RU2282691C1

RU2282691C1 - Apparatus for dyeing of cotton yarn and thread with dye powders mixed with hydrotrope substances in fluidized bed

Info

Publication number: RU2282691C1
Application number: RU2005112128/12A
Authority: RU
Inventors: В чеслав Васильевич Павутницкий (RU); Вячеслав Васильевич Павутницкий; Анна Евгеньевна Кучма (RU); Анна Евгеньевна Кучма
Priority date: 2005-04-22
Filing date: 2005-04-22
Publication date: 2006-08-27

Abstract

FIELD: equipment for dyeing-and-finishing section of textile industry, in particular, dyeing of yarn and threads with dye powders.

SUBSTANCE: apparatus for dyeing of cotton yarn and threads in mixture with hydrotrope substances in fluidized bed comprises cylindrical casing containing dye, wherein discharge opening of thread guide is positioned above surface of still dye powder in order to provide for uniform and regular application of dye powders onto thread. At the outlet of cylindrical casing, thread is passing through elastic collar varying in diameter depending on diameter of thread extending through it. Before being directed into cylindrical casing, thread is passed through bath containing solution.

EFFECT: simplified process of dyeing yarn or thread, increased extent of fixation of dye on filament, and improved dyeing evenness.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области оборудования красильно-отделочного производства текстильной промышленности и может быть использовано для крашения пряжи и нитей порошковыми красителями.The invention relates to the field of equipment for dyeing and finishing production of the textile industry and can be used for dyeing yarn and threads with powder dyes.

Известен аппарат для обработки арамидных тканей, включающий барабан (см. Пат. США 5404625, МПК⁶ В 06 С 11/00).A known apparatus for processing aramid tissues, including a drum (see US Pat. USA 5404625, IPC ⁶ V 06 C 11/00).

Известный аппарат придает пористость арамидным тканям, что позволяет окрашивать их в различные цвета без переносчиков красителя и средств, вызывающих набухание волокон, и может быть использован также для обработки нитей.The known apparatus imparts porosity to aramid fabrics, which allows them to be dyed in various colors without dye carriers and agents that cause swelling of the fibers, and can also be used for processing threads.

Ткань с помощью направляющих валов поступает к прижимному валу, который контактирует с отверстием в неподвижном барабане. Внутри последнего расположена спираль, а пространство заполнено мелкими и крупными частицами, поступающими по трубопроводу. По трубе в барабан поступает воздух с околозвуковой скоростью, который приводит в движение частицы, с большой скоростью воздействующие на ткань. После завихрения с помощью спирали воздух уходит в трубу. Для более плотного прилегания ткани к отверстию на корпусе барабана расположены эластичные прокладки.The fabric using the guide shafts enters the clamping shaft, which is in contact with the hole in the stationary drum. Inside the latter there is a spiral, and the space is filled with small and large particles coming through the pipeline. Air passes at a transonic speed through the pipe into the drum, which sets in motion particles that act on the tissue at high speed. After swirling with a spiral, the air escapes into the pipe. For a more snug fit of the fabric to the hole on the drum body, elastic pads are located.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известном устройстве используется для приведения в движение частиц красителя воздух с околозвуковой скоростью. Для нанесения порошка на пряжу или нить это нецелесообразно, лучше использовать восходящий поток газа в сочетании с вибрацией, как в заявленном изобретении. Кроме того, целесообразнее нить пропускать через камеру, заполненную порошком с красителем, чем наносить порошок через отверстие в барабане, как в предлагаемом аппарате. Так как проходя через камеру с красителем, площадь поверхности взаимодействия нити и порошка больше, чем при нанесении порошка через отверстие.For reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known device, the known device uses air with transonic speed to move the dye particles into motion. For applying powder to a yarn or thread, this is impractical; it is better to use an upward flow of gas in combination with vibration, as in the claimed invention. In addition, it is more expedient to pass the thread through a chamber filled with powder with dye than to apply powder through a hole in the drum, as in the proposed apparatus. Since passing through the chamber with the dye, the surface area of the interaction of the thread and the powder is larger than when applying the powder through the hole.

Известен аппарат для нанесения порошковых полимерных материалов во взвешенном слое, включающий камеру рабочую, перегородку пористую, камеру воздушную (см. В.Л.Гоц, В.Н. Ратников, П.Г.Гисин. Методы окраски промышленных изделий. Москва, «Химия», 1975 г.).A known apparatus for applying powdered polymer materials in a suspended layer, including a working chamber, a porous partition, an air chamber (see V.L. Gots, V.N. Ratnikov, P.G. Gisin. Methods for painting industrial products. Moscow, “Chemistry” ", 1975).

Этот аппарат служит для отделки полимерными покрытиями малогабаритных изделий несложной формы.This device is used for finishing polymer coatings of small-sized products of simple shape.

Получение покрытия основано на способности неподвижного объема (слоя) порошка переходить во взвешенное состояние при воздействии на него восходящего потока газа, вибрации или перемешивания. При этом частицы порошка разъединяются и приобретают значительно большую степень свободы, чем в неподвижном слое. Внутри слоя порошка происходит интенсивное перемещение отдельных его частиц. В этот взвешенный слой помещают изделие, поверхность которого нагрета до температуры, превышающей температуру плавления пленкообразующего (полимера). Частицы порошка, сталкиваясь с нагретой поверхностью изделия, оседают и оплавляются на ней, образуя пленку. Затем изделие вынимают из емкости и перемещают в печь для дальнейшего оплавления, после чего покрытие охлаждают, что является окончательной стадией его формирования.Obtaining a coating is based on the ability of a fixed volume (layer) of powder to transition into a suspended state when exposed to an upward flow of gas, vibration or mixing. In this case, the powder particles disengage and acquire a much greater degree of freedom than in a fixed layer. Intensive movement of its individual particles occurs inside the powder layer. An article is placed in this suspended layer, the surface of which is heated to a temperature higher than the melting temperature of the film-forming (polymer). Particles of powder, colliding with the heated surface of the product, settle and melt on it, forming a film. Then the product is removed from the container and transferred to the furnace for further reflow, after which the coating is cooled, which is the final stage of its formation.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного аппарата, относится то, что в известном аппарате требуется предварительный нагрев изделия. Значительные температуры нагрева изделия могут вызвать деструкцию наносимого порошкового материала. Для нанесения порошка на пряжу или нить - это нецелесообразно, лучше предварительно пропустить нить через ванну, кроме того, целесообразнее нить пропускать через камеру с целью равномерного и регулярного нанесения порошкообразных красителей на нить, как в заявленном изобретении.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known apparatus include the fact that in the known apparatus preliminary heating of the product is required. Significant heating temperatures of the product can cause destruction of the applied powder material. For applying powder to a yarn or thread, this is impractical, it is better to pre-pass the thread through the bath, in addition, it is more advisable to pass the thread through the chamber in order to uniformly and regularly apply powder dyes to the thread, as in the claimed invention.

Известно устройство для непрерывной пропитки нитей, включающее запарную камеру, пропиточную ванну (см. заявку Франции 2624142, МПК⁴ D 06 В 3/06).A device for continuous impregnation of threads, including a steaming chamber, an impregnating bath (see application France 2624142, IPC ⁴ D 06 3/06).

В данном устройстве нить, сматываемая с бобины, с помощью тянульных валиков проходит через пропиточную ванну и пневматическое устройство, расположенные в камере. После обработки нить в форме спиралей укладывается на транспортер, проходящий через сушильную и запарную камеры, с целью термофиксации красителя перед наматыванием. Обработка нити в ванне производится красильным раствором. Избыток раствора удаляется в отжимном устройстве с помощью сжатого воздуха. Избыток раствора вытекает через дно камеры и поступает в рекуперационный бак. С помощью электрического клапана регулируется доступ раствора в камеру, служащую для его нагревания с помощью паропровода, соединенного регулировочным клапаном с источником пара. Регулирование клапана осуществляется с помощью термодатчика.In this device, the thread, wound from a bobbin, with the help of pulling rollers passes through an impregnating bath and a pneumatic device located in the chamber. After processing, the filament in the form of spirals is laid on a conveyor passing through the drying and steaming chambers, with the aim of thermofixing the dye before winding. The processing of the filament in the bath is done with a dye solution. Excess solution is removed in the squeezing device using compressed air. Excess solution flows out through the bottom of the chamber and enters the recovery tank. Using an electric valve, the solution is regulated to enter the chamber, which serves to heat it using a steam line connected by a control valve to a steam source. The valve is controlled by a temperature sensor.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известном устройстве происходит миграция красителя на нитях, уложенных в спирали, в процессе термообработки, вследствие чего не достигается ровнота окрашивания, также требуется нагрев красильного раствора, что повышает энергозатраты.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known device include the fact that the dye migrates on the threads laid in a spiral in the known device during the heat treatment, as a result of which the dye is not even, the dye solution is also heated, which increases energy costs.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является выбранное в качестве прототипа устройство для крашения хлопчатобумажной пряжи и нитей порошковыми красителями в смеси с гидротропными веществами, включающее запарную камеру, цилиндрический корпус, шнековую мешалку (см. пат. России №2239678, МПК D 06 В 1/02).The closest in technical essence to the claimed invention is a device for dyeing cotton yarn and yarn with powder dyes mixed with hydrotropic substances, selected as a prototype, including a steam chamber, a cylindrical body, a screw mixer (see US Pat. No. 2239678, IPC D 06 B 1/02).

Данное устройство предназначено для непрерывного крашения пряжи или нити. Работа устройства осуществляется следующим образом: нить, сматываясь с бобины, проходит через запарную камеру, далее через эластичную манжету попадает внутрь цилиндрического корпуса, где проходит внутри взбивающей порошок вращающейся шнековой мешалки по ее оси. Шнековая мешалка не дает порошку слеживаться и создает внутри цилиндрического корпуса взвешенный слой порошка, оседающего на увлажненную нить. В зависимости от времени нахождения нити внутри цилиндрического корпуса изменяется интенсивность окрашивания. Затем нить через отверстие в верхней части цилиндрического корпуса с эластичной манжетой выходит из области окрашивания и может быть подвергнута дальнейшей термообработке.This device is designed for continuous dyeing of yarn or thread. The device operates as follows: the thread, reeling from the bobbin, passes through the steam chamber, then through the elastic cuff it enters the cylindrical body, where it passes inside the rotating auger mixer whipping powder along its axis. The screw mixer prevents the powder from caking and creates a suspended layer of powder inside the cylindrical body, which settles on the moistened thread. Depending on the time spent by the thread inside the cylindrical body, the dyeing intensity changes. Then, the thread through the hole in the upper part of the cylindrical body with an elastic cuff leaves the area of dyeing and can be subjected to further heat treatment.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что конструктивно сложно осуществить прохождение нити внутри вращающегося шнека по его оси, а также трудоемкость изготовления приводного механизма шнека. Кроме того, для упрощения конструкции устройства, выбранного за прототип, нить может попадать в цилиндрический корпус по нитепроводу, выходное отверстие которого расположено над поверхностью порошкообразного красителя, находящегося в покое, как в заявленном изобретении.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known device adopted for the prototype include the fact that it is structurally difficult to carry out the passage of the thread inside the rotating screw along its axis, as well as the complexity of manufacturing the screw drive mechanism. In addition, to simplify the design of the device selected for the prototype, the thread can fall into the cylindrical body through the thread wire, the outlet of which is located above the surface of the powder dye, which is at rest, as in the claimed invention.

Сущность изобретения заключается в следующем: при использовании порошковых способов крашения происходит значительная экономия водных ресурсов. Предлагаемое устройство обеспечивает крашение нитей без использования красильного раствора, применение минимального количества воды, снижает количество гидролизованного красителя, чем обеспечивается высокая степень фиксации красителя на волокне, что приводит к минимальным затратам воды на промывку окрашенной пряжи. Кроме того, обеспечивается равномерное и регулярное окрашивание пряжи и нитей.The essence of the invention is as follows: when using powder dyeing methods, there is a significant saving of water resources. The proposed device provides dyeing of threads without the use of a dye solution, the use of a minimum amount of water, reduces the amount of hydrolyzed dye, which ensures a high degree of fixation of the dye on the fiber, which leads to minimal water consumption for washing the dyed yarn. In addition, uniform and regular dyeing of yarn and threads is provided.

Технический результат - упрощение процесса окраски пряжи, повышение степени фиксации красителя на волокне, повышение ровноты окрашивания.The technical result is a simplification of the process of dyeing yarn, increasing the degree of fixation of the dye on the fiber, increasing the evenness of dyeing.

Указанный технический результат достигается тем, что известное устройство для крашения хлопчатобумажной пряжи и нитей порошковыми красителями в смеси с гидротропными веществами содержит цилиндрический корпус с красителем, ванну, эластичную манжету.The specified technical result is achieved by the fact that the known device for dyeing cotton yarn and yarn with powder dyes mixed with hydrotropic substances contains a cylindrical body with dye, a bath, an elastic cuff.

Особенность заключается в том, что цилиндрический корпус имеет выходное отверстие нитепровода, расположенное над поверхностью порошкообразного красителя, находящегося в покое.The peculiarity lies in the fact that the cylindrical body has an outlet of the filament, located above the surface of the powdery dye, which is at rest.

На чертеже представлена схема устройства для крашения хлопчатобумажной пряжи и нитей порошковыми красителями в смеси с гидротропными веществами в псевдоожиженном слое.The drawing shows a diagram of a device for dyeing cotton yarn and yarn with powder dyes in a mixture with hydrotropic substances in the fluidized bed.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.Information confirming the possibility of carrying out the invention with obtaining the above technical result are as follows.

Устройство содержит направляющие ролики 1, опираясь на которые нить 2 протягивается через ванну 3. Далее по направляющему нитепроводу 4 нить подается в цилиндрический корпус 5 с выходным отверстием, снабженным эластичной манжетой 6. Эластичная манжета 6 выполнена с отверстиями различного диаметра в зависимости от толщины нити. Внутри цилиндрического корпуса 5 на разделительной мембране 7 находится красящий порошок 8. В нижнюю часть цилиндрического корпуса через отверстие подается сжатый воздух. После прохождения цилиндрического корпуса 5 нить 2 попадает в термокамеру 9.The device comprises guiding rollers 1, resting on which the thread 2 extends through the bath 3. Then, along the guiding thread conductor 4, the thread is fed into a cylindrical body 5 with an outlet equipped with an elastic sleeve 6. The elastic sleeve 6 is made with holes of different diameters depending on the thickness of the thread. Inside the cylindrical body 5 on the separation membrane 7 is a coloring powder 8. In the lower part of the cylindrical body through the hole compressed air is supplied. After passing through the cylindrical body 5, the thread 2 enters the heat chamber 9.

Работа устройства осуществляется следующим образом:The operation of the device is as follows:

Нить 2 по направляющим роликам 1 проходит через ванну 3, далее через направляющий нитепровод 4 попадает внутрь цилиндрического корпуса 5, где проходит внутри слоя взвешенного красящего порошка 8. При этом выходное отверстие направляющего нитепровода 4 расположено выше слоя красящего порошка, находящегося в покое. Красящий порошок 8 приводится во взвешенное состояние сжатым воздухом, проникающим в верхнюю полость цилиндрического корпуса 5 через разделительную мембрану 7. Затем нить 2 через отверстие в верхней части цилиндрического корпуса 5, снабженного эластичной манжетой 6, выходит из области окрашивания и подвергается дальнейшей термообработке в термокамере 9.The thread 2 along the guide rollers 1 passes through the bath 3, then through the guide thread conductor 4 it enters the cylindrical body 5, where it passes inside the layer of suspended dye powder 8. In this case, the outlet of the guide thread conductor 4 is located above the layer of dye powder, which is at rest. The dyeing powder 8 is suspended by compressed air penetrating into the upper cavity of the cylindrical body 5 through the separation membrane 7. Then, the thread 2 through the hole in the upper part of the cylindrical body 5, equipped with an elastic cuff 6, leaves the dyeing area and is subjected to further heat treatment in the heat chamber 9 .

Claims

A device for dyeing cotton yarn and threads with powder dyes mixed with hydrotropic substances in a fluidized bed, containing a cylindrical body with a dye, a bath, an elastic cuff, characterized in that the cylindrical body has an outlet for the filament, located above the surface of the powder dye, which is at rest.