第一節(jié) 產(chǎn)品技術發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀80年代的染色機，采用儀表加繼電器的控制結構，系統(tǒng)的穩(wěn)定性差，對染液的溫度用簡單的溫控器控制，溫控精度難以保證。染液噴嘴壓力用手動閥門來調(diào)節(jié)，導布輥的轉速用滑差電機或機械式無級調(diào)速器進行調(diào)速，這種控制方式人為主觀因素大，不節(jié)能，機械磨損嚴重，成品率低，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，系統(tǒng)運行和維護的成本高。

90年代，染色機的發(fā)展很快，特別是廣泛使用計算機技術。壓力控制，升溫曲線跟蹤，保溫時間控制，染化料的供給，均采用計算機控制，并有指示、報警等多項功能，有的采用了群控，機電一體化程度很高。

為趕上國際先進水平，提高染色質(zhì)量，國內(nèi)紡織機械生產(chǎn)廠也積極進行了技術改造和產(chǎn)品開發(fā)。

然而國內(nèi)染色機與國外相比仍有較大差距，主要表現(xiàn)在設備的功能和適應性較差，工藝技術水平不高。各印染廠的設備還不能適應小批量、多品種、多功能、高附加值、流行性的快節(jié)奏變換的紡織品外貿(mào)要求；機電一體化水平較為落后，自動化程度較低；微電子技術推廣應用不夠，軟件開發(fā)水平較低；傳感器、執(zhí)行元件品種不齊全；計算機在染色機上應用還處在起步階段，不少項目是在老設備上進行技術改造，沒有形成批量生產(chǎn)能力。有些染色機雖己更新為計算機控制，提高了自動化程度，但控制方法、控制精度、穩(wěn)定性與國外專業(yè)廠家相比還有很大差距，而且各機臺單獨控制，難以實現(xiàn)設備之間以及設備與外界之間的信息交換，不利于集中監(jiān)控管理。

目前小浴比染色技術已經(jīng)發(fā)展到相當高的程度，浴比再要降低已經(jīng)非常困難。因為純棉被染物本身吸水量至少為1：3，而常用的滌綸雖說是疏水纖維，吸水量也在1：2左右。氣流染色機染色浴比已經(jīng)非常接近這個極限。而且目前小浴比染色設備全部由電腦控制，自動控制各種工藝參數(shù)，自動記錄工藝過程，自動處理織物纏結等常見問題，完全實現(xiàn)了智能化。但這并不是說小浴比染色技術不再發(fā)展，任何技術的發(fā)展是沒有盡頭的。

第二節(jié) 產(chǎn)品工藝特點或流程

1、產(chǎn)品工藝特點

高溫高壓染色機的工作特點是：溫度控制精度要求高，執(zhí)行元件多，動作頻繁，安全聯(lián)鎖多，既有開關量控制又有模擬量控制。又處于酸、堿、水、蒸汽高溫高壓的惡劣環(huán)境中，因此對控制系統(tǒng)的抗干擾能力、可靠性要求極高。

液流染色機

液流染色機是隨著合成纖維的出現(xiàn)，為適應合成纖維的染整加工而發(fā)展起來的繩狀染色設備。它的工作原理是利用高速循環(huán)的染液輸送織物，使織物以繩狀松馳狀態(tài)反復通過染液溢流區(qū)或噴嘴和浸漬區(qū)，完成染料的上染和勻染。通常將噴嘴壓力介于2～3kg/cm2之間的液流染色機稱為噴射染色機，噴射染色機非常適宜于純化纖織物染色。為了減少染色過程中染液對某些布面的沖擊，常用提升輥筒的方法來協(xié)助織物運動，這樣噴咀壓力可以減少到0～1kg/cm2，此類低壓力噴射染色機一般被稱為溢流染色機。而噴咀壓力介于1～2kg/cm2的染色機通常稱為溢噴染色機或緩流染色機。

氣流染色機

氣流染色機是應用空氣動力學原理，利用壓縮空氣來優(yōu)化液流染色機的染色效果。它是為適應新一代纖維，如超細纖維、Lyocell纖維等織物的特殊染色要求而發(fā)展起來的繩狀染色機。

高溫筒子紗（經(jīng)軸）染色機

從外部形狀來看，筒子紗染色機可分為立式筒子紗染色機和臥式筒子紗染色機。這2種形式的筒子紗染色機各有其特點，都是用配置先進的控制系統(tǒng)來規(guī)范出合理的工藝和操作方法，因而不論哪種形式都能生產(chǎn)出滿足勻染性和重現(xiàn)性要求的產(chǎn)品。

2、工藝流程

染色過程

染色是指染液中的染料向浸在其中的纖維轉移并透入纖維內(nèi)部，最終使纖維染上顏色的過程。染色過程一般包括三個階段。

（1）吸附

當纖維放入染液中后，染液中的染料就會逐漸擴散轉移到纖維表面，這個過程稱為吸附。吸附是可逆的，由于染液中染料濃度的變化，己染到纖維上的染料會重新擴散到染浴中去，這一過程稱為解吸。在上染過程中，吸附與解吸同時存在并保持平衡。

（2）擴散

由于染料吸附在纖維表面，使纖維內(nèi)外形成染料濃度差，因而促使染料由纖維向其內(nèi)部擴散。此時溶液中的染料又繼續(xù)吸附到纖維表面，直到吸附和解析再次達到平衡。

（3）固著

擴散到纖維內(nèi)部的染料與纖維相結合的過程稱為固著。固著方式因染料和纖維的種類不同而異。

在染色過程中，上述三個階段相互之間既有區(qū)別又有聯(lián)系，不能截然分開。

染色機的構造及工作原理

染色機的整機主要由染缸、循環(huán)系統(tǒng)、熱交換器、加料系統(tǒng)、進出布機構及控制系統(tǒng)等組成。

染色機系統(tǒng)結構如下圖，左側為染缸，右側為染色用料的化料桶。染缸是主要控制對象，在盛有染料的染缸內(nèi)，循環(huán)泵強制染液在染缸內(nèi)循環(huán)流動，繩狀織物在儲布槽前部由提升滾筒提起后送進噴嘴，再由噴嘴噴出的流液帶動前進，使織物折在儲布槽的后部。在自身重力和主泵吸力的作用下，織物沿著儲布槽底部，順滑地移動到儲布槽前部。這樣反復循環(huán)完成染色過程。

染色機在整個染色過程中，主要是控制染缸內(nèi)染液執(zhí)行一條溫度按時間變化的曲線。在工藝曲線中既有多段不同速度的升溫段、降溫段及多段不同時間的保溫段，又有配料、加料、進水、排水等輔助工序。

在進行高溫高壓染色時，當染液溫度高于85℃時，需要向染缸內(nèi)充入壓縮空氣加壓，以提高染液沸點溫度，保證染機正常工作。當壓力不足時自動打開壓縮空氣進氣閥，送入壓縮空氣加壓，直至壓力達到設定值，再將進氣閥關閉。在升溫過程中壓力過高時安全排壓閥打開，自動排氣，使壓力不超過上限。

根據(jù)染色生產(chǎn)特點可將整個染色過程分為以下幾個工序：1）入水；2）入布；3）配料；4）注料；5）升溫；6）保溫；7）降溫；8）取樣；9）水洗；10）出布；11）排水。

在整個工藝過程中主要是對溫度、液位和壓力進行控制。

第三節(jié) 國內(nèi)外技術未來發(fā)展趨勢 分析

近兩年來，國內(nèi)外染整新工藝、新技術、新設備不斷涌現(xiàn)，顯示出全球印染機械 行業(yè) 蓬勃發(fā)展的勢頭。節(jié)能、環(huán)保、高效是21世紀染整工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的方向。

從染色設備發(fā)展看，各類染色設備已廣泛采用計算機控制技術，變頻（伺服）技術，在整個染色加工過程中各項工藝參數(shù)在線檢測，控制或顯示，向智能化方向發(fā)展，以及利用計算機網(wǎng)絡技術對間歇式染色設備的中央控制。實現(xiàn)染色車間管理與生產(chǎn)過程的現(xiàn)代化。特別注重染色設備效能，染色工藝進一步的優(yōu)化，注重染色加工過程中節(jié)能，環(huán)保。展出的染色設備充分體現(xiàn)了高效、經(jīng)濟與生態(tài)。

新的染色設備的進展主要表現(xiàn)在縮短染色時間，減少浴比，降低化學品、水、能量消耗，提高自動化程度，以求減少勞動力，甚至達到全自動控制。新設備還在加料、升溫、控制和在線監(jiān)測等方面實現(xiàn)了高度自動控制，使從小樣到大樣生產(chǎn)的誤差得到控制，做到“一次正確”染色和“受控”染色。

今后小浴比染色技術的發(fā)展主要集中在以下幾方面。

1）主要注重在設備的節(jié)能環(huán)保上。例如：氣流染色機浴比雖然很小節(jié)水效果顯著，但由于增加了大功率的風機耗能并未減少，因此在小浴比染色的同時，將能耗進一步降低是今后發(fā)展的主要方向。

2）設備注意多功能發(fā)展。目前在氣流機上是實現(xiàn)染色，做堿減量處理，熱縮烘干等多功能；在筒子紗染色機上除染色外實現(xiàn)了部分脫水。但液流染色機上功能比較單一。

3）在新染料新助劑的配合下進一步 研究 縮短工藝，提高生產(chǎn)效率。工藝縮短了，生產(chǎn)效率高了，能耗、水耗自然就降低了。

4）進一步提高小浴比染色設備的自動化程度。降低人為因素對染色結果的干擾，一次染色成功率越高，節(jié)能、節(jié)水、效果越顯著。

5）進一步優(yōu)化小浴比染色的工藝技術和設備的配置，做到消耗低、效率高。

總之，隨著國家環(huán)保政策法律法規(guī)的不斷出臺，各級政府環(huán)保意識的不斷提高，執(zhí)法力度不斷加強，長期靠偷排印染污水是不可能。明天從江浙搬蘇北，進行污染大搬家也越為越困難。唯一的出路就是大力推廣小浴比染色技術，少產(chǎn)生污染或不產(chǎn)生污染。而依靠正在研發(fā)的超臨界二氧化碳染色等高新技術，畢竟不如小浴比染色技術進展快，實用性強。小浴比染色技術前途廣闊，但要真正使我國印染 行業(yè) 都主動采用小浴比染色設備卻還有很長路要走。

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