一种制备莨纱绸的晒莨工艺及晒莨装置的制作方法

本发明涉及涉及莨纱绸制备技术，尤其是涉及一种制备莨纱绸的晒莨工艺及晒莨装置。

背景技术：

莨纱绸是将纱或绸的织物用一种植物叫薯莨(Dioscorea cirrhosa Lour)的块茎汁液多次进行浸渍、晾晒后，使织物附着一层黄棕色的胶状物，再用含有高价铁离子的塘泥均匀涂覆于织物表面，反复多次晾晒、水洗后制成正面黑色、底面咖啡色的面料的植物的汁液染过后，就成了莨纱和莨绸。

在莨丝绸生产过程中，光照起到了非常重要的作用。经过阳光的照射，莨丝绸的黑色才更加自然、富有光泽。因晒莨工艺对光照强度要求极为严格，因此，阳光的强弱决定了一年中莨绸生产的时间。每年只在4月中旬～10月底开工，只有这个时期的阳光强度适合晒莨，生产者几乎每天起早贪黑劳作。每年的7月～8月上旬(即农历的小暑节气至立秋节气)由于阳光过于强烈，气温又过高，生产的莨丝绸会变硬变脆。而11月以后，因北方干燥的季风南下，也不宜晒莨。同样，晒莨过程中也需要根据阳光强度、气温、空气湿度、风量等环境因素，利用经验决定晒莨的时间长短，晒莨时间过短则莨丝绸的上色较差，晒莨时间过长则也容易出现莨丝绸变硬变脆。

由此可见，现有采用传统手艺工艺制备莨纱绸过程中，晒莨工艺受限于诸多条件：①晒莨时机需要受限于天气，一年中可以晒莨操作的天气不多；②晒莨时间受限于工艺师傅按经验根据光照强度、湿度、风量等环境所确定，偏差较大，容易使莨丝绸的品质不均一；③由于自然条件的限制，制造出的产品的达标率(按莨绸的国家标准GB/T 22856-2009)相对较低。

技术实现要素：

为克服现有技术的缺陷，本发明提出一种制备莨纱绸的晒莨工艺及晒莨装置，在晒莨装置中用紫外线或/和红外线替代自然光照，晒莨的环境参数可控，有利于提高制备莨纱绸的生产效率及产品质量。

一种制备莨纱绸的晒莨工艺，包括步骤：

(1)浸染步骤，将平展的织物在薯莨汁中充分浸泡，对织物进行均匀染色至少20分钟；织物为丝绸织物、植物纤维织物或蛋白纤维织物；

(2)预热步骤，从平展织物上下两侧等距离或仅单侧利用加热装置加热2-3分钟使织物上薯莨汁的水分部分蒸发，预热温度为38℃～42℃；

(3)照射步骤，从织物上下两侧等距离或仅单侧利用紫外线和/或红外线均匀照射织物，照射时间10～15分钟，织物表面的紫外线和/或红外线照射强度10～20μW/cm²；

(4)均匀润湿步骤，从织物上下两侧等距离均匀喷洒蒸汽对织物进行润湿处理；

(5)降温步骤，从织物上下两侧对织物进行均一降温处理；

(6)重复染晒，按需重复步骤(1)～步骤(5)，重复次数10～20次；

(7)后续处理，卷绸、入库。

进一步地，照射织物的照射时间12分钟，织物上的紫外线照射强度15μW/cm²。

进一步地，预热温度为40℃。

进一步地，步骤(1)-步骤(5)的重复次数15次。

一种所述制备莨纱绸的晒茛工艺的晒茛装置，包括箱体，该箱体两侧相对地平行设有导轨，在导轨上滑动设置有水平移动装置，织物平展地夹在两侧的水平移动装置中，该箱体依次包括预热工位、照射工位、均匀润湿工位、降温工位，各工位均有封闭的箱体空间；

各工位包括工作装置，所述工作装置包括设置在箱体顶部的上工作装置和/或设置在箱体底部的下工作装置，所述上工作装置和下工作装置到丝绸织物的距离相等；

所述预热工位的上工作装置两侧分别设有排气口，照射工位的上工作装置两侧分别设有前排气口和后进气口；所述预热工位、照射工位的箱体壁上分别设有温度传感器和湿度传感器，以确保箱体内恒定的工作温度和工作湿度。

进一步地，在预热工位前还设有浸染工位，所述浸染工位包括竖直导轨、分段导轨，所述分段导轨滑动设置在竖直导轨上；所述浸渍工位的箱体设置在浸染池内，所述浸染池底部设有搅拌器。

进一步地，所述水平移动装置包括滑动块，所述滑动块上间隔设有多个弹性伸缩件，每个弹性伸缩件连接一弹簧夹，织物夹持在弹簧夹中；导轨包括导轨本体，导轨本体上设有导轨条，导轨本体上还间隔设有多个导滑槽，所述弹簧夹滑动设置在导滑槽中。

进一步地，所述预热工位的工作装置为加热装置，所述加热装置为电热棒；所述照射工位的工作装置为具有多个紫外线发光二极管阵列的紫外线照射装置或者具有多个红外线发光二极管阵列的红外线照射装置。

进一步地，所述均匀润湿工位的工作装置为蒸汽喷雾装置，所述蒸汽喷雾装置包括多个阵列的蒸汽喷头；所述降温工位的工作装置为散热装置(8)，所述散热装置为轴流风扇。

进一步地，所述照射工位包括依次设置的第一照射工位和第二照射工位，所述第二照射工位具有只保持恒定温度和湿度的睡眠状态和正常工作状态。

晒莨的目的就是把薯莨汁干涸凝结在织物表面形成黄棕色的胶状物，本发明通过如下实质技术改进解决“晒莨工艺受限于手工染晒和自然天气因素”的技术问题：

1)集成，各工位集成在箱体中，工艺条件易于控制。

相较手工染晒，从染晒到预热到照射再到润湿到降温是连续的整体空间中，每个工位具有相对封闭的工作空间，使得每一工位的工艺条件易于控制；各工位是相互协同，从上一工位出来立即进入下一工位，共同起作用。

2)均匀，织物平展地铺开，并且双面同时处理，保证织物处理的均一性：

浸染工位，织物平展地浸渍在浸染池的液面下方，配合搅拌器的均一作用可保证染色均一；

预热工位、照射工位、均匀润湿工位、降温工位在织物上下等距离设置有工作装置，保证对织物的上下表面的处理均一。

尤其照射工位，利用紫外线或红外线模拟日光照射，但自然照射总有照射不到的背面，而本发明上下表面均能接受照射，提高了茛纱绸的染色色劳度、色差和表面光泽度；

当单面染色时，可选择只开启单侧照射装置；

本发明通过在集成和均匀方面的改进，将自然晒茛工艺转变为室内晒茛工艺，实现了不受自然条件限制的全天候晒茛工艺及设备。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明采用紫外线或/和红外线取代日光进行晒莨，摆脱了日照晒莨取决于天气等自然因素的影响，且可以提高制备莨纱绸的生产效率，为莨纱绸从传统手工制作转向工业化生产提供了实现条件。另外，本发明采用紫外线或/和红外线晒莨，最终得到的莨纱绸的光泽度、色差及色牢度更佳，说明采用紫外线晒莨可以大幅提高莨纱绸的品相及品质。另外，本申请实现了晒莨工艺按标准化生产并能稳定地生产出符合国家莨绸标准的产品。

附图说明

图1为本发明制备莨纱绸的晒莨工艺的流程图。

图2为本发明制备莨纱绸的晒莨工艺的晒莨装置的主视图。

图3为本发明制备莨纱绸的晒莨工艺的晒莨装置的F-F剖视图。

图4为本发明制备莨纱绸的晒莨工艺的晒莨装置的G-G剖视图

图5为本发明制备莨纱绸的晒莨工艺的晒莨装置的水平移动装置放大结构剖视图。

1箱体，2排气口，3加热装置，5第一照射装置，6第二照射装置，7蒸汽喷雾装置，8散热装置，9温度传感器，10湿度传感器，11织物，12导轨，13水平移动装置，14浸染池，15竖直导轨，16分段导轨

4.1照射位排气口，4.2照射位进气口，

5.1第一上照射装置，5.2第一下照射装置，

6.1第二上照射装置，6.2第二下照射装置，

7.1上蒸汽喷雾装置，7.2下蒸汽喷雾装置，

8.1上散热装置，8.2下散热装置

具体实施方式

如图所示的晒莨装置的结构示意图，该晒莨装置包括箱体1，该箱体1两侧相对地平行设有导轨12，在导轨上滑动设置有水平移动装置13，织物11平展地夹在两侧的水平移动装置13中。所述织物11为纱织物或丝绸织物或植物纤维织物或蛋白纤维织物。该箱体1依次包括浸染工位H、预热工位A、第一紫外照射工位B、第二紫外照射工位C、均匀润湿工位D、降温工位E。各工位均有封闭的箱体空间。所述预热工位A、第一紫外照射工位B和第二紫外照射工位C的箱体壁上分别设有温度传感器9和湿度传感器10，以确保箱体内合适的工作温度和工作湿度。所述水平移动装置13包括滑动块13.1，所述滑动块13.1上间隔设有多个弹性伸缩件13.2，每个弹性伸缩件13.2连接弹簧夹13.3。织物11夹持在弹簧夹13.3中。导轨12包括导轨本体12.1，导轨本体12.1上设有导轨条12.2，导轨本体12.1上还间隔设有多个导滑槽12.3。所述弹簧夹13.3滑动设置在导滑槽中。

所述浸染工位H包括竖直导轨15、分段导轨16，所述分段导轨16滑动设置在竖直导轨15上。所述浸渍工位H的箱体设置在浸染池14内，所述浸染池14底部设有搅拌器15负责均一化薯莨汁。该浸染池14可替代为三个，浸染池中储存不同浓度的薯莨汁。当单面染色时，浸染工位H也可设计成从顶部均匀喷洒薯莨汁的替代方式。或者在下降时注意控制织物高度使得织物仅下表面接触薯莨汁液面。

所述预热工位A包括加热装置3，所述加热装置3包括设置在箱体顶部的上加热装置3.1和设置在箱体底部的下加热装置3.2，所述上加热装置3.1和下加热装置3.2到丝绸织物11的距离相等。所述所述上加热装置3.1两侧分别设有排气口2，所述排气口2为前排气口2.1、后排气口2.2，所述前排气口2.1、后排气口2.2为沿箱体横截面间隔设置的多个，所述前排气口2.1、后排气口2.2为强制排气口，内设轴流风扇。优选地，加热装置3为电热棒。

所述第一紫外照射工位B包括第一照射装置5，所述第一照射装置5包括设置在箱体顶部的第一上照射装置5.1和设置在箱体底部的第一下照射装置5.2。所述第一上照射装置5.1和第一下照射装置5.2到丝绸织物11的距离相等。所述第一上照射装置两侧分别设有照射位排气口4.1、照射位进气口4.2，照射位排气口4.1、照射位进气口4.2为沿箱体横截面间隔设置的多个。所述照射位前排气口4.1、照射位后进气口4.2为内设轴流风扇的强制排进气口，用以维持工位内恒定的湿度和温度。优选地，所述第一照射装置为具有多个紫外线发光二极管阵列的紫外线照射装置或者具有多个红外线发光二极管阵列的红外线照射装置。上下照射装置可单独控制，以满足单面染色需求。

所述第二紫外照射工位C包括第二照射装置6，所述第二照射装置6包括设置在箱体顶部的第二上照射装置6.1和设置在箱体底部的第二下照射装置6.2。所述第二上照射装置6.1和第二下照射装置6.2到丝绸织物11的距离相等。所述第二上照射装置两侧分别设有照射位前排气口4.1、照射位后进气口4.2，照射位前排气口4.1、照射位后进气口4.2为沿箱体横截面间隔设置的多个。所述照射位前排气口4.1、照射位后进气口4.2为内设轴流风扇的强制排进气口，用以维持工位内恒定的湿度和温度。优选地，所述第二照射装置为具有多个紫外线发光二极管阵列的紫外线照射装置或者具有多个红外线发光二极管阵列的红外线照射装置。所述第二照射装置有正常工作状态和只保持恒定温度和湿度的睡眠状态。

所述均匀润湿工位D包括蒸汽喷雾装置7，所述蒸汽喷雾装置7包括设置在箱体顶部的上蒸汽喷雾装置7.1和设置在箱体底部的下蒸汽喷雾装置7.2。所述上蒸汽喷雾装置7.1和下蒸汽喷雾装置7.2到织物11的距离相等。所述蒸汽喷雾装置7包括多个阵列的蒸汽喷头。

所述降温工位E包括散热装置8，所述散热装置8包括设置在箱体顶部的上散热装置8.1和设置在箱体底部的下散热装置8.2。所述上散热装置8.1和下散热装置8.2到织物11的距离相等。所述散热装置为轴流风扇。

一种制备莨纱绸的晒莨工艺，织物为丝绸织物、植物纤维织物或蛋白纤维织物，包括步骤：

(1)浸染步骤，将平展的织物在薯莨汁中充分浸泡，对织物进行均匀染色至少20分钟；

(2)预热步骤，从平展织物上下两侧等距离利用加热装置加热2-3分钟使织物上薯莨汁的水分部分蒸发，预热温度为38℃～42℃；

(3)照射步骤，从织物上下两侧等距离利用紫外线和/或红外线均匀照射织物，照射时间10～15分钟，织物上的紫外线和/或红外线照射强度10～20μW/cm²；

(4)均匀润湿步骤，从织物上下两侧等距离均匀喷洒蒸汽对织物进行润湿处理；

(5)降温步骤，从织物上下两侧对织物进行均一降温处理；

(6)重复染晒，按需重复步骤(1)～步骤(5)，重复次数10～20次；

(7)后续处理，卷绸、入库。

如图所示，利用所述晒茛装置实现所述晒莨工艺的具体工作流程为：

(1)浸染步骤，将织物11平展地夹在水平移动装置13上，水平移动装置13移动到浸染工位，启动搅拌器15，10-20分钟后启动分段导轨16在竖直导轨15下降到浸染池14的薯莨汁液面下方至少10-20cm，对织物11进行均匀染色至少20分钟。上升所述分段导轨16到与所述导轨12对接。

(2)预热步骤，将水平移动装置13移出浸染工位进入预热工位，自动控制温度的预热工位使箱体保持恒定温度，所述恒定温度的范围是38℃～42℃。织物11在预热工位使得织物上薯莨汁的水分得以部分蒸发，蒸发的水分从前排气口2.1、后排气口2.2排出箱体外部。

(3)第一照射步骤，将水平移动装置13移出预热工位进入第一照射工位，自动控制温度的第一紫外照射工位使箱体保持恒定温度，所述恒定温度的范围是38℃～42℃。水平移动装置13带动织物11移动至上下照射装置之间，照射装置利用紫外线或/和红外线照射织物11，照射时间10～15分钟，通过紫外线或/和红外线照射使薯莨汁固化在织物11上，织物11上的紫外线或/和红外线照射强度10～20μW/cm²。在此过程中，织物11上的水份会继续得以蒸发，蒸发的水份通过所述照射位前排气口4.1排出，控制装置还可以通过照射位后进气口4.2进行空气交换，维持室内恒定的湿度和温度。上下照射装置可单独控制。

(4)第二照射步骤，将水平移动装置13移出第一照射工位进入第二照射工位，自动控制温度的第一照射工位使箱体保持恒定温度，所述恒定温度的范围是38℃～42℃。水平移动装置13带动织物11移动至上下照射装置之间，照射装置利用紫外线或/和红外线照射织物11，照射时间10-15分钟，通过紫外线或/和红外线照射使薯莨汁固化在织物11上，织物11上的紫外线或/和红外线照射强度10～20μW/cm²。在此过程中，织物11上的水份会继续得以蒸发，蒸发的水份通过所述照射位前排气口4.1排出，控制装置还可以通过照射位后进气口4.2进行空气交换，维持室内恒定的湿度和温度。所述第二照射步骤为可选的，根据染色深浅，可选择省略第二照射步骤，具体到晒茛装置，可选择第二照射工位只维持恒定的温度和湿度，照射装置不工作。上下照射装置可单独控制。

(5)均匀润湿步骤，将水平移动装置13移出第二照射工位进入润湿工位，水平移动装置13带动织物11移动至上下润湿装置之间，开启润湿装置7对织物11进行润湿处理，使织物30得以润湿，防止织物30变硬或变脆。

(6)降温步骤，将水平移动装置13移出润湿工位进入降温工位，水平移动装置13带动织物11移动至上下散热装置之间，开启散热装置对织物进行强制降温处理。

(7)按需重复步骤(1)～步骤(6)，重复次数10～20次；

(8)后续处理，卷绸、入库。

实施例1：上述步骤(2)(3)时箱体内的温度为38℃，步骤(2)织物30在加热装置3之间加热3分钟，步骤(3)中照射装置7照射织物11的照射时间10分钟，织物11上的紫外线照射强度20μW/cm²且重复步骤(1)～步骤(5)的重复次数为20次。

实施例2：与实施例1相比，差异在于用红外线照射替代紫外线照射。

实施例3：与实施例1相比，差异在于使用红外线与紫外线灯照射织物，红外线的照射强度：紫外线的照射强度＝1:1，替代实施例1使用单一的紫外线照射。

实施例4：上述步骤(2)(3)时箱体内的温度为42℃，步骤(2)织物11在加热装置3之间加热2分钟，步骤(3)中照射装置照射织物30的照射时间15分钟，织物11上的紫外线照射强度10μW/cm²，且重复步骤(1)～步骤(5)的重复次数为10次。

实施例5：与实施例4相比，差异在于用红外线照射替代紫外线照射。

实施例6：与实施例4相比，差异在于使用红外线与紫外线灯照射织物，红外线的照射强度：紫外线的照射强度＝2:1，替代实施例4使用单一的紫外线照射。

实施例7：上述步骤(2)(3)时箱体内的温度为40℃，步骤(2)织物11在加热装置3之间加热2.5分钟，步骤(3)中照射装置照射织物11的照射时间12分钟，织物11上的紫外线照射强度15μW/cm²，且重复步骤(1)～步骤(5)的重复次数为15次。

实施例8：与实施例7相比，差异在于用红外线照射替代紫外线照射。

实施例9：与实施例7相比，差异在于使用红外线与紫外线灯照射织物，红外线的照射强度：紫外线的照射强度＝1.5:1，替代实施例7使用单一的紫外线照射。

对比试验：使用相同原料及同一批次的纱织物或绸织物，使用完全相同的薯莨汁，对照组为采用传统的莨纱绸制备工艺，上述实施例1～实施例3与对照组相比仅与对照组的晒莨工艺不同(对照组利用自然阳光)。对照组、实施例1～实施例3分别制备10块相同原料、相同大小的莨纱绸，从莨纱绸的色泽亮度、色差及色牢度三方面进行对比，试验方法及检验规则分别按GB/T15552-2007的第3章和第4章执行(根据莨绸国标GB/T 22856-2009第5条及第6条的规定)，在此不详细描述。

(1)色差≥4级为优等品，3-4级为一等品，3级为二等品。对照组、实施例1～实施例9各自10块莨纱绸的色差如下表1所示：

表1(单位：块)

由此可见，实施例1-实施例9相对对照组，制备得到的莨纱绸均为优等品，几乎不存在色差，相比对照组，本申请能显著提高莨纱绸的色差等级，制造出的莨纱绸在色差指标上能100％符合优等品标准。

(2)光泽度的评判标准检测莨纱绸涂有薯莨汁一侧面的表面光泽度。即可以按每块莨绸多个检测点的色泽亮度的均值，作为此块莨纱绸的光泽亮度。光泽度低于30为全亚黑色，光泽度在40-60为半亚黑色，光泽度大于60为亮黑色，测试结果如下表2所示。

表2(单位：块)

从表2的测试结果可以看出，传统工艺制备的莨纱绸的光泽度较低，外观大多为黑色，极少数为半亚黑色，而实施例1-实施例9制备的莨纱绸的光泽度较高，全部为亮黑色，而亮黑色的莨纱绸在业界认定为优等品。单就光泽度而言，即对照组优等品仅有50％，而实施例1-实施例9的产品全部为优等品，故本发明能显著提高莨纱绸的光泽度。

(3)根据莨绸国标GB/T 22856-2009中色牢度分为耐水色牢度、耐皂洗色牢度、耐汗渍色牢度、耐干摩擦色牢度及耐光色牢度。优等品的耐水色牢度、耐皂洗色牢度、耐汗渍色牢度均需达到3-4级，一等品或二等品的耐水色牢度、耐皂洗色牢度、耐汗渍色牢度均需达到3级，优等品、一等品或二等品的耐干摩擦色牢度必须达到3级，优等品的耐光色牢度必须达到4级，一等品或二等品的耐光色牢度必须达到3级。

对照组、实施例1～实施例9中各块莨纱绸进行色牢度检测，相应色牢度检测结果分别满足优等品的块数见表3所示：

表3(单位：块)

从表3的测试可知，实施例1～实施例9相对对照组具有更佳的色牢度，尤其耐干摩擦色牢度相比对照组有显著提高，且实施例1～实施例9中至少90％产品属于优等品，相比对照组优等品率也显著提高了。

本发明通过在集成和均匀方面的改进，将自然晒茛工艺转变为室内晒茛工艺，实现了不受自然条件限制的全天候晒茛设备及工艺。