,織物也可藉由共構式噴嘴所噴出的高速空氣流,自動完成摺疊作業,因此,也可摒棄傳統機械式的動力擺布方式,因此,織物在快速的循環移動中,不再受到動力帶布輪和動力擺布裝置的磨擦衝擊的損傷,也不再受到纖維織物與動力帶布輪所產生的移動速度不連續現象的發生,進而,可獲得更簡便的操控及均速移動的目的。
本發明的主要目的在於提供一種衝動式爆震波快速染色機,在進行染色或其他加工處理時,其中,纖維織物在進入集布槽前,除了可藉助氣力的擺動完成摺疊作業外,亦可藉由纖維織物瞬間所引發的氣擊效應產生強力的擺動現象,迅速將附著於纖維織物表面的殘留工作液,及游離纖維以及未反應的浮色染料或是其它固形物體進行強制性的驅離,使進入集布槽 的疊集織物均能全面獲得脫液降污及降低相互壓擠的重力,促使附著在纖維織物中殘留的工作液降到最低,以獲取最小液量的操作,因此,除了可利於快速處理的進行外,也可創造最小的操作液量和高濃度的處理為目的。
本發明的主要目的在於提供一種衝擊式爆震波快速染色機,在進行染色或其他加工處理時,其中,纖維織物可在乾態環境下,利用高速流動的低溫等離子體,進行退漿、精煉、表面改質、聚合和接枝,因此,除可提供無水加工處理外,更可提供纖維織物在加工時,獲得更寬闊的創作工藝空間為目的。
本發明的主要目的在於提供一種衝擊式爆震波快速染色機,其在進行染色或其他加工處理時,染料和處理劑可預先泵入無泵加料裝置的容器內,來對應處理槽內多變的壓力環境,染料和處理劑可利用位能的作用獲得高精度的補給,其除可不受到處理槽內的升溫或升壓的環境變化,影響補給所需的流量值外,也可省下在高揚程微小液量的泵送電能為目的。
本發明的主要目的在於提供一種衝擊式爆震波快速染色機,其中在導布管前端入口處可不須設置動力帶布輪,在導布管出口端也可不須設置機械式擺布裝置。因此,在操作時,除了可提供較安全的作業環境,讓操作人員不再受到動力帶布輪所帶來的精神壓迫感或傷害外,也可提供纖維織物不再受到動力帶布輪的所產生的滑動性磨擦,以及不同步所造成的纏車現象,織物在通過導布管時,也不必再受到機械式擺布裝置的作用,使移動速度不再受到約制為目的。
參看圖一至圖七,本發明的衝動式爆震波快速染色機包括有處理槽1、 集布槽2、纖維織物3、高壓電源設施5、導布管11、工作門孔12、反射作用基板13、U型迴轉板14、導向板15、鼓風機16、液滴收集板18、備料桶19、無泵加料裝置20、內側分離柵網21、外側分離柵網22、滑條23、網孔板24、上游落布區段31、分流口42、通路口43、回流口46、弧型分流管61、匯流通路管62、氣流輸送管路系統71、液流加壓循環泵浦72、加料泵浦73、上游入口處111、下游出口處112、擺布脫液機構113、共構式噴嘴121、氣浮噴嘴122、楔形間隙通路151、氣流回流管160、空氣加熱器161、氣流過濾器162、交流式氣流佈流裝置163、右進斜歧管164、左進斜歧管165、匯流口166、共構式分配管167、氣浮分配管168、空氣流量調節閥169、染液回流管170、分配口172、交流式液流佈流器173、右進歧管174、左進歧管175、均壓分配管176、分流孔178、噴流口179、收集導流溝槽181、導流管182、工作液收集板184、交流式氣流回流裝置190、單斜匯流管191、T字型的匯流回流管192、廢氣排出口及控制閥門200、新鮮空氣導入口及控制閥門201、流量調節閥203、加壓循環液流輸送管210、蒸氣輸入口及控制閥門211、其他氣體導入口及控制閥門212、工作液收集槽213、工作液回收及排出口閥門214、工作液篩濾器215、工作液熱交換器220、循環通路221、環狀形電靶12111、噴射管12121、更換式電擊棒12122、高壓電源連接端子12123、接地連接端子12124、液壓霧化噴嘴1216、液壓霧化噴嘴口12161、滑動閥桿12164、閥座12165、彈簧活塞12167、作動流體入口12169。
請同時參照圖一至圖三,為處理槽1的構造,其可以單槽式或並聯排列組成多槽式的處理槽1,在使用於高溫高壓時一般為圓形狀,而使用於常 溫常壓時可不受抗壓結構的限制,外形則可配合處理量及特殊加工需求或依照環境場地任意加高或增長處理槽1的容積空間。例如:圖二所示,為加高型的機種,其可獲得較大的處理量。例如圖三所示,為加長型的機種,其可對應特別容易發生摺痕的纖維織物3,其在外型及構造上為了對應無水加工環境,並能使纖維織物3移動順暢,以及材料成本的種種考量下,在實行時較適於圓形狀來達到最佳使用目的及最小的占地空間。如圖一所示,是適用於高低溫或高低壓,其形體則以英文字母中的O字為設計,因此,處理槽1內的集布槽2及導布管11兩者間則可沿著槽壁內側空間形成,構成一環形狀的循環通路。其中導布管11則設在集布槽2的正上方,以一同軸向配置。為便於說明,在此以順時鐘為纖維織物3循環移動方向,在九點鐘方向為處理槽1的前端,在三點鐘方向則為處理槽1的後端,處理槽1底部最低部位為六點鐘方向設有染液回流管170,在處理槽1內中央處空間部位設有氣流回流管160,在處理槽1前端槽壁上設有工作門孔12。
另外該導布管11上游入口處111則設在處理槽1前端槽壁內側空間與工作門孔12相鄰,與集布槽2下游出口相互連通,並位於工作門孔12近處,而該導布管11的下游出口處112則位於處理槽1的後端,位於與集布槽2上游相互連通,使導布管11與集布槽2前後兩端分別相互連通並構成一條寬闊的循環通路。其可提供纖維織物3在通路上以自由擴幅或開幅的方式進行染色或其他加工處理。在導布管11下方橫跨於通路左右兩側的水平管壁端面上,沿著通路方向,在上游和中游區段,均設有多個氣浮噴嘴122,在下游區段的截斷面上,則設有一排橫跨於通路左右兩側壁間,以並聯排列組合的共構式噴嘴121,請同時參照圖四A、B所示為共構式噴嘴121 的構造。在共構式噴嘴121的膨脹加速噴射管通路上的入口處1213上游部位,並設有液壓霧化噴嘴1216,該液壓霧化噴嘴1216由閥座12165和滑動閥桿12164所組成。為了達到精確的流量值,在正常情況下保持預設最佳開度,其噴射流量係由閥座12165與滑動閥桿12164的間隙截面積和液體壓力大小所決定。在滑動閥桿12164上並設有彈簧活塞12167機構,當液壓霧化噴嘴口阻塞時,其可利用空壓或液壓流體經由作動流體入口12169導入彈簧活塞12167機構的氣室內,使彈簧活塞12167機構中的氣缸壓力大於彈簧彈力,滑動閥桿12164可立即往後滑動,使間隙截面積變大,進而可將滯留在液壓霧化噴嘴口12161的游離纖維或其他固形物進行排除。在操作過程中,若要增大噴霧流量,其可藉由氣缸施加壓力大小與彈簧彈力之間取得平衡點,即可獲得所需的噴霧流量。
請參閱圖一、圖四A,在操作時,液壓霧化噴嘴1216可經由交流式液流佈流器173與加壓循環輸送管210與液流加壓循環泵浦72互相連接,藉由液流加壓循環泵浦72對染液或處理液施加壓力,將染液或處理液導入能產生強大剪斷力的液壓霧化噴嘴口12161中噴出而霧化,染液或處理液通常在加壓至5kg/cm2 以上即可獲得良好的霧化效果,在壓力越高溫度越高的情況下霧化效果會大幅度提高,為使霧化的染液或處理液保持運動能量提高衝擊力,噴霧角度則控制在較小角度的範圍內進行霧化,使破碎解離成微粒狀的染液或處理液均能充分分散在噴射管12121內與正在膨脹加速的高速空氣流混合,使霧化染液或處理液在通過共構式噴嘴口1211時,均能再度進行破碎解離形成更小的微粒,使與纖維織物3發生衝擊時,在纖維織物3表面上,均能獲得均量的染液或處理液及均衡的衝擊力。為了達到 更完善的清潔生產目的,在液壓霧化噴嘴口12161通路的中央處也可另行加設更換式電擊棒12122,請參閱圖四B所示,該更換式電擊棒12122設在液壓霧化噴嘴1216的滑動閥桿12164中央部位上與絕緣體的滑動閥桿12164構成一體,另一端則延伸至液壓霧化噴嘴1216體外側方呈高壓電源連接端子12123,其可經由電纜線於處理槽1外部的高壓電源設施5互相連接。在共構式噴嘴121通路上的噴射管12121管壁則改用絕緣體12121,使共構式噴嘴口1211構成環狀形電靶12111設置在絕緣體的噴射管中,其於共構式噴嘴121形成一體,在環狀形電靶12111上並設有接地連接端子12124,其可經由電纜線與地表互相連接。
在導布管11下側方橫跨於通路左右兩側的水平管壁的外側方空間,沿著通路方向在上游及中游區段相對於氣浮噴嘴122區域的入口處,設有氣浮分配管168,在氣浮分配管的上游入口處並設有空氣流量調節閥169。在共構式噴嘴121的入口處,位於氣浮分配管168的外側方空間,則設有共構式分配管167,在共構式分配管167的入口處,位於共構式分配管的外側方,並於處理槽1內接近中央部位,設有交流式氣流佈流裝置163,該交流式氣流佈流裝置163,請參閱圖一、圖五、圖五A和圖五B所示,其主要包括兩支相鄰對稱的左進斜歧管165和右進斜歧管164所組成,以處理槽1橫向為準,左進斜歧管165從左至右,右進斜歧管164從右到左,長度以導布管11的寬度同寬,若是在雙管導布管11,則以雙管導布管11的寬度同寬,若是在四管導布管11,則以四管導布管11的寬度同寬,其長度可依據導布管11的多少任意加寬或縮減,在斜歧管的斜側壁上沿著通路方向,各設有一排並聯排列組合的分流口42,在每一分流口42上各設有弧型分流 管61,弧型分流管61可經由幾何計算使上下錯列排列的各個分流管構成一排同一方向的通路口43均能藉由弧型分流管61的作用,使每一弧型分流管61的下游端出口,形成一排並聯排列呈同一方向的匯流口166,在匯流口166處的下游側端,設有匯流通路管62,其上游側端入口與匯流口166相互連通,下游側端出口則與共構式分配管167及氣浮分配管168相互連接連通。
請參照圖六,在相對於液壓霧化噴嘴1216的工作液入口12162處的下側方空間上,設有交流式液流佈流器173,請參閱圖一和圖六所示為交流式液流佈流器173的構造。其主要包括兩支相鄰排列對稱的左進歧管175和右進歧管174,和均壓分配管176,以處理槽1橫向為準,在均壓分配管176的左右側方,左進歧管175從左至右,右進歧管174從右到左,長度以導布管11的寬度同寬,若用在雙管導布管11,則以雙管導布管11的寬度同寬,若用在四管導布管11,則以四管導布管11的寬度同寬,其長度可依據導布管11的多少任意加寬或縮減,在左進歧管175和右進歧管174側壁上沿著下游方向,各設有一排分流孔178,在分流孔178與分流孔178間保持適當間隙,在兩支的分流孔178間,則以相對錯列排列方式構成兩排不同方向或錯開的噴流口179,在均壓分配管176上方側壁上,相對於液壓霧化噴嘴工作液入口12161,各設有分配口172其可藉由連通管與液壓霧化噴嘴1216相互連接成通路。
請同時參照圖一至圖三,在處理槽1中央部位,位於工作液收集板184的上側方另設有交流式氣流回流裝置190,如圖七、圖七A、圖七B所示,為交流式氣流回流裝置190的構造,其在結構上與交流式氣流佈流裝置163 非常接近,主要包括兩支相鄰對稱的單斜匯流管191和T字型的匯流回流管192,以處理槽1橫向為準,左側匯流管從左至右,右側匯流管從右到左,長度以導布管11的寬度同寬,若是在雙管導布管11,則以雙管導布管11的寬度同寬,若是在四管導布管11,則以四管導布管11的寬度同寬,其長度可依據導布管11的多少任意加寬或縮減,在單斜匯流管191的下方側壁上沿著通路方向,各設有一排並聯排列組合的回流口193。在單斜匯流管的下游出口端則藉由180度的連通迴轉管194與T字型的匯流回流管192的左右兩側端相互連接連通,使回流氣流均能在T字型中央出口處,再藉由氣流回流管160與鼓風機16相互連通。
因此,在操作時,液壓霧化噴嘴1216可利用交流式液流佈流器173的作用,使每一液壓霧化噴嘴1216,噴出相同的流量值。因此,在操作時,共構式噴嘴121可利用交流式氣流佈流裝置163的作用,使每一共構式噴嘴121和每一氣浮噴嘴122,噴出相同的流量值。因此,在操作時,其可利用共構式噴嘴121作為帶動織物3進行循環移動的主要動力源,在染色或其他加工時,可依纖維織物3特性及加工需求,將鼓風機16葉片的旋轉周期增大或減小,即可獲得所需的工作空氣流速及流量,同時也可利用氣浮分配管入口處的調節閥169依據纖維織物3的單位面積重量,使氣浮噴嘴122噴出適量的氣流,將纖維織物3浮起,讓纖維織物3獲得較平穩的氣流形成氣墊方式滑動,並促使纖維織物3與管壁間不發生磨擦接觸及擾動現象,以促進纖維織物3在進行快速移動時的阻力降至最小。因此,在共構式噴嘴121的作用下,會使噴出的高速空氣流,或是高速的霧化染液和處理劑,或是高速的低溫等離子體,或是高速的蒸氣流,或是其他氣體或液 體,均能以直接近距離方式噴向織物3下方表面上,在反射作用基板13的作用下,可促使纖維織物3產生激烈的波動,在反射作用基板13的作用下,會使高速空氣流受到反射作用基板13的端面牽引作用,由纖維織物3的下側方朝向下游方向推進,因而引發壓力差的作用,進而促使纖維織物3產生加速移動和波動運動,而在通過導布管11下側方橫跨於通路左右側壁間的水平管壁端面上,沿著通路方向在上游和中游區段的纖維織物3,會因纖維織物3的加速移動作用,使纖維織物3上表面邊界的空氣受到牽引作用,進而形成快速的流動的低壓區域,因此導致了纖維織物3在通過導布管11時,使纖維織物3不斷產生垂直向下的壓力,而每當纖維織物3連續不斷受到共構式噴嘴121推拉的驅動,除了促使纖維織物3在共構式噴嘴121的下游區段產生擴布效果外,同時也會牽動纖維織物3在快速通過導布管11上游及中游區段進行開幅狀的氣浮方式移動,緊靠在通路下方管壁端面上沿著通路朝向共構式噴嘴121方向移動。
請同時參照圖一至圖三,在共構式噴嘴121噴出方向的下游區段,位於導布管11通路出口的下側方與集布槽2上游落布區段31的入口內側方之間,設有U型迴轉板14,該U型迴轉板14的上游側端以階梯式方式搭接固定在共構式噴嘴121口的下側方,使U型迴轉板14上游外側端面構成平直的反射作用基板13,在U型迴轉板14的下游外側端面上,在落布區段31設有內側分離柵網21、外側分離柵網22,在導布管11通路的下游區段,位於共構式噴嘴121的上側方,設有導向板15,該導向板15的上游側端朝向導布管11上游側端延伸搭接在導布管11上側方管壁上,其下游端則與集布槽2落布區段31的外側分離柵網22相互連接,其可藉由導向板15的 作用,將導布管11通路的下游區段上、下側端間的空間形成漸縮的楔形間隙151,當纖維織物3通過楔形間隙151通路時,其可藉導向板15的下側端面與纖維織物3上側端面所產生的相對移動作用,促使導布管11內,將纖維織物3上方的空氣擠入楔形間隙產生壓力,因此,使得通過共構式噴嘴121的纖維織物3再度獲得向下的壓力作用,並可促使共構式噴嘴121在噴出高速空氣流與纖維織物3發生衝擊時,可獲得較大反作用力,也可促進纖維織物3在通過U型迴轉板14時,使纖維織物3上側端面的空氣流不斷提供較大的靜壓空氣流,其可提供纖維織物3在反射作用基板13與導向板15之間所產生的反射能量,均能傳遞至纖維織物3上,進而增大波動能量及波動頻率。
在導布管11下游出口處與集布槽2上游落布區段31上,並設有擺布脫液機構。該擺布脫液機構是由上述說明的U型迴轉板14、導向板15、內側分離柵網21、外側分離柵網22、液滴收集板18、工作液收集板184所組成,其中在集布槽2通路上游側端的落布區段31的內外側壁上,各設有內側分離柵網21和外側分離柵網22,內側分離柵網21上游側端設在U型迴轉板14與液滴收集板18互相連接的部位處,以較直立的方式設在集布槽2上游側端位於落布區段31內側方,其下游側端則與工作液收集板184的上游側端相互連接,在液滴收集板18的下游側端,則設有收集導流溝槽181,在收集導流溝槽181的下側壁上和工作液收集板184最低部位,則設有導流管182,其可將收集的工作液導入集布槽2下方排出口170排出。外側分離柵網22的上游側端則與導向板15的下游側端相互銜接,其下游側端則與集布槽2通路下側方的滑條23及網孔板24相互銜接,使集布槽2外側 方與處理槽1的內側壁間形成空氣流的循環通路221,其可引導由外側分離柵網22排出的空氣流由該循環通路221導入處理槽1前端的導布管11通路上。由外側分離柵網22所排出的液滴及游離纖維和其他不純固形物體,則可經由處理槽1的內側壁收集,並沿著壁面流向下方排出口170排出,導入工作液收集槽213內。在操作時,纖維織物3可藉導向板15提供強制轉向,使纖維織物形成彎曲端面,共構式噴嘴121所噴出的高速空氣流在纖維織物的下側方,沿著反射作動基板13端面及U型迴轉板14外側端面經由內側分離柵網21的上側方排出,同時可牽動正在往集布槽2方向墜落的纖維織物3,往內側分離柵網21移動,每當纖維織物受到內側分離柵網21阻攔時,就會瞬間阻斷空氣流往內側分離柵網21排出的通路,而使高速空氣流瞬間產生氣擊效應發展擴張勢能,迫使纖維織物3快速往外側分離柵網22方向移動和向落布區段31正下方持續發展,因此,在內側分離柵網21的纖維織物3會受到向下擴張氣流的作用,迫使纖維織物3由內側分離柵網21上側方往下側端移動,當纖維織物3離開內側分離柵網21的上側方時,即內側分離柵網21通路再度開啟,使受到U型迴轉板14作用的高速空氣流,再度回到內側分離柵網21的通路上排出,而上述的動作在操作時會持續反覆不斷的發生,因此纖維織物3在通過U型迴轉板14時會因高速空氣流的改變方向,使纖維織物3產生強力的擺動現象,在擺動的過程中,每當纖維織物3在進行反向擺動的瞬間,它會促使附著在纖維織物3表面上的殘留工作液引發強大的拉張力與反向運動的纖維織物3發生分離。因此,除了造成大量的殘留工作液以瞬間產生液滴的方式脫離織物3表面伴隨空氣流由內側分離柵網21和外側分離柵網22通路離開集布槽2 的落布區段31外,同時也能使掉入到集布槽2的纖維織物,並可藉由擺動作用順利完成摺疊的作業。
請同時參照圖一至圖三,在氣流回流管160路上,並設有氣流過濾器162、廢氣排出口及控制閥門200、新鮮空氣導入口及控制閥門201、在廢氣排出口及控制閥門200及新鮮空氣導入口及控制閥門201間並設有流量調節閥202,在加壓循環液流輸送管210上並設有蒸氣輸入口及控制閥門211和其他氣體導入口及控制閥門212,在處理槽1下側方最底處設有工作液收集槽213,及工作液回收或排出口閥門214,其可因製程需要任意控制各個導入或排出的閥門。
它還包括空氣加熱器161及氣流過濾器162,其分別連接在氣流輸送管71和氣流回流管160上,與鼓風機16構成通路。
因此,在進行染色或其他加工處理,處理槽1內的循環空氣及工作液和無泵加料裝置20或備料桶19的染液或處理液,可經由各自管路系統與鼓風機16和加料泵浦73相互連通,可供增壓空氣及加壓染液或處理劑均能在共構式噴嘴121的作用下噴出,同時也可使部分的增壓空氣分別經由氣浮噴嘴122噴出。
1‧‧‧處理槽
2‧‧‧集布槽
3‧‧‧纖維織物
5‧‧‧高壓電源設施
11‧‧‧導布管
12‧‧‧工作門孔
13‧‧‧反射作用基板
14‧‧‧U型迴轉板
15‧‧‧導向板
16‧‧‧鼓風機
18‧‧‧液滴收集板
19‧‧‧備料桶
20‧‧‧無泵加料裝置
21‧‧‧內側分離柵網
22‧‧‧外側分離柵網
23‧‧‧滑條
24‧‧‧網孔板
31‧‧‧上游落布區段
42‧‧‧分流口
43‧‧‧通路口
46‧‧‧回流口
61‧‧‧弧型分流管
62‧‧‧匯流通路管
71‧‧‧氣流輸送管
72‧‧‧液流加壓循環泵浦
73‧‧‧加料泵浦
111‧‧‧上游入口處
112‧‧‧下游出口處
113‧‧‧擺布脫液機構
121‧‧‧共構式噴嘴
122‧‧‧氣浮噴嘴
151‧‧‧楔形間隙通路
160‧‧‧氣流回流管
161‧‧‧空氣加熱器
162‧‧‧氣流過濾器
163‧‧‧交流式氣流佈流裝置
164‧‧‧右進斜歧管
165‧‧‧左進斜歧管
166‧‧‧匯流口
167‧‧‧共構式分配管
168‧‧‧氣浮分配管
169‧‧‧空氣流量調節閥
170‧‧‧染液回流管
172‧‧‧分配口
173‧‧‧交流式液流佈流器
174‧‧‧右進歧管
175‧‧‧左進歧管
176‧‧‧均壓分配管
178‧‧‧分流孔
179‧‧‧噴流口
181‧‧‧收集導流溝槽
182‧‧‧導流管
184‧‧‧工作液收集板
190‧‧‧交流式氣流回流裝置
191‧‧‧單斜匯流管
192‧‧‧T字型的匯流回流管
193‧‧‧排列組合的回流口
194‧‧‧連通回轉管
200‧‧‧廢氣排出口及控制閥門
201‧‧‧新鮮空氣導入口及控制閥門
202‧‧‧流量調節閥
203‧‧‧流量調節閥
210‧‧‧加壓循環液流輸送管
211‧‧‧蒸氣輸入口及控制閥門
212‧‧‧其他氣體導入口及控制閥門
213‧‧‧工作液收集槽
214‧‧‧工作液回收或排出口閥門
215‧‧‧工作液篩濾器
220‧‧‧工作液熱交換器
221‧‧‧循環通路
12111‧‧‧環狀形電靶
12121‧‧‧噴射管
12122‧‧‧更換式電擊棒
12123‧‧‧高壓電源連接端子
12124‧‧‧接地連接端子
1216‧‧‧液壓霧化噴嘴
12161‧‧‧液壓霧化噴嘴口
12162‧‧‧工作液入口
12164‧‧‧滑動閥桿
12165‧‧‧閥座
12167‧‧‧彈簧活塞
12169‧‧‧作動流體入口
圖一:其係為衝動式爆震波快速染色機的結構側面截面圖;圖二:其係為衝動式爆震波快速染色機的加高型的機種結構側面截面圖;圖三:其係為衝動式爆震波快速染色機的加長型的機種結構側面截面 圖;圖四A:其係為共構式噴嘴口的結構剖面圖;圖四B:其係為加設有更換式電擊棒共構式噴嘴口的結構剖面圖;圖五:其係為交流式氣流佈流裝置的立體圖;圖五A:其係為交流式氣流佈流裝置的結構剖面圖;圖五B:其係為雙管交流式氣流佈流裝置的結構剖面圖;圖六:其係為交流式液流佈流器的結構剖面圖。圖七:其係為交流式氣流回流裝置的立體圖;圖七A:其係為交流式氣流回流裝置的結構剖面圖;圖七B:其係為雙管交流式氣流回流裝置的結構剖面圖。
1‧‧‧處理槽
2‧‧‧集布槽
3‧‧‧纖維織物
5‧‧‧高壓電源設施
11‧‧‧導布管
12‧‧‧工作門孔
13‧‧‧反射作用基板
14‧‧‧U型迴轉板
15‧‧‧導向板
16‧‧‧鼓風機
18‧‧‧液滴收集板
19‧‧‧備料桶
20‧‧‧無泵加料裝置
21‧‧‧內側分離柵網
22‧‧‧外側分離柵網
23‧‧‧滑條
24‧‧‧網孔板
31‧‧‧上游落布區段
42‧‧‧分流口
43‧‧‧通路口
46‧‧‧回流口
61‧‧‧弧型分流管
62‧‧‧匯流通路管
71‧‧‧氣流輸送管
72‧‧‧加壓循環泵浦
73‧‧‧加料泵浦
111‧‧‧上游入口處
112‧‧‧下游出口處
113‧‧‧擺布脫液機構
121‧‧‧共構式噴嘴
122‧‧‧氣浮噴嘴
151‧‧‧楔形間隙通路
160‧‧‧氣流回流管
161‧‧‧空氣加熱器
162‧‧‧氣流過濾器
163‧‧‧交流式氣流佈流裝置
164‧‧‧右進斜歧管
165‧‧‧左進斜歧管
166‧‧‧匯流口
167‧‧‧共構式分配管
168‧‧‧氣浮分配管
169‧‧‧空氣流量調節閥
170‧‧‧染液回流管
172‧‧‧分配口
173‧‧‧交流式液流佈流器
174‧‧‧右進歧管
175‧‧‧左進歧管
176‧‧‧均壓分配管
178‧‧‧分流孔
179‧‧‧噴流口
181‧‧‧收集導流溝槽
182‧‧‧導流管
184‧‧‧工作液收集板
190‧‧‧交流式氣流回流裝置
191‧‧‧單斜匯流管
192‧‧‧T字型的匯流回流管
200‧‧‧廢氣排出口及控制閥門
201‧‧‧新鮮空氣導入口及控制閥門
202‧‧‧流量調節閥
210‧‧‧加壓循環液流輸送管
211‧‧‧蒸氣輸入口及控制閥門
212‧‧‧其他氣體導入口及控制閥門
213‧‧‧工作液收集槽
214‧‧‧工作液回收或排出口閥門
215‧‧‧工作液篩濾器
220‧‧‧工作液熱交換器
221‧‧‧循環通路

Claims (7)

  1. 一種衝動式爆震波快速染色機,其至少一個並排組合的處理槽(1),並且與氣流輸送管(71)、氣流回流管(160)、加壓循環液流輸送管(210)、染液回流管(170)相互連接連通,在每一個處理槽(1)內各設有一個可提供紡織品集疊的集布槽(2)及可提供紡織品加速移動的導布管(11),二者的前後兩端分別相互連通並構成一條寬闊的循環通路,可供紡織品在通路上以擴幅的方式快速完成染色及其他加工處理,其特徵在於包括有:氣浮噴嘴(122),該氣浮噴嘴(122)是由多數小孔通路所組成,其裝置於沿著該導布管(11)通路的上游及中游區段的下方管壁上,該氣浮噴嘴(122)藉由氣浮分配管(168)及氣流輸送管(71)、氣流回流管(160)與鼓風機(16)相互連接連通;共構式噴嘴(121),該共構式噴嘴(121)是由氣體噴射管(12121)和液壓霧化噴嘴(1216)所組成,其裝置於導布管(11)的下游區段下方管壁的截斷面上,接近導布管(11)出口處,以多個並排組合的一排共構式噴嘴(121),其可藉由共構式分配管(167)及氣流輸送管(71)、氣流回流管(160)及加壓循環液流輸送管(210)、染液回流管(170)與鼓風機(16)和加壓循環泵浦(72)相互連接連通;反射作動基板(13),該反射作動基板(13)其裝置於共構式噴嘴(121)的下游方向以階梯式方式搭接固定於共構式噴嘴(121)的下側方上;U型迴轉板(14),該U型迴轉板(14)其設置在反射作動基板(13)的下游側方是由反射作動基板(13)延伸構成的,以漸進方式構成弧線形 迴路;導向板(15),該導向板(15)其設置在共構式噴嘴(121)的上側方,其上游側端朝向導布管(11)上游側端方向延伸搭接在導布管(11)上側方管壁上,其下游側端則與集布槽(2)落布區段(31)的外側分離柵網(22)相互連接;液滴收集板(18),其設置在U型迴轉板(14)下游側端;收集導流溝槽(181),其設置在液滴收集板(18)的下游側端;導流管(182),其設置在收集導流溝槽(181)的下側壁上;內側分離柵網(21),其設置在上游側端設在U型迴轉板(14)與液滴收集板(18)互相連接的部位處,以垂直或接近垂直的方式設立在集布槽(2)上游側端的落布區段(31)內側處;外側分離柵網(22)的上游側端則設在導向板(15)的下游端,其下游側端則與集布槽通路下側方的滑條(23)及網孔板(24)相互連接;工作液收集板(184),其設置在內側分離柵網(21)下游側端,位於集布槽(2)通路的上側方。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之衝動式爆震波快速染色機,其中進一步包括在該共構式噴嘴(121)的噴射管(12121)中央通路上,入口處(1213)上游側端設有液壓霧化噴嘴(1216),在液壓霧化噴嘴口(12161)通路的中央處設有更換式電擊棒(12122),其中放電尖端位在液壓霧化噴嘴口(12161)中央處,另一端則延伸至液壓霧化噴嘴(1216)體外側方,並設有高壓連接端子(12123)其經由電纜線與高壓電源設施(5)互相連接,在共構式噴嘴口(1211)上設有環狀型電靶(12111),並設有一接地連接端 子(12124)其與共構式噴嘴口(1211)形成共構體,其經由電纜線於地表互相連接。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之衝動式爆震波快速染色機,其中進一步包括,在液壓霧化噴嘴(1216)與加壓循環液流輸送管(210)之間,設置有交流式液流佈流器(173),該交流式液流佈流器(173)包括兩支相鄰排列對稱的左進歧管(175)和右進歧管(174),和均壓分配管(63),以處理槽(1)橫向為準,在均壓分配管(63)的左右側方,左進歧管(175)從左至右,右進歧管(174)從右到左,長度以導布管(11)的寬度同寬,若用在雙管導布管(11),則以雙管導布管(11)的寬度同寬,若用在四管導布管(11),則以四管導布管(11)的寬度同寬,其長度可依據導布管(11)的多少任意加寬或縮減,在左進歧管(175)和右進歧管(174)側壁上沿著下游方向,各設有一排分流孔(178),在分流孔(178)與分流孔(178)間保持適當間隙,在兩支的分流孔(178)間,則以相對錯列排列方式構成兩排不同方向或錯開的噴流口(179),在均壓分配管(176)上方側壁上,相對於液壓霧化噴嘴(1216)的工作液入口處(12161),各設有出口(172)其可藉由連通管與液壓霧化噴嘴(1216)相互連接成通路。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之衝動式爆震波快速染色機,其中進一步包括,在氣浮噴嘴(122)和共構式噴嘴(121)與氣流輸送管(71)之間設置有交流式氣流佈流裝置(163),該交流式氣流佈流裝置(163)包含兩支相鄰對稱的左進斜歧管(165)和右進斜歧管(164)所組成,以處理槽(1)橫向為準,左進斜歧管(165)從左至右,右進斜歧管(164)從右到左,長度以導布管(11)的寬度同寬,若是在雙管導布管(11),則以雙管導布管(11) 的寬度同寬,若是在四管導布管(11),則以四管導布管(11)的寬度同寬,其長度可依據導布管(11)的多少任意加寬或縮減,在斜歧管的斜側壁上沿著通路方向,各設有一排並聯排列組合的分流口(42),在每一分流口(42)上各設有弧型分流管(61),弧型分流管(61)可經由幾何計算使上下錯列排列的各個分流管構成一排同一方向的通路口(43)均能藉由弧型分流管(61)的作用,使每一弧型分流管(61)的下游端出口,形成一排並聯排列呈同一方向的匯流口(166),在匯流口(166)處的下游側端出口則分別與共構式分配管(167)及氣浮分配管(168)相互連接連通,在氣浮分配管(168)入口處設有氣流調節閥門(169)。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之衝動式爆震波快速染色機,其中進一步包括,在處理槽(1)中央,位於工作液收集板(184)的下游側方與氣流回收管(160)之間設置有交流式氣流回流裝置(190),該交流式氣流回流裝置(190),主要包括兩支相鄰對稱的單斜匯流管(191)和T字型的匯流回流管(192),以處理槽(1)橫向為準,左側匯流管從左至右,右側匯流管從右到左,長度以導布管(11)的寬度同寬,若是在雙管導布管(11),則以雙管導布管(11)的寬度同寬,若是在四管導布管(11),則以四管導布管(11)的寬度同寬,其長度可依據導布管(11)的多少任意加寬或縮減,在單斜匯流管(191)的下方側壁上沿著通路方向,各設有一排並聯排列組合的回流口(193),在單斜匯流管的下游出口端則藉由180度的連通迴轉管(194)與T字型的回流管(192)的左右兩側端相互連接連通,使回流氣流均能在T字型中央出口處,再藉由回流輸送管(160)與鼓風機(16)相互連通。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之衝動式爆震波快速染色機,其中該鼓風機(16)的吸入口上游通路上設有新空氣導入口(201)及廢氣排出口及控制閥門(200),以及處理槽(1)下側方最底處的處理液回收或排出口,在各導入及排出口上各設有控制閥門,其可依製程需要任意控制。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之衝動式爆震波快速染色機,另外包含有空氣熱交換器(161)及氣流過濾器(162),和工作液熱交換器(220)及工作液篩濾器(215),其分別連接在氣流輸送管(71)、氣流回流管(160)及加壓循環液流輸送管(210)、染液回流管(170)上。
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