一种提高羊毛织物染色性能的连续式加工方法
阅读说明：本技术 一种提高羊毛织物染色性能的连续式加工方法 (Continuous processing method for improving dyeing performance of wool fabric ) 是由 王运利 韩宗保 徐卫林 黄宏博 韩晓玉 马冬冬 于 2021-07-28 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种提高羊毛织物染色性能的连续式加工方法。该方法采用处理液、水和臭氧室组成液封装置,羊毛织物首先在液封装置进口处的处理液中浸轧处理,浸轧处理后以无张力长环方式进入臭氧室进行臭氧处理,再经液封装置出口导出,实现连续加工。处理液中含有双氧水和乙醇,双氧水具有温和的氧化性,能够使羊毛纤维表面的鳞片溶胀翘起,使染料分子更容易进入羊毛纤维内部；乙醇具有强力渗透性,可与双氧水共同作用,增强处理效果；接着在臭氧的强氧化性作用下,进一步对羊毛纤维表面的鳞片层进行氧化刻蚀,最后经液封装置出口处的水洗涤后导出。本发明显著提高了羊毛织物的染色性能,同时降低了染色温度和染色能耗。(The invention provides a continuous processing method for improving the dyeing performance of wool fabrics. The method adopts a liquid seal device formed by treating fluid, water and an ozone chamber, wool fabrics are firstly padded in the treating fluid at the inlet of the liquid seal device, enter the ozone chamber in a tension-free long ring mode for ozone treatment after padding treatment, and then are led out through the outlet of the liquid seal device, so that continuous processing is realized. The treatment fluid contains hydrogen peroxide and ethanol, and the hydrogen peroxide has mild oxidability, so that scales on the surface of the wool fibers can be swelled and tilted, and dye molecules can enter the wool fibers more easily; the ethanol has strong permeability, can act together with hydrogen peroxide, and enhances the treatment effect; and then, under the strong oxidizing action of ozone, further oxidizing and etching the scale layer on the surface of the wool fiber, and finally, washing the wool fiber by water at the outlet of the liquid seal device and then exporting the wool fiber. The invention obviously improves the dyeing performance of the wool fabric and simultaneously reduces the dyeing temperature and the dyeing energy consumption.)
技术领域
本发明涉及纺织印染加工技术领域，尤其涉及一种提高羊毛织物染色性能的连续式加工方法。
背景技术
羊毛是一种高档的天然纺织纤维材料，常用于制造西服、时装和针织毛衫等纺织产品。然而，羊毛纤维表面覆盖着致密的鳞片层结构，在染色过程中阻挡了染料向纤维内部的渗透、扩散，影响羊毛的染色和印花性能；并且，鳞片层具有一定的疏水性使染液不容易通过鳞片层扩散进入羊毛织物内部，影响羊毛织物的染色效果。所以，如何对羊毛纤维改性，改变表面的鳞片层的致密结构使染料分子更容易进入羊毛纤维内部，是提高羊毛纤维染色性能的关键。
专利CN 105544243 B公开一种羊毛面料低温染色方法，通过采用离子液体预处理羊毛面料对羊毛纤维的鳞片进行部分剥除，破坏影响染料和化学试剂向纤维内部扩散的壁垒，提高羊毛纤维的亲水性，并且通过向染料溶液中添加可溶性氯化稀土，加速低温条件下染料分子向羊毛纤维内部孔隙渗入，羊毛与染料分子络合物之间的静电吸附还有助于增强染料与纤维之间的结合力。这种方法虽然可以有效提高羊毛织物的染色性能，但是成本较高，且无法规模化生产。
有鉴于此，有必要提供一种装置简单和加工成本低、加工效率高的方法来提高羊毛织物的染色性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种装置简单、加工成本低并且加工效率高的羊毛织物处理方法来提高羊毛织物的染色性能。
为实现上述目的，本发明提供一种提高羊毛织物染色性能的连续式加工方法，包括以下步骤：
S1.配置含有双氧水和乙醇的处理液，将羊毛织物在所述处理液中浸轧处理；
S2.将经步骤S1处理后的羊毛织物以无张力长环的形式导入臭氧室，经臭氧处理后，洗涤烘干；
S3.对经步骤S1、S2处理后的羊毛织物进行染色。
作为本发明的进一步改进，在步骤S1中，所述处理液中的双氧水为30％双氧水，所述30％双氧水的质量含量为5％wt～10％wt。
作为本发明的进一步改进，在步骤S1中，所述处理液中乙醇的质量含量为1％wt～3％wt。
作为本发明的进一步改进，在步骤S2中，所述臭氧室内臭氧浓度为8～12g/h，羊毛织物在臭氧室内的处理时间为10～30min。
作为本发明的进一步改进，所述臭氧室的进口和出口均为液封结构，且所述进口用含有双氧水和乙醇的处理液液封；所述出口用水液封。
作为本发明的进一步改进，在步骤S3中，所述对步骤S1、S2处理后的羊毛织物染色的染料用量为2％owf，浴比为1:50；染液的pH为3～4。
作为本发明的进一步改进，在步骤S3中，所述羊毛织物染色的温度为90℃，染色时间为45min。
作为本发明的进一步改进，所述臭氧室的进口处设置有第一液体槽、所述臭氧室的出口处设置有第二液体槽；所述处理液置于所述第一液体槽内、所述水置于所述第二液体槽内；所述第一液体槽上方、第二液体槽上方和臭氧室内均设置有传送辊组；所述传送辊组包括上下紧靠设置的两个导向辊，所述传送辊组能够夹持并传送羊毛织物分别经过所述第一液体槽、所述臭氧室和所述第二液体槽，实现羊毛织物的连续加工，提高羊毛织物的染色性能。
作为本发明的进一步改进，所述臭氧室内设有臭氧发生器；所述臭氧发生器与臭氧室的顶部垂直，且与所述臭氧室的底部之间留有空隙；所述臭氧发生器由上到下分布若干个导气孔；臭氧由所述导气孔导出对经过臭氧室的羊毛织物进行处理；所述臭氧室内的相邻两个传送辊组之间还设有限位辊；所述限位辊与所述传送辊组上下间隔，用于对经过所述臭氧室的羊毛织物限位。
作为本发明的进一步改进，所述第一液体槽与所述臭氧室之间设置有第一挡板；所述第二液体槽与所述臭氧室之间设有第二挡板；所述第一挡板深入所述第一液体槽内部，且与所述第一液体槽底部留有空隙；所述第二挡板(42)深入所述第二液体槽(30)内部，且与所述第二液体槽(30)底部留有空隙；所述第一液体槽(20)内设有第一导辊(12)；所述第二液体槽内设有第二导辊(14)；所述臭氧室(40)还设有压辊组(13)；所述压辊组(13)位于所述第一导辊(12)和臭氧室(40)内的第一组传送辊组(11)之间，用以控制由所述第一液体槽(20)导出的羊毛织物(10)的带液率。
本发明的有益效果是：
1.本发明提供的一种提高羊毛织物染色性能的连续式加工方法，采用双氧水和乙醇组成的处理液及水与臭氧室组成的一体化液封装置对羊毛织物进行染色前预处理，将羊毛织物在处理液中浸轧处理后，以无张力长环方式导入臭氧室进行臭氧氧化处理，然后再经出口的水液封结构导出，实现对羊毛织物的连续式处理，提高其染色性能。处理液中的双氧水使羊毛纤维表面的鳞片溶胀翘起，染料分子更容易进入羊毛纤维内部；乙醇具有强力的渗透性，与双氧水共同作用，增强处理效果；浸渍后通过压辊控制带液率，可以挤压出羊毛织物内部的空气使处理液中的有效成分进一步向羊毛纤维内部渗透；接着利用臭氧的强氧化作用，进一步对羊毛织物表面的鳞片进行氧化刻蚀；最后液封装置出口的水封可以起到洗涤作用。此外，羊毛织物以无张力长环方式导入臭氧室，可对羊毛织物的组织结构和状态、密度等起到很好的保持作用。
2.本发明提供的一种提高羊毛织物染色性能的连续式加工方法，是一种包含双氧水和乙醇处理液与臭氧气室和水组成的一体化液封装置，羊毛织物经进口的液封结构浸轧处理后，直接导入臭氧室，经臭氧处理后，从出口的液封结构浸渍洗涤后连续导出，从而实现大规模连续式加工，显著简化了整个羊毛织物预处理装置和工序，提高连续化加工效率。
3.本发明提供的一种提高羊毛织物染色性能的连续式加工方法，臭氧室的进口和出口都采用液封的结构，进口采用处理液液封，出口采用热水水封，这种液封密闭的结构可防止臭氧溢出造成环境污染、危害人体健康。
附图说明
图1为本发明一种提高羊毛织物染色性能的连续式加工方法的液封装置结构示意图。
附图标记
10-羊毛织物；11-传送辊组；12-第一导辊；13-压辊组；14-第二导辊；15-限位辊；20-第一液体槽；30-第二液体槽；40-臭氧室；41-第一挡板；42-第二挡板；43-臭氧发生器；431-导气孔。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
一种提高羊毛织物染色性能的连续式加工方法，包括以下步骤：
S1.配制包含双氧水和乙醇的处理液，将羊毛织物10在处理液中浸轧处理；优选的，处理液中的双氧水为30％双氧水，处理液中30％双氧水的质量含量为5wt％～10wt％，处理液中乙醇的质量含量为1wt％～3wt％。
将配置的含有30％双氧水和乙醇的处理液置于第一液体槽20内，第一挡板41深入第一液体槽20内且浸入处理液内。双氧水具有温和的氧化性，可以使羊毛纤维表面的鳞片溶胀翘起，这样染料分子就容易进入羊毛纤维内部；处理液中加入少量乙醇，乙醇与双氧水共同作用，可增强对羊毛纤维鳞片层的处理效果；羊毛织物10经第一液体槽20上方的传送辊组11传送至第一液体槽20内的处理液中浸轧处理，挤压出羊毛织物10内部的空气使处理液中的有效成分向羊毛纤维内部渗透。
S2.经步骤S1处理的羊毛织物10由第一导辊传送到压辊组13，压辊组13控制羊毛织物10的带液率在80％-100％，然后经传送辊组11传送入臭氧室40，臭氧室40内设置有臭氧发生器43，臭氧发生器43上下分布若干导气孔431，臭氧由臭氧发生器43上的导气孔431导出，对经过臭氧室40的羊毛织物10进行氧化处理。羊毛织物10在臭氧室40中是根据预设的处理时间以及在臭氧气室40的行程，匀速缓慢导出。优选地，臭氧室40中臭氧浓度设为8～12g/h，臭氧处理的时间设为10～30min。此外，传送辊组11连接有与其匹配的控制组件用以控制其传送速度，以使臭氧室40内相邻的两个传送辊组11之间的羊毛织物10自然下垂，以无张力长环方式导入臭氧室40，即羊毛织物10是松弛式无张力加工，可对羊毛织物10的组织结构和状态、密度等起到很好的保持作用；臭氧室40内相邻两个传送辊组11之间还设有限位辊15，限位辊15与传送辊组11上下间隔，用于对通过臭氧室40的羊毛织物10限位，对经过的羊毛织物10没有挤压力，使羊毛织物10以无张力的形式通过臭氧室40。
臭氧室40的进口和出口均采用液封结构，且进口的液封结构采用含有双氧水和乙醇的处理液为液封液体，出口的液封结构采用水为液封液体。羊毛织物10经进口的液封结构浸轧处理后，直接导入臭氧室40，经臭氧处理后，从出口的液封结构浸渍洗涤后连续导出，从而实现大规模连续式加工。如此设置，进口和出口的液封能起到对臭氧的密封作用，防止臭氧溢出，污染环境、危害人体健康，出口的水封还能对羊毛织物10起到水洗作用。
将经过处理液和臭氧处理后的羊毛织物10用去离子水水清洗三次，彻底洗去羊毛织物10表面的处理液；然后将洗净的羊毛织物10进行干燥处理，将处理好的羊毛织物进行染色。
配置染液：根据待染羊毛织物10的重量配置相应的染液，染料用量为2％owf，即每100千克羊毛织物所用染料的质量为2千克；浴比为1:50，即每染1千克的羊毛织物需染液50升；优选的，染液的pH值设为3～4。
染色：将羊毛织物放入配置好的染液中，优选地，染色温度设置为90℃，染色45min。
测试染色性能：使用Datacolor测色配色仪测试染色羊毛织物的K/S值。
如图1所示，本发明提供的一种提高羊毛织物染色性能的连续式加工方法，由包含双氧水和乙醇的处理液、臭氧室和水组成液封装置，包括第一液体槽20、第二液体槽30和臭氧室40；第一液体槽20和第二液体槽30分别位于臭氧室40进口和出口的位置从而与臭氧室40形成液封密闭的结构；第一液体槽20上方、第二液体槽30上方和臭氧室40内均包括有传送辊组11；传送辊组11包括上下紧靠设置的两个导向辊，传送辊组11能够夹持并传送羊毛织物10分别经过第一液体槽20、臭氧室40和第二液体槽30，实现羊毛织物10的连续加工，提高羊毛织物10的染色性能。
臭氧室40内设有臭氧发生器43；臭氧发生器43与臭氧室40的顶部垂直，且与臭氧室40的底部之间留有空隙，使羊毛织物10可以在臭氧室40内顺利传导，保持羊毛织物10的连续加工；臭氧发生器43由上到下分布有若干个导气孔431；臭氧由导气孔431导出，对经过的羊毛织物10氧化处理。
第一液体槽20与臭氧室40之间设置有第一挡板41；第二液体槽30与臭氧室40之间设有第二挡板42；第一挡板41深入第一液体槽20内部，且与第一液体槽20底部留有空隙，使得羊毛织物10可顺利通过第一液体槽20进入臭氧室40进行连续式处理；第二挡板42深入第二液体槽30内部，且与第二液体槽30底部留有空隙，使羊毛织物10可以顺利导出臭氧室40实现连续式加工；第一液体槽20内还设有第一导辊12，第二液体槽内设有第二导辊14；第一导辊12、第二导辊14与传送辊组11配合实现羊毛织物10的连续式处理，第一导辊12和臭氧室40内的第一组传送辊组11之间设有压辊组13，用于控制由第一液体槽20导入臭氧室40的羊毛织物10的带液率。
实施例1-3及对比例1-3
一种提高羊毛织物染色性能的连续式加工方法，包括以下步骤：
S1.配置包含质量含量为5％wt～10％wt的30％双氧水和质量含量1％wt～3％wt的乙醇的处理液，将羊毛织物在处理液中浸轧处理；
S2.将经步骤S1处理后的羊毛织物以无张力长环的形式导入臭氧浓度为8～12g/h的臭氧室，羊毛织物在臭氧室处理10～30min后，洗涤烘干；
其中，臭氧室的进口和出口均采用液封的结构，进口采用包含双氧水和乙醇的处理液液封，出口采用热水液封。
S3.对经过步骤S1、S2处理后的羊毛织物进行染色。
配置染液：根据待染羊毛织物的重量配置相应的染液，染料用量为2％owf，即每100千克羊毛织物所用染料的质量为2千克；浴比为1:50，即每染1千克的羊毛织物10需染液50升；优选地，染液的pH值设为4。
染色：将羊毛织物放入配置好的染液中，优选地，染色温度设置为90℃，染色45min。
使用Datacolor测色配色仪测试染色羊毛织物的K/S值。
表1实施例1-3及对比例1-3的工艺参数及性能测试结果。
试样
30％双氧水浓度/％wt
乙醇浓度/％wt
臭氧浓度/g/h
处理时间/min
染色K/S值
实施例1
5
1
8
10
14.8
实施例2
7.5
2
10
20
17.7
实施例3
10
3
12
30
19.5
对比例1
7.5
2
—
—
11.3
对比例2
7.5
—
10
20
16.5
对比例3
—
—
—
—
9.6
如表1所示，未经过任何处理的羊毛织物的染色K/S值为9.6；通过本发明处理液和臭氧连续处理后，染色K/S值最高可达19.5；而未进行臭氧处理的羊毛织物，染色的K/S值为11.3；处理液中未添加乙醇时，羊毛织物染色的K/S值为16.5。可见，本发明通过用包含双氧水和乙醇的处理液，并配合臭氧对羊毛织物处理，显著提高了羊毛织物的染色性能。
综上所述，本发明提供的一种提高羊毛织物染色性能的连续式加工方法。通过采用含有双氧水和乙醇的处理液、臭氧室和水组成液封密闭装置。首先将羊毛织物经过处理液进行浸轧处理，处理液中的双氧水具有温和的氧化作用，可以使羊毛纤维表面的鳞片溶胀翘起，使染料分子更容易进入羊毛织物内部；乙醇具有很强的渗透性，乙醇与双氧水共同作用提高处理效果；处理液处理后的羊毛织物进入臭氧室，经臭氧进一步刻蚀羊毛纤维表面的鳞片，臭氧处理后的羊毛织物由液封装置的出口导出，从而实现羊毛织物的连续式加工，提高羊毛织物的染色性能，同时降低了染色温度和染色能耗。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
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