一种节水型纺织面料染色装置及其染色工艺的制作方法

本发明属于纺织印染领域，具体涉及一种节水型纺织面料染色装置及其染色工艺。
背景技术：
：现有技术中，传统的纺织品染色主要以水为染色介质，活性染料为主要染料，利用染色机进行各类化纤和各类织物的染色、在染色及清洗过程中，产生了大量废水，并且染色过程中加入大量无机盐促染，同时活性染料水解，废水治理较难，从而给环境带来极大的危害。技术实现要素：本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种染色均匀，固色效果好、减少废水排放且步骤简单的节水型纺织面料染色装置及其染色工艺。为实现上述目的，本发明的技术方案是提供一种节水型纺织面料染色装置，包括放料辊、收料辊、染色装置和烘干装置，所述放料辊与收料辊平行排列；所述染色装置包括染料存放容器和至少一对高压雾化染料喷头，高压雾化染料喷头与高压气泵连接，染料存放容器与高压雾化染料喷头连接，在所述染料存放容器的内部和/或外部设置有染料加温装置，所述高压雾化染料喷头朝向待染纺织面料，所述高压雾化染料喷头内设置有均压器，至少一对所述高压雾化染料喷头分别设置于放料辊和收料辊之间待染纺织面料的上面和下面并可单独打开和关闭；所述高压雾化染料喷头的喷口为条形板，所述条形板上均匀设有若干出料孔，所述条形板上若干出料孔沿条形板长度方向排列后的总长度大于或等于待染纺织面料的宽度，所述出料孔内部通过染料管道与染料存放容器连接，所述高压气泵和均压器用来增加染料混合液压力和保持每个出料孔的压力值相等。为了便于不同幅宽纺织面料的染色，节省染料，优选的技术方案为，所述高压雾化染料喷头条形板外侧两端各设有一个滑动密封挡板装置，与高压雾化染料喷头相连接；所述滑动密封挡板装置包括固定部、密封挡板和调节部，所述固定部固定于高压雾化染料喷头上条形板外侧，与条形板长度方向平行，密封挡板相对于所述固定部可滑动设置，所述调节部与密封挡板相连接以驱动所述密封挡板进行滑动。为了对纺织面料进行不同颜色花型进行染色，优选的技术方案为，所述染料存放容器分为若干染料存放仓，所述染料存放仓与高压雾化染料喷头上出料孔一一对应，并通过软管相连接。为了便于对染色完成后的纺织面料进行快速干燥，防止染料残液不规则扩散，造成面料染色深浅不均，优选的技术方案为，所述烘干装置为至少一对空心柱状滚筒，所述空心柱状滚筒分别设置于高压雾化染料喷头和收料辊之间待染纺织面料的上面和下面，所述空心柱状滚筒朝向染色后纺织面料方向的滚筒壁上设有多个气孔，空心柱状滚筒内设有电加热器和/或鼓风机。优选的技术方案是，所述装置还包括超声震荡装置，所述超声震荡装置包括超声震荡缸和超声发生器，超声发生器固定在超声震荡缸的内壁和/或外壁；所述超声震荡缸还包括进料口和出料口；所述超声震荡装置设置于放料辊和高压雾化染料喷头之间，且纺织面料由超声震荡缸内通过。通过对面料进行超声波预处理，超声波的震动作用，使染料分子更容易与纤维结合，提高染料上染速率，增加了纤维的染色均匀度。使织物的固色率，k/s提高，染色均匀、鲜艳，同时具有增色作用，并且节省染料。为了提高纺织品染色温度和湿度，增加染色效率，优选的技术方案为，所述装置还包括一对高温高压水蒸气喷头，所述高温高压水蒸气喷头分别设置于放料辊和高压雾化染料喷头之间，且设置与纺织面料的上面和下面，所述高温高压水蒸气喷头朝向待染纺织面料。进一步优选的技术方案为，所述节水型纺织面料染色装置还包括若干轧辊，所述轧辊设置于高温高压水蒸气喷头和高压雾化染料喷头之间。当纺织面料通过水蒸气喷头时，含有大量多余的液体，直接通过高压雾化染料喷头，将会稀释染料混合液的浓度，因此，在纺织面料通过水蒸气喷头时，通过所述轧辊可以较快地挤出多余水，有利于纺织面料的染色。本发明为解决现有技术问题提供的一种节水型纺织面料染色工艺，包括如下步骤：s1：配置染料混合溶液，染料20-50g/l、高浓hpt载体30-80g/l、硫酸铵15-30g/l、螯合分散剂30-65g/l、壳聚糖2-10g/l，加入水搅拌溶解，ph值调节剂调节染料混合溶液的ph值为4.5～5.5，定容，将配置完成的染料混合溶液加入染料存放容器；s2：喷射染色，采用节水型纺织面料染色装置，将纺织面料缠绕于放料辊上，纺织面料的开端缠绕于收料辊上，随着收料辊的转动，带动纺织面料向前运动，高压雾化染料喷头喷射出染料混合液在纺织面料的上下两面完成染色步骤；s3：通过s2步骤染色完成的纺织面料经过烘干装置，烘干多余水分。优选的技术方案为，所述染料混合溶液还添加匀染剂、消泡剂、氧化剂和还原剂，所述匀染剂为聚氧乙烯醚类表面活性剂，所述匀染剂的浓度为0.015-0.075g/l，所述消泡剂为聚醚改性硅油，所述消泡剂的浓度为0.1-0.2g/l，所述氧化剂的摩尔浓度为0.03-0.06mol/l，所述还原剂的摩尔浓度为0.005-0.015mol/l。聚氧乙烯醚类表面活性剂对染料的亲合力大于染料对纤维的亲合力，染料上染之前，先与染料结合生成某种稳定的聚集体，可以显著提高染料聚集度，从而降低了染料的扩散速率，延缓了染色时间。随着条件的改变，染料逐渐脱离匀染剂，与纤维结合，但此时匀染剂对染料仍有一定的亲合力，对于过染的织物还可以将染料从纤维上拉下，上染到色泽浅的地方，因此聚氧乙烯醚类表面活性剂同时具有缓染、移染作用。高压雾化喷头喷出染料混合液到纺织品上，会产生少量气泡，由于气泡的滞留，会导致成品上有斑痕、疵点，甚至造成废品；聚醚改性硅油是采用聚醚与二甲基硅氧烷接枝共聚而成的一种性能独特的有机硅非离子表面活性剂，用作消泡剂，则可解决泡沫的困扰，提高匀染效果及色浆的稳定性。虽然氧化剂和还原剂可以破坏纺织品纤维的表面结构，但是低浓度的氧化剂和还原剂对纺织品纤维破坏有限，而且氧化剂和还原剂发生氧化还原反应会产生大量的自由基，上述自由基可活化羊毛纤维表面和染料大分子络合物，进一步提高染料的吸附能力以及染料与纤维之间的共价键吸附稳定性，利于上染和固色。小分子壳聚糖分子进入纤维内部，既能与单根纤维反应，也能作为中介使纤维间产生交联；壳聚糖与染料分子和纺织品纤维发生交联，在纤维上形成多层吸附，对纺织品表面吸附的染料分子形成包覆结构，阻碍染料分子的扩散，从而提高纺织面料的色牢度，同时还能通过壳聚糖使纤维间产生交联，有效地改善织物的尺寸稳定性，且不易毡缩。为了改进纺织面料经壳聚糖固色后手感变硬的缺点，并使壳聚糖能与纤维结合得更加牢固，优选的技术方案为，所述染料混合液还包括甘油、尿素和丙烯酸中的至少一种。本发明的优点和有益效果在于：通过高压雾化方法使染料混合物喷射在纺织品上，减少了缸染色工艺中大量染料废水的排放，减少了环境污染，显著降低了加工成本，达到了节水、环保和清洁生产的目的。通过压力泵根据纺织面料的性质及厚度，控制染液喷射的流量及压力，从而可有效控制染色质量。通过使用壳聚糖固色剂，进一步提高面料的色牢度性能，增加纺织品的尺寸稳定性，降低纺织品的毡缩率；当添加了甘油等固色助剂之后，还可使织物的固色性、防缩性和悬垂性均有较大的改善。本发明提供的节水型纺织面料染色装置和染色工艺缩短了工艺流程，染料和助剂的用量大幅度下降，可明显节省助剂、染料，降低成本，同时减少废液排放，大幅降低了治污成本，具有极为明显的经济和社会效益。附图说明图1是本发明节水型纺织面料染色装置及其染色工艺实施例1示意图；图2是本发明节水型纺织面料染色装置及其染色工艺实施例2示意图；图3是本发明节水型纺织面料染色装置及其染色工艺实施例3示意图；图4是本发明节水型纺织面料染色装置的高压雾化喷头内部结构示意图；图中：1、放料辊；2、收料辊；3、高压雾化染料喷头；3.1、染料管道；3.2、出料孔；3.3、供气管路；3.4、均压器；3.5、高压气泵；4、染料存放容器；5、烘干装置；6、超声震荡缸；7、轧辊；8、高温高压水蒸气喷头。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。实施例1如图1所示，本发明实施例1提供一种节水型纺织面料染色装置，包括放料辊1、收料辊2、染色装置和烘干装置5，所述放料辊1与收料辊2平行排列；所述染色装置包括染料存放容器4和一对高压雾化染料喷头3，高压雾化染料喷头3与高压气泵3.5连接，染料存放容器4与高压雾化染料喷头3连接，在所述染料存放容器4的内部和外部设置有染料加温装置，所述高压雾化染料喷头3朝向待染纺织面料，所述高压雾化染料喷头3内设置有均压器3.4，一对高压雾化染料喷头3分别设置于放料辊1和收料辊2之间待染纺织面料的上面和下面并可单独打开和关闭；所述高压雾化染料喷头3的喷口为条形板，所述条形板上均匀设有若干出料孔3.2，所述条形板上若干出料孔3.2沿条形板长度方向排列后的总长度大于或等于待染纺织面料的宽度，所述出料孔内部通过染料管道3.1与染料存放容器4连接，所述高压气泵3.5和均压器3.4用来增加染料混合溶液压力和保持每个出料孔3.2的压力值相等。实施例2如图2所示，本发明实施例2提供一种节水型纺织面料染色装置，包括放料辊1、收料辊2、染色装置和烘干装置5，所述放料辊1与收料辊2平行排列；所述染色装置包括染料存放容器4和一对高压雾化染料喷头3，高压雾化染料喷头3与高压气泵3.5连接，染料存放容器4与高压雾化染料喷头3连接，在所述染料存放容器4的外部设置有染料加温装置，所述高压雾化染料喷头3朝向待染纺织面料，所述高压雾化染料喷头3内设置有均压器3.4，一对高压雾化染料喷头3分别设置于放料辊1和收料辊2之间待染纺织面料的上面和下面并可单独打开和关闭；所述高压雾化染料喷头3的喷口为条形板，所述条形板上均匀设有若干出料孔3.2，所述条形板上若干出料孔3.2沿条形板长度方向排列后的总长度大于或等于待染纺织面料的宽度，所述出料孔内部通过染料管道3.1与染料存放容器4连接，所述高压气泵3.5和均压器3.4用来增加染料混合溶液压力和保持每个出料孔3.2的压力值相等。所述节水型纺织面料染色装置还包括超声震荡装置，所述超声震荡装置包括超声震荡缸6和超声发生器，超声发生器固定在超声震荡缸6的内壁和/或外壁；所述超声震荡缸6还包括进料口和出料口；所述超声震荡装置设置于放料辊和高压雾化染料喷头之间，且纺织面料由超声震荡缸6内通过。实施例3如图3所示，本发明实施例3提提供一种节水型纺织面料染色装置，包括放料辊1、收料辊2、染色装置和烘干装置5，所述放料辊1与收料辊2平行排列；所述染色装置包括染料存放容器4和一对高压雾化染料喷头3，高压雾化燃料喷头3与高压气泵3.5连接，染料存放容器4通与高压雾化染料喷头3连接，在所述染料存放容器4的外部设置有染料加温装置，所述高压雾化染料喷头3朝向待染纺织面料，所述高压雾化染料喷头3内设置有均压器3.4，一对高压雾化染料喷头3分别设置于放料辊1和收料辊2之间待染纺织面料的上面和下面并可单独打开和关闭；所述高压雾化染料喷头3的喷口为条形板，所述条形板上均匀设有若干出料孔3.2，所述条形板上若干出料孔3.2沿条形板长度方向排列后的总长度大于或等于待染纺织面料的宽度，所述出料孔内部通过染料管道3.1与染料存放容器4连接，所述高压气泵3.5和均压器3.4用来增加染料混合溶液压力和保持每个出料孔3.2的压力值相等。所述节水型纺织面料染色装置还包括一对高温高压水蒸气喷头8和轧辊7，所述高温高压水蒸气喷头8分别设置于放料辊1和高压雾化染料喷头3之间，待染纺织面料的上面和下面，所述高温高压水蒸气喷头8朝向待染纺织面料。所述轧辊7设置于高温高压水蒸气喷头8和高压雾化染料喷头3之间，纺织品通过所述轧辊7。实施例4本发明实施例4提供一种节水型纺织面料染色工艺，包括如下步骤：s1：配置染料混合溶液，称量染料20g、高浓hpt载体30g、硫酸铵15g、螯合分散剂30g、壳聚糖2g，加入水搅拌溶解，ph值调节剂调节染料混合溶液的ph值为4.5，定容至1l，将配置完成的染料混合溶液升温至95-98℃后加入染料存放容器4；s2：喷射染色，将纺织面料缠绕于节水型纺织面料染色装置的放料辊1上，纺织面料的开端缠绕于收料辊2上，随着收料辊2的转动，带动纺织面料向前运动，高压雾化染料喷头3通过高压气泵的气体将染料混合溶液雾化后喷射到纺织面料的上下两面完成染色步骤；纺织面料运动速度为1m/min，染料喷射压力为0.3兆帕，染料混合液喷射量为100ml/min。s3：通过s2步骤染色完成的纺织面料经过烘干装置5，烘干多余水分。实施例5本发明实施例5提供一种节水型纺织面料染色工艺，包括如下步骤：s1：配置染料混合溶液，称量染料50g、高浓hpt载体80g、硫酸铵30g、螯合分散剂65g、壳聚糖10g，加入水搅拌溶解，ph值调节剂调节染料混合溶液的ph值为5.5，定容至1l，将配置完成的染料混合溶液升温至95-98℃后加入染料存放容器4；s2：喷射染色，将纺织面料缠绕于节水型纺织面料染色装置的放料辊1上，纺织面料的开端缠绕于收料辊2上，随着收料辊2的转动，带动纺织面料向前运动，高压雾化染料喷头3通过高压气泵的气体将染料混合溶液雾化后喷射到纺织面料的上下两面完成染色步骤；纺织面料运动速度为5m/min，染料喷射压力为0.6兆帕，染料混合液喷射量为500ml/min。s3：通过s2步骤染色完成的纺织品经过烘干装置5，烘干多余水分。实施例6本发明实施例6提供一种节水型纺织面料染色工艺，包括如下步骤：s1：配置染料混合溶液，称量染料35g、高浓hpt载体50g、硫酸铵25g、螯合分散剂50g、壳聚糖6g，加入水搅拌溶解；所述染料混合溶液还添加匀染剂、消泡剂、氧化剂和还原剂，所述匀染剂为聚氧乙烯醚类表面活性剂，所述匀染剂的浓度为0.05g/l，所述消泡剂为聚醚改性硅油，所述消泡剂的浓度为0.15g/l，所述氧化剂的摩尔浓度为0.045mol/l，所述还原剂的摩尔浓度为0.01mol/l，ph值调节剂调节染料混合溶液的ph值为5，定容至1l，将配置完成的染料混合溶液升温至95-98℃后加入染料存放容器4；s2：喷射染色，将纺织面料缠绕于节水型纺织面料染色装置的放料辊1上，纺织面料的开端缠绕于收料辊2上，随着收料辊2的转动，带动纺织面料向前运动，高压雾化染料喷头3通过高压气泵的气体将染料混合溶液雾化后喷射到纺织面料的上下两面完成染色步骤；纺织面料运动速度为3m/min，染料喷射压力为0.45兆帕，染料混合液喷射量为300ml/min。s3：通过s2步骤染色完成的纺织面料经过烘干装置5，烘干多余水分。实施例7本发明实施例7提供一种节水型纺织面料染色工艺，与实施例6不同点在于：s2：喷射染色，将纺织面料缠绕于节水型纺织面料染色装置的放料辊1上，纺织面料的开端缠绕于收料辊2上，随着收料辊2的转动，带动纺织面料向前运动，高压雾化染料喷头3通过高压气泵的气体将染料混合溶液雾化后喷射到纺织面料的上下两面完成染色步骤；纺织面料首先通过超声震荡缸进行震荡处理后再通过高温雾化燃料喷头，然后完成纺织品染色步骤。纺织面料运动速度为3m/min，染料喷射压力为0.45兆帕，染料混合液喷射量为300ml/min，超声频率为40khz，染料喷头喷洒量为300ml/min。实施例8本发明实施例8提供一种节水型纺织面料染色工艺，包括如下步骤：s1：配置染料混合溶液，称量染料35g、高浓hpt载体50g、硫酸铵25g、螯合分散剂50g、壳聚糖6g、丙烯酸1g，加入水搅拌溶解；所述染料混合溶液还添加匀染剂、消泡剂、氧化剂和还原剂，所述匀染剂为聚氧乙烯醚类表面活性剂，所述匀染剂的浓度为0.05g/l，所述消泡剂为聚醚改性硅油，所述消泡剂的浓度为0.15g/l，所述氧化剂的摩尔浓度为0.045mol/l，所述还原剂的摩尔浓度为0.01mol/l，ph值调节剂调节染料混合溶液的ph值为5，定容至1l，将配置完成的染料混合溶液升温至95-98℃后加入染料存放容器4；s2：喷射染色，将纺织面料缠绕于节水型纺织面料染色装置的放料辊1上，纺织面料的开端缠绕于收料辊2上，随着收料辊2的转动，带动纺织面料向前运动，高压雾化染料喷头3通过高压气泵的气体将染料混合溶液雾化后喷射到纺织面料的上下两面完成染色步骤；纺织面料首先通过高温高压水蒸气喷头8对待染纺织品进行加温加湿处理，然后通过轧辊7挤压多余水分，轧余率为90％，再通过高压雾化染料喷头喷出染料混合液在纺织品的上下两面，纺织面料运动速度为3m/min，染料喷射压力为0.45兆帕，染料混合液喷射量为300ml/min，超声频率为40khz，染料喷头喷洒量为300ml/min；s3：通过s2步骤染色完成的纺织面料经过烘干装置5，烘干多余水分。实施例4-8试样的性能检测：1、面料的k/s值，用测色配色仪测定面料的k/s值。2、固色性:将染液、染色后的残液、清洗洗后的残液分别稀释相同的体积，使用分光光度计测其吸光度。固色率(％)＝(a0-a1-a2/a0-a1)*100％式中:a0—原液吸光度；a1—染色后残液的吸光度；a2—皂洗后洗液的吸光度。上述两项检测结果如下表：序号k/s值固色率(％)实施例47.9689.2实施例58.4389.6实施例68.9290.4实施例710.4594.72实施例810.6394.67上述实施例4-8提供的染色工艺完成的纺织品经过抽样检验，符合gb/t26378-2011标准规定的一等品要求，符合gb18401-010标准规定的c类要求，检测结论为合格。本发明中使用的高浓hpt载体采购自无锡科久隆科技有限公司，产品名称为，高浓环保载体hpt。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12