当前,使用的染样机,就其工作方式分类,主要有三种:升降式染样机、旋转式染样机、振荡式染样机。这些染样机,有着共同的特点。
(1)对特定温度点的温度控制和对恒温染色时间的检测,都具有相对较好的准确性和可调控性,可使小样的重现性明显提高。
(2)染样机的机械运动可以确保染杯中的样布自然翻动,消除了手工搅拌的劳累,以及因手工搅拌的频率,搅拌的力度、搅拌的均匀度存在的差异给染色造成的弊端。
染样机一次可染12~24只样,比手工搅拌染色要多数倍。所以,染样机不仅可以提高小样的稳定性,大幅度降低劳动强度,而且还可以使操作者省出更多的时间和精力做更多的事情,从而大大提高工作效率。
(3)染样机染色,在染色过程中,染色浴比以及染浴pH值、助剂浓度等,其变化相对较小。所以,与电炉、水浴锅染色相比,染样机染色小样的准确性、稳定性、与大样的近似性等都要好
(1)升降式染样机。国产升降式染样机是伴随着国内涤纶织物的染色加工出现的。它的最大特点是:
①耐高压(0.39MPa),耐高温(140℃),最适合130℃染色。
②不仅具有特定温度点的恒温保温功能,而且具有降温功能。
③封闭式染色,染色浴比与染浴pH值相对稳定。
④无论是单只染杯,还是一起染色的其他染杯,染液温度均一性好,而且染样的翻动频率一致。因此适合在同温度、同时间条件下作其他条件的对比实验。
⑤以水作热传媒,染杯通常为开口玻璃杯。因此,没有对样布的渗色污染与工作环境的污染问题。
应用实践说明,升降式染样机既适合在高温高压条件下,分散染料染涤纶及其混纺、交织物,也适合在沸温或沸温以下用直接染料、活性染料等染一般棉织物或粘纤织物。
以中性染料、酸性染料染锦纶织物时,由于吸色上色速度太慢,容易染花,必须通过染料的优化选择、染温的适当控制和助剂的正确施加来改善。
有些过于轻薄疲软的织物,由于样布是呈“回”字形扎在吊钩上的,层与层之间容易粘贴在一起,阻碍染液在样布中均匀地穿透流动。因此,容易产生云斑状色花。
除此而外,还有两个缺点:一是,高温高压染色时,染杯不能随时放入取出,常温常压染色时,染杯可以随时取出,但新的染杯不宜中途加入,因为新的染杯直接放入高温水浴中,上色快匀染性差;二是,130℃高温染色时,盖子上的密封圈容易漏气,轻者,升温缓慢,重者,达不到所需要的染色温度。
(2)旋转式染样机。按加热方式分为两种:一种是甘油型,一种是红外线型。
①染杯是装在转盘上的,在甘油浴中或红外线的辐射中,作360°的旋转运动,其旋转速度具有可调性。由于染杯内的样布,是随着染液作快速翻动,染液在样布之间的流动、更新快速而均匀。所以,其匀染效果良好。
②旋转式染样机的浴比小,一般为(1:10)~(1:15)(升降式染样机的浴比一般为1:30)。 与喷射溢流染色机的大生产浴比很相近。与卷染染色机的大生产浴比也靠近了一大步。这对提高小样放大样的符样率十分有利。
③旋转式染样机,无论是高温高压130℃染色,还是常温常压(100℃以下)染色,其染杯在染色时都是封闭的。这对分散染料染涤纶,中性染料、酸性染料或分散染料染锦纶无大碍。而 对活性染料、直接染料等染棉织物或粘纤织物,中途施加助剂(食盐、纯碱等)则是一个无法操控的问题。也就是说,这种染样机,不适合活性染料、直接染料等需要中途加料的染料染色。即使有的红外线染样机,在染杯不开盖的情况下可以用注射枪将助剂溶液压入染杯内。但由于中途必定要停机操作,而且,每注射一个染杯后,尚须立即旋转至20~30s(以防色花),因此染色温度和染色时间都应予以控 制,在实际应用时,可操作性很差。
④甘油浴染样机具有操作方便,染杯可随时加入或取出,可以采用不同浴比同锅染色等优点。但其染色温度是检测甘油温度,因此在升降阶段染杯内染液的温度表现滞后。即染液与甘油浴之间存在温差。而且,甘油浴使用的时间越长,黏度越高,两者之间的温差越大(新甘油黏度较小,传热较快较匀,所以温差相对较小) 。
应用实践表明,当恒温保温5~10min以后,染液温度与甘油浴温度才能实现平衡。
红外线染样机,由于其温度探头是直接插入染杯中的,所以其检测温度更贴近实际。然而,它却存在着以下两个缺点:一是,染杯的形状、尺寸以及染液液量必须一致,否则,染杯之间将产生温差;二是,染色过程中,染杯不可随时加入或取出,不然,染色的温度、时间难以正确掌控。
⑤无论是甘油型染样机,还是红外线型染样机,都或多或少地存在着染杯密封圈吸附染料、 污染染液或样布的问题。应用实践表明,不管是染浅色还是染深色(尤其是分散染料高温 130℃染涤纶时),密封圈的渗色污染现象普遍存在,只是污染程度的大小而已。因此,染杯密封 垫圈的清洗、更新工作频繁,稍有怠慢,便会造成样布的色光“失真”。
一般的旋转式染样机适合分散染料高温高压染色,也可以用于沸温及沸温以下染色。其中,甘油型染样机,由于有油烟的环境污染,不符合环保要求,近年来使用者已逐渐减少;红外型染样机,由于对染色温度、染色时间、升温速率、旋转速度等的监控,相对较准确,自动化程度相对较高,所以应用范围日益扩大。
(3)振荡式染样机。振荡式染样机的工作方式,通常是将装有染液和样布的250Lm容量的三角烧瓶嵌入染样机的“指座”中,烧瓶底浸入水中,烧瓶随着机械作左右摆动,摆动频率与水浴温度具有可调性和自控性。烧瓶中的染液和样布就在振荡中进行染色。该机的主要特点如下：
①它是以机械振荡的方式替代手工搅拌,实现染液与样布的均匀接触,达到匀染的效果。
②它消除了手工搅拌给染色质量所带来的一切弊病。
③以三角烧瓶替代开口染杯,具有染液不易溅出、水分蒸发较少、染色过程直观,而又不影响助剂中途施加的特点。
④染色物在染液中完全处于自由状态。既不需要扎挂固定,也不需要加盖密封。所以,其操作对比旋转式和升降式染样机更简单,也不存在杯盖垫圈污染的问题。
⑤在染色过程中,杯可以随时加入或取出。因此,可以多人一机使用,提高染样机的利用率。
最大的缺点有两个: 一是,机械噪声大,对工作环境的噪声污染重;二是,机器在染色过程中,由于需要追加助剂、观察染色状态,以及染色烧瓶的交替放入与取出,染样机的上盖经常要开放,故该机属半敞开式。一来,冬季蒸汽溢出严重,对工作环境影响大;二来,烧瓶内染液的温度达不到98℃,只有93℃。因此,对一些高温染色的染料,如中性染料、酸性染料、中性固色活性染料,以及部分直接染料等,其最终上染率会由于染温偏低而有所下降。
仿色染样机应该具有以下基本条件：
①匀染性要好,不易产生色花。
②浴比要小,要尽量贴近大样。而且,要求浴比的稳定性好,不容易发生变化。
③染色温度的检测要准确。升温、降温速率要有可控性。
④对染样要有搅动功能,而且搅动频率要有灵活的可调性。
⑤染色时间要有自动报警装置。
⑥加料方便,操作简单,人身安全因素高。
⑦对染样没有沾色、串色现象,对环境没有污染弊端。
⑧工作效率要高,适应的染色品种要广。
⑨各工艺因素的调控精确性和稳定性要好,染色要有良好的重现性。
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