染色机械设备应具有优良的性能，不但使纺织物获得匀透、坚牢的色泽，而且不损伤或少损伤纤维。染色机械根据染物状态的不同可分为散纤维染色机械、纱线染色机械和织物染色机械；根据染物染色所需温度的不同，可分为常压染色机械和高温高压染色机械；根据织物染色方式的不同，可分为间歇性生产的浸染机械和连续性生产的轧染机械。
用浸染机械浸染染色，是将纤维制品反复浸渍在染液中使染料逐渐扩散入纤维内部而染着纤维制品的染色方法。浸染机械适用于小批量纤维制品的染色，属间歇性运转的染色设备，可用于散纤维、绞纱、筒子纱、经纱和小批量织物的染色。为使染色过程中纤维制品得色均匀，在浸染机械中染色，务必使纤维制品和染液做相对运动。它们的相对运动有三种形式：第一，染色时，纤维制品不断运动，染液不循环流动，如绳状染色机染色；第二，染液循环流动，纤维制品不做运动，如散纤维染色机染色；第三，纤维制品不断运动，染液也循环流动，如溢流染色机染色。
图3－2 吊筐式散纤维染色机
1—吊筐 2—染槽 3—循环泵
4—贮液槽 5—中心管 6—槽盖
用轧染机械轧染染色，是纤维制品先在染液中浸轧，然后进入汽蒸箱中汽蒸，使染料逐渐扩散到纤维内部的染色方法。轧染染色机适用于大批量织物的染色，如棉和涤／棉织物的连续轧染。
以下为一些生产中常见的散纤维染色机、纱线染色机和织物染色机。
（一）散纤维染色机
散纤维染色机主要用于染混纺织物或交织物用的纤维，常用的是吊筐式染色机。
吊筐式散纤维染色机如图3－2 所示，主要由吊筐、染槽、循环泵及贮液槽等部分组成。在吊筐的正中有一个中心管，在吊筐的外围及其中心管上布满小孔。
染色前，将散纤维置于吊筐内，吊筐装入染槽，拧紧槽盖，染液借循环泵的作用，自贮液槽输至吊筐的中心管流出，经过纤维和吊筐外壁，回到中心管形成染液循环，进行染色。染液也可做反向流动。染毕，将残液输送到贮液槽，放水环流洗涤。最后将整个吊筐吊起，直接放置于离心机内，进行脱水。
（二）纱线染色机
纱线染色机械用于纱线，如棉纱、棉线、毛线和织物经纱的染色。纱线染色机的类型较多，有筒子纱染色机、绞纱染色机和经轴染色机等。
图3－3 筒子纱染色机
1—染槽 2—筒子架 3—筒子纱
4—循环泵 5—循环自动换向装置
6—贮液槽 7—加液泵
1.筒子纱染色机 筒子纱染色机如图3－3 所示，由染槽、筒子架、循环泵、循环自动换向装置、贮液槽和加液泵组成。
染色前，纱线先卷绕在特定的筒管上。染色时，将筒子纱安装到筒子架上，先使纱线均匀用水湿透，除尽纱线内的空气，然后将染液从贮液槽加液泵送入染槽，染液自筒子架内部喷出，穿过筒子纱层流入贮液槽。染色一定时间后，通过循环泵由循环自动换向装置使染液做反向流动。染毕，排去残液和清洗筒子纱。
如果改变筒子纱染色机的染槽支架，还可染散纤维、长丝束、绞纱和管纱等。筒子纱染色机的优点是染色加工容量大，浴比小，但染色过程中筒子纱染色不易均匀。
2.绞纱染色机 绞纱染色机用于棉纱线、绒线、膨体纱的染色。该机由染槽、绒线架、蒸汽加热管、染液循环泵、液位管、加料箱和取样器组成。
3.经轴染色机 经轴染色机用于色织物经纱的染色。经轴染色机如图3－4 所示，能在130℃高温下染涤纶经纱。它由染槽、布满小孔的空心经轴、循环泵、加热器和配料槽组成。
图3－4 经轴染色机
1—染槽 2—经轴 3—经纱 4—循环泵 5—加热器 6—配料槽
染色前，将已卷满经纱的经轴装入机内，开启循环泵，使染液从配料槽流入染槽。染色时，染液经循环泵、加热器，通过经轴小孔，穿过卷绕在经轴上的经纱，反复循环。染液也可按逆向循环方式循环。膨胀槽盛集高温染色胀出的染液。
经轴染色机也常用于轻薄型织物，如头巾、经编衬衣织物的染色。轻薄型织物以平幅打卷状染色，不易伸长，不易生成折痕，染色效果好。疏松织物染色，一般只采用染液自内向外的正向循环，经轴本身不宜旋转，以防产生织物的皱缩现象。
（三）织物染色机
织物染色机可分为间歇性生产、染小批量织物的浸染机和连续性生产、染大批量织物的轧染机（连续轧染机）。浸染机的种类多，有绳状浸染机（绳状染色机）和卷染机、溢流染色机、喷射染色机和平幅浸染机。
1.绳状浸染机 绳状染色机是织物绳状浸染设备。染色时，织物所受张力较小，多用于毛、丝、黏胶纤维织物和针织物的染色。(www.xing528.com)
绳状染色机如图3－5 所示，由染槽、椭圆形或圆形主导布辊、导辊、分布档、直接或间接蒸汽加热管和加液槽组成。染色前，染料溶液倒入加液槽流至染槽中。染色时，织物经椭圆形主动导布辊的带动送至染槽中，在染槽中间向前自由推动，逐渐染色。然后穿过分布档，通过导布辊继续运转，直至染成所需的色泽。染毕，织物由导布辊导出机外。
2.卷染机 卷染机是织物平幅浸染设备，适用于多品种、小批量织物的染色。卷染机如图3－6 所示，由染缸、导布辊、卷布辊、布卷支架、直接或间接蒸汽加热管组成。染色前，先将需染色的布卷放在布卷支架上，然后卷绕到一卷布辊上。染色时，白布进入染缸浸渍染液后，带染液被卷到另一只卷布辊上，直到织物快要卷完，称为第一道。然后两只卷布辊反向旋转，织物又入染缸进行第二道染色。在布卷卷绕过程中，由于布层间的相互挤压，染料逐渐渗入纤维内部。织物染色道数根据染色织物色泽浓、淡需要决定。染毕放出染液，织物再进入清洗。两只卷布辊中，退卷的一只为被动辊，卷布的一只为主动辊。染槽底部有直接蒸汽或间接蒸汽加热管。
图3－5 绳状染色机
1—染槽 2—主动导布辊 3—导辊
4—分布档 5—蒸汽加热管 6—加液槽
图3－6 卷染机
1—染缸 2—导布辊 3—卷布辊
4—布卷支架 5—蒸汽加热管 6—布卷
3.连续轧染机 连续轧染机是织物平幅连续染色机，生产效率高，多用于大批量织物，如棉和涤／棉织物的染色加工。连续轧染机由多台单元机联合组成。不同染料染色适用的轧染机，由不同单元机排列组成。棉织物染色常用的轧染机，如还原染料悬浮体轧染机、不溶性偶氮染料轧染机和活性染料轧染机等，它们的单元机组成并不完全相同，按各自的染色工艺要求而定。例如，还原染料悬浮体轧染机的单元机组成如图3－7 所示。
图3－7 连续轧染机
1—进布架 2—三辊轧车 3—煤气红外线 4—单柱烘筒 5—升降还原槽 6—还原蒸箱 7—氧化平洗槽
8—皂煮蒸箱 9—皂洗、热洗、冷洗槽 10—三柱烘筒 11—落布架 12—松紧调节架
织物轧染时，常用两辊或三辊轧车，使织物浸轧染液。带染液织物先用红外线预烘，再用烘筒（或热风）烘干，然后织物进入蒸箱还原汽蒸，使染料向纤维内部扩散，最后织物经皂煮和水洗。
涤纶织物染色使用的热熔轧染机的单元机组成如图3－8 所示。织物热熔轧染时，先经浸轧、预烘、烘干，然后进入热熔室（200℃左右）热熔染色，最后皂煮和水洗。
图3－8 热熔染色机
1—进布架 2—三辊轧车 3—煤气红外线 4—单柱烘筒 5—热风道 6—热熔室 7—落布架
4.高温高压溢流染色机和高温高压喷射染色机 高温高压溢流染色机和高温高压喷射染色机是随着合成纤维及其混纺织物的发展而出现的染色设备，染色温度可达140℃。这类染色机发展较快，型式多样，在针织合纤织物的染色中尤为多用。
高温高压溢流染色机如图3－9 所示，由卧式高温高压染槽、导布辊、溢流口、溢流管、浸染槽、循环泵和加热器组成。织物在密封的高温高压容器中，由主动导布辊带动，以绳状松弛状态经过溢流口，送入倾斜的溢流管，然后织物通过倾斜的输送管道进入浸染槽，在浸染槽中以疏松堆积状态缓缓通过，再经导布辊循环运行。机内染液在密封加压器中，由循环泵输送入加热器加热后，通过溢流口流入溢流管。机内织物则受液体的流动推动运行，织物在染色过程中，不断受到高压染液的冲击和浸渍，得色匀透，手感柔软丰厚。溢流染色时，织物和染液的移动方向相同。但是，染液流动的速度比织物运动的速度快。因而该机称为溢流染色机。
图3－9 高温高压溢流染色机
1—染槽 2—导布辊 3—溢流口 4—溢流管 5—浸染槽 6—循环泵 7—加热器
图3－10 高温高压喷射染色机
1—织物 2—导布辊 3—喷嘴 4—输布管道 5—浸染槽
6—循环泵 7—滤液器 8—加热器
高温高压喷射染色机的结构（图3－10）与高温高压溢流染色机的结构相似，高温高压喷射染色机仅比高温高压溢流染色机多一个矩形喷射箱，如图3－11 所示。染色时，织物由主动导布辊带动进入矩形喷射箱，先通过温和喷浸区（Ⅰ），再通过高压振荡喷射区（Ⅱ），使织物反复受到高压染液流的冲击以及涡流的振荡，织物时受压时松弛，染液容易向织物内部渗透，获得良好的染色效果。
图3－11 喷嘴结构图
1—织物 2—多孔管 3—喷嘴 4—喷嘴细腰 5—输布管道
Ⅰ—温和喷射区 Ⅱ—高压振荡喷射区
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