CN103774361B - 一种淋轧式散纤维冷堆染色工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种淋轧式散纤维冷堆染色工艺，属于散纤维染色技术领域。包括淋轧式上染、成卷和堆置固色三步，棉毯状散纤维送至淋轧式染色装置处，以导带水平传送并进行挤压、喷淋交替进行的多组淋轧式上染后，打卷形成散纤维卷，将其在室温下堆置固色10‑12小时，完成散纤维的染色，淋轧式上染过程为挤压‑喷淋‑挤压‑喷淋‑挤压‑喷淋‑挤压‑喷淋‑挤压‑喷淋，挤压工序中，散纤维上的挤压力为3‑15kg/cm2，喷淋工序中，染液的喷出量为散纤维输送量的1.5‑2倍。采用本发明，可连续化生产，上染均匀，成本可降低至原有的1/3‑1/5。
Description
技术领域
本发明涉及一种淋轧式散纤维冷堆染色工艺，属于散纤维染色技术领域。
背景技术
常规的纤维染色是在染缸中进行的，将散纤维饼吊入染缸中进行浸渍染色，这种方式存在的缺陷在于：1. 染色过程中，需要添加辅助的促染剂和增染剂，以确保上染率；2.染色过程中还需进行精炼、漂白、水洗、柔软等工序，加工流程较长，操作繁琐；3. 上染过程是浸渍方式进行，上染周期长，上染均匀性不佳，染缸需要配置主泵、辅助泵等装置，耗电、耗能较大；冷轧堆染色虽然冷染固色率高，设备简单，但易出现染色不匀的现象，工艺控制较难。
发明内容
为了克服现有纤维染色技术中上染周期长、上染均匀性不佳、耗能高、成本大的缺陷，本发明提供一种加工流程简单、操作便捷、成本低、上染均匀性好的淋轧式散纤维染色工艺。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种淋轧式散纤维冷堆染色工艺，包括如下步骤：
（1）淋轧式上染：通过棉箱将棉毯状散纤维送至淋轧式染色装置处，以水平导带夹持式输送并进行挤压、喷淋交替的多组淋轧式上染；
（2）成卷：将步骤（1）染色后的散纤维成卷形成散纤维卷，其工艺可参考常规的成卷过程；
（3）堆置：步骤（2）的散纤维卷堆置固色。
进一步的，作为优选：
步骤（1）中，所述的淋轧式上染过程为挤压-喷淋-挤压-喷淋-挤压-喷淋-挤压-喷淋-挤压-喷淋，挤压工序中，散纤维上的挤压力为3-15kg/cm2，不损伤纤维的前提下，将散纤维中的染料挤出，喷淋工序中，染液的喷出量为散纤维输送量的1.5-2倍。
步骤（3）中堆置固色在室温（20-25℃）下进行10-12小时，其他参数可参考常规冷轧堆染色中的堆置固色过程。
所述的染色工艺中还包括循环工序，将挤压出散纤维的染液回用做染料继续进行染色。
所述的淋轧式染色装置包括传送部件和喷淋部件，传送部件包括一对上驱动辊和一对下驱动辊，上驱动辊、下驱动辊上分别套装有配合使用的上导带和下导带，上导带上设置有漏孔一，上导带与下导带同步运行，上导带回路中安装有若干个上轧辊，下导带回路中安装有若干个与上轧辊配合使用的下轧辊，上导带、下导带与上轧辊、下轧辊配合下，实现散纤维的同步水平夹持输送；喷淋部件包括染液管和喷淋头，染液管一端连通染液，另一端与喷淋头相连，喷淋头位于相邻上轧辊之间的上导带上方，染液管中的染液经喷淋头向下喷淋，并经上导带上的漏孔一喷洒在散纤维上。
所述的循环工序是通过下导带下方设置的循环部件实现的，该循环部件包括集液槽、回流管、补液泵和热交换器，回流管连接于集液槽与喷淋部件之间，补液泵和热交换器安装于回流管上，补液泵将集液槽内的液体抽回到回流管中，热交换器调整回流管中回用的液体温度。
所述的上轧辊或下轧辊处，上导带与下导带之间的距离d1为3-8mm；上驱动辊处，上导带与下导带的距离d2为30-80mm，以确保上导带、下导带稳定夹持散纤维向前行进。
所述的下导带上设置有漏孔二。
所述的漏孔一和漏孔二的孔径为1-3mm，开孔率为50-70%（每cm2输送带上，滤水孔面积占50-70%）。
所述的上导带和下导带为高强度橡胶带或高强度纱线（超高分子量聚乙烯、芳纶、聚苯硫醚等）形成的带有网孔的编织带，其中网孔的作用与漏孔相同，网格的外接圆称为孔径，故也可称为漏孔。
所述的上轧辊和/或下轧辊为弹性辊，作为优选，所述的弹性辊为橡胶辊。
采用具有上述特征的染色工艺进行散纤维的淋轧式冷堆染色，其工作原理及有益效果如下：
1. 采用水平导带夹持式输送和染液喷淋结合进行散纤维的染色，解决了散纤维仅能以染缸方式染色所存在的上染不匀、加工周期长的缺陷。散纤维通过棉箱以棉毯状输送至上导带与下导带之间后，在上导带和下导带的水平夹持下，散纤维均匀稳定的向前输送，散纤维被输送至第一对上轧辊与下轧辊之间，进行平整处理，确保散纤维在上导带、下导带之间分布均匀，出第一对上轧辊与下轧辊之后，第一个上轧辊与第二个上轧辊之间的喷淋部件开启，染液管中的染液经喷淋头喷洒在经过的散纤维上，散纤维吸收染液，并继续行进，到达第二对上轧辊和下轧辊处时，在上、下轧辊的挤压下，部分染液被挤出散纤维，但绝大部分的染色渗透到散纤维内部，有效加快了染液在散纤维中的扩散，为均匀上染提供基础；散纤维出第二对上轧辊与下轧辊时为半湿润状态，第二个上轧辊与第三个上轧辊之间的喷淋部件开启，染液管中的染液经喷淋头喷洒在散纤维上，散纤维继续吸收染液，由于经过了一次染液喷淋和挤压，半湿润状态的散纤维可以很快的吸收染液，使染液充分、均匀的分布在散纤维中，当经过第三对上轧辊与下轧辊时，上轧辊与下轧辊的挤压力迫使过量的染料挤出散纤维，同时，进一步加快了染液在散纤维中的扩散，如此经过若干次挤压、喷淋后，散纤维中充分均匀的吸收了适当量的染液，在传送的过程中实现了散纤维的染色，缩短了加工流程，挤压、染液喷淋交替进行，使散纤维的上染更均匀。
2. 淋轧式上染过程以挤压-喷淋-挤压-喷淋-挤压-喷淋-挤压-喷淋-挤压-喷淋的方式进行，确保了染色的均匀性，与常规的染缸染色以及冷堆染色相比，确保了散纤维中染液分别的均匀性，从根本上解决了上染不匀的问题，上染均匀的散纤维按照常规成卷工艺制成散纤维卷后，将其在A字架上堆置固色10-12小时，即可完成散纤维的染色，染色工艺简单，上染均匀。
3. 在上导带和下导带的共同作用下，散纤维的以水平夹持方式输送，确保散纤维毯不会前后堆积重叠，避免散纤维毯厚薄不匀影响染色效果，还可以防止散纤维毯断开或从输送带掉下，散纤维呈棉毯状进行染色，因此，染色可与后续的水洗、烘干等工序进行连续式生产加工，加工流程简单，连续化生产可将操作人员数量缩减至3-5人，人工成本大大降低，加工效率得到提高。
4. 在下导带下方设置循环部件，将挤压出散纤维的染料进行回用，有利于成本的节约。为使染液在散纤维中分布均匀，在每次喷淋之间都会进行一次挤压，染液会从散纤维中挤出，但这一部分染液仍为可正常使用的、无色差的染液，为避免染液的浪费，在下导带下方设置循环部件，该循环部件包括集液槽、回流管、补液泵和热交换器，回流管连接于集液槽与喷淋部件之间，补液泵和热交换器安装于回流管上，补液泵将集液槽内的液体抽回到回流管中，热交换器调整回流管中回用的液体温度。循环部件的设置在确保上染均匀的前提下，最大程度的利用染液，有效的将成本降低至常规染色成本的1/3左右，染液用量可缩减至1/5左右。
采用本发明上述染色工艺，可直接对散纤维进行染色，染色可与后续其他加工可连续式进行，上染均匀性好，加工流程短，操作方便，人工成本和原辅料投入较低。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为本发明中的装置结构示意图；
图3为图2的简化图。
图中标号：1. 棉箱；2. 堆置固色装置；3. 上驱动辊；4. 下驱动辊；5. 上导带；6.下导带；7. 上轧辊；7a. 上轧辊一；7b.上轧辊二；7c. 上轧辊三；7d. 上轧辊四；7e. 上轧辊五；7f. 上轧辊六；8. 下轧辊；9. 喷淋头；9a. 喷淋头一；9b. 喷淋头二；9c. 喷淋头三；9d. 喷淋头四；9e. 喷淋头五；10. 染液管；11. 回流管；11a.回流管一；11b. 回流管二；11c. 回流管三；11d. 回流管四；11e. 回流管五；12. 集液槽；13.供料阀；13a. 控制阀一；13b. 控制阀二；13c. 控制阀三；13d. 控制阀四；14. 散纤维卷；15. 排液口；16. 补液泵；17. 热交换器。
具体实施方式
实施例1
本实施例淋轧式散纤维冷堆染色工艺，结合图1，包括淋轧式上染→成卷→堆置固色三步，具体来讲，
（1）淋轧式上染：棉箱1将散纤维以棉毯状输送至淋轧式染色装置处，导带水平传送并进行挤压-喷淋-挤压-喷淋-挤压-喷淋-挤压-喷淋-挤压-喷淋，挤压过程中，散纤维上的挤压力为3-15kg/cm2，喷淋过程中，染液的喷出量为散纤维输送量的1.5-2倍。
其中，结合图2，淋轧式染色装置包括传送部件和喷淋部件，传送部件包括一对上驱动辊3和一对下驱动辊4，上驱动辊3、下驱动辊4上分别套装有配合使用的上导带5和下导带6，上导带5上设置有漏孔一，上导带5与下导带6同步运行，上导带5回路中安装有若干个上轧辊7，下导带6回路中安装有若干个与上轧辊7配合使用的下轧辊8，上导带5、下导带6与上轧辊7、下轧辊8配合，上轧辊7或下轧辊8处，上导带5与下导带6之间的距离d1为3-8mm；上驱动辊3处，上导带5与下导带6的距离d2为30-80mm，以确保上导带5、下导带6稳定夹持散纤维向前行进，实现散纤维的同步夹持输送；喷淋部件包括喷淋头9和染液管10，染液管10一端连通染液，另一端与喷淋头9相连，喷淋头9位于相邻上轧辊之间的上导带上方，结合图3，上轧辊7与下轧辊8成对设置，下导带6上设置有漏孔二，漏孔一和漏孔二的孔径为1-3mm，开孔率为60-70%；上导带5和下导带6为高强度橡胶带，上轧辊7和下轧辊8为具有弹性的橡胶辊；在本实施例中，上轧辊7和下轧辊8共有六对，相应的喷淋头9有五个，在上轧辊一7a与上轧辊二7b之间的为喷淋头一9a，上轧辊二7b与上轧辊三7c之间的为喷淋头二9b，上轧辊三7c与上轧辊四7d之间的为喷淋头三9c，上轧辊四7d与上轧辊五7e之间的为喷淋头四9d，上轧辊五7e与上轧辊六7f之间的为喷淋头五9e，染液管中的染液经喷淋头9向下喷淋，并经上导带7上的漏孔一喷洒在散纤维上。
棉箱1将散纤维以棉毯状送至上导带5与下导带6之间后，在上导带5和下导带6的共同作用下，散纤维被输送至上轧辊一7a及其对应的下轧辊之间，进行平整处理，平整处理后的散纤维为棉毯状，以确保散纤维在上导带5、下导带6之间分布均匀，出上轧辊一7a后，开启供料阀13以及控制阀一13a，第一个喷淋部件开启，染液管10中的染液经喷淋头一9a喷洒在经过的散纤维上，散纤维吸收染液，并继续行进，到达上轧辊二7b及其对应的下轧辊处时，在上、下轧辊的挤压下，部分染液被挤出散纤维，但绝大部分的染色渗透到散纤维内部，有效加快了染液在散纤维中的扩散，为均匀上染做好基础准备；散纤维出上轧辊二7b时为半湿润状态，上轧辊二7b与上轧辊三7c之间的喷淋头二9b由控制阀二13b开启，染液管10中的染液经喷淋头二9b喷洒在散纤维上，散纤维继续吸收染液，由于经过了一次染液喷淋和挤压，半湿润状态的散纤维可以很快的吸收染液，使染液充分、均匀的分布在散纤维中，当经过上轧辊三7c时，上轧辊与下轧辊的挤压力迫使过量的染料挤出散纤维，如此重复挤压-喷淋-挤压-喷淋。。。。，完成散纤维的淋轧式上染。
（2）成卷：按常规的成卷工艺，充分均匀吸收了染液的散纤维毯卷制成散纤维卷14。
（3）堆置固色：将散纤维卷14在堆置固色装置2（通常可选用A字架）上常温堆置固色12小时。
采用本发明技术方案，散纤维的输送为水平夹持式输送，并在输送的同时实现染色，散纤维水平导带输送与喷淋染色的同步进行，染色后的散纤维成卷并堆置固色后，可与后续的脱水、烘干实现连续式生产，解决了常规散纤维仅能以染缸方式染色所存在的上染不匀、加工周期长的缺陷；淋轧式上染中挤压-喷淋的交替进行，进一步加快了染液在散纤维中的扩散，经过若干次挤压、喷淋后，散纤维毯中充分均匀的吸收了适当量的染液，在传送的过程中实现了散纤维的染色，缩短了加工流程，挤压、染液喷淋交替进行，上染均匀性好，加工流程短，操作方便，人工成本和原辅料投入较低，其成本可降低至常规散纤维染色的1/3左右。
实施例2
本实施例中，淋轧式散纤维冷堆染色工艺除包含有淋轧式上染、成卷和堆置固色外，还包含有同时进行的染料循环工序，基于淋轧式上染为以导带水平传送、挤压-喷淋-挤压-喷淋-挤压-喷淋-挤压-喷淋-挤压-喷淋方式进行的，染料循环工序与淋轧式上染同步，其中，染料循环工序是通过设置于下导带6下方的循环部件实现的，该循环部件包括集液槽12、回流管11、补液泵16和热交换器17，回流管11可根据需要设置回流管一11a、回流管二11b、回流管三11c、回流管四11d和回流管五11e，回流管一11a、回流管二11b、回流管三11c、回流管四11d和回流管五11e一端与集液槽12连通，另一端依次与喷淋头一9a、喷淋头二9b、喷淋头三9c、喷淋头四9d和喷淋头五9e相连，补液泵16和热交换器17安装于回流管11上，补液泵16将集液槽12内的液体抽回到回流管11中，热交换器17调整回流管11中回用的液体温度，其余设置与实施例1的设置和工作原理相同。
为使染液在散纤维中分布均匀，在每次喷淋之间都会进行一次挤压，染液会从散纤维中挤出，但这一部分染液仍为可正常使用的、无色差的染液，为避免染液的浪费，下导带6下方设置的循环部件，可将淋轧式上染过程中挤压出散纤维的染料进行回用，有利于成本的节约，在确保上染均匀的前提下，最大程度的利用染液，有效的将成本降低至常规染色成本的1/3左右，染液用量可缩减至1/5左右。
实施例3：常规散纤维染色
采用染缸对散纤维进行染色，染色工艺流程及工艺条件如下：
（1）前处理：将散纤维进行高温碱性条件下进行前处理，使棉花具有较好的吸水性，以利于染色中染料的吸附、扩散。
（2）漂白和增白：将前处理后的散纤维进行氧漂漂白处理，其中氧漂中需添加碱剂和双氧水稳定剂，并进行酸洗。
（3）染色：浴缸中添加染料和助剂，其中，染料中需用到助剂、食盐、元明粉等，浴比为1:（10-20），经过漂白和增白后的散纤维置于该染缸内，染液凭借主泵的输送，从染缸内层向外层在纤维间穿透循环，使染料均匀上染，循环一段时间后，在近中性的染液中分次添加元明粉等促染剂使染料尽可能均匀地附着在散纤维上；当染料附着纤维接近平衡时，分次加入碱剂逐渐提高染液pH值，加快染料和纤维的固色反应，从而使染料键合固着在纤维上，达到着色的目的。
（4）后处理：染色后大量浮色沾附于棉纤维表面，需经皂煮、水洗以去除浮色，再进行脱水、烘干。
结果对照表
对实施例1-5所得散纤维进行效果评估，测试结果详见表1。
表1 各实施例的效果评估参数对照表
采用本发明上述染色工艺，可直接对散纤维或散纤维饼进行染色，染色与后续其他加工可连续式进行，上染均匀性好，加工流程短，操作方便，人工成本和原辅料投入较低。
Claims (4)
1.淋轧式散纤维冷堆染色工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）淋轧式上染：通过棉箱将棉毯状散纤维送至淋轧式染色装置处，以水平导带夹持式输送并进行挤压、喷淋交替的多组淋轧式上染；
（2）成卷：将步骤（1）染色后的散纤维成卷形成散纤维卷；
（3）堆置：步骤（2）的散纤维卷堆置固色；
步骤（1）中，所述的淋轧式上染过程为挤压-喷淋-挤压-喷淋-挤压-喷淋-挤压-喷淋-挤压-喷淋，挤压工序中，散纤维上的挤压力为3-15kg/cm2，不损伤纤维的前提下，将散纤维中的染料挤出，喷淋工序中，染液的喷出量为散纤维输送量的1.5-2倍；
步骤（3）中，堆置固色是在堆置固色装置上实现的，堆置时间为10-12小时，室温下进行。
2.权利要求1所述的淋轧式散纤维冷堆染色工艺，其特征在于：所述的淋轧式染色装置包括传送部件和喷淋部件，传送部件包括一对上驱动辊和一对下驱动辊，上驱动辊、下驱动辊上分别套装有配合使用的上导带和下导带，上导带上设置有漏孔一，上导带与下导带同步运行，上导带回路中安装有若干个上轧辊，下导带回路中安装有若干个与上轧辊配合使用的下轧辊，上导带、下导带与上轧辊、下轧辊配合下，实现散纤维的同步水平夹持输送；喷淋部件包括染液管和喷淋头，染液管一端连通染液，另一端与喷淋头相连，喷淋头位于相邻上轧辊之间的上导带上方，染液管中的染液经喷淋头向下喷淋，并经上导带上的漏孔一喷洒在散纤维上。
3.权利要求1所述的淋轧式散纤维冷堆染色工艺，其特征在于：还包括循环工序，将挤压出散纤维的染液回用做染料继续进行染色。
4.权利要求3所述的淋轧式散纤维冷堆染色工艺，其特征在于：所述的循环工序是通过下导带下方设置的循环部件实现的，该循环部件包括集液槽、回流管、补液泵和热交换器，回流管连接于集液槽与喷淋部件之间，补液泵和热交换器安装于回流管上，补液泵将集液槽内的液体抽回到回流管中，热交换器调整回流管中回用的液体温度。
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Denomination of invention: A Cold Pile Dyeing Process for Disperse Fibers by Rinsing and Rolling Effective date of registration: 20231204 Granted publication date: 20160817 Pledgee: Zhejiang Shaoxing Hengxin Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Mashan sub branch Pledgor: SHAOXING JINYU TEXTILE NEW TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023980068964 |