气流染色机的现状与发展

    与传统的溢喷染色机比较，它具有显着的节能减排作用，并且根本涵盖了传统的溢喷染色机所习惯的织物种类规模。关于一些新式纤维织物如Lycoell(天丝)、超细纤维织物等，更有其共同的染色个性。此外，气流染色机的一些构造特色，为染料均匀上染织物供给十分有利的条件，加之所装备的一些领先操控技能作确保，使其染色的“一次成功率”在98％以上，*大地节约了因返工所构成的动力糟蹋，并前进了出产功率。

 

气流染色仍归于竭染进程，与其它间歇式染色意图相同，即是树立一个能够使染料在纤维上均匀上染和固着的条件，确保被染织物依照所请求色彩和牢度完结染色进程。由于气流染色机的构造特征和作业进程与一般溢流或喷发染色机有较大区别，所以了解和把握这些根本特征，可为设备构造规划、染色技能拟定及进程操控供给协助和辅导。

 

1 气流染色机的作业原理

气流染色机选用了空气动力学原理，以循环空气代替水来牵引被染织物作循环运动，因而与传统的溢喷染色机比较，染色浴比大为下降。气流染色机中织物与染液的交流方法有两种：一个是气流雾化，另一个气压浸透。气流雾化是先将染液通过特别的喷嘴雾化并弥散在气流中，然后这种带有雾化染液的气流与被染织物进行交流并牵引织物循环。在交流的进程中，雾化染液对织物不只触摸面积大，并且对织物纤维具有较强的浸透力，加速染液向纤维内部的分散速度。德国特恩(THEN)气流染色机的喷嘴即是选用这种方法。气压浸透方法是选用两个喷嘴，即一个纯气流喷嘴，一个液流喷嘴。液流喷嘴在前、被染织物先通过该喷嘴，与染液进行交流，然后通过提布辊再进入气流喷嘴，由气流对染液露织物进行压力浸透，在牵引织物循环的进程中加速染液向织物纤维的分散速度。德国第斯(Thies)气流染色机的喷嘴是选用这种方法。从如今运用状况来看，以气流雾化方法的气流染色机居多，并且具有较好的运用作用。这篇文章也是以这种喷嘴方法的气流染色机进行评论。

 

2 气流染色机的首要特征

2.1 低浴比

气流染色与一般溢流或喷发染色的**大纷歧样点，即是能够在十分低的浴比(1：4以下)条件下完结染色进程。可是，这种低浴比染色条件会带来染料对织物上染率的改变。实验表明，活性染料的直接性跟着染色浴比的下降而前进。就染色进程而言，在前进染料上染率的一起，还应确保较高的固色率，这是到达必定的色彩深度和色牢度的根本请求。任何染料不行能百分之百悉数上染到织物，总有一些水解或许积累的染料附在织物纤维外表，假如不加以去掉，那么会在运用的进程或洗涤中脱落下来。因而，前进染色的牢度是染色进程的一项首要操控目标。织物的染色牢度除了与染料特性有关外，首要取决于染料在染色进程中到达透染的程度，以及对未上染或水解染料是不是进行了充沛水洗。气流染色的低浴比条件，能够不需凭借过多的促染剂和固色剂即可到达较高的固色率，而固色剂(如碱)的削减，又能够 削减染料的水解。染料直接性的前进，又能够削减对促染剂(如元明粉、食盐等电解质]的依存性，前进上染率。不过，选用活性染料染色时，为了操控染料的上染速率，气流染色一般要思考运用直接性较低的活性染料。  

2.2 织物与染液的交流频率高  

气流染色仍归于竭染。依据竭染的规则，被染织物有必要与染液进行接连若干次交流次数，才能够完结染料的全进程上染，气流染色也是依托这种方法来到达染料对织物的上染意图。依据Beckmann的理论，喷发染色的**好上染速率是：  

Vopt=I•U  

式中：I—织物每循环一圈时染料的上染率(％)，一般阅历取1～3％：  

U—织物和染液循环频率之和。  

显着单位时刻内织物与染液的交流次数越多，越有利于匀染和缩短染色进程的时刻。假如在织物不发生过大张力的状况下，前进织物的循环频率或染液的循环频率，那么既能够确保织物的均匀上染率，又能够缩短染色时刻。气流染色由于浴比较低，染液的循环频率很高，并且织物因带液量低也能够在较誓高的速度下循环。两者高频率的交流，为匀染带来了有利条件，并且在必定的染色技能支持下，彻底可囊以完结敏捷染色进程。  

2．3 染液循环的动态分配  

关于一些纤维比外表积较大的织物，一般染料的上染率较快，假如操控不好简略染花。所以为了确保匀染性，技能上一般需求操控织物在每一个循环中染料的**大上染量。一般溢流或喷发染色机的织物运转速度是由染液喷发量来决议的，染液喷发量的下降就会使织物运转速度降下来，并且还会影响织物与染液的交流频率。比较之下，气流染色机的织物循环是依托气流牵引的，染液的循环频率能够依据技能的需求进行独立操控，在改变染液对织物的供给量时，并不影响织物的循环频率。所以，能够依据织物特性和染色技能，操控织物每一个循环中染料的上染量，确保深、浅色彩的质量。

2.4 染料对织物的上染改变

要完结染料对织物的上色，首先是决议染料和被染织物的联系方法，其次是供给促进两者结台的必要条件。尽人皆知，染料是通过吸附、分散和固着三个根本进程来完结织物的染色进程的。其中固着进程首要决议于染料与织物作用，并且时刻也是较长的；吸赞同分散进程与染液和织物的相对运动有关，及时打破边界层动态平衡和减薄其厚度，即是依托这种相对运动来完结的。染液和织物的相对运动越剧烈，越简略及时打破吸赞同分散边界层动态平衡，或许减薄吸赞同分散边界层厚度，能够尽快向固着后的边界层“空虚”处运送染料。

由流体动力学得知，液体的运动粘度随温度的添加而下降，而空气的运动粘度却随温度的添加而前进。对气流染色来说，随温度的添加，染液运动粘度的下降和气体运动粘度的前进，愈加有利于打破染液边界层和减薄其厚度，加速染料的上染进程，从而缩短染色时刻。与此一起，两种流体的运动粘度改变，还为前进织物的运转速度供给了条件，也即是说，在循环风量不变(风机功率会添加)的状况下，空气粘度的添加前进了对织物的牵引力，使得织物运转速度加速。这么的条件改变，愈加有利于染料对织物的均匀上染。

2.5 温度的散布

气流染色进程中的温度改变依然是以加热或冷却染液来操控的。由于浴比较低，储布槽内织物及所吸附的染浴与自在染浴(循环染浴)处于别离状态，所以织物通过喷嘴时的温度老是要高于储布槽内织物的温度，尤其是在敏捷升温至l30℃时，两处的温差可达l0℃摆布。怎么操控染料在上染进程中对总体织物的均匀性，对气流染色机来说是十分首要的，一般需求染液旁通和升温速率以及织物的循环速度来操控。因而，织物与染液的敏捷交流，不只是染料对织物上染量的均匀散布操控请求，一起也是织物取得均匀温度散布的首要操控手法。

2.6 织物的汽蒸进程

在染整湿加工进程中，为了确保被加工织物纤维与助剂的充沛反响，一般对织物选用一个汽蒸进程。这么能够使织物纤维充沛膨润，加速助剂向织物纤维内部的分散和反响速度。在气流染色机中，织物在储布槽内不浸在染浴中，在处理的进程中，织物通过喷嘴后落入储布槽中实际上是受到了一个类似于汽蒸的进程。这对前进织物纤维的膨润性以及加速助剂向织物纤维的浸透和分散起到了很首要的作用，其结果是不只缩短了处理时刻，一起还前进了处理作用，具有高效短流程特色。

缩短织物湿处理时刻，不只能够前进出产功率，下降能耗，一起还能够削减织物因加工进程长而构成外表损伤或许拉伸变形(首要是含氨纶的针织物)。实践证明，用气流染色机来做织物湿处理的“一次成功率”十分高，比惯例溢喷染色机具有显着的优势。

 

3 气流染色机的关键技能

与其他间歇式染色机相同，气流染色机能够满足染色技能条件，其原理、构造和功用也是树立在必定的关键技能根底之上。从机器的规划和制作视点来看，具有以下几项关键技能。

3.1 空气动力循环体系

气流是牵引织物循环的首要动力源，一起还兼有织物对染料均匀和加速吸附的作用。一般由风机、气流喷嘴、气流风道和过滤装量等构成一个关闭循环体系。风机一般选用高压离心风机，并有足够大 的 风量。其安装方法有内量式和外量式二种。内量式构造紧凑，风道沿程阻力丢失小；外量式占地空间较大，局部阻力丢失小。风机的额定功率一般规划得比较大，首要是思考到克严峻的织物需求确保足够大的风量牵引。而对中厚以下织物的风量，通过变频操控到80％以下；假如是轻浮织物，风量乃至可用到50％。  

气流喷嘴是气流染色机的中心有些，尤其是选用气流雾化构成的构造，须确保染液的雾化作用，以及与织物的充沛触摸。与此一起，气流对织物还可发生拓展作用，不断改变织物的绳状方位，以防止织物褶皱的发生。关于这有些构造，制作商都有自己的**技能保护。  

3.2 染液循环体系  

染液循环体系是为完结染液上染织物进程而设置的。染料在织物每一个循环中的上染量，织物所含带的染液与主体染液的温度差和浓度差，都是由染液循环体系来操控。由于气流染色机的浴比*低，染液的浓度相对较高，对温度和浓度的改变十分灵敏，因而，有必要通过体系的构造和操控来确保全部染液体系，在温度改变(升、降温)和浓度改变(加料)时的均匀性。  

染液喷嘴是染液循环体系中的一个首要单元，其作用是为织物和染液供给交流条件。在气流染色机中，不管选用哪种喷嘴方法，它都不起牵引织物循环的作用。它的构造方法取决于织物与染液的交流方法，关于选用雾化方法的染液喷嘴，请求能够发生雾化(切当的讲，应该是染液的细化)作用；而关于选用气压浸透方法的染液喷嘴，则相当于一个软喷发的喷嘴，请求能够操控织物的带液量，确保气压浸透作用的作用。  

3.3 水洗受控  

气流染色机的浴比很低，选用的是接连式水洗方法，并且对水洗进程分期间进行水流和温度的操控 。染色刚结束时，织物纤维外表上首要是散布着未上染的染料、水解染料和电解质，有必要选用激烈的水流冲刷才能加速它们与织物纤维的剥离速度。一般加大喷嘴喷发压力(主泵电机通过变频前进转速)，织物接连循环2～3圈即可到达请求。在激烈水流对织物外表污物作用后，第二期间即是以温度的作用，专将纤维内部的水解染料去掉。这种温度作用效应，也是前进水洗功率不行短少的操控有些。由于纤维内部孔道上也存在水解染料，水流作用不能使其脱离纤维，所以有必要前进温度，拓展纤维内部孔隙，加大分子向纤维外迁移的动能，并从纤维外表解吸下来。当完结前面两个操控期间后，织物管维内外的大有些污物己脱离，但还有一有些附在织物外表上，这时只需用较低水流和温度即可去掉。这一进程操控实际上是一种受控进程，是低浴比水洗到达**好作用的首要手法。

3.4 染色进程操控

完结染色技能有必要对染色进程进行操控。染液的温度、染料和助剂的写入，都是对染色进程施行操控的手法。相对溢喷染色机浴比较大的条件而言，气流染色机的l氐浴比条件，对这些操控手法的精度请求更高。除此之外，空气在常温和高温下的密度改变，热塑性纤维茬高温条件下缩短，也会影响到织物开端设定的循环频率。关于这些改变，只需有也许影响到织物的匀染性，就应该施行进程操控。通过对织物运动检查，由PLC和电脑进行动态操控。  

染色进程操控，现已涉及到了染液循环份额分配，对织物进行高给量和低给量的操控。依据被眷墅物纤维比外表积巨细的纷歧样，以及染色与水洗所需水量的纷歧样，可操控织物的带液量，以确保上染速率快的织物在**短的时刻内到达**好的匀染作用。超细纤维织物在这种条件下染色的作用要比溢喷染色非常好，并且“一次成功率”很高。所以，染色进程操控是气流染色机又一项关键技能，有必要与染化料、织物纤维和染色技能亲近联系起来，构成一个软件操控体系，而不是简略的几个动作操控。

 

4 气流染色机的常见疑问及处理方法

任何染色机都不行防止存在一些本身的缺陷，尤其是气流染色机作为一项新技能更不破例，在过去的十几年中根本上是处于实验探究当中，也正是阅历了这个进程才有了今日老练技能的呈现。那么，气流染色机如今还也许呈现哪些疑问昵?运用中反映出以下几点。

4.1 织物的擦伤和起毛景象

在气流染色进程中，织物的运转速度相对较快，当进入喷嘴和导布管时，尽管触摸到染液，但不像溢喷染色那样能够彻底被包围在染液中。因而，织物外表与管壁之间发生了较大冲突力，严峻时将织物外表擦伤。规划者曾企图通过气流构成一个气垫，也将织物包围起来，但事实上并非如此。

织物的起毛或起球景象，除织物纤维强力和抗挠曲功用高、露出的纱线外表积大(如针织物)外，大多是由于外界的机械作用(拉伸、冲突)所促进的。所以，如今处理的办法是，前进设备内外表的制作精度，技能上采取恰当下降织物运转速度，添加滑润剂等办法加以消除或改善。

4．2 织物的折痕

气流染色机一般布速较快，其意图是前进织物与染液的交流频率，确保匀染性；一起，缩短织物在储布相对静态的阻滞时刻，防止织物发生折痕。可是，有些轻浮高支高密长丝类织物，布速过快时，简略呈现擦伤；而布速慢时，则会发生折痕。对此状况，需求寻觅一个适宜的布速。

关于有些针织物也许呈现的折痕(纵向)，其原因是针织物在纺织进程中构成较大的内应力，假如外界经向张力过大，就简略发生经向折痕，并且在第一次遇水加工(如前处理)中就构成了。在接下来的染色进程中，染料在折痕处的吸附量有区别，构成深浅纷歧的痕迹。要防止或削减这种景象呈现，在前处理进程中，有必要通过风量与提布辊线速度的匹配联系，让织物离劝导布管后有一个拓展进程，不断改变束状方位， 使得折叠处敏捷打开。只需阅历一次这种进程，织物没有构成永久性折痕，那么在今后加工进程中就不会再构成折痕了。

4.3 织物色牢度下降

从理论上讲，选用活性染料染色，织物经气流染色后的各项色牢度目标高于一般溢喷染色，这也被大多数运用好的染厂所证明。可是有个别染厂特别是没有真实把握气流染色机的厂家，呈现了染色牢度下降的景象。其实这彻底是没有依据气流染色机特色去规划染色技能，而是简略套用一般溢喷染色机的技能所构成的。分析其原因，首要是染色技能时刻过长，将现已到达了匀染的时刻误以为还不行，结果构成了已与纤维构成化学键的染料又断键，而在水洗时又没有得到有用充沛去掉。因而，拟定适于气流染色的技能是十分首要的，尤其是时刻的操控，必定要思考到同种染料和被染织物染同一色彩，气流染色的时刻比一般溢喷染色时刻短，由于织物与染液的交流频率高，完结相同交流次数所用的时刻短。

 

5 气流染色机的开展趋势

在有水染色技能中，气流染色机作为一种具有高效、节能和环保特性的新机型，在将来的印染职业开展进程中必定能够起到活跃的作用，**少能够逐渐替代传统浴比较大的溢喷染色机。气流染色机在完善本身一些构造和功用的一起，还有更多的功用有待于去拓展或开发。

5.1 开发彻底适于气流染色的技能

为了充沛发挥出气流染色机优势，有必要联系气流染色机的特色，开宣布与其相应的染色技能，并且不断拓展染色技能适用规模。这儿需求设备、染化料、织物纤维和染色技能几方面的亲近配合，将各自的习惯条件和请求进行**好组合，然后构成智能化的操控软件，运用者只需依照指令请求输入相关的根本参数即可由设备自动完结。跟着新式纺织资料的不断呈现，以及纺织品功用性请求的前进，还要开发满足这些收拾请求的气流染色技能和设备功用。

5.2 完结动态质量操控

这有些的开展请求是，除温度和加料完结自动操控外，还能够通过模拟量液位的检查设备，依据根底数据和预设定参数，拟定出**好的运转时刻和技能条件(包含水和蒸汽的耗费)；一起，对纷歧样织物的克重和长度，可自动设定布速、浴比等参数，充沛确保织物的匀染性和技能的重现性。这是一种智能型操控体系，也称为DQC(DynamJ Quality Control一动态质量操控)体系。

5.3 用于织物收拾

织物的收拾是前进服用性的一道技能，在现代纺织品中占有越来越首要的位置。运用气流染色机的气流对织物作用，通过一些收拾助剂与织物的反响，能够取得一些织物特别个性。

5.3.1 生物酶抛光

生物酶除运用于染整职业中的退浆外，如今现已拓展到织物的外表处理。Lyocell纤维通过“初度原纤化”处理后，进行生物酶处理，再通过气流染色进程中所随同的“二次原纤化”，终究能够取得织物外表带霜的桃皮绒作用。此外，一些针织物布料经生物酶抛光后，不只能够前进布面的光洁度，并且．还可取得十分好的手感。假如通过必定的助剂作用是不是能以此方法来替代烧毛技能，那么将省去焚烧气体所构成的废气排放，节约能耗。这也意味着对某些传统技能的改善将更具有节能减排的含义。

5.3.2 海岛型超细纤维碱溶脱离纤加工

海岛型超细纤维是聚酯海岛复合纤维经烧碱(NaOH)溶解海组分而取得的，完结这一进程一般是在染色设备上进行的。在进行进程中请求织物与处理液具有剧烈的相对运动，意图是要加速反响速度和进行的程度，一起请求对反响进程中碱溶液的浓度差改变进行严格操控。选用气流染色的前处理加工方法，能够较好地满足这一请求。

5.3.3 机械柔软  

含有亚麻类的织物一般都要通过柔软处理，前进服用性。还有高档毛巾类织物，大家开端重视生态环保，尽量少用或许不必化学柔软助剂，而通过织物运动的敲打机械作用进行柔软处理。气流染色机运用其气流的振动和敲打作用，可下降织物纤维分子的刚性，前进织物的柔软性。事实上，气流染色机在染色进程中现已伴跟着这种作用，所以经气流染色机加工后的织物，不管是布面个性仍是手感都显着比一般溢喷染色机好。

5.3.4 织物外表发生纹痕或褶皱感  

有的厂家用气流染色机进行植绒布面的冰花绒加工，并取得了十分好的作用。这种加工的方法首要是通过技能规划，操控循环风量、织物速度和温度，让植绒布在必定的条件下，通过机械的敲打及降温速率操控，使植绒布面本来均匀平坦的绒面发生均匀不规则的皱纹印迹，看似冰面的细裂纹，时尚感强。此外，也是通过技能参数规划，让化纤织物外表发生均匀的褶皱，构成一种人为的褶皱，具有鲜明的服装个性化。

 

6 结束语

气流染色机作为一种新式间歇式染色设备，通过十多年的改善和开展，现已逐渐到达了老练的期间。它除了具有显着的节能减排作用外，不论是对织物的适用规模，仍是织物的加工质量及个性都显着优于一般溢喷染色机。在为运用者带来了杰出的经济效益的一起，也发生了较好的社会效益。其运用的作用及适用的织物种类规模已超出了**初大家的幻想。尽管如此，气流染色机还有许多功用没有开宣布来。跟着染化料、织物纤维和染色技能的开展，气流染色机的各项功用和功用还会不断完善，将会被更多的运用者所把握和选用。种种迹象表明，将来的几年将进入一个气流染色年代，印染职业也将随同这项新技能的运用推行得到开展和前进。