本發(fā)明涉及涉及莨紗綢制備技術(shù),尤其是涉及一種制備莨紗綢的曬莨工藝及曬莨裝置。
背景技術(shù):
莨紗綢是將紗或綢的織物用一種植物叫薯莨(Dioscorea cirrhosa Lour)的塊莖汁液多次進行浸漬、晾曬后,使織物附著一層黃棕色的膠狀物,再用含有高價鐵離子的塘泥均勻涂覆于織物表面,反復多次晾曬、水洗后制成正面黑色、底面咖啡色的面料的植物的汁液染過后,就成了莨紗和莨綢。
在莨絲綢生產(chǎn)過程中,光照起到了非常重要的作用。經(jīng)過陽光的照射,莨絲綢的黑色才更加自然、富有光澤。因曬莨工藝對光照強度要求極為嚴格,因此,陽光的強弱決定了一年中莨綢生產(chǎn)的時間。每年只在4月中旬~10月底開工,只有這個時期的陽光強度適合曬莨,生產(chǎn)者幾乎每天起早貪黑勞作。每年的7月~8月上旬(即農(nóng)歷的小暑節(jié)氣至立秋節(jié)氣)由于陽光過于強烈,氣溫又過高,生產(chǎn)的莨絲綢會變硬變脆。而11月以后,因北方干燥的季風南下,也不宜曬莨。同樣,曬莨過程中也需要根據(jù)陽光強度、氣溫、空氣濕度、風量等環(huán)境因素,利用經(jīng)驗決定曬莨的時間長短,曬莨時間過短則莨絲綢的上色較差,曬莨時間過長則也容易出現(xiàn)莨絲綢變硬變脆。
由此可見,現(xiàn)有采用傳統(tǒng)手藝工藝制備莨紗綢過程中,曬莨工藝受限于諸多條件:①曬莨時機需要受限于天氣,一年中可以曬莨操作的天氣不多;②曬莨時間受限于工藝師傅按經(jīng)驗根據(jù)光照強度、濕度、風量等環(huán)境所確定,偏差較大,容易使莨絲綢的品質(zhì)不均一;③由于自然條件的限制,制造出的產(chǎn)品的達標率(按莨綢的國家標準GB/T 22856-2009)相對較低。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本發(fā)明提出一種制備莨紗綢的曬莨工藝及曬莨裝置,在曬莨裝置中用紫外線或/和紅外線替代自然光照,曬莨的環(huán)境參數(shù)可控,有利于提高制備莨紗綢的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量。
一種制備莨紗綢的曬莨工藝,包括步驟:
(1)浸染步驟,將平展的織物在薯莨汁中充分浸泡,對織物進行均勻染色至少20分鐘;織物為絲綢織物、植物纖維織物或蛋白纖維織物;
(2)預熱步驟,從平展織物上下兩側(cè)等距離或僅單側(cè)利用加熱裝置加熱2-3分鐘使織物上薯莨汁的水分部分蒸發(fā),預熱溫度為38℃~42℃;
(3)照射步驟,從織物上下兩側(cè)等距離或僅單側(cè)利用紫外線和/或紅外線均勻照射織物,照射時間10~15分鐘,織物表面的紫外線和/或紅外線照射強度10~20μW/cm2;
(4)均勻潤濕步驟,從織物上下兩側(cè)等距離均勻噴灑蒸汽對織物進行潤濕處理;
(5)降溫步驟,從織物上下兩側(cè)對織物進行均一降溫處理;
(6)重復染曬,按需重復步驟(1)~步驟(5),重復次數(shù)10~20次;
(7)后續(xù)處理,卷綢、入庫。
進一步地,照射織物的照射時間12分鐘,織物上的紫外線照射強度15μW/cm2。
進一步地,預熱溫度為40℃。
進一步地,步驟(1)-步驟(5)的重復次數(shù)15次。
一種所述制備莨紗綢的曬茛工藝的曬茛裝置,包括箱體,該箱體兩側(cè)相對地平行設(shè)有導軌,在導軌上滑動設(shè)置有水平移動裝置,織物平展地夾在兩側(cè)的水平移動裝置中,該箱體依次包括預熱工位、照射工位、均勻潤濕工位、降溫工位,各工位均有封閉的箱體空間;
各工位包括工作裝置,所述工作裝置包括設(shè)置在箱體頂部的上工作裝置和/或設(shè)置在箱體底部的下工作裝置,所述上工作裝置和下工作裝置到絲綢織物的距離相等;
所述預熱工位的上工作裝置兩側(cè)分別設(shè)有排氣口,照射工位的上工作裝置兩側(cè)分別設(shè)有前排氣口和后進氣口;所述預熱工位、照射工位的箱體壁上分別設(shè)有溫度傳感器和濕度傳感器,以確保箱體內(nèi)恒定的工作溫度和工作濕度。
進一步地,在預熱工位前還設(shè)有浸染工位,所述浸染工位包括豎直導軌、分段導軌,所述分段導軌滑動設(shè)置在豎直導軌上;所述浸漬工位的箱體設(shè)置在浸染池內(nèi),所述浸染池底部設(shè)有攪拌器。
進一步地,所述水平移動裝置包括滑動塊,所述滑動塊上間隔設(shè)有多個彈性伸縮件,每個彈性伸縮件連接一彈簧夾,織物夾持在彈簧夾中;導軌包括導軌本體,導軌本體上設(shè)有導軌條,導軌本體上還間隔設(shè)有多個導滑槽,所述彈簧夾滑動設(shè)置在導滑槽中。
進一步地,所述預熱工位的工作裝置為加熱裝置,所述加熱裝置為電熱棒;所述照射工位的工作裝置為具有多個紫外線發(fā)光二極管陣列的紫外線照射裝置或者具有多個紅外線發(fā)光二極管陣列的紅外線照射裝置。
進一步地,所述均勻潤濕工位的工作裝置為蒸汽噴霧裝置,所述蒸汽噴霧裝置包括多個陣列的蒸汽噴頭;所述降溫工位的工作裝置為散熱裝置(8),所述散熱裝置為軸流風扇。
進一步地,所述照射工位包括依次設(shè)置的第一照射工位和第二照射工位,所述第二照射工位具有只保持恒定溫度和濕度的睡眠狀態(tài)和正常工作狀態(tài)。
曬莨的目的就是把薯莨汁干涸凝結(jié)在織物表面形成黃棕色的膠狀物,本發(fā)明通過如下實質(zhì)技術(shù)改進解決“曬莨工藝受限于手工染曬和自然天氣因素”的技術(shù)問題:
1)集成,各工位集成在箱體中,工藝條件易于控制。
相較手工染曬,從染曬到預熱到照射再到潤濕到降溫是連續(xù)的整體空間中,每個工位具有相對封閉的工作空間,使得每一工位的工藝條件易于控制;各工位是相互協(xié)同,從上一工位出來立即進入下一工位,共同起作用。
2)均勻,織物平展地鋪開,并且雙面同時處理,保證織物處理的均一性:
浸染工位,織物平展地浸漬在浸染池的液面下方,配合攪拌器的均一作用可保證染色均一;
預熱工位、照射工位、均勻潤濕工位、降溫工位在織物上下等距離設(shè)置有工作裝置,保證對織物的上下表面的處理均一。
尤其照射工位,利用紫外線或紅外線模擬日光照射,但自然照射總有照射不到的背面,而本發(fā)明上下表面均能接受照射,提高了茛紗綢的染色色勞度、色差和表面光澤度;
當單面染色時,可選擇只開啟單側(cè)照射裝置;
本發(fā)明通過在集成和均勻方面的改進,將自然曬茛工藝轉(zhuǎn)變?yōu)槭覂?nèi)曬茛工藝,實現(xiàn)了不受自然條件限制的全天候曬茛工藝及設(shè)備。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下有益效果:
本發(fā)明采用紫外線或/和紅外線取代日光進行曬莨,擺脫了日照曬莨取決于天氣等自然因素的影響,且可以提高制備莨紗綢的生產(chǎn)效率,為莨紗綢從傳統(tǒng)手工制作轉(zhuǎn)向工業(yè)化生產(chǎn)提供了實現(xiàn)條件。另外,本發(fā)明采用紫外線或/和紅外線曬莨,最終得到的莨紗綢的光澤度、色差及色牢度更佳,說明采用紫外線曬莨可以大幅提高莨紗綢的品相及品質(zhì)。另外,本申請實現(xiàn)了曬莨工藝按標準化生產(chǎn)并能穩(wěn)定地生產(chǎn)出符合國家莨綢標準的產(chǎn)品。
附圖說明
圖1為本發(fā)明制備莨紗綢的曬莨工藝的流程圖。
圖2為本發(fā)明制備莨紗綢的曬莨工藝的曬莨裝置的主視圖。
圖3為本發(fā)明制備莨紗綢的曬莨工藝的曬莨裝置的F-F剖視圖。
圖4為本發(fā)明制備莨紗綢的曬莨工藝的曬莨裝置的G-G剖視圖
圖5為本發(fā)明制備莨紗綢的曬莨工藝的曬莨裝置的水平移動裝置放大結(jié)構(gòu)剖視圖。
1箱體,2排氣口,3加熱裝置,5第一照射裝置,6第二照射裝置,7蒸汽噴霧裝置,8散熱裝置,9溫度傳感器,10濕度傳感器,11織物,12導軌,13水平移動裝置,14浸染池,15豎直導軌,16分段導軌
4.1照射位排氣口,4.2照射位進氣口,
5.1第一上照射裝置,5.2第一下照射裝置,
6.1第二上照射裝置,6.2第二下照射裝置,
7.1上蒸汽噴霧裝置,7.2下蒸汽噴霧裝置,
8.1上散熱裝置,8.2下散熱裝置
具體實施方式
如圖所示的曬莨裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,該曬莨裝置包括箱體1,該箱體1兩側(cè)相對地平行設(shè)有導軌12,在導軌上滑動設(shè)置有水平移動裝置13,織物11平展地夾在兩側(cè)的水平移動裝置13中。所述織物11為紗織物或絲綢織物或植物纖維織物或蛋白纖維織物。該箱體1依次包括浸染工位H、預熱工位A、第一紫外照射工位B、第二紫外照射工位C、均勻潤濕工位D、降溫工位E。各工位均有封閉的箱體空間。所述預熱工位A、第一紫外照射工位B和第二紫外照射工位C的箱體壁上分別設(shè)有溫度傳感器9和濕度傳感器10,以確保箱體內(nèi)合適的工作溫度和工作濕度。所述水平移動裝置13包括滑動塊13.1,所述滑動塊13.1上間隔設(shè)有多個彈性伸縮件13.2,每個彈性伸縮件13.2連接彈簧夾13.3??椢?1夾持在彈簧夾13.3中。導軌12包括導軌本體12.1,導軌本體12.1上設(shè)有導軌條12.2,導軌本體12.1上還間隔設(shè)有多個導滑槽12.3。所述彈簧夾13.3滑動設(shè)置在導滑槽中。
所述浸染工位H包括豎直導軌15、分段導軌16,所述分段導軌16滑動設(shè)置在豎直導軌15上。所述浸漬工位H的箱體設(shè)置在浸染池14內(nèi),所述浸染池14底部設(shè)有攪拌器15負責均一化薯莨汁。該浸染池14可替代為三個,浸染池中儲存不同濃度的薯莨汁。當單面染色時,浸染工位H也可設(shè)計成從頂部均勻噴灑薯莨汁的替代方式?;蛘咴谙陆禃r注意控制織物高度使得織物僅下表面接觸薯莨汁液面。
所述預熱工位A包括加熱裝置3,所述加熱裝置3包括設(shè)置在箱體頂部的上加熱裝置3.1和設(shè)置在箱體底部的下加熱裝置3.2,所述上加熱裝置3.1和下加熱裝置3.2到絲綢織物11的距離相等。所述所述上加熱裝置3.1兩側(cè)分別設(shè)有排氣口2,所述排氣口2為前排氣口2.1、后排氣口2.2,所述前排氣口2.1、后排氣口2.2為沿箱體橫截面間隔設(shè)置的多個,所述前排氣口2.1、后排氣口2.2為強制排氣口,內(nèi)設(shè)軸流風扇。優(yōu)選地,加熱裝置3為電熱棒。
所述第一紫外照射工位B包括第一照射裝置5,所述第一照射裝置5包括設(shè)置在箱體頂部的第一上照射裝置5.1和設(shè)置在箱體底部的第一下照射裝置5.2。所述第一上照射裝置5.1和第一下照射裝置5.2到絲綢織物11的距離相等。所述第一上照射裝置兩側(cè)分別設(shè)有照射位排氣口4.1、照射位進氣口4.2,照射位排氣口4.1、照射位進氣口4.2為沿箱體橫截面間隔設(shè)置的多個。所述照射位前排氣口4.1、照射位后進氣口4.2為內(nèi)設(shè)軸流風扇的強制排進氣口,用以維持工位內(nèi)恒定的濕度和溫度。優(yōu)選地,所述第一照射裝置為具有多個紫外線發(fā)光二極管陣列的紫外線照射裝置或者具有多個紅外線發(fā)光二極管陣列的紅外線照射裝置。上下照射裝置可單獨控制,以滿足單面染色需求。
所述第二紫外照射工位C包括第二照射裝置6,所述第二照射裝置6包括設(shè)置在箱體頂部的第二上照射裝置6.1和設(shè)置在箱體底部的第二下照射裝置6.2。所述第二上照射裝置6.1和第二下照射裝置6.2到絲綢織物11的距離相等。所述第二上照射裝置兩側(cè)分別設(shè)有照射位前排氣口4.1、照射位后進氣口4.2,照射位前排氣口4.1、照射位后進氣口4.2為沿箱體橫截面間隔設(shè)置的多個。所述照射位前排氣口4.1、照射位后進氣口4.2為內(nèi)設(shè)軸流風扇的強制排進氣口,用以維持工位內(nèi)恒定的濕度和溫度。優(yōu)選地,所述第二照射裝置為具有多個紫外線發(fā)光二極管陣列的紫外線照射裝置或者具有多個紅外線發(fā)光二極管陣列的紅外線照射裝置。所述第二照射裝置有正常工作狀態(tài)和只保持恒定溫度和濕度的睡眠狀態(tài)。
所述均勻潤濕工位D包括蒸汽噴霧裝置7,所述蒸汽噴霧裝置7包括設(shè)置在箱體頂部的上蒸汽噴霧裝置7.1和設(shè)置在箱體底部的下蒸汽噴霧裝置7.2。所述上蒸汽噴霧裝置7.1和下蒸汽噴霧裝置7.2到織物11的距離相等。所述蒸汽噴霧裝置7包括多個陣列的蒸汽噴頭。
所述降溫工位E包括散熱裝置8,所述散熱裝置8包括設(shè)置在箱體頂部的上散熱裝置8.1和設(shè)置在箱體底部的下散熱裝置8.2。所述上散熱裝置8.1和下散熱裝置8.2到織物11的距離相等。所述散熱裝置為軸流風扇。
一種制備莨紗綢的曬莨工藝,織物為絲綢織物、植物纖維織物或蛋白纖維織物,包括步驟:
(1)浸染步驟,將平展的織物在薯莨汁中充分浸泡,對織物進行均勻染色至少20分鐘;
(2)預熱步驟,從平展織物上下兩側(cè)等距離利用加熱裝置加熱2-3分鐘使織物上薯莨汁的水分部分蒸發(fā),預熱溫度為38℃~42℃;
(3)照射步驟,從織物上下兩側(cè)等距離利用紫外線和/或紅外線均勻照射織物,照射時間10~15分鐘,織物上的紫外線和/或紅外線照射強度10~20μW/cm2;
(4)均勻潤濕步驟,從織物上下兩側(cè)等距離均勻噴灑蒸汽對織物進行潤濕處理;
(5)降溫步驟,從織物上下兩側(cè)對織物進行均一降溫處理;
(6)重復染曬,按需重復步驟(1)~步驟(5),重復次數(shù)10~20次;
(7)后續(xù)處理,卷綢、入庫。
如圖所示,利用所述曬茛裝置實現(xiàn)所述曬莨工藝的具體工作流程為:
(1)浸染步驟,將織物11平展地夾在水平移動裝置13上,水平移動裝置13移動到浸染工位,啟動攪拌器15,10-20分鐘后啟動分段導軌16在豎直導軌15下降到浸染池14的薯莨汁液面下方至少10-20cm,對織物11進行均勻染色至少20分鐘。上升所述分段導軌16到與所述導軌12對接。
(2)預熱步驟,將水平移動裝置13移出浸染工位進入預熱工位,自動控制溫度的預熱工位使箱體保持恒定溫度,所述恒定溫度的范圍是38℃~42℃??椢?1在預熱工位使得織物上薯莨汁的水分得以部分蒸發(fā),蒸發(fā)的水分從前排氣口2.1、后排氣口2.2排出箱體外部。
(3)第一照射步驟,將水平移動裝置13移出預熱工位進入第一照射工位,自動控制溫度的第一紫外照射工位使箱體保持恒定溫度,所述恒定溫度的范圍是38℃~42℃。水平移動裝置13帶動織物11移動至上下照射裝置之間,照射裝置利用紫外線或/和紅外線照射織物11,照射時間10~15分鐘,通過紫外線或/和紅外線照射使薯莨汁固化在織物11上,織物11上的紫外線或/和紅外線照射強度10~20μW/cm2。在此過程中,織物11上的水份會繼續(xù)得以蒸發(fā),蒸發(fā)的水份通過所述照射位前排氣口4.1排出,控制裝置還可以通過照射位后進氣口4.2進行空氣交換,維持室內(nèi)恒定的濕度和溫度。上下照射裝置可單獨控制。
(4)第二照射步驟,將水平移動裝置13移出第一照射工位進入第二照射工位,自動控制溫度的第一照射工位使箱體保持恒定溫度,所述恒定溫度的范圍是38℃~42℃。水平移動裝置13帶動織物11移動至上下照射裝置之間,照射裝置利用紫外線或/和紅外線照射織物11,照射時間10-15分鐘,通過紫外線或/和紅外線照射使薯莨汁固化在織物11上,織物11上的紫外線或/和紅外線照射強度10~20μW/cm2。在此過程中,織物11上的水份會繼續(xù)得以蒸發(fā),蒸發(fā)的水份通過所述照射位前排氣口4.1排出,控制裝置還可以通過照射位后進氣口4.2進行空氣交換,維持室內(nèi)恒定的濕度和溫度。所述第二照射步驟為可選的,根據(jù)染色深淺,可選擇省略第二照射步驟,具體到曬茛裝置,可選擇第二照射工位只維持恒定的溫度和濕度,照射裝置不工作。上下照射裝置可單獨控制。
(5)均勻潤濕步驟,將水平移動裝置13移出第二照射工位進入潤濕工位,水平移動裝置13帶動織物11移動至上下潤濕裝置之間,開啟潤濕裝置7對織物11進行潤濕處理,使織物30得以潤濕,防止織物30變硬或變脆。
(6)降溫步驟,將水平移動裝置13移出潤濕工位進入降溫工位,水平移動裝置13帶動織物11移動至上下散熱裝置之間,開啟散熱裝置對織物進行強制降溫處理。
(7)按需重復步驟(1)~步驟(6),重復次數(shù)10~20次;
(8)后續(xù)處理,卷綢、入庫。
實施例1:上述步驟(2)(3)時箱體內(nèi)的溫度為38℃,步驟(2)織物30在加熱裝置3之間加熱3分鐘,步驟(3)中照射裝置7照射織物11的照射時間10分鐘,織物11上的紫外線照射強度20μW/cm2且重復步驟(1)~步驟(5)的重復次數(shù)為20次。
實施例2:與實施例1相比,差異在于用紅外線照射替代紫外線照射。
實施例3:與實施例1相比,差異在于使用紅外線與紫外線燈照射織物,紅外線的照射強度:紫外線的照射強度=1:1,替代實施例1使用單一的紫外線照射。
實施例4:上述步驟(2)(3)時箱體內(nèi)的溫度為42℃,步驟(2)織物11在加熱裝置3之間加熱2分鐘,步驟(3)中照射裝置照射織物30的照射時間15分鐘,織物11上的紫外線照射強度10μW/cm2,且重復步驟(1)~步驟(5)的重復次數(shù)為10次。
實施例5:與實施例4相比,差異在于用紅外線照射替代紫外線照射。
實施例6:與實施例4相比,差異在于使用紅外線與紫外線燈照射織物,紅外線的照射強度:紫外線的照射強度=2:1,替代實施例4使用單一的紫外線照射。
實施例7:上述步驟(2)(3)時箱體內(nèi)的溫度為40℃,步驟(2)織物11在加熱裝置3之間加熱2.5分鐘,步驟(3)中照射裝置照射織物11的照射時間12分鐘,織物11上的紫外線照射強度15μW/cm2,且重復步驟(1)~步驟(5)的重復次數(shù)為15次。
實施例8:與實施例7相比,差異在于用紅外線照射替代紫外線照射。
實施例9:與實施例7相比,差異在于使用紅外線與紫外線燈照射織物,紅外線的照射強度:紫外線的照射強度=1.5:1,替代實施例7使用單一的紫外線照射。
對比試驗:使用相同原料及同一批次的紗織物或綢織物,使用完全相同的薯莨汁,對照組為采用傳統(tǒng)的莨紗綢制備工藝,上述實施例1~實施例3與對照組相比僅與對照組的曬莨工藝不同(對照組利用自然陽光)。對照組、實施例1~實施例3分別制備10塊相同原料、相同大小的莨紗綢,從莨紗綢的色澤亮度、色差及色牢度三方面進行對比,試驗方法及檢驗規(guī)則分別按GB/T15552-2007的第3章和第4章執(zhí)行(根據(jù)莨綢國標GB/T 22856-2009第5條及第6條的規(guī)定),在此不詳細描述。
(1)色差≥4級為優(yōu)等品,3-4級為一等品,3級為二等品。對照組、實施例1~實施例9各自10塊莨紗綢的色差如下表1所示:
表1(單位:塊)
由此可見,實施例1-實施例9相對對照組,制備得到的莨紗綢均為優(yōu)等品,幾乎不存在色差,相比對照組,本申請能顯著提高莨紗綢的色差等級,制造出的莨紗綢在色差指標上能100%符合優(yōu)等品標準。
(2)光澤度的評判標準檢測莨紗綢涂有薯莨汁一側(cè)面的表面光澤度。即可以按每塊莨綢多個檢測點的色澤亮度的均值,作為此塊莨紗綢的光澤亮度。光澤度低于30為全亞黑色,光澤度在40-60為半亞黑色,光澤度大于60為亮黑色,測試結(jié)果如下表2所示。
表2(單位:塊)
從表2的測試結(jié)果可以看出,傳統(tǒng)工藝制備的莨紗綢的光澤度較低,外觀大多為黑色,極少數(shù)為半亞黑色,而實施例1-實施例9制備的莨紗綢的光澤度較高,全部為亮黑色,而亮黑色的莨紗綢在業(yè)界認定為優(yōu)等品。單就光澤度而言,即對照組優(yōu)等品僅有50%,而實施例1-實施例9的產(chǎn)品全部為優(yōu)等品,故本發(fā)明能顯著提高莨紗綢的光澤度。
(3)根據(jù)莨綢國標GB/T 22856-2009中色牢度分為耐水色牢度、耐皂洗色牢度、耐汗?jié)n色牢度、耐干摩擦色牢度及耐光色牢度。優(yōu)等品的耐水色牢度、耐皂洗色牢度、耐汗?jié)n色牢度均需達到3-4級,一等品或二等品的耐水色牢度、耐皂洗色牢度、耐汗?jié)n色牢度均需達到3級,優(yōu)等品、一等品或二等品的耐干摩擦色牢度必須達到3級,優(yōu)等品的耐光色牢度必須達到4級,一等品或二等品的耐光色牢度必須達到3級。
對照組、實施例1~實施例9中各塊莨紗綢進行色牢度檢測,相應色牢度檢測結(jié)果分別滿足優(yōu)等品的塊數(shù)見表3所示:
表3(單位:塊)
從表3的測試可知,實施例1~實施例9相對對照組具有更佳的色牢度,尤其耐干摩擦色牢度相比對照組有顯著提高,且實施例1~實施例9中至少90%產(chǎn)品屬于優(yōu)等品,相比對照組優(yōu)等品率也顯著提高了。
本發(fā)明通過在集成和均勻方面的改進,將自然曬茛工藝轉(zhuǎn)變?yōu)槭覂?nèi)曬茛工藝,實現(xiàn)了不受自然條件限制的全天候曬茛設(shè)備及工藝。