一种解决散棉连续染色不匀的方法与流程

本技术涉及染色领域，更具体地说，它涉及一种解决散棉连续染色不匀的方法。

背景技术：

1、长期以来，中国色纺行业每年用染色纤维超过100万吨，用传统染缸方式染棉虽然技术成熟，但染色成本高昂，染料消耗量大，其次是染色过程中产生的污水问题。传统染缸染色往往伴随着高盐废水的排放，这些废水中含有大量难以降解的有机物和盐分，不仅处理难度大，而且污染环境。

2、面对传统染色技术的种种弊端，以及对环保要求的日益严格，散棉连续染色技术应运而生，散棉连续染色是指将散棉(即未经纺纱的棉纤维)通过连续化的设备工艺进行染色的过程，颠覆了传统纺织印染的顺序，即先对原料进行染色，然后再进行纺纱，从而实现了染色和纺纱的一体化、连续化生产，大大提高了生产效率，降低了人力成本。相较于传统染缸染色，散棉连续染色技术采用无盐常温低水比，从源头上减少了污水中的盐分含量，降低了废水处理的难度和成本。

3、散棉连续染色虽优势较多，但目前散棉连续染色技术仍存在很多不足。首先，由于棉层较厚难以准确控制带液率，不同部位的棉层在染色过程中吸收不同量的染料，从而导致染色后的颜色一致性差，其次散棉含有蜡质拒水，短时间较难让染料快速均匀进入棉层，并且常温染色染料与碱剂共浴ph较高过程极易水解引起棉网头尾部产生色差。因此，目前的散棉连续染色技术无法满足色纺用色棉的质量要求。

技术实现思路

1、为了提高散棉连续染色的均匀性、减少色差，本技术提供一种解决散棉连续染色不匀的方法。

2、本技术提供的一种解决散棉连续染色不匀的方法采用如下的技术方案：

3、一种解决散棉连续染色不匀的方法，包括以下步骤：

4、将棉纤维通过开松处理形成厚薄均匀棉网；

5、将渗透剂与水混合，得到浓度为1-2g/l的渗透剂溶液，通过雾化装置将渗透剂溶液喷撒至棉网；

6、将碱剂、染液按照体积比1:(2-5)注入染槽，待达到液位时，启动连续染色设备，将棉网在染槽中浸染，浸染后通过压辊挤压棉网；

7、通过对棉网机械离心脱水20-30s快速测试棉带液率，并通过轧车对棉网挤压，将带液率控制在100-120％；

8、收卷染色后的棉卷，当棉卷半径达到40-45cm时，将棉卷表层及两端用po膜包裹，将棉卷放置在水平架上，保持棉卷以1-20r/min低速转动，常温放置16-24h，完成后将棉卷取出水洗并烘干。

9、通过采用上述技术方案，通过开松处理，将棉纤维整理成厚薄均匀的棉网，这从根本上解决了因棉层厚度不一致导致的带液率不稳定问题。均匀的棉网有利于染料和渗透剂在棉纤维中的均匀分布，从而提高染色均匀性。将渗透剂溶液通过雾化装置均匀喷撒至棉网上，这一步骤显著增强了棉纤维的亲水性，使得在后续染色过程中染料能更容易、更快速地渗透到棉纤维内部，有效改善了因棉纤维拒水导致的染料上染不均匀问题。通过控制染液与碱剂的体积比在2-5:1，优化了染色环境，减少了染液水解等不利因素对染色效果的影响。本技术的配比有助于染料在棉纤维上的稳定附着，提高染色效率和质量。通过机械离心脱水快速测试并控制棉带液率在100-120％的范围内，这一步骤极大提高棉网带液率测试效率，降低染槽内染料水解机率，其次可以精准控制棉网带液率，确保了棉纤维在浸染过程中既能充分吸收染料，又不会因带液率过高而导致染色过度或浪费。将染色后的棉卷用po膜包裹后，在水平架上以低速转动并常温放置一段时间，有助于染料在棉纤维内部的进一步扩散和均匀分布，减少了因内外层、头尾差等因素造成的染色不匀现象。同时，常温放置避免了高温可能引起的染料迁移或变色问题，保护了染色成果。本技术的方案有效解决了散棉连续染色中的不匀问题，为散棉连续染色的批量生产提供了有力支持。

10、进一步的，所述染液中包括染料、渗透剂和去离子水，所述渗透剂和染料加入去离子水中混合均匀得到染液，所述渗透剂在染液中浓度为6-8g/l。

11、通过采用上述技术方案，将渗透剂与染料在水中提前化料制得均匀染液，而不是与碱剂一起化料，可避免超碱性条件下渗透剂的渗透性能下降，从而降低棉网的渗透性；其次渗透剂用量6-8g/l,能有效保证棉网在浸染时快速润湿保证染料碱剂快速均匀上染，从而提高了染色的均匀性。

12、可选的，所述碱剂包括有机代用碱与无机碱，所述有机代用碱浓度为1-10g/l，所述无机碱包括浓度为0.5-8g/l的片碱和浓度为10-30g/l的纯碱。

13、通过采用上述技术方案，有机代用碱与无机碱的协同作用能够更有效地调节染液的ph值，促进染料分子在棉纤维表面的吸附和向纤维内部的渗透。这种双重作用机制使得染料能够更均匀地分布在棉纤维上，提高了染色的深度和鲜艳度。通过控制有机代用碱和无机碱的浓度，可以优化染液中的离子强度和电荷分布，减少因电荷排斥或吸引导致的染料聚集或排斥现象，从而进一步提高染色的均匀性。这对于解决散棉染色中常见的左中右、内外层、头尾差等不匀问题尤为重要。无机碱的加入有助于稳定染液中的ph值，减少因ph波动引起的染料水解现象。水解的减少意味着染料在染色过程中的有效利用率提高，减少了染料的浪费和环境污染。有机代用碱通常具有更好的生物降解性和环保性，其使用可以减少对棉纤维的化学损伤，保护纤维的原有品质。同时，无机碱的适量使用也有助于增强棉纤维的吸湿性和柔软度，提升最终产品的舒适度。

14、可选的，所述渗透剂包括磷酸酯。

15、通过采用上述技术方案，磷酸酯渗透剂能够迅速而均匀地渗透到棉纤维的内部，使得染液能够更充分地与纤维接触，从而提高了染色的均匀性。磷酸酯渗透剂能够与纤维成分发生反应，形成磷酸盐化合物，这种化合物能够增强染料与纤维之间的结合力，有助于染料更牢固地附着在纤维上，提高了染色的牢固度和耐久性。通过雾化装置将磷酸酯渗透剂溶液喷洒至棉网，可以使得渗透剂均匀地分布在棉纤维表面和内部，从而减少了染色不匀的现象。磷酸酯渗透剂作为一种相对环保的表面活性剂，其使用过程中产生的废水对环境的影响较小。

16、可选的，所述通过机械离心脱水计算带液率的具体方法为：在棉网两端及中心分别取样并称重，记录湿重为m1，将棉网样品放入离心脱水机内脱水20-30s，取出称脱水后棉网样品的重量为m2,计算带液率＝(m1-m2/系数)/m2/系数，当棉网样品带液率差值＞10％，调整轧辊压力使得不同部位样品之间的带液率差值小于10％。

17、通过采用上述技术方案，通过机械脱水前后重量变化可以快速计算棉网各部位的带液率，及时发现并纠正因棉网厚度不均、渗透性差异或轧车压力不均等因素导致的带液率不一致问题。通过调整棉层密度及轧辊压力，使不同部位样品之间的带液率差值小于10％，确保棉网在浸染过程中能够均匀吸收染料，有助于减少因带液率不一致导致的染色不匀问题，其次可以有效缩短测试带液率时间，降低染槽内染液水解机率，从而提高染色的均匀性。

18、可选的，所述棉网厚度控制10-20cm、密度2-3kg/m。

19、通过采用上述技术方案，均匀的棉网厚度和密度确保了染料能够更均匀地渗透到纤维内部，避免了因厚度或密度不均导致的染色不匀问题。

20、可选的，所述染槽连续设置有多个，相邻所述染槽间以10-20°坡度间隔联通排布，所述棉网在液槽每浸染一次后通过压辊挤压一次。

21、通过采用上述技术方案，连续的多个染槽使得棉网可以多次浸染和辊压，减少了等待时间和换槽操作，从而大大提高了染色效率，通过多次挤压将棉网内空气排出，极大有利于染液渗透进入。坡度设计有助于染液在染槽内均匀分布，通过连续多次的浸染和轧压过程，使得染料在棉网上的附着更加牢固和均匀，提高了染色的整体均匀性。

22、可选的，所述轧车中采用涤纶带，所述涤纶带中设有多个贯穿两侧的网孔。

23、通过采用上述技术方案，网孔的存在使得轧车在轧压过程中，轧液能快速从棉层流出，避免轧液从集中从两端流出导致中间部分棉网带液率偏低、两侧偏高，保证左中右带液率偏差在可控范围，避免因带液率高低差异大引起染色不匀。

24、可选的，所述染槽中设置有计量泵和液位控制器，所述染液、碱剂注入计量泵中储存，所述液位控制器用于监测染槽内液位，当所述液位低于120l时计量泵启动补液，当所述液位低于60l时连续染色设备停机。

25、通过采用上述技术方案，通过实时监测染槽中的液位，并在液位低于设定阈值时自动补液，可以保证染槽液位的稳定，保证棉网浸染时稳定时，避免因液位高低不同造成棉网浸染上染率的不同造成染色不匀。

26、综上所述，本技术具有以下有益效果：

27、1、由于本技术通过开松处理形成均匀棉网，通过进染槽前雾化渗透剂、选择耐碱性强的渗透性、渗透剂与染液一起化料、染槽多浸多轧等方法极大改善棉网亲水性，优化染液与碱剂化料方法及比例、机械离心快速测试带液率降低待测试结果停机等待等降低过程染料水解，带有网孔的轧车带使得轧液快速排出避免两段及中间带液率偏差大及机械离心快速测试带液率确保棉层带液率准确控制，染色后棉卷包裹低速转动常温放置促进染料均匀扩散，有效解决了散棉连续染色中的不匀问题，为规模化生产提供了可靠的技术支持。

28、2、本技术中优选采用有机代用碱与无机碱的协同作用，通过优化染液ph值、促进染料分子在棉纤维的均匀吸附与渗透，显著提升了染色均匀性、深度和鲜艳度。该机制减少了因电荷作用导致的染料不均问题，并有效抑制了染料水解，提高了染料利用率和环保性。同时，此组合还保护了棉纤维品质，增强了其吸湿性和柔软度，为散棉染色提供了高效、环保的解决方案。

29、3、本技术的方法浴比低、常温染色及不加盐及污水处理难度低，黑色综合对比传统缸染降低500rmb/t，染色采用常温及未挤压，纤维未受损伤及结块，保留棉纤维本身的物理性质，可纺性较好。染色不用加元明粉促染，污水中不含有盐，极大降低污水处理难度，其次水比较常规缸染低，污水总量低，符合国家绿色环保要求。