本实用新型涉及一种散纤维连续改性染色设备。
背景技术：
棉纤维在染液中表面呈负电性，而活性染料在染液中也呈负电性，由于棉纤维和染料之间的所带的电荷相互排斥，导致染料的上染率低，在传统染色工艺中采用活性染料染色时需加入大量的元明粉、纯碱使其上染固色，产生的污水多，给环保带来很大的压力。
牛仔服装因其独特的风格深受消费者喜欢，但由于牛仔服装染色牢度差，每次水洗都褪色，在洗衣机中会沾污其他服装，所以如何提高牛仔服装的染色牢度是每个染色工作者的目标。
阳离子改性棉是使用阳离子改性剂对棉纤维进行染色前处理后的一种新型纤维。这种纤维在着色方式上由普通棉纤维传统被动着色转变为主动吸色，通过这种染色方法能够大量节省印染过程中各类资源的消耗，从而从根本上解决印染资源消耗及污水排放等综合性问题，同时带来纺织品品质的升级。
但是，目前棉纤维阳离子改性方法一般采用染缸浸染改性染色方法，产生的污水多，成本高，而且容易产生染色色花，所以需要与白棉进行混纺后织造成白胚布，在将该白胚布通过液流染色机进行染色，染成色纺纱织造风格。染缸浸染改性染色方法产生色花的原因是：染缸内的染液具有一定的温度，改性后的棉纤维在染缸瞬间上染率过高，一分钟不到染料就基本吸尽，所以水流量大处得色深，水流量小处得色浅，甚至无色，形成色花。
传统技术中，棉纤维无法实现连续染色漂白，本专利发明人杨立新的中国专利文献棉纤维连续染色漂白方法及设备CN105155166A公开了一种将棉纤维整理为胎体；然后通过缝合装置将上夹层、胎体和下夹层缝合为一体，成为可连续传输的缝合体的方法和设备，实现了棉纤维的连续染色漂白，大大提到了生产效率，降低了成本。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种散纤维连续改性染色设备，提高散纤维改性、染色效率，降低成本。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种散纤维连续改性设备，包括依次连接的阳离子改性液浸轧汽蒸单元、水洗单元和烘干单元，阳离子改性液浸轧汽蒸单元通过浸轧装置和汽蒸装置依次进行浸轧阳离子改性液、汽蒸改性，通过缝合体制备装置制备而成的可连续传输的散纤维缝合体通过连续传输的方式依次通过阳离子改性液浸轧汽蒸单元、水洗单元和烘干单元，并在各单元中依次进行浸轧阳离子改性液、汽蒸改性、水洗、烘干，完成散纤维连续改性。
一种散纤维连续改性靛蓝染色设备，包括依次连接的阳离子改性液浸轧汽蒸单元、水洗单元、靛蓝染料浸轧空气氧化单元、水洗单元和烘干单元，阳离子改性液浸轧汽蒸单元通过浸轧装置和汽蒸装置依次进行浸轧阳离子改性液、汽蒸改性，靛蓝染料浸轧空气氧化单元通过浸轧装置和空气氧化装置依次进行浸轧靛蓝染料、空气氧化，通过缝合体制备装置制备而成的可连续传输的散纤维缝合体通过连续传输的方式依次通过阳离子改性液浸轧汽蒸单元、水洗单元、靛蓝染料浸轧空气氧化单元、水洗单元和烘干单元，并在各单元中依次进行浸轧阳离子改性液、汽蒸改性、水洗、浸轧靛蓝染料、空气氧化、水洗、烘干，完成散纤维连续改性靛蓝染料染色。
一种散纤维连续改性活性染料染色设备，包括依次连接的阳离子改性液浸轧汽蒸单元、水洗单元、烘干单元、活性染料浸轧汽蒸单元、水洗单元和烘干单元，阳离子改性液浸轧汽蒸单元通过浸轧装置和汽蒸装置依次进行浸轧阳离子改性液、汽蒸改性，活性染料浸轧汽蒸单元通过浸轧装置和汽蒸装置依次进行浸轧活性染料、汽蒸固色，通过缝合体制备装置制备而成的可连续传输的散纤维缝合体通过连续传输的方式依次通过阳离子改性液浸轧汽蒸单元、水洗单元、烘干单元、活性染料浸轧汽蒸单元、水洗单元和烘干单元，并在各单元中依次进行浸轧阳离子改性液、汽蒸改性、水洗、烘干、浸轧活性染料、汽蒸固色、水洗、烘干，完成散纤维连续改性活性染料染色。
本实用新型的有益效果是：生产效率高，污水排放少，染色质量高。
在进行活性染料染色时，可使染料利用率提高20％，同时不再需要使用元明粉、纯碱，即可使其达到所需的染色色泽及牢度，纤维改性后通过采用冷轧的方式使染料进入纤维，再通过汽蒸使其固色，可以达到避免色花现象的效果，而且通过本实用新型的连续改性染色方法及设备可以连续改性棉纤维，产量可达40吨/天。
在进行靛蓝染色染色时，相比传统靛蓝染色工艺可以提高靛蓝染色的色牢度一级，再用此棉花加白棉进行色纺成靛蓝色纱，这样的靛蓝色纱比牛仔白布靛蓝染色色牢度可以提高一级，摩擦牢度可以提到半级；同时采用靛蓝染色棉花色纺工艺生产与球经染色相比，染色成本下降5千元/吨以上，质量大幅提高，纱线无浪费情况，在梭织牛仔上可大幅提高产品质量，无左中右色差及头尾色差。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明；
图1是本实用新型的实施例1的散纤维连续改性设备的结构示意图；
图2是本实用新型的缝合体制备装置的结构示意图；
图3是本实用新型的储料单元的结构示意图；
图4是本实用新型的水洗单元的结构示意图；
图5是本实用新型的烘干单元的结构示意图；
图6是本实用新型的实施例2的散纤维连续改性设备的结构示意图；
图7是本实用新型的实施例3的散纤维连续改性靛蓝染色设备的结构示意图；
图8是本实用新型的靛蓝染料浸轧空气氧化单元的结构示意图；
图9是本实用新型的实施例4的散纤维连续改性活性染料染色设备的结构示意图；
图10是本实用新型的水洗单元的水洗槽的结构示意图；
图中，1.缝合体制备装置，1-1.胎体整理装置，2.储料单元，3.阳离子改性液浸轧汽蒸单元，4.水洗单元，5.烘干单元，5-1.烘干箱，6.拆线打包单元，7.漂白汽蒸单元，8.靛蓝染料浸轧空气氧化单元，9.浸轧装置，10.汽蒸装置，11.空气氧化装置，12.传输辊，13.靛蓝染料浸轧空气氧化单元。
具体实施方式
实施例1：
一种散纤维连续改性方法，首先将散纤维制备成可连续传输的散纤维缝合体，散纤维缝合体包括上夹层、通过散纤维整理而成的胎体和下夹层，上夹层、胎体和下夹层缝合为一体，散纤维为纤维素纤维，如棉花。
散纤维缝合体通过连续传输的方式依次进行如下步骤：
浸轧阳离子改性液，浸轧仅需在常温条件下即可，阳离子改性液通过阳离子改性剂配制而成，阳离子改性液内添加有一定量的渗透剂和烧碱，阳离子改性剂为现有技术中的常规产品，因改性剂性能不同，在改性时添加的助剂及改性剂对pH值的要求也不同，所以烧碱的添加量按照阳离子改性剂适当添加，有的改性剂烧碱要用5g/升，有的改性剂烧碱仅用1g/升，渗透剂的添加量为2～8g/ 升，优选5g/升；汽蒸改性，用于使散纤维呈阳离子性，汽蒸改性时间为5～10 分钟，优选6分钟，汽蒸改性温度为95℃以上，优选100～102℃；
水洗，用于洗去阳离子改性液残夜及碱度，一般80℃热水洗三道即可满足要求；
烘干；
根据后道生产要求，将缝合体拆线、打包，拆线是指将缝合上夹层、胎体和下夹层的缝合线拆除，打包是指将拆线后收集到的散纤维打包。
一种散纤维连续改性设备，包括依次连接的阳离子改性液浸轧汽蒸单元3、水洗单元4和烘干单元5，阳离子改性液浸轧汽蒸单元3通过浸轧装置9和汽蒸装置10依次进行浸轧阳离子改性液、汽蒸改性，通过缝合体制备装置1制备而成的可连续传输的散纤维缝合体通过连续传输的方式依次通过阳离子改性液浸轧汽蒸单元3、水洗单元4和烘干单元5，并在各单元中依次进行浸轧阳离子改性液、汽蒸改性、水洗、烘干，完成散纤维连续改性。
如图1、2、3、4和5所示，缝合体制备装置1可以是该散纤维连续改性设备的一个组成部分，并位于阳离子改性液浸轧汽蒸单元3之前，使缝合体制备装置1输出的散纤维缝合体连续地进入阳离子改性液浸轧汽蒸单元3，但是也不排除缝合体制备装置1为单独的设备。
缝合体制备装置1可以配置2组胎体整理装置1-1，使上夹层和下夹层之间形成2层胎体，提高产量。
为使设备功能更加完善，在烘干单元5后还具有拆线打包单元6，当然也可以人工拆线、打包。在缝合体制备装置1和阳离子改性液浸轧汽蒸单元3之间、烘干单元5和拆线打包单元6之间设置储料单元2，对散纤维缝合体进行储料。
阳离子改性液浸轧汽蒸单元3包括1组阳离子改性液浸轧汽蒸装置，每组阳离子改性液浸轧汽蒸装置包括浸轧装置9和汽蒸装置10，浸轧装置9包括浸轧槽和轧车，浸轧槽内具有传输辊，缝合体在浸轧槽内通过传输辊，并在离开浸轧槽的液面后，通过轧车控制轧余率。
水洗单元4包括3～6个水洗装置，图中为5个水洗装置，进行5道水洗，水洗装置包括水洗槽和轧车，水洗槽内具有传输辊12，缝合体在水洗槽内通过传输辊12传输，并在离开水洗槽的液面后，通过轧车控制轧余率。在水洗单元 4的水洗槽中添加后处理液，实现水洗后处理。
如图4和10所示，水洗槽包括槽体和槽体内的传输辊12，传输辊12在竖直方向上呈左右两组设置，在水平方向上呈上下多层设置，每层具有两个传输辊12，用于连续染色的散纤维缝合体通过传输辊12由下至上进行横向往复输送。左侧辊组内的传输辊12由下至上分别为a1辊、a2辊、a3辊至an辊，右侧辊组内的传输辊12由下至上分别为b1辊、b2辊、b3辊至bn辊，左侧辊组靠近进料一侧，右侧辊组靠近出料一侧，散纤维缝合体以a1、b1、a2、b2、a3、b3直至an、bn的规律进行由下至上进行横向往复输送。该水洗槽通过合理布置的辊组由下至上进行横向往复输送散纤维缝合体，避免了局部散纤维堵塞，挤断绗缝线，同时又使缝合体在槽体内传输足够的距离，保证充分吸液，满足染色或水洗要求。
在胎体层数增加时，为保证烘干效率，烘干单元5可以包括2个烘干箱5-1。
本实用新型中如何将散纤维制备成可连续传输的散纤维缝合体为现有技术，在本实用新型的发明人杨立新的中国专利文献棉纤维连续染色漂白方法及设备 CN105155166A中有详细描述。本实用新型的创新点在于利用可连续传输的缝合体进行棉纤维的连续阳离子改性，并根据需要在阳离子改性后进行连续染色。
该缝合体制备装置1包括散纤维整理装置、放卷装置和缝合装置，散纤维整理装置和放卷装置设置在缝合装置的前方，散纤维按照散纤维整理装置、放卷装置、缝合装置的顺序在各装置中连续传输，散纤维整理装置用于将散纤维进行整理，平铺成均匀的扁平状的胎体并向后连续输出，放卷装置包括上夹层放卷装置和下夹层放卷装置，上夹层放卷装置和下夹层放卷装置分别位于胎体的上方和下方，上夹层放卷装置和下夹层放卷装置用于输出上夹层和下夹层，并将散纤维整理装置连续输出的胎体夹在上夹层和下夹层之间，缝合装置用于将放卷装置输出的上夹层、下夹层和夹在上夹层和下夹层之间的胎体缝合为一体，成为可连续传输的散纤维缝合体。
以棉花为例，通过本实施例1的散纤维连续改性方法及设备产出的改性棉花的用途为：
1、改性棉与原棉混纺后织成白胚布，白胚布染色成色纺效果。
2、棉花改性后直接进行靛蓝染色，具有效果：a、提高染色色牢度；b、减少染色道数。
3、棉花改性后烘干再直接染活性染料，具有效果：a、可使染料利用率提高20％；b、同时不再需要使用元明粉、纯碱，减少污水排放；c、避免色花现象。
实施例2：
该实施例2的散纤维连续改性方法和实施例1的区别在于：在阳离子改性前进行漂白处理。
一种散纤维连续改性方法，首先将散纤维制备成可连续传输的散纤维缝合体，散纤维缝合体包括上夹层、通过散纤维整理而成的胎体和下夹层，上夹层、胎体和下夹层缝合为一体，散纤维为纤维素纤维，如棉花。
散纤维缝合体通过连续传输的方式依次进行如下步骤：
浸轧漂白液，漂白液为双氧水偏白液；
汽蒸漂白；
重复上述步骤直至满足漂白要求后水洗；
浸轧阳离子改性液，浸轧仅需在常温条件下即可，阳离子改性液通过阳离子改性剂配制而成，阳离子改性液内添加有一定量的渗透剂和烧碱，阳离子改性剂为现有技术中的常规产品，烧碱的添加量按照阳离子改性液用量说明适当添加，渗透剂的添加量为2～8g/升，优选5g/升；
汽蒸改性，用于使散纤维呈阳离子性，汽蒸改性时间为5～10分钟，优选6 分钟，汽蒸改性温度为95℃以上，优选100～102℃；
水洗，用于洗去阳离子改性液残夜及碱度，一般80℃热水洗三道即可满足要求；
烘干；
根据后道生产要求，将缝合体拆线、打包。
一种散纤维连续改性设备，包括依次连接的漂白汽蒸单元7、水洗单元4、阳离子改性液浸轧汽蒸单元3、水洗单元4和烘干单元5，漂白汽蒸单元7通过浸轧装置9和汽蒸装置10依次进行浸轧漂白液、汽蒸漂白，阳离子改性液浸轧汽蒸单元3通过浸轧装置9和汽蒸装置10依次进行浸轧阳离子改性液、汽蒸改性，通过缝合体制备装置1制备而成的可连续传输的散纤维缝合体通过连续传输的方式依次通过漂白汽蒸单元7、水洗单元4、阳离子改性液浸轧汽蒸单元3、水洗单元4和烘干单元5，并在各单元中依次进行浸轧漂白液、汽蒸漂白、水洗、浸轧阳离子改性液、汽蒸改性、水洗、烘干，完成散纤维连续改性。
如图6所示，和实施例1相比，主要区别在于：漂白汽蒸单元7包括2～3 组漂白汽蒸装置进行2～3道漂白处理，图中为2组漂白汽蒸装置，每组漂白汽蒸装置配备1个浸轧装置9和一个汽蒸装置10。前后的水洗单元4都包括5个水洗装置，进行5道水洗。
实施例3：
该实施例3的散纤维连续改性靛蓝染色方法和实施例1的区别在于：在汽蒸改性后连续地进行散纤维的靛蓝染色。
一种散纤维连续改性靛蓝染色方法，首先将散纤维制备成可连续传输的散纤维缝合体，散纤维缝合体包括上夹层、通过散纤维整理而成的胎体和下夹层，上夹层、胎体和下夹层缝合为一体，散纤维为纤维素纤维，如棉花，散纤维缝合体通过连续传输的方式依次进行如下步骤：
浸轧阳离子改性液，浸轧仅需在常温条件下即可，阳离子改性液通过阳离子改性剂配制而成，阳离子改性液内添加有一定量的渗透剂和烧碱，阳离子改性剂为现有技术中的常规产品，烧碱的添加量按照阳离子改性液用量说明适当添加，渗透剂的添加量为2～8g/升，优选5g/升；
汽蒸改性，用于使散纤维呈阳离子性汽蒸改性时间为5～10分钟，优选6分钟，汽蒸改性温度为95℃以上，优选100～102℃；
水洗，用于洗去阳离子改性液残夜及碱度，一般80℃热水洗三道即可满足要求；
浸轧靛蓝染料；
空气氧化；
重复浸轧靛蓝染料、空气氧化步骤直至满足染色要求后水洗；
烘干；
根据生产要求，将缝合体拆线、打包。
一种散纤维连续改性靛蓝染色设备，包括依次连接的阳离子改性液浸轧汽蒸单元3、水洗单元4、靛蓝染料浸轧空气氧化单元8、水洗单元4和烘干单元 5，阳离子改性液浸轧汽蒸单元3通过浸轧装置9和汽蒸装置10依次进行浸轧阳离子改性液、汽蒸改性，靛蓝染料浸轧空气氧化单元8通过浸轧装置9和空气氧化装置11依次进行浸轧靛蓝染料、空气氧化，通过缝合体制备装置1制备而成的可连续传输的散纤维缝合体通过连续传输的方式依次通过阳离子改性液浸轧汽蒸单元3、水洗单元4、靛蓝染料浸轧空气氧化单元8、水洗单元4和烘干单元5，并在各单元中依次进行浸轧阳离子改性液、汽蒸改性、水洗、浸轧靛蓝染料、空气氧化、水洗、烘干，完成散纤维连续改性靛蓝染料染色。
如图7所示，缝合体制备装置1可以是该散纤维连续改性设备的一个组成部分，缝合体制备装置1配置1组胎体整理装置1-1，使上夹层和下夹层之间形成1层胎体，相应的烘干单元5仅需1个烘干箱5-1。
在缝合体制备装置1和阳离子改性液浸轧汽蒸单元3之间、对散纤维缝合体进行储料。
如图8所示，靛蓝染料浸轧空气氧化单元8包括3～5组靛蓝染料浸轧空气氧化装置进行3～5道染料浸轧氧化处理，图中为4组靛蓝染料浸轧空气氧化装置，每组靛蓝染料浸轧空气氧化装置配备1个浸轧装置9和一个空气氧化装置 11。改性后的水洗单元4包括4个水洗装置，进行4道水洗，染色后的水洗单元4包括6道水洗装置，进行6道水洗。
该实施例3的靛蓝染料浸轧空气氧化单元8的浸轧装置9的结构与实施例1 中的浸轧装置9不同，当然也可以采用实施例1中的相同结构的浸轧装置9，也可以采用现有技术中的其他结构的浸轧装置9。
该实施例3的靛蓝染料浸轧空气氧化单元8的浸轧装置9的浸轧槽内的传输辊12与实施例1中的水洗槽内的传输辊12采用相同的结构形式，传输辊12 在竖直方向上呈左右两组设置，在水平方向上呈上下多层设置，每层具有两个传输辊12，用于连续染色的散纤维缝合体通过传输辊12由下至上进行横向往复输送。左侧辊组内的传输辊12由下至上分别为a1辊、a2辊、a3辊至an辊，右侧辊组内的传输辊12由下至上分别为b1辊、b2辊、b3辊至bn辊，左侧辊组靠近进料一侧，右侧辊组靠近出料一侧，散纤维缝合体以a1、b1、a2、b2、 a3、b3直至an、bn的规律进行由下至上进行横向往复输送。
相比传统靛蓝染色工艺可以提高靛蓝染色的色牢度一级，再用此棉花加白棉进行色纺成靛蓝色纱，这样的靛蓝色纱比牛仔白布靛蓝染色色牢度可以提高一级，摩擦牢度可以提到半级；同时采用靛蓝染色棉花色纺工艺生产与球经染色相比，染色成本下降5千元/吨以上，质量大幅提高，纱线无浪费情况，在梭织牛仔上可大幅提高产品质量，无左中右色差及头尾色差。
实施例4：
该实施例4的散纤维连续改性活性染料染色方法和实施例1的区别在于：在汽蒸改性后连续地进行散纤维的活性染料染色。
一种散纤维连续改性活性染料染色方法，首先将散纤维制备成可连续传输的散纤维缝合体，散纤维缝合体包括上夹层、通过散纤维整理而成的胎体和下夹层，上夹层、胎体和下夹层缝合为一体，散纤维为纤维素纤维，如棉花，缝合体通过连续传输的方式依次进行如下步骤：
浸轧阳离子改性液，浸轧仅需在常温条件下即可，阳离子改性液通过阳离子改性剂配制而成，阳离子改性液内添加有一定量的渗透剂和烧碱；
汽蒸改性，用于使散纤维呈阳离子性汽蒸改性时间为5～10分钟，优选6分钟，汽蒸改性温度为95℃以上，优选100～102℃；
水洗，用于洗去阳离子改性液残夜及碱度，一般80℃热水洗三道即可满足要求；
烘干；
浸轧活性染料；
汽蒸固色；
水洗；
烘干；
根据生产要求，将缝合体拆线、打包。
一种散纤维连续改性活性染料染色设备，包括依次连接的阳离子改性液浸轧汽蒸单元3、水洗单元4、烘干单元5、活性染料浸轧汽蒸单元13、水洗单元 4和烘干单元5，所述的阳离子改性液浸轧汽蒸单元3通过浸轧装置9和汽蒸装置10依次进行浸轧阳离子改性液、汽蒸改性，活性染料浸轧汽蒸单元13通过浸轧装置9和汽蒸装置10依次进行浸轧活性染料、汽蒸固色，通过缝合体制备装置1制备而成的可连续传输的散纤维缝合体通过连续传输的方式依次通过阳离子改性液浸轧汽蒸单元3、水洗单元4、烘干单元5、活性染料浸轧汽蒸单元13、水洗单元4和烘干单元5，并在各单元中依次进行浸轧阳离子改性液、汽蒸改性、水洗、烘干、浸轧活性染料、汽蒸固色、水洗、烘干，完成散纤维连续改性活性染料染色。
如图9所示，缝合体制备装置1可以是该散纤维连续改性设备的一个组成部分，缝合体制备装置1配置2组胎体整理装置1-1，使上夹层和下夹层之间形成2层胎体，相应的烘干单元5仅需2个烘干箱5-1。
在缝合体制备装置1和阳离子改性液浸轧汽蒸单元3之间，对散纤维缝合体进行储料。改性后的水洗单元4包括4个水洗装置，进行4道水洗，染色后的水洗单元4包括12道水洗装置，进行12道水洗。
这样在活性染料染色中可使染料利用率提高20％，同时不再需要使用元明粉、纯碱，即可使其达到所需的染色色泽及牢度，纤维改性后通过采用冷轧的方式使染料进入纤维，再通过汽蒸使其固色，达到避免色花现象的效果，而且通过本实用新型的连续改性染色方法及设备可以连续改性棉纤维，产量可达40 吨/天。