一种超声匀染系统的制作方法

本实用新型涉及一种超声匀染系统，适用于纺织染整设备，属于纺织面料生产技术领域。

背景技术：

传统纺织染色行业，染色机一般利用高温高压来染色，其中也有用常温染色，常温染色一般利用空气动力，把高速气流注入喷嘴，将另一管路注入喷嘴的染液混合成雾状微细物，喷洒在布面上，达到上染的目的。

目前，一般传统染色工程技术人员，会依据加工品种和颜色不同，依照经验，设定好染色工艺曲线。因为染料粒径太粗，大小不一，所以，短时间溶解不充分，造成染色不匀不透，上染率低，浮色多，色光重演性差。高温染色机一般是用来给化纤类坯布以及纱线产品进行染色的设备，其具有色牢度高、染色均匀等特点。传统的高温染色机一般是在高压状态下进行的，即将高温蒸汽冲入到染色机内部，从而使得染色机内部保持高压状态，染色过程需要高温高压蒸汽，染色机承受高温高压，容易发生爆炸，导致其安全性较低，并且还需要经常维护，维护成本较高。

2017年8月1日公开的名称为“一种新型高温染色机”，专利号为cn201621380302.7的中国实用新型专利公开了一种新型高温染色机，包括染色机主体，于染色机主体的底部设置有底管，于染色机主体的侧壁上开设有安装口，于染色机主体上设置排压管以及调压阀，于染色机主体的端部开设有人孔；调压阀为能够承压的单向阀；染色机主体为圆形罐体结构，染色机主体为金属染色机主体，染色机主体为一体式结构。

不管采用上面哪种染色设备和染色方式，其缺点在于：耗水量大，染色不均匀，存在折痕，出现白芯现象，短时间、常温下，染液不能够染透，上染百分率低，色光不鲜艳等。

因此，提供一种超声匀染系统，实现短时间常温上染，匀染性好，上染百分率高，色牢度高，耗水量低，节约能源，就成为该技术领域急需解决的技术难题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术中的问题，提供一种超声匀染系统，实现短时间常温上染，匀染性好，上染百分率高，色牢度高，耗水量低，节约能源。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种超声匀染系统，包括进布传动辊、染液槽、浸液辊、染色系统主体、染液喷淋装置、染色系统第一分丝辊、染色系统第二分丝辊、超声波均质机、电控箱、染色系统第三分丝辊、染色系统第四分丝辊、染色系统第一轧辊、染色系统第二轧辊、出布传动辊；进布传动辊位于染色系统主体的左侧下部，染液槽位于染色系统主体的左侧下部，浸液辊和染液喷淋装置位于染液槽的上方，染色系统第一分丝辊和染色系统第二分丝辊上下错落排布，然后是超声波均质机，再往上是染色系统第三分丝辊和染色系统第四分丝辊，然后是染色系统第二轧辊和染色系统第一轧辊并排，出布传动辊位于染色系统主体的右上角，电控箱位于染色系统主体的右侧，电控箱与染液喷淋装置、进布传动辊、浸液辊以及染色系统第一分丝辊相连接。

优选地，所述超声波均质机包括超声波发生器和换能器，超声波发生器和换能器之间电连接。

优选地，所述超声波均质机的超声波频率为20khz-40khz之间。

优选地，所述超声波均质机的超声波强度为0.8-1.0w/cm²。

优选地，所述超声波均质机上换能器的数量为20～40只。

优选地，所述超声波均质机的数量为1～6组。

优选地，所述超声波均质机为三组：分别是第一超声波均质机、第二超声波均质机和第三超声波均质机，上下错落排布。

优选地，所述第一超声波均质机的超声波频率为20khz，第二超声波均质机的超声波频率为40khz，第三超声波均质机的超声波频率为20khz。

优选地，所述第一超声波均质机、第二超声波均质机和第三超声波均质机的超声波强度均为0.8-1.0w/cm²。

优选地，所述第一超声波均质机的超声波强度均为0.8w/cm²，第二超声波均质机的超声波强度均为1.0w/cm²，第三超声波均质机的超声波强度均为0.8/cm²。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：

本实用新型的超声匀染系统，不受容布量的限制，能够克服实现短时间常温上染，提高生产效率。

本实用新型的超声匀染系统，采用超声波均质机，色牢度高，远超过传统工艺。

本实用新型的超声匀染系统，通过超声波均质机，染液充分渗透到织物纤维内部，有效提高了匀染性和鲜艳度。

本实用新型的超声匀染系统，通过超声波均质机，实现极少水染色(化料和清洗时用到清水)，节约能源，有利于实现绿色染整。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清晰，以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进一步详细说明，但并不意味着对本实用新型保护范围的限制。

附图说明

图1为本实用新型实施例1超声匀染系统的结构示意图。

主要零部件名称：

1待染色坯布2进布传动辊

3染液槽4浸液辊

5染色系统主体6染液喷淋装置

7染色系统第一分丝辊8染色系统第二分丝辊

9第一超声波均质机10第二超声波均质机

11第三超声波均质机12电控箱

13染色系统第三分丝辊14染色系统第四分丝辊

15染色系统第一轧辊16染色系统第二轧辊

17出布传动辊

具体实施方式

除非特别说明，本实用新型具体实施方式中所述的设备和方法均为本领域现有的通用设备和方法；除非特别说明，本实用新型具体实施方式中设备或零部件均为市场可购的常规设备或零部件，其安装和连接均为本领域现有的常规安装和连接方式。

实施例1

如图1所示，为本实用新型实施例1超声匀染系统的结构示意图；其中，1为待染色坯布，2为进布传动辊，3为染液槽，4为浸液辊，5为染色系统主体，6为染液喷淋装置，7为染色系统第一分丝辊，8为染色系统第二分丝辊，9为第一超声波均质机，10为第二超声波均质机，11为第三超声波均质机，12为电控箱，13为染色系统第三分丝辊，14为染色系统第四分丝辊，15为染色系统第一轧辊，16为染色系统第二轧辊，17为出布传动辊；

超声匀染系统包括：待染色坯布1、进布传动辊2、染液槽3、浸液辊4、染色系统主体5、染液喷淋装置6、染色系统第一分丝辊7、染色系统第二分丝辊8、第一超声波均质机9、第二超声波均质机10、第三超声波均质机11、电控箱12、染色系统第三分丝辊13、染色系统第四分丝辊14、染色系统第一轧辊15、染色系统第二轧辊16、出布传动辊17；进布传动辊2位于染色系统主体5的左侧下部，染液槽3位于染色系统主体5的左侧下部，浸液辊4和染液喷淋装置6位于染液槽3的上方，染色系统第一分丝辊7和染色系统第二分丝辊8上下错落排布，然后是第一超声波均质机9、第二超声波均质机10和第三超声波均质机11上下错落排布，再往上是染色系统第三分丝辊13和染色系统第四分丝辊14，然后是染色系统第二轧辊16和染色系统第一轧辊15并排，出布传动辊17位于染色系统主体5的右上角，电控箱12位于染色系统主体5的右侧，电控箱12与染液喷淋装置6、进布传动辊2、浸液辊4以及染色系统第一分丝辊7等相连接；

超声匀染系统的操作流程如下：待染色坯布1通过进布传动辊2进入到染液槽3里面，均匀上色，染液喷淋装置6自动给染液槽3补充染液，上完色的坯布，通过染色系统第一分丝辊7和染色系统第二分丝辊8处理后，再依次经过第一超声波均质机9、第二超声波均质机10和第三超声波均质机11处理后，依次通过染色系统第三分丝辊13和染色系统第四分丝辊14，进入染色系统第二轧辊16和染色系统第一轧辊15，进行第二次均匀压轧，再通过出布传动辊17出去。

第一超声波均质机9、第二超声波均质机10和第三超声波均质机11包括超声波发生器和换能器，超声波发生器和换能器之间电连接；超声波发生器可以是市场上可购的超声波发生器，超声波频率一般在20khz-40khz之间，因为这一波段的声空化效应最为显著，而染色时的超声波强度则为0.8-1.0w/cm²；换能器可以是市场上可购的换能器。

第一超声波均质机的超声波频率为20khz，第二超声波均质机的超声波频率为40khz，第三超声波均质机的超声波频率为20khz。

第一超声波均质机、第二超声波均质机和第三超声波均质机的超声波强度均为0.8-1.0w/cm²。

第一超声波均质机的超声波强度均为0.8w/cm²，第二超声波均质机的超声波强度均为1.0w/cm²，第三超声波均质机的超声波强度均为0.8/cm²。

具体来说，超声波有以下几个作用：

1、对染料的作用：染液中染料分子或离子往往以聚集体或胶束状态存在，而染料对纤维的上染通常却是以单分子状态来完成，超声波的机械效应有助于染化料在染色体系中以单分子的分散状态存在，获得粒度为1μm以下的高稳定性染料分散液。超声波也能提高水的活性及染料溶解度，提高染料对纤维的亲和力，降低染色活化能(其中分散染料降低最大，活性染料降低最少)，从而明显提高染料的上染速率和上染百分率，加速纤维对染料的吸收，提高纤维的得色量。

2、对织物纤维的作用：超声波作用于织物纤维，超声波所传递的能量有一部分转化为纤维无定形区的空隙扩展新表面所需的能量，引起裂纹的扩展，致使纤维的表面刻蚀出微孔，大大增加了纤维比表面积，增加光线的漫反射，达到增深的效果，并明显提高染色速度，减少染料用量。

此外，超声波也使纤维高分子的微晶取向受到一定程度的破坏，降低纤维电荷，使染料分子获得了更多的染座，从而可提高上染百分率、降低活化能、降低染色温度、提高染色均匀性和色牢度。

而且，虽然超声波给纤维微结构的变化带来了纤维强力等物理机械性能的变化，但是超声波对纤维的作用不会引起织物结构的永久性疏松和宏观形态的任何变化，因此只需通过控制面板合理控制超声波频率，即可保证染整的成品质量。

3、超声波的热效应：超声波的声空化效应及声空化效应引起的热效应的综合作用，使超声波传递的能量大量转化为热能，染色体系温度明显升高，使得染色的染浴无需或少加热，达到节能减排的目的。

4、除气作用：声空化效应产生的极大冲击力起到激烈搅拌作用，同时产生的微射流作用不断冲刷织物表面，增加了染液在织物界面的湍动程度。

超声波还可将纤维毛细管、织物经纬交织点及纱线内部溶解或截留的空气排出进入染浴，并通过声空化现象除去，从而增加染料与纤维的接触面积，促进纤维对染料的吸收。此作用对厚密织物的染色改善最为明显。

5、扩散作用：超声波的声空化效应可穿透覆盖纤维的隔离层，促进染料向纤维内部扩散，使染色活化能明显降低。

本实用新型的超声匀染系统具有以下优点：

1、提高染料的上染百分率和上染速率，加速纤维对染料的吸收，提高纤维的得色量，缩短染色时间，减少染料及助剂用量，提高染色均匀性；

2、超声波产生声空化效应的最佳温度为50℃，因此超声波染色的温度一般选为45-65℃，属于低温染色，而且超声波的热效应使染浴无需或少加热。因此，不仅可达到节能减排的目的，也能改善染色工艺，避免高温沸浴对蛋白质纤维或部分化学纤维所造成的损伤，使一些难以在高温下进行的处理工艺得以顺利进行，还可以减轻织物的经向条痕和筘痕等，进一步提高产品质量；

3、通过超声波均质机，实现极少水染色(化料和清洗时用到清水)，减少染色废液的排放，节约能源，降低染色助剂消耗及废水处理成本，减少环境污染；

4、不受容布量的限制，能够克服实现短时间常温上染，提高生产效率。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。