专利名称：一种在线染色装置的制作方法
技术领域：
一种在线染色装置技术领域[0001]本实用新型涉及一种在线染色装置，是涉及一种适用于腈纶凝胶染色法和后纺 丝束浸渍喷淋法染色的在线染色装置，特别涉及一种实现快速染色且染液喷淋力度平 和、纤维色差小的染色装置。
背景技术：
[0002]常规有色腈纶纤维生产的方法有长丝束连续染色法，原液着色法、凝胶染色 法。其中，凝胶染色法避免了纤维后加工染色在染色均勻性、重演性、环保和综合经济 效益等方面存在的诸多问题，因而发展迅速。常规有色腈纶纤维生产的方法中染色是关 键的一个环节，通常采用浸渍式或喷淋染色法。[0003]《金山油化纤》2001年第4期《凝胶染色技术在腈纶NaSCN 二步法工艺中的 应用》中介绍了国际上具有代表性的4种腈纶凝胶染色工艺路线，国内也有腈纶公司引 进Sterling技术生产常规有色腈纶，如《金山油化纤》2004年第1期《凝胶染色技术优 化》。其中，Sterling公司染色技术为通过喷嘴进行喷淋染色，喷淋管在丝束两面相对 垂直排列。喷淋染色法能强化染色效果，但是缺点是每根喷淋管间隔一段距离安装一个 喷嘴，因此需多组喷淋管排列，染色时间较长(>30秒)，效率低。并且为使染液尽可 能地穿入丝束中，喷淋压力大，存在凝胶单丝被冲断现象。而被冲断的凝胶丝无法完成 后道热拉伸，色光不同于拉伸过的纤维，易出现色差，粉末也高。另外，由于经过丝束 的染液不断循环，因此喷嘴易堵，相对排列的喷嘴无法避免一旦堵孔造成的上染死角， 出现染色条纹几率较高，甚至有泛白现象。表征有色纤维勻染性和重演性的色差指标值 (DEcmc)波动较大，有时大于1.0，甚至1.2。发明内容[0004]本实用新型所要解决的技术问题是针对喷嘴式喷淋染色装置的缺陷，提供一种 采用新型染液喷头——一种长条状的弧形喷头的在线染色装置。所述染色装置通过循环 和阳离子染料在线补加实现扁平腈纶的染色。本实用新型采用新型长条状弧形喷射头， 喷射液覆盖面大且交叉，无需较大喷淋压力，凝胶丝不会冲断，尤其适用于强力小、不 耐冲击的纤维；且由于喷头喷孔排列交错，解决了喷嘴式喷淋时因个别喷孔堵塞而影响 局部丝束上色的隐患，不仅消除了色花、条纹、纤维泛白现象，且纤维色泽均勻，色差 小，DEcmc稳定小于0.3;另外，操作方便，单个喷射头实现了多根单个喷嘴式喷淋管的 作用，大大缩短染色时间，简化染色过程，过渡纤维少，提高效率，避免在后道染色加 工过程中带来的质量问题。[0005]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为[0006]一种在线染色装置，主要由喷头、导辊、染色槽、循环泵、染料管、回流管、 染料槽和染料补加泵组成，喷头位于导辊侧上方，染色槽位于喷头和导辊的下方，染料 管接通喷头和循环泵，染色槽通过回流管与循环泵连通，染料槽和染料补加泵用管道连接在回流管上；[0007]其中，所述的喷头是由喷头座、喷头盖和染液进口管构成的、横截面呈中空 “T”形的长条状的弧形喷头，喷头盖为长条状的半圆柱面，所述的喷头盖交错排列若干贯通的喷孔。[0008]作为优选的技术方案[0009]其中，如上所述的一种在线染色装置，所述的喷孔为柳叶形喷孔。也可以是椭 圆型喷孔、矩形喷孔和圆形喷孔。[0010]如上所述的一种在线染色装置，所述的喷头盖的表面有连通在同一直线上的喷 孔的纵向凹槽。[0011]如上所述的一种在线染色装置，所述的纵向凹槽为“V”形凹槽，“V”形开 口向外。也可以是“U”形槽，“U”形开口向外；或者是梯形槽，梯形平行边的长边 为槽口。[0012]如上所述的一种在线染色装置，所述“V”形的夹角Θ为60°。当凹槽是 “U”形槽时，所述“U”槽底部开孔宽度不大于U形槽口宽度的1/3。当凹槽是梯形槽时，所述梯形槽的槽底宽度为槽口宽度的1/3。[0013]如上所述的一种在线染色装置，所述的喷孔为纵向排成三排，每排孔等距分 布，前后排孔交错。也可以根据喷射头及喷孔大小，任意排前后交错的孔分布。[0014]如上所述的一种在线染色装置，所述的喷头座与喷头盖以焊接方式联接。也可 以通过螺钉联接。[0015]如上所述的一种在线染色装置，所述的染液进口管的外圆有螺纹。所述螺纹采 用普通公制60°三角螺纹紧固联接。也可以将喷头通过法兰与喷淋管连接。[0016]如上所述的一种在线染色装置，所述的喷头盖的尺寸为弧长X宽= IOOmmX 50mm,圆弧直径为180mm ；喷孔的主要参数满足以下关系式[0017]单个柳叶形喷孔的柳叶长为2k mm,[0018]柳叶宽为 2k/3mm，[0019]总孔数η满足η = 23_3k个，其中，k = 1 6 ；优选k = 3或4。[0020]如上所述的一种在线染色装置，所述的纵向凹槽深度为kmm。[0021]作为应用拓展，该弧形喷头可以调整大小与弧度，可以是半球形或球形喷头， 满足不同喷淋场合的需要。[0022]有益效果[0023]本实用新型的一种在线染色装置，采用了长条状多交错喷孔的弧形布置方式的 喷头，简化了染色过程，提高了染色效率，避免了色花、条纹现象，DEcmc稳定小于 0.3，能够确保纤维品质；而且可减少喷淋管，缩短染色时间。本实用新型的一种在线染 色装置的染液喷头，喷射液覆盖面大且交叉，无需较大喷淋压力，凝胶丝不会冲断，尤 其适用于强力小、不耐冲击的纤维。且由于喷头喷孔排列交错，消除了单管喷嘴喷淋时 因个别喷孔堵塞而影响局部丝束上色的隐患，不发生纤维泛白现象，纤维色泽均勻，色 差极小。另外，操作方便，单个喷射头实现了多根单嘴喷淋管的作用，大大缩短染色时 间，颜色切换灵活，产生的过渡纤维少，避免纤维、纱线或织物在后道染色加工过程中 带来的质量问题。
[0024]图1为本实用新型的一种在线染色装置的流程示意图[0025]图2为喷头的俯视图[0026]图3为喷头的A-A剖面结构示意图[0027]其中1是丝束2是染色槽3是染料槽4是染料补加泵5是循环泵6是染液管7 是喷头8是导辊9是回流管10是喷头盖11是喷头座12是染液进口管13是喷孔14是 凹槽15是螺纹具体实施方式
[0028]下面结合具体实施方式
，进一步阐述本实用新型。[0029]如附图1所示，本实用新型的一种在线染色装置，主要由喷头(7)、导辊(8)、 染色槽O)、循环泵(5)、染液管(6)、回流管(9)、染料槽C3)和染料补加泵(4)组成， 喷头(7)位于导辊(8)侧上方，染色槽( 位于喷头(7)和导辊(8)的下方，染液管(6) 接通喷头(7)和循环泵(5)，染色槽⑵通过回流管(9)与循环泵(5)连通，染料槽(3) 和染料补加泵(4)用管道连接在回流管(9)上；[0030]其中，如附图2和3所示，所述的喷头(7)是由喷头座(11)、喷头盖(10)和染 液进口管(1 构成的、横截面呈中空“T”形的长条状的弧形喷头，喷头盖(10)为长条 状的半圆柱面，所述的喷头盖(10)交错排列若干贯通的喷孔(13)。[0031]所染丝束(1)以一定速度从染色机上下排列的导辊(8)经过，染液经染液循环 泵(5)、染液管(6)、长条状的半圆柱面的弧形染液喷头(7)以交叉辐射状喷淋至丝束上 实现染色，未被丝束(1)带走的染液汇集至染色槽0)，再经循环泵( 循环。由于丝 束(1)上染带走部分染料，染料母液需由染料槽C3)经染料补加泵(4)连续补充入循环泵 (5)前染液管(6)管线。[0032]其中，如附图2和3所示，如上所述的一种在线染色装置，所述的喷孔(13)优 选柳叶形喷孔。也可以是椭圆型喷孔、矩形喷孔和圆形喷孔。[0033]如上所述的一种在线染色装置，所述的喷头盖(10)的表面有连通在同一直线上 的喷孔(13)的纵向凹槽(14)。[0034]如上所述的一种在线染色装置，所述的纵向凹槽(14)优选“V”形凹槽， “V”形开口向外。也可以是U形槽，“U”形开口向外。也可以是梯形槽，梯形平行边的长边为槽口。[0035]如上所述的一种在线染色装置，所述“V”形的夹角θ为60°。所述“U” 槽底部开孔宽度不大于U形槽口宽度的1/3。所述梯形槽的槽底宽度为槽口宽度的1/3。[0036]如上所述的一种在线染色装置，所述的喷孔(1 优选纵向排成三排，每排孔等 距分布，前后排孔交错。也可以根据喷射头及喷孔大小，任意排前后交错的孔分布。[0037]如上所述的一种在线染色装置，所述的喷头座(11)与喷头盖(10)以焊接方式联 接。也可以通过螺钉联接。[0038]如上所述的一种在线染色装置，所述的染液进口管(1 的外圆有螺纹(1 。所 述螺纹采用普通公制60°细牙三角螺纹紧固联接。也可以将染液喷射头通过法兰与喷淋管连接。[0039]如上所述的一种染液喷射头，所述的喷头盖(10)的尺寸为长X弧宽= IOOmmX50mm,圆柱面直径为180mm;喷孔(13)的主要参数满足以下关系式[0040]单个柳叶形喷孔的柳叶长为2k mm，[0041]柳叶宽为 2k/3mm，[0042]总孔数η满足η = 23_3k个，其中，k = 1 6 ；优选k = 3或4。[0043]如上所述的一种在线染色装置，所述的纵向凹槽(14)深度为kmm。[0044]本实用新型的一种在线染色装置的染液喷头以100 120mm间距分布于喷淋管 上，喷头通过螺纹(1 连接于喷淋管上。每个喷头盖(10)为圆柱面一部分，圆柱面直径 为180_，每个喷头盖(10)在长度方向有3条60°凹槽(14)，分布多个前后交错排列的 柳叶形喷孔(13)，每排孔等距分布，单个喷孔的柳叶长=6mm、8mm，柳叶宽=2mm、 2.7mm,孔数η= 14、11。染液从染液进口管(1 进入通过喷孔射出，喷头距丝束20 2 5mm ο[0045]经试验证明，本实用新型的一种在线染色装置是针对喷嘴式喷淋染色装置的缺 陷，提供一种采用新型染液喷头——一种长条状的弧形喷头的在线染色装置；所述染色 装置通过循环和阳离子染料在线补加实现扁平腈纶的染色。本实用新型采用新型长条状 弧形喷射头，喷射液覆盖面大且交叉，无需较大喷淋压力，凝胶丝不会冲断，尤其适用 于强力小、不耐冲击的纤维；且由于喷头喷孔排列交错，解决了喷嘴式喷淋时因个别喷 孔堵塞而影响局部丝束上色的隐患，不仅消除了色花、条纹、纤维泛白现象，且纤维色 泽均勻，色差小，DEcmc稳定小于0.3;另外，操作方便，单个喷射头实现了多根单个喷 嘴式喷淋管的作用，大大缩短染色时间，简化染色过程，过渡纤维少，提高效率，避免 在后道染色加工过程中带来的质量问题。
权利要求1.一种在线染色装置，其特征是主要由喷头(7)、导辊(8)、染色槽O)、循环泵 (5)、染液管(6)、回流管(9)、染料槽C3)和染料补加泵(4)组成，喷头(7)位于导辊 (8)侧上方，染色槽( 位于喷头(7)和导辊(8)的下方，染液管(6)接通喷头(7)和循 环泵(5)，染色槽(2)通过回流管(9)与循环泵(5)连通，染料槽(3)和染料补加泵⑷ 用管道连接在回流管(9)上；其中，所述的喷头(7)是由喷头座(11)、喷头盖(10)和染液进口管(12)构成的、横 截面呈中空“T”形的长条状的弧形喷头，喷头盖(10)为长条状的半圆柱面，所述的喷 头盖(10)交错排列若干贯通的喷孔(13)。
2.根据权利要求1所述的一种在线染色装置，其特征在于，所述的喷孔(13)为柳叶 形喷孔。
3.根据权利要求1所述的一种在线染色装置，其特征在于，所述的喷头盖(10)的表 面有连通在同一直线上的喷孔(13)的纵向凹槽(14)。
4.根据权利要求3所述的一种在线染色装置，其特征在于，所述的纵向凹槽(14)为 “V”形凹槽，“V”形开口向外。
5.根据权利要求4所述的一种在线染色装置，其特征在于，所述“V”形的夹角θ 为 60°。
6.根据权利要求1所述的一种在线染色装置，其特征在于，所述的喷孔(1 纵向排 成三排，每排孔等距分布。
7.根据权利要求1所述的一种在线染色装置，其特征在于，所述的染液进口管(12) 的外圆有螺纹(15)。
8.根据权利要求1所述的一种在线染色装置，其特征在于，所述的喷头座(11)与喷 头盖(10)以焊接方式联接。
专利摘要本实用新型涉及一种在线染色装置，主要由喷头、导辊、染色槽、循环泵、染液管、回流管、染料槽和染料补加泵组成，喷头位于导辊侧上方，染色槽位于喷头和导辊的下方，染液管接通喷头和循环泵，染色槽通过回流管与循环泵连通，染料槽和染料补加泵用管道连接在回流管上。本实用新型的一种在线染色装置，采用一种长条状的弧形喷头，不仅避免了色花、条纹现象，DEcmc稳定小于0.3，确保纤维品质，而且可减少喷淋管，缩短染色时间；简化染色过程，提高效率；喷射液覆盖面大且交叉，尤其适用于强力小、不耐冲击的纤维消除了单管喷嘴喷淋时因个别喷孔堵塞而影响局部丝束上色的隐患，不发生纤维泛白现象，纤维色泽均匀，色差极小。
文档编号D06B1/02GK201809616SQ201020294658
公开日2011年4月27日 申请日期2010年8月17日 优先权日2010年8月17日
发明者徐静, 王华平 申请人:东华大学