超低浴比液流染色创新与染色效果研究

超低浴比液流染色创新与染色效果研究

韩敏祺胡志峰

浙江亚东机械有限公司，浙江省海宁市，314400

摘要：超低浴比染色技术通过选择合适的染化料和助剂、精确控制染色温度和时间、应用高效的染液循环与脉流控制技术，实现低水量和低化学品使用条件下的高质量染色。关键技术创新包括染色浴比的优化、高效能染液循环系统设计以及智能过程控制系统的应用。这些技术创新提高了染色的均匀性、渗透性和染色效率，同时减少了资源消耗，促进了纺织工业的可持续发展。

关键词：超低浴比染色；染料助剂；温度控制；染液循环

一、超低浴比染色的关键技术要素

超低浴比染色技术中，选择合适的染化料与助剂至关重要。适宜的染料能够在低水量的条件下迅速上色，而特定助剂则可以改善染料的渗透性和固色性，确保染色质量。由于水和化学品的用量减少，选用环保型和高效能的染料和助剂尤显重要，这不仅有助于环境保护，还能降低生产成本。控制染色温度和时间是超低浴比染色中的另一个关键技术要素。温度和时间的精确控制能够确保染料在织物上均匀分布，避免色差和色斑的产生。在低浴比的条件下，温度和时间的调控更为严格，需要通过精确的热能管理和时间设定来达到最佳的染色效果。染液循环与脉流控制技术是实现超低浴比染色的核心技术之一。通过高效的染液循环系统，可以保证染料和化学品的均匀分布，从而提高染色均匀性和重现性。脉流技术通过间歇性的液流喷射，增加染液与织物的接触频率，有助于提升染色均匀度和渗透性。此技术的应用不仅提高了染色效率，还大幅减少了水和能源的消耗，符合现代纺织工业的可持续发展要求[1]。图1为要点导图：

图1：超低浴比染色的关键技术要素要点导图

二、关键技术创新

（一）染色浴比的极致优化

染色浴比的极致优化是纺织染色工艺中的一项关键技术革新，目标是显著降低水和化学品的使用量，同时保持或提升染色品质。达到最低浴比的挑战主要源于在极限条件下保持染料和助剂的均匀分布，确保织物各部分颜色一致，避免色差和斑点。在小浴比染色过程中，染液的循环系统必须高效精确，以保证染料与织物的充分接触。这通常通过增加循环泵的功率和调整流速来实现，确保染料在织物上迅速而均匀地扩散。此外，采用先进的喷射技术可以使染液直接并均匀地作用于织物，这种直接喷射方式有助于在较低的浴比条件下，仍能达到良好的染色效果。实现最低浴比的另一个关键技术是使用高性能的染料和助剂。选择具有高固着率和良好渗透性的染料至关重要，这样可以在较少的水和化学品使用下，仍然保证染色的均匀性和色牢度。助剂的优化也是实现低浴比的关键，特别是那些能够促进染料分子均匀扩散和固着的助剂，对改善染色过程中的均匀性和复现性至关重要。此外，智能控制技术的引入在小浴比染色中发挥了重要作用。通过实时监控染液的温度、pH值和流速，智能系统可以动态调整这些参数，以适应不同的染色要求和织物类型。这种动态调整策略确保了在极低浴比条件下，染色过程的稳定性和效率。

（二）高效能染液循环系统设计

高效能染液循环系统的设计至关重要，旨在提升染色过程中的资源效率和产品质量。通过优化系统结构和运行参数，可以实现染料和化学品的最佳利用，减少环境负担，并提升终产品的一致性和色牢度。脉流控制技术的创新应用是高效能染液循环系统的核心部分。该技术通过间歇性地改变染液的流动速率和方向，以实现更加均匀的染料分布和渗透。脉流可以在织物的不同层次产生动态的液流效应，有效避免因流速过快或过慢而导致的染色不均匀。通过精确控制脉冲的强度和频率，可以根据不同的织物类型和染色需求调整，以达到最佳染色效果。循环比数的提升是通过增加染液在系统中的循环次数来实现的。提高循环比数有助于染料和助剂与织物接触的机会增多，从而提升染色均匀性和渗透性。在高效能染液循环系统中，通过增设高效率的循环泵和优化管道设计，可以无需增加额外能耗的情况下，有效增加染液的循环频率。这种方法不仅提升了染色效率，也降低了能源消耗和化学品浪费[2]。

（三）智能过程控制系统

智能过程控制系统在现代染色工艺中扮演着至关重要的角色，它集成了自动化控制、实时监控与动态调整技术，极大地提高了染色过程的精确度与效率。通过减少人为操作，这种系统能有效避免误差，保证染色结果的一致性和可重复性。自动化控制系统的核心功能是通过预设程序自动调节染色过程中的各种参数，如温度、pH值、流速和时间。这种自动化程度的提高不仅减少了人为操作的干预，还降低了因操作失误导致的产品废品率。此系统配备的传感器可以精确测量并调控染液中的化学成分和物理条件，确保染色过程在最佳状态下运行。实时监控功能是智能过程控制系统的另一大优势。系统中的传感器连续监控生产过程中的关键参数，并将数据实时反馈到控制中心。这些数据包括温度、湿度、化学物质浓度等，关键在于能够即时发现任何偏离正常范围的情况。监控数据的实时获取使得即时调整成为可能，从而进一步提升染色质量和效率。动态调整策略是智能过程控制系统的创新之处，它根据实时数据和预设目标自动调整操作参数。例如，如果检测到染料在某部分织物上的吸附率低于预期，系统会自动调整流速或添加必要的化学助剂，以确保染色的均匀性。这种动态调整不仅提升了染色过程的灵活性，也确保了最终产品的品质。

三、染色效果评估

在纺织品染色行业中，染色效果的评估是确保产品质量的关键步骤。通过系统的测试方法和标准，可以详细评价颜色的牢度、匀染性、渗透性以及染色的重现性和稳定性。颜色牢度测试是评估染色质量的基础，涉及对织物颜色在不同条件下（如水洗、摩擦、光照等）的抵抗能力进行评估。这些测试通过标准化的实验程序进行，例如使用ISO和AATCC提供的测试标准，确保测试结果的可靠性和广泛认可。颜色牢度的高低直接影响到纺织品的使用寿命和外观保持，是消费者选择产品的重要考量。匀染性与渗透性的评价关注染料在织物上的分布均匀度和深入程度。匀染性评估确保染料在织物上无明显色差，而渗透性测试则检查染料是否能均匀渗透至织物的内层。这些评估通常通过视觉和仪器分析完成，确保每一批次的纺织品在视觉和使用性能上达到高标准。内外层色差的控制研究是针对那些厚重或多层结构纺织品的特定需求。色差控制研究通过分析织物的不同层之间的色泽差异，并探索调整染色工艺以最小化这些差异的方法。这种研究帮助优化染色工艺，特别是在生产复杂织物结构时，如双面织物或多组分纤维产品。染色重现性与稳定性分析则关注同一色号或配方在不同批次中的一致性。通过统计分析染色批次之间的色差和质量变异，可以评估染色工艺的稳定性和控制系统的效果。稳定性和重现性的高低直接关系到生产效率和成本控制，对于大规模生产尤为重要[3]。

四、结论

超低浴比染色技术在纺织行业的应用显著降低了水和化学品的使用，减少了环境负担。通过高效的染液循环系统和脉流控制技术，染色过程的均匀性和渗透性得到了提升。智能过程控制系统的引入，使得染色过程的稳定性和效率得以提高，染色质量和一致性得到了保证。系统的染色效果评估方法确保了颜色的牢度、匀染性和重现性，为纺织品的高质量生产提供了保障。通过不断优化染色工艺，满足了纺织工业对环保和高效生产的需求。

参考文献：

[1]陈英,宋富佳,李成红,等.少水及无水染色技术的研究进展[J].纺织导报,2021(5):6.

[2]罗湘春,程皓,罗凯峰,等.纱线循环水短流程超低排放绿色染色工艺技术[J].服饰导刊,2022,11(6):1-4.

郭欣宇.基于人工智能化的染色工艺研究[J].染整技术,2023,45(9):19-21.韩敏祺，男，1974年5月出生，大学本科学历（2008年7月毕业于东北财经大学），浙江省海宁市人，中级会计师职称，浙江亚东机械有限公司副总经理，主要从事财务管理、科技项目和政府部门政策的管理工作

[3]