[发明专利]超声波染色工艺装置

说明书

技术领域

本发明涉及染色工艺装置，尤其是一种超声波染色工艺装置。

背景技术

目前，纺织印染厂的染色工艺广泛应用热水染色，这种技术主要存在二个方面的问题：一是能源消耗高。二是污染严重,影响到环境。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种结构紧凑简单的超声波染色工艺装置，能够缩短染色时间, 降低染色温度, 提高染料的上染百分率及扩散系数, 降低染料的活化能力,减少环境污染、节约能源。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明一种超声波染色工艺装置，包括阳离子预处理池，染色池，及固色池，在所述阳离子预处理池、染色池和固色池的底部均设有振动板，各所述振动板的底部分别与相应的超声波振荡器紧密连接。

所述的超声波振荡由超声发生器、换能器和变幅杆构成，所述变幅杆的细端与换能器紧密连接，粗端与振动板的底部紧密连接，各换能器与同一个超声发生器并联连接。

所述变幅杆的细端与换能器的连接处以及变幅杆的粗端与振动板底部的连接处均填充有凡士林油脂层，并设有存留凡士林油脂的密封圈；换能器与变幅杆、变幅杆与振动板的连接处均位于各自的振幅为零的“驻波节点”平面内。

超声波在染色体系中的作用有三个方面：(1)分散作用：染料对纤维的上染过程通常以单分子状态来完成，但在染液中染料分子或离子会形成聚集体，或以胶束状态存在。超声波不但能使染液中的染料聚集体解聚，而且还可以将分散浴中的染料颗粒击碎，获得粒度为1um以下高稳定性的分散液。超声波可以提高水的活性以及染料在染液中的溶解度。例如，在直接染料对苎麻的染色中，超声波可以明显提高染料的上染速率和上染百分率。在直接染料对棉织物的染色中，染料的平衡上染臣分率提高8％。超声波可以提高染料对纤维的亲和力，加速染料的吸收，提高纤维的得色量。(2)除气作用：超声空化是液体中由于超声的物理作用，在液体内的某一区域会形成局部的暂时的负压区，于是在液体中产生空穴或气泡．这些充有蒸气或空气的气泡处于非稳定状态，当它们突然闭合时，会产生激波，因而在局部微小区域产生很大很大的压力，从而把聚集起来的声场能量在液体中极小的空间内迅速释放出来，形成异乎寻常的高温(可高达5000K以上)、高压(可高达5xl0⁷pa)以及强冲击波和射流等极端的物理条件。超声空化现象交叉包含流体核化，空化发起，空化空泡动态行为，声混沌和空化效应等很多物理和化学现象，超声波空化产生的微射流作用，不断冲刷织物表面，增加流体在织物界面的湍动程度，超声波的空化作用可以将纤维毛细管、织物经纬交织点以及纱线内部溶解或滞留的空气排除掉，从而增加丫染液与纤维的接触面积，有利于纤维对染料的吸收。因此超声波对厚密织物的染色效果的影响更为显著。(3)扩散作用：超声波的空化作用可以穿透纤维表面的吸附层，使染料的扩散边界层变薄，促进染料向纤幀表面的扩散，超声波能增加纤维内无定形区链段的活性，使高分子侧序度降低，而且有可能使纤维的结晶度和取向度下降。染料在纤维内部的扩散速度加快，与常规染色相比，扩散系数可提高30％左右，染色活化能明显下降。有报道在亚麻织物的染色中使用超声波，可以降低染料上染的活化能、提高染料的平衡上染百分率和上染速率，从而克服了传统亚麻染色得色量低和染色困难的缺点，减少染料的浪费。

与现有技术相比本发明的有益效果是：采用在所述阳离子预处理池、染色池和固色池的底部设置由超声波振荡器驱动的振动板这种紧凑简单的结构，通过对染料进行高效率的超声波振动, 能够缩短染色时间, 降低染色温度, 提高染料的上染百分率及扩散系数, 降低染料的活化能力,减少环境污染、节约能源。

本发明进一步的有益效果是：由于各换能器共用同一个超声发生器，降低了成本。所述变幅杆的细端与换能器的连接处以及变幅杆的粗端与振动板底部的连接处均填充有凡士林油脂层，并设有存留凡士林油脂的密封圈，这种结构可大大降低超声波传递过程中能量的损失；换能器与变幅杆、变幅杆与振动板的连接处位于振幅为零的“驻波节点”平面内，这种结构进一步降低了本发明的能量损失，提高了效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式