本发明涉及纺纱设备制造技术领域，具体涉及一种染色纱笼，属于染色脱水设备领域。
背景技术：
我国是纺织大国，印染工序是纺织产业链中的关键环节，也是产品附加值提升最直接的工序。目前我国纺织印染行业存在能耗大、污染严重、生产效率低、用工荒、染色质量差、自动化水平低等问题。
现有技术中，在纱线或布匹染色时，通常将纱线或布匹绕设于纱线卷上，然后将纱线卷放置于染缸中进行染色；通常的染色纱笼中放置大量的纱线卷，由于这样在单个大纱笼中放置大量纱线卷，纱线卷彼此之间直接拥挤接触，染色剂不能充分浸染所有纱线卷，导致堆积核心位置的纱线卷与染色剂的接触面积不足，从而容易造成染色不均匀形成色差，进而影响染色效果。
另外，由于大量的纱线卷直接堆积在纱笼内，染色工艺之后不仅不利于后续的染色剂脱水效率的的提高，而且大量堆积的纱线卷也不易取出，这极大的增加了工人的劳动强度，间接降低了生产效率。
技术实现要素：
本发明提供一种采用分割化设计的染色纱笼，以解决现有技术中需纱线卷容易在局部堆积致使染色效果变差，以及现有染色纱笼中纱线卷不易取出且染色效率较低的技术问题。
本发明实施例的染色纱笼包括：笼体；所述笼体包括一个或多个连续或者非连续的多孔腔体，该多孔腔体用于容置纱线卷，且该多孔腔体表面为可渗透表面；
每个所述多孔腔体内的任意一点与该多孔腔体表面最近的一点的连线距离为a，且a≤b，所述b为预设单位时间内最大渗透距离。
如上所述的染色纱笼，其中，所述笼体包括：托盘、中心轴，以及多个子纱笼；每个所述子纱笼均为表面镂空的圆筒形结构；
所述中心轴安装在所述托盘上，所述多个子纱笼相对所述中心轴中心对称的安装在所述托盘上。
如上所述的染色纱笼，其中，所述中心轴为中空管结构，所述中心轴的顶部设置有吊环。
如上所述的染色纱笼，其中，每个所述子纱笼的顶部设置有用于密封所述子纱笼的压紧块，所述压紧块上还设置有用于固定所述压紧块的定位块；
每个所述子纱笼的轴线处设置有丝杆，所述定位块安装在所述丝杆上并与所述压紧块相嵌合。
如上所述的染色纱笼，其中，所述子纱笼包括可上下拼接的两个管状筒体；所述两个管状筒体的连接处设置有嵌合环。
在本发明的其中一个实施例中，在基础结构的染色纱笼的基础上，所述笼体呈圆筒形，所述笼体的轴线上具有中心轴；所述笼体内设置有多个竖直方向的隔板，多个所述隔板相对所述中心轴中心对称分布；
每个所述隔板的一侧均固定在所述中心轴上，或固定在所述笼体的径向面上。
在本发明的其中一个实施例中，在基础结构的染色纱笼的基础上，所述笼体呈圆筒形，所述笼体的轴线上具有中心轴；所述笼体内设置有多个水平方向的隔板，多个所述隔板沿竖直方向均匀分布在所述中心轴上；
每个所述隔板均安装在所述中心轴上。
如上所述的染色纱笼，其中，所述隔板为空心隔板，且所述隔板的两侧均为网状结构。
在本发明的其中一个实施例中，在基础结构的染色纱笼的基础上，所述笼体呈圆筒形；所述笼体的轴线上具有中心轴，所述中心轴为多孔的管状结构；
所述中心轴在竖直方向的剖面轮廓呈双锯齿状。
在本发明的其中一个实施例中，在基础结构的染色纱笼的基础上，所述笼体呈圆筒形；所述笼体的侧壁上设置有多个收缩环，所述收缩环的直径小于所述圆筒形的直径；
所述多个收缩环均匀分布在所述笼体的侧壁上，以使所述侧壁的截面呈锯齿形。
采用上述技术方案后，本发明具有以下有益效果：
本发明染色纱笼采用连续或非连续的空间分割设计，分割后的每个多孔腔体内的任意一点与该多孔腔体表面最近的一点的连线距离均小于或等于预设单位时间内最大渗透距离，这样保证了该多孔腔体内的任意一点均在预设的渗透时间内能够与染色剂相接触，并且纱线卷不会形成大区域的紧密堆积，保证染色效果的前提下尽可能提高染色效率。
本发明的染色纱笼原理简单，纱线在笼体内即使被压缩，也不易产生叠压死角，染色后的产品质量好，生产效率高。
附图说明
图1为本发明实施例的染色纱笼的原理示意图；
图2a是本发明第一实施例的染色纱笼的原理图；
图2b是本发明第一实施例的染色纱笼的结构图；
图2c是本发明第一实施例的染色纱笼的局部放大图；
图2d是本发明第一实施例的染色纱笼的子纱笼结构分解图；
图3a是本发明第二实施例的染色纱笼的第一原理图；
图3b是本发明第二实施例的染色纱笼的第二原理图；
图3c是本发明第二实施例的染色纱笼的第三原理图；
图4是本发明第三实施例的染色纱笼的原理图；
图5是本发明第四实施例的染色纱笼的原理图；
图6本发明第五实施例的染色纱笼的原理图；
图7本发明第六实施例的染色纱笼的原理图。
附图标识:
1、子纱笼；2、中心轴；3、托盘；4、隔板；5、渗透管；
10、笼体；11、丝杆；12、定位块；14、压紧块；
15、嵌合环；19、收缩环；21、吊环。
具体实施方式
本发明实施例的染色纱笼主要应用在纱线的染色工艺流程内，也可以用于染色之后对染色剂进行脱除和甩干工序。
本发明实施例的染色纱笼包括：笼体；如图1所示，所述笼体包括一个或多个连续或者非连续的多孔腔体，该多孔腔体用于容置纱线卷，且该多孔腔体表面为可渗透表面；该多孔腔体可以为任意形状，需满足外形的各个表面均具有多孔结构，以满足渗透或浸入染色剂的需求。
如图1，每个所述多孔腔体内的任意一点n与该多孔腔体表面最近的一点的连线距离为a，且a≤b，所述b为预设单位时间内最大渗透距离。
假设染色剂在规定的压力下，需要在三十秒内完成纱线卷的渗透，则在此时间条件下，自由渗透的最高距离即为距离b。
本发明实施例的染色纱笼采用连续或非连续的空间分割设计，分割后的每个多孔腔体内的任意一点与该多孔腔体表面最近的一点的连线距离均小于或等于预设单位时间内最大渗透距离，这样保证了该多孔腔体内的任意一点均在预设的渗透时间内能够与染色剂充分相接触，并且纱线卷不易形成大区域的紧密堆积，保证染色效果的前提下尽可能提高染色效率。
图2a是本发明第一实施例的染色纱笼的原理图；本发明实施例的染色纱笼，其中笼体包括：托盘3、中心轴2，以及多个子纱笼1；每个所述子纱笼1均为表面镂空的圆筒形结构。
如图2b，所述中心轴2安装在所述托盘3上，所述多个子纱笼1相对所述中心轴2中心对称的安装在所述托盘3上。
子纱笼1一般为六个或者9个或者12个，一般满足布满整个托盘的圆周即可；当然，子纱笼也可以布置在非圆周位置，但圆周位置最利于后续的脱水工序。
如图2b和图2c，所述中心轴2一般为中空管结构，所述中心轴的顶部设置有吊环21。本发明的吊环方便工人操作，降低了工人的劳动强度。
中心轴2上一般也开设有多个孔，以满足在浸入染色剂过程中，加快渗透，提高染色浸染效率。
另外，本实施例进一步的，每个所述子纱笼1的顶部设置有用于密封所述子纱笼的压紧块13，所述压紧块13上还设置有用于固定所述压紧块13的定位块12。
每个所述子纱笼1的轴线处设置有丝杆11，所述定位块12安装在所述丝杆11上并与所述压紧块13相嵌合。
压紧块13用于对子纱笼内的纱线卷进行压紧和密封，避免在浸染和脱水工序中，纱线卷被甩出。
定位块12的作用为保证每个子纱笼的相对位置，可以通过丝杆旋转定位块12带动整个子纱笼进行自旋，从而最大效果的提升子纱笼的脱水效果和浸染效果。一般情况下，定位块的边缘与子纱笼相卡合，从而保证子纱笼和定位块同步旋转。一般采用离心脱水机进行脱水作业。
定位块也可以与外部动力相接实现子纱笼使用时绕定位轴轴线的旋转，为达到纱线与染液在染缸内相对运动提供了条件，可进一步缩短染色时间，提高染色效果和生产效率。
如图2d的染色纱笼，其中，优选的，所述子纱笼1包括可上下拼接的两个管状筒体；所述两个管状筒体的连接处设置有嵌合环15。
上下两个管状筒体通过嵌合环连接在一起，方便了拆装；另外，由于子纱笼一般设计为细长的筒体结构，从中部分为上下两个管状筒体，非常利于纱线卷的放置和取出，大大方便了作业，避免了工人因细长管径取拿不便的问题。
如图3所示，本发明第二实施例的染色纱笼，其中，所述笼体10呈圆筒形，所述笼体10的轴线上具有中心轴2；所述笼体内设置有多个竖直方向的隔板4，多个所述隔板4相对所述中心轴2中心对称分布。
每个所述隔板4的一侧均固定在所述中心轴2上，或固定在所述笼体10的径向面上。
如图3a所示，隔板4的两侧分别固定在笼体和中心轴上；图3b中，隔板固定在所述笼体10的径向面上；图3c中，隔板4的一侧均固定在所述中心轴2上。
或者采用其它隔板的固定形式，如相邻的隔板分别固定在中心轴和笼体上。
如图4所示，本发明第三实施例的染色纱笼，其中，所述笼体10呈圆筒形，所述笼体10的轴线上具有中心轴2；所述笼体10内设置有多个水平方向的隔板4，多个所述隔板4沿竖直方向均匀分布在所述中心轴2上；每个所述隔板4均安装在所述中心轴2上。
本发明第二和第三实施例的染色纱笼，进一步的，所述隔板4为空心隔板，且所述隔板的两侧均为网状结构。
本发明第二和第三实施例的染色纱笼的优势具体表现在：
(1)笼体内设有至少一层水平隔板或两个竖直隔板，染纱时纱线不会堆叠在一起，不会产生叠压死角等纱线受到的压力均匀一致，纱线染色时受到的张力相同，染色后纱线弹力均匀，染色均匀，质量统一；
(2)笼体圆周一侧可以设置开门，方便拿取纱线，操作方便省力；
(3)水平隔板采用有孔板，使染液与绞纱笼中的纱线充分接触，提高染整效果。
本发明第二和第三实施例进一步的引申设计为模块化设计，分别采用水平隔板和竖直隔板将整个圆筒形笼体分割为可组装的模块，每个模块内放置纱线卷；但这样的设计不利于纱线卷的快速放入和取出。
图5是本发明第四实施例的染色纱笼的原理图；该实施例中，所述笼体10呈圆筒形；所述笼体10的轴线上具有中心轴2，所述中心轴2为多孔的管状结构；具体的，所述中心轴用于提升圆柱筒体中部的渗透速率，避免中心轴位置出现浸染死角。
所述中心轴2在竖直方向的剖面轮廓呈双锯齿状；即，所述中心轴在轴向上采用连续的变径设计，从而使中心轴与纱线卷的接触面积变大，最大程度的避免了印染死角的出现。
该中心轴的结构可用于第一实施例中的丝杆上。
图6本发明第五实施例的染色纱笼的原理图；该实施例的原理同上实施例。本实施例中，所述笼体10呈圆筒形；所述笼体10的侧壁上设置有多个收缩环19，所述收缩环19的直径小于所述圆筒形的直径；收缩环的设计增大了圆筒形结构的外表面积，间接提高了浸染时候与染色剂的接触面积。
所述多个收缩环19均匀分布在所述笼体10的侧壁上，以使所述侧壁的截面呈锯齿形。如图6，筒体径向面上采用连续的变径设计，从而使筒体与纱线卷的接触面积变大，最大程度的避免了印染死角的出现。
本发明第四和第五实施例的染色纱笼采用连续的空间分割设计，笼体10内保持这连续的空间，易于取拿纱线卷；并且，筒体内任意一点与筒体或中心轴的连线均小于b，这样保证了筒体内的纱线卷在预设的渗透时间内能够与染色剂充分相接触，并且纱线卷不易形成大区域的紧密堆积，保证染色效果的前提下尽可能提高染色效率。
图7本发明第六实施例的染色纱笼的原理图。在上述实施例的基础上，中心轴可以设置多根，不再保留提升和旋转筒体的作用，从而引申为渗透管。
在第六实施例中，如图7，所述笼体10呈圆筒形，所述笼体10内竖直方向上设置有多根相互平行的渗透管5；所述多根渗透管5均匀的分布在所述笼体10的水平截面上。
渗透管的设计，从而使筒体内部的纱线卷通过渗透管与染色剂的接触面积变大，最大程度的避免了印染死角的出现。
另外需要说明的是，本发明各个实施例中的方案可以根据实际的需要进行如何和优化，如第四和第五实施例中的设计，可以应用在第一实施例中的子纱笼设计上；第一实施例的中心轴的吊环设计也可以应用在第四、第五和第六实施例上。
本发明现已经给出的实施例，不仅利于提高纱线卷的染色效率，而且非常有利于后续的脱水和干燥工序，均是经过优选的实施例。这些实施例之间也可以进行组合和变换，在纱线卷堆积较多或者较大的笼体上，可以采用多个实施例中的方案同时使用，以取得最好的效果。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。