用于预处理非连续织物的方法和装置与流程

要求申请号为61/928,611并且于2014年1月17日递交的美国临时专利的优先权。

技术领域和

背景技术：

本发明涉及预处理试剂、化学制剂、加工助剂和处理剂在纤维、服装或其他不连续织物和织物材料(在该处被可替代地称为“织物基材”)上的应用，以及在对织物基材染色之前实现这些应用的相关装置。本发明使得织物基材的染色比在此之前使用更少的染料、时间、水和能源。

本发明的一个目的在于提供一种将预处理试剂、化学制剂、加工助剂和处理剂应用到纤维、服装或其他不连续织物上的方法。本发明的另一个目的在于提供实现该方法的装置。

技术实现要素：

本发明涉及例如包含环氧铵基化合物和碱性催化剂的溶液在纤维、服装或其他由棉花或其他纤维素材料制成的非连续织物上的应用。参见例如在2014年7月31日作为WO 2014/116230 Al公开的国际专利申请PCT/US2013/023180，其公开内容在此处被全部并入本文。在完成处理之后，永久的阳离子染色位置由此附接到纤维素材料的分子。这些染色位置的形成允许织物基材被更高效地和更完全地染色，而不必使用腐蚀的浸盐和高温。擦洗、漂洗以及大量的化学制剂和水的伴随使用被大幅减少。与传统的染色处理相比，该整个工艺节省了大量的水、能量、时间和染料。结果为实现良好效果的生态有益的以及高效的方法。

用于在纤维素材料的分子上形成染色位置的方法或工艺使用对类似于在洗衣店产业中应用的装置的改变。在本发明的一个实施例中，隧道式洗涤机的部件被使用。隧道式洗涤机为连续的洗涤装置，其便利地包括在 输入端上的装载组件、数个模块化的洗涤和漂洗隔间以及例如液压机的脱水器，以在出口端处脱离多余的液体。脱水之后的织物材料被转移到干燥单元以完成所述工艺。

隧道式洗涤机自身不是一种用于形成染色位置的高效或经济的装置。然而，通过将装载和浸渍器模块与液压机独特地相结合以及获取和再利用多余的溶液，实现了一种经济的、生态有效的、可持续的将液体应用到非连续织物的方法。中间的洗涤和漂洗模块可以相应地被除去，得到一个快速地和有效地执行预加工程序的新装置。在一个有限的时间内，浸渍的织物基材被储存或“批处理”(例如在室温下为8-24小时)，直到纤维素材料和预处理溶液之间的反应完成，在纤维素织物基材的分子上形成染色位置。批处理为进行该反应的最节能的方法。染色位置形成工艺也可以通过加热、汽蒸、或将浸渍的织物在周密控制和监控的条件下染色而被加速。

根据本发明的一个实施例，在织物染色之前预处理织物的方法包括，将织物装载到容器中和使用预处理化学制剂浸渍织物的步骤。浸渍的织物和过多的溶液被转移到液压机中，该液压机类似于在洗衣店中使用隧道式洗涤单元脱水的类型。需要过多的化学溶液以保证被处理的织物基材的总体浸渍。压力机被结合并且均匀地挤压织物基材以在整个织物基材上均等地分布化学制剂并且产生以重量计算为大约65％到140％之间的预定水分含量。过多的化学制剂被从织物基材提取并且重复地再循环回到容器中以与一个或多个后来装载的织物基材反应。然后，包含剩余的被吸收和挤压的化学溶液的织物基材被以与上面描述的同样的方式批处理以形成染色位置。

附图说明

当参照附图阅读本发明的下述详细描述时本发明被最好地理解，其中：

图1为根据本发明的一个实施例的对织物进行预处理的方法的流程图；并且

图2为通常用于使用隧道式洗涤单元进行脱水的类型的压力机的剖视图。

图3、4、5为相继的视图，分别示出在图2的压力机的操作中的基材 装载、按压以及卸载。

具体实施方式

具体的参见附图，示出了根据本发明的一个优选的实施例的方法和装置。工艺以装载和浸渍步骤开始，其中可以是纤维、纺纱或诸如针织品的编织品或其他衣服的织物基材被装载进容器中，在容器中物品在浸渍器单元中在具有预处理化学制剂的情况下被翻滚、摆动或以其他方式进行机械搅动，以保证对织物基材的完整和彻底的浸润到达完全饱和点。因此，纤维素织物材料被包含阳离子分子、碱性催化剂和浸润表面活性剂的溶液所浸渍。浸渍导致化学溶液浸渍织物基材的100％，从而形成最大数量的可用于处理的染色位置。容器的类型至关重要，使得所有的织物基材暴露于化学溶液中并吸收该化学溶液。被溶液浸渍并且被按压到预定的水分含量的织物基材被批处理以允许反应形成永久的阳离子位置。

还如图1所示，浸渍的织物材料从容器卸载并且经由如图3所示的滑动装置10被放置进入压力机中，压力机例如为如图2所示的液压机1。例如在商业洗衣店里配置的类型的液压机为适合于适应在本发明中的使用的装置的典型。如图3-5所示，液压机具有挠性的充满水的膜2，膜2被布置于活塞3和浸渍的织物4之间。如依次地在图3、4和5中所示出的那样，当活塞3结合浸渍的织物基材4时，挠性膜2与在压力机隔间中的织物基材束的形状和外形一致。这使得整个织物基材4上的压力相等。结果是当基材4被挤压出过多的化学溶液时，溶液在整个基材4中均匀分布。

参见附图3，当活塞3初始地位于上部位置处并且模具5在下部位置处位于工作台6上时，进行压力机1的装载。带7被关掉。在图3、4和5中部分地示出的装置的浸渍器模块接收释放信号：压力机准备被装载。模具5装载有来自装置的浸渍器模块的一定量的织物基材4。用于滑动装置的光电屏障LSI监测装载。在织物基材通过之后，一旦滑动装置为清空的，按压开始。

参见附图4，通过致动压力阀Y5而启动液压功能。使用阀Y4，活塞自身下降。如果膜与织物基材接触，则压力开关B5切换到“缓慢下降”。由于洗涤的预先压缩(即在开始时少量压力的均匀施加)，操作压力增加 直到达到进气压力B7.2。同时，借助于阀Y6转换到“按压”功能。压力增加，直到在相关的程序中预先选定的膜压力被达到。在织物基材上的作用持续到按压时间结束，该按压时间也已经在程序中被预先选定。压力开关B5监测在按压步骤中的膜压力。

除了在之前的段落中提及的液压和按压功能外，液压机的三个辅助功能：即物品高度、分阶段按压和通风也可被程控。

参见图5，首先具有借助于液压泵(未示出)的压力的降低。这被压力开关B7.1所监控。活塞3向上缩回到带7上方的中间位置，这使得松开被压出的织物基材4。(注意滑动装置10被示出从其实际位置移位，以更清晰地示出活塞8的移动)。如果用于保持织物基材的带准备好，则模具借助于阀Y1向上移动。活塞8继续向上移动(Y3)直到其到达位置“在顶部处停止”。传送带7被致动。光电屏障LS2监测织物基材4的通过。在织物基材已经离开所述带并且带已经停止后，模具借助于阀Y2向下移动并且返回到其下部位置。在液压系统中压力过大的情况下压力开关B7.3将压力机关闭。

需要注意的是带可被液体渗透，并且否则允许过多的液体流入到槽具9中。在形成染色位置的具体情况下，过多的环氧/碱性溶液被获取并且优选地在短时间内再次使用。通过将在压力机中提取的该过多体积的液体再引入并且通过管道再返还到在其中对织物基材进行装载和浸渍的容器中，无需将该液体排放进入污水管道系统、河流或其他排放容器中。实际上，因此，未被吸收的化学溶液以这种方法被获取并且再循环进入浸渍器单元中。有必要以一定速度将额外的化学制剂添加到浸渍单元中，所述速度足以替换被先前的一批织物基材保持的化学溶液并且将浓度保持在一个确保适当处理的水平。化学液体供给系统实际上为一个“封闭”的系统，其中再循环的液体借助于管道被重复地再循环到容器中，如果需要该管道可以被附接到中间容器，以用于在再循环的化学溶液被再引入到浸渍器单元中之前储存所述再循环的化学溶液。通过再次获取并且再次使用如图1所示的溶液，除了充分地降低了对环境的生态环境负担之外，可以削减该工艺的超过80％的成本。

再次参见附图1，在按压织物基材以提取将被再循环的液体之后，在 没有空气存在的情况下，在一段时间内，基材被储存或被“批处理”，以允许预处理化学制剂从而充分地形成期望的染色位置。被处理的织物材料典型地在室温下被储存从8小时到24小时的时间段。因为空气可以中或者避免形成染色位置的反应，所以批处理必须在没有空气的情况下进行。对溶液配方的调整可以延长中和发生之前的时间，但是典型地，期望在真空或惰性气体氛围中进行储存。由于这个原因，织物在储存和/或加热期间可以被紧密地塞进包里、筒里或容器中以将对空气的有害暴露降到最低程度。通过在严格控制的条件下施加热可以缩短或消除批处理的时间。“固化”条件也必须在没有空气的情况下被周密地监控并且调整。

一旦化学浸渍和批处理工艺完成，织物基材可以通过使用第二隧道式洗涤机以经济和高效益的方式如图1所示地被中和、洗涤和干燥，所述第二隧道式洗涤机被更改以有效地处理相关类型的织物基材。典型地，该工艺通过滚筒式干燥完成。如果需要，合适的干燥机，包括无线电射频、连续气体或微波类型的干燥机，可以被应用到该工艺中。

预处理的织物基材如今为进一步的处理做好准备，进一步的处理例如纺织成纱，和/或以生态地有益的和高效的方式染色。

用于将预处理、加工助剂和处理剂应用到纤维、服装或其他不连续织物上的方法和装置、以及实现根据本发明的方法的相关的装置已经参照具体的实施例和示例被描述。在不脱离本发明的范围的情况下，本发明的各种细节可以被改变。进一步地，提供上面的对于本发明的优选的实施例和实施本发明的最佳方式的描述的目的只是为了说明而不是为了限制本发明的范围，该范围在下面的权利要求中限定。