要求申請?zhí)枮?1/928,611并且于2014年1月17日遞交的美國臨時專利的優(yōu)先權(quán)。

技術(shù)領(lǐng)域和

背景技術(shù)：

本發(fā)明涉及預(yù)處理試劑、化學(xué)制劑、加工助劑和處理劑在纖維、服裝或其他不連續(xù)織物和織物材料(在該處被可替代地稱為“織物基材”)上的應(yīng)用，以及在對織物基材染色之前實(shí)現(xiàn)這些應(yīng)用的相關(guān)裝置。本發(fā)明使得織物基材的染色比在此之前使用更少的染料、時間、水和能源。

本發(fā)明的一個目的在于提供一種將預(yù)處理試劑、化學(xué)制劑、加工助劑和處理劑應(yīng)用到纖維、服裝或其他不連續(xù)織物上的方法。本發(fā)明的另一個目的在于提供實(shí)現(xiàn)該方法的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及例如包含環(huán)氧銨基化合物和堿性催化劑的溶液在纖維、服裝或其他由棉花或其他纖維素材料制成的非連續(xù)織物上的應(yīng)用。參見例如在2014年7月31日作為WO 2014/116230 Al公開的國際專利申請PCT/US2013/023180，其公開內(nèi)容在此處被全部并入本文。在完成處理之后，永久的陽離子染色位置由此附接到纖維素材料的分子。這些染色位置的形成允許織物基材被更高效地和更完全地染色，而不必使用腐蝕的浸鹽和高溫。擦洗、漂洗以及大量的化學(xué)制劑和水的伴隨使用被大幅減少。與傳統(tǒng)的染色處理相比，該整個工藝節(jié)省了大量的水、能量、時間和染料。結(jié)果為實(shí)現(xiàn)良好效果的生態(tài)有益的以及高效的方法。

用于在纖維素材料的分子上形成染色位置的方法或工藝使用對類似于在洗衣店產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用的裝置的改變。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，隧道式洗滌機(jī)的部件被使用。隧道式洗滌機(jī)為連續(xù)的洗滌裝置，其便利地包括在 輸入端上的裝載組件、數(shù)個模塊化的洗滌和漂洗隔間以及例如液壓機(jī)的脫水器，以在出口端處脫離多余的液體。脫水之后的織物材料被轉(zhuǎn)移到干燥單元以完成所述工藝。

隧道式洗滌機(jī)自身不是一種用于形成染色位置的高效或經(jīng)濟(jì)的裝置。然而，通過將裝載和浸漬器模塊與液壓機(jī)獨(dú)特地相結(jié)合以及獲取和再利用多余的溶液，實(shí)現(xiàn)了一種經(jīng)濟(jì)的、生態(tài)有效的、可持續(xù)的將液體應(yīng)用到非連續(xù)織物的方法。中間的洗滌和漂洗模塊可以相應(yīng)地被除去，得到一個快速地和有效地執(zhí)行預(yù)加工程序的新裝置。在一個有限的時間內(nèi)，浸漬的織物基材被儲存或“批處理”(例如在室溫下為8-24小時)，直到纖維素材料和預(yù)處理溶液之間的反應(yīng)完成，在纖維素織物基材的分子上形成染色位置。批處理為進(jìn)行該反應(yīng)的最節(jié)能的方法。染色位置形成工藝也可以通過加熱、汽蒸、或?qū)⒔n的織物在周密控制和監(jiān)控的條件下染色而被加速。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，在織物染色之前預(yù)處理織物的方法包括，將織物裝載到容器中和使用預(yù)處理化學(xué)制劑浸漬織物的步驟。浸漬的織物和過多的溶液被轉(zhuǎn)移到液壓機(jī)中，該液壓機(jī)類似于在洗衣店中使用隧道式洗滌單元脫水的類型。需要過多的化學(xué)溶液以保證被處理的織物基材的總體浸漬。壓力機(jī)被結(jié)合并且均勻地擠壓織物基材以在整個織物基材上均等地分布化學(xué)制劑并且產(chǎn)生以重量計(jì)算為大約65％到140％之間的預(yù)定水分含量。過多的化學(xué)制劑被從織物基材提取并且重復(fù)地再循環(huán)回到容器中以與一個或多個后來裝載的織物基材反應(yīng)。然后，包含剩余的被吸收和擠壓的化學(xué)溶液的織物基材被以與上面描述的同樣的方式批處理以形成染色位置。

附圖說明

當(dāng)參照附圖閱讀本發(fā)明的下述詳細(xì)描述時本發(fā)明被最好地理解，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的對織物進(jìn)行預(yù)處理的方法的流程圖；并且

圖2為通常用于使用隧道式洗滌單元進(jìn)行脫水的類型的壓力機(jī)的剖視圖。

圖3、4、5為相繼的視圖，分別示出在圖2的壓力機(jī)的操作中的基材 裝載、按壓以及卸載。

具體實(shí)施方式

具體的參見附圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選的實(shí)施例的方法和裝置。工藝以裝載和浸漬步驟開始，其中可以是纖維、紡紗或諸如針織品的編織品或其他衣服的織物基材被裝載進(jìn)容器中，在容器中物品在浸漬器單元中在具有預(yù)處理化學(xué)制劑的情況下被翻滾、擺動或以其他方式進(jìn)行機(jī)械攪動，以保證對織物基材的完整和徹底的浸潤到達(dá)完全飽和點(diǎn)。因此，纖維素織物材料被包含陽離子分子、堿性催化劑和浸潤表面活性劑的溶液所浸漬。浸漬導(dǎo)致化學(xué)溶液浸漬織物基材的100％，從而形成最大數(shù)量的可用于處理的染色位置。容器的類型至關(guān)重要，使得所有的織物基材暴露于化學(xué)溶液中并吸收該化學(xué)溶液。被溶液浸漬并且被按壓到預(yù)定的水分含量的織物基材被批處理以允許反應(yīng)形成永久的陽離子位置。

還如圖1所示，浸漬的織物材料從容器卸載并且經(jīng)由如圖3所示的滑動裝置10被放置進(jìn)入壓力機(jī)中，壓力機(jī)例如為如圖2所示的液壓機(jī)1。例如在商業(yè)洗衣店里配置的類型的液壓機(jī)為適合于適應(yīng)在本發(fā)明中的使用的裝置的典型。如圖3-5所示，液壓機(jī)具有撓性的充滿水的膜2，膜2被布置于活塞3和浸漬的織物4之間。如依次地在圖3、4和5中所示出的那樣，當(dāng)活塞3結(jié)合浸漬的織物基材4時，撓性膜2與在壓力機(jī)隔間中的織物基材束的形狀和外形一致。這使得整個織物基材4上的壓力相等。結(jié)果是當(dāng)基材4被擠壓出過多的化學(xué)溶液時，溶液在整個基材4中均勻分布。

參見附圖3，當(dāng)活塞3初始地位于上部位置處并且模具5在下部位置處位于工作臺6上時，進(jìn)行壓力機(jī)1的裝載。帶7被關(guān)掉。在圖3、4和5中部分地示出的裝置的浸漬器模塊接收釋放信號：壓力機(jī)準(zhǔn)備被裝載。模具5裝載有來自裝置的浸漬器模塊的一定量的織物基材4。用于滑動裝置的光電屏障LSI監(jiān)測裝載。在織物基材通過之后，一旦滑動裝置為清空的，按壓開始。

參見附圖4，通過致動壓力閥Y5而啟動液壓功能。使用閥Y4，活塞自身下降。如果膜與織物基材接觸，則壓力開關(guān)B5切換到“緩慢下降”。由于洗滌的預(yù)先壓縮(即在開始時少量壓力的均勻施加)，操作壓力增加 直到達(dá)到進(jìn)氣壓力B7.2。同時，借助于閥Y6轉(zhuǎn)換到“按壓”功能。壓力增加，直到在相關(guān)的程序中預(yù)先選定的膜壓力被達(dá)到。在織物基材上的作用持續(xù)到按壓時間結(jié)束，該按壓時間也已經(jīng)在程序中被預(yù)先選定。壓力開關(guān)B5監(jiān)測在按壓步驟中的膜壓力。

除了在之前的段落中提及的液壓和按壓功能外，液壓機(jī)的三個輔助功能：即物品高度、分階段按壓和通風(fēng)也可被程控。

參見圖5，首先具有借助于液壓泵(未示出)的壓力的降低。這被壓力開關(guān)B7.1所監(jiān)控?；钊?向上縮回到帶7上方的中間位置，這使得松開被壓出的織物基材4。(注意滑動裝置10被示出從其實(shí)際位置移位，以更清晰地示出活塞8的移動)。如果用于保持織物基材的帶準(zhǔn)備好，則模具借助于閥Y1向上移動。活塞8繼續(xù)向上移動(Y3)直到其到達(dá)位置“在頂部處停止”。傳送帶7被致動。光電屏障LS2監(jiān)測織物基材4的通過。在織物基材已經(jīng)離開所述帶并且?guī)б呀?jīng)停止后，模具借助于閥Y2向下移動并且返回到其下部位置。在液壓系統(tǒng)中壓力過大的情況下壓力開關(guān)B7.3將壓力機(jī)關(guān)閉。

需要注意的是帶可被液體滲透，并且否則允許過多的液體流入到槽具9中。在形成染色位置的具體情況下，過多的環(huán)氧/堿性溶液被獲取并且優(yōu)選地在短時間內(nèi)再次使用。通過將在壓力機(jī)中提取的該過多體積的液體再引入并且通過管道再返還到在其中對織物基材進(jìn)行裝載和浸漬的容器中，無需將該液體排放進(jìn)入污水管道系統(tǒng)、河流或其他排放容器中。實(shí)際上，因此，未被吸收的化學(xué)溶液以這種方法被獲取并且再循環(huán)進(jìn)入浸漬器單元中。有必要以一定速度將額外的化學(xué)制劑添加到浸漬單元中，所述速度足以替換被先前的一批織物基材保持的化學(xué)溶液并且將濃度保持在一個確保適當(dāng)處理的水平?；瘜W(xué)液體供給系統(tǒng)實(shí)際上為一個“封閉”的系統(tǒng)，其中再循環(huán)的液體借助于管道被重復(fù)地再循環(huán)到容器中，如果需要該管道可以被附接到中間容器，以用于在再循環(huán)的化學(xué)溶液被再引入到浸漬器單元中之前儲存所述再循環(huán)的化學(xué)溶液。通過再次獲取并且再次使用如圖1所示的溶液，除了充分地降低了對環(huán)境的生態(tài)環(huán)境負(fù)擔(dān)之外，可以削減該工藝的超過80％的成本。

再次參見附圖1，在按壓織物基材以提取將被再循環(huán)的液體之后，在 沒有空氣存在的情況下，在一段時間內(nèi)，基材被儲存或被“批處理”，以允許預(yù)處理化學(xué)制劑從而充分地形成期望的染色位置。被處理的織物材料典型地在室溫下被儲存從8小時到24小時的時間段。因?yàn)榭諝饪梢灾谢蛘弑苊庑纬扇旧恢玫姆磻?yīng)，所以批處理必須在沒有空氣的情況下進(jìn)行。對溶液配方的調(diào)整可以延長中和發(fā)生之前的時間，但是典型地，期望在真空或惰性氣體氛圍中進(jìn)行儲存。由于這個原因，織物在儲存和/或加熱期間可以被緊密地塞進(jìn)包里、筒里或容器中以將對空氣的有害暴露降到最低程度。通過在嚴(yán)格控制的條件下施加熱可以縮短或消除批處理的時間?！肮袒睏l件也必須在沒有空氣的情況下被周密地監(jiān)控并且調(diào)整。

一旦化學(xué)浸漬和批處理工藝完成，織物基材可以通過使用第二隧道式洗滌機(jī)以經(jīng)濟(jì)和高效益的方式如圖1所示地被中和、洗滌和干燥，所述第二隧道式洗滌機(jī)被更改以有效地處理相關(guān)類型的織物基材。典型地，該工藝通過滾筒式干燥完成。如果需要，合適的干燥機(jī)，包括無線電射頻、連續(xù)氣體或微波類型的干燥機(jī)，可以被應(yīng)用到該工藝中。

預(yù)處理的織物基材如今為進(jìn)一步的處理做好準(zhǔn)備，進(jìn)一步的處理例如紡織成紗，和/或以生態(tài)地有益的和高效的方式染色。

用于將預(yù)處理、加工助劑和處理劑應(yīng)用到纖維、服裝或其他不連續(xù)織物上的方法和裝置、以及實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的相關(guān)的裝置已經(jīng)參照具體的實(shí)施例和示例被描述。在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，本發(fā)明的各種細(xì)節(jié)可以被改變。進(jìn)一步地，提供上面的對于本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例和實(shí)施本發(fā)明的最佳方式的描述的目的只是為了說明而不是為了限制本發(fā)明的范圍，該范圍在下面的權(quán)利要求中限定。