一种乙醇伴染工艺的制作方法

本发明涉及技术领域，特别是涉及一种乙醇伴染工艺。

背景技术：

传统水体系下的染色，染化料用量在0.1％-7％之间，水有两个作用，一是溶解染化料，二是作为载体提供染浴环境，运输染化料的作用，盐起到促染与固色等作用。

传统染色使用大量水和大量无机盐：每染1吨纤维用水8吨以上，加上前处理及后处理每染一吨纤维用水60-100吨之间。全国每年染色用水12亿吨，环境压力巨大，由于废水中无机盐很难去除，造成了水土污染和生态环境的破坏，因此如何在源头减用水与少盐的使用成为了一项极具挑战性的课题。

现有技术中虽然也有利用有机溶剂与水互溶的染液对纺织品染色的方法，但是在实际工业化应用中，都会出现上染率明显降低、染色时间长，用水量大，耗能高等等的问题，不适合大规模推广应用。

技术实现要素：

本发明就是针对上述存在的缺陷而提供一种乙醇伴染工艺。本发明采用乙醇体系下的无盐染色技术，显著降低用水用盐量,经济效益社会效益显著。染色用水与传统工艺相比减少90％-95％，乙醇循环使用，基本实现染色零排放；染色时间缩短50％，染色温度降低10-20℃，节能30％以上，以零排放的方案解决纺织业污水问题。

本发明的一种乙醇伴染工艺技术方案为，使用占被染物5％-8％重量百分比的水溶解染化料，再加入占被染物92％-95％重量百分比的乙醇溶液，不使用无机盐，染色过程中，采用梯度升温,加压染色,所述的乙醇溶液中乙醇体积浓度为90％以上。

所述的被染物为筒纱、布匹或散纤维。

所述的一种乙醇伴染工艺，包括以下步骤：

(1)代碱：在化料池中，加入水，水量以能淹没被染物为准，水温40-50℃，加入纯碱搅拌5分钟后使pH值达到8-9加入被染物；升温到70℃，保温30分钟后取出；

(2)带液率控制：将代碱被染物使用带液率处理设备进行带液率处理，使其带液率达到70％-100％；带液率＝(脱水后重-干重)/干重。

(3)染液配制：将活性染料溶入被染物重量5％-8％的温水中，水温控制在30-35℃，搅拌，形成染料水溶液；将染料水溶液倒入被染物重量92％-95％的乙醇溶液中进行搅拌，形成乙醇水染液；

(4)染色，将被染物置入染液中，密闭升温至40℃并保持10-15分钟，再升温至60-70℃，加压至3Mpa，保持10-15分钟；

(5)冷却：使用水冷法，对染缸进行冷却至25-30℃度，将染液收集至染液储存塔；

(6)压榨：将被染物中的染液压榨出，将压榨出的染液收集至染液储存塔。

所述的被染物为筒纱、布匹或散纤维。

步骤(1)中，纯碱用量为20-50g/L染液。

步骤(1)中，以每分钟1℃的速度升温到70℃。

步骤(2)中，所述的带液率处理设备,包括桶体、卷筒转轴、卷筒和驱动电机，还包括桶盖，所述桶盖与桶体枢接，桶盖与桶体之间设有气动支撑杆；所述桶体内被一隔板分隔为脱水室和负压室，桶体上设有与脱水室下部连通的排水口；所述卷筒转轴通过轴承安装在脱水室内隔板上，卷筒转轴为管状并且其外圆面均布有通孔，卷筒转轴的端部设有与其螺纹配合的压板，卷筒转轴的外圆面设有限位板，所述卷筒可套在卷筒转轴外部并被压紧固定在压板和限位板之间，所述驱动电机与卷筒转轴连接；所述卷筒为管状并且其外圆面均布有通孔，卷筒安装在卷筒转轴上，卷筒可通过卷筒转轴与负压室连通，桶体上设有与负压室连通的负压设备接口。

步骤(4)中，具体为，将被染物置入染液中，密闭升温，以每分钟0.5℃的速率升湿至40℃并保持10-15分钟，以每分钟1℃的速率升温至60-70℃，加压至3Mpa，保持10-15分钟。

步骤(6)中，使被染物带液率小于20％。

将染液储存塔中的乙醇回收，下次染色重复利用。

本发明的有益效果为：

(1)传统染色后大量废水排入污水处理系统，本发明技术染色后乙醇进入回收系统进行循环利用。

(2)本发明乙醇起到促染作用，完全替代了盐的作用，不需要用盐，大大减轻了传统染色污水除盐的压力(每染一吨纤维传统染色用盐0.5-1吨)。

(3)采用了专用设备进行带液率控制，解决了现有技术中待染物远离脱水机主轴部分的带液率高于靠近脱水机主轴部分的带液率的技术问题，另外，脱水后通过负压设备对待染物中心抽气，使待染物远离卷筒心轴的部分的碱溶液向中心回流，以使待染物各部分的带液率更加均匀，提高固色效果。

(4)本发明工艺染色，在染色过程中采用加压的方式及其他工艺参数的改进，配合乙醇水染液，染化料上染率由传统方法的65％左右提高到98％以上，残余的染料浓度极低，染残液中染料浓度比传统纯水染色降低85％以上。请见说明书附图图1所示。

(5)与传统方法比较，本发明工艺染色时间缩短50％，可节水80-95％、节能30％以上。

附图说明

图1所示为本发明工艺染色与传统工艺对比照片；

图2所示为本发明带液率控制步骤中带液率处理设备的结构示意图。

图3所示为本发明带液率控制步骤中带液率处理设备的全剖图。

图4所示为本发明带液率控制步骤中带液率处理设备的卷筒、卷筒转轴的爆炸图。

图中：1、桶体，2、卷筒，3、驱动电机，4、隔板，5、脱水室，6、负压室，7、排水口，8、桶盖，13、卷筒转轴，14、压板，15、限位板，23、气动支撑杆，24、负压设备接口。

具体实施方式：

为了更好地理解本发明，下面用具体实例来详细说明本发明的技术方案，但是本发明并不局限于此。

实施例1

筒纱染色

(1)筒纱代碱：在化料池中，加入水，水量以能淹没被染物为准，水温45℃水，以35g/L的用量加入纯碱搅拌5分钟后加入棉纱，以每分钟1℃的速度升温到70℃，保温30分钟后取出。

(2)带液率控制：将代碱筒纱使用带液率处理设备进行带液率处理，使其带液率达到100％。

所述的带液率处理设备,如说明书附图2-4所示，包括桶体1、卷筒转轴13、卷筒2和驱动电机3。

桶体1内被一水平方向的隔板4分隔为上部的脱水室5和下部的负压室6。桶体1上设有与脱水室5下部连通的排水口7，用于对筒子纱脱水后排水。桶体1上设有与负压室6连通的负压设备接口24，用于与负压设备(如风机)连接。桶体1通过至少三根支腿支撑，支腿的底部设有调平螺丝。

脱水室5内被纵向隔板分隔为四个单元脱水室，每个单元脱水室内设有一根卷筒转轴13和一个卷筒2。

卷筒2为管状并且其外圆面均布有通孔，卷筒2的结构为现有技术中已经公开的结构，纱线缠绕在卷筒2上即构成筒纱。

卷筒转轴13通过轴承安装在隔板4上，卷筒转轴13为管状并且其外圆面均布有通孔，卷筒转轴13的端部设有与其螺纹配合的压板14，卷筒转轴13的外圆面设有限位板15，卷筒2可套在卷筒转轴13外部并被压紧固定在压板14和限位板15之间。

带液率处理设备的使用步骤：

A、将筒纱安装在卷筒转轴13上，启动驱动电机3，驱动电机3带动卷筒转轴13转动，卷筒转轴13带动筒纱转动，纱线在离心力的作用下脱水；

B、启动负压设备，负压设备依次通过负压室6、卷筒转轴13和卷筒2对筒纱内部抽气，使筒纱远离其心轴的部分的碱溶液向中心回流，以使筒纱各部分的带液率均匀。

(3)染液配制：将被染物重量3％的活性染料溶入被染物重量5％的温水中，水温控制在35℃，充分搅拌15分钟，形成染料水溶液。将染料水溶液倒入被染物实重量95％的乙醇溶液中进行搅拌10分钟，形成乙醇水染液。

(4)染色：将筒纱和染液通过设备分别置入同一染缸中，密闭升温，以每分钟0.5℃的速率升湿至40℃并保持15分钟，以每分钟1℃的速率升温至65℃，加压至3Mpa，保持15分钟。

(5)冷却：使用水冷法，对染缸进行冷却至25℃度，将染液通过专用管道收集至染液储存塔。

(6)压榨：通过抽真空设备将筒纱中的染液压榨出，使筒纱带液率小于20％，压榨出的液染收集至染液储存塔。

(7)乙醇回收：通过乙醇回收设备，将染液储存塔中的乙醇回收至乙醇存储罐，下次染色重复利用。

这种染色方法染料的染液吸尽率达到98％，远高于传统染色70％的平均水平，可节水80-95％、节能20％-30％，吨纤维节盐0.5-1吨。

实施例2

匹布染色

(1)代碱：在化料池中，使用一定量的水，水量以淹没被染物为准，水温50℃水，以30g/L的用量加入纯碱搅拌5分钟后加入棉纱。以每分钟1℃的速度升温到70℃，保温30分钟后用专用设备取出。

(2)带液率控制：通过烘干设备，在80℃条件下，以每分钟15米的速度进行烘干，使带液率达到80％。

(3)染液配制：将被染物重量3％的活性染料溶入被染物重量5％的温水中，水温控制在35℃，充分搅拌20分钟，形成染料水溶液。将染料水溶液倒入被染物实重量95％的乙醇溶液中进行搅拌10分钟，形成乙醇水染液。

(4)染色：将染液置入染色机，密闭升温，以每分钟0.5℃的速率升湿至40℃并保持10-15分钟，以每分钟1℃的速率升温至70℃，加压至3Mpa，保持10-15分钟。

(5)冷却：染色时间50分钟后冷却到30℃，将染液通过专用管道收集至染液储存塔。

(6)压榨：通过抽真空设备将筒纱中的染液压榨出，使匹布带液率小于20％，压榨出的液染收集至染液储存塔。

(7)乙醇回收：通过乙醇回收设备，将染液储存塔中的乙醇回收至乙醇存储罐，下次染色重复利用。

这种染色方法染料的染液吸尽率可达到97.7％，远高于传统染色70％的平均水平，可节水80-95％、节能20％-30％，吨纤维节盐0.5-1吨。

实施例3

匹布染色

(1)代碱：在化料池中，使用一定量的水，水量以淹没被染物为准，水温50℃水，以30g/L的用量加入纯碱搅拌5分钟后加入棉纱。以每分钟1℃的速度升温到70℃，保温30分钟后用专用设备取出。

(2)带液率控制：使用带液率处理设备进行带液率处理，使带液率达到80％。

所述的带液率处理设备,如说明书附图2-4所示，包括桶体1、卷筒转轴13、卷筒2和驱动电机3。

桶体1内被一水平方向的隔板4分隔为上部的脱水室5和下部的负压室6。桶体1上设有与脱水室5下部连通的排水口7，用于对筒子纱脱水后排水。桶体1上设有与负压室6连通的负压设备接口24，用于与负压设备(如风机)连接。

脱水室5内被纵向隔板分隔为四个单元脱水室，每个单元脱水室内设有一根卷筒转轴13和一个卷筒2。

卷筒2为管状并且其外圆面均布有通孔，卷筒2的结构为现有技术中已经公开的结构，将匹布缠绕在卷筒2上。

卷筒转轴13通过轴承安装在隔板4上，卷筒转轴13为管状并且其外圆面均布有通孔，卷筒转轴13的端部设有与其螺纹配合的压板14，卷筒转轴13的外圆面设有限位板15，卷筒2可套在卷筒转轴13外部并被压紧固定在压板14和限位板15之间。

带液率处理设备的使用步骤：

A、将匹布安装在卷筒转轴13上，启动驱动电机3，驱动电机3带动卷筒转轴13转动，卷筒转轴13带动匹布转动，纱线在离心力的作用下脱水；

B、启动负压设备，负压设备依次通过负压室6、卷筒转轴13和卷筒2对匹布内部抽气，使匹布远离其心轴的部分的碱溶液向中心回流，以使匹布各部分的带液率均匀。

(3)染液配制：将被染物重量3％的活性染料溶入被染物重量5％的温水中，水温控制在35℃，充分搅拌20分钟，形成染料水溶液。将染料水溶液倒入被染物实重量95％的乙醇溶液中进行搅拌10分钟，形成乙醇水染液。

(4)染色：将染液置入染色机，密闭升温，以每分钟0.5℃的速率升湿至40℃并保持10-15分钟，以每分钟1℃的速率升温至70℃，加压至3Mpa，保持10-15分钟。

(5)冷却：染色时间50分钟后冷却到30℃，将染液通过专用管道收集至染液储存塔。

(6)压榨：通过抽真空设备将匹布中的染液压榨出，使匹布带液率小于20％，压榨出的液染收集至染液储存塔。

(7)乙醇回收：通过乙醇回收设备，将染液储存塔中的乙醇回收至乙醇存储罐，下次染色重复利用。

这种染色方法染料的染液吸尽率可达到98％，远高于传统染色70％的平均水平，可节水80-95％、节能20％-30％，吨纤维节盐0.5-1吨。