采用泡沫湿蒸连续染色的装置的制作方法

本发明涉及一种织物染色装置，特别是涉及一种织物连续染色装置，应用于纺织染整技术领域。

背景技术：

活性染料是棉织物染色广泛使用的一类染料，它具有色谱齐全、色泽鲜艳、湿牢度优良等优点，因而活性染料广泛应用于棉织物的染色中。研究显示：当棉织物带液率快速降到30％左右，黏胶织物降到35％左右时，此时织物上的水分基本上属束缚水和化学结合水，自由水很少，因而此时既可以保证纤维孔道中充满水，有利于染料在孔道中溶解、扩散和对纤维吸附和固着，又可以大大减少染料的水解，因而织物以超低带液率进入蒸箱是染色工作者的追求目标。

目前棉织物的活性染料染色装置形式很多，按染色工艺来分主要有三类：冷轧堆染色机组、轧烘焙染色机组和轧蒸染色机组，其中轧蒸又分为轧烘蒸和轧烘轧蒸两种。轧蒸工染色机组的染色过程中一般都要经过一道烘干工序，以提高织物进入蒸箱后的升温速率、缩短汽蒸固色时间、减少染料水解，获得较高的固色率和色牢度，但是进行的中间烘干会带来一系列问题：湿织物烘干时消耗大量热能，且容易发生染料泳移，对活性染料的上染和固色均有不利影响，因此染色工作者一直在努力尝试更为理想的染色工艺和相关染色装置。

然而在常规的染色装置中，织物在浸轧后，湿织物直接汽蒸，由于水分蒸发吸热，织物升温相对较慢，将延长汽蒸固色时间，特别是高轧余率的湿织物汽蒸固色时，活性染料水解严重，固色率明显偏低。因此，人们一直在努力开发降低带液率的染色装置，这样织物在进入蒸箱后能够迅速升温，可大大减少活性染料的水解，提高固色率。国内外在这个领域上已有许多尝试，并陆续推出了相关的染色装置。如德国hoechst公司与bruckner机械厂联合研制了eco-steam染色系统，德国monforts公司与zeneca公司联合开发了econtrol工艺及染色装置，德国babcock纺机公司与德国basf公司研发了babco-therm烘干机等，但是这些湿蒸染色方法进口设备造价高，工艺控制难度大，国产设备有待完善改进。目前活性染料湿蒸固色时染料水解严重问题有待低成本的解决方案。

技术实现要素：

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种采用泡沫湿蒸连续染色的装置，能够解决活性染料因高带液率导致织物汽蒸时染料水解严重的问题，提高活性染料的固色率。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种采用泡沫湿蒸连续染色的装置，主要包括汽蒸箱和织物输送装置，织物输送装置主要由一系列橡胶辊组成，汽蒸箱主要包括箱体和若干个同步转动的导布辊，经过湿法上色后的织物进入蒸汽箱入布口，在蒸箱内进行汽蒸固色后，从蒸汽箱出布口出来，完成织物的染色过程，采用泡沫湿蒸连续染色的装置还包括泡沫施加装置和抽吸装置；泡沫施加装置主要主要由限高板和一系列喷枪组成，一系列喷枪的枪口朝向织物表面，一系列喷枪安装在发泡管道上，沿织物布面横向均匀排列，一系列喷枪的枪口排列延伸方向与织物输送方向保持垂直，将含有固色剂和染料的发泡液的混合液通过发泡液管道输送到一系列喷枪中，通过压缩空气管道向一系列喷枪输送的气体与有固色剂和染料的发泡液的混合液进行混合，进行发泡，在压缩空气管道和发泡液管道上分别设置控制阀门，通过调节控制阀门来调节发泡混合液的流量和气体流量，进而控制泡沫的施加量，压缩空气则通过空气管道输送到泡沫施加装置，通过调节控制阀门控制压缩空气的出风强度，进而调整发泡工作模式，通过喷枪产生泡沫，将泡沫施加在织物布面上，利用限高板在织物布面上抹平泡沫到同一设定高度，使织物布面上泡沫的厚度均匀；抽吸装置主要包括倒形吸风罩和另设的控制阀门，倒形吸风罩连接抽吸管，控制阀门设置在抽吸管上，调节抽吸风力的强弱，采用背面抽吸方式，倒形吸风罩设置于背向一系列喷枪的织物一侧，倒形吸风罩的抽吸风口朝向织物布面，倒形吸风罩连接抽吸管，利用泵通过抽吸管抽吸织物另一侧的泡沫，使织物经过倒形吸风罩的抽吸风口区域后，织物布面的泡沫消失，然后将织物输送到汽蒸箱中，进行湿蒸固色工艺，从而得到采用泡沫湿蒸连续染色织物。

优选通过调节发泡液和压缩空气流量来控制泡沫的施加量。

作为本发明优选的技术方案，泡沫施加装置工作时，限高板按设定频率和幅度沿织物布面水平方向前后移动，在织物布面上抹平泡沫到同一设定高度，使织物布面上泡沫的厚度均匀。

作为本发明优选的技术方案，倒形吸风罩对织物布面的抽吸强度采用渐进式的工作模式，靠近抽吸管道正上方的抽吸风口区域位置处的抽吸强度逐渐增大，使织物在经过倒形吸风罩后的布面上没有泡沫存在。

作为本发明更进一步优选的技术方案，抽吸装置的倒形吸风罩抽吸风口为长方形风口，倒形吸风罩的风嘴的垂直于织物布面并且与织物输送方向平行的剖面形状呈直角三角形，其钭边与织物布面呈10°～45°。

作为本发明更进一步优选的技术方案，倒形吸风罩的抽吸风口的宽度与织物布面的门幅相同，对织物进行泡沫染色时没有抽吸不到的布面区域，并使倒形吸风罩上方也不存在无织物布面露空的区域。

作为本发明更进一步优选的技术方案，通过调整喷枪的泡沫施加量、泡沫限高器的位置、抽吸装置的抽吸风强度、含固色剂和染料的发泡液配方，能进行织物的单面着色、正反面阴阳着色和正反面同色着色中三种不同的染色工艺的任意一种工艺。

作为本发明更进一步优选的技术方案，汽蒸箱为常压汽蒸箱，在箱体下方中间和后部通过蒸汽入口通入常压饱和蒸汽，在箱体上方前部有排气口。

作为本发明更进一步优选的技术方案，织物首先由导布辊进布，再通过扩幅辊消除织物布面褶皱，然后由导布辊将展平的织物输送到到泡沫施加装置下方，进行泡沫涂布工艺。

作为本发明更进一步优选的技术方案，设置张力辊，对运行中的织物布面施加设定张力，使织物布面在泡沫抽吸过程中保持设定平整度，并平稳地通过泡沫施加和泡沫抽吸工作区域。

本发明装置将含固色剂和染料的泡沫施加到棉织物上，利用泡沫限高器，以及抽吸装置，借助棉织物背面抽吸，将染液和固色剂均匀地施加到棉织物中，通过汽蒸完成活性染料的固色。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

1.本发明装置进行活性染料对棉织物的连续染色时，最显著的特点是，棉织物进入蒸箱前的带液率低至15～35％，这样可以避免热风烘干降低织物带液率时可能出现的染料泳移等问题，克服现有湿短蒸染色技术对染色设备及工艺的苛刻要求；泡沫施加在棉织物上，通过本装置中的泡沫限高器和后续的棉织物背面抽吸，保证均匀施加染液到在布面上；最为重要的是，本发明可减少湿织物在汽蒸固色时染料的水解，提高活性染料的固色率，另外还可以避免采用先降低织物带液率，再进行湿蒸固色的传统染色方法；

2.本发明能避免高带液率织物进入汽蒸箱时，所引起蒸箱内温、湿度的较大波动，有利于维持汽蒸固色条件的稳定一致，加快湿织物的升温速率，缩短湿蒸固色时间，减少蒸汽用量；

3.本发明装置进行染色加工时，可以染得不同着色效果的棉织物；通过调整泡沫施加量、泡沫限高器位置、抽吸风强度和含固色剂和染料的发泡液配方，可以得到单面着色、正反面阴阳色和正反面同色三种不同的染色效果，同时有很高的皂洗牢度和摩擦牢度，满足服用性能的需要；

4.本发明装置工作过程简单，成本低，适合大量制备，易于实现工业化。

附图说明

图1为本发明实施例一采用泡沫湿蒸连续染色的装置的泡沫施加装置和抽吸装置的结构示意图。

图2为本发明实施例一采用泡沫湿蒸连续染色的装置的湿蒸装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合具体的实施例子对上述方案做进一步说明，本发明的优选实施例详述如下：

实施例一

在本实施例中，参见图1和图2，一种采用泡沫湿蒸连续染色的装置，主要包括汽蒸箱和织物输送装置，织物输送装置主要由一系列橡胶辊组成，汽蒸箱主要包括箱体7和若干个同步转动的导布辊14，经过湿法上色后的织物进入蒸汽箱入布口10，在蒸箱内进行汽蒸固色后，从蒸汽箱出布口11出来，完成织物的染色过程；采用泡沫湿蒸连续染色的装置还包括泡沫施加装置和抽吸装置。

泡沫施加装置主要由限高板4和一系列喷枪2组成，一系列喷枪2的枪口朝向织物表面，一系列喷枪2安装在同一根发泡管道3上，沿织物布面横向均匀排列，一系列喷枪2的枪口排列延伸方向与织物输送方向保持垂直，将含有固色剂和染料的发泡液的混合液通过发泡液管道13输送到一系列喷枪2中，通过压缩空气管道12向一系列喷枪2输送的气体与有固色剂和染料的发泡液的混合液进行混合，进行发泡，在压缩空气管道12和发泡液管道13上分别设置控制阀门6，通过调节控制阀门6来调节发泡混合液的流量和气体流量，进而控制泡沫的施加量，压缩空气则通过空气管道12输送到泡沫施加装置，通过调节控制阀门6控制压缩空气的出风强度，进而调整发泡工作模式，通过2喷枪产生泡沫，将泡沫施加在织物布面上，利用限高板4在织物布面上抹平泡沫到同一设定高度，使织物布面上泡沫的厚度均匀。

抽吸装置主要包括倒形吸风罩5和另设的控制阀门6，倒形吸风罩5连接抽吸管15，控制阀门6设置在抽吸管15上，调节抽吸风力的强弱，采用背面抽吸方式，倒形吸风罩5设置于背向一系列喷枪2的织物一侧，倒形吸风罩5的抽吸风口朝向织物布面，倒形吸风罩5连接抽吸管15，利用泵通过抽吸管15抽吸织物另一侧的泡沫，使织物经过倒形吸风罩5的抽吸风口区域后，织物布面的泡沫消失，然后将织物输送到汽蒸箱中，进行湿蒸固色工艺，从而得到采用泡沫湿蒸连续染色织物。本实施例通过抽吸管道15上的控制阀门6，调节抽吸风的强弱，进而控制抽吸后织物的带液率和织物反面的颜色深度。织物在进入箱体7前，在两个导布辊14中间安装一个张力辊16，给运行中布面施加一定张力，保证布面在抽吸过程中的平整度，平稳地通过泡沫施加和抽吸区域。本实施例采用泡沫湿蒸连续染色的装置，该装置能够解决活性染料因高带液率导致织物汽蒸时染料水解严重的问题，提高活性染料的固色率。

在本实施例中，参见图1，通过调节发泡液和压缩空气流量来控制泡沫的施加量，调整好发泡工艺。

在本实施例中，参见图1，泡沫施加装置工作时，限高板4按设定频率和幅度沿织物布面水平方向前后移动，在织物布面上抹平泡沫到同一设定高度，使织物布面上泡沫的厚度均匀。

在本实施例中，参见图1，倒形吸风罩5对织物布面的抽吸强度采用渐进式的工作模式，靠近抽吸管道15正上方的抽吸风口区域位置处的抽吸强度逐渐增大，使织物在经过倒形吸风罩5后的布面上没有泡沫存在。抽吸装置的倒形吸风罩5抽吸风口为长方形风口，保证在布面下有一个足够大抽吸区域，倒形吸风罩5的风嘴的垂直于织物布面并且与织物输送方向平行的剖面形状呈直角三角形，其钭边与织物布面呈10°～45°，这样形成抽吸强度为渐进式的工作模式，越是靠近抽吸管道15正上方位置，则抽吸强度越大，保证织物在经过倒形吸风罩5后布面上没有泡沫存在。倒形吸风罩5的抽吸风口的宽度与织物布面的门幅相同，对织物进行泡沫染色时没有抽吸不到的布面区域，并使倒形吸风罩5上方也不存在无织物布面露空的区域。从而控制抽吸后织物的带液率和织物反面的颜色深度。

在本实施例中，参见图2，汽蒸箱为常压汽蒸箱，在箱体7下方中间和后部通过蒸汽入口8通入常压饱和蒸汽，在箱体7上方前部有排气口9，能减少因蒸汽冷凝产生的冷凝水滴落在织物布面上，进一步保证泡沫湿蒸连续染色过程的稳定性。

在本实施例中，参见图1和图2，织物首先由导布辊14进布，再通过扩幅辊1消除织物布面褶皱，然后由导布辊14将展平的织物输送到到泡沫施加装置下方，进行泡沫涂布工艺。设置张力辊16，对运行中的织物布面施加设定张力，使织物布面在泡沫抽吸过程中保持设定平整度，并平稳地通过泡沫施加和泡沫抽吸工作区域。

在本实施例中，参见图1和图2，织物首先由导布辊14进布，通过扩幅辊1消除褶皱，然后由导布辊14进入到泡沫施加装置下方，织物上在施加泡沫后，通过安装在布下方的抽吸装置，期间经过安装在织物布面上方的限高板4，通过导布辊14和张力辊16，进入汽蒸箱入口10，在蒸箱内汽蒸固色后，从蒸汽箱出布口11出来，完成织物的染色过程。发泡液采用泵送，通过发泡液管道13输送到泡沫施加装置，通过调节控制阀门6调节发泡液的流量，进面控制泡沫的施加量；压缩空气则通过空气管道12输送到泡沫施加装置，通过调节控制阀门6控制压缩空气的出风强度，调整好发泡工作模式。在织物上产生泡沫后，根据布面上泡沫的高度调整限高板4与布面的距离，染色时限高板4沿布面的水平方向按设定频率和幅度前后摆动，来保证施加泡沫的均匀性。

为了进一步说明本发明涉及的泡沫湿蒸连续染色的装置，本实施例通过实验室中模拟的三个染色实施例进行进一步的说明本染色装置。

下述实施例中所用原料，发泡剂为autofoamsystemsco.ltd.的市售产品，活性染料为德司达(上海)贸易有限公司的市售产品，其它所用原料均为市售产品。

本实施例在实际染色时，使用仅含固色剂和染料的发泡液。发泡液的配制，可参照现有方法，如文献(张鑫卿,孟庆涛,张健飞,等.棉针织物活性染料泡沫染色工艺探讨.针织工业,2014,(1):35-39)中涉及的方法，以发泡剂da-e、稳泡剂海藻酸钠为主配制成发泡液，根据需要的颜色，加入碱剂和活性染液配制而成。

本实施例采用泡沫湿蒸连续染色工艺的具体操作步骤如下：

a.施加泡沫：配制含固色剂和染料的发泡液，倒入料斗中，室温下通过喷枪产生泡沫，将泡沫施加在棉织物上，用限高板4在织物抹平泡沫到同一高度；

b.背面抽吸：借助真空泵抽吸，在步骤a中处理的棉织物背面抽吸；

c.湿蒸固色：经步骤b处理的棉织物在常压饱和蒸汽中汽蒸固色。

本实施例中的染色工艺：施加泡沫→背面抽吸→湿蒸固色。

按照表1的染化料用量配制发泡液，并对棉织物进行相应的施加泡沫、抽吸和湿蒸固色。所用织物为经过前处理煮漂后的平纹棉织物。

表1实施例一的三个实验组的发泡液组成和染色工艺条件情况表

将实施例一的三个实验组的制备的染色织物进行后续处理，流程为：

第一次冷水洗→第一次热水洗→皂洗→第二次热水洗→第二次冷水洗→自然晾干。其中，以50～60℃进行3min第一次热水洗；采用标准皂片3g/l、浴比为1:50、90℃处理15min，进行皂洗；在70～80℃下，进行3min第二次的热水洗。

染色后织物的固色率测定参照《gb/t27592-2011反应染料轧染固色率的测定》进行，皂洗牢度和摩擦牢度的检测以徐穆卿《印染试化验》一文、及国标gb/t3920-2008、gb/t3921.1～5-2008和gb/t8424.1～3-2001规定的方法进行。在进行皂洗牢度测试时，白布贴合缝纫在需要测试染色棉织物的一面。本实施例的实验结果如表2所示。

表2实施例一的三个实验组制备的染色织物的染色效果、固色率和染色牢度信息表

由上表1和表2的测试结果可以看出：

采用棉织物活性染料泡沫湿蒸的染色工艺，染料固色率达高，均高于90％，高于常规的染色工艺中的染料固色率；染色棉织物的正面和反面的皂洗牢度测试表明，原样变色和白布沾色均高于3～4级，染色棉织物的正面和反面的摩擦牢度测试结果表明，干摩和湿摩均不低于3～4级，说明染色棉织物的正面和反面的染色牢度可以满足服用要求；此外，还可根据需要调控染色工艺，得到正反面不同颜色深度的染色织物，说明本实施例涉及的这种采用泡沫湿蒸连续染色装置，在染色效果上具有明显的优越性。

本实施例装置能将含固色剂和染料的泡沫施加到棉织物上，利用泡沫限高器，以及抽吸装置，借助棉织物背面抽吸，将染液和固色剂均匀地施加到棉织物中，通过汽蒸完成活性染料的固色。采用本实施例装置进行活性染料对棉织物的连续染色，最显著的特点是，棉织物进入蒸箱前的带液率低于30.22％，这样可以避免热风烘干降低织物带液率时可能出现的染料泳移等问题，克服现有湿短蒸染色技术对染色设备及工艺的苛刻要求；泡沫施加在棉织物上，通过本装置中的泡沫限高器和后续的棉织物背面抽吸，保证均匀施加染液到在布面上；最为重要的是，本发明可减少湿织物在汽蒸固色时染料的水解，提高活性染料的固色率，另外还可以避免采用先降低织物带液率，再进行湿蒸固色的传统染色方法。本实施例装置也可避免高带液率织物进入汽蒸箱时，所引起蒸箱内温、湿度的较大波动，有利于维持汽蒸固色条件的稳定一致，加快湿织物的升温速率，缩短湿蒸固色时间，减少蒸汽用量。

实施例二

本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：

在本实施例中，通过调整喷枪2的泡沫施加量、泡沫限高器4的位置、抽吸装置的抽吸风强度、含固色剂和染料的发泡液配方，能进行织物的单面着色、正反面阴阳着色和正反面同色着色中三种不同的染色工艺的任意一种工艺。采用本装置染色加工，可以染得不同着色效果的棉织物，同时有很高的皂洗牢度和摩擦牢度，满足服用性能的需要。采用本实施例活性染料湿蒸的染色装置进行染色，汽蒸前织物的带液率低至15～35％，适用于活性染料上染棉织物，避免高带液率织物进入蒸箱引起汽蒸固色条件出现的较大波动，提高活性染料的固色率，还能通过调节本实施例装置和染色工艺得到不同染色效果的棉织物。

上面对本发明实施例结合附图进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明采用泡沫湿蒸连续染色的装置的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。