一种雪纺布的染色设备及其染色工艺的制作方法

本发明涉及属于纺织印染加工设备技术领域，更具体地说它涉及一种雪纺布的染色设备及其染色工艺。

背景技术：

雪纺的学名叫乔其纱，是以强捻绉经、绉纬制织的一种丝织物，该面料经纬丝采用涤纶加捻，然后再经蒸烘退捻的特殊整浆工艺，织物结构采用平纹变化，产品除了具有柔软、滑爽、透气、易洗的优点外，舒适性更强，悬垂性更好。

在雪纺布的生产工艺中，染色是必不可少的工序，而常用的染色设备一般由染缸、注水泵和换热器组成，染液经换热器加热升温，并在注水泵的作用下进入染缸内，对染缸内的布料进行染色。

目前，在完成印染后，工作人员一般会将染缸内的废水以及经过换热器加热的换热水直接排放至排水沟，而由于换热水在对染缸内进行换热循环时并不会与染缸内的染料相接触，所以通过换热器加热的换热水并非污染水，若直接排放，在一定程度上，造成了水资源的浪费。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种雪纺布的染色设备，其优点在于能够重复使用换热水，减少水资源的浪费。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种雪纺布的染色设备，包括染缸、注水泵和换热器，所述染缸的顶部设置有液体入口，所述染缸的底部设置有液体出口，所述注水泵的出水口通过管道与所述液体入口连通，所述换热器设置于所述染缸内，所述染缸包括主缸体和内胆，所述内胆设置在所述主缸体内，所述主缸体与内胆之间设置有夹层，所述换热器设置在所述夹层内，所述主缸体的下方设置有回收水箱，所述换热器的出口通过管道与所述回收水箱的顶部连通，所述注水泵的入水口通过管道与所述回收水箱的底部连通。

通过采用上述技术方案，在染色过程中，将换热器设置在夹层内，能够避免换热器内的换热水与染缸内的染料接触，确保换热水的洁净；另外，通过回收水箱能够收集从换热器排出的换热水，当回收水箱内的换热水储满时，可通过注水泵将回收水箱内的换热水注入染缸内，即能够实现换热水的重复使用，减少水资源的浪费。

本发明进一步设置为：所述换热器为换热管，所述换热管螺旋缠绕于所述内胆的外壁上，所述换热管的一端通过换热注水管延伸至所述主缸体外侧并与换热源连接，另一端通过换热出水管与所述回收水箱的顶部连通。

通过采用上述技术方案，换热管的温度易控制，而将换热管螺旋缠绕在内胆的外壁上，能够使内胆内的布料受热均匀，提高布料的染色质量。

本发明进一步设置为：所述夹层的底部设置有温度传感器，所述主缸体的外壁上设置有与所述温度传感器信号连接的显示屏。

通过采用上述技术方案，温度传感器能够检测夹层内的温度，而通过显示屏能够实时显示夹层内的温度，以便于工作人员根据实际情况调整换热管的温度。

本发明进一步设置为：还包括设置于所述回收水箱内并输出水压检测信号的水压检测装置、预设有上限值和下限值且耦接于所述水压检测装置并输出相应控制信号的控制电路以及耦接于所述控制电路并响应于控制信号以控制所述注水泵启闭的执行电路，当所述水压检测装置检测到所述回收水箱内的水压低于下限值时，关闭所述注水泵；当所述水压检测装置检测到所述回收水箱内的水压高于上限值时，开启所述注水泵。

通过采用上述技术方案，在工作时，通过水压检测装置能够检测回收水箱内的水压，当箱体内水压低于下限值时，控制电路输出用以截止执行电路的控制信号，即关闭注水泵，停止向染缸内加水；当箱体内水压高于上限值时，控制电路输出用以导通执行电路的控制信号，即开启注水泵，向染缸内加水，进而能够实现自动化，降低工作人员的工作强度。

本发明进一步设置为：所述水压检测装置包括设置在所述回收水箱内壁上侧的高位液位传感器和设置在所述回收水箱内壁下侧的低位液位传感器。

通过采用上述技术方案，低位液位传感器能够检索回收水箱内的换热水是否不足，而高位液位传感器能够检测箱体内的换热水是否储满，即能够实现对箱体内水压的检测。

本发明进一步设置为：所述控制电路包括：

比较电路，分别耦接于所述高位液位传感器和低位液位传感器的输出端，用于将所述低位液位传感器输出的水压与预设的下限值作比较以及将所述高位液位传感器输出的水压与预设的上限值作比较，并输出比较信号；

逻辑电路，用于接收比较信号以进行逻辑运算，并输出逻辑信号；

锁存电路，用于接收所述逻辑信号，并输出控制信号；

当低位液位传感器输出的水压低于预设的下限值时，所述锁存电路输出用于截止所述执行电路的控制信号；当所述高位液位传感器输出的水压大于预设的上限值时，所述锁存电路输出用于导通所述执行电路控制信号。

通过采用上述技术方案，当低位液位传感器输出的水压低于预设的下限值时，比较电路输出相应的比较信号，逻辑电路根据比较信号进行逻辑判断并输出用以截止锁存电路的逻辑信号，使注水泵处于关闭状态，以停止向回收箱体内注水；反之，当高位液位传感器输出的水压大于预设的上限值时，注水泵处于开启状态，即能够将回收水箱内的换热水注入回收箱体内。

本发明的目的在于提供一种雪纺布的染色工艺，其优点在于能够使织物手感柔软、光泽柔和，染色更加均匀。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种雪纺布的染色工艺，其特征在于：包括以下步骤：

s1、坯布退捻预缩；

s2、预定型，采用定型机对经过预缩处理的织物进行高温拉幅预定型，其工艺条件为：温度195～200℃，车速45-50m/min，超喂30％，进布门幅102～105cm，出布门幅114～120cm；

s3、碱减量，选用含有碱液的溶液对经过预定型的织物进行碱处理，其工艺条件为：液碱为36～38g/l，精炼剂1.5～2g/l，轧碱温度75～80℃，轧液率90％，车速19～20m/min，减量率为28～29％；

s4、染色，采用分散染料对经过碱减量的织物进行染色处理，其工艺条件为：龙盛(eco)系列分散染料4％，超细纤维匀染tf-108a2％，天然浆料38％，水45％，六偏磷酸钠0.8％，醋酸0.3％，聚氧乙烯醚类表面活性剂0.5％，扩散剂0.4％；

s5、后整理，将染色后的织物进行定型烘干，其工艺条件为：亲水性柔软剂20g/l，冰醋0.5g/l。

通过采用上述技术方案，坯布退捻预缩：坯布经过退捻预缩处理能够消除坯布在加捻定性时产生的内应力，且在应力产生→回复→固定的过程中，能够使坯布产生弹性，消除反射光，使坯布颜色柔和。

预定型：通过定型机对经过预缩处理的织物进行高温拉幅预定型，可以稳定后期加工过程中的伸缩变化，消除前加工过程中产生的折皱，同时可减小在退捻中产生的小摺痕及月牙印，改善织物外层非结晶的分子结构排列的均匀度，有利在碱减量时达到均匀的减量率。

碱减量：选用含有碱液的溶液对经过预定型的织物进行碱处理，可以使织物表面部分被碱腐蚀，形成虫蚀甚至龟裂形态，对光产生漫反射，使织物光泽柔和。

染色：采用分散染料对经过碱减量的织物进行染色处理，而选用的超细纤维匀染具有优异的匀染性、良好的染料分散性和极低的起泡性，能够有效地提高织物的染色均匀性。

后整理：将染色后的织物进行定型烘干，而选用的亲水性柔软剂是含亲水性聚硅氧烷和亲水性聚酯的分散体，能使织物由原来的疏水性表面变成耐久的亲水性表面，但由于织物组分本身的拒水性质并未被改变，因此具有抗静电和易去污效果。

综上，通过上述染整加工过程，可以使织物手感柔软、光泽柔和，染色更加均匀。

本发明进一步设置为：所述坯布退捻采用蒸缸，其液碱为2g/l，纯碱5g/l，三聚磷酸钠1g/l，处理温度为135℃，处理时间为60min，精炼退捻后充分水洗，水洗后ph值控制在7-8。

通过采用上述技术方案，采用蒸缸预缩可以消除坯布在加捻定性时产生

的内应力，同时在应力产生→回复→固定的过程中，使坯布产生弹性，并在坯布表面产生大量细小皱纹，消除反射光，使坯布颜色柔和。

本发明进一步设置为：所述染色过程采用染缸，将经过碱减量的织物送入染缸内处理3-6h，温度控制在150-160℃，控制浴比为1：5，保温时间10分钟之后降温至50-55℃，之后保温5分钟。

通过采用上述技术方案，将经过碱减量的织物送入染缸内，并通过对染色时间、温度以及浴比，能够提高染色的均匀性。

本发明进一步设置为：所述烘干过程采用烘干机，其加热温度为150℃，速度为55m/min，加热时间为5min。

通过采用上述技术方案，在染色结束后，通过烘干机能够将织物吸收的水分散发到大气中，达到吸湿快干的效果。

综上所述，本发明具有以下优点：

1、在染色过程中，通过回收水箱能够收集从换热器排出的换热水，当回收水箱内的换热水储满时，可通过注水泵将回收水箱内的换热水注入染缸内，实现换热水的重复使用，减少水资源的浪费；

2、通过水压检测装置能够检测回收水箱内的水压，当箱体内水压低于下限值时，控制电路输出用以截止执行电路的控制信号，即关闭注水泵，停止向染缸内加水；当箱体内水压高于上限值时，控制电路输出用以导通执行电路的控制信号，即开启注水泵，向染缸内加水，进而能够实现自动化，降低工作人员的工作强度。

附图说明

图1是染色设备的结构示意图；

图2是染色设备中染缸的剖视结构示意图；

图3是染色设备中回收水箱的剖视结构示意图；

图4是染色设备的电路原理图；

图5是染色工艺的步骤流程图。

附图标记说明：1、染缸；2、注水泵；3、换热器；31、换热注水管；32、换热出水管；4、液体入口；5、液体出口；6、废水池；7、主缸体；8、内胆；9、夹层；10、温度传感器；11、显示屏；12、回收水箱；13、水压检测装置；14、控制电路；15、执行电路；16、高位液位传感器；17、低位液位传感器；18、比较电路；19、逻辑电路；20、锁存电路。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种雪纺布的染色设备，如图1、2所示，包括染缸1、注水泵2和换热器3，染缸1的顶部设置有液体入口4，注水泵2的出水口通过管道与液体入口4连通，染缸1的底部设置有液体出口5，液体出口5通过管道与废水池6连接，换热器3安装在染缸1内。

如图1、2所示，染缸1包括主缸体7和内胆8，内胆8设置在主缸体7内，主缸体7与内胆8之间设置有夹层9，换热器3安装置在夹层9内。其中，换热器3为换热管，换热管螺旋缠绕在内胆8的外壁上，换热管的入口通过换热注水管31延伸至主缸体7外侧并与换热源连接。

进一步地，夹层9的底部安装有温度传感器10，主缸体7的外壁上安装有与温度传感器10信号连接的显示屏11，通过温度传感器10能够检测夹层9内的温度，而通过显示屏11能够实时显示夹层9内的温度，以便于工作人员根据实际情况调整换热管的温度。

如图1、2所示，为了能够实现换热水的重复使用，减少水资源的浪费，在主缸体7的下方设置有回收水箱12，换热管的出口通过换热出水管32与回收水箱12的顶部连通，注水泵2的入水口通过管道与回收水箱12的底部连通，通过回收水箱12能够收集从换热器3排出的换热水，并且能够在回收水箱12内的换热水储满时，通过注水泵2将回收水箱12内的换热水注入染缸1内。

如图3、4所示，回收水箱12内设置有用于检测回收水箱12内水压并输出水压检测信号的水压检测装置13、预设有上限值和下限值且耦接于水压检测装置13并输出相应控制信号的控制电路14以及耦接于控制电路14并响应于控制信号以控制注水泵2（见图1）启闭的执行电路15。具体地，水压检测装置13包括安装在回收水箱12内壁上侧的高位液位传感器16和安装在回收水箱12内壁下侧的低位液位传感器17。其中，低位液位传感器17和高位液位传感器16均优选型号为hm21的静压式液位传感器。

如图4所示，控制电路14包括比较电路18、逻辑电路19和锁存电路20，比较电路18分别耦接于高位液位传感器16和低位液位传感器17的输出端，用于将低位液位传感器17输出的水压与预设的下限值作比较以及将高位液位传感器16输出的水压与预设的上限值作比较，并输出比较信号；逻辑电路19用于接收比较信号以进行逻辑运算，并输出逻辑信号；锁存电路20用于接收逻辑信号，并输出控制信号。当低位液位传感器17输出的水压低于预设的下限值时，锁存电路20输出用于截止执行电路15的控制信号，使注水泵2处于关闭状态，以停止向回收箱体内注水；当高位液位传感器16输出的水压大于预设的上限值时，锁存电路20输出用于导通执行电路15控制信号，使注水泵2处于开启状态，以将回收水箱12内的换热水注入回收箱体内。

如图4所示，比较电路18包括第一比较器oa1和第二比较器oa2，第一比较器oa1的同相输入端连接于低位液位传感器17的输出端，第一比较器oa1的反相输入端连接于下限电压vref1，第一比较器oa1输出第一比较信号；第二比较器oa2的同相输入端连接于高位液位传感器16的输出端，第二比较器oa2的反相输入端连接于上限电压vref2，第二比较器oa2输出第二比较信号。

如图4所示，逻辑电路19包括或门or1和与非门na1，第一比较器oa1和第二比较器oa2的输出端均连接于或门or1和与非门na1的输入端；锁存电路20为rs锁存器u1，rs锁存器u1的s端连接于或门or1的输出端，rs锁存器u1的r端连接于与非门na1的输出端，rs锁存器u1的q端串联于执行电路15的通电回路。其中，rs锁存器u1的s端为置位端，r端为复位端，q端为输出端，当s端和r端均为高电平时，q端输出保持不变；当s端输入高电平，r端输入低电平时，q端输出高电平；当s端输入低电平，r端输入高电平时，q端输出低电平。

因此，当低位液位传感器17输出的电压低于下限电压vref1，且高位液位传感器16输出的电压低于上限电压vref2时，第一比较器oa1与第二比较器oa2均输出低电平，或门or1输出低电平，与非门na1输出高电平，rs锁存器u1的q端输出低电平，即执行电路15截止；当低位液位传感器17输出的电压高于下限电压vref1，且高位液位传感器16输出的电压低于上限电压vref2时，第一比较器oa1输出高电平，第二比较器0a2输出低电平，或门or1和与非门a1均输出高电平，rs锁存器u1的q端保持高电平的状态，即执行电路15持续截止；在低位液位传感器1711输出的电压高于下限电压vref1，且高位液位传感器16输出的电压高于上限电压vref2时，第一比较器oa1和第二比较器0a2均输出高电平，或门or1输出高电平，与非门na1输出低电平，rs锁存器u1的q端输出低电平，即执行电路15导通。

如图4所示，执行电路15包括三极管q1与继电器，继电器包括电磁线圈km1和常开开关km1-1，电磁线圈km1反并联有续流二极管d1，以保护电路的元件；三极管q1优选为npn型，三极管q1的基极耦接于rs锁存器u1的q端以接收控制信号，三极管q1的集电极耦接于电磁线圈km1后连接电源，三极管q1的发射极接地，常开开关km1-1的一端耦接于注水泵2后连接市电220v，另一端接地。当三极管q1的基极接收到为高电平的控制信号时，三极管q1导通，使得电磁线圈km1得电，并控制常开开关闭合km1-1，即注水泵2启动；反之，当三极管q1的基极接收到为低电平的控制信号时，注水泵2关闭。

工作原理：在染色过程中，将换热器3设置在夹层9内，能够避免换热器3内的换热水与染缸1内的染料接触，确保换热水的洁净；另外，通过回收水箱12能够收集从换热器3排出的换热水，当回收水箱12内的换热水储满时，可通过注水泵2将回收水箱12内的换热水注入染缸1内，即能够实现换热水的重复使用，减少水资源的浪费。

一种雪纺布的染色工艺，如图5所示，包括以下步骤：

s1、坯布退捻预缩：坯布经过退捻预缩处理能够消除坯布在加捻定性时产生的内应力，且在应力产生→回复→固定的过程中，能够使坯布产生弹性，消除反射光，使坯布颜色柔和。具体地，退捻采用蒸缸，其液碱为2g/l，纯碱5g/l，三聚磷酸钠1g/l，处理温度为135℃，处理时间为60min，精炼退捻后充分水洗，水洗后ph值控制在7-8。

s2、预定型：采用定型机对经过预缩处理的织物进行高温拉幅预定型，其工艺条件为温度195～200℃，车速45-50m/min，超喂30％，进布门幅102～105cm，出布门幅114～120cm。通过预定型的织物可以稳定后期加工过程中的伸缩变化，消除前加工过程中产生的折皱，同时可减小在退捻中产生的小摺痕及月牙印，改善织物外层非结晶的分子结构排列的均匀度，有利于在碱减量时达到均匀的减量率。

s3、碱减量，选用含有碱液的溶液对经过预定型的织物进行碱处理，其工艺条件为液碱为36～38g/l，精炼剂1.5～2g/l，轧碱温度75～80℃，轧液率90％，车速19～20m/min，减量率为28～29％。通过碱处理可以使织物表面部分被碱腐蚀，形成虫蚀甚至龟裂形态，对光产生漫反射，使织物光泽柔和。

s4、染色：将经过碱减量的织物送入染缸1内处理3-6h，温度控制在150-160℃，控制浴比为1：5，保温时间10分钟之后降温至50-55℃，之后保温5分钟。其中，染缸1内包含龙盛(eco)系列分散染料4％、超细纤维匀染tf-108a2％、天然浆料38％、水45％、六偏磷酸钠0.8％、醋酸0.3％、聚氧乙烯醚类表面活性剂0.5％、扩散剂0.4％。本工艺所选用的超细纤维匀染具有优异的匀染性、良好的染料分散性和极低的起泡性，能够有效地提高织物的染色均匀性。

s5、后整理：通过烘干机将染色后的织物进行定型烘干，烘干机的温度为150℃、速度55m/min，加热时间为5min，而后整理中的吸湿排汗整理所用的工艺条件为温度130℃，亲水性柔软剂20g/l，冰醋0.5g/l本工艺选用的亲水性柔软剂是含亲水性聚硅氧烷和亲水性聚酯的分散体，能使织物由原来的疏水性表面变成耐久的亲水性表面，但由于织物组分本身的拒水性质并未被改变，因此具有抗静电和易去污效果，且能够将织物吸收的水分散发到大气中，达到吸湿快干的效果。

综上，通过上述染整加工过程，可以使织物手感柔软、光泽柔和，染色更加均匀，并且能够节约水资源。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。