TWI814692B - 免用水之布料染色設備 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種免用水之布料染色設備，係具有可密閉且披掛基布之染布工作腔體、蒸氣裝置、染劑桶及傳送組件，傳送組件之蒸氣輸送管路可將蒸氣裝置之蒸氣注入使染布工作腔體內保持預定染色壓力與染色溫度，及傳送組件之染劑輸送管路可將染劑桶之奈米染劑傳輸至染布工作腔體，布料染色設備之特徵在於更具有一染劑調整裝置，且奈米染劑重量為基布重量之0.1%～3%，染劑調整裝置連接設於染劑輸送管路之端末位置，用以使奈米染劑形成與注入染布工作腔體內蒸氣一致之粒徑與粒子質量，奈米染劑並於傳送至染布加工腔體後係因應預定之染布壓力而讓奈米染劑之粒子緊密結合於加熱後的基布之纖維上，進而取得染色布料。據此，由此設備染成之布料具有極佳之色彩均勻表現，且可免除利用大量水進行染色與清洗布料之水資源浪費，而具備節能、環保之優點。

Description

免用水之布料染色設備

本發明係與布料染製領域相關，尤其是一種透過調整染劑形成與蒸氣具備相同粒徑與粒子質量且以蒸氣加熱、加壓方式而使染劑能與布料纖維緊密結合形成均勻染色表現之免用水之布料染色設備。

布料製成後，為使其可形成所需的顏色表現，以利作其他應用，在布料製備領域中係有一工法為染布。傳統染布工序大致有以下步驟，布料部分需先進行煮布，亦即將布料放入鍋中以清水煮，使布料浸水去漿力，讓布易著色。而染布之工序則需先調配所需的顏色，其方式為將染料放入容器中再加入水，攪拌直到染料溶解，再觀察並調整至所需顏色。接著將經過清水煮過之布料撈出晾乾後，再放入染缸內浸泡，使布料吸收染液顏色，接著再撈出擰乾並置於架上曝曬。而在染布過程中，則需時常將布料撈起以確認染色狀況，再依據染製狀況調整。染後曬乾的布料需再利用清水漂洗去掉浮色，一般至少需漂洗二至三次，再將漂洗乾淨的布料上架晾曬。最後再進行碾布，將染好的布料整平直至沒有皺褶。

由上述的染布工序可知，從起始之煮布到最後的漂洗，各過程中都要使用大量的水，於實務經驗上，若要染製1噸的布，則必須使用30噸以上的水，因此在染布製程中，水的使用一直是相當大的資源耗費。惟現今的製法與設備，仍無法解決染布需耗費大量水之問題。

有鑑於此，本發明人基於多年從事相關行業之豐富經驗，遂構思一種免用水之布料染色設備，以提供無須用水即可對布料染色的嶄新製程方案，有效解決現有染布製程之問題。

本發明之一目的，旨在提供一種免用水之布料染色設備，其係以有別於過往的水染加工，而透過蒸氣加熱與加壓方式，以及調整染劑粒子狀態以使染劑得以藉由蒸氣作用緊密結合於布料纖維上，並達成均勻染色且不易脫色之表現，更據此達到節能降低水資源浪費之環保優點。

為達上述目的本發明提出一種免用水之布料染色設備，用以針對一基布進行染色，具有一染布工作腔體、一蒸氣裝置、一染劑桶及一傳送組件，其中該染布工作腔體內供以披掛該基布且於染布作業時係為密閉狀態，該蒸氣裝置設於該染布工作腔體一側，用以產生蒸氣，該染劑桶設於該染布工作腔體一側，用以盛裝奈米染劑；該傳送組件設於該染布工作腔體一側，具有一蒸氣輸送管路、一第一幫浦、一染劑輸送管路及一第二幫浦，該蒸氣輸送管路一端連接至該蒸氣裝置，另一端連接至該染布工作腔體；該第一幫浦連通該蒸氣輸送管路設置，供以將該蒸氣裝置之蒸氣送入該染布工作腔體內，使該染布工作腔體內保持於預定之染布壓力與染布溫度；該染劑輸送管路一端係與該染劑桶相接，另端與該蒸氣輸送管路連接設置；該第二幫浦連通該染劑輸送管路設置，用以將該染劑桶內之奈米染劑送往該染劑輸送管路，其特徵在於：該布料染色設備更具有一染劑調整裝置，且奈米染劑重量為該基布重量之0.1%～3%，該染劑調整裝置連接設於該染劑輸送管路與該蒸氣輸送管路連接處之端末位置，用以使奈米染劑形成與注入該染布工作腔體內蒸氣一致之粒徑與粒子質量，其中，當奈米染劑經過該染劑調整裝置而進入該蒸氣輸送管路時，係受蒸氣之流力而被帶往該染布工作腔體，奈米染劑並於傳送至該染布加工腔體後係因應預定之染布壓力而讓奈米染劑之粒子緊密結合於加熱後的該基布之纖維上。

較佳地，該染劑調整裝置包含一本體及一顆粒調整件，該本體為管狀結構且具有相對設置之一注入口及一輸出口，該注入口供與該染劑輸送管路端末連接設置，該輸出口係朝向該蒸氣輸送管路，且該輸出口之口徑小於該注入口；該顆粒調整件設於該本體之該注入口且開設有複數微孔；當奈米染劑由該注入口進入該本體並經過該顆粒調整件後，奈米染劑之粒子形成與注入該染布工作腔體內蒸氣一致之粒徑與粒子質量，以更好地調整奈米染劑之粒子狀態。

較佳地，該染布工作腔體具有一內層空間與一外層空間，該內層空間供以容置該基布，且奈米染劑係注入該內層空間；該蒸氣輸送管路包含一主幹區段及一分支區段，該主幹區段連接至該內層空間，以將蒸氣注入該內層空間，該分支區段連接至該外層空間，以將蒸氣注入該外層空間，其中注入該內層空間及該外層空間之蒸氣可具有相異之壓力或流速，透過內外層設計係可更好地控制作為染布場所之該內層空間的溼度狀態，利用蒸氣輸送之壓力所帶來的溫度變化進而調整濕度狀態。

較佳地，布料染色設備更包含一控制裝置，電性連接該第一幫浦及該第二幫浦，該控制裝置包含一時間設定器、一溫度設定器、一流量設定顯示器及一處理器，該處理器與該時間設定器、該溫度設定器及該流量設定顯示器電訊連接，供以將該時間設定器、該溫度設定器及該流量設定顯示器所接收之工作時間設定參數、工作溫度設定參數及流量設定參數一併進行運算而依據運算結果控制該第一幫浦及該第二幫浦之作動狀態，以使該染布工作腔體內形成預定之染布壓力與染布溫度以及獲取所需奈米染劑劑量，以實現自動化控制作業。

較佳地，布料染色設備更包含一壓力偵測組，與該控制裝置電訊連接，該壓力偵測組包含一第一壓力計、一第二壓力計及一第三壓力計，該第一壓力計及該第二壓力計係設於該染布工作腔體，該第一壓力計供以偵測與顯示該內層空間之蒸氣壓力，該第二壓力計供以偵測與顯示該外層空間之蒸氣壓力；該第三壓力計係連接設於該染劑輸送管路，供以偵測與顯示注往該內層空間之奈米染劑壓力，以即時地監測染劑與蒸氣之狀態。

較佳地，該染布工作腔體包含一門蓋、一腔室主體及一鎖合組件，該門蓋係樞接於該腔室主體之開口處以相對開口開闔，且該門蓋邊緣具有至少一卡掣件，該鎖合組件包含一操作桿、一齒輪、一齒條及一旋轉環，該旋轉環係套接於該腔室主體之開口外且具有至少一開孔，該齒條連接設於該旋轉環外側面，該齒輪套設於該操作桿之一端且與該齒條相互嚙合，該操作桿套設有該齒輪之端係樞接於該腔室主體；當樞轉該操作桿時，該齒輪係旋轉而帶動該齒條移動，使該旋轉環相對該腔室主體旋轉，進而使該開孔移動至對應該卡掣件位置讓該門蓋開啟，或使該開孔移動至非對應該卡掣件位置以鎖固該門蓋，以兼具優良之密閉鎖合效果以及便利之操作性。

較佳地，鑒於不同顏色所需之加工條件不同，本發明亦提出兩種可供使用之重量比例範圍，例如可使奈米染劑重量為該基布重量之0.1%~2%或2%～3%。

較佳地，於一實施例中係揭露本發明之該布料染色方法或設備染布之較佳染製條件為，該基布之重量為250Kg～300Kg時，作業時間為至多1小時。

較佳地，預定之染色溫度為130度C，預定之染布壓力為2Kg/cm ²，以提供一可確切染製形成均勻色彩表現，同時又不會傷害基布纖維之製程條件。

綜上所述，本發明之免用水之布料染色設備，係提出以蒸氣加壓與加熱之方式進行染布，特別地，本發明係針對染劑粒子進行調整，使其與注入腔體內的蒸氣粒子質量和粒徑一致，進而使染劑粒子得以緊密結合於基布纖維上，以製成色彩表現均勻且具高附著力之染色布料，且染色布料不具有多餘染劑殘留而無須再經過清洗，如此即可免除使用大量水進行加工作業之資源耗費，達到節省電能、熱能、水資源之環保優點。關於該布料染色方法與設備可進一步附加之技術特徵，以更完善化整體效能，本發明亦有提出相關揭示，而如上各段落所述。

為使本領域具有通常知識者能清楚了解本發明之內容，謹以下列說明搭配圖式，敬請參閱。

請參閱第1至4圖，其係為本發明較佳實施例之布料染色設備結構示意圖、布料染色設備結構局部剖面與奈米染劑及蒸氣流向示意圖、第2A圖中標示A區域之結構放大示意圖、布料染色設備應用示意圖(一)、(二)及染布工作腔體開闔應用示意圖。其中各圖所示僅為供以示意說明本發明之技術特徵，非表示實際結構外型尺規等，合先敘明。鑒於現有染布製程在水資源部分之大量耗費缺失，為可提供更為環保且節能之布料染製方案，本發明人係構思並提出一種免用水之布料染色設備，而可省去於染布製程中所需使用的大量水，同時染製後的布料也具有更為均勻色彩表現與牢固之顏色附著力。本發明所提出一種免用水之布料染色設備1，用以針對一基布A進行染色，包含一染布工作腔體10、一蒸氣裝置11、一染劑桶12、一傳送組件13及一染劑調整裝置14。

該染布工作腔體10內係供以披掛該基布A且於染布作業時係為密閉狀態。較佳地，該染布工作腔體10可設置有自動或手動門板，以控制其內部空間狀態，且為利於確認該染布工作腔體10內部壓力與溫度等。該蒸氣裝置11設於該染布工作腔體10一側，用以產生蒸氣，該染劑桶12設於該染布工作腔體10一側，用以盛裝奈米染劑9，其中奈米染劑9重量為該基布A重量之0.1%～3%。

該傳送組件13設於該染布工作腔體10一側，包含一蒸氣輸送管路131、一第一幫浦132、一染劑輸送管路133及一第二幫浦134。該蒸氣輸送管路131之一端連接至該蒸氣裝置11，另一端連接至該染布工作腔體10，以形成可將該蒸氣裝置11產生之蒸氣傳送至該染布工作腔體10內的通道。該第一幫浦132與該蒸氣輸送管路131連通設置，供以將該蒸氣裝置11之蒸氣送入該染布工作腔體10內，使該染布工作腔體10內保持於預定之染布壓力與染布溫度。該染劑輸送管路133一端係與該染劑桶12相接，另端與該蒸氣輸送管路131連接設置。該第二幫浦134連通該染劑輸送管路133設置，用以將該染劑桶12內之奈米染劑送往該染劑輸送管路133。其中該第一幫浦132、該第二幫浦134及該蒸氣裝置11係可透過控制設備予以自動化控制其作動狀態，當然亦可透過手動隨時調整蒸氣或奈米染劑9之輸送速率與強度等等。

該染劑調整裝置14連接設於該染劑輸送管路133與該蒸氣輸送管路131連接處之端末位置，用以使奈米染劑形成與注入該染布工作腔體10內蒸氣一致亦即為大致相同之粒徑與粒子質量，其中，當奈米染劑經過該染劑調整裝置14而進入該蒸氣輸送管路131時，係受蒸氣之流力而被帶往該染布工作腔體10，奈米染劑並於傳送至該染布加工腔體10後係因應預定之染布壓力而讓奈米染劑之粒子緊密結合於加熱後的該基布A之纖維上。較佳地，該染劑調整裝置14之染劑輸出方向係與蒸氣之流動方向相同，以更利於經該染劑調整裝置14處理後之奈米染劑順利藉由蒸氣流力流往該染布工作腔體10。特別注意的是，為確實地使奈米染劑可因應染布壓力而結合於該基布A之纖維上，除了蒸氣和奈米染劑的傳輸條件需控制得當外，更是需要讓奈米染劑的粒子狀態和蒸氣相符，始能讓奈米染劑可順利地因應蒸氣形成之染布壓力結合於該基布A上，否則染劑粒子根本無法因為染布壓力所推動而結合於該基布A上，進而影響染色效果。假使未具有如本發明之染劑調整作動，則需將蒸氣之傳輸壓力設定至非常大才能讓染劑粒子獲取足夠壓力而被壓合至該基布A之纖維上，如此則會大幅提升作業動力成本，同時也會增加製程危險性，且成功率亦相對低下。有鑑於此，本發明係特別設置該染劑調整裝置14，以使奈米染劑最終注入該染布工作腔體10時，形成與蒸氣一致之粒徑與粒子質量狀態，使染劑粒子可順利地因應染布壓力而押入結合於該基布A之纖維上。另附帶一提，本發明之染劑輸送管路133係與該蒸氣輸送管路131相互連通，而使奈米染劑可受蒸氣之帶動而流往該染布工作腔體10內，係為了可使染劑順利地受蒸氣帶動流往該染布工作腔體10所設計，並非要使蒸氣與染劑相互混合以調整其濃度之目的，且在具有快速流動蒸氣之該蒸氣輸送管路131中，由於蒸氣係處於快速流往該染布工作腔體10之狀態，無可能讓染劑使與蒸氣在其接觸之空間與時間中達到混合並形成特定濃度之狀態，換言之，本發明於此之結構設計即非用以使染劑與蒸氣相互混合之用。

據此，透過該布料染色設備1係可完全免除於染布製程中使用水調製染液以供布料浸泡，以及染布後的浮色清洗所帶來的大量水使用量，且在利用蒸氣形成預定染色壓力與染色溫度之技術方案中，皆可大幅降低奈米染劑9之用量與整體染色時間，進而達到節能、環保之優點。同時，藉由該布料染色設備1染製形成的布料，更是因為係透過預定之染布溫度使該基布A形成有如纖維展開之狀態，再使透過該染劑調整裝置14處理後與蒸氣粒子狀態相符之染劑粒子得以因應預定之染布壓力與該基布A之纖維緊密結合。並待奈米染劑9之粒子皆緊密結合於該基布A之纖維後，降低該染布工作腔體10內之溫度即可讓該基布A纖維因應冷卻而重新收縮，使奈米染劑9之粒子被牢固地結合在該基布A之纖維上，以取得該染色布料B。且該基布A之纖維冷卻後即可將奈米染劑9之粒子包覆於內而形成不易受到外力移除之強力附著狀態，而可大幅降低布料褪色機率。此外透過該布料染色方法所取得之該染色布料B，不須再經過清洗程序，因此也可完全省略用於清洗之清水，更能有效節能省水。另者，透過該布料染色設備1之特殊結構設計，奈米染劑9之重量僅需為該基布A重量之0.1%～3%即可將該基布A整體染製形成均勻且顏色牢固之布料。

透過上述之該布料染色設備1，奈米染劑9之用量相較於傳統染布製程之染液量而言相當少，而依據實際使用之經驗回饋，奈米染劑9之用量係與該染色布料B欲呈現之顏色種類與深淺有關，基於不同的顏色種類或深淺度，該布料染色方法係提出較佳之實施範圍條件，其一為奈米染劑9重量為該基布重量之0.1%~2%，另一為奈米染劑9重量為該基布重量之2%～3%。舉例來說，若希冀該染色布料B之顏色具有較深表現或是顏色種類為深色系，則可使奈米染劑9重量為該基布A重量之2%～3%，如此可增進該染布工作腔體10內部空間於染色過程中的染劑粒子密度，使單位纖維區域可具有更多的染劑粒子結合於上，而展現出較深之顏色表現。若希冀該染色布料B之為深色系但具有較淺表現，或是染製形成淺色系布料，則可使奈米染劑9重量為該基布A重量之0.1%~2%即可。更進一步地，欲製備形成淺色系之該染色布料B時，也可使奈米染劑9重量為該基布A重量之0.1%～0.3%即可。而在上述之各重量範圍內，則是可再依據目標顏色進行調整，皆可取得染色均勻且具有極高顏色固著度之該染色布料B。

另者，該布料染色設備1除了可製備形成高品質的該染色布料B，在染色製程中也能有效地降低所需作業時間，進而節省如時間、電能等加工成本。於實際製程應用上，一較佳實施態樣中係揭露當該基布A之重量為250Kg～300Kg時，作業時間至多為1小時，亦即透過該布料染色設備1之各項技術特徵，在針對上述重量範圍之該基布A進行染色時，作業時間設定在1小時以下即可使該基布A染製形成均勻且具高著色強度之布料，進而具備快速且節能之優點。

進一步地，於一較佳之實施態樣中，係可使預定之染色溫度為130度C，預定之染布壓力為2Kg/cm ²，在此加工條件下可避免過大壓力與過高溫度造成該基布A損壞，同時亦可防止過低溫度與壓力而造成奈米染劑之粒子無法緊密結合於該基布A之纖維，如此即可完善地製成具高品質的該染色布料B。

關於該染劑調整裝置14之部分，於一較佳實施態樣中，該染劑調整裝置14包含一本體141，該本體141為管狀結構且具有相對設置之一注入口1411及一輸出口1412，該注入口1411供與該染劑輸送管路133端末連接設置，該輸出口1412係朝向該蒸氣輸送管路131，且該輸出口1412之口徑小於該注入口1411，藉此有助於使奈米染劑噴出時呈現扇形擴散分布。或者，該染劑調整裝置14可更包含一顆粒調整件142，該顆粒調整件142設於該本體141之該注入口1411且開設有複數微孔1421，其中該顆粒調整件142可為設置於該本體141內，或接設於該本體141之該注入口1411而呈部分外露於該本體141之態樣亦可。當奈米染劑由該注入口1411位置進入該染劑調整裝置後，奈米染劑之粒子係形成與注入該染布工作腔體10內蒸氣一致之粒徑與粒子質量。更具體地說，基於實際上的製程作業考量，為使用以進行染布之蒸氣可無須提供過大壓力以避免危險情況發生，縮小奈米染劑的顆粒將會是一較佳的方式，於此即提出一可將染劑粒子減縮之較佳結構示例予以說明。參閱第2B圖所示，其中為利於示意結構，於此係未將該染劑調整裝置14加以剖面，該染劑調整裝置14大致係由上述之該本體141與該顆粒調整件142構成，當奈米染劑因應該第二幫浦134打入該染布工作腔體10內時，會形成具有注入壓力的傳輸狀態，此時透過該顆粒調整件142之該等微孔1421結合注入壓力，即可讓染劑粒子被打散形成更小的顆粒，而形成與蒸氣相符的粒子狀態。附帶一提地，該本體141可例如選用金屬、樹脂或陶瓷材料製成。進一步地，當該輸出口1412與該注入口1411之口徑差異達到一定之比例關係時，奈米染劑經過該顆粒調整件142後，可更藉由口徑縮減之該輸出口1412達到二次縮小染劑粒子之功能。

此外，於一較佳實施態樣，該染布工作腔體10具有一內層空間101與一外層空間102，該內層空間101供以容置該基布A，且奈米染劑及蒸氣係注入該內層空間101；該蒸氣輸送管路131包含一主幹區段1311及一分支區段1312，該主幹區段1311連接至該內層空間101，以將蒸氣注入該內層空間101，該分支區段1312連接至該外層空間102，以將蒸氣注入該外層空間102，其中注入該內層空間101及該外層空間102之蒸氣可具有相異之壓力或流速。除了壓力與溫度外，染布時的濕度也為一影響染布效果之因子，為了更好地控制該基布A所在空間的溼度狀態，係可使該染布工作腔體10為具有該內層空間101及該外層空間102之結構，並使蒸氣可同時注入該內層空間101與該外層空間102，注入於該內層空間101之蒸氣用以形成染布溫度與染布壓力，注入該外層空間102之蒸氣則透過其注入條件設定，以蒸氣注入該外層空間102後形成之溫度來控制該內層空間101之濕度狀態。簡言之，藉由注入該外層空間102的蒸氣條件差異，即可使該外層空間102呈現不同的溫度，例如注入較高壓力之蒸氣在該外層空間102，即可使其具有較高溫度，相對該內層空間101形成加熱作用時，使該內層空間101具有較低濕度，反之，注入較低壓力之蒸氣在該外層空間102，即可使其具有較低溫度，進而使該內層空間101可具有較高濕度。而注入該內層空間101及該外層空間102之蒸氣可具有相異之壓力或流速，係為利於動態控制上述之該些加工條件，具體實施上可透過增設幫浦或使該第一幫浦132因應該主幹區段1311及該分支區段1312管路開閉來進行調整等。

進一步地，為達成自動控制與確實地形成染布加工條件狀態，於本實施例中該布料染色設備1更包含一控制裝置15，電性連接該第一幫浦132及該第二幫浦134，該控制裝置15包含一時間設定器151、一溫度設定器152、一流量設定顯示器153及一處理器154，該處理器154與該時間設定器151、該溫度設定器152及該流量設定顯示器153電訊連接，供以將該時間設定器151、該溫度設定器152及該流量設定顯示器153所接收之工作時間設定參數、工作溫度設定參數及流量設定參數一併進行運算而依據運算結果控制該第一幫浦132及該第二幫浦134之作動狀態，以使該染布工作腔體10內形成預定之染布壓力與染布溫度以及獲取所需奈米染劑劑量。其中，較佳地，該處理器14係可更將工作時間設定參數、工作溫度設定參數及流量設定參數與一染劑調整參數一併進行運算並依據運算結果控制該第一幫浦132及該第二幫浦134，以增進自動控制精準度。該染劑調整參數較佳可例如為該染劑調整裝置14之尺規大小、材質等，或是該顆粒調整件142之該等微孔1421之分布密度、孔徑大小等等。此外，該布料染色設備1亦可進一步包含一壓力偵測組16，與該控制裝置15電訊連接，該壓力偵測組16包含一第一壓力計161、一第二壓力計162及一第三壓力計163，該第一壓力計161及該第二壓力計162係設於該染布工作腔體10，該第一壓力計161供以偵測與顯示該內層空間101之蒸氣壓力；該第二壓力計162供以偵測與顯示該外層空間102之蒸氣壓力；該第三壓力計163係連接設於該染劑輸送管路133，供以偵測與顯示注入該內層空間102之奈米染劑壓力。透過該壓力偵測組16，係有助於作業人員即時地觀察染布製程狀態，以隨時知悉是否有管路破裂或幫浦故障等問題。進一步地，該第一壓力計161、該第二壓力計162及該第三壓力計163偵測得到之結果係可回饋至該控制裝置15之該處理器154，以利讓該處理器154確認當前該染布工作腔體10內部的狀態，據此動態調整該第一幫浦132及該第二幫浦134之作動。

另方面，為使該染布工作腔體10內部可形成極佳之密閉作業環境，同時又利於開閉該染布工作腔體10，於一實施態樣中，該染布工作腔體10包含一門蓋103、一腔室主體104及一鎖合組件105，該門蓋103係樞接於該腔室主體104之開口處以相對開口開闔，且該門蓋103邊緣具有至少一卡掣件1031，該鎖合組件105包含一操作桿1051、一齒輪1052、一齒條1053及一旋轉環1054，該旋轉環1054係套接於該腔室主體104之開口外且具有至少一開孔10541，該齒條1053連接設於該旋轉環1054外側面，該齒輪1052套設於該操作桿1051之一端且與該齒條1053相互嚙合，該操作桿1051套設有該齒輪1052之端係樞接於該腔室主體104。當樞轉該操作桿1051時，該齒輪1052係旋轉而帶動該齒條1053移動，使該旋轉環1054相對該腔室主體104旋轉，進而使該開孔10541移動至對應該卡掣件1031位置讓該門蓋103開啟，或使該開孔10541移動至非對應該卡掣件1031位置以鎖固該門蓋103。

具體地說，該卡掣件1031係為由該門蓋103邊緣向外延伸形成之結構，並較佳地可呈複數設置並沿該門蓋103邊緣間隔排列，而該開孔10541對應該卡掣件1031開設，該齒條1053與該旋轉環1054則可為一體成型結構。應用時，如第4圖所示，其中第4圖之(a)係表示鎖合固定該門蓋103之狀態，第4圖之(b)係表示將該門蓋103解鎖而使其可打開之狀態。該門蓋103呈被鎖固蓋合於該腔室主體104開口位置時，該旋轉環1054之該等開孔10541係位於非和該等卡掣件1031相互對應的位置，以阻擋該等卡掣件1031使該門蓋103無法被開啟。當欲開啟該門蓋103時，如第4圖之(b)所示，樞轉該操作桿1051，於此係以向上轉動為例，此時該齒輪1052即因應該操作桿1052旋轉，進而帶動該齒條1053移動，該旋轉環1054即因應該齒條1053之移動而相對該腔室主體104旋轉，讓該等開孔10541與該等卡掣件1031相互對合，如此拉開該門蓋103時，該等卡掣件1031即可由該等開孔10541處離開，形成可開啟狀態。

該布料染色設備1之應用可搭配參閱第3A及3B圖，係將該基布A披掛於可活動之支撐架上，其中該基布A可為250Kg，再將其置入該染布工作腔體10內，而後係關閉該染布工作腔體10使其形成密閉狀態。其中該染布工作腔體10之該門蓋103可例如透過上述結構控制其開閉。接著驅動該第一幫浦132及該第二幫浦134，以自該蒸氣輸送管路131與該染劑輸送管路133分別向該染布工作腔體10注入蒸氣與奈米染劑9，較佳地，可藉由該控制裝置15因應該些設定參數透過該處理器154運算後，依據運算結果控制該第一幫浦132及該第二幫浦134之作動狀態。並在該蒸氣輸送管路131具有該主幹區段1311及該分支區段1312，且該染布工作腔體10具有該內層空間101及該外層空間102時，蒸氣即透過該主幹區段1311及該分支區段1312分別注入該內層空間101及該外層空間102，其中可使奈米染劑9之重量為該基布A重量的2%，亦即5Kg左右。透過注入之蒸氣係可使該染布工作腔體10內部空間保持於預定之染布壓力與染布溫度，於此係以染布壓力為2Kg/cm ²，染色溫度為130度C，整體作業時間為1小時為例。奈米染劑9經由該染劑輸送管路133傳往該蒸氣輸送管路131，且奈米染劑係透過該染劑調整裝置14對其顆粒進行調整，使染劑粒子狀態與蒸氣粒子狀態一致，以因應染布壓力作用而使染劑粒子緊密地與受熱後展開之該基布A纖維相互結合。當該染布工作腔體10內部空間預定之染色溫度及染色壓力後，即可暫時停止該第一幫浦132或調整該第一幫浦132之作動等，以動態調整確保該染布工作腔體10內符合前述之染色溫度與染色壓力狀態。接著靜待奈米染劑9之粒子因應預定之染色壓力而緊密結合在該基布A纖維上，形成該染色布料B。將該染色布料B移出該染布工作腔體10或是使該染布工作腔體10形成非密閉狀態而使蒸氣流往外部後，因應溫度下降該基布A之纖維會再次收縮而更為提升奈米染劑9之粒子與該基布A纖維之結合強度，而可大幅增強該染色布料B之顏色染製牢固度。

綜上所述，本發明之免用水之布料染色設備，係透過蒸氣於該染布工作腔體內形成之染色壓力與染色溫度，搭配奈米染劑與染劑調整裝置之作用，而可在短加工時間與低染劑用量之條件下，順利製成欲有高顏色附著強度之該染色布料，更重要的是該布料染色設備於應用上無需使用大量水作為染劑調製或清洗染色後布料之用，如此係可大幅降低染布製程中的水資源耗費，達到節能之優點，同時在製備過程上亦相對快速且便利，並同步地降低製程所需電能、熱能等能源。此外，本發明在染劑之使用上亦特別限定須為奈米染劑，且其與基布之重量比亦有特別揭示，在該範圍條件下即可染製形成優良的該染色布料，達到降低染劑用量之功效。進一步地，關於該布料染色設備結構之可實施示例，本發明亦有提出例如可使該染劑調整裝置包含該本體及該顆粒調整件，以更好地調整染劑粒子形成與蒸氣相符之狀態：或者，可使該染布工作腔體具有內、外層空間，且蒸氣輸送管路對應具有該主幹區段及該分支區段，而可讓蒸氣同時注入內、外層空間，並利用外層空間的蒸氣控制內層空間的溼度狀態；或亦可使布料染色設備包含具有時間設定器、溫度設定器、流量設定顯示器及處理器之控制裝置，並使處理器依據各種設定參數或進一步結合染劑調整參數進行運算而自動控制第一及第二幫浦之作動狀態，實現準確自動控制之功效，且亦可進一步設有壓力偵測組，以即時監測蒸氣與奈米染劑之壓力狀態。關於該染布工作腔體，本發明亦提出可使染布工作腔體包含門蓋、腔室主體及鎖合組件，以兼具優良的密閉性與便利的鎖合與開啟操作性。附帶一提地，於布料染色領域中，針對不同的染色方法皆多有其對應之設備機構設計，且該些設備機構多僅可執行特定之染色方法，而較無一機構可運用於執行多種染色方式之適用，因此原則上，不同染色機制所對應之設備機構，應不具備相互結合之可能性，因設變某些結構而導致整個設備機構無法使用之情況十分常見。換言之，對應某種特定染色機制之結構特徵，將存有其特殊性與不可取代性，因此非為可由任意染布領域之技術特徵即可輕易思及。

以上所述者，僅為本發明申請專利範圍中之較佳實施例說明，而非得依此實施例內容據以限定本發明之權利範圍；故在不脫離本發明之均等範圍下所作之文義變化或修飾，仍皆應涵蓋於本發明之申請專利範圍內。

1:布料染色設備 10:染布工作腔體 101:內層空間 102:外層空間 103:門蓋 1031:卡掣件 104:腔室主體 105:鎖合組件 1051:操作桿 1052:齒輪 1053:齒條 1054:旋轉環 10541:開孔 11:蒸氣裝置 12:染劑桶 13:傳送組件 131:蒸氣輸送管路 1311:主幹區段 1312:分支區段 132:第一幫浦 133:染劑輸送管路 134:第二幫浦 14:染劑調整裝置 141:本體 1411:注入孔 1412:輸出孔 142:顆粒調整件 1421:微孔 15:控制裝置 151:時間設定器 152:溫度設定器 153:流量設定顯示器 154:處理器 16:壓力偵測組 161:第一壓力計 162:第二壓力計 163:第三壓力計 9:奈米染劑 A:基布 B:染色布料

第1圖，為本發明較佳實施例之布料染色設備結構示意圖。 第2A圖，為本發明較佳實施例之布料染色設備結構局部剖面與奈米染劑及蒸氣流向示意圖。 第2B圖，為第2A圖中標示A區域之結構放大示意圖。 第3A圖，為本發明較佳實施例之布料染色設備應用示意圖(一)。 第3B圖，為本發明較佳實施例之布料染色設備應用示意圖(二)。 第4圖，為本發明較佳實施例之染布工作腔體開闔應用示意圖。

1:布料染色設備

10:染布工作腔體

101:內層空間

102:外層空間

11:蒸氣裝置

12:染劑桶

13:傳送組件

131:蒸氣輸送管路

133:染劑輸送管路

14:染劑調整裝置

162:第二壓力計

163:第三壓力計

Claims (9)

1. 一種免用水之布料染色設備，用以針對一基布進行染色，具有一染布工作腔體、一蒸氣裝置、一染劑桶及一傳送組件，其中該染布工作腔體內供以披掛該基布且於染布作業時係為密閉狀態，該蒸氣裝置設於該染布工作腔體一側，用以產生蒸氣，該染劑桶設於該染布工作腔體一側，用以盛裝奈米染劑；該傳送組件設於該染布工作腔體一側，具有一蒸氣輸送管路、一第一幫浦、一染劑輸送管路及一第二幫浦，該蒸氣輸送管路一端連接至該蒸氣裝置，另一端連接至該染布工作腔體；該第一幫浦連通該蒸氣輸送管路設置，供以將該蒸氣裝置之蒸氣送入該染布工作腔體內，使該染布工作腔體內保持於預定之染布壓力與染布溫度；該染劑輸送管路一端係與該染劑桶相接，另端與該蒸氣輸送管路連接設置；該第二幫浦連通該染劑輸送管路設置，用以將該染劑桶內之奈米染劑送往該染劑輸送管路，其特徵在於： 該布料染色設備更具有一染劑調整裝置，且奈米染劑重量為該基布重量之0.1%～3%，該染劑調整裝置連接設於該染劑輸送管路與該蒸氣輸送管路連接處之端末位置，用以使奈米染劑形成與注入該染布工作腔體內蒸氣一致之粒徑與粒子質量，其中，當奈米染劑經過該染劑調整裝置而進入該蒸氣輸送管路時，係受蒸氣之流力而被帶往該染布工作腔體，奈米染劑並於傳送至該染布加工腔體後係因應預定之染布壓力而讓奈米染劑之粒子緊密結合於加熱後的該基布之纖維上。
2. 如請求項1所述之布料染色設備，其中，該染劑調整裝置包含一本體及一顆粒調整件，該本體為管狀結構且具有相對設置之一注入口及一輸出口，該注入口供與該染劑輸送管路端末連接設置，該輸出口係朝向該蒸氣輸送管路，且該輸出口之口徑小於該注入口；該顆粒調整件設於該本體之該注入口且開設有複數微孔；當奈米染劑由該注入口位置進入後，奈米染劑之粒子形成與注入該染布工作腔體內蒸氣一致之粒徑與粒子質量。
3. 如請求項2所述之布料染色設備，其中，該染布工作腔體具有一內層空間與一外層空間，該內層空間供以容置該基布，且奈米染劑係注入該內層空間；該蒸氣輸送管路包含一主幹區段及一分支區段，該主幹區段連接至該內層空間，以將蒸氣注入該內層空間，該分支區段連接至該外層空間，以將蒸氣注入該外層空間。
4. 如請求項3所述之布料染色設備，更包含一控制裝置，電性連接該第一幫浦及該第二幫浦，該控制裝置包含一時間設定器、一溫度設定器、一流量設定顯示器及一處理器，該處理器與該時間設定器、該溫度設定器及該流量設定顯示器電訊連接，供以將該時間設定器、該溫度設定器及該流量設定顯示器所接收之工作時間設定參數、工作溫度設定參數及流量設定參數一併進行運算而依據運算結果控制該第一幫浦及該第二幫浦之作動狀態，以使該染布工作腔體內形成預定之染布壓力與染布溫度以及獲取所需奈米染劑劑量。
5. 如請求項4所述之布料染色設備，更包含一壓力偵測組，與該控制裝置電訊連接，該壓力偵測組包含一第一壓力計、一第二壓力計及一第三壓力計，該第一壓力計及該第二壓力計係設於該染布工作腔體，該第一壓力計供以偵測與顯示該內層空間之蒸氣壓力，該第二壓力計供以偵測與顯示該外層空間之蒸氣壓力；該第三壓力計係連接設於該染劑輸送管路，供以偵測與顯示注往該內層空間之奈米染劑壓力。
6. 如請求項5所述之布料染色設備，其中，該染布工作腔體包含一門蓋、一腔室主體及一鎖合組件，該門蓋係樞接於該腔室主體之開口處以相對開口開闔，且該門蓋邊緣具有至少一卡掣件，該鎖合組件包含一操作桿、一齒輪、一齒條及一旋轉環，該旋轉環係套接於該腔室主體之開口外且具有至少一開孔，該齒條連接設於該旋轉環外側面，該齒輪套設於該操作桿之一端且與該齒條相互嚙合，該操作桿套設有該齒輪之端係樞接於該腔室主體；當樞轉該操作桿時，該齒輪係旋轉而帶動該齒條移動，使該旋轉環相對該腔室主體旋轉，進而使該開孔移動至對應該卡掣件位置讓該門蓋開啟，或使該開孔移動至非對應該卡掣件位置以鎖固該門蓋。
7. 如請求項1至6其中任一項所述之布料染色設備，其中，奈米染劑重量為該基布重量之0.1%~2%或2%～3%。
8. 如請求項7所述之布料染色設備，其中，該基布之重量為250Kg～300Kg時，作業時間至多為1小時。
9. 如請求項8所述之布料染色設備，其中，預定之染色溫度為130度C，預定之染布壓力為2Kg/cm ²。