第五章 常用染色设备工艺及新型染色技术

1－织物 流口
2－导布辊
3－溢
4－喷嘴
5－输布管道
6－浸渍槽 8－加热器
7－循环泵 9－喷淋管
图2－12
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，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。
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。
♠ 喷射式绞纱染色机
1－机架
2－机盖
3－支架纱
4－绞纱
槽
5－转动棒
6－染液
7－水泵
8－输液管
图2－6
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，防止被纤维毛绒堵塞。
第二节
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。
1－织物 2－铜钩 3－星形
架 4－染槽
5－泵
图2－14
星星架染色机
特点：
星形架染色适用于不耐轧压的织物 (如丝 绒)及易擦伤的织物(如真丝织物)的染色。
连续轧染机

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－进布架 轧槽
2－三辊轧车
3－红外线预烘 7、9－平洗槽
►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： 50×2％＝1 Kg 染液的体积： 50×20＝1000L
►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。
4—四通阀门 6—膨胀桶 7— 9— 11－
8－压缩空气 10－进水管
冷凝水
气阀
12－蒸汽
13－放
图2－4
筒子纱染色机
加工特点
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。
绞纱染色机
1－染槽 2－支架板 3－支架转盘 4－三角棒 5－绞纱
图2－5
往复式绞纱染色机
加工特点
微波染色技术 微波的其他应用：

对棉织物 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。 涤纶织物 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 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。

微悬浮体染色技术
应用范围：
► 特点 浸染设备简单，操作容易，适用于小批量、 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。
1－织物
4－循环泵
2－喷嘴
3－浸渍区
5－热交换器 7－配料筒
6－反冲喷嘴 8－加料泵
图2－11 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。
► 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g／L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。
进行清水洗涤。
旋转桨ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ散纤维染色机
1－多孔管 2－假底
3－套管
4－多孔管 5－容器 6－旋转浆
图2－2 旋转桨式染色机
毛条球染色机
1－染槽
2－毛球支架筒
3－染物（毛球） 4－电动机
5－蒸汽管
6－注液器
8－排液阀
7－染液输送管
图2－3 毛条球染色机
总结
★散纤维染色机对羊毛的染色效果最好，对粘纤次
1－织物
2－主动导布辊
3－溢流口
4－溢流槽
5－溢流输布管 6－循环泵
7－热交换器
图2－10 溢流染色机
8－浸渍槽
加工特点
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， 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 力织物及稀薄、疏松、弹性较好的纤维素纤维 制品的染色。
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。
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
气流染色技术
特 性： 高效、节能和环保 改变了传统的绳状织物循 环的牵引方法和与染液的 交换方式 核心技术 ： 空气动力循环系统 采用雾化原理或气压渗透 原理喷嘴的液循环系统及 染色过程控制系统。
之，毛条球染色机一般仅用子羊毛的染色，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。
筒子纱染色机
1—染槽 2—筒子架 3—
染色时取样器 5－循环泵 加料槽 辅助桶
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 蚕丝。
微悬浮体染色技术
原理： 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 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， 染料分子就地向纤维内部扩散并固着。
1－染槽 2－载纱架
3－多孔盖板 4－假底 5－
螺旋浆 6－排液
图2－7 液流式染色机
经轴染色机
1—染槽 4—循环泵 6—膨胀槽
2—经轴
3—经纱
5—加热器 7—配液槽
图2－8 经轴染色机

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。
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 设备性价比高
不足之处：
织物易擦伤，染色工艺还不成熟。
发展前景：
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。
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 方向，在分子间反复磨擦而发热，
生物色素染色技术
原理：模仿生物中色素( 如叶绿素、花红素、动 物黑色素等) 的结构、分布和功能, 进行仿生染色, 将是一种新的生态染色途径。
无助剂免水洗染色新技术 无助剂免水洗染色技术：把纯分散染料微胶 囊化, 再用来对涤纶纤维或织物进行染色。 采用微胶囊技术 取代染色工艺中使用的助剂，染色结束后纤维 表面浮色极少, 染浴排液经简单过滤即可用于 一般织物的前处理, 染色织物可达到良好的色 牢度
► 如何克服轧染色差

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）。
■ 前后色差：
（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，
织物染色机
1－槽盖
2－滑车
3－窗门
4、5、6－排水阀门 7－多孔板 8－分布栅 10－染液 9－被动导布辊 11－织物
12－椭圆形导布盘
图2－9 绞盘式绳状染色机
13－染槽
加工特点：
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 需手工操作，劳动强度大，产量较低。它的最 小染色浴比为1：20。主要用于针织物染色。
1－染槽
布辊
2－导布辊
3－卷
4－织物
5－蒸汽管
6－调速齿轮箱
图2－13 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。
4、10－烘筒烘噪 8－皂蒸箱
5－还原浸
6－还原汽蒸箱
11－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

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，不易产生染料的泳移，烘燥效率较高，设备占地面积

无助剂免水洗染色新技术
该项染色技术基本上可在现有的高 温染色机上实施, 只需在原有染色机上加 装一个附加装置即可, 实施成本很低廉。
微悬浮体染色技术
优点：

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。 在蚕丝纺织品的染色过程中，纤维表面对染料的吸附 率高。


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。
电化学染色技术
电化学是一种 的染色方法, 利用电化学阴极还原 代替传统保险粉还原染色工艺。 特点：保持还原染料的优点； 染液可重复使用, 节约80%的化学试剂和大 量的 水, 降低了染色成本, 也降低了染厂污水处理 电化学还原染色可以分为直接还原染色和间接还原染色。 费用
小。

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。

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。
►轧余率＝
轧后湿布重量－轧前织 物重量 100 ％ 轧前织物重量
►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
织物染色机
连续化染色设备
连续轧染机
吊筐式散纤维染色机
1—染槽 2—吊框 3—染物 4—电动机与泵 5—蒸汽管 6—注液器 8－排液阀 7－染液输送管
图2－1 吊筐式染色机

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，
第五章
常用染色机械及染色方法
第一节 第二节 第三节
常用染色设备 染色方法 染色新型技术
第一节
吊筐式染色机 散纤维染色机
常用染色设备
旋转浆式散纤维染色机 毛条球染色机 筒子纱染色机 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
纱线染色机
绞纱染色机 经轴染色机 间歇式染色设备
迅速地将吸收 电磁波的能量 转变为
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 的目的
微波染色技术 优点：
微波能技术适用于涤纶布、涤棉布、腈纶布、 涤腈布等的染色。 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 指标均比传统工艺有所提高。