專利名稱：纖維緊壓式非浸浴超小浴比染色方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及纖維緊壓式非浸浴超小浴比染色方法，主要可用于各種天然或化學(xué)纖
維的散纖維、纖維條或紗線等的染色。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的纖維染色方式主要分為散纖維染色、纖維條染色、紗線染色、成品染色 (匹染，成衣染)等。每種染色方式均有各自的染色設(shè)備，如散毛染色機(jī)、毛條染色機(jī)、紗 線染色機(jī)、繩狀匹染機(jī)等。由于不同的待染色物料需要不同的染色設(shè)備，不但加大了生產(chǎn)設(shè) 備的成本，而且還需要占用較大的生產(chǎn)空間。 在紡織染色行業(yè)，浴比系待染色物料與所用染液的質(zhì)量比，相同量的待染色物料 所用染液越多，浴比越大?，F(xiàn)有的各種染色設(shè)備在對(duì)待染色物料進(jìn)行染色時(shí)，為了達(dá)到均 勻染色并防止染液噴出的目的，都要將待染色物料浸浴到染液中，從而耗用大量的水，浴比 也相對(duì)較大。通常情況下，lkg待染色物料進(jìn)行染色需要使用10-25kg水配制染液，浴比在 1 : 10-25左右。在此技術(shù)路線下，即使行業(yè)內(nèi)的技術(shù)人員對(duì)染色設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，但也沒(méi)有 使染色所需的用水量明顯減少，浴比明顯降低，染色過(guò)程的污水排放量依然很大，直接導(dǎo)致 企業(yè)綜合成本增高，利潤(rùn)下降，給環(huán)境保護(hù)帶來(lái)很大壓力。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了纖維緊壓式非浸浴超小浴比染色方法，通 過(guò)該方法，無(wú)需浸浴，并可以實(shí)現(xiàn)超小浴比染色，由此減少了染色用水，降低了污水排放量， 同時(shí)還適合于多種不同物料的染色，有利于節(jié)省用水量，減輕染色廢水對(duì)環(huán)境的污染，有利 于縮減生產(chǎn)成本。另外還提高了染色均勻度。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的纖維緊壓式非浸浴超小浴比染色方法，通常 將待染色物料強(qiáng)制壓縮，并在壓縮狀態(tài)下通過(guò)貫穿待染色物料的流動(dòng)染液進(jìn)行染色。
處于壓縮狀態(tài)的所述待染色物料的壓縮容量?jī)?yōu)選范圍通常為0. 3-0. 5g/cm 進(jìn)一 步的優(yōu)選范圍通常為0. 4-0. 5g/cm3。 可以將待染色物料裝入用于染色過(guò)程(染色時(shí))的裝載裝置，通常通過(guò)機(jī)械壓緊
裝置進(jìn)行所述強(qiáng)制壓縮，使裝載裝置中的待染色物料達(dá)到所要求的壓縮容量。 所述裝載裝置內(nèi)通常設(shè)有軸向芯管，所述芯管和裝載裝置的側(cè)壁上通常設(shè)有通
孔，所述流動(dòng)染液可以由所述待染色物料裝載裝置的芯管送入，并可以通過(guò)所述芯管側(cè)壁
上的通孔徑向進(jìn)入所述待染色物料。 在染色時(shí)在裝載裝置下通?？梢栽O(shè)有水槽，通過(guò)循環(huán)泵可以將水槽中的染液送入 所述芯管進(jìn)行循環(huán)染色，所述裝載裝置中至少部分待染色物料位于所述水槽中染液液面的 上方。 可以采用蒸汽和/或電加熱的方式對(duì)水槽中的染液加熱，以實(shí)現(xiàn)和/或保持所需 的染液溫度。
所述待染色物料與所用染液的質(zhì)量浴比優(yōu)選范圍為小于或等于i : 2，進(jìn)一步的 優(yōu)選范圍為i : i-i : 2。 所述待染色物料的材質(zhì)可以為羊毛、羊絨、棉、化纖或以上材質(zhì)混合的散纖維、纖 維條或紗線等。
本發(fā)明的有益效果是將待染色物料強(qiáng)制壓縮，并在壓縮狀態(tài)下通過(guò)貫穿待染色
物料的流動(dòng)染液進(jìn)行染色，待染色物料經(jīng)過(guò)強(qiáng)制壓縮后，各處的緊密度達(dá)到均勻一致，特別 是在本發(fā)明優(yōu)選和進(jìn)一步的優(yōu)選壓縮容量范圍內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)良好的和更為明顯的均勻性， 使待染物料各處對(duì)染液的阻力一致，循環(huán)流動(dòng)染液進(jìn)入待染色物料后，能夠保持均勻的流 動(dòng)，與待染色物料充分接觸，從而達(dá)到均勻染色的目的，根據(jù)申請(qǐng)人的實(shí)驗(yàn)，這種染色方式 實(shí)現(xiàn)的顏色均勻程度明顯地好于現(xiàn)有染色技術(shù)，同時(shí)在達(dá)到相同的染色效果時(shí)，需要的染
料和耗水量明顯降低，染色廢水的排放量也相應(yīng)減少，有效地緩解了廢水對(duì)環(huán)境的影響；而
且由于本方法不再使用浸浴，從而免去為實(shí)現(xiàn)浸浴染液所要求的最低用水量，使得水槽中 的水面高度只要能夠保證用泵打循環(huán)即可，為進(jìn)一步降低染色浴比提供了有利條件。另一 方面，本方法還適用于多種不同性質(zhì)的待染色物料的染色，采用相同的設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)多 種染色，減少了染色設(shè)備的配置數(shù)量，降低了設(shè)備成本，有利于進(jìn)一步提高企業(yè)的利潤(rùn)率。


圖1是傳統(tǒng)散纖維染色設(shè)備示意圖。
圖2是本發(fā)明的設(shè)備示意圖。 圖3是本發(fā)明為浴比1 : 1.4進(jìn)行新西蘭洗凈毛染色的具體實(shí)施工藝示意圖。
具體實(shí)施例方式
參見圖2、3，本發(fā)明提供了纖維緊壓式非浸浴超小浴比染色方法，順利解決了超小 浴比情況下的纖維染色，降低了染色的耗水量，減少了污水排放量，提高了染色的均勻性， 有效地減輕了污水對(duì)環(huán)境的污染，降低了生產(chǎn)成本。 將散纖維(如散羊毛、散羊絨、散棉、散化纖等)、纖維條(如羊毛條、棉條、化纖 條等)或紗線(如羊毛紗、羊絨紗、棉紗、化纖紗及其混紡紗等)等待染物料4用機(jī)械壓 緊裝置均勻地壓緊并封裝在特定的裝載裝置1中。壓縮的纖維等物料要求密度均勻，以保 證染液均勻通過(guò)。壓縮的纖維等待染色物料的壓縮容量可達(dá)到0. 4-0. 5g/cm3，比如0. 41g/ cm3、0. 42g/cm3、0. 43g/cm3、0. 44g/cm3、0. 45g/cm3、0. 46g/cm3、0. 47g/cm3、0. 48g/cm3、0. 49g/
3
cm o 待經(jīng)過(guò)壓縮后的待染色物料裝入裝載裝置后，通入染液進(jìn)行徑向流的染色。
通常，可以在待染色物料的裝載裝置的軸向上設(shè)有貫穿軸線的芯管2，芯管上設(shè)有 若干通孔，在裝載裝置的側(cè)壁上也設(shè)置通孔，以實(shí)現(xiàn)染液5的徑向流。染液由芯管軸向輸 入，隨后通過(guò)芯管上的細(xì)孔徑向進(jìn)入待染色物料，并均勻分布。圖中箭頭所指方向?yàn)槿疽旱?流向。 待染色物料空隙中的染液的容量通常為0. 5-0. 6g/cm3，比如0. 51g/cm3、0. 52g/ cm3、0. 53g/cm3、0. 54g/cm3、0. 55g/cm3、0. 56g/cm3、0. 57g/cm3、0. 58g/cm3、0. 59g/cm3。所述染 液的容量系指裝載裝置中染液同染液所在空間體積之比，等于裝載裝置內(nèi)單位容積所容納的染液的質(zhì)量。 染色裝置中連接循環(huán)泵3，在染色時(shí)裝載裝置下通常設(shè)有水槽6，并通過(guò)循環(huán)泵將 水槽內(nèi)的染液循環(huán)式打入裝載裝置內(nèi)的芯管內(nèi)進(jìn)行循環(huán)染色。 纖維緊壓式非浸浴超小浴比染色方法不再設(shè)浸浴用染液，裝載裝置內(nèi)的待染色物 料至少一部分處于染色裝置的水槽內(nèi)染液液面之上，水槽中的染液液面高度只要能夠維持 必要的循環(huán)即可，同時(shí)還應(yīng)考慮染料在染液中的濃度。 染色裝置完成染液或處理液的充分循環(huán)，達(dá)到染色或處理的均勻一致，同時(shí)要具 備對(duì)染液的升降溫功能。可以通過(guò)熱蒸汽輸入管道，將蒸汽送入水槽的底部對(duì)染液進(jìn)行加 熱，也可以通過(guò)電加熱形式對(duì)染液進(jìn)行加熱，以維持染液的必要溫度。 染色過(guò)程中待染色物料和所用染液的質(zhì)量比約為1 : l，剩余的染液存在于循環(huán)
泵體、加熱區(qū)域及輸液管路中，染色浴比可控制在i : 2左右，也可控制在i : i. i、i : 1.2、 i : i.3、i : i.4、i : i.5、i : i.6、i : i.7、i : i.8、i : 1.9。對(duì)于一種設(shè)備其泵體及 輸液管中的液體量是一個(gè)定值，隨著染色纖維量的增加，浴比會(huì)逐漸變小。所以兩者配合合 理的情況下，浴比會(huì)小于i : 2。
本發(fā)明可以用于各種適宜的染料的染色，例如下列具體實(shí)施例 采用本發(fā)明的染色裝置染48-50s新西蘭洗凈毛180Kg，僅用水250Kg，浴比為
1 : 1.4。染色處方及染色工藝如下 染色處方 Lanaset 紅2B 0.31% Lanaset 黃2R 0.58% Lanaset 蘭2R 0.068% 勻染劑D 0.25% 冰醋酸 0.8% 染色工藝 通過(guò)泵對(duì)染色裝置中的染液循環(huán)，將溫度首先升至4(TC，添加勻染劑，保持5分 鐘，然后添加染料，保持5分鐘，再添加冰醋酸，保持5分鐘，然后，以TC /分的升溫速度，升 溫至9『C，保持1小時(shí)，然后降溫，沖洗浮色。
通過(guò)該方法可以達(dá)到 1.節(jié)省染料、助劑隨著浴比的降低，染液中的染輔料和處理液中的助劑濃度會(huì) 大幅度增加。例如浴比為l : 2時(shí)染液中染料濃度比浴比為1 : 10時(shí)增加5倍，當(dāng)染料 用量為5% (OWF)，浴比為1 : 10時(shí)的染料濃度為0. 5%，而浴比為1 : 2時(shí)的染料濃度為 2.5%。染料濃度的增加會(huì)大幅度提高某些染料(活性染料)的上色率和固色率，從而節(jié)省 染料用量。處理液濃度的增加會(huì)大幅度降低一些助劑的用量，例如棉用活性染料需要加鹽 (元明粉)進(jìn)行促染，在保證相同鹽濃度時(shí)浴比的下降將成倍節(jié)省鹽的用量。假如浴比為 1 : 10時(shí)鹽用量為100Kg，浴比為1 : 2時(shí)鹽用量?jī)H為20Kg。
2.降低能耗處理液浴比的降低對(duì)能耗的降低也很明顯，假如1 : IO浴比是將
100Kg水從室溫升到IO(TC ，而1 : 2浴比只是將20Kg水從室溫升到IO(TC ，因此染色能耗
應(yīng)該成倍降低。 3.減少污水排放隨著染色浴比的降低，染色用水量大幅度減少，污水排放量自
5然降低。 4.減少設(shè)備占地空間由于纖維的壓緊及非浸浴染色實(shí)現(xiàn)的超小浴比染色，相應(yīng) 的溶液容器及纖維所占空間減少，所以整體染色設(shè)備占地也相應(yīng)減少。 5.為實(shí)現(xiàn)染色無(wú)水化和零排放提供了平臺(tái)當(dāng)前普遍實(shí)施的是水作染色介質(zhì)，如 果要實(shí)現(xiàn)無(wú)水染色，超小浴比染色機(jī)絕對(duì)是一個(gè)很好的操作平臺(tái)，其超小的浴比帶來(lái)的有 限的染色介質(zhì)可以方便的實(shí)施染色介質(zhì)的萃取、蒸餾等回收工藝，真正實(shí)現(xiàn)染色的無(wú)水化 和零排放。 在超小浴比狀態(tài)下，待染色物料是一種過(guò)濾材料，因此要求染料的水溶解性要強(qiáng)， 尤其是染深色時(shí)，染料濃度很高，必須保證染料充分溶解，才能完成待染色物料的染色。纖 維緊壓式非浸浴超小浴比染色方法應(yīng)用于某些涂料染色或水溶性差的染料有一定的局限 性。 本說(shuō)明書所稱壓縮容量系指待染色物料質(zhì)量與其所占空間(包括空隙)體積之 比，其數(shù)值等于裝載裝置的單位容積內(nèi)所容納的待染色物料的質(zhì)量。
權(quán)利要求
纖維緊壓式非浸浴超小浴比染色方法，其特征在于將待染色物料強(qiáng)制壓縮，并在壓縮狀態(tài)下通過(guò)貫穿待染色物料的流動(dòng)染液進(jìn)行染色。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述纖維緊壓式非浸浴超小浴比染色方法，其特征在于處于壓縮狀 態(tài)的所述待染色物料的壓縮容量為0. 3-0. 5g/cm3。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述纖維緊壓式非浸浴超小浴比染色方法，其特征在于處于壓縮狀 態(tài)的所述待染色物料的壓縮容量為0. 4-0. 5g/cm3。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述纖維緊壓式非浸浴超小浴比染色方法，其特征在于將待染色物 料裝入用于染色過(guò)程的裝載裝置，通過(guò)機(jī)械壓緊裝置進(jìn)行的所述強(qiáng)制壓縮，使裝載裝置中 的待染色物料達(dá)到所要求的壓縮容量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述纖維緊壓式非浸浴超小浴比染色方法，其特征在于所述裝載裝 置內(nèi)設(shè)有軸向芯管，所述芯管和裝載裝置的側(cè)壁上設(shè)有通孔，所述流動(dòng)染液由所述芯管送 入，并通過(guò)所述芯管側(cè)壁上的通孔徑向進(jìn)入所述待染色物料。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述纖維緊壓式非浸浴超小浴比染色方法，其特征在于染色時(shí)在裝 載裝置下設(shè)有水槽，通過(guò)循環(huán)泵將水槽中的染液送入所述芯管進(jìn)行循環(huán)染色，所述裝載裝 置中至少部分待染色物料位于所述水槽中染液液面的上方。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述纖維緊壓式非浸浴超小浴比染色方法，其特征在于采用蒸汽和 /或電加熱的方式對(duì)水槽中的染液加熱，以實(shí)現(xiàn)和/或保持所需的染液溫度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6或7所述纖維緊壓式非浸浴超小浴比染色方法，其特征 在于所述待染色物料與所用染液的質(zhì)量浴比小于或等于1 : 2。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6或7所述纖維緊壓式非浸浴超小浴比染色方法，其特征 在于所述待染色物料與所用染液的質(zhì)量浴比為1:1-1: 2。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述纖維緊壓式非浸浴超小浴比染色方法，其特征在于所述待 染色物料的材質(zhì)為羊毛、羊絨、棉、化纖或以上材質(zhì)混合的散纖維、纖維條或紗線。
全文摘要
本發(fā)明涉及纖維緊壓式非浸浴超小浴比染色方法，其將待染色物料強(qiáng)制壓縮，并在壓縮狀態(tài)下通過(guò)貫穿待染色物料的流動(dòng)染液進(jìn)行染色。所述待染色物料的壓縮容量通常可為0.4-0.5g/cm3，所述待染色物料與所用染液的質(zhì)量浴比小于或等于1∶2。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了超小浴比纖維染色，降低了染色的耗水量，減少了污水排放量，提高了染色的均勻性，有效地減輕了污水對(duì)環(huán)境的污染，降低了生產(chǎn)成本，主要可用于各種天然或化學(xué)纖維的散纖維、纖維條和紗線等的染色。
文檔編號(hào)D06B5/12GK101725003SQ200910242148
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者張榮祥 申請(qǐng)人:北京雪蓮集團(tuán)有限公司