CN101603255B - 一种布料的染色方法以及染色机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种布料的染色方法，即在静电电场中通过使用经雾化的染料对布料进行染色。本发明还公开了一种用于布料染色的染色机，包括机架、布料卷送系统和染色系统，布料卷送系统传送布料经过染色系统；所述染色系统为负离子静电染色系统，包括染料缸、染料输送机构和染料雾化上染机构；染料雾化上染机构由雾化元件和静电发生器构成，静电发生器的正极和负极构成静电电场，雾化元件靠近静电发生器的负极；染料缸通过染料输送机构与染料雾化上染机构的雾化元件连接；布料卷送系统传送的布料贴附在静电发生器的正极并穿过所述静电电场。本发明能够显著提高布料染色的均匀性和得色率，同时大幅度降低了生产成本，并减少了对环境所造成的巨大压力。

Description

一种布料的染色方法以及染色机

技术领域

本发明涉及布料染色技术领域，尤其涉及一种布料的染色方法及染色设备。

背景技术

目前，现有技术布料染色大都采用浸轧法，即将布料卷送到装有染液的浸槽，布料在平幅下经过浸槽浸染后，再经轧辊压干多余的染液而浸压上色。此法属于消极上染方式，即布料浸在染液中，染料分子是自由地渗入到布料纤维上，然后与纤维络合。其上染机理是：活性染料是络合性染料并拥有阴离子性分子键，而煮漂后的布料纤维则拥有阳离子分子键。布料浸在装有染液的浸槽中，染料自由地渗入到布料纤维上，染料分子的阴离子键与布料纤维上的阳离子键则形成共价键而络合在一起。此传统浸轧法的上染过程存在着以下技术缺陷：

1、轧辊的压轧属于机械动作，而且需要压轧布幅达60英寸的布料，因此需要很精确地调校轧辊两边和中间的压力。只要压力稍有不均匀，便会使得布料的左、中、右所含染液也有所不均匀，给操作带来了不便和难度，经常会出现布料的左、中、右产生色差的问题。

2、经轧辊压出的多余染液是流回到浸槽中的。基于前述上染机理，布料浸染后会带走染料中的部分染料，因此这些压出的多余的染液比浸槽中的染液所含染料要少，多余染液的回流相当于不断冲淡了浸槽中的染液。目前解决的方法是将后加入浸槽中的染液浓度提高以平衡浓度低的回流染液。此外，染液是由三元色混合而成的，但三元色上染络合的条件和速度都不一样，因此回流的染液中的三元色的含量也并非一样。这样便使得在操作过程中不仅要调校后加染液的浓度，而且还要顾及三元色变化所产生的色光变化，操作难度非常高。由此经常会出现同一批布的不同布匹存在着颜色差异，甚至同一匹布的布头和布尾颜色也有不同的问题。

3、在浸染过程中，由于染料分子是自由地渗入并络合到布料纤维上，因此络合排列并不整齐，而且染料的络合比率低(只有60％～70％)，很多络合不良的染料分子便成为浮色，不仅浪费染料，而且需要在后序的洗水工序耗用大量的水和能源来清洗浮色，从而产生大量印染污水，不仅不利于环境保护，而且增加了生产成本和污水治理成本。此外，经过洗水后仍然会有少部分浮色滞留在布料上，做成成衣后在洗涤时会产生断链脱色，这就是很多成衣每次洗涤时都会掉色的原因。

4、需要耗用大量的纯碱、盐或元明粉作为固色和促进剂，不仅增加了生产成本，而且产生的大量废弃物对环境造成了很大的压力。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种采用染料雾化并在静电电场中对布料进行染色的方法，以显著提高染色的均匀性和得色率，同时大幅度降低生产成本，并减少对环境所造成的巨大压力。本发明的另一目的在于提供一种利用负离子静电对布料进行染色的染色机。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

本发明提供的一种布料的染色方法，包括以下步骤：

a.利用静电发生器在其正极和负极之间形成静电电场；

b.在靠近所述静电发生器负极的位置处设置雾化器；将染液输送至所述雾化器使其于负极的下方雾化而产生雾化活性染料；

c.传送布料使其贴附在所述静电发生器的正极并穿过所述存在有雾化活性染料的静电电场。

本发明染色方法的工作机理，主要是利用静电电场将活性染料分子排列至布面上。首先，在一个空间内用静电发生器设置一个静电电场。当通电后负极便会产生电子流穿过负极和正极之间的空间而流向正极，在负极与正极之间便形成了一个带负电子的静电电场。而活性染料是带有负离子性的，当活性染料溶液经雾化喷洒在负电子流电场内靠近负极的区域时，基于同性相斥的原理，活性染料的分子在电子流中被整齐地排列，然后随负电子流快速地沉降于贴附着正极的布面上。而布面由于其底部是贴附着正电极而传送过去的，因此布面带着正电荷。在异性相吸的作用下，带负电荷及已排列整齐的雾化活性染料分子被吸引并整齐地排列于布面上，同时也催化了活性染料与布料纤维的分子键络合，从而完成了布料的染色程序。

本发明染色方法属于积极上染方式，活性染料分子在负电子电场经过均匀排列后被引导至布面上，染料大多停留在布面的最上层。由于染料已均匀地排列于布面的最上层，因此染料的分子键与纤维的分子键的分布更加均匀，大大地提高了络合的比率，使得浮色的比例也会相对大幅度减少，为后序的洗水工序减轻了压力，从而降低了生产成本和污水治理成本，也有利于环境保护。另一方面，由于染料被均匀地排列于布面的表层纤维上，因此在相同深度颜色下，本发明染色方法所耗用的染料更少，同时也提高了染色的得色率。

本发明染色方法可采取如下进一步措施：所述步骤a中静电电场的电压为15000V～35000V，正极(10)和负极(11)之间的距离为0.8米～1.5米。所述步骤b中染液的输送流量为每分钟20～40升；雾化器的震动频率为1.6MHz～2.5MHz，功率为200～500W。所述步骤c中布料(3)的传送速度为每分钟80米～120米。

此外，根据实际需要，本发明染色方法可以在布料的传送路径上重复所述步骤a、b、c，从而对布料实施二次或二次以上的染色程序。

本发明的另一目的通过以下技术方案予以实现：

本发明提供的一种用于布料染色的染色机，包括机架、布料卷送系统和染色系统，所述布料卷送系统传送布料经过所述染色系统；所述染色系统为负离子静电染色系统，包括染料缸、染料输送机构和染料雾化上染机构；所述染料雾化上染机构由雾化元件和静电发生器构成，静电发生器的正极和负极构成静电电场，雾化元件靠近静电发生器的负极；所述染料缸通过染料输送机构与染料雾化上染机构的雾化元件连接；所述布料卷送系统传送的布料贴附在静电发生器的正极并穿过所述静电电场。本发明染色机将染料缸里的染液通过染料输送机构提供给染料雾化上染机构，使得染料在靠近静电发生器负极处被雾化，进而在静电电场中被排列和引导于贴附在静电发生器正极的布料上。

本发明染色机可采取如下进一步措施：所述雾化元件由喷嘴和反射雾化器构成，其中喷嘴与所述染料输送机构连接、并对应反射雾化器，反射雾化器的雾化出口对应静电发生器负极的下方。染料被喷嘴喷射到反射雾化器上，然后于静电发生器负极的下方雾化。

本发明染色机所述染料输送机构由电机、输送泵和输送管路构成；所述输送泵与染料缸连接、由电机驱动运转，并通过输送管路连接到染料雾化上染机构的雾化元件。为提高染料用量的准确性，本发明染色机所述输送泵为螺杆泵，包括外壳、螺杆、轴承、主轴、端盖、进料口和出料口，其中螺杆、轴承设置在外壳内，轴承设在螺杆的两端，主轴穿设在螺杆的中间；所述进料口和出料口设置在外壳上，其中进料口与所述染料缸连接，出料口通过输送管路连接到所述染料雾化上染机构的雾化元件。

此外，根据实际情况需要对布料实施多次染色程序时，本发明染色机所述染料雾化上染机构可以为二个或二个以上，并依次设置在布料的传送路径上。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明舍弃了传统的浸轧法，属于积极上染方式，雾化的染料被均匀排列后受电场引导而上染于布面上，不受轧辊调校不匀和染料三元色上染条件速度的影响，避免了布料头与尾、中间与两边出现色差的问题。

2、由于染料分子是均等数量限制性地排列于布料纤维上，没有络合后的余液回流影响染料浓度的问题，不仅节省了染料用量，而且大幅度提高了操作的简便性、稳定性和可靠性，布料染色品质得到了有效的保障。

3、由于染料分子是被整齐排列的，而且是由电场引导络合于布料纤维上的，因此共价键的络合率非常高，产生的浮色很少，可大量减少用水和能源，同时无需电解使用如元明粉或盐等消除表面电荷，即使在上染最深颜色时也无需纯碱进行固色，从而节省了大量生产成本，并大幅度减少了排污压力。

4、不受染料的配伍性、扩散性、移染性、直接性和牢度等影响，大大减低了应用的困难性。

附图说明

下面将结合实施例和附图对本发明作进一步的详细描述：

图1是本发明实施例染色机的结构示意图；

图2是图1所示实施例中染色系统的结构原理示意图；

图3是图2的侧面示意图；

图4是图1所示实施例中输送泵和电机的装配示意图；

图5是图1所示实施例中输送泵的装配示意图；

图6是图1所示实施例的染色原理示意图；

图7是图6的侧面示意图。

图中：机架1，布料卷送系统2，布料3，染料缸4，电机5，输送泵6，外壳61，螺杆62，轴承63，主轴64，端盖65，输送管路7，喷嘴8、反射雾化器9，静电发生器正极10，静电发生器负极11，静电电场12，雾化活性染料13

具体实施方式

图1～图6所示为本发明的实施例。本实施例用于布料染色的染色机，如图1所示，包括机架1、布料卷送系统2和染色系统，布料卷送系统2传送布料3经过染色系统。

如图1、图2和图3所示，染色系统为负离子静电染色系统，包括染料缸4、染料输送机构和染料雾化上染机构。染料输送机构由电机5、输送泵6和输送管路7构成，输送泵6与染料缸4连接，并由电机5驱动运转(见图4)。如图5所示，输送泵6为螺杆泵，包括外壳61、螺杆62、轴承63、主轴64、端盖65、进料口和出料口，其中螺杆62、轴承63设置在外壳61内，轴承63设在螺杆62的两端，主轴64穿设在螺杆62的中间；进料口和出料口设置在外壳61上(图中未示出)，其中进料口与染料缸4连接，出料口通过输送管路7连接到染料雾化上染机构。

如图1、图2和图3所示，染料雾化上染机构由喷嘴8、反射雾化器9和静电发生器构成，静电发生器的正极10和负极11构成静电电场12。染料雾化上染机构为二个，依次设置在布料3的传送路径上。染料输送机构的输送管路7并列连接到各喷嘴8上。每个染料雾化上染机构里，喷嘴8对应反射雾化器9；反射雾化器9为超声波反射雾化器，靠近静电发生器负极11，其雾化出口对应静电发生器负极11的下方。布料卷送系统2传送布料3使其贴附在静电发生器的正极10并穿过静电电场12。

使用本实施例染色机对布料进行染色的方法，其步骤如下：

(1)利用静电发生器在其正极10和负极11之间形成静电电场12，静电电场的电压为15000V～35000V，正极10和负极11之间的距离为0.8米～1.5米。

(2)将染料缸4里的染液以每分钟20～40升的流量由输送泵6加压、输送管路7输送后，如图6所示，经喷嘴8喷到反射雾化器9，使染料在静电发生器负极11的下方并靠近负极11的位置处进行雾化而产生雾化活性染料13；反射雾化器9的震动频率为1.6MHz～2.5MHz，功率为200～500W。

(3)按照每分钟80米～120米的速度传送布料3，使其贴附在静电发生器的正极10并穿过存在有雾化染料13的静电电场12。如图7所示，雾化后的活性染料13在静电电场12中整齐排列并沉降在带正电荷的布料3上。在负极11和正极10的电荷催化下，活性染料和布料纤维上的分子键迅速络合而完成染色程序。

Claims (10)

1.一种布料的染色方法，其特征在于包括以下步骤：

a.利用静电发生器在其正极(10)和负极(11)之间形成静电电场(12)；

b.在靠近所述静电发生器负极(11)的位置处设置雾化器；将染液输送至所述雾化器使其于负极(11)的下方雾化而产生雾化活性染料(13)；

c.传送布料(3)使其贴附在所述静电发生器的正极(10)并穿过所述存在有雾化活性染料(13)的静电电场(12)。

2.根据权利要求1所述的染色方法，其特征在于：所述步骤a中静电电场(12)的电压为15000V～35000V，正极(10)和负极(11)之间的距离为0.8米～1.5米。

3.根据权利要求1所述的染色方法，其特征在于：所述步骤b中染液的输送流量为每分钟20～40升；雾化器的震动频率为1.6MHz～2.5MHz，功率为200～500W。

4.根据权利要求1所述的染色方法，其特征在于：所述步骤c中布料(3)的传送速度为每分钟80米～120米。

5.根据权利要求1所述的染色方法，其特征在于：在布料(3)的传送路径上重复所述步骤a、b、c，从而对布料(3)的正面和底面交替实施染色程序。

6.一种用于布料染色的染色机，包括机架(1)、布料卷送系统(2)和染色系统，所述布料卷送系统(2)传送布料(3)经过所述染色系统；其特征在于：所述染色系统为负离子静电染色系统，包括染料缸(4)、染料输送机构和染料雾化上染机构；所述染料雾化上染机构由雾化元件和静电发生器构成，静电发生器的正极(10)和负极(11)构成静电电场(12)，雾化元件靠近静电发生器的负极(11)；所述染料缸(4)通过染料输送机构与染料雾化上染机构的雾化元件连接；所述布料卷送系统(2)传送的布料(3)贴附在静电发生器的正极(10)并穿过所述静电电场(12)。

7.根据权利要求6所述的染色机，其特征在于：所述雾化元件由喷嘴(8)和反射雾化器(9)构成，其中喷嘴(8)与所述染料输送机构连接、并对应反射雾化器(9)，反射雾化器(9)的雾化出口对应静电发生器负极(11)的下方。

8.根据权利要求6或7所述的染色机，其特征在于：所述染料输送机构由电机(5)、输送泵(6)和输送管路(7)构成；所述输送泵(6)与染料缸(4)连接、由电机(5)驱动运转，并通过输送管路(7)连接到染料雾化上染机构的雾化元件。

9.根据权利要求8所述的染色机，其特征在于：所述输送泵(6)为螺杆泵，包括外壳(61)、螺杆(62)、轴承(63)、主轴(64)、端盖(65)、进料口和出料口，其中螺杆(62)、轴承(63)设置在外壳(61)内，轴承(63)设在螺杆(62)的两端，主轴(64)穿设在螺杆(62)的中间；所述进料口和出料口设置在外壳(61)上，其中进料口与所述染料缸(4)连接，出料口通过输送管路(7)连接到所述染料雾化上染机构的雾化元件。

10.根据权利要求6所述的染色机，其特征在于：所述染料雾化上染机构为二个或二个以上，依次设置在布料(3)的传送路径上并交替对应布料(3)的正面和底面。

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