活性染料对棉织物采用喷雾湿蒸的连续染色装置的制作方法

本发明涉及一种织物染色装置，特别是涉及一种织物连续染色装置，应用于纺织染整技术领域。

背景技术：

活性染料色谱齐全、染色简便、色泽鲜艳、匀染性好、染色牢度优良、价格适中,已成为棉织物的首选染料。研究显示：当棉织物带液率快速降到30％左右，此时织物上的水分基本上属束缚水和化学结合水，自由水很少，因而此时既可以保证纤维孔道中充满水，有利于染料在孔道中溶解、扩散和对纤维吸附和固着，又可以大大减少染料的水解，因而人们一直在探索织物以超低带液率进入蒸箱染色的染色装置。

棉织物的活性染料染色装置，按采用工艺来分主要分成轧-烘-焙染色机组、轧-烘-轧-蒸染色机组及冷轧堆染色机组等，但这些染色装置都存在一定的不足。棉织物在用轧-烘-焙法染色机组进行活性染料染色时，固色率较低，使用的尿素和小苏打在高温固色时会分解释放出酸性物质，还有可能形成有毒的氰酸或异氰酸盐，影响环境和设备寿命；在轧-烘-轧-蒸染色机组染色过程中需消耗大量的热量，烘干过程中容易产生泳移导致染色不匀，且工艺流程长，并存在固色率低和用盐量大等问题，因此染色工作者一直在努力探索更好的活性染料染色工艺和染色装置。

相对而言，轧-烘-轧-蒸染色机组是活性染料对棉织物最常使用的连续染色装置，但在实际染色时，染色织物湿蒸难度是很大的。首先，湿织物直接汽蒸，由于水分吸热蒸发，织物升温速率大为减慢，延长了汽蒸固色时间；其次，织物上含有大量水分时，通常浸轧后的带液率为60％～70％，在汽蒸升温过程中，织物上大量的活性染料会发生水解，降低固色率和色牢度。因此，人们一直在努力开发低带液率的染色装置，这样棉织物在进入蒸箱后能够迅速升温，可大大减少活性染料的水解，提高固色率。目前，国内外染色者和染机研制人员在这个领域上，已有很多大胆的尝试和实践，已经陆续推出了相关的染色解决方案和装置。如eco-steam汽蒸加热系统,其蒸箱入口处装有红外辐射升温装置,可使湿织物迅速升温,蒸箱加热介质是不饱和高温蒸汽与热空气的混合气体,可使织物上水分蒸发较快,升温也较快。经过类似改进的设备还有econtrol设备,它可以更精确合理地控制织物的温度和带液率。另一类设备是采用高温过热蒸汽加热,例如babco-therm烘焙机,这种染色称为eco-flash工艺,在严格控制过热蒸汽的温度在180℃和流量的条件下,织物进入蒸箱后可迅速升温,带液率也会很快降到理想的范围,所以固色率较高。但是所有的这些湿蒸染色方法均为进口设备，造价昂贵，工艺控制难度大，国产设备差距很大，仍有待完善改进。目前活性染料湿蒸固色时染料水解严重问题仍然有待低成本的解决方案。

技术实现要素：

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种活性染料对棉织物采用喷雾湿蒸的连续染色装置，能够解决活性染料因高带液率导致织物汽蒸时染料水解严重的问题，提高活性染料的固色率。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种活性染料对棉织物采用喷雾湿蒸的连续染色装置，主要包括汽蒸箱和织物输送装置，织物输送装置主要由一系列橡胶辊组成，汽蒸箱主要包括箱体和若干个同步转动的导布辊，经过湿法上色后的织物进入蒸汽箱入布口，在蒸箱内进行汽蒸固色后，从蒸汽箱出布口出来，完成织物的染色过程，活性染料对棉织物采用喷雾湿蒸的连续染色装置还包括雾化装置、雾化箱和抽吸装置；雾化装置主要包括一系列喷枪组成，一系列喷枪的枪口朝向织物表面，一系列喷枪安装在供液管道上，沿织物布面横向均匀排列，一系列喷枪的枪口排列延伸方向与织物输送方向保持垂直，将含有固色剂和染料的染液混合液通过染液管道经由供液管道输送到一系列喷枪中，通过压缩空气管道经由供液管道向一系列喷枪输送的气体与染液混合液进行混合，进行雾化输出，在压缩空气管道和染液管道上分别设置控制阀门，通过调节控制阀门来调节雾化混合液的流量和气体流量，进而控制喷雾的施加量，压缩空气则通过空气管道输送到雾化装置，通过调节控制阀门控制压缩空气的出风强度，进而调整喷雾工作模式，通过喷枪产生喷雾，将色雾滴施加在织物布面上；雾化箱与织物构成只有一个开口的箱状结构，雾化箱的垂直于织物布面并且与织物输送方向平行的剖面形状呈直角三角形，雾化箱的钭边斜面的内侧朝向雾化装置一侧，雾化箱的开口前方设置喷雾装置，雾化箱有足够高度，使喷雾后有色雾滴不会逸出雾化箱，雾化箱的大小能覆盖经过雾化箱下方的织物的布面区域；抽吸装置主要包括倒形吸风罩和另设的控制阀门，倒形吸风罩连接抽吸管道，控制阀门设置在抽吸管道上，调节抽吸风力的强弱，采用背面抽吸方式，倒形吸风罩设置于背向一系列喷枪的织物一侧，倒形吸风罩的抽吸风口朝向织物布面，倒形吸风罩连接抽吸管道，利用泵通过抽吸管道抽吸织物布面另一侧的雾滴，使织物经过倒形吸风罩的抽吸风口区域后，织物布面的雾滴消失，然后将织物输送到汽蒸箱中，进行湿蒸固色工艺，从而得到采用喷雾湿蒸连续染色织物。

作为本发明优选的技术方案，在雾化箱的底部设有导液沟槽，使凝结在雾化箱钭边斜面上的液滴不会滴落在布面上，而沿着钭边斜面流入导液沟槽，从而离开织物上方区域并进行收集。

作为本发明优选的技术方案，通过调节染液混合液和压缩空气流量来控制雾滴的施加量。

作为本发明优选的技术方案，雾化箱的覆盖织物布面的宽度与织物的门幅相同，染色时达到没有雾滴覆盖不到的布面区域的要求标准；雾化箱的钭边斜面与织物布面呈35°～65°。

作为本发明进一步优选的技术方案，倒形吸风罩对织物布面的抽吸强度采用渐进式的工作模式，靠近抽吸管道正上方的抽吸风口区域位置处的抽吸强度逐渐增大，使织物在经过倒形吸风罩后的布面上没有雾滴存在。

作为本发明优选的技术方案，抽吸装置的倒形吸风罩抽吸风口为长方形风口，倒形吸风罩的风嘴的垂直于织物布面并且与织物输送方向平行的剖面形状呈直角三角形，其钭边与织物布面呈10°～45°。

作为本发明优选的技术方案，倒形吸风罩的抽吸风口的宽度与织物布面的门幅相同，对织物进行色雾滴染色时没有抽吸不到的布面区域，并使倒形吸风罩上方也不存在无织物布面露空的区域。

作为本发明优选的技术方案，相对于抽吸装置的末端位置，雾化箱的末端位置靠前，并且抽吸装置的抽吸织物布面至少覆盖雾化箱所涉及的织物布面。

作为本发明优选的技术方案，通过调整喷枪的喷雾量、雾滴大小、抽吸装置的抽吸风强度、染液混合液配方，能进行织物的单面着色、正反面阴阳着色和正反面同色着色中三种不同的染色工艺的任意一种工艺。

作为本发明优选的技术方案，汽蒸箱为常压汽蒸箱，在箱体下方中间和后部通过蒸汽入口通入常压饱和蒸汽，在箱体上方前部有排气口。

作为本发明优选的技术方案，织物首先由导布辊进布，再通过扩幅辊消除织物布面褶皱，然后由导布辊将展平的织物输送到雾化装置下方，进行喷雾染色工艺。

作为本发明优选的技术方案，设置张力辊，对运行中的织物布面施加设定张力，使织物布面在雾滴抽吸过程中保持设定平整度，并平稳地通过喷雾和雾滴抽吸工作区域。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

1.本发明装置将将含固色剂和染料液体通过喷雾的方式施加到棉织物上的雾化箱内，利用抽吸装置，在雾化箱底部前从棉织物的背面抽吸，将染液和固色剂均匀地施加到棉织物中，通过汽蒸完成染料的固色；

2.本发明装置进行连续染色工艺时，最显著的特点是，棉织物进入蒸箱前的带液率低至15～35％；这样可以避免热风烘干降低织物带液率时可能出现的染料泳移等问题，克服现有湿短蒸染色技术对染色设备及工艺的苛刻要求；染液均匀地施加到棉织物中，通过雾化箱底部前端的位置，从棉织物背面抽吸染液雾滴，保证染液均匀地施加到织物中；有效减少湿织物中活性染料在汽蒸固色时的水解，提高活性染料的固色率，另外可以避免采用先降低织物带液率，再进行湿蒸固色的传统染色方法；

3.本发明装置能有效避免高带液率织物进入汽蒸箱时，所引起蒸箱内温、湿度的较大波动，有利于维持汽蒸固色条件的稳定一致，加快湿织物的升温速率，缩短湿蒸固色时间，减少蒸汽用量；

4.本发明装置进行染色加工工艺，能染得不同着色效果的棉织物；通过调整含固色剂的染液配方、调整本染色装置中的喷雾量、雾滴大小和抽吸风强度，可以得到单面着色、正反面阴阳色和正反面同色三种不同的染色效果，同时染色棉织物有很高的皂洗牢度和摩擦牢度，满足服用性能的需要。

5.本发明装置工作过程简单，成本低，适合大量制备，易于实现工业化。

附图说明

图1为本发明实施例一装置的喷雾装置和抽吸装置的结构示意图。

图2为本发明实施例一装置的湿蒸装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合具体的实施例子对上述方案做进一步说明，本发明的优选实施例详述如下：

实施例一

在本实施例中，参见图1和图2，一种活性染料对棉织物采用喷雾湿蒸的连续染色装置，主要包括汽蒸箱和织物输送装置，织物输送装置主要由一系列橡胶辊组成，汽蒸箱主要包括箱体7和若干个同步转动的导布辊1，经过湿法上色后的织物进入蒸汽箱入布口10，在蒸箱内进行汽蒸固色后，从蒸汽箱出布口11出来，完成织物的染色过程。

在本实施例中，参见图1和图2，活性染料对棉织物采用喷雾湿蒸的连续染色装置还包括雾化装置、雾化箱5和抽吸装置；织物首先由导布辊1进布，再通过扩幅辊2消除织物布面褶皱，然后由导布辊1将展平的织物输送到雾化装置下方，进行喷雾染色工艺；设置张力辊17，对运行中的织物布面施加设定张力，使织物布面在雾滴抽吸过程中保持设定平整度，并平稳地通过喷雾和雾滴抽吸工作区域；通过导布辊1和张力辊17，进入汽蒸箱入口10，在蒸箱7内汽蒸固色后，从蒸汽箱出布口11出来，完成织物的染色过程。织物在进入箱体7前，在两个导布辊1中间夹有一个张力辊17，给运行中布面施加一定张力，保证布面在抽吸过程中的平整度，平稳地通过雾化箱5和抽吸区域。

在本实施例中，参见图1，雾化装置主要包括一系列喷枪3组成，一系列喷枪3的枪口朝向织物表面，一系列喷枪3安装在同一根供液管道4上，沿织物布面横向均匀排列，一系列喷枪3的枪口排列延伸方向与织物输送方向保持垂直，染液采用泵送，将含有固色剂和染料的染液混合液通过染液管道13经由供液管道4输送到一系列喷枪3中，通过压缩空气管道12经由供液管道4向一系列喷枪3输送的气体与染液混合液进行混合，进行雾化输出，在压缩空气管道12和染液管道13上分别设置控制阀门14，通过调节控制阀门14来调节雾化混合液的流量和气体流量，进而控制喷雾的施加量，压缩空气则通过空气管道12输送到雾化装置，通过调节控制阀门14控制压缩空气的出风强度，进而调整喷雾工作模式，通过喷枪3产生喷雾，将色雾滴施加在织物布面上。

在本实施例中，参见图1，雾化箱5与织物构成只有一个开口的箱状结构，雾化箱5的垂直于织物布面并且与织物输送方向平行的剖面形状呈直角三角形，雾化箱5的钭边斜面的内侧朝向雾化装置一侧，雾化箱5的开口前方设置喷雾装置，雾化箱5有足够高度，使喷雾后有色雾滴不会逸出雾化箱5，雾化箱5的大小能覆盖经过雾化箱5下方的织物的布面区域。

在本实施例中，参见图1，抽吸装置主要包括倒形吸风罩15和另设的控制阀门14，倒形吸风罩15连接抽吸管道16，控制阀门14设置在抽吸管道16上，调节抽吸风力的强弱，采用背面抽吸方式，倒形吸风罩15设置于背向一系列喷枪3的织物一侧，倒形吸风罩15的抽吸风口朝向织物布面，倒形吸风罩15连接抽吸管道16，利用泵通过抽吸管道16抽吸织物布面另一侧的雾滴，使织物经过倒形吸风罩15的抽吸风口区域后，织物布面的雾滴消失，然后将织物输送到汽蒸箱中，进行湿蒸固色工艺，从而得到采用喷雾湿蒸连续染色织物。

在本实施例中，参见图1，在雾化箱5的底部设有导液沟槽6，使凝结在雾化箱5钭边斜面上的液滴不会滴落在布面上，而沿着钭边斜面流入导液沟槽6，从而离开织物上方区域并进行收集。雾化箱5的覆盖织物布面的宽度与织物的门幅相同，染色时达到没有雾滴覆盖不到的布面区域的要求标准；雾化箱5的钭边斜面与织物布面呈35°。雾化箱5构成只有一个开口的直角三角形箱状结构，雾化箱的开口前方是喷雾装置，雾化箱5应有足够的高度，保证喷雾后有色雾滴不会逸出雾化箱5。雾化箱5的大小要能覆盖下方的棉织物，保持染色时没有雾滴覆盖不到的布面区域。底部有导液沟槽6，保证沾粘在雾化箱5钭边斜面上的液滴不会滴落在布面上，能沿着导液沟槽6流掉离开织物布面上方。

在本实施例中，参见图1，通过调节染液混合液和压缩空气流量来控制雾滴的施加量。染液采用泵送，通过染液管道13输送到雾化装置，通过调节控制阀门14调节染液的流量，进面控制染液的喷雾量；压缩空气则通过空气管道12输送到雾化装置，通过调节控制阀门14控制压缩空气的出风强度，调整好喷雾工作模式。

在本实施例中，参见图1，倒形吸风罩15对织物布面的抽吸强度采用渐进式的工作模式，靠近抽吸管道16正上方的抽吸风口区域位置处的抽吸强度逐渐增大，使织物在经过倒形吸风罩15后的布面上没有雾滴存在。抽吸装置的倒形吸风罩15抽吸风口为长方形风口，保证在织物布面下有一个很大抽吸区域，倒形吸风罩15的风嘴的垂直于织物布面并且与织物输送方向平行的剖面形状呈直角三角形，其钭边与织物布面呈10°。这样能形成一个抽吸强度为渐进式的工作模式，越是靠近抽吸管道16正上方位置，则抽吸强度越大，保证织物布面上方的雾滴全部抽吸。倒形吸风罩15的抽吸风口的宽度与织物布面的门幅相同，对织物进行色雾滴染色时没有抽吸不到的布面区域，并使倒形吸风罩15上方也不存在无织物布面露空的区域。通过抽吸管道16上的控制阀门14，调节抽吸风的强弱，进而控制抽吸后织物的带液率和织物反面的颜色深度。

在本实施例中，参见图1，相对于抽吸装置的末端位置，雾化箱5的末端位置靠前，并且抽吸装置的抽吸织物布面至少覆盖雾化箱所涉及的织物布面。

在本实施例中，参见图2，汽蒸箱为常压汽蒸箱，在箱体7下方中间和后部通过蒸汽入口8通入常压饱和蒸汽，在箱体7上方前部有排气口9。

在本实施例中，参见图2，汽蒸箱为常压汽蒸箱，在箱体7下方中间和后部通过蒸汽入口8通入常压饱和蒸汽，在箱体7上方前部有排气口9。汽蒸箱主要包括箱体7和若干个同步转动的导布辊1组成。在箱体下方中间和后部有数个蒸汽入口8，通入常压饱和蒸汽，在箱体上方前部有排气口9，这样可以减少因蒸汽冷凝产生的冷凝水滴落在布面上。棉织物汽蒸结束后，从蒸汽箱出布口11出来，进入后续的水洗、皂洗等工序。

为了进一步说明本发明涉及的喷雾湿蒸连续染色的装置，本实施例通过实验室中模拟的三个染色实验进行进一步的说明本染色装置。

这些实验室的染色实验组具体操作步骤如下：

a.染液喷雾：配制含有固色剂的染液，室温下通过喷枪向布面喷雾；

b.背面抽吸：同时借助真空抽吸，抽吸棉织物；

c.湿蒸固色：经步骤b处理的棉织物在常压饱和蒸汽中汽蒸固色。

实施例一的实验组的染色工艺：

喷雾→背面抽吸→湿蒸固色。

按照表1的染化料用量配制染液，并对棉织物进行相应的喷雾、抽吸和湿蒸固色。

所用织物为经过前处理煮漂后的平纹棉织物。

表1.实施例一的实验组的染液组成和染色工艺条件

使用实施例一的实验组的汽蒸固色织物，进行后续处理，流程为：第一次冷水洗→第一次热水洗→皂洗→第二次热水洗→第二次冷水洗→自然晾干。其中第一次热水洗在50～60℃进行3min；皂洗采用标准皂片3g/l，按照浴比为1:50在90℃处理15min；第二次热水洗在70～80℃进行3min。染色后织物的固色率测定参照《gb/t27592-2011反应染料轧染固色率的测定》进行，皂洗牢度和摩擦牢度的检测以徐穆卿《印染试化验》一文、及国标gb/t3920-2008、gb/t3921.1～5-2008和gb/t8424.1～3-2001规定的方法进行。在进行皂洗牢度测试时，白布贴合缝纫在需要测试染色棉织物的一面。本实施例的实验结果如表2所示。

表2实施例一的实验组的染色织物的染色效果、固色率和染色牢度记录表

由上表测试结果可以看出：用活性染料对棉织物采用喷雾湿蒸的染色工艺，活性染料的固色率达高，均高于90％，高于常规染色工艺中的染料固色率；染色棉织物的正面和反面的皂洗牢度测试表明，原样变色和白布沾色均高于3～4级，染色棉织物的正面和反面的摩擦牢度测试结果表明，干摩和湿摩也均不低于3～4级，说明染色棉织物的正面和反面的染色牢度满足服用要求；此外，还可根据需要调控染色工艺，得到正反面不同颜色深度的染色棉织物。因而，本发明涉及的这种活性染料对棉织物采用喷雾湿蒸的连续染色装置，显著特点是棉织物进蒸箱前具有超低的带液率，相对于现有染色装置，本发明的染色装置有明显的优越性。

本发明装置将将含固色剂和染料液体通过喷雾的方式施加到棉织物上的雾化箱内，利用抽吸装置，在雾化箱底部前从棉织物的背面抽吸，将染液和固色剂均匀地施加到棉织物中，通过汽蒸完成染料的固色；

本实施例装置进行连续染色工艺时，最显著的特点是，棉织物进入蒸箱前的带液率低至30.67％；这样可以避免热风烘干降低织物带液率时可能出现的染料泳移等问题，克服现有湿短蒸染色技术对染色设备及工艺的苛刻要求；染液均匀地施加到棉织物中，通过雾化箱底部前端的位置，从棉织物背面抽吸染液雾滴，保证染液均匀地施加到织物中；有效减少湿织物中活性染料在汽蒸固色时的水解，提高活性染料的固色率，另外可以避免采用先降低织物带液率，再进行湿蒸固色的传统染色方法；本实施例装置能有效避免高带液率织物进入汽蒸箱时，所引起蒸箱内温、湿度的较大波动，有利于维持汽蒸固色条件的稳定一致，加快湿织物的升温速率，缩短湿蒸固色时间，减少蒸汽用量；本实施例明装置进行染色加工工艺，能染得不同着色效果的棉织物；通过调整含固色剂的染液配方、调整本染色装置中的喷雾量、雾滴大小和抽吸风强度，可以得到单面着色、正反面阴阳色和正反面同色三种不同的染色效果，同时染色棉织物有很高的皂洗牢度和摩擦牢度，满足服用性能的需要。本实施例装置工作过程简单，成本低，适合大量制备，易于实现工业化。

实施例二

本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：

在本实施例中，雾化箱5的钭边斜面与织物布面呈65°。使凝结在雾化箱5钭边斜面上的液滴不会滴落在布面上，而沿着钭边斜面流入导液沟槽6，从而离开织物上方区域并进行收集。雾化箱5的覆盖织物布面的宽度与织物的门幅相同，染色时达到没有雾滴覆盖不到的布面区域的要求标准；雾化箱5构成只有一个开口的直角三角形箱状结构，雾化箱的开口前方是喷雾装置，雾化箱5应有足够的高度，保证喷雾后有色雾滴不会逸出雾化箱5。雾化箱5的大小要能覆盖下方的棉织物，保持染色时没有雾滴覆盖不到的布面区域。底部有导液沟槽6，保证沾粘在雾化箱5钭边斜面上的液滴不会滴落在布面上，能沿着导液沟槽6流掉离开织物布面上方。在本实施例中，倒形吸风罩15的风嘴的垂直于织物布面并且与织物输送方向平行的剖面形状呈直角三角形，其钭边斜面与织物布面呈45°。这样能形成一个抽吸强度为渐进式的工作模式，越是靠近抽吸管道16正上方位置，则抽吸强度越大，保证织物布面上方的雾滴全部抽吸。倒形吸风罩15的抽吸风口的宽度与织物布面的门幅相同，对织物进行色雾滴染色时没有抽吸不到的布面区域，并使倒形吸风罩15上方也不存在无织物布面露空的区域。通过抽吸管道16上的控制阀门14，调节抽吸风的强弱，进而控制抽吸后织物的带液率和织物反面的颜色深度。

在本实施例中，活性染料对棉织物采用喷雾湿蒸的连续染色装置包括雾化装置、雾化箱5、抽吸装置、汽蒸箱和若干橡胶辊。雾化装置主要包括若干只喷枪3，喷枪3安装在同一根供液管道4上，沿布面横向均匀排列；雾化箱5与织物构成只有一个开口的直角三角形箱状结构；抽吸装置主要包括倒形吸风罩15和控制阀门14；汽蒸箱主要包括箱体7和若干个同步转动的导布辊1。本实施例采用该装置进行染色，汽蒸前织物的带液率低于30％，避免高带液率棉织物进入蒸箱引起汽蒸固色条件出现的较大波动，提高活性染料的固色率，还可以通过调整喷雾和抽吸方式、染液配比得到不同染色效果的棉织物。

实施例三

本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：

在本实施例中，通过调整喷枪3的喷雾量、雾滴大小、抽吸装置的抽吸风强度、染液混合液配方，能进行织物的单面着色、正反面阴阳着色和正反面同色着色中三种不同的染色工艺的任意一种工艺。采用本装置染色加工，可以染得不同着色效果的棉织物，同时有很高的皂洗牢度和摩擦牢度，满足服用性能的需要。采用本实施例活性染料喷雾湿蒸的染色装置进行染色，汽蒸前织物的带液率低至15～35％，适用于活性染料上染棉织物，避免高带液率织物进入蒸箱引起汽蒸固色条件出现的较大波动，提高活性染料的固色率，还能通过调节本实施例装置和染色工艺得到不同染色效果的棉织物。

上面对本发明实施例结合附图进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明活性染料对棉织物采用喷雾湿蒸的连续染色装置的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。