1.本发明涉及无纺布染色设备技术领域，尤其涉及一种染色系统及染色方法。


背景技术：

2.现有技术中一般采用前染工艺，即在无纺布制成前进行染色，这样容易导致细小有色纤维在无纺布加工设备中残留，这些细小有色纤维较难清理。在后批次的无纺布加工过程中，细小有色纤维会对加工的无纺布造成影响，导致后批次的无纺布存在异色缺陷。
3.采用后染工艺时，一般将配制好的染液装载在染缸内，然后将无纺布连续地进入、导出染缸完成染色，但是这样的染色工艺加工后的无纺布存在颜色质量不达标的情况，为了提高染色质量往往需要多次进行操作，效率不高。


技术实现要素：

4.针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种染色系统及染色方法，其解决了现有技术中为了达到染色要求需要多次进行染色操作导致染色效率低的问题。
5.根据本发明的实施例，一种染色系统，其包括相连的染色罐和混合桶，其中染色罐为卧式设置且其内设置有安装孔板将其分隔为第一腔室和第二腔室，其中第一腔室内设置有对布卷进行定位的定位组件；
6.混合桶和第二腔室之间设置有增压泵，增压泵将混合桶的液体泵入后将液体泵至设置在第二腔室内的第一换热器中，第一换热器将液体导入布卷内部；
7.染色罐外还设置与第一腔室、第二腔室形成循环的循环组件，循环组件中设置有第二换热器，第一腔室内的液体进入循环组件后经第二换热器加热后进入第一换热器，然后进入布卷内部。
8.本发明的发明要点在于，使用染色罐外的混合桶向染色罐内导入染液，染液从布卷的中心向外扩散，这样能够使得染液充分对布卷进行浸透，从而能够提高染色效率以及染色质量。
9.进一步地，定位组件包括与第一腔室固定连接的第一底座和第二底座，第一底座和第二底座上分别设置有第一卡槽和第二卡槽，布卷包括中空筒以及卷绕在中空筒上的无纺布，其中中空筒的一端敞开且外壁上开设有若干通孔，无纺布覆盖所有通孔，中空筒的两端分别卡入第一卡槽和第二卡槽，第一换热器与中空筒之间设置有连接管且中空筒两端卡装后连接管与中空筒的敞开端相连。
10.进一步地，连接管与第一底座固定连接并伸入敞开端内且延伸到第一卡槽内，第二底座上伸缩设置有与连接管正对的顶杆且顶杆贯穿第二底座并与中空筒抵接。
11.进一步地，循环组件包括设置在第二腔室和第二换热器之间的泵体，泵体和第二换热器之间还设置有三通阀。
12.进一步地，混合桶为两个。
13.进一步地，第一换热器包括换热管，换热管的两端分别与增压泵和布卷连通；
14.第二换热器包括内管以及套设在内管外的套管，其中内管的两端分别与第一腔室和换热管连通，套管的两端连接有进管和出管。
15.进一步地，染色罐上设置有对第二腔室开闭的罐盖。
16.进一步地，染色罐上还设置有与第一腔室连通的平衡罐。
17.根据本发明的实施例，本发明还提供了一种利用上述染色系统进行染色的方法，其包括如下步骤：
18.将布卷装入第一腔室后封闭染色罐，向染色罐内通入水向染色罐中通入染液以向染色罐内以及布卷中空筒内均通入染色和水，启动循环组件使得染色罐内液体在第一腔室、第二腔室以及循环组件之间循环，通过第二换热器使得液体温度维持85-90℃保温10-15min，然后进行高温排放，继续维持75-80℃保温10-15min，然后进行溢流水洗同时向染色罐中通入硫酸调整ph至6-7.5，冷却后打开染色罐即可取出布卷。
19.进一步地，染液包括色浆和元明粉。
20.相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
21.本发明提供的染色系统只需一次操作即可实现对无纺布的染色，效率高，同时经染色后的无纺布上染率能达到90％以上，色固率能达到90％以上；
22.能够避免无纺布加工设备中残留细小有色纤维，同时染色罐能够便捷地进行清洗，从而使得各个批次之间的无纺布不会出现相互干扰的情况。
附图说明
23.图1为本发明实施例的总体结构示意图；
24.图2为本发明实施例的部分结构示意图；
25.上述附图中：
26.染色罐1、混合桶2、第一腔室3、第二腔室4、布卷5、增压泵6、第一换热器7、第二换热器8、第一底座9、第二底座10、安装孔板11、第一卡槽12、第二卡槽13、中空筒14、敞开端15、连接管16、顶杆17、罐盖18、泵体19、三通阀20、平衡罐21、内管22、套管23、进管24、出管25、测温器26。
具体实施方式
27.下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
28.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
29.如图1、2所示，本实施例提供了一种染色系统，其包括相连的染色罐1和混合桶2，其中染色罐1为卧式设置且其内设置有安装孔板11将其分隔为第一腔室3和第二腔室4，其中第一腔室3内设置有对布卷5进行定位的定位组件，染色罐1上还设置有供布卷5进出的罐盖18，打开罐盖18将布卷5放置在定位组件上，然后关闭罐盖18以密封染色罐1，然后即可开始后续作业；
30.混合桶2和第二腔室4之间设置有增压泵6，增压泵6将混合桶2的液体泵入后将液体泵至设置在第二腔室4内的第一换热器7中，液体再经第一换热器7导入布卷5内部，然后液体从布卷5内向外浸出到第一腔室3以及第二腔室4(第一腔室3和第二腔室4通过设置的安装孔板11连通)中去，其中，混合桶2用于对染料进行混合然后导入到染色罐1内，同时水也可以通过混合桶2导入到染色罐1内，进一步地，混合桶2设置为两个，而增压泵6的泵入管则可以在两个混合桶2之间切换(增压泵6的泵入管是软管，可以移动，从而方便在两个混合桶2之间切换；在另一种实施方式中，也可以设置一个阀门(三通)与增压泵6的泵入管连接，然后阀门再与两个吸入管连接，吸入管分别与两个混合桶2连接，从而通过阀门来控制切换)，在进行染料添加时，能够在两个混合桶2内分别对染料进行配制，然后及时送入染色罐1内；
31.染色罐1外还设置与第一腔室3、第二腔室4形成循环的循环组件，循环组件中设置有第二换热器8，第一腔室3内的液体(即染液)进入循环组件后经第二换热器8加热后进入第一换热器7，然后进入布卷5内部，然后再浸出至布卷5外进入第一腔室3内。
32.如图1、2所示，本实施例的发明要点在于，使用染色罐1外的混合桶2向染色罐1内导入染液，染液从布卷5的中心向外扩散，这样能够使得染液充分对布卷5进行浸透，从而能够提高染色效率以及染色质量；其次，通过外设的循环组件使得染液能够持续地在布卷5内外循环，提高染液与布卷5的接触效率，从而使得染色的效率得以提升，同时在循环过程中进行加热处理，具体地，通过第二换热器8进行加热，第二换热器8中的染液进入第一换热器7中后还能与第一腔室3内的染液进行换热，这样能够使得染色罐1的保温性能得以提升，从而使得染液能够在同一温度下进入布卷5内部，然后向外浸染并进入第一腔室3中和第二腔室4中，然后经过循环组件导出并补热后返回到染色罐1内。
33.如图1、2所示，进一步地，定位组件包括与第一腔室3固定连接的第一底座9和第二底座10，第一底座9和第二底座10上分别设置有第一卡槽12和第二卡槽13，布卷5包括中空筒14以及卷绕在中空筒14上的无纺布，其中中空筒14的一端敞开且外壁上开设有若干通孔，无纺布覆盖所有通孔，中空筒14的两端分别卡入第一卡槽12和第二卡槽13，第一换热器7与中空筒14之间设置有连接管16且中空筒14两端卡装后连接管16与中空筒14的敞开端15相连。即无纺布卷5绕在中空筒14上形成布卷5，中空筒14的两端架设在第一卡槽12和第二卡槽13内，染液从第一换热器7通过中空筒14的敞开端15进入中空筒14后，通过设置在中空筒14上的通孔向外扩散，从而进入到层叠的无纺布内部，然后进行向外浸染，同时染液也填充在整个染色罐1内使得布卷5浸泡在染液内，即布卷5浸泡在染液内，同时染液在布卷5内外流动，从而使得染色效率得以提升，染色质量得以提高。
34.如图1、2所示，为了使得染液顺利进入中空筒14内，连接管16与第一底座9固定连接且延伸到第一卡槽12内，第二底座10上伸缩设置有与连接管16正对的顶杆17且顶杆17贯穿第二底座10并与中空筒14抵接，其中，连接管16的一端与第一换热器7固定连接、另一端穿过安装孔板11后与第一底座9固定连接并伸入敞开端15内，安装孔板11将第一腔室3和第二腔室4隔开的同时，为第一换热器7提供了支撑作用，从而使得第一换热器7稳定的设置在第二腔室4内。具体地，在放入布卷5时，打开罐盖18，将布卷5提升以高于染色罐1，然后放入第一腔室3，同时使得中空筒14的两端卡入第一卡槽12和第二卡槽13并使得敞开端15与连接管16相错，然后通过顶杆17水平推动中空管14以使得连接管16伸入敞开端15内，其中，敞
开端15的内径大于连接管16的外径，顶杆17推动使得中空筒14发生位移，连接管16被顶入敞开端15内，布卷5即安放完成，然后关闭罐盖18即可；其中，顶杆17与第二底座10之间可以是滑动连接，也可以是螺纹连接，螺纹连接能够避免顶杆17与第二底座10脱离，同时保证中空筒14与连接管16始终处于连通状态；特别地，在完成染色后，向相反方向退出顶杆17，然后即可使得中空筒14与连接管16之间断开，即可将染色后的布卷5吊出。
35.如图1所示，本实施例中的循环组件包括设置在第二腔室4和第二换热器8之间的泵体19，泵体19和第二换热器8之间还设置有三通阀20。泵体19为染液在第一腔室3(包括第二腔室4)、循环组件、第一换热器7以及布卷5之间的循环提供动力，设置的三通阀20则是为了方便在染色结束后将染色罐1内的染液完全导出而设置的，即在循环过程中三通阀20使得循环组件与染色罐1连通，在结束后则使得染色罐1与外部连通以实现排液功能，特别地，也可以方便对染色罐1进行清洗，即通过混合桶2以及增压泵6向染色罐1内导入清洗液，然后通过循环组件使得清洗液在染色罐1和循环组件之间循环，经过循环后在通过三通阀20将清洗液全部导出即可。
36.如图1所示，染色罐1上还设置有与第一腔室3连通的平衡罐21，平衡罐21用于调节染色罐1内的气压和水量，在染色开始时需要先向染色罐1内加入水，即可通过平衡罐21加入，也可以通过混合桶2和增压泵6加入，当染色罐1内压力和温度增高时，也可以通过平衡罐21向外排气的方式实现降温和降压，其上设置有排气阀和排液管。
37.如图1所示，本实施例中的第一换热器7包括换热管，换热管的两端分别与增压泵6和布卷5连通；
38.第二换热器8包括内管22以及套设在内管22外的套管23，其中内管22的两端分别与第一腔室3和换热管连通，套管23内壁与22外壁之间具有空腔，套管23的两端连接有进管24和出管25。具体地，进管24和出管25用于向空腔内导入和导出加热介质，如高压蒸汽，也可以是导热油，加热介质进入套管23内后对内管22中的染液进行补热，然后导入到换热管(即第一换热器7)中去，换热管外填充有染液(即第二腔室4内的染液)，换热管内的染液经补热后具有较高温度，然后与换热管外(即第二腔室4内)染液之间进行换热，从而使得布卷5内外能够处于同一温度状态，确保染色在恒定温度下进行，特别地，为了方便对温度进行测定，在第一腔室3内可以设置测温器26，通过测温器26即可对染液的温度进行探测，然后根据需要提高或降低加热介质的温度(同时视情况也可以利用平衡罐21对温度进行降低)以实现对染液温度进行调节；
39.其中，内管22和增压泵6上设置有阀门，在向染色罐1内导入物料时，增压泵6上的阀门处于开启状态，内管22上的处于关闭状态，进行循环时则相反，这样以确保染液不会返流到增压泵6或直接导入循环组件中去。
40.在另一实施例中，提供了一种染色方法，具体地，先将无纺布绕装在中空筒14上形成布卷5，然后将布卷5装入第一腔室3后封闭染色罐1，向染色罐1内通入水向染色罐1中通入染液以向染色罐1内以及布卷5的中空筒14内均通入染色和水，启动循环组件使得染色罐1内液体在第一腔室3、第二腔室4以及循环组件之间循环，通过第二换热器8使得液体温度维持85-90℃保温10-15min，然后进行高温排放使得温度降低，继续维持75-80℃保温10-15min，然后进行溢流水洗同时向染色罐1中通入硫酸调整ph至6-7.5，冷却后打开染色罐1即可取出布卷5。
41.具体地，使用的染液与无纺布之间的质量比10：1，染液为色浆、元明粉和水的混合液，色浆包括鹅黄色浆、黄色浆、红色浆或者其它色浆中的一种；在染料添加时，使得元明粉为分次加入，以色浆用量50kg为基础，第一次添加200kg元明粉，第二次添加200kg元明粉，第三次添加200kg元明粉，用水量为15t，具体地：
42.先通过混合桶2对色浆进行搅拌混合均匀，加入1：1的水和色浆，混合后通过增压泵6导入染色罐1中，然后分次在混合桶2中加入元明粉和适量的水以使元明粉充分溶解，然后通过增压泵6导入染色罐内，然后即可开启循环组件进行保温操作；其中，
43.两次保温之间的高温排放即通过平衡罐21实现降温操作，同时调整第二换热器8的加热温度使得较低的温度得以维持，经过两次保温后，停止加热，然后进行溢流水洗，具体地：通过增压泵6向染色罐1内通入冷却水进行溢流水洗，即使得染色罐1内多余的液体从平衡罐21导出，在通入冷却水的同时添加硫酸使得平衡罐21流出的液体ph为6-7.5，同时待流出的液体温度降至30℃时即可停止，然后通过三通阀20导出全部液体，即可将染色完成的布卷5取出。
44.下述通过不同的操作条件进行染色，所得无纺布进行染色情况统计，列表如下：
[0045][0046][0047]
从上表可以看出，经过本方法染色能够使得上染率和色固率均保持在90％以上，但是如果温度较低则使得上染率和色固率下滑，即序号6所示。
[0048]
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。