CN1276139C - 离心式纱线染色方法和设备 - Google Patents
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Abstract
离心式纱线染色方法和设备，是将纱线(1)经过给液装置(2)浸渍后，通过刮液装置(3)刮去纱线上多余的染液，再高速卷绕成筒纱(4)。高速卷绕所形成的离心力使筒纱带液量进一步降低并均衡，带液量较低且均衡的筒纱进行冷堆或热处理。本方法还能进行纱线的前处理、丝光、水洗和涂料染色等。本方法和设备可以显著降低染色成本，减少污水排放，提高染色质量。
Description
技术领域：
本发明属于纱线处理领域，特别是纱线染色方法。
背景技术：
现有技术中纱线染色用的各种方法和设备都是已知的，主要有两种染色方法，一种是绞纱染色方法，从筒管上的纺纱辊释放出来的和再绕在锥形管筒上的纱线在摇纱机上退绕，为的是获得绞状纱线。每一绞在不同点上手工连结，每一绞的两端结扎在一起。所得到的绞纱放在染色经轴上，连结到滑架并传输到染色装置。染色后，洗涤绞纱，在脱水器中脱除多余的水，然后通过以下方式干燥绞纱：或者在热空气贯通循环式烘箱中干燥，或者让他们连续通过干燥隧道。在这一干燥过程后，将绞纱再次放在卷绕装置上，再绕在可用于针织或机织的锥形管上。
另一种是筒子纱染色方法，从筒管上的纺纱辊释放出来的纱线绕到锥形或圆柱形筒管上，筒管的边缘加压弄圆，为的是能够使染液随后较好的循环至筒管的内部。然后将筒管堆积在染色设备的材料支架的多孔柱上，将材料支架放入高压釜中，染液通过泵加压注射到高压釜内。在预定的时间之后，排除染液，将洗涤水注入高压釜中，从高压釜中取出支架，将筒管放入脱水器中除去多余的水。最后将脱水后的筒管在干燥室内分批干燥或在高频烘箱中连续干燥。干燥后，纱线重新卷绕。又或者是水洗后多余的水借助高速干燥器去除，其中包括材料支架和筒管的装置经真空泵抽空，然后在高压釜中借助于空气或蒸汽增压。在这种情况下，不需要附加的干燥处理。
以上两种染色方法均存在诸多不足之处：无法进行室温染色和无法生产出特殊的纱线，如丝光纱线。必须进行许多的处理操作，需要许多操作员，导致较长的工艺时间和较高的生产成本。而且，当染纤维素纤维，植物纤维如棉，亚麻等，或化学纤维如醋酸纤维和粘胶纤维时需要大量的水，约为200-300升/公斤染色的纱线。不仅增加消耗水的成本，而且在排放前需处理富含燃料和残留化学助剂的水，特别是纤维素纤维所使用的染料，制备染液时需要添加大量的盐，约为80-100克/升染液，而有效利用率只有60％-70％，剩余的30％-40％的混合物被排放并代表了主要的污染源，需要对废水进行彻底的处理。
此外，当以筒子纱形式和在较小程度上以绞纱形式染色时，纱线的多个退绕和再绕操作对纱线产品的质量有不利影响，一方面，损失重量；另一方面，损失纱线的韧度和伸长。特别是，实验室小样与染色大样之间存在较大色差，需要操作人员懂得高超技术，丰富经验和多次调整才能满足要求。其主要原因是，小样机不是染色机的组成部分，而是分开的两部机器，因而不可避免的造成工艺条件的差异。
发明内容：
本发明的目的是减少上述各种缺点，提供一种离心式纱线染色方法，工艺简单，节省原料、能源，染色效果佳，环保且成本低。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：离心式纱线染色方法，包括以下步骤：
a)从筒纱退绕出来的纱线经过给液装置浸渍后，通过刮液装置刮去纱线上多余的染液或其它溶液，实现纱线带液量的初次分配；
b)从刮液装置通过的纱线被高速卷绕成筒纱，高速卷绕所形成的离心力使筒纱带液量进一步降低并均衡，实现纱线带液量的二次分配；
c)带液量较低且均衡的筒纱进行冷堆或热处理，用以固定染料，或进行其它处理。
所述在染液中使用的是活性染料，适合于染纤维素材料，染液中染料的量可以为满足需要的颜色浓度在大范围内变化，但上限不应超过100克/升，优选5克/升-70克/升。
所述染液含有一种或几种染料。
所述染液中含有用于固定活性染料的碱性试剂，优选氢氧化钠和硅酸钠的水溶性混合物。
所述染液中除了染料和碱性试剂以外，还可以含有其它普通的添加剂，例如润湿剂，增溶剂，渗透促进剂，电解质，例如氯化钠或硫酸钠，和配合剂如尿素或甘油。
所述纱线浸渍温度在10-95℃范围内都是可行的，当进行这一处理时，在浸渍过程中待浸渍纱线的温度，以及染液的温度对应于上述温度中的一种。较好的是浸渍在室温下进行，例如在15-40℃下，这使得在浸渍步骤前和尤其在浸渍步骤中完全不需要使用加热装置。
本发明所述的方法和设备，包括染色，漂白，丝光，水洗等纱线的退绕和卷绕的处理速率范围是100米/分-1200米/分之间，优选是在500米/分-1000米/分之间。在实际操作中，卷绕后的筒纱加速空转例如5分钟是可行的，它更有助于染液在纱线上均匀分配。
所述在染料和碱性试剂吸附之后，通过热方法或通过低温方法将染料固定在基于纤维素纤维的纱线上。
所述通过加热进行固色，是使用蒸汽或保持在较高的温度下或绝热方法。在高温下相应的固色处理是通过在含有浸渍过的筒纱的贮存装置中，贮存温度为在40-100℃的温度范围内，优选在60-70℃的温度下贮存，将染料固定在纤维素纤维纱线上。这一处理的时间取决于所使用的染料并可在大范围内变化。这一处理的时间是最多三个小时，优选1-2小时。
所述冷堆固色是在浸渍卷绕成筒纱之后，优选使用纱线在转动装置中室温贮存的方法，在贮存过程中，吸附在纱线上的染料会扩散到纱线的纤维中上染和固定。相对于着色物质而言，固色度在大约在80-95％之间。室温贮存的时间主要取决于所使用的染料种类，可在6-24小时之间，优选12-14小时，在室温范围内保持恒温最理想。
本发明染色方法可通过一套设备来实施，该设备主包括：连续高速退绕纱线，包括一个或多个支架的装置，用一种或多种染液或其它溶液浸渍退绕纱线的给液装置，浸渍后的纱线通道上的刮液装置，将处理过的纱线再绕，包括一个或多个主动或被动旋转的筒纱卷绕装置，和染液或其它溶液补给装置。
本发明所述的染色方法和设备同样能够进行纱线的水洗、漂白、丝光和涂料染色以及符合本发明原理的其它种类的纱线处理。
纱线的水洗是指纱线离开贮存装置之后需进行水洗处理，方法是将筒纱放入给液装置中，高位加入含有洗涤剂的热水，浸没筒纱，利用热水浸泡和纱线退绕所产生的纱线与热水的摩擦力，并依据上述染色方法在退绕过程中洗涤和脱水。洗涤和脱水可进行一次或数次。洗涤温度例如在60-80℃之间，可用含有一种或几种洗涤剂的溶液处理纱线。
纱线的漂白在本方法和设备的基础上，完全可以利用现有公知的冷轧堆坯布漂白配方和堆置时间要求。
纱线的丝光在本方法和设备的基础上，可以相应降低烧碱含量，进行冷丝光和热丝光。推荐烧碱浓度是18-20％。
涂料染色的热处理推荐使用微波法，使干燥和热处理一步完成。
本发明方法与已知技术相比，其突出特征是同时实现了纱线的络筒，染液分配，脱水三大功能，大大简化了工艺过程，减少了设备种类，总体成本降低。特别是，纱线染色浴比由现有技术的1∶10左右降至1∶1左右，是一种清洁染色工艺。本发明巧妙的利用了筒纱卷绕所产生的离心力，它的作用首先在于脱除多余的染液或其它溶液，在脱除过程中多余的染液或其它溶液在离心力的作用下由内层纱线向外层纱线运动，直至达到染液或其它溶液的离心力和纱线的吸附力平衡为止，因而浸渍卷绕过程也是染液或其它溶液在纱线上的均衡分配过程。本发明能够用活性染料高速地(即大约500m/min或更高)连续染一根或多根纤维素纤维纺织纱线，同时大大节约染料，即显著地减少绕了排放到洗涤水中，以及显著节约能量和减少水的消耗。能够提高染色准确率，因为本发明独特之处其中在于可以在大生产的机器上打小样，从根本上保证了工艺条件的一致性。本发明的设备与现有的染色设备相比，显著减少了设备的空间需要。本发明同样适用于纱线的漂白，丝光，染色，水洗，涂料染色以及符合本发明原理的其它种类的纱线处理。即显著地节约设备投资，显著地简化设备操作和维修，显著地简化工艺流程，显著地适应多品种小批量的生产方式。
具体实施方式：
纤维素纤维纱线的包括未漂白棉纱，漂白棉纱和丝光棉纱，由本发明的方法进行染色，无需预先洗涤，通过一设备来实施(见附图)，该设备主包括：连续高速退绕纱线，包括一个或多个支架的装置(1)，用一种或多种染液或其它溶液浸渍退绕纱线的给液装置(2)，浸渍后的纱线2通道上的刮液装置(3)，将处理过的纱线2再绕，包括一个或多个主动或被动旋转的筒纱卷绕装置(4)，和染液或其它溶液补给装置(5)。包括以下步骤：
a)从筒纱退绕出来的纱线经过给液装置在15-40℃下浸渍后，通过刮液装置刮去纱线上多余的染液或其它溶液，实现纱线带液量的初次分配；浸渍装置包括一种或多种染液，其中在纱线通过的过程中浸渍纱线。在离开该装置之后，纱线进入刮液装置，刮液装置挡住多余的染液，实现染液在纱线上的初次分配并使纱线带液量较高。在染液以混合物形式施用时，染液的主要组分，即活性染料和碱性试剂存在于水溶液中时，将两溶液装在单独的储存罐中，在施用前的中间的缓冲储存罐中混合它们。
b)从刮液装置通过的纱线被高速卷绕成筒纱，卷绕后的筒纱加速空转5分钟，高速卷绕所形成的离心力使筒纱带液量进一步降低并均衡，实现纱线带液量的二次分配；这一过程是关键过程，它保证了染液在纱线上均匀分配。设备用于卷绕的锭子的多少取决于预定的要求或预定的生产速率。
c)带液量较低且均衡的筒纱进行冷堆或热处理，用以固定染料，或进行其它处理。
纱线离开贮存装置之后需进行水洗处理，方法是将筒纱放入给液装置中，高位加入含有洗涤剂的热水，浸没筒纱，利用热水浸泡和纱线退绕所产生的纱线与热水的摩擦力，并依据上述染色方法在退绕过程中洗涤和脱水。洗涤和脱水可进行一次或数次。洗涤温度例如在60-80℃之间，可用含有一种或几种洗涤剂的溶液处理纱线。
筒纱干燥可采用现有技术进行，如：微波干燥，红外干燥或热风干燥等。
按上述染色方法所述适用于处理基于纤维素的混纺纱，例如棉/聚酰胺或尤其棉/聚酯混纺纱。
按上述染色方法所述适用于处理合适的纱线还包括粘胶材料和与棉的相应的混纺纤维，，例如Tencel或Lyocell，棉/Lycra(聚氨酯弹性体)。
Claims (9)
1、离心式纱线染色方法，其特征是：按以下步骤进行染色：
a)从筒纱中退绕出来的纱线经过给液装置浸渍后，通过刮液装置刮去纱线上多余的染液或其它溶液，实现纱线带液量的初次分配；
b)从刮液装置通过的纱线被高速卷绕成筒纱，高速卷绕所形成的离心力使筒纱带液量进一步降低并均衡，实现纱线带液量的二次分配；
c)带液量较低且均衡的筒纱进行冷堆或热处理，用以固定染料，或进行其它反应，或烘干。
2、根据权利要求1所述的离心式纱线染色方法，其特征是：其中纱线浸渍用染液中染料的量为低于100克/升。
3、根据权利要求1所述的离心式纱线染色方法，其特征是：其中纱线浸渍用染液为5克/升-70克/升的活性染料和碱剂的水溶液。
4、根据权利要求1所述的离心式纱线染色方法，其特征是：其中纱线浸渍是在10-95℃的温度下进行。
5、根据权利要求1所述的离心式纱线染色方法，其特征是：其中纱线浸渍是在20-40℃的温度下进行。
6、根据权利要求1所述的离心式纱线染色方法，其特征是：其中纱线的退绕、卷绕的处理速度是100米/分-1200米/分。
7、根据权利要求1所述的离心式纱线染色方法，其特征是：其中纱线的退绕、卷绕的处理速度是500米/分-1000米/分。
8、根据权利要求1所述的离心式纱线染色方法，其特征是：其中带液量较低且均衡的筒纱，于室温下贮存6-24小时，进行冷堆固色。
9、根据权利要求1所述的离心式纱线染色方法，其特征是：其中带液量较低且均衡的筒纱，于室温下贮存12-14小时，进行冷堆固色。
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| CN1894970B (zh) * | 2003-11-04 | 2011-05-18 | 韩国电子通信研究院 | 接收数据广播服务以支持与移动网络连接的装置和方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1523158A (zh) | 2004-08-25 |
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