一种锦纶织物的连续染色系统及其连续染色方法与流程

本发明涉及纺织品染色工艺技术领域，特别是涉及一种锦纶织物的连续染色系统及其连续染色方法。

背景技术：

传统的锦纶织物经轴染色工艺是利用水作为介质携带染料在经轴染色机内进行染色，工序包括染色、皂洗、一次水洗、固色和二次水洗。传统做法是采用一缸到底，即染色的全部流程在同一缸内完成，且传统的经轴染机的染缸一般是卧式设置的，经轴结合于小车上从染缸横向一侧的开口并沿染缸内轨道推入染缸内，这种结构的经轴染机要求织物始终保留在缸内，每完成一道工序都需要将缸内的水、染料和助剂等外排再进行下一道工序，整个过程会消耗大量的水和产生污染物，属于高耗能、高污染的工艺。虽然业界发展了一系列低浴比、低盐化的染色技术，可是印染行业的污染问题依然十分严重，不仅影响可持续发展战略，也成为印染行业发展的瓶颈。

技术实现要素：

本发明的目的之一是提供一种锦纶织物的连续染色系统，能够在缸内残液不外排情况下实现织物在各经轴染缸的移动，可大大减少染色用水和废水排量。

本发明的另一目的是提供一种锦纶织物的连续染色方法，可大幅减少染色用水和废水排放。

本发明采用的技术解决方案是：

一种锦纶织物的连续染色系统，包括具有吊臂的吊挂装置、用于卷绕织物的经轴组以及多个并排设置在吊挂装置下方的可结合所述经轴组的经轴染缸，各经轴染缸的顶部开口，所述经轴组包括框架及卧装于框架上的经轴，所述框架与吊挂装置的吊臂活动连接，通过吊臂将卷绕有待处理织物的经轴组从顶部开口吊离或吊入各经轴染缸内。

优选地，所述经轴组包括框架及卧装于框架上的经轴，所述框架包括支撑底板、吊挂顶板及两个竖向相对设置在支撑底板和吊挂顶板之间的定位竖板，两个定位竖板于同一水平位置处分别设有承挂结构，经轴的两端分别承挂在承挂结构上，所述吊挂顶板上设有与吊臂相配合的吊挂孔。

优选地，各所述承挂结构由支撑斜板和支撑三角板组成，所述支撑斜板的一端与定位竖板固定连接，另一端倾斜向上延伸形成开口；所述支撑三角板适配插设在支撑斜板与定位竖板之间，所述经轴的两端分别从支撑斜板的开口承挂在支撑三角板顶面上。

优选地，各经轴染缸分别包括缸体、主泵、热交换器、循环管道和固定阀，所述热交换器和主泵设置在循环管道上；所述循环管道的高位通过第一管道与缸体底部相连通且第一管道内设有第一阀门；所述循环管道的低位通过第二管道与缸体底部相连通且第二管道内设有第二阀门；所述循环管道的中位通过第三管道分别与缸体内的各经轴开口端相连通且各第三管道内设有第三阀门；所述第一管道与最高处的第三管道之间的循环管道内设有第四阀门，所述第二管道与最低处的第三管道之间的循环管道内设有第五阀门；所述固定阀与缸体内的各经轴封闭端相连接。

优选地，所述经轴染缸为染色缸、皂洗缸、固色缸和水洗缸，且所述染色缸、皂洗缸、固色缸和水洗缸可分别设置1个或多个。

本发明还提供一种锦纶织物的连续染色方法，具体包括如下步骤：染色、皂洗、一次水洗、固色和二次水洗，具体地：将待处理的织物卷绕在经轴上，通过吊挂装置将一缸织物吊入染色缸内进行染色，染色完成后染色缸内残液保留，然后将该缸织物吊入皂洗缸内进行皂洗和一次水洗，一次水洗完成后皂洗缸内的残液保留并将该缸织物吊入固色缸内进行固色，固色完成后固色缸内的残液保留并将该缸织物吊入水洗缸内进行二次水洗，二次水洗完成后织物出缸并保留水洗缸内的残液；保留在染色缸内的残液追加适量清水、酸性染料和助剂用作下一缸织物染色的染液，下一缸织物重复上述步骤。

优选地，每一缸织物的染色浴比为1∶5～10，染色温度为80℃～100℃，染色时间为0.5小时～2.0小时；染料采用酸性染料，助剂包括酸性匀染剂、醋酸和氯化钙，酸性染料0.1～10g/L、酸性匀染剂0.5～2g/L、醋酸0.1～1.5g/L、氯化钙1～3g/L。

优选地，每一缸织物的皂洗浴比为1∶5～10，皂洗温度为50℃～70℃，皂洗时间为0.1小时～0.5小时，其中皂洗剂1～3g/L。

优选地，每一缸织物的固色浴比为1∶5～10，固色温度为60℃～80℃，固色时间为0.2小时～0.5小时，其中固色剂1～5g/L。

优选地，所述染色缸、皂洗缸、固色缸和水洗缸可分别设置1个或多个，各缸内可同时放置1个或多个经轴，各缸保留的残液视生产需要设定排放频次。

本发明的有益效果：

1、通过吊挂装置可将卷绕有织物的经轴组从经轴染缸顶部开口吊入或吊离，而各经轴染缸内的工艺残液可保留在缸体内用作下一缸织物处理用，由此能够在缸内残液不外排情况下实现织物在各经轴染缸的移动。

2、节约染色用水量和染料：本发明通过连续染色加工系统，实现了染色水多次使用，残液中的残留染料得到再次利用，相比传统经轴染色缸节约大量生产用水和染料，可节水50％～80％。

3、减少染色废水排放：本发明多次使用染色残液，减少了染色废水的排放，实现了低污染生产，相比传统经轴染色缸可减少排放废水50％～80％。

4、提高生产能力，降低生产成本：本发明通过多缸同时作业的连续染色加工系统提高了染色生产能力，相比传统经轴染色缸可提高生产效率60％以上，同时也降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明连续染色系统结构示意图1。

图2为本发明连续染色系统结构示意图2。

图3为本发明单个经轴染缸结构示意图及主循环路线图。

图4为本发明单个经轴染缸结构示意图及副循环路线图。

图5为本发明经轴组主视图。

图6为本发明经轴组侧视图。

图7为本发明经轴结构示意图。

图8为本发明活动盖体与经轴染缸结构示意图。

图9为本发明实施例1的锦纶织物连续染色工序流程图。

图10为本发明实施例2的锦纶织物连续染色工序流程图。

附图标记说明：

10、吊挂装置；11、吊臂；20、经轴组；21、经轴；22、支撑底板；23、吊挂顶板；24、定位竖板；25、承挂结构；200、吊挂孔；30、经轴染缸；31、染色缸；32、皂洗缸；33、固色缸；34、水洗缸；301、缸体；302、主泵；303、热交换器；304、循环管道；305、第一管道；306、第二管道；307、第三管道；308、固定阀；309、活动盖体；341、第一阀门；342、第二阀门；343、第三阀门；344、第四阀门；345、第五阀门；40、油缸。

具体实施方式

实施例1：

本实施例提供一种锦纶织物的连续染色系统，包括具有吊臂11的吊挂装置10、用于卷绕织物的经轴组20以及多个并排设置在吊挂装置10下方的可结合所述经轴组20的经轴染缸30，各经轴染缸30的顶部开口，所述经轴组20与吊挂装置10的吊臂11活动连接，通过吊臂11将卷绕有待处理织物的经轴组20从顶部开口吊离或吊入各经轴染缸30内。所述经轴染缸30为染色缸31、皂洗缸32、固色缸33和水洗缸34，且所述染色缸31、皂洗缸32、固色缸33和水洗缸34的数量根据工艺流程可分别设置1个或多个，具体到本实施例中，所述多个经轴染缸30为染色缸31、皂洗缸32、固色缸33和水洗缸34各一个(如图1所示)。

在本实施例中，各经轴染缸30的顶部开口处转动连接有活动盖体309，在要吊入或吊离经轴组20时打开活动盖体309，而在工艺操作过程中则封闭活动盖体309于经轴染缸30的顶部开口。具体的所述活动盖体309的启闭操作由油缸40驱动，所述活动盖体309与经轴染缸30顶部通过销轴连接，油缸40的缸体可转动地设置在经轴染缸30上，油缸40的活塞杆与活动盖体309同侧的铰接点相连接，油缸40收缩时打开活动盖体309，伸长时封闭活动盖体309，如图8所示。另外要说明的是，本实施例的活动盖体309也可手动操作启闭，也可应用其他机构来完成启闭，在此不作限定。

在本实施例中，如图5-7所示，所述经轴组20包括框架及卧装于框架上的经轴21，各经轴21的一端开口，另一端为封闭，中间部分为多孔滚筒。所述框架包括支撑底板22、吊挂顶板23及两个竖向相对设置在支撑底板22和吊挂顶板23之间的定位竖板24，两个定位竖板24于同一水平位置处分别设有承挂结构25，经轴21的两端分别承挂在承挂结构25上，所述吊挂顶板23上设有与吊臂11相配合的吊挂孔200。优选地所述框架上下间隔设有三组承挂结构25，其上可同时卧装1个～3个经轴21。各所述承挂结构25由支撑斜板和支撑三角板组成，所述支撑斜板的一端与定位竖板24固定连接，另一端倾斜向上延伸形成开口。所述支撑三角板适配插设在支撑斜板与定位竖板24之间，所述经轴21的两端分别从支撑斜板的开口承挂在支撑三角板顶面上。

在本实施例中，各经轴染缸30分别包括缸体301、主泵302、热交换器303、循环管道304和固定阀308，所述热交换器303和主泵302设置在循环管道304上。所述循环管道304的高位通过第一管道305与缸体301底部相连通且第一管道305内设有第一阀门341，所述循环管道304的低位通过第二管道306与缸体301底部相连通且第二管道306内设有第二阀门342，所述循环管道304的中位通过第三管道307分别与缸体301内的各经轴21开口端相连通且各第三管道307内设有第三阀门343，所述第一管道305与最高处的第三管道307之间的循环管道304内设有第四阀门344，所述第二管道306与最低处的第三管道307之间的循环管道304内设有第五阀门345。所述固定阀308与缸体301内的各经轴21封闭端相连接，用于顶住经轴21闭口端，使经轴21开口端更好的与缸壁管道口相结合。

本实施例单个经轴染缸30的染液或处理液的循环过程分为主循环与副循环，主循环过程和副循环过程的时间各为5-10分钟。具体的：

主循环路线：此时，第一阀门341关，第四阀门344开，第五阀门345关，各第三阀门343均开，第二阀门342开，染液或处理液经过热交换器303加热，在主泵302的作用下通过第三管道307输送至缸体301内的经轴21滚筒，然后在压力差的作用下通过滚筒的多网孔结构将染液或处理液渗过穿透织物，染液或处理液透过织物后从缸体301底部的第二管道306回流到热交换器303进行副循环，如图3所示。

副循环路线：此时，第一阀门341开，第四阀门344关，第五阀门345开，各第三阀门343均开，第二阀门342关，染液或处理液经过热交换器303加热之后，在主泵302的作用下通过第一管道305进入缸体301底部，染液或处理液在压力差的作用下渗过穿透织物通过滚筒的多网孔结构进入经轴滚筒，再通过第三管道307回流到热交换器303进行下一个循环，如图4所示。周而复始，主副循环交互，直到完成工艺规定的时间为止。各阀门的开关状态通过染缸中央控制系统设定时间，升温、进水、排水也是通过操作染缸中央控制系统相应指令完成。

为更加平稳吊入经轴组20，各经轴染缸30的缸体301内壁设有与经轴组20相配合的导向竖轨，经轴组20上的各经轴21的两端分别滑动配合于导向竖轨，所述第三管道307与缸体301的缸壁管道口相结合处位于导向竖轨内。

另外本实施例的所述吊挂装置10的作用在于与经轴组20相接而实现经轴组20的向上吊离经轴染缸30或向下吊入经轴染缸30或在各经轴染缸30之间横移，具体的可采用车间桁吊，其为现有常规设备，结构为本领域公知，在此不再赘述。

本实施例还进一步提供一种应用上述连续染色系统的锦纶织物的连续染色方法，包括染色、皂洗、一次水洗、固色和二次水洗工艺步骤，所述经轴组20上卧装3个经轴21，3个经轴21上的织物构成一缸织物。

每一缸织物的染色、皂洗、一次水洗、固色和二次水洗的具体工艺为：

染色：在染色之前需先将待处理的织物卷绕在经轴21上，通过吊挂装置10将该缸织物吊入染色缸31内进行染色，每一缸织物的染色浴比为1∶5～10，染色温度为80℃～100℃，染色时间为0.5小时～2.0小时，酸性染料0.1～10g/L、酸性匀染剂0.5～2g/L、醋酸0.1～1.5g/L、氯化钙1～3g/L。染色完成后染色缸31内残液保留至下一缸织物染色用，染色缸31保留的残液视生产需要设定排放频次，优选地每染色8缸排放一次并重新配制所需染液再进行连续染色。

皂洗和一次水洗：该缸织物染色完成后，通过吊挂装置10将该缸织物吊入皂洗缸32内进行皂洗，每一缸织物的皂洗浴比为1∶5～10，皂洗温度为50℃～70℃，皂洗时间为0.1 小时～0.5小时小时，其中皂洗剂1～3g/L。完成皂洗后织物留在皂洗缸32内，待将皂洗缸32内的残液全部排出后加水进行一次水洗，水洗浴比为1∶5～10，常温，时间为0.1小时～0.3小时，一次水洗后的残液保留在皂洗缸32内用作下一次皂洗用水。

固色：该缸织物一次水洗完成后再通过吊挂装置10将该缸织物吊入固色缸33内进行固色，每一缸织物的固色浴比为1∶5～10，固色温度为60℃～80℃，固色时间为0.2小时～0.5小时，其中固色剂1～5g/L。完成固色后的残液保留在固色缸33内，固色缸33保留的残液视生产需要设定排放频次，优选地每固色24缸排放一次并重新配制所需固色液。

二次水洗：该缸织物固色完成后再通过吊挂装置10将该缸织物吊入水洗缸34内进行二次水洗，每一缸织物的二次水洗浴比为1∶5～10，常温，时间为0.1小时～0.3小时，二次水洗完成后织物出缸。二次水洗完成后的残液保留在水洗缸34内，水洗缸34保留的残液视生产需要设定排放频次，优选地每水洗2缸排放一次并重新加入所需清水。

以上为每一缸织物的染色全过程。而头缸织物染色完成后染色缸31内残液保留，再追加适量清水、酸性染料和助剂用作下一缸织物染色的染液，下一缸织物重复头缸织物的上述染色、皂洗、一次水洗、固色和二次水洗步骤，从而形成本发明锦纶织物的连续染色流程。

在本实施例中，染色缸31的续水量依据头缸织物重量及头缸出布时的布面带液率计算得出。例如，本实施例的每个经轴21卷绕250kg织物，3个经轴21共750kg织物，即每一缸织物的重量为750kg，染色浴比设为1∶9.3，相应的每一染色缸31的染液总量为7吨，头缸染色出布测出布面带液率230％～260％，带液量约为2吨，因此续水量需要2吨。相应的每一皂洗缸32、固色缸33、水洗缸34的用水量均为5吨。其中所述的头缸织物是指相邻两缸较先处理的这缸织物。

染色缸31各助剂的追加量依据续水量和染色缸31内残液各助剂浓度计算得出。比如，酸性匀染剂的追加量为2吨*1g/L＝2kg。而染料的追加量则是利用分光光度计提前测定酸性染料的染液吸光度曲线做为标准，再通过测量染色缸31内残液的吸光度曲线，相比得出染色缸31内残液中的染料含量，从而计算出染料的追加量。

在本实施例中，各工序包括织物的移动时间按最长耗时计，染色时长为120 分钟，皂洗时长为45分钟，一次水洗时长为15分钟，固色时长为50分钟，二次水洗时长为20分钟。

本实施例1的锦纶织物连续染色工序流程图参考图9所示。按照本实施例1连续染色系统进行连续染色，每48小时可生产24缸布，而1台普通染缸8小时生产1缸布，4台普通染缸每48小时也可生产24缸布，相比之下，虽然生产效率没有显著提高，但用水量和排污量却有大量减少。

本实施例1连续染色24缸进水及排水统计表

进布：每缸织物重量750kg 水单位：吨

1、采用本实施例1的连续染色新工艺每染1缸布(750公斤)用水：253÷24＝10.54吨，换算成每吨布用水14.05吨；而普通经轴染色机按传统工艺染色，平均每吨布用水42吨。新工艺比传统工艺吨布耗水减少27.95吨，减少用水66.55％。

2、采用本实施例1的连续染色新工艺每染1缸布(750公斤)排水：200÷24＝8.33吨，换算成每吨布排水11.10吨；而普通经轴染色机按传统工艺染色，平均吨布排水40吨。新工艺比传统工艺吨布排水减少28.9吨，减少排放废水72.25％。

实施例2：

本实施例提供一种锦纶织物的连续染色系统，包括具有吊臂11的吊挂装置10、用于卷绕织物的经轴组20以及五个并排设置在吊挂装置10下方的可结合所述经轴组20的经轴染缸30，各经轴染缸30的顶部开口，所述经轴组20与吊挂装置10的吊臂11活动连接，通过吊臂11将卷绕有待处理织物的经轴组20从顶部开口吊离或吊入各经轴染缸30内。所述五个经轴染缸30为染色缸31有两个，皂洗缸32、固色缸33和水洗缸34各一个(如图2所示)。本实施例的经轴组20和经轴染缸30结构分别参照上述实施例一所述。

本实施例提供一种应用上述连续染色系统的锦纶织物的连续染色方法，包括染色、皂洗、一次水洗、固色和二次水洗工艺步骤，所述经轴组20上卧装3个经轴21，3个经轴21上的织物构成一缸织物。

本实施例的两个染色缸31的每一缸织物的染色全过程参照上述实施例1所述，而头缸织物染色完成后染色缸31内残液保留，再追加适量清水、酸性染料和助剂用作下一缸织物染色的染液，续水量、染料和助剂的追加量也参照上述实施例1所述。下一缸织物重复头缸织物的上述染色、皂洗、一次水洗、固色和二次水洗步骤，从而形成同时运行两缸织物的连续染色加工。

在本实施例中，各工序包括织物的移动时间按最长耗时计，染色时长为120分钟，皂洗时长为45分钟，一次水洗时长为15分钟，固色时长为50分钟，二次水洗时长为20分钟。

本实施例2的锦纶织物的连续染色工序流程图参考图10所示。按照本实施例2连续染色系统进行连续染色，每24小时可生产24缸布，而1台普通染缸8小时生产1缸布，5台普通染缸每24小时可生产15缸布，相比普通染缸，连续染色系统的生产效率提升了60％，同时用水量和排污量大幅减少。其中，所述两个染色缸31和皂洗缸32均是连续运转，每缸进布出布时间能很好的衔接，无待机时间，而固色缸33每小时要待机10分钟，水洗缸34每小时要待机40分钟。

本实施例2连续染色24缸进水及排水统计表

进布：每缸织物重量750kg 水单位：吨

1、采用本实施例2的连续染色新工艺每染1缸布(750公斤)用水：258÷24＝10.75吨，换算成每吨布用水14.33吨；而普通经轴染色机按传统工艺染色，平均每吨布耗水42吨。新工艺比传统工艺吨布耗水减少27.67吨，减少用水65.88％。

2、采用本实施例2的连续染色新工艺每染1缸布(750公斤)排水：195÷24＝8.12吨，换算成每吨布排水10.83吨；而普通经轴染色机按传统工艺染色，平均吨布排水40吨。新工艺比传统工艺吨布排水减少29.17吨，减少排放废水72.93％。

以上显示和描述了本发明创造的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明创造精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。