利用氨或者其它液体处理纺织材料的方法和机器的制作方法

专利名称：利用氨或者其它液体处理纺织材料的方法和机器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于利用氨对纺织材料进行处理的方法，尤其是成卷的织物或者纱线。此类方法通常被称作丝光工艺。更为一般地说，本发明涉及一种用于利用液体在低的冷凝温度下对纺织品或者材料进行处理的方法。
本发明还涉及一种用于处理纺织材料的机器。
背景技术：
丝光工艺是一种用于由纤维素纤维，尤其是棉，制成的织物和纱线的典型处理方法，其给予了所述材料一系列优点，比如-增强光泽和亲水性，-增强尺寸稳定性，-增强染色生产率，-改善和强化后续的整理处理(即抗皱处理)。
目前，丝光工艺通过利用碱，通常是苛性钠来完成，其决定了-纤维的收缩量和膨胀量，-增强抗拉强度，-降低抗挠强度和抗扭强度。
纤维的截面被从椭圆形转变成圆形，由此容许通过提高光反射性而增强光泽。可选择地，液态氨可以被用作丝光工艺的化学制剂。
利用液态氨对棉织物进行处理是一种整理工序，其通过根置于纤维中的结构变化影响织物的纺织性能。这种工序具有值得注意的发展潜力；往往会想到使得通过浸泡在液态氨中进行丝光处理所需的接触时间非常短暂(通常小于一秒钟)。在此类织物的处理过程中，织物通常被浸渍液态氨的重量百分比不低于100％，并且快速干燥以在变得无法被接受之前限制引起的特别快速的收缩工艺。
根据不同的研究所完成研究的现有技术可知，利用液氨处理能够获得特殊的丝光效果，其是利用苛性钠完成的传统丝光工艺所不能获得的，更别说提高染色和整理工序(抗皱性能、增强纤维强度，纤维的溶胀性和光泽)的更好的质量，以及在舒适性和功能上以及成品的美观上也获得一个提高。
一种用氨的丝光机器在US-A-3980429中被描述。在这些机器中，织物被连续地喂入并且移动穿过装配有一个浸渍浴的室，其中织物被浸渍变得充满氨。干燥装置，典型地以加热辊的形式，使氨从织物上蒸发，设置在浸渍浴的下游。在织物经过加热辊之前，织物被加压以消除被浸渍的氨的一部分。一种复杂的系统被提供用于回收和随后的气态氨的液化以使液化的氨回到浸渍浴。
由于在大气压力下在-33℃的条件下蒸发而很难联想到应用液态氨，所以目前在这个技术上可用的机器很少。这使机器的结构复杂并且导致了相关的安全问题以及加工废料的处理。因此，这种机器很复杂而且昂贵。
间断的丝光机器最近被提出。在这些机器中，卷绕在一个辊上的成卷的织物被设置在一个封闭的室中，在那里织物被渐渐地退绕，浸渍在一个包含液态氨的浸渍浴中，干燥和在一个卷取辊上再卷绕。这种类型的一种间断工作的机器在ITB中国际纺织公告6/99，48页，C.Meyer《Nuovo procedimento di trattamento discontinuo conammoniaca》(利用氨间断处理的新方法)和下面的内容被描述。
在间断工作的机器中也必须回收和液化气态的氨。
氨高的毒性使为了回收和液化的步骤尤其复杂和关键。

发明内容
本发明的目的是提供一种能够克服上述缺陷的方法和机器。更特别的是，根据第一方面，本发明的目的是提供一种使得利用氨进行丝光处理简化和便宜的方法，和本质上更安全，并且更普通的说是一种方法，其中纺织品被浸渍在大气压力下在较低温度下冷凝的物品。
根据一个不同的方面，本发明的目的是提供一种简单而容易操作的机器，并且更便宜和安全，利用氨进行丝光处理或其它处理意味着利用在大气压下在较低温度下冷凝的物品浸渍纺织材料。
本发明的方法在权利要求1中加以限定，本发明的机器在权利要求20中加以限定。从属权利要求限定了本发明的特征以及非限制性优选实施例。
有相当大长度作为半成品的纺织材料或纺织品可以被沿着处理路线喂入。尤其是，纺织品或材料可以是一种短纤维织物，一种针织物，一种非织造织物或一种用切断纤维的或非切断纤维制成的基本上成管状的产品。此外，这种纺织品或材料可以是具有任何结构的纱线。
实质上，本发明的方法完成利用液态氨的对织物受控制的浸渍，液态氨在织物或/和织物相接触的表面上直接从气态或汽态地冷凝，在量上足够完成丝光工艺。
通过这种系统，被浸渍到织物上的氨的量可以一种受控制的方式被减少到所需要的百分量。相反，目前所使用的所有的系统通过浸入进行浸渍，或其它的等同的系统，其转移到织物上的氨的重量百分比远远超过100％(如果不经过随后的挤压)，或随后经过挤压的话稍低于100％，这随后需要从织物上去除大量的氨。
必须考虑到要处理的织物是棉，尤其是亚麻和大麻，它们非常快地吸收氨并且把氨分散到所有的纤维中，但是不容易将氨释放出来。重复的试验和分析表明，处理所需要的氨的百分量目前大大低于传统机器中所用的量，所述量简单地必然来自于这样一个事实，即传统机器和方法中，织物被完全浸渍和吸收氨。
实践中，根据本发明，在织物上获得气态氨的冷凝的方法包括，使浸渍在饱和的气态氨的环境中的织物冷却，使织物与由一个冷却系统适当冷却的表面接触，所述冷却系统能够控制温度。织物和冷却表面接触的时间和温度允许安全和可重复地控制织物浸渍的百分量。对于使处理室饱和的氨气的压力，其由于和环境的不相容必须和外部环境隔离，该压力也将确定织物必须获得氨冷凝的温度范围。在亚麻和棉的不同样品上完成的试验表明把织物浸入液态氨中，用传统的技术浸渍度为100％-300％之间，用本发明的冷凝操作方法调节为释放织物中氨的可变的百分量，例如织物中氨的5％-10％之间，可以获得相同的结果。
以上和以下的描述中特别参考利用氨处理纺织材料。实际上，在本申请中，根据本发明的方法和机器有特殊的和重要的优点，如以上所示和以下将被详细描述的。然而，相同的方法也可以被应用到用其它的产品处理纺织材料，所述其它的产品在处理压力下从饱和的大气冷凝，以被快速和少量地被纺织品吸收。
原则上，冷却表面可以是一固定的表面，纺织品在其上运行。优选地，然而，一个或多个引导辊被驱动地或空转地被安装，纺织品在其上被引导，所述辊保持在获得冷凝在安装所述辊的室中饱和氛围中存在的氨所需要的温度下。
一种可能的结构形式，尽管不是唯一的一个，是使被喂入的纺织品保持和两个冷却辊接触，在其中一个辊上织物被部分地卷绕在右侧和另一个辊在左侧。
辊或其它的部件确定了氨的冷凝表面，并被密封在处理和浸渍室中，所述室在一个例如接进普通的大气压力的压力下完全充满气态的氨，以便通过一个适宜的冷却回路使辊和任何其它的冷凝表面必须保持在-33℃以下的温度。在这些条件下，在织物接触和吸收氨之前立即在织物和冷却金属表面上发生氨的冷凝。随后，在相邻的干燥室中，织物将前进到和加热辊或其它的干燥装置接触，并且从织物上释放的氨蒸汽将回到处理或浸渍室中以在被喂给到所述室的织物上再一次地冷凝。有益地，这两个冷凝和干燥室以流体连通，以便第一个室中氨的冷凝使气态的氨从另一个室收回。理论上，如果所有的氨在织物离开干燥室之前被从织物上去除，机器不需要任何额外的氨或复杂的系统以回收和液化所述氨。
总而言之，通过本发明冷凝的浸渍方法在两个特别重要的方面不同于通常的方法。
1)在这个方法中所用氨的量相当低，和传统的方法比甚至低10-20倍，结果减小了干燥和氨的回收系统的尺寸和成本。
2)在这个方法中没有必要加入液态的氨，结果消除了昂贵的压缩和液化从织物干燥系统回收的氨的系统。
原则上，这个方法可以是一种连续的方法，纺织品通过一个开放系统喂给，其有一个进口和出口。可选择的，然而，这个方法和机器可以用于间断式处理，其中成卷的织物或纱线卷轴或其它的纺织品在封闭的环境下被退绕和重新卷绕，由此被处理的织物在所述处理被中断后在处理的末尾被收集。


本发明通过以下的说明和参照附图将被更好的理解，其示出了本发明非限定的实施例。更具体的是，在图中；图1是在一个用于进行连续处理的实施例中根据本发明的机器的示意图的纵向剖视图；和图2是一个用于进行间断处理的机器的示意性剖视图。
具体实施例方式
在图1中，机器整体以1表示，是一种连续的形式并且具有用于纺织品的一个进口3和一个出口5，所述纺织品在这个实施例中是织物T。然而，这种处理也可以在纱线上或其它类型纺织品上完成，其纤维必须利用氨进行丝光处理。这种机器，本质上熟知类型(未示出)与进口3和出口5相连，以防止机器内部的气体逃逸。
所述机器示意地带有一个第一冷凝或浸渍室，用于实际的处理，后者用7表示，并和一个第二干燥室9相连通。要被处理的织物T的路径延伸穿过这两个室。
两个辊11、13被设置在浸渍室7中并且以相反的方向旋转，如图中箭头所示。辊可以是机动的以方便喂入织物，或其中一个是空转的而另一个是机动的。可选择的两者都是闲置的。闲置辊的方案简化了辊支撑系统，但是织物必须通过牵引穿过浸渍室7。为了这个目的，沿着织物路径的下游的一个或多个辊可以是机动的。数字15示出了用于压缩、冷却、冷凝和扩张在两个辊11和13中循环的冷却回路。室7在一受控制的压力下充满饱和氨，例如略低于大气压，以防止氨从室中逃逸到外部环境中。通过保持辊11、13在-33℃以下的温度，氨在辊表面上的冷凝并浸渍被绕辊驱动的织物T。织物的两个表面和辊相接触，其允许织物厚度的浸渍基本上均匀。
织物从浸渍或处理室7出来穿过一个通道17并且进入干燥室9，其中一个张力调节辊18确定织物中正确的张力并且自动调节随后被控制辊的速度。在室9中，和被卷绕在张力调节辊18上一样，织物也被卷绕到引导和驱动辊19、21、27上，后者确定了织物围绕两个加热辊23、25的路径。这两个辊可以被电加热，通过热空气的循环，通过一种热液体或蒸汽或其它的适宜的方式。与冷凝辊11、13相同的方式，干燥辊23、25被设置成它们和织物T的相反的两个表面接触以得到快速和均匀的干燥。
氨通过吸收辊23、25提供的热能从织物T上蒸发通过通道17回到室7中。通过这种方法，没有任何类型的机器需要回收氨。氨的回收和再利用因两个室中的热力学不同而发生。
室7中的冷凝条件和织物T的喂给速度可以被控制以获得织物低的氨重量百分比的浸渍，典型地和有益地低于干燥织物重量的50％并且优选等于或低于25％。尤其是，纺织品可以被浸渍重量的范围从1％-20％，并且特别是1％-15％，并且更优选1％-10％或1％-8％。这里少量百分比的氨可以被非常容易地并且或多或少被加热辊23、25完全去除。
如同本领域人员所知道的，溶解在水中的氨在织物上不会起到任何有用的效果。考虑到被处理的织物必须有一相应的或大或小程度的湿气含量(典型地从2％-8％但是在任何情况下取决于周围的湿气和纺织品的任何预处理)，必须考虑到被织物吸收的部分氨被织物中以湿气形式存在的水中和。水吸收达到40％重量的氨。因此，织物的湿气百分比，例如，和干燥织物重量相比为织物重量的5％，等于干燥织物重量2％的氨将被水吸收并且被水中和。为获得有效的氨的量，例如等于干燥织物重量的3％的氨，浸渍必须以重量为5％的氨进行，以干燥织物重量为参照。
因此，以上的百分比必须指氨的有效的和可用的百分量，有效的百分比是指仍然存在并可在纺织纤维上起作用的氨的百分量，此后在织物中以湿气形式残留的水已经被氨饱和。
图2是间断式操作机器的一个实施例。相同的数字指和图1中相同的和相应的机器部件。
机器整体再一次以标号1表示，包括一个第一浸渍和处理室7和一个第二干燥室9。两个辊11、13冷却到适宜的温度，典型地是-33℃或更低的温度，被装配在浸渍室7中。纺织品的一条喂入路径，该纺织品在这个实施例中作为例子通过织物T表示，延伸围绕两个辊11、13。织物从一个织物卷R1上退绕，在辊上卷绕着一定量的要被处理的织物。织物卷R1通过一个机动的退绕辊2被退绕。数字4指和两个冷却辊11、13协同工作的两个反压辊。
在这个实施例中，有一个加热管8的一个刮刀6和一个排水盘10也分别和两个冷却辊的11、13的每一个协同操作。这种设计可被用于刮离形成在辊表面上的任何水冰。冰被刮刀去除，刮刀可以以离辊表面很小的距离被定位以便不刮下冷凝的氨。分离的冰通过加热管被加热和通过排水盘回收。
数字12表示用于防止织物T上形成皱痕的伸幅杆，以便织物完全地贴附在各自的辊11和13上。
浸渍氨的织物通过和冷凝辊11、13接触，经过一个通道17进入到干燥室9。这里两个加加热辊23、25被装配，卷绕该辊的织物T的路径由此延伸，所述路径也被引导辊18、19确定。辊18也可以是一个张力调节辊，以控制织物T的张力。进一步伸幅杆12也被沿着织物路径设置并且在浸渍室7中。处理和干燥的织物被卷绕在一个织物卷R2上，后者被一个机动的卷绕辊30旋转。
机器按照如下操作。要被处理的一个织物卷R1被喂入到室7中并且它的初始端通过这个路径被固定到一个卷绕芯上，在该卷绕芯上形成一个织物卷R2。机器被关闭并且被处理的织物从织物卷R1上退绕和重新卷绕到织物卷R2上。在处理的末尾，在氨从机器中和在任何情况下仔细地去除后，织物卷R2从室9中被移开并且一个新的织物卷R1被插入到室7中以便开始一个新的处理循环。
在图2中的一个例子中，流体通过一个单独的路径相对于织物路径从室9到达室7。实际上，一个隔热壁33被设置以分离两个室并且和被冷却盘管37冷却的一个冷却壁35一起限定了一个空腔。这通过一个顶端开口39A和室9相连通，并通过一个底部开口39B和室7相连通。在室9中蒸发的氨通过开口39A进入到空腔39中并通过底部开口39B被传送冷却到室7中。和冷却氨的功能一样为方便在浸渍室7中的冷凝，冷却盘管37也具有使在干燥期间被织物释放的水蒸汽冷凝的功能。冷凝的水被排水盘40收集，该排水盘在底部封闭空腔39。其允许浸渍室7中水蒸气的消除和减少，所述浸渍室将氨在其上冷凝的元件容纳在低温度下。冷凝水可以形成在冷却壁35上。当需要时这可以通过加热消除。为此目的，可以设置一个第二盘管或其它的加热和解冻装置，例如应用电阻。
有冷却盘管37的空腔39的特殊的设计和任何其它的用于解冻的加热装置，和其它结合的元件，也可以被装配在图1中的连续机器中。消除水蒸气，冷凝或冰的方法在连续机器中是特别有用的，其中连续的织物通道可以使水聚集。因此，元件4、6、8、10、12也可以有利地设置在图1中的连续机器内。
在浸渍室7中确定织物路径的一个或多个引导辊可以被调节，以改变织物的路径和增加或减少织物和冷却辊11、13之间的接触面。这允许辊表面的或大或小的百分量被用于直接冷凝氨。通过这种方式能够改变冷凝在辊表面上的氨的量并且当织物和辊接触时浸渍织物。实际上，浸渍可以在被辊冷却的织物暴露的表面上通过室9的气体中的氨的冷凝发生，或在辊表面上的冷凝和接触时被织物吸收而浸渍。在这种情况下，浸渍通过和辊接触的织物的表面而不是通过暴露在室7中气体的表面进行。
可以被理解，附图仅示出了本发明一种可能的实施例，其可以在形式和设置上变化而没有脱离本发明为基础的构思的范围。例如，氨或其它的处理产品，用一种不同的方法加热可以被消除，例如利用真空力蒸发，通过清洗或其它的方式消除。另一方面，加热是最便宜的方法并且通过冷却和转移它到浸渍室中使蒸发的产品立即再利用。此外，织物可以在所述处理的上游和下游经受进一步的操作。特别是，处理产品(氨或其它的)通过蒸发去除不够时，可以设置一种连续的清洗阶段。这些操作可以发生在图1中连续生产性的情况下的线路中，或通过在图2的机器中从织物卷R2上而在该生产线之外。
权利要求
1.一种用于在低冷凝温度下利用一种产品对纺织品进行处理的方法，包括用液态的所述产品弄湿纺织品并且使液态产品作用于所述纺织品的纤维的阶段；其特征在于纺织品通过所述产品从气态冷凝成液态而被浸渍。
2.如权利要求1所述方法，其特征在于所述产品是氨。
3.如权利要求1或2所述方法，其特征在于使所述纺织品在充满气态的所述产品的饱和环境中与至少一个冷却表面发生接触，所述产品冷凝到所述冷却表面，并且被与其发生接触的纺织品所吸收。
4.如权利要求1或2或3所述方法，其特征在于所述纺织品是一种连续的产品。
5.如权利要求4所述方法，其特征在于所述纺织品是一种在宽度方向上被处理的成卷织物。
6.如权利要求1至4中一个或多个所述方法，气特征在于所述纺织品是一种纱线。
7.如前述权利要求中一个或多个所述方法，其特征在于所述纺织品所浸渍的冷凝产品的有效量不超过干燥纺织品重量的50％，并且优选的是不超过25％，更为优选的范围为1％至20％。
8.如权利要求7所述方法，其特征在于所述纺织品所浸渍的所述产品的有效量范围为干燥纺织品重量1％至5％，优选的是从1％至10％或从1％至8％。
9.如前述权利要求中一个或多个所述方法，其特征在于所述纺织品被冷凝在至少一个移动表面上，所述纺织品环绕所述移动表面受到驱动。
10.如权利要求9所述方法，其特征在于所述至少一个移动表面是一个旋转引导辊的圆柱表面。
11.如权利要求10所述方法，其特征在于所述纺织品环绕两个冷却引导辊受到驱动，一个与所述纺织品的第一表面发生接触，而另外一个与所述纺织品的相反表面发生接触。
12.如前述权利要求中一个或多个所述方法，其特征在于在所述产品在所述纺织品上发挥作用之后，所述产品被至少部分地从所述纺织品上去除。
13.如权利要求12所述方法，其特征在于所述产品借助于蒸发被从所述纺织品上去除。
14.如权利要求13所述方法，其特征在于从所述纺织品蒸发的所述产品发生冷凝，来再次浸渍所述纺织品上的不同部分。
15.如权利要求13或14所述方法，其特征在于对浸渍后的纺织品进行加热，以便通过蒸发去除所述产品。
16.如权利要求15所述方法，其特征在于所述纺织品通过环绕两个加加热辊受到驱动而被加热，所述加热辊与所述纺织品的两个相反表面发生接触。
17.如前述权利要求中一个或多个所述方法，其特征在于一个浸渍室和一个干燥室，以流体连通方式，沿着所述纺织品的喂给路径设置；所述纺织品在所述浸渍室中浸渍所述冷凝产品；浸渍后的纺织品被从所述浸渍室转移到干燥室；所述产品在所述干燥室中通过蒸发从纺织品上去除；蒸发后的产品以气态被从所述蒸发室转移到浸渍室。
18.如前述权利要求中一个或多个所述方法，其特征在于所述纺织品被连续处理。
19.如前述权利要求1至17中一个或多个所述方法，其特征在于所述纺织品被间断处理。
20.在低的冷凝温度下借助于一种液态产品对纺织品进行处理的机器，包括一条用于纺织品的路径；沿着所述路径的浸渍装置，来利用所述产品浸渍纺织品；用于从所述纺织品上去除所述产品的装置；其特征在于所述浸渍装置使得所述产品从气态发生冷凝来弄湿所述纺织品。
21.如权利要求20所述机器，其特征在于所述浸渍装置包括至少一个冷却表面，所述纺织品与所述产品冷凝于其上的冷却表面发生接触。
22.如权利要求21所述机器，其特征在于所述至少一个冷却表面是所述纺织品的引导辊的圆柱表面。
23.如权利要求22所述机器，其特征在于一个刮刀与所述冷却辊协同工作，以便去除任何水冰。
24.如权利要求20、21、22或23所述机器，其特征在于它包括两个冷却辊，以驱动所述纺织品，所述辊被沿着纺织品的路径设置，以便使得所述纺织品的第一个表面与所述辊中的第一个发生接触，而其第二个表面与所述辊中的第二个发生接触。
25.如权利要求20至24中的一个或多个所述机器，其特征在于它包括一个浸渍室，包含一种由气态的所述产品形成的氛围，所述浸渍装置被设置在其中。
26.如权利要求25所述机器，其特征在于它包括一个干燥室，在其中设置有所述用于从纺织品上去除所述产品的装置，所述纺织品移动穿过所述浸渍室和干燥室，所述浸渍室和干燥室沿着所述纺织品的喂给路径依次设置。
27.如权利要求26所述机器，其特征在于所述浸渍室和干燥室流体连通，在所述干燥室中，从纺织品上去除的所述产品被以气态朝向所述浸渍室转移，并且在所述浸渍室中发生冷凝。
28.如权利要求27所述机器，其特征在于在所述干燥室与浸渍室之间存在一个空腔，蒸发的所述产品穿过该空腔，在其中设置有冷却装置。
29.如权利要求28所述机器，其特征在于用于回收和去除水的装置与所述空腔协同工作。
30.如权利要求20至29中的一个或多个所述机器，其特征在于所述用于从纺织品上去除所述产品的装置包括至少一个加热辊。
31.如权利要求20至30中的一个或多个所述机器，其特征在于所述用于纺织品的路径是一个带有一进口和一出口的连续路径。
32.如权利要求20至31中的一个或多个所述机器，其特征在于它包括退绕装置，用以从第一个待处理纺织品供应源对纺织品进行分配，和卷绕装置，用以回收处理后的纺织品，并且将其置于第二个已处理纺织品供应源中，一条路径在所述退绕装置与卷绕装置之间延伸。
33.如权利要求20至32中的一个或多个所述机器，其特征在于所述浸渍装置可以兼顾使得氨发生冷凝的压力和温度条件。
全文摘要
所述机器包括一条用于纺织品(T)的路径；沿着所述路径的浸渍装置(11，13)，用以利用所述产品浸渍所述纺织品；装置(23，25)，用以从所述纺织品上去除所述产品。所述浸渍装置可以包括一个或多个冷却辊(11，13)，所述产品冷凝于其上，并且待处理纺织品环绕其受到驱动。
文档编号D06M11/00GK1697896SQ200480000287
公开日2005年11月16日 申请日期2004年3月31日 优先权日2003年4月2日
发明者马西莫·比安卡拉尼, 里卡尔多·拉瓦利 申请人:比安卡拉尼股份公司