CN101725003B - 紧压式非浸浴超小浴比染色方法 - Google Patents

紧压式非浸浴超小浴比染色方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及紧压式非浸浴超小浴比染色方法，其将待染色物料强制压缩，并在压缩状态下通过贯穿待染色物料的流动染液进行染色。所述待染色物料的压缩容量通常可为0.4-0.5g/cm3，所述待染色物料与所用染液的质量浴比小于或等于1∶2。本发明实现了超小浴比纤维染色，降低了染色的耗水量，减少了污水排放量，提高了染色的均匀性，有效地减轻了污水对环境的污染，降低了生产成本，主要可用于各种天然或化学纤维的散纤维、纤维条和纱线等的染色。

Description

紧压式非浸浴超小浴比染色方法
技术领域
本发明涉及紧压式非浸浴超小浴比染色方法，主要可用于各种天然或化学纤维的散纤维、纤维条或纱线等的染色。 
背景技术
现有的纤维染色方式主要分为：散纤维染色、纤维条染色、纱线染色、成品染色(匹染，成衣染)等。每种染色方式均有各自的染色设备，如：散毛染色机、毛条染色机、纱线染色机、绳状匹染机等。由于不同的待染色物料需要不同的染色设备，不但加大了生产设备的成本，而且还需要占用较大的生产空间。 
在纺织染色行业，浴比系待染色物料与所用染液的质量比，相同量的待染色物料所用染液越多，浴比越大。现有的各种染色设备在对待染色物料进行染色时，为了达到均匀染色并防止染液喷出的目的，都要将待染色物料浸浴到染液中，从而耗用大量的水，浴比也相对较大。通常情况下，1kg待染色物料进行染色需要使用10-25kg水配制染液，浴比在1∶10-25左右。在此技术路线下，即使行业内的技术人员对染色设备进行改进，但也没有使染色所需的用水量明显减少，浴比明显降低，染色过程的污水排放量依然很大，直接导致企业综合成本增高，利润下降，给环境保护带来很大压力。 
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明提供了紧压式非浸浴超小浴比染色方法，通过该方法，无需浸浴，并可以实现超小浴比染色，由此减 少了染色用水，降低了污水排放量，同时还适合于多种不同物料的染色，有利于节省用水量，减轻染色废水对环境的污染，有利于缩减生产成本。另外还提高了染色均匀度。 
本发明是通过以下技术方案实现的：紧压式非浸浴超小浴比染色方法，通常将待染色物料强制压缩，并在压缩状态下通过贯穿待染色物料的流动染液进行染色，处于压缩状态的所述待染色物料的压缩容量为0.3-0.5g/cm3，所述待染色物料与所用染液的质量浴比小于或等于1∶2，所述压缩容量的数值等于所述装载装置的单位容积内所容纳的待染色物料的质量，所述待染色物料为纤维物料。 
处于压缩状态的所述待染色物料的压缩容量优选范围通常为0.3-0.5g/cm3，进一步的优选范围通常为0.4-0.5g/cm3。 
可以将待染色物料装入用于染色过程(染色时)的装载装置，通常通过机械压紧装置进行所述强制压缩，使装载装置中的待染色物料达到所要求的压缩容量。 
所述装载装置内通常设有轴向芯管，所述芯管和装载装置的侧壁上通常设有通孔，所述流动染液可以由所述待染色物料装载装置的芯管送入，并可以通过所述芯管侧壁上的通孔径向进入所述待染色物料。 
在染色时在装载装置下通常可以设有水槽，通过循环泵可以将水槽中的染液送入所述芯管进行循环染色，所述装载装置中至少部分待染色物料位于所述水槽中染液液面的上方。 
可以采用蒸汽和/或电加热的方式对水槽中的染液加热，以实现 和/或保持所需的染液温度。 
所述待染色物料与所用染液的质量浴比优选范围为小于或等于1∶2，进一步的优选范围为1∶1-1∶2。 
所述待染色物料的材质可以为羊毛、羊绒、棉、化纤或以上材质混合的散纤维、纤维条或纱线等。 
本发明的有益效果是：将待染色物料强制压缩，并在压缩状态下通过贯穿待染色物料的流动染液进行染色，待染色物料经过强制压缩后，各处的紧密度达到均匀一致，特别是在本发明优选和进一步的优选压缩容量范围内，可以实现良好的和更为明显的均匀性，使待染物料各处对染液的阻力一致，循环流动染液进入待染色物料后，能够保持均匀的流动，与待染色物料充分接触，从而达到均匀染色的目的，根据申请人的实验，这种染色方式实现的颜色均匀程度明显地好于现有染色技术，同时在达到相同的染色效果时，需要的染料和耗水量明显降低，染色废水的排放量也相应减少，有效地缓解了废水对环境的影响；而且由于本方法不再使用浸浴，从而免去为实现浸浴染液所要求的最低用水量，使得水槽中的水面高度只要能够保证用泵打循环即可，为进一步降低染色浴比提供了有利条件。另一方面，本方法还适用于多种不同性质的待染色物料的染色，采用相同的设备就可以实现多种染色，减少了染色设备的配置数量，降低了设备成本，有利于进一步提高企业的利润率。 
附图说明
图1是传统散纤维染色设备示意图。 
图2是本发明的设备示意图。 
图3是本发明为浴比1∶1.4进行新西兰洗净毛染色的具体实施工艺示意图。 
具体实施方式
参见图2、3，本发明提供了紧压式非浸浴超小浴比染色方法，顺利解决了超小浴比情况下的纤维染色，降低了染色的耗水量，减少了污水排放量，提高了染色的均匀性，有效地减轻了污水对环境的污染，降低了生产成本。 
将散纤维(如：散羊毛、散羊绒、散棉、散化纤等)、纤维条(如：羊毛条、棉条、化纤条等)或纱线(如：羊毛纱、羊绒纱、棉纱、化纤纱及其混纺纱等)等待染物料4用机械压紧装置均匀地压紧并封装在特定的装载装置1中。压缩的纤维等物料要求密度均匀，以保证染液均匀通过。压缩的纤维等待染色物料的压缩容量可达到0.4-0.5g/cm3，比如0.41g/cm3、0.42g/cm3、0.43g/cm3、0.44g/cm3、0.45g/cm3、0.46g/cm3、0.47g/cm3、0.48g/cm3、0.49g/cm3。 
待经过压缩后的待染色物料装入装载装置后，通入染液进行径向流的染色。 
通常，可以在待染色物料的装载装置的轴向上设有贯穿轴线的芯管2，芯管上设有若干通孔，在装载装置的侧壁上也设置通孔，以实现染液5的径向流。染液由芯管轴向输入，随后通过芯管上的细孔径向进入待染色物料，并均匀分布。图中箭头所指方向为染液的流向。 
待染色物料空隙中的染液的容量通常为0.5-0.6g/cm3，比如 0.51g/cm3、0.52g/cm3、0.53g/cm3、0.54g/cm3、0.55g/cm3、0.56g/cm3、0.57g/cm3、0.58g/cm3、0.59g/cm3。所述染液的容量系指装载装置中染液同染液所在空间体积之比，等于装载装置内单位容积所容纳的染液的质量。 
染色装置中连接循环泵3，在染色时装载装置下通常设有水槽6，并通过循环泵将水槽内的染液循环式打入装载装置内的芯管内进行循环染色。 
紧压式非浸浴超小浴比染色方法不再设浸浴用染液，装载装置内的待染色物料至少一部分处于染色装置的水槽内染液液面之上，水槽中的染液液面高度只要能够维持必要的循环即可，同时还应考虑染料在染液中的浓度。 
染色装置完成染液或处理液的充分循环，达到染色或处理的均匀一致，同时要具备对染液的升降温功能。可以通过热蒸汽输入管道，将蒸汽送入水槽的底部对染液进行加热，也可以通过电加热形式对染液进行加热，以维持染液的必要温度。 
染色过程中待染色物料和所用染液的质量比约为1∶1，剩余的染液存在于循环泵体、加热区域及输液管路中，染色浴比可控制在1∶2左右，也可控制在1∶1.1、1∶1.2、1∶1.3、1∶1.4、1∶1.5、1∶1.6、1∶1.7、1∶1.8、1∶1.9。对于一种设备其泵体及输液管中的液体量是一个定值，随着染色纤维量的增加，浴比会逐渐变小。所以两者配合合理的情况下，浴比会小于1∶2。 
本发明可以用于各种适宜的染料的染色，例如下列具体实施例： 
采用本发明的染色装置染48-50s新西兰洗净毛180Kg，仅用水250Kg，浴比为1∶1.4。染色处方及染色工艺如下： 
染色处方： 
Figure GSB00000597077600061
染色工艺： 
通过泵对染色装置中的染液循环，将温度首先升至40℃，添加匀染剂，保持5分钟，然后添加染料，保持5分钟，再添加冰醋酸，保持5分钟，然后，以1℃/分的升温速度，升温至98℃，保持1小时，然后降温，冲洗浮色。 
通过该方法可以达到： 
1.节省染料、助剂：随着浴比的降低，染液中的染辅料和处理液中的助剂浓度会大幅度增加。例如浴比为1∶2时染液中染料浓度比浴比为1∶10时增加5倍，当染料用量为5％(OWF)，浴比为1∶10时的染料浓度为0.5％，而浴比为1∶2时的染料浓度为2.5％。染料浓度的增加会大幅度提高某些染料(活性染料)的上色率和固色率，从而节省染料用量。处理液浓度的增加会大幅度降低一些助剂的用量，例如棉用活性染料需要加盐(元明粉)进行促染，在保证相同盐浓度时浴比的下降将成倍节省盐的用量。假如浴比为1∶10时盐用量为100Kg，浴比为1∶2时盐用量仅为20Kg。 
2.降低能耗：处理液浴比的降低对能耗的降低也很明显，假如1∶10浴比是将100Kg水从室温升到100℃，而1∶2浴比只是将20Kg水从室温升到100℃，因此染色能耗应该成倍降低。 
3.减少污水排放：随着染色浴比的降低，染色用水量大幅度减少，污水排放量自然降低。 
4.减少设备占地空间：由于纤维的压紧及非浸浴染色实现的超小浴比染色，相应的溶液容器及纤维所占空间减少，所以整体染色设备占地也相应减少。 
5.为实现染色无水化和零排放提供了平台：当前普遍实施的是水作染色介质，如果要实现无水染色，超小浴比染色机绝对是一个很好的操作平台，其超小的浴比带来的有限的染色介质可以方便的实施染色介质的萃取、蒸馏等回收工艺，真正实现染色的无水化和零排放。 
在超小浴比状态下，待染色物料是一种过滤材料，因此要求染料的水溶解性要强，尤其是染深色时，染料浓度很高，必须保证染料充分溶解，才能完成待染色物料的染色。紧压式非浸浴超小浴比染色方法应用于某些涂料染色或水溶性差的染料有一定的局限性。 
本说明书所称压缩容量系指待染色物料质量与其所占空间(包括空隙)体积之比，其数值等于装载装置的单位容积内所容纳的待染色物料的质量。 

Claims (8)

1.紧压式非浸浴超小浴比染色方法，其特征在于将待染色物料强制压缩，并在压缩状态下通过贯穿待染色物料的流动染液进行染色，处于压缩状态的所述待染色物料的压缩容量为0.3-0.5g/cm3，所述待染色物料与所用染液的质量浴比小于或等于1∶2，所述压缩容量的数值等于所述装载装置的单位容积内所容纳的待染色物料的质量，所述待染色物料为纤维物料。
2.根据权利要求1所述紧压式非浸浴超小浴比染色方法，其特征在于处于压缩状态的所述待染色物料的压缩容量为0.4-0.5g/cm3。
3.根据权利要求2所述紧压式非浸浴超小浴比染色方法，其特征在于将待染色物料装入用于染色过程的装载装置，通过机械压紧装置进行的所述强制压缩，使装载装置中的待染色物料达到所要求的压缩容量。
4.根据权利要求3所述紧压式非浸浴超小浴比染色方法，其特征在于所述装载装置内设有轴向芯管，所述芯管和装载装置的侧壁上设有通孔，所述流动染液由所述芯管送入，并通过所述芯管侧壁上的通孔径向进入所述待染色物料。
5.根据权利要求4所述紧压式非浸浴超小浴比染色方法，其特征在于染色时在装载装置下设有水槽，通过循环泵将水槽中的染液送入所述芯管进行循环染色，所述装载装置中至少部分待染色物料位于所述水槽中染液液面的上方。
6.根据权利要求5所述紧压式非浸浴超小浴比染色方法，其特征在于采用蒸汽和/或电加热的方式对水槽中的染液加热，以实现和/或保持所需的染液温度。
7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述紧压式非浸浴超小浴比染色方法，其特征在于所述待染色物料与所用染液的质量浴比为1∶1-1∶2。
8.根据权利要求7所述紧压式非浸浴超小浴比染色方法，其特征在于所述待染色物料为羊毛、羊绒、棉、化纤或以上材质混合的散纤维、纤维条或纱线。
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