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氣流染色機(jī)的高效前處理功效

出處:無(wú)錫佳富機(jī)械設(shè)備科技有限公司  關(guān)鍵詞:染色機(jī)  發(fā)布日期:2014-12-08  
摘要:氣流染色機(jī)的高效前處理功效

在間歇式溢流或噴射染色中,前處理大多是與染色在同一臺(tái)缸內(nèi)完成。這樣做雖然設(shè)備流程短了,但前處理往往要消耗大量的水,而且產(chǎn)品的質(zhì)量也不穩(wěn)定。氣流染色機(jī)應(yīng)用的普及,不僅染色的節(jié)能減排效果,是其它普通溢流或噴射染色機(jī)無(wú)法比的,而且前處理的優(yōu)勢(shì)也具有顯著的優(yōu)勢(shì)。這與氣流染色機(jī)自身的結(jié)構(gòu)特性有關(guān),為織物前處理的機(jī)械作用提供了有利條件。充分利用好氣流染色機(jī)的前處理功能,可以達(dá)到高效、低能耗和高品質(zhì)的加工過(guò)程。這在提倡節(jié)能減排的今天具有更深層的意義。

  1前處理的基本要求

  織物的前處理除了僅作無(wú)色布外,主要是為織物的后續(xù)染色加工提供內(nèi)在質(zhì)量的保證,尤其是對(duì)染淺色的織物,前處理更是保證染色質(zhì)量根本所在。因此,為了織物后續(xù)印染加工的順利實(shí)現(xiàn),通常對(duì)織物的前處理提出以下基本要求。

  1.1織物處理后的勻、透、凈

  染色前的織物經(jīng)過(guò)退、煮(或精練)、漂處理后,可獲得一定的纖維毛細(xì)管效應(yīng)和白度,使得染料更加容易上染纖維。棉纖維主要含有果膠質(zhì)、含氮物質(zhì)、蠟質(zhì)脂肪、灰分、色素、棉籽殼和織造帶來(lái)的漿料等等,化纖主要含有紡絲過(guò)程中帶來(lái)的潤(rùn)滑油劑,這些雜物的存,在不同程度地會(huì)影響染色效果。因此,必須通過(guò)一些助劑和一定作用條件去除這些雜物。

  由于棉纖維所含有少量伴隨織物共同生長(zhǎng)共生物,所以去除的過(guò)程較長(zhǎng)而且難度也比較大,而化纖所含帶的油劑處理相對(duì)容易。新型助劑的不斷出現(xiàn)為織物的前處理提供了一定的幫助,但使用條件如溫度、對(duì)織物纖維的濕潤(rùn)膨化程度、織物與處理液的相互作用等,對(duì)織物**終的處理效果和時(shí)間卻起著很關(guān)鍵的作用。一道成功的前處理過(guò)程,應(yīng)該達(dá)到三個(gè)目的:首先是織物雜質(zhì)的去除要均勻,否則,會(huì)出現(xiàn)對(duì)染料的上染不勻;其次是織物雜質(zhì)去除得要透徹,對(duì)染料上染有影響的所有雜物都應(yīng)去除,而且還要徹底,不然會(huì)染不深;**后是織物雜質(zhì)去除后還要保持干凈,纖維之間不能殘留已經(jīng)剝離但還吸附或夾持的雜物。要達(dá)到這三個(gè)目的,除了選用良好的助劑外,就是要提供滿足織物與處理液能夠產(chǎn)生有效作用的條件。

  1.2對(duì)織物損傷小

  織物經(jīng)過(guò)前處理后滿足了染色工藝對(duì)織物染前的要求后,還必須是保證織物(如布面、紗線)是處于完好無(wú)損的狀態(tài)。否則,就滿足不了使用要求。通常不同的處理過(guò)程或方法,對(duì)織物的損傷程度有很大不同。織物的損傷有助劑使用不當(dāng)而產(chǎn)生的,如堿劑對(duì)蛋白質(zhì)纖維的損傷,酸對(duì)纖維素纖維的損傷等,但更多的是前處理工藝條件使用的不當(dāng)。如助劑的用量過(guò)大,處理的時(shí)間太長(zhǎng)(因?yàn)樘幚淼男Ч_(dá)不到要求,多次延長(zhǎng)處理過(guò)程),可能造成機(jī)械上磨損。所以,選擇前處理方法,必須兼顧各個(gè)方面,切不可顧此失彼。

  1.3工藝流程短

  以**短的工藝流程達(dá)到織物的前處理效果,是當(dāng)前前處理工藝所追求的目標(biāo)之一。因?yàn)樗梢蕴岣呱a(chǎn)效率,減少對(duì)織物的損傷(尤其是彈力織物),同時(shí)還可減少能耗。間歇式前處理工藝流程的設(shè)備簡(jiǎn)單,但生產(chǎn)效率較低,質(zhì)量不大穩(wěn)定;而連續(xù)式的前處理工藝流程,生產(chǎn)效率高,質(zhì)量也穩(wěn)定,尤其是高效前處理更具有節(jié)能的效果,但好的設(shè)備價(jià)格昂貴,不是一般印染廠承受得起的。因此,目前,有相當(dāng)大的一部分印染廠,還是采用間歇式溢流或噴射染色機(jī)進(jìn)行退、煮、漂工藝。

  1.4節(jié)能環(huán)保

  節(jié)能減排是現(xiàn)階段所有印染設(shè)備和工藝實(shí)現(xiàn)的主要目標(biāo)。前處理后的水洗,是保證處理后織物純凈的關(guān)鍵一步,也是耗水**大的一道工序。以目前普通溢流或噴射染色機(jī)所采用的溢流水洗方式,似乎難以解決這一矛盾。但氣流染色機(jī)采用的是連續(xù)式水洗方式,清濁分流,水洗梯度大,如果在配置水洗受控,就可以以較少用水量達(dá)到**佳的水洗效果。

  2氣流染色機(jī)的前處理?xiàng)l件

  通常,織物的前處理的工藝是,根據(jù)織物前處理的基本要求,選擇相應(yīng)的處理劑(如堿、酶和雙氧水等),再確定前處理的工藝方法和設(shè)備。專用的前處理工藝流程較長(zhǎng),主要是由幾個(gè)基本單元組成,完成織物浸漬處理液、堆置反應(yīng)和水洗過(guò)程。其中堆置反應(yīng)是決定織物**終處理效果的關(guān)鍵過(guò)程,水洗是完全分離織物雜物,保持織物處理效果的過(guò)程。氣流染色機(jī)基本具備了織物前處理的三個(gè)主要處理過(guò)程,它是通過(guò)以下條件來(lái)滿足織物前處理過(guò)程的。

  2.1織物的汽蒸

  織物在氣流染色機(jī)的儲(chǔ)布槽內(nèi),與循環(huán)的液體是分離的,在一定的溫度(如100℃)條件下,實(shí)際上是處于一個(gè)汽蒸過(guò)程。蒸汽對(duì)織物纖維可產(chǎn)生較快的溫度傳遞,而蒸汽冷凝水加速織物纖維的膨潤(rùn),并且可使整個(gè)織物獲得均勻的受熱和濕潤(rùn)。而這個(gè)過(guò)程就如同連續(xù)式汽蒸箱一樣,為織物提供了一個(gè)非常好的汽蒸環(huán)境,織物纖維的雜物在助劑的作用下,加快脫離纖維,當(dāng)進(jìn)入噴嘴后再經(jīng)過(guò)氣流的振動(dòng)拍打作用就可分離。

  比較傳統(tǒng)的織物退、煮、漂工藝的各種方法,要數(shù)汽蒸過(guò)程對(duì)織物的反應(yīng)**佳。它不僅可以使織物纖維獲得均勻的溫度和膨潤(rùn),而且還可加速處理劑的反應(yīng)速度,縮短處理時(shí)間。氣流染色機(jī)間作織物前處理**大的優(yōu)勢(shì),就是能夠?yàn)榭椢锾峁┮粋€(gè)松弛的汽蒸過(guò)程。這是目前其它溢噴染色機(jī)所不具有的,也是氣流染色機(jī)的前處理效果好的關(guān)鍵所在。

  2.2處理液對(duì)織物的作用

  織物在汽蒸的條件下,并與循環(huán)處理液進(jìn)行強(qiáng)烈交換,可以使處理劑(如酶、雙氧水等)對(duì)織物產(chǎn)生強(qiáng)烈的反應(yīng)。目前大部分退漿和煮練都是采用酶處理工藝,酶在強(qiáng)烈的織物運(yùn)動(dòng)下能夠加快反應(yīng)速度,提高處理效果。

  氣流染色機(jī)浴比較低,高速氣流牽引織物運(yùn)行,處理液與織物的交換頻率較高。而酶在低浴比條件下,可保持較高的濃度和強(qiáng)烈的活力??椢锱c處理液的相互作用,為酶提供快速反應(yīng)的條件,可以在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到織物的處理要求。此外,織物采用雙氧水(H202)漂白,在氣流染色機(jī)中也可獲得**佳效果。在100~110℃的汽蒸環(huán)境下,再加循環(huán)熱浴的作用,雙氧水可得到充分的分解,不僅處理的白度好,而且可以減少雙氧水的浪費(fèi)。

  2.3對(duì)織物作用的柔和度

  助劑對(duì)織物的作用,通常需要一定的機(jī)械作用,如酶處理過(guò)程,就需要通過(guò)織物的揉搓,加速酶對(duì)纖維的反應(yīng)速度。這種機(jī)械作用,必須是織物之間的作用,或者密度不大的流體(如空氣)的振動(dòng)拍擊作用,而不是外界硬物的作用(如摩擦)。所以,氣流對(duì)織物的作用,既可以使織物之間產(chǎn)生較強(qiáng)地揉搓,又不會(huì)對(duì)織物造成任何損傷。

  2.4水洗方式

  提高水洗效率主要是依靠工藝和設(shè)備。氣流染色小浴比節(jié)水的真正含義應(yīng)該是包括前處理、染色和后處理的全過(guò)程。目前間歇式溢噴染色可兼作前、后處理工藝,其中水洗過(guò)程的耗水所占比例**大。這主要是傳統(tǒng)大浴比水洗工藝都是采用溢流式水洗,以耗費(fèi)大量水來(lái)不斷稀釋殘留在織物中的廢液而造成的。小浴比如果采用稀釋水洗,由于織物殘留的廢液濃度相對(duì)較高,需要消耗更多的水量和時(shí)間才能達(dá)到水洗的要求,從而失去了小浴比節(jié)水的意義。因此,根據(jù)凈洗基本原理,增大擴(kuò)散系數(shù)和濃度梯度,縮短擴(kuò)散路程能夠加快凈洗速度,也就是提高凈洗效率。對(duì)這三個(gè)參數(shù)的控制是:擴(kuò)散系數(shù)通過(guò)提高洗液溫度來(lái)增大,擴(kuò)散路程通過(guò)洗液水流速度的激烈程度來(lái)縮短,濃度梯度是通過(guò)新鮮洗液與污濁液的快速分離來(lái)提高。

  氣流染色機(jī)由于自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),織物在儲(chǔ)布槽內(nèi)與主體洗液分離,高溫條件下自然形成一個(gè)汽蒸過(guò)程,而通過(guò)噴嘴時(shí)又有一個(gè)熱洗的過(guò)程??椢镌谒吹倪^(guò)程中,實(shí)際上是處于:汽蒸一熱洗一汽蒸不斷地交替過(guò)程。汽蒸可提高織物纖維的膨化效果,加速纖維、紗線毛細(xì)管孔隙中污雜質(zhì)向外表面的擴(kuò)散速度,熱洗可盡快打破洗液平衡的邊界層,縮短擴(kuò)散路程并且提高濃度梯度。顯然,這一過(guò)程為氣流染色提高凈洗效率提供了有利條件。

  基于氣流染色上述的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和水洗過(guò)程,可實(shí)施階段受控,以消耗**少的水和時(shí)間達(dá)到充分水洗效果。其受控方式是,根據(jù)水解染料、未上染的染料以及中性電解質(zhì)在織物中的不同狀況,分別以水流的速度和溫度來(lái)控制水洗過(guò)程。

  3織物的處理效果

  氣流染色機(jī)由于具備了上述織物前處理工藝條件,將汽蒸、高速水流沖洗以及織物氣流振動(dòng)揉搓融為一體,具備了一個(gè)高效短流程的工藝過(guò)程,所以處理后的織物品質(zhì),明顯高于普通溢流或噴射染色機(jī)。具體表現(xiàn)如下。

  3.1反應(yīng)充分

  織物在氣流染色機(jī)的儲(chǔ)布槽中,處在具有一定濕度的氣蒸狀態(tài)下,織物纖維不僅可以得到均勻的膨潤(rùn),同時(shí)還可以與織物表面所吸附的煮練劑進(jìn)行均勻地反應(yīng)。與傳統(tǒng)的汽蒸過(guò)程一樣,織物表面煮練液的濃度較高,可在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到充分的反應(yīng)。在這種環(huán)境下,進(jìn)行酶退漿或煮練處理,可得到充分的反應(yīng);織物漂白時(shí),雙氧水也可獲得充分的分解,加速去除棉籽殼和色素,提高織物白度。

  3.2織物處理均勻

  織物在實(shí)際的前處理過(guò)程中,由于各種影響因素的存在,不可能將織物上所有共生物徹底去除,但是要求織物上殘留的共生物必須是均勻,否則,會(huì)出現(xiàn)染色不均勻。所以,處理后的織物均勻性對(duì)染色是非常重要的。氣流染色機(jī)提供了良好織物堆積空間,處于汽蒸過(guò)程的織物比在水浴中,其受熱和接觸煮練液的均勻性都要好,這就為織物均勻反應(yīng)提供了保證。

  3.3水洗充分

  在普通溢流或噴射染色機(jī)中的織物前處理后水洗,雖然采用溢流式水洗方式,水量大,但這種稀釋方式,總是會(huì)有一些殘留物吸附在織物纖維之間或表面。由于現(xiàn)在的溢噴染色機(jī)也在降低浴比,但同時(shí)帶來(lái)了染浴濃度高,水洗稀釋耗水大、不充分的問題。氣流染色機(jī)的連續(xù)式水洗方式,織物上沖刷下來(lái)的污物及時(shí)排除,可使織物獲得充分的水洗效果。

  3.4織物手感好

  織物在氣流染色機(jī)的前處理過(guò)程中,在一定的張力狀態(tài)下,氣流對(duì)織物進(jìn)行的多次揉搓,不僅是為處理的反應(yīng)提供條件,同時(shí)還可降低織物纖維的剛性,使之恢復(fù)到適當(dāng)?shù)娜彳浂?。這實(shí)際上是附帶進(jìn)行了一次機(jī)械柔軟整理。普通的溢流或噴射染色機(jī),以及連續(xù)式前處理機(jī),將織物的共生物去除后,織物的手感失去了很多。如果經(jīng)前處理后織物不在進(jìn)行染色,而只作本色布(如白布)之用時(shí),那么還要進(jìn)行化學(xué)或機(jī)械柔軟整理,以獲得一定的柔軟度。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是,織物纖維在未經(jīng)前處理之前所含有的蠟質(zhì)或油劑,本身就能夠使織物具有一定的柔軟度。當(dāng)這些含帶的物質(zhì)為了染色需要而去除后,反而使織物纖維因缺少這種潤(rùn)滑物質(zhì),增大了纖維之間移動(dòng)的摩擦阻力,**終導(dǎo)致織物的柔軟度下降。

  4顯著的高效節(jié)能

  4.1生產(chǎn)效率高

  不論是常規(guī)纖維,還是新型合纖織物,均可在低浴比(純棉l:4、化纖1:3)氣流染色機(jī)中進(jìn)行前處理。助劑使用量可比傳統(tǒng)溢噴染色機(jī)減少30%以上??刹捎锌焖偕郎?,提高布速,縮短保溫時(shí)間。在這種條件下,由于織物在設(shè)備容器內(nèi)實(shí)際上有類似于汽蒸過(guò)程,加速了織物的膨潤(rùn)和助劑向織物纖維內(nèi)部的滲透速度。因此,織物可在較短的時(shí)間內(nèi)分解共生物,提高了處理的效果。

  縮短前處理時(shí)間,不僅可以提高生產(chǎn)效率,降低能耗,同時(shí)還可以減少織物因加工過(guò)程長(zhǎng)而造成表面損傷或者拉伸變形(主要是含氨綸的針織物)。實(shí)踐證明,用氣流染色機(jī)來(lái)做織物前處理的“一次成功率”非常高,比常規(guī)溢噴染色機(jī)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。筆者曾了解到某一廠做常規(guī)針織物專門用氣流染色機(jī)來(lái)進(jìn)行前處理,然后再放到其他溢噴染色機(jī)進(jìn)行染色,而對(duì)含氨綸的棉針織物才在氣流染色機(jī)進(jìn)行前處理、染色和后處理同機(jī)加工。這樣充分發(fā)揮了氣流染色機(jī)的優(yōu)勢(shì)。

  4.2節(jié)能減排

  目前我國(guó)印染行業(yè)有相當(dāng)一部分企業(yè),都是采用溢流或噴射染色機(jī)進(jìn)行織物的退、煮(或精練)、漂工藝,雖然工藝的流程短,設(shè)備投入小(一機(jī)多用),但往往是能耗大,產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。這是諸多的原因所造成的。**新的產(chǎn)業(yè)政策對(duì)印染行業(yè)的節(jié)能減排,提出了更高的要求,鼓勵(lì)采用新型高效連續(xù)式前處理工藝。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),從目前行業(yè)整體的設(shè)備結(jié)構(gòu)來(lái)看,還需要一段時(shí)間。但是,氣流染色技術(shù)的出現(xiàn),給間歇式前處理,尤其是前處理與染色在同一臺(tái)機(jī)器上完成,可能帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。相對(duì)更大的設(shè)備投入來(lái)說(shuō),采用氣流染色機(jī)的前處理,似乎更經(jīng)濟(jì)些。

  5結(jié)語(yǔ)

  隨著氣流染色機(jī)普及應(yīng)用,使用者除了對(duì)其染色功能的掌握外,還有必要結(jié)合織物前處理的工藝要求,分析氣流染色在前處理的反應(yīng)條件,充分利用氣流染色機(jī)的前處理功能。實(shí)踐應(yīng)用表明,采用氣流染色機(jī)進(jìn)行織物前處理工藝,可以有效地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,并可較好地發(fā)揮節(jié)能減排的作用。

 
  
 
 

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