CN106757924A - 牛仔纱线活性染料冷轧蒸连续染色设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种牛仔纱线活性染料冷轧蒸连续染色设备，包括由前至后依次排列的经轴架、浸轧染料装置、汽蒸固色装置、皂洗装置、酸洗装置、柔软固色装置、轧水烘干装置和染色后处理装置，浸轧染料装置包括染槽、活性染料储槽、固色助剂储槽、轧辊装置和冷却装置，配制好的活性染料存储在活性染料储槽内，固色助剂存储在固色助剂储槽内，活性染料储槽、固色助剂储槽内的活性染料和固色助剂通过在线混合机构在线混合并加入染槽，冷却装置保证染槽内的染液处于设定的轧染温度。本发明的有益效果是：本染色设备成功解决了在连续式染色过程中活性染料水解、棉花拒水等问题，实现了牛仔活性染料染色的连续化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种牛仔纱线活性染料冷轧蒸连续染色设备。
背景技术
目前牛仔纱线一步法染色或球经染色都采用靛蓝连续染色工艺，这种染色工艺成本低，质量稳定，制成的服装具有洗一次旧一次的功能，但是洗涤时会发生褪色，不能和其他衣物一起洗涤，因此靛蓝染色的牛仔面料虽然深受消费者喜欢，但洗涤麻烦，逐渐有被活性染色牛仔面料取代的趋势。
现有的牛仔活性染料染色都采用间隙式染色，染色效率低，成本高，而且存在缸差条花的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种牛仔纱线活性染料冷轧蒸连续染色设备，实现牛仔纱线的活性染料染色的连线式生产。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种牛仔纱线活性染料冷轧蒸连续染色设备，包括由前至后依次排列的经轴架、浸轧染料装置、汽蒸固色装置、皂洗装置、酸洗装置、柔软固色装置、轧水烘干装置和染色后处理装置，染色后处理装置为上浆落轴装置或制筒装置，经轴架上的纱线在各装置中依次连续传输，在浸轧染料装置中进行活性染料的浸轧，在汽蒸固色装置中通过高温饱和蒸汽完成染料上染和固色，在皂洗装置中进行浸轧皂洗，用于去除浮色和助剂，在酸洗装置中进行酸洗，中和纤维上残留的碱液，在柔软固色装置中进行柔软固色，在轧水烘干装置中烘干，根据最终纱线用途，烘干后的纱线通过上浆落轴装置上浆、上蜡、落轴，或通过制筒装置制筒，完成牛仔纱线的活性染料染色，浸轧染料装置包括染槽、活性染料储槽、固色助剂储槽、轧辊装置和冷却装置，轧辊机构设置在染槽内，活性染料和固色助剂分开配制，活性染料配制时添加渗透助剂，配制好的活性染料存储在活性染料储槽内，固色助剂存储在固色助剂储槽内，活性染料储槽、固色助剂储槽内的活性染料和固色助剂通过在线混合机构在线混合并加入染槽，冷却装置保证染槽内的染液处于设定的轧染温度。
进一步限定，冷却装置为水冷却装置，染槽为带夹层的染槽，包括内层和外层，在内层和外层之间为夹层，冷却装置将冷却水在染槽的夹层中循环，对内层中染液进行冷却，保证染槽内的染液处于设定的轧染温度。
进一步限定，在线混合机构包括连接活性染料储槽、固色助剂储槽的比例泵，连接活性染料储槽和固色助剂储槽的比例泵将活性染料储槽、固色助剂储槽内的活性染料和固色助剂进行在线混合为染液并加入染槽。
进一步限定，轧辊装置包括上轧辊组和下轧辊组，上轧辊组内的上轧辊和下轧辊组内的下轧辊在轧辊驱动器的驱动下彼此相对挤压，对上轧辊和下轧辊之间的纱线施加挤压力。
更进一步限定，上轧辊组和下轧辊组上下分层并交错设置，每两个相邻的下轧辊之间的上方具有一个上轧辊，纱线按照先下轧辊后上轧辊的顺序由后向前依次绕过各个轧辊，每个上轧辊与其下方两个相邻的下轧辊之间都对纱线形成挤压。
进一步限定，汽蒸固色装置包括汽蒸固色箱体和饱和蒸汽发生水槽，在汽蒸固色箱体内部箱顶板上附加保温层或加热层，通入汽蒸固色箱体内的蒸汽首先通入饱和蒸汽发生水槽的水中，在饱和蒸汽发生水槽的水面上排出的即为饱和蒸汽，该饱和蒸汽通入汽蒸固色箱体内用于汽蒸固色。
进一步限定，汽蒸固色箱体内的饱和蒸汽的温度为100～102度，汽蒸固色时间为5～6分钟。
进一步限定，皂洗装置包括多个皂洗槽装置，纱线依次通过各个皂洗槽装置进行反复浸轧皂洗，纱线在酸洗装置的酸洗槽装置中进行酸洗，酸洗槽装置和皂洗槽装置依次连通，酸洗槽装置内的液体向向后倒流直至第一个皂洗槽装置，并在该第一个皂洗槽装置排出。
进一步限定，染槽采用小容积染槽，染槽的容积保证染液更新周期在8～15分钟。
本发明的有益效果是：本染色设备成功解决了在连续式染色过程中活性染料水解、棉花拒水等问题，实现了牛仔活性染料染色的连续化生产，产品质量完全达到了不退色牛仔的要求；同时生产效率大大提高，降低了活性染料染色的成本，成本仅需3000元/吨左右，其水、电、汽等能源、资源的消耗、环境污染也幅度下降，污水排放量仅为筒子纱染色的10％。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；
图1为本发明的连续染色部分的结构示意图；
图2为本发明的与该连续染色部分连接进行连续生产的染色后处理部分的结构示意图；
图3为本发明的浸轧染料装置的局部结构示意图；
图4为本发明的汽蒸固色装置的结构示意图；
图中，1.浸轧染料装置，1-1.上轧辊，1-2.下轧辊，2.汽蒸固色装置，2-1.汽蒸固色箱体，2-2.饱和蒸汽发生水槽，2-3.保温层或加热层，3.皂洗装置，4.酸洗装置，5.柔软固色装置，6.轧水烘干装置，7.浆槽，8.浆纱烘房，9.储纱架，10.牵引轧车，11.上蜡装置，12.干分纱装置，13.卷绕车头。
具体实施方式
一种牛仔纱线活性染料冷轧蒸连续染色设备，包括由前至后依次排列的经轴架、浸轧染料装置1、汽蒸固色装置2、皂洗装置3、酸洗装置4、柔软固色装置5、轧水烘干装置6和染色后处理装置，染色后处理装置为上浆落轴装置或制筒装置。
经轴架上的纱线在各装置中依次连续传输，在浸轧染料装置1中进行活性染料的浸轧，在汽蒸固色装置2中通过高温饱和蒸汽完成染料上染和固色，在皂洗装置3中进行浸轧皂洗，用于去除浮色和助剂，在酸洗装置4中进行酸洗，中和纤维上残留的碱液，使纤维的PH为6～7，在柔软固色装置5中进行柔软固色，在轧水烘干装置6中烘干，根据最终纱线用途，烘干后的纱线通过上浆落轴装置上浆、上蜡、落轴，或通过制筒装置制筒，完成牛仔纱线的活性染料染色。
浸轧染料装置1包括染槽、活性染料储槽、固色助剂储槽、轧辊装置和冷却装置，轧辊机构设置在染槽内，活性染料和固色助剂分开配制，活性染料配制时添加渗透助剂，配制好的活性染料存储在活性染料储槽内，固色助剂存储在固色助剂储槽内，活性染料储槽、固色助剂储槽内的活性染料和固色助剂通过在线混合机构在线混合并加入染槽，冷却装置保证染槽内的染液处于设定的轧染温度。
染槽采用小容积染槽，染槽的容积保证染液更新周期在8～15分钟。
冷却装置为水冷却装置，染槽为带夹层的染槽，包括内层和外层，在内层和外层之间为夹层，冷却装置将冷却水在染槽的夹层中循环，对内层中染液进行冷却，保证染槽内的染液处于设定的轧染温度。
在线混合机构包括连接活性染料储槽、固色助剂储槽的比例泵，连接活性染料储槽和固色助剂储槽的比例泵将活性染料储槽、固色助剂储槽内的活性染料和固色助剂进行在线混合为染液并加入染槽。
轧辊装置包括上轧辊组和下轧辊组，上轧辊组内的上轧辊1-1和下轧辊组内的下轧辊1-2在轧辊驱动器的驱动下彼此相对挤压，对上轧辊1-1和下轧辊1-2之间的纱线施加挤压力。
本方案的浸轧染料的时间很短，通过多组轧辊多次挤压轧染，可以借助机械压力的辅助使染液更快、更匀渗透到牛仔纱线的内部，为实现在小容积染槽内依靠更少的轧辊对牛仔纱线实现更多次的挤压轧染，优选方案为：上轧辊组和下轧辊组上下分层并交错设置，每两个相邻的下轧辊1-2之间的上方具有一个上轧辊1-1，纱线按照先下轧辊1-2后上轧辊1-1的顺序由后向前依次绕过各个轧辊，每个上轧辊1-1与其下方两个相邻的下轧辊1-2之间都对纱线形成挤压，如图3所示。
如图4所示，汽蒸固色装置2包括汽蒸固色箱体2-1和饱和蒸汽发生水槽2-2，在汽蒸固色箱体2-1的内部箱顶板上附加保温层或加热层2-3，通入汽蒸固色箱体2-1内的蒸汽首先通入饱和蒸汽发生水槽2-2的水中，在饱和蒸汽发生水槽2-2的水面上排出的即为饱和蒸汽，该饱和蒸汽通入汽蒸固色箱体2-1内用于汽蒸固色。蒸汽发生水槽保证了汽蒸固色箱体2-1内都为饱和蒸汽，在汽蒸固色箱体2-1的内部箱顶板上附加的保温层或加热层2-3保证了饱和蒸汽不会在汽蒸固色箱体2-1的内部箱顶板上凝结，并滴落在牛仔纱线上。
汽蒸固色箱体2-1内的饱和蒸汽的温度为100～102度，汽蒸固色时间为5～6分钟。现有的间隙式染色工艺中的汽蒸固色在2分钟内完成，而且采用非饱和蒸汽，无法满足本设备的汽蒸固色质量要求。
皂洗装置3包括多个皂洗槽装置，纱线依次通过各个皂洗槽装置进行反复浸轧皂洗，纱线在酸洗装置4的酸洗槽装置中进行酸洗，酸洗槽装置和皂洗槽装置依次连通，酸洗槽装置内的液体向向后倒流直至第一个皂洗槽装置，并在该第一个皂洗槽装置排出。更优选注入酸洗槽装置的酸液的PH为4～5，完成酸洗的纱线在进入柔软固色槽装置之前，通过酸洗槽上方的喷淋装置喷出的清水淋冲干净，淋冲下来的水进入酸洗槽。
本设备采用冷轧蒸连续染色工艺，借助染色助剂和染色机械协调配合，待染色的纱线不经煮漂工艺可直接染色，同时为了防止活性染料在染槽内水解，浸轧染料装置1的染槽与普通染槽完全不同，采用了小容积染槽以保证染液更新周期在8～15分钟，同时借助优选设计的轧辊装置使染液更快、更匀渗透到牛仔纱线的内部。
如图1和2所示的设备为在本发明的创新方案的思路下的一个优选实施例，在附图1中省略了经轴架。
该设备的经轴架上的待染色的纱线通过牵引轧车10牵引至染槽，在染槽内通过轧辊装置进行多次挤压轧染后通过染槽上方轧车轧液，随后纱线进入汽蒸固色箱体2-1内进行汽蒸固色，纱线从汽蒸固色箱体2-1内输出后，通过牵引轧车10进行牵引依次进入6个皂洗槽装置、1个酸洗槽装置和1个柔软固色槽装置进行皂洗、酸洗和柔软固色，每个皂洗槽装置和酸洗槽装置的皂洗槽和酸洗槽的上方各配套一个轧车进行轧液，完成酸洗的纱线在进入柔软固色槽装置之前，通过酸洗槽装置的酸洗槽上方的喷淋装置喷出的清水淋冲干净，柔软固色槽装置内导出的纱线通过柔软固色槽装置的柔软固色槽上方的高效轧车轧液后进入作为烘干设备的染色烘房烘干，烘干后的纱线依次通过浆槽7、浆纱烘房8、储纱架9、牵引轧车10、上蜡装置11、干分纱装置12和卷绕车头13进行上浆、上蜡、落轴。根据最终纱线用途，烘干后的纱线还可以通过制筒装置制筒。轧车扎下的水分和淋冲下来的水流入各自下方的槽体内。
上述牛仔纱线活性染料冷轧蒸连续染色设备所采用的活性染料连续冷轧蒸染色工艺，包括如下工艺步骤：1.浸轧染料；2.汽蒸固色；3.皂洗；4.酸洗；5.柔软固色；6.轧水烘干。
牛仔纱线通过连续输送的方式依次进行浸轧染料、汽蒸固色、皂洗、酸洗、柔软固色和轧水烘干。
浸轧染料步骤为本连续染色工艺的核心工序，既要保证活性染料不水解，又要保证活性染料能在较短时间内充分渗透。
在浸轧染料步骤中，活性染料和固色助剂分开配制，活性染料配制时添加渗透助剂，以确保染料溶解、稳定和渗透性能，配制好的活性染料和固色助剂在线混合并加入染槽，染槽内染液的温度控制在0～10度，浸轧染料的时间为4～8秒，染槽采用小容积染槽，保证染液更新周期在8～15分钟，缝合体、纱线或织物通过染槽内的多组轧辊多次挤压轧染，进行染液浸轧，轧余率80％±5％，渗透助剂优选耐盐耐碱渗透助剂，添加量可参考渗透助剂的产品使用说明及所染纤维的种类，按需进行添加。
活性染料和固色助剂混合后会发生水解，通过分开配制、在线混合避免了染液在浸轧前发生水解。
本方案的浸轧染料的时间仅为4～8秒，通过多组轧辊多次挤压轧染，可以借助机械压力的辅助使染液更快、更匀渗透到牛仔纱线的内部。
为减缓染色在染槽内的水解速度，染槽底部增加冷却装置，使染槽内染液的温度控制在0～10度。
在汽蒸固色步骤中，通过高温饱和蒸汽完成染料上染和固色；优选，在汽蒸固色步骤中，高温饱和蒸汽的温度为100～102度，汽蒸固色时间为5～6分钟。
进过染色和汽蒸固色后的牛仔纱线上有未上染的染料及助剂，在皂洗步骤中，在皂洗槽装置内通过皂洗液进行浸轧皂洗，用于去除浮色和助剂；优选，在皂洗步骤中，采用多个皂洗槽装置反复浸轧皂洗，牛仔纱线依次通过各个皂洗槽装置，皂洗温度条件为80～90度。在附图1中的具体设备中，皂洗槽的数量为6个，在皂洗槽内的高温条件下，残留的染料和助剂全部被去除。
在酸洗步骤中，在酸洗槽内通过酸洗中和纤维上残留的碱液，使纤维的PH为6～7，温度条件为常温；优选，在皂洗步骤和酸洗步骤中，通过倒流的方式将酸洗槽装置内的液体向后倒流直至第一个皂洗槽装置，并在该第一个皂洗槽装置排出。酸洗槽装置内的酸液在倒流过程中中和皂洗槽内的碱性成分，提高酸液的利用率，降低排放量。
在柔软固色步骤中，在柔软固色槽装置内进行柔软固色；优选，柔软固色步骤中，在柔软固色槽装置内通过添加柔软固色助剂进行柔软固色，柔软固色温度条件为55～65度。优选，在柔软固色槽装置还添加有渗透助剂，使牛仔纱线具有较好的毛细管效应，并结合轧水烘干步骤通过高效轧车进行轧液，使轧余率不高于70％，保证纤维最后的轧余率在70％以下，直接影响该连续轧染的车速，最终影响生产效率。
在轧水烘干步骤中，首先通过轧车轧除缝合体的水分，然后通过烘干设备烘干。在烘干设备安装测湿仪，在线检测染色棉花回潮率达8％-8.5％。
Claims (9)
1.一种牛仔纱线活性染料冷轧蒸连续染色设备，其特征是：包括由前至后依次排列的经轴架、浸轧染料装置、汽蒸固色装置、皂洗装置、酸洗装置、柔软固色装置、轧水烘干装置和染色后处理装置，染色后处理装置为上浆落轴装置或制筒装置，
经轴架上的纱线在各装置中依次连续传输，在浸轧染料装置中进行活性染料的浸轧，在汽蒸固色装置中通过高温饱和蒸汽完成染料上染和固色，在皂洗装置中进行浸轧皂洗，用于去除浮色和助剂，在酸洗装置中进行酸洗，中和纤维上残留的碱液，在柔软固色装置中进行柔软固色，在轧水烘干装置中烘干，根据最终纱线用途，烘干后的纱线通过上浆落轴装置上浆、上蜡、落轴，或通过制筒装置制筒，完成牛仔纱线的活性染料染色，
浸轧染料装置包括染槽、活性染料储槽、固色助剂储槽、轧辊装置和冷却装置，轧辊机构设置在染槽内，活性染料和固色助剂分开配制，活性染料配制时添加渗透助剂，配制好的活性染料存储在活性染料储槽内，固色助剂存储在固色助剂储槽内，活性染料储槽、固色助剂储槽内的活性染料和固色助剂通过在线混合机构在线混合并加入染槽，冷却装置保证染槽内的染液处于设定的轧染温度。
2.根据权利要求1所述的牛仔纱线活性染料冷轧蒸连续染色设备，其特征是：所述的冷却装置为水冷却装置，染槽为带夹层的染槽，包括内层和外层，在内层和外层之间为夹层，冷却装置将冷却水在染槽的夹层中循环，对内层中染液进行冷却，保证染槽内的染液处于设定的轧染温度。
3.根据权利要求1所述的牛仔纱线活性染料冷轧蒸连续染色设备，其特征是：所述的在线混合机构包括连接活性染料储槽、固色助剂储槽的比例泵，连接活性染料储槽和固色助剂储槽的比例泵将活性染料储槽、固色助剂储槽内的活性染料和固色助剂进行在线混合为染液并加入染槽。
4.根据权利要求1所述的牛仔纱线活性染料冷轧蒸连续染色设备，其特征是：所述的轧辊装置包括上轧辊组和下轧辊组，上轧辊组内的上轧辊和下轧辊组内的下轧辊在轧辊驱动器的驱动下彼此相对挤压，对上轧辊和下轧辊之间的纱线施加挤压力。
5.根据权利要求4所述的牛仔纱线活性染料冷轧蒸连续染色设备，其特征是：所述的上轧辊组和下轧辊组上下分层并交错设置，每两个相邻的下轧辊之间的上方具有一个上轧辊，纱线按照先下轧辊后上轧辊的顺序由后向前依次绕过各个轧辊，每个上轧辊与其下方两个相邻的下轧辊之间都对纱线形成挤压。
6.根据权利要求1所述的牛仔纱线活性染料冷轧蒸连续染色设备，其特征是：所述的汽蒸固色装置包括汽蒸固色箱体和饱和蒸汽发生水槽，在汽蒸固色箱体内部箱顶板上附加保温层或加热层，通入汽蒸固色箱体内的蒸汽首先通入饱和蒸汽发生水槽的水中，在饱和蒸汽发生水槽的水面上排出的即为饱和蒸汽，该饱和蒸汽通入汽蒸固色箱体内用于汽蒸固色。
7.根据权利要求1所述的牛仔纱线活性染料冷轧蒸连续染色设备，其特征是：所述的汽蒸固色箱体内的饱和蒸汽的温度为100～102度，汽蒸固色时间为5～6分钟。
8.根据权利要求1所述的牛仔纱线活性染料冷轧蒸连续染色设备，其特征是：所述的皂洗装置包括多个皂洗槽装置，纱线依次通过各个皂洗槽装置进行反复浸轧皂洗，纱线在酸洗装置的酸洗槽装置中进行酸洗，酸洗槽装置和皂洗槽装置依次连通，酸洗槽装置内的液体向向后倒流直至第一个皂洗槽装置，并在该第一个皂洗槽装置排出。
9.根据权利要求1所述的牛仔纱线活性染料冷轧蒸连续染色设备，其特征是：所述的染槽采用小容积染槽，染槽的容积保证染液更新周期在8～15分钟。
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