CN105814250A - 使用流体处理卷绕的片材，特别是织物片的离心染色装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种处理卷绕片材，特别是织物片的装置。处理步骤包括针织物和梭织物以及绒头织物的漂白、染色和水洗。这种片材可包括任何纤维素、动物纤维和合成纤维织物及其复合材料。以这种方式即能够使用最少的水、化学品和能源进行常规处理，通过离心力使用流体处理卷绕在穿孔染色梭织物经轴上的片材。本发明公开了一种离心染色装置(100)，包括可关闭的容器(1)、循环处理液的泵(14)、驱动染色经轴(2)，所述驱动染色经轴(2)可旋转地支撑在容器(1)中，以支承由织物片形式制成的棉卷(4)并且包括具有穿孔(37)的管(3)，其中，还设有支撑件(6)，所述支撑件(6)径向支撑所述棉卷，并且所述支撑件(6)与所述染色经轴(2)连接。

Description

使用流体处理卷绕的片材，特别是织物片的离心染色装置

技术领域

本发明涉及一种使用流体处理卷绕片材，特别是织物片的离心染色装置。处理步骤包括针织物和梭织物以及绒头织物的漂白、染色和水洗。这些片状材料可包括纤维素、动物纤维和合成织物及其组合。卷绕在染色经轴上，以这种方式即能够以最少的水、化学品和能源消耗进行常规处理，通过离心力使用流体处理片状材料。

背景技术

使用许多不同工艺在机器和装置上处理织物片从而为它们提供诸如颜色、光泽、柔软度等不同品质。所有普通工艺及其附属机器和装置的共同点是导致水、化学品和能源的消耗。虽然在替代水用于无水作业方面，可能是因为需要进行大量的技术攻关，超临界CO₂尚未得到广泛的认可，但将来，将本发明应用于使用CO₂的工艺中可能会引起人们的兴趣。

废水处理厂必须处理来自处理工艺的废水，否则其他水体将被污染。根据工艺和使用的机器和装置的不同，水、化学品和能源的消耗也会存在非常大的差异性。因此，不同的水、化学品、人力和能源消耗导致成本也非常不同。除了成本之外，处理结果的质量也是选择工艺以及机器和装置的标准。

受所选工艺、机器和装置以及待处理织物片材的弹性、受温度影响的收缩能力等特性决定，在处理纺织物时，要保证相对于颜色、表面毛羽、尺寸精度等具有适宜的处理质量，有一定的难度。

已知，在喷射染色机、染色经轴装置和卷染机上使用间歇工艺处理织物面料。还已知的是诸如连续漂白或染色装置的连续工艺及其装置。此外，以各种组合形式采用这些工艺可获得适当的质量，成本也相对较低。

在这些间歇工艺和相关机器和装置中，浴比(待处理物品重量(Kg)/体积染液(L))是一项重要参数，其显著影响水、化学品和能源的消耗量。将浴比定义为以升计的所需最少量的水与将在机器或装置中处理的织物物品的质量比。整个工艺是多个单独工艺步骤的组合。由于总消耗量是单个工艺步骤消耗量之和，因此鉴于经济和生态原因，间歇染色机或装置的浴比应尽可能低，这一点很重要。

当处理纤维素片材时，诸如喷射染色机或染色经轴机等已知间歇操作机通常使用大于3升每千克物品，尤其是4至20升每千克物品的浴比运转；合成纤维浴比大于2升每千克，尤其多为3至20升每千克。

伴随在满负载且使用优化工艺的情况下，卷染机可以使用较低浴比进行处理。但卷染机仅适用于拉伸不敏感的片材，因为敏感片材在卷染必需的衣服张力的影响下将被拉长。但是，一般不希望出现这种拉长，因为拉长后只能部分消除。此外，加工时间也长于在喷射染色装置上的加工时间，特别是处理很长的织物时。

由于对柔软度、消耗量、质量和加工时间的良好兼顾性，现在，对于针织物来说，喷射染色机可能是使用最多的间歇染色机。对于梭织物，喷射染色机和卷染机都常用。由于浴比差和因其增加的工艺成本，因此通常只有在使用喷射染色机或卷染机时待处理片材出现质量问题的情况下，才使用经轴染色装置。

接着是简化但非常典型的工艺，将棉线制成的针织物漂白并在喷射染色机上染色。

1.)上浆：5升水每千克物品

2.)漂白(添加化学品、加热和再次冷却)

3.)拔染、漂洗：2.5升每千克物品

4.)拔染、漂洗：2.5升每千克物品

5.)拔染、上浆：2.5升每千克物品

6.)染色(添加盐、染料和化学品并加热)

7.)拔染五次：12.5升每千克物品

8.)拔染

在该示例性工艺中，共使用25升的水每千克物品。17.5升水每千克物品，因此总水消耗量的70％被用于清洗。

从上面可以看出，第一次上浆为5升水每千克物品。约2.5升水每千克物品被织物吸收。第二次，机器还需要2.5升水每千克物品，因为必需填满管道、泵和热交换器以实现连续循环。当此后将机器卸料时，2.5升每千克物品被排出机器。剩余的2.5升每千克物品留在物品中，也因此留在机器中。因此，以物品重量的百分比计，250％的水留在物品中。这250％被称为保水值，且主要取决于纤维类型。

如上所示，水消耗量的70％被用于漂洗。如果截污能力(retainingpower)降低50％，水消耗量将降低35％。这是因为漂洗是稀释工艺，并且当只有50％的污水必须被稀释时，则同样仅需要50％的清水实现相同效果。

由于截污能力仍由纤维类型决定，因此直接降低截污能力是不可能的。如果仍有效去除水，这等于降低截污能力，因为只需稀释较少的污水。

为了节省化学品，首先必须降低浴比，因为化学品用于诸如漂白和染色等工艺步骤中的大部分。过氧化氢和苛性碱等大多数化学品都是以毫升或克每升水配制使用的，以便在较低浴比下降低化学品使用量。基于上述使用5升水每千克物品的浴比的实例，在2.5升水每千克物品的浴比时，化学品使用量可降低50％。

还有一种广泛推广的工艺，即使用活性染料为棉线或粘胶纤维等纤维素材料制成的物品染色。在该工艺中，盐的使用量非常大。盐具有提高染料作用的功能。不使用盐，只有一小部分染料会与纤维化学结合。染料的消耗量将更高，并且洗去未结合的部分需要消耗更多的水。

在使用活性染料的工艺中，每升水通常需要20至150克的盐。浴比更低时，每升水的耗盐量也可降低。因此，其具有双重作用。如果将浴比减少一半，则盐的总量可降低至小于一半。

此外，人们普遍知道，当预先通过离心力将物品脱水时，可显著降低漂洗操作中的水消耗量。该工艺普遍见于日常家庭使用的传统洗衣机。

从US1,195,606已知，可使用离心力成功处理织物片。不过，说明必须使用很高拉力卷绕片材。然而，不应使用高张力卷绕诸如针织物和纵向弹性梭织物等张力敏感的片材，因为处理后，片材的弹性会降低。

DE1760778公开了成功染色少量(2至3.5kg)的梭织尼龙织物是可能的。所述的梭织物几乎没有弹性，以便它能用所述的转数成功处理，从而能用离心力成功处理。

对于诸如包含或不含氨纶成分的针织物和包含弹性经纱的梭织物等纵向弹性织物片形式，这种程序是不可能的，因为离心力纵向拉伸片材并且产生失衡，这种失衡可能损坏织物片形式和机器。而且，对于具有宽松、柔软特性的织物片形式，也会产生失衡，导致上述处理不可用。

还有一种具有旋转的棉卷的染色经轴装置。然而，布卷的转动是以相对中等的转速完成的，以便像在经轴染色中常见的一样，使用泵压力而不是通过上述离心力将处理液挤压穿过棉卷。因此，染色经轴的内部完全充满处理液。尤其是对于大直径的染色经轴，这会增加每千克物品所需的处理液的量。专利US1,195,606、US1,261,500、US1,261,501和US1,266,110中描述的装置也具有该缺点，因为其染色经轴的内部体积都必需充满处理液。

如EP0230630中所述，通过位于染色经轴内部的排量(displacement)主体实现关于较低浴比的部分改进。此外，已知对于具有旋转棉卷的经轴染色装置，可降低容器中的液位，从而也可实现部分改进。

从经轴染色可知使用无弹性片材卷绕不稳定的棉卷。因此，可稳定棉卷的周长。这意味由于片材围绕棉卷卷绕，棉卷的周长不能再增加。实验证实卷绕优选围绕纵向弹性和宽松片材的无弹性片材产生某些改进，但不足以避免棉卷中的不对称排量。这种排量尺寸增大，跳跃越轻微，层厚度越大。这种不对称排量导致片材形式产生压力点以及强烈失衡，从而导致整个机器的振动不稳。

专利US1,261,500、US1,261,501和US1,266,110中描述的经纱形式也不能避免这种不对称排量。棉卷的周长通过该经纱形式保持固定。经纱形式仍不能避免将棉卷按压在一面上，特别是柔软的经纱形式，因此，棉卷的另一面被延长使得卷绕的棉卷形成不对称形式。如果它们不是非常细的，那么这种经纱形式还具有质量差的缺点，这使得它们的拉绒和lowerings被离心力所产生的压力按压至棉卷的外层中。该结果导致非常规处理和色差。

大的层厚度还与经济原因相关，因为层厚度小，处理的片材就少，从而，装置产量也较少。高旋转速度是有利的，因为棉卷主体在高转数下能更好地脱水，因此，如上所述，可节省漂洗水。

发明内容

鉴于以上所述现有技术，本发明的目的是通过离心力用溶液处理卷绕在穿孔染色经轴上的卷绕片材，特别是弹性或柔软片材，以保证可用最少的水、化学品和能量对较大厚度的层进行均匀的处理。

本发明通过离心染色装置实现上述目的，所述离心染色装置包括可关闭的容器、循环处理液的泵、驱动染色经轴，所述驱动染色经轴可旋转地支撑在所述容器中，以支撑由织物片形式制成的棉卷并且包括具有穿孔的管，其中，还设有支撑件，所述支撑件径向支撑所述棉卷，并且所述支撑件与所述染色经轴连接。

以有利的方式，建议提供支撑件，支撑件径向支撑棉卷，并且支撑件与染色经轴连接以实现在离心力的影响下，在下列处理过程中棉卷自身不能径向延伸以及在下列处理过程中处理片材形式的浮纱。此外，装置应防止棉卷中的不对称排量从而避免发生失衡。据此，在操作过程中，支撑件径向支撑棉卷。

有利地，与染色经轴同轴设置支撑件。由于支撑件要承受因离心力产生的强作用力，因此其长度要尽可能地短。由于同轴设置，可实现通过片材形式的最短方式。

此外，如果支撑件由封闭空心轮廓制成是有利的。封闭空心轮廓具有非常好的弯曲强度同时具有小(低的)质量。而且，在其侧面上，轮廓还能为封闭结构，从而使处理浮纱不能进入轮廓，方便清洗。

在离心染色装置上处理不同长度的片材。片材还具有不同的厚度。因此，卷绕后的厚度大多数也是不同的，因此，若支撑件能够活动从而可对棉卷厚度进行调整，这会很有利。沿着具有棉卷(物品)的整体设置支撑件是有利的，因为离心力还在位于物品的整个宽度上的棉卷上起作用。特别地，对于弹性物品且仅部分，未覆盖部分的棉卷会自行伸展。

此外，在支撑件上设置充当穿孔支撑片的穿孔金属片并且紧靠棉卷设置是有利的。穿孔金属片大面积接收压力从而使支撑件在物品上造成的印痕减少。此外，穿孔金属片可彼此重叠使得相同的金属片可用于多个棉卷直径。

对于无弹性物品，穿孔金属片覆盖至少10％的棉卷周长和棉卷的整个宽度是有利的。其原因在于大部分离心力是通过棉卷自身固有的稳定性传递。因为，尽管可能发生失衡，沿着至少10％的位于棉卷整个宽度上的棉卷周长支撑棉卷仍是有利的。

支撑件和支撑片一起形成元件特别有利。通过将它们组合成元件，可节省重量，从而减少用于加速棉卷的能源消耗。此外，必须由操作者将支撑件安装在染色经轴上。因此，低自重也是有利的。

一种价格低廉的方案是，在染色经轴的管的无穿孔区上使用支撑件夹具在棉卷的左侧和右侧安装支撑件。这样做的原因在于可形成尽可能短的支撑件。支撑件只比棉卷的最大宽度长一点，以使它们相对强度具有最佳效果的构造。

在染色经轴上安装支撑件的一种有利变型是使用螺丝在染色经轴的管的无穿孔区上安装支撑件。使用螺丝安装能实现支撑件无级适应层厚度。然而，必须将螺丝锁定以防其在操作过程自己解锁。

有利地，染色经轴包括与管连接的侧板。由于离心力的作用，必须能够通过支撑件及其支撑件夹具传递大量的力至染色经轴中。支撑件夹具在棉卷的左侧和右侧传递力，从而在染色经轴的两侧传递力。侧板以最佳的方式巩固管子。

有利地，通过支撑件夹具将支撑件安装至染色经轴的侧板。因此，没有任何部分分散到染色经轴以外，因此可很容易地将片材卷绕在染色经轴上。

对于操作者有利的一种方案是将支撑件夹具可旋转地安装在侧板上并且使用弹簧螺栓锁定支撑件夹具的位置。该解决方案不需要工具就能将支撑件夹具连接至染色经轴。因此，操作者必须安装的部件数量减少至装备有穿孔金属片的支撑件的数量，从而使操作者安装装置时犯错较少。

另一个有利变型包括在染色经轴的侧板上，优选在两个侧板上使用螺丝和螺栓安装支撑件。基于标准部件的该方案价格低廉，可无级适应棉卷的厚度，并且通过与稳定的侧板直接连接，牢固性较好。如上所述，对抗旋转必须锁定螺丝和螺母以防止在处理过程中发生不期望的松动。

尤其是对于宽片材，支撑件变得非常长并且在处理过程中自身会发生弹性变形。因此，围绕支撑件和棉卷引入至少一个带子会很有利。带子可加强支撑件并且减少处理过程中的弹性变形。此外，通过应用一个或多个所述带子，可降低支撑件的弯曲强度，从而降低支撑件的重量和成本。

如上所述，棉卷具有不同的层厚度，因此必须径向调整支撑件。因此，所述至少一个带子的长度是可调节的会很有利，因为否则必须提供长度各不相同的带子。

有利地，设有压力容器形式的容器。确实，可以安装相当便宜的不带压力容器的离心染色装置。设有压力容器形式的容器具有可在同一装置上处理纤维素和合成纤维材料片材形式的优点。此外，当在100℃以上的温度和在压力下进行处理时，可降低用漂白工艺处理纤维素片材形式的时间。

然而，在卷绕过程中，染色经轴可能会停留在离心染色装置中。这对配有或不配压力容器的离心染色装置都是有可能的。卷绕过程中染色经轴留在装置中的带压力容器仍然是一种相当复杂的构造，因为若要卷绕染色经轴，物品的整个宽度可达到经轴，因此压力容器的圆柱部分必须设置成能横向活动。因此，可从容器中拆除染色经轴是有利的。

有利地，离心染色装置还包括中心朝向染色经轴布置的喷射管。对于高度可渗透片材或高转数，在染色经轴内部没有形成液层。因此，必须沿着棉卷的整个宽度有规律地尽可能多地处理浮纱，否则它会沿着其宽度以不同方式通过棉卷。缺乏喷射管将导致不规则的处理结果。

有利地，水溶液和/或溶剂和/或超临界状态的CO₂用作处理浮纱。许多织物整理工艺都使用水溶液。此外，溶剂可用于去除油脂和/或油。明显地，使用溶剂操作的装置还需要根据现有技术的部件，如排气系统和清理溶剂的装置。然而，水洗工艺此处也是稀释工艺使得与水溶液一样类似的节省成为可能。

取决于水的可用性，在不久的将来，用超临界CO₂代替水将染料输送至纤维可能会引起人们的兴趣。因此，最好将离心染色装置和，尤其是，可封闭的容器和其他部件分别调整成能保证水溶液和/或超临界状态的溶剂和/或CO₂能用作处理用的浮动物将燃料输送到棉卷的纤维上。

因此，使用上述装置，可处理对纵向张力敏感的片材，没有这种装置，上述处理是不可能的。此外，可处理具有更大层厚度的棉卷的优点使得机器的承载力增加。通过径向支撑，可增加染色经轴的转数，必要时，可增加通过棉卷的流量。此外，在漂洗前，可增加离心棉卷的转数，使残留在棉卷中变少，进而节省漂洗用水。

如下所示表1表明离心力对棉卷中剩余水的影响，其中还必须考虑，由于各种织物片形式及其质量的不同，棉卷中剩余的水量变化极大。主要影响因素当然是纤维材料，如表第1列中所示。然而，即使使用相同的纤维材料，仍存在非常大的差异。因此，对于聚酯来说，棉卷中的剩余水量可相差2倍。例如，如果将聚酯丝制成的紧密梭织物和聚酯短纤维制成的稀松针织物进行比较就会发现这种情况。紧密梭织在本文是使纺织品具有一定的水密性和气密性。例如，对于渗透性不太大的帆布，就是这种情况。针织物为针织物，其中由于网眼织物根据各自的拉伸载荷在纵向或横向方向发生变形。梭织物较硬，因为梭织使得一根纤维与邻近的另一根纤维相对紧密地排列在一起。在下面的表1中，此处以百分比(％)规定的大值域源自这些不同的构造，除此之外，其包括针织物和梭织物。

从此表可明显看出，不考虑纤维类型，离心机越强，残留在片材中的水就越少。因此，随后的漂洗工艺需要的水量较少。

表1

其中，选择基准量g＝9.81m/s^2用于通过离心力进行加速。

在第1列中，示出不同的纤维类型。

在第2至4列中，比较了不同工艺和相应的机器和装置。出于信息目的，在第5列中，示出了根据ISO53814，通过离心获得的值。因此，第5列中所示的值涉及在以900g加速20分钟对各自片材的影响。

对于1至2分钟的滴水(在1g时)，如第2列所示，注意到使用现今普遍的机器如喷射染色机、经轴染色机或卷染机，通过滴水将片材脱水使得大量的水剩余在片材中。

对于无支架的离心染色机，以2g至5g加速度和在1至2分钟之内(如图第3列所示)，注意可以在无支架的情况下对用较大张力卷绕的张力稳定型服装进行离心。然而针织物等很多片材具有纵向弹性，以致以1g至2g的加速度值加速就已经损坏或出现不均衡。在这些情况下，无支架的染色经轴只能以很慢的速度转动。这时，通过离心力排放只会是很有限的。

对于具有支撑件的离心染色机，以5g至30g的加速度值和在1至2分钟之内(如第4列所示)，注意使用本发明的离心染色经轴可容易地达到5g至30g的加速度值。原则上，还可达到更高的加速度值，但必须据此调整支撑件的数量和稳定性。

当建造支撑件时，对于高的加速度值，计算时仍然必须考虑支撑件的质量，因为除了支撑件的稳定性之外，支撑件的质量也是重要因素。因此，打算使用小质量的支撑件。

使用本发明的离心染色装置，可以实现用水与片材之比为<3L:1kg的浴比处理纤维素纤维和用水与片材之比为<2L:1kg的浴比处理合成纤维。

下面，作为实例，示出在本发明的染色装置上处理棉线制成的弹性针织物的工艺。在漂洗之前，在2分钟内将各个片材脱水。

1.)上浆：3升水每千克物品

2.)漂白(装载化学品、加热和再次冷却)

3.)拔染、离心和漂洗：1.5升每千克物品

4.)拔染、离心和漂洗：1.5升每千克物品

5.)拔染、离心和上浆：1.5升每千克物品

6.)染色(添加盐、染料和化学品以及加热)

7.)拔染和漂洗各五次：7.5升每千克物品

8.)拔染

在该示例性工艺中，共消耗15升水每千克物品。

比较在离心染色装置上实施的上述工艺与在喷射染色机上实施的前述示例性工艺，从而证实可节省10升水每千克物品，节省40％的水。

化学品和盐的消耗量可实现可比较的节省。此外，加热处理水的能源消耗降低40％。由于加热物品和机器的能源消耗仍同样高，因此总能源节省仍然小于水、化学品和盐的节省的20至30％。

附图说明

参考在附图中示出的本发明的实施例进一步详细描述本发明，其中

图1示出在旋转操作过程中，包括喷射管和可旋转染色经轴的离心染色装置的截面图；

图2示出在旋转操作过程中，包括喷射管和可旋转染色经轴的离心染色装置的截面图；

图3示出根据变型的支撑件夹具的细节；

图4示出根据变型的支撑件的细节；

图5示出根据变型的支撑件夹具的细节。

具体实施方式

图1所示为在使容器1加载染色经轴2之后，实施例的离心染色经轴100的截面图。从经轴染色可知，在管3的穿孔37的区域中将片材卷绕在染色经轴2上，从而形成棉卷4。由于产生不同宽度的片材，故设有覆盖片22，其阻塞位于棉卷侧面上并且未被棉卷覆盖的穿孔区，否则大部分处理浮纱将不通过棉卷，而是通过染色经轴2的无覆盖物的穿孔37。这些覆盖片22还可装备径向延伸支撑件23使得棉卷4在处理过程中不能自己轴向移动。最佳地，这些支撑件23适合层厚度。

根据本发明的示例性实施例调整的，径向支撑棉卷4的装置主要包括以下所述部件。在棉卷4的整个宽度上放置棉卷4，在棉卷4上设置穿孔支撑片5。各个支撑片5分别包括棉卷4的周长的部分。理想地，所有支撑片5一起覆盖棉卷的整个周长。为了处理纵向无弹性梭织物，支撑至少10％的棉卷4的周长仍可能是充分的。由于支撑片5由薄金属片制成，因此它们也能彼此重叠设置。

通过管夹32将支撑片5与支撑件6连接。优选在棉卷的左侧和右侧通过支撑件夹具7将支撑件6与染色经轴2相邻地连接。此处，支撑片5、支撑件6、支撑件夹具7和染色经轴2之间的该连接件的各个变型是可能的。在所有连接件或其组合之间可实现棉卷4的层厚度的改变。此外，单个部件由支撑件的个别部件制成是可能的。因此，例如，可将支撑件6和两个支撑件夹具7建造成单个部件。

此外，能够建造由支撑件6和支撑片5制成的单个部件。

在操作过程中，支撑件6沿着棉卷(物品)4的整个宽度支撑棉卷4。在操作过程中，支撑件6径向支撑棉卷4，其中支撑件6与染色经轴2相连。在此，下列特征是有利的并且在该实施方案中实现：

a)在染色经轴2的参考坐标系中，其在操作过程中，围绕旋转轴40旋转，支撑件6相对染色经轴2静止设置。特别地，支撑件6在此处平行于(同轴)旋转轴40设置，如图1和2中所示。

b)分别在棉卷的两侧上以及棉卷的左侧和右侧连接支撑件6。据此，即使在高转数下，可实现支撑件6相对于旋转轴40的相对固定设置。

c)当然，在操作过程中将支撑件6与旋转轴40的距离和/或位置固定，但在停止过程中可调节。据此，在染色经轴旋转之前，还可向下调节支撑件6以及穿孔支撑片5(如适用)至棉卷的直径。

因此，使用支撑件6和穿孔支撑片5，可在运行过程中保持棉卷的对称形式不变，其中所述支架6全部以相同的指定并调节固定的径向距离定位到转轴上，所述穿孔支撑片也全部以相同的指定并调节固定的径向距离定位到转轴上。这可通过轴向支撑件23进一步提供支撑，因为可提供这些使得棉卷4在操作过程中不轴向移动。

图2示例性示出如何将支撑件夹具7径向可调节地设置在染色经轴2的侧板38上。由于如果染色经轴2的管3没有突出部件，卷绕片材是有利的，因此在所示的方案中，支撑件夹具7可转动地装在精密螺丝34上，以便可用弹簧螺栓33使支撑件夹具7缩回并和阻挡在缩回位置来卷绕或解卷绕片材。在卷绕之后，将支撑件夹具7固定在适用于具有相同弹簧螺栓33的棉卷的位置。

可通过管夹32连接支撑件6与支撑片5。包括支撑件6、管夹32和支撑片5的元件位于具有弹簧螺栓13的支撑件夹具7。

因此，在安装状态，支撑片5通过管夹32与支撑件6连接。支撑件6通过弹簧螺栓13与支撑件夹具7连接。将支撑件夹具7固定在适用于棉卷4的位置中的染色经轴2的侧板38上。因此，将棉卷4支承在穿孔支撑片5和染色经轴2的管之间，其至少在棉卷3的区域中包括穿孔27，从而棉卷自身不再径向混乱。

在图5所示的变型中，通过长螺丝35提供支撑件夹具7的功能。通过焊接至侧板38的螺丝35和螺母39，将包括支撑件6、管夹32和支撑片5的元件与棉卷4分开，并且据此将包括支撑件6、管夹32和支撑片5的元件与染色经轴2连接。为避免操作过程中螺丝35自己松动，还使用紧固螺丝36固定螺丝35。该设置具有以下优点：可以更精确的方式将包括支撑件6、管夹32和支撑片5的元件调整为棉卷4的层厚度，并且，在必要时，可使用螺丝35提供预张力。

支撑件6的位置的其他变型如下设置，其中支撑件6并不位于如上所述的染色经轴2的侧板38上，而是可移动地设置在染色经轴2的管3上。

在图3所示的变型中，通过长螺丝35提供支撑件夹具7的功能。螺丝35连接包括支撑件6、管夹32和支撑片5的元件与染色经轴2的管3。将螺母39焊接至管3的内侧。管3包括位于螺母39区域中的孔以便可将螺丝35插入到管中和分开。然后，还使用紧固螺丝36固定螺丝35。

在大多数情况下，通过提供的支撑件23径向可移动地布置支撑件是可能的。与图3所示的方案类似，可不在管3上而在支撑件23上设置螺母39。因此，通过螺丝35、螺母39、支撑件23和覆盖片22将包括支撑件6、管夹32和支撑片5的元件与染色经轴2的管3连接。

由于每一个部件，低自重与高弯曲强度共存是有利的，优选将支撑件6设置为封闭空心轮廓，例如示例所示的圆管四边缘空心轮廓。

在图4所示的变型中，支撑件6和支撑片5形成空心轮廓。该方案可替代包括支撑件6、管夹32和支撑片5的元件。支撑件6必须包括孔以使处理溶液可径向离开支撑件6。有利地，支撑件6和支撑片5二者都由穿孔金属片制成。该方案具有可提供与高弯曲强度共存的低自重的优点。

取决于处理棉卷4以及染色经轴宽度和棉卷宽度分别需要的转数，除了上述支撑片5、支撑件6和支撑件夹具7之外，可能有必要在支撑件6和棉卷4上撕掉一个或多个带子24。由于带子24牢固安装在支撑件5上，因此它们还可加强穿孔支撑片5使得这些在处理过程中不会脱离棉卷4。带子24的长度必须是可调节的从而使它不飘动或者在支撑件6或支撑片5上只具有少量预张力。

包括支撑件6、管夹32、支撑片5和支撑件夹具7的元件的数量取决于棉卷4的直径。需要至少三个元件来稳定棉卷4。棉卷4的周长越大，稳定棉卷4所需的支撑件6和支撑片5的数量就越多。

有利地，即使是在插入被卷绕的染色经轴2之前，支撑片5、支撑件6和支撑件夹具7都位于容器1中。对于未以压力容器的形式提供容器1的离心染色装置100，可将染色经轴2可旋转地安装在机器中。然后，将片材直接卷绕在染色经轴2上，所述染色经轴2在容器1中旋转。在该情况下，必需通过在容器6的套管中提供的安装开孔安装支撑片5、支撑件6和支撑件夹具7。

在侧面和径向同时固定棉卷4以防止其移动时，可开始工艺。通过齿轮发动机8、两个齿轮9、10和踏盘11使染色经轴2旋转。在整个工艺工作流程期间，染色经轴2可持续旋转。

优选地，通过棉卷4左侧和右侧上的支撑件夹具7将支撑件6安装到染色经轴2的管3的无穿孔区并且分别安装到棉卷4的两侧。有利地，通过棉卷4左侧和右侧上的支撑件夹具7将支撑件安装到染色经轴2的侧板38并且分别安装到棉卷4的两侧。

由于对于所有间歇染色机和装置而言是常见的，可通过阀26、27将离心染色装置100充满热水或冷水。此外，可通过染料制备池28、吸取泵29和阀30量出所需化学品、染料和盐并注入水中。循环泵14泵送水、化学品和染料的混合物通过热交换器31和位于旋转染色经轴2中的喷射管17。可使用热交换器31加热或冷却混合物。

通过离心力将通过喷射管17喷射的混合物加压至染色经轴2的内壁并形成浮纱层21。对于紧密的片材和低旋转速度，通过位于染色经轴2侧面上的开孔12限制浮纱层21的高度。浮纱盈余20可通过这些开孔12离开染色经轴2。对于非常透水的片材形式和高旋转速度，可能不会形成浮纱层21。混合物通过穿孔27到达棉卷4并穿过棉卷。然后，混合物离开位于穿孔支撑片5上的棉卷3并被收集在容器1中。混合物通过吸入管18和吸入通道19再次到达循环泵14，从而使混合物保持循环。以最佳方式，在混合物的脱水过程中增加旋转速度以改进棉卷4的脱水结果。

原则上，本发明的工艺工作流程与喷射染色机或经轴染色机的工艺工作流程并没有不同。主要差异在于具有上述离心染色机100：

1.)使用小于3升每千克片材的浴比的操作处理是可能的。

2.)例如，能够在漂洗工艺步骤之前进行离心，因此相对于物品的重量，包含250％的水的棉制成的片材在离心之后包含小于150％的水。

这两项工艺差异足以极大地降低水、化学品、盐和能源的消耗量使得在经济上和生态上所进行的额外的研究努力都是值得的。

附图标记列表：

1.容器

2.染色经轴

3.管

4.卷绕片材(棉卷)

5.穿孔支撑片

6.支撑件

7.支撑件夹具

8.齿轮发动机

9.齿轮

10.齿轮

11.踏盘

12.开孔

13.弹簧螺栓

14.循环泵

15.密封盖

16.熨烫装置

17.喷射管

18.吸入管

19.吸入通道

20.浮纱盈余

21.浮纱层

22.覆盖物片

23.支撑件

24.加固带子

25.热水阀

26.冷水阀

27.出口阀

28.染料制备池

29.吸取泵

30.计量阀

31.热交换器

32.管夹

33.弹簧螺栓

34.精密螺丝

35.螺丝

36.紧固螺丝

37.穿孔

38.侧板

39.螺母

40.旋转轴

Claims (15)

1.离心染色装置(100)，包括可关闭的容器(1)、循环处理液的泵(14)、驱动染色经轴(2)，所述驱动染色经轴(2)可旋转地支撑在所述容器(1)中，布置以支撑由织物片形式制成的棉卷(4)并且包括具有穿孔(37)的管(3)，其中，还设有支撑件(6)，所述支撑件(6)径向支撑所述棉卷，并且所述支撑件(6)与所述染色经轴(2)连接。

2.根据权利要求1所述的离心染色装置(100)，其特征在于，所述支撑件(6)与所述染色经轴(2)同轴设置。

3.根据权利要求1或2所述的离心染色装置(100)，其特征在于，所述支撑件(6)形成为封闭空心轮廓。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的离心染色装置(100)，其特征在于，可调节所述支撑件(6)以适合所述棉卷(4)的厚度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的离心染色装置(100)，其特征在于，沿着所述棉卷(4)的整个宽度设置所述支撑件(6)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的离心染色装置(100)，其特征在于，穿孔支撑片(5)与所述支撑件(6)连接，并且所述穿孔支撑片(5)适合所述棉卷(4)。

7.根据权利要求6所述的离心染色装置(100)，其特征在于，所述穿孔支撑片(5)覆盖所述棉卷(4)的至少10％的周长和整个宽度。

8.根据权利要求6或7所述的离心染色装置(100)，其特征在于，所述支撑件(6)连同所述穿孔支撑片(5)形成元件。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的离心染色装置(100)，其特征在于，通过支撑件夹具(7)在所述管(3)的无穿孔区连接所述支撑件(6)与所述染色经轴(2)。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的离心染色装置(100)，其特征在于，通过螺丝(35)在所述管(3)的无穿孔区连接所述支撑件(6)与所述染色经轴(2)。

11.根据权利要求1至8中任一项所述的离心染色装置(100)，其特征在于，所述染色经轴(2)包括与所述管(3)连接的侧板(38)。

12.根据权利要求11所述的离心染色装置(100)，其特征在于，通过支撑件夹具(7)连接所述支撑件(6)与所述染色经轴(2)的所述侧板(38)，或者可旋转地围绕精密螺丝(34)连接所述支撑件夹具(7)与所述侧板(38)，并且可通过弹簧螺栓(33)锁定所述支撑件夹具(7)的位置，或者通过螺丝(35)和螺母(39)连接所述支撑件(6)与所述染色经轴(2)的所述侧板(38)。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的离心染色装置(100)，其特征在于，围绕所述支撑件(6)和所述棉卷(4)引入至少一个带子(24)和/或这种带子(24)中至少一条的长度可调节。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的离心染色装置(100)，其特征在于，将所述容器(1)建造成压力容器和/或可从所述容器(1)中拆除所述染色经轴(2)和/或提供与所述染色经轴(2)同中心布置的喷射管(17)。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的离心染色装置(100)，其特征在于，所述处理液为水溶液和/或溶剂和/或处于超临界状态的CO₂。