,單管織物單次循環(huán)的供液量為80~100L。
對(duì)于最大容布量250kg的標(biāo)準(zhǔn)單管
,織物的帶液量為32%~40%
,比溢流染色機(jī)的帶液量要低,純棉織物需要循環(huán)5~6圈才能夠達(dá)到較高的帶液量
。在此設(shè)備條件下
,染色升溫時(shí)織物在單次循環(huán)中,織物在貯布槽內(nèi)與在噴嘴中的溫差較大
,對(duì)敏感色染料中各組分的上染速率會(huì)產(chǎn)生較大影響
,很難達(dá)到均勻一致的上染速率,因而不容易獲得勻染效果
。
由于氣流霧化染色機(jī)的染液霧化噴嘴
,是為了獲得所謂的染液霧化效果而設(shè)計(jì)的,織物單次循環(huán)在噴嘴中所獲得的染液量不可能太大
,因而不能夠利用液體的比熱來(lái)提高織物的吸熱量
。即使通過(guò)染色工藝設(shè)計(jì)和控制,也無(wú)法滿足敏感色染色對(duì)溫度場(chǎng)變化的要求
。而普通溢流或噴射染色機(jī)基本可以達(dá)到上述要求
,這是因?yàn)榭椢镌趪娮熘锌梢垣@得較多的帶液量,整個(gè)染色系統(tǒng)(包括被染織物、染液
、空氣以及設(shè)備)的溫度梯度變化可控
;再通過(guò)控制加料方式,基本能夠滿足敏感色染色的工藝條件
。
(4)氣液染色機(jī)的溫度場(chǎng)變化
與氣流染色機(jī)相比
,氣液染色機(jī)中的織物雖然也是依靠氣流牽引,但是氣流并沒(méi)有攜帶染液
,因而與被染織物在單次循環(huán)交換的染液量不受到任何限制
,完全可以根據(jù)染色過(guò)程的需要來(lái)確定織物單次循環(huán)的帶液量。對(duì)于敏感色的溫度場(chǎng)
,可通過(guò)提高被染織物帶液量
,縮短傳熱系統(tǒng)中各點(diǎn)的溫度平衡時(shí)間,以獲得染料的均勻上染效果
。
除此之外
,氣液染色機(jī)的前置式染液噴嘴形式,可以使織物在單次循環(huán)中(即動(dòng)程)
,一開(kāi)始就很快與染液接觸
,及時(shí)獲得染液的熱傳遞。相對(duì)后置式染液噴嘴
,前者染液與被染織物在單次循環(huán)的動(dòng)程中獲得的熱交換時(shí)間更長(zhǎng)
,加速了完成熱平衡過(guò)程的進(jìn)程。這是目前其他氣流染色機(jī)和普通溢噴染色機(jī)所不具備的
。正因?yàn)檫@種設(shè)備條件
,可減少敏感色對(duì)染色工藝設(shè)計(jì)和控制的依賴性,使得工藝操作更加簡(jiǎn)便
。
(5)染色過(guò)程的溫度平衡
在織物浸染過(guò)程中
,溫度是使纖維溶脹或化纖大分子鏈伸展、控制染料上染速率的主要工藝參數(shù)之一
。由于染色過(guò)程的溫度變化是一個(gè)不穩(wěn)定的溫度場(chǎng)
,熱擴(kuò)散就成為反映傳熱系統(tǒng)導(dǎo)熱能力的特征值。顯然
,在相同的加熱或冷卻條件下
,導(dǎo)熱系數(shù)越大、蓄熱能力越小的物體
,熱擴(kuò)散系數(shù)越大
,溫度變化的速率越快,傳熱系統(tǒng)內(nèi)部各點(diǎn)溫度趨于一致的能力也越強(qiáng)
,即溫度越容易達(dá)到平衡(均勻)。
在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),氣液染色機(jī)特別適于敏感色染色
。這與氣液染色機(jī)的前置式組合染液噴嘴
、提布輥和氣流噴嘴三者之間的位置,以及作用條件密切相關(guān)
。氣液染色機(jī)的前置式組合染液噴嘴的供液形式
,提布輥輥面對(duì)織物的擠壓和氣流的滲透壓作用,對(duì)織物單次循環(huán)中的熱擴(kuò)散產(chǎn)生多次作用
,因而為敏感色勻染所需的溫度場(chǎng)提供了有利條件
。
相比之下,氣流染色機(jī)的染液被夾帶在氣流中
,形成水
、蒸汽和空氣多種介質(zhì)混合體,各組分介質(zhì)的比熱差異在短時(shí)間內(nèi)容易形成溫度差
。而小浴比溢流或噴射染色機(jī)也不具備織物單次循環(huán)的多次作用條件
,同樣對(duì)敏感色的染色也存在溫度場(chǎng)控制難度大的問(wèn)題。
(6)氣液染色機(jī)的熱平衡條件
氣液染色機(jī)在染色過(guò)程中的溫度場(chǎng)之所以溫差小
,與其設(shè)備的熱平衡條件密切相關(guān)
。其中前置式組合染液噴嘴、提布輥
,以及氣流噴嘴的相互位置
,對(duì)縮短染色時(shí)整個(gè)熱傳遞系統(tǒng)的熱平衡時(shí)間和減少溫度差具有重要作用。
A
、前置式組合噴嘴
目前
,所有的氣流染色機(jī)或普通溢流噴射染色機(jī)的噴嘴,在同一機(jī)型中只有一種形式
。對(duì)于不同纖維品種或織物結(jié)構(gòu)
,一般是通過(guò)調(diào)節(jié)染液噴射量來(lái)滿足工藝要求。而氣液染色機(jī)的染液可以通過(guò)組合式噴嘴
,提供三種與織物的交換形式
,不僅染液量可調(diào),而且染液的噴射方式也不同
。甚至對(duì)同一種織物品種
,前處理和染色過(guò)程所采用的交換方式也可不相同。由于組合式噴嘴所產(chǎn)生的噴射液
,不作為牽引織物循環(huán)的動(dòng)力源
,因而完全可以根據(jù)織物纖維的上染特性來(lái)選擇交換形式,例如對(duì)溫度敏感色可選擇較大的染液交換量
,以縮短傳熱系統(tǒng)的熱平衡時(shí)間
。
B
、部分染液逆流的預(yù)交換過(guò)程
目前,所有的氣流染色機(jī)或普通溢噴染色機(jī)的染液與織物交換后
,自由染液的流向與被染織物的運(yùn)行方向相同
。織物在單次循環(huán)過(guò)程中
,交換后的染液溫度逐漸降低
,而被染織物的溫度逐漸提高,二者的溫度差逐步減小
。在氣液染色機(jī)中
,染液噴嘴設(shè)置在提布輥之前,染液與織物交換后
,總有一部分染液要順著織物運(yùn)行的相反方向流動(dòng)
,會(huì)與進(jìn)入噴嘴前的織物進(jìn)行預(yù)交換。這部分染液溫度比未進(jìn)入噴嘴的織物上染液溫度要高
,可提前預(yù)熱織物
,縮短織物的熱平衡時(shí)間。
C
、提布輥對(duì)織物帶液的擠壓作用
在織物的單次循環(huán)過(guò)程中
,被染織物與染液交換后所帶的染液,經(jīng)過(guò)提布輥時(shí)會(huì)受到輥面的擠壓作用
,加速纖維表面與其內(nèi)部的熱擴(kuò)散
。這種作用效果雖然沒(méi)有軋車(chē)的擠壓作用強(qiáng)烈,但該種機(jī)械擠壓作用是一般氣流染色機(jī)和溢流或噴射染色機(jī)所不具備的功能
。
D
、氣流對(duì)帶液織物的滲透壓作用
在織物單次循環(huán)過(guò)程中,織物與染液在噴嘴中交換后進(jìn)入氣流噴嘴
,還會(huì)受到氣流的滲透壓作用
,加速向纖維內(nèi)部的熱擴(kuò)散,同時(shí)還對(duì)纖維表面所吸附的染液進(jìn)行再次分配