纺织导报-气流染色机的高效前处理功效.pdf

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1、应用技术E 盘翟墨霞盈 D y e i n g F i n i s h i n g T e x t i l eC h e m i c a l s w w w t e x t e a d e r c o m c n 气流染色机的高效前处理功效 H i g hE f f i c i e n tP r e t r e a t m e n tE f f e c to fA i rF l o wD y e i n gM a c h i n e 王I I 用气流染色机的结构特性，开发高效的前处理工艺，既可以保证产品质量，又可达 个I J 到高效节能的目的。气流染色机的固有功能，为织物的高效前处理提供了有利

2、条 件，使操作简单，产品质量容易得到保证。 B a s e dons t r u c t u r a lc h i n a c t e r i s t i e , s ，d e v e l o p i n gh i g he f f i c i e n tp r e t r e a t m e n tp r o c e s sc o u l dn o t o n I yh e l pg u a r a n t e et h ep r o d u c tq u a l i t y ，b u ta l s oh e l pa c h i e v eh i g he f f i c i e n c

3、ya n ds a v ee n e r g y T h ei n t e g r a lf u n c t i o n ( ) fa i rf l o wd y e i n gm a c h i n ec a np r o v i d es o m ea d v a n t a g e sf o rh i g he f f i c i e n t p r e t r e a t m c n to ff a b r i c s ，w h i c hm a k e st h eo p e r a t i o ne a s ya n dg u a r a n t e e st h ep r o d

4、 u c tq u a l i t y 在间歇式溢流或喷射染色中，前处理大多与染色在同 一台缸内完成。这样做虽然缩短了设备流程，但前处理往往 要消耗大量的水，而且产品的质量也不稳定。气流染色机应 用的普及，不仅染色的带能减排效果是其它普通溢流或喷 射染色机无法比的，而且前处理的优势也具有显著的优势。 这与气流染色机自身的结构特性有关，为织物前处理的机 械作用提供了有利条件。充分利用好气流染色机的前处理 功能，可以达到高效，低能耗和I 宫；品质的加工过程。这在提 倡节能减排的今天具有更深层的意义。 1 前处理的基本要求 织物的前处理除了仅作无色布外，主要是为织物的后续 染色加工提供内在质量的保证

5、，尤其是对染浅色的织物，前 处理更是保证染色质量根本所在。因此，为了织物后续印染 加工的顺利实现，通常对织物的前处理提出以下基本要求。 1 1 织物处理后的匀，透净 染色前的织物经过退、煮( 或精练) 、漂处理后，可获 得一定的纤维毛细管效应和白度，使染料更容易上染纤维。 棉纤维中的杂质主要含有果胶质、含氮物质、蜡质脂肪、灰 分、色素、棉籽壳和织造带来的浆料等，化纤中的杂质主要 有纺丝过程中带来的润滑油剂，这些杂物的存在，会不同程 度地影响染色效果。因此，必须通过一些助剂和一定作用条 件去除这些杂物。 由于棉纤维含有少量伴随织物共同生长的共生物，所 以杂质去除的过程较长而且难度也较大，而化纤所

6、含油剂 _ 作者简介：刘江坚，男，1 9 5 8 年生，高工，主要从事柒整机械开发与 I 设计工作。 - 作者单位：邵阳纺织机械有限责任公司技术中心。 7 4 文刘江坚 相对容易处理。新型助剂的不断出现，为织物的前处理提供 了一定的帮助，但使用条件如温度、对织物纤维的湿润膨化 程度、织物与处理液的相互作用等，对织物最终的处理效果 和时间仍起着很关键的作用。一道成功的前处理过程，应 该达到3 个目的：首先是织物杂质的去除要均匀，否则会出 现染料上染不匀；其次是织物杂质去除得要透彻，对染料上 染有影响的所有杂物都应去除，而且还要彻底，不然会染不 深；最后是织物杂质去除后还要保持干净，纤维之间不能残

7、 留已经剁离但还吸附或夹持的杂物。要达到这3 个目的，除 了选用良好的助剂外，就是要提供满足织物与处理液能够 产生有效作用的条件。 1 2 对织物损伤小 织物经过前处理后满足了染色工艺对织物染前的要求 后，还必须是保证织物( 如布面、纱线) 处于完好尢损的状 态。否则，就无法满足使用要求。通常不同的处理过程或方 法，对织物的损伤程度有很大不同。织物的损伤有助剂使用 不当而产生的，如碱剂对蛋白质纤维的损伤，酸对纤维素纤 维的损伤等，但更多的是前处理工艺条件使用不当导致的。 如助剂的用量过大，处理的时间太长( 因为处理的效果达不 到要求，多次延长处理过程) ，可能造成机械磨损。所以，选 择前处理方

8、法，必须兼顾各个方面，切不可顾此失彼。 1 3 工艺流程短 以最短的工艺流程达到织物的前处理效果，是当前前 处理工艺所追求的目标之一。因为它可以提高生产效率，减 少对织物的损伤( 尤其是弹力织物) ，同时还可减少能耗。 间歇式前处理工艺流程的设备简单，但生产效率较低，质量 不大稳定；而连续式的前处理工艺流程，生产效率高，质量 纺织导报C h i n aT e x t i l eL e a d e r 2 0 10N o 3 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the waterm

9、ark w w w t e x l e a d e r c o m c n 也稳定，尤其是高效前处理更具有节能的效果，但好的设 备价格昂贵，不是一般印染厂承受得起的。因此，目前，有相 当大的一部分印染r 还是采用I - 日j 歇式溢流或喷射染色机进 行退、煮、漂工艺。 1 4 节能环保 节能减排是现阶段所有印染设备和工艺实现的主要目 标。前处理后的水洗，是保汪处理后织物法净的关键一步， 也是耗水最大的一道工序。以目前普通溢流或喷射染色机 所采用的溢流水洗方式，似乎难以解决这一矛盾。但气流染 色机采用的是连续式水洗方式，清浊分流，水洗梯度大，如 果在配置水洗受控，就H 丁以以较少用水量达到最佳的

10、水洗 效果。 2 气流染色机的前处理条件 通常，织物的前处理的工艺是，根据织物前处理的基本 要求，选择相应的处理剂( 如碱，酶和双氧水等) ，再确定 前处理的工艺方法和设备。专用的前处理工艺流程较长，主 要是由几个基本单元组成，完成织物浸渍处理液、堆置反应 和水洗过程。其中堆置反应是决定织物最终处理效果的关 键过程，水洗是完全分离织物杂物，保持织物处理效果的过 程。气流染色机基本具备了织物前处理的3 个主要处理过 程，它是通过以下条件来满足织物前处理过程的。 2 1 织物的汽蒸 织物在气流染色机的储布槽内，与循环的液体是分离 的，在一定的温度( 如1 0 0 ) 条件下，实际上处于一个汽 蒸过

11、程。蒸汽对织物纤维可产生较快的温度传递，而蒸汽冷 凝水加速织物纤维的膨润，并且可使整个织物获得均匀的 受热和湿润。而这个过程就如同连续式汽蒸箱一样，为织物 提供了_ 一个非常好的汽蒸环境，织物纤维的杂物在助剂的 作用下，加快脱离纤维，当进入喷嘴后再经过气流的振动拍 打作用就可分离。 比较传统的织物退、煮、漂工艺的各种方法中，汽蒸过 程对织物的反应最佳。它不仅呵以使织物纤维获得均匀的 温度和膨润，而且还可加速处理剂的反应速度，缩短处理时 间。气流染色机间作织物前处理最大的优势，就是能够为织 物提供一个松弛的汽蒸过程。这是目前其他溢喷染色机所 不具有的，也是气流染色机的前处理效果好的关键所在。 2

12、 2 处理液对织物的作用 织物在汽蒸的条f l = - F , 与循环处理液进行强烈交换，可 以使处理剂( 如酶、双氧水等) 对织物产生强烈的反应。目 前大部分退浆和煮练都是采用酶处理工艺，酶在强烈的织 匿翟匠盈口应用技术 D y e i n g F m i s h i n g T e x t i l eC h e mJ c a l s 物运动下能够加快反应速度，提高处理效果。 气流染色机浴比较低，高速气流牵引织物运行，处理液 与织物的交换频率较高。而酶在低浴比条件下，可保持较高 的浓度和强烈的活力。织物与处理液的相互作用，为酶提供 快速反应的条件，可以在较短的时间内达到织物的处理要 求。此外

13、，织物采用双氧水漂白，在气流染色机中也町获得 最佳效果。在1 0 0 11 0 的汽蒸环境下，再加循环热浴的 作用，双氧水可得到充分的分解，不仅处理的白度好，而且 可以减少双氧水的浪费。 2 3 对织物作用的柔和度 助剂对织物的作用，通常需要一定的机械作用，如酶处 理过程，就需要通过织物的揉搓，加速酶对纤维的反应速 度。这种机械作用，必须是织物之间的作用，或者密度不大 的流体( 如空气) 的振动拍击作用，而不是外界硬物的作用 ( 如摩擦) 。所以，气流对织物的作用，既可以使织物之间产 生较强的揉搓，又不会对织物造成任何损伤。 2 4 水洗方式 提高水洗效率主要是依靠工艺和设备。气流染色小浴 比

14、节水的真正含义应该是包括前处理、染色和后处理的全 过程。目前| 日J 歇式溢喷染色可兼作前、后处理工艺，其中水 洗过程的耗水所占比例最大。这主要是传统大浴比水洗工 艺都足采用溢流式水洗，以耗费大量水来不断稀释残留在 织物中的废液而造成的。小浴比如果采用稀释水洗，由于 织物残留的废液浓度相对较高，需要消耗更多的水量和时 间才能达到水洗的要求，从而失去了小浴比节水的意义。因 此，根据净洗基本原理，增大扩散系数和浓度梯度，缩短扩 散路程能够加快净洗速度，也就是提高净洗效率。对这3 个参数的控制是：扩散系数通过提高洗液温度来增大，扩 散路程通过洗液水流速度的激烈程度来缩短，浓度梯度通 过新鲜洗液与污浊

15、液的快速分离来提高。 气流染色机由于自身结构的特点，织物在储布槽内与 主体洗液分离，高温条件下自然形成一个汽蒸过程，而通过 喷嘴时又有一个热洗的过程。织物在水洗的过程中，实际上 是处于：汽蒸一热洗一汽蒸不断地交替过程。汽蒸可提高织 物纤维的膨化效果，加速纤维、纱线毛细管孔隙中污杂质向 外表面的扩散速度，热洗可尽快打破洗液平衡的边界层，缩 短扩散路程并且提高浓度梯度。显然，这一过程为气流染色 提高净洗效率提供了有利条件。 基于气流染色上述的结构特点和水洗过程，可实施阶段 受控，以消耗最少的水和时间达到充分水洗效果。其受控方 纺织导报C h i n aT e x t i l eL e a d e

16、r2 0 10N o 3 7 5 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 应用技术E 墨翌墨匿日 D y e i n g F i n i s h i n g T e x t i l eC h e m i c a l s v 、I v t e x l e a d e r , c o m c n 式是，根据水解染料、未上染的染料以及中性电解质在织物 中的不同状况，分别以水流的速度和温度来控制水洗过程。 3 织物的处理效果 气流染色机由于具备了- 上述织物前处理

17、工艺条件，将 汽蒸、高速水流冲洗以及织物气流振动揉搓融为一体，具备 了一个高效短流程的工艺过程，所以处理后的织物品质，明 显高于普通溢流或喷射染色机，具体表现如F o 3 1 反应充分 织物在气流染色机的储布槽中，处在具有一定湿度的 汽蒸状态下，织物纤维不仅可以得到均匀的膨润，同时还可 以与织物表面所吸附的煮练剂进行均匀的反应。与传统的 汽蒸过程一样，织物表面煮练液的浓度较高，可在较短的时 间内达到充分的反应。在这种环境下，进行酶退浆或煮练处 理，可得到充分的反应；织物漂白时，双氧水也可获得充分 的分解，加速去除棉籽壳和色素，提高织物白度。 3 2 织物处理均匀 织物在实际的前处理过程中，由于

18、各种影响因素的存 在，不可能将织物上所有共生物彻底去除，但是要求织物上 残留的共生物必须是均匀，否则，会出现染色不均匀。所以， 处理后的织物均匀性对染色是非常重要的。气流染色机提 供了良好的织物堆积空间，处于汽蒸过程的织物比在水浴 中受热和接触煮练液的均匀性都要好，这就为织物均匀反 应提供了保证。 3 3 水洗充分 在普通溢流或喷射染色机中的织物前处理后水洗，虽然 采用溢流式水洗方式，水量大，但这种稀释方式，总是会有 一些残留物吸附在织物纤维之间或表面。由于现在的溢喷染 色机也在降低浴比，但同时带来了染浴浓度高，水洗稀释耗 水大、不充分的问题。气流染色机的连续式水洗方式，织物匕 冲刷下来的污物

19、及时排除，可使织物获得充分的水洗效果。 3 4 织物手感好 织物在气流染色机的前处理过程中，在一定的张力状 态下，气流对织物进行的多次揉搓，不仅是为处理的反应提 供条件，同时还可降低织物纤维的刚性，使之恢复到适当的 柔软度。这实际上是附带进行了一次机械柔软整理。普通的 溢流或喷射染色机，以及连续式前处理机，将织物的共生 物去除后，织物的手感失去了很多。如果经前处理后织物不 再进行染色，而只作本色布( 如本白布) 之用时，那么还要进 行化学或机械柔软整理，以获得一定的柔软度。出现这种 现象的原因是，织物纤维在未经前处理之前所含有的蜡质 7 6 或油剂，本身就能够使织物具有一定的柔软度。当这些含带

20、 的物质为了染色需要而去除后，反而使织物纤维因缺少这 种润滑物质，增大了纤维之间移动的摩擦阻力，最终导致织 物的柔软度下降。 4 显著的高效节能 4 1 生产效率高 不论是常规纤维，还是新型合纤织物，均可在低浴比 ( 纯棉1 ：4 ，化纤1 ：3 ) 气流染色机中进行前处理。助剂使 用量可比传统溢喷染色机减少3 0 以上。可采有快速升 温，提高布速，缩短保温时间。在这种条件下，由于织物在 设备容器内实际上有类似于汽蒸过程，加速了织物的膨润和 助剂向织物纤维内部的渗透速度。因此，织物可在较短的时 间内分解共生物，提高了处理的效果。 缩短前处理时间，不仅可以提高生产效率，降低能耗， 同时还可以减少

21、织物因加工过程长而造成表面损伤或者拉 伸变形( 主要是含氨纶的针织物) 。实践证明，用气流染色 机来做织物前处理的“一次成功率”非常高，比常规溢喷染 色机具有明显的优势。笔者曾了解到某工厂的常规针织物 专门用气流染色机来进行前处理，然后再放到其他溢喷染 色机进行染色，而对含氨纶的棉针织物才在气流染色机进 行前处理、染色和后处理| _ I 机加工。这样充分发挥了气流染 色机的优势。 4 2 节能减排 目前我国印染行业有相当一部分企业，都是采用溢流 或喷射染色机进行织物的退、煮( 或精练) 、漂工艺，虽然工 艺的流程短，设备投入小( 一机多用) ，但往往能耗大，产品 质量不稳定。这是由诸多原因造成

22、的。国家新的产业政策对 印染行业的节能减排，提出了更高的要求，鼓励采用新型高 效连续式前处理工艺。要实现这一目标，从目前行业整体的 设备结构来看，还需要一段时间。但是，气流染色技术的出 现，给间歇式前处理，尤其是前处理与染色在同一台机器上 完成，可能带来新的发展机遇。相对更大的设备投入来说， 采用气流染色机的前处理，似乎更经济些。 5 结语 随着气流染色机普及应用，使用者除了掌握其染色功 能外，还应结合织物前处理的工艺要求，分析气流染色在前 处理的反应条件，充分利用气流染色机的前处理功能。实 践应用表明，采用气流染色机进行织物前处理工艺，可以有 效提高生产效率和产品质量，并可较好地发挥节能减排的 作用。卿 纺织导报C h i n aT e x t i l eL e a d e r 2 0 10N o 3 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark