经纱连续染色的方法和实施此方法的设备 本发明涉及一种用靛蓝或其他染料基团为经纱尤其是棉经纱连续染色的方法，经纱在浸渍和挤压后为了显色和固色需要氧化或热处理。
用于用靛蓝为蓝劳动布染色的连续染色机是已知的，它们由串联的染缸和压液装置组成，或由有较大浴容量的染色漫轧机组成。这些染缸或轧染机也使用于用硫化染料或还原染料为黑色和彩色劳动布染色。为了解决走色问题和为了获得更高的得色率，已知在经纱染色机内组合附加的装置，它由具有省煤式还原染缸和下游的蒸发器的轧染机组成。因此这些附加装置不能用于靛蓝染色的主产品中。
在已知的具有压液装置或由简单卷染机组成的轧染机的染缸中，要染色地经纱按这样的方式浸渍，即，它们通过位于染液下方的多个滚筒或辊和/或导向辊导引和转向然后挤压。经纱在染液下的长度并因而在染液中的滞留时间，通过在染液下的辊和导向辊的数量及它们彼此的距离确定。
因为用靛蓝染色时的经纱速度是预定的和实际上没有变化，所以在这里浸渍时间和染液容积恒定，并因只与染缸的结构设计有关。
由于对具有不同耐洗牢度和不同色泽深度的靛蓝粗斜纹棉布、对于用靛蓝染浅蓝到深蓝色的劳动布日益增长的需求以及由于黑色和彩色劳动布递增的市场份额，需要有更大的适应性。
在传统的靛蓝染色机中不同的色泽深度例如对于浅色色调需采用较少的染缸。对于深色色调需要多个串联的染缸。对于深色色调大多使用六个各有至2500L染液的染缸。这意味着，为了生产不同的色泽深度必须改装传统的靛蓝染色机。根据所要求的色调必须添加或去除多个染缸并泵入或泵出染液。有时可能总计达若干千升不再需要的染液必须排出或作中间储存。
在已知的悬环式染色机中只需一次染浴，经纱带按上下重叠的方式多次通过它流动，对于深的靛蓝色调是四次或五次。
靛蓝的其他色调用其他的染料基团来染色，大多是硫化染料或还原染料。这些以及还有其余的棉染料基团如活性染料和直接染料与棉纱有不同的通常高于靛蓝的亲合力。此外，染色温度对亲合力有明显的影响，对于不同的染料基团染色温度可能相差甚大。故例如靛蓝的亲合力和得色率随温度降低而增加，而对于其他染料基团它们通常随温度上升也增加。
在传统的染色机中通过冷却靛蓝染浴可达到更高的亲合力和得色率，但由于染缸数量多以及染液的量大，所以这些染色机在经济性方面是有缺点的。
在传统的染色机中存在的另一个问题是，由于这种亲合力故染料被从染浴中萃取。其结果是导致经纱开始部分染得比结束时的深，换句话说形成所谓头尾差(kopf-schwanzablauf)。这种可能显示在若干千米要染色的经纱上的非常糟糕现象尤其出现在染浴容量大的大型设备中，它们导致长的染色过程。
因此本发明的目的是克服用靛蓝或其他染料基团为经纱尤其棉经纱连续染色的传统工艺方法的缺点，这些方法在浸渍和挤压后为了固色要求氧化或热处理。尤其应决定性地减少必要的染液量，能为冷却或加热染液创造经济有利的前提条件。与此同时还应借助于简单的结构性措施能可变地设定经纱带在染色机内的滞留时间，并可从低于室温至高于100℃的范围内选择固色温度。
本发明的任务是创造一种用靛蓝或其他染料基团为经纱尤其棉经纱连续染色的方法，这种方法在用不同的色调以及用不同的染料基团为经纱染色时允许有高度的可变性；以及提供一种设备，这种设备按选择在使用靛蓝染料、硫化染料或还原染料时总是处于最佳条件下进行染色。
为完成此任务按本发明采取的措施是，使经纱带通过一气密封闭的其本身可针对具体的染料基团调整到最佳工艺条件的染色反应器导引。为此，经纱带在初始的浸染后在新鲜染液内浸渍，接着在位于反应器内的中间压液装置中挤压。然后在除氧和不再在或按选择在新鲜染液中重复浸渍的情况下通过导引和转向辊进行滞留固色，其中，经纱在染色反应器中的滞留时间是可变的，并可根据希望的色调和该有关染料基团提出的工艺要求调整。
按本发明的染色反应器是一个上部封闭的容器，在容器的下底部有用于经纱带进入和排出的口。在染色反应器下方设有用于染液的缸，反应器下部开口浸没在染液中。这些缸同时各形成一个带导引和转向辊的水封口，它们使染色反应器相对于周围环境密封并通过它们输入和输出经纱带。此外，在进口染缸内可设另一个压液装置，它挤出仍包含在正在输入的经纱带内的空气。这些缸可配备双层底，通过双层底可以冷却靛蓝染液，但也可以加热其他染浴例如硫化染料。在染色反应器内设一中间压液装置，它的挤压力可以调整为可变的直至压力为零。替代此中间压液装置或除此之外可以使用辊对，在压液装置打开时辊对刮去多余的染液并因而防止染液滴落。辊对是可调的并按这样的方式布置，即必须使经纱带形成明显程度大小不同的S形弯曲或Z形弯曲。通过设在染色反应器内部的可在内腔中垂直移动的导引和转向辊，可根据工艺要求缩短或加长经纱带的滞留时间。
在染色反应器下方设有向反应器供染液的液压管道系统。此由输入管和设在其中的泵以及多个阀组成的循环系统用于循环浸渍液或染液，并在有相应的需要时用于输送高浓度的补给液。
由下面借助于附图对实施例所作的说明，给出按本发明方法的其他任务、特征、详情和优点以及实施此方法的按本发明的设备。
附图中：
图1染色反应器侧视剖面图；
图2按图1的染色反应器具有缩短的经纱进口；
图3按图1的染色反应器用最少染液量染色的情况；以及
图4按图1的染色反应器用最大染液量染色的情况。
在图1中举例表示的染色反应器1是上部封闭的容器。在其下侧它有三个染缸2a、2b、2c，它们盛有染液。缸2a和2c同时是水封口，也就是说在缸2a和2c盛满染液后染色反应器1侧壁下部伸入染液中，从而阻止周围空气尤其是空气中的氧进入染色反应器1中。此外，还可在进口染缸2a中设另一个压液装置3c，它挤出仍包含在正在进入的经纱带中的空气。还有，缸2a和2b有双层底7a和7b，借助于它们可以冷却染液(对靛蓝)或加热(例如对硫化染料)。
在染色反应器1中有一个中间压液装置3a，它可以挤压经纱到这样的程度，即，在经纱进一步的流动过程中不会形成“液鼻”。借助于中间压液装置3a，通过调整压辊，可在经纱带上改变挤压压力直至压力为零。
替代此中间压液装置3a或除此之外可采用辊对A1、A2，在压液装置打开时它们刮除多余的染液并因而防止染液滴落。辊对A1和A2是可调的并布置为必须使经纱带成为明显程度或大或小的S形弯曲或Z形弯曲。
在染色反应器1内就在缸2a和2c上面有导引和转向辊4a、4b、4c。它们是所谓的水封口的液下辊。通过在染色反应器1内所设的其他导引和转向辊5a至5g，实现经纱通过染色反应器1时的导向。导引和转向辊5a至5g是所谓的加肋辊。这些辊的肋11防止纱可能的交叉。加肋辊保持清洁和没有纤维，以免断纱。此外，这些导引和转向辊5a、5b、5c和5g可在反应器内垂直移动，由此可改变经纱的长度。在按图1的举例中进口长度K1为16m。在按图2的举例中表示了缩短的进口K2，它的长度为7m。
反应器上盖8可以加热并设置成斜坡状，以避免滴水。此外，染色反应器1可通过蒸汽环管9用蒸汽加热。
在用蒸汽加热固色的情况下，例如对于硫化染料，多余的蒸汽通过烟囱10排出。烟囱10有过压控制器，也就是说在达到预定的蒸汽压力时烟囱打开。
图3和4表示了液压管道系统和反应器中染液的输入。
染液的输入通过进口11a进行。为保证其浓度高于浸渍液的进口染液的均匀度，令进口染液通过一水平的导流坝均匀地沿整个反应器宽度流入第一个染缸2a。在此第一染缸2a中的染液容积例如为150l。
染液的排出可按选择通过溢流口11b或溢流口11c进行，这要看哪些染缸当时盛有染液。在这里沿反应器全宽排出的均匀度也是通过水平的导流坝来保证的。
位于染色反应器1外部的主压液装置3b挤出的和贫化的染液的溢流通过出口11d进行。
对于均匀地染色非常重要的浸渍液或染液的循环，在选择小浴容量为150L的情况下，借助于循环泵14通过循环-管道系统12a和12b来保证，循环泵14有在600至6000l/h之间可变的泵流量。当选择在两个染缸2a和2b中浸渍的情况下，其中在第一缸中有150l染液容积和在第二缸中有80l染液容积，那么染液的循环通过第二个循环管道系统12a和12c并同样借助于循环泵14来实现。
借助于阀13a、13b和13c控制选择染液的大循环或小循环。在排出管中的阀13f防止在选择有一个空缸的情况下染液的增浓。
主压液装置3b贫化的染液输入染色反应器1通过另一个循环系统12d进行，并可借助于阀13d控制。
用具有当时所需的染料及助剂量连续必需地增浓染液，借助于由阀13e控制的计量泵17通过进口输入高浓度的补给液来实现，因上述染料及助剂量已被排出的经纱带走。补给液搀入处于循环中的两处染液亦即循环染液和主压液装置3b挤出的贫化液，通过一包括管道具有30l染液容积的混合罐15进行。
因此在最佳实施例中当只使用第一染缸2a时参与染色过程的染液总容积总计为
150+60+30＝240l。
当两个染缸2a和2b均输入染液时则总容积总计为
150+80+60+30＝320l。
当然也可以使用有其他总容积的染液。例如通过在染缸内置入排代体达到减少的目的，或通过提升进口和出口以及抬高液面实现增大的目的。
下面借助于两种最佳染色方法的实施例作进一步的说明：
例1：
在按标准海军蓝色调的靛蓝染色时，使用总容积为320l的染液。采用有3g/l靛蓝的靛蓝浸渍浴，并加入必要量的氢氧化钠溶液和亚硫酸氢盐作为还原剂，以减少染料。
在两个染缸2a和2b以及主压液装置3b的缸2c充填后，其中后者按1∶1稀释，借助于循环系统12c、12a和泵14使染液循环。
阀的状态如下：阀13a、13c、13d和13e打开，阀13b关闭。
由于大的经纱进口(16m)，染色速度可达50m/min，并可以作适当的调整。
在此例中浸渍液冷却到15℃是合宜的，由此可以显著提高靛蓝对棉纱的亲合力。此外由于周围环境引起的温度变化因此将不会影响染色反应器的内部。
准备好的具有所需助剂的80g/l靛蓝的补给液与要通过的经纱重量成比例地进行添加。用PC承担剂量的控制，它测量进入的经纱码长，换算成每单位时间的重量(例如18kg/min)，然后按比例计量补给液量。在此例中，在补给液浓度为80g/l靛蓝时，为2％的染色确定的剂量为4.5l/min补给液。
在选择最长的进口为16m时有最大可能的得色率并同样有最大可能的耐洗牢度。
在选择较短的进口时，耐洗牢度降低，这完全是“STONE-Washer”所期望的。
例2：
在用硫代染料为黑色劳动布或彩色劳动布染色时，除了此时只用第一染缸2a进行处理并因而总容积减少为150+60+30＝240l外，原则上与在例1中所说明的方法相同。
此外，染液加热到至少90℃以及反应器内腔用蒸汽加热到100°-102℃。
经纱的进口最好为16m，因为长的滞留时间保证有最好的得色率。
权利要求书按照条约第19条的修改
1.用靛蓝或用其他染料基团尤其硫化染料和还原染料为经纱特别是棉经纱连续染色的方法，按此方法平行导引的未成束经纱带这样浸渍，即，它借助于卷染机通过一包括一个或多个盛有染液的染缸的气密封闭的染色反应器或通过一染色浸轧机，以及为了延长滞留时间而经由多个处于染液内的滚筒或辊和/或导辊流动，之后借助于一压液装置挤压、漂清、上浆并卷绕在经轴上，其特征为：经纱带按这样的方式导引，即，使经纱带在初始的浸染后在新鲜染液内浸渍，接着在位于染色反应器(1)内的中间压液装置(3a)中挤压，然后在除氧和不再在新鲜染液中重复浸渍的情况下通过导引和转向辊(5a至5g)进行固色滞留，其中，经纱在染色反应器(1)内的滞留时间是可变的，并可根据希望的色调和该有关染料基团提出的工艺要求调整。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征为：经纱带在进入染色反应器(1)后浸在染液量少于300l和浓度为3g/l的靛蓝染液内，在中间压液装置(3a)中挤压后在经纱内的浓度降低到约一半，所以经纱带在反应器内后续的滞留时间中尚存在的3g/l的高浓度可以被经纱吸收。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征为：在靛蓝染色时染液的冷却和经纱带在染色反应器(1)中的滞留时间可按这样的方式调整，即，应能达到最高得色率，而染缸的数量或要重复进行的浸渍-氧化过程减到最少程度。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征为：为节省染料，在出口染缸(2c)中的染浴浓度调整得如此之小，以致在挤压后经纱上只有少量未固色的要在以后的冲洗浴时洗除的染料。
5.按照权利要求1所述的方法，其特征为：为避免染料氧化，在气密封闭的染色反应器(1)内引入惰性气体例如氮。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征为：为避免染料氧化，在气密封闭的染色反应器(1)内借助于位于染色反应器(1)进口处的压液装置(3c)在染液下将在进入的经纱带内存在的空气挤出。
7.按照权利要求1所述的方法，其特征为：为提高亲合力可冷却在染缸(2a、2b、2c)中的靛蓝染液。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征为：可以加热在染缸(2a、2b、2c)内的硫化染料或还原染料，以及可借助于水蒸气加热反应器内腔。
9.按照权利要求1所述的方法，其特征为：为了影响染色渗透和耐洗牢度，在中间压液装置(3a)内经纱线的挤压可按不同的方式调整或中断。
10.按照权利要求1所述的方法，其特征为：输入染色反应器(1)的其浓度高于浸渍液的染液沿进口(11a)的均匀度借助导流坝来保证，而染液的排出可取决于选择一个或多个盛有浸渍液的染缸，按选择通过出口导流坝(11b)或通过出口导流坝(11c)进行；以及，挤出的和贫化的染液的溢流通过在染色反应器(1)外部的主压液装置(3b)和导流坝(11d)进行。
11.按照权利要求1和10所述的方法，其特征为：浸渍液或染液借助于循环泵(14)按这样的方式通过循环系统(12a、12b、12c)循环，即，通过阀(13a、13b、13c)可以确定选择用较少或较多的染液容积，以及主压液装置(3b)贫化染液的补给通过带可控阀(13d)的管道系统(12d)进行。
12.按照权利要求1、10和11所述的方法，其特征为：用具有当时所需的染料及助剂量连续必要地增浓染液，借助于用阀(13e)控制的计量泵(17)通过进口(16)输入高浓度的补给液来实现，上述染料及助剂量由于经纱的染色而被从染液中萃取。
13.实施按照权利要求1至12所述方法的设备，其特征为：在构成反应器底部的染色反应器(1)下端布置有多个用于染液的缸(2a、2b、2c)，其中从侧壁伸出的缸(2a和2c)同时各形成一个带导引和转向辊(4a、4b、4c)的水封口，它们相对于周围环境密封地用于输入和输出经纱带；以及，在染色反应器(1)内设有一个其挤压压力是可变的直至可调至压力为零的中间压液装置(3a)，以及设有导辊和转向辊(5a至5g)，并在染色反应器(1)的下面设有向反应器供染液的液压管道系统。
14.按照权利要求13所述的设备，其特征为：为了加长或缩短经纱带，导辊和转向辊(5a至5g)可在染色反应器(1)内垂直移动地布设。
15.按照权利要求13所述的设备，其特征为：导辊和转向辊(5a至5g)设计为加肋辊。
16.按照权利要求13所述的设备，其特征为：为了刮去多余的染液，在染色反应器(1)内设置最好用聚四氟乙烯涂层的杆制成的可调整的辊对(A1、A2)。
17.按照权利要求13所述的设备，其特征为：用于染液的缸(2a、2b)的底(7a、7b)设计为可加热和可冷却的。
18.按照权利要求13所述的设备，其特征为：染色反应器(1)的上盖(8)设计成斜坡状并可以加热；以及，设蒸汽环管(9)加热染色反应器(1)内腔。
19.按照权利要求13所述的设备，其特征为：染色反应器(1)配备有一个带过压控制器的烟囱。
20.按照权利要求13所述的设备，其特征为：用于向反应器供浸渍液或染液和用于浸渍液或染液循环的液压管道系统，由输入管(12a至12d)和设在其中的泵(14)及阀(13a至13d)组成，以及为了输入高浓度的补给液，在带阀(13e)的进口(16)中设计量泵(17)。
21.按照权利要求13所述的设备，其特征为：为保证染液沿反应器全宽的均匀度，在进口(11a)内和出口(11b、11c)内设水平导流坝。根据第19条所作修改的说明
因为尤其由查出的公开文件DE OS 4342313和美国专利第3981680号已知一种气密封闭的反应器或一种上部封闭的容器的特征，所以从先前的权利要求1以及第一项设备权利要求(权利要求13)的特征部分中取出了此项特征。
此外，在本发明的说明书引言中认为公开出版物EP 0361098，DE 4342313和US 3981680为先有技术，而第四个公开出版物DE OS 2164899按本申请人的观点不应认为是先有技术，因为它与本国际申请的技术领域不一致。此公开文件仅涉及织物的蒸汽处理，而不是涉及经纱的染色。
在这里所附的权利要求1和13代替所提交文本到先前的权利要求1和13，所有其他按本发明的方法的权利要求包括2-12放在新权利要求1后面，以及所有到目前为止的权利要求14至21接着新权利要求13。
说明书引言经修改的替换页第1至3a页放在所提交文本说明书1至3页的位置。
权利要求1和13以及说明书引言1至3a所有进行的修改可以看出有三处。