紡織品的染色方法按形態不同主要有纖維染色、紗線染色、織物染色和成衣染色。針織物可以采用紗線染色、織物染色和成衣染色,但主要是織物染色。紗線染色主要用於編織色織針織產品,成衣染色應用不多,但由於能適應市場的快速變化,產品具有個性化,目前正在發展之中。
根據把染料施加於被染物和使染料固著在纖維中的方式不同,染色方法可分為浸染(竭染)和軋染兩種。
1.浸染浸染是將紡織品浸漬在染液中,經壹定時間使染料上染纖維並固著在纖維中的染色方法。浸染時,既有染液和被染物同時循環的,如溢流染色、噴射染色,也有只有染液參與循環,染物不循環的如筒子紗染色、經軸染色,或染物循環,染液不循環的,如傳統的繩狀染色機染色。浸染屬於間歇式生產,生產效率較連續軋染低,但織物所受張力小。染色中,常以o. w. f. (on weight of fabric)(按織物重量計算)來表示染料或助劑的用量,以浴比來表示被染物重量和染液體積之比。壹般來說,浴比大有利於勻染,但浴比過大會降低染料的利用率,增加生產廢水的排放量,而且能量消耗大。目前發展了許多小浴比的染色設備,浴比可低至1:5。
2.軋染 軋染是將織物在染液中浸漬後,用軋輥軋壓,將染液擠入紡織品的組織空隙中,同時將織物上多余的染液擠掉,使染液均勻地分布在織物上,再經過汽蒸或焙烘等後處理使染料上染纖維。軋染是連續加工,生產效率高,但被染物所受張力大。
針織物是線圈結構,容易拉伸,宜松式加工,染色以浸染為主。目前也發展了專用於針織物的連續軋染機,但數量不多。
二、紗線染色設備
紗線染色設備主要有往復式染紗機、高溫高壓染紗機、溢流染紗機、噴射染紗機和筒子紗染色機等。
筒子紗染色是將紗線絡於多孔筒管上,然後將筒子紗裝到筒子架上進行染色。與其他紗線染色方式(如絞紗染色)相比,筒子紗染色可減少亂紗,縮短染色周期,減輕勞動強度,提高色織物制成率。
筒子紗染色機的結構,由筒子架1、循環泵2、自動換向裝置3、加液泵4、化料桶5和染缸7等組成。染液自筒子架內部噴出,穿過筒子紗層,染色壹段時間後自動循環換向裝置使染液做反向循環,染色結束後進行水洗。
筒子紗染色,筒紗是染液的過濾層,絡紗成筒和染液含雜是影響染色質量的重要因素。筒紗的卷繞密度要均勻、適中。卷繞密度太高,染液難以順利通過紗層,易造成色花、色圈等染疵;卷繞太松,筒紗易變形脫落。卷繞密度不均勻也容易染花。筒紗的卷繞密度要根據紗線品種、染色機循環泵揚程、流量等確定。染液中雜質含量應減少到最低限度,染料要充分溶解,過濾入染機。
三、織物染色設備
1繩狀染色機
繩狀染色機的結構所示,由橢圓形主動導布棍2、導棍4、蒸汽加熱管7和染槽8等組成,染槽為不銹鋼。染色前,染液倒入加液槽流至染槽中。染色時,織物首尾相接,經橢圓形主動導布輥帶動送至染槽中,在染槽中逐漸向前推進,然後穿過分布檔5,再通過主動導布輥繼續運轉,使織物在松弛狀態下在染浴中反復浸漬,染料遂漸上染,直至染成所需色澤。染畢,由導布輥4導出機外。
1-觀察窗2-橢圓形主動導布輥3-升降罩4-導輥5-分布檔6-多孔隔板7-蒸汽加熱管8-染槽
繩狀染色機是針織物傳統的染色設備,結構簡單。但在染色過程中,織物循環運行而染液相對靜止不動,在加液槽中用直接蒸汽管加熱,染液溫度不均勻,無加料裝置,易產生加料不勻,因此該設備的染色均勻性較差。橢圓型主動導布輥對織物有壹定張力,使織物產生壹定伸長。該設備的染色浴比大,染化料消耗多。
2.液流染色機
液流染色機是為適應合成纖維的染整加工而發展起來的繩狀染色設備。工作原理是利用高速循環的染液輸送織物,使織物以繩狀松弛狀態反復通過染液溢流區(或噴射口)和浸漬區,完成染料的上染。溢流染色機由於在染色過程中織物不斷受到高壓染液的沖擊和浸漬,與傳統狀染色相比,染色織物手感柔軟,染色勻透。
液流染色機種類較多,按染色溫度可分為常溫常壓染色機和高溫高壓染色機,前者用於純棉、腈綸、錦綸等針織物的染色,後者主要用於滌綸及其混紡針織物的染色。按織物輸送方式可分為溢流染色機、噴射染色機和氣流染色機。溢溜染色機主要依靠染液的液位差推動織物循環運行,噴射染色機主要通過高效液流推動織物運行,氣流染色機主要通過噴氣氣流推動織物循環。按織物在染色時的狀態又可分為繩狀液流染色機和平幅液流染色機。平幅液流染色機主要用於真絲、麻、羊毛等針織物的練染加工,可減少繩狀加工易產生的“折痕、擦傷”等疵病。按照染色機的外形結構又有管道式和罐式,管道式占地面積大,浴比也較大,適合輕薄織物的染色加工,罐式結構緊湊,浴比小,可用於厚重織物的染色。下面介紹三種常見的液流染色機。
⑴罐式常溫壓溢流染色機。
結構染缸1、溢流管2、 提布輥3、溢流嘴4、熱交換器5和循環泵6等組成。染色時,織物在浸染槽前部由提升輥提起後送進溢流噴嘴,通過噴嘴的染液帶動織物穿過獨特的擺布裝置,不斷做橫向擺動折疊在浸染槽的後部。然後織物沿著富有平滑性的底部,在重力和循環泵吸力的作用下,滑移到浸染槽前部
1-染缸2-溢流管3-提布輥4-溢流嘴5-熱交換器6-循環泵
並重復循環,直至完成染色。這種設備浴比較小,約為1:5,布速50~300m/min,最高染色溫度98℃。
(2)管道式高溫高壓溢流染色機。
其結構與罐式常溫常壓溢流染色機相似,染色時繩狀織物由無級變速提布輥1提升並輸送進超低壓溢流噴嘴2,被超低壓染液包裹,經輸布管流向染色機儲布槽尾部,然後有節奏地向儲布槽前部推進,如此重復循環,直至完成整個染色過程。該染色機最低浴比1:7,織物運行速度60?300m/min,最高染色溫度可達到140℃,適用於含滌綸針織物的染色,也可以在常溫下染其他纖維針織物。
1-提布輥2-溢流嘴3-導布管4-儲布管5-加料桶6-加料泵7-熱交換器8-循環泵
(3)平幅溢流染色機采用無張力循環系統。織物在平幅狀態、主動輥2握持和低提升力條件下循環運行。進人溢流口4後,由於矩形導管的寬度和染缸寬度相同,織物橫向不受擠壓。織物兩邊也有液流,可避免織物與管壁間的摩擦。平浮溢流染色機可防止染色過折痕的產生,特別適合於真絲針織物的染色。
1-觀察窗2-主動輥3-提布輥4-溢流口5-染缸6-循環泵7-熱交換器8-加料桶
3.氣流染色機
氣流染色機結構由染液循環泵1、染缸2、空氣循環系統4和熱交換器5等組成。與溢流染色機的主要區別在於溢流染色機僅依靠液流推動織物運行,而氣流染色機還有壹套空氣動力循環系統來輸送織物。,
氣流染色機中的氣流是通過空氣循環系統4經噴嘴噴出的,變頻控制的氣流循環系統能正確控制織物運行。織物的運行速度與織物克重、透氣性、幹濕狀態等參數有關:壹般來說,織物的透氣性越差、平方米克重越小、表面摩擦系數越低,可獲得的運行速度越快。與溢流染色機壹樣,氣流染色機也有獨立的液流循環系統,液流循環系統的主要功能是對織物染色。國外也有將氣流和溢流在噴嘴處混合的形式,稱之為霧化氣流染色技術,以實現低浴比霧化狀態下的織物染色。新型氣流染色機還有拋松烘幹功能,通過不斷地對濕熱空氣除濕,將織物中的水分除掉。由於在烘幹的同時,織物不斷地被拋松,因此還能獲得柔軟整理的效果
氣流染色機浴比小,染色時間短,總耗水量低,染色時由於有氣流帶動,布面張力小,布面損傷小,染色效果均勻。目前,氣流染色機主要用於超細纖維織物、化纖仿絲類織物、Lyocell纖維織物和各類針織物的染色。
1-染液循環泵2-染缸3-織物 4-空氣循環系統5-熱交換器6-加料器
4.經軸染色機
經軸染色機適合於平幅針織物染色,染色織物尺寸穩定性好,不產生折皺。按照加工溫度的不同分為常壓型和高溫高壓型兩種。 ,
經軸染色機結構由芯軸3、染缸4、換向閥5、熱交換器6 和循環泵7等組成。染色前將織物平幅平整地卷繞在表面布滿小孔的芯軸上,然後送入染缸,芯軸在染缸內慢速回轉。染液在循環泵的作用和控制下正向(由芯軸內向布卷)或反向(由布卷外向芯軸內)強行透過物質循環運行進行染料的上染。正反循環交替周期根據織物品種、染料類別、布卷大小等確定。染色完畢後逐漸降溫、水洗,最後出缸。
1-加料桶2-織物層3-芯軸4-染缸5-換向閥6-熱交換器7-循環泵
5.連續軋染機
圓筒針織物連虛軋染機結構由染槽1、
充氣裝押2、汽蒸箱3和水洗氧化J形箱4等組成,是采用浸軋染液後直接汽蒸的方式完成染料的上染和聞色的,適合於針織物活性染料和還原染料的連續軋蒸染色,具有染色均勻性好,色牢度髙,生產效率高等優點。