CN109457422A - 一种纺织品的闪染生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种纺织品的闪染生产方法，包括以下步骤：(1)预定形机高温法去除油剂，稳定织物形态，温度150℃‑230℃，对织物进行干热处理10‑120秒，使织物的含油水率控制在0.8%以下；(2)通过轧染机组对织物进行浸染，染色后的织物轧余率控制在20‑80%；(3)对染色后的织物进行无接触式预烘150℃‑‑220℃；（4）将织物送入烘干固色一体机进一步烘干、固色；(5)烘干固色完毕的织物进入冷却机组，冷却摆布成品。本发明提供了一种低成本、低能耗、免水洗无污水排放的清洁一体化的新型高效连续化闪染生产方法及成套设备。
Description
技术领域
本发明涉及一种纺织品染色技术领域，特别是一种纺织品的闪染生产方法。
背景技术
纺织品染色过程，实际上是染料上染纤维的过程，是纺织品染整加工非常重要的组成部分。为了达到纺织品的服用性能，传统纺织品染色结束后需对纺织品进行水洗、加柔、烘干定形处理。水洗目的是去除浮色以及残留在织物上的助剂，水洗所产生的色水、污水、废水是直接影响环境的污染源，其100%都是必须经过污水处理达标后才能回用或排放。目前废水处理成本高。废水处理难度较大，不仅造成能源的浪费，而且次生的再污染对地下水所潜藏的的危害较大。因此无污染、低成本、低能耗的清洁化生产一直是印染界研究的重大课题。
目前分散染料染色方法主要有高温高压染色法、热熔染色法、载体染色法和超临界液体。
高温高压染色：一般采用绳状浸染（亦称溢流染色），属于间歇式生产。优点：色泽鲜艳、匀染性好；缺点：耗水、耗能，需单独加柔、脱水、理布，生产工序流程长。
热熔染色：采用平幅浸轧，具有生产效率高和低能耗等优点，缺点匀染性差、得色量不高，深色浮色较多。
超临界液：如二氧化碳无水染色，该方法需要高温高压的工艺条件，设备复杂，实现成本高，大批量应用生产中还存在安全隐患。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种低成本、低能耗、高效连续化纺织品的闪染生产方法。
本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种纺织品的闪染生产方法及成套设备，其特点是：
将织造后的织物由进布架以30-200m/min速度平幅送入预定形机烘箱内，在温度150℃-230℃下，对织物进行干热处理10-120秒，在高温条件下让纤维膨化，去除油剂，控制织物的含油水率在0.8%以下；
由烘箱导出，经冷却装置将织物冷却在45℃以下，稳定织物形态， 通过预定形与轧染机组之间的储布槽进入轧染机组对织物进行浸轧闪染，织物轧余率控制在20-80% ，
闪染染色溶液的组份为：分散性染料 0.0001-5%；免水洗增稠剂 0.0001-0.5%；消泡剂0.0001-0.1%；柔软剂 0.01--3%，其余组分为水；其中柔软剂的PH=4-7，所述百分比重量百分比；分散染料水溶性很低，染色时主要呈微小颗料分散态，染料和纤维之间不存在化学键，而是高温条件下纤维充分膨胀，以孔道沉积的方式进入纤维内部，利用分子之间产生引力和氢键固色，完成上色染料的过程；
进入无接触式烘干定形机，在温度150℃-220℃下，对染色后的织物进行预烘10-120秒，经预烘后的织物含水率控制在10%以下；
经过成环检测装置，进入烘干固色一体机组进一步烘干固色使纤维充分膨化、固色、松软， 烘干温度80℃-215℃，固色温度100℃-215℃，烘干固色时间总计为10秒-300秒；
烘干固色后的织物送入冷却机组，冷却在40℃以下，使得染料分子冷凝后固着于纤维里，并保证了织物的平整度、柔软度，通过金属导布辊反复曲绕牵引，摆布得到成品布，完成整个织物连续化闪染生产。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的预定形机采用加热方式包括燃气、导热油、蒸汽、远红外、微波、或电加热，织物走布方式至少包括一层或多层非接触式的针板、布铗。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的预定形与轧染机组之间的储布槽，用于预定形与轧染机组之间的同步连接，起到织物松弛，进一步冷却的作用，保证进入轧染机组的织物温度的均衡性，保证轧染染液温度的一致性。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的轧染机组包括轧车料槽、液位电器控制系统以及应用在该轧车料槽的均匀轧车或斜轧车，所述的闪染染色溶液容置在轧车料槽内，所述的均匀轧车或斜轧车设有至少一个主动轧辊和至少一个浸轧辊，通过一浸一轧或多浸多轧的方法对织物进行染色。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的液位电器控制系统包括放置染液的一号缸和二号缸，首先把染液放在一号缸，在一号缸充分搅拌后通过导管输向二号缸，起到了提高二号缸染液浓度稳定性的作用，系统根据二号缸染液浓度，控制二号缸电机搅拌速率，然后分别通过泵连续把染料导入一号染色糟和二号染色糟；在染色糟底部均设有感应元件，在机器速率加快，染液液位低于设定数值，系统释放加快信号，增加泵量，使液位升高；在机器速率减慢，染液液位高于设定数值，系统释放减慢信号，减少泵量，使液位降低，染色糟染液液位在设定值误差范围内波动，趋于稳定。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的无接触式烘干定形机，是左右两条循环运行的针板或布铗链输送织物，使其在烘箱内以一定的纬向张力且不接触导布辊的状态进行热风烘干，各节烘箱都装有加热热源。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的成环检测包括布匹成环装置和监测布环位置的光电检测装置，所述布匹成环装置设置在定型机的出布机构和烘固一体机的入布机构之间，所述布匹成环装置设有一根将布匹拉坠成V型环的配重辊，配重辊的两端设有成环支架，成环支架上设有竖向的滑动槽，配重辊的两端装在上述滑动槽中实现上下自由滑动；所述光电检测装置包括设置在布匹成环装置边侧部的支架，在支架上设有检测布环高低位置的上、中、下三个光电传感器，中间光电传感器检测输出烘固一体机的传输速度与定型机的出布速度同步的信号，下光电传感器检测输出烘固一体机的传输速度低至下限的信号，上光电传感器检测输出烘固一体机的传输速度超过上限的信号。
本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，冷却机组包括冷却机架，在冷却机架上设有上下两层冷却辊层，每层冷却辊层均由若干根平行设置的冷却辊构成，上下两层冷却辊层的冷却辊数量相等并且间隔设置，在上层冷却辊的上方设有牵引辊层，牵引辊层由若干与冷却辊平行设置的牵引辊构成，靠近烘干固色一体机组的牵引辊为入布牵引辊，烘干固色一体机组远端的牵引辊为主动牵引辊，上层冷却辊层靠近烘干固色一体机组一侧的冷却辊为出布冷却辊，由烘干固色一体机组出来的染色布经入布牵引辊进入牵引辊层，再经主动牵引辊向下绕过下层冷却辊层烘干固色一体机组远端的冷却辊，然后再上行至上层冷却辊层的对应冷却辊，依次呈Ｖ形缠绕，由出布冷却辊向下与出布小车上方的摆布机构相接。
本发明与现有技术相比，体现在“闪染”的特点上：第一：涤纶织物高温瞬间染色的原理，从染液的配方与采用液位电器控制系统保证织物均匀性，克服传统热熔染色均匀性差的缺点，；第二：闪染连续化生产线：预定形→轧染→预烘→烘干固色→冷却摆布，流程短，自动化程度高，；第三：轧染染液与柔软同浴法工艺，浸轧染液与柔软同浴工艺，无需水洗、加柔，有效降低能源消耗，减少环境污染，与传统工艺相比可节水99.5%以上。
附图说明
图1为本发明的流程示意图；
图2为成环检测结构示意图；
图3为冷却机组结构示意图。
图中：1.布环，2.配重辊，3.成环支架，4.滑动槽，5.上光电传感器，6.中间光电传感器，7.下光电传感器，8.支架，9. 定型机出布机构，10.烘固一体机入布机构；11.入布牵引辊，12.主动牵引辊，13.出布冷却辊，14.牵引辊，15.冷却辊，16.摆布机构，17. 烘干固色一体机组。
具体实施方式
以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
一种纺织品的闪染生产方法，将织造后的织物由进布架以30-200m/min速度平幅送入预定形机烘箱内，在温度150℃-230℃下，对织物进行干热处理10-120秒，在高温条件下让纤维膨化，去除80%以上的油剂，控制织物的含油水率在0.8%以下，由烘箱导出，经冷却装置将织物冷却在45℃以下，稳定织物形态， 通过预定形与轧染机组之间的储布槽进入轧染机组对织物进行浸轧闪染染色溶液,织物轧余率控制在20-80% ，进入无接触式烘干定形机，在温度150℃-220℃下，对染色后的织物进行预烘10-120秒，经预烘后的织物含水率控制在10%以下，经过成环检测装置，进入烘干固色一体机组进一步烘干固色使纤维充分膨化、固色、松软 ， 烘干温度80℃-215℃，固色温度100℃-215℃，烘干固色时间10秒-300秒，烘干固色后的织物送入冷却机组,冷却在40℃以下，使得染料分子冷凝后固着于纤维里，并保证了织物的平整度、柔软度，通过金属导布辊反复曲绕牵引，摆布得到成品布，完成整个织物连续化闪染生产。
所述的织造后的织物预定形高温法去除油剂，是指去除纤维在制造过程中和织造时施加的油剂，在温度150℃-230℃下， 根据产品风格确定适合的温度,对织物进行干热处理10-120秒，高温法让油剂挥发，经过油烟净化装置处理，油回收重新利用。控制织物的含油水率在0.8%以下，防止织物轧染花色。织造后的织物包括涤纶绒类与平布。所述的预定形机采用加热方式包括燃气、导热油、蒸汽、远红外、微波、电等，织物走布方式至少包括一层或多层非接触式的针板、布铗等。
所述的预定形与轧染机组之间的储布槽，不仅用于预定形与轧染机组之间的同步连接，而且起到织物松弛，进一步冷却的作用，保证进入轧染机组的织物温度的均衡性，保证轧染染液温度的一致性。
所述的闪染染色溶液是采用染液与柔软同浴法工艺对织物进行浸轧，织物轧余率控制在20-80%，无需后续水洗、加柔。闪染染色溶液各组成百分比：分散性染料 0.0001-5%；免水洗增稠剂 0.0001-0.5%；消泡剂 0.0001-0.1%；柔软剂 （PH=4-7）0.01--3%；其余组分为水。所述的染色溶液配方中分散性染料： 包括粉状分散染料、液体染料、浆状（胶状）分散染料，粉状分散染料用量≤1.2%，液体染料、浆状（胶状）分散染料≤5%；所述的免水洗增稠剂属于环保型多功能聚合物，有增稠柔软的作用，电解质加入量小于质量分数的0.2%，保证染色溶液的稳定性；所述的柔软剂主要成分为共聚嵌有机硅聚合物，PH值4-7水。
所述的轧染机组包括轧车料槽、液位电器控制系统以及应用在该轧车料槽的均匀轧车或斜轧车，所述的闪染染色溶液容置在轧车料槽内，所述的均匀轧车或斜轧车设有至少一个主动轧辊和至少一个浸轧辊，通过一浸一轧或多浸多轧的方法对织物进行染色。所述的 液位电器控制系统是为解决供浆过程的均匀性，保证织物带浆的均匀性 防止织物出现两边与中间、前后、正反的色差规划设计的。 在液位电器控制系统中加入了积分变频的控制方法，对浆料的进浆速度进行控制，让浆在染色过程中处于匀速进浆的状态，减少下一道烘干固色的染色不匀疵病。为解决上浆浓度控制不准造成色差问题，给机器配备了上浆控制系统。首先浆房把染液放在一号缸位置，在一号缸充分搅拌；然后通过导管输向二号缸，起到了提高二号缸染料浓度稳定性；系统根据二号缸里金属原件，控制电机搅拌速率，分别把染液导入一号染色糟和二号染色糟；在染色糟底部有感应元件，在机器速率加快，染液液位低于设定数值，系统释放加快信号，使液位升高。在机器速率减慢，染液液位高于设定数值，系统释放减慢信号，使液位降低。在系统控制下，染色糟染液液位在设定值误差范围内波动，趋于稳定。
所述的无接触式烘干定形机，是左右两条循环运行的针板或布铗链输送织物，使其在烘箱内以一定的纬向张力且不接触导布辊的状态进行热风烘干，免传统滚筒或接触式导辊、导带与布面接触的弊端，各节烘箱都装有加热热源。分散染料水溶性很低，染色时主要呈微小颗料分散态，染料和纤维之间不存在化学键，而是高温条件下纤维充分膨胀，以孔道沉积的方式进入纤维内部，利用分之间产生引力和氢键固色，完成上染料的过程，温度为150℃-220℃，时间10-120秒，预烘采用无接触链条式传动，进一步提高织物平整度及上色的均匀性。
所述的成环检测包括布匹成环装置和监测布环位置的光电检测装置，所述布匹成环装置设置在定型机的出布机构9和烘固一体机的入布机构10之间，所述布匹成环装置设有一根将布匹拉坠成V型环的配重辊2，配重辊2的两端设有成环支架3，成环支架3上设有竖向的滑动槽4，配重辊2的两端装在上述滑动槽4中实现上下自由滑动；
所述光电检测装置包括设置在布匹成环装置边侧部的支架8，在支架8上设有检测布环高低位置的上、中、下三个光电传感器，中间光电传感器6检测输出烘固一体机的传输速度与定型机的出布速度同步的信号，下光电传感器7检测输出烘固一体机的传输速度低至下限的信号，上光电传感器5检测输出烘固一体机的传输速度超过上限的信号，上、中、下光电传感器与装在烘固一体机的牵引电机上的变频器控制电路11相接。当光电传感器检测到相应位置的布环1时，会向变频器输送速度信号，变频器将此信号送入运算回路，根据指令和运算使烘固一体机的牵引电机按指令速度运转，通过调整烘固一体机的整机运行速度达到与定型机运行速度同步的目的。
所述滑动槽4的下端低于下光电传感器7的位置，滑动槽4的上端高于上光电传感器5的位置，使配重辊2上下滑动的行程包含3个光电传感器的检测范围。
所述两个成环支架3在滑动槽4两侧均设有布匹挡板12，防止布匹出现意外歪斜，使得布匹在定型机和烘固一体机之间能够沿着同一方向稳定的传输，更好的实现生产线联动状态下的连续运行。
所述的成环检测是在定型机与烘固一体之间做了一个布环，用成环的高低来前后同步这一难题。在两条生产线之间的成环处，安装了3只电开关。当最下边的光电检测到有坯布到下光电处，烘固机有一个加速叠加频率，全机加速，成环处会有一个上升的变化。下光电检测不到成环，叠加频率取消，这样就会反复振荡，实现同步。如果出现调节不当，成环出现向上，中间边有一个光电，当成环到了中间光电处，光电就会检测到，会有一个叠加负信号传送到烘固机的变频器，使全机速度减慢。当环下降后，光电又检测不到，叠加负信号取消，这样又会出现成环振荡，实现同步。为了防止两条生产线，发生拉布意外，在两同步光电上方，再加一只红外线光电开关，探测。当探测到有意外发生，后边的烘固机会自动停机，以保证联机的可靠性和安全性。
所述的烘干固色一体机组，包括烘干固色一体箱内自上而下设置的上部分烘干若干层基材传输网带与下部分固色若干层基材传输网带和相应的中间隔热挡板，机架，加热送风装置等组成，每层基材传输网带之间均设置有加热装置。染色后的织物进入烘干固色一体机组烘干温度80℃-215℃，固色温度100℃-215℃，烘干固色时间10秒-300秒，使纤维充分膨化、固色、松软 。
基本参数和主要性能指标：
有效幅宽：2700mm ，
运行速度：10-200m/min ，
烘干层数量：3 ，
固色层数量：6，
烘干固色行程：280米。
冷却机组包括冷却机架，在冷却机架上设有上下两层冷却辊层，每层冷却辊层均由若干根平行设置的冷却辊15构成，上下两层冷却辊层的冷却辊数量相等并且间隔设置，在上层冷却辊的上方设有牵引辊层，牵引辊层由若干与冷却辊平行设置的牵引辊14构成，靠近烘干固色一体机组17的牵引辊为入布牵引辊11，烘干固色一体机组远端的牵引辊为主动牵引辊12，上层冷却辊层靠近烘干固色一体机组一侧的冷却辊为出布冷却辊13，由烘干固色一体机组出来的染色布经入布牵引辊进入牵引辊层，再经主动牵引辊向下绕过下层冷却辊层烘干固色一体机组远端的冷却辊，然后再上行至上层冷却辊层的对应冷却辊，依次呈Ｖ形缠绕，由出布冷却辊向下与出布小车上方的摆布机构16相接。
所述的烘干固色后的冷却机组采用金属导辊散热装置,首先金属导辊整体呈倒梯形，染色后的织物从烘干固色一体机出来，与机器成30°角度上牵引辊，再连续通过间距为0.5米，直径为10厘米的8根圆柱形金属导辊顶面，其中第四根牵引辊由电机带动，确保染色织物紧贴导辊，不致染色织物停留，造成缠绕。染色织物在第四根牵引辊以80°向下绕过第八根下导布辊，再向上通过第八根上导辊，再向下绕过第七根下导布辊，向上通过第七根上导布辊，依次形成8个三角形。最后在第一根上导布辊与机器成60°下来，通过摆布，牵引到摆布车当中。达到染色织物在散热器中，停留时间最长的效果，织物冷却在40℃以下，使得染料分子冷凝后固着于纤维里，并保证了织物的平整度、柔软度。金属导辊散热装置的长宽高：5*3*2米 上边8根导布辊，下边8根导布辊，4根牵引辊。导辊材质由金属构成，更易散热，外周围有保护栏杆，确保穿引布人员安全。
冷却机组所采用的冷却方式，包括导辊式散热、网带式风冷、滚筒式水冷等装置。
Claims (8)
1.一种纺织品的闪染生产方法，其特征在于：
将织造后的织物由进布架以30-200m/min速度平幅送入预定形机烘箱内，在温度150℃-230℃下，对织物进行干热处理10-120秒，在高温条件下让纤维膨化，去除油剂，控制织物的含油水率在0.8%以下；
由烘箱导出，经冷却装置将织物冷却在45℃以下，稳定织物形态， 通过预定形与轧染机组之间的储布槽进入轧染机组对织物进行浸轧闪染，织物轧余率控制在20-80% ，
闪染染色溶液的组份为：分散性染料 0.0001-5%；免水洗增稠剂 0.0001-0.5%；消泡剂0.0001-0.1%；柔软剂 0.01--3%，其余组分为水；其中柔软剂的PH=4-7，所述百分比重量百分比；分散染料水溶性很低，染色时主要呈微小颗料分散态，染料和纤维之间不存在化学键，而是高温条件下纤维充分膨胀，以孔道沉积的方式进入纤维内部，利用分子之间产生引力和氢键固色，完成上色染料的过程；
进入无接触式烘干定形机，在温度150℃-220℃下，对染色后的织物进行预烘10-120秒，经预烘后的织物含水率控制在10%以下；
经过成环检测装置，进入烘干固色一体机组进一步烘干固色使纤维充分膨化、固色、松软， 烘干温度80℃-215℃，固色温度100℃-215℃，烘干固色时间总计为10秒-300秒；
烘干固色后的织物送入冷却机组，冷却在40℃以下，使得染料分子冷凝后固着于纤维里，并保证了织物的平整度、柔软度，通过金属导布辊反复曲绕牵引，摆布得到成品布，完成整个织物连续化闪染生产。
2.根据权利要求1所述的纺织品的闪染生产方法，其特征在于：所述的预定形机采用加热方式包括燃气、导热油、蒸汽、远红外、微波、或电加热，织物走布方式至少包括一层或多层非接触式的针板、布铗。
3.根据权利要求1所述的纺织品的闪染生产方法，其特征在于：所述的预定形与轧染机组之间的储布槽，用于预定形与轧染机组之间的同步连接，起到织物松弛，进一步冷却的作用，保证进入轧染机组的织物温度的均衡性，保证轧染染液温度的一致性。
4.根据权利要求1所述的纺织品的闪染生产方法，其特征在于：所述的轧染机组包括轧车料槽、液位电器控制系统以及应用在该轧车料槽的均匀轧车或斜轧车，所述的闪染染色溶液容置在轧车料槽内，所述的均匀轧车或斜轧车设有至少一个主动轧辊和至少一个浸轧辊，通过一浸一轧或多浸多轧的方法对织物进行染色。
5.根据权利要求4所述的纺织品的闪染生产方法，其特征在于：所述的液位电器控制系统包括放置染液的一号缸和二号缸，首先把染液放在一号缸，在一号缸充分搅拌后通过导管输向二号缸，起到了提高二号缸染液浓度稳定性的作用，系统根据二号缸染液浓度，控制二号缸电机搅拌速率，然后分别通过泵连续把染料导入一号染色糟和二号染色糟；在染色糟底部均设有感应元件，在机器速率加快，染液液位低于设定数值，系统释放加快信号，增加泵量，使液位升高；在机器速率减慢，染液液位高于设定数值，系统释放减慢信号，减少泵量，使液位降低，染色糟染液液位在设定值误差范围内波动，趋于稳定。
6.根据权利要求1所述的纺织品的闪染生产方法，其特征在于：所述的无接触式烘干定形机，是左右两条循环运行的针板或布铗链输送织物，使其在烘箱内以一定的纬向张力且不接触导布辊的状态进行热风烘干，各节烘箱都装有加热热源。
7.根据权利要求1所述的纺织品的闪染生产方法，其特征在于：所述的成环检测包括布匹成环装置和监测布环位置的光电检测装置，所述布匹成环装置设置在定型机的出布机构和烘固一体机的入布机构之间，所述布匹成环装置设有一根将布匹拉坠成V型环的配重辊，配重辊的两端设有成环支架，成环支架上设有竖向的滑动槽，配重辊的两端装在上述滑动槽中实现上下自由滑动；所述光电检测装置包括设置在布匹成环装置边侧部的支架，在支架上设有检测布环高低位置的上、中、下三个光电传感器，中间光电传感器检测输出烘固一体机的传输速度与定型机的出布速度同步的信号，下光电传感器检测输出烘固一体机的传输速度低至下限的信号，上光电传感器检测输出烘固一体机的传输速度超过上限的信号。
8.根据权利要求1所述的纺织品的闪染生产方法，其特征在于：冷却机组包括冷却机架，在冷却机架上设有上下两层冷却辊层，每层冷却辊层均由若干根平行设置的冷却辊构成，上下两层冷却辊层的冷却辊数量相等并且间隔设置，在上层冷却辊的上方设有牵引辊层，牵引辊层由若干与冷却辊平行设置的牵引辊构成，靠近烘干固色一体机组的牵引辊为入布牵引辊，烘干固色一体机组远端的牵引辊为主动牵引辊，上层冷却辊层靠近烘干固色一体机组一侧的冷却辊为出布冷却辊，由烘干固色一体机组出来的染色布经入布牵引辊进入牵引辊层，再经主动牵引辊向下绕过下层冷却辊层烘干固色一体机组远端的冷却辊，然后再上行至上层冷却辊层的对应冷却辊，依次呈Ｖ形缠绕，由出布冷却辊向下与出布小车上方的摆布机构相接。
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