專利名稱：一種布料的染色方法以及染色機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及布料染色技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種布料的染色方法及染色設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有技術(shù)布料染色大都釆用浸軋法，即將布料巻送到裝有染液的浸槽， 布料在平幅下經(jīng)過浸槽浸染后，再經(jīng)軋輥壓干多余的染液而浸壓上色。此法屬于消 極上染方式，即布料浸在染液中，染料分子是自由地滲入到布料纖維上，然后與纖 維絡(luò)合。其上染機(jī)理是活性染料是絡(luò)合性染料并擁有陰離子性分子鍵，而煮漂后 的布料纖維則擁有陽離子分子鍵。布料浸在裝有染液的浸槽中，染料自由地滲入到 布料纖維上，染料分子的陰離子鍵與布料纖維上的陽離子鍵則形成共價(jià)鍵而絡(luò)合在 一起。此傳統(tǒng)浸軋法的上染過程存在著以下技術(shù)缺陷
1、 軋輥的壓軋屬于機(jī)械動(dòng)作，而且需要壓軋布幅達(dá)60英寸的布料，因此需要 很精確地調(diào)校軋輥兩邊和中間的壓力。只要壓力稍有不均勻，便會(huì)使得布料的左、 中、右所含染液也有所不均勻，給操作帶來了不便和難度，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)布料的左、 中、右產(chǎn)生色差的問題。
2、 經(jīng)軋輥壓出的多余染液是流回到浸槽中的。基于前述上染機(jī)理，布料浸染后 會(huì)帶走染料中的部分染料，因此這些壓出的多余的染液比浸槽中的染液所含染料要 少，多余染液的回流相當(dāng)于不斷沖淡了浸槽中的染液。目前解決的方法是將后加入 浸槽中的染液濃度提高以平衡濃度低的回流染液。此外，染液是由三元色混合而成 的，但三元色上染絡(luò)合的條件和速度都不一樣，因此回流的染液中的三元色的含量 也并非一樣。這樣便使得在操作過程中不僅要調(diào)校后加染液的濃度，而且還要顧及
三元色變化所產(chǎn)生的色光變化，操作難度非常高。由此經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)同一批布的不同 布匹存在著顏色差異，甚至同一匹布的布頭和布尾顏色也有不同的問題。
3、 在浸染過程中，由于染料分子是自由地滲入并絡(luò)合到布料纖維上，因此絡(luò)合
排列并不整齊，而且染料的絡(luò)合比率低(只有60% 70%)，很多絡(luò)合不良的染料分 子便成為浮色，不僅浪費(fèi)染料，而且需要在后序的洗水工序耗用大量的水和能源來 清洗浮色，從而產(chǎn)生大量印染污水，不僅不利于環(huán)境保護(hù)，而且增加了生產(chǎn)成本和 污水治理成本。此外，經(jīng)過洗水后仍然會(huì)有少部分浮色滯留在布料上，做成成衣后 在洗滌時(shí)會(huì)產(chǎn)生斷鏈脫色，這就是很多成衣每次洗滌時(shí)都會(huì)掉色的原因。4、需要耗用大量的純堿、鹽或元明粉作為固色和促進(jìn)劑，不僅增加了生產(chǎn)成本， 而且產(chǎn)生的大量廢棄物對(duì)環(huán)境造成了很大的壓力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種采用染料霧化并在靜電電場(chǎng) 中對(duì)布料進(jìn)行染色的方法，以顯著提高染色的均勻性和得色率，同時(shí)大幅度降低生 產(chǎn)成本，并減少對(duì)環(huán)境所造成的巨大壓力。本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用負(fù) 離子靜電對(duì)布料進(jìn)行染色的染色機(jī)。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)
本發(fā)明提供的一種布料的染色方法，包括以下步驟
a. 利用靜電發(fā)生器在其正極和負(fù)極之間形成靜電電場(chǎng)；
b. 在靠近所述靜電發(fā)生器負(fù)極的位置處設(shè)置霧化器；將染液輸送至所述霧化器 使其于負(fù)極的下方霧化而產(chǎn)生霧化活性染料；
c. 傳送布料使其貼附在所述靜電發(fā)生器的正極并穿過所述存在有霧化活性染 料的靜電電場(chǎng)。
本發(fā)明染色方法的工作機(jī)理，主要是利用靜電電場(chǎng)將活性染料分子排列至布面 上。首先，在一個(gè)空間內(nèi)用靜電發(fā)生器設(shè)置一個(gè)靜電電場(chǎng)。當(dāng)通電后負(fù)極便會(huì)產(chǎn)生 電子流穿過負(fù)極和正極之間的空間而流向正極，在負(fù)極與正極之間便形成了一個(gè)帶 負(fù)電子的靜電電場(chǎng)。而活性染料是帶有負(fù)離子性的，當(dāng)活性染料溶液經(jīng)霧化噴灑在 負(fù)電子流電場(chǎng)內(nèi)靠近負(fù)極的區(qū)域時(shí)，基于同性相斥的原理，活性染料的分子在電子 流中被整齊地排列，然后隨負(fù)電子流快速地沉降于貼附著正極的布面上。而布面由 于其底部是貼附著正電極而傳送過去的，因此布面帶著正電荷。在異性相吸的作用 下，帶負(fù)電荷及已排列整齊的霧化活性染料分子被吸引并整齊地排列于布面上，同 時(shí)也催化了活性染料與布料纖維的分子鍵絡(luò)合，從而完成了布料的染色程序。
本發(fā)明染色方法屬于積極上染方式，活性染料分子在負(fù)電子電場(chǎng)經(jīng)過均勻排列 后被引導(dǎo)至布面上，染料大多停留在布面的最上層。由于染料已均勻地排列于布面 的最上層，因此染料的分子鍵與纖維的分子鍵的分布更加均勻，大大地提高了絡(luò)合 的比率，使得浮色的比例也會(huì)相對(duì)大幅度減少，為后序的洗水工序減輕了壓力，從 而降低了生產(chǎn)成本和污水治理成本，也有利于環(huán)境保護(hù)。另一方面，由于染料被均 勻地排列于布面的表層纖維上，因此在相同深度顏色下，本發(fā)明染色方法所耗用的 染料更少，同時(shí)也提高了染色的得色率。本發(fā)明染色方法可采取如下進(jìn)一步措施所述步驟a中靜電電場(chǎng)的電壓為 15000V 35000V，正極(10)和負(fù)極(11)之間的距離為0.8米 1.5米。所述步驟b中 染液的輸送流量為每分鐘20 40升；霧化器的震動(dòng)頻率為1.6MHz 2.5MHz,功率 為200 500W。所述步驟c中布料(3)的傳送速度為每分鐘80米 120米。
此外，根據(jù)實(shí)際需要，本發(fā)明染色方法可以在布料的傳送路徑上重復(fù)所述步驟 a、 b、 c，從而對(duì)布料實(shí)施二次或二次以上的染色程序。
本發(fā)明的另一目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)
本發(fā)明提供的一種用于布料染色的染色機(jī)，包括機(jī)架、布料巻送系統(tǒng)和染色系 統(tǒng)，所述布料巻送系統(tǒng)傳送布料經(jīng)過所述染色系統(tǒng)；所述染色系統(tǒng)為負(fù)離子靜電染 色系統(tǒng)，包括染料缸、染料輸送機(jī)構(gòu)和染料霧化上染機(jī)構(gòu)；所述染料霧化上染機(jī)構(gòu) 由霧化元件和靜電發(fā)生器構(gòu)成，靜電發(fā)生器的正極和負(fù)極構(gòu)成靜電電場(chǎng)，霧化元件 靠近靜電發(fā)生器的負(fù)極；所述染料缸通過染料輸送機(jī)構(gòu)與染料霧化上染機(jī)構(gòu)的霧化 元件連接；所述布料巻送系統(tǒng)傳送的布料貼附在靜電發(fā)生器的正極并穿過所述靜電 電場(chǎng)。本發(fā)明染色機(jī)將染料缸里的染液通過染料輸送機(jī)構(gòu)提供給染料霧化上染機(jī)構(gòu)， 使得染料在靠近靜電發(fā)生器負(fù)極處被霧化，進(jìn)而在靜電電場(chǎng)中被排列和引導(dǎo)于貼附 在靜電發(fā)生器正極的布料上。
本發(fā)明染色機(jī)可釆取如下進(jìn)一步措施:所述霧化元件由噴嘴和反射霧化器構(gòu)成， 其中噴嘴與所述染料輸送機(jī)構(gòu)連接、并對(duì)應(yīng)反射霧化器，反射霧化器的霧化出口對(duì) 應(yīng)靜電發(fā)生器負(fù)極的下方。染料被噴嘴噴射到反射霧化器上，然后于靜電發(fā)生器負(fù) 極的下方霧化。
本發(fā)明染色機(jī)所述染料輸送機(jī)構(gòu)由電機(jī)、輸送泵和輸送管路構(gòu)成；所述輸送泵 與染料缸連接、由電機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，并通過輸送管路連接到染料霧化上染機(jī)構(gòu)的霧化 元件。為提高染料用量的準(zhǔn)確性，本發(fā)明染色機(jī)所述輸送泵為螺桿泵，包括外殼、 螺桿、軸承、主軸、端蓋、進(jìn)料口和出料口，其中螺桿、軸承設(shè)置在外殼內(nèi)，軸承 設(shè)在螺桿的兩端，主軸穿設(shè)在螺桿的中間；所述進(jìn)料口和出料口設(shè)置在外殼上，其 中進(jìn)料口與所述染料缸連接，出料口通過輸送管路連接到所述染料霧化上染機(jī)構(gòu)的 霧化元件。
此外，根據(jù)實(shí)際情況需要對(duì)布料實(shí)施多次染色程序時(shí)，本發(fā)明染色機(jī)所述染料 霧化上染機(jī)構(gòu)可以為二個(gè)或二個(gè)以上，并依次設(shè)置在布料的傳送路徑上。 本發(fā)明具有以下有益效果1、 本發(fā)明舍棄了傳統(tǒng)的浸軋法，屬于積極上染方式，霧化的染料被均勻排列后 受電場(chǎng)引導(dǎo)而上染于布面上，不受軋輥調(diào)校不勻和染料三元色上染條件速度的影響， 避免了布料頭與尾、中間與兩邊出現(xiàn)色差的問題。
2、 由于染料分子是均等數(shù)量限制性地排列于布料纖維上，沒有絡(luò)合后的余液回 流影響染料濃度的問題，不僅節(jié)省了染料用量，而且大幅度提高了操作的簡(jiǎn)便性、 穩(wěn)定性和可靠性，布料染色品質(zhì)得到了有效的保障。
3、 由于染料分子是被整齊排列的，而且是由電場(chǎng)引導(dǎo)絡(luò)合于布料纖維上的，因 此共價(jià)鍵的絡(luò)合率非常高，產(chǎn)生的浮色很少，可大量減少用水和能源，同時(shí)無需電 解使用如元明粉或鹽等消除表面電荷，即使在上染最深顏色時(shí)也無需純堿進(jìn)行固色， 從而節(jié)省了大量生產(chǎn)成本，并大幅度減少了排污壓力。
4、 不受染料的配伍性、擴(kuò)散性、移染性、直接性和牢度等影響，大大減低了應(yīng) 用的困難性。


下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述
圖1是本發(fā)明實(shí)施例染色機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1所示實(shí)施例中染色系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理示意圖3是圖2的側(cè)面示意圖4是圖1所示實(shí)施例中輸送泵和電機(jī)的裝配示意圖； 圖5是圖1所示實(shí)施例中輸送泵的裝配示意圖； 圖6是圖1所示實(shí)施例的染色原理示意圖； 圖7是圖6的側(cè)面示意圖。
圖中機(jī)架l，布料巻送系統(tǒng)2，布料3，染料缸4，電機(jī)5，輸送泵6，外殼 61，螺桿62，軸承63，主軸64，端蓋65，輸送管路7，噴嘴8、反射霧化器9，靜 電發(fā)生器正極IO，靜電發(fā)生器負(fù)極ll，靜電電場(chǎng)12，霧化活性染料1具體實(shí)施例方式
圖1 圖6所示為本發(fā)明的實(shí)施例。本實(shí)施例用于布料染色的染色機(jī)，如圖1 所示，包括機(jī)架1、布料巻送系統(tǒng)2和染色系統(tǒng)，布料巻送系統(tǒng)2傳送布料3經(jīng)過 染色系統(tǒng)。
如圖l、圖2和圖3所示，染色系統(tǒng)為負(fù)離子靜電染色系統(tǒng)，包括染料缸4、染料輸送機(jī)構(gòu)和染料霧化上染機(jī)構(gòu)。染料輸送機(jī)構(gòu)由電機(jī)5、輸送泵6和輸送管路7 構(gòu)成，輸送泵6與染料缸4連接，并由電機(jī)5驅(qū)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)(見圖4)。如圖5所示，輸 送泵6為螺桿泵，包括外殼61、螺桿62、軸承63、主軸64、端蓋65、進(jìn)料口和出 料口，其中螺桿62、軸承63設(shè)置在外殼61內(nèi)，軸承63設(shè)在螺桿62的兩端，主軸 64穿設(shè)在螺桿62的中間；進(jìn)料口和出料口設(shè)置在外殼61上(圖中未示出)，其中 進(jìn)料口與染料缸4連接，出料口通過輸送管路7連接到染料霧化上染機(jī)構(gòu)。
如圖1、圖2和圖3所示，染料霧化上染機(jī)構(gòu)由噴嘴8、反射霧化器9和靜電發(fā) 生器構(gòu)成，靜電發(fā)生器的正極10和負(fù)極11構(gòu)成靜電電場(chǎng)12。染料霧化上染機(jī)構(gòu)為 二個(gè)，依次設(shè)置在布料3的傳送路徑上。染料輸送機(jī)構(gòu)的輸送管路7并列連接到各 噴嘴8上。每個(gè)染料霧化上染機(jī)構(gòu)里，噴嘴8對(duì)應(yīng)反射霧化器9;反射霧化器9為 超聲波反射霧化器，靠近靜電發(fā)生器負(fù)極11，其霧化出口對(duì)應(yīng)靜電發(fā)生器負(fù)極11 的下方。布料巻送系統(tǒng)2傳送布料3使其貼附在靜電發(fā)生器的正極10并穿過靜電電 場(chǎng)12。
使用本實(shí)施例染色機(jī)對(duì)布料進(jìn)行染色的方法，其步驟如下-
(1) 利用靜電發(fā)生器在其正極IO和負(fù)極11之間形成靜電電場(chǎng)12，靜電電場(chǎng)的 電壓為15000V 35000V，正極10和負(fù)極11之間的距離為0.8米 1.5米。
(2) 將染料缸4里的染液以每分鐘20 40升的流量由輸送泵6加壓、輸送管路 7輸送后，如圖6所示，經(jīng)噴嘴8噴到反射霧化器9，使染料在靜電發(fā)生器負(fù)極11 的下方并靠近負(fù)極11的位置處進(jìn)行霧化而產(chǎn)生霧化活性染料13;反射霧化器9的 震動(dòng)頻率為1.6MHz 2.5MHz，功率為200 500W。
(3) 按照每分鐘80米 120米的速度傳送布料3，使其貼附在靜電發(fā)生器的正 極10并穿過存在有霧化染料13的靜電電場(chǎng)12。如圖7所示，霧化后的活性染料13 在靜電電場(chǎng)12中整齊排列并沉降在帶正電荷的布料3上。在負(fù)極11和正極10的電 荷催化下，活性染料和布料纖維上的分子鍵迅速絡(luò)合而完成染色程序。
權(quán)利要求
1、一種布料的染色方法，其特征在于包括以下步驟a.利用靜電發(fā)生器在其正極(10)和負(fù)極(11)之間形成靜電電場(chǎng)(12)；b.在靠近所述靜電發(fā)生器負(fù)極(11)的位置處設(shè)置霧化器；將染液輸送至所述霧化器使其于負(fù)極(11)的下方霧化而產(chǎn)生霧化活性染料(13)；c.傳送布料(3)使其貼附在所述靜電發(fā)生器的正極(10)并穿過所述存在有霧化活性染料(13)的靜電電場(chǎng)(12)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的染色方法，其特征在于所述步驟a中靜電電場(chǎng)(12) 的電壓為15000V 35000V，正極(10)和負(fù)極(11)之間的距離為0.8米 1.5米。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的染色方法，其特征在于所述步驟b中染液的輸送 流量為每分鐘20 40升；霧化器的震動(dòng)頻率為1.6MHz 2.5MHz，功率為200 500W。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的染色方法，其特征在于所述步驟c中布料(3)的傳 送速度為每分鐘80米 120米。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的染色方法，其特征在于在布料(3)的傳送路徑上重 復(fù)所述步驟a、 b、 c，從而對(duì)布料(3)實(shí)施二次或二次以上的染色程序。
6、 一種用于布料染色的染色機(jī)，包括機(jī)架(l)、布料巻送系統(tǒng)(2)和染色系統(tǒng)， 所述布料巻送系統(tǒng)(2)傳送布料(3)經(jīng)過所述染色系統(tǒng)；其特征在于所述染色系統(tǒng)為 負(fù)離子靜電染色系統(tǒng)，包括染料缸(4)、染料輸送機(jī)構(gòu)和染料霧化上染機(jī)構(gòu)；所述染 料霧化上染機(jī)構(gòu)由霧化元件和靜電發(fā)生器構(gòu)成，靜電發(fā)生器的正極(10)和負(fù)極(11) 構(gòu)成靜電電場(chǎng)(12)，霧化元件靠近靜電發(fā)生器的負(fù)極(ll);所述染料缸(4)通過染料 輸送機(jī)構(gòu)與染料霧化上染機(jī)構(gòu)的霧化元件連接;所述布料巻送系統(tǒng)(2)傳送的布料(3) 貼附在靜電發(fā)生器的正極(10)并穿過所述靜電電場(chǎng)(12)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的染色機(jī)，其特征在于所述霧化元件由噴嘴(8)和反 射霧化器(9)構(gòu)成，其中噴嘴(8)與所述染料輸送機(jī)構(gòu)連接、并對(duì)應(yīng)反射霧化器(9)， 反射霧化器(9)的霧化出口對(duì)應(yīng)靜電發(fā)生器負(fù)極(ll)的下方。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的染色機(jī)，其特征在于所述染料輸送機(jī)構(gòu)由電 機(jī)(5)、輸送泵(6)和輸送管路(7)構(gòu)成；所述輸送泵(6)與染料缸(4)連接、由電機(jī)(5)驅(qū) 動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，并通過輸送管路(7)連接到染料霧化上染機(jī)構(gòu)的霧化元件。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的染色機(jī)，其特征在于所述輸送泵(6)為螺桿泵，包括外殼(61)、螺桿(62)、軸承(63)、主軸(64)、端蓋(65)、進(jìn)料口和出料口，其中螺桿 (62)、軸承(63)設(shè)置在外殼(61)內(nèi)，軸承(63)設(shè)在螺桿(62)的兩端，主軸(64)穿設(shè)在螺 桿(62)的中間；所述進(jìn)料口和出料口設(shè)置在外殼(61)上，其中進(jìn)料口與所述染料缸(4) 連接，出料口通過輸送管路(7)連接到所述染料霧化上染機(jī)構(gòu)的霧化元件。
10、根據(jù)權(quán)利要求6所述的染色機(jī)，其特征在于所述染料霧化上染機(jī)構(gòu)為二 個(gè)或二個(gè)以上，并依次設(shè)置在布料(3)的傳送路徑上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種布料的染色方法，即在靜電電場(chǎng)中通過使用經(jīng)霧化的染料對(duì)布料進(jìn)行染色。本發(fā)明還公開了一種用于布料染色的染色機(jī)，包括機(jī)架、布料卷送系統(tǒng)和染色系統(tǒng)，布料卷送系統(tǒng)傳送布料經(jīng)過染色系統(tǒng)；所述染色系統(tǒng)為負(fù)離子靜電染色系統(tǒng)，包括染料缸、染料輸送機(jī)構(gòu)和染料霧化上染機(jī)構(gòu)；染料霧化上染機(jī)構(gòu)由霧化元件和靜電發(fā)生器構(gòu)成，靜電發(fā)生器的正極和負(fù)極構(gòu)成靜電電場(chǎng)，霧化元件靠近靜電發(fā)生器的負(fù)極；染料缸通過染料輸送機(jī)構(gòu)與染料霧化上染機(jī)構(gòu)的霧化元件連接；布料卷送系統(tǒng)傳送的布料貼附在靜電發(fā)生器的正極并穿過所述靜電電場(chǎng)。本發(fā)明能夠顯著提高布料染色的均勻性和得色率，同時(shí)大幅度降低了生產(chǎn)成本，并減少了對(duì)環(huán)境所造成的巨大壓力。
文檔編號(hào)B05B17/04GK101603255SQ20091004105
公開日2009年12月16日 申請(qǐng)日期2009年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月10日
發(fā)明者潘志強(qiáng) 申請(qǐng)人:潘志強(qiáng)