CN204509740U - 喷射阳离子改性纤维体系的浆染设备总成 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种喷射阳离子改性纤维体系的浆染设备总成，包括依次连接的恒张力多单元收放卷系统、等离子体处理系统、喷射阳离子改性系统、烘干系统、超声波涂料染色系统、红外线恒温预处理、湿短蒸系统、智能固色、烘干系统、浆纱系统、恒张力储经系统、分绞系统和多头收卷系统。通过阳离子改性剂对经线进行改性处理，经超声波发生器使经线上形成具有花色的图案，接枝改性后由依靠分子间力变为以库仑力为主，从而提高染料的上染率和固色率，进一步增强阳离子改性剂和经线之间的结合强度和结合深度；采用改性剂喷射对经线进行喷射改性，根据需要形成不同的改性区域，超声波涂料染色系统代替浸染工序，无污染。
Description
技术领域
本实用新型属于浆染技术领域，具体涉及一种喷射阳离子改性纤维体系的浆染设备总成。
背景技术
环境保护和生态意识让人们对素有人体第二皮肤之称的纺织品要求越来越苛刻，因此，在纺织品加工的全过程，人们追求环保、生态、工艺简单、投资低、设备少、省能源、无须水洗，同时要求无或少废液排放以保护环境。
涂料印染技术，恰恰可以基本满足上述要求。随着高科技的快速发展以及新型助剂的开发研究，使得涂料印染技术己达到较高的水平，基本上已能满足多变的消费市场需求。
涂料印花历史悠久，是一种既古老又年轻的纺织品加工方法。早在2000多年前的西汉时期就有应用，当时的涂料印花织物牢度较差，手感不佳，与现代涂料印花织物不可同日而语。从20世纪50年代以后，欧美一些公司推出了新的合成粘合剂和乳化糊，使涂料印花技术得到高速发展，印花产品与日俱增。70-80年代，随着国内石油化学工业的发展，`我国的涂料印染行业步入快速发展阶段。至今，涂料印花纺织品的比重己从25%上升至50%左右。不仅用于棉等天然纤维织物，而且已成为化纤及其混纺织物的主流印花方法。
全球纺织品印花的市场趋势表明，涂料印花已占据重要位置。据德国德司达公司资料称，涂料占全球印花纺织品份额为48%、活性占27%、还原占5%、纳夫妥占1%、酸性占3%、其他占3%。据巴斯夫公司最近预测，纺织品涂料印花将从2002年的110亿m，增加到2012年150亿m，。这说明涂料印染业的发展速度是十分惊人。
涂料染色早在20世纪60年代就有专利和研究报告发表，但远没有像涂料印花那样得到广泛的应用。涂料染色经历了40余年的发展， 现己遍及全球。我国的涂料染色起步较晚，80年代中后期才开始试验和应用并投入了大批量生产。90年代以来，涂料染色工艺有了较快发展，出现了一些性能优良的助剂，能明显改善浅、中色涂料染色后织物的手感和色牢度。
传统的涂料染色是在轧染机上进行的，涂料轧染为连续式生产，产量高，色差易于控制，适合于大批量生产，目前技术较为成熟。然而涂料轧染产品中还存在一些问题，如泳移、手感、牢度、色变及质量稳定性等。并且，由于天然纤维在染液中上染率低，固色率差，所以会造成染化料的浪费，增加有色污水的排放量，既增加了工厂加工和污染处理的成本，又造成了严重的环境污染问题。
针对以上问题，国内外众多染色工作者进行了大量研究，提出了对天然纤维阳离子接枝改性，使纤维表面带有正电荷。涂料浸染技术就是通过阳离子改性剂对纤维进行预处理，使其对带有负电荷的涂料具有亲和力，从而明显提高了涂料的上染率，降低了染浴中涂料的残余量，提高了固色效果，减轻了染色后的排污负担，降低了染色综合成本，同时改善了生态环境。另外，涂料浸染适应小批量、多品种的快速反应生产，可以满足当前多变的市场需求。涂料浸染工艺还可以产生石洗、磨白、碧纹等多种效果，在成衣染色、纱线染色、针织物染色等领域也有广泛应用。因此，涂料浸染工艺在一定程度上可以弥补轧染工艺的不足，具有广阔的应用前景，近年来备受重视。
与染料相比，涂料印染具有工艺简单、色谱齐全、色泽鲜艳、耐光耐气候牢度好、拼色方便、重现性好、污染小、成本低以及适合于各种纤维织物等优点，越来越受到纺织行业的欢迎。随着涂料品种的发展，色泽绚丽的荧光涂料、白色涂料和其他牢度优越、颜色鲜艳，耐升华牢度好的涂料相继问世，在当前某些染料不能满足产品质量要求的情况下，涂料染色显得更为重要。然而，目前涂料印染产品尚存在一些不足之处，主要表现在织物的手感较粗硬，色泽鲜艳度较低，得色不深、摩擦牢度较差等方面，特别是在染深色织物上尤为显著，因而限制了其适用范围。
印染界一直在进行有关纱线染色的清洁生产技术的研究，希望实现在节能减排意义上的技术突破。专利：200820302612.6、201010606689.4、201010606689.4、201010606690.7、201310515068.9给出一种喷雾段染装置，解决了筒子纱段染的技术难题。专利201010580702.3、201010580702.3、201010580707.6、201010580707.6、201010580707.6、201010580709.5、201010606687.5含棉纱线的染色方法利用整轴经纱阳离子改性含棉纱线技术，希望解决连续轧染技术的技术难题：连续轧染技术的染色牢度、透芯度和染色深度的问题，理论上可以省去在染色过程之前或之中的煮练工序或具有煮练效果的前处理工序，从源头上消除了煮练或具有煮练效果的前处理工序中的能源消耗、污染排放。但固色问题是该工艺类目前无法解决的问题，在阳离子染料出现，特别是阳离子涂料出现以后，该类工艺显得复杂，同时没有浆纱工艺，未能完全释放设备和技术的性能。
发明专利200610085843.1、201010580702.3、201010580705.7、201010580707.6、201010580709.5、201320893047.6提出了涂料经纱连续染色的工艺，理论上在节能减排方面具有显著的进步。但在该技术的应用中，涂料不能有效渗透到纱线纤维内部，由此造成诸多严重的技术和质量问题：一是染色牢度差，特别是摩擦牢度差，只能生产用于成衣打磨、水洗方面所需的色纱；二是染色透芯度差，纱线表面染上颜色、但内部泛白，纱线在后续处理过程中捻度松动即露出白点；三是上染率低，染深色时难度高、质量不稳定，粘合剂沾辊严重。针对这些问题，采用如实用新型专利200620075024.4所述的纱线成环状多次循环反复浸轧的方法，采用增加渗透剂、粘合剂的方法，都无法取得明显的效果。特别是在色牢度方面无法得到质的改变。如专利201010580702.3自己给出的实例色牢度才能达到2-3级。
专利201010606687.5给出了段染的装置，由于没有提供完整的工艺流程，染色色牢度方面同样存在问题。专利201010606689.4给出了彩点纱的装置，色牢度问题实际一直困扰着产业界。专利03215189.6纺织机械用喷花装置，是直接向织物上喷花，专利200510034711.1提出的技术经过实际验证，出现色牢度低、染色深度浅等严重的问题，在浅色水洗牛仔布方面应用还可以接受，其他面料应用方面无法满足市场的要求。由于是配件形式出现，产品稳定性较差。急需定型设备的出现改善其装置的性能。专利201305755Y、201125326Y只是解决了纱线段染上色的自动问题，其他固色、浆纱问题没有涉及，在实际应用中还需要大量的人力，自动化程度还是很低。专利201010580702.3提出的方法经实际验证发现色牢度并不能满足市场的需求，一般色牢度不高于3级。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种喷射阳离子改性纤维体系的浆染设备总成。在生产线上增加了等离子体设备，可以直接提升染色牢度达到4级及以上。同时染色线上直接增加浆纱工艺，节省人力，提高生产效率。
为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：
一种喷射阳离子改性纤维体系的浆染设备总成，包括依次连接的恒张力多单元收放卷系统、等离子体处理系统、喷射阳离子改性系统、烘干系统、超声波涂料染色系统、红外线恒温预处理、湿短蒸系统、智能固色、烘干系统、浆纱系统、恒张力储经系统、分绞系统和收卷系统。
所述恒张力多单元收放卷系统包括放卷机构、收卷机构，收放卷机构由如下控制系统控制张力变化和调节，按照设定的张力范围运行；所述控制系统包括：可编程控制器、张力传感器、压力传感器、气缸和比例阀，张力传感器得到信号后，经可编程控制器对比，触发气缸与比例阀，压力传感器得到信号反馈控制器调节气缸及比例阀的运动，保持收放卷机构张力恒定；张力调节也可以通过伺服电机扭矩的范围设定控制张力变化。
所述等离子体处理系统采用微波等离子体或射频等离子体或高压辉光放电等离子体处理的形式。
所述喷射阳离子改性系统采用静电喷涂、高气压喷气、压电喷绘的形式进行喷射。
所述烘干系统包括烘筒和排湿系统。
所述超声波涂料染色系统包括底通式双染色槽，所述底通式双染色槽的底部和中部均设有超声波发生器。
所述浆纱系统包括机架、浆槽和烘箱，所述机架上方设有浆槽、后方设有烘箱，在所述浆槽的上方设有进浆管、下方设有排浆管，所述浆槽为双浆槽或单浆槽。
所述恒张力储经系统包括储经架、张力组件和升降系统，所述储经架上具有固定支架和由液压缸驱动的升降支架系统，所述当张力组件得到张力变化差异较大的信号时，液压驱动升降支架系统运动，保持张力组件得到稳定张力恒定的信号，通过储经架储经量的变化，维持经线的张力恒定。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：①通过等离子体处理系统，将经线表面的蜡层活化，对经线进行预处理，方便改性和染色；②通过阳离子改性剂对经线进行改性处理，经超声波发生器使经线上形成具有花色的图案，改性后由依靠分子间力变为以库仑力为主，从而提高染料的上染率和固色率，进一步增强阳离子改性剂和经线之间的结合强度和结合深度；③采用改性剂喷射对经线进行喷射改性，根据需要形成不同的改性区域，超声波涂料染色系统代替浸染工序，无污染、避免了浸染浴中涂料的残留，减轻了染色后的排污负担，降低了染色综合成本，同时改善了生态环境；④本实用新型在经线上形成具有彩色的图案，满足市场的需求和客户审美的变化，解决了当前染色市场花色变化万千的技术问题；⑤本实用新型工艺简单、色谱齐全、色泽鲜艳、拼色方便、污染小、成本低以及适合于各种经线织物等优点，越来越受到纺织行业的欢迎，本实用新型整个过程无需水洗、零污染排放、染色效果好；⑥从物料的节省角度看，调整喷射阳离子改性系统的速度和量，决定最终超声波涂料染色的涂料消费量，在保证染色效果的前提下，染料的消耗最小。⑦本设备可以直接用于坯布的加工和染色印花形成图案花纹。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本实施例喷射阳离子改性纤维体系的浆染设备总成，包括依次连接的恒张力多单元收放卷系统1、等离子体处理系统2、喷射阳离子改性系统3、烘干系统4、超声波涂料染色系统5、红外线恒温预处理、湿短蒸系统6、智能固色、烘干系统7、浆纱系统8、恒张力储经系统9、分绞系统10和收卷系统11。
本实施例恒张力多单元收放卷系统包括放卷机构、收卷机构，收放卷机构由如下控制系统控制张力变化和调节，按照设定的张力范围运行；所述控制系统包括：可编程控制器、张力传感器、压力传感器、气缸和比例阀，张力传感器得到信号后，经可编程控制器对比，触发气缸与比例阀，压力传感器得到信号反馈控制器调节气缸及比例阀的运动，保持收放卷机构张力恒定；本实施例等离子体处理系统采用微波等离子体处理的形式；喷射阳离子改性系统采用静电喷涂的形式进行喷射；烘干系统包括烘筒和排湿系统。
本实施例超声波涂料染色系统包括底通式双染色槽，所述底通式双染色槽的底部和中部均设有超声波发生器；浆纱系统包括机架、浆槽和烘箱，所述机架上方设有浆槽、后方设有烘箱，在所述浆槽的上方设有进浆管、下方设有排浆管，所述浆槽为双浆槽；恒张力储经系统包括储经架、张力组件和升降系统，所述储经架上具有固定支架和由液压缸驱动的升降支架系统，所述当张力组件得到张力变化差异较大的信号时，液压驱动升降支架系统运动，保持张力组件得到稳定张力恒定的信号，通过储经架储经量的变化，维持经线的张力恒定。
利用本实施例喷射阳离子改性纤维体系的浆染设备总成浆染的方法，包括以下步骤：（1）将经线置于恒张力多单元收放卷系统上，通过等离子体处理系统，将经线表面的蜡层活化；（2）将步骤（1）蜡层活化后的经线上进行阳离子改性剂喷射，该阳离子改性剂为含有环氧基的反应性阳离子改性剂，在经线上形成形成离散分布的改性点，制得阳离子喷射改性经线；（3）将步骤（2）制得的阳离子喷射改性经线通过烘干系统烘干后置于超声波涂料染色系统的底通式双染色槽，通过超声波发生器使涂料浸染在经线上，并且改性后由依靠分子间力变为以库仑力为主，从而提高染料的上染率和固色率，在经线上形成具有花色的图案；（4）将步骤（3）得到的具有花色的图案的经线依次经过红外线恒温预处理、湿短蒸系统和固色烘干系统，对染色后的经线进行烘干和固色；（5）将所述步骤（4）烘干固色后的经线置于盛有浆液的浆槽中浸透，经烘箱烘干后经液压缸驱动的升降系统储存在支架上，然后经分绞系统和收卷系统将纱线收卷。
实施例2
如图1所示，本实施例喷射阳离子改性纤维体系的浆染设备总成，包括依次连接的恒张力多单元收放卷系统1、等离子体处理系统2、喷射阳离子改性系统3、烘干系统4、超声波涂料染色系统5、红外线恒温预处理、湿短蒸系统6、智能固色、烘干系统7、浆纱系统8、恒张力储经系统9、分绞系统10和收卷系统11。
本实施例恒张力多单元收放卷系统包括放卷机构、收卷机构，收放卷机构由如下控制系统控制张力变化和调节，按照设定的张力范围运行；所述控制系统包括：可编程控制器、张力传感器、压力传感器、气缸和比例阀，张力传感器得到信号后，经可编程控制器对比，触发气缸与比例阀，压力传感器得到信号反馈控制器调节气缸及比例阀的运动，保持收放卷机构张力恒定。
本实施例等离子体处理系统采用射频等离子体处理的形式；喷射阳离子改性系统采用高气压喷气的形式进行喷射。
本实施例烘干系统包括烘筒和排湿系统。
本实施例超声波涂料染色系统包括底通式双染色槽，所述底通式双染色槽的底部和中部均设有超声波发生器；浆纱系统包括机架、浆槽和烘箱，所述机架上方设有浆槽、后方设有烘箱，在所述浆槽的上方设有进浆管、下方设有排浆管，所述浆槽为单浆槽。
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利用本实施例喷射阳离子改性纤维体系的浆染设备总成浆染的方法，包括以下步骤：（1）将经线置于恒张力多单元收放卷系统上，通过等离子体处理系统，将经线表面的蜡层活化；（2）将步骤（1）蜡层活化后的经线上进行阳离子改性剂喷射，该阳离子改性剂为含有乙氧基的反应性阳离子改性剂，在经线上形成形成离散分布的改性点，制得阳离子喷射改性经线；（3）将步骤（2）制得的阳离子喷射改性经线通过烘干系统烘干后置于超声波涂料染色系统的底通式双染色槽，通过超声波发生器使涂料浸染在经线上，并且改性后由依靠分子间力变为以库仑力为主，从而提高染料的上染率和固色率，在经线上形成具有花色的图案；（4）将步骤（3）得到的具有花色的图案的经线依次经过红外线恒温预处理、湿短蒸系统和固色烘干系统，对染色后的经线进行烘干和固色；（5）将所述步骤（4）烘干固色后的经线置于盛有浆液的浆槽中浸透，经烘箱烘干后经液压缸驱动的升降系统储存在支架上，然后经分绞系统和收卷系统将纱线收卷。
实施例3
如图1所示，本实施例喷射阳离子改性纤维体系的浆染设备总成，包括依次连接的恒张力多单元收放卷系统1、等离子体处理系统2、喷射阳离子改性系统3、烘干系统4、超声波涂料染色系统5、红外线恒温预处理、湿短蒸系统6、智能固色、烘干系统7、浆纱系统8、恒张力储经系统9、分绞系统10和收卷系统11。
本实施例恒张力多单元收放卷系统包括放卷机构、收卷机构，收放卷机构由如下控制系统控制张力变化和调节，按照设定的张力范围运行；所述控制系统包括：可编程控制器、张力传感器、压力传感器、气缸和比例阀，张力传感器得到信号后，经可编程控制器对比，触发气缸与比例阀，压力传感器得到信号反馈控制器调节气缸及比例阀的运动，保持收放卷机构张力恒定。
本实施例等离子体处理系统采用高压辉光放电等离子体处理的形式；喷射阳离子改性系统采用压电喷绘的形式进行喷射。
本实施例烘干系统包括烘筒和排湿系统。
本实施例超声波涂料染色系统包括底通式双染色槽，所述底通式双染色槽的底部和中部均设有超声波发生器；浆纱系统包括机架、浆槽和烘箱，所述机架上方设有浆槽、后方设有烘箱，在所述浆槽的上方设有进浆管、下方设有排浆管，所述浆槽为单浆槽。
本实施例恒张力储经系统包括储经架、张力组件和升降系统，所述储经架上具有固定支架和由液压缸驱动的升降支架系统，所述当张力组件得到张力变化差异较大的信号时，液压驱动升降支架系统运动，保持张力组件得到稳定张力恒定的信号，通过储经架储经量的变化，维持经线的张力恒定。
利用本实施例喷射阳离子改性纤维体系的浆染设备总成浆染的方法，包括以下步骤：（1）将经线置于恒张力多单元收放卷系统上，通过等离子体处理系统，将经线表面的蜡层活化；（2）将步骤（1）蜡层活化后的经线上进行阳离子改性剂喷射，该阳离子改性剂为含有氨基的反应性阳离子改性剂，在经线上形成形成离散分布的改性点，制得阳离子喷射改性经线；（3）将步骤（2）制得的阳离子喷射改性经线通过烘干系统烘干后置于超声波涂料染色系统的底通式双染色槽，通过超声波发生器使涂料浸染在经线上，并且改性后由依靠分子间力变为以库仑力为主，从而提高染料的上染率和固色率，在经线上形成具有花色的图案；（4）将步骤（3）得到的具有花色的图案的经线依次经过红外线恒温预处理、湿短蒸系统和固色烘干系统，对染色后的经线进行烘干和固色；（5）将所述步骤（4）烘干固色后的经线置于盛有浆液的浆槽中浸透，经烘箱烘干后经液压缸驱动的升降系统储存在支架上，然后经分绞系统和收卷系统将纱线收卷。
Claims (8)
1.一种喷射阳离子改性纤维体系的浆染设备总成，其特征在于：包括依次连接的恒张力多单元收放卷系统（1）、等离子体处理系统（2）、喷射阳离子改性系统（3）、烘干系统（4）、超声波涂料染色系统（5）、红外线恒温预处理、湿短蒸系统（6）、智能固色、烘干系统（7）、浆纱系统（8）、恒张力储经系统（9）、分绞系统（10）和收卷系统（11）。
2.根据权利要求1所述的喷射阳离子改性纤维体系的浆染设备总成，其特征在于：所述恒张力多单元收放卷系统包括放卷机构、收卷机构，收放卷机构由如下控制系统控制张力变化和调节，按照设定的张力范围运行；所述控制系统包括：可编程控制器、张力传感器、压力传感器、气缸和比例阀，张力传感器得到信号后，经可编程控制器对比，触发气缸与比例阀，压力传感器得到信号反馈控制器调节气缸及比例阀的运动，保持收放卷机构张力恒定，张力调节也可以通过伺服电机扭矩的范围设定控制张力变化。
3.根据权利要求1所述的喷射阳离子改性纤维体系的浆染设备总成，其特征在于：所述等离子体处理系统采用微波等离子体或射频等离子体或高压辉光放电等离子体处理的形式。
4.根据权利要求1所述的喷射阳离子改性纤维体系的浆染设备总成，其特征在于：所述喷射阳离子改性系统采用静电喷涂、高气压喷气、压电喷绘的形式进行喷射。
5.根据权利要求1所述的喷射阳离子改性纤维体系的浆染设备总成，其特征在于：所述烘干系统包括烘筒和排湿系统。
6.根据权利要求1所述的喷射阳离子改性纤维体系的浆染设备总成，其特征在于：所述超声波涂料染色系统包括底通式双染色槽，所述底通式双染色槽的底部和中部均设有超声波发生器。
7.根据权利要求1所述的喷射阳离子改性纤维体系的浆染设备总成，其特征在于：所述浆纱系统包括机架、浆槽和烘箱，所述机架上方设有浆槽、后方设有烘箱，在所述浆槽的上方设有进浆管、下方设有排浆管，所述浆槽为双浆槽或单浆槽。
8.根据权利要求1-7任一所述的喷射阳离子改性纤维体系的浆染设备总成，其特征在于：所述恒张力储经系统包括储经架、张力组件和升降系统，所述储经架上具有固定支架和由液压缸驱动的升降支架系统，当张力组件得到张力变化差异较大的信号时，液压驱动升降支架系统运动，保持张力组件得到稳定张力恒定的信号，通过储经架储经量的变化，维持经线的张力恒定。
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