最小化废水产生的染色方法技术

本发明专利技术在一个方面涉及一种对纺织品、纱线或线束进行染色的方法，特别是用于鞋类或服装。该方法可以包括以下步骤：a)将纺织品、纱线或线束的至少一部分暴露于等离子体场和激光束；以及b)通过数字染色对纺织品、纱线或线束进行染色，c)其中，等离子体场和激光束至少部分重叠，以在染色之前对纺织品、纱线或线束进行预处理，以及d)其中，该方法在一个或多个腔室内部进行。在另一方面，本发明专利技术涉及根据染色方法染色的纺织品、纱线或线束，并且在另一方面，涉及适于对纺织品、纱线或线束进行染色的系统。系统。系统。

【技术实现步骤摘要】
最小化废水产生的染色方法


[0001]本专利技术涉及一种纺织品染色方法，特别是涉及一种具有最小化废水产生的纺织品染色方法。

技术介绍

[0002]常规染色
[0003]纺织品、纱线或线束的染色是每年产生大量产品的巨大产业。在染色工业中，染料用于对广泛范围的纺织纤维如聚酯纤维、尼龙纤维、丙烯酸纤维等进行着色。由这些着色纺织纤维制造的纺织品用于终端用户产业，例如运动服、家纺、服装、汽车纺织品等。
[0004]当消费者特别地考虑购买衣服时，颜色是对消费者最重要的影响之一。为了获得不同的颜色，制造商必须考虑各种可能的染料，但是通过这种选择带来的影响包括色牢度、推荐的施用方法、加工条件(例如pH、温度、匀染剂)和最终的成本。显然希望生产具有强色牢度的织物，其可以以最低的成本生产，并且当在不同颜色之间移动时具有相对一致的加工条件，以在其生产中给予工厂最大的灵活性。
[0005]当对不同材料进行着色时需要不同的染色工艺。这主要是每种材料对不同染料化学物质具有亲和力的结果。广泛使用的工业染色方法的一个示例是分散染色，其在染色聚酯时特别合适。
[0006]分散染料几乎完全不溶于水。当在染浴中时，分散染料以不溶性颜料颗粒的悬浮液或分散体形式存在。任何时候在真溶液中只有极少量的分散染料。不规则分散的大颗粒染料将导致染色的纺织品、纱线或线束的不均匀覆盖。需要分散剂以将染料分散成适于产生均匀染色效果的精细、均匀形式。
[0007]对于分散染色，染浴可以是酸性的。为了保持该pH，通常使用乙酸。也可使用其它合适的酸。在显色过程中，应当保持正确的pH，否则坚牢度将变差且颜色将不稳定。
[0008]通过以上的详细说明，可以看出，在常规染色工艺中，需要大量的水作为载体，并且这些水将被许多元素如分散剂和乙酸污染。
[0009]除了染料本身之外，还需要许多步骤来产生染色的纺织品、纱线或线束。首先，必须准备纺织品、纱线或线束以接收染料。纺织品、纱线或线束的预处理可包括一系列不同的清洁步骤以除去可能对最终染色具有负面影响的污垢和杂质。预处理可以包括洗涤、煮练(scouring)、漂白、汽蒸和许多其它步骤。预处理步骤还需要大量的水以便有效。
[0010]最后，在染色工艺之后，可能需要在固色工艺中固色。另外，在洗涤步骤中可能需要从纺织品、纱线或线束中除去过量的染料。传统预处理和传统染色方法之间的用水的大致划分是：40％在预处理中，20％在实际着色步骤中，和40％洗去过量染料或在固色工艺中。这将在不同的工厂之间显著不同，并且也将随着所加工的纤维的类型和最终的终端用途而变化。然而，可以看出，总的水消耗非常高。即使采用良好的现代工艺，通过常规方法用于给材料着色的水量也是每千克加工材料35
‑
70升的量级。这些水中的大部分进入废物中，携带溶解在其中的各种水平的额外物质。这些物质中的许多是硬污染物。另外，这些水中的
大部分最终进入河流中。处理这类染厂废水的设备的安装和运行都非常昂贵，因此在许多地方这些设备完全没有安装。一个明显的目标是在材料着色工艺中使这种液体浪费最小化。
[0011]替代物
‑
等离子体
[0012]工业上开始对使用较少水的纺织品、纱线或线束的染色的每个阶段进行新工艺的实验。对于预处理和固色工艺，正在开发等离子体方法。等离子体是以离子和电子的形式存在的物质，其由已经部分电离的气体产生。等离子体携带大量能量。通过选择合适的气体混合物、压力、功率、处理时间等，可以精细地调节所得反应的细节。
[0013]在工业水平上，等离子体处理在广泛的工业范围内用于在任何涂覆、印刷或粘合之前处理各种材料的表面。等离子体的高能量可以选择性地打开纺织品、纱线或线束的表面上的化学或有机物质的结构。以这种方式，等离子体预处理可以除去存在于纺织品、纱线或线束的表面上的外来污染物。这在染色工业中是特别必要的，在染色工业中，纱线和织物可能在表面上具有润滑剂或保护层，所述润滑剂或保护层需要在染色之前被去除。
[0014]许多等离子体处理给出与上述常规方法等同或改进的清洁结果。已经发现，在染色工艺中材料的上染也得到了改善。关键是，水和溶解在水中的物质的消耗实际上为零。这种水浪费的减少是对传统方法的最大改进。
[0015]替代物
‑
染色
[0016]数字染色也是在寻找低用水量染色方法中试验的工艺。数字染色与在纸张和纺织品印刷领域中公知的数字印刷有些类似。喷墨印刷是数字印刷的一个示例，其中通过将墨滴推送到纸张上而在纸张上再现数字图像。油墨或染料不需要悬浮在水中。因此，数字染色是一种通过数字控制的分配机构将颜色施加到基材上的方法。因此，与常规染色方法相比，单独使用该方法需要较少的水消耗。此外，与常规染色方法如浸染相比，施加到纺织品、纱线或线束的染料的量得到更精密的控制。因此，可以不需要洗涤步骤来除去过量的染料。
[0017]数字染色的不利方面，类似于数字印刷，是难以实现致密覆盖。纺织品着色最通常产生大面积均匀颜色。因此，已经开发了数字染色，以在纺织品上产生全宽纯色时更有效，但是这通常实现起来昂贵并且涉及非常慢的生产时间。市场上有许多不同的纺织品数字染色技术，但是这些技术通常非常昂贵、操作缓慢并且材料的生产量低。
[0018]目标和问题
[0019]本专利技术的目的是利用使用等离子体的更高标准的材料预处理来准备更有效的数字染色。这两种技术的组合需要非常少量的水。它们一起产生了比常规方法更可持续的且对地球危害更小的染色工艺。
[0020]这两种方法的一般组合是已知的。例如，已公布的中国技术CN101100808公开了使用等离子体来改性织物的表面以制备用于数字喷墨印刷的织物。对于这种方法和其它类似方法，为了实现对织物表面的必要改变，等离子体的能量消耗很高。单独来自电离气体粒子的能量可能需要非常高以实现织物中的显著变化。可能需要诸如高温、高压或真空的附加因素来增强等离子体的效果。这些附加因素不仅增加了建造所需装置的成本。这些因素也使机器更复杂，因此需要训练水平更高的人员来运行。另外，这些在制备等离子体场中的附加步骤可能显著地减慢预处理机器的生产量。
[0021]此外，一旦织物离开等离子体场并出现在工厂的常规气氛中，预处理的有益效果
逐渐开始降低。新的灰尘颗粒开始再次沉积在表面上等。织物离开等离子体和进入染色阶段之间的时间越长，预处理的效果越差。因此，等离子体布置越复杂，染色机器将越可能不得不放置在较大距离处，并且当在两者之间输送时，织物的状态将劣化。
[0022]此外，在等离子体场中，通常难以在整个场区域上调整性质。可实现单一均匀场，但特定区域中的特定性质变得非常复杂。
[0023]溶液
[0024]本专利技术提供了一种解决上述问题的方案，以产生一种商业上可行的方式来结合等离子体预处理和数字染色，以几乎消除织物染色中的用水量。

技术实现思路

[0025]本专利技术的独立权利要求的主题至少部分地解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对纺织品(114)、纱线或线束进行染色的方法，所述纺织品、纱线或线束特别地用于鞋类或服装中，所述方法包括以下步骤：a.将所述纺织品、纱线或线束的至少一部分暴露于等离子体场(302)和激光束(306)；以及b.通过数字染色对所述纺织品、纱线或线束进行染色，c.其中所述等离子体场和所述激光束至少部分重叠以在染色前预处理所述纺织品、纱线或线束，以及d.其中所述方法在一个或多个腔室(100)内部进行。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法在大气压力、室温或其组合下进行。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法还包括向所述等离子体场施加磁场、微波辐射、超声或其组合。4.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，其中，所述等离子体场被布置在第一辊电极(202)和第二辊电极(204)之间。5.根据权利要求1至4中的一项所述的方法，其中，所述等离子体场和所述激光束的重叠区域布置在第一辊电极(202)和第二辊电极(204)之间。6.根据权利要求1至5中的一项所述的方法，其中，所述等离子体场和所述激光束的重叠适于改变以下中的一个：所述纺织品、纱线或线束的形态、所述纺织品、纱线或线束的化学性质或其组合。7.根据权利要求1至6中的一项所述的方法，其中，通过数字染色对所述纺织品、纱线或线束进行染色包括从至少一个喷嘴(504)或喷嘴(504)的阵列(503)分配染料。8.根据前述权利要求7所述的方法，其中，所述方法进一步包括以下步骤：收集过量的分配的染料，和/或将过量的分配的染料提供回所述至少一个喷嘴或所述喷嘴的阵列。9.一种适于对纺织品(114)、纱线或线束进行染色的系统，所述纺织品、纱线或线束特别地用于鞋类或服装中，所述系统包括：a.一个或多个腔室(100)；b.用于在所述一个或多...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔治，
申请(专利权)人：阿迪达斯股份公司，
类型：发明
国别省市：