[发明专利]一种棉筒子纱的活性染料无水染色设备及其染色方法

说明书

技术领域

本发明属于纺织印染领域，特别涉及一种棉筒子纱的活性染料无水染色系统及其染色方法。

背景技术

传统的棉筒子纱染色主要以水为染色介质，活性染料为主要染料，在染色及清洗过程中，产生了大量废水，并且染色过程中加入大量无机盐促染，同时活性染料水解，废水治理较难。在无水条件下染色可以从根本上避免染色废水的产生，此类研究多用超临界二氧化碳和或弱级性卤代烃类溶剂作为染色介质。超临界二氧化碳与纤维素的极性相差较大，用超临界二氧化碳做介质染纤维素纤维染色效果欠佳。有研究者用强极性溶剂(CN201310596962.3，CN201410153200.0，CN201310596929.0)如二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺等对染色底物进行预溶胀，然后再染色，取得了一定的进展。但是此发明中，二甲基亚砜在溶胀纤维素时会发生分解，发生歧化反应生成有毒的二甲砜和二甲硫醚，产生废气及损失溶剂；所用溶剂如正己烷、碳酸二甲酯沸点低，它们在常压下的沸点分别为68℃、90℃，染色时需要高压。所用溶剂闪点也低，它们的闪点分别为-23℃、17℃，属于易燃易爆化学品，染色时设备需要防爆，造价昂贵；过程中所用碱为碳酸钾等，染色完之后存在大量盐类残渣，不容易除掉；而且此专利无溶剂回收系统，整个生产工艺不密封溶剂泄露；无相应的耐有机溶剂腐蚀染色设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够实现能实现纯棉有机溶剂无水染色棉筒子纱有机溶剂染色设备及其染色方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种棉筒子纱的活性染料无水染色设备，其特征在于，包括主染缸，所述的主染缸通过管路连接电加热装置，电加热装置通过管路连接主泵，主泵通过管路连接溶剂存放装置和染液配料装置，所述的主染缸通过管路连接冷凝器，冷凝器通过管路连接溶剂存放装置和染液配料装置，所述的主染缸通过管路连接溶剂分离装置，溶剂分离装置通过管路连接溶剂回收装置。

优选地，所述的冷凝器通过管路连接气液分离装置，所述的气液分离装置分别通过管路连接储气装置、溶剂存放装置和染液配料装置。

更优选地，所述的储气装置与气泵连接；气泵与电加热装置连接。

本发明还提供了一种棉筒子纱的活性染料无水染色方法，其特征在于，采用上述的棉筒子纱的活性染料无水染色设备，包括：将棉筒子纱放入主染缸内，加入有机溶剂，在60～95℃条件下溶胀1～4小时，将有机溶剂排到溶剂存放装置；再向主染缸内加入染液进行染色，染色后将染液冷却后排到染液配料装置，向主染缸内加入有机溶剂进行清洗，将清洗后的棉筒子纱干燥，得到染色筒子纱，将清洗用的有机溶剂排入溶剂分离装置分离并通过溶剂回收装置回收溶剂。

优选地，所述的溶胀时浴比为6∶1～20∶1。

优选地，所述的染色的浴比为6∶1～20∶1，染色温度为60～95℃，染色时间为0.5-6小时。

优选地，所述的棉筒子纱的纱线密度为0.3～0.4g/cm³。

优选地，所述的有机溶剂为二甲基亚砜、二苯醚、尼龙酸二酯中的至少一种。

优选地，所述的染液含有活性染料、碱剂和有机溶剂。

更优选地，所述的活性染料为均三嗪类、乙烯砜或卤代嘧啶类活性染料。

更优选地，所述的活性染料为CI活性红、CI活性蓝、CI活性橙、CI活性黄或CI活性黑。

更优选地，所述的碱剂为四甲基氢氧化胺。

更优选地，所述的染色过程中，染液在染液配料装置、主泵、电加热装置、主染缸和冷凝器构成的系统中循环，染液流量为50-100L/kg·min，正反循环时间比例为：1∶1～4∶1。

优选地，所述清洗的浴比为6∶1～30∶1。

优选地，所述的烘干为真空微波干燥，真空度为1～150mbar，温度为60～95℃。

优选地，所述的电加热装置为冷热一体机循环机。

优选地，所述的干燥采用微波真空干燥箱。

优选地，所述的溶剂分离装置采用高真空精馏，先在500～1700pa真空下将二甲基亚砜回收，然后在不大于1000帕的压力下回收尼龙酸二酯或二苯醚。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明能实现纯棉有机溶剂无水染色，避免环境污染，所用染色溶剂低毒环保闪点高，它们的闪点大于80℃，染色设备及场所无须防爆；

2、本发明染色过程中二甲基亚砜无分解，染色完毕后碱剂无残留，容易除掉，染色效果好，染色筒子纱的内中外色差ΔE＜1，耐洗牢度、耐干摩擦牢度和耐湿摩擦牢度较高。