TW406146B - Process and apparatus for applying indigo dyestuff - Google Patents

Description

經濟部中央標準局員工消費合作社印策 406146 五、發明説明（I ) 發明領域 本發明係有關一種將靛藍染料施加到基材上的方法， 該基材的例子包括經紗布，疋頭或織物，該方法包括將該 基材導經一裝著浸漬液的浸漬槽且在浸漬槽之前與之後分 別予以擠乾，且其中將離開該浸漬槽呈滴濕狀態，飽和著 該浸漬液的基材基本上更導經一第一動態濕暫停段，於此 處基本上係保持在低氧狀態，且只在其後才擠乾。本發明 更有關一種實施該方法所用的裝置，於其中可將紗狀或布 狀基材沿縱軸方向拉經或分別地導經各個裝置，且可將疋 頭置於載體上輸送。 發明背景 靛藍染料爲甕染料組合中的一員；其不溶於水中且爲 了染色目的，其必須藉助於鹸和還原劑使其變成纖維-反 應性，水可溶形式，其在利用大氣氧予以氧化時，產生靛 藍色。其他甕染料，例如陰丹士林染料和硫染料，也都以 "靛藍染料”著稱。 一種在開頭提及的方法載於德國專利公報DE 43 42 313 A1之中，其係用於經向紗布（warp yarn sheets)者》 有關這種已知的方法係使用一相當小的甕來施加染料，其 中在有關將染料擴散在個別纖維的內部方面據稱係使用在 擠乾一亦即機械脫水一之前連接到甕下游，具有低氧氣圍 的第一濕暫停段作爲甕的延伸。基材係以全輸送速度在該 濕暫停段內移動；此因而稱爲動態暫停段〔dynamic dwelling section)。 ----：-----裝 ^--訂------冰 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁j 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（21〇Χ 297公筇） 4G6146 五、發明説明（少） 在有關靛藍染色上，特別是在染色經向紗布時，可以 使用其基本構造類似於上紫（sizing machine)之裝置。在 德國專利公報DE 44 37 704 A1中述及一種具有極短浸漬槽 的上漿機。於該已知的上漿機內，裝著一有擠壓單元之滾 筒作爲上漿接觸段。後者係以一擠壓滾筒的圓周之下竿*部 所構成。此已知機器不需要浸漬甕。 用靛藍染色時的一項問題在於所得著色物（colorations )常會因爲低槽及浸液耗盡而有不足的耐磨擦堅牢度（ crock fastness)，或另外需要充分的沖洗段。個別地殘留在 浸液內的（經還原）染料殘餘物可能已在該處開始氧化。 於操作過程中，此經氧化染料也會沈積在紡織物基材之上 。不過這種已事先被氧化的染料不再有助於實際染色，因 彼等不再能夠固定在纖維上之故。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 .^ϋ I --= - 士^- Hi i 1 i n^i In· ^^^1 V J . 0¾ 、-'° (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 爲了解決此項問題，在未預公開德國專利文件DE 196 28 806 Α1中提出在高電解質濃度存在中，且維持高電解質 濃度直到還原染料再氧化（以形成染料色素（dye pigmant )之下，實施染色，或另外地將還原靛藍染料吸收在纖維 內》此項可在將浸透著浸漬液的基材於沒有預先沖洗之下 即接受氧化程序而達到，係因爲在接受擠乾掉浸液後的基 材仍含有充分量的電解質之故。該已知方法可以促成含纖 維素紡織物於單一操作中用靛藍予以連續染色，其中係在 以水性浸漬液作爲電解液，內含還原劑，鹼，及另外加入 的濃度在2 0 0和3 5 0克/升之間的溶解鹼金屬鹽，且 其P Η値係經調定在1 〇 . 2與1 1 · 3 ’之存在中使還 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（2丨〇X 297公符） 406146 A7 B7 五、發明説明（$ ) 原靛藍被紡織材料所吸收，然後將被纖維吸收住的還原靛 藍於保持於高電解賓濃度之下再氧化成色素，並以習用方 式進行染色。 若將根據DE 196 28 806 A1的方法與根據德國專利公 報DE 43 42 313 A1的方法組合一可能同時採用DE 44 37 704 A1 —之時，可能導致良好的染料產率，不過所用染料 會有顯著的部份繼續殘留到氧化程序下游的沖洗槽。 發明目的與槪述 本發明的目的爲使得因爲添加電解質而延遲的染料增 加率更進一步地獲得改良，其目摄在於在氧化之前，將， 可能時，全量的被基材所攜載的染料擴散到個別纖維之內 〇 爲了達到此目的，可以嘗試增長DE 43 42 313 A1中所 述及的濕暫停段》不過，在有關費用上，個別的試驗只得 到令人相當不滿意之結果。此外也可以嘗試將甕上面包含 著已知濕暫停段的室之內部予以加熱以期增加染料的擴散 速率。不過，在此過程中，甕內所裝液體會以不可允許的 方式被加熱。本發明提出根據上述彼等問題的解決之道。 根據本發明有關開頭所提方法的目的之達成係包括將 具有以入口區，亦即第一區，內的擠壓程序所定的初始濕 度之基材先在保持在低氧狀態下的第二濕暫段中加熱，例 如經由將經加熱的氣體吹到其上，及在其後，於氧化之前 ，於停留在該第二濕暫停段的第二區內到其出口鎖之過程 中，使該染料有時間進一步擴散到仍爲潮濕基材所含之纖 5 本紙悵尺度適用中國國家標孪（CNS ) Λ4規格（2丨0;297公廣） (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝.

、1T 經濟部中央標隼局員工消費合作社印聚 Λ 7 Β7 406146 五、發明説明（1) 維之內。 本發明的一項重要特性在於已在根據DE 43 42 313 A1 的濕暫停段中浸漬（沒有氧化）過的基材係先在第二，下 游，也呈低氧狀態的濕暫停段內加熱及於其後，在增長& 溫度時間下，使染料進一步擴散到仍濕（但經加熱）的基 材之內部。於此方面，較佳者係只在入口區，或個別地在 第一區，例如第二濕暂停段的前面三分之一區內，予以加 熱，因爲不如此時，其結果將是過早乾燥，而使得染料的 進一步擴散變得不可能。依此，本發明即形成一兩段式方 法，於第一步驟中，係以任何隨意方式，例如在甕中，將 液態浸漬液施加到基材上，且於其後在一低氧（或另外， 基本上無氧）氣圍中使染料有時間被纖維所吸收，及於第 二步驟中，更將染料與基材先予以加熱一也是在低氧氣圍 內一，且再使染料有時間一在低氧氣圍內一，擴散到仍潮 濕基材所含之纖維之內。 根據本發明另一部份，提出一種實施上述方法的裝置 ，其包括在包含該第一濕暫停段的第一暫停室之下游處’ 裝有一也保持在低氧狀態的第二暫停室，且在其入口區（ 第一區）內，其大小包括基材輸送途徑的三分之一 ’該第 二暫停室具有將經加熱，低氧，或另外無氧的氣體’特別 者惰性氧體或水蒸汽，鼓吹到該基材上之工具。本發明的 某些改良處及某些其他實施例將在後附申請專利範圍內予 以說明。 根據本發明，因爲在根據DE 43 42 313 A1的第一（動 6__ 本紙張尺度適用冲國國家標準（CNS )Λ4規格（2丨OX2W公釐1 (請也間請背而之注意事項再填苟本頁) 裝 -1Τ 經濟部中央標準局員工消费合作社印策 A7 406146 五、發明説明（f ) 態）暫停室之下游處，裝置著一第二低氧或另外之無氧（ 動態）濕暫停段，所以在其中仍不會起始干擾性染料氧化 作用，反而會因爲沒有乾燥的起始加熱加速染料的擴散， 而使得在實際使用中，若於浸漬槽內加入一電解質，例如 根據DE 196 28 806 A1的鹽，或另外，在浸漬槽的上游處 安置一電解槽時，可以達到幾乎1 0 0 %的染料萃取。在 前槽（pre-bath)，或另外地，在浸漬槽中可以加入高於 1 5 0克/升的鹽濃度。 對本發明具有重要性的該第二濕暫停段中會在其入口 區，亦即，其基材輸送長度的前面約三分之一處，給入經 加熱，低氧，或另外者，無氧的氣體。可以使用於此而適 用本方法之經加熱氣體，例如惰性氣體或水蒸汽。在該第 二濕暫停段所具輸送長度的其餘過程中，可將溫度慢慢地 降低。 於一示範實施例中，在該第二濕暫停段所具加熱區之 後’具有充分長度（沿輸送方向者），以達到-依物質配 對C基材/色料類型）而定一在二分之一分鐘到一分鐘大 小級次的擴散時間之動態暫留級即敷所用；以1 0 0米/ 分的輸送速度而言，此相當於在第二濕暂留級的室內約5 〇至1 0 0米之輸送長度。在該第二濕暫停段所含加熱區 (第〜區）後面的擴散區（第二區）所具長度也可以用來 控制要達到的色調。 基材必須經由儘可能對周園空氣的進入呈密閉地密封 住之隙口通過而離開該第二濕暫停段，且必須通過傳統型 _ 7 __ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） ---·------¾衣----.--1T------^ (請先閱讀背而之注意事項再填艿本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 406ii? 五、發明説明（卜） 式的氧化階段一可能插置乾燥器，例如紅外線乾燥器。在 氧化段之後，基材必須通過一沖洗裝置，於其中必須沖洗 掉在所述乾燥程序的起始處，特別是在該第二暂停段入口 處施加的電解質，而且也要沖滌掉殘留在基材上未被固定 的染料。 本發明的某些細部將經由一示範實施例的略圖表予以 解說。 圖式之簡略說明 單一圖表顯示出本發明裝置的槪略方塊圖式。 較佳實施例之詳細說明 經濟部中央標準局員工消f合作杜印製 H I - n I ......... •士¢1........I _ .......I--- \—► • 0¾ ,-5° (請先間讀背而之../.£意事項再填寫本頁) 根據所附圖式* 一基材1，特別是經向紗布或紡織材 料布，通過一入口擠壓單元4的擠壓間隙3而進入包封外 殻6的內部。於基材入口側，外殻6係被該入口擠壓單元 4所密封，於其兩側可以用技術中習用的方式配置油皮膠 封條（squeezee seal)。於基材1再離開的另一側，外殼6 係用一出口擠應單元8予以密封。於該程序中，基材1係 通過在相對兩側上彼此相壓的兩個滾筒1 0和1 1之滾筒 間隙9，於其上也配置著油皮膠封條1 2 (在間隙9的兩 異側）。該兩擠壓單元4和8構成第一濕暫停段13的鎖 狀，密封入口和出口。於示範實施例中，基材（係給到第 一濕停留段13的外殻6之內而進入兩甕14和15之中 ，各甕分別裝有浸漬滾筒1 6和1 7，其中一甕裝著電解 液，特別是氯化鈉溶液，而另一甕裝著浸漬液。於另外的 方式中也可以只裝設一個同時裝著電解液和染料的甕。於 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X2^7公釐） ,06146 五、發明説明（7 ) 又另一方式中，可在入口鎖4之前就已經將電解液施加到 基材1之上。 於圖式所呈示範實施例中，在電解液浸漬（甕1 4) 和浸漬液浸漬（甕1 5 )兩者之後有一停留段。此第一濕 暫停段係分開者，據稱此係有利者，因爲到達浸漬槽1 5 的基材1可因此已有電解質擴散到其中之故。重要者爲在 甕1 4，或另外者在甕1 5上方的空間內，亦即在外殻6 的內部5之內，要維持低氧至無氧之氣圔。因此之故，該 兩擠壓單元4和8，且特別是擠壓單元4一如上文所說明 者一，必須氣密到一大幅程度。該濕暫停段的長度（亦即 ，在輸送方向2中的輸送長度）必須足夠長致使在所給情 況之下，可以在該第一濕暫停段1 3中達到最佳的染料進 入到個別纖維內的擴散作用◊因此可以裝上明顯更多的暫 停迴路來取代需了解爲象徵之迴路1 8和1 9。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁) 在該第一濕暫停段13內的染料擴散基本上係在沒有 氧化反應下發生的，其則在，如所述的第二，低氧，或另 外者無氧濕暫停段2 〇內達到完全。該第二濕暫停段2 0 係安置在一外殻2 1之內，其入口隙縫同時也是該第—濕 暫停段1 3的出口間隙，亦即其出口擠壓單元8。在濕暂 停段1 3和2 0兩者內部具有大約相同的壓力狀態下，可 以省略掉在段1 3與段2 0之間另加一封條或另外者氣鎖 ，致使出口擠壓單元8本質上只具有機械脫水之作用。不 過，該第二濕暫停段的外殼2 1確賁具有一出口鎖2 2 ; 後者較佳者係呈一間隙形式，例如在兩相對的，彼此相壓 9 本紙悵尺度適用中國國家標率（CNS ) Λ4規格（210X 29"/公炝） ^06146 五、發明説明（3 ) 的筒滾2 3之間，且裝有一油皮膠封條2 4，且其係打算 用以對抗周圍空氣的侵入而將其封住的。 , U3 請尤間讀背面之注意事項再填寫本頁) 在該第二濕暫停段2 0的外殼2 1內基本上規晝出兩 個處理區。於其大小級次可能包括（在外殻2 1內）基材 輸送長度三分之一的第一區2 5之內，係經由噴箱（ nozzole box) 2 6將經加熱，低氧至無氧的氣體吹入，例 如在外殻底部）》於頂部（自頂板處），係利用一收集器 2 7抽掉氣體以經由管線2 8，水分離器2 9，熱交換器 i^ 3 1和鼓風機3 1循環地輸送。當基材1在第二濕暫停段 2 0內於下滾筒3 2和上滾筒3 3之上呈上下迴路地輸送 時，雖然在外殻2 1的內部沒有壁，_也可以達到在第一區 2 5內進行與第二區3 4內明顯不同的處理，後者及接著 在該第二濕暂停段2 0的尾端實施者。從噴箱2 6出來的 氣體流3 5會在從第一區2 5流向第二區3 4的方向中被 迴路36所顯著地阻擋。 經濟部中央標隼局員工消费合作社印製 於該示範實施例中，在濕暫停段2 0後面接著一乾燥 段3 7，例如紅外線乾燥或筒式乾燥器。在乾燥之後，基 材1即通過一氧化段3 8。若，例如，該基材1爲經向紗 布時’其可在乾燥器內加熱到約1 2 0°C。氧化段3 8內 的溫度約爲5 (TC。於氧化段3 8之後較佳係接上一沖洗 段3 9，於其中將電解質及可能的未固定染料殘餘物沖洗 掉。 經由利用上述方法，或另外地，上述實施該方法所用 的裝置，可以將所用染料幾乎完地吸收在纖維內，其常係 10 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4現格（210X 297公筇） 406146 Λ7 B7 五、發明説明（ 高於所用染料的9 0%_特別者高達9 5 %—，及將其固 定在纖之ft。於此方面，根據本發明，不僅在第一濕暫停 段1 3之內，而且也在加熱後的第二濕暫停段2 0之中， 提供充分的停留時間，使得在兩段內都能夠達到廣泛的物 質交換。在第二濕暫停段2 0所含入口區2 5內對基材上 的導引吹氣對於結果而言係特別有利者。 ---------^----^--ΪΤ------^ (請"閲讀背面之注意事項再填苟本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 1 · 一種將靛藍染料施加到一基材（1 )的方法，該 基材（1 )爲向經紗布，疋頭或織物布，該方法包括將基 材導引通過一裝著浸漬液的浸漬槽且於該浸漬槽之前與之 後皆將其擠乾，且其中經浸漬液飽和後的該基材係以離開 浸漬槽（1 4，1 5 )所呈滴濕狀態導經一第一動態濕暫 停（1 3 ) »，其基本上係保持在低氧狀況下；且只在其後 才經擠乾，該方法的特徵在： 具有在入口區，亦即第一區（2 5 )中的擠壓程序所 界定的初始溫度之該基材（1 )係先在保持於低氧狀況中 第二溫暫停段（2 0 )內加熱，且於其後，在氧化之前， 在該第二濕暫停段（2 0 )的第二區（3 4 )到其出口鎖 (2 2 )的停留期間給染料時間以進一步擴散到仍呈濕態 的基材所含纖維之內。 2·—種用以實施根據申請專利範圍第1項所述方法 之裝置，其特徵在於 在包含第一濕暫停段（1 3 )的第一暫停室（6 )的 下游處，安裝著也是維持在低氧狀況下的第二暫停室（2 1)，且在其第一區（2 5)(入口區），其大小包括該 基材輸送途徑的三分之一之內，該第二暫停室（2 1 )具 有將經加熱，低氧，或另外者無氧的氣體鼓吹到該基材（ 1)上面之工具。 3 ·如申請專利範圍第2項之裝置，其特徵在於 在其第一區（2 5 )之內，該第二暫停室（2 1 )具 有用以鼓吹經程序調適，經加熱的氣體，例如惰性氣體或 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐) C請先«讀背面之注意事項再填寫本頁) -—Ba 1 ϋ n n n 1 ϋ ϋ ϋ ϋ I ^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 _406146 08_ 六、申請專利範圍 水蒸汽，之工具。 4 ·如申請專利範圍第2或3項之裝置，其特徵在於 該第二暫停室（2 1 )在其沿輸送方向的尾端處之第 二區內具有一動態暫停段以提供其大小級次爲二分之一分 鐘到一分鐘的擴散時間。 5 ·如申請專利範圍第2項之裝置，其特徵在於： 在該第二暫停室（2 1 )的出口鎖（2 2 )之後有一 乾燥段（3 7)，且只在其後才安裝一氧化段（3 8 )， 較佳者其下游更接著沖洗段（3 9 )。 I------------I >·1111---訂---------*5^· I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）