устройство для крашения хлопчатобумажной пряжи и нити порошковыми красителями в смеси с гидротропными веществами в псевдоожиженном слое

Формула изобретения

Устройство для крашения хлопчатобумажной пряжи и нитей порошковыми красителями в смеси с гидротропными веществами в псевдоожиженном слое, содержащее цилиндрический корпус с красителем, ванну, эластичную манжету, отличающееся тем, что цилиндрический корпус имеет выходное отверстие нитепровода, расположенное над поверхностью порошкообразного красителя, находящегося в покое.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области оборудования красильно-отделочного производства текстильной промышленности и может быть использовано для крашения пряжи и нитей порошковыми красителями.

Известен аппарат для обработки арамидных тканей, включающий барабан (см. Пат. США 5404625, МПК⁶ В 06 С 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.

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.

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.

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.).

Этот аппарат служит для отделки полимерными покрытиями малогабаритных изделий несложной формы.

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.

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.

Известно устройство для непрерывной пропитки нитей, включающее запарную камеру, пропиточную ванну (см. заявку Франции 2624142, МПК ⁴ D 06 В 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.

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.

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).

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.

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.

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.

Технический результат - упрощение процесса окраски пряжи, повышение степени фиксации красителя на волокне, повышение ровноты окрашивания.

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.

Особенность заключается в том, что цилиндрический корпус имеет выходное отверстие нитепровода, расположенное над поверхностью порошкообразного красителя, находящегося в покое.

На чертеже представлена схема устройства для крашения хлопчатобумажной пряжи и нитей порошковыми красителями в смеси с гидротропными веществами в псевдоожиженном слое.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем.

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.

Работа устройства осуществляется следующим образом:

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.