一種無污水排放的超大循環花型超聲波圓網印花、染色機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種對紡織材料的新型印花、染色方法，屬于紡織印染加工領域。
【背景技術】
[0002]水是人類生存無可替代的有限自然資源，全球可用水資源已經告急，我國人均可用水量僅為世界人均可用水量的1/3，是一個水資源貧乏的國家。印染業是一個需要大量消耗水資源與能源的行業，同時印染產生的廢水會對環境造成嚴重的污染。紡織業是傳統中國國民經濟的支柱行業，但由于印染廢水色度高、C0D可生化性差等特點，使廢水處理難度很大，已嚴重制約了紡織業的發展。僅2004年中國印染布達320億m，占工業總產值約為5.3%。而同年印染行業年排放印染廢水約40億m3，排放的印染廢水約占52.6% (按印染布產量計算)，而平均重復利用率不到10%。如何從清潔生產入手，全過程控制污染物，在生產工藝上分析污染產生的原因，進而提出各種節水措施，使紡織業走上可持續發展的道路，已迫在眉睫。
[0003]目前常用的染色方法有卷染，液流染色和連續乳染等，根據不同方法及對不同織物的染色，這幾大類的浴比在5: 1?20: 1之間，這消耗了大量的水資源，同時由于染色過程中需要加熱，以及織物的運動要靠染液來帶動，因而也需要消耗大量的能量，此外，染色廢水會對環境造成大量污染。因而自20世紀70年代以來，國內外投入了大量人力、財力、物力，開發環保型染化料、助劑和節能、少水或無水的新技術、新設備，以達到節能環保的目標。
[0004]目前報道的節水與環保染色技術主要有氣流噴射染色法、氣液式染色法、泡沫染色法和超臨界C02流體染色法等。氣流噴射染色法是利用高速氣流吹向染液，使染液呈飛沫狀對織物染色的方法，可以將浴比降到3: 1，有效的達到了節水，排污少的目標，同時由于飛沫形成的氣霧具有更好的滲透性，因而可以縮短染色時間，且染色效果很好，但氣流噴射染色存在霧化顆粒大、霧化不均勻等問題，且品種適應性上還有較大局限，因此氣流霧化染色設備數量不多，總體應用水平也不高。氣液式染色法是利用風帶動織物，將浸濕的織物在少量的循環用水中通過即可染色，用水量少，其最低浴比可達2: 1，但目前這種技術的應用還不成熟。泡沫染色是利用大量氣體分散在少量液體之中形成的微泡聚集體，以這種聚集體對紡織材料進行染色的方法，這種染色方法可以很大程度上節約用水，浴比可小于1: 1，同時減少助劑的用量，縮短染色時間及減少染色廢水處理量，但由于泡沫的不穩定性與較差的滲透性，導致了染色不勻及染色不深等問題。超臨界C02流體染色，它是一種將超臨界C02流體完全代替水來溶解染料的染色方法，因而這種染色方法不用水，不產生廢水，殘余的染料可重新恢復成粉末狀，可回收利用，有利于環保，且染色效果良好，但它只適應于一些特殊的染色體系，如分散染料對滌綸的染色，不具備通用性，且對設備的要求很高，價格昂貴，為間歇式生產，因而未能取得生產上的應用。
[0005]超聲波噴霧(霧化)是利用超聲波的能量作用將水或液體打散，形成幾個ym到100多ym大小的微小顆粒，用于對空氣加濕、液體造粒、混合、促進化學反應、噴涂、金屬熔體制粉等目的。
[0006]大功率超聲波霧化加濕的技術的功率源是大功率超聲波縱向換能器，整機由超聲波換能器，變幅桿，發射頭，專用驅動電源組成。換能器驅動發射頭作高頻振動，對水或其他液體施加超聲波作用力，將流動的液體打散成細微顆粒，噴向空中，從而達到噴霧(霧化)的目的。它的特點是工作頻率較低，功率大；霧化效率高，單個換能器霧化量可大可小，一個單元霧化量最大可以超過100L/h ;對介質無限制，甚至污水、化工液體、油料粘液也能霧化。無壓力，無噪音，無噴嘴磨損和堵塞問題。能耗低，單機體積小；霧化量大小可隨意調節，最適于應用在工業領域。通過組合，霧化量可以滿足用戶的任何要求。
[0007]超聲波噴霧系統也被取代傳統的壓力式噴霧系統，廣泛地應用在各種工業制程及研發上，特別在微量涂布噴涂領域，超聲波噴霧系統產生的霧氣更精確，更容易控制且更環保。
[0008]超聲波噴霧(霧化)器還有一個突出的優點，它可在數百度的高溫下工作，最高溫度超過500°C。所以它可用于金屬制粉，工藝簡單，效率很高。通過對噴霧頭的不同設計，可以適應各種不同的制粉要求。從實驗室快速簡便的少量制粉，到生產流水線大量的工業制粉，都有可能實現。該技術如果應用于紡織印染行業，將帶來超低浴比的染色新方法的實現。
[0009]專利CN 102002834 B通過對配制的染液進行超聲波霧化，霧化形成的染液微珠在一定的蒸汽壓力和電場作用下，定向滲透到織物內部，完成染色過程。由于蒸汽壓力控制和電場的控制復雜性，以及蒸汽耗能，該工藝并沒有得到很好的應用。CN 203995018 U提出一種滾筒印花，用刻有凹形花紋的銅制滾筒在物品上印花的工藝方法，印花時，先使花筒表面沾上色漿，再用鋒利而平整的刮刀將花筒未刻花部分的表面色漿刮除，使凹形花紋內留有色漿。當花筒壓印于織物時，色漿即轉移到織物上而印得花紋。由于滾筒制備的技術問題，其滾筒不能制備的很薄，而且滾筒內部還要進行陶瓷涂層加工，其花紋精細度不可能做的很精細。這些問題限制了其技術的應用推廣。CN 203451830 U公開一種新型地毯噴染機，實現超聲波霧化噴涂染色，由于無法印花，該工藝應用價值有限。
[0010]本專利從棉印染業清潔生產入手，突破傳統印染業的典型工藝流程的禁錮，對各工序的取水、排水進行物流清單分析，診斷重點污染物的產生工段，對棉布前處理冷乳堆一步法工藝、卷染、轉移印花技術、涂料染色或涂料印花、還原性染料、堿回收、中水回用技術等對比分析，進行清潔生產改革，重新設計零污水排放超聲波涂料染色或超聲波無清洗涂料印花清潔生產的整體生產工藝、節能減排和節水措施，理論分析棉印染業清潔生產可節水的量為2.6 Xl08m3、COD削減量為3.2 X 105t，回收的還原染料為5 xl04t，節約堿的量為3 X 105t。前期結果表明:紡織棉印染行業在持續發展經濟條件下，通過清潔生產工藝實施，加強清潔生產節水管理，對緩解當前的水資源短缺有著非常重要的意義。只有走清潔生產的道路，才能改變印染業末湍治理的困境，從而推動整個印染業的良性循環。
【實用新型內容】
[0011]本實用新型的目的是提供一種無污水排放的超大循環花型超聲波圓網印花、染色機及其染色工藝，本發明的無污水排放的超大循環花型超聲波圓網印花、染色機應用范圍廣，能耗低、污染小，并能適應小批量、多品種的印染技術發展方向。
[0012]為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案:
[0013]—種無污水排放的超大循環花型超聲波圓網印花、染色機，包括依次連接的棉紗軸經放卷系統、醚化處理系統、離子反應式烘干系統、超聲波染色系統、紅外線恒溫濕短蒸系統、固色系統和收卷系統。
[0014]所述的超聲波染色系統包括超大直徑印花圓網、超聲波染料霧化裝置、紅外加熱裝置和負壓真空箱，所述超聲波染料霧化裝置設在超大直徑印花圓網內部，且超大直徑印花圓網置于負壓真空箱內，所述負壓真空箱上方設有紅外加熱裝置。
[0015]所述的超大直徑印花圓網為筒狀，且周長為1-4米，采用銅鎳合金或絲網制成。
[0016]所述超聲波染料霧化裝置的超聲波振子直接驅動染液霧化，霧滴直徑為0.5-100 μmD
[0017]一種無污水排放的超大循環花型超聲波圓網印花、染色機的印花、染色工藝，步驟如下:
[0018](1)待印花、染色棉紗或坯布依次經過棉紗軸經放卷