【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种将染料分配到纺织品基材上的方法和设备，并且特别涉及一种在生产线上使用独立数字控制的流道分配器的阵列和固色能量源进行纺织品染色的工艺设计，该设计消除了冲洗废水的产生并且降低能源成本。
技术介绍
1、通过流道分配器孔口的数字控制来实现精确涂布或染色，使得工业染料流体的2d和3d分布可以控制在目标值的几个百分点内。此种染料流体精确施加的原理适用于许多工业材料。该技术利用液体施加控制与周围气流控制相结合，以实现液体染料在纺织材料内的均匀三维分布。
2、通过使用诸如红外发射器等能量源对能量施加进行数字控制来实现精确固色(fixation)，使得可以在目标值的几个百分点内控制能量的2d和3d分布以提供固色。
3、目前，纺织品涂布或染色是破坏环境的过程，这主要由于产生通常为纺织品重量许多倍的大量废水。常规染色应用处理是诸如吸尽染色或喷射染色等浸浴法和利用辊涂机制的轧染。所有常规方法一般会使纺织材料中的染料过量，必须经由反复高温洗涤来移除过量染料，从而产生大量污染废水。
4、包括染料污染的水的污染废水是相当大的世界范围性环境问题，并且需要进行广泛的废水处理以避免环境损害。
5、传统上，进行浸浴涂布或染色以使染料能够吸附到纤维表面。涂料或染料可以基本不溶于水，并且需要时间和高温才能吸附到纤维表面上并且扩散到纤维中或与纤维反应以被截留或化学结合。可替代地，可以经由辊“轧染”处理将涂料或染料施加至纺织品上。然后，将施加的染料干燥并且加热以使染料固色。对于这两种常规染色方法，都需要洗涤以
6、在此背景下，本文公开了在不需要执行洗涤步骤的情况下进行纺织品染色的新工业处理。该处理基于仅将所需量的染料和能量精确三维分布到纺织品基材上，而无需施加过量染料来实现染色、固色材料。所公开的方法通过消除或至少显著减少通过洗涤处理产生的废水，使该行业的可持续发展状况呈现飞跃般的变化。
技术实现思路
1、根据本专利技术，提供了一种在生产线上将染料以数字控制的方式施加并固色于纺织品的方法。该方法包括以下步骤：确定纺织品的一个或多个参数；通过处理器来确定生产线的流道分配器的阵列的至少一个剂量设定，其中基于一个或多个参数来确定至少一个剂量设定；根据至少一个剂量设定，通过流道分配器的阵列将染料分配到纺织品上；以及将能量传递至基材以将染料固色在纺织品中。
2、此外，该方法可以包括以下步骤：确定待染色的纺织品的一个或多个参数；通过处理器来确定生产线的流道分配器的阵列的至少一个剂量设定，其中基于一个或多个参数来确定至少一个剂量设定；根据至少一个剂量设定，通过流道分配器的阵列将染料分配到纺织品上。
3、该方法还可以包括数字控制干燥处理的设定，该数字控制干燥处理通过处理器基于待染色的纺织品的一个或多个参数和染料施加剂量设定的一个或多个参数确定。
4、另外，该方法还可以包括数字控制固色处理的设定，该数字控制固色处理通过处理器基于待染色的纺织品的一个或多个参数和染料施加剂量设定的一个或多个参数确定。
5、流道分配器的阵列的数字控制可以提供诸如可以在同一生产线上实现实时或接近实时的颜色不一致性校正和/或近即时的颜色切换等通用性。与例如将纺织品浸泡在分散染料浴中的传统方法相反，经由流道分配器的阵列将染料施加至纺织品上允许根据纺织品的测量参数来准确沉积正确剂量的染料。
6、对于固色目的的能量施加，使用能够数字输入来控制所施加的能量(例如：红外线、uv、射频或微波)的功率和分布的方法以使能量具有精确剂量。该方法与通常施加过量能量以实现固色的传统浴法染色处理和连续染色处理形成对比。
7、与例如将纺织品浸泡在分散染料浴中的传统方法相反，经由液体分配器的阵列将染料施加至纺织品上可以允许根据纺织品的吸收容量来准确沉积正确剂量的染料，这可以基于待染色的纺织品的测量参数来确定。这势必大量减少浪费资源，诸如用于分散染料的水和确保浓度梯度所需的过量染料以及固色和随后洗涤所需的能量等。
8、此外，所述液体分配器和用于固色的能量发射器的数字控制提供了诸如在同一生产线上的不一致性校正和近即时的颜色切换等额外的通用性。
9、确定一个或多个参数可以包括以下中的至少一个：接收包含一个或多个参数的数据输入；以及使用一个或多个传感器检测一个或多个参数。可以通过纺织品制造商或通过初步离线评估/测试来提供输入的参数。这允许在定制环境中获得精确和受控的参数细节。
10、使用传感器检测纺织品的参数减少了在输入和记录纺织品参数时人为错误的风险和由于对纺织品的错误标注而可能出现错误的固有可能性。
11、可以在生产线上实时或接近实时地检测纺织品的参数，因此允许实时或接近实时地检测纺织品中的不一致性或错误。这能够通过处理器快速并且独立调节染料和能量剂量设定和/或防止连续长度的次优或不一致的纺织品被染色。
12、一个或多个参数可以包括以下中的至少一个：纺织品的基重、纺织品的吸收容量、纺织品的含水量、纺织品通过系统的速度、染料浓度、纺织品厚度、纺织品直径、纺织品批号；颜色；色度；潘通色号(pantone)；反射率以及任何其它纺织品表面光学性质。可以在纺织品染色之前、纺织品染色期间和/或纺织品染色之后确定一个或多个参数。该方法能够在整个处理中测量多个参数。还可以通过处理器对沿生产线的不同点处测量的参数进行比较，以优化剂量设定。这可以提高最终产品的质量。例如，在纺织品的两面不同时染色的构造中，可以在纺织品的第一面染色之后但是在纺织品的第二面染色之前确定参数。因为染料渗透纺织品，所以当纺织品的第二面染色时，纺织品的第一面的外观可能发生改变。因此，第二面的剂量设定可以考虑第一面染色后的外观。
13、在一个实施例中，该方法包括确定待染色纺织品的一个或多个参数的步骤。
14、在纺织品染色之前确定纺织品(即，待染色的纺织品)的参数能够精确选择剂量设定，以便反映待染色的纺织品的参数，因此提高了已染色的纺织品的质量和一致性。在纺织品染色之前确定纺织品参数还减少了每次使用新纺织品时校准流道分配器可能产生的废染料和废纺织品。
15、在一个实施例中，该方法包括连续地确定待染色纺织品的一个或多个参数的步骤。
16、在纺织品染色之前连续地确定纺织品的参数允许对剂量设定和/或流道分配器进行实时或接近实时的独立调节，因此可以考虑到纺织品中的间歇不一致性或变化，并且可以在整个流道分配器的阵列中指定正确的剂量设定。
17、剂量设定可以包括以下中的至少一个：染料颜色、染料浓度以及染料的量和/或流速。
18、待分配到纺织品上的染料的量可以等于或低于纺织品的饱和吸收容量，该饱和吸收容量至少部分基于一个或多个参数确定。
19、可替代地，待分配到纺织品上的染料的量可以本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种在生产线(32)上将染料以数字控制的方式施加并固色于纺织品(10)的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个参数包括待染色的纺织品的参数。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述一个或多个参数包括已染色的纺织品的参数。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，实时或接近实时地确定所述一个或多个参数。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，连续地确定所述一个或多个参数。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，独立控制所述流道分配器中的每一个。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，待分配到所述纺织品上的染料的量等于或低于所述纺织品的饱和吸收容量，所述饱和吸收容量至少部分基于所述一个或多个参数确定。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，待分配到所述纺织品上的染料的量超过所述纺织品的饱和吸收容量，所述饱和吸收容量至少部分基于所述一个或多个参数确定。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，至少部分基于目标色度来确定所述剂
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，校正所述检测到的不一致性包括通过所述处理器来对气流(40)进行控制以偏转分配的染料，以补偿所述纺织品表面(44)的底涂层区域。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述流道分配器的阵列构造成使其分配末端紧邻所述纺织品，以便将基本均匀施加的染料递送至所述纺织品。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述流道分配器构造成使其分配末端距所述纺织品表面的距离在5mm和50mm之间。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述流道分配器的阵列包括将染料分配到所述纺织品的相反两个表面上的两个流道分配器子阵列。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括以下步骤：检测所述流道分配器的阵列中的不一致性，以及通过所述处理器控制所述流道分配器中至少一个或多个和/或施加至分配的染料的气流以调节分配的染料的流速或流动轨迹从而补偿检测到的不一致性。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括检测所述流动通道分配器的阵列中的不一致性以及通过所述处理器完全暂停所述生产线的步骤。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述处理器独立控制所述流道分配器中的每一个。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述流道分配末端为超声雾化器喷嘴。
18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述流体施加器是喷墨打印头。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述流体施加器是喷雾系统。
20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，使用通过所述处理器控制的压力、超声能量和正排量泵送中的至少一种来控制分配的染料的流速。
21.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括通过所述流道分配器的阵列将染料分配到纺织品的至少一个离散位置上的步骤。
22.一种在生产线(32)上将染料以数字控制的方式施加并固色于纺织品(10)的方法，所述方法包括：
23.根据权利要求21或22所述的方法，还包括通过所述处理器确定构造成使待染色的所述纺织品的表面面积最大化的离散位置的最优或接近最优布局的步骤，其中，所述布局包括待染色的所述纺织品的至少一个离散位置。
24.根据权利要求21至23中任一项所述的方法，还包括以下步骤：通过所述处理器确定已染色的纺织品的位置与未染色的纺织品的位置之间的至少一个连续边界，其中，所述连续边界包围所述已染色的纺织品的位置；以及通过分离模块来分离被包围在所述边界内的所述已染色的纺织品的部分。
25.根据权利要求21至24中任一项所述的方法，还包括以下步骤：通过所述处理器确定已染色的纺织品的位置与未染色的纺织品的位置之间的至少一个连续边界；以及通过分离模块来分离包括所述至少一个连续边界的整体的所述纺织品的部分。
26.根据权利要求24或25所述的方法，其中，包括所述连续边界的所述分离部分还包括围绕所述边界的纺织品的带，其中所述带具有预定宽度。
27.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括以下步骤：
28.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，确定所述一个或多个参数包括以下中的至少一个：接收包含所述一个或多个参数的数据输入；以及使用一个或多个传感器来检测所述一个或多个参数。
29.一种在生产线(32)上将染料以数字...
【技术特征摘要】
1.一种在生产线(32)上将染料以数字控制的方式施加并固色于纺织品(10)的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个参数包括待染色的纺织品的参数。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述一个或多个参数包括已染色的纺织品的参数。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，实时或接近实时地确定所述一个或多个参数。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，连续地确定所述一个或多个参数。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，独立控制所述流道分配器中的每一个。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，待分配到所述纺织品上的染料的量等于或低于所述纺织品的饱和吸收容量，所述饱和吸收容量至少部分基于所述一个或多个参数确定。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，待分配到所述纺织品上的染料的量超过所述纺织品的饱和吸收容量，所述饱和吸收容量至少部分基于所述一个或多个参数确定。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，至少部分基于目标色度来确定所述剂量设定。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，校正所述检测到的不一致性包括通过所述处理器来对气流(40)进行控制以偏转分配的染料，以补偿所述纺织品表面(44)的底涂层区域。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述流道分配器的阵列构造成使其分配末端紧邻所述纺织品，以便将基本均匀施加的染料递送至所述纺织品。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述流道分配器构造成使其分配末端距所述纺织品表面的距离在5mm和50mm之间。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述流道分配器的阵列包括将染料分配到所述纺织品的相反两个表面上的两个流道分配器子阵列。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括以下步骤：检测所述流道分配器的阵列中的不一致性，以及通过所述处理器控制所述流道分配器中至少一个或多个和/或施加至分配的染料的气流以调节分配的染料的流速或流动轨迹从而补偿检测到的不一致性。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括检测所述流动通道分配器的阵列中的不一致性以及通过所述处理器完全暂停所述生产线的步骤。
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述处理器独立控制所述流道分配器中的每一个。
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述流道分配末端为超声雾化器喷嘴。
18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述流体施加器是喷墨打印头。
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述流体施加器是喷雾系统。
20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，使用通过所述处理器控制的压力、超声能量和正排量泵送中的至少一种来控制分配的染料的流速。
21.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括通过所述流道分配器的阵列将染料分配到纺织品的至少一个离散位置上的步骤。
22.一种在生产线(32)上将染料以数字控制的方式施加并固色于纺织品(10)的方法，所述方法包括：
23.根据权利要求21或22所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：西蒙·丘，艾伦·赫德，托马斯·布莱思，艾德·帕切科，陶安迪，陶国来，
申请(专利权)人：奥可米技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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