小浴比竭染冷堆工藝的製作方法

2023-05-19 21:29:41 3

專利名稱：小浴比竭染冷堆工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用纖維素纖維及其混紡為原料的紡織品包括紗線和散纖維用活性染料染色的小浴比竭染冷堆工藝。
背景技術：
用纖維素纖維及其混紡為原料組成的紡織布，對纖維素纖維染色主要是使用活性染料，目前使用的染色工藝有兩類竭染工藝和軋染工藝，這兩種工藝的優缺點是一、竭染工藝用的染色機大多數為溢流噴射染色機，這類染色機用浴比1 7-10進行染色，浴比是指布的重量比染色用水的重量，Ikg布用IOkg水進行染色即1 10，也有廠家用氣霧噴射機染色，這類染色機染棉時用浴比1 3 1 5。其共同點是布進入機器後首尾相接成一個大圈，以繩狀通過噴頭在機內循環運轉，然後投入染料，再分批投入無機鹽即硫酸鈉或氯化鈉促染，再分批加入純鹼或使用純鹼_氫氧化鈉、混和鹼進行固色，染色工序完畢後進行水洗，皂煮去除水解染料，再洗淨即可出機，在竭染過程中，中溫型染料染色溫度用55-60°C，高溫型染料染色溫度用80-90°C進行固色，雖然這種竭染工藝中染色，水洗，皂煮都是同機進行，並可以用電腦編程從而控制它的溫度、時間和車速，因此簡化了操作，可使染色簡單易行，但依然存在很多缺點1、布呈繩狀通過噴口，而染料、無機鹽、鹼劑是溶解後注入噴射液中噴加到染色布上的，由於布是繩狀，從外面噴染液總有外層多而內層少的差異，當然通過多次噴射，使染料移染最終達到平衡，但有時還會出現條狀深淺不勻；2、全過程都同機進行，使我們不能選擇最佳固著條件，如延長固色時間則染色機生產效率就降低了 ；3、因為只能快速染色和固色，所以是在規定溫度下進行，而溫度高則不利於染料吸附，溫度會增加染分子的動能，即使已經吸附到纖維上的染料溫度高時也能使它掙脫氫鍵和範德華氏力的束縛而返回到染液中，染料在吸附一返回染液即解吸的動態平衡中，提高溫度會使染料趨向返回染液，當加鹼固色時，在染液中的染料與水反應成報廢的「水解染料」的機會遠大於吸附在纖維上的染料，所以竭染工藝的染料固著利用率不高。二、軋染工藝軋染工藝中所使用的設備是均勻軋車，A字架打卷裝置，汽蒸箱，水洗機，其工藝過程是將待染的坯布去除雜質，根據需要進行漂白，再把布烘乾，因為在染色時只經過一個小染液槽，就經均勻軋車軋去多餘的染液，如果布是溼的就無法吸收足夠的染料液，把烘乾的布打卷，在均勻軋車的小料槽浸漬吸收混合液，混合液是由水、染料、鹼劑等組成，再通過均勻軋車軋去多餘的混合液，布的含液率在80%左右即Ikg布吸取0. 8kg混合染液，布軋吸混合染液後染料的固著工藝有如下幾種a、冷堆固色工藝；b、汽蒸固色工藝；C、溼蒸固色工藝；d、兩浴軋烘軋蒸工藝。
其中冷堆固色工藝對染料的固著率最高，可以減汙染；染料利用率高無機鹽和鹼 劑用量少，使得經濟效果好，從而使得綜合生產成本降低，但其缺點有1、冷軋堆置工藝的 浴比很小僅1 0.8，即布重與帶混合染液之比乘以100，軋餘率為80%，這樣使得打小樣比 較困難，雖用小軋車可以調節到與車間生產相似的軋餘率，但堆置時間比較長，現在打小樣 是用軋車軋吸混合染液，再用微波爐加溫固色。這樣，打小樣和實際生產的條件相差較大， 所以對打小樣的技術人員要求很高，否則會影響生產時的一次成功。2、冷軋堆工藝在染淺 色和中色時能大幅度節省染料和鹽鹼，但染深色時就不同了，其一是染料的溶解度，冷軋堆工藝每kg布僅用0. 8kg水，而這0. 8kg中僅有五分之一被用來溶解鹼劑，用來溶解染料 的僅有0. 64kg，活性染料的溶解度大多數為IOOg/升，這0. 64kg水即0. 64升，也就只能溶 解64克染料，用飽和程度的染料液染色是不怎麼放心的。其二 布吸收的是染料和鹼劑的 混合液，如果染料濃度很高時纖維是負電荷的，其染料也是，相互間的同性電荷排斥使染料 不易吸附於纖維與其鍵合，在大浴比竭染工藝中我們使用大劑量的無機鹽即硫酸鈉和氯化 鈉，利用其活潑的帶正電荷的鈉離子來降低纖維上的負電荷，但在高濃度染料液中就不能 使用此方法。以上兩點就是冷軋堆工藝染深濃色，例如黑色、深咖啡、紫醬等色種時染料固 著率提不高的原因。本發明人於2004年12月22日申請了一篇專利號為ZL200410065918. 0，發明名 稱為圓筒針織布浸軋竭染冷堆工藝的專利，雖然其也為竭染冷堆工藝，但在其用於針織布 時，由於針織布現在用氨綸來增加彈力，而用氨綸加彈的布在染之前必須經過預定型，即將 圓筒布剪開形成單幅再到拉幅定型機上經190°C，45秒高溫定型，定型後再縫成圓筒，而在 染色時為了保持軋槽液位，採用邵氏55度的軟輥輕軋，但布在經多次輕軋後針圈會倒伏變 形，導致手感較差，若生產廠家有擴幅汽蒸預縮定型機，布在經過預縮定型後就可消除針圈 倒伏、手感較差的缺點。若廠家沒有預縮定型機，則生產的布手感粗硬將不能令顧客滿意， 另外梭織布不怕多次浸軋，「軋」不適用於針織布而適用於梭織布，因此原專利僅限於圓筒 針織布，不能滿足需要。現在由於加了氨綸增加了把圓筒剖開進行高溫定型後不再縫成「圓 筒」即以平幅的形式進行染色。

發明內容
本發明的目的是為了克服以上的不足，提供一種在染布前處理要求不太嚴格，染 色牢度高，能提高效益和環保節能的小浴比竭染冷堆工藝。本發明是通過以下技術方案來實現一種小浴比竭染冷堆工藝，包括下列步驟a、將經過精煉滲透或漂白前處理的布匹理平、縫頭，以打卷的方式將布匹卷繞到A 字架上或摺疊堆置於運布箱內(打卷是用卷染機、摺疊堆置是用氣霧機或其他小浴比染色機)；或頭尾縫接後置於運布車內；b、在染機內按一定的浴比即按布重計量加入清水，並在化料缸內放三分之一缸清 水，使化料缸內的溶液與染機內的溶液通過泵形成循環，布進入染機後開始運轉，並緩緩地 從化料缸加入已調配好的染料溶液，待上染平衡後，將促染劑硫酸鈉從化料缸分批緩緩灑 入循環液中，直至大部分的染料都吸附在布上，染色溫度為30-40°C ；C、上述吸附過程完成後，分批從化料缸滴加已稀釋好的氫氧化鈉或氫氧化鈉與矽酸鈉的混合鹼，鹼加完後，布繼續在染機內運轉固色兩小時，進行竭染工藝，竭染工藝中溫 度不超過夏季自然氣溫，所以是「冷染」，在這個溫度下活性染料平穩地和纖維鍵合，很少發 生水解，更不會使已經與纖維鍵合的染料斷鍵脫落，在用比較活潑的活性染料染淺中色時， 固色完成後，就不需要冷堆了，而在染深濃色或染料的活性基不夠活潑時，在這個溫度鍵合 反應就沒有完成，需要冷堆使鍵合反應繼續進行直至鍵合反應完成d、在冷堆時，是將未完成鍵合的染色布出染機；用卷染機染時採用布卷狀態包復 塑料膜到恆溫室堆置固色，布卷在堆置時以每分鐘3-5轉緩慢轉動；用氣霧機染時則將未 完成鍵合的染色布以摺疊的方式堆置於可封閉不鏽鋼車廂內，並將染機中的染色殘液打入 車箱，使布浸在液下，然後蓋上塑料膜，移至恆溫室靜置固色；上述恆溫為30-40°C ；e、選用中等活潑的活性染料，染深色時可將未完成鍵合的染色布在竭染後出機， 布打卷放置在恆溫室堆置固色，或出機後在可封閉不鏽鋼車廂內堆置4-6小時即完成固 色，當由於色種原因而選用不活潑的染料時，可將堆置時間延長直至鍵合反應完全；f、固色完成後將布放入高效水洗機水洗然後再依次中和再水洗、皂煮、水洗乾淨、 柔軟處理、脫水最後進行烘燥定型步驟。本發明與現有技術相比具有以下優點1、採用小浴比1 3-1 5進行竭染，在染色過程中可以加硫酸鈉等促染，有充裕 的時間條件讓染料在布上達到均勻分布。2、傳統的冷軋堆工藝必須將染布上的水烘乾，而要將水烘乾則需要消耗蒸汽，還 要有烘乾機，成本較高。而小浴比竭染冷堆工藝中待染布是不需要烘乾的，省去了烘乾費用 和時間，且節約了成本；3、傳統冷軋堆染色用染液很少，所以染深色有困難，而軋到布上時是染料、氫氧化 鈉、矽酸鈉的混合液，只能一次吸上去，所以對待染布的毛效及均勻度要求較高。而小浴比 竭染冷堆工藝用水多，而且特別適合染深濃色，因染色時染料和無機鹽、4 10克/升的燒 鹼是分批投入的，所以對待染布前的處理要求不十分嚴格；4、小浴比竭染冷堆工藝的堆置固色與現有的冷軋堆染工藝一樣是低溫平和地固 色，在這種條件下只有染料與纖維成鍵固著，而不會使已與纖維鍵合固著的染料斷鍵而從 纖維上剝落下來，這樣就使得冷堆固色能大幅度節省染料。5、小浴比竭染冷堆工藝打小樣比較接近大生產，可用甘油小樣機或紅外線打樣機 做，堆置就放在小燒杯裡，將布浸入液下即可，然後在放恆溫水浴鍋中靜止固色，打小樣工 藝操作簡單。
具體實施例方式為了加深對本發明的理解，下面將結合實施例對本發明作進一步詳述，該實施例 僅用於解釋本發明，並不構成對本發明保護範圍的限定。本發明小浴比竭染冷堆工藝的一種具體實施方式
，包括下列步驟a、將經過精煉滲透或漂白前處理的布匹理平、縫頭，以打卷的方式將布匹卷繞到A字架上或摺疊堆置於運布箱內(打卷是用卷染機、摺疊堆置是用氣霧機或其他小浴比染色 機)；或頭尾縫接後置於運布車內； b、在染機內按一定的浴比即按布重計量加入清水，並在化料缸內放三分之一缸清水，使化料缸內的溶液與染機內的溶液通過泵形成循環，布進入染機後開始運轉，並緩緩地從化料缸加入已調配好的染料溶液，待上染平衡後，將促染劑硫酸鈉從化料缸分批緩緩灑 入循環液中，直至大部分的染料都吸附在布上，染色溫度為30-40°C ；步驟b的具體步驟為將已經處理好的含水的、不需要烘乾的布卷稱一下重量，計 算出布帶水的重量，將布上帶的水計算在浴比內，以浴比為1 3-1 5進行竭染，將特製 的交卷染色機上的化料缸保持半缸清水，機內的小染槽放清水到滿，然後將待染的溼布卷 移到交卷染色機一個捲軸上，並將布卷的另一頭繫緊於交卷染色機的另一個空的捲軸上， 啟動卷染機，使布在運動狀態下帶水，如小染槽內的水被吸乾，則加入計量的清水，要始終 能保持小染槽滿而不溢出，啟動循環泵，緩緩投入已經調配好的染料液，且保證染料在交卷 2 3道的過程中加完，接著加硫酸鈉，打開循環泵抽取小染槽中的染液至投料缸，同時化 料缸打開放料閥將料液放入小染槽，這樣就形成了一個循環系統。化料缸內應保持有1/3 缸的染液，將硫酸鈉固體用勺慢慢撒入循環的動態染液中，直至撒完硫酸鈉，待染料大部分 都吸附在布上，吸附過程完成；C、吸附過程完成後，分批從化料缸滴加已稀釋好的氫氧化鈉，使用的鹼為氫氧化 鈉，所以在使用之前應用10倍於36° Be燒鹼的清水加以稀釋，稀釋用水可以從浴比量中 提留，然後加鹼固色開始，用一個小桶置於化料缸上方，慢慢滴加氫氧化鈉(用量為4-10克 /升)即燒鹼的溶液，一開始的時候要很慢，以後逐漸加快，因為PH值的遞增是按對數曲 線遞增的，鹼加完後，布繼續在染機內運轉固色兩小時，進行竭染工藝，竭染工藝中溫度不 超過夏季自然氣溫，所以是「冷染」，在這個溫度下活性染料平穩地和纖維鍵合，很少發生水 解，更不會使已經與纖維鍵合的染料斷鍵脫落，在用比較活潑的活性染料染淺中色時，固色 完成後，就不需要冷堆了。而在染深濃色或染料的活性基不夠活潑時，鍵合反應就沒有完 成，需要出機冷堆使鍵合反應繼續進行；上述氫氧化鈉也可用氫氧化鈉與矽酸鈉的混合鹼 替代，氫氧化鈉與矽酸鈉的重量比為1 1，用量為4-10克/升。d、冷堆，是將未完成鍵合的染色布出染機，如用卷染機染的布採用布卷狀態包復 塑料膜到恆溫室堆置固色，布卷在堆置時以每分鐘3-5轉緩慢轉動，如用氣霧機染的布將 未完成鍵合的染色布以摺疊的方式堆置於可封閉不鏽鋼車廂內，並將染機中的染色殘液打 入車箱，使布浸在液下，然後蓋上塑料膜，移至恆溫室靜置固色，恆溫為30-40°C ；e、選用中等活潑的活性染料染深色時，將未完成鍵合的染色布在冷染後放置在恆 溫室堆置固色4-6小時即完成固色，當由於色種原因而選用不活潑的染料時，可將堆置時 間延長f、固色完成後將布放入高效水洗機水洗然後再中和再水洗、皂煮、水洗乾淨、柔軟 處理、脫水最後進行烘燥定型。在採用小浴比竭染冷堆工藝時，待染布是不需要烘乾的，省去了烘乾費用和時間， 節約了成本，且對待染布前的處理要求不十分嚴格，提高了經濟效益，減少了汙染。用本發明工藝和常規的竭染工藝，可做過如下試驗檢驗效果色種黑色染色坯布已經氧漂前處理的21s針織雙面布(1)常規竭染工藝用料用量活性黑KN-G2RC 8%元明粉100%
純鹼20%浴比1 8在甘油加熱至60°C打樣機中染色，按常規工藝進行(2)本發明工藝用料用量活性黑KN-G2RC 4%元明粉30%36° Be 燒鹼 8%浴比1 5在甘油打樣機中染色35°C 4小時染色後30°C堆置4小時染畢、水洗、 免煮兩次、中和、再水洗乾淨、烘乾進行對比，兩種方法染的布得色深度應很接近，這就證明 了小浴比竭染工藝可以常規工藝省一半成本。利用本發明工藝和常規的竭染工藝、現有冷軋堆工藝優缺點比較如下
對比項目常規竭染工藝現有冷軋堆工藝本發明^
勻染性麗麗麗
活性染料的固率低MM
無機鹽(硫酸鈣高isis
和鹼劑用 量)
染淺、中、深色 ±m因配軋槽底液，所以不適±m
適應性合很小批染色。受染料溶
解度限制不宜染深濃色
電和蒸汽用量 IW^
因為軋染要把布先烘乾是溼布染
色、不烘
單機臺時產量 is μis 染色用水 I 汙染排放 嚴重，難處理
染色成本 μ 11
設備投資 Φ iis
權利要求
一種小浴比竭染冷堆工藝，其特徵是包括下列步驟a、將經過精煉滲透或漂白染前處理的布匹理平、縫頭，以打卷的方式將布匹卷繞到A字架上或摺疊堆置於運布箱內；或頭尾縫接後置於運布車內；b、在機內按一定的浴比即按布重計量加入清水，並在化料缸內放三分之一缸清水，使化料缸內的溶液與小染槽內的溶液通過泵形成循環，布進入染機後開始運轉，並從化料缸加入已調配好的染料溶液，待上染平衡後，將促染劑元明粉從化料缸分批灑入循環液中，直至大部分的染料都吸附在布上，染色溫度為30～40℃；c、上述吸附過程完成後，分批從化料缸滴加已稀釋好的氫氧化鈉或氫氧化鈉與矽酸鈉的混合鹼，鹼加完後，布繼續在染機內運轉固色兩小時，進行竭染工藝，竭染工藝中溫度不超過自然夏季氣溫，是「冷染」；d、固色完成後將布放入高效水洗機水洗，然後依次進行中和再水洗、皂煮、水洗乾淨、柔軟處理、脫水、烘燥定型步驟。
2.根據權利要求1所述的小浴比竭染冷堆工藝，其特徵是步驟c中，在染深濃色或染 料的活性基不夠活潑時，在冷染過程中鍵合反應就沒有完成，冷染後需要冷堆使鍵合反應 繼續進行；在冷堆時，將末完成鍵合的染色布出染機，採用布卷狀態包復塑料膜到恆溫室堆 置固色，布卷在堆置時以每分鐘3-5轉緩慢轉動，或將未完成鍵合的染色布以摺疊的方式 堆置於可封閉的不鏽鋼車廂內，並將染機中的染色殘液打入車箱，使布浸在液下，然後蓋上 塑料膜，移至恆溫室靜置固色，恆溫室室溫為30-40 0C。
3.根據權利要求1所述小浴比竭染冷堆工藝，其特徵是所述步驟c中，在30-40°C中 進行冷固色，即使染料與纖維鍵合，是從竭染轉化到冷堆。
4.根據權利要求1所述小浴比竭染冷堆工藝，其特徵是所述步驟b中，浴比為1 3 至 1 5。
5.根據權利要求1所述小浴比竭染冷堆工藝，其特徵是所述步驟d中，氫氧化鈉或氫 氧化鈉與矽酸鈉的混合鹼用量為4-10克/升。
全文摘要
本發明公開了一種小浴比竭染冷堆工藝，採用小浴比、多次浸漬、分批投料達到均勻上染的效果，低溫緩和加鹼固色再以冷堆的方式彌補機內固色不足，充分使活性染料與纖維鍵合，大幅度減少染料水解反應。本發明具有減少汙染、節約能源、提高效益的優點。
文檔編號D06P1/96GK101798734SQ201010106409
公開日2010年8月11日 申請日期2010年1月20日 優先權日2010年1月20日
發明者吳康, 吳道平 申請人:吳道平