要求申請號為61/928,611并且于2014年1月17日遞交的美國臨時專利的優先權。

技術領域和

背景技術：

本發明涉及預處理試劑、化學制劑、加工助劑和處理劑在纖維、服裝或其他不連續織物和織物材料(在該處被可替代地稱為“織物基材”)上的應用，以及在對織物基材染色之前實現這些應用的相關裝置。本發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。

本發明的一個目的在于提供一種將預處理試劑、化學制劑、加工助劑和處理劑應用到纖維、服裝或其他不連續織物上的方法。本發明的另一個目的在于提供實現該方法的裝置。

技術實現要素：

本發明涉及例如包含環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織物上的應用。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制劑和水的伴隨使用被大幅減少。與傳統的染色處理相比，該整個工藝節省了大量的水、能量、時間和染料。結果為實現良好效果的生態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業中應用的裝置的改變。在本發明的一個實施例中，隧道式洗滌機的部件被使用。隧道式洗滌機為連續的洗滌裝置，其便利地包括在 輸入端上的裝載組件、數個模塊化的洗滌和漂洗隔間以及例如液壓機的脫水器，以在出口端處脫離多余的液體。脫水之后的織物材料被轉移到干燥單元以完成所述工藝。

隧道式洗滌機自身不是一種用于形成染色位置的高效或經濟的裝置。然而，通過將裝載和浸漬器模塊與液壓機獨特地相結合以及獲取和再利用多余的溶液，實現了一種經濟的、生態有效的、可持續的將液體應用到非連續織物的方法。中間的洗滌和漂洗模塊可以相應地被除去，得到一個快速地和有效地執行預加工程序的新裝置。在一個有限的時間內，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處理溶液之間的反應完成，在纖維素織物基材的分子上形成染色位置。批處理為進行該反應的最節能的方法。染色位置形成工藝也可以通過加熱、汽蒸、或將浸漬的織物在周密控制和監控的條件下染色而被加速。

根據本發明的一個實施例，在織物染色之前預處理織物的方法包括，將織物裝載到容器中和使用預處理化學制劑浸漬織物的步驟。浸漬的織物和過多的溶液被轉移到液壓機中，該液壓機類似于在洗衣店中使用隧道式洗滌單元脫水的類型。需要過多的化學溶液以保證被處理的織物基材的總體浸漬。壓力機被結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制劑并且產生以重量計算為大約65％到140％之間的預定水分含量。過多的化學制劑被從織物基材提取并且重復地再循環回到容器中以與一個或多個后來裝載的織物基材反應。然后，包含剩余的被吸收和擠壓的化學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

當參照附圖閱讀本發明的下述詳細描述時本發明被最好地理解，其中：

圖1為根據本發明的一個實施例的對織物進行預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行脫水的類型的壓力機的剖視圖。

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

具體實施方式

具體的參見附圖，示出了根據本發明的一個優選的實施例的方法和裝置。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容器中，在容器中物品在浸漬器單元中在具有預處理化學制劑的情況下被翻滾、擺動或以其他方式進行機械攪動，以保證對織物基材的完整和徹底的浸潤到達完全飽和點。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。浸漬導致化學溶液浸漬織物基材的100％，從而形成最大數量的可用于處理的染色位置。容器的類型至關重要，使得所有的織物基材暴露于化學溶液中并吸收該化學溶液。被溶液浸漬并且被按壓到預定的水分含量的織物基材被批處理以允許反應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由如圖3所示的滑動裝置10被放置進入壓力機中，壓力機例如為如圖2所示的液壓機1。例如在商業洗衣店里配置的類型的液壓機為適合于適應在本發明中的使用的裝置的典型。如圖3-5所示，液壓機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，當活塞3結合浸漬的織物基材4時，撓性膜2與在壓力機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。結果是當基材4被擠壓出過多的化學溶液時，溶液在整個基材4中均勻分布。

參見附圖3，當活塞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，進行壓力機1的裝載。帶7被關掉。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：壓力機準備被裝載。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B5切換到“緩慢下降”。由于洗滌的預先壓縮(即在開始時少量壓力的均勻施加)，操作壓力增加 直到達到進氣壓力B7.2。同時，借助于閥Y6轉換到“按壓”功能。壓力增加，直到在相關的程序中預先選定的膜壓力被達到。在織物基材上的作用持續到按壓時間結束，該按壓時間也已經在程序中被預先選定。壓力開關B5監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，液壓機的三個輔助功能：即物品高度、分階段按壓和通風也可被程控。

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B7.1所監控。活塞3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備好，則模具借助于閥Y1向上移動。活塞8繼續向上移動(Y3)直到其到達位置“在頂部處停止”。傳送帶7被致動。光電屏障LS2監測織物基材4的通過。在織物基材已經離開所述帶并且帶已經停止后，模具借助于閥Y2向下移動并且返回到其下部位置。在液壓系統中壓力過大的情況下壓力開關B7.3將壓力機關閉。

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，過多的環氧/堿性溶液被獲取并且優選地在短時間內再次使用。通過將在壓力機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行裝載和浸漬的容器中，無需將該液體排放進入污水管道系統、河流或其他排放容器中。實際上，因此，未被吸收的化學溶液以這種方法被獲取并且再循環進入浸漬器單元中。有必要以一定速度將額外的化學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溶液并且將濃度保持在一個確保適當處理的水平。化學液體供給系統實際上為一個“封閉”的系統，其中再循環的液體借助于管道被重復地再循環到容器中，如果需要該管道可以被附接到中間容器，以用于在再循環的化學溶液被再引入到浸漬器單元中之前儲存所述再循環的化學溶液。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境的生態環境負擔之外，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的液體之后，在 沒有空氣存在的情況下，在一段時間內，基材被儲存或被“批處理”，以允許預處理化學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。因為空氣可以中或者避免形成染色位置的反應，所以批處理必須在沒有空氣的情況下進行。對溶液配方的調整可以延長中和發生之前的時間，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。通過在嚴格控制的條件下施加熱可以縮短或消除批處理的時間。“固化”條件也必須在沒有空氣的情況下被周密地監控并且調整。

一旦化學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以經濟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被更改以有效地處理相關類型的織物基材。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，包括無線電射頻、連續氣體或微波類型的干燥機，可以被應用到該工藝中。

預處理的織物基材如今為進一步的處理做好準備，進一步的處理例如紡織成紗，和/或以生態地有益的和高效的方式染色。

用于將預處理、加工助劑和處理劑應用到纖維、服裝或其他不連續織物上的方法和裝置、以及實現根據本發明的方法的相關的裝置已經參照具體的實施例和示例被描述。在不脫離本發明的范圍的情況下，本發明的各種細節可以被改變。進一步地，提供上面的對于本發明的優選的實施例和實施本發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明的范圍，該范圍在下面的權利要求中限定。