用于在地毯纱线上施用颜色和高性能化学物质的设备和方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及膨化连续长丝(BCF)地毯和相关纺织织物的处理施用方法，且具体地 设及用于在编织、针织或簇绒之前施用将染料和局部处理物(诸如染料和性能增强（即，抗 污和/或抗染色)组合物)施用到BCF纱线上的方法。该方法不需要染色和W其它方式处理由 BCF纱线制成的地毯和其它纺织品。因此，实现低库存开销且消除成本高且对环境不利的染 色和低抑化学处理过程。本文中还公开用于将施用染料和性能增强组合物施用至BCF纱线 的系统，和抗污和/或抗染色纱线，W及由所公开方法的BCF纱线制成的具有改进的抗染色 和/或抗污性质的地毯。
【背景技术】
[0002] 目前施用两种众所周知的方法对由合成纱线制成的地毯和其它织物着色。第一种 方法设及将无色的白色纱线转变成地毯，并且在染色浴中将地毯染色。运种方法被称作"酸 染色法"。该酸染色法可为分批或连续染色操作。每个染色操作需要大量水、蒸汽来固定染 料并加热W干燥地毯。此外，过量的染料和酸化性能增强溶液的收集和处置增加了制造成 本且对废料管理和水处理设施带来额外负担。第二种方法在烙融纺丝过程期间将着色颜料 添加至聚合物中。运种方法被称作"溶液染色法"。该溶液染色法是低成本操作，但与酸染色 法相比，其对纤维制造商和地毯厂强加上不合需要的库存分配措施。为了满足消费者需求， 因而，纤维制造商和地毯厂可能需要保持由溶液染色法生产的着色纱线的高成本库存。易 变的生产需求和高库存成本可能影响库存灵活性，结果使得溶液染色地毯的颜色可用性不 合需要地受到限制。
[0003] 为了改进耐染色性和/或耐污性，使用局部化学物质来处理地毯和其它织物。对于 尼龙地毯，传统上使用染色阻断剂(例如，酸性染料阻断剂)和具有含氣化学物质的抗污剂。 对于聚醋地毯，诸如聚对苯二甲酸乙二醇醋（2GT)和聚对苯二甲酸丙二醇醋(3GT)地毯和聚 丙締地毯，作为地毯整理工艺的一部分，可将抗污化学物质局部施用到施用簇绒地毯上。聚 醋和聚丙締地毯通常不需要染色阻断剂处理，运是因为它们缺乏充当酸性染料染位点的胺 端基而对酸性染料和着色剂具有固有的耐染色性。
[0004] 在地毯厂的局部施用可采用尽染施用(exhaust application)施用和喷淋施用形 式。已知尽染施用施用（即，在高（300至400重量％ )纤维吸液率(wet pick-up)下的高给液 量浸社过程(flex-nip process))相比于抗污剂的纤维吸液率为10至20重量％的喷淋施用 提供功效方面的施用改进。与喷淋施用相比，尽染施用施用施用通常使用更大量的水和能 量来干燥和固化地毯。喷涂含氣化学物质产品被设计成相比于尽染施用施用使用较少的水 和能量，但并没有赋予令人满意的抗污性质。
[0005] 虽然在地毯行业中使用各种方法来对地毯进行染色和整理，一些规模大而一些规 模小，但是大部分现今制造的地毯是在连续染料范围上染色和整理。运主要通过两种方式 中的一种完成：在一种情况下，采用两阶段方法，其中首先将地毯汽蒸并且染色，汽蒸，冲 洗，且提取出过量的水；随后施用染色阻断剂（SB),再次将地毯汽蒸并且洗涂，然后W泡沫 或液体喷雾剂的形式施用抗污含氣化学物质(FC)且最后干燥地毯。（参见，例如美国专利第 5，853，814号;第5，948，480号和W02000/000691)。在第二种稍微改进的情况(被称作共施用 施用方法)下，也是首先将地毯汽蒸并且染色，再次汽蒸，冲洗并且提取;且随后在高纤维吸 液率下一起施用SB和FC的混合物施用，在此之后将地毯和化学物质再次暴露来蒸汽处理W 固定处理物，随后干燥。（参见，例如美国专利第6，197，378号和第5，520，962号）。在两种情 况下，需要低pH溶液、过量的水和能量用于SB和FC来渗透地毯并且实现均匀的覆盖。总之， 典型的方法如下:BCF纱线^加抢^热定形^簇绒^地毯^染色^染色阻断/抗污。 发明概要
[0006] 出于环境和成本原因，期望降低染料溶液、染色阻断剂和局部抗污制剂，尤其是包 含含氣化学物质的制剂的总用量。此外，还期望降低用于施用染色、抗染色和/或抗污组合 物的水和低pH化学物质的量。因此，需要使用较少水、标称pH化学物质和较少能量施用来施 用运些有利组合物的方法。
[0007] 虽然期望开发一种消除用于施用抗染色和抗污组合物的现有地毯处理系统的方 法;但是由于有益的原因，现有方法确实存在。首先，由于地毯的外观历来是取决于将羊毛 或尼龙或甚至聚醋簇绒地毯染色成所需色泽的能力，所W不允许事先用可能干扰均匀染色 过程的组合物诸如抗染色或抗污化学物质处理地毯。此外，该染色方法会倾向于去除局部 处理化学物质，使其失效。
[0008] 其次，如上所述，用性能增强制剂(诸如用于染色阻断和阻污的制剂）处理纱线或 织物通常包括用蒸汽固着且尤其对于酸性染色织物可能还需要低抑。因此，在现有技术的 多种方法中，认为W上述顺序处理地毯最为实用，其中使地毯成形，随后汽蒸并且染色，再 次汽蒸，冲洗并且提取;且随后施用SB和FC，再次包括汽蒸和/或冲洗。
[0009] 地毯早已由染色或着色纱线构造，运种构造 W许多可能的方式处理，包括W下选 项:进一步染色，和施用耐染色和/耐污组合物，并伴随使用蒸汽和冲洗水，施用如在上述方 法中那样。
[0010] 本文中公开的方面提供一种制造纺织织物，尤其是簇绒物品的方法，其无需染色 和随后施用耐染色和耐污化学物质施用，因此避免与维持大量库存相关的成本W及伴随着 运些大规模织物施用的蒸汽固着和冲洗而产生的废物。
[0011] 如本文中公开，一种方法包括在纱线重绕过程期间，将一根或多根运样的纱线一 起加抢或缆抢后立即将染料和局部化学物质施用到施用单纱染色或着色纱线。随后任选地 将化学物质热定形至单纱上。然后可将经处理的单纱加抢、编织并且簇绒，经加抢的纱线经 历干燥条件，且经加抢的纱线随后被编织或编织并且簇绒为成品织物或地毯。还公开新系 统，其实现在加抢之后及在卷绕并热定形之前，将染料溶液和局部化学物质有效施用施用 到纱线。
[0012] 具体地，所公开方法使用位于经加抢的纱线卷绕轴下游和纱线卷绕器上游的机械 加抢工艺内的染料溶液或局部化学物质组合物施用器。总之，所公开的方法将在纱线加抢 期间或在纱线加抢之后的后端即大规模且浪费的染色阻断剂施用步骤移到前面。因此，地 毯制造方法现变为:BCF纱线^加抢^染色^任选的SB/FC^热定形(任选地干燥热定形 簇绒^地毯。令人意外地，所公开的方法在织物耐污性方面与现有技术方法同样有效或甚 至更有效。此外，可使用中性pH染料溶液(4至7.5pH)代替现有技术的低pH染料溶液（I至 3pH)。运降低了现有技术方法的环境影响。此外，由于包括阳离子型可染色聚酷胺或聚醋， 未必需要施用染色阻断剂施用。换句话说，可在不牺牲耐染色性质的情况下有意识地排除 染色阻断剂施用。
[0013] 如上所述，所公开发明的方法是违背常理的，因为已知在热定形和簇绒之前(特别 是在染色期间）处理地毯纱线可影响成品地毯的品质。此外，本发明的方法也是违背常理 的，因为耐污组合物倾向于很难在常规线速度下均匀地施用到经加抢的纱线束上而无大量 浪费[30至80根纱/分钟(ypm)]。此外，所公开的方法是违背常理的，因为纱重绕-加抢设备 之前尚未接受在卷绕或重绕之前将局部化学物质施用至单纱或经加抢的纱线。然而，如下 文所述，用经处理的BCF纱线制造的尼龙和聚醋地毯表现出下列期望的特征中的一个或多 个:高于未进行运种处理的相同地毯的优异抗污性质。
[0014] .与现有技术方法状态至少相当的染色特征。
[0015] ?与现有技术方法状态至少相当的防染色和防污性能。
[0016] ?通过现有技术方法状态并未W其它方式产生的期望的美观属性。
[0017] 在一个方面中，用于将处理物施用到施用BCF单纱或经加抢的BCF纱线的方法包 括：
[001引 a.提供BCF单纱或经加抢的BCF纱线；
[0019] b.将所述纱线卷绕在卷绕轴上；
[0020] C.提供至少一个旋转漉，其包括用于提供处理物的多个忍；
[0021] d.使所述忍与所述处理物接触；
[0022] e.使所述BCF纱线与所述忍接触;和
[0023] f.使所述BCF纱线热定形。
[0024] 在一个方面中，公开了用一种或更多种染料组合物或处理组合物处理经加抢的 BCF纱线或BCF单纱的方法。所述方法包括：（a)提供经加抢的BCF纱线或BCF单纱；（b)将所述 BCF纱线卷绕在卷绕轴或重绕卷装(rewind package)上；和(C)在所述BCF纱线运动的同时 及在所述BCF纱线接触和卷绕在所述卷绕轴或重绕卷装上之前，使所述BCF纱线与所述染料 组合物或处理组合物接触。染料组合物可由酸性染料组合物或分散染料组合物组成。
[0025] 在另一个方面中，公开了用一种或更多种染料组合物或处理组合物处理经加抢的 BCF纱线或BCF单纱的方法。所述方法包括：（a)提供经加抢的BCF纱线或BCF单纱；（b)将所述 BCF纱线卷绕在重绕卷装上；（C)在所述BCF纱线运动的同时；和在所述BCF纱线接触且卷绕 在所述重绕卷装上之前，使所述BCF纱线与所述染料组合物接触;和(d)在使BCF纱线与所述 染料组合物接触之后及在卷绕在所述重绕卷装上之前，使所述BCF纱线热定形。染料组合物 可由酸性染料组合物或分散染料组合物组成。
[0026] 本文中公开的发明提供一种制造纺织织物，尤其是簇绒品的方法，其无需染色和 随后施用耐染色和耐污化学物质施用，因此避免与维持大量库存相关的成本W及伴随着运 些大规模织物施用的蒸汽固着和冲洗产生的废物。如本文中公开，所述方法包括在纱重绕 过程期间，将染料和局部化学物质施用至未染色单纱上。随后任选地将化学物质热定形至 单纱上。随后可将经处理的单纱加抢、编织并且簇绒，或编织并且簇绒为成品织物或地毯。 还公开新系统，其实现在加抢之后及在卷绕并热定形之前，将染料溶液和局部化学物质有 效施用施用到纱线。
[0027] 具体地，所公开方法使用位于机械重绕工艺内的染料溶液和/或性能增强组合物 施用器。总之，所公开的方法将后端即大规模且浪费的染色阻断剂施用步骤移至单纱重