一种高强高模聚乙烯绳缆染色装置及其染色工艺的制作方法

本发明涉及纺织加工技术领域，特别涉及一种高强高模聚乙烯绳缆染色装置及其染色工艺。

背景技术：

化学纤维是用天然高分子化合物或人工合成的高分子化合物为原料，经过制备纺丝原液、纺丝和后处理等工序制得的具有纺织性能的纤维。尼龙、丙纶、聚乙烯纤维等均属于化学纤维。

化纤在实际使用中，由于使用环境或者场景的要求，很多场合下都要对绳缆进行染色。常规的纤维绳缆染色是在染缸中进行的，将纤维绳缆浸入染缸中进行浸渍染色。对于含有亲水基团的纤维而言，如尼龙，由于纤维本身具有亲水基团，在上色过程中水分携带着色剂很容易在纤维表面铺展，并实现均匀上色，且由于着色剂与纤维相关亲水基团的相互作用，色牢度也相对比较高。然而，对于没有亲水基团的纤维如丙纶，由于丙纶纤维不是亲水性纤维，对于平行排列的丙纶纤维而言，即使浸润在水中或者染液中，染液也很难扩散到束纤维内部，而且着色剂与丙纶纤维主要靠物理性粘附，其色牢固低。对于高强高模聚乙烯(hmpe)纤维，其染色工艺更加难控制。

传统的hmpe纤维着色方法主要集中在改进染液配方，通过增加或者提高染液中分散剂等的含量的形式促进染料分子与纤维分子的贴合，这种方法在一定程度上改进了染色性能，然而仍存在绳缆股线中间部分纱线上色不充分的现象。

技术实现要素：

为解决背景技术中提到的问题，本发明提供一种高强高模聚乙烯绳缆染色装置，包括根据染色工序依次设置的浸润缸、染色缸、干燥装置和卷绕机构；

所述浸润缸、所述染色缸和所述干燥装置均部署有导辊组件；绳体通过所述卷绕机构牵引并在所述导辊组件的导向作用下依次经过所述浸润缸、所述染色缸和所述干燥装置；

所述浸润缸和所述染色缸内部署有蓬松装置；所述蓬松装置包括前罗拉和后罗拉；所述前罗拉和所述后罗拉垂直交叉布置。

进一步地，所述前罗拉和后罗拉的间距大小为绳体直径大小的0.5-2倍。

进一步地，所述前罗拉为主动传动件，所述后罗拉被动传动件。

进一步地，所述前罗拉的转动量大小为在绳体直径大小的0.5-3倍。

进一步地，所述前罗拉和所述后罗拉均为弧形罗拉，罗拉表面包含一层橡胶层。

进一步地，所述浸润缸和所述染色缸中均布置了超声波发生器。

进一步地，所述浸润缸中的超声波发生器，超声波频率为20-50khz，能量密度为10-50w/cm²。

进一步地，所述染色缸中的超声波发生器，超声波频率为20-30khz，能量密度为1-100w/cm²。

进一步地，所述干燥装置部署有微波装置和热风装置。

本发明还提供一种高强高模聚乙烯绳缆染色装置的染色工艺，包括如下步骤：

步骤1、往浸润缸填充浸润液，染色缸填充染色液，将绳体一端缠绕在卷绕机构上且绳体穿过导辊组件和蓬松装置，启动染色装置，绳体传动；

步骤2、绳体在浸润缸中浸润，在蓬松装置两对罗拉之间的绳体经轴向压缩，使得绳体内部股线呈弯曲蓬松状态，浸润液对绳体的内部进行浸润；

步骤3、绳体从浸润缸传动至染色缸进行染色，在蓬松装置两对罗拉之间的绳体经轴向压缩，使得绳体内部股线呈弯曲蓬松状态，染色液对绳体的内部进行染色；

步骤4、绳体从染色缸传动至干燥装置，干燥装置对绳体进行干燥，最后传动至卷绕机构上卷绕。

本发明提供的高强高模聚乙烯绳缆染色装置，通过两对垂直交叉布置的罗拉构成蓬松装置，染色是，在两对罗拉之间的绳缆受到两对罗拉的轴向压缩，使得绳缆内部股线和纤维为弯曲蓬松，使得浸润液体和染色液更容易进入股线内部，从而达到更加充分的浸润和染色。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的高强高模聚乙烯绳缆染色装置的结构示意图；

图2为图1中蓬松装置结构示意图；

图3为图2中罗拉的结构示意图。

附图标记：

10浸润缸20染色缸30干燥装置

31微波装置32热风装置40卷绕机构

50导辊组件60蓬松装置61前罗拉

62后罗拉63橡胶层70超声波发生器

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

图1为本发明提供的高强高模聚乙烯绳缆染色装置的结构示意图，如图1所示，一种高强高模聚乙烯绳缆染色装置，包括根据染色工序依次设置的浸润缸10、染色缸20、干燥装置30和卷绕机构40；

所述浸润缸10、所述染色缸20和所述干燥装置30均部署有导辊组件50；绳体通过所述卷绕机构40牵引并在所述导辊组件50的导向作用下依次经过所述浸润缸10、所述染色缸20和所述干燥装置30；

所述浸润缸10和所述染色缸20内部署有蓬松装置60；所述蓬松装置60包括前罗拉61和后罗拉62；所述前罗拉61和所述后罗拉62垂直交叉布置。

具体实施时，如图1和图2所示，浸润缸10、染色缸20、干燥装置30和卷绕机构40依次设置；浸润缸10、染色缸20和干燥装置30均部署有导辊组件50，绳体可以绕在导辊组件50上并在导辊组件50的导引下传动，从而形成绳体的传动路线，导辊组件50的数量及布置位置可以根据实际场景需求设置；浸润缸10和染色缸20内部署有蓬松装置60，蓬松装置60布置高度应该让液体可以浸没，蓬松转装置60的数量可以根据实际场景需求设计，一般浸润缸10中布置一套蓬松装置60，染色缸20中布置两套蓬松装置60。蓬松装置60是由前后两对罗拉组成，包括前罗拉61和后罗拉62，两对罗拉前后分布，布置方向一个水平，一个竖直，垂直交叉分布，绳体穿过前后两对罗拉进行传动。

优选地，所述前罗拉61和后罗拉62的间距大小为绳体直径大小的0.5-2倍。

优选地，所述前罗拉61为主动传动件，所述后罗拉62被动传动件。

优选地，所述前罗拉61的转动量大小为在绳体直径大小的0.5-3倍。

具体实施时，前罗拉61是主动传动，后罗拉62是被动传动。在开机后，前罗拉61会首先转动，转动量可以调节，控制在绳缆直径的0.5-3倍。在整个系统运转过程中前罗拉61的线速度与卷绕机构40的线速度相同。

优选地，所述前罗拉61和所述后罗拉62均为弧形罗拉，罗拉表面包含一层橡胶层63。

具体实施时，如图3所示，罗拉是一种弧形罗拉，并且表面包覆一层橡胶层63。弧形罗拉可以对圆形结构的绳缆更好的握持，同时由于橡胶层63的弹性，可以减小对纤维的损伤，确保蓬松过程中纤维不会发生相对的搓动或者滑移，保证整体结构的稳定性。

优选地，所述浸润缸10和所述染色缸20中均布置了超声波发生器70。

优选地，所述浸润缸10中的超声波发生器70，超声波频率为20-50khz，能量密度为10-50w/cm²。主要目的是清洗纤维表面的油剂和杂质，促进纤维和清洗剂的浸润。

优选地，所述染色缸20中的超声波发生器70，超声波频率为20-30khz，能量密度为1-100w/cm²。主要目的是加强染液分子的震动，促进染液分子在hmpe纤维中间的扩散。

优选地，干燥装置30部署有微波装置31和热风装置32。两种装置在加热和烘干原理上存在差异，可以形成较好的协同作用，确保绳体的快速干燥和染色膜的稳定性。

本发明还提供一种高强高模聚乙烯绳缆染色装置的染色工艺，包括如下步骤：

步骤1、往浸润缸填充浸润液，染色缸填充染色液，将绳体一端缠绕在卷绕机构上且绳体穿过导辊组件和蓬松装置，启动染色装置，绳体传动；

步骤2、绳体在浸润缸中浸润，在蓬松装置两对罗拉之间的绳体经轴向压缩，使得绳体内部股线呈弯曲蓬松状态，浸润液对绳体的内部进行浸润；

步骤3、绳体从浸润缸传动至染色缸进行染色，在蓬松装置两对罗拉之间的绳体经轴向压缩，使得绳体内部股线呈弯曲蓬松状态，染色液对绳体的内部进行染色；

步骤4、绳体从染色缸传动至干燥装置，干燥装置对绳体进行干燥，最后传动至卷绕机构上卷绕。

本发明应用上述染色装置及其染色工艺，做了相关实施例验证。

实施例1

该实施例针对于直径为10mm的hmpe纤维绳缆进行蓝色浆料的染色。染色装置控制参数：绳缆卷绕线速度10m/min；蓬松机构前罗拉转动量15mm；浸润缸超声波频率为40khz，强度为5w/cm²；染色缸超声波频率为10khz，强度为1w/cm²；烘箱温度为110℃，热风和微波同时进行热处理。经过该染色装置处理，绳缆被染成蓝色，颜色在表面和股线内部分布均匀，色牢度4级。

实施例2

该实施例针对于直径为8mm的hmpe纤维绳缆进行黑色浆料的染色。染色装置控制参数：绳缆卷绕线速度10m/min；蓬松机构前罗拉转动量12mm；浸润缸超声波频率为40khz，强度为5w/cm²；染色缸超声波频率为10khz，强度为1w/cm²；烘箱温度为110℃，热风和微波同时进行热处理。经过该染色系统的处理，绳缆被染成黑色，颜色在表面和股线内部分布均匀，色牢度4级。

尽管本文中较多的使用了诸如浸润缸、染色缸、干燥装置、微波装置、热风装置、卷绕机构、导辊组件、蓬松装置、前罗拉、后罗拉、橡胶层和超声波发生器等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

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。