[发明专利]靛蓝染色的氧化段设备和使该设备运行的方法

说明书

本发明涉及靛蓝染色时先使纤维束在染料中浸泡和挤压的氧化段设备，其中浸泡过的纤维束为了氧化作用的目的在两侧被空气吹。本发明还涉及一种使该氧化段设备运行的方法。

靛蓝染料属于瓮染染料族；它是不溶于水的并且为染色的目的必须借助碱和还原剂成为一种对纤维有亲和力的溶于水的结构形式，这些形式在大气氧气的作用下可提供靛蓝，更确切地说深紫蓝色。这种用染液浸泡的和必要时挤压的纤维束或经纱层，为使染料有一个好的氧化作用通常必须约1分钟时间与空气中的氧接触。为此，当传送速度在20和30米/分之间时，氧化段设备要有20至30米长，此时，为了空气交换只能利用经纱层(纤维束)和空气的相对运动。由于在氧化段设备中，染液水份的蒸发，所以在生产过程中相当快地出现水份饱和，这就阻止了氧气的继续进入。

在实践中，通过对经纱层的两侧即从上方和下方对称地用大气吹风的方式达到在一定程度上缩短氧化段设备。然而用空气吹流也导致了水份的蒸发，以致于使在经纱层附近的空气湿度相应提高并且又阻止了氧气的供给。一种较强的吹风可能在水份挥发和氧气供给方面作出改进；但是纤维束不允许这样强地被吹风，因为这些单根的纤维纱在较高的空气流速和相应的旋涡情况下，会互捆扎和绞在一起。

本发明的任务是，用空气对纤维束吹风时，达到一种预定的、可控的氧气供给，并且提高有效的空气量，同时，不会因高空气速度而妨碍纤维束均匀运行。换言之，氧化过程可以在对纤维束即使最多为相同的机械送风时，得到强化从而缩短了氧化段，并且该氧化过程通过一个限定的温度调节和空气量的调节，或者控制而成为可控制的。

本发明氧化段设备的解决方案是，在被浸渍的纤维束传送方向上，第一喷吹设备和第二喷吹设备前后依次地连接安置，其中，第一喷吹设备用在一定温度范围内加热的空气，从一侧，和以第一方面朝纤维束吹流，而第二喷吹设备用基本相同的温度的空气，以与第一方向相反的方向朝纤维束吹流。对于开头所述类型的方法，其技术解决方案是，用加热到一定温度范围内的空气，在纤维束传送方向上依次地首先从一侧，然后从另一侧朝纤维束吹流。

按照本发明对纤维束的吹流方式，可以强化氧气供给，并且与周围空间气候无关，因为吸入的空气，最好是新鲜的，周围的空气，在使用前要被加热到一定的温度范围内。这种吹流空气应该达到这样高的温度，即在所吹流的纤维束周围的空气温度应该保持在一个对氧化作用有干扰的影响值以下。一般说来最好是，利用纯净的新鲜的空气(如已说过的，其可以加热到一定温度)进行工作；尽管人们可以同样应用以循环方式输送的循环空气；当然，对于后者必须不断地被净化，然而，新鲜空气则通常是足够干净的。

按照本发明所设置的纤维束吹流最好能够以1米/秒的等级的吹流速度工作，然而，按照至今的实践表明两侧对称送风要求空气速度约15米/秒。本纤维束的吹流，或者通风，虽然空气具有相当低的流动速度，却导致纤维束有提高的氧化作用，同时因恒温控制的空气而使纤维束和空气达到可控制的干燥度，因此，空气交换因数和由此的氧气供给，与先有技术相比，就数量级而言，提高了因素20。由于用很低的吹流速度进行通风，纤维束的运行不会受到妨碍，也就是说，这些单根纱线不会捆扎在一起，而是保持实际上在一个平坦表面轨迹上闭合的特征。

通过优选的将外部新鲜空气吸入以及优选地将空气调节在一个确定的温度范围内和在空气一次吹流纤维束后抽走就可以在纤维束的区域创造一个稳定的空间气氛。这种纤维束平滑地吹流首先能够做到：将流到纤维束的空气量比现有技术提高了数倍，而且不会形成涡流而使这些单根纤维纱捆扎在一起或发生绞扭。除了温度以外空气量也可控制，以使氧化作用和由染液在经纱条带上造成的水份蒸发都符合要求。

进一步，本发明设置了至少2个，最好4个至6个前述类型的氧化段，其分别具有前次依次连接安置的第一和第二喷吹装置，而喷吹装置连接到前面设置的浸渍段和挤压段上。每个单独的氧化段应该有1至2米长，而先有技术的单个氧化段为20至40米长。由于本发明用温度稳定可控的空气进行通风可使染料比较有利地氧化，作为优选，使用较小的染料浓度就可以达到比现有技术更高的染色牢度和/或较深的色泽。

为了对单独的氧化段或者2个或更多个依次连接安置的氧化段之第一和第二喷吹装置供气，本发明进一步提供了一种带有热交换器的中央鼓风机，该鼓风机使用加热到一定温度范围内，最好在20至60℃数量级的真正热空气为每个单独喷气装置送气。与此类似的方式，为排走在第一和第二喷吹装置中通过纤维束吹流的空气，最好位于氧化段的上方，或者氧化段组合的上方安装一个中央抽风装置。