利用微波的低温、低浸泡率、无张力和 短期染色法及装置 本发明涉及染色方法及其装置。具体而言，本发明涉及利用微波的低温、低浸泡率、无张力和短期染色方法及其装置。
在常规的染色方法中，使用10～20倍于染色物的工业用水作为媒介，从而导致大量废水，同时引起严重的污染问题和由于废水中5～10wt％染料含量所造成的染料损失。另外，人们花费大量的时间进行染色(即1～3个小时)，且大量工业用水被加热至130℃，导致大量热能消耗，从而增加生产成本。特别地，在对纤维织物进行染色时，会产生卷曲张力。这将使所染色之不同缩水率的混纺纱线和高缩水率的原织物失去弹性和厚度，并且变得手感粗糙。
因此，本发明旨在提供一种利用微波的低温、低浸泡率、无张力和短期染色方法及其装置，以避免由于相应技术的局限和缺陷所造成的一个或多个问题。
本发明的目的在于提供一种染色方法及其装置，它能够减少必要的用水、时间和热能，并能提供良好的弹性、厚度和手感。
本发明地其它特征与优点将在后面的说明中介绍，其中一部分可提供该说明变得明了，或可通过本发明的实践加以了解。对本发明目的和其它优点的了解和掌握将通过书面介绍和专门提出的结构以及各个附图而获得。
正如后面具体而全面的说明所示，为实现根据本发明目的之上述及其它优点，该染色方法包括以下步骤：将染色物浸入盛有染色液的染色槽中，该染色液是将两倍于染色物的水、1/1000倍于染色物的分散染料和小于1/100倍于分散染料的分散剂相互搅拌而成，然后用频率低于2450MHz的微波照射该染色物以便将其加热至大约130℃并在约100℃进行干燥，其中该染色物经过脱水而具有约80wt％于该染色物的染色液；该染色方法或者包括以下步骤：连续在盛有染色液的染色槽中放置、浸泡、挤压和浸染染色物，该染色液是将两倍于染色物的水、1/1000倍于染色物的分散染料和小于1/100倍于分散染料的分散剂相互搅拌而成，然后用微波照射该染色物以便将其加热至大约100℃～130℃，与此同时，染色织物无张力地在滚轮R0～R30上转动，且在洗涤之前被连续地移动并输出以便进行无张力染色，最终经柔化并进行冷缠绕。
应当理解，上述一般介绍与以下详细说明均为例举及解释性的，其意在给出本发明的进一步说明。
附图提供了本发明的进一步说明并构成此详细说明的一部分，它描述了本发明的设计方案并与文字说明一道对本发明的工作原理进行解释。
图1给出了本发明的批量纱线染色装置。
图1中A区描述了该批量纱线染色装置的主体。
图1中B区描述了在A区完成染色之后该装置的开启状态。
图1中C区为该装置的截面图。
图2给出了本发明的整体连续织物染色装置。
图2中A区描述了放置染色物的方法。
图2中B区描述了在由水、染料和辅助剂组成的染色液中对染色织物进行浸泡、挤压和浸染的情形。
图2中C区的部分截面图描述了染色织物在滚轮R0～R30上转动的同时被微波照射以便干燥的情形。
图2中D区的截面图描述了染色织物被干燥而后叠放的情形。
图3为图2中C区的详细截面图。
图4为图3中“A”的放大截面图，它描述了与外侧齿带、内侧齿带及图2或图3中滚轮相接的齿轮。
下面将详细介绍本发明的优选方案，其中的实例在附图中予以描述。
图1给出了纱线染色的批量装置，而图1中A区为本发明中微波的主体。其中参考符号“a”和“b”表示反应器，而“c”表示作为染色物的本色纱线。
图1中B区描述了在A区完成染色之后该装置的开启状态。此状态与该本色纱线初装时的状态相同。图1中C区为该装置的截面图。
本色纱线装在图1中B区底部d处并被推向A区以便进行染色。在染色完成之后，该本色纱线经相反的途径而取出。
图2给出了对织物进行连续染色的装置。图2中A区描述了染色物的放置状态。如图2中B区所示，染色物被浸泡在盛有由水、染料和辅助剂组成之染色液的染色槽13中，并经挤压滚轮7和7’挤压和浸染。然后，该染色织物被连续传送至图2的C区。
图2中C区为用于染色的染色坩埚10，且参考符号“F”表示微波振荡器。如图3所示，织物经导轮9和9’无张力地传送，放置在滚轮R0～R30上并转动以备染色和干燥，然后经导轮11和11’传送至图2中D区，从而完成织物染色。
图3为图2中C区的详细视图。
图4为图3中“A”的放大视图，它描述了齿轮RT，该齿轮与外侧齿带Tb、内侧齿带Ta及图3中的滚轮相接。该图还描述了滚轮R0～R30，即这些滚轮的运动状态。若需要的话，可升高和/或降低这些滚轮。外侧与内侧齿带Tb和Ta用于将置于滚轮R1上之染色织物传送至导轮11和11’，再将其回收至滚轮R1上。当外侧齿带Tb在内侧齿带Ta固定条件下向右移动时，滚轮R1也以与外侧齿带Tb相同的距离范围向右移动。当外侧与内侧齿带Tb和Ta以相同的速度同时向右移动时，滚轮R1也以与外侧和内侧齿带Tb和Ta相同的距离范围向右移动，此时该滚轮不绕其轴转动。当外侧齿带Tb和内侧齿带Ta以相同的速度各自向左移动时，滚轮R1仅仅绕其轴转动而不会向右和/或向左移动。借助这种原理，染色织物被放置在滚轮R0～R30之上，且其移动速度可进行控制。齿带被分成四组。
四组内侧和外侧齿带被安装在顶部、底部、右侧和左侧，以便增加各自的独立性。这就是说，第一组滚轮R0～R4、第二组滚轮R5～R13、第三组滚轮R14～R18和第四组滚轮R19～R30的各个内侧及外侧齿带能够以相同或各自不同的方向移动。
另外，利用第一组滚轮的内侧和外侧齿带，导轮9和9’的线速度应当对应于滚轮R0～R4的速度。由于该滚轮不固定和绕其轴转动地移向第二组滚轮，需要另外的线速度以便增加该滚轮的移动距离。
当滚轮R4到达第一组滚轮内侧和外侧齿带的移动极限点1-LP时，它又向第二组滚轮内侧和外侧齿带的移动极限点2-LP移动。
这时，当染色物朝各个方向运动而后被电磁波照射时，染料斑块被移出织物，且该染色织物被无张力地从导轮9和9’传送至导轮11和11’，从而滚轮R0～R30绕其轴转动。
作为分散染料，我们可采用已知的卡雅隆PET宝石红GLSE(Kayalon PET Rubine GLSE)、Cl分散红60(Cl Disperse RED60)、散利通(Celliton)、汽巴妥脱(Cibacet)、米盖通(Miketon)、福隆(Foron)、雷素林(Resoline)、拉提尔(Latyl)、杜南醇(Duranol)、狄司潘素(Dispersol)、大爱波龙(Diapolon)等。
根据纤维的情况而采用苯酚衍生物、水杨酸衍生物、苯甲酸衍生物等亲水性吸收剂和联二苯、氯苯、萘、O或P二苯基苯酚(o-or-p-phenyl phenol)、苯等疏水性吸收剂。
在对纱线或织物染色时留有大约80wt％的染色液。这是因为纤维本身和纯净水(蒸馏水)并非电介质材料或电介质。它们的介电系数为零或极低，而染色液却是由染料、水和辅助剂组成的电介质。介电系数越高，该电介质对微波的吸收越强。因此，含于染色物之中的染色液起到在内部产生加热效应的作用。
对纱线或织物进行染色的最佳温度约为100～130℃。当染色纱线或织物的染色液被干燥后，便不会发生内部加热。在照射时不用高频电磁波，而用足以干燥该染色物的微波取而代之。内部加热温度的升高或降低依赖于微波频率强度或介电常数以及微波频率照射时间。
微波照射时间根据织物厚度、染色液浓度和质量、色彩浓淡、或纱线种类、或织物质地、织物放置量、微波频率量而变化。在对织物进行染色时，染色物被浸泡在染色坩埚中大约30～120秒。若染色物在染色坩埚中的浸泡时间低于30秒，则由于未发生内部加热而不会被染色。当染色物浸泡超过120秒时，它将被干燥，从而毫无意义。
对熟悉此项技术的人而言显而易见，可在不脱离本发明精髓和范围的条件下对本发明利用微波之低温、低浸泡率、无张力和短期染色方法及其装置进行各种修正和变化。因此，本发明意在覆盖其上述修正和变形。
实例1：纱线染色(批量系统)
洗净疏松地绕有聚酯150d/48F、DTY纱线(拉伸变形纱线)的坩埚底，同时将经过电净化的该聚酯纱线在染色液中浸泡约10分钟，在该染色液中两倍于染色物的水、1/1000倍于染色物的卡雅隆PET宝石红GLSE和1/120倍于染料的苯酚吸收剂相互进行搅拌。然后，对染色物进行脱水以具有大约80wt％于染色物的染色液，进而将其推至图1的A区中并安置在图1的底部，接着利用来自微波振荡器之约为2000MHz的微波进行照射，使之在130℃温度下加热约10分钟并在100℃温度下干燥约5分钟。至此，该纱线染色完成。
实例2：织物染色(连续系统)
聚酯塔夫绸(taffeta)混纺织物经过已知的洗净程序然后进行预置，同时将该染色物自图2的A区放入B区。在B区中，由两倍于染色物的水、1/1000倍于染色物的卡雅隆PET宝石红GLSE和1/120倍于染料的苯酚吸收剂构成之染色液被连续注入染色槽13之内。设计使得染色织物在大约1～3秒钟内自导轮1、2、3、4和5向浸泡滚轮6和挤压滚轮7及7’穿过，并浸泡在染色液中。该染色织物经过挤压滚轮7及7’的挤压和浸染，直到染色液的提取量达到100wt％。然后，染色织物穿过导轮9和9’，再进入C区。染色织物通过100～130℃染色坩埚10中的滚轮R0～R30而连续地放置、取出，并利用来自微波振荡器之大约2000MHz的微波予以照射。此时，染色织物被无张力地染色。
取出之染色织物经过已知的洗涤处理以及最终的软化处理，然后进行冷缠绕，从而完成该织物的染色。
如上所述，作为染料媒介的水在染色过程中被蒸发，从而不会产生染料废水。同时由于不存在后染色液，从而也不会产生染料废水。另外，染色所需之时间、染料和热能可得到减少，从而降低生产成本。染色物在无张力状态下进行染色，从而具有上乘的质量，具备良好的弹性、厚度和手感。