[发明专利]超声波辅助的染色分散装置及其染色方法

说明书

技术领域

本发明涉及超声波辅助的染色分散装置，及其装置安装后的染色机上涤纶织物的染色方法，属于纺织染色技术领域。

背景技术

为了进一步提高产品质量，提高工作效率，节省能源，降低染整加工所带来的环境污染问题，纺织工作者们尝试了许多新的加工技术在染整加工中的应用，如用微波、超声波、无线电波、红外线加热等技术，其中超声波已成功应用于退浆、煮练、漂白、染色、后整理与洗涤工序中。

其是因超声波在传播过程中，弹性介质中粒子产生振动并沿传播方向传递能量，从而产生机械效应、热效应和声空化现象。这些现象应用在超声波染色过程中，主要体现在三个方面：1、分散作用：超声波不但能使染液中的染料颗粒聚集体解聚，而且还可把染料分散于染浴中，将染料颗粒击碎，获得粒度为1μm以下的分散液，促进了染料对纤维的上染；2、脱气作用：超声波的空化作用，可使纤维毛细管或织物经纬交织点中所溶解或滞留空气的排除，从而有利于染料与纤维的接触，加速了纤维对染料的吸收；3、扩散作用：超声波染色的空化作用，可以穿透覆盖纤维的隔离层，促进染料向纤维内部的扩散；此外，超声波可以提高分散染料的水溶性和难溶性染料在染浴中的溶解度。

研究表明，将超声波应用于染色中，具有许多优势，如可减少加工时间，降低染料等化学品的消耗，减少能量损耗，改进产品质量等，因而超声波在染色中已有不少应用。专利CN 101736614 A涉及一种羊毛低温染色的方法，据称该发明为低温染色，染浴无需外加热能，可以不用或少用助剂，有利于环保，但染色羊毛的皂洗牢度和磨擦牢度较低。专利CN 2782735 Y公开了一种超声波染色机，为改装过的高温高压筒子纱染色机，据称该染色机，可用于多种纺织纤维和织物的加工，特别是蛹蛋白复合纤维和织物的染色，具有高速、高效、低能耗和低污染的特色，从而为彻底解决蛹蛋白复合纤维与织物的染色疵病，提供了有效而可靠的设备。但这种染色机，将超声波换能器震子及震动板焊接，并镶嵌在高压染缸上，故此超声波发生器能量消耗大，超声效率低。专利CN 201121253 Y公开了一种超声波染色机，也为改装过的高温高压筒子纱染色机，染色机包括：主缸、副缸、主泵、循环管、加料泵、换热器、纱盘、纱柱、缸盖，可解决现有染色机存在的染色时间长、能耗高、排污量大等不足。但该超声波染色机在循环管道上设置超声波振子，超声波振子采用法兰与换热器直接连接，这样管道振动频率高，换热器等设备的运转可靠性存在隐患，附近管路也易出现跑冒、滴漏现象。 

分散染料是一类较小分子，结构上不带水溶性基团的染料，色谱全，现已广泛应用于上染聚酯和醋酸纤维等合成纤维。分散染料染色时，在水中主要以细微颗粒形式分散于染浴中，染料之间极易团聚，形成染料聚集体，致使染色时常会产生各种形式的染斑和色点等染疵。因而在染色过程中，分散染料要依靠大量的分散剂，才能形成稳定的、细颗粒的染液，但对于较易团聚的分散染料，在染色时很难染出均匀、细腻的色泽，往往出现染斑和色点等染疵。

发明内容

针对上述染色问题，本发明目的是：提供一种超声波辅助的染色分散装置和染色工艺，以解决分散染料的分散难、易团聚，及对涤纶纤维染色不佳等问题。同时，又对超声波发生器的安装方式加以改进。

结合本发明予以说明后面所述的图1，及相应之技术方案：超声波辅助的染色分散装置，其用于染色机A1，通过管路连接泵A3，再通过管路连接一个装有超声波发生器的染色分散装置A2，所述的织物染色机是高温、高压染色机，包括：喷射染色机和溢流染色机。其运作过程可描述如下：泵A3是作为染色机的动力来源，兼作染色分散装置A2的动力来源。泵A3和染色分散装置A2安装位置一般在染色机A1的出水端，也可以安装在染色机A1的进水端。

超声波辅助的染色分散装置，其进、出水口用橡胶管与染色机中的管路循环连接，染色分散装置的内径与循环管路口径相匹配。

而上述超声波辅助的染色分散装置中，其超声波发生器中超声振子的作用方式为：超声波必须在泵A3启动期间才能启动，在停止运转泵A3前30秒停止，从而保证超声波作用时，染液处于全充满状，且超声波功率和频率可调。

在该超声波辅助染色分散装置中，其涤纶织物的染色方法，步骤如下：

（1）将涤纶织物置于染色浴中，按照浴比为1:4～20的重量比加水后，加入织物重量0.5～3.0%的去油净洗剂、0.5～3.0%的纯碱，升温到70～95℃，保温20～40min；

（2）加入分散染料和醋酸，以2～4℃/min的速率升温到50～80℃后，运转10～20min；