CN104593976B - 一种针织物低活浴比染色装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于纺织品加工技术领域，涉及一种针织物低活浴比染色装置，其主体结构包括染色缸和调温阀；在现有的染色系统装置基础上进行结构上改进，各部件按常规原理和结构连通规则组合成低活浴比染色装置，通过各部件组合结构组成的不同的控制系统实现对冷热水进水量、坯布的动态染色、染色缸加热和辅助加料的控制与调节，解决针织物在染色中高污染和高能耗的问题；其装置结构简单，原理可靠，使用方便，应用环境友好。
Description
技术领域：
本发明属于纺织品加工技术领域，涉及一种针织物在溢流染色系统装置，特别是一种针织物低活浴比染色装置。
背景技术：
目前，在工业生产领域中，纺织品的印染行业是高能耗、高耗水和高污染的行业之一，据资料统计，我国每万米布的耗煤量在3吨左右，耗电在450KW/时，耗水300-400吨，能耗为国际先进水平的3-5倍，用水量为2-3倍，印染行业用水占全部纺织行业用水量80％，其造成的水污染尤为严重；因此，发展具有环保、节能和降耗的染整工艺是近年纺织印染助剂行业的发展方向，同时也是国家政策所鼓励的重要领域。在现有技术中的针织物常规染色工艺以浸染为主，多采用活性染料溢流机染色工艺，而这种活性染料溢流染色工艺实现工业化染色时需用大量的盐(元明粉和食盐)，其固色也需用大量的纯碱，如染黑色、藏青色等深色品种，元明粉用到90％-100％，纯碱用到20％-25％，盐、碱耗用量巨大，若全年20％的量为深色品种，一年按200万吨产量算，盐耗用200万吨，纯碱耗用500万吨，若加上其他80％浅色品种，总耗用盐、碱量惊人，而且在染毕时耗用大量水冲洗，吨耗水比为1:10-12，活性染料的上染率只有70％-90％，污水量大，色度高，加大了污水处理的难度和费用。所以，为了提高染色效率，降低成本而寻求一种低活浴比的染色装置很有市场前景。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，解决针织物在染色中的环保和节能降耗问题，寻求设计一种针织物低活浴比染色装置，用于纺织领域中的针织物溢流染色。
为了实现上述目的，本发明所述的针织物低活浴比染色装置，其主体结构包括染色缸、提布轮、喷嘴、喷液搅拌嘴、提布泵、坯布、比例水尺、低水位标、中水位标、高水位标、加压阀、搅拌阀、水阀、冷水泵、热水泵、主泵、小加料阀、大加料阀、手动循环阀、循环阀、加料泵、排水阀、辅料缸、蒸汽阀、入水阀、回水阀、花洒阀、冷却阀、冷凝阀、加热器、升温阀、调温阀和降温阀，各部件按照常规工艺和结构关系管道式或电信息连通式组装成低活浴比染色系统装置；直立式管状结构的比例水尺的腔内放置有常规汽车油箱中使用的液位传感器(图中未标出)，液位传感器与染色系统装置辅助设置的计算机电信息连通，构成染色控制系统，突现自动染色及其控制液位的调节，比例水尺的管壁侧面上竖向排列分别制有低水位标、中水位标和高水位标，指示染色缸中的液位高低并实现直接观察液位高低；比例水尺的顶端管道式接入染色缸的上部，当比例水尺的液体位置升高或液压增大时，其液体能够进入染色缸中；比例水尺的底端管道式与染色缸的底部和搅拌阀连通，搅拌阀能够控制染色缸中的液体的冲浪大小，实现液体搅拌力度的调节；加压阀、水阀、冷水泵、热水泵和主泵管道式组合连通，构成冷热水控制与调整系统，实现对染色缸中的冷热水进出量的控制与调节并构成循环回路；固定组装在染色缸内腔中的提布轮、喷嘴、喷液搅拌嘴和提布泵组合构成染色机构，实现对坯布的动态染色功效；喷嘴为并联的三个相同结构的常规喷嘴组成并与加热器的内腔管道连通；由冷却阀、冷凝阀、升温阀、调温阀和降温阀管道式组合连通构成的调温加热系统实现对喷嘴的喷液及由主泵排入的水进入控制性加热；主泵与加热器的连接管上接有花洒阀，花洒阀与喷液搅拌嘴管道连通，实现对喷液的调节；圆筒状结构的辅料缸的顶部管道式连接有蒸汽阀和入水阀，并通过回水阀与主泵管道连通；辅料缸底部分别与循环阀和加料泵管道连通，辅料缸与加料阀的连通段上固定接有排水阀，循环泵的输出端通过由小加料阀、大加料阀和手动循环阀构成的加料控制机构与主泵管道连通；辅料缸配合其外围连接的各控制阀组成辅料调节与供给机构，实现对染色缸的辅助加料。
本发明涉及的染色缸的主体结构采用常规的锅状，其中的待染坯布悬挂于提布轮上，通过提布轮的转动带动坯布在染液中移动，坯布的底端或全部浸入染液中，坯布的底部浸入染液中的深度通过比例水尺观测，并借助液位传感器和外围设置的计算机实现液位的控制与调节，达到低活浴比染色效果。
本发明在低活浴比染色系统装置中完成染色，包括以下工艺步骤：
(1)针织物前处理：先将针织物浸入盛有最低染色水位的前处理液的染色缸中，控温60-80℃进行氧漂前处理20-30min；其中最低染色水位为前处理液浸过针织物3-10cm；
(2)染色：再将前处理后的针织物重新浸入盛有最低染色水位染液的染色缸中，在60-80℃的温度下染色30-60min；所述染液的PH值为11-12，最低染色水位是染液浸过针织物3-10cm；
(3)针织物后处理：将染色缸中的温度按1℃/分钟的降速降至50℃-60℃，放出染液，再向染色缸中按1：1的重量比加入浓度为1g/升的醋酸水溶液和每升含1g皂洗剂的皂洗剂水溶液，使染色后的针织物浸入含醋酸的皂洗剂水溶液中，对针织物皂洗20-30min，实现针织物的后处理；
(4)整理：在染色缸中对针织物完成常规的后处理后将针织物捞出染色缸，经过常规的脱水、湿扩幅、烘干和定型整理工艺，完成针织物低活浴比染色。
本发明所述的前处理液为每升分别包含0.5-1.0g去油纱剂和1.0-2.0g煮练一浴酶的混合水溶液；去油纱剂为脂肪酸脂和芳香醇的混合物；煮练一浴酶为退浆酶、纤维素酶和果胶酶中的一种或多种混合物；所述的染液是每升分别包含30-50g活性染料、30-40gNa2SO4和10-20g食用级纯碱的混合水溶液；所述的皂洗剂为常规的防玷污SN聚丙烯酸类高分子化合物皂洗剂；所述的针织物为各类纯棉质针织物。
本发明与现有技术相比，改善了传统针织物溢流染色耗水量大、染化料助剂使用量大、染色时间长、能源消耗大、废水排放量大的弊端；染色废水的排放减少30％以上，解决了传统针织物染色工艺高污染等问题；其整体结构简单，染色工艺简单，设计原理科学，使用操作安全可靠，节能减排效果好，染色环境友好。
附图说明：
图1为本发明涉及的低活浴比染色系统装置结构原理示意图。
具体实施方式：
下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步描述。
实施例1：
本实施例所述的针织物低活浴比染色系统装置，其主体结构包括染色缸1、提布轮2、喷嘴3、喷液搅拌嘴4、提布泵5、坯布6、比例水尺7、低水位标8、中水位标9、高水位标10、加压阀11、搅拌阀12、水阀13、冷水泵14、热水泵15、主泵16、小加料阀17、大加料阀18、手动循环阀19、循环阀20、加料泵21、排水阀22、辅料缸23、蒸汽阀24、入水阀25、回水阀26、花洒阀27、冷却阀28、冷凝阀29、加热器30、升温阀31、调温阀32和降温阀33，各部件按照常规工艺和结构关系管道式或电信息连通式组装成低活浴比染色系统装置；直立式管状结构的比例水尺7的腔内放置有常规汽车油箱中使用的液位传感器(图中未标出)，液位传感器与染色系统装置辅助设置的计算机电信息连通，构成染色控制系统，突现自动染色及其控制液位的调节，比例水尺7的管壁侧面上竖向排列分别制有低水位标8、中水位标9和高水位标10，指示染色缸1中的液位高低并实现直接观察液位高低；比例水尺7的顶端管道式接入染色缸1的上部，当比例水尺7的液体位置升高或液压增大时，其液体能够进入染色缸1中；比例水尺7的底端管道式与染色缸1的底部和搅拌阀12连通，搅拌阀12能够控制染色缸1中的液体的冲浪大小，实现液体搅拌力度的调节；加压阀11、水阀13、冷水泵14、热水泵15和主泵16管道式组合连通，构成冷热水控制与调整系统，实现对染色缸1中的冷热水进出量的控制与调节并构成循环回路；固定组装在染色缸1内腔中的提布轮2、喷嘴3、喷液搅拌嘴4和提布泵5组合构成染色机构，实现对坯布6的动态染色功效；喷嘴3为并联的3个相同结构的常规喷嘴组成并与加热器30的内腔管道连通；由冷却阀28、冷凝阀29、升温阀31、调温阀32和降温阀33管道式组合连通构成的调温加热系统实现对喷嘴3的喷液及由主泵16排入的水进入控制性加热；主泵16与加热器30的连接管上接有花洒阀27，花洒阀27与喷液搅拌嘴4管道连通，实现对喷液的调节；圆筒状结构的辅料缸23的顶部管道式连接有蒸汽阀24和入水阀25，并通过回水阀26与主泵16管道连通；辅料缸23底部分别与循环阀20和加料泵21管道连通，辅料缸23与加料阀21的连通段上固定接有排水阀22，循环泵20的输出端通过由小加料阀17、大加料阀18和手动循环阀19构成的加料控制机构与主泵16管道连通；辅料缸23配合其外围连接的各控制阀组成辅料调节与供给机构，实现对染色缸1的辅助加料。
本实施例的染色缸1的主体结构采用常规的锅状，其中的待染坯布6悬挂于提布轮2上，通过提布轮2的转动带动坯布6在染液中移动，坯布6的底端或全部浸入染液中，坯布6的底部浸入染液中的深度通过比例水尺7观测，并可借助于液位传感器和外围设置的计算机实现液位的控制与调节，达到低活浴比染色效果。
实施例2：
本实施例在图1所示的超低活浴比染色系统装置中完成，其具体的染色工艺包括以下步骤：
(1)前处理：将针织物浸入盛有测量后确定为最低染色水位的前处理液的染色缸1中，控制和调节在60-80℃温度下进行前处理20-30min；所述的针织物是各类纯棉质针织物；其最低染色水位的测定方法是：根据染色系统装置中染色缸1的容量加入能够正常运行的最低运行水位的前处理液，然后放入针织物，随着针织物的放入，染色缸1中的液体逐渐被针织物吸收，染色系统装置将不能开机，此时从辅料缸中向染色缸1内加注前处理液，直到染色缸1能够正常运行并且辅料缸23可回水到高水位的临界点为止，然后观察水尺7的标示数，水尺7标的示数即为计算机中所具有的常规的DTR自动染色系统设定的水位参数；其前处理液是每升分别包含1.0g的去油纱剂和1.5g煮练一浴酶的混合水溶液；其中去油纱剂是广东德美精细化工股份有限公司生产的主要成分为脂肪酸脂与芳香醇的混合物的去油纱剂；煮练一浴酶是朗思化工科技有限公司生产的主要成分为退浆酶、纤维素酶和果胶酶的煮练一浴酶；
(2)染色：将前处理后的针织物浸入盛有测量好最低染色水位的染液的染色缸1中，在60℃-80℃的温度下染色30-60min；所述染液的PH值为11-12；染液每升分别包含50g染料、30g元明粉和10g食用级纯碱的水溶液；其中染料是上海雅运纺织化工有限责任公司生产的雅格素黄EN和雅格素蓝EX-D；元明粉是工业用无水Na2SO4；
(3)后处理：将染色缸1的温度按1℃/分钟的降速降至50℃-60℃，向染色缸1中按1：1的重量比加入醋酸水溶液与皂洗剂水溶液，使染色后的针织物浸入其中对针织物皂洗20-30min；醋酸水溶液是每升水包含1g醋酸的水溶液，皂洗剂是每升包含1g防玷污皂洗剂SN的水溶液；防玷污皂洗剂SN是朗思化工科技有限公司生产的成分为聚丙烯酸类高分子化合物的皂洗剂；将染色后的针织物进行定型，定型温度为120-170℃，车速为20-40y/min，定型后的针织物干湿摩擦牢度为4级以上，色牢度为4级以上，符合服装生产所要求的各项牢度指标；本实施例的节水率达到30％以上。
实施例2-4：
本实施例2-4的染色工艺与实施例1基本相同，所用活性染料成份和比例不同，具体见表1所列各项；其各实施例的染色效果均达到发明目的的要求；其节水率均达到30％以上。
表1：
实施例5：
本实施例选择一台染色缸1的设计容布量为1500kg低活浴比溢流染色系统装置，先确定染色活浴比为1:5～8，再测定染色缸1的实际用水量，并调整各用水量的参数值如下：
| 最低水位 | 每缸布重 | 用水量 | 模拟参数 | 浴比 |
| 4400 | 640kg | 4750 | 5000 | 1:7.4 |
| 4400 | 800kg | 5150 | 5200 | 1:6.4 |
| 4400 | 960kg | 5500 | 5500 | 1:5.7 |
| 4400 | 1120kg | 5930 | 6000 | 1:5.2 |
| 4400 | 1280kg | 6830 | 6960 | 1:5.3 |
| 4400 | 1440kg | 7550 | 8050 | 1:5.2 |
本实施例根据选定的低活浴比染色系统装置，投入变化值的针织物重量，然后在由辅助计算机构的染色控制系统中输入相关模拟参考，再对应实际进水量参照实施例1的步骤进行活浴比染色；如选用800kg针织物而实际用水量5150kg，活浴比为1:6.4，在自动染色控制系统中输入模拟参考值5200kg，实际进水量5150kg，达到节约用水；因为用水量较小，同时还节约蒸汽和用电量并节省升温时间等，助剂是按照g/L计算，所以较少；通过以上活浴比的变化，达到一个节能减排节省助剂成本的目的，提高生产效率。
Claims (2)
1.一种针织物低活浴比染色装置，其特征在于主体结构包括染色缸、提布轮、喷嘴、喷液搅拌嘴、提布泵、坯布、比例水尺、低水位标、中水位标、高水位标、加压阀、搅拌阀、水阀、冷水泵、热水泵、主泵、小加料阀、大加料阀、手动循环阀、循环阀、加料泵、排水阀、辅料缸、蒸汽阀、入水阀、回水阀、花洒阀、冷却阀、冷凝阀、加热器、升温阀、调温阀和降温阀，各部件按照常规工艺和结构关系管道式或电信息连通式组装成低活浴比染色装置；直立式管状结构的比例水尺的腔内放置有液位传感器，液位传感器与染色系统装置辅助设置的计算机电信息连通，构成染色控制系统，实现自动染色及其控制液位的调节，比例水尺的管壁侧面上竖向排列分别制有低水位标、中水位标和高水位标，指示染色缸中的液位高低并实现直接观察液位高低；比例水尺的顶端管道式接入染色缸的上部，当比例水尺的液体位置升高或液压增大时，其液体能够进入染色缸中；比例水尺的底端管道式与染色缸的底部和搅拌阀连通，搅拌阀能够控制染色缸中的液体的冲浪大小，实现液体搅拌力度的调节；加压阀、水阀、冷水泵、热水泵和主泵管道式组合连通，构成冷热水控制与调整系统，实现对染色缸中的冷热水进出量的控制与调节并构成循环回路；固定组装在染色缸内腔中的提布轮、喷嘴、喷液搅拌嘴和提布泵组合构成染色机构，实现对坯布的动态染色功效；喷嘴为并联的三个相同结构的常规喷嘴组成并与加热器的内腔管道连通；由冷却阀、冷凝阀、升温阀、调温阀和降温阀管道式组合连通构成的调温加热系统实现对喷嘴的喷液及由主泵排入的水进入控制性加热；主泵与加热器的连接管上接有花洒阀，花洒阀与喷液搅拌嘴管道连通，实现对喷液的调节；圆筒状结构的辅料缸的顶部管道式连接有蒸汽阀和入水阀，并通过回水阀与主泵管道连通；辅料缸底部分别与循环阀和加料泵管道连通，辅料缸与加料阀的连通段上固定接有排水阀，循环泵的输出端通过由小加料阀、大加料阀和手动循环阀构成的加料控制机构与主泵管道连通；辅料缸配合其外围连接的各控制阀组成辅料调节与供给机构，实现对染色缸的辅助加料。
2.根据权利要求1所述的针织物低活浴比染色装置，其特征在于所述染色缸的主体结构采用常规的锅状，其中的待染坯布悬挂于提布轮上，通过提布轮的转动带动坯布在染液中移动，坯布的底端或全部浸入染液中，坯布的底部浸入染液中的深度通过比例水尺观测，并借助液位传感器和外围设置的计算机实现液位的控制与调节。
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