[发明专利]有机棉花染色工艺及设备

说明书

技术领域

本发明涉及纺织染整领域，特别涉及一种采用野青树、蓼蓝、马蓝制取的靛蓝天然植物染料染有机棉花的方法及设备。

背景技术

随着经济文化的发展，人们越来越注重品质文化的生活，环保、健康和绿色意识渐入人心。由于天然植物染料是从植物的花、叶、茎、根和果实中提取的，其与环境相容性好，并可生物降解，使其环保、健康和无公害等优点重新受到人们关注。

CN105821686A《天然植物染料染色棉纤维面料的方法》中提出从栀子果制取的天然植物染料将棉纤维面料染成蓝色的方法。但是，天然植物染料一般对纤维素纤维的亲和力不高，因此有必要通过改性或接枝的办法，改变天然植物染料和有机棉花的亲和力。CN102634993A《棉纤维的天然染料染色方法》中指出用壳聚糖作为天然改性剂。

此外，由于他们使用的染色设备过于老化，使往返的步骤过于频繁，降低效率，影响染色的效果，不能达到现如今的生产，生活要求。

发明内容

本发明提出一种有机棉花染色工艺及设备，解决了现有技术中的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

有机棉花染色工艺，其步骤包括植物染料制取、有机棉花改性处理、染色和固色，所述有机棉花改性处理，染色步骤都在棉花染色机中完成，其具体步骤为：

植物染料制取：

a1.将有机植物放入靛蓝发酵池，加入氢氧化钙，获得靛蓝泥；

b1.在靛蓝泥内加入去离子水搅拌，搅拌均匀后加入盐酸并加热至50°～120°，在此温度间距内保温30～120分钟；

c1.向步骤b中得到的原料内加入烧碱，水浴加热煮沸1小时；

d1.进行若干次抽滤、水洗，最后经过干燥和成粉得到所述靛蓝植物染料；

有机棉花改性处理：

a2.将有机棉花放入棉花染色机的辅缸内，加水浸泡；

b2.加入5％-8％的改性剂水溶液，浴比为1∶30～1∶50，加热至65～95℃，浸泡30～60min；

c2.打开辅缸内的排污阀，排去有机棉花表面的蜡质和杂质；

d2.对有机棉花进行洗水脱水；

染色

a3.将d1步骤中得到的靛蓝植物染料按照有机棉花重量的5～8％放入主缸内；

b3.加入烧碱，浴比为1∶30～1∶50，温度为50～60℃，加热25～35分钟，还原至出现黄色溶液；

c3.加入有机棉花，浴比为1∶30～1∶50，按1℃/min慢慢升温至95℃，对有机棉花进行染色，时间2～3小时；

固色

a4.c3步骤中得到的已染色有机棉花放入清洁的主缸内，加入用量为0.3％～1％的固色剂A，浴比1:30-50，温度60-70℃，浸渍60-90min；

b4.用去离子水对a4步骤中氧化结束的固色有机棉花进行水洗、脱水和烘干；

c4.将b4步骤得到的固色有机棉花制成棉花，棉条。

作为本发明的优选方案，a1步骤中的有机植物为野青树、蓼蓝和马蓝中的一种或多种。

作为本发明的优选方案，在固色步骤之前，重复c3步骤N次，其中2≤N≤5。

作为本发明的优选方案，a4步骤中的固色剂A为稀土-柠檬酸、氯化亚锡和硫酸铝钾中的一种或多种。

作为本发明的优选方案，b2中改性剂为聚乙烯吡咯烷酮。

对有机棉花染色的设备，包括主缸和辅缸，所述主缸连接有主泵、冷却水路和加热部，所述主泵还联通辅缸和水路；所述设备内还设有控制电路，供电电路和与之电连的MCU，所述主缸和辅缸内部设有搅拌装置。

作为本发明的优选方案，所述主缸上部设有上盖，一掀盖手设于所述主缸侧壁与上盖上部，所述掀盖手包括一气缸、支杆和连杆，所述气缸底部通过铰链机构固定于所述主缸侧壁中部位置，所述气缸杆自由端通过铰链与连杆末端连接；所述连杆首端通过焊接或螺栓连接固定于所述上盖上顶部，所述支杆活动连接于连杆中部与主缸侧壁上部。

作为本发明的优选方案，所述主缸侧部连通有液位计，所述液位计内设有液位感应装置，所述主缸内设有温度传感器，所述温度传感器与液位感应装置分别与MCU通过有线模块和/或无线传输模块相连。

作为本发明的优选方案，所述加热部包括直接加热部和并联的间接加热部，所述直接加热部与主缸之间设有直接加热阀；间接加热部与所述主缸之间设有间接加热阀，所述直接加热阀与所述间接加热阀与所述MCU电连。