一种常温常压卷染机及其使用方法

技术领域

本发明涉及纺织技术领域，具体为一种常温常压卷染机及其使用方法。

背景技术

纤维素纤维是一种人造纤维，纤维素纤维面料具有良好的透气性，被誉为“会呼吸的面料”，夏天穿着不会感觉到闷热，透气性由于纯棉织物，是理想的贴身织物和保健服饰产品，有利于人体生理循环和健康，因此纤维素纤维是当今社会大量使用的纤维原料。在使用纤维面料制作衣服时需要对其进行染色，常温常压卷染机是较早使用的平幅染色机械，它适应于直接染料、活性染料、硫化染料及还原染料等的织物染色，也可提供退浆、煮练、漂白、洗涤和后处理等，用于较广，广泛应用于多品种小批量的产品加工中。

纤维面料常常使用活性染料来进行染色，活性染料又称反应性染料，这类染料是50年代才发展起来的新型染料。它的分子结构中含有一个或一个以上的活性基团，在适当条件下，能够与纤维发生化学反应，形成共价键结合。它可以用于棉、麻、丝、毛、粘纤、锦纶、维纶等多种纺织品的染色，而活性染料溶于水后以阴离子的形式存在。

常温常压卷染机的中心机构就是两个交替来回卷绕的卷布辊和压布辊，压布辊仅为普通的不锈钢圆筒，其数量一般为两个，织物从一个卷布辊退绕下来，经过染缸中的压布辊，再卷到另外一个卷布辊上去，在交替卷绕的过程中吗，不断穿过卷布辊下的染液，将染液吸收到布面上，并在卷绕的过程中吸附、结合、固着，一个完整的卷染程序一般要经过两道及以上的交替卷绕过程。

在卷染过程中，压布辊一方面起到理布，避免布料出现褶皱的问题，另一方面也起到轧染的作用，所以压布辊上布料压力的均匀性对染色的均匀性有较大的影响。通常使用张力器对布料的张力进行调整，但是由于布料自身微观结构原因，绕在压布辊上的布料两边的压力小于中间的压力，因此染料滞留在布料两边的量多于中间，使得布料两边颜色深中间颜色浅，造成了“边中色差”的瑕疵，边中色差的存在大大降低了布料染色的质量。

发明内容

针对背景技术中提出的现有卷染机在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种常温常压卷染机及其使用方法，具备实施调整布料边中处的染料浓度的优点，解决了上述背景技术中提出的布料出现边中色差的问题。

本发明提供如下技术方案：一种常温常压卷染机，包括染缸，所述染缸的内部通入染液，所述染缸的内部设有位于染液液面下的压布辊，所述压布辊的内部固定套接有固定内杆，所述压布辊的内壁上设有感应单元，所述固定内杆上固定连接有通电单元，所述通电单元位于感应单元的内圈，所述压布辊的外壁上嵌有压敏元件，所述压敏元件电性连接有嵌在压布辊中的信号处理芯片，所述染缸的外壁上固定安装有控电箱，所述通电单元和信号处理芯片均与控电箱电性连接。

优选的，所述感应单元包括多个感应电板，所述感应电板呈矩阵式分布，相邻感应电板之间设有绝缘垫。

优选的，所述通电单元包括吸引电板和排斥电板，所述吸引电板和排斥电板构成一个完成的圆环，所述吸引电板表面积是排斥电板表面积的三倍，所述排斥电板朝向靠近布料的一面。

优选的，所述通电单元由多个与感应电板相同宽度的电板条组成，相邻两个电板条之间设有绝缘垫。

优选的，所述压敏元件和信号处理芯片为一组测压组件，所述压敏元件与感应电板的位置相对应，所述测压组件安装在压布辊中心处的一侧。

优选的，所述染缸的两侧均开设有位于两个压布辊之间的循环液管，所述循环液管通过水泵实现染液循环。

一种常温常压卷染机使用方法，包含以下步骤：

S1、使用较窄的布条单独覆盖在压敏元件处，通过控电箱给通电单元加上不同大小的电压；检测每个布条相对于最边缘处布条的色差，并将数据输入控电箱中；控电箱绘制通电单元的电压差与布料色差的关系曲线；

S2、将布料卷绕在压布辊侧面，信号处理芯片存储压敏元件与布料之间的压力数值，并将压力数值传输至控电箱；

S3、控电箱计算每个压敏元件相对于最边缘处压敏元件的压力差；按照压敏元件的宽度检测布料上每个位置相对于最边缘处的色差，并将数据输入控电箱中；控电箱绘制压敏元件的压力差与布料色差的关系曲线；

S4、将压敏元件的压力差与布料色差的关系曲线和通电单元的电压差与布料色差的关系曲线结合得出压敏元件的压力差与通电单元的电压差关系曲线。

S5、控电箱根据压敏元件的实时测量值控制施加到通电单元上的电压。

本发明具备以下有益效果：

1、本发明通过利用感应单元对染料离子的规律性吸引，增大布料局部的染料浓度，并且利用感应单元对染料离子的规律性排斥，促使染料离子向布料靠近，从而增大布料局部的上染率，降低布料的边中色差，提高布料的染色质量。

2、本发明通过利用压敏元件实时测量同一布料的边中压力，并根据边中压力差来控制通电单元上的电压，起到控制感应单元对染料离子作用力大小的效果，达到调整布料边中不同位置的染料离子浓度的目的，从而能够精确减小边中色差，提高布料染色的均匀性。

附图说明

图1为本发明局部结构示意图；

图2为本发明感应单元处结构示意图；

图3为本发明通电单元处结构示意图。

图中：1、染缸；2、压布辊；3、固定内杆；4、感应单元；401、感应电板；5、通电单元；501、吸引电板；502、排斥电板；6、绝缘垫；7、压敏元件；8、信号处理芯片；9、控电箱；10、循环液管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，一种常温常压卷染机及其使用方法，包括染缸1，染缸1的上方设有两个转动的卷布辊，染缸1的内部通入染液，染缸1的内部设有位于染液液面下的压布辊2，压布辊2的内部固定套接有固定内杆3，压布辊2两端的转轴中部通过滚珠轴承套接固定内杆3，固定内杆3位于压布辊2外侧的一端可通过支架固定，压布辊2的内壁上设有感应单元4，压布辊2采用不会阻碍电场线穿过的材料制成；固定内杆3上固定连接有通电单元5，由于固定内杆3是固定的，因此通电单元5在压布辊2旋转的过程中一直保持固定，参阅图1，感应单元4和通电单元5侧面均呈环状，通电单元5位于感应单元4的内圈，感应单元4和通电单元5相靠近，由于现有的张力装置只能调整布料经向的张力，无法精细调整布料纬向的张力，因此压布辊2的外壁上嵌有压敏元件7，压敏元件7电性连接有嵌在压布辊2中的信号处理芯片8，压敏元件7和信号处理芯片8组成一个小型压力装置，测量布料纬向的张力，染缸1的外壁上固定安装有控电箱9，控电箱9上设置有人机交互屏，用于输入数据，通电单元5和信号处理芯片8均与控电箱9电性连接。

感应单元4包括多个感应电板401，感应电板401呈矩阵式分布，具体的感应电板401的数量可根据布料上色差块数量决定，相邻感应电板401之间设有绝缘垫6，绝缘垫6较为窄细，减少相邻两个感应电板401之间的间隙，避免增大布料上色差。

通电单元5包括吸引电板501和排斥电板502，吸引电板501和排斥电板502构成一个完成的圆环，吸引电板501表面积是排斥电板502表面积的三倍，排斥电板502朝向靠近布料的一面，吸引电板501为距离布料表面较远的一端，通过控电箱9在吸引电板501上通入正电压，排斥电板502上通入负电压，根据感应起电原理，与吸引电板501位置相对的感应电板401的内侧面感应出负电荷，感应电板401的外侧面感应出正电荷，由于染料离子在水中以阴离子的形式存在，与吸引电板501位置相对的感应电板401外侧面对染料离子有吸引的作用；而与排斥电板502位置相对的感应电板401内外侧面的电荷分布刚好相反，与排斥电板502位置相对的感应电板401外侧面感应出负电荷，对染料离子有排斥的作用；通电单元5由多个与感应电板401相同宽度的电板条组成，相邻两个电板条之间设有绝缘垫6，可通过对每个电板条施加不同的电压，从而对染料离子不同的吸引力作用，达到改变不同位置染料浓度的目的，最后使得布料上的色度均匀，色差降低。

压敏元件7和信号处理芯片8为一组测压组件，压敏元件7与感应电板401的位置相对应，每个压敏元件7测量对应位置处的布料对染缸1的压力，测压组件安装在压布辊2中心处的一侧，理论上，相对于压布辊2中心对称位置的布料对压布辊2的压力相同，因此只在压布辊2的一侧设置测压组件，可降低生产成本。

染缸1的两侧均开设有位于两个压布辊2之间的循环液管10，循环液管10通过水泵实现染液循环，由于感应电板401吸附的染料离子多位于布料上方，因此布料上方的染料离子浓度会降低，通过循环液管10以及水泵将布料下方与布料上方的染液进行循环，从而起到补充布料上方染料浓度的目的，同时也使促进整个染缸1内的染料均匀。

控电箱9包括有测试单元、主控单元和电板电压控制单元，测试单元、电板电压单元均与主控单元电性连接，电压控制单元和通电单元5相连接。

一种常温常压卷染机使用方法，包含以下步骤：

S1、使用较窄的布条单独覆盖在压敏元件7处，通过控电箱9给通电单元5加上不同大小的电压；检测每个布条相对于最边缘处布条的色差，并将数据输入控电箱9中；控电箱9绘制通电单元5的电压差与布料色差的关系曲线；

S2、将布料卷绕在压布辊侧面，信号处理芯片8存储压敏元件7与布料之间的压力数值，并将压力数值传输至控电箱9；

S3、控电箱9计算每个压敏元件7相对于最边缘处压敏元件7的压力差；按照压敏元件7的宽度检测布料上每个位置相对于最边缘处的色差，并将数据输入控电箱9中；控电箱9绘制压敏元件7的压力差与布料色差的关系曲线；

S4、将压敏元件7的压力差与布料色差的关系曲线和通电单元5的电压差与布料色差的关系曲线结合得出压敏元件7的压力差与通电单元5的电压差关系曲线。

S5、控电箱9根据压敏元件7的实时测量值控制施加到通电单元5上的电压。

该方案的使用方法中包括有测试方法，测试的步骤为上述的S1至S4，达到对每个批次的不同布料进行测量的目的，控电箱9主要要用于存储数据、计算数据以及控制通电单元5的电压，根据控制通电单元5的电压大小，从而实现控制感应电板401对染料离子的作用力大小。

在上述S1中所用的布条与S2中的布料为同一种，使用窄布条直接覆盖在每个压敏元件7上组成一张正整布料，由于布条较窄，每个布条与压布辊2之间的压力可以看作相同，因此布条之间的色差可以看作是由于感应电板401感应起电后吸引染料离子，增加布条处染料离子的浓度所达到的效果；另外本方案中通过测量布料对压布辊2的压力与色差之间的关系以及通电单元5的电压与色差的关系，并将布料对压布辊2的压力以及通电单元5的电压通过色差关联起来，在该卷染机的卷染过程中，可动态根据压力调整通电单元5的电压，从而达到减少边中色差的情况，减少由于布料吸水后张力不同等原因对色差的影响。

S3中说的色差均是指布料上其他位置相对于边缘处的色差，具体边缘的宽度可以出现明显色差为标准，其他位置均与边缘处色度为标准，通过给感应电板401提高其他位置处的染料浓度，从而提高其他位置的色度，最后达到降低色差的效果。

本发明的使用方法如下：

首先，对一个批次的布料按照S1至S4进行测试，控电箱9存储测试结果，即压力差与电压差的关系；

其次，将布料绕制卷布辊和压布辊上，压敏元件7实时测量压力，控电箱9实时计算压力差，通过控电箱9实时调整通电单元5的每个电板条上的电压；

最后，通电单元5使得感应电板401上感应出电荷，吸引电板501对染料离子进行吸引，排斥电板502对染料离子进行排斥，从而使得染料通过布料的毛细管作用进入布料中。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。