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氣流染色的浴比如何精確控制

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:2017-01-19  
摘要:氣流染色的浴比如何精確控制
氣流染色的染浴,是由織物吸濕溶脹所需的帶液量,與同時(shí)滿足管路染液循環(huán)需要和溶解染化料需要的液量?jī)刹糠纸M成,無(wú)需驅(qū)動(dòng)織物運(yùn)行的水,故染色浴比低。而低浴比染色,易于產(chǎn)生浴比波動(dòng),對(duì)染色有一定影響。介紹了染色過(guò)程中,引起浴比波動(dòng)的因素,說(shuō)明了在染色過(guò)程中浴比的精確控制。
浴比是繩狀織物有水染色中重要的工藝條件。氣流染色浴比低,浴比的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性對(duì)染色質(zhì)量的控制有較大的影響,在氣流染色過(guò)程中,如何準(zhǔn)確控制浴比,避免染色過(guò)程中浴比的波動(dòng),減少因浴比的因素對(duì)染色質(zhì)量的影響,本文zuo一些探討。
1
氣流染色中染浴的構(gòu)成
氣流染色機(jī)的一個(gè)特征是,帶動(dòng)織物循環(huán)運(yùn)行的主要?jiǎng)恿κ歉咚贇饬?,染色時(shí),除了布面上所帶的染液外,循環(huán)的織物與自由染液分離,因此,嚴(yán)格地說(shuō),氣流染色中的染浴由以下幾部分組成:
 
第1部分,是過(guò)濾器內(nèi)和循環(huán)管路中的染液,這部分染液量,應(yīng)同時(shí)滿足兩個(gè)條件,一個(gè)條件是能充分溶解染化料的需要,另一個(gè)條件是主泵和管路循環(huán)系統(tǒng)中染液循環(huán)的需要,這部分染液量是恒定的,是由氣流染色機(jī)缸型決定的,相同的缸型其量值是相同的,當(dāng)然,不同的設(shè)備制造商之間,其量值可能有所差別。
 
第二部分,是織物纖維吸濕溶脹后,纖維表面上未滲透至纖維內(nèi)部孔道,而在纖維表面自由流動(dòng)的那部分染液,稱為非結(jié)合的自由染液。
 
第三部分是纖維吸濕溶脹后,滲透至纖維內(nèi)部孔道的那部分染液,稱為結(jié)合染液。
 
后二部分染液之和,實(shí)際上就是織物在染色過(guò)程中的帶液量,與織物纖維品種和被染織物重量有關(guān),相同的織物品種,被染織物重量不同,所需液量值不同,而不同的織物品種,即使被染織物重量相同,所需的液量值也不同,這個(gè)液量值,常規(guī)老品種都有經(jīng)驗(yàn)值,對(duì)于新品種,可通過(guò)試驗(yàn)獲得,所以,任何品種的織物,在染色過(guò)程中,其吸濕溶脹所需的帶液量都是可知的。
2
氣流染色的入水方式與液位控制
2.1 織物入缸前的進(jìn)水與液位控制   
氣流染色時(shí),織物入缸前,首先通過(guò)控制系統(tǒng)開(kāi)啟進(jìn)水閥門進(jìn)行入水,這個(gè)入水量通過(guò)事先設(shè)定的液位,利用電氣控制系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行自動(dòng)控制,當(dāng)入水量達(dá)到設(shè)定的液位時(shí),進(jìn)水閥門自動(dòng)關(guān)閉而停止進(jìn)水。這個(gè)液量,實(shí)際上就是滿足主泵和管路循環(huán)以及溶解染化料所需要的液量,即第1部分染液。
 
由于氣流染色機(jī)采用的是差壓變送器模擬量精確液位控制,在控制電腦上顯示的是模擬量值,而不是實(shí)際的液量值,在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,設(shè)備在**初的安裝調(diào)試時(shí),通過(guò)計(jì)算和水位調(diào)校,獲得每段液位對(duì)應(yīng)的實(shí)際液量,目前的氣流染色機(jī),設(shè)備制造商一般都提供了模擬液位與液量實(shí)際值的對(duì)應(yīng)表,因此,通過(guò)電腦顯示的模擬液位,就可以知道入水的實(shí)際液量值。對(duì)于同一缸型,這個(gè)入水量是相同的,即通過(guò)控制系統(tǒng)設(shè)定的液位是恒定的,實(shí)際上它是滿足氣流染色機(jī)染液循環(huán)系統(tǒng)正常運(yùn)行的保護(hù)液位,一旦設(shè)定以后,一般情況不需要隨意變動(dòng)。
 
需要特別注意的是,這個(gè)液位的設(shè)定,不能高于缸體內(nèi)儲(chǔ)布槽zui低處的聚四氟乙烯管,氣流染色機(jī)的這一部分液量,一般都是儲(chǔ)存在底部的過(guò)濾器內(nèi),液位是低于儲(chǔ)布槽zui低處的聚四氟乙烯管的,其原因是:
 
第1,如果水位在聚四氟乙烯管以上,氣流染色時(shí),儲(chǔ)布槽內(nèi)的織物,會(huì)有一部分浸泡在染液中而增加了織物的運(yùn)行阻力,織物在儲(chǔ)布槽內(nèi)運(yùn)行不暢,易造成纏布?jí)翰?,同時(shí)增加了提布的帶水量而加大了提布阻力,從而增大了織物張力。所以,氣流染色機(jī),不宜在織物入缸前,一次性將染色浴比所需水量加入到缸內(nèi),而是采取織物入缸時(shí),再進(jìn)行二次自動(dòng)補(bǔ)水的方式進(jìn)水,因?yàn)檫_(dá)到染色浴比的水量,其液位已超出了儲(chǔ)布槽zui低處聚四氟乙烯管。
 
第二,氣流染色織物與染液的交換,是在噴嘴系統(tǒng)內(nèi)完成的,如果在儲(chǔ)布槽內(nèi),堆積在下面的部分織物浸泡在染液中,而堆積在上面的部分織物未泡在染液中,則會(huì)造成各段織物與染液接觸的概率不一致,同時(shí),由于這部分染液,與噴嘴系統(tǒng)內(nèi)和織物交換的染液,存在一定的溫度差異和染化料濃度差異,因此很易造成染花和染色段差等染色質(zhì)量問(wèn)題。
 
第三,這個(gè)水位太高,實(shí)際上是加大了染色浴比,增加了染色生產(chǎn)成本,在浴比可滿足染色條件的前提下,再人為地加大浴比是完全不必要的。
2.2 織物入缸時(shí)的進(jìn)水與液位控制
在第1次進(jìn)水到設(shè)定的液位后,繩狀織物才能入缸,織物入缸的同時(shí),通過(guò)染液循環(huán),織物在噴嘴系統(tǒng)內(nèi)逐漸吸濕溶脹會(huì)消耗一部分染液,因而缸內(nèi)原來(lái)的液位會(huì)降低,此時(shí)通過(guò)控制系統(tǒng)開(kāi)啟進(jìn)水閥門進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)水。這個(gè)織物入缸的補(bǔ)水過(guò)程,是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程,完全由自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制,當(dāng)染液低于設(shè)定的液位時(shí),會(huì)自動(dòng)補(bǔ)水,補(bǔ)水到所設(shè)定的液位后,會(huì)自動(dòng)停止補(bǔ)水,當(dāng)織物完全入缸后,液位穩(wěn)定在設(shè)定的液位時(shí),織物入缸補(bǔ)水的過(guò)程完成。
 
這個(gè)織物入缸時(shí)的補(bǔ)水量,實(shí)際基本上就是缸內(nèi)織物吸濕溶脹所需的帶液量,也就是前面所說(shuō)的第二部分和第三部分染液之和。這部分的液量值,可以通過(guò)以下兩個(gè)方法得到:
第1個(gè)方法是,通過(guò)染缸內(nèi)被染織物的重量計(jì)算獲得,因?yàn)閱挝恢亓康谋蝗究椢镂鼭袢苊浰璧膸渴且阎?,被染織物的重量乘以單位重量的織物吸濕溶脹所需的水量,就是這部分的液量值。
 
第二個(gè)方法是,對(duì)于配有進(jìn)水流量計(jì)的氣流染色機(jī)來(lái)說(shuō),這個(gè)液量值,也可通過(guò)進(jìn)水流量計(jì)的計(jì)量來(lái)直接獲得。值得注意的是,在計(jì)算浴比時(shí),如果進(jìn)缸前的織物含濕率較高,這個(gè)含濕量對(duì)浴比有一定的影響時(shí),若是使用這個(gè)流量計(jì)的計(jì)量值,來(lái)作為織物吸濕溶脹所需的液量值進(jìn)行浴比計(jì)算,則還應(yīng)計(jì)入織物入缸前的含濕率所占的含水量。其原因是,在相同的環(huán)境條件下,同一品種的單位重量的織物吸濕溶脹所需的液量是恒定不變的,它不會(huì)因?yàn)榭椢镞M(jìn)缸之前的含濕率的不同而不同。氣流染色過(guò)程中,缸內(nèi)織物吸濕溶脹所需的總液量,實(shí)際上是織物入缸前本身的含濕量,再加上織物入缸時(shí)的補(bǔ)水量之和。
3
浴比和浴比控制
3.1 浴比的計(jì)算
氣流染色的浴比小,純棉織物小于1:4,純滌綸織物小于1:3。浴比計(jì)算時(shí),水量值一般就是上述織物入缸前的進(jìn)水液量與織物吸濕溶脹后的帶液量之和。以一臺(tái)兩管機(jī)型染450Kg織物為例,兩管機(jī)型織物入缸前的進(jìn)水量為350Kg,這個(gè)水量是染液循環(huán)系統(tǒng)和溶解化料必須的水量,一般設(shè)定為不變值。如果1Kg純棉織物在入缸過(guò)程中吸濕溶脹所需的總水量為3Kg,則450Kg純棉織物所需的總水量為1350Kg,那么,染色浴比為450Kg/(350Kg+1350Kg),即浴比約為1:3.77; 如果1Kg純滌織物在入缸過(guò)程中吸濕溶脹所需的總水量為1.5Kg,則450Kg純滌織物所需的總水量為675Kg,那么,染色浴比為450Kg/(350Kg+675Kg),即浴比約為1:2.27。
3.2 浴比的波動(dòng)與浴比控制
氣流染色時(shí),由于浴比低,少許的液量變化,也可能帶來(lái)較大的浴比波動(dòng),而浴比波動(dòng),對(duì)保證染色質(zhì)量和染色結(jié)果的重現(xiàn)性是非常不利的。因此,氣流染色要精確控制浴比,必須防止浴比的波動(dòng)。
 
3.2.1 浴比波動(dòng)的因素
氣流染色時(shí),主要引起浴比波動(dòng)的因素主要有以下幾點(diǎn):
(1)因染色工藝的需要,在染色過(guò)程中,需要加各種助劑進(jìn)行溶解化料時(shí),如果采用缸內(nèi)回液化料,則浴比不變。如果采用進(jìn)外部清水化料時(shí),則會(huì)引起浴比的變化。比如,上述兩管機(jī)型染450Kg滌的例子,如果在加料桶內(nèi)進(jìn)200Kg外部清水進(jìn)行化料,實(shí)際的用水量為350Kg+675Kg+200Kg=1225Kg, 則浴比為450Kg/1225Kg=1:2.72,而不是1:2.27,浴比的波動(dòng)達(dá)到20%。
 
(2)同品種同一缸型不同批次的染色,如果每缸次被染織物的重量不一致,則浴比也會(huì)不一致。同樣以上述兩管缸型染滌為例,每缸染450Kg滌織物浴比為1:2.27,如果每缸染400Kg,則染色時(shí)的用水量為350Kg+400×1.5Kg=950Kg,,浴比為400Kg/950Kg=1:2.38, 浴比增大而波動(dòng)大約5%。
 
(3)不同缸型之間,即使每管被染物重量相同,織物入缸前的平均每管的進(jìn)水量也相同,同品種同批次的織物染色浴比也可能不一致。例如四管缸型染900K滌(即被染織物的重量為兩管缸的兩倍),若織物入缸前的進(jìn)水量為700Kg(即為兩管缸型350Kg的兩倍),則染色時(shí)的用水量700Kg+900×1.5Kg=2050Kg,浴比為900Kg/2050Kg=1:2.15,而不是1:2.27,浴比減小而波動(dòng)約5%。
 
3.2.2 防止浴比波動(dòng),精確控制浴比
氣流染色機(jī)有自動(dòng)化控制程度很高的控制系統(tǒng),采用了模擬量液位精確控制,可以精確地控制浴比,但也有部分企業(yè)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,出現(xiàn)過(guò)因浴比控制不當(dāng)而產(chǎn)生色差或前后不一等染色質(zhì)量問(wèn)題。究其原因,主要有二:一是對(duì)氣流染色機(jī)的工作原理和工作方式了解不深,對(duì)引起浴比波動(dòng)的因素沒(méi)有足夠的認(rèn)識(shí),計(jì)算浴比和染色生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)際浴比有較大的偏差;二是習(xí)慣于溢流機(jī)的染色思路,溢流機(jī)染色浴比較大,浴比對(duì)液量變化的敏感度較低,對(duì)染色質(zhì)量的影響不明顯,而氣流染色機(jī)染色浴比低,浴比對(duì)液量變化的敏感度高,對(duì)染色質(zhì)量的影響較明顯,特別是染一些敏感色時(shí)更是如此。
因此氣流染色,為了防止浴比波動(dòng),減少浴比的因素對(duì)染色質(zhì)量的影響,提高染色一次性成功率,需采取以下一些措施:
 
(1)深入了解氣流染色時(shí)染浴的構(gòu)成,準(zhǔn)確計(jì)算浴比。如果染前織物有較高的含濕率,計(jì)算浴比時(shí)應(yīng)考慮這部分液量。
 
(2)染色工藝要充分考慮染色過(guò)程中途的液量變化,尤其是染化料的加入,其溶解化料,是用回液化料,還是開(kāi)清水化料?如果工藝的需要必須是開(kāi)清水化料,要注意水量對(duì)浴比的影響。
 
(3)同缸型加工同品中同批次的織物時(shí),第1,要注意同缸每管的配布量基本一致;第二,要注意同一輪次不同缸的配布量基本一致;第三,要注意上一輪次和下一輪次加工時(shí)每缸的配布量基本一致。每管布量一致,主要是為了減少織物循環(huán)次數(shù)的差異而避免染色管差,每缸布量一致,是為了保證浴比相同。
 
(4)不同缸型加工同品種同批次的織物時(shí),注意調(diào)整浴比一致性的同時(shí),還要注意其他工藝條件的一致性。
 
如上面的例子中,四管缸染900Kg滌和兩管缸染450Kg滌的浴比分別為1:2.15和1:2.27,為了調(diào)整兩種機(jī)型染色浴比的一致性,一般有以下兩種方法:
 
一種方法是,織物入缸前設(shè)定的進(jìn)水液位值不動(dòng),調(diào)整缸型間的配布量,以達(dá)到浴比一致的目的。假如調(diào)整兩管缸型的配布量為538Kg,,浴比為538Kg/(350Kg+538×1.5Kg)= 1:2.15,即與四管缸染900Kg織物的浴比相同,但此時(shí),四管缸型的每管染布量為225Kg,而兩管缸型的每管染布量為269Kg,二者相差44Kg,同品種的織物每管的布長(zhǎng)就有較大的差異,布速相同的條件下,織物循環(huán)頻率和在噴嘴系統(tǒng)內(nèi)與染液交換的次數(shù)就會(huì)存在較大差異,從而帶來(lái)染色管差或缸差。因此,這種情況下要注意布速等工藝條件的一致性。
 
另一種方法是,每種缸型的每管配布量相同,調(diào)整織物入缸前的進(jìn)水液位值,如兩管缸由350Kg調(diào)整為292.5Kg,浴比為450Kg/(292.5Kg+450×1.5Kg)=1:2.15, 即與四管缸染900Kg織物的浴比相同。一般來(lái)說(shuō),這種方法更簡(jiǎn)便合理一些,因?yàn)椴恍枵{(diào)整其它工藝條件。但是需要注意的是,如果這個(gè)調(diào)整的液位量比原來(lái)設(shè)定的液位量少,就要留意這個(gè)液量,在滿足染色過(guò)程中主泵和管路染液循環(huán)需要的同時(shí),如果加染化料用回液溶解化料,還要滿足這個(gè)回液量的需要;如果這個(gè)調(diào)整的液位量比原來(lái)設(shè)定的液位量多,則要留意液量是否已超過(guò)儲(chǔ)布槽zui低處的聚四氟乙烯管。不過(guò),一般情況下,原來(lái)設(shè)定的織物入缸前的進(jìn)水液位值,以及氣流染色機(jī)儲(chǔ)布槽以下包括過(guò)濾器的設(shè)計(jì)容積,都考慮了這些因素,正負(fù)都有一個(gè)較大的富裕值,這個(gè)富裕值可完全滿足液位調(diào)整的需要。
 
(5)氣流染色的操作過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格按工藝編制好的工藝程序和工藝要求執(zhí)行,不能隨意更改,如加料化料的進(jìn)水方式、設(shè)定的缸內(nèi)進(jìn)水液位、每缸每管的染布量等,都應(yīng)嚴(yán)格按工藝要求執(zhí)行,因?yàn)樵诠に囋O(shè)計(jì)時(shí),就已考慮了引起浴比變化的因素,按計(jì)算浴比確定了各種染化料的用量,如果操作過(guò)程不嚴(yán)格按工藝執(zhí)行,就很可能引起實(shí)際浴比和工藝的計(jì)算浴比不一致,這對(duì)染色質(zhì)量和結(jié)果的重現(xiàn)是非常不利的。
4
結(jié)束語(yǔ)
了解氣流染色染浴的組成和染色時(shí)的進(jìn)液方式,有利于我們正確計(jì)算染色浴比,以及防止染色過(guò)程中浴比的波動(dòng),進(jìn)而對(duì)浴比精確控制,避免因浴比的因素而帶來(lái)染色質(zhì)量問(wèn)題。
 
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