CN107059284B - 一种棉条靛蓝连续染色装置及染色方法 - Google Patents

一种棉条靛蓝连续染色装置及染色方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种棉条靛蓝连续染色装置，包括依次设置的前处理装置、染色装置和后处理装置；前处理装置包括依次设置的原棉喂入装置、开松棍、分梳辊、收集制条装置、棉条润湿装置、煮练槽、煮练旋转滚筒、一对压液辊A。将棉条制备、棉条煮练、棉条染色、水洗烘干工艺有效集成在一起，避免了现有技术在棉条加工生产过程中意外牵伸产生不匀和断头现象，实现靛蓝牛仔高效短流程生产。本发明还公开了利用该染色装置进行染色的方法。

Description

一种棉条靛蓝连续染色装置及染色方法
技术领域
本发明属于纺织技术领域，涉及一种棉条靛蓝连续染色装置，本发明还涉及利用该染色装置进行染色的方法。
背景技术
传统靛蓝牛仔织物制备方法有经纱染色交织、织物染色、散纤维染色等三种工艺技术，其中经纱染色方法包括经轴多染槽染浆联合工艺、经轴单染槽环状染色工艺(或卷染上浆工艺)、球经整经绳状染色工艺。上述方法中各存在优缺点，经纱染色法采用多根经纱平行排列连续多次浸轧染色方式，工艺路径较长，设备和工艺控制要求较高，设备占地面积大，效率较低，成本较高。织物染色可以采用多种染色设备，效率高，成本低，但由于该方法为经纬纱同时染色，无法形成牛仔织物的色织效果。散纤维染色可以实现最大的灵活加工方式，但由于靛蓝染料染色的原理限制，染色过程中需要多次进行还原-氧化作用，导致散纤维染色过程出现纤维堆积结块等原因，染色过程繁琐以及染色不均匀等问题。因此，将经纱染色和散纤维的特征进行有效结合，采用棉条连续染色工艺技术，可实现靛蓝染色的各种素色和混合色的牛仔织物的染色加工。
发明内容
本发明的目的是提供一种棉条靛蓝连续染色装置，将棉条制备、棉条煮练、棉条染色、水洗烘干工艺有效集成在一起，避免了现有技术在棉条加工生产过程中意外牵伸产生不匀和断头现象，实现靛蓝牛仔高效短流程生产。
本发明所采用的技术方案是，一种棉条靛蓝连续染色装置，其特征在于，包括依次设置的前处理装置、染色装置和后处理装置，前处理装置包括依次设置的原棉喂入装置、开松辊、分梳辊、收集制条装置、棉条润湿装置、煮练槽、煮练旋转滚筒、一对压液辊A，煮练槽中设置有煮练旋转滚筒，煮练旋转滚筒用以螺旋缠绕棉条使得棉条在煮练槽中进行煮练处理，染色装置包括依次设置的染色槽、染液压液槽和水洗槽，染色槽中设置有染色旋转网眼滚筒组，染色槽中还设置有染液补液管、染液排液管和液位仪，染色旋转网眼滚筒组的上方设置有一个空气吸风口，染色旋转网眼滚筒组由棉条旋绕支撑滚筒、压液滚筒组成，棉条旋绕支撑滚筒用以螺旋缠绕棉条使得棉条在染色槽中进行染色处理。
本发明的特点还在于，
开松辊设置在原棉喂入装置的出口处，收集制条装置后方为棉条润湿装置。
煮练槽中设置有补液管通入补液槽中，补液管上设置有补液泵A，一对压液辊A位于压液槽中，压液槽下方设置有排液管，排液管通入补液槽中。
煮练旋转滚筒和染色旋转网眼滚筒组为表面刻有网眼形状的不锈钢网。
染液压液槽中设置有两对压液辊B，水洗槽中设置有滚筒，滚筒的上方设置有喷头淋雨装置，水洗槽的底部设置有水洗槽排液管。
后处理装置包括依次设置的烘干箱和棉条收集圈条装置，烘干箱外部设置有两组压辊，烘干箱内部设置有三组压辊。
原棉喂入装置、开松辊、分梳辊、收集制条装置、棉条润湿槽通过电机A带动齿轮箱组驱动；煮练旋转滚筒、压液辊A通过电机B驱动；染色旋转网眼滚筒组、压液辊B通过电机C驱动；喷头淋雨装置中滚筒由电机D驱动；棉条收集圈条装置通过电机E驱动。
煮练槽的煮练剂浓度由碱浓度计监控；并通过补液泵A从补液槽向煮练槽中补充煮练剂。染色槽中染液浓度由浓度计监控，染液位置高度由液位仪监控，并通过补液泵B补充染色液。
本发明的另一技术方案是，一种利用棉条靛蓝连续染色装置进行染色的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1，原棉从原棉喂入装置均匀喂入，经开松辊和分梳辊开松梳理，除去原棉中的杂质和短纤维，由收集制条装置剥离并集束成条；
步骤2，棉条在棉条润湿装置中初步润湿，然后螺旋缠绕在煮练旋转滚筒上，使棉条浸没于煮练槽煮练液中进行煮练处理后，经一对压液辊A充分压液；
步骤3，经步骤2处理后的棉条进入染色装置，即将棉条喂入染色旋转网眼滚筒组，并使棉条螺旋缠绕在棉条旋绕支撑滚筒上，在染色槽中，当棉条旋绕支撑滚筒上下部分棉条浸没于染液中进行吸附染液，棉条经压液滚筒挤压排除棉条中多余染液后、棉条旋转到上半部分时，在空气吸风口负压作用下，染色棉条充分与空气中的氧气接触并进行氧化固色，并通过棉条螺旋缠绕圈数实现多次染色过程；
步骤4，染色完成的棉条将压液辊B初步将染液挤压后喂入水洗槽中，在喷头淋雨装置反复淋洗后，经五对压辊挤压，除去棉条中棉纤维表面的浮色，经烘干箱干燥处理，棉条收集圈条装置将染色棉条收集棉条桶中。
本发明的有益效果是，(1)将棉条制备、棉条煮练、棉条染色、水洗烘干工艺集成形成棉条连续靛蓝染色生产线，实现牛仔织物高效短流程生产；(2)采用将棉条贴服于网眼旋绕滚筒进行煮练和染色，大幅度减小生产过程中意外牵伸张力影响，有效避免意外牵伸产生不匀和断头现象，保证生产加工质量；(3)采用棉条缠绕旋绕滚筒的染色方式，可通过缠绕圈数调整染色次数，进而控制染色深度，设备占地面积和长度小，生产灵活性高、生产成本低。
附图说明
图1是本发明棉条靛蓝连续染色装置的总体结构示意图；
图2是棉条靛蓝连续染色装置总体结构俯视图；
图3是棉条靛蓝连续染色装置中的染色旋转网眼滚筒组结构的示意图。
图中，1.原棉喂入装置，2.开松辊，3.分梳辊，4.收集制条装置，5.棉条润湿装置，6.煮练槽，6-1.补液管，7.煮练旋转滚筒，8.压液辊A，8-1.压液槽，8-2.排液管，9.染色槽，10.染色旋转网眼滚筒组，10-1.棉条旋绕支撑滚筒、10-2.压液滚筒，11.空气吸风口，12.压液辊B，13.水洗槽，13-1.滚筒，13-2.水洗槽排液管，14.喷头淋雨装置，15.压辊，16.烘干箱，17.棉条收集圈条装置，18.电机A，19.齿轮箱组，20.电机B，21.电机C，22.电机D，23.电机E，24.碱浓度计，25.补液泵A，26.补液槽，27.浓度计，28.液位仪，29.补液泵B。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
一种棉条靛蓝连续染色装置，如图1所示，包括依次设置的前处理装置、染色装置和后处理装置。
前处理装置包括依次设置的原棉喂入装置1、开松辊2、分梳辊3、收集制条装置4、棉条润湿装置5、煮练槽6、煮练旋转滚筒7、压液辊A8，开松辊2设置在原棉喂入装置1的出口处，收集制条装置4后方为棉条润湿装置5，煮练槽6中设置有煮练旋转滚筒7，煮练旋转滚筒7用以螺旋缠绕棉条使得棉条在煮练槽6中进行煮练处理，煮练槽6中设置有补液管6-1通入补液槽26中，补液管6-1上设置有补液泵A25，一对压液辊A8位于压液槽8-1中，压液槽8-1下方设置有排液管8-2，排液管6-2通入补液槽26中；
染色装置包括依次设置的染色槽9、染液压液槽和水洗槽13，染色槽9中设置有染色旋转网眼滚筒组10，染色槽9中还设置有染液补液管9-1、染液排液管9-2和液位仪28，染色旋转网眼滚筒组10的上方设置有一个空气吸风口11，染色旋转网眼滚筒组10由棉条旋绕支撑滚筒10-1、压液滚筒10-2组成，棉条旋绕支撑滚筒10-1用以螺旋缠绕棉条使得棉条在染色槽9中进行染色处理，
染液压液槽12中设置有两对压液辊B12，水洗槽13中设置有滚筒13-1，滚筒13-1的上方设置有喷头淋雨装置14，水洗槽13的底部设置有水洗槽排液管13-2，
后处理装置包括依次设置的烘干箱16和棉条收集圈条装置17，烘干箱外部设置有两组压辊15，烘干箱16内部设置有三组压辊15。
煮练旋转滚筒7和染色旋转网眼滚筒组10为表面刻有网眼形状的不锈钢网。
本装置的工作过程为，原棉从原棉喂入装置1均匀喂入，经开松辊2和分梳辊3开松梳理，除去原棉中的杂质和短纤维，由收集制条装置4剥离并集束成条；棉条在棉条润湿装置5中初步润湿，然后螺旋缠绕在煮练旋转滚筒7上，使棉条浸没于煮练槽6煮练液中进行煮练处理后，经一对压液辊A8充分压液，然后进入染色装置，即将棉条喂入染色旋转网眼滚筒组10，并使棉条螺旋缠绕在棉条旋绕支撑滚筒10-1上，在染色槽9中，当棉条旋绕支撑滚筒10-1上下部分棉条浸没于染液中进行吸附染液，棉条经压液滚筒10-2挤压排除棉条中多余染液后、棉条旋转到上半部分时，在空气吸风口11负压作用下，染色棉条充分与空气中的氧气接触并进行氧化固色，并通过棉条螺旋缠绕圈数实现多次染色过程；染色完成的棉条经压辊初步将染液挤压后喂入水洗槽13中，在喷头淋雨装置14反复淋洗后，经五对压辊15挤压，除去棉条中棉纤维表面的浮色，经烘干箱16干燥处理，棉条收集圈条装置17将染色棉条收集棉条桶中。
其中，原棉喂入装置1、开松辊2、分梳辊3、收集制条装置4、棉条润湿槽5通过电机A18带动齿轮箱组19驱动；煮练旋转滚筒7、压液辊A8通过电机B20驱动；染色旋转网眼滚筒组10、压液辊B12通过电机C21驱动；喷头淋雨装置14中滚筒由电机D22驱动；棉条收集圈条装置17通过电机E23驱动；电机A18、齿轮箱组19、电机B20、电机C21、电机D22、电机E23通过电控装置控制管理进行联动；煮练槽6的煮练剂浓度由碱浓度计24监控；并通过补液泵A25从补液槽26向煮练槽6中补充煮练剂。染色槽9中染液浓度由浓度计27监控，染液位置高度由液位仪28监控，并通过补液泵B29补充染色液。
煮练旋转滚筒7和染色旋转网眼滚筒组10为具有网眼形状的不锈钢，所用不锈钢为302、304、304L、304H、316、316L、309、310S中的一种，首选304牌号不锈钢；网眼孔的排列方式错排45°。网眼孔形状为圆孔、方孔、长方孔、一字孔、三角孔、六角孔、鱼鳞孔、半圆孔中一种，煮练旋转滚筒首选圆孔，染色旋转网眼滚筒组首选长方孔，网眼面积占总面积85％。
煮练旋转滚筒7直径按下述公式计算：D＝vt/4πN，式中：D为棉条旋绕支撑滚筒10-1的直径，v为棉条线速度，t为煮练时间，N为棉条旋绕圈数。煮练旋转滚筒7直径优选50-70cm，煮练旋转滚筒7长度优选100cm。
染色旋转网眼滚筒组10中棉条旋绕支撑滚筒10-1的直径按下述公式计算：D＝vt/4π,式中：D为棉条旋绕支撑滚筒10-1的直径，v为棉条线速度，t为染色时间棉条浸渍染液时间和氧化固色时间之和)，棉条旋绕支撑滚筒10-1的直径优选100cm。
染色旋转网眼滚筒组10中棉条旋绕支撑滚筒10-1筒长度按下述公式计算：L＝l×N+2S，式中：L为棉条旋绕支撑滚筒10-1长度，l为棉条宽度与棉条间距之和，N为棉条旋绕圈数,S为棉条旋绕支撑滚筒10-1边宽。优选100-150cm。
压液滚筒10-2位于棉条旋绕支撑滚筒10-1两侧下方，棉条旋绕支撑滚筒10-1与两只压液滚筒10-2轴心形成等腰三角形。压液滚筒10-2直径d与棉条旋绕支撑滚筒10-1直径D比为1﹕20。
染色槽9中染液高度H与棉条旋绕支撑滚筒10-1直径D比例为1：3-6。
空气吸风口11采用弧形带网孔装置，空气吸风口11轴线与棉条旋绕支撑滚筒10-1表面垂直；空气吸风口11与棉条旋绕支撑滚筒10-1表面间距控制在3-5cm；空气吸风口11空气压力设定为-0.1MPa。
压液辊A8、压液辊B12采用直径相同的不锈钢金属辊，压辊15直径为5cm。
喷头淋雨装置14为带有定向孔的聚乙烯管材组装而成，分别位于五对压辊15上压辊前侧方；五对压辊15采用等直径不锈钢金属辊，压辊15直径为10cm。
烘干箱16采用100-105℃干热循环空气加热干燥。
棉条总牵伸倍数为1.0-1.05。
实施例
将经过清花处理过的原棉通过原棉喂入装置1喂入，采用包有金属针布的开松辊2开松除去较大杂质、棉籽，采用包有弹性针布的分梳辊3进一步分梳除去棉结和短绒、采用收集制条装置4剥离并收集制备成重量为5克/米的棉条。棉条通过带有一对不锈钢金属罗拉的棉条润湿装置5初步润湿后，喂入并螺旋缠绕在不锈钢煮练槽6中的筒长100cm、直径50cm具有圆形网孔304#不锈钢煮练旋转滚筒7表面上，共缠绕7圈，棉条间距3cm，在煮练槽6中采用煮练液进行煮练，煮练工艺条件：煮练液：NaOH：5.5g/l、双氧水：11g/l、亚硫酸氢钠0.6％(o.w.f)、磷酸三钠0.5％(o.w.f)、精炼剂0.7％(o.w.f)；煮练温度：95℃，煮练液碱浓度由SX7120型碱浓度计24测试，并通过NDJS-100L/0.5MPa型补液泵A25从补液槽26向煮练槽6中补充煮练剂。采用直径7cm不锈钢压液辊对上述煮练好的棉条进行压轧，挤出煮练液后，将棉条喂入并螺旋缠绕的不锈钢染色槽9中的筒长150cm、直径100cm具有长方形网孔304#不锈钢染色旋转网眼滚筒组10上，棉条旋绕圈数8圈，不锈钢染色槽9盛有染色液，染色液配方为：靛蓝染料2.5(o.w.f)、NaOH：3.0g/L、保险粉4.0g/L，染液浓度由浓度计27监控，染液位置高度由液位仪28监控，染色液高度H控制在30cm，并通过补液泵B29补充染色液。棉条旋转至染色滚筒下方，进入染液进行染色，棉条旋转至滚筒上半部分，在棉条旋转出染色液出采用直径10cm长方形网孔304#不锈钢压液滚筒压轧挤出多余染液，棉条通过染色旋转网眼滚筒组10和弧形带网孔空气吸风口11之间，在空气-0.1MPa负压作用下，加速棉条中空气的交换，使棉条中棉纤维所吸附的靛蓝染料氧化固色，染色棉条旋转移除染色槽后、采用直径5cm的不锈钢压液辊压轧、进入不锈钢水洗槽13中、将染色后棉条螺旋绕在网眼不锈钢滚筒上，在滚筒上方喷头淋雨淋洗下，去除棉条上浮色，采用压辊15，经在烘干箱16中温度105℃干热空气进行烘干，采用棉条收集圈条装置17将染色棉条收集棉条桶内。

Claims (9)

1.一种棉条靛蓝连续染色装置，其特征在于，包括依次设置的前处理装置、染色装置和后处理装置；所述的前处理装置包括依次设置的原棉喂入装置(1)、开松辊(2)、分梳辊(3)、收集制条装置(4)、棉条润湿装置(5)、煮练槽(6)、煮练旋转滚筒(7)、一对压液辊A(8)，所述的煮练槽(6)中设置有煮练旋转滚筒(7)，所述煮练旋转滚筒(7)用以螺旋缠绕棉条使得棉条在煮练槽(6)中进行煮练处理，
所述的染色装置包括依次设置的染色槽(9)、染液压液槽和水洗槽(13)，所述的染色槽(9)中设置有染色旋转网眼滚筒组(10)，染色槽(9)中还设置有染液补液管(9-1)、染液排液管(9-2)和液位仪(28)，所述的染色旋转网眼滚筒组(10)的上方设置有一个空气吸风口(11)，所述染色旋转网眼滚筒组(10)由棉条旋绕支撑滚筒(10-1)、压液滚筒(10-2)组成，所述棉条旋绕支撑滚筒(10-1)用以螺旋缠绕棉条使得棉条在染色槽(9)中进行染色处理。
2.根据权利要求1所述的棉条靛蓝连续染色装置，其特征在于，所述的开松辊(2)设置在原棉喂入装置(1)的出口处，所述的收集制条装置(4)后方为棉条润湿装置(5)。
3.根据权利要求1所述的棉条靛蓝连续染色装置，其特征在于，所述的煮练槽(6)中设置有补液管(6-1)通入补液槽(26)中，所述的补液管(6-1)上设置有补液泵A(25)，所述的一对压液辊A(8)位于压液槽(8-1)中，所述的压液槽(8-1)下方设置有排液管(8-2)，所述排液管(8-2)通入补液槽(26)中。
4.根据权利要求1所述的棉条靛蓝连续染色装置，其特征在于，所述的煮练旋转滚筒(7)和染色旋转网眼滚筒组(10)为表面刻有网眼形状的不锈钢网。
5.根据权利要求1所述的棉条靛蓝连续染色装置，其特征在于，所述的染液压液槽中设置有两对压液辊B(12)，所述的水洗槽(13)中设置有滚筒(13-1)，所述的滚筒(13-1)的上方设置有喷头淋雨装置(14)，所述的水洗槽(13)的底部设置有水洗槽排液管(13-2)。
6.根据权利要求1所述的棉条靛蓝连续染色装置，其特征在于，所述的后处理装置包括依次设置的烘干箱(16)和棉条收集圈条装置(17)，所述的烘干箱外部设置有两组压辊(15)，所述的烘干箱(16)内部设置有三组压辊(15)。
7.根据权利要求1所述的棉条靛蓝连续染色装置，其特征在于，所述的原棉喂入装置(1)、开松辊(2)、分梳辊(3)、收集制条装置(4)、棉条润湿槽(5)通过电机A(18)带动齿轮箱组(19)驱动；煮练旋转滚筒(7)、压液辊A(8)通过电机B(20)驱动；染色旋转网眼滚筒组(10)、压液辊B(12)通过电机C(21)驱动；喷头淋雨装置(14)中滚筒由电机D(22)驱动；棉条收集圈条装置(17)通过电机E(23)驱动。
8.根据权利要求1所述的棉条靛蓝连续染色装置，其特征在于，所述的煮练槽(6)的煮练剂浓度由碱浓度计(24)监控；并通过补液泵A(25)从补液槽(26)向煮练槽(6)中补充煮练剂，染色槽(9)中染液浓度由浓度计(27)监控，染液位置高度由液位仪(28)监控，并通过补液泵B(29)补充染色液。
9.一种利用权利要求1所述的棉条靛蓝连续染色装置进行染色的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1，原棉从原棉喂入装置(1)均匀喂入，经开松辊(2)和分梳辊(3)开松梳理，除去原棉中的杂质和短纤维，由收集制条装置(4)剥离并集束成条；
步骤2，棉条在棉条润湿装置(5)中初步润湿，然后螺旋缠绕在煮练旋转滚筒(7)上，使棉条浸没于煮练槽(6)煮练液中进行煮练处理后，经一对压液辊A(8)充分压液；
步骤3，经步骤2处理后的棉条进入染色装置，即将棉条喂入染色旋转网眼滚筒组(10)，并使棉条螺旋缠绕在棉条旋绕支撑滚筒(10-1)上，在染色槽(9)中，当棉条旋绕支撑滚筒上下部分棉条浸没于染液中进行吸附染液，棉条经压液滚筒(10-2)挤压排除棉条中多余染液后、棉条旋转到上半部分时，在空气吸风口(11)负压作用下，染色棉条充分与空气中的氧气接触并进行氧化固色，并通过棉条螺旋缠绕圈数实现多次染色过程；
步骤4，染色完成的棉条经压液辊B(12)初步将染液挤压后喂入水洗槽(13)中，在喷头淋雨装置(14)反复淋洗后，经五对压辊(15)挤压，除去棉条中棉纤维表面的浮色，经烘干箱(16)干燥处理，棉条收集圈条装置(17)将染色棉条收集棉条桶中。
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