活性染料非水溶劑染色設(shè)備的制作方法

本實(shí)用新型涉及紡織染整技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種活性染料非水溶劑染色設(shè)備。

背景技術(shù)：

目前反應(yīng)性散纖維、紗線、面料或成衣的染色大多數(shù)是采用的活性染料，染色過程中由于活性基團(tuán)在水介質(zhì)中的水解，不僅導(dǎo)致大量活性染料的浪費(fèi)，而且在染色過程中需要消耗大量的水以及排放大量難以處理的高色度污水，這也是活性染料一直以來存在的瓶頸。

為了避免活性染料的水解反應(yīng)，提高活性染料的利用率，科學(xué)家們在很早就已經(jīng)注意并研究了活性染料在非水介質(zhì)中的染色。采用非水介質(zhì)染色的優(yōu)勢在于活性染料在染色過程中不會發(fā)生水解，能夠提高活性染料與散纖維、紗線、面料或成衣的反應(yīng)程度。但同時(shí)，采用非水介質(zhì)染色也一直存在著較多問題，主要包括活性染料在非水介質(zhì)中的溶解性、散纖維、紗線、面料或成衣在非水介質(zhì)中的溶脹能力、固色堿劑在非水介質(zhì)中的溶解度、以及染色的勻染性、透染性等。盡管活性染料在非水介質(zhì)中染色存在著諸多難點(diǎn)，但現(xiàn)階段用水成本逐漸升高，以及人們對環(huán)境保護(hù)越來越重視，活性染料非水介質(zhì)染色以其良好的應(yīng)用前景也越來越受到關(guān)注。

上世紀(jì)80年代印度紡織工藝研究所采用二甲基甲酰胺溶解活性染料C.I.活性紅12，在升溫至80℃過程中分批加入三氯乙烯并保溫1h，染料幾乎完全上染，固色率為84％。該方法雖提供了一個(gè)較好的溶劑染色思路，但固色率比傳統(tǒng)染色方法相比優(yōu)勢不大，染色后仍需要大量的水進(jìn)行高溫皂洗去除浮色，工業(yè)應(yīng)用前景不大，因此未得到進(jìn)一步發(fā)展。

溶劑反膠束染色法是近年出現(xiàn)的一種新型的非水溶劑染色工藝，而活性染料非水溶劑染色的研究近期取得巨大進(jìn)展，現(xiàn)有技術(shù)中開發(fā)出一種免水洗活性染料非水溶劑染色方法，該方法采用極性和非極性有機(jī)溶劑作為染色介質(zhì)，能夠使活性染料在棉纖維上完全均勻上染與固色，且染色結(jié)束后不需要進(jìn)行水洗和中和，染色周期短，能耗低。但是，傳統(tǒng)的水浴染色設(shè)備已不適用于這種非水溶劑染色的染色方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有的染色設(shè)備不適用于非水溶劑染色的染色方法的不足，本實(shí)用新型提供了一種活性染料非水溶劑染色設(shè)備，以適用于非水溶劑染色的染色方法。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種活性染料非水溶劑染色設(shè)備，活性染料非水溶劑染色設(shè)備包括：染色裝置，染色裝置包括染色機(jī)，染色機(jī)具有被染色物體出口；定型烘干裝置，定型烘干裝置包括定型烘干機(jī)，定型烘干機(jī)與被染色物體出口連接；分液處理裝置，分液處理裝置分別與染色機(jī)以及定型烘干機(jī)連接，分液處理裝置能夠回收染色機(jī)和定型烘干機(jī)的排出物中的溶劑。

進(jìn)一步地，染色裝置還包括：第一化料槽，第一化料槽的液體出口與染色機(jī)的液體入口連通；第二化料槽，第二化料槽的液體出口與染色機(jī)的液體入口連通。

進(jìn)一步地，染色裝置還包括主泵，主泵與染色機(jī)和分液處理裝置連接，主泵能夠使活性染料溶液在染色機(jī)的內(nèi)部和外部循環(huán)，主泵還能夠使染色機(jī)內(nèi)的活性染料溶液排入分液處理裝置。

進(jìn)一步地，定型烘干裝置還包括織物存儲箱，定型烘干機(jī)具有第一被染色物體導(dǎo)入口和第一被染色物體導(dǎo)出口，織物存儲箱具有第二被染色物體導(dǎo)入口和第二被染色物體導(dǎo)出口，第一被染色物體導(dǎo)出口與第二被染色物體導(dǎo)入口連接，第二被染色物體導(dǎo)出口與第一被染色物體導(dǎo)入口連接。

進(jìn)一步地，定型烘干裝置還包括輔助加熱管和氣泵，輔助加熱管的進(jìn)氣端與氣泵連接，輔助加熱管的出氣端與定型烘干機(jī)連接。

進(jìn)一步地，分液處理裝置包括冷凝分液器，冷凝分液器包括第一液體入口和分液器液體出口，染色機(jī)的液體出口和定型烘干機(jī)的液體出口均與第一液體入口連通，第一化料槽的液體入口和第二化料槽的液體入口均與分液器液體出口連通。

進(jìn)一步地，冷凝分液器還包括分液器氣體出口，分液處理裝置還包括尾氣處理組件，尾氣處理組件與分液器氣體出口連通。

進(jìn)一步地，尾氣處理組件包括：尾氣冷凝器，尾氣冷凝器的氣體入口與冷凝分液器的氣體出口連通；尾氣吸收塔，尾氣吸收塔的氣體入口與尾氣冷凝器的氣體出口連通；真空泵，設(shè)置在尾氣冷凝器的氣體入口與冷凝分液器的氣體出口的連接管路上。

進(jìn)一步地，尾氣冷凝器具有液體出口，冷凝分液器具有第二液體入口，尾氣冷凝器的液體出口與第二液體入口連通。

進(jìn)一步地，染色機(jī)內(nèi)設(shè)置有用于對被染色物體進(jìn)行脫液的脫液組件，脫液組件與染色機(jī)的液體出口連接。

本實(shí)用新型的有益效果是，

1、本實(shí)用新型提供的活性染料非水溶劑染色設(shè)備，能適用于采用兩種溶劑混合進(jìn)行染色的染色方法，能實(shí)現(xiàn)均勻上染，且染色后直接固色免水洗，溶劑還能回收循環(huán)使用。

2、本實(shí)用新型提供的活性染料非水溶劑染色設(shè)備根據(jù)需要安裝對應(yīng)染色機(jī)，可染紗線，散纖，毛條，布匹或被染色物體，可染天然纖維及能與活性染料反應(yīng)的合成纖維及它們的混紡被染色物體。

3、本實(shí)用新型提供的活性染料非水溶劑染色設(shè)備，能凈化過濾染色紗線或染色被染色物體干燥后的氣體和真空泵產(chǎn)生的尾氣，效防止染色溶劑污染空氣。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本實(shí)用新型活性染料非水溶劑染色設(shè)備實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中附圖標(biāo)記：1、染色機(jī)；2、第一化料槽；3、第二化料槽；4、冷凝分液器；5、定型烘干機(jī)；6、輔助加熱管；7、尾氣冷凝器；8、氣泵；9、主泵；10、真空泵；11、尾氣吸收塔；12、織物存儲箱。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型。

如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種活性染料非水溶劑染色設(shè)備，活性染料非水溶劑染色設(shè)備包括染色裝置、定型烘干裝置和分液處理裝置。染色裝置包括染色機(jī)1，染色機(jī)1具有被染色物體出口。定型烘干裝置包括定型烘干機(jī)5，定型烘干機(jī)5與被染色物體出口連接。分液處理裝置分別與染色機(jī)1以及定型烘干機(jī)5連接，分液處理裝置能夠回收染色機(jī)1和定型烘干機(jī)5的排出物中的溶劑。

該活性染料非水溶劑染色設(shè)備能夠針對采用極性溶劑和非極性溶劑混合體系進(jìn)行紗線散纖或毛條或被染色物體染色，能實(shí)現(xiàn)紗線或毛條或被染色物體染色的均勻上染，且染色后直接固色免水洗，溶劑還能回收循環(huán)使用。

本實(shí)用新型實(shí)施例中的染色機(jī)1內(nèi)置有蒸汽加熱管、第一夾套和脫液裝置，其中第一夾套中的冷凝水和蒸汽加熱管控制活性染料溶液的升溫速率和染色溫度。脫液裝置用于對染色機(jī)1中的被染色物體進(jìn)行脫液。該脫液裝置中的液體能夠?qū)胫寥旧珯C(jī)1的液體出口處。

需要說明的是，實(shí)用新型實(shí)施例中定型烘干機(jī)5為WH2400-SD型定型烘干機(jī)，該定型烘干機(jī)由佛山嬴海精密儀器設(shè)備有限公司制造?；蛘進(jìn)athis小樣定型機(jī)(werner Mathis AG，瑞士)，本實(shí)用新型實(shí)施例中的定型烘干機(jī)并不限于上述兩種，所有具有相同和類似功能的定型烘干設(shè)備均符合要求，但均需替換部分密封件為耐溶劑腐蝕材料，另外在敞口處加外殼密封。

具體地，染色裝置還包括第一化料槽2和第二化料槽3。第一化料槽2的液體出口與染色機(jī)1的液體入口連通。第二化料槽3的液體出口與染色機(jī)1的液體入口連通。本實(shí)用新型實(shí)施例中的第一化料槽2為極性溶劑儲槽，第二化料槽3為非極性溶劑儲槽，上述第一化料槽2和第二化料槽3內(nèi)均設(shè)置有攪拌裝置，該攪拌裝置能夠?qū)Φ谝换喜?和第二化料槽3的染料以及助劑進(jìn)行攪拌。

優(yōu)選地，染色裝置還包括主泵9，主泵9與染色機(jī)1和分液處理裝置連接，主泵9能夠使活性染料溶液在染色機(jī)1的內(nèi)部和外部循環(huán)，主泵9還能夠使染色機(jī)1內(nèi)的活性染料溶液排入分液處理裝置。

具體地，主泵9的液體入口與染色機(jī)1的液體出口連通，主泵9具有循環(huán)狀態(tài)和排液狀態(tài)，在循環(huán)狀態(tài)時(shí)，主泵9的液體出口與染色機(jī)1的液體入口連通，在該循環(huán)狀態(tài)時(shí)活性染料溶液在染色機(jī)1與主泵9之間循環(huán)并對染色機(jī)1內(nèi)的被染色物體進(jìn)行染色，主泵9能夠控制染色機(jī)1內(nèi)的活性染料溶液進(jìn)行單向循環(huán)或者雙向循環(huán)，以達(dá)到染色均勻的目的。在排液狀態(tài)時(shí)，主泵9的液體出口與分液處理裝置連通。在該排液狀態(tài)時(shí)，主泵9能夠?qū)⑷旧珯C(jī)1中的活性染料溶液排入到分液處理裝置內(nèi)進(jìn)行分液處理。

定型烘干裝置還包括織物存儲箱12，定型烘干機(jī)5具有第一被染色物體導(dǎo)入口和第一被染色物體導(dǎo)出口，織物存儲箱12具有第二被染色物體導(dǎo)入口和第二被染色物體導(dǎo)出口。第一被染色物體導(dǎo)出口與第二被染色物體導(dǎo)入口連接，第二被染色物體導(dǎo)出口與第一被染色物體導(dǎo)入口連接。

定型烘干機(jī)5尾部連接織物存儲箱12，用于存儲初步干燥的被染色物體，待所有被染色物體初步干燥后，將初步干燥的被染色物體從織物存儲箱12傳導(dǎo)至定型烘干機(jī)5。定型烘干機(jī)5設(shè)置有雙層導(dǎo)輥，該雙層導(dǎo)輥將織物存儲箱12和定型烘干機(jī)5形成一個(gè)回路，所有被染色物體或纖維經(jīng)過定型烘干機(jī)5再次真空干燥后返回織物存儲箱12，使被染色物體干燥更徹底并提高溶劑回收利用率。需要說明的是，定型烘干機(jī)5與織物存儲箱12之間的雙層導(dǎo)軌為密封導(dǎo)軌通道。

優(yōu)選地，定型烘干裝置還包括輔助加熱管6和氣泵8，輔助加熱管6的進(jìn)氣端與氣泵8連接，輔助加熱管6的出氣端與定型烘干機(jī)5連接。

在進(jìn)行定型烘干時(shí)，氣泵8吹出壓縮空氣經(jīng)過輔助加熱管6預(yù)熱后，反復(fù)吹定型烘干機(jī)5中經(jīng)脫液的被染色物體或纖維，將被染色物體或纖維中殘留的溶劑汽化，被汽化的溶劑進(jìn)入到分液處理裝置中進(jìn)行冷凝分液。

如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例中的分液處理裝置包括冷凝分液器4，冷凝分液器4包括第一液體入口、分液器液體出口和分液器氣體出口。染色機(jī)1的液體出口和定型烘干機(jī)5的液體出口均與第一液體入口連通。第一化料槽2的液體入口和第二化料槽3的液體入口均與分液器液體出口連通。分液處理裝置還包括尾氣處理組件，尾氣處理組件與分液器氣體出口連通。

進(jìn)一步地，尾氣處理組件包括尾氣冷凝器7、尾氣吸收塔11和真空泵10。尾氣冷凝器7的氣體入口與冷凝分液器4的氣體出口連通。尾氣吸收塔11的氣體入口與尾氣冷凝器7的氣體出口連通。真空泵10設(shè)置在尾氣冷凝器7的氣體入口與冷凝分液器4的氣體出口的連接管路上。具體地，尾氣冷凝器7具有液體出口，冷凝分液器4具有第二液體入口，尾氣冷凝器7的液體出口與第二液體入口連通。

冷凝分液器4上半部分設(shè)計(jì)為內(nèi)部多管道結(jié)構(gòu)，用于走冷凝水(類似工業(yè)換熱器結(jié)構(gòu))以加速蒸汽冷凝。整個(gè)外殼設(shè)置有夾套，用于走冷凝水，以促進(jìn)活性染料溶液降溫分層。冷凝分液器4的下部為液體存儲和冷卻區(qū)域，冷卻后的極性溶劑和非極性溶劑分層分液，該冷凝分液器4兼冷凝和分液功能。

該冷凝分液器4有兩個(gè)作用，其中第一個(gè)作用是：利用冷凝分液器4中的第二夾套對冷凝分液器4中的染色殘液進(jìn)行冷凝，使染色殘液分層。分層得到的極性溶劑流回第一化料槽2中，分層得到的非極性溶劑流回第二化料槽3中。然后將冷凝后剩余的污物從冷凝分液器4底部的污物排放口排出。

第二個(gè)作用是，定型烘干機(jī)5排出被汽化的溶劑進(jìn)入到冷凝分液器4中，該被汽化的溶劑在冷凝分液器4中冷凝為液體，經(jīng)冷凝分液器4初步冷凝的氣體從冷凝分液器4頂部排放至尾氣冷凝器7再次冷凝。尾氣冷凝器7中的液體從底部流回至冷凝分液器4，尾氣冷凝器7排放的尾氣進(jìn)入尾氣吸收塔11凈化后排放。冷凝分液器4中的回收溶劑冷凝分層后極性溶劑流回第一化料槽2，非極性溶劑流回第二化料槽3。

需要說明的是，該活性染料非水溶劑染色設(shè)備還包括管道和閥門，上述連通關(guān)系按照常規(guī)方式通過管道和閥門實(shí)現(xiàn)，且所有管道和閥門均由中央控制系統(tǒng)控制。整個(gè)活性染料非水溶劑染色設(shè)備采用耐溶劑腐蝕材料密封。本實(shí)用新型實(shí)施例中的被染色物體可以為染紗線，散纖，毛條，布匹或織物中的任意一種。

本實(shí)用新型實(shí)施例還提供采用上述活性染料非水溶劑染色設(shè)備進(jìn)行純棉針織布染色的方法，該染色方法包括純棉針織布預(yù)溶脹(采用無機(jī)堿水溶液預(yù)溶脹或極性有機(jī)溶劑預(yù)溶脹)、染色準(zhǔn)備、染色和被染色物體烘干及溶劑回收幾個(gè)階段，其中，采用無機(jī)堿水溶液預(yù)溶脹需要在單獨(dú)設(shè)備進(jìn)行，并且在純棉針織布預(yù)溶脹后需烘干備用；而采用極性有機(jī)溶劑預(yù)溶脹可以在染色機(jī)1中進(jìn)行，預(yù)溶脹后經(jīng)染色機(jī)1中的脫液裝置簡單離心脫液即可直接用于染色，根據(jù)預(yù)溶脹前后的質(zhì)量差異計(jì)算被染色物體的帶液量，并將該帶液量與染色所需的極性有機(jī)溶劑的用量累計(jì)，計(jì)算出極性有機(jī)溶劑的最少用量。具體如下：

染色準(zhǔn)備時(shí)，向第一化料槽2中加入計(jì)量的極性溶劑，活性染料及助劑，經(jīng)攪拌溶解得到活性染料的良溶劑溶液，化料結(jié)束后將該活性染料的良溶劑溶液加入至染色機(jī)1中，通過染色機(jī)1內(nèi)部的蒸汽加熱管和第一夾套中的冷凝水控制染色溫度及其升溫速率。

在升溫之前或在升溫過程中將第二化料槽3中的非極性溶劑一次性或分批泵至染色機(jī)1中；染色時(shí)，染色機(jī)1與主泵9通過管道使染液進(jìn)行循環(huán)。

染色結(jié)束后，利用染色機(jī)1中的脫液裝置將被染色物體脫液，同時(shí)將脫離的染色殘液泵至冷凝分液器4中，利用冷凝分液器4中的第二夾套進(jìn)行冷凝，冷凝后的染色殘液分層，分層得到的極性溶劑流回第一化料槽2，分層得到的非極性溶劑流回第二化料槽3，然后將冷凝后剩余的污物從冷凝分液器4底部的污物排放口排出。

同時(shí)，利用氣泵8吹出壓縮空氣經(jīng)過輔助加熱管6預(yù)熱后，反復(fù)吹定型烘干機(jī)5中經(jīng)脫液的被染色物體，將被染色物體中殘留的溶劑氣化帶走，并在冷凝分液器4中冷凝為液體，經(jīng)冷凝分液器4初步冷凝的氣體從冷凝分液器4頂部排放至尾氣冷凝器4再次冷凝，尾氣冷凝器7中的回收溶劑從底部流回至冷凝分液器7。尾氣冷凝器7排放的尾氣進(jìn)入尾氣吸收塔凈化后排放，冷凝分液器4中的回收溶劑冷凝分層后，極性溶劑流回第一化料槽2，非極性溶劑流回第二化料槽3。

定型烘干機(jī)5的尾部連接織物存儲箱12，存儲初步干燥的被染色物體，待所有被染色物體初步干燥后，將初步干燥的被染色物體從織物存儲箱12傳導(dǎo)至定型烘干機(jī)5，并通過定型烘干機(jī)5處設(shè)置的雙層導(dǎo)輥將織物存儲箱12和定型烘干機(jī)5形成一個(gè)循環(huán)回路，所有被染色物體經(jīng)過定型烘干機(jī)5再次真空干燥后返回織物存儲箱12，使被染色物體干燥更徹底并提高溶劑回收利用率。最后，將干燥后的被染色物體置于固色液中進(jìn)行固色處理后烘干，即可得到活性染料非水溶劑染色的被染色物體。

其中，定型烘干機(jī)5的真空干燥方法如下：關(guān)閉氣泵8，打開輔助加熱管6進(jìn)氣旁路閥門并調(diào)至最小，保持微量進(jìn)氣，開啟真空泵10并連接冷凝分液器4和定型烘干機(jī)5，形成真空系統(tǒng)，將被染色物體在織物存儲箱12和定型烘干機(jī)5形成回路，并徹底干燥，減壓干燥的蒸汽在冷凝分液器4中冷凝，真空泵10的尾氣進(jìn)入尾氣冷凝器7冷凝后排至尾氣吸收塔11，尾氣經(jīng)過尾氣吸收塔11凈化后排放。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的活性染料非水溶劑染色設(shè)備，能適用于采用兩種溶劑混合進(jìn)行染色的染色方法，且染色后直接固色免水洗，溶劑還能回收循環(huán)使用。其次，還能凈化過濾被染色物體干燥后的氣體和蒸餾純化時(shí)真空泵產(chǎn)生的尾氣，有效防止染色溶劑污染空氣，且能使過濾用的活性炭脫吸附再生，循環(huán)使用。

從以上的描述中，可以看出，本實(shí)用新型上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果：

1、本實(shí)用新型提供的活性染料非水溶劑染色設(shè)備，能適用于采用兩種溶劑混合進(jìn)行染色的染色方法，能實(shí)現(xiàn)均勻上染，且染色后直接固色免水洗，溶劑還能回收循環(huán)使用。

2、本實(shí)用新型提供的活性染料非水溶劑染色設(shè)備根據(jù)需要安裝對應(yīng)染色機(jī)，可染紗線，散纖，毛條，布匹或被染色物體，可染天然纖維及能與活性染料反應(yīng)的合成纖維及它們的混紡被染色物體。

3、本實(shí)用新型提供的活性染料非水溶劑染色設(shè)備，能凈化過濾染色紗線或染色被染色物體干燥后的氣體和真空泵產(chǎn)生的尾氣，效防止染色溶劑污染空氣。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，不能以其限定實(shí)用新型實(shí)施的范圍，所以其等同組件的置換，或依本實(shí)用新型專利保護(hù)范圍所作的等同變化與修飾，都應(yīng)仍屬于本專利涵蓋的范疇。另外，本實(shí)用新型中的技術(shù)特征與技術(shù)特征之間、技術(shù)特征與技術(shù)方案之間、技術(shù)方案與技術(shù)方案之間均可以自由組合使用。