一种适用于尼龙弹性面料的连续式轧染方法和设备

文档序号：1901234 发布日期：2021-11-30 浏览：33次 >En<

阅读说明：本技术 一种适用于尼龙弹性面料的连续式轧染方法和设备 (Continuous pad dyeing method and equipment suitable for nylon elastic fabric ) 是由王际平张筱龙程文青吴振华于 2021-08-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种适用于尼龙弹性面料的连续式轧染方法和设备,属于织物染整领域。其轧染方法主要包括以下步骤：通过轧机将酸性或中性染料浸轧在布料上；将浸轧后的布料通过不溶于水的液体固色介质固色,张力传感器控制主动辊维持布料张力；对布料进行洗涤,张力传感器维持布料张力。该方法无需进行浸染前练漂和定型处理,且固色阶段无需使用蒸汽固色,能够节能高效的对尼龙面料进行染色。本发明全程控制布面张力,染色均匀,不会出现卷边、褶皱、柳条印等染色疵病。(The invention discloses a continuous pad dyeing method and equipment suitable for nylon elastic fabric, and belongs to the field of fabric dyeing and finishing. The pad dyeing method mainly comprises the following steps: padding the acid or neutral dye on the cloth through a rolling mill; fixing the color of the padded cloth by a water-insoluble liquid color fixing medium, and controlling a driving roller by a tension sensor to maintain the tension of the cloth; the cloth is washed, and the tension sensor maintains the tension of the cloth. According to the method, scouring, bleaching and shaping treatment before dip dyeing are not needed, steam is not needed for fixation in the fixation stage, and the nylon fabric can be dyed in an energy-saving and efficient manner. The invention controls the tension of the cloth cover in the whole process, has uniform dyeing and can not generate dyeing defects such as curling, folding, wicker mark and the like.)

技术领域

本发明属于织物染整领域，特别是一种尼龙弹性面料的连续式轧染方法和设备。

背景技术

尼龙，又称锦纶，是合成聚酰胺纤维的商品名称。由于锦纶分子中存在大量亲水性的酰胺基、链端是能够被电离的氨基和羧基，尼龙染色一般选用酸性或中性染料。然而，正因为锦纶分子这一特殊性质，即可供染料生成较强的离子键的氨基和羧基较少，而大部分的染料只能通过与酰胺基形成较弱的范德华力和氢键结合在锦纶分子上，所以尼龙面料染色后需要经过多重固色步骤来实现上染。另一方面，为了增强尼龙面料的耐磨性和回弹性，目前大部分尼龙织物都添加了氨纶等弹性纤维，因而进一步增加了尼龙面料染整工艺的技术难度。

现有的尼龙织物染色技术，如溢流染色机和经轴染色机染色，均容易出现染色不均的问题，无法满足消费者对于服饰面料的高质量要求。另一方面，溢流染色和经轴染色技术需要适用大量的水、热、电等能源，对环境不友好，且生产成本较高。

基于上述两种工艺存在的缺陷，轧染工艺由于其能够减少能耗和用水量的优点逐渐得到染整行业重视。然而，现有的轧染工艺对于尼龙弹性织物仍适应性较差，容易产生褶皱、柳条印等染色不均的问题。且尼龙面料连续轧染工艺普遍需要进行蒸汽固色，仍然有较高的能耗需求，并会产生大量染色废水。

专利CN112609477A通过印染前先行练漂和定性，保障尼龙织物在连续轧染使布面平整、染色均匀，能够解决尼龙弹性面料染色不均的问题。但扎染前的练漂和定性一方面增加了工艺流程，高温工作环境提高了生产成本。另一方面，练漂使用的双氧水、氢氧化钠等练漂工作液也增加了污水排放，不利于环保。

发明内容

为了克服上述问题，本申请的实施例提供了一种尼龙弹性面料的连续式轧染方法和设备。

第一方面，本申请提供了如下适用于尼龙弹性面料的连续式轧染方法：

通过轧机将酸性染料或者中性染料轧到尼龙布料上。将浸轧后的布料传送入装有液态固色介质的固色箱内进行固色。固色时通过张力传感器感知布面张力，并通过调整导布辊的转速将布面张力控制在合适的范围内。固色上染后，洗涤布料，去除布料水分，完成染色。

其中，固色箱内使用的液态固色介质不溶于水，且具有低粘度、高沸点、低表面张力的物理性质。该固色介质的粘度<200mm²/s、沸点为100～400℃、表面张力为15～40dyn/cm。

在一种可能的实现方式中，固色以及洗涤完成后，布料均通过重轧机轧除多余水分。

在一种可能的实现方式中，洗涤阶段亦通过张力传感器感知布面张力，调整导布辊转速以防止布面产生皱褶。

第二方面，本申请还提供了一种设备，该设备能够适用于上述连续式轧染方法。

所述设备包括按顺序依次相互连接的入布装置、染色装置、固色装置、洗涤装置和出布装置。入布装置用于接收待染布料；染色装置通过均匀轧机对布料进行浸轧；固色装置内装有不溶于水的固色介质，通过该固色介质对布匹进行固色；洗涤装置包括温水洗、皂洗、热水洗单元，洗去布料浮色，并进一步固色；出布装置用于出布。

其中，所述固色装置固色箱，固色箱上部和下部设有平行的数组导布辊用于传送布料。固色箱内所有导布辊均为由电机驱动、能够主动转动且转速可控的主动辊。

在一种可能的实现方式中，所述固色装置、洗涤装置内设有张力传感器，张力传感器实时监测布面张力，并通过调整导布辊转速，保持布面张力大小适中，且整体张力均匀。

优选的，在所述固色装置和洗涤装置之间，以及各洗涤单元之间设有轧车。

优选的，在固色装置和洗涤装置之间，以及最后一个洗涤单元与出布装置之间设有二辊或三辊重轧车。

基于本发明上述染色方法和设备，可以实现尼龙弹性面料从染色到洗涤出布的自动连续化生产。同时，上述固色装置可以减少尼龙染色中常见的鸡爪印、卷边、皱褶、染色不均等疵病。固色阶段使用的不溶于水的液体固色介质，能够保证固色效果的同时实现固色介质循环利用、降低废水排放，对环境友好。

附图说明

图1为本发明连续式轧染工艺可以适用的一种连续式轧染水洗机示意图；

图2为本发明固色装置示意图

具体实施方式

目前较为常用的尼龙织物染色方式是通过溢流染色机或经轴染色机进行染色。这两种染色工艺对于尼龙织物，尤其是尼龙弹性面料，都存在一定缺点。溢流染色机容易出现鸡爪印的现象，经轴染色机虽然不会出现鸡爪印，但是打卷好坏对于染色质量都会产生很大影响，打卷过松、过紧都会出现如木纹印等染色不均的现象。溢流染色需要大量的水，而经轴染色机工作需要高温高压环境，二者染色成本较高。

另一方面，目前适用于尼龙染色的溢流染色和经轴染色技术均不能实现连续化生产。对于经轴染色而言，在织物打卷、前置处理、染色、后置处理之间都需要人力借入，在各个独立的装置之间运送织物。溢流染色也存在类似的问题，进而限制了生产效率的提升。

虽然目前不少染色企业开始选择连续轧染工艺对尼龙面料进行染色，以较少能源需求、降低工艺成本。然而，连续轧染工艺仍然存在一定缺陷。一方面，由于尼龙弹性面料自身张力难以控制，容易在轧染的过程中出现皱褶，以至染色不均匀。另一方面，通过酸性或中性染料染色后的尼龙面料一般需要进行蒸汽固色，蒸汽固色也有可能造成染色不均匀。

蒸汽固色的原理是通过饱和蒸汽膨化纺织物纤维，使染料能够更好的进入纤维内部，同时还可以通过蒸汽产生的压力使染料分子更好的进入纤维内部。但是，由于中性染料和酸性染料都属于水溶性染料，当固色时蒸汽通过纤维表面时，水分子和染料分子之间形成的吸引力大于染料和纤维之间形成的作用力，因而水分子会带走一部分纤维上吸附的染料。这样一来，不但染色效果会下降，溶于水中的染料也无法二次利用，形成大量难以处理的染色废水。同时，在蒸汽固色过程中，布料往往处于松弛悬挂的状态，难以对布面张力进行控制，容易导致布料出现皱褶、染色不均匀，或者与导布辊接触的布料无法与蒸汽充分接触，造成整张布料存在色差等问题。

本发明通过使用一种与水不相容的液态有机固色介质进行固色，能够实现均匀上染的效果。其固色原理在于，因为酸性染料或水性染料能够溶于水，所以在该固色介质溶解度很小。染料分子会选择附着在布料上，而不是被固色介质带走，从而达到固色目的。同时，由于染料并不溶于固色介质，固色介质不会被染料污染，可以循环使用，降低染色成本。而从另一方面，由于固色装置内选用的液态固色介质，因此可以在固色箱内加装张力感应装置来监控布面张力，防止布面产生褶皱造成染色不均。

本发明所涉及的尼龙弹性面料连续轧染工艺，可以运用于本发明所设计的连续式轧染装置中，从而实现尼龙弹性面料连续的、自动的、流水化生产。

图1是一种可以适用本发明的连续式轧染水洗机。如图1所述，该染色设备包括了进布装置4、染色装置1、固色装置2、洗涤装置3和出布装置5等组成部分。

首先，先预先配置好用于染料溶液，并将染料溶液加入均匀轧车的料槽中。用于染尼龙弹性面料的染料溶液成分为0.1～100g/L的中性或酸性染料、0.1～10g/L的酸、0.1～10g/L的渗透液。将待染布料通过进布架送入均匀轧车内进行浸轧。进布架优选是带有对中和展布功能的进布架，以保证布料在送入轧机是平整无褶皱。

优选的，对浸轧完毕后的布料进行预热，以防止温度突然上升造成的染料迁移、染色不均。

随后，布料通过导布辊送入装有液态固色介质的固色箱内。固色箱内装有的固色介质是一种与水不相容的有机溶剂。该固色介质具有低粘度、低表面张力、高沸点的物理性质。其中，该固色介质的粘度一般小于200mm²/s、表面张力为15～40dyn/cm、沸点为100～400℃。布匹在固色箱内停留30s至3min，固色箱内的温度维持在50～130℃。上述固色时间和温度能够有效实现纤维的玻璃纤维化、提高上染率，同时防止纤维过度受热造成损伤。

优选的，增加一组相同的固色程序，来达到提高固色效果的目的。

同时，固色箱内用于传送布料的导布辊均为主动辊。该导布辊由电机驱动，转速可以控制。同时，由于导布辊主动转动带动布料传送，与被动辊相比，能够减少布料和辊之间的摩擦力，从而减少布面擦伤产生瑕疵。

为了进一步防止固色阶段的布料在传送过程中产生褶皱，固色箱内设有张力传感器检测布料张力。通过分析布面张力数值，调整导布辊转速，将布面张力维持在5～100kg之间。从而防止张力过大造成的布料卷边，或者张力过小造成的皱褶、柳条印等染色疵病。

优选的，固色完成后的布料送入重轧车中进行重轧。布料通过双辊或三辊重轧车轧去多余的固色介质，并通过轧车上的液体槽回收。

布料重轧后，送入洗涤装置进行洗涤。洗涤程序包括温水洗、皂洗、热水洗等。各洗涤装置内可设有张力传感器，以保证洗涤程序中布面平整，不产生皱褶。同时，洗涤装置还可以附加温控功能的循环冲淋系统，温控功能能够将洗涤用水温度控制在20～100℃之间，循环冲淋能够实现循环用水，减少污水排放量和用水量的目的。在温水洗、皂洗、热水洗等各个洗涤程序完成之后，布料均需要通过轧车轧去多余水分，再进入下一个洗涤程序。

优选的，洗涤完毕，通过双辊或三辊重轧车对布料进行重轧，轧去布料内吸收的水分，获得染色完成的布料。

下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

取中性黑SM染料30kg和1kg醋酸、1kg渗透剂溶解于50L的水中，制成染料溶剂加入均匀轧机料槽内。选取95％尼龙、5％氨纶的尼龙弹性织物，送入均匀轧机进行浸轧，控制带液率在100％。将轧好的织物传送入固色箱内，温度设定在90℃保温2min。固色完成后，送入水洗装置内水洗，轧干，获得染色成品。

皂洗牢度	干摩擦牢度	湿摩擦牢度
			4-5级	4-5级	4-5级

(检测标准：国标)