微波染色设备制造技术

本发明专利技术公开了一种微波染色设备，其包含腔体、微波信号源以及微波遮罩。腔体用以盛装染液并使纺织物浸置于染液中。微波信号源用以在腔体的内部发射微波信号，以对纺织物进行染色处理。微波遮罩设置于腔体中，其与染液的液面之间具有一定距离，且其选择性地对微波信号进行滤波处理。本发明专利技术的微波染色设备可减少染色加工时间及成本，并可控制纺织物的着色度，且可减少废水的产生，避免严重污染和破坏环境。

Microwave dyeing equipment

The invention discloses a microwave dyeing device, which comprises a cavity, a microwave signal source and a microwave mask. The cavity is used to hold the dye solution and immerse the fabric in the dye solution. The microwave signal source is used to transmit microwave signals inside the cavity for dyeing textiles. The microwave mask is arranged in the cavity, which has a certain distance from the liquid level of the dye solution and selectively filters the microwave signal. The microwave dyeing equipment of the invention can reduce the dyeing processing time and cost, control the dyeing degree of textiles, reduce the production of wastewater, and avoid serious pollution and environmental damage.

【技术实现步骤摘要】
微波染色设备
本专利技术是指一种染色设备，且特别是指一种利用微波信号对纺织物进行染色处理的微波染色设备。
技术介绍
人造聚酯纤维相较于天然纤维具有较佳的抗拉强度、较高的拉伸模数以及较佳的抗化学药品性，故已被广泛使用在纺织业。聚酯纤维为疏水性纤维，而对聚酯纤维进行染色处理的方法以高温高压染色的方法最为普遍。在传统的高温高压染色方法中，首先对纤维进行热处理，纤维受到高温而膨胀，且纤维孔隙因而张开，使得染料分子可进入纤维分子间，接着纤维孔隙随着温度降低而收缩，使得染料分子可固着在纤维中。但是，这些纤维的结构致密且缺乏亲水性基团，以水为媒介对这些纤维进行染色加工时必须在高温环境下进行且需添加大量助剂，使得染料分子通过水的携带而渗入至纤维内，故引染加工时间极长。除此之外，传统的高温高压染色方法需耗费相当多的水及染料，不仅造成生产成本高昂，产生的大量废水也造成环保问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是在于提供一种微波染色设备，其可减少染色加工时间及成本并控制纺织物的着色度，且可减少废水的产生，避免严重污染和破坏环境。根据本专利技术的上述目的，提出一种微波染色设备，此微波染色设备包含腔体、微波信号源以及微波遮罩。腔体用以盛装染液并使纺织物浸置于染液中。微波信号源用以在腔体的内部发射微波信号，以对纺织物进行染色处理。微波遮罩设置于腔体中，其与染液的液面之间具有一定距离，且其选择性地过滤微波信号，以改变于腔体内纺织物浸置于染液中的电场强度分布。依据本专利技术的一实施例，上述微波遮罩是由至少一个金属或合金组成。依据本专利技术的又一实施例，上述微波遮罩定义出至少一个开口，此至少一个开口的长边至少为0.15λ，其中λ为微波信号的波长。依据本专利技术的又一实施例，上述微波遮罩的厚度小于上述微波信号的自由空间波长。依据本专利技术的又一实施例，上述微波遮罩包含至少一个介电材料。依据本专利技术的又一实施例，上述介电材料的介电常数介于1与500之间，且上述介电材料的正切损失介于0.0001与10之间。依据本专利技术的又一实施例，上述微波遮罩与上述染液的液面的距离介于0与5厘米之间。依据本专利技术的又一实施例，上述微波信号源发射的微波信号的频率为0.915吉赫(GHz)或2.45吉赫，且上述微波信号源发射的微波信号的功率密度介于0.04瓦/平方厘米(W/cm2)与2.61瓦/平方厘米之间。依据本专利技术的又一实施例，上述微波信号源发射的微波信号为脉冲式(pulse)微波信号或连续式(continuous)微波信号。依据本专利技术的又一实施例，上述腔体的内部压力介于1.01325巴(bar)与10巴之间。本专利技术的优点在于，本专利技术的染色加工设备和染色加工方法可减少染色加工时间及成本并有效提升纺织物的着色度。此外，本专利技术的染色加工设备和染色加工方法可减少废水的产生，避免严重污染和破坏环境。附图说明为了更完整了解实施例及其优点，现参照并结合附图做的下列描述，其中：图1是绘示依据本专利技术实施例的微波染色设备的示意图；图2至图4分别为图1的微波染色设备中的微波遮罩的各示例及使用此微波遮罩对纺织物进行微波染色处理时的电场强度分布图。具体实施方式以下仔细讨论本专利技术的实施例。然而，可以理解的是，实施例提供许多可应用的专利技术概念，其可实施于各式各样的特定内容中。所讨论的特定实施例仅供说明，并非用以限定本专利技术的范围。请参照图1，图1是绘示依据本专利技术实施例的微波染色设备100的示意图。微波染色设备100包含腔体110、微波信号源120和微波遮罩130，其中腔体110用以盛装染液112并使纺织物114浸置于染液112中，微波信号源120用以对染液112发射微波信号，以对浸置于染液112中的纺织物114进行染色处理，而微波遮罩130设置于腔体110中，其用以选择性地过滤微波信号。腔体110的底部具有一定空间以盛装染液112，且其可具有纺织物114的进出口和辊轮(图未绘示)使得纺织物114受到牵引而浸置于染液112中。腔体110的结构可被设计成其微波泄漏低于5毫瓦/平方厘米(mW/cm2)，以有效阻隔微波信号的泄漏，且腔体110的内部压力可介于1.01325巴(bar)与10巴之间。微波信号源120可以是设置在腔体110外，并通过信号传输线将微波信号传输至腔体110后在腔体110的内部朝向染液112发射出。在其他实施例中，微波信号源120设置在腔体110上，以直接对腔体110中的染液112发射微波信号。微波信号源120发射的微波信号可以是例如脉冲式微波信号或连续式微波信号，其频率可以是例如0.915吉赫(GHz)和2.45吉赫，但不限于此。微波信号的波形种类和频率可根据微波染色设备100的所在环境对应变更。此外，微波信号的功率密度可介于0.04瓦/平方厘米(W/cm2)与2.61瓦/平方厘米之间，以降低电力的消耗。腔体110的内部压力可用于控制染液112被气化的现象，其将会影响染液112的浓度变化。在固定微波信号源120发出的微波信号的频率(0.915吉赫或2.45吉赫)下，染液112的介电常数及正切损失在其经过加热后会产生变动，其将会决定染液对应电磁波的穿透量、反射量及吸收量。因此，通过选择特定染液112的介电常数和正切损失，可有效控制染液112的含水比例，进而减少污水量及达到高染色率的效果。在一些实施例中，染液112的介电常数和正切损失可分别介于30与100之间和介于0.05与10之间。纺织物114浸置在染液112中的深度介于0与20毫米之间。也就是说，纺织物114距离染液112的液面112A的距离D1介于0与20毫米之间。纺织物114的材料可以是天然纤维、天然聚合纤维、合成聚合体纤维，或是上述材料的组合，其中天然纤维可以是动物纤维、植物纤维或矿物纤维等，天然聚合纤维可以是海藻纤维、天然橡胶纤维、再生蛋白质纤维、再生纤维素纤维或纤维素酯纤维等，而合成聚合体纤维可以是聚碳酰铵(Polycarbamide)纤维、聚烯烃(Polyolefin)纤维、聚乙烯基系(Polyvinyl-based)纤维、聚酰胺(Polyamide)纤维、聚氨基甲酸酯(Polyurethane)纤维、聚异戊间二烯(Polyisoprene)纤维、聚酯(Polyester)纤维或聚碳酸酯(Polycarbonate)纤维等。染液112的成分可对应纺织物114的材料来决定，其可以是直接染料(directdyestuffs)、反应性染料(reactivedyestuffs)、硫化(sulfurdyestuffs)、酸性染料(aciddyestuffs)、分散性染料(dispersedyestuffs)、盐基性染料(cationicdyestuffs)、瓮染料(vatdyestuffs)、颜料(pigment)，或是上述染料的组合。直接染料是以偶氮基为主体的直线状构造，其包含硫酸根的亲水基团，又称水溶性阴离子染料。直接染料可通过氢键结合原理直接染上纤维素纤维。以直接染料对纺织物114进行染色加工后，可再使用硫酸铜、甲醛和/或四级氨盐等化合物进行后续处理。反应性染料具有反应基，其可与纤维素纤维的羧基(-OH)产生共价键的坚牢结合，且其溶于水后呈阴离子性。硫化染料是以芳香族有机化合物的染料中间体与硫磺及多硫化钠等加热反应而制成的染料，其不溶于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微波染色设备，其特征在于，包含：腔体，其用以盛装染液并使纺织物浸置于所述染液中；微波信号源，用以在所述腔体的内部发射微波信号，以对所述纺织物进行染色处理；以及微波遮罩，设置于所述腔体中且与所述染液的液面之间具有一定距离，所述微波遮罩选择性地过滤所述微波信号，以改变在所述腔体内所述纺织物浸置于所述染液中的电场强度分布。

【技术特征摘要】
1.一种微波染色设备，其特征在于，包含：腔体，其用以盛装染液并使纺织物浸置于所述染液中；微波信号源，用以在所述腔体的内部发射微波信号，以对所述纺织物进行染色处理；以及微波遮罩，设置于所述腔体中且与所述染液的液面之间具有一定距离，所述微波遮罩选择性地过滤所述微波信号，以改变在所述腔体内所述纺织物浸置于所述染液中的电场强度分布。2.如权利要求1所述的微波染色设备，其特征在于，所述微波遮罩是由至少一个金属或合金组成。3.如权利要求2所述的微波染色设备，其特征在于，所述微波遮罩定义出至少一个开口，所述至少一个开口的长边至少为0.15λ，其中λ为所述微波信号的波长。4.如权利要求3所述的微波染色设备，其特征在于，所述微波遮罩的厚度小于所述微波信号的自由空间波长。5.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪政源，田伟辰，吴以德，
申请(专利权)人：财团法人金属工业研究发展中心，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71