一种仿棉手感涤纶面料纳米印花的工艺
技术领域
本发明涉及纺织印染生产技术领域，具体的说是一种仿棉手感涤纶面料纳米印花的工艺。
背景技术
随着生活水平的提高和科学技术的发展，人们对纺织品的外观、花色、性能有了更高的要求。织物印花是指染料或涂料在织物在形成图案的过程。织物印花属于局部染色，是花纹装饰重要的方式之一。
珍珠用途十分广泛，在医药、装饰品及美容化妆品等领域发挥着重要作用。珍珠主要成分是碳酸钙，同时含有人体必需的十余种氨基酸和多种微量元素，能起护肤保健的作用。目前，含有珍珠的家纺印花面料一般是采用粉碎设备将珍珠研磨成粉末后加入到纤维中制成家纺面料，然后再进行印花，但采用该方法的印花面料由于珍珠粉末被包裹于纱线内部，故其保健功能及印花部位的珍珠光泽难以有效发挥，另外，现有使用的珍珠粉末颗粒一般较大，导致使染料的细度升高，导致降低上染率，影响花纹的清晰度，进而影响整体的印花效果。
为此本发明设计了一种仿棉手感涤纶面料纳米印花的工艺，实现通过粉碎箱及研磨罐能够使得珍珠经粉碎后再进行高压水射流冲击下的水飞法研磨，使得珍珠颗粒进一步超细粉碎，方便制得符合要求的纳米级珍珠浆料，降低后续制成的染料的细度，提高上染率，提高花纹的清晰度。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决现有使用的珍珠粉末颗粒一般较大导致升高染料的细度、降低上染率及影响花纹的清晰度，进而影响整体的印花效果的问题，本发明提出的一种仿棉手感涤纶面料纳米印花的工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种仿棉手感涤纶面料纳米印花的工艺，包括以下步骤：
S1、将珍珠作为原料洗净、晒干，并加入至珍珠研磨设备内，经粉碎箱剪碎、碾磨粉碎后进入研磨罐内，加水按水飞法研磨后静置，取下层悬浮液经微纳米膜过滤得到纳米级珍珠浆料；
S2、将S1中得到纳米级珍珠浆料经真空旋转蒸发、浓缩、冷冻干燥得到纳米级珍珠粉状物；
S3、将染色剂、保湿剂、杀菌剂、表面张力调节剂、粘度调节剂和pH值调节剂加入溶剂中，在常温下充分混合，形成混合染料；
S4、按每升混合染料添加50克纳米级珍珠粉状物的比例将S2中的纳米级珍珠粉状物加入到S3中混合染料内，高速均质搅拌后得到纳米级珍珠印花浆料；
S5、将仿棉手感涤纶面料的放在印花机上并通过S4中的纳米级珍珠印花浆料对其进行印花即可；
其中，所述珍珠研磨设备包括粉碎箱及其下方的研磨罐，所述粉碎箱上端设置有进料口，所述粉碎箱下端设置有出料口；所述粉碎箱内设置有平行布置的两个第一转轴，位于粉碎箱内的第一转轴上设置有粉碎叶片，所述粉碎叶片外边缘均布有多个翅片；一个第一转轴的端部延伸至粉碎箱外与外部驱动机构传动连接，另一个第一转轴通过齿轮组件与该第一转轴传动连接，且两个第一转轴旋转方向相反；所述研磨罐内从上到下设置有依次连通的落料口、研磨腔、第一连通通道及静置腔，所述落料口位于出料口正下方；所述研磨腔内位于第一连通通道上方偏心设置有过滤罩，所述过滤罩靠近研磨腔前侧内壁，所述过滤罩外周间隔设置有多组过滤缝隙；所述研磨腔内壁上设置有多个喷射管，所述喷射管延伸至研磨罐外均与连通管连通，所述连通管通过循环管与设置于静置腔上部的循环泵连通；所述静置腔下部设置有排料管，所述排料管延伸至研磨罐前端外。
使用时，将珍珠从进料口投入到粉碎箱内，由外部驱动机构驱动第一转轴转动，进而通过齿轮组件带动另一个第一转轴反向转动，通过粉碎叶片对珍珠进行剪切、碾压及冲击，达到快速粉碎珍珠的目的；粉碎后的珍珠颗粒从出料口进入研磨罐的落料口并落入到研磨腔内，由于过滤罩的设置，珍珠颗粒只能够落在过滤罩与研磨罐内壁之间的环形通道内，此时通过喷射管喷射高压水，在高压水射流冲击的压缩粉碎作用下进一步粉碎，同时水流会携带进一步粉碎后的珍珠颗粒绕环形通道旋转，珍珠颗粒与过滤罩外壁及研磨罐内壁之间、珍珠颗粒与珍珠颗粒之间均发生研磨，使得珍珠颗粒进一步细化，同时，剧烈的湍流作用可以避免珍珠颗粒的团聚，有利于粉碎和分级；在加水条件下研磨，可减轻珍珠颗粒在研磨时产生的热变化和氧化，保证珍珠颗粒的品质，并可防止粉末飞扬；粒径较小的珍珠颗粒从过滤缝隙进入过滤罩内，完成初次筛分，筛分后的珍珠颗粒通过第一连通通道进入静置腔内，在静置后得到下层的悬浮液，而上层的清液通过循环泵抽出继续参与后续水飞法研磨。
优选的，所述过滤罩与研磨腔前侧内壁之间的间隙构成研磨间隙，所述研磨间隙处的喷射管的轴线汇聚至过滤罩上的一点；远离研磨间隙处的喷射管均布于研磨腔内壁上且沿顺时针方向倾斜布置。通过研磨间隙处的喷射管喷射出汇聚的射流，对珍珠颗粒进行汇聚冲击和大角度受阻冲击粉碎，强化了高压水射流的冲击压缩粉碎作用和与壁面的摩擦粉碎作用，同时射流汇聚时又会产生剧烈的湍流，因此能够对珍珠颗粒进一步空化剥蚀粉碎，达到超细粉碎的目的；而远离研磨间隙处的喷射管能够进一步加速水流，在使得珍珠颗粒进一步粉碎的同时能够使得珍珠颗粒随水流加速作涡旋运动，因此在离心力的作用下粒径较小的珍珠颗粒更靠近过滤罩并从过滤缝隙进入，而粒径较大则更靠近研磨腔内壁一侧被留在环形通道内继续粉碎，直至粒度达到分割粒径尺寸，进而达到离心筛分的目的；由于过滤罩是偏心设置的，因此靠近研磨间隙的环形通道宽度较小，提高珍珠颗粒通过时的研磨效果，而远离研磨间隙的环形通道宽度较大，因此又足够的空间来提高离心筛分效果。
优选的，所述过滤罩内设置有研磨柱，所述研磨柱外均布有多个研磨凸起；所述研磨柱下端连接有第二转轴；所述研磨罐底部设置有下端开口的安装腔，所述安装腔顶部固定设置有电机，所述第二转轴依次穿过第一连通通道及静置腔延伸至安装腔内与电机传动连接。通过电机带动第二转轴转动进而带动研磨柱及研磨凸起旋转，能够对进入过滤罩内的珍珠颗粒进一步研磨，研磨后的珍珠浆料从第一连通通道进入静置腔内静置分层，进而制得符合要求的纳米级珍珠浆料，降低后续制成的染料的细度、提高上染率，提高花纹的清晰度。
优选的，所述静置腔内顶端设置有挡流筒，所述挡流筒下端与静置腔底部存在连通间隙，所述挡流筒将静置腔分隔成内腔及外腔，所述内腔上端与第一连通通道连通且其下端通过连通间隙与外腔连通；所述排料管设置于内腔内，所述循环泵设置于外腔内。通过挡流筒能够将刚刚进入静置腔的液体位于内腔内，而静置分层后的液体位于外腔内，避免循环泵将未分层的液体直接抽回研磨腔造成重复研磨的情况，提高研磨效率。
优选的，所述第一连通通道上端设置有内径大于其内径的第二连通通道，所述第二连通通道内设置有涡轮分离头，所述涡轮分离头套装于第二转轴外且其上端与研磨柱固定相连；所述涡轮分离头由多个叠片涡轮堆叠而成，所述叠片涡轮包括同轴布置的第一环形块及第二环形块，所述第一环形块及第二环形块上均设置有与第二转轴匹配的轴孔；所述第一环形块的外径大于第二环形块的外径，所述第一环形块上靠近第二环形块一侧设置有多个涡轮导向筋，相邻涡轮导向筋之间的空间构成涡轮导向槽；所述第一环形块及第二环形块上对应设置有上下贯通的螺旋孔，所述螺旋孔与涡轮导向槽内侧连通。由于进入过滤罩内的珍珠颗粒容易在螺旋孔下端面处滞留，导致第一连通通道堵塞，因此通过涡轮分离头的设置，能够在涡轮导向槽的向心吸力作用下，使得液体可轻易地被吸入涡轮导向槽内并流向螺旋孔，螺旋孔在叠片涡轮旋转时产生强力的轴向推动力把螺旋孔内的浆料推向第一连通通道，在珍珠浆料畅顺地排出、避免堵塞的前提下使得流量大幅度增加，提高了生产效率。
优选的，所述涡轮分离头上部外侧固定设置有外涡轮，所述外涡轮下端与研磨腔底部之间的间隙构成过流间隙，所述外涡轮上设置有连通其内外侧的斜孔。通过外涡轮的设置进一步加强了研磨功效，使得珍珠浆料的颗粒更小，同时外涡轮处的斜孔能够及时甩出部分位于其内层的珍珠浆料，进一步避免堵塞。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种仿棉手感涤纶面料纳米印花的工艺，通过在染料中添加纳米级珍珠粉末来对仿棉手感涤纶面料进行染色，与珍珠纤维制成的仿棉手感涤纶面料相比，珍珠成分更易于人体吸收，能够实现局部染色，降低成本。
2.本发明所述的一种仿棉手感涤纶面料纳米印花的工艺，通过粉碎箱及研磨罐能够使得珍珠经粉碎后再进行高压水射流冲击下的水飞法研磨，使得珍珠颗粒进一步超细粉碎，方便制得符合要求的纳米级珍珠浆料，降低后续制成的染料的细度，提高上染率，提高花纹的清晰度。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的工艺流程图；
图2是本发明所使用的珍珠研磨设备的立体图；
图3是本发明所使用的珍珠研磨设备中粉碎箱的立体图；
图4是本发明所使用的粉碎箱中粉碎叶片的立体图；
图5是本发明所使用的珍珠研磨设备中研磨罐的主视向的剖视图；
图6是本发明所使用的珍珠研磨设备中研磨罐的俯视向的剖视图；
图7是图5中A处的局部放大图；
图8是本发明所使用的研磨罐中叠片涡轮的结构示意图；
图中：
1、进料口；2、粉碎箱；21、第一转轴；22、齿轮组件；23、粉碎叶片；24、翅片；3、研磨罐；31、排料管；32、落料口；33、研磨腔；34、静置腔；35、第一连通通道；36、第二连通通道；37、安装腔；38、挡流筒；4、连通管；41、喷射管；42、循环管；43、循环泵；5、过滤罩；51、过滤缝隙；6、研磨柱；61、研磨凸起；62、第二转轴；63、电机；7、涡轮分离头；71、外涡轮；72、斜孔；73、叠片涡轮；731、第一环形块；732、涡轮导向筋；733、涡轮导向槽；734、第二环形块；735、螺旋孔；736、轴孔；74、过流间隙。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图8所示，一种仿棉手感涤纶面料纳米印花的工艺，包括以下步骤：
S1、将珍珠作为原料洗净、晒干，并加入至珍珠研磨设备内，经粉碎箱2剪碎、碾磨粉碎后进入研磨罐3内，加水按水飞法研磨后静置，取下层悬浮液经微纳米膜过滤得到纳米级珍珠浆料；
S2、将S1中得到纳米级珍珠浆料经真空旋转蒸发、浓缩、冷冻干燥得到纳米级珍珠粉状物；
S3、将染色剂、保湿剂、杀菌剂、表面张力调节剂、粘度调节剂和pH值调节剂加入溶剂中，在常温下充分混合，形成混合染料；
S4、按每升混合染料添加50克纳米级珍珠粉状物的比例将S2中的纳米级珍珠粉状物加入到S3中混合染料内，高速均质搅拌后得到纳米级珍珠印花浆料；
S5、将仿棉手感涤纶面料的放在印花机上并通过S4中的纳米级珍珠印花浆料对其进行印花即可；
其中，所述珍珠研磨设备包括粉碎箱2及其下方的研磨罐3，所述粉碎箱2上端设置有进料口1，所述粉碎箱2下端设置有出料口；所述粉碎箱2内设置有平行布置的两个第一转轴21，位于粉碎箱2内的第一转轴21上设置有粉碎叶片23，所述粉碎叶片23外边缘均布有多个翅片24；一个第一转轴21的端部延伸至粉碎箱2外与外部驱动机构传动连接，另一个第一转轴21通过齿轮组件22与该第一转轴21传动连接，且两个第一转轴21旋转方向相反；所述研磨罐3内从上到下设置有依次连通的落料口32、研磨腔33、第一连通通道35及静置腔34，所述落料口32位于出料口正下方；所述研磨腔33内位于第一连通通道35上方偏心设置有过滤罩5，所述过滤罩5靠近研磨腔33前侧内壁，所述过滤罩5外周间隔设置有多组过滤缝隙51；所述研磨腔33内壁上设置有多个喷射管41，所述喷射管41延伸至研磨罐3外均与连通管4连通，所述连通管4通过循环管42与设置于静置腔34上部的循环泵43连通；所述静置腔34下部设置有排料管31，所述排料管31延伸至研磨罐3前端外。
使用时，将珍珠从进料口1投入到粉碎箱2内，由外部驱动机构驱动第一转轴21转动，进而通过齿轮组件22带动另一个第一转轴21反向转动，通过粉碎叶片23对珍珠进行剪切、碾压及冲击，达到快速粉碎珍珠的目的；粉碎后的珍珠颗粒从出料口进入研磨罐3的落料口32并落入到研磨腔33内，由于过滤罩5的设置，珍珠颗粒只能够落在过滤罩5与研磨罐3内壁之间的环形通道内，此时通过喷射管41喷射高压水，在高压水射流冲击的压缩粉碎作用下进一步粉碎，同时水流会携带进一步粉碎后的珍珠颗粒绕环形通道旋转，珍珠颗粒与过滤罩5外壁及研磨罐3内壁之间、珍珠颗粒与珍珠颗粒之间均发生研磨，使得珍珠颗粒进一步细化，同时，剧烈的湍流作用可以避免珍珠颗粒的团聚，有利于粉碎和分级；在加水条件下研磨，可减轻珍珠颗粒在研磨时产生的热变化和氧化，保证珍珠颗粒的品质，并可防止粉末飞扬；粒径较小的珍珠颗粒从过滤缝隙51进入过滤罩5内，完成初次筛分，筛分后的珍珠颗粒通过第一连通通道35进入静置腔34内，在静置后得到下层的悬浮液，而上层的清液通过循环泵43抽出继续参与后续水飞法研磨。
作为本发明的一种实施方式，所述过滤罩5与研磨腔33前侧内壁之间的间隙构成研磨间隙，所述研磨间隙处的喷射管41的轴线汇聚至过滤罩5上的一点；远离研磨间隙处的喷射管41均布于研磨腔33内壁上且沿顺时针方向倾斜布置。通过研磨间隙处的喷射管41喷射出汇聚的射流，对珍珠颗粒进行汇聚冲击和大角度受阻冲击粉碎，强化了高压水射流的冲击压缩粉碎作用和与壁面的摩擦粉碎作用，同时射流汇聚时又会产生剧烈的湍流，因此能够对珍珠颗粒进一步空化剥蚀粉碎，达到超细粉碎的目的；而远离研磨间隙处的喷射管41能够进一步加速水流，在使得珍珠颗粒进一步粉碎的同时能够使得珍珠颗粒随水流加速作涡旋运动，因此在离心力的作用下粒径较小的珍珠颗粒更靠近过滤罩5并从过滤缝隙51进入，而粒径较大则更靠近研磨腔33内壁一侧被留在环形通道内继续粉碎，直至粒度达到分割粒径尺寸，进而达到离心筛分的目的；由于过滤罩5是偏心设置的，因此靠近研磨间隙的环形通道宽度较小，提高珍珠颗粒通过时的研磨效果，而远离研磨间隙的环形通道宽度较大，因此又足够的空间来提高离心筛分效果。
作为本发明的一种实施方式，所述过滤罩5内设置有研磨柱6，所述研磨柱6外均布有多个研磨凸起61；所述研磨柱6下端连接有第二转轴62；所述研磨罐3底部设置有下端开口的安装腔37，所述安装腔37顶部固定设置有电机63，所述第二转轴62依次穿过第一连通通道35及静置腔34延伸至安装腔37内与电机63传动连接。通过电机63带动第二转轴62转动进而带动研磨柱6及研磨凸起61旋转，能够对进入过滤罩5内的珍珠颗粒进一步研磨，研磨后的珍珠浆料从第一连通通道35进入静置腔34内静置分层，进而制得符合要求的纳米级珍珠浆料，降低后续制成的染料的细度、提高上染率，提高花纹的清晰度。
作为本发明的一种实施方式，所述静置腔34内顶端设置有挡流筒38，所述挡流筒38下端与静置腔34底部存在连通间隙，所述挡流筒38将静置腔34分隔成内腔及外腔，所述内腔上端与第一连通通道35连通且其下端通过连通间隙与外腔连通；所述排料管31设置于内腔内，所述循环泵43设置于外腔内。通过挡流筒38能够将刚刚进入静置腔34的液体位于内腔内，而静置分层后的液体位于外腔内，避免循环泵43将未分层的液体直接抽回研磨腔33造成重复研磨的情况，提高研磨效率。
作为本发明的一种实施方式，所述第一连通通道35上端设置有内径大于其内径的第二连通通道36，所述第二连通通道36内设置有涡轮分离头7，所述涡轮分离头7套装于第二转轴62外且其上端与研磨柱6固定相连；所述涡轮分离头7由多个叠片涡轮73堆叠而成，所述叠片涡轮73包括同轴布置的第一环形块731及第二环形块734，所述第一环形块731及第二环形块734上均设置有与第二转轴62匹配的轴孔736；所述第一环形块731的外径大于第二环形块734的外径，所述第一环形块731上靠近第二环形块734一侧设置有多个涡轮导向筋732，相邻涡轮导向筋732之间的空间构成涡轮导向槽733；所述第一环形块731及第二环形块734上对应设置有上下贯通的螺旋孔735，所述螺旋孔735与涡轮导向槽733内侧连通。由于进入过滤罩5内的珍珠颗粒容易在螺旋孔735下端面处滞留，导致第一连通通道35堵塞，因此通过涡轮分离头7的设置，能够在涡轮导向槽733的向心吸力作用下，使得液体可轻易地被吸入涡轮导向槽733内并流向螺旋孔735，螺旋孔735在叠片涡轮73旋转时产生强力的轴向推动力把螺旋孔735内的浆料推向第一连通通道35，在珍珠浆料畅顺地排出、避免堵塞的前提下使得流量大幅度增加，提高了生产效率。
作为本发明的一种实施方式，所述涡轮分离头7上部外侧固定设置有外涡轮71，所述外涡轮71下端与研磨腔33底部之间的间隙构成过流间隙，所述外涡轮71上设置有连通其内外侧的斜孔72。通过外涡轮71的设置进一步加强了研磨功效，使得珍珠浆料的颗粒更小，同时外涡轮71处的斜孔72能够及时甩出部分位于其内层的珍珠浆料，进一步避免堵塞。
使用时，将珍珠从进料口1投入到粉碎箱2内，由外部驱动机构驱动第一转轴21转动，进而通过齿轮组件22带动另一个第一转轴21反向转动，通过粉碎叶片23对珍珠进行剪切、碾压及冲击，达到快速粉碎珍珠的目的；粉碎后的珍珠颗粒从出料口进入研磨罐3的落料口32并落入到研磨腔33内，由于过滤罩5的设置，珍珠颗粒只能够落在过滤罩5与研磨罐3内壁之间的环形通道内，此时通过喷射管41喷射高压水，在高压水射流冲击的压缩粉碎作用下进一步粉碎，同时水流会携带进一步粉碎后的珍珠颗粒绕环形通道旋转，珍珠颗粒与过滤罩5外壁及研磨罐3内壁之间、珍珠颗粒与珍珠颗粒之间均发生研磨，使得珍珠颗粒进一步细化，同时，剧烈的湍流作用可以避免珍珠颗粒的团聚，有利于粉碎和分级；在加水条件下研磨，可减轻珍珠颗粒在研磨时产生的热变化和氧化，保证珍珠颗粒的品质，并可防止粉末飞扬；粒径较小的珍珠颗粒从过滤缝隙51进入过滤罩5内，完成初次筛分，筛分后的珍珠颗粒通过第一连通通道35进入静置腔34内，在静置后得到下层的悬浮液，而上层的清液通过循环泵43抽出继续参与后续水飞法研磨；通过研磨间隙处的喷射管41喷射出汇聚的射流，对珍珠颗粒进行汇聚冲击和大角度受阻冲击粉碎，强化了高压水射流的冲击压缩粉碎作用和与壁面的摩擦粉碎作用，同时射流汇聚时又会产生剧烈的湍流，因此能够对珍珠颗粒进一步空化剥蚀粉碎，达到超细粉碎的目的；而远离研磨间隙处的喷射管41能够进一步加速水流，在使得珍珠颗粒进一步粉碎的同时能够使得珍珠颗粒随水流加速作涡旋运动，因此在离心力的作用下粒径较小的珍珠颗粒更靠近过滤罩5并从过滤缝隙51进入，而粒径较大则更靠近研磨腔33内壁一侧被留在环形通道内继续粉碎，直至粒度达到分割粒径尺寸，进而达到离心筛分的目的；由于过滤罩5是偏心设置的，因此靠近研磨间隙的环形通道宽度较小，提高珍珠颗粒通过时的研磨效果，而远离研磨间隙的环形通道宽度较大，因此又足够的空间来提高离心筛分效果；通过电机63带动第二转轴62转动进而带动研磨柱6及研磨凸起61旋转，能够对进入过滤罩5内的珍珠颗粒进一步研磨，研磨后的珍珠浆料从第一连通通道35进入静置腔34内静置分层，进而制得符合要求的纳米级珍珠浆料，降低后续制成的染料的细度、提高上染率，提高花纹的清晰度；通过挡流筒38能够将刚刚进入静置腔34的液体位于内腔内，而静置分层后的液体位于外腔内，避免循环泵43将未分层的液体直接抽回研磨腔33造成重复研磨的情况，提高研磨效率；由于进入过滤罩5内的珍珠颗粒容易在螺旋孔735下端面处滞留，导致第一连通通道35堵塞，因此通过涡轮分离头7的设置，能够在涡轮导向槽733的向心吸力作用下，使得液体可轻易地被吸入涡轮导向槽733内并流向螺旋孔735，螺旋孔735在叠片涡轮73旋转时产生强力的轴向推动力把螺旋孔735内的浆料推向第一连通通道35，在珍珠浆料畅顺地排出、避免堵塞的前提下使得流量大幅度增加，提高了生产效率；通过外涡轮71的设置进一步加强了研磨功效，使得珍珠浆料的颗粒更小，同时外涡轮71处的斜孔72能够及时甩出部分位于其内层的珍珠浆料，进一步避免堵塞。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
