专利名称：用发泡染料给纺织织物和纱线染色的设备的制作方法用发泡染料给纺织织物和纱线染色的设备本申请是2008年1月31日提交的、并且在2008年8月7日以公开号 2008-0184747-A1公开的待决美国专利申请No. 12/012,077的部分继续申请；待决美国专 利申请No. 12/012，077又是2007年5月25日提交的、并且在2007年11月22日以公开 号2007-0266505-A1公开的待决美国专利申请No. 11/805，893的部分继续申请；而待决美 国专利申请No. 11/805,893又是2004年4月28日提交的、在2005年11月3日以公开号 2005-0241078-A1公开的并且现已被放弃的美国专利申请No. 10/833, 450的部分继续申 请。本发明涉及用发泡染料给纺织织物和纱线染色的设备，其中发泡染料由多个间隔 开的施用器增量地施用。在一种形式中，本发明涉及用还原的无色态染料给包含纤维素纤 维的纺织基材染色的设备，其中该无色态染料采用惰性气体发泡，并且在惰性气氛中以无 色的发泡状态被施用到纺织基材，并且随后在该纺织基材上氧化，以便使靛蓝(或称靛青) 染料粘附到纺织基材的纤维素纤维。用无色态染料(例如，靛蓝染料)对纤维素纺织材料(例如，棉的纱线或织物) 染色具有很大的市场，尤其是对棉制斜纹粗棉布衣物而言，例如，牛仔裤。靛蓝染料在棉 布上的不褪色性以及能够获得的深颜色或深色调使得被靛蓝染色的织物成为非常流行的 产品。然而，用靛蓝染料对纤维素纺织材料染色是一个复杂的、复合的、以及费用不菲的 过程，这是因为靛蓝染料在其天然状态中不会粘附到纤维素纤维上。为了使能够粘附到 纤维素纤维的靛蓝染料着色，必需通过去除氧来还原靛蓝，如通过与次硫酸盐(hydro或 hydrosulfite)或其它还原剂混合以便使靛蓝着色成没有颜色的无色态材料那样。靛蓝染 料因此必需被处理成基本上保持无色态，直到其被施用至纤维素的纺织材料时为止。为了 能够被施用，无色态的靛蓝染料必需被充分稀释以便渗入纤维素材料的间隙中。通常，从 供应商获得的靛蓝染料是糊状物形式的，即，处于例如40%的溶液中。因此，该靛蓝染料必 需采用非氧化性液体(例如，次硫酸盐和氢氧化钠)进一步稀释成例如2%的溶液，以便保 持能够渗入到行进的纺织基材中的无色态，该纺织基材被浸没并经过一大缸稀释的靛蓝染 料。由于该稀释，所以必需使纺织基材经过一系列相继的靛蓝染料缸，并且采用中间暴露 给大气或其它氧化剂以使前次浸没期间所施用的靛蓝固着。为了获得期望的深颜色或深 色调，通常利用具有四到八个染缸的染色机组(dyeing range)，这些染缸按顺序排列，并且 在它们之间具有导辊布置，以便确保靛蓝在染缸之间被适当地氧化。另外，缸中的染料必需 在一个或多个罐中连续、迅速地再循环，还原的水或其它类似材料被添加或调节到所述一 个或多个罐中，以便去除染缸中获取的氧并且将任何被氧化的靛蓝染料恢复到还原的无色 态。关于现有技术的靛蓝染色机组的一个值得注意的问题是废弃的染料和水的处理。 因为必需提供许多的缸和大量染液，所以在每次染色操作结束时必需对大量的染液进行处 理。这造成了不期望的大量开销和环境问题。6在1986 年 9 月 23 日授予 Hans-Ulrich Berendt 等的美国专利 No. 4，613，335 中 公开了一种现有技术的染色系统。该专利公开了一种用于对含纤维素的纺织材料进行染色 或印刷的工艺，其中采用了在泡沫载体中的还原无色态染料。尽管提及了染色，但是该公开 主要针对的是印刷，并且其中也没有公开将基材置于密封惰性气氛中。相反，在基材接近施 用器、通过施用器时、以及离开施用器时，基材都被暴露于大气。因此，在基材接近施用器并 且从施用器下经过时，并不存在对基材状况的控制，而且在染料被施用到基材后，也不存在 对染料氧化的控制。与之不同，本发明在一种形式中提供了处于受控的惰性气氛中的基材和施用器 面，从而使得能够在不存在无色态染料的氧化或者在受控氧化的情况下施用泡沫，而且该 泡沫在惰性气氛中能够至少部分破裂，从而允许处于无色态的染料散布在基材上，而不存 在氧化或者仅仅存在受控的有限氧化，然后随着基材离开惰性气氛并且当该基材被暴露给 大气时，该染料才被充分氧化，从而确保产生染料在基材上的期望粘附。在本发明的另一种形式中，该设备不限于对任何特定的纺织织物基材进行染色， 其中染料可以是无色态的，或者可以是被发泡以便施用至行进的基材上的任何其它形式。 而且，该设备也不限于与环境空气密封隔开的染色室，而是既能与密封的室一起使用，也能 与对环境空气开放的室一起使用。该设备的这种形式利用了多个间隔的泡沫施用器，这些 施用器将泡沫形式的染料增量地施用到基材的表面上，并且这些施用器还被间隔地分开以 便允许泡沫在施用器之间至少部分破裂。增量市染料施用对于斜纹粗棉布织物或者将被用 来织造斜纹粗棉布织物的纤维素纱线的片的染色是特别有利的，这是因为染料的多次施用 会使基材上具有更深更浓的色调，而且施用泡沫形式的染料极大地减少了染料带来的水分 含量，由此，与从染色浴出来的基材相比，显著减少了施用染料后对基材进行干燥所需的时 间。为了减小设备的占地面积以及便于进入以对设备的部件进行维护，该设备可包括 能够打开的活动侧面，其中辊或施用器可与该侧面一起运动，以便允许进入该设备的内部 从而进行清洁和维护。在该设备的这些部件的一种水平布置中，该设备可以具有罩，该罩可 打开以允许进入，但这使得技术人员面临着这样的危险，即该罩可能会落在正对设备内部 的部件进行操作的技术人员的身上，并且该罩还使得难以从下侧进行观察，因此，与该设备 的这些部件的上述水平布置相比，前述打开形式是有益的。在某些织造产品(特别是染色的斜纹粗棉布)的制造中，能够在纱线被织造成织 物之前对纱线进行染色是有利的，但是当施用染料形式的泡沫而不是使纱线经过浴器时控 制纱线并且保持其不纠缠或翻转是很困难的。在本发明的一种形式中，通过用间隔开的夹 送辊对以及用设置在间隔的夹送辊对之间的泡沫施用器来对纱线片进行控制，使得该设备 特别适于对纱线片进行染色。在该布置中，施用器优选成对布置，以便将泡沫施用至行进的 纱线片的相对侧。采用多个夹送辊对，能够控制纱线片送料的张力，并且采用多个辊对和多 对施用器来增量地施用染料，导致在表面上的浓重颜色和基本上未染色的芯，该组合是特 别令人期望的，以便这些纱线织造的织物被砂洗或另外处理后提供流行的效果。
简而言之，在本发明的一种形式中，提供了一种用发泡的还原无色态染料对含纤7维素纤维的纺织基材进行染色的设备。该设备包括壳体，其具有与大气空气密封隔开的内 室，所述基材从入口行进通过所述室到达出口，所述入口具有密封件且所述基材穿过所述 入口的密封件进入所述室，所述出口也具有密封件，所述基材穿过所述出口的密封件离开 所述室。惰性气体源与该室连通以便在该室内提供惰性环境。至少一个泡沫施用器具有处 于所述室内并且延伸跨越基材宽度的施用器面，以便在该室内将含有无色态染料的泡沫施 用至基材。泡沫发生器在缺氧的情况下生成含有无色态染料的泡沫，其中该发生器与施用 器连通以便将发泡的无色态染料供应给施用器。这样，氧化主要是仅仅发生在基材离开所 述室之后。然而，在惰性气体中可以存在最小量的氧气，并且还可以在惰性气体中有目的地 包含一些少量的受控量的氧气，用于在染料离开该室之前对染料的进行期望的受控部分氧 化。优选地，惰性气体的供给是在压力下进行的，以便在室内提供加压的惰性环境，并且使 通过入口和出口进入的大气减至最少。此外，优选地，该至少一个施用器与该入口间隔开， 以便提供基材的自由释放区域(free reach)，在该自由释放区域中允许被捕集在基材间隙 中的空气散逸，并且该至少一个施用器与该出口也间隔开，以便在基材离开该室和染料被 氧化之前允许基材上的泡沫破裂，以使无色态染料沉积和分布在基材上。在本发明的这种形式的优选实施例中具有多个施用器，这些施用器具有处于该室 内的施用面并且在这些施用器之间设置有间隔，以便在由接下来的施用器施用泡沫之前， 允许泡沫至少部分破裂并且允许无色态染料至少部分沉积在基材上。压紧元件(其可为辊 子形式)可被设置在这些施用器之间，用于接合基材，以使该基材在这些施用器之间移位， 从而保持基材与施用器面之间为泡沫接收式接合(foam receiving engagement)。这些施 用器优选是抛物线形状的，用于在跨越基材的宽度上均勻分布泡沫。在该优选实施例中，惰性气体是氮气，并且泡沫发生器生成含有无色态染料的氮 气泡沫。处于泡沫中的氮气的一个优势在于，当泡沫在室内破裂时，该氮气增加了该室内环 境中的惰性氮气的量。本发明的这种形式具有专门的应用，以便采用靛蓝染料对织造的斜纹粗棉布织物 进行染色，靛蓝染料可以以织物重量的大约5%到20% (优选10%到15%)的重量被施用。为了允许进入到室内，壳体可以具有密封地安装在其上的可打开的罩，并且压紧 元件可以被安装在活动框架上，以便当罩被打开时，使压紧元件从施用器之间的间隔中运 动离开。在本发明的另一种形式中，该设备用于对壳体内行进的纺织织物基材进行染色， 其中该壳体具有内室，该基材行进通过该内室。输入辊组件将基材送到该室内，而引出辊 组件将该基材从室内牵拉出来。在该室内设置有多个间隔的泡沫施用器，并且具有在行进 基材的横向上延伸的施用器面，用于增量地将泡沫形式的染料施用到基材的表面上，施用 器之间的间隔允许泡沫在施用器之间至少部分破裂，从而便于随后的施用器进行的染料施 用。为了保持行进的基材与施用器的泡沫输送面接触，压紧元件(其可为辊子形式)在施 用器面的水平面(或称水平，level)之下在施用器之间延伸。压紧元件优选是惰辊，且当 基材在相继的施用器上行进时，使行进基材中张力的增加减至最小，施用器之间的压紧元 件的深度在基材行进方向上逐渐减小，以便减小倾斜角度，由此减小引起摩擦的张力。通过 提供带罩的壳体，其中压紧元件附接至该罩并且使垫块位于压紧元件和该罩之间，垫块的 数量在基材行进方向上随相继的压紧元件的减少，从而获得该深度上的减小。该室可以以本发明先前描述形式的方式与大气密封隔开，或者该室在采用非无色态染料进行染色时可 以开放给大气。输入辊组件和引出辊组件被同步驱动，以便在基材行进通过该设备时在该 基材内保持基本均勻的张力，从而便于进行均勻的增量式泡沫施用。第一压紧元件或辊被 安装在第一个施用器之前，而最后一个压紧元件或辊则被安装在最后一个施用器之后，其 中第一个压紧元件和最后一个压紧元件在与输入辊组件以及引出辊组件相同的水平处对 基材进行引导。在本发明的上述两种形式中，施用器之间的压紧元件优选是惰辊或者倒置的施用 器，其中倒置的施用器的面接合并压住所述施用器的顶面。在使用倒置施用器的情形中，染 料泡沫被施用至基材的顶表面，该染料泡沫与下面的施用器施用的染料可以颜色相同也可 以颜色不同，可以是相同染料也可以是不同染料。另外，无论是仅使用下面的施用器，还是 既使用下面的施用器又使用上面的施用器，在相同的设备中可以使用不同的施用器来施用 不同的颜色和/或不同的染料，无论是利用惰性气氛还是利用环境空气。为了减小设备的占地面积以及便于进入以对设备的部件进行清洁和维护，可以以 直立设置来布置这些部件，其中施用器的间隔和压紧元件的间隔都处于竖直序列中，从而 使得基材是向下行进通过该设备，而不是水平行进通过该设备。这种布置还允许使相对的 部件水平分开，方便访问(或称通达)以便进行清洁和维护。在本发明的另一种优选形式中，该设备被布置成用于对行进的纺织基材(特别是 对行进的纺织纱线的片)进行染色。在这种形式中，该设备包括壳体，该壳体具有内室，基 材或纱线片从输入辊组件行进通过该内室以及通过该壳体，并到达设置在输入辊组件之下 的引出辊组件，以便该基材或纱线片通过该壳体进行竖直运动。多个竖直间隔的辊对形成 辊隙，用于使基材或纱线片进料通过该壳体，其中每对辊中至少一个辊是从动的。至少一个 泡沫施用器(优选是对置的一对施用器)被设置在相邻的辊对之间，并且横向延伸跨越行 进的基材或纱线片，用于增量地将泡沫形式的染料施用在基材或纱线片的表面上。驱动控 制装置控制这些辊对的协调驱动，以便在基材或纱线片通过设备时保持该基材或纱线片中 的张力。采用成对的对置的泡沫施用器时，每一对中的施用器都竖直间隔且水平重叠，以便 使跨越施用器的泡沫分配面的基材或纱线片相反地偏转，从而保持用于泡沫施用的合适接 触。为了在基材或片中的纱线行进越过相继的施用器面从而通过设备时使得该基材或片中 的纱线内的张力的增加最小化，施用器面的重叠量可以被布置成在行进方向上随着依次相 继的辊对减小。当染色的纤维素纤维(例如，纱线)被织造成斜纹粗棉布织物时，染料通常是处于 无色态的靛蓝染料，该染料在施用期间必需保持基本无氧。为此，该设备的壳体形成有与大 气密封隔开的内室，用于包含惰性环境，并且入口和出口都形成有提供了基本上防止大气 进入该室的密封件。为了在施用器整个宽度上提供基本均勻的泡沫分布而没有不勻的分解，施用器优 选是抛物线形状的，并且优选具有在其横向范围上对齐的多个抛物线形状。如果期望，那么可以在输入辊组件和夹送辊对之间设置一个泡沫施用器或一对泡 沫施用器。采用上述优选实施例，可以以增量施用方式对纱线片进行染色，其中纱线片在通 过设备期间是受控的。
图1是染色机组的侧视图，其中结合有根据本发明优选实施例的一种形式的设 备；图2是图1染色机组的平面图；图3是图1和图2染色机组中包括的染色设备的入口端的端视图；图4是图3设备在其罩被去除一部分时的平面图；图5是图3设备的侧视图；图6是图3设备在其侧板被去除时的侧视图；图7类似于图6，其中罩和辊的框架都是打开的；图8是类似于图6的视图，其中示出了替代性的出口密封件和排液管；图9是类似于图6的视图，其中所示设备被修改成具有多个为倒置施用器形式的 压紧元件；图10是本发明染色设备的优选实施例的另一种形式的设备，其中侧板被去除；图11是图10设备的端视图；图12是图10设备的输入辊组件的侧视图；图13是图10设备的引出辊组件的侧视图；图14是图10设备的施用器之一的放大图；图15、图16和图17图示出使图10设备的罩从关闭位置(图15)到开始时的竖直 升高位置(图16)，再到枢转的打开位置(图17)的操作；图18是图10设备的罩的平面图；图19是前述图中的实施例的侧视图，其中这些部件被竖直布置而不是水平布置；图20是类似于图19的视图，不过其中示出了被分开以便接近从而进行修理和维 护的部件；图21是本发明另外的实施例的透视图；图22是图21实施例的侧视图；图23是类似于图22的视图，其中示出了驱动控制部件；图24是图21设备的正视图，其中去除了卷取鼓(take up drum)；图25是图21设备的透视图；图26是图21设备的入口密封件和出口密封件之一的竖直剖视图；图27是图21设备的侧视图，其中示出了用于将部件分开以便进行修理和维护的 设备修改；以及图28是施用器的平面图，其中示出了图21设备所用类型的施用器的多个抛物线 形状的分配系统；

10将基材S从J型箱18中抽出，该基材在人行横道式格架48下行进，观察者0站立在人行横 道式格架48上监控染色设备10中的染色操作。通过从动的牵引辊组件22将基材拉动通 过染色设备10。送料辊组件20和牵引辊组件22的驱动被控制成使得基材S在行进通过设 备10时在基材S中保持期望的张力。在辅助染料施用站24处，来自牵引辊组件22的基材 可能经历辅助性处理，其中泡沫施用器26施加表面处理，例如，和染色设备10中施用的染 料相同或不同的染料，或者任何其它期望的表面处理材料，这些表面处理材料能够被施用 到基材的两个面上。然后，被处理的基材通过红外干燥器28，以便将水分含量减少到期望的 水平。替代性地，可以使用任何其它类型的干燥器。从干燥器28出来后，基材S在人行横 道式格架50下通过，跨越一系列导辊30，然后盘绕在从动的卷取辊32上，以便形成染色后 基材S的卷34。如图2中示意性所示，惰性气体被从源36送至染色设备10，源36可以是容纳有惰 性气体的供给罐，或者是惰性气体发生器，例如氮气发生器。该气体通过供给管线40被送 至设备10的内部以便提供惰性环境。惰性气体还通过第二供给管线38从源送至泡沫发生器42，泡沫发生器42还从染 料供给罐44接收还原的无色态染料。当染料从染料供给罐44送至泡沫发生器42时，染料 供给罐44被保持在密封状况下，防止空气进入供给罐44，以便防止无色态染料的氧化。泡 沫发生器是能够使用氮气产生泡沫并且使染料分布在泡沫中的任意常规类型的泡沫发生 器，泡沫然后通过送料管线46被送到染色设备10中。图3 8中具体示出了染色设备10。前导辊52将基材S从水平方向引导至竖直 方向，其中该基材在前导辊52下行进。前导辊52安装在染色设备10的壳体54上。随着基材S从前导辊52竖直行进，基材S的边缘E通过一对对置的感测叉56 (在 图3和图4中示出)，其感测边缘E的位置。伺服马达58响应于对基材S的边缘E的位置 的感测，对端密封件60进行调整，以便将泡沫施用限制在基材的侧向范围，而不会使来自 施用器的泡沫大量逸出基材S的侧向边缘E的位置。壳体54由相对的侧板64和角部支撑腿66形成。壳体54的上部形成为室68，室 68由以下形成前壁70和后壁71 ；壳体的侧板64 ；底板72 ；从底板72延伸到入口密封件 92和出口密封件126的L形壁73 ；以及可枢转的罩74，可枢转的罩74密封地置于壁70和 板64的带有密封材料(例如，可弹性压缩的泡沫材料)的上边缘上，或者所述密封可以通 过在壁70和板64的顶部处形成包含水的沟槽来提供，其中罩的底部边缘76置于沟槽内的 水中(未示出)。罩74通过一对侧向间隔的活塞-缸式机构78打开和关闭，活塞-缸式机 构78具有附接到罩74中心的端80以及附接到竖立的支撑柱84的另外的端78，支撑柱84 从壳体54的顶部向上延伸。为了适应罩74的该枢转，罩74被安装在枢转轴86上，在枢转 轴86上还安装有支撑杆88，支撑杆88相邻于活塞-缸式机构78并且位于罩74中心。这 些支撑杆88在枢转期间使罩74稳定。罩74形成有观察窗90，在基材S行进通过染色设备10时，观察者0能够通过观察 窗90监视染色设备10的运行情况。入口密封件92位于室68的前部，基材S通过入口密 封件92进入室68。入口密封件92由两对间隔的可膨胀的囊93形成，囊93阻止空气进入 到室68中的惰性环境中。在入口密封件92上方，入口导辊94将基材S弓丨导至多个纵向间 隔的泡沫施用器96、98、100、102和104。导辊94位于第一泡沫施用器96的面106的水平
11的下方，以确保基材S和施用器面106的确切有效接合(positive engagement)。通过将施用器96、98、100、102和104上的凸缘103固定在底板72上，从而将这些 施用器安装在底板72上。安装在框架108上的压紧辊被安装在泡沫施用器96的上方。框架108在其下侧 上安装有四个压紧辊110、112、114和116。这些压紧辊110、112、114和116被设置在泡沫 施用器之间，并且向下突出在这些施用器的面的水平下方，从而在这些施用器之间对基材S 施力使其向下偏转，以便确保基材S与这些施用器的面106的确切有效接合。承载了压紧辊110、112、114和116的框架108能够在枢转轴178上枢转，枢转轴 178在最后一个施用器104的后上方与其间隔开。通过可附接到竖立支架122的蝶形螺母 180将该框架保持在操作位置中，其中竖立支架122位于第一泡沫施用器96的前方。固定 到室68后壁71的螺旋弹簧121和框架108的向后延伸部140将框架108朝向打开位置偏 置，从而使得在蝶形螺母180被释放时框架108将朝上枢转至打开位置。在超出最后一个泡沫施用器104之外，引出导辊124被安装在该泡沫施用器的水 平的下方，用于将基材S导离泡沫施用器并向下通过出口密封件126，出口密封件126具有 成对的且间隔开的可膨胀的密封囊(其中出口密封件126及囊128和入口密封件92及囊 93是相同的)，以便阻止大气空气进入室68。导辊130间隔地位于出口密封件126下方，其使基材竖直向下然后被水平向外引 导至牵引辊组件22。入口密封件92和入口导辊94都与第一泡沫施用器96间隔开，以便提供行进基材 的自由释放区域，已经被捕集在基材S间隙中并由此进入室68内的空气在该自由释放区域 中将具有从该基材间隙中散逸的机会，由此在还原的无色态染料被施用到基材上时避免了 任何不期望的氧化。泡沫施用器96、98、100、102和104彼此间隔开，从而使得当基材从一个泡沫施用 器行进到下一个泡沫施用器时，该基材被中间的导辊110、112、114和116偏转，以便在这些 施用器之间提供自由时间(free time)，用于在由下一个施用器进行染料施用之前使泡沫 破裂以及使染料散布。类似地，引出导辊124和出口密封件126也与最后一个泡沫施用器 104间隔开，以便使得在基材离开室68内的惰性环境之前允许泡沫破裂和染料的散布，在 经过出口密封件126之后该染料便被暴露于大气中的氧气。在图1 8的优选实施例中，泡沫施用器96、98、100、102和104中的每一个都是 在1987年4月7日公告的授予Dieter F. Zeiffer的美国专利No. 4，655，056中所公开那 类抛物线形状的施用器。这种施用器类型特别有用，因为抛物线形状将泡沫均等地且在离 输入处相等的距离上分配至施用器面的全部范围。其它的施用器类型也可以被使用，并可 带来不同的结果。在辅助染料施用站24中的施用器也可以是抛物线形状的，特别是如果该施用器 要施用泡沫的话，但是可以在该施用器以及在其它类型的施用器中应用任何其它类型的染 料或其它表面处理。如图6和图7所示，位于室68每一侧处的引液槽131在这些施用器外向中心下倾 并朝向排液管132，排液管132收集任何过量的染料或其它液体，并且还具有封闭器134，封 闭器134在染料行程的终止处可打开以便允许对室68的冲洗。在来自惰性气体源36的氮气或其它惰性气体在压力下被送到室68中的开始时刻，封闭器134也是打开的。因为大气 空气比氮气重，所以在压力下的氮气引入将导致大气空气从封闭器134处排出。当全部或 者基本上全部的大气空气都已经从室68排出时，封闭器134被密封，并且基材S通过前导 片或以其它方式被穿入以开始操作。替代性地，基材可以在空气被从室68中排空之前就被 穿入，但这将导致基材在一小部分长度上被有缺陷地染色。通过使入口密封件92及入口导辊94与第一施用器96间隔开来提供将带有氧气 的空气从纤维结构的间隙中除去的清除，防止了染料液体过早氧化，而允许表面下液体的 徙动(该徙动在染料被氧化的地方会受到限制)；防止了染料液体变得固定不动从而导致 在染料分子的分配上的控制损耗。然而，因为市面上供应的惰性气体(例如，氮气)都含有一些少量的氧气，并且商 用惰性气体发生器也并不产生完全纯的惰性气体，所以在惰性气氛中可能存在最小量的氧 气，从而导致在基材离开该室之前该基材上的染料具有某些无意的轻微氧化。本发明的优 点就在于，如果需要，那么可以以任何常规方式有目的地包含一小部分受控量的氧气，以便 在染料施用期间和/或在染料施用之后并且在基材离开该室之前提供该基材上的染料的 部分氧化，而该染料在环境大气中则被完全充分氧化。如果能够接受，那么可以仅将一个泡沫施用器结合在该设备中，通过该一个施用 器来供应所有的泡沫，但是优选使用多个泡沫施用器，其中每个施用器施用一小部分，根据 喜好的不同，该多个泡沫施用器可以均等分布或者选择性地分布，从而能够通过用相同量 的染料进行多次泡沫施用获得更深的色调。在采用多个泡沫施用器(其中每个施用器供给 相对较少的受限量的含染料泡沫)的情况下，进入到纤维表面中的染料徙动可以是受控的 过程。随后将相对少量的泡沫以重叠的形式放置在相同的纤维表面区域上，这将允许实现 染料的富集。在没有使任何染料氧化的情况下完成连续的染料施用，直到进行了最后一次 施用时为止。基材表面纤维不能令人满意地吸收一个施用器(而不是多个施用器)施用的 大泡沫量，这是因为大泡沫量的单次施用将使染料更大程度地散布到基材内部，而不是集 中在表面纤维上。多次施用允许以更小吸湿量进行染色，由此导致更小的干燥需求和更少 的废水产生。随着染料液体输送系统的空间被填满还原染料，被增量地施用到纤维表面的液体 本身(其可以按低粘度配制)将提供受控的特定浸渍速率(infusion rate)。在泡沫施用 期间，泡沫的最低粘度能够被维持，其中泡沫处于仅暂时输送状态中。泡沫在与纤维接触时 几乎立刻破裂，并且不会阻碍染料的浸渍过程。在每次随后的泡沫施用之间均发生具有时 间间隔或者浸渍阶段的少量液体的增量重叠，其中染料处于非氧化状态，这与现有技术形 成显著对比。在优选实施例的这种形式中，以还原的无色态进行的靛蓝染色能够以正常的加工 速度范围运行，例如大约每分钟60米。典型的织物重量是每平方米400克，而将被施用到 该织物一侧的靛蓝染料的典型量可以是例如织物重量的大约5%到大约30%，这些染料可 以在五个施用器之间以任何形式加以划分。例如，对于10%的总量，每个施用器可以施用染 料液体的2% ；或者对于15%的总量，每个施用器可以施用染料液体的3% ；或者每个施用 器可以施用不相等的染料液体量；或者可以是由不同施用器分配的任意组合。图8示出了对出口密封件和排液管位置进行的修改。在该布置中，出口密封件136位于水平设置中，以便基材水平地离开，而且引出导辊138位于框架108上的方式与导辊 110、112、114、116安装在框架108上的方式(如图1 7中的形式那样)相似，从而在最后 一个施用器104之后使基材向下偏转，用于将其引导至水平的出口密封件136。在该变型中，排液管142位于壳体54后部，引液槽141向下向后倾斜以便将液体 从室146排到引液槽141和排液管142中，以便当排液管封闭器148打开时从排液管142 排出。诸如液体流量、基材速度、化学配方、氮气纯度、织物准备程度、以及纤维原始状态 这样的变量能够对所获得的色调具有不同的影响效果。同样，尽管基材主要是纤维素的，以 便采用无色态靛蓝进行染色，但是基材可能含有一定的少量合成纤维以获得任何所期望的 结果。通过改变在液体施用中使用的施用器数目，即使在总流量相同的情况下，也很容易实 现色调的变化。例如，通过一个施用器采用15%吸湿量水平时，可能会发现液体已经渗透到 织物基材的背面，但是如果通过五个施用器分别相继地施用15%吸湿量的相同总量，则在 织物基底的背面将不会有任何液体的迹象。当织物离开室68时，随着还原的无色态染料暴 露给环境空气，其几乎立刻被氧化。本发明一个有益的优点在于，当泡沫破裂时，用来产生泡沫的氮气被释放到室68 的环境中，由此提高了室68内的氮气含量，补偿了任何从该室散逸的氮气。这减少了必需 供应给室68的氮气量。用在本发明设备中的施用器的数目可以从一个变至多达六个或者更多，这取决于 所期望的应用灵活性。而且，液体的施用能够在环境温度中完成，但是如果需要，可以利用 高温对某些织物和过程提供某些益处。尽管在附图和详细说明中示出并描述了具有四个施用器的设备，但是应当理解的 是，该设备能够采用全部施用器或者采用比全部施用器少的施用器(包括仅仅采用一个施 用器)来进行操作，从而有效地施用发泡的染料，并且还应当认识到，本发明可以与采用仅 一个施用器或任意期望数目的施用器制造的设备一起实施，其中所有施用器都可以是有效 的，或者其中一些是闲置的。室68内的氮气压力仅需稍微高于大气压力。氮气压力需要比大气压力高，以致足 以防止环境中含有氧气的大气进入到室68中导致所施用的染料氧化。如图9所示，可以使用倒置的施用器作为压紧元件，而不是使用惰辊作为压紧元 件。在该例示中，设备200与图6和图8中的设备类似，其中设备200包括壳体202、第一导 辊204、入口密封件206、入口导辊208、安装在平台212上的多个向上朝向的施用器210、后 面跟着是出口密封件216。设备200具有可打开的罩220，其类似于图6和图8中的罩。然而，该罩并不包括 分离的框架。相反，罩220具有向下偏置的内部平台222，在该平台上安装的压紧元件处于 与图6和图8中的惰辊压紧元件位置相同的位置中，并且用于与图6和图8中惰辊压紧元 件相同的目的。在该变型中，压紧元件是倒置的施用器224，其与下方的施用器210相比是 相同的，只不过被倒置。这些倒置的施用器224用于与图6和图8中的辊相同的压紧目的， 而且另外还用于当基材S的顶部表面在倒置施用器224的施用器面226下面通过时将发泡 的染料施用到基材S的顶部表面。采用这些倒置的施用器作为压紧元件，能够将与基材下表面的染料相同或不同的染料施用到上表面，而且可以通过每个施用器来施用各种不同的染料，包括无色类型染料 以及标准染料，其中设备200以包含在设备200内的密封的惰性气氛或者不密封的环境大 气空气来操作。在图10 18中示出了本发明优选实施例的另一种形式。该形式包括与前述形式 中的设备10和200相似的染色设备300，并且能够被结合到与前述实施例的染色机组12相 似的总的染色机组中。参照如图2中所示的机组，当图10 18的实施例中的设备300以 上述设备10和200的方式与惰性气氛一起使用时，设备300使用相似的惰性气体源、泡沫 发生器、以及染料供给罐。本实施例这种形式的设备300还可以与环境空气一起使用，在这 种情形中，将不包括惰性气体源，而仅使用泡沫发生器和染料源，其中染料源和泡沫发生器 均不需要惰性条件。设备300包括支撑在腿304上的壳体302，并且具有端壁306、侧壁308、底板310 和罩312。这些壁306、308、310以及罩312形成了内室314。为了将设备300用来以无色 态染料进行染色，就像前述实施例那样，室314可以用与前述实施例中对罩74进行密封的 相同方式将罩312密封在这些壁的顶部上从而实现气密。通过具有三个辊的输入辊组件316将行进的纺织织物基材S送至室314，这三个辊 中的两个辊318是竖直间隔的，第三个辊320偏移地处于它们之间。这些辊由马达322 (在 图12中示出)驱动。在经过输入辊组件316之后，基材S围绕被安装在测力计326上的张 力检测辊324行进，由此基材S穿过入口端密封件328行进到室314中。基材在室314的 另一端穿过出口端密封件330 (其和入口端密封件328是相同的)离开室314，并且通过引 出辊组件332，所述引出辊组件332具有这样一种布置，即具有两个间隔的辊334和一个偏 置的辊336，该布置和输入辊组件316中的辊318和320相似。与输入辊组件的驱动马达 322相似且与之同步的马达对辊334和336进行驱动。图13示出了引出辊组件332。如图13所示，驱动带338围绕偏置的辊336、间隔 的辊334、以及两个引导带轮340行进。带张紧元件342可调节地安装成与驱动带338接 触，以便将带保持在驱动张紧中。五个泡沫施用器344安装在壳体312内并且延伸到室314内。这些泡沫施用器 344横跨该设备延伸，彼此间隔开并且彼此平行地延伸，用于基材S在这些施用器上的依次 行进。这些施用器344与前面关于图1 8的实施例所描述和示出的施用器96 104以及图9中的施用器210是相似的，并且正如在1987年4月7日公告的授予Dieter F. Zeiffer的美国专利No. 4，655，056中所公开的那样。如在图14中的放大图中所看到的 那样，每个施用器344都具有L形的导管346，通过该导管供给来自泡沫源的发泡染料。L 形导管346通向抛物线施用器344的顶部中，并且在其内被移换到施用器面350的槽348， 基材在施用器面350上行进并接收来自该施用器的泡沫。施用器面350是圆凸的，以便允 许基材S覆盖槽348，而不会有泡沫从槽348中的可觉察泄漏。在抛物线施用器344的底部，可气动操作的球阀352被操作，以便允许在施用结束 时施用器的排放，或者另外对施用器进行到排放歧管354中的清除或清空。基材被保持成向下抵靠施用器面350，以便确保到基材表面的正确的泡沫施用，而 不会有显著的泄漏。这是通过四个压紧辊356来实现的，每个压紧辊都位于两个施用器344中间，并且第一个压紧辊358在第一个施用器之前，最后一个压紧辊360则跟随在最后一个 施用器之后。中间压紧辊、第一个压紧辊以及最后一个压紧辊356、358和360中的每一个 都在施用器面350的水平之下向下延伸，以便使所接合的基材S向上行进到施用器面350 以及从施用器面350向下行进。第一个压紧辊358在基材穿过入口端密封件388进入时的 水平处接合该基材，而最后一个压紧辊360将基材定位成在出口端密封件330的水平处从 出口端密封件330行进离开。为了避免驱动机构的复杂性以及对外部驱动或动力源进行密封的必需性，特别是 当将内室314与环境空气密封开时，压紧辊356、358和360以及都是惰辊，但是由于不被 驱动，所以它们不能以均勻的张力来驱动基材S。因为该原因，所以全部压紧辊356、358和 360都附接到罩312的下侧，采用垫块362来确定每个压紧元件的向下程度，并且与中间压 紧辊356安装在一起的垫块362的数目在基材S行进的下游方向上随着相继的辊而减少， 由此减小相继的压紧辊的深度，导致基材在其相继的施用器面上前行时其倾斜角的减小， 从而减小了所得到的摩擦量，该摩擦量导致增加的张力。均勻的张力是有益的，这是因为其 导致在每个施用器处施用的泡沫量尽可能接近均勻量。基材中的张力变化将导致由施用器 施用至基材表面的泡沫量中的变化。基材中的张力量是由输入辊组件316中的辊以及引出 辊组件332中的辊的相对驱动速度来控制，并且还通过在压紧辊序列中减少垫块362的数 目来控制。在这方面，期望在基材行进通过设备时该基材中的张力增加量被限制为该基材 进入该设备时该基材中的张力的1到2. 5倍的范围。垫块362可以是提供优化结果的任何 尺寸和数目。例如，取决于环境，可以使用1/8、3/16或1/4英寸厚度的垫块并且在数目上 从大约6减少到大约3，以便提供令人满意的结果。期望施用器344之间的间隔足以允许泡沫在施用器之间部分破裂，使得染料在由 下一个施用器施用泡沫之前将被有效地吸收在织物基材的表面纤维中。这和减小的中间 压紧辊356的深度组合起来，导致了来自每个施用器的相对较均勻的泡沫施用，而不会将 大量水分吸收到织物中。采用本发明的设备，使得在使用一个施用器时正常施用的染料泡 沫量现在能够被划分并且以每个施用器施用一小部分。例如，在所示设备中，通过每个施 用器施用发泡染料的五分之一，其中每次施用都仅仅施用到基材表面，而不是像以一个施 用器施用全部的发泡染料时那样使发泡的染料大量渗透到织物中。在典型的操作中，采用 本发明的设备的吸湿量同常规染色操作中90%到100%的吸湿量相比，可以是织物重量的 15%。因此，耗时的干燥过程可以被显著减少，或者被消除，而废水也被最少化。为了限制到基材S宽度处的泡沫流出，提供了类似于图3和图4的实施例中的侧 部密封件60的侧部密封件364和366。行进基材的边缘可以由感测叉(如前面的实施例所 描述的那样)感测，该感测叉在图3中被标记为附图标记56，或者也可以使用各种类型的电 子传感器。当设备300在需要惰性气氛的情况下被用于施用无色态染料时，底壁310位于接 近施用器344上限的地方，以便最小化室344的体积，从而最小化需要维持在该室内的惰性 气体量。同样，当使用无色态染料时，入口端密封件328和第一施用器344之间的间隔是重 要的，这是因为该间隔允许那些可能被捕集在进入到基材内的氧气的至少一部分能够消散 掉。相似地，在最后一个施用器和出口端密封件330之间的间隔也是重要的，这是因为该间 隔在基材被暴露给大气之前允许泡沫至少部分破裂使得染料被牢固附着在该基材上。
16
如图11所示，任何作为液体积累在室314内的未施用泡沫通过侧导管368排放 至挡板370，挡板370可按照需要手动打开或自动打开。相似地，排放歧管354上的排放阀 374(图10)也可打开以便从排放歧管354排出积累的液体。对设备300操作的监视和控制由操作者0使用控制面板378来实施，控制面板378 安装在设备300的入口侧。图10 18中的设备300的实施例可以被用来施用无色态染料或非无色态染料， 并具有基本上等同的益处。当利用设备300进行无色态染料的染色时，室不必形成气密的， 或者端部密封件不必提供气密性，或者罩不必密封就位。而是，环境空气在盖被闭合之前和 之后都存在，并且能够通过未密封的开口进入，这些开口包括由于从惰性气体源断开所导 致的开口。同样，当泡沫破裂时，空气从其中释放。图15、16和17示出了在打开罩312中的操作顺序。图15示出了在设备的操作期 间，该罩是闭合的。打开该罩的第一步是竖直升高罩312。这是通过短的前部活塞-缸式机 构380的伸长来实现的，该机构位于设备300的前腿304的底部处。这些短的活塞-缸式机 构380附接到长的前部活塞-缸式机构382的下端。前部活塞-缸式机构382的上端附接 到罩312的前角部，罩312通过短的前部活塞-缸式机构380的伸长，同时通过安装在壳体 302的后角部延伸部388上的短的后部活塞-缸式机构386的伸长被升高。后部活塞-缸 式机构386的上端附接到罩312的角部枢轴390，其中后部活塞-缸式机构386的伸长使罩 312的后部升高的高度和通过前部活塞-缸式机构380将该罩的前部升高的高度相同。当 罩312在操作期间被密封时，罩312的初始竖直升高是特别期望的。在罩312的初始竖直升高后，前部活塞_缸式机构382完全伸长，以便升高罩312 的前部，在该过程中该罩绕后部枢轴390枢转，从而将罩312摇动打开至图17中所示的位 置。随着罩312接近其枢转的上限，以一定的倾斜紧固在罩312的顶部的侧部的锁止板394 接合锁件396，直到锁止板394将锁件396移位到足以用于将锁件396接合在锁止板394的 开口 400内，从而将罩312保持在图17中所示的打开位置中，其中锁件396枢转地安装在 往复的横杆397上，横杆397安装在直立柱398上并且延伸在直立柱398之间。固定到杆 397 一端并且从其延伸的臂402具有附接到弹簧机构406的外端404，弹簧机构406具有固 定到往复的横杆397的一端408，以及附接到柱398上的支架412的另一端410。弹簧机构 406通常推动横杆397以便将锁件396定位到向下延伸的位置中，如图10中所示那样。当 期望将罩312向下枢转到其闭合位置时，锁件396和锁止板394的连接可以手动脱离或机 械地脱离。在关于参照图10 18描述和示出的本发明各种形式所描述的垫块362也可以与 图1 9中的形式一起使用，用于相同的目的，并且获得相同的益处。而且，本文所描述的本 发明的所有形式都可以与无色态染料一起使用，并且也可以与不是无色态系统的其它染色 系统(例如，硫化染料、瓮染料、常规的水性纺织染料、以及任何其它能够以泡沫形式施用 的染料)一起使用，可以包括加热器以便获得所选特定染料的最佳效果。并且，纺织织物基 底可以是纤维素或非纤维素的编织材料、针织材料或非编织材料，或者是这些材料的混合 物。此外，以本发明的任何形式的施用器每一个都可以由专用的独立泡沫发生器独立供给 或组合地供给，以便同时将不同的染料和化学品供给到基材并且将这些材料施用在层中。在图1 9以及图10 18的实施例中，图1 9的实施例中的施用器96、98、100、
17102和104以及压紧辊110、112、114和116，图10 18的实施例中的施用器344以及压紧 辊356都按照水平顺序布置，用于将基材S水平送料通过该设备。为了显著减少占地面积，允许更方便地观察设备内部，允许进入设备以便对部件 进行维修和维护，以及消除当操作者在设备内工作时罩落下的危险，这些实施例都可以被 修改以便将这些设备重新定位在竖立的位置中，如图19和20中所示那样，对比图10 18 中的实施例。在该修改中，施用器344被安装在竖直壁414上，压紧辊356被安装在相对的 竖直壁416上。这些竖直壁414和416形成室壁。在图19和图20所示的实施例中，这些竖直壁之一，壁416在其每一侧以及在其顶 部处被安装在水平延伸的导杆418上。该竖直壁具有跟随器元件419，用于支撑壁416，以 便在释放紧固件420时运动离开相对的壁414，紧固件420在设备的正常操作期间保持所述 壁处于密封。图1 20的实施例在纺织织物基材的泡沫染色中是特别有益的，例如在对随后用 来制造牛仔裤的斜纹粗棉布织物的靛蓝染色中。但这些实施例并不太容易适于首先对纱线 进行染色，随后再将已染色的纱线织造成织物。然而，在图21 28中示出了更优选的实施 例，其特别适于对以片的形式的纱线进行泡沫染色，而且这些更优选的实施例也可用于织 物基材的泡沫染色。在该实施例中，基材S被竖直地送料通过设备500，其中竖直间隔的泡 沫施用器502、503与多个夹送辊对504、505组合在一起，该多个夹送辊对504、505提供了 基材的送料控制。设备的这些部件优选包围在壳体506内，壳体506被密封以形成室508， 室508含有用于将还原的无色态染料(例如，靛蓝)施用至基材所必需的惰性气氛，所述基 材可以是棉纱线，其随后被织造成斜纹粗棉布织物。设备500安装在底座510上，底座510支撑直立的框架512，框架512由底部周边 杆514、竖直延伸的角部杆516、以及顶部周边杆518形成，所有这些部件被紧固在一起以便 形成直立的刚性框架512。框架512被包围以形成壳体520，其具有由底壁522、顶板524、 以及四个侧壁521构成的内室508，其中底壁522、顶板524、以及四个侧壁521由透明材料 (例如，树脂玻璃)构成，以便允许在设备的操作期间观察内部部件。这些壁522、524、以及 526通过紧固件528被密封地紧固到框架512的底部、顶部、以及角部的杆514、516和518， 以便将内室508与大气密封隔开。安装在室508内并且位于透明材料(例如，树脂玻璃)的直立内部侧壁530上的 是多个辊子对，以便形成辊隙。在所示实施例中，具有三对夹送辊504、505。每一对中的辊 504,505都被相反地驱动，以便提供基材S的向下送料。这些辊对504、505由驱动马达534 和将该驱动马达互连到每一对504、505中的一个辊的带536同步驱动。可以使用任何其它 合适的驱动，并且除了可以仅一个辊被驱动外，每一对中的两个辊都可以被驱动。一对水平设置的泡沫施用器502、503被安装至内部侧壁530，位于夹送辊对504、 505上方，并且延伸跨过框架512。该对施用器中的施用器使泡沫分配面538竖直隔开并且 水平重叠，以便使得行进的基材S相对地偏转并跨过施用器的面538，以便确保以泡沫形式 的染料淀积在基材表面上。为了该目的，施用器横跨基材的整个宽度延伸。这样的泡沫施用器对502、503被设置在相邻的夹送辊对504、505之间。为了保持壳体506内的惰性气氛，同时允许基材的进入和离开并且在基材进入、 经过以及离开壳体506时基本上防止大气空气进入该室，提供了入口密封件540和出口密封件542，基材S穿过入口密封件540进入壳体506并且穿过出口密封件542离开壳体506。 入口密封件540和出口密封件542可以以任何合适的方式加以配置。图26示出了密封件 的一种形式，其中支撑块544被安装在壳体506的顶部和底部的外面。块544具有相对的 腔，弹性管548被安装在其中用于将这些管定位成密封地彼此抵靠在一起处于块544之间 的空间550内，基材通过其行进以便进入壳体506或者从壳体506离开。当用于将处于泡沫形式的染料施用至行进的纺织纱线片时，纱线的供给梁定位成 用于通过导辊554将纱线片输送给设备500，导辊554安装在位于框架顶部的水平延伸部 556之间。然后，纱线片穿过梳558，梳558确保各独立的纱线行进到输入辊组件560时处 于未缠绕的分开状态，输入辊组件560具有安装在位于框架512顶部的相对侧上的轴承562 中的辊，纱线片通过所述辊行进到壳体506的入口密封件540。然后，纱线片行进在上部的泡沫施用器对502、503之间，泡沫施用器对502、503水 平重叠以确保正确的接触，以便将泡沫分配到纱线片的相对表面上。多个竖直间隔的夹送 辊对504、505将纱线片送料通过壳体，并且施加张力和压力以维持片中的纱线的分开，在 片行进通过壳体506时防止纱线的翻转和缠绕。夹送辊对的驱动提供了纱线片中的受控张 力，随着纱线片跨过依次的施用器对前行时，所述纱线片会遭受张力的增加。如果该张力的 积累足以是不期望的，那么这些施用器可以被调整，使得泡沫分配面的重叠部分能够依次 减少，由此随着纱线片穿过室508前行时减小由施用器面所施加的逐渐增加的张力。纱线片在下部夹送辊对504、505下方穿过出口密封件542离开壳体，到达牵引夹 送辊对564，其安装在底座510内紧接在出口密封件542之下。这些牵引辊之一由马达534 驱动，以便从壳体506中拉拽纱线片。从牵引辊564，纱线片从底座510侧向向外行进，围绕一对竖直间隔的导辊(其具 有下辊566和上辊568，片从下辊566下方被引导，并且在上辊568上被引导)，从该导辊所 述片行进到从动的卷取鼓570，从而使染色的纱线片被卷绕在卷取鼓570上。驱动马达534和带536的连接构成了用于夹送辊对的协调驱动的辊驱动控制，以 便维持基材内的张力。施用器502、503优选为抛物线形状，如关于本文前面的实施例中的施用器所描述 的那样，并且如美国专利No. 4，655，956中所公开的那样。这可以是单个抛物线形状的施用 器，但是优选地，为了最小化空间，这些施用器由多个相邻的小抛物线形状572形成，如图 28中所示。这些多抛物线的施用器水平延伸，并且每个均在靠近施用器泡沫分配面538的 水平位置附近具有泡沫进入开口 574。每个抛物线形状572的内部具有水平延伸的中间抛 物线分隔器576，其与施用器内部578的外部抛物线界限间隔开，进入的泡沫围绕该分隔器 通过并且被分配到泡沫分配面。抛物线形状572有利于泡沫通过施用器到达分配面的路径 是稍微均勻的长度，使得当泡沫行进通过施用器到达分配面时在分解方面不存在可明显觉 察的差异。施用器的水平设置具有额外的益处，这些益处在于和分配面沿施用器顶部的施用 器竖直布置相比，施用器的水平设置更容易使泡沫齐平以及分解。为了允许易于接近壳体506内部，用于检查维护或者对其中的部件进行维修，该 壳体可以被构造成使该壳体的侧壁526滑动打开，侧壁526平行于行进的纱线片的表面。直 立的内部侧壁530是竖直二等分的，其中每对辊中的一个辊以及每对施用器中的一个施用
19器安装在该内部侧壁的一半上。如图27中可见，壳体侧壁526、内壁530的一半、以及每一 夹送辊对和施用器对中的一个可以与其它部件分开，以便提供用于操作者进入以便进行检 测、维修和维护设备部件的进入空间580。设备500的操作由包含在控制盒582内的常规控制器来控制，控制盒582具有表 盘584用于手动调整。室508内气氛的氧气/惰性气体成分记录在量计586上，而室508 内的气体压力则记录在另一个量计588上。在纱线片被染色后，这些纱线可以在织物中被常规处理，如果需要，该织物可以在 例如图1 20的实施例的设备中再染色。根据对本发明的上述说明，本领域的技术人员将很容易理解，本发明能够具有广 泛的用途和应用。除了那些已经在本文中描述的内容之外，本发明的许多实施例和改进，以 及许多变型、修改和等同布置通过本发明及其前面的描述将变得明显，或者被合理地暗示， 而不会脱离本发明的实质或范围。因此，尽管本发明已经在本文中关于优选实施例进行了 详细描述，但是应当理解的是本公开仅仅是对本发明示例的说明，并且仅仅是用于提供本 发明的完整且能授权的公开内容的目的。上述公开并不意图，也不应当被认为是对本发明 加以限制，或者另外排除了任何其它的实施例、改进、变型、修改以及等同布置，本发明仅仅 由所附权利要求及其等同物限制。

一种用无色态染料对行进的纺织基材进行染色的设备，其中所述纺织基材包含纤维素纤维，而且所述无色态染料是以泡沫状态施用的，所述设备包括壳体，其具有与大气空气密封隔开的内室，所述基材从入口行进通过所述室到达出口，所述入口具有密封件且所述基材通过所述入口的密封件进入所述室，所述出口也具有密封件，所述基材通过所述出口的密封件离开所述室；惰性气体源，其与所述室连通，以便在所述室内提供惰性环境；至少一个泡沫施用器，其具有处于所述室内且延伸跨越所述基材的宽度的施用器面，用于在所述室内将含有所述无色态染料的泡沫施用到所述基材；以及泡沫源，其在缺乏任何显著量氧气的情况下包含所述无色态染料，所述泡沫发生器与所述施用器连通，用于将所述发泡的无色态染料供给到所述施用器。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述泡沫包含少量受控量的氧气。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述惰性气体源处于压力下，以便在所述室 内提供加压的惰性环境。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述至少一个施用器与所述入口间隔开，以 便提供所述基材的自由释放区域，在所述自由释放区域中允许被捕集在所述基材的间隙中 的空气散逸。
5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述至少一个施用器与所述出口间隔开，以 便在所述基材离开所述室并且暴露给空气之前，允许所述基材上的泡沫破裂并且将所述无 色态的染料淀积在所述基材上。
6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述至少一个施用器包括多个施用器，所述 多个施用器之间设置有间隔，以便在由后续施用器施用泡沫之前允许泡沫至少部分破裂且 允许所述无色态的染料至少部分淀积在所述基材上。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，进一步包括位于所述施用器之间的压紧元 件，其用于接合所述基材，以便使所述基材在施用器之间移位，从而保持所述基材与所述施 用器面处于泡沫接收式接合中。
8.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述至少一个施用器是抛物线形状的，用于 在所述基材的宽度上均勻分配泡沫。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述至少一个施用器包括多个所述抛物线 形状的施用器，这些施用器之间设置有间隔，以便在由后续施用器施用泡沫之前，允许泡沫 至少部分破裂并且允许所述无色态染料至少部分淀积在所述基材上。
10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，进一步包括位于所述施用器之间的压紧元 件，其用于接合所述基材，以便使所述基材在施用器之间移位，从而保持所述基材与所述施 用器面处于泡沫接收式接合中。
11.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述惰性气体包括氮气，并且所述泡沫发 生器生成主要含氮气的所述无色态染料的泡沫，其中当所述泡沫破裂时，所述氮气有助于 补充包含在所述室内的氮气。
12.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述纺织基材是织造的斜纹粗棉布织物， 所述无色态染料是靛蓝染料，所述靛蓝染料以与所述织物重量的大约5%到30% —样小的 重量被施用。
13.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述壳体具有能够打开的罩，所述罩密封 地安装在所述壳体上，所述压紧元件安装在框架上，所述框架能够运动，以便当所述罩打开 时从所述空间运动开。
14.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述压紧元件是惰辊，所述基材在所述惰 辊下行进。
15.一种用于对行进的纺织织物基材进行染色的设备，包括壳体，其具有内室，所述基材从入口行进通过所述室到达出口，其中所述基材通过所述 入口进入所述室，而且所述基材穿过所述出口离开所述室；输入辊组件，其用于将所述行进的基材送至所述入口 ；引出辊组件，其用于从所述室牵拉所述行进的基材；位于所述室内的多个间隔开的泡沫施用器，其具有在所述行进的基材的横向上延伸的 施用器面，以便增量地将将泡沫形式的染料施用到所述基材的表面上，所述施用器被间隔 分开，以便在施用器之间允许泡沫至少部分破裂；以及位于所述室内的多个侧向延伸的压紧元件，所述压紧元件在所述施用器之间在所述行 进的基材的横向上延伸，并且在所述施用器面的水平面之下延伸，以便引导所述基材和将 所述基材保持成向下抵靠所述施用器面。
16.如权利要求15所述的用于对行进的纺织织物基材进行染色的设备，其特征在于， 所述压紧元件是惰辊。
17.如权利要求15所述的用于对行进的纺织织物基材进行染色的设备，其特征在于， 所述压紧元件是倒置的施用器。
18.如权利要求15所述的用于对行进的纺织织物基材进行染色的设备，其特征在于， 所述压紧元件在所述基材行进的下游方向上在施用器之间深度逐渐减小，以便减小所述基 材在相继的施用器面上行进时所述基材的倾斜角度，从而当所述基材跨过相继的施用器面 行进通过所述设备时最小化所述基材张力的增加。
19.如权利要求15所述的用于对行进的纺织织物基材进行染色的设备，其特征在于， 采用入口空气密封件和出口空气密封件使所述内室基本上呈气密的，所述室能够容纳惰性 气体，以便将无色态发泡染料有效施用到纺织织物基材上，而不会有显著的染料氧化，直到 所述基材离开所述设备时为止。
20.如权利要求17所述的用于对行进的纺织织物基材进行染色的设备，其特征在于， 所述压紧元件被安装到所述壳体，在所述压紧元件和所述壳体之间具有垫块，所述施用器 之间的每个压紧元件的所述垫块的数目沿所述基材行进的方向减少。
21.如权利要求15所述的用于对行进的纺织织物基材进行染色的设备，其特征在于， 所述壳体包括能够打开的罩，所述压紧辊安装在所述罩上。
22.如权利要求19所述的用于对行进的纺织织物基材进行染色的设备，其特征在于， 所述壳体包括能够打开的罩，所述压紧辊安装在所述罩上。
23.如权利要求15所述的用于对行进的纺织织物基材进行染色的设备，其特征在于， 第一压紧辊沿着所述基材行进的方向位于所述施用器中第一个施用器之前，最后一个压紧 辊在所述施用器中最后一个施用器之后，所述第一个压紧辊和所述最后一个压紧辊在相同 的水平处引导所述基材，使所述基材在该水平处离开所述输入辊组件以及进入所述引出辊组件。
24.如权利要求15所述的用于对行进的纺织织物基材进行染色的设备，其特征在于， 所述室是对所述大气开放的。
25.如权利要求15所述的用于对行进的纺织织物基材进行染色的设备，其特征在于， 所述出口间隔位于所述入口之下，所述多个间隔的泡沫施用器竖直间隔地位于所述入口和 所述出口之间。
26.如权利要求25所述的用于对行进的纺织织物基材进行染色的设备，其特征在于， 所述壳体具有面向所述行进的基材的侧面，并且所述侧面能够打开以允许访问所述泡沫施 用器和所述压紧元件。
27.如权利要求26所述的用于对行进的纺织织物基材进行染色的设备，其特征在于， 所述压紧元件安装在所述壳体中，用于和所述壳体侧面一起的打开运动，以便允许在所述 压紧元件和所述泡沫施用器之间形成访问通路。
28.一种用于对行进的纺织基材进行染色的设备，包括壳体，其具有内室，所述基材从入口行进通过所述室到达出口，并且穿过所述出口离开 所述室；输入辊组件，用于将所述行进的基材送至所述入口 ； 引出辊组件，其位于所述输入辊组件之下，用于从所述室牵拉所述基材； 多个竖直间隔的辊对，它们形成辊隙，用于将其间的基材从所述输入辊组件穿过相邻 辊对之间的空间送到所述引出辊组件，所述每一对辊中的至少一个辊是从动的；至少一个泡沫施用器位于相邻的辊对之间并且在所述行进的基材的横向上延伸，用于 将泡沫形式的染料增量地施用到所述基材表面上；以及辊驱动控制器，用于所述辊对的协调驱动，以便保持所述基材中的张力。
29.如权利要求28所述的用于对行进的纺织基材进行染色的设备，其特征在于，所述 至少一个泡沫施用器中每一个均包括一对对置的泡沫施用器，用于将泡沫施用到所述基材 的相对侧，所述每对施用器具有竖直间隔开且水平重叠的面，以便使跨过所述施用器面行 进的所述基材相对地偏转。
30.如权利要求28所述的用于对行进的纺织基材进行染色的设备，其特征在于，所述 壳体具有面向所述行进的基材的侧面，所述侧面能够打开以便允许接近所述泡沫施用器。
31.如权利要求29所述的用于对行进的纺织基材进行染色的设备，其特征在于，每个 所述辊对中的一个辊安装在所述壳体中，用于和所述壳体侧面一起的打开运动，以便允许 在所述辊对的辊之间形成访问通路。
32.一种用于对行进的纺织纱线的片进行染色的设备，包括壳体，其具有内室，所述纱线从入口通过所述室到达出口，并穿过所述出口离开所述室；输入辊组件，用于将所述行进的纱线送