CN1718899A - 一种纺织浆染纱生产线上高速高压喷花的方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种纺织浆染纱生产线上高速、高压喷花的生产方法及装置，属于纺织印染技术领域。其方法是纱线以设定速度匀速行进，将褪色剂或染料及助剂搅匀、过滤、加压，通过装在喷花面板上的多个针孔式喷头高频、间断性地喷射在行进中的多根纱线上，使其局部改变颜色，形成花纹图案。其装置是原料储存过滤罐通过抽水泵与密封的喷射控制缸连通，气泵通过气管和压力控制器与喷射控制缸连通，喷射控制缸通过耐压管道与分配器连能，分配器通过细软管与喷头连通，喷头固定在喷花面板上。本发明降低了纺织印染花纹的成本，提高了生产效率，显著简化了布样试制过程，缩短了试制时间，原料利用率高，基本无污染。

Description

一种纺织浆染纱生产线上高速高压喷花的方法及装置

技术领域

本发明属于纺织印染技术领域，具体为在纺织染纱、浆纱的生产线上实现高速、高压喷花的方法及装置。

背景技术

目前，服装及纺织品的花纹图案主要采用提花或在已织好的布料上再进行套印或喷图而产生，其不足是：1、能源浪费较大；2、印染完成后，染液的排放会对环境造成严重的污染；3、工艺技术复杂，生产成本高；4、重复性劳动工作量大，生产效率低；5、采用竹节纱织成的牛仔布，尽管图案自然，但其排列组合不易控制。专利03215189.6纺织机械用喷花装置，是直接向织物上喷花的装置，利用一个个电磁阀控制一个个小喷枪直接向织物上喷花，仍属于对织成的布料上喷花的装置，难以在染纱机上对高速行进的纱线实现染纱、浆纱和喷花一次完成。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术存在的问题，提供一种可直接在纺织染纱、浆纱生产线上实现将多根纱线局部改色或染色形成所需的花纹图案，将染色、浆纱和喷花工艺一次完成的纺织浆染生产线上高速、高压喷花的方法及装置。可达到节省能源和原料，减少重复性劳动，降低生产成本且无污染的目的。

为达到上述目的本发明的技术方案是：该纺织浆染纱生产线上高速、高压喷花的方法是在纺织浆染纱生产线上的各染缸之间安装带有多组针孔式喷头的喷花面板，通过针孔式喷头在匀速行进的纱线上高频、间断性地喷涂褪色剂或染料，局部改变纱线的颜色，使得纱线分段染色或改色并调整各组针孔式喷头在喷花面板上的位置的排列组合和孔径大小变化搭配，实现平面拼图和高速喷花。

将同一个喷花面板安装在纺织浆染纱生产线的不同部位或改变染料配方和浓度，生产不同花纹效果的图样。

首先根据织物和图样的设计要求，测算出所需针孔式喷头的孔径大小，需喷染的纱线根数和段染长度、段染间距、段染长度分类和针孔式喷头的组合方式，结合纱线的行进速度，计算出各组针孔式喷头在不同时刻的喷射时间长度、停顿时间长度及重复周期；计算公式为：

喷射时间长度＝段染长度÷纱线的行进速度；

停顿时间长度＝段染间距÷纱线的行进速度；

重量周期＝花纹重复出现的间距÷纱线的行进速度；

段染长度为：根据所设计的花纹大小及样式要求选定其分段染色的长度；

段染间距为：根据花纹的纵向间距要求而确定。

所述针孔式喷头的高频、间断性喷涂是通过控制送料阀门的快速开合以及开启、关闭时间的长短来实现的，通过控制各组阀门开启和关闭时间长度的变化实现纱线的段染长度和段染间距的变化；计算公式为：

阀门开启时间长度≈喷射时间长度；

阀门关闭时间长度≈停顿时间长度。

送料阀门的开合速度分为快、中、慢，送料阀门关闭时间长度分为长、中、短，通过阀门的开合速度快慢和关闭时间长短的排列组合，实现花纹图样的变化，送料阀门完成一次开合所用时间长度范围：

快速为0.01～0.10秒

中速为0.10～0.30秒

慢速为＞0.30秒；

送料阀门关闭时间长度范围：

短：0.05～0.20秒

中：0.20～0.40秒

长：＞0.40秒。

所述针孔式喷头内径分大、中、小三种，分别喷涂出粗、中、细三种变色线段，喷头内径规格为：

小喷头内径为：φ0.05～0.12mm

中喷头内径为：φ0.12～0.20mm

大喷头内径为：φ0.20～0.35mm。

将褪色剂或染料和助剂分别溶解，充分搅匀并过滤，用抽水泵注入喷射控制缸内，开启气泵充气，待缸内压力达到0.10～0.40兆帕时，调节喷射控制缸内的压力和阀芯的转速，将褪色剂或染料间断性地压出喷射击在匀速行进的纱线所需部位，压力大小以针孔式喷头喷出的射击流打在纱线上不弹射散开为宜。

纺织浆染纱生产线上高速高压喷花的生产装置，包括原料储存过滤罐、喷射控制缸、储气罐、分配器、喷花面板、针孔式喷头、泵及管线，原料储存过滤罐通过水泵与密封的喷射控制缸连通，喷射控制缸通过送料管与分配器连通，有一箱体，其顶部安装喷花面板，分配器安装在箱体内，四周密闭，所述分配器是在一根管线上分出多个小接头的一体化结构，小接头内孔和管线内孔连通，管线一端连通送料管，另一端封闭，所述箱体底部设有回收管与原料储存过滤罐连通，所述针孔式喷头固定在喷花面板上，针孔式喷头通过细软管与小接头连通，所述喷射控制缸通过管线和压力控制器还与一储气罐连通，储气罐与气泵连接，所述分配器及喷花面板安装有纺织浆染纱生产线上的各染缸之间。

所述喷射控制缸是一个可承受0.8兆帕高压的密闭容器，它由可调速马达、减速箱、传动轴、一体化阀芯板、一体化阀门出料孔板、密封接头、密封件和密封耐压壳体构成，在密封耐压壳体内设有一体化阀芯板及一体化阀门出料孔板，一体化阀芯板是一块可转动的圆盘状防腐厚板，在厚板上分出至少2组不同半径的同心圆周，在各圆周上开有至少2个弧度为1.8°--36°的圆弧形通孔，所述一体化阀门出料孔板位于一体化阀芯板下方，形状及大小与一体化阀芯板相同，在一体化阀门出料孔板上与一体化阀芯板的各同心圆周相应的位置上开有至少1个与圆弧形通孔对应的出料孔，出料孔下端装有密封接头，一个同心圆周上的出料孔分为一组，与一体化阀芯板上的相同半径同心圆周上的圆弧形通孔相匹配，一体化阀芯板的光滑下平面与一体化阀门出料孔板的光滑上平面紧密接合，中心位置设有轴套；所述送料管连通密封接头；传动轴装配在轴套内，传动轴伸出密封耐压壳体顶部与马达、减速箱连接，马达控制器控制马达的开停和转速，传动轴转速范围6转/分～60转/分，密封耐压壳体顶部还设有进料口和进气口；喷射控制缸内的液面由液位传感器检测控制。

所述针孔式喷头是一中间为圆盘形突起，一端与细软管粘成一体，另一端为小圆柱体，顶部露出1～3mm的针孔式喷嘴，针孔式喷头内径为φ0.05～0.35mm，内径大小由不同颜色进行分类识别。

所述喷花面板是一块上面布满网眼式小孔的长方形平面板，针孔式喷头插在网眼式小孔内，并按所需规律进行排列组合，喷花面板的规格为长130～180cm，宽30～100cm。

本发明的优点是：可大量节省能源和原料，使染色、喷花一次成型，减少了大量的重复劳动从而大大降低了印染花纹的成本；通过将纱线分段染色和平面拼图，既可方便地生产出普通竹节纱效果的牛仔布，也可方便地生产出多种多样花纹图案的布料；可实现局部染色、改色和套染；染料利用率高，且基本无污染。

附图说明

图1是本发明的装置结构示意图；

图2是本发明喷射控制缸结构剖视图；

图3是本发明的分配器结构示意图；

图4是本发明的喷花面板结构示意图；

图5是一体化阀门出料孔板结构示意图；

图6是图5A-A剖视图；

图7是一体化阀芯板结构示意图；

图8是图7B-B剖视图。

具体实施方式

实施例一：本发明的纺织浆染纱生产线上高速、高压喷花的生产方法及装置，是在现有的纺织染纱、浆纱生产线上的各染缸之间安装分配器21及喷花面板23。如图1所示本发明的装置包括原料储存过滤罐29、喷射控制缸10、储气罐3、分配器21、喷花面板24、针孔式喷头23、水泵32、气泵1及管线等，装有过滤器28的原料储存过滤罐29通过水泵32及进料管34连通喷射控制缸10顶部的进料口35，进料管34上安装有止回阀33，喷射控制缸10通过送料管19与分配器21连通；储气罐3通过管线2连通喷射控制缸10，在管线2上安装有压力调节器4，气泵1与储气罐3连接。

如图1、图3所示，有一箱体26，喷花面板24安装在箱体26的顶部，分配器21安装在箱体26内，所述分配器21是一根管线上分出多个小接头40的一体化结构，每个小接头40由细软管22连接一个针孔式喷头23，针孔式喷头23固定在喷花面板24的网眼式小孔45上，每块喷花面板24根据需要可以安装1个或多个分配器21，分配器21和细软管22采用红、黄、蓝、绿、白五种颜色进行分类识别，相同颜色的细软管22与相同颜色的分配器21连接；分配器21的一端连通送料管19，另一端封闭。箱体26底部设有回收管27连通原料储存过滤罐29。

如图1～2、图5～8所示，喷射控制缸10是一个可承受0.8兆帕高压的密闭容器，这一部分设备是由可调速马达6、传动轴11、一体化阀芯板14、一体化阀门出料孔板16、密封接头17、密封件8和密封耐劳压壳体38构成，在密封耐压壳体38内设有一体化阀芯板14及一体化阀门也料板16，该一体化阀芯板14是一块可转动的圆盘状防腐蚀厚板，在厚板上分出5组不同半径的同心圆周，在各同心圆周上分别开有2～20个弧度为1.8°--36°，孔径为φ2～8mm的圆弧形通孔(13)，圆弧形通孔(13)之间的间距为5.4°～60°。所述一体化阀门出料孔板16位于一体化阀芯板14下方，形状大小与一体化阀芯板14相同，在一体化阀门出料孔板16上与一体化阀芯板14的各同心圆周相应的位置上分别开有2～6个与圆弧形通孔13相对应的出料孔15，出料孔15下端装有密封接头17，一个同心圆周上的出料孔15分为一组，与一体化阀芯板14上的同心圆周上的圆弧形通孔13相匹配；一体化阀芯板14的光滑下平面与一体化阀门出料孔板16的光滑上平面紧密接合，中心位置设有轴套18；传动轴11一端装配在轴套18内，另一端伸出耐压壳体38的顶部，连接处由密封件8密封，传动轴11连接一减速箱7，减速箱7与马达6连接，马达6的转速由马达控制器5控制，马达6带动传动轴11转动，传动轴11带动一体化阀芯板14转动，传动轴11转速范围6r/min～60rmin；喷射控制缸10内的液面的高低通过液面传感器37检测控制，在喷射控制缸10的顶部还装有进料管35及进气孔9。

如图3所示针孔式喷头23是一中间为圆盘形突起，一端与细软管22粘成一体，另一端为小圆柱体，顶部露出1～3mm的针孔式喷嘴44，针孔式喷头23的内径为φ0.05～0.35mm，内径大小由不同颜色进行分类识别。如图4所示喷花面板24是一块上面布满网眼式小孔45的平板，网眼式小孔45的位置按所需规律进行排列组合。喷花面板24的规格为长130～180cm，宽30～100cm，可以是一块，也可以由多块拼接而成。

装置工作前，先将按图样设计要求装配好了所需组数的分配器21和所需组数的针孔式喷头23的喷花面板24安装在纺织浆染纱生产线各染缸之间的适当位置，通过送料管19将分配器21与喷射控制缸10的密封接头17分组连通，一组分配器21对应一体化阀门出料孔板16上一个同心圆周上的一个或多个出料孔15，装置工作时，将褪色剂或染料及助剂混合，充分搅匀倒入原料储存过滤罐29过滤，通过水泵32注入喷射控制缸10，将纱线的行进速度设定为所要求的速度值，开启气泵1待喷射控制缸10内压力达0.1--0.4兆帕时，启动马达6并调节马达转速控制器5，使传动轴11带动一体化阀芯板14以所需的速度转动，当转到一定角度时，一体化阀芯板14上的圆弧形通孔13就与一体化阀门出料孔板16上的出料孔15对准，将褪色剂或染料压出从送料管19送至分配器21，经细软管22至针孔式喷头23喷射在行进中的纱线上，喷射击的频率及时间长短由马达控制器5控制，马达转速越高，则喷射频率也随之增高，重复周期则随之缩短，残留在喷花面板24上的染料残液流到箱体26内，经回收管27流回到原料储存过滤罐29，经过滤后再利用。

实施例二：在牛仔布浆染纱一体机浆缸前的烘干机后加入本装置，喷射褪色剂，使普通均匀纱织出的面料呈现竹节纱效果。

褪色剂：浓度为20％的次氯酸钠水溶液     10升

渗透剂：                               100毫升

将针孔式喷头23分为5组共1520个，每组针孔式喷头23分别对应一组分配器21，每组分配器21又对应一体化阀门出料孔板16上的一个同心圆周上的一组出料孔15，将各组针孔式喷头23按设计要求均匀分布插入喷花面板24的网眼式小孔45内；将针孔式喷头23通过细软管22与分配器21分组连通，分配器21通过送料管19与送料管密封接头17连通；喷花面板24安装在最后一个染缸烘干机后面的适当位置，调整好喷嘴与纱线的间距，将纱线的行进速度设定为12m/min；再将褪色剂和渗透剂倒入原料储存过滤罐29内，充分搅匀并过滤，开启水泵32，将原料注入喷射控制缸10，启动气泵1待喷射控制缸10内压力达0.3兆帕时，启动马达6，调节马达转速控制器5，使一体化阀芯板14转速稳定在15转/分，开始对纱线各部位进行喷射，调节压力调节器4，使针孔式喷头23喷出的射击流打在纱线上不弹射散开即可。

实施例三：在牛仔布浆染纱一体机的倒数第3个染缸前加入本装置，喷射褪色剂，使普通粗细均匀的棉纱织出的面料呈现不同灰度的竹节花纹效果。

褪色剂：浓度为12％～15％的高锰酸钾溶液        10升

渗透剂：                                      50克

将纱线的行进速度设定为18m/min；将针孔式喷头23分为5组共760个按均匀分布规律插入喷花面板24的网眼式小孔45内，其余工艺与实施例二相同。

实施例四：牛仔布浆纱一体机的第1个染缸前加入本装置，喷射红色染色剂，使主色为蓝色的棉纱织出的面料呈黄绿色花纹的效果。

染色剂：活性红M--3BE          10千克

渗透剂JFC                     50克

将纱线的行进速度设定为24m/min；将针孔式喷头23分为5组共1824个，其中1520按均匀分布规律插入喷花面板24的网眼式小孔45内，另外304个拼出四个梅花形图案，其余工艺与实施例二相同。

Claims (11)

1、一种纺织浆染纱生产线上高速高压喷花的生产方法，其特征是在纺织浆染纱生产线上的各染缸之间安装带有多组针孔式喷头的喷花面板，通过针孔式喷头在匀速行进的纱线上高频、间断性地喷涂褪色剂或染料，局部改变纱线的颜色，使得纱线分段染色或改色并通过调整各组针孔式喷头在喷花面板上的位置的排列组合和孔径大小变化搭配，实现高速喷花。

2、据权利要求1所述的纺织浆染纱生产线上高速高压喷花的生产方法，其特征是将同一个喷花面板安装在纺织浆染纱生产线的不同部位或改变染料配方和浓度，生产不同花纹效果的图样。

3、据权利要求1所述的纺织浆染纱生产线上高速高压喷花的生产方法，其特征是首先根据织物和图样的设计要求，测算出所需针孔式喷头的孔径大小，需喷染的纱线根数和段染长度、段染间距、段染长度分类和针孔式喷头的组合方式，结合纱线的行进速度，计算出各组针孔式喷头在不同时刻的喷射时间长度、停顿时间长度及重复周期；计算公式为：

喷射时间长度＝段染长度÷纱线的行进速度；

停顿时间长度＝段染间距÷纱线的行进速度；

重量周期＝花纹重复出现的间距÷纱线的行进速度；

段染长度为：根据所设计的花纹大小及样式要求选定其分段染色长度；

段染间距为：根据花纹纵向间距要求而确定。

4、据权利要求1或3所述的纺织浆染纱生产线上高速高压喷花的生产方法，其特征是所述针孔式喷头的高频、间断性喷涂是通过控制送料阀门的快速开合和开启、关闭时间的长短来实现的，通过控制各组阀门开启和关闭时间长度的变化实现纱线的段染长度和段染间距的变化；计算公式为：

阀门开启时间长度≈喷射时间长度；

阀门关闭时间长度≈停顿时间长度。

5、据权利要求4所述的纺织浆染纱生产线上高速高压喷花的生产方法，其特征是送料阀门的开合速度分为快、中、慢，送料阀门关闭时间长度分为长、中、短，通过阀门的开合速度快慢和关闭时间长短的排列组合，实现花纹图样的变化，送料阀门完成一次开合所用时间长度范围：

快速为0.01～0.10秒

中速为0.10～0.30秒

慢速为＞0.30秒；

送料阀门关闭时间长度范围：

短：0.05～0.20秒

中：0.20～0.40秒

长：＞0.40秒。

6、据权利要求1或3所述的纺织浆染纱生产线上高速高压喷花的生产方法，其特征是所述针孔式喷头内径分大、中、小三种，分别喷涂出粗、中、细三种变色线段，喷头内径规格为：

小喷头内径为：φ0.05～0.12mm

中喷头内径为：φ0.12～0.20mm

大喷头内径为：φ0.20～0.35mm

7、据权利要求1所述的纺织浆染纱生产线上高速高压喷花的生产方法，其特征是将褪色剂或染料和助剂分别溶解，充分搅匀并过滤，用抽水泵注入喷射控制缸内，开启气泵充气，待缸内压力达到0.10～0.40兆帕时，调节喷射控制缸内的压力和阀芯的转速，将褪色剂或染料间断性地压出喷射击在匀速行进的纱线所需部位，压力大小以针孔式喷头喷出的射击流打在纱线上不弹射散开为宜。

8、据权利要求1所述的纺织浆染纱生产线上高速高压喷花的生产装置，包括原料储存过滤罐、喷射控制缸、储气罐、分配器、喷花面板、针孔式喷头、泵及管线，其特征是原料储存过滤罐(29)通过水泵(32)与密封的喷射控制缸(10)连通，喷射控制缸(10)通过送料管(19)与分配器(21)连通，有一箱体(26)，其顶部安装喷花面板(24)，分配器(21)安装在箱体(26)内，所述分配器(21)是在一根管线(47)上分出多个小接头(40)的一体化结构，小接头(40)内孔和管线(47)内孔连通，管线(47)一端连通送料管(19)，另一端封闭，所述箱体(26)底部设有回收管(27)与原料储存过滤罐(29)连通，所述针孔式喷头(23)固定在喷花面板(24)上，针孔式喷头(23)通过细软管(22)与小接头(40)连通，所述喷射控制缸(10)通过管线(2)和压力控制器(4)与一储气罐(3)连通，储气罐(3)与气泵(1)连接，所述分配器(21)及喷花面板(24)安装有纺织浆染纱生产线上的各染缸之间。

9、据权利要求8所述的纺织浆染纱生产线上高速高压喷花的生产装置，其特征是所述喷射控制缸(10)是一个可承受0.8兆帕高压的密闭容器，它由可调速马达、传动轴、一体化阀芯板、一体化阀门出料孔板、密封接头、密封件和密封耐压壳体构成，在密封耐压壳体(38)内设有一体化阀芯板(14)及一体化阀门出料孔板(16)，一体化阀芯板(14)是一块可转动的圆盘状防腐厚板，在厚板上分出至少2组不同半径的同心圆周，在各圆周上开有至少2个弧度为1.8°～36°孔径为φ2～8mm的圆弧形通孔(13)，圆弧形通孔(13)之间的间距为5.4°～60°，所述一体化阀门出料孔板(16)位于一体化阀芯板(14)下方，形状及大小与一体化阀芯板(14)相同，在一体化阀门出料孔板(16)上与一体化阀芯板(14)的各同心圆周相应的位置上开有至少1个与圆弧形通孔(13)对应的出料孔(15)，出料孔(15)下端装有密封接头(17)，一个同心圆周上的出料孔(15)分为一组，与一体化阀芯板(14)上的相同半径同心圆周上的圆弧形通孔(13)相匹配，一体化阀芯板(14)的光滑下平面与一体化阀门出料孔板(16)的光滑上平面紧密接合，中心位置设有轴套(18)；所述送料管(19)连通密封接头(17)；传动轴(11)装配在轴套(18)内，传动轴(11)伸出密封耐压壳体(38)顶部与马达(6)、减速箱(7)连接，马达控制器(5)控制马达(6)的开停和转速，传动轴(11)转速范围6转/分～60转/分，密封耐压壳体(38)顶部还设有进料口(35)和进气口(9)；喷射控制缸(10)内的液面由液位传感器(37)检测控制。

10、据权利要求8所述的纺织浆染纱生产线上高速、高压喷花的生产装置，其特征是所述针孔式喷头(23)是一中间为圆盘形突起，一端为小锥体与细软管(22)粘成一体，另一端为小圆柱体，顶部露出1～3mm的针孔式喷嘴(44)，针孔式喷头(23)内径为φ0.05～0.35mm，内径大小由不同颜色进行分类识别。

11、据权利要求8所述的纺织浆染纱生产线上高速、高压喷花的生产装置，其特征是所述喷花面板(24)是一块上面布满网眼式小孔(45)的长方形平面板，针孔式喷头(23)插在网眼式小孔(45)内，按所需规律进行排列组合，喷花面板(23)的规格是长130～180cm，宽30～100cm。

Images