CN106283665A - 一种棉针织物染色整理方法及水浴装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种棉针织物染色整理方法及水浴装置。该方法包括抛光酶灭活处理：将棉针织物浸渍生物抛光酶工作液中先升温后保温，取出进行灭活处理；染色整理处理：棉针织物经煮漂后，在生物抛光酶工作液中加入染料、元明粉和纯碱进行生物酶抛光、染色同浴处理；所述染色整理方法的装置包括：锅体和锅内独立恒温水浴单元；所述恒温水浴单元包括水浴箱、夹持装置、支撑装置、加热装置和控制面板。本发明的有益效果是：本发明提供的方法可生产出高品质产品；本发明中染色整理方法的装置可实现精确温控，适用多种直径的容器。

Description

一种棉针织物染色整理方法及水浴装置
技术领域
本发明涉及纺织品染整技术领域，尤其涉及一种棉针织物染色整理方法及装置。
背景技术
染整指对纺织材料(纤维、纱线和织物)进行以化学处理为主的工艺过程，现代也通称为印染。染整同纺纱、机织或针织生产一起，形成纺织物生产的全过程。染整包括预处理、染色、印花和整理。染整质量的优劣对纺织品的使用价值有重要的影响。现代染整工艺通常包括抛光处理、煮漂和染色处理等，现有技术传统的织物抛光工艺为煮漂→排液→热水→过酸中和→洗水→除氧→染色→后处理，即：先将织物进行前处理，然后去除双氧水残余，再行抛光工艺，最后染色及后处理。该工艺过程冗长，严重耗时，而且操作复杂严格(pH值控制较严)，稍有不到位就达不到抛光效果，甚至会影响到染色品质。尤其是，目前纤维素酶抛光处理通常在染色前或染色后进行，煮漂过程纤维渗出的残留碱成分容易引起pH的波动，从而引起除氧过程的不稳定，处理效果不佳，并且需要分多步进行处理，染整效率低。
例如中国专利CN105506955A公开了一种棉针织物染整工艺，涉及棉针织物印染领域。所述的染整工艺分为以下步骤：第一步：练漂，包括碱缩，去碱，煮练，漂白；第二步：漂染；第三步：固色；第四步：后整理。该方法需要经过多个步骤分次完成棉针织物的染整，染整时间长，效率低，染色效果不佳。
染整工艺在运用于实践之前需要通过试验手段，对工艺方法进行验证。由于工艺过程中运用到生物酶，因此对温度控制有一定要求，目前市场上大多采用恒温水浴锅进行温度控制，传统的恒温水浴锅控温采用玻璃式或双金属片式等机械温控手段，不能定温定点精确温控，加热速度慢，拿取容器不便，而且孔盖的直径单一，不适合多种直径大小的容器，使用范围小；试验中容器水浴因浮力倾斜或悬浮，不能有效地固定实验仪器进行水浴；或需要恒温水浴时人为控制试管的状态，浪费时间和人力；不能实现水浴定时提醒警报，大大地降低实验效率。
例如中国专利CN 204620031U公开了一种防结垢的恒温水浴锅，包括水浴锅外壳体、恒温加热槽、加热控制装置，所述的恒温加热槽内部底端设置有加热管和温度传感器，所述的加热管和温度传感器与加热控制装置连接，所述的加热控制装置包括温度显示调节面板和开启开关,所述的恒温加热槽左侧面上端设有进水口,下端设有出水口，所述的恒温加热槽侧壁上涂有一层防结垢层。该恒温水浴锅不能适合多种直径大小的容器使用范围小，不能定温定点精确温控，不便于工作人员取出容器；不能实现水浴定时提醒警报，大大地降低实验效率；试验中容器水浴因浮力倾斜或悬浮，不能有效地固定实验仪器进行水浴。
发明内容
为克服现有技术中存在的需要分多个步骤进行抛光染整的问题，本发明提供了一种棉针织物染色整理的方法。同时为克服现有技术中存在的恒温水浴锅控温不能定温定点精确温控，孔盖的直径单一的问题，本发明提供了用于一种棉针织物染色整理方法的装置。
一种棉针织物染色整理方法，该方法包括步骤如下：
抛光酶灭活处理：将棉针织物浸渍生物抛光酶工作液中进行先升温后保温，取出棉针织物，进行灭活处理；染色整理处理：棉针织物经煮漂后，在生物抛光酶工作液中加入染料、元明粉和纯碱，进行生物酶抛光、染色同浴处理；所述生物抛光酶工作液成分包括缓冲液、精炼渗透剂和水，所述缓冲溶液的用量为1.3-1.5g/L，精练渗透剂的用量为3-4g/L；所述染色整理处理中元明粉的用量为40-80g/L，纯碱的用量为10-20g/L。
进一步的，所述生物抛光酶为复合生物抛光酶，组分及重量配比为：纤维素酶3.4％，硫酸钠10g/L，甘露醇6g/L，C16-18醇聚氧乙烯醚2g/L，硝酸盐4g/L。
进一步的，所述精炼渗透剂的组成及重量配比：脂肪醇聚氧乙烯醚20-30％，烷基聚氧乙烯醚15-20％，仲醇15-20％，余量水。
进一步的，所述精炼渗透剂的组成及重量配比：脂肪醇聚氧乙烯醚20％，烷基聚氧乙烯醚18％，仲醇15％，水47％。
本发明的另一个目的是提供一种用于所述的棉针织物染色整理方法的水浴装置，包括：锅体和设置于锅内的独立恒温水浴单元，所述锅体与恒温水浴单元存在夹层；所述恒温水浴单元包括方形水浴箱、夹持装置、支撑装置、加热装置和控制面板；所述夹持装置安装于水浴箱箱体内侧相对两边的正中间部分；所述支撑装置安装于水浴箱正中间底部；所述加热装置安装于锅体和水浴箱底部夹层中；所述控制面板安装于锅体外部右侧。
进一步的，所述夹持装置包括弹簧、伸缩杆、夹板和电动机。所述弹簧通过销钉与伸缩杆固定在一起，弹簧和伸缩杆的底部焊接在水浴箱内侧；所述夹板焊接在弹簧和伸缩杆的顶部。
进一步的，所述控制面板包括电子显示屏、温度调控按钮、温度警示灯和液位警示灯；所述水浴箱中还包括液位器和温度传感器，控制面板与液位器、温度传感器相连，温度、液位信息显示于电子显示屏。
进一步的，所述电子显示屏位于控制面板正面且中上部位置；温度警示灯和液位警示灯安装于电子显示屏正下方且位于控制面板的正中位置处；温控按钮安装于温度警示灯和液位警示灯的正下方。
进一步的，所述支撑装置包括圆形平台、推杆、套筒和电机；所述圆形平台焊接在推杆的顶部；所述推杆置于套筒中心轴线处；所述电机连接推杆，带动推杆垂直升降。
进一步的，所述圆形平台材料采用不锈钢。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过采用生物抛光酶对棉针织物进行抛光处理，使得漂、洗工艺及染色工艺在一浴中完成，在确保生产出高品质产品的同时节省了时间、水和能源。
(2)本发明通过采用合理的工艺条件对染整工艺流程进行优化，从而使得棉针织物的上色效果提升，织物纹理清晰，绒毛少，手感柔软、蓬松，提高了棉针织物的白度。
(3)本发明中用于棉针织物染色整理方法的装置，可实现定温定点精确温控，且适合在染色整理中使用的多种直径大小的容器，实用范围大。
(4)本发明用于棉针织物染色整理方法的装置，可方便工作人员从水浴箱中取出容器，避免了在拿取过程中碰触到水浴箱箱体发生烫伤。
附图说明
图1是恒温水浴箱剖面示意图；
图2是恒温水浴锅整体俯视图；
图3是恒温水浴锅的控制面板示意图；
图4是恒温水浴箱中第一种支撑装置示意图；
图5是恒温水浴箱中第二种支撑装置示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本具体实施例披露了一种棉针织物染色整理的方法及装置。
一种棉针织物染色整理方法，该方法包括步骤如下：
抛光酶处理：将棉针织物浸入生物抛光酶工作液中进行升温、保温一定时间，取出棉针织物进行灭活处理，所述生物抛光酶工作液成分包括缓冲液、精炼渗透剂和水。优选的，所述缓冲溶液的用量为1.3g/L，精练渗透剂的用量为3g/L。优选的，精炼渗透剂的组成及重量配比：脂肪醇聚氧乙烯醚20％，烷基聚氧乙烯醚18％，仲醇15％，水47％。
染色整理：将棉针织物进行煮漂后，进行生物酶抛光、染色同浴处理。具体的，所述染色整理过程中采用染色整理工作液对棉针织物进行煮漂，在生物抛光酶工作液中加入染料、元明粉和纯碱，进行生物酶抛光、染色同浴处理。优选的，所述染色整理处理中元明粉的用量为40g/L，纯碱的用量为10g/L。
所述生物抛光酶为复合生物抛光酶，组分及重量配比为：纤维素酶3.4％，硫酸钠10g/L，甘露醇6g/L，C16-18醇聚氧乙烯醚2g/L，硝酸盐4g/L。
本发明中所提供的棉针织物染色整理方法中染色同浴处理步骤使用的水浴装置。该水浴装置需满足以下要求：①对容器进行固定，使放入水浴箱中的容器不会因浮力作用而出现倾斜或悬浮；②可适用于多种直径容器；③能进行智能温控，精确控制；④方便在水浴箱中放入、取出容器。本发明设计的水浴装置结构如下：
结合图1至图4，所述的棉针织物染色整理方法的装置结构包括：锅体1和设置于锅内的独立恒温水浴单元，所述锅体1与恒温水浴单元存在夹层；所述恒温水浴单元包括方形水浴箱2、第一电磁阀4和第二电磁阀10、夹持装置、支撑装置、温度传感器11、加热装置12、液位器3和控制面板；所述温度传感器11放置在水浴箱2底部右端，所述液位器3置于水浴箱2内；所述夹持装置安装于水浴箱箱2体内侧相对两边的正中间部分；所述支撑装置安装于水浴箱2正中间底部；所述加热装置12安装于锅体1和水浴箱2底部夹层中；所述控制面板安装于锅体1外部右侧。
所述夹持装置包括弹簧13、伸缩杆14、夹板6和电动机，弹簧13通过销钉与伸缩杆14固定在一起，弹簧13和伸缩杆14的底部焊接在水浴箱2内侧；夹板6焊接在弹簧13和伸缩杆14的顶部；该夹持装置可以有效地固定容器，进行水浴，且由于夹持装置的伸缩范围大，也实现了水浴箱2可放置多种直径大小的容器。
在锅体1外部右侧设有控制面板，所述控制面板包括电子显示屏15、温度调控按钮18、温度警示灯16和液位警示灯17；控制面板与液位器3、温度传感器11相连，温度、液位信息显示于电子显示屏15。所述电子显示屏15位于控制面板正面且中上部位置；温度警示灯16和液位警17示灯安装于电子显示屏15正下方且位于控制面板的正中位置处；温控按钮18安装于温度警示灯16和液位警示灯17的正下方；通过控制面板可实现对水浴温度进行定温定点精确温控。
所述支撑装置包括圆形平台7、电机19、推杆8和套筒20。圆形平台7焊接在推杆8的顶部；推杆8置于套筒20中心轴线处；电机19连接推杆8，带动推杆8垂直升降；所述圆形平台7为不锈钢平台。支撑装置不仅方便了工作人员从水浴箱2中取出容器，同时也避免了在拿取过程中碰触到水浴箱2箱体发生烫伤。
本发明提供的用于棉针织物染色整理方法的装置工作原理如下：
电机19带动推杆8向上移动使圆形平台7露出恒温水浴箱2的上表面，将反应容器放置在圆形平台7上，再通过电机19将圆形平台7降入恒温水浴箱2中；夹持装置原始状态为两夹板6贴合状态，当支撑装置启动时，夹持装置通过伸缩杆14将夹板6分开使平台7通过，当平台7上平面降至夹板底端时，夹持装置通过弹簧13复位将容器固定。开启进水口5的电磁阀4，关闭出水口9的电磁阀10，水浴箱2开始加水；当液位过高，超过液位器3设定的高度，控制面板上的液位警示灯17亮起，电磁阀4自动关闭。调节温控按钮18设定水浴温度为45℃，加热装置12对水浴箱2进行加热，温度传感器11监测水浴温度到达设定温度时，使加热装置12断电进入保温阶段，保温时间为30分。需取出容器时，夹持装置通过伸缩杆14将夹板6拉离容器，支撑装置向上移动，方便工作人员取出容器。
在容器中配置生物抛光酶工作液pH为5，所述灭活处理过程为将棉针织物浸渍在生物抛光酶工作液中，将容器放入水浴箱2中进行升温、保温温度大于85℃的溶液中10-15分钟。
此外，在棉针织物完成抛光酶处理和染色整理步骤后还需要进行相关的测试，其中包括悬垂系数测试、减量率测试、抗起毛起球性能测试、顶破强力测试和得色量测试。
具体的，悬垂系数测试通过在采用本具体实施方式处理过的棉针织物上裁取5块直径为24cm的圆形试样，进行悬垂系数的测定。织物的悬垂系数是根据织物的悬垂程度得到的一个指数，悬垂程度是指织物在自重作用下，其自由边界下垂的程度。用悬垂系数F表示，即试样下垂部分的投影面积与其原面积之比的百分率。优选的，悬垂系数通过悬垂系数测定仪进行测定，悬垂系数测定仪包括一圆形夹持盘、一垂直光线投射装置和光电换算装置，圆形夹持盘和光电换算装置的投影面平行，垂直光线投射装置的光线投射方向与圆形夹持盘所在的面垂直，圆形夹持盘的直径为12mm。测定前需要将圆形试样的中心裁剪出一个直径为4mm的定位孔，用于固定在圆形夹持盘的中心位置。在圆形试样的圆周上标出A、B、C、D四个点，并且A、B、C、D四个点与圆心O的连线与圆形试样的经向和纬向呈45°角。其中圆形试样的经向和纬向相互垂直。在裁剪好圆形试样后，通过将试样放入标准大气中进行调湿。测定时将试样固定在圆形夹持盘上，开启垂直光线投射装置，通过光电换算装置计算投射的阴影的面积，根据面积计算出圆盘面积大小的试样的重量K，与试样相同大小的试样重量L，与投射的阴影的面积同等大小的试样的重量M，则悬垂系数F＝(M-K)/(L-K)。
减量率测试通过将原布及处理后试样放人全自动通风式快速恒温烘箱中，位于105℃烘至恒重。根据如下公式计算减量率：
减量率＝(Wo—W1)/Wo×100％
式中，Wo为抛光前试样质量；W1为抛光后试样质量。
起毛起球是因为面料表面起摩擦产生的，抗起毛起球性能测试即是针对面料这一性能做的相关测试。现有技术中的抗起毛起球性能测试方法包括计数法、计量法、样照对比法和坐标表示法。优选的，在本具体实施例中采用YG502型织物起毛起球仪，属于圆轨迹起球仪的一种，属于样照对比法抗起毛起球性能测试。其通过织物在软垫条件下，经尼龙刷摩擦规定次数后，在一定光照下与标准实物样品或其照片对比评级。具体的评定分级为：5级为不起球；4级为有少量起球；3级为中等数量起球；2级为严重起球。
顶破强力测试，其通过对试样进行顶破测试，并测定其顶破时的力的大小，来确定其顶破强力。在本具体实施例中，顶破强度测试通过HD026N电子织物强力仪进行测试，优选的，在进行测试之前需要将试样置于恒温恒湿室平衡24h。
得色量是判断织物染色性的一个重要指标，在本具体实施例中，优选的通过SF600PLUS—CT电脑测色配色仪对试样进行得色量测试，并且以传统工艺试样为参照试样。
采用本具体实施例进行染整过的棉针织物的悬垂系数、减量率、顶破强力和得色量均符合标准，分别为悬垂系数34.28％、减量率3.41％、顶破强力5.3123kg/cm2、白度98.3、起球等级5。
实施例2
本具体实施方式披露了一种棉针织物染色整理的方法，与实施例1的不同之处在于：所述抛光酶处理步骤中，所述生物抛光酶工作液中缓冲溶液的用量为1.5g/L，精练渗透剂的用量为4g/L。精炼渗透剂的组成及重量配比：脂肪醇聚氧乙烯醚30％，烷基聚氧乙烯醚20％，仲醇20％，水30％。
所述染色整理过程中对棉针织物进行煮漂后，在生物抛光酶工作液中加入元明粉的用量为80g/L，纯碱的用量为20g/L。
水浴装置中将实施例1中的夹持装置和支撑装置组合成图5所示改进的支撑装置，该支撑装置包括套筒20、电机19、推杆8和固定装置；所述固定装置由方形平台7和两块等腰梯形夹板21组成；所述梯形夹板的腰部位置一侧安装于方形平台相对两边，通过螺丝固定，另一侧梯形腰部位置正面相对；在方形平台7上无容器时，夹板21向外翻开处于放松状态，放入容器后夹板21从外向里翻转，扣住容器。该支撑装置可实现固定多种直径容器和便于取物的功能，而结构上更加集中，减少了占用水浴装置中的空间。
采用本具体实施例进行染整过的棉针织物的悬垂系数、减量率、顶破强力和得色量均符合标准，分别为悬垂系数42.18％、减量率6.22％、顶破强力4.6788kg/cm2、白度102.3、起球等级4。
实施例3
本具体实施方式披露了一种棉针织物染色整理的方法，与实施例1的不同之处在于：所述抛光酶处理步骤中，所述生物抛光酶工作液中缓冲溶液的用量为1.4g/L，精练渗透剂的用量为4g/L。精炼渗透剂的组成及重量配比：脂肪醇聚氧乙烯醚25％，烷基聚氧乙烯醚18％，仲醇18％，水39％。
所述染色整理过程中对棉针织物进行煮漂后，在生物抛光酶工作液中加入元明粉的用量为60g/L，纯碱的用量为15g/L。
采用本具体实施例进行染整过的棉针织物的悬垂系数、减量率、顶破强力和得色量均符合标准，分别为悬垂系数36.47％、减量率4.23％、顶破强力4.8434kg/cm2、白度101.2、起球等级5。
表1为测试系数对照表
通过表1对三个实施例可知，在实施例1的情况下棉针织物的悬垂系数、减量率、顶破强力和得色量均优于实施例2和实施例3，起球系数达到5等级，可得出实施例1的方案为最优方案，即缓冲溶液的用量为1.3g/L，精练渗透剂的用量为3g/L；精炼渗透剂的组成及重量配比：脂肪醇聚氧乙烯醚20％，烷基聚氧乙烯醚18％，仲醇15％，水47％；所述染色整理处理中元明粉的用量为40g/L，纯碱的用量为10g/L。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种棉针织物染色整理方法，该方法包括步骤如下：
抛光酶灭活处理：将棉针织物浸渍生物抛光酶工作液中进行先升温后保温，取出棉针织物，进行灭活处理；
染色整理处理：棉针织物经煮漂后，在生物抛光酶工作液中加入染料、元明粉和纯碱，进行生物酶抛光、染色同浴处理；
其特征在于，所述生物抛光酶工作液成分包括缓冲液、精炼渗透剂和水，所述缓冲溶液的用量为1.3-1.5g/L，精练渗透剂的用量为3-4g/L；所述染色整理处理中元明粉的用量为40-80g/L，纯碱的用量为10-20g/L。
2.根据权利要求1所述的一种棉针织物染色整理方法，其特征在于，所述生物抛光酶为复合生物抛光酶，组分及重量配比为：纤维素酶3.4％，硫酸钠10g/L，甘露醇6g/L，C16-18醇聚氧乙烯醚2g/L，硝酸盐4g/L。
3.根据权利要求1所述的一种棉针织物染色整理方法，其特征在于，所述精炼渗透剂的组成及重量配比：脂肪醇聚氧乙烯醚20-30％，烷基聚氧乙烯醚15-20％，仲醇15-20％，余量水。
4.根据权利要求1所述的一种棉针织物染色整理方法，其特征在于，所述精炼渗透剂的组成及重量配比：脂肪醇聚氧乙烯醚20％，烷基聚氧乙烯醚18％，仲醇15％，水47％。
5.一种用于权利要求1所述的棉针织物染色整理方法的水浴装置，包括：锅体(1)和设置于锅内的独立恒温水浴单元，其特征在于，所述锅体(1)与恒温水浴单元存在夹层；所述恒温水浴单元包括方形水浴箱(2)、夹持装置、支撑装置、加热装置(12)和控制面板；所述夹持装置安装于水浴箱(2)箱体内侧相对两边的正中间部分；所述支撑装置安装于水浴箱(2)正中间底部；所述加热装置(12)安装于锅体(1)和水浴箱(2)底部夹层中；所述控制面板安装于锅体(1)外部右侧。
6.根据权利要求5所述的一种用于棉针织物染色整理方法的水浴装置，其特征在于，所述夹持装置包括弹簧(13)、伸缩杆(14)、夹板(6)和电动机；所述弹簧(13)通过销钉与伸缩杆(14)固定在一起，弹簧(13)和伸缩杆(14)的底部焊接在水浴箱(2)内侧；所述夹板(6)焊接在弹簧(13)和伸缩杆(14)的顶部。
7.根据权利要求5所述的一种用于棉针织物染色整理方法的水浴装置，其特征在于，所述控制面板包括电子显示屏(15)、温度调控按钮(18)、温度警示灯(16)和液位警示灯(17)；所述水浴箱(2)中还包括液位器(3)和温度传感器(11)，控制面板与液位器(3)、温度传感器(11)相连，温度、液位信息显示于电子显示屏(15)。
8.根据权利要求5所述的一种用于棉针织物染色整理方法的水浴装置，其特征在于，所述电子显示屏(15)位于控制面板正面且中上部位置；温度警示灯(16)和液位警示灯(17)安装于电子显示屏(15)正下方且位于控制面板的正中位置处；温控按钮(18)安装于温度警示灯(16)和液位警示灯(17)的正下方。
9.根据权利要求8所述的一种用于棉针织物染色整理方法的水浴装置，其特征在于，所述支撑装置包括圆形平台(7)、推杆(8)、套筒(20)和电机(19)；所述圆形平台(7)焊接在推杆(8)的顶部；所述推杆(8)置于套筒(20)中心轴线处；所述电机(19)连接推杆(8)，带动推杆(8)垂直升降。
10.根据权利要求9所述的一种用于棉针织物染色整理方法的水浴装置，其特征在于，所述圆形平台(7)为不锈钢平台。
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