气流染色机及其使用分析

前语
    气流染色是在当今不断加强的节能、环保认识下发展起来的染色方法，在中国．因为气流染色机和气流染色技能的起步和发展较晚．当前。能成功有效地开发制作出 气流染色机的制作商以及能*好地运用气流染色技能的印染公司还相对较少，因而，推行和运用气流染色机、研讨开发气流染色技能有着十分重要的含义。
1 气流染色机染色作业原理
    气流染色．除了喷发染色那样的织物和染液均作不断的循环运动外，还有空气流的循环活动。它是运用空气动力学的原理．经过离心式高压风机发生的高速气流．经 喷嘴雾化染液．雾化后的染液喷向织物．使织物得色并股动织物运转。在染色进程中．高速气流的首要作用：一是经过喷嘴进行染液雾化，使雾化后的染液喷向织 物，气压浸透，织物与染液触摸充沛，一起．因为气流场的作用，织物会不断遭到气流对它的揉曲和颤动而改动运转进程中的方位和截面形状．气流对织物的这种作 用．有利于染液挨近和打破织物纤维界面层．使织物易得色和匀染．而且有利于开释织物加工中发生的应力．因而织物无折痕．加工后的织物手感柔软而饱满：二是 作为牵引织物的动力．股动织物运转．因为气体密度低，发生的阻力小，所以织物运转的速度快．张力小。无损害。
2 气流染色机的首要构造
    2．1主缸体
    通常为卧式构造．资料为耐酸碱腐蚀的不锈钢。内设储布槽，储布槽衬有光滑的聚四氟乙烯管，槽内不寄存染液。聚四氟乙烯管外表的摩擦系数低．一起又因为储布槽截面为变径圆弧规划．堆置有序的绳状织物能够依托自重主动向前滑行．因而不会缠布、堵布和打结。
    2．2染液循环体系
    由主循环泵及有关管路、操控阀等构成。染液经过主循环泵强行循环．主泵马达由沟通变频操控．以满足不一样的染液循环频率的需求。染色时，一有些染浴经过染液 喷嘴喷出。与高压风机发生的空气流进行气液两相的混合．然后经过气流喷嘴进一步雾化后喷向织物进行沟通．沟经过的染液由织物纤维外表分出．从储布槽聚四氟 乙烯管之间的空隙流至底部的过滤器(又称储液罐)后，再参加下一次的循环另一有些的染浴经过一个旁路。直接运送到过滤器内进行循环因而．气流染色时的染 浴，实践上是由两有些构成的．即满足织物纤维吸湿溶胀及沟通的染浴和满足主泵及管路循环的染浴．前一有些染浴传递布面温度和使织物得色，经沟通后再流到过 滤器．从沟通到参加下次循环所需的时刻稍长。后一有些染浴直接回到过滤器．循环频率高．这有些染浴的疾速循环．使染液的温度以及染化料的浓度能很快地到达 均匀。
    2．3气流循环体系
    由高压离心风机、气流风道、气流过滤风管、气流喷嘴等构成。风机是气流染色机的心脏．在很大程度上，风机功用的好坏。决议了气流染色机的好坏。
    风机发生的高速气流由风道进入到喷嘴体系经过喷嘴体系雾化染液，并股动织物运转。织物运转的速度．能够经过调理风机发生的风量和与之相匹配的提布辊速度来 操控因为不一样的织物在染色时．技能所需求的风量和布速是不一样的．因而风机的规划．选用了电机沟通变频操控，以满足各种不一样克重织物的需求。一起，传动轴 的密封性要好，轴承温升要低。运转应平稳，且噪音低，振荡小，这些都与规划、制作、安装和运用进程中的保护等有关。气流风道的规划，则要思考削减沿程丢失 和到达静态平衡时每管风量分配的均衡性。过滤风管起到阻挠织物加工进程中的一些绒毛或其他污物进入气流循环的作用，应有满足的过滤面积和过流面积。
    2．4喷嘴体系
    喷嘴体系是气流染色机的要害部件．首要由染液喷嘴、气流喷嘴、喉管和喷嘴壳等构成。气流喷嘴的资料通常为耐腐蚀的聚四氟乙烯规划构造上，一是要思考到拆装 便利，当依据织物束径巨细需求替换不一样口径的喷嘴时便于拆换：二是密封性要好，防止染液走漏。假设密封性欠好，不只会影响到染液雾化的作用．而且因为各管 走漏的区别有能够发生染色管差。
    在喷嘴壳内．喉管规划成轴向截面为由扩渐缩再由缩渐扩的构造．形似两个小端对接的喇叭管．前部喇叭管的锥度与气流喷嘴外径锥度共同．并与之构造截面为一个 轴向成锐角的环形窄缝。气流染色时．染液由主泵强行循环．在喷嘴壳内经过染液喷嘴喷出。与由风机发生的经过风道运送至此处的气流相混和．构成气液两相的混 合物，染液喷嘴喷出的染液．在此处实践上有许多是珠状颗粒染液当高压风机发生的气流经过环形窄缝时．因为通道突然变小使压力猛增而发生很大的加快度．加快 后具有很大的动能．与因一样的原因在此处一样具有很大动能的珠状染液相遇时．将染液珠击碎成雾状而进一步雾化．并使雾化的染液以必定的速度均匀地喷向运转 至喉管后喇叭部位的织物，而与织物充沛地触摸和沟通。喉管的**小截面处．正好是气流喷嘴的出口处．当织物从气流喷嘴口出来今后．因为喉管后部是由缩变扩的 喇叭状．经过气流场的作用．织物会跟着喇叭形状横向渐翻开并不断地颤动．织物的这种翻开和颤动．有利于与在此处相遇的雾状染液充沛触摸．一起也有利于染料 挨近和打破纤维界面层向纤维内有些散。
    2．5加料体系
    国外进口的如德国的Then和Thies气流染色机．均有多个化料缸，有些并配有流量计，能够主动进行酸、碱、盐及染料的分缸计量、化料和加料，主动化程 度高．削减了加料进程中的人为干涉要素．但这套体系的本钱很高。国产气流染色机，思考本钱等要素，大都只配有一到二个化料缸，依据技能的需求，编写程序和 PLC电脑操控。进行酸、碱、盐及染化料的线性或非线性份额加料。

    2．6热沟通器
    相关于传统的染色机．因为气流染色时的浴比低，染浴量少．故所需求的热能量相应削减，所以所用的蒸汽也大量削减，一起，需用的染色助剂，因染浴的削减而减 少。另一方面．在其他条件一样状况下．染色时．能够疾速升温或降温至技能需求的温度．所以在必定程度上缩短了染程，节省了染色时刻。因而说气流染色节约用水、 节能、环保、高效。从设备自身来说．在一样的技能条件下．规划热沟通器的热沟通面积能够小．从而下降了设备本钱。热沟通体系，装备份额操控阀和精确而灵敏 的温度检查元件，依据染色技能的需求，由电脑操控。完成精确的份额升温或降温。
    2．7过滤器
    即储液罐。设置在主缸体下面。气流染色的染浴．除了织物所带的那有些以外，都积存在过滤器内能够经过压差变送器和电脑进行精确的模拟量液位操控。过滤器内 设有过滤网，每次循环过的染液经过过滤后再参加下次的循环．防止机内杂物和织物处置时发生的绒毛、线头号杂物进入主泵和喷嘴构成阻塞而发生色花等染疵。
    2．8提布辊
    提布辊的作用首要有两点：一是与风机发生的风量相匹配，辅佐织物的运转，操控织物的运转速度，因而提布电机选用沟通变频操控：二是在织物入缸进布时起导向 作用．使织物有个抱负的运转轨道．减小人布时的运转阻力．防止织物进入气流喷嘴口时发生缠布堵布表象。提布辊选用星形构造规划．外表光亮．以减小与织物的 触摸面积和摩擦阻力，使织物运转顺利而无损害。
    2．9支配体系
    支配斗设在主缸体后部．在喷嘴体系的喉管后部与染液进行沟通后的织物运转至支配斗．经过支配使织物在储布槽内堆积有序，运转顺利。依据织物在储布槽的堆积 状况．经过调理连杆机构调整织物摆幅．一起，经过沟通电机的变频操控来调整与织物的运转速度相匹配的支配频率．以习惯各种不一样织物的堆积状况的需求。
    2．10操控体系
    气流染色机选用了领先的工业电脑和一系列主动操控体系．主动化程度高．有友爱的人机对话界面。精确的液位操控、份额加料操控、份额升温降温操控、故障显现 和报警体系、传动电机的沟通变频操控，以及各种技能曲线的设定、贮存、回忆、彼此复制和参数填空式的输入方法．使染色技能条件受控．为完成织物的匀染和工 艺重演**了有利条件和确保。
3  气流染色技能条件的操控
    3．1浴比
    气流染色的染浴是由参加沟通使织物得色的染浴(实践上即织物自身的吸湿溶胀及纤维外表活动所需的带液量)和满足主泵及管路体系循环使染液能疾速到达温度均匀和染化料浓度均匀的染浴两有些构成，并不用来股动织物，故用水量少，因而浴比小。
    小浴比染色意味着在其他条件一样的状况下增大了染料与纤维触摸的概率．有利于染料的上染。一起因为助剂用量是跟着浴比的下降而削减的，因而大大削减了染色 助剂用量。但是．小浴比染色时染浴的改动易于致使浴比的动摇．而浴比的动摇会影响到助剂浓度或pH值．这对染色和染色技能的重现性是十分晦气的．因而气流 染色时操控浴比的精确性和稳定性显得十分重要在气流染色的实践进程中．过滤器内的液位能够预先设定．织物人缸前事领先水至该水位．这有些液量．实践上即是 上述满足主泵和管路循环所需的染液量．是个稳定值。当入布时．因为织物的吸湿膨化会带走有些液量而下降液位．这时经过主动操控体系会主动翻开进水阀门而进 行主动补水。直到织物彻底人缸并吸湿膨化．待液位回到本来设定的水位后．补水主动停止这个织物人缸进程的补水量．实践上相当于织物吸湿溶胀及外表活动所需 的带液量。不一样的织物其带液量是不一样的．因而在核算浴比时．液量应按上述液位的稳定值加上织物的带液量来核算。关于每种织物，等重量的状况下各自的带液量 是稳定的，一起．过滤器的液位经过差压变送器和电脑主动操控体系也是能够精确操控的，因而．气流染色能够彻底操控浴比的精确性。
    为了操控浴比的稳定性．防止浴比的动摇．染色进程中．尽量选用回液化料。但是在直接染料和活性染料染色时．有时需参加较多的中性电解质．而回液中的染料在 高浓度的电解质中易聚积而发生染疵。为了防止发生染疵．能够先加电解质，用回流清水稀释后．再加染料但固色用的碱有必要在染。
    色后期参加．若用回液化料．染液中的染料在饱满碱液中分出而发生色渍、色点等染疵，因而，有必要用清水在化料桶内溶解稀释后再打入缸内．这有些的液量致使的浴比的改动．假设影响到织物的得色深度时，浴比的核算就应思考这有些染液。
    3．2温度
    气流染色时的升温进程中．经过疾速循环染液使遍地染液趋向刹那间的温度均匀，但是．织物的温度是在喷嘴体系内进行染液沟通后取得的．织物和染液之间实践上存 在刹那间温度区别．又因为织物自身也有一个循环周期．故织物遍地的温度事实上也存在刹那间区别。假设。染液的升温速率为每2℃／min．织物的循环周期为 2．5min，那么织物循环一圈后．织物首尾**大温差就能够达5℃．这个织物外表刹那间温度的区别．就有能够构成染料上染区别而发生染色匹差或段差。
    在热塑性纤维染色时．假设在玻璃态转化温度左右(此刻上染速率迅速增加)升温速度太快，就很容易构成染色不匀。因而气流染色的温度操控。在升温进程中染料快 速上染的那段温度规模内减小织物的刹那间温度梯度．使织物遍地的温度趋于均匀是要害。下降升温速率、进步染液的循环频率和进步织物的运转速度．是气流染色时 进步布面温度均匀性而取得匀染的一种重要措施。

   3．3化学药品的参加
    3．3．1染料的参加
    气流染色时．因其浴比低．相关于传统的溢流染色机染色．染液中染料浓度大大进步．这就意味着染料与织物触摸的概率大增．其成果，一是上染速率加快。二是提 高了染料的上染率。因而，在参照溢流染色核算染料的用量时，在一样染色深度和布重的状况下。气流染色的染料用量应相应削减。溶解化料时，为了确保浴比的准 确性，尽量回液化料如不能回液化料时，应注意到浴比的改动。
    3．3．2助剂的参加
    气流染色时．按浴比核算的助剂用量比溢流染色时大大削减。因为染液中染料浓度高，助剂的作用也显着增强。因而，助剂的用量在思考到对上染的作用外．还应思考到对染料的影响通常状况下气流染色时．假设在参照溢流染色技能算出助剂的用量后。还应再恰当折算削减其用量。
    助剂的溶解化料．要思考浴比的精确性和稳定性，一起要思考到助剂参加时刻、加人次数和加人次第。染料和助剂在化料桶内溶解打入染缸后．均应循环运转5～10min．使其充沛稀释至染液遍地浓度均匀后．再参加和织物的沟通。
    3.3．3染化料的计量
    染料和助剂的用量核算出来今后．在实践运用中，应进行精确的称量。因为气流染色浴比低，假设称量不精确．就有能够构成染液中染料和助剂浓度的较大区别，对 于酸、碱，称量的不精确，则有能够构成染液pH值改动．这些关于染色成果和重现性都是*为晦气的。因而。染料或助剂的计量有必要精确。
    3．4布速
    织物循环周期的长短．是由织物的运转速度来决议的．而且不一样的织物在染色时，有不一样的循环周期．也即是说，有些织物布速可快。如克严重的厚重织物，布速 快，对织物的堆积，及其外表无影响。有些织物则不宜太快．像克重小的轻浮织物．因为速度太快．则意味着股动织物的风量要大，而风量太大，如涤纶短纤维、涤 棉混纺及一些针织物易起毛起球。一起。在支配堆积时，因为织物重量轻．太大的风量易使织物飘起而致使堆积的无序构成压布表象因而气流染色时有必要进行布速的 操控。
    布速的操控是经过操控风机风量和提布辊速度来完成的．风机风量和提布辊速度均能够经过调理沟通电机的频率巨细来调整。气流染色时．关于不一样的织物．不一样的 布速，风量和提布辊速度都有一个**好匹配值．也即是说．关于操控实践布速．风机电机频率总有一个**合适的提布辊电机频率相对应。如一些轻浮织物染色时，要 求实践风量小，但布速又需求较快，此刻，能够经过下降风机的电机频率而进步提布辊电机频率来完成至于二者的**好对应值．需求咱们在实践运用中不断探索和总 结。
4 气流染色机的一些运用
    从气流染色机的作业原理和构造特征来说．气流染色机的运用．应该是灵敏多变、织物习惯规模广的染色设备除了可合适溢流染色机的加工规模外．特别适用于一些 高级织物的加工．如Modal纤维织物、Lyocell纤维及其混纺织物、超细纤维织物、麻纤维织物等需求张力小、手感柔软而饱满的特征加工。一起还有些 其他的特别用途．如用于前处置中织物的煮练和漂白、涤纶或涤棉混纺的碱减量处置、Lyocell纤维的原纤化、彩虹染色及松式烘干和柔软处置等等。
    4．1煮练和漂白
    气流染色机可彻底满足织物煮练和漂白的需求，特别是高温高压气流染色机对棉、涤纶等织物的煮练和漂白的作用更好因为在高温高压的环境下．一是利于加有外表 活性剂、助练剂、漂白剂的煮练液或漂洗液潮湿织物向织物纤维内部浸透，有助于去掉各种杂质和油剂，进步煮练或漂白的作用二是在高温高压条件下．织物坚持一 定时刻的运转．实践上存在着汽蒸的进程．更有利于煮练和漂白匀透；一起，织物由气流股动，低张力运转。防止了发生折痕、纬斜、纬移和擦伤等疵病。而且，由 于布液别离．能够进行80℃以内的高温排放．不会对织物的正常运转发生影响．其热浴喷淋式连续水洗方法．使煮练和漂白后残留在织物外表的杂质被冲刷后直接 排出，水洗作用好。效率高。
    4．2碱减量处置
    高温高压气流染色机．还能够进行涤纶或涤棉混纺等织物的碱减量处置在碱减量加工时．处置液的浓度和温度均易于操控．能取得均匀的减量率，且制品的手感、悬 垂性和光泽都能到达满足的作用。在运用气流染色机做碱减量处置进程中．当参照传统的碱减量处置．进行变换核算碱或其他化学品用量时．要思考在气流染色机中 织物与处置液的沟通方法和低浴比的特色．在减量率一样的状况下．运用气流染色机减量处置时．其实践用量应恰当削减。
    4．3Lyocell纤维的原纤化
    在气流染色机中，Lyocell纤维织物吸湿后，纤维横向的溶胀远大于径向．使织物变硬。而变硬的绳状织物在运转进程中易于遭到损害但气流染色机中．因为 织物是由气流股动。气流的密度低，不会对织物外表刮伤、擦伤，一起，因为高速气流对织物不断揉曲和不断地改动织物运转的方位．也不会使织物构成死折痕．因 此．Lyocel1纤维织物经过气流染色机原纤化处置后．其外表发生的绒毛会无缺地保存下来，构成一种桃皮绒个性。假设不需求桃皮绒个性而要光亮收拾时． 能够加生物酶进行“食毛”抛光处置。

  4．4彩虹染色
    彩虹染色技能。是依据气流染色时，布液别离．染液经过雾化后喷洒在织物上使染液与织物进行沟通的特色而研发出来的一种共同的染色技能经过各种不一样色彩的搭 配，运用共同的染色技能．使织物取得多种色彩而构成相似彩虹般的一种抱负作用。应该说，气流染机染色特色和构造特征为彩虹染色提供了条件但是在当前，彩虹 染色作用好像还未到达**抱负状况．彩虹染色技能有待更进一步探索和完善。
    4．5其他运用
    除了上述几种特别运用外．经过增加辅佐设备．气流染色机还有其他的一些运用．如对织物的柔软收拾、松式烘干等。
    总之．深入认识并运用气流染色机的作业原理和构造特征，开辟思路，不断创新，应能够不断地发现和拓宽气流染色机一机多用的其他功用。