專利名稱：紡織品熱處理的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及在一個經閥門連接于水和/或化學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，以及用于實施該方法的裝置。
“紡織品”意指由紡織原料制成的任何結構，并且還包括織物和片材形式的材料。
眾所周知，熱處理對于紗線等的進一步加工有良好的影響。
如果需要一些附加的化學物質時，紡織品在蒸汽相中通過處理就能被達到所要求的狀態或被實現。
多年以來，已知一些適宜的蒸汽器，其基本包括一個通過可樞軸轉動的蓋體而可關閉的圓筒形汽鍋。在蒸汽器為一水浴的內部，其通過一加熱裝置而產生蒸汽，并實現對引入材料的適當的熱處理。為使蒸汽能夠更好地滲透到紡織品的內部，在用于水浴的加熱裝置接通之前，要產生一種真空。
這些已知的蒸汽器具有一些缺點，其需要大量的能量以形成和保持真空，另外，蒸汽通過真空泵而被抽走并且必然會再冷凝。其結果就限制了對被處理材料的蒸汽滲透作用和/或導致長的處理時間。
本發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，還可減少循環時間和總的熱處理周期。
本發明提供一種在一個經過閥門而連接于水和/或化學物質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，直到在蒸汽器中產生至少100毫巴(mbar)的真空度，-在第三步驟中，打開水或化學物質供給源的進給閥門，并且一預定的液體量被供給到蒸汽器內以形成一種液體浴，在第四步驟中，液體浴和要被形成的蒸汽相被加熱到一預定溫度，-在被處理的材料于飽和的蒸汽相中保持一預選時間之后，液體被泵出蒸汽器而進入到一容器內，-在第五步驟中，再次啟動真空泵，-在第六步驟中，在預選的抽成真空，冷卻和干燥時間之后，真空泵被關斷并且環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。
優選的是，在第二步驟中產生至少50毫巴的真空度。
對于液體浴具有300升體積來說，根據本發明的方法會導致約為每次循環12KWh或每次處理35～40KWh的能量節省。此外，在真空形成期間被排出的水蒸汽不會再冷凝。所節省的非再冷凝的體積約為每次處理循環20升。
這就提供了下述的進一步的優點，所需的新鮮水的數量則由于本發明的液體再循環而可降低一個數量級。
另一優點在于化學物質和/或整理添加劑的供給方式既簡單又經濟，而該化學物質和/或整理添加劑僅是輕微地加載于真空泵或根本不構成真空泵的負載。
熱處理或所獲得的結果可以簡單的方式通過重復第二至第六步驟之至少一次而被改善。
熱處理可通過從第一到至少一個后來的熱處理逐漸增加蒸汽相的溫度而達到最佳化。
優選的是，在熱處理期間，在第一循環中要形成至少350°的蒸汽相溫度，而在進一步的循環中其至少為380°K。
在后來的熱處理期間通過在一恒定溫度下增加滯留時間，可改善處理效果，而無需增加能量消耗。
另外，能量還可通過通氣方式而被節省，并且整個處理時間因此進一步減少，即在第一熱處理結束之前，在一中間步驟中，中斷真空并隨后再建立。
優選方式是，水和/或化學物質是由根據蒸汽器中液體浴的體積所設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，這樣從外部僅將損失的液體饋送到該閉合系統內，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。這就實現了液體和或化學物質的再循環，并因此特別經濟和利于環境保護。
本發明還提供了用于實施上述方法的裝置，其包括一個經過閥門連接于水和/或化學物質供給源和真空泵的加熱蒸汽器，其中設置至少一容器，一泵和至少兩個閥門以用于液體和/或化學物質的供給，該閥門用于控制液體進入蒸汽器和液體從蒸汽器中排出。
優選方式是，一電加熱裝置至少設置在蒸汽器中之液體浴的空間內。這種電加熱裝置是尤其有利的，因為其可非常靈活地控制并因此有良好的效果。其它一些加熱系統，例如蒸汽加熱系統，根據有效能量也可被經濟地采用。
較好的是，真空泵是一種水環泵或轉動葉片泵。水環泵非常的經濟并且適用于真空度達到30毫巴。對于真空度為5毫巴來說，需要使用轉動葉片泵。
本發明的實施方案將通過下面結合附圖的一個實例而被描述，其中

圖1為根據本發明用于處理管紗的蒸汽裝置的簡化示意圖，圖2為根據圖1裝置的蒸汽器中蒸汽相的特性溫度曲線圖，和圖3是相對于環境大氣，與圖2有關的壓力曲線圖。
根據圖1，排氣管路是由參考數字1表示的，具有電機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(轉動葉片泵)的輸入側上并且通過閥門V1和一抽氣管路4而與蒸汽器6的內部連通。
另一閥門V2也設置抽氣管路4上并連接于一空氣管路5。
一個液體浴8，其含水液體9能夠達到平面N1，和一個電加熱裝置10被設置本身公知的蒸汽器6的內部。
在一端，蒸汽器6設置有一可樞軸轉動的蓋體7，該蓋體具有一垂直樞軸7a。將要處理的材料G通過打開蓋體7而被輸入到蒸汽器6內，在蒸汽器6內材料6被蒸汽處理。
電源線11由電加熱裝置10引導到一控制單元，其調節功能由+/-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通過閥門V3，具有電機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)的每一個相應的具有一通氣管路19’-21’。
閥門V4-V6也設置在輸入/輸出管路16-18上并且連接到供給管路22上。
根據圖1配置方案的運作是相對簡單的蒸汽器6的內部通過關閉閥門V2，打開閥門V1和接通真空泵2經過真空管路3和1而抽真空到希望的低壓。其結果是，將被處理的材料也大體上變為無存留空氣的。
水罐19上的閥門4現被打開，閥門9仍被關閉，以致水通過供給管路22和液體管路12吸入到蒸汽器內，這樣水便填入液體浴8中到達水平N1位置。隨后關閉閥門4并且電加熱器10通過接通電源被同時啟動，其結果是在蒸汽器6內部形成蒸汽相，并且由于飽和的蒸汽而滲透到材料G中。
在預定的保持時間之后，控制單元關斷加熱裝置10，閉門V3和V9被打開，閥門V4仍被關閉并且液體泵14被接通；水被泵回到水罐19內并返回到近似水面N2位置上。由此引起的置換空氣則可通過通氣管路19’被排出。
相類似的是，酸或堿可由化學物質罐20輸入到蒸汽器6內并且隨后可再被泵吸回來。
這種配置方案的另一優點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表示了對于管紗實際上由1000毫巴的環境壓力開始所進行的熱處理的特性曲線。由于圖示的原因，圖3中以簡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將水導入和加熱，以產生具有約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抽氣管路4和閥門V2而被釋放到空氣(環境)中，如圖1。
如圖3所示，接著再產生5毫巴的真空度并開始第二處理循環。在這種情況下，在由化學物質罐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毫巴的絕對壓力。
相同的方式發生在第三循環中，其中使用源于液體蠟罐21的水蠟溶液以形成液體浴8。
相對于第一循環在隨后的循環中增加加熱時間和保留時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1.C開始和持續3分鐘；第二和第三循環2.C和3.C各有4.0分鐘延續時間。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，結束整個熱處理。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，但最終只持續時間為18.5分鐘。
根據被處理的材料和所要求的工藝，出于經濟的原因，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施。然而，尤其當材料是很重和/或被壓縮時加工時間會增加，處理質量會降低。
權利要求
1．一種在通過閥門連接于水和/或化學物質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，直到在蒸汽器中產生至少100毫巴的真空度，-在第三步驟中，打開水或化學物質供給源的進給閥門，并且使預定的液體量被供給到蒸汽器內以形成一種液體浴，-在第四步驟中，液體浴和被形成的蒸汽相被加熱到一預定的溫度，-在被處理的材料于飽和蒸汽相中保持一預定時間之后，液體被泵出該蒸汽器而進入到一容器內，-在第五步驟中，再次啟用真空泵，-在第六步驟中，在一預選的抽成真空，冷卻和干燥時間之后，真空泵被關斷并且環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．根據權利要求1的方法，其特征在于在第二步驟中產生的真空度至少為50毫巴。
3．根據權利要求1或2的方法，其特征在于第二至第六步驟被至少重復一次。
4．根據權利要求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的熱處理而增加的。
5．根據權利要求4的方法，其特征在于在熱處理期間，在第一循環中要形成至少3500K的蒸汽相溫度，而在進一步的循環中其至少為3800K。
6．根據權利要求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段較短于其后的熱處理。
7．根據權利要求4至6任一的方法，其特征在于，在第一熱處理結束之前，在一中間步驟中，中斷真空并隨后再產生。
8．根據上述權利要求任一的方法，其特征在于水和/或化學物質是從根據蒸汽器中液體浴的體積所設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，由外部僅將損失的液體饋送到該閉合系統內，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．用于實施上述權利要求任一方法的裝置，其包括一個通過閥門而連接于水和/或化學物質供給源和真空泵的加熱蒸汽器，其中設置至少一容器，一泵和至少兩個閥門以用于液體和/或化學物質的供給，該閥門可控制液體進入蒸汽器和液體從蒸汽器中排出。
10．根據權利要求9的裝置，其特征在于，一電加熱裝置至少設置在蒸汽器中之液體浴的空間內。
11．根據權利要求9或10的裝置，其特征在于，真空泵是一水環泵或一轉動葉片泵。
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，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D06B5/12GK1238017SQ97199709
公開日1999年12月8日 申請日期1997年11月6日 優先權日1996年11月14日
發明者F·旺格 申請人:愛克索雷拉公司