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溢流染色机实现受控染色工艺的探讨

时间:2010-09-17


 溢流染色机实现受控染色工艺的探讨     

              印 染 ( 2002 No. 11)

溢流染色机实现受控染色工艺的探讨
刘江坚  邵阳纺织机械有限责任公司 ( 422000)
摘 要 受控染色工艺是一种新型染色工艺, 它涉及到生产工艺、 染料、 染色技术、 设备管理等许多方面, 其中设备性 能对其有较大的影响。 本文探讨了受控染色工艺在溢流染色机功能上的实现和控制。 叙 词:  染色 溢流染色机 控制 中图分类号:  TS1931329

1 引言

溢流染色机是目前印染厂应用较为广泛的染色设 备。 由于设备性能和功能的限制, 较难保证染色工艺的 重现性, 即使能够基本满足染色工艺要求, 也是靠有经 验的工艺人员或操作工来控制。 这种人为的控制, 避免 不了受人的技术水平、 责任心及情绪变化的影响, 从而 导致织物染色质量的不稳定、 废品率高, 产品档次无法 提高。 如何保证染色工艺的重现性及染色质量, 制定合 理的染色工艺固然重要, 但更重要的是消除人为影响 因素, 提高设备控制功能, 更为精确地控制每一个对染 色质量有影响的参数, 对染色工艺的全过程, 通过一定 程序实行全程控制, 在设备功能上实现受控染色。

是在最佳工况点上工作, 效率降低。 根据主泵的特性曲线, 在一定的速度调节范围内, 通过交流变频, 改变主泵转速, 实现流量和扬程的变 化, 以满足不同染色工艺要求, 从而保证主泵始终在相 应流量和曲线的最佳工况点上工作, 以节省电能。 至于流量和压力的具体确定, 可以设置流量或压 力检测, 通过 PL C 处理来实现自动控制。在这之前, 要 求制造厂家作出所适用织物染色工艺的试验, 将成功 可行的检测值, 设定在 PL C 中, 用户只要根据自己所 染的织物选择相对应的参数菜单即可。
2. 2 温度的比例控制

一般来说, 随着染色温度的提高, 染料的分散度以 及向织物纤维内部扩散的动能也增加; 同时, 由于织物 纤维膨化而使得内部孔隙增大, 提高了染料的吸附扩 散能力, 加快了织物的上染速度。 但是, 当温度过高时, 由于纤维孔隙过大, 染料粒子动能过大, 反而会使已上 染在纤维上的染料部分地又重新溶入染液中去。 升温程序和升温速率对织物的上染 ( 或吸附) 速率 影响很大。 不同的织物和染料, 应采取不同的升温曲 线, 即使是同一种织物, 在不同的温度段中的上染速率 也不相同。 例如, 比表面较大的高支织物在低温时就有 很高的上染率, 如果升温速率和温差控制不好, 就容易 染花。 因此, 染色工艺的温度必须采用比例控制, 精确控 制上染率较高的温度区域中的时间。 这种控制方式, 主 要是采用比例调节阀, 按设定的温度控制曲线, 由 PL C 和电脑完成全过程的控制。
2. 3 计量加料控制

2 溢流染色机的功能与控制
根据受控染色工艺的要求, 溢流染色机必须实现 以下几个功能: 2. 1 流量和压力的控制 流量和压力是溢流染色机两个重要参数, 由主循 环泵所决定。 流量是保证染料与织物进行上染交换所 必须的, 而且必须足够大, 在某一具体的染色工艺过程 中, 变化应尽可能小。 它完全是由主泵所控制的。 压力对溢流喷射染色机来说, 指的是喷嘴所产生 的压力; 对筒子染色机来说, 则指的是筒子纱的内外压 差, 但总压力还是由主泵扬程所提供的。 在染色工艺过程中, 流量和压力起到非常重要的 作用, 不同的织物以及工艺对染液流量和压力 ( 喷射力 或压差) 是有差别的。 例如, 对比表面较大的高支织物 和快速染色的工艺, 流量就要求大; 对轻薄织物和表面 娇嫩的织物, 要求喷射力小; 而对克重较大的织物, 则 要求既要有足够的流量, 还要有很强的喷射力。 所以, 流量和压力应根据不同的织物和工艺有所变化。 传统的溢流染色机, 为了满足流量和压力的变化, 都是通过主泵出口的截流调节来控制。 由于这种控制 方式受到人为因素的影响, 不够准确; 同时主循环泵不

传统的染色工艺, 主要是对温度、 染料和助剂的配 备以及注入时间的控制, 而对染化料的注入方式不太 讲究。 这对染深色来说, 问题不大, 但对染浅色织物, 若 采用活性染料, 则会出现染色质量问题。 产生问题的原 因虽然与温度控制有一定的关系 ( 如前面谈到的在上 染率高的温度范围内升温过快) , 但更直接的原因是在 染化料的注入方式上。 根据活性染料在织物染色中的
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上染特点可以知道, 染浅色时, 第一次上染率是很高 的, 可以达 60 % , 如果不考虑电解质 ( 盐剂) 的用量和 注入方式, 有可能加快上染速度, 造成染色不匀, 同时 还可能引起染料的聚集或沉淀。 对于作固色剂的碱类用量及注入方式, 也同样非 常重要。 如果采用计量注入, 就可以控制染液的 pH 值, 始终保持固色速度不变。 这样不仅保证了被染织物 的匀染性和透染性, 还可以提高固色率, 减少染料的水 解和碱剂用量。 由此可以看出, 传统的简单加料方式是无法保证 染色质量的, 必须采用计量控制方式, 才能有效地满足 染色工艺要求。 计量控制系统主要由比例调节阀、 流量检测计 ( 或 者注入总量的压差检测计) 、 C 和电脑计量加料程序 PL 等组成。 在电脑中设定若干非线性加料曲线供选用。
2. 4 液位压差控制

是否彻底, 关系到织物的色牢度。 目前大部分溢流染色 机的浴比都比较小 ( 最小可达 1 ∶5) , 这对染色来说是 有益的。 因为它可以减小能耗和排放。 但对染色后水 洗, 浴比小, 则水洗效果不好, 即使多洗几遍, 收到效果 也不大, 而且还费大量的水。 从水洗的过程来分析, 大致分为三个阶段。 开始阶 段主要是去除电解质、 未反应的染料和织物纤维表面 上的水解染料, 这个阶段需要的水流速度高, 需充分冲 刷; 第二个阶段主要是织物纤维内部孔道中的水解染 料向外扩散并从纤维表面解吸下来, 需要的水洗温度 高, 提高未上染染料脱离纤维的动能; 水洗的第三个阶 段主要是洗除织物纤维表面残余的水解染料, 这个阶 段的水洗温度不宜太高。 传统溢流染色机的水洗功能比较简单, 一缸一缸 地洗, 溢流水洗对水洗的阶段不作考虑。 为了达到水洗 的高效、 省时和省用料的目的, 必须控制水洗温度、 水 流速度, 实现受控染色过程。 根据不同阶段, 设定相应 的水流速度 ( 主泵流量加大) 和温度, 通过 PL C 控制全 过程。

传统溢流染色机的浴比是由液位计测量和控制 的。 主要是控制三个相对固定点, 即最低液位 ( 保证主 泵启动之前有一定染浴) 、 中液位 ( 染色中所需的浴比) 和最高液位。 由于仅仅是进水量的限位控制, 所以在三 个相对固定点的输入信号均为开关量。 中液位实际上 是染色工艺中所需要的浴比, 它有一个范围, 根据织物 和染色工艺的不同, 在这个范围里要作具体的调整, 设 定一个具体值。 按照这个要求, 用传统的液位计是很不 方便的。 如果采用液位压差来控制, 就可以在最低和最 高液位之间得一个连续的模拟信号, 精确地控制浴比。 目前, 欧洲比较先进的溢流染色机已配置了这项功能。 2. 5 连续水洗控制 水洗 ( 包括溢流水洗) 是染色后的一道工序。 水洗

3 结语
受控染色工艺目前在比较先进的溢流染色机上已 得到了成功应用。 随着电子技术的迅速发展, 将先进的 电脑、 C、 PL 变频技术以及在线检测技术构成一个控制 系统, 合理、 精确地控制整个染色工艺过程, 保证织物 染色的质量和染色工艺的重现性, 已经成为新一代溢 流染色机不可缺少的组成部分。
( 收稿日期: 2002- 08- 16)

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公司名称: 浙江格林兰印染有限公司 公司地址: 浙江省温州市扶贫开发区纬一路 1 号  邮编: 325013 联 系 人: 严永福 吕勇胜 张国林  电  话: 0577- 86636858 13905779279 13857752095 13968858688  传真: 0577286637701

DY E ING AND F IN ISH ING (M on th ly )       

Vol. 28, No. 11, Nov. , 2002

…………………………………………………………………………………………………………………………… Gang Zhe et a l ( 22) Rea l ity and Con trol of Con trol led D ye in g Process of Overf low D ye in g M ach in e Con tro lled dyeing p rocess is a new type p rocess, it invo lved in p roduction p rocess, dyestuff, dyeing techno logy, equ ip 2 en t m an 2 m agem en t and so on, am ong them , equ ipm en t p roperties exert a large certain effect. T h is paper expounded the reality and con tro l of . con tro lled dyeing p rocess in overflow dyeing m ach ine Key Term s D yeing overf low dyeing m ach ine Con trol …………………………………………………………………………………………………………………………… L iu J iangj ian ( 25) · EASUR ING TECHN IQUES· M The La test Ed ition of 2002 Oeko- Tex Standard 200 M a tched w ith 2002 Oeko- Tex Standard 100, 2002 Oeko- Tex Standard 200 is used to ver ify the detectin g procedure wh ich used to be author ized to use Oeko- Tex Standard 100 lable to apply, and draf t the un iform regula tion to detectin g m ethods of rel -a tive con . trol l in g projects Th is section in troduces the la test ed ition of 2002 Oeko- Tex Standard and the con ten t in deta il, a s wel l a s the rela . tive particulars Key Term s Testing E colog ica l standa rd Tex tiles ……………………………………………………………………………………………………………………………… L iY un lan ( 27) ·L ECTURES· Structure, Propcrties and D ye in g and F in ish in g of Polyurethane F iber ( ) . Polyurethane f iber is the fa stest developed syn thetic f iber in recen t years Th is h igh- tech f iber possesses sof t and hard block structure and excel len t properties, m ore and m ore textiles are blended w ith a certa in am oun t of polyurethane f iber to en - hance its . serv iceab il ity Th is section systema tica l ly in troduces the structure and ela stic ity, therma l properties and dyeab il ity of th is f iber, m echan is and process of hea t settin g and dye in g, chem ica l structure of dyestuff and its effects on the dyeab il ity , a s wel l a s dye in g m and f in ish in g process of fabr ics con ta in in g polyurethane f iber and po in ts for a tten tion. New var ieties of polyurethane, and corre. spond in g dyes, aux il ia r ies, processes are launched in recen t years Key Term s D yeing and f in ish ing Resilien t f abr ic P olyurethane f iber S tructure P rop er ty …………………………………………………………………………………………………………………………… Song X in yuan ( 30) ·COM PREHENSIVE REV IEW · Appl ica tion of Physica l Technology to D ye in g and F in ish in g Process Physicoenvironm en tal techno logy is an i po rtan t m ethod to lessen the po llu tion. D u ring the syn thetic fiber p roduction, spun dye2 m ing techno logy rep lacing the dow n stream padd ing o r i m ersion featu res the co st and energy con sum p tion reduction. It is popu larly u sed m fo r m ilitary m aterials, shoes, ten ts and so on. Co rona d ischarge techno logy treating pu re w oo l o r w oo l2 lyester fab rics enab les dye re2 po duction and dye up take i p rovem en t, and w aste w ater, dyeing tem peratu re and m illing decrease. T h is techno logy is also u sed in syn 2 m thetic fiber m od ification. A t p resen t, the popu lar“green apparel”requ ires low fo rm aldehyde, fab 2rics b lended w ith tacky fiber is a good w ay to so lve the crease resistan t p rob lem , as it is physical cro sslink ing w ithou t chem ical po llu tion. A dop ting h igh perfo rm ance fiber such as conductive fiber is a green w ay to avo id the chem ical po llu tion. Key Term s D yeing and f in ish ing E nvironm en t p rotection Sp un dyeing Corona d ischa rge Tacky f iber Conductive f iber ………………………………………………………………………………………………………………………… Hao X inm in et a l ( 36) Presen t Sta tus and Correspond in gM ea sure to Banned Azo D yes T h is article describes the latest trend and p resen t statu s of banned azo dyes on the w o rld tex tile and dye m arket. D ye in 2dex num 2 . ber of 148 banned azo dyes is listed, the co rrespond ing m easu re is pu t fo rw ard to b reak th rough the“green barrier” Key Term s D yeing A zo dyes B an P resen t situa tion M easure …………………………………………………………………………………………………………………………… X ia o Qin et a l ( 41) ·TECHN ICAL EXCHANGE· A New Type of Reactive D yes- Everzol ED D yes . A s dyeing and p rin ting indu stry faces w ith d ifficu lt po sition, T ai an Everligh t Chem ical Group has launched Everzo l ED dyes w V ia p ractical app lication a period at hom e and ab road facto ries, th is series of dyes featu re excellen t dyeing quality and benefit such as " deep dyeing, econom y, environm en t" , and assist the indu stry to b reak th rough the p red icam en t. T he ED dyes ob tain a po sitive feed2 back from the m arket. Key Term s D yeing Reactive dye In tensif ier deep E conom y E nvironm en t p rotection ……………………………………………………………………………………………………………………… Gao Y ongj ian et a l ( 44)

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