第五章常用染色设备工艺及新型染色技术

1、第二章 常用染色机械及染色方法 第一节第一节 常用染色设备常用染色设备 第二节第二节 染色方法染色方法 第三节第三节 染色新型技术染色新型技术 第一节第一节 常用染色设备常用染色设备 散纤维染色机 吊筐式染色机 旋转浆式散纤维染色机 毛条球染色机 纱线染色机 筒子纱染色机 绞纱染色机 经轴染色机 间歇式染色设备 星形架染色机 卷染机 绳状染色机 溢流染色机 喷射染色机 喷射溢流染色机 连续化染色设备 织物染色机 连续轧染机 吊筐式散纤维染色机 1染槽染槽 2吊框吊框 3染物染物 4电动机与泵电动机与泵 5蒸汽管蒸汽管 6注液器注液器 7染液输送管染液输送管 8排液阀排液阀 图21 吊筐式染色机

2、 n 散纤维装在吊筐里，染液经循环泵由多孔 管喷出，自贮液槽输至吊筐的中心管流出， 通过纤维和吊筐外壁，回到中心管形成 染液循环，进行染色。染毕，将残液放掉， 进行清水洗涤。 旋转桨式散纤维染色机 1多孔管多孔管 2假底假底 3套管套管 4多孔管多孔管 5容器容器 6旋转浆旋转浆 图22 旋转桨式染色机 毛条球染色机 1 1染槽染槽 2 2毛球支架筒毛球支架筒 3 3染物（毛球）染物（毛球） 4 4电动机电动机 5 5蒸汽管蒸汽管 6 6注液器注液器 7 7染液输送管染液输送管 8 8排液阀排液阀 图23 毛条球染色机 散纤维染色机对羊毛的染色效果最好，对粘纤次 之，毛条球染色机一般仅用子羊毛

3、的染色，涤纶 散纤维染色时，要用高温高压散纤维染色机。 散纤维染色机所适用的染料一般是染色条件容易 控制，可用大浴比染色的染料。 散纤维的练漂处理很少有专用的机器，所以散纤 维染色机也可用于纤维前处理。 总结 筒子纱染色机 11染槽染槽 22筒子架筒子架 33 染色时取样器染色时取样器 44四通阀门四通阀门 5 5循环泵循环泵 66膨胀桶膨胀桶 77 加料槽加料槽 8 8压缩空气压缩空气 99 辅助桶辅助桶 1010进水管进水管 1111 冷凝水冷凝水 1212蒸汽蒸汽 1313放放 气阀气阀 图24 筒子纱染色机 筒子纱染色机的优点是染色加工容量大、 浴比小，但染色过程中筒子纱染色不易均匀。

4、 加工特点 绞纱染色机 1染槽染槽 2支架板支架板 3支架转盘支架转盘 4三角棒三角棒 5绞纱绞纱 图25 往复式绞纱染色机 染色时浴比较大，入染和起纱需染色时浴比较大，入染和起纱需 手工操作，设备敞口，蒸汽消大。手工操作，设备敞口，蒸汽消大。 加工特点 喷射式绞纱染色机 1 1机架机架 2 2机盖机盖 3 3支架纱支架纱 4 4绞纱绞纱 5 5转动棒转动棒 6 6染液染液 槽槽 7 7水泵水泵 8 8输液管输液管 图26 喷射式绞纱染色机 加工特点： 染槽容积较小，染色时浴比较小，染 物不浸于染液中，绞纱的装卸操作方便， 操作时加盖密封，蒸汽消耗相对较少，但 需经常清洁喷孔，防止被纤维毛绒堵

5、塞。 1染槽染槽 2载纱架载纱架 3多孔盖板多孔盖板 4假底假底 5 螺旋浆螺旋浆 6排液排液 图27 液流式染色机 经轴染色机 1 1染槽染槽 22经轴经轴 33经纱经纱 44循环泵循环泵 55加热器加热器 66膨胀槽膨胀槽 77配液槽配液槽 图28 经轴染色机 n 经轴染色也常用于轻薄型织物，如头 巾、经编衬衣织物的染色。轻薄型织物 以平幅打卷状染色，不易伸长，不易生 成折痕，染色效果好。 织物染色机 1 1槽盖槽盖 2 2滑车滑车 3 3窗门窗门 4 4、5 5、6 6排水阀门排水阀门 7 7多孔板多孔板 8 8分布栅分布栅 9 9被动导布辊被动导布辊 1010染液染液 1111织物织物

6、 1212椭圆形导布盘椭圆形导布盘 1313染槽染槽 图29 绞盘式绳状染色机 加工特点： 该设备结构简单，价格低廉，操作便利，该设备结构简单，价格低廉，操作便利， 机械故障少，且易于维修。但织物进出染色机机械故障少，且易于维修。但织物进出染色机 需手工操作，劳动强度大，产量较低。它的最需手工操作，劳动强度大，产量较低。它的最 小染色浴比为小染色浴比为1：20。主要用于针织物染色。主要用于针织物染色。 1 1织物织物 2 2主动导布辊主动导布辊 3 3溢流口溢流口 4 4溢流槽溢流槽 5 5溢流输布管溢流输布管 6 6循环泵循环泵 7 7热交换器热交换器 8 8浸渍槽浸渍槽 图210 溢流染色

7、机 该设备自动化程度高，操作简便，染色时该设备自动化程度高，操作简便，染色时 织物处于松弛状态，所受张力较小，染色均匀，织物处于松弛状态，所受张力较小，染色均匀， 手感柔软。可在常温常压下染色，也可用于高手感柔软。可在常温常压下染色，也可用于高 温高压染色。主要适用于合成纤维针织物、弹温高压染色。主要适用于合成纤维针织物、弹 力织物及稀薄、疏松、弹性较好的纤维素纤维力织物及稀薄、疏松、弹性较好的纤维素纤维 制品的染色。制品的染色。 加工特点 1 1织物织物 2 2喷嘴喷嘴 3 3浸渍区浸渍区 4 4循环泵循环泵 5 5热交换器热交换器 6 6反冲喷嘴反冲喷嘴 7 7配料筒配料筒 8 8加料泵加

8、料泵 图211 喷射染色机 喷射式与溢流染色机的区别 主要区别在于溢流染色机中织物的上升是 靠主动导布辊带动，而喷射染色机中织物的上 升是由喷射染液带动，因此织物所受张力更小， 各部分所受张力更均匀，染物手感更柔软。但 该设备操作要求高，需根据不同规格的织物选 用适宜的喷嘴，如掌握不当，易发生堵布现象。 1 1织物织物 2 2导布辊导布辊 3 3溢溢 流口流口 4 4喷嘴喷嘴 5 5输布管道输布管道 6 6浸渍槽浸渍槽 7 7循环泵循环泵 8 8加热器加热器 9 9喷淋管喷淋管 图212 喷射溢流染色机 特点： 机内既有液流装置，又有喷射装置。 与溢流染色机相比，织物所受张力小， 染色浴比小，

9、染液与染物的循环速度快， 匀染性好。与喷射染色机相比，操作比 较简单，但容易产生大量泡沫。 1 1染槽染槽 2 2导布辊导布辊 3 3卷卷 布辊布辊 4 4织物织物 5 5蒸汽管蒸汽管 6 6调速齿轮箱调速齿轮箱 图213 卷染机 特点： 普通卷染机运转时仅1只卷布辊主动，织 物所受张力较大，并且随着布卷大小的不同， 织物的线速度不等，张力大小也不一样。经改 进的等速卷染机，通过调速齿轮的作用，使2 只卷布辊均为主动，且织物卷绕时的线速度也 基本保持一致，减少了织物所受的张力。 1织物织物 2铜钩铜钩 3星形星形 架架 4染槽染槽 5泵泵 图214 星星架染色机 特点： 星形架染色适用于不耐轧

10、压的织物 (如丝 绒)及易擦伤的织物(如真丝织物)的染色。 连续轧染机 n 连续轧染机一般由浸轧装置、烘干装置、汽蒸箱、焙 烘箱及水洗装置等几部分组成。 1 1进布架进布架 2 2三辊轧车三辊轧车 3 3红外线预烘红外线预烘 4 4、1010烘筒烘噪烘筒烘噪 5 5还原浸还原浸 轧槽轧槽 6 6还原汽蒸箱还原汽蒸箱 7 7、9 9平洗槽平洗槽 8 8皂蒸箱皂蒸箱 1111落布架落布架 特点： 连续化染色设备适用于大批量织物的 染色加工，劳动生产率高，但染化料、 能源消耗大，设备投资大，占地面积大。 烘干方式 n红外线烘燥：是利用红外线热辐射穿透织物内部，使水分蒸发。这种方 法织物受热均匀，不易

11、产生染料的泳移，烘燥效率较高，设备占地面积 小。 n热风烘燥：是通过由喷口喷出的热空气烘干织物，织物上蒸发的水分散 逸在空气中，使机内空气含湿量增大，所以，这种烘燥机烘燥效率低， 占地面积大。红外线和热风烘燥方式均属无接触式烘干，织物所受张力 较小。 n烘筒烘燥：是将织物通过用蒸汽加热的金属圆筒表面，使水分蒸发。它 烘燥效率较高，但若温度掌握不好，容易造成染料泳移，所以操作中温 度以先低后高为宜。 第二节第二节 染色方法染色方法 根据染料施加于染物的方式不同，纺织品染色 的方法主要有两种，即浸染(也称竭染)和轧染。 浸染方法 是将被染物浸渍于染液中，在染液与被染 物的相对运动中，借助于染料对纤

12、维的直接性 而将染料上染并固着纤维的一种加工方法。 浴比： 染物重量与染液体积之比称为浴比。 浴比大小与染色深度、均匀度和染料的利 用率有关。浴比太小，易造成染色不匀；浴比 太大，浪费染料和能源，并且加大了废水处理 的负担。 染色浓度： 一般用染料重量对纤维重量的百分数表示， 即。 计算举例： 已知被染物为50Kg，浴比1：20染色浓度 为2，求染料用量和所配染液体积。 染料重量： 5021 Kg 染液的体积： 50201000L 主要问题 染色时染液各处的温度和染料、助剂的浓 度要保持均匀一致,否则，易造成染色不匀。 因此，染液和染物的相对运动至关重要。 特点 浸染设备简单，操作容易，适用于

13、小批量、 多品种的间歇式生产方式，劳动生产率较低。 广泛用于散纤维、纱线、针织物、稀薄娇柔型 织物等的染色。卷染也是浸染的一种形式，其 卷染浴比很小，具有布面平整的优点。 轧染方法 轧染定义： 是将织物在染液中经过短暂的(一般为几秒或 几十秒钟)浸渍后，立即用轧辊轧压，将染液挤压 进织物的组织和空隙中，同时轧去多余的染液， 通过汽蒸或焙烘等处理使染料上染固着在纤维中 的加工过程。 轧余率 轧前织物重量 物重量轧后湿布重量轧前织 100 泳移： 是指织物在浸轧染液以后的烘干过程中，染 料随水分的蒸发从纤维内部向纤维表面迁移的现象。 减小泳移现象，可采用如下措施： （1）降低轧余率； （2）采用红

14、外线预烘热风烘干烘筒 烘干（温度由低到高） （3）烘筒外面包布等 浸轧方式 一般有一浸一轧、二浸二轧和多浸一轧(或 二轧)等，要视织物、染料、设备而定。织物厚 重的，渗透性差，染料用量高，一般不用一浸一 轧。 染色浓度 通常用gL表示。即1 L染液中所含染料的 克数。 特点及应用 轧染是连续化生产，生产效率高，适 用于大批量加工，但染色织物所受张力 一般较大，通常用于机织物的染色，有 时也用于丝束和纱线的染色。 如何克服轧染色差 n左中右色差： （1）加入适量的润湿剂或渗透剂，使织物均匀吸液； （2）轧辊的压力要均匀一致，应该使用均匀轧车，避 免普通轧车（加压仅在轧辊的两端）造成的中间颜 色深

15、两边颜色浅的现象。即把轧辊之一车磨成橄榄 形（中间直径比两端略大些）。 （1）对纤维直接性大的染料，会造成前深后淡的前后 色差，这可以在初开车时，冲淡轧槽中染液的方法来 解决。 （2）对纤维无直接性的染料，会产生前淡后浓现象， 可通过把初开车时轧槽中染液加浓的方法来解决。 鉴于上述情况，在拼色轧染时，应该选用直接性 相接近的染料拼色。 前后色差： 第三节 染色新技术 气流染色新技术 微波染色新技术 微悬浮体染色新技术 电化学染色新技术 生物色素染色新技术 无助剂免水洗染色新技术 特特 性：性： 高效、节能和环保高效、节能和环保 改变了传统的绳状织物循改变了传统的绳状织物循 环的牵引方法和与染液

16、的环的牵引方法和与染液的 交换方式交换方式 核心技术核心技术 ： 空气动力循环系统空气动力循环系统 采用雾化原理或气压渗透采用雾化原理或气压渗透 原理喷嘴的液循环系统及原理喷嘴的液循环系统及 染色过程控制系统染色过程控制系统。 l对比对比： 与溢流喷射染色综合性能相比，具有技术环保性能好，染色与溢流喷射染色综合性能相比，具有技术环保性能好，染色 设备性价比高设备性价比高 l不足之处不足之处： 织物易擦伤，染色工艺还不成熟。织物易擦伤，染色工艺还不成熟。 l发展前景发展前景： 加快研发完全适于气流染色的工艺加快研发完全适于气流染色的工艺 实现动态质量控制和多管大容量操作实现动态质量控制和多管大容

17、量操作。 当浸轧染料溶液的织物受到微波照射后，当浸轧染料溶液的织物受到微波照射后， 纤维中极性分子（如水分子）的偶极子发生反复极化，改变排列纤维中极性分子（如水分子）的偶极子发生反复极化，改变排列 方向，在分子间反复磨擦而发热，方向，在分子间反复磨擦而发热， 迅速地将吸收迅速地将吸收 电磁波的能量电磁波的能量 转变为转变为 热能热能 。 一些染料分子，也可发生诱导而升温，从而达到快速上染和固色一些染料分子，也可发生诱导而升温，从而达到快速上染和固色 的目的的目的 优点：优点： 微波能技术适用于涤纶布、涤棉布、腈纶布、微波能技术适用于涤纶布、涤棉布、腈纶布、 涤腈布等的染色。涤腈布等的染色。 在

18、微波的照射下，染色时间短，比传统的染在微波的照射下，染色时间短，比传统的染 色节约能源。染色后的织物色牢度、色泽等各项色节约能源。染色后的织物色牢度、色泽等各项 指标均比传统工艺有所提高。指标均比传统工艺有所提高。 微波的其他应用：微波的其他应用： 对棉织物对棉织物 某些染料在微波辐射下，可以快速地将染料固某些染料在微波辐射下，可以快速地将染料固 着在棉织物上。着在棉织物上。 涤纶织物涤纶织物 染色加工中，用微波代替印刷后的烘干和汽蒸以染色加工中，用微波代替印刷后的烘干和汽蒸以 达到固色的目的，实验结果表明，采用微波与高温汽达到固色的目的，实验结果表明，采用微波与高温汽 蒸并用的方法，织物固色

19、均匀性好，得到比单独高温蒸并用的方法，织物固色均匀性好，得到比单独高温 汽蒸更高的色牢度。汽蒸更高的色牢度。 应用范围：应用范围： 微悬浮体染色技主要在蛋白质纤维的染色加工微悬浮体染色技主要在蛋白质纤维的染色加工 中应用，这些蛋白质纤维主要包括羊毛、山羊绒和中应用，这些蛋白质纤维主要包括羊毛、山羊绒和 蚕丝。蚕丝。 原理：原理： 在羊毛和山羊绒染色过程中，在羊毛和山羊绒染色过程中， 通过加入合成特种助剂，在染浴中形成染料微悬浮通过加入合成特种助剂，在染浴中形成染料微悬浮 体颗粒，低温情况下在纤维表面均匀吸附。再使染体颗粒，低温情况下在纤维表面均匀吸附。再使染 浴迅速升温，在一定的温度下染料颗粒发生解体，浴迅速升温，在一定的温度下染料颗粒发生解体， 染料分子就地向纤维内部扩散并固着。染料分子就地向纤维内部扩散并固着。 优点：优点： 被染纤维的受热时间缩短，损伤减小，对散纤维染色被染纤维的受热时间缩短，损伤减小，对散纤维染色 来说，染后纤维的可纺性改善。来说，染后纤维的可纺性改善。 在蚕丝纺织品的染色过程中，纤维表面对染料的吸附在蚕丝纺织品的染色过程中，纤维表面对染料的吸附 率高。率高。 色泽鲜艳度提高，且手感得到改善，染品的各项色牢色泽鲜艳度提高，且手感得到改善，染品的各项色牢 度完全符合国家标准。度完全符合国家标准。 电化学是一种电化学是一种 的染色方法的染