TWI671452B - 非浸泡式水洗設備 - Google Patents

Abstract

一種非浸泡式水洗設備，用於對布料進行水洗製程。非浸泡式水洗設備包含清洗槽、導引機構、張力感測器、離心噴流機構以及控制器。清洗槽具有進布口與出布口。導引機構設置以將布料由進布口導引至出布口。張力感測器設置以偵測布料上的張力。離心噴流機構設置於清洗槽內，離心噴流機構提供化學溶液以噴射至布料。控制器用以根據張力感測器偵測的張力值，控制離心噴流機構。

Description

非浸泡式水洗設備

本發明是關於一種布料水洗設備，特別是關於用於布料的乳化膨潤的水洗設備。

隨著生活水準的提高，消費者對織物的功能亦有了新的要求，因此織物的需求也與日俱增。於織物的大量生產過程中，做為織物原料的布料會經過退漿、染整與烘乾等多道處理製程。於退漿製程中，布料可置於退漿機內，退漿機包括水洗設備，以使得布料可於退漿機內進行乳化膨潤、水洗中和及冷卻等程序，從而漿料可從布料上剝離。然而，在退漿製程需要使用大量的熱水也因此需耗費大量的能源。因此，如何減少退漿製程的耗能且能維持良好的退漿率，便成為紡織產業的一大課題。

本發明提出了一種非浸泡式的水洗設備，用於布料的乳化膨潤製程，其可在滿足退漿率的要求的情況下，有效減少能源的損耗以及提升生產效率。

根據本發明之一實施方式，適用於對布料進行水 洗製程的非浸泡式水洗設備包含清洗槽、導引機構、張力感測器、離心噴流機構以及控制器。清洗槽具有進布口與出布口。導引機構設置以將布料由進布口導引至出布口。張力感測器設置以偵測布料上的張力。離心噴流機構設置於清洗槽內，離心噴流機構提供化學溶液以噴射至布料。控制器用以根據張力感測器偵測的張力值，控制離心噴流機構。

於一或多個實施例中，離心噴流機構包含殼體以及導流板。殼體具有入水口以及出水口，入水口連接至溶液通道。導流板為扇形結構且設置於殼體內，導流板將殼體內之空間分隔為多個腔室，各腔室分別連接入水口與出水口。

於一或多個實施例中，出水口的截面積小於入水口的截面積。

於一或多個實施例中，出水口可為長形狹縫。

於一或多個實施例中，殼體可為八角形殼體，出水口則是分布在八角形殼體的夾角處。

於一或多個實施例中，非浸泡式水洗設備更包含儲液槽，用以儲存化學溶液，其中溶液通道與儲液槽連接。

於一或多個實施例中，清洗槽具有排水口以連接至儲液槽，且離心噴流機構的高度大於排水口的高度。

於一或多個實施例中，非浸泡式水洗設備包含有注水泵浦，注水泵浦與控制器電性連接，且注水泵浦連接離心噴流機構以及溶液通道。

於一或多個實施例中，導引機構的導引方向可以與離心噴流機構的轉動方向相反。

於一或多個實施例中，張力感測器可以設置在進布口處。

非浸泡式水洗設備利用離心噴流機構噴射高溫化學溶液至布料表面，以乳化膨潤漿料，並藉由高溫化學溶液接觸布料時產生的震盪，使得漿料從布料表面剝離。相較於傳統浸泡式水洗設備，非浸泡式水洗設備可以提升生產效率以及減少耗能。

10‧‧‧布料

20‧‧‧化學溶液

100‧‧‧非浸泡式水洗設備

200‧‧‧清洗槽

210‧‧‧進布口

220‧‧‧出布口

230‧‧‧排水口

232‧‧‧開關閥

300‧‧‧導引機構

310a、310b‧‧‧帶布輪

312‧‧‧滾輪

314‧‧‧馬達

320‧‧‧轉向輪

400‧‧‧離心噴流機構

410‧‧‧殼體

412‧‧‧入水口

414‧‧‧出水口

416‧‧‧腔室

420‧‧‧導流板

430‧‧‧溶液通道

440‧‧‧馬達

500‧‧‧張力感測器

600‧‧‧控制器

700‧‧‧儲液槽

702、704‧‧‧連接口

710‧‧‧注水泵浦

720‧‧‧抽水泵浦

730‧‧‧管道

D1‧‧‧方向

D2‧‧‧方向

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下： 第1圖為本發明之非浸泡式水洗設備一實施例的配置示意圖。

第2圖為本發明之非浸泡式水洗設備中的離心噴流機構一實施例的截面示意圖。

第3圖為本發明之非浸泡式水洗設備中的離心噴流機構一實施例的外觀示意圖。

第4圖為本發明之非浸泡式水洗設備一實施例的配置示意圖。

以下將以圖式及詳細說明清楚說明本發明之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本發明之較佳實施例後，當可由本發明所教示之技術，加以改變及修飾，其 並不脫離本發明之精神與範圍。

請參照第1圖，其為本發明之非浸泡式水洗設備一實施例的配置示意圖。非浸泡式水洗設備100例如可以是退漿機的部分，其可用於進行布料的退漿程序中的乳化膨潤製程。非浸泡式水洗設備100包含有清洗槽200、導引機構300、離心噴流機構400、張力感測器500以及控制器600。清洗槽200包含有進布口210以及出布口220，導引機構300設置以導引布料10，使布料10由進布口210進入清洗槽200中進行乳化膨潤製程，而後由出布口220離開清洗槽200。

離心噴流機構400則是設置在清洗槽200中，用以提供高溫的化學溶液20並將化學溶液20噴射至布料10上。於一實施例中，離心噴流機構400所提供的高溫化學溶液20會以類似於水刀的形式，集中且高壓地噴射至布料10的表面，以增加化學溶液20與布料10表面接觸時的作用力，使得布料10表面的漿料因受高溫化學溶液20震盪而自布料10的表面剝離，而後，化學溶液20再伴隨著剝離的漿料由布料10表面離開。

換言之，相較於傳統的水洗製程，布料需要長時間地反覆地浸泡在高溫的化學溶液20中，使得布料表面的漿料乳化膨潤才能達到水洗退漿的目的，本發明所提供的非浸泡式水洗設備100利用高溫化學溶液20噴射至布料表面，除了讓布料表面的漿料接觸高溫化學溶液20而乳化膨潤外，更利用高溫化學溶液20噴射至布料表面所產生的震盪使得漿料自布料表面剝離。因此，非浸泡式水洗設備100除了可以縮減水洗 時間提升水洗效率之外，更可以減少化學溶液20的用量，達到節約能源的目的。

非浸泡式水洗設備100進一步設置有張力感測器500，用以偵測布料10的張力值。當高溫化學溶液20噴至布料10的表面時，會導致布料10的張力值隨著變化。因此，控制器600可透過張力感測器500偵測布料10的張力值變化，進而即時地調整離心噴流機構400的出水量及/或轉速，以提升非浸泡式水洗設備100的退漿效率。

於部分的實施例中，導引機構300包含有多個帶布輪，如帶布輪310a、310b，以及多個轉向輪320。於一實施例中，帶布輪310a為設置在清洗槽200外，且鄰近於清洗槽200的進布口210的位置。帶布輪310b為設置在清洗槽200外，且鄰近於清洗槽200的出布口220的位置。轉向輪320為設置在清洗槽200內，且多個轉向輪320可圍繞離心噴流機構400設置。於其他的實施例中，帶布輪310a、310b亦可以設置在清洗槽200中，且分別鄰近於進布口210與出布口220。

帶布輪310a架設在與進布口210大致齊平的高度上。帶布輪310a包含有滾輪312以及用以驅動滾輪312的馬達314。於一實施例中，每一組帶布輪310a中的滾輪312的數量為兩個，僅有其中一個滾輪312與馬達314連接，另一個滾輪312為被動地跟著旋轉。或者，在其他實施例中，兩個滾輪312可分別與馬達314連接。布料10經過兩滾輪312之間，並藉由馬達314驅動滾輪312旋轉而驅使布料10前進。

帶布輪310b架設在與出布口220大致齊平的高 度上。如同帶布輪310a，帶布輪310b同樣包含有滾輪312以及用以驅動滾輪312的馬達314。布料10通過帶布輪310b的兩滾輪312之間，並藉由帶布輪310b帶動離開清洗槽200。

帶布輪310a與帶布輪310b的轉速可由控制器600控制，兩者的轉速可以相同或是不同。舉例而言，於一實施例中，設置在進布口210處的帶布輪310a的馬達314的轉速可為固定，設置在出布口220處的帶布輪310b的轉速為可調整的，而布料10行進的布速便決定於帶布輪310a與帶布輪310b的轉速。例如，欲加快布料10行進的布速，便增加帶布輪310b的轉速，反之亦然。值得說明的是，在布料10的進行過程中，帶布輪310a及310b兩者的轉速差可對布料10施加張力，且布料10的張力與轉速差有關。舉例來說，在一些實施例中，當帶布輪310b的轉速大於帶布輪310a的轉速時，布料10的張力會隨著上述轉速差增加而增加。反之，在另一些實施例中，當帶布輪310b的轉速小於帶布輪310a的轉速時，布料10的張力會隨著上述的轉速差增加而降低。在其他實施例中，亦可同時改變帶布輪310a與帶布輪310b的轉速，藉以改變布料10行進的布速。

設置在清洗槽200中的多個轉向輪320可例如是圍繞離心噴流機構400均勻分布。在一些實施例中，轉向輪320不與馬達連接也不會主動旋轉。轉向輪320設置以改變布料10的行進方向，使布料10繞著離心噴流機構400行進。於一實施例中，布料10的行進方向D1為與離心噴流機構400的轉動方向D2相反，使得離心噴流機構400所噴出的高溫化學溶液20 可以用更高的速度噴射至布料10表面，以增加高溫化學溶液20與布料10之間的接觸力。

於一實施例中，張力感測器500為設置在鄰近於清洗槽200的進布口210處。相較於將張力感測器500設置在鄰近於清洗槽200的出布口220的位置，將張力感測器500設置在鄰近於清洗槽200的進布口210，可以減少離心噴流機構400造成的干擾。非浸泡式水洗設備100可以根據張力感測器500所回傳的張力值調整帶布輪310a與帶布輪310b的轉速，以及調整離心噴流機構400的轉速或是出水量。

參照第2圖以及第3圖，其分別為本發明之非浸泡式水洗設備中的離心噴流機構一實施例的截面示意圖以及外觀示意圖。離心噴流機構400包含有殼體410以及設置於殼體410內的多個導流板420。殼體410具有入水口412以及多個出水口414，入水口412為連接至溶液通道430，高溫的化學溶液20由溶液通道430進入離心噴流機構400中，而後由出水口414噴出。

離心噴流機構400更包含有馬達440，馬達440連接至殼體410的軸心，用以驅動殼體410旋轉。於一實施例中，為了架設便利性的考量，馬達440以及與入水口412可分別位於殼體410的軸向的兩側。於一實施例中，殼體410的入水口412與溶液通道430之間為透過旋轉接頭450連接，以讓高溫化學溶液20通過溶液通道430後經由入水口412進入殼體410內部時，殼體410可以同時藉由馬達440驅動旋轉，並維持流體的密封性。

離心噴流機構400的導流板420為扇形結構，且設置於殼體410內，以將殼體410內的空間分隔為多個腔室416，而各個腔室416的兩端分別連接入水口412與出水口414。由於導流板420的截面為外寬內窄的設計，即導流板420在靠近出水口414處的寬度大於在靠近入水口412處的寬度，因此，由導流板420分隔出的腔室416則為內寬外窄，使得出水口414的截面積小於入水口412的截面積，藉以增加高溫化學溶液20的噴射壓力。

殼體410的截面形狀可為圓形或是對稱的多邊形。於一實施例中，殼體410為八角形殼體，其相較於六角形或是十二邊形的殼體，在轉動時具有更為穩定且均勻的出水量。出水口414則是分別設置在八角形的殼體410的夾角處。本實施例中的出水口414為長形狹縫，且長形狹縫的長軸平行於殼體410的長軸。相較於點狀噴嘴，長形狹縫的出水口414可以使得高溫化學溶液20以類似水刀的形式噴射至布料表面。

接著請參照第4圖，其為本發明之非浸泡式水洗設備另一實施例的配置示意圖。非浸泡式水洗設備100除了前述的清洗槽200、導引機構300、離心噴流機構400、張力感測器500及控制器600之外，更包含與清洗槽200連通的儲液槽700。儲液槽700用以儲存化學溶液20，溶液通道430與儲液槽700連接，以將儲液槽700中的化學溶液20提供予離心噴流機構400。

非浸泡式水洗設備100更包含注水泵浦710，且儲 液槽700連接溶液通道430與離心噴流機構400。注水泵浦710與控制器600電性連接。透過控制器600的控制，可以改變注水泵浦710的功率，進而調整離心噴流機構400的出水量。

清洗槽200具有排水口230，排水口230連接至儲液槽700中，以將清洗槽200中所裝載的化學溶液20排出至儲液槽700中儲存供再次循環利用。排水口230可包含開關閥232，開關閥232亦與控制器600連接，從而控制排水口230的排水狀態。

此外，由於化學溶液20是以非浸泡式的方式與布料10上的漿料反應而退漿，故離心噴流機構400的高度為大於排水口230的高度，且排水口230的排水量為大於或是等於離心噴流機構400的出水量，以避免化學溶液20累積在清洗槽200內。

於一實施例中，由清洗槽200排出儲存於儲液槽700中的化學溶液20可以再次由注水泵浦710抽取進入溶液通道430，由離心噴流機構400噴出後循環使用。然而，回收的化學溶液20中會伴隨有退漿的漿料，因此，非浸泡式水洗設備100可以進一步配置有監控裝置，用以偵測例如是在儲液槽700中的化學溶液20的濁度及酸鹼值的數值，並根據偵測的結果補充清水或是退漿液，退漿液例如是由液鹼、精練劑與螯合分散劑調製而成的溶液。

於一些實施例中，清洗槽200的高度可以高於儲液槽700的高度，如在架高清洗槽200或是將儲液槽700埋在地面下，以讓清洗槽200中的化學溶液20藉由重力溢流至儲液槽 700中儲存。而在其他的實施例中，清洗槽200與儲液槽700為設置在同一高度上，此時非浸泡式水洗設備100更包含有抽水泵浦720，設置在連通清洗槽200與儲液槽700的管道730上，以主動將清洗槽200中的化學溶液20抽取至儲液槽700中。

於一實施例中，連通清洗槽200與儲液槽700的管道730與儲液槽700的連接口702會低於溶液通道430與儲液槽700的連接口704，以確保儲液槽700中所儲存之化學溶液的液面高度大於連接口704的高度，避免注水泵浦710空轉吸不到化學溶液20的問題。

透過上述機制，化學溶液20可於清洗槽200與儲液槽700之間進行循環。於進行循環的期間，布料10仍透過導引機構300持續在清洗槽200內行進。也就是說，離心噴流機構400對布料10進行退漿製程以及回收溢流的化學溶液20會是同步進行的。

綜上所述，本發明提供了一種非浸泡式水洗設備，其可用於對布料進行水洗，如退漿製程中的膨潤乳化製程。非浸泡式水洗設備利用離心噴流機構噴射高溫化學溶液至布料表面，以乳化膨潤漿料，並藉由高溫化學溶液接觸布料時產生的震盪，使得漿料從布料表面剝離。根據實際測試的結果，布料在經過非浸泡式水洗設備後的退漿率約在52.7~65.0%之間，已滿足工業上之退漿率大於45%的要求。

另根據實際測試的結果，非浸泡式水洗設備相較於浸泡式水洗設備可以達到提升生產效率。舉例而言，使用傳統浸泡式水洗設備的布料平均停留時間約為67.5秒(相當於布 速約為20米/分)，而使用本案之非浸泡式水洗設備的布料平均停留時間約為53.3秒(相當於布速約25.33米/秒)，布速提升了約26.7%。

又因為非浸泡式水洗不需要將布料浸泡在化學溶液中，故相較於傳統的浸泡式水洗設備，非浸泡式水洗設備可具有節約能源的功效。根據實際測試的結果，非浸泡式水洗設備相較於傳統的浸泡式水洗設備，其單位產品能耗(kWh/kg)約可減少21.1%的能源使用。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (9)

1. 一種非浸泡式水洗設備，適用於對布料進行水洗製程，包含：清洗槽，具有進布口與出布口；導引機構，設置以將所述布料由所述進布口導引至所述出布口；張力感測器，設置以偵測所述布料上的張力；離心噴流機構，設置於所述清洗槽內，所述離心噴流機構提供化學溶液以噴射至所述布料，其中所述離心噴流機構包含：殼體，具有入水口以及出水口，所述入水口連接至溶液通道；以及導流板，為扇形結構且設置於所述殼體內，所述導流板將所述殼體內之空間分隔為多個腔室，各所述腔室分別連接所述入水口與所述出水口；以及控制器，用以根據所述張力感測器偵測的張力值，控制所述離心噴流機構。
2. 如請求項1所述的非浸泡式水洗設備，其中所述出水口的截面積小於所述入水口的截面積。
3. 如請求項1所述的非浸泡式水洗設備，其中所述出水口為長形狹縫。
4. 如請求項1所述的非浸泡式水洗設備，其中所述殼體為八角形殼體，所述出水口分布在所述八角形殼體的夾角處。
5. 如請求項1所述的非浸泡式水洗設備，更包含儲液槽，用以儲存所述化學溶液，其中所述溶液通道與所述儲液槽連接。
6. 如請求項5所述的非浸泡式水洗設備，其中所述清洗槽具有排水口以連接至所述儲液槽，且所述離心噴流機構的高度大於所述排水口的高度。
7. 如請求項1所述的非浸泡式水洗設備，更包含注水泵浦，與所述控制器電性連接，且所述注水泵浦連接所述離心噴流機構以及所述溶液通道。
8. 如請求項1所述的非浸泡式水洗設備，其中所述導引機構的導引方向與所述離心噴流機構的轉動方向相反。
9. 如請求項1所述的非浸泡式水洗設備，其中所述張力感測器設置在所述進布口處。