气液染色机相对于气流染色机的应用优势探讨

气液染色机相对于气流染色机的应用优势探讨

梁鹏志

佛山市巴苏尼机械有限公司

摘要:本文主要对气液染色机与气流染色机的工作原理，并对气液染色机相对于气流染色机的应用优势进行了探讨，以供同仁参考。

关键词:气液染色机；气流染色机；工作原理；应用优势

一、前言

目前，气流染色机以其低浴比、节水、节汽及低排放的优点，正在印染行业中推广应用。然而，其电耗(风机功率)比普通溢流或喷射染色机高三倍以上，并

且还普遍存在一些关于染色染料质量上的问题，如针织物染色幅宽逐渐变窄、分散喷射染料而使染色机深色比普通染料溢流或自动喷射塑料染色机浅20%等。由于印染设备材料结构使用条件的严重限制，这些染色问题一直没有能够得到有效彻底解决，严重影响了气流染色技术的推广应用。为此，开发了一种低能源消耗气液流动染色机，充分发挥染色气流和流动染液各自对颜料染色合成过程的推动作用，提高染色气流的有效率和利用率，使气流循环式染风机的实际额定功率大大降低或达到原来的50%以下，解决了目前使用气流气液染色机电能消耗大的各

种问题，进一步提高了低浴比染色机的综合性能。

二、气流染色机与气液染色机的工作原理

采用新的喷嘴气流气压动力技术雾化和气流动力学原理技术进行创新设计的电动染色机，染液首先在旧的喷嘴喷头夹套中外部经过旧的动力气流雾化后对旧的喷嘴喷头夹套内部进行动能气流动力雾化，然后在新的动力喷嘴气流的循环流动原理作用下，染液从旧的动力喷嘴气流气压雾化后的喷嘴喷头夹套内部环绕的白色缝隙内部快速喷出，与电动动力织物雾化风机连续进行一种动力气流交换。在此动力雾化流动过程中，无论是旧的动力喷嘴气流还是旧的动力气流雾化后的动力染液，其中的流动物理状态都已经开始发生了很大量的自然变化。经旧的动力气流喷嘴夹套气流动力雾化的一种白色动力染液与新的动力喷嘴气流雾化喷头夹套相遇，形成白色动力气液两相，会不断连续消耗很大的大量动力织物气流进入传动机的能量，这是气流染色机采用大功率风机的主要原因。除此之外，在高温(98℃)条件下，空气的黏性系数及水蒸气的影响，也会增加气流的能量消耗，但这种影响相对较小。为了改变这种工作状况，降低气流的能量消耗，将气流喷嘴与染液喷嘴分别独立设置。气流喷嘴在快速牵引整个织物染液循环的过程同时，对与织物染液喷嘴交换后的整个织物内部纤维层和表面边界层组织产生强力渗透和挤压推动作用，加快织物染液的上下扩散循环速度。染液喷嘴可根据不同的喷染工艺技术要求，采用不同的染料喷嘴喷染形式，完成不同染料对整个织物的上下喷染交换过程。这种气液染色形式，克服了气流或溢喷染色存在的一些缺点，气液染色机除了能满足织物的染色要求外，还解决了一些气流染色机和溢

喷染色机的染色质量问题。

三、气液染色机相对于气流染色机的应用优势

1. 涤纶染深色。从匀称匀染性来讲，染液经过雾化后的颗粒越细，越大就有利于与染料织物均匀性的接触。虽然气流筒式染色的匀称污染性比普通染料溢染和喷筒式染色好，但对于含有分散剂的染料，气流筒式染色机的喷射高温和染料剪切角应力过大会直接破坏分散剂在染料颗粒中的活性分散剂，使其在染料内部产生大量聚集，颗粒体积增大，无法直接进入普通涤纶聚酯纤维内部，导致颜色深度变浅。在现有的工艺条件下，只有通过补偿两成染料，才能够达到所需的染色深度。但染料浓度过高，又可能引发更多的染料聚集。而气液染色机染涤纶深色，

可以采用染液喷嘴(相当于溢喷染色)，避免该种现象的产生。

2. 针织物收幅小。气流染色机普遍存在针织物幅宽收缩问题。对于相同单位面积质量的针织物，经气流染色机加工后的幅宽比普通溢喷染色机的窄5~8cm。从气流染色机的作用过程来看，可能是气流喷嘴(拉法尔管)的通径最小段，气流速度最快，对织物的作用力最强;也可能是气流喷嘴与提布辊之间存在一定速度差，特别是在高温条件下，空气黏性系数增加，使气流牵引织物循环的线速度加快，而提布辊表面线速度仍然是常温下的设定值，这就增加了气流喷嘴和提布辊之间的织物张力。气液喷嘴染色机由于气流染料喷嘴的染色气流相对比较缓和，没有实现夹带任何染液的运动作用;所以风量比的大小主要以动物牵引染色织物时的运行速度达到所想要需的运动速度为准即可，对染色织物的运动作用相对没有传统气流喷嘴染色机那么强烈，织物在这种气流染色喷嘴运行中的速度变化运动速度相对较小，产生的织物张力速度变化也较小。在这种高速运行运动条件下，

张力速度变化所产生引起的风在织物幅宽上的变化相对较小。

(3)适于敏感色染色。在相当一段时间里，气流染色机对一些敏感色较难控制。设计者分析，认为是加料时染料直接进入主循环泵进口，然后通过热交换器进入染液喷嘴，与被染织物交换的染液浓度很高，造成上染速率加快。因而将加料改为先加入主回液管，与主循环染液进行稀释，然后再通过染液喷嘴与织物进行交换。事实上，敏感色主要表现在一些染料对温度、电解质和碱的敏感性，因此，对敏感色的控制除了选择配伍性的染料外，主要是对温度、电解质和碱的控制。对温度敏感的染料，温度的变化率及分布的均匀性，是保证均匀上染和上染速率的关键;对电解质或碱敏感的染料，主要是控制加料方式。气液染色机的染液喷嘴可提供相对较多的染液，且水的比热较大，可在较长的一段长度中与织物保

持交换状态，使织物的温度梯度变化较小，故为温度敏感的染料提供了有利的上

染条件。

3. 水洗效率高。与传统溢喷染色机的液流喷嘴相比，气流染色机雾化喷嘴的流量比要低得多。要保证水洗效果，需要延长水洗时间，影响生产效率。因此，气

流染色的雾化喷嘴，对染色的匀染性有利，可以控制高浓度染液循环一周对织物的上染量，但对水洗却存在供水量太低的问题。气液染色机采用了大流量、强力连续式喷射水洗，与织物交换后，大部分洗液与织物分离，并直接排放。由于织物经过喷嘴时总是与新鲜水交换，所以加大了净洗过程洗液与污物的浓度梯度，以及污物在洗液中的扩散作用。在喷嘴中，洗液与织物形成逆流，比一次性洗液分离更具有节水效果。

四、结语

综上所述，通过综合分析气液染色和气流直喷染色的整体工作运动原理，认为利用气液染色机的整体结构设计可以有效降低敏感的颜色染色设备控制上的难度。染色设备的整体工作运动原理和整体结构设计性能直接决定了控制设备的染色工艺性，气液染色机所能够提供的液体染色控制过程中的温度场热扩散控制条件，是目前气流液体染色机以及普通溢流直喷液体染色机所不可能具备的。利用气液染色机对敏感色的温度适应性，不仅大大简化了染色工艺品的设计和设备

操作上的难度，而且为液体印染材料企业用户提供了一种可靠和有效提升液体染色设备品质的解决方法。

参考文献:

[1]郑水忠.低能耗染色的创新发展一气液染色技术[C].第25届(2012年)全国针织染整学术研讨会》论文集.2012.1 1.