本发明涉及纤维紧压式非浸浴超小浴比染色方 法，主要可用于各 种天然或化学纤维的散纤维、 纤维条或纱线等的染色。

背景技术

现有的纤维染色方式主要分为： 散纤维染色、 纤维条染色、 纱线 染色、 成品染色（匹染， 成衣染）等。 每种染色方式均有各自的染色 设备， 如： 散毛染色机、 毛条染色机、 纱线染色机、 绳状匹染机等。 由于不同的待染色物料需要不同的染色设备， 不但加大了生产设备的 成本， 而且还需要占用较大的生产空间。

在纺织染色行业， 浴比系待染色物料与所用染液的质量比，相同 量的待染色物料所用染液越多， 浴比越大。现有的各种染色设备在对 待染色物料进行染色时， 为了达到均匀染色并防止染液喷出的目的， 都要将待染色物料浸浴到染液中，从而耗用大 量的水， 浴比也相对较 大。 通常情况下， 1kg待染色物料进行染色需要使用 10-25kg水配制 染液， 浴比在 1 : 10-25左右。 在此技术路线下， 即使行业内的技术 人员对染色设备进行改进， 但也没有使染色所需的用水量明显减少， 浴比明显降低， 染色过程的污水排放量依然很大， 直接导致企业综合 成本增高， 利润下降， 给环境保护带来很大压力。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明提供了纤维紧 压式非浸浴超小浴 比染色方法， 通过该方法， 无需浸浴， 并可以实现超小浴比染色， 由 此减少了染色用水， 降低了污水排放量， 同时还适合于多种不同物料 的染色， 有利于节省用水量， 减轻染色废水对环境的污染， 有利于缩 减生产成本。 另外还提高了染色均匀度。

本发明是通过以下技术方案实现的：纤维紧压 式非浸浴超小浴比 染色方法， 通常将待染色物料强制压缩， 并在压缩状态下通过贯穿待 染色物料的流动染液进行染色。

处于压缩状态的所述待染色物料的压缩容量优 选范围通常为

0. 3-0. 5g/ cm ³ , 进一步的优选范围通常为 0. 4-0. 5g/ cm ³ 。

可以将待染色物料装入用于染色过程（染色时 ）的装载装置， 通 常通过机械压紧装置进行所述强制压缩 ,使装载装置中的待染色物料 达到所要求的压缩容量。

所述装载装置内通常设有轴向芯管，所述芯管 和装载装置的侧壁 上通常设有通孔，所述流动染液可以由所述待 染色物料装载装置的芯 管送入， 并可以通过所述芯管侧壁上的通孔径向进入所 述待染色物 料。

在染色时在装载装置下通常可以设有水槽，通 过循环泵可以将水 槽中的染液送入所述芯管进行循环染色，所述 装载装置中至少部分待 染色物料位于所述水槽中染液液面的上方。

可以釆用蒸汽和 /或电加热的方式对水槽中的染液加热， 以实现 和 /或保持所需的染液温度。

所述待染色物料与所用染液的质量浴比优选范 围为小于或等于 1 : 2 , 进一步的优选范围为 1 : 1-1 : 2。 所述待染色物料的材质可以为羊毛、 羊绒、 棉、 化纤或以上材质 混合的散纤维、 纤维条或纱线等。

本发明的有益效果是： 将待染色物料强制压缩， 并在压缩状态下 通过贯穿待染色物料的流动染液进行染色，待 染色物料经过强制压缩 后， 各处的紧密度达到均勾一致， 特别是在本发明优选和进一步的优 选压缩容量范围内， 可以实现良好的和更为明显的均勾性，使待染 物 料各处对染液的阻力一致，循环流动染液进入 待染色物料后， 能够保 持均匀的流动， 与待染色物料充分接触， 从而达到均匀染色的目的， 根据申请人的实验，这种染色方式实现的颜色 均匀程度明显地好于现 有染色技术， 同时在达到相同的染色效果时， 需要的染料和耗水量明 显降低， 染色废水的排放量也相应减少，有效地緩解了 废水对环境的 影响； 而且由于本方法不再使用浸浴， 从而免去为实现浸浴染液所要 求的最低用水量，使得水槽中的水面高度只要 能够保证用泵打循环即 可， 为进一步降低染色浴比提供了有利条件。 另一方面， 本方法还适 用于多种不同性质的待染色物料的染色，釆用 相同的设备就可以实现 多种染色， 减少了染色设备的配置数量， 降低了设备成本， 有利于进 一步提高企业的利润率。

附图说明

图 1是传统散纤维染色设备示意图。

图 2是本发明的设备示意图。

图 3是本发明为浴比 1 : 1. 4进行新西兰洗净毛染色的具体实施 工艺示意图。 具体实施方式

参见图 1、 3 , 本发明提供了纤维紧压式非浸浴超小浴比染色 方 法， 顺利解决了超小浴比情况下的纤维染色， 降低了染色的耗水量， 减少了污水排放量，提高了染色的均勾性，有 效地减轻了污水对环境 的污染， 降低了生产成本。

将散纤维（如： 散羊毛、散羊绒、散棉、散化纤等）、 纤维条（如： 羊毛条、 棉条、 化纤条等）或纱线（如： 羊毛纱、 羊绒纱、 棉纱、 化 纤纱及其混纺纱等）等待染物料 4用机械压紧装置均勾地压紧并封装 在特定的装载装置 1中。压缩的纤维等物料要求密度均匀， 以保证染 液均勾通过。 压缩的纤维等待染色物料的压缩容量可达到 0. 4-0. 5g/ cm ³ , 比如 0. 41 g/cm ³ 、 0. 42g/ cm\ 0. 43g/cm\ 0. 44g/ cm ³ 、 0. 45g/cm ³ 、 0. 46g/cm\ 0. 47g/ cm\ 0. 48g/cm\ 0. 49 g/cm ³ 。

待经过压缩后的待染色物料装入装载装置后， 通入染液进行径向 流的染色。

通常，可以在待染色物料的装载装置的轴向上 设有贯穿轴线的芯 管 2 , 芯管上设有若干通孔， 在装载装置的侧壁上也设置通孔， 以实 现染液 5的径向流。 染液由芯管轴向输入， 随后通过芯管上的细孔径 向进入待染色物料， 并均匀分布。 图中箭头所指方向为染液的流向。

待染色物料空隙中的染液的容量通常为 0. 5-0. 6g/cm ³ , 比如 0. 51 g/cm ³ 、 0. 52g/cm ³ 、 0. 53g/cm ³ 、 0. 54g/cm ³ 、 0. 55 g/cm ³ 、 0. 56g/ cm ³ 、 0. 57g/cm ³ 、 0. 58g/cm\ 0. 59g/cm ³ 。 所述染液的容量系指装载装置中 染液同染液所在空间体积之比，等于装载装置 内单位容积所容纳的染 液的质量。

染色装置中连接循环泵 3,在染色时装载装置下通常设有水槽 6, 并通过循环泵将水槽内的染液循环式打入装载 装置内的芯管内进行 循环染色。

纤维紧压式非浸浴超小浴比染色方法不再设浸 浴用染液，装载装 置内的待染色物料至少一部分处于染色装置的 水槽内染液液面之上， 水槽中的染液液面高度只要能够维持必要的循 环即可，同时还应考虑 染料在染液中的浓度。

染色装置完成染液或处理液的充分循环，达到 染色或处理的均匀 一致， 同时要具备对染液的升降温功能。 可以通过热蒸汽输入管道， 将蒸汽送入水槽的底部对染液进行加热，也可 以通过电加热形式对染 液进行加热， 以维持染液的必要温度。

染色过程中待染色物料和所用染液的质量比约 为 1: 1, 剩余的染 液存在于循环泵体、 加热区域及输液管路中， 染色浴比可控制在 1: 2 左右， 也可控制在 1: 1.1、 1: 1.2、 1: 1.3、 1: 1.4、 1: 1.5、 1: 1.6、 1: 1.7、 1: 1.8、 1: 1.9。 对于一种设备其泵体及输液管中的液体量是 一个定值， 随着染色纤维量的增加， 浴比会逐渐变小。 所以两者配合 合理的情况下， 浴比会小于 1: 2。

本发明可以用于各种适宜的染料的染色， 例如下列具体实施例： 釆用本发明的染色装置染 48-50 ^s 新西兰洗净毛 180Kg, 仅用水 250Kg, 浴比为 1: 1.4。 染色处方及染色工艺如下：

染色处方： Lanaset 红 2B 0.31%

Lanaset 黄 2R 0.58%

Lanaset 兰 2R 0.068%

匀染剂 D 0.25%

水醋酸 0.8%

染色工艺：

通过泵对染色装置中的染液循环， 将温度首先升至 40°C, 添加 匀染剂， 保持 5分钟， 然后添加染料， 保持 5分钟， 再添加水醋酸， 保持 5分钟， 然后， 以 1°C/分的升温速度， 升温至 98°C, 保持 1小 时， 然后降温， 冲洗浮色。

通过该方法可以达到：

1.节省染料、 助剂： 随着浴比的降低， 染液中的染辅料和处理液 中的助剂浓度会大幅度增加。例如浴比为 1: 2时染液中染料浓度比浴 比为 1: 10时增加 5倍， 当染料用量为 5% ( 0WF ), 浴比为 1: 10时的 染料浓度为 0.5%,而浴比为 1: 2时的染料浓度为 2.5%。染料浓度的增 加会大幅度提高某些染料（活性染料）的上色 率和固色率， 从而节省 染料用量。 处理液浓度的增加会大幅度降低一些助剂的用 量， 例如棉 用活性染料需要加盐（元明粉）进行促染， 在保证相同盐浓度时浴比 的下降将成倍节省盐的用量。 假如浴比为 1: 10时盐用量为 lOOKg, 浴比为 1: 2时盐用量仅为 20Kg。

2.降低能耗： 处理液浴比的降低对能耗的降低也很明显， 假如 1: 10浴比是将 lOOKg水从室温升到 100°C, 而 1: 2浴比只是将 20Kg 水从室温升到 100 °C , 因此染色能耗应该成倍降低。

3 .减少污水排放： 随着染色浴比的降低， 染色用水量大幅度减 少， 污水排放量自然降低。

4 .减少设备占地空间： 由于纤维的压紧及非浸浴染色实现的超 小浴比染色，相应的溶液容器及纤维所占空间 减少， 所以整体染色设 备占地也相应减少。

5 .为实现染色无水化和零排放提供了平台： 当前普遍实施的是 水作染色介质， 如果要实现无水染色， 超小浴比染色机绝对是一个很 好的操作平台，其超小的浴比带来的有限的染 色介质可以方便的实施 染色介质的萃取、蒸馏等回收工艺，真正实现 染色的无水化和零排放。

在超小浴比状态下，待染色物料是一种过滤材 料， 因此要求染料 的水溶解性要强， 尤其是染深色时， 染料浓度很高， 必须保证染料充 分溶解， 才能完成待染色物料的染色。 纤维紧压式非浸浴超小浴比染 色方法应用于某些涂料染色或水溶性差的染料 有一定的局限性。

本说明书所称压缩容量系指待染色物料质量与 其所占空间 (包括 空隙）体积之比， 其数值等于装载装置的单位容积内所容纳的待 染色 物料的质量。