專利名稱：紡織品熱處理的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在一個(gè)經(jīng)閥門連接于水和/或化學(xué)供給源和一真空泵的蒸汽器中熱處理紡織品，尤其是紡制的管紗或筒管紗的方法，以及用于實(shí)施該方法的裝置。
“紡織品”意指由紡織原料制成的任何結(jié)構(gòu)，并且還包括織物和片材形式的材料。
眾所周知，熱處理對(duì)于紗線等的進(jìn)一步加工有良好的影響。
如果需要一些附加的化學(xué)物質(zhì)時(shí)，紡織品在蒸汽相中通過(guò)處理就能被達(dá)到所要求的狀態(tài)或被實(shí)現(xiàn)。
多年以來(lái)，已知一些適宜的蒸汽器，其基本包括一個(gè)通過(guò)可樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的蓋體而可關(guān)閉的圓筒形汽鍋。在蒸汽器為一水浴的內(nèi)部，其通過(guò)一加熱裝置而產(chǎn)生蒸汽，并實(shí)現(xiàn)對(duì)引入材料的適當(dāng)?shù)臒崽幚怼槭拐羝軌蚋玫貪B透到紡織品的內(nèi)部，在用于水浴的加熱裝置接通之前，要產(chǎn)生一種真空。
這些已知的蒸汽器具有一些缺點(diǎn)，其需要大量的能量以形成和保持真空，另外，蒸汽通過(guò)真空泵而被抽走并且必然會(huì)再冷凝。其結(jié)果就限制了對(duì)被處理材料的蒸汽滲透作用和/或?qū)е麻L(zhǎng)的處理時(shí)間。
本發(fā)明的目的是提供一種方法和裝置，其使用較少的能量，能使得被處理的材料有更好的滲透效果，此外，還可減少循環(huán)時(shí)間和總的熱處理周期。
本發(fā)明提供一種在一個(gè)經(jīng)過(guò)閥門而連接于水和/或化學(xué)物質(zhì)供給源和真空泵的加熱蒸汽器中熱處理紡織品的方法，其中-在第一步驟中，蒸汽器被填充要被處理的材料，-在第二步驟中，真空泵隨后被接通，直到在蒸汽器中產(chǎn)生至少100毫巴(mbar)的真空度，-在第三步驟中，打開(kāi)水或化學(xué)物質(zhì)供給源的進(jìn)給閥門，并且一預(yù)定的液體量被供給到蒸汽器內(nèi)以形成一種液體浴，在第四步驟中，液體浴和要被形成的蒸汽相被加熱到一預(yù)定溫度，-在被處理的材料于飽和的蒸汽相中保持一預(yù)選時(shí)間之后，液體被泵出蒸汽器而進(jìn)入到一容器內(nèi)，-在第五步驟中，再次啟動(dòng)真空泵，-在第六步驟中，在預(yù)選的抽成真空，冷卻和干燥時(shí)間之后，真空泵被關(guān)斷并且環(huán)境空氣被引入到蒸汽器中，和-在最后步驟中，材料從蒸汽器中取出。
優(yōu)選的是，在第二步驟中產(chǎn)生至少50毫巴的真空度。
對(duì)于液體浴具有300升體積來(lái)說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的方法會(huì)導(dǎo)致約為每次循環(huán)12KWh或每次處理35～40KWh的能量節(jié)省。此外，在真空形成期間被排出的水蒸汽不會(huì)再冷凝。所節(jié)省的非再冷凝的體積約為每次處理循環(huán)20升。
這就提供了下述的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)，所需的新鮮水的數(shù)量則由于本發(fā)明的液體再循環(huán)而可降低一個(gè)數(shù)量級(jí)。
另一優(yōu)點(diǎn)在于化學(xué)物質(zhì)和/或整理添加劑的供給方式既簡(jiǎn)單又經(jīng)濟(jì)，而該化學(xué)物質(zhì)和/或整理添加劑僅是輕微地加載于真空泵或根本不構(gòu)成真空泵的負(fù)載。
熱處理或所獲得的結(jié)果可以簡(jiǎn)單的方式通過(guò)重復(fù)第二至第六步驟之至少一次而被改善。
熱處理可通過(guò)從第一到至少一個(gè)后來(lái)的熱處理逐漸增加蒸汽相的溫度而達(dá)到最佳化。
優(yōu)選的是，在熱處理期間，在第一循環(huán)中要形成至少350°的蒸汽相溫度，而在進(jìn)一步的循環(huán)中其至少為380°K。
在后來(lái)的熱處理期間通過(guò)在一恒定溫度下增加滯留時(shí)間，可改善處理效果，而無(wú)需增加能量消耗。
另外，能量還可通過(guò)通氣方式而被節(jié)省，并且整個(gè)處理時(shí)間因此進(jìn)一步減少，即在第一熱處理結(jié)束之前，在一中間步驟中，中斷真空并隨后再建立。
優(yōu)選方式是，水和/或化學(xué)物質(zhì)是由根據(jù)蒸汽器中液體浴的體積所設(shè)定尺寸的容器中提供的，并且其與蒸汽器一起形成一閉合系統(tǒng)，這樣從外部?jī)H將損失的液體饋送到該閉合系統(tǒng)內(nèi)，該損失的液體是由于在被蒸氣處理的材料和抽真空中殘留的水汽造成的。這就實(shí)現(xiàn)了液體和或化學(xué)物質(zhì)的再循環(huán)，并因此特別經(jīng)濟(jì)和利于環(huán)境保護(hù)。
本發(fā)明還提供了用于實(shí)施上述方法的裝置，其包括一個(gè)經(jīng)過(guò)閥門連接于水和/或化學(xué)物質(zhì)供給源和真空泵的加熱蒸汽器，其中設(shè)置至少一容器，一泵和至少兩個(gè)閥門以用于液體和/或化學(xué)物質(zhì)的供給，該閥門用于控制液體進(jìn)入蒸汽器和液體從蒸汽器中排出。
優(yōu)選方式是，一電加熱裝置至少設(shè)置在蒸汽器中之液體浴的空間內(nèi)。這種電加熱裝置是尤其有利的，因?yàn)槠淇煞浅ｌ`活地控制并因此有良好的效果。其它一些加熱系統(tǒng)，例如蒸汽加熱系統(tǒng)，根據(jù)有效能量也可被經(jīng)濟(jì)地采用。
較好的是，真空泵是一種水環(huán)泵或轉(zhuǎn)動(dòng)葉片泵。水環(huán)泵非常的經(jīng)濟(jì)并且適用于真空度達(dá)到30毫巴。對(duì)于真空度為5毫巴來(lái)說(shuō)，需要使用轉(zhuǎn)動(dòng)葉片泵。
本發(fā)明的實(shí)施方案將通過(guò)下面結(jié)合附圖的一個(gè)實(shí)例而被描述，其中

圖1為根據(jù)本發(fā)明用于處理管紗的蒸汽裝置的簡(jiǎn)化示意圖，圖2為根據(jù)圖1裝置的蒸汽器中蒸汽相的特性溫度曲線圖，和圖3是相對(duì)于環(huán)境大氣，與圖2有關(guān)的壓力曲線圖。
根據(jù)圖1，排氣管路是由參考數(shù)字1表示的，具有電機(jī)M的真空泵2連接在排氣管路1上。真空管路3連接到真空泵2(轉(zhuǎn)動(dòng)葉片泵)的輸入側(cè)上并且通過(guò)閥門V1和一抽氣管路4而與蒸汽器6的內(nèi)部連通。
另一閥門V2也設(shè)置抽氣管路4上并連接于一空氣管路5。
一個(gè)液體浴8，其含水液體9能夠達(dá)到平面N1，和一個(gè)電加熱裝置10被設(shè)置本身公知的蒸汽器6的內(nèi)部。
在一端，蒸汽器6設(shè)置有一可樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的蓋體7，該蓋體具有一垂直樞軸7a。將要處理的材料G通過(guò)打開(kāi)蓋體7而被輸入到蒸汽器6內(nèi)，在蒸汽器6內(nèi)材料6被蒸汽處理。
電源線11由電加熱裝置10引導(dǎo)到一控制單元，其調(diào)節(jié)功能由+/-表示。
一液體管路12由蒸汽器6引出并且連接到泵管路13和供給管路22上。
泵管路13通過(guò)閥門V3，具有電機(jī)M的液體泵14和壓力管路15而引接到閥門V7,V8和V9上。閥門V7-V9作為部件通過(guò)輸入/輸出管路16-18而連接到液體容器19-21的下部。這些液體容器(罐)的每一個(gè)相應(yīng)的具有一通氣管路19’-21’。
閥門V4-V6也設(shè)置在輸入/輸出管路16-18上并且連接到供給管路22上。
根據(jù)圖1配置方案的運(yùn)作是相對(duì)簡(jiǎn)單的蒸汽器6的內(nèi)部通過(guò)關(guān)閉閥門V2，打開(kāi)閥門V1和接通真空泵2經(jīng)過(guò)真空管路3和1而抽真空到希望的低壓。其結(jié)果是，將被處理的材料也大體上變?yōu)闊o(wú)存留空氣的。
水罐19上的閥門4現(xiàn)被打開(kāi)，閥門9仍被關(guān)閉，以致水通過(guò)供給管路22和液體管路12吸入到蒸汽器內(nèi)，這樣水便填入液體浴8中到達(dá)水平N1位置。隨后關(guān)閉閥門4并且電加熱器10通過(guò)接通電源被同時(shí)啟動(dòng)，其結(jié)果是在蒸汽器6內(nèi)部形成蒸汽相，并且由于飽和的蒸汽而滲透到材料G中。
在預(yù)定的保持時(shí)間之后，控制單元關(guān)斷加熱裝置10，閉門V3和V9被打開(kāi)，閥門V4仍被關(guān)閉并且液體泵14被接通；水被泵回到水罐19內(nèi)并返回到近似水面N2位置上。由此引起的置換空氣則可通過(guò)通氣管路19’被排出。
相類似的是，酸或堿可由化學(xué)物質(zhì)罐20輸入到蒸汽器6內(nèi)并且隨后可再被泵吸回來(lái)。
這種配置方案的另一優(yōu)點(diǎn)是在最后蒸汽加工之后連接到液體蠟罐上，以便于材料G，即以管紗形式的紡制紗線的加工處理。
圖2和圖3表示了對(duì)于管紗實(shí)際上由1000毫巴的環(huán)境壓力開(kāi)始所進(jìn)行的熱處理的特性曲線。由于圖示的原因，圖3中以簡(jiǎn)略的形式示出了低壓。
如圖3所示，蒸汽器6被抽空到5毫巴壓力，此后從水罐19將水導(dǎo)入和加熱，以產(chǎn)生具有約350°K的溫度，保持恒定2分鐘的蒸汽相；如圖2所示。在該工藝期間，蒸汽器6中的壓力上升到約420毫巴。
然后中斷真空并且蒸汽的剩余量通過(guò)抽氣管路4和閥門V2而被釋放到空氣(環(huán)境)中，如圖1。
如圖3所示，接著再產(chǎn)生5毫巴的真空度并開(kāi)始第二處理循環(huán)。在這種情況下，在由化學(xué)物質(zhì)罐20提供的液體被加熱期間，蒸汽相的溫度增到3800°K，則壓力將升到1300毫巴的絕對(duì)壓力。
相同的方式發(fā)生在第三循環(huán)中，其中使用源于液體蠟罐21的水蠟溶液以形成液體浴8。
相對(duì)于第一循環(huán)在隨后的循環(huán)中增加加熱時(shí)間和保留時(shí)間在使熱處理最佳化方面證明是非常有利的。
在第一次抽空工藝1.V之后第一循環(huán)1.C開(kāi)始和持續(xù)3分鐘；第二和第三循環(huán)2.C和3.C各有4.0分鐘延續(xù)時(shí)間。在第四抽空氣工藝4.V即在剩余水分從材料上去除期間，之后，結(jié)束整個(gè)熱處理。上述的材料是一種棉紗線；凈重在120g的管紗。
如由圖2和3可以看到，全部熱處理，包括蠟施加到紗線上，盡管是非常大的管紗，但最終只持續(xù)時(shí)間為18.5分鐘。
根據(jù)被處理的材料和所要求的工藝，出于經(jīng)濟(jì)的原因，如果一蒸汽冷凝器附加地連接到真空泵2的上游，可能是有利的。
這種加工工藝還可在高于50毫巴壓力的真空度下實(shí)施。然而，尤其當(dāng)材料是很重和/或被壓縮時(shí)加工時(shí)間會(huì)增加，處理質(zhì)量會(huì)降低。
權(quán)利要求
1．一種在通過(guò)閥門連接于水和/或化學(xué)物質(zhì)供給源和真空泵的加熱蒸汽器中熱處理紡織品的方法，其中-在第一步驟中，蒸汽器被填充要被處理的材料，-在隨后第二步驟中，真空泵被接通，直到在蒸汽器中產(chǎn)生至少100毫巴的真空度，-在第三步驟中，打開(kāi)水或化學(xué)物質(zhì)供給源的進(jìn)給閥門，并且使預(yù)定的液體量被供給到蒸汽器內(nèi)以形成一種液體浴，-在第四步驟中，液體浴和被形成的蒸汽相被加熱到一預(yù)定的溫度，-在被處理的材料于飽和蒸汽相中保持一預(yù)定時(shí)間之后，液體被泵出該蒸汽器而進(jìn)入到一容器內(nèi)，-在第五步驟中，再次啟用真空泵，-在第六步驟中，在一預(yù)選的抽成真空，冷卻和干燥時(shí)間之后，真空泵被關(guān)斷并且環(huán)境空氣被送入到蒸汽器中，和-在最后步驟中，材料被從蒸汽器中取出。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于在第二步驟中產(chǎn)生的真空度至少為50毫巴。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于第二至第六步驟被至少重復(fù)一次。
4．根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，其特征在于蒸汽相的溫度是從第一熱處理到至少一后來(lái)的熱處理而增加的。
5．根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于在熱處理期間，在第一循環(huán)中要形成至少3500K的蒸汽相溫度，而在進(jìn)一步的循環(huán)中其至少為3800K。
6．根據(jù)權(quán)利要求4或5的方法，其特征在于在第一熱處理期間的恒定溫度時(shí)段較短于其后的熱處理。
7．根據(jù)權(quán)利要求4至6任一的方法，其特征在于，在第一熱處理結(jié)束之前，在一中間步驟中，中斷真空并隨后再產(chǎn)生。
8．根據(jù)上述權(quán)利要求任一的方法，其特征在于水和/或化學(xué)物質(zhì)是從根據(jù)蒸汽器中液體浴的體積所設(shè)定尺寸的容器提供的，并且其與蒸汽器一起形成一閉合系統(tǒng)，由外部?jī)H將損失的液體饋送到該閉合系統(tǒng)內(nèi)，該損失的液體是由于在被蒸汽處理的材料和抽空中殘留的水分造成的。
9．用于實(shí)施上述權(quán)利要求任一方法的裝置，其包括一個(gè)通過(guò)閥門而連接于水和/或化學(xué)物質(zhì)供給源和真空泵的加熱蒸汽器，其中設(shè)置至少一容器，一泵和至少兩個(gè)閥門以用于液體和/或化學(xué)物質(zhì)的供給，該閥門可控制液體進(jìn)入蒸汽器和液體從蒸汽器中排出。
10．根據(jù)權(quán)利要求9的裝置，其特征在于，一電加熱裝置至少設(shè)置在蒸汽器中之液體浴的空間內(nèi)。
11．根據(jù)權(quán)利要求9或10的裝置，其特征在于，真空泵是一水環(huán)泵或一轉(zhuǎn)動(dòng)葉片泵。
全文摘要
在一加熱并抽成真空的蒸汽器(6)中熱處理紡織品時(shí)，為了防止不可忽視的再冷凝和能量損失，液體(9)要從蒸汽器(6)中取出(12)并被泵送(14)到一容器(19)中為的是在材料被飽和蒸汽處理之后使其隨后可再次被使用。
文檔編號(hào)D06B5/12GK1238017SQ97199709
公開(kāi)日1999年12月8日 申請(qǐng)日期1997年11月6日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月14日
發(fā)明者F·旺格 申請(qǐng)人:愛(ài)克索雷拉公司