一種棉筒子紗的活性染料無水染色設備及其染色方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于紡織印染領域，特別涉及一種棉筒子紗的活性染料無水染色系統及其染色方法。
【背景技術】
[0002]傳統的棉筒子紗染色主要以水為染色介質，活性染料為主要染料，在染色及清洗過程中，產生了大量廢水，并且染色過程中加入大量無機鹽促染，同時活性染料水解，廢水治理較難。在無水條件下染色可以從根本上避免染色廢水的產生，此類研究多用超臨界二氧化碳和或弱級性鹵代烴類溶劑作為染色介質。超臨界二氧化碳與纖維素的極性相差較大，用超臨界二氧化碳做介質染纖維素纖維染色效果欠佳。有研究者用強極性溶劑(CN201310596962.3，CN201410153200.0，CN201310596929.0)如二甲基亞砜、N，N- 二甲基甲酰胺等對染色底物進行預溶脹，然后再染色，取得了一定的進展。但是此發明中，二甲基亞砜在溶脹纖維素時會發生分解，發生歧化反應生成有毒的二甲砜和二甲硫醚，產生廢氣及損失溶劑；所用溶劑如正己烷、碳酸二甲酯沸點低，它們在常壓下的沸點分別為68°C、90°C，染色時需要高壓。所用溶劑閃點也低，它們的閃點分別為_23°C、17°C，屬于易燃易爆化學品，染色時設備需要防爆，造價昂貴；過程中所用堿為碳酸鉀等，染色完之后存在大量鹽類殘渣，不容易除掉；而且此專利無溶劑回收系統，整個生產工藝不密封溶劑泄露；無相應的耐有機溶劑腐蝕染色設備。

【發明內容】

[0003]本發明的目的是提供一種能夠實現能實現純棉有機溶劑無水染色棉筒子紗有機溶劑染色設備及其染色方法。
[0004]為了達到上述目的，本發明提供了一種棉筒子紗的活性染料無水染色設備，其特征在于，包括主染缸，所述的主染缸通過管路連接電加熱裝置，電加熱裝置通過管路連接主栗，主栗通過管路連接溶劑存放裝置和染液配料裝置，所述的主染缸通過管路連接冷凝器，冷凝器通過管路連接溶劑存放裝置和染液配料裝置，所述的主染缸通過管路連接溶劑分離裝置，溶劑分離裝置通過管路連接溶劑回收裝置。
[0005]優選地，所述的冷凝器通過管路連接氣液分離裝置，所述的氣液分離裝置分別通過管路連接儲氣裝置、溶劑存放裝置和染液配料裝置。
[0006]更優選地，所述的儲氣裝置與氣栗連接；氣栗與電加熱裝置連接。
[0007]本發明還提供了一種棉筒子紗的活性染料無水染色方法，其特征在于，采用上述的棉筒子紗的活性染料無水染色設備，包括:將棉筒子紗放入主染缸內，加入有機溶劑，在60?95°C條件下溶脹1?4小時，將有機溶劑排到溶劑存放裝置；再向主染缸內加入染液進行染色，染色后將染液冷卻后排到染液配料裝置，向主染缸內加入有機溶劑進行清洗，將清洗后的棉筒子紗干燥，得到染色筒子紗，將清洗用的有機溶劑排入溶劑分離裝置分離并通過溶劑回收裝置回收溶劑。
[0008]優選地，所述的溶脹時浴比為6: 1?20: 1。
[0009]優選地，所述的染色的浴比為6: 1?20: 1，染色溫度為60?95°C，染色時間為0.5-6小時。
[0010]優選地，所述的棉筒子紗的紗線密度為0.3?0.4g/cm3。
[0011]優選地，所述的有機溶劑為二甲基亞砜、二苯醚、尼龍酸二酯中的至少一種。
[0012]優選地，所述的染液含有活性染料、堿劑和有機溶劑。
[0013]更優選地，所述的活性染料為均三嗪類、乙烯砜或鹵代嘧啶類活性染料。
[0014]更優選地，所述的活性染料為CI活性紅、CI活性藍、CI活性橙、CI活性黃或CI活性黑。
[0015]更優選地，所述的堿劑為四甲基氫氧化胺。
[0016]更優選地，所述的染色過程中，染液在染液配料裝置、主栗、電加熱裝置、主染缸和冷凝器構成的系統中循環，染液流量為50-100L/kg.min，正反循環時間比例為:1: 1?
4: 1。
[0017]優選地，所述清洗的浴比為6: 1?30: 1。
[0018]優選地，所述的烘干為真空微波干燥，真空度為1?150mbar，溫度為60?95°C。
[0019]優選地，所述的電加熱裝置為冷熱一體機循環機。
[0020]優選地，所述的干燥采用微波真空干燥箱。
[0021]優選地，所述的溶劑分離裝置采用高真空精餾，先在500?1700pa真空下將二甲基亞砜回收，然后在不大于1000帕的壓力下回收尼龍酸二酯或二苯醚。
[0022]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
[0023]1、本發明能實現純棉有機溶劑無水染色，避免環境污染，所用染色溶劑低毒環保閃點高，它們的閃點大于80°C，染色設備及場所無須防爆；
[0024]2、本發明染色過程中二甲基亞砜無分解，染色完畢后堿劑無殘留，容易除掉，染色效果好，染色筒子紗的內中外色差AE< 1，耐洗牢度、耐干摩擦牢度和耐濕摩擦牢度較高。
[0025]3、染色設備具有溶劑回收系統，能實現有機溶劑的全回收，且整個設備全封閉無泄漏。
【附圖說明】
[0026]圖1為棉筒子紗的活性染料無水染色設備圖。
[0027]圖中各標號含義:
[0028]1、主染缸，2、電加熱裝置，3、溶劑存放裝置，4、溶劑回收裝置，5、氣液分離裝置，6、溶劑分離裝置，7、主栗，8、儲氣裝置，9、氣栗，10、冷凝器，11、染液配料裝置。
【具體實施方式】
[0029]下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
[0030]實施例1
[0031]如圖1所示，為棉筒子紗的活性染料無水染色設備圖，所述的棉筒子紗的活性染料無水染色設備包括主染缸1，所述的主染缸1通過管路連接電加熱裝置2，電加熱裝置2通過管路連接主栗7，主栗7通過管路連接溶劑存放裝置3和染液配料裝置11，所述的主染缸1通過管路連接冷凝器10，冷凝器10通過管路連接溶劑存放裝置3和染液配料裝置11，所述的主染缸1通過管路連接溶劑分離裝置6，溶劑分離裝置6通過管路連接溶劑回收裝置4。所述的冷凝器10通過管路連接氣液分離裝置5，所述的氣液分離裝置5分別通過管路連接儲氣裝置8、溶劑存放裝置3和染液配料裝置11。所述的儲氣裝置8與氣栗9連接；氣栗9與電加熱裝置2連接。所述的主染缸1為耐高溫、耐壓容器。所述的電加熱裝置2為冷熱一體機循環機。各連接管路上均設置控制閥。控制閥由集成于防爆電柜內的中央控制系統進行控制。
[0032]本發明的棉筒子紗的活性染料無水染色方法分為四個階段:1、預溶脹，2、染色，3、清洗，4、烘干，在預溶脹過程中，溶脹用的有機溶劑在溶劑存放裝置3、主栗7、電加熱裝置2、主染缸1和冷凝器10構成的系統中循環，溶脹結束后，溶劑排入溶劑存放裝置3，在染色過程中，染液在染液配料裝置11、主栗7、電加熱裝置2、主染缸1和冷凝器10構成的系統中循環，染色結束后，染液經氣液分離裝置5分離，分離出的氣體進入儲氣裝置8，分離出的液體排入染液配料裝置11，清洗過程中，溶劑從溶劑存放裝置3輸入主染缸，主染缸排出的溶劑通過溶劑分離裝置6和溶劑回收裝置4分離回收，烘干過程中，儲氣裝置8中的氣體通過氣栗9輸入電加熱裝置2中，再到主染缸1，氣體將主染缸1中的溶劑帶出到冷凝器10，氣體通過主栗7構成循環，烘干結束后，氣液通過氣液分離裝置5分離，液體排到溶劑存放裝置3中，氣體存入儲氣裝置8中。
[0033]實施例2
[0034]—種棉筒子紗的活性染料無水染色方法，采用實施例1所述的棉筒子紗的活性染料無水染色設備，具體步驟為:
[0035]將500g純棉筒子紗(脫脂，漂白，0.32g/cm3)放入主染缸1內，加入10L 二甲基亞砜，開啟主栗7，升溫至60°C溶脹2小時。將二甲基亞砜排到溶劑存放裝置3，再向主染缸1內加入由15g C.1.活性紅24，四甲基氫氧化胺9g，二甲基亞砜2L和尼龍酸二甲酯3L構成的染液，升溫至90°C進行循環染色2小時，染液流量為70L/kg.π?η，正反循環時間比例為:
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