Przedmiotem wynalazku jest sposób barwienia wlókienniczych wyrobów, szczególnie tkanin w barwiarskim roztworze róznymi grupami barwników z zastosowaniem ultradzwiekowego pola, i urzadzenie do wykonywania tego sposobu.Znane sposoby barwienia polegaja na nanoszeniu barwników na wlókno z roztworu zawierajacego barwnik.Najczesciej do barwienia stosuje sie wodne barwiarskie roztwory, zawierajace rozpuszczone lub zawieszone w postaci bardzo drobnych czasteczek barwniki oraz inne substancje ulatwiajace barwienie. Gdy wlókno zwilzy sie barwiarskim roztworem barwnik w wiekszosci metod samoczynnie przenika do jego wnetrza i zachodzi proces barwienia wlókienniczych wyrobów. Zmienia sie prz\ tym zawartosc barwnika w barwiarskim roztworze.Waznym dla równomiernego wybarwienia wlókienniczego wyrobu jest zapewnienie równomiernego zwilzenia wlókna i równomiernej zawartosci barwnika w barwiarskim roztworze. Osiaga sie to przez ruch barwiarskiego roztworu wokól nieruchomego wlókna w wyniku tloczenia pompa roztworu przez barwione wlókna i jego ponownego zasysania, albo przez ruch barwionego wlókienniczego wyrobu w barwiarskim roztworze w wyniku mechanicznego przeciagania wlókienniczego wyrobu przez barwiarski roztwór.Znane sa sposoby okresowego i ciaglego barwienia wlókienniczych wyrobów. Do urzadzen okresowego dzialania wprowadza sie okreslona ilosc wlókienniczego wyrobu, prowadzi wszystkie operacje barwienia i wydobywa wybarwiony produkt. Sposób ciaglego barwienia polega na nieprzerwanym wprowadzaniu wlókien¬ niczego wyrobu do barwiarskiego urzadzenia i jego ciaglym odbiorze po wybarwieniu.Znany jest sposób barwienia przedzy i tkanin barwnikami bezposrednimi i kadziowymi z zastosowaniem ultradzwiekowego pola. Próby barwienia prowadzono przy uzyciu generatora ultradzwieków o mocy 1300 W i czestotliwosci 21 kHz z magnetostrykcyjnym wibratorem o akustycznej mocy 200 W i powierzchni roboczej przetwornika ultradzwieków 20 cm2. Próby te nie przyniosly pozytywnych rezultatów poniewaz równomier¬ nosc i intensywnosc wybarwienia oraz czas barwienia z zastosowaniem ultradzwiekowego pola byl taki sam jak bez stosowania ultradzwieków.2 85492 Znany sposób barwienia wlókienniczych materialów z zastosowaniem ultradzwiekowego pola polega na doprowadzeniu ultradzwiekowej energii do calej masy barwiarskiego roztworu i stosowaniu do tego celu ultradzwiekowej wanny z falowodami umieszczonymi w jej obudowie. Przy takim sposobie prowadzenia procesu barwienia wlókienniczych wyrobów wystepuje znaczne rozproszenie ultradzwiekowej energii na obudowie wanny i w calej masie barwiarskiego roztworu, które nie pozwala na intensyfikacje procesu barwienia.Sposób barwienia wlókienniczych wyrobów barwiarskim roztworem, róznymi grupami barwników w ultra¬ dzwiekowym polu wytworzonym za pomoca przetworników ultradzwieków, wedlug wynalazku polega na tym, ze w barwiarskim roztworze wytwarza sie ultradzwiekowe pole o natezeniu od 2 do 30 W/cm2. Przetwornikami ultradzwieków, których falowody znajduja sie w odleglosci od 0,1 do 60 mm od powierzchni wlókienniczego wyrobu i nie posiadajacymi bezposredniego polaczenia z barwiarska wanna, doprowadza sie skupiona ultradzwie¬ kowa energie bezposrednio na barwiony wlókienniczy material. Dzieki temu nie wystepuje rozproszenie ultradzwiekowej energii w barwiarskim roztworze oraz nie wystepuja nadmierne straty doprowadzanej ultra¬ dzwiekowej energii. W wyniku tego bezposredniego dzialania ultradzwiekowych fal na barwiony wlókienniczy wyrób uzyskuje sie wyrazny pozytywny wplyw ultradzwiekowego pola na proces barwienia wlókienniczego wyrobu juz przy stosunkowo niewielkim natezeniu ultradzwiekowego pola.Mechanizm wplywu ultradzwiekowego pola na proces barwienia wlókienniczych wyrobów nie jest jeszcze teoretycznie w pelni wyjasniony. Praktycznie stwierdzono jednak, ze ultradzwiekowe fale rozchodzace sie w barwiarskim roztworze, skierowane bezposrednio na barwiony wlókienniczy material, powoduja wystepowa¬ nie znacznych sil przyspieszajacych, których dzialanie odgrywa istotna role w procesie nanoszenia na wlókno czastek barwnika. Innym waznym czynnikiem wplywajacym na intensyfikacje procesu barwienia wlókienniczych materialów nalezacym do wtórnych efektów ultradzwiekowego pola jest kawitacja. Zjawisko to polega na powstawaniu wewnatrz barwiarskiego roztworu, w wyniku dzialania rozrywajacych sil, mikroskopijnych przes¬ trzeni wypelnionych para lub gazem. Kawitacyjne pecherzyki charakteryzuja sie bardzo krótkim czasem istnienia, a w chwili ich zanikania wywiazuja sie znaczne lokalne cisnienia siegajace niekiedy setek, a nawet tysiecy atmosfer. Z procesem tym zwiazane jest mechaniczne, aktywne dzialanie ultradzwieków ma umieszczo¬ ne w obszarze kawitacji czastki barwnika i powierzchnie barwionych wlókienniczych wyrobów.Wielkosci natezenia ultradzwiekowego pola do 2 do 30 W/cm2 i odleglosci falowodów przetworników ultradzwieków od powierzchni wlókienniczego wyrobu wynoszace od 0,1 do 60 mm ustalono doswiadczalnie, przeprowadzajac w szerokim zakresie najpierw badania laboratoryjne w warunkach statycznych, a nastepnie badania w skali ulamkowo-technicznej odwzorowujace normalne warunki przemyslowe. Zakres tych badan obejmowal miedzy innymi wplyw elektrycznej mocy doprowadzonej do przetworników ultradzwieków, predkosci przesuwu wlókienniczego wyrobu w ultradzwiekowym polu, odleglosci wlókienniczego wyrobu od powierzchni promieniujacej ultradzwiekowe fale oraz wplyw temperatury barwiarskiego roztworu na intensyw¬ nosc wybarwienia wlókienniczego wyrobu w ultradzwiekowym polu. Analize intensywnosci wybarwien próbek wlókienniczego wyrobu otrzymanych z powyzszych badan przeprowadzono na spektrofotometrze Beckmana typ DK—217, wyposazonym w odbiciowa przystawke, stosujac jako wzorzec tlenek manganu MgO w zakresie widzialnego widma o dlugosci swietlnej fali od 400 do 700/im.Urzadzenie do barwienia wlókienniczych wyrobów wedlug wynalazku zawiera barwiarska wanne, genera¬ tor ultradzwieków polaczony elektrycznie z przetwornikami ultradzwieków oraz walki prowadzace i napedzaja¬ ce wlókienniczy wyrób ima falowody przetworników ultradzwieków usytuowane wbarwiarskiej wannie.Falowody przetworników ultradzwieków sa rozmieszczone równomiernie na calej szerokosci toru w odleglosci od 0,1 do 60 mm od powierzchni barwionego wlókienniczego wyrobu. Przetworniki ultradzwieków maja regulowane uchwyty do zmiany ich polozenia.Wynalazek pozwala na przyspieszenie operacji nanoszenia barwników na wlókienniczy wyrób, przyczynia sie do wzrostu odpornosci wybarwien i intensywnosci wybarwienia, szczególnie tkanin o duzym ciezarze jednostkowym.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym jest pokazane urzadzenie do barwienia tkanin w schemacie ogólnym.Urzadzenie do barwienia tkanin w ultradzwiekowym polu wedlug wynalazku, sklada sie z generatora 1 ultradzwieków polaczonego elektrycznym przewodem 2 z przetwornikiem 3 ultradzwieków. Przetwornik 3 ultradzwieków jest umieszczony w korpusie 4 zamocowanym do kadzi 5 za pomoca wspornika 6. Przetwornik 3 jest wyposazony w zebatke 7 wspólpracujaca z zebatym kólkiem 8 zamocowanym na osi 9 ulozyskowanej w korpusie 4 prowadnicy. Na tej samej osi 9 jest osadzone pokretlo 10. W barwiarskiej kadzi 5 ulozyskowane sa prowadzace walki 11. Miedzy prowadzacymi walkami 11 na calej szerokosci toru tkaniny 12 znajduje sie falowód 13 przetwornika 3 ultradzwieków. Prowadzace walki 11 maja za zadanie rozprostowanie i dokladne85492 3 prowadzenie tkaniny 12 naprzeciw falowodu 13 przetwornika 3 ultradzwieków, którego polozenie w stosunku do toru tkaniny 12 jest regulowane pokretlem 10.Tkanina 12 odwija na z nawoju 14 jest kierowana do kadzi 5 wypelnionej barwiarskim roztworem 15 pod prowadzace walki 11, a nastepnie odzeta odzymajacymi walami 16. Falowód 13 jest ustawiony na odpowiedniej wysokosci nad tkanina 12, w zaleznosci od rodzaju tkaniny 12 i zadanej intensywnosci wybarwienia. Po wlaczeniu generatora 1 ultradzwieków przetwornik 3 za pomoca falowodu 13 wytwarza w barwiarskim roztworze 15 ultradzwiekowe pole, które oddzialywuje na przesuwajaca sie tkanihe 12. W wyniku dzialania ultradzwiekowego pola nastepuje szybsze i glebsze przenikanie barwnika do wlókna. W czasie barwienia utrzymuje sie stala liniowa predkosc tkaniny 12 oraz stala odleglosc falowodu 13 od powierzchni barwionej tkaniny 12. Po naniesieniu barwnika na tkanine zostaje ona odzeta i poddana dalszym operacjom procesu technologicznego. Zastosowanie ultradzwiekowego pola w czasie nanoszenia barwnika na wlókno powoduje szybsze przebarwienie tkaniny 12 oraz lepsza intensywnosc i trwalosc wybarwienia. PL