[发明专利]一种涤纶织物的染色装置、方法及其用途

说明书

本发明涉及一种涤纶织物的染色装置、方法及其用途，所述染色装置包括依次连接的染缸热交换器、染缸和板式热交换器；板式热交换器由板式热交换器PLC控制器控制；染缸和染缸热交换器由染缸PLC控制器控制，染缸内部的压力变送器与板式热交换器PLC控制器连接；两PLC控制器之间通过信号传输器连接；染缸上的染液循环管路中沿染液流动方向依次设有排热水支路、入热水支路和染缸主循环泵；两支路上均有阀门和流量计，入热水支路上还设排地预排阀门、入冷水变频泵；两支路与板式热交换器套接；各阀门、流量计和泵均由板式热交换器PLC控制器的箱电控制。进行染色高温排液清洗，低聚物去除率相比传统工艺高出90％以上。

技术领域

本发明涉及纺织技术领域，尤其涉及一种一种涤纶织物的染色装置、方法及其用途。

背景技术

涤纶纤维是当今世界上消耗最大的合成纤维，涤纶的基本组成物质是聚对苯二甲酸乙二醇酯，分子式[-OC-Ph-COOCH₂CH₂O-]n，故也称聚酯纤维(PET)，其长链分子的化学结构式为H(OCH₂CCOCO)NOCH₂CH₂OH,相对分子量一般在18000～25000左右。它是以精对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二甲酯(DMT)和乙二醇(EG)为原料经酯化或酯交换和缩聚反应而制得的成纤高聚物——聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。

涤纶的聚合合成分为三个阶段，初期阶段：单体转变为低聚体；中期阶段：低聚物转化为高聚物；后期阶段：产物分子量增大，粘度增大，反应终止。涤纶的局和激励属于逐步聚合(线性缩聚)，结合度是逐步提高的，因此，涤纶聚合物中还有少量的单体和低聚物存在。这些低聚物的聚合度较低，又以环状形式存在。

环状三聚体的结构高度对称，极易聚集结晶，其形成的晶体熔点在310℃，热稳定性与化学稳定性较高。环状三聚体在涤纶低聚物中占70％以上的比例，在分散染料染色130～135℃时，其溶解度不足2mg/L，因此，在涤纶染色过程中，其很难被除去。涤纶低聚物中另一种结构是线性低聚物，线性低聚物占涤纶低聚物中的25％左右，其分子结构中带有极性端基，在水中有一定的溶解度，对涤纶染色影响较小。

涤纶低聚物的主要成分是环状三聚体，其具有如下结构式：

涤纶低聚物对染色的影响包括：

1、低聚物在染色设备上沉积，影响染液的循环和换热；

2、低聚物沉积在织物上形成色差和色斑；

3、低聚物从纤维内部迁移至表面，影响手感和外观；

4、低聚物造成纱线的摩擦力增大，引起纱线的质量下降；

5、低聚物与分散染料凝聚，形成难以去除的色渍。

涤纶织物染色加工属于高耗能、高耗水、高排污的生产方式，涤纶织物染色过程中，染色温度的增加，染色时间的延伸，低聚物也会不断从纤维中分离出来，迁移至表面，最终形成“白色粉末”，因通常在染色织物上呈现白色，统称“白色粉末低聚物”。涤纶纤维与染料分子聚集结合的低聚物，涤纶织物染色生产过程中经常出现漂白及荧光色系布面易有荧光斑，中浅敏感色系布面易有色点，深色系布面易产生色渍、白色污渍等染色疵病的发生，传统涤纶织物分散染料染色后表面浮色的去除常采用保险粉(Na₂S₂O₄)和烧碱进行还原清洗处理、高温皂洗等，对低聚物去除效果差，不仅工艺时间长、耗能高、而且对环境污染较大，生产效率和生产成本都受到限制，应用的助剂也加重后续污水处理压力。