长丝染色设备 本发明涉及一种长丝染色设备，带有安装在从一个喂丝器出发的回环形长丝输送路程上的长丝处理装置，如顺序排列的长丝浸染缸，长丝轧液机和长丝干燥器。
按照本发明的方法应该可以用于所有的染料，也应该可以进行丝光化处理。优先应用领域是还原染料染色或靛蓝染色。在本文中如果提到靛蓝或靛蓝染料，那末它同时也指其他还原染料。
靛蓝染料在水中是不溶解的，为了染色它必须借助于强碱和还原剂变成对纤维有亲合力的、溶于水的形式，它在氧化时通过空气/氧气提供靛蓝或深紫蓝颜色。靛蓝染色的部件的作用是，在氧化以前给染料充分的机会，使纺织长丝的单根纤维完全浸润，并在浸润以后使之有充分的机会氧化。因此迄今为止人们不是用具有10秒钟浸染时间和较长的后续氧化时间的“长”染浴池-参见DE 36 27 389 C2，就是各个长丝组在多次，例如3至6次循环中通过顺序排列的浸染池，并在各个循环之间使各自站上的染液氧化-参见DE 43 14 402 A1。氧化行程也称作变绿行程。
在氧化行程中浸透染液的长丝为了使染料很好地氧化大多暴露在空气氧分中约一分钟之久。当输送速度为20至30米/分时也就是需要20至30米的氧化行程。这样长的氧化行程耗费很大的空间。此外对于连接在氧化行程之前的各个浸染工位也需要很高的费用。因此按DE 42 23 556C2已经推荐所谓地快速氧化。
如果不是染较宽的经纱，而是染纬纱或长丝绞丝束，费用就会成倍增加，因为在后一种情况下对于较少的长丝或绞丝束分别需要一个浸染池、一个轧液机、一个氧化行程以及还要一个浸染池等等。
由GB-PS 14 30 154已知一种染色装置，这种装置中丝线进入一个回环形的循环轨道，在循环轨道中多次穿过的循环轨道分别通过一个处理池和一个轧液机，最后离开循环轨道。带有染液的丝线在整个循环轨道中处于逆向接触之中，使得不能均匀地固定，并在靛蓝染色时不可能使附着的染料均匀氧化。
在DE 29 51 695 C2中描述了一种类似的、具有回环形、多次穿过的循环轨道的装置。这个装置的目标是，虽然结构紧凑但是要保证经纱束均匀的和不变的强烈染色，在必要情况下带有可调的色调。可以通过这样的方法来达到这个目标，在染池后面平行设置两个轧液机，所产生分组地相互重叠地分布的回环形循环轨道通过这两个轧液机。循环或回环轨道应该借助于装在通风口或蒸发器(Daempfer)中的支承和导向辊可以至少有三分之一的行程相互间隔一定距离地分布在大气或蒸发器中，以及四至六次地通过浸染池、轧液机和通风口或蒸发器。
在按上述DE 29 51 695 C2的装置中在轧液机的外面产生一个基本上螺旋线形状的长丝引导，它使回环次数变得相当高，这时单个回环的处理气氛取决于，单个长丝段当时是在螺旋线很里面还是很外面运行。虽然这种已知装置具有两个轧液机，螺旋线的所有长丝在同一个位置通过轧液机；因此轧液过程不可能与处理进程相适应。最后为了建立螺旋线在设备空间内分布无数个导丝辊。为此不管是有关设计方面还是制造成本方面费用都非常高。
本发明的目的在于：在一种具有设置在从喂丝器出发的回环形长丝输送路程上的长丝处理装置中对于每个回环可以进行基本上与相邻回环无关的预先规定的长丝处理，同时减少设备的制造和运行费用。本发明的另一个目的是，创造一种长丝染色设备，这种设备既适用于经纱束、也适用于纬纱以及适于处理长丝绞丝束(Fadenstrang)-所谓的Roaps，同时在这种设备中连接在每次浸染过程上的从一个浸染位置到另一个浸染位置的输送路程基本上足以作为停留、反应或氧化路程；最好应该可以，用一个单独的-必要情况下细分成不同的浸染阶段的-浸染缸就足够了。
对于开头所述这种类型的长丝染色设备按本发明的解决办法是：来自于喂丝器的长丝组在长丝浸染缸内的第一浸染阶段和一个长丝干燥器之间的长丝输送路程在通过一个螺旋线回环以后至少一次重新通过一个-特别是同一个-长丝浸染缸。喂丝器例如可以是一个筒子架-在一种优先实施例中是一个回转框架筒子架-或者是一个绞丝束卷绕工位。本发明的某些改进和其他的结构在从属权利要求中描述。
通过本发明达到、处理的长丝或绞丝束在每次浸染后通过一个螺旋线回环-特别是每次基本上是同样的形式，也就是说着色材料在从喂丝器到干燥器的路程上在或多或少的回环中原则上像在(螺旋形)卷筒中的金属丝一样通过各种不同的浸染工位，必要情况下还有氧化或蒸发工位，或者丝光化工位。为了稳定这种螺旋回环的顺序，即使这种螺旋线通常不是圆形，而是具有一种强烈“巴罗克(barocken)”式的横截面，只需要少数分布在螺旋线纵向的导杆或导轮就足够了，相应地设计和成本费用相当小。
通过本发明达到的另一个优点是：每个回环可以具有相同的(循环)长度，并且由螺旋线的里面和外面提供同样的条件或者规定的不同条件。因此在已知的螺旋形轨道时不可避免的相互影响限制在尽可能小的程度内。按照本发明对相邻的长丝组或者完全单独的长丝可以在螺旋线区域内进行的单独的处理。这里或者后面如果谈及长丝，那末也包括绞丝束。
在按本发明的染色设备中有关的螺旋形回环基本上优先采用两种变型方案。在另一种方案中来自喂丝器的长丝组在第一浸染阶段(在一个浸丝缸内)和长丝干燥器之间的长丝输送路程至少以一个螺旋回环围绕喂丝器一次，然后重新通过丝浸染缸。在第二种方案中来自喂丝器的长丝组在第一浸染阶段(在一个丝浸染缸内)和长丝干燥器之间的长丝输送路程在通过一个螺旋形回环以后至少一次从喂丝器旁边经过，特别是在浸丝缸与喂丝器相对的一则，重新通过浸丝缸。在第一种情况下螺旋回环包围喂丝器。在另一种情况下喂丝器留在由螺旋回环围成的空间之外。
在按本发明的第一种方案中来自于喂丝器的长丝组为了进行第一浸染阶段通过一对喂入辊进入一个浸丝缸装置-简称浸丝缸-，在经过一段由浸丝缸的结构和长丝输送速度决定的停留时间以后离开浸丝缸，最好经过一个轧液机，向上差不多沿先前长丝分组从喂丝器束的方向运动，通过喂丝器，在喂丝器后面向下并在喂丝器下面回到浸染缸的入口或者喂入辊组。因为按本发明长丝组的路程原则上螺旋形分布，长丝组在重新进入浸丝缸入口时到达先前长丝束进入喂入辊组的位置的旁边。长丝束路程的方向可以围绕喂丝器反向，也就是说长丝束可以在经过轧液机以后向下，并在喂丝器下面穿过，然后向上经过喂丝器回到浸丝缸的入口。
在按本发明的第二种方案中由待处理的长丝构成的螺旋线不包括喂丝器在内。原则上螺旋线位于喂丝器外面或旁边某一个地方。实际上螺旋线最好固定在浸丝缸装置与喂丝器相对的一侧。这样整个装置虽然比第一种方案时大一个在水平方向测量的螺旋线的“直径”，但是消除了长丝束在围绕喂丝器时可能出现的问题；此外在必要的情况下连接的干燥器可以固定在喂丝器的旁边。
根据本发明的其他内容-包括在上述两种方案时-浸丝缸除了配备一个染色腔以外还可以配备浸润腔和/或清洗腔。在浸丝缸的浸润腔和染色腔之间，例如对于在希望进行丝光化处理的情况下可以配备一个清洗腔。其次根据染色设备目的的不同，特别是在靛蓝染色时，在至少一个螺旋线回环中设置一段氧化段是有利的。可选择地或附加地在至少一个螺旋线回环中可以设置一个反应或停留段，特别是作为蒸发器或者具有惰性气体气氛；这样一段反应段或停留段可以使浸染缸内的染液量减少，但仍能达到充分的浸润；在这方面参阅上面提到的DE 43 14 402 A1和DE 43 42 313 A1。
本发明的一个优点是：原则上长丝染色设备具有一个唯一的浸丝缸体就可以足够了，尽管这样还是可以进行带有中间的反应、停留和/或氧化阶段的多个浸染阶段以及在必要的情况下浸润和清洗阶段。浸丝缸最好可以包含一个连接在纯粹染色阶段前面的浸润腔和/或配备连接在染色阶段后面的清洗腔。
染缸的各个腔虽然可以作为分开的或者单独的缸存在，但是在本发明的范围内优选考虑采用具有至少一个浸润腔，至少一个染色腔和必要情况下至少一个清洗腔的唯一的一个缸体。各个腔可以在染缸内通过隔板分开。特别是应该在清洗腔区域内设置隔板，各个长丝组从(清洗腔的)一个分腔到另一个分腔可以通过越来越干净的清洗液。在清洗腔或者说最后一个清洗腔的后面可以连接一个长丝干燥器，例如普通的具有(最后一个)清洗分腔宽度的圆柱形干燥器。
通常各个长丝组每次在从浸染缸中露出以后进行轧液。按本发明如果浸丝缸的腔排列在一条直线上或者它构成缸体本身一个部分的话，对于浸丝缸的所有腔或分腔最好设置一个共同的轧液机。作为一种选择也可以采用分段法，也就是说在一定的单个染缸或染缸组上设置不同的轧液机。长丝轧液机最好可以通过一个给螺旋线分布的处理进程提供不同的轧液机表面，例如通过不同的涂胶，加以区分。
为了使在一次或多次围绕喂丝器的和在其间经常穿过染缸的长丝输送路程上的各个长丝组的长丝张力几乎保持不变，可以在各个长丝组的路程中一个或几个位置上，例如两个浸染池之间，安装一个长丝张力补偿器。
如果长丝输送路程围绕喂丝器的情况下，例如在长丝输送速度非常高时，不能充分地氧化，如上所述，可以给这个路程附设一个额外的氧化措施，例如给长丝束鼓风，大致相应于DE 42 23 556 C2。
原则上本发明涉及一种普通的染色过程，在这个过程中同一个长丝组一次或多次通过浸染池，在这之间绕喂丝器(筒子架)在一个螺旋形路程-也就是说在每次循环以后侧向错开一定的量(沿螺旋线轴线方向)-循环运行。
借助于实施例的示意图对本发明的一些细节加以说明，其中表示：
图1．带有围绕喂丝器的螺旋线(长丝路程)的长丝染色设备的垂直剖视；
图2．图1长丝染色设备的顶视图；
图3．带有位于丝浸染缸与喂丝器相对一侧上的螺旋线路程的长丝染色设备的垂直剖视；
图4．按图3的长丝染色设备的顶视图。
按图1和2的长丝染色设备由一个普通的筒子架1组成，筒子架最好做成回转框架式筒子架。特别之处在于：在筒子架1下面保留一个用于长丝组3的通道2。长丝组3以单根长丝4的形式从筒子架1中抽出，并在浸丝缸6的入口处的一对喂入辊5内合并。
在浸丝缸6内长丝组3，例如作为相互并排的单根长丝的丝束或者作为绞丝束穿过各个浸染池7。为了调整浸染时间或强度，在浸染缸6内通常可以安装不同的浸染辊8，浸染辊确保强烈的浸润和染液进入单根长丝4。长丝组3在从染池7中露出来以后通过一个轧液机9，在输送路程10上，例如沿图示输送方向11，通过许多导丝辊12围绕筒子架1重新到达喂入辊组5。
因为沿输送方向11的输送路程10不平行于筒子架1和喂入辊组5之间单根长丝4的走向，而是作为螺旋形回环13，也就是说象螺旋线那样相对于其纵轴14倾斜，长丝组3在第一次重亲进入喂入辊组5时到达先前单根长丝4合并的部位的旁边。在后续行程中长丝组3在每次通过筒子架1的循环以后继续在它的螺旋形回环13上前进，侧向错开一个螺旋的距离引导到喂入辊组5上前一个回环的旁边。在所示实施例中长丝组3用这种方式八次并排地通过浸丝缸6。
在按图2的实施例中设置一个唯一的、整体以6表示的浸丝缸，它由一个浸润腔15、一个染色腔16和一个清洗腔17组成，对于浸润腔15通常长丝组3仅仅通过一次就够了。在染色腔16中在优先的实施例中长丝组3通过4次。通常染色腔16做在一体的，也就是说在染色腔16内浸染池7没有隔开。对于清洗腔17情况则不一样，那里最好采用中间隔板18，从而按分级缸的形式使长丝组3从一次通过到另一次通过可以越来越干净。
根据这个实施例在清洗腔17或者它的最后一个分腔19上连接一个普通的干燥器20，干燥器的干燥筒21轴向只需要像清洗腔17或者它的最后一个分腔19在螺旋线纵轴14方向测量的宽度一样长。
按本发明的待处理长丝组3例如可以包含300至600根长丝，在一个实施例中处理大约350根在一个平面内相互并排的单根长丝4，也就是说在围绕筒子架1的一个螺旋线回环13上的每次浸染以后重新输送给浸丝缸6。通常长丝输送速度大致上在约300米/分以下。在普通的筒子架时围绕筒子架1的一个螺旋线回环13的路程大约为30米。在速度为30米/分时每个螺旋形回环13有大约一分钟供氧化之用。在出于成本的原因优先采用的较高输送速度时，氧化时间相应缩短，这样为了充分氧化，在螺旋线回环13，特别是来自染色腔16的螺旋线回环的路程中连接一个按DE 42 23 556 C2的快速氧化装置22最终是有好处的。在按图1和2的实施例中当长丝数量为约350时长丝组3的宽度约为250毫米。当围绕筒子架1的路程长度为30米、长丝组的宽为0.25米时螺旋形回环的倾角约0.5°至1°就够了。若要在相互串接的不同的螺旋线回环11的分布中得到例如一个不同的空气干燥的情况，可在每个回环的路程中连接一个长丝张力补偿器23。
在图3和4中相同或者相当的零件用图1和2相同的符号表示。两种结构之间的主要区别在于，图3中整体以24表示的螺旋(线)不包含喂丝器1。出于实际的原因螺旋(线)24安装在地面22附近。由于按图3的螺旋线24的位置虽然设备由喂丝器1和螺旋线24构成的部分加大在纵向26(垂直于纵轴14)测量的螺旋线24的“直径”，同样包括一个干燥器20的整个设备甚至可能短于按图1/2的设备，因为图3/4中的干燥器20安装在喂丝器1旁边的区域内。在其他方面按图3和4的方案基本上和按图1和2的方案相同，正如由标号所定义得到的那样。在图3和4中作为例子表示了便于维修的控制桥27。
在一个具有安装在从喂丝器出发的多次通过的回环形长丝输送路程中的长丝处理装置，如顺序排列的浸丝缸、长丝轧液机和长丝干燥器的长丝染色设备中从一个回环到另一个回环应该可以进行不同的处理。按照本发明一个来自于喂丝器的长丝组在浸丝缸和长丝干燥器之间一个螺旋线上的长丝输送路程多次-但是每次沿螺旋线轴线侧向错开一个螺距-通过长丝浸染缸。长丝浸染缸最好应该具有一个浸润腔、染色腔和清洗腔。