超声波染色机的制作方法

专利名称：超声波染色机的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及一种超声波染色机，更特别的是关于一种适合绞纱、筒子纱、丝饼和卷绕在经轴上的织物染色的超声波染色机。
二背景技术：
蛹蛋白复合纤维是近年我国”八五”重点攻关期间开发的新型蛋白复合纤维，其产品性能在国内外处于领先地位，它是采用化学方法提取蚕蛹中的蛋白质，经纯化处理制得纺丝用蛋白质，再在一定条件下将其与粘胶纺丝原液共混，经纺丝加工而制得。纤维素形成芯部，蛋白质集于表面，二者形成分子上的稳定结合，构成了纤维持定的皮芯结构。该纤维具备了粘胶丝和蚕丝的优点和特性。外层的蛹蛋白除含有高蛋白外，还含有大量适合人体皮肤吸收的多种氨基酸，具有高贵、舒适、健康、安全的感觉，能有效地促进新陈代谢，防止皮肤衰老，并具止痒、抗阳光幅射的功效，其保健作用十分明显。由于性能优良，该产品的开发，符合现代人回归自然、祟尚天然的环保意识，是为丝绸行业产品升级换代，开发具有环保、健康型新产品所推出的最新原料之一。用其为原料开发的产品不仅具有蚕丝的手感和风格，而且在悬垂性、抗折皱性和回弹性等方面大大优于蚕丝.因此，该产品在国内外具有广阔的市场前景。
但由于蛹蛋白粘胶复合纤维具有皮-芯层结构，其中紧密的皮层结构妨碍染料的吸收和扩散，而芯层结构疏松，对染料的吸附量高，故在染色时粘胶、蛋白质部分对染料的吸附量不同，极易产生染色不匀。因此，蛹蛋白复合纤维的染色工艺目前仍很不成熟，其染色产品内外层色差、色花现象严重，同色性差。据资料检索发现，目前，对蛹蛋白粘胶复合纤维的染色仍沿用常规的染色设备和传统的工艺方法，使产品质量极不稳定，极大的影响了蛹蛋白织物的开发和市场份额。
三
发明内容
本实用新型的目的是提供一种适宜于染蛹蛋白复合纤维及织物的超声波染色机。
本实用新型的目的之二是提供一种可用于多种纺织纤维的加工，并且具有高速、高效、低能耗和低污染优点的超声波染色机。
本实用新型的这些以及其他目的将通过下列详细说明和描述来进一步体现和阐述。
本实用新型的超声波染色机，包括高压染缸和纤维支架，纤维支架在高压染缸的中间，还包括超声波换能器震子及震动板，其中超声波换能器震子及震动板焊接并镶嵌在高压染缸上。
进一步的，在本实用新型的超声波染色机中，超声波换能器震子及震动板焊接并镶嵌在高压染缸的低于液面处，更好的是超声波换能器震子及震动板焊接并镶嵌在高压染缸的下部偏中间处；超声波换能器震子及震动板为2至4块，相互间对称分布，较好的是超声波换能器震子及震动板为4块，相互间相差90°分布。
本实用新型的超声波染色机，所述的染色物可以是绞纱、筒子纱、丝饼和织物，也可以是织物包绕在经轴上，更适合的染色物是蛹蛋白复合纤维和织物。
在本实用新型中，利用超声波对液体的作用，使溶在液相中的气体成为气核，在超声波作用下，气核膨胀长大，形成空穴，并为周围的液体蒸气或气体充满，由于内外压力悬殊使空穴塌陷、破裂，把集中的声场能量在极短的时间和极小的空间内释放出来，并产生出很大的冲击力，起到激烈搅拌的作用，从而促进浴液中染料的分散、溶解，还对纤维表面具有刻蚀作用而成微观孔洞，增大纤维比表面积，从而明显提高染色速度，实现低温染色。
实际上，纺织物染整加工中应用超声波的研究，迄今巳有半个世纪了，但都停留在实验室阶段。所形成的但近年来，超声波的工业化应用越来越受到业内人士的关注。在染整工艺中，由于染化料成本较高，处理温度较高时间较长，应用超声波看来最为有利，如果在节能(降低处理温度或减少处理时间)、降低染化料的消耗以及提高产品质量、降低废水负荷等综合效果较好，而且随着技术的进步超声波设备的价格更趋合理、性能更为先进，则在大规模生产中应用超声波技术就更有可能。事实上，超声技术巳在许多领域里实现了卓有成效的工业化应用。
本实用新型的超声波染色机，可用于多种纺织纤维的加工，具有高速、高效、低能耗和低污染的特色，从而为彻底解决蛹蛋白复合纤维和织物的染色疵病，提供了有效而可靠的设备。
因此，本实用新型的超声波染色机，在染色过程中，不仅能将染料的聚集体打碎，使染料分散体系更加稳定，还能加速染料在纤维内部的扩散速度，从而获得鲜艳而均匀的颜色。
本实用新型利用超声波所产生的特有的“空化效应”，可以把溶解或截留的气体或空气从蛹蛋白复合纤维或织物内部驱逐出去，这样就改善了染液对蛹蛋白复合纤维或织物表面的渗透和润湿，缩短染色时间，从而有效地提高染料和助剂的溶解和上染，节约染料和降低环境污染。并能使纤维表面的染液动力边界层减薄，起到强有力的搅拌作用，从而加速纤维表面对染料的吸附。同时，这种作用会提高染料对蛹蛋白复合纤维与织物的染透和匀染效果。
四

图1为本实用新型染色机及部分配套设备的示意图。
在图1中，符号1代表高压染缸，符号2代表纤维支架，符号3代表换热器，符号4代表四通阀，符号5代表循环泵，符号6代表化料缸，符号7代表入水管，符号8代表放液口，符号9代表开关及时间继电器，符号10代表超声波器控制器，符号11代表蒸汽，符号12代表主循环泵，符号13代表排气口，符号14代表超声振动子和超声振动板，符号15代表功率/频率显示屏，符号16代表功率调节按钮。
五具体实施方式
参考图1，本实用新型的超声波染色机，包括高压染缸1和纤维支架2，纤维支架2在高压染缸1的中间，还包括超声波换能器震子及震动板14，其中超声波换能器震子及震动板14焊接并镶嵌在高压染缸1上。
本实用新型的超声波染色机，超声波换能器震子及震动板14焊接并镶嵌在高压染缸的低于液面处，更好的是超声波换能器震子及震动板1焊接并镶嵌在高压染缸的下部偏中间处(如图1所示)。
在本实用新型中，超声波换能器震子及震动板为2至4块，相互间对称分布，更好的是超声波换能器震子及震动板为4块，相互间相差90°分布，即在高压染缸的360°外周上均匀等距离分布，这些超声波换能器震子及震动板可以相对应的一对在一条线上，另一对在另一条线上，也可以均在一条线上。
本实用新型的超声波染色机的构成如下超声波染色机主要由染色机、超声波控制器和超声波换能器震子及震动板三部分构成。染色机由坚固弹性好、耐腐蚀的优质不锈钢制成，染色机的圆筒周围以镶嵌的形式等距离安装带有超声波换能器振子和尺寸为90×130×3毫米的震动板，通过安装连接在染色机左侧上方的超声波控制调节器使超声波发生器产生高频高压，通过电缆联结线传导给换能器，换能器使振动板产生高频共振，从而使染色机中的染浴受超声波作用对染浴产生强烈的空化作用，空化作用就是超声波以每秒两万次以上的压缩力和减压力交互性的高频变换方式向液体进行透射。在减压力作用时，液体中产生真空核群泡的现象，在压缩力作用时，真空核群泡受压力压碎时产生强大的冲击力，从而使染料聚集体被裂解为单分子，达到染料粒子被迅速溶解，染浴中高分子量聚集体破裂成均匀的分散体穿透覆盖在纤维上的隔层，促进染料在纤维内的扩散，并促进染料和纤维间的相互作用或化学反应；此外，超声波还可作用于纤维，使溶解和截留在纤维内的空气从纤维毛细管和织物交叉点空隙中逐出进入染浴中并用气穴作用除去，从而有利于染料与纤维的接触，由于经超声波作用的纤维中微晶取向受到了破坏，从而为染料分于获得更多的染座，由超声波发生器产生的高于26-36KHz的超音频电信号，通过换能器转换成同频率的机械振动，并以超音频纵波的形式在染液中辐射。由于超音频纵波传播的负压区和正压区的交替剧烈作用，产生无数个超过100个标准大气压的微小气泡并随即瞬时爆炸，形成对染料、助剂和被染物表面的细微局部轰击，使物体迅速粉碎，产生超声波所特有的“空化效应”。
本实用新型采用的超声波主要技术参数如下型号JCD-1008P超声波功率480W超声波可调频率26.7～28.3KHz/电流0.1～1.5A振板尺寸90×130×3mm换能器数量8套电源AC220V本实用新型产品按如下方法操作1、首先检查电源电压是否符合要求；2、将染色机电源和发生器电源按要求接好，并需有可靠接地；3、在染色缸内注入适量水，水加至离缸面100-150毫米为宜，一定要高过振板；4、加入适量染料和助剂，将染色物放入染色缸内，开启超声波开关，即可进行作业；5、超声波的强弱可根据不同的需要，调整电位器开关。
本实用新型的超声波染色工艺流程可以为染物入浴→加盖→设定染色程序→打开入水管→打开主循环泵→开启超声波(电源)→调整功率→超声波处理启动(设定处理时间10min)→超声波染前处理结束→加入染料→打开染料循环泵→开启超声波(电源)→调整功率→超声波处理启动(设定处理时间10min)→超声波染液处理结束→按设定染色程序染色→染色结束→排放残液→进水清洗→超声波处理启动(设定处理时间10min)→超声波染后清洗处理结束→纱线出缸→染色结束。
权利要求1.一种超声波染色机，包括高压染缸和纤维支架，纤维支架在高压染缸的中间，其特征在于还包括超声波换能器震子及震动板，其中超声波换能器震子及震动板焊接并镶嵌在高压染缸上。
2.根据权利要求1所述的超声波染色机，其特征在于超声波换能器震子及震动板焊接并镶嵌在高压染缸的低于液面处。
3.根据权利要求1所述的超声波染色机，其特征在于超声波换能器震子及震动板焊接并镶嵌在高压染缸的下部偏中间处。
4.根据权利要求1至3之一所述的超声波染色机，其特征在于超声波换能器震子及震动板为2至4块，相互间对称分布。
5.根据权利要求4所述的超声波染色机，其特征在于超声波换能器震子及震动板为4块，相互间相差90°分布。
专利摘要本实用新型公开了一种超声波染色机，包括高压染缸和纤维支架，纤维支架在高压染缸的中间，还包括超声波换能器震子及震动板，其中超声波换能器震子及震动板焊接并镶嵌在高压染缸上。本实用新型的超声波染色机，可用于多种纺织纤维和织物的加工，特别是蛹蛋白复合纤维和织物的染色，具有高速、高效、低能耗和低污染的特色，从而为彻底解决蛹蛋白复合纤维与织物的染色疵病，提供了有效而可靠的设备。
文档编号D06B3/04GK2782735SQ200420120129
公开日2006年5月24日 申请日期2004年12月24日 优先权日2004年12月24日
发明者郑光洪, 伏宏斌 申请人:郑光洪