بررسی ماشین آلات رنگرزی منسوجات

گستره عظیمی‌از ماشین آلات برای انجام رنگرزی منسوجات استفاده می‌گردند و نتیجه آن انجام عمل در مراحل مختلف تولید به طور مداوم و نیمه مداوم در دسته بندیهای متفاوت است بعلاوه، ماهیت و جنس الیاف در انتخاب ماشین بکار رفته تأثیر گذار است به عنوان مثال وجود فشار بالا برای رنگرزی پولی استر در دمای بالای 100 درجه یک نیاز اساسی است البته فرایند رنگرزی می‌توا

دسته بندی	نساجی
فرمت فایل	doc
حجم فایل	19 کیلو بایت
تعداد صفحات فایل	49

دریافت فایل

فروشنده فایل

کد کاربری 8044

تمام فایل ها

1- معرفی

گستره عظیمی‌از ماشین آلات برای انجام رنگرزی منسوجات استفاده می‌گردند و نتیجه آن انجام عمل در مراحل مختلف تولید به طور مداوم و نیمه مداوم در دسته بندیهای متفاوت است. بعلاوه، ماهیت و جنس الیاف در انتخاب ماشین بکار رفته تأثیر گذار است. به عنوان مثال وجود فشار بالا برای رنگرزی پولی استر در دمای بالای 100 درجه یک نیاز اساسی است البته فرایند رنگرزی می‌تواند با آزاد نمودن الیاف و عمل SLubbing ( تارهای موازی الیاف تاب نخورده)، ماکوا پارچه و یا مراحل تولید پوشاک انجام گردد.

به علاوه الیاف مصنوعی لایه لایه جمع می‌گردد، بطوریکه لایه ها به پولیمی‌ذوب شده قبل از عمل خارج کردن اضافه می‌گردد. این لایه ها برای استفاده در این مرحله باید در دمای بالا استفاده گردند. ( حدود 150 درجه برای پول افین، 230 درجه برای پولی متر) در بعضی مواقع به طور خاص، الیاف اگر پلیک که به صورت مرطوب بعد از عمل حرارت دادن باقی مانده اند رابرای انجام رنگرزی با گذاراندن مستقیم الیاف به ظرف رنگرزی بدون آنکه خشک شوند، بهرحال آنها بصورت متورم هستند ودر مرحله پذیرش نفوذ مولکولهای رنگ می‌باشد. رنگرزی در این مرحله از تولید به عنوان مرحله رنگرزی تولید می‌باشد. مزیت رنگرزی الیاف مصنوعی در این روشی ثابت ماندن خواص محصولات است برای اینککه رنگرزی لایه ها در شبکه پولی مری متوقف می‌گردد و مولوکورها نمی‌توانند در آب حل گردند. البته اشکال این است که فرایند عمل رنگرزی در حجم کم و زیاد در یک سطح ثابت به آسانی انجام می‌گردد و ممکن است در صورت تغییر تقاضا با کاهش مواجه گردد.

مراحل انجام در تولید پیوسته الیافی که رنگرزی می‌گردند در شکل 1-9 نشان داده شده است. تصمیم گیری در مرحله تولید و انجام رنگرزی بستگی به عوامل متعددی دارد، بویژه اگر در این موارد هزینه کمی‌و با توجه به ملاحضات ومد دارد.

در سالهای اخیر این امر به سویی سومق داده شده است که مراحل نهایی رنگرزی مورد توجه است و این اگر جهت قادر ساختن تولید کنندگان به اجتناب از بیش از اندازه تولید نمودن رنگهای بی نشان و پاسخگویی سریع به سفارشات تکراری برای رنگهای معروف می‌باشد. رنگرزی پارچه به طور خاص به این منظور افزایش یافته است. پیش آمدن رنگ رزی برای الیاف کنف، کاموا و یا اقله ام پشمی‌و یا بافته شده استفاده می‌گردند.

پیشرفت به طور مداوم در ماشین آلات رنگرزی در حال گسترش است و به طور نمونه در صنعت رنگ پاسخگویی بازار و فشارهای زیست محیطی است.

ملاحضات زیست محیطی باعث تغییر در طراحی و ساخت ماشین آلات گردیده است، بویژه مصرف کمر آب و بالارفتن فرایند کنترل بوسیله تولید مداوم و نهایتاً تولیدمؤثر در اتاق رنگ.

کاربرد خیلی پائین کیلور در تولیدات باعث به حداقل رسیدن مصرف آب گردیده است که البته مشکلات اضافی را برای رنگرزی ایجاد نموده است زیرا در حجم کم آب حل شدن رنگ و افزودنیها بالا می‌رود.

کاربرد رنگ جدید و گسترش آن بسیار ضروری است، اگر چه رنگ و افزودنیها در محیط آب در یکدیگر حل نمی‌گردند ولی می‌توان این کار را بصورت درجه بندی می‌توان انجام داد.

برای روشن شدن این موضوع مثال است که کاربر دنبال کردن مولکولهای رنگ الیاف را در درجه خیلی پائین کیلو ی تولیدات را لازم می‌دارد.

الیاف در ابتدا در یک حلال الکترولیت قرار می‌گیرد ( سدیم کلرید یا سدیم سولفات) و سپس رنگ به آن افزوده می‌گردد. یکبار در مرحله خارج کردن به روش معمول است که به طور کامل ماده قلیا بصورت کم کم به داخل ماشین رنگرزی برای ثابت کردن ریخته می‌گردد.

2- اصول اولیه

هدف اساسی فرایند رنگرزی انتقال مولکولهای رنگ از کیلور رنگ، الیاف در یک حالت موثر و یکنواخت است.

میزان جذب رنگ با الیاف با حرکت کیلور رنگ مرتبط با آن به طور قابل توجه ای افزایش می‌یابد.

ماشین آلات رنگرزی برای انجام این انتقال در یکی از 3 روش زیر طراحی می‌گردیده‌اند.

الف: الیافی که از طرف کیلور رنگ انتقال می‌یابند.

ب: الیافی که در ظرف نگهداری می‌گردند و کیلور از آنها پمپ می‌گردد.

پ: الیافها و کیلور با یکدیگر به جا می‌گردند.

زمانی که مایع از هر سطح جامد حرکت می‌کند، اغلب یک لایه از مایع همجوای به سطح می‌رسد( شکل 2-9)

این لایه، لایه هیدرو دینامیک برای رنگرزی مناسب است زیرا مولکولهای رنگ باید برای رسیدن به سطح الیاف از بین این لایه نفوذ کند. لایه هیدرو دینامیک به عنوان فاصله ای از سطح الیاف تعریف شده است که سرعت مایع در آن 99% در حالت مشابه یک لایه پراکندگی نیز تعریف شده است، این لایه نازک که در قسمتهای رنگ الیاف به سطح 99% کیلور می باشد درک این نکته که فرایند نفوذ رنگ کند است بسیار حائز اهمیت است و درجه آن متأثر از دما اندازه مولکول رنگ ( مولکولهای کوچک سریعتر از مولکولهای بزرگ نفوذ می کند) و غلظت می باشد.

غلظت gradiant درجه تغییر غلظت رنگ با فاصله از سطح الیاف است. در اندازه بزرگتر اختلاف در غلظت بین حلال رنگ در سطح الیاف و حجم حلال است، اندازه بزرگتر درجه انتقال رنگ است.

در رسیدن به سطح الیاف، مولکولهای رنگ جذب خوانده شد و سپس به داخل الیاف نفوذ می کنند.

3 مرحله متمایز در فرایند رنگ کاری شخص شده است،

الف: انتقال رنگ از حلال به سطح الیاف

ب: جذب رنگ در سطح الیاف

ج: نفوذ رنگ از سطح به الیاف

هر یک از این مراحل می تواند درجه کنترل می باشد ولی در عمل مرحله دوم مقایسه لحظه ای با مراحل اول و سوم است.

تأثیر مرحله سوم بستگی به خواص الیاف و رنگ استفاده شده دارد و بر روی مواد شیمیایی ظرف رنگ تا حدی تأثیر دارد مانند حرکت دادن، کند کننده هاو یا الکترولیتها.

در مراحل اولیه طراحی ماشین آلات رنگرزی میزان تأثیر گذاری به دلیل به حداقل رساندن ضخامت لایه نفوذ مورد توجه قرار می گیرد چرا که یک جریان موثر از کیلور احاطه کننده الیاف مورد نیاز است.

البته پیوسته بودن چگالی جریان سیال در تمام سطح الیاف حائز اهمیت است، چرا که اگر سطح رنگ رزی بدست آید درجه رسیدن مولکولهای رنگ شخص خواهد شد.

ماشین آلات رنگرزی باید طوری ساخته شوند که در برابر مواد شیمیایی و شرایط فیزیکی مقاومت داشته باشند و نه تنها به منظور رنگرزی طراحی نگردند. البته این موارد قبل از تلاقی مواد مانند فرایندهای کم کردن اندازه، شتشو دادن و سفید کردن صورت می گیرد. برای مثال قطعات مس یا آهن فرض در معرض کیلور های سفید کننده پیروکسید هیدروژن قرار می گیرندباعث ترکیب کاتالیزوری پیروکسید می گردند و رها کردن آنها سبب هجوم به الیاف گردیده و با عث افت کیفیت آن می گردد.

3- رنگ ریزی در الیاف اولیه

از مزایای مهم الیاف خام(رویهم قرارگرفته) به سهولت چرخش رنگ کیلور از الیافها است و واقعیت این است که هم تراز نبودن هر رنگ رزی باعث مختل شدن یکنواخت عملیات چرخش می گردد.

روش سنتی معمول بکار رفته بیشتر برای پشم، کتان و یا الیاف مصنوعی و بویژه در زمان مصرف اسید رنگرزی که خواص کمتری دارد، اعمال می گردد. با وجود این تا مرحله پشم، روند به همان صورت سالهای اخیر می باشد.

ماشین آلات قبلی برای رنگرزی دسته بندی شده ای هستند که در ظرف هر شکل ماشین آلات هرمی شکل می باشند و در الیافی که به سختی جمع بندی می گردند و کیلور رنگ از بین آنها در فشارهای بسیار پائین پمپ می گردد.

در ماشین آلات با ظرف هری شکل الیافی نگهداری می گردند که در یک ظرف داخلی باقی سوراخ دار و پوشیده که از بالا یک سرپوش سوراخ دار دارد. (شکل2-9)

کیلور به سمت بالا از الیاف انباشته شده با تأثیر گرفتن از فشار از سمت دیواره ههای هرمی در داخل ظرف حرکت می نماید. جریان آن به سمت بالای صحنه ریس به پائین تا انتهای دستگاه و سپس به سمت چپ می باشد.

کیلور رنگ با بخار لوله ها در قسمت پائین خروجی ظرف دستگاه گرم می گردد.

ماشین رنگرزی هرمی شکل مشابه نیز حاوی الیاف انباشته شده بین یک انتهای سوراخ دار و سطح بالا است. در قسمت به جلو ؟؟ در ظرف محتوی الیاف و قسمت جزو بندی شده آن، کیلور رنگ از قسمت بالا به انتها چرخش می گردد در هر نوع ماشین جریان کیلور می تواند به طور مستقیم معکوس می گردد.

ترتیب گرم کردن کیلور رنگ باید طوری می باشد که بصورت یکسان دما را درکل ماشین توزیع نهاید، البته رسیدن به آن شکل خواهد بود. فشار بخار بالا در حد متوسط گرمای معمول است که از لوله های مارپیچی در انتهای ماشین می گذرد. لوله های مارپیچی امکان سطح بزرگی را می دهد و بنابراین گرمای موثر تغییر می کند، بنابراین اگر امکان آلودگی کیلور رنگ با فلزات سنگین از بویلر یا شبکه لوله گرفته می شود.

البته بهم پیوستن یک دریچه در خط بخاری لازم است. از لوله های مارپیچ همچنین برای خنک کردن کیلور رنگ با تنظیم مناسب دریچه های سوپاپ از بخار داخل شده از سوی بویلر به سمت آب سرد استفاده می شود.

با وجود این یک تغییر ناگهانی گرما به سرما می تواند فشار مکانیکی را به لوله ها و اتصالات وارد نماید و منجر به ترک گردد. از این رو در بعضی ماشین آلات قسمتهای خنک کننده گرم کننده مجزا هستند.

کیلور های رنگ با دمیدن بخار مستقیم به کیلور رنگ از لوله های ماپیچ سوراخ شده به درون مجزا گرم می شوند و به این ترتیب کیلور های رنگ به طور خیلی سریع شروع به گرم شدن می نمایند.

بهرحال امکان آلودگی در کیلور رنگ با یون فلزات سنگینی و افزودنیها در بخار تراکم کیلور رنگ و همچنین تغییر افزودنیها کیلور وجود دارد.

نوع دیگری از ماشین آلات بصورت جریان شعاعی است و الیاف در یک ظرف به قطر 150 سانتی متر نگهداری می گردد که دارای قسمتهای روزنه دار و یک ستون مرکزی روزنه دار می باشد و در آن الیاف بصورت تراکم شده در ظرف سطح بالا می باشند بطوریکه کیلور نمی تواند عبور نماید. کیلور از مرکز به خازج از ظرف حاوی الیافها جریان پیدا می نماید. زیرا چگالی بیشتری از نوع ماشینی که بزرگتر است از آنهایی که دارای شکل هرمی هستند و یا از نوع ظرف هرمی هستند.

با این وجود، بویژه در مورد پشم، الیاف آسیب دیده بزرگتر می گردند و از آنجائیکه درجه کیلور بیشتری مورد نیاز است، باعص می گردد الیافها تراکم گردند و به طور فیزیکی با سمت سطح مختل شده حرکت نمایند.

این شکل منجر به تسط WRonz سیستم می گردد که در جریان کیلور به طور مداوم کنترل می گردد و در یک درجه ای مناسب برای رسیدن به سطح رنگ رزی و به حداقل رساندن آسیب الیاف نگهداری می گردد.

نخ تابیده شده بصورت کلاف و یا دسته بندی شده رنگ می گردد، کلاف رنگرزی شده اغلب بصورت نخهایی نگهداری می شود که بصورت انباشته در طبیعت وجود دارند چرا کخه رنگرزی کلاف برای کاموای سبکتر استفاده می گردد. به عنوان نمونه، کلاف رنگرزی برای کاموای بافتنی - دستی ( پشم، نایلون، اکریل و غیره....) نخهای فرشی
( پشم، پنبه، نایلون، اکریل با غلظت بالا) و اکریل بالا برای ماشین بافندگی، رنگرزی انباشته شده برای بافت نخ تابیده( پشم، سلولز، اکریلی و پولی استر) ریسمان دوخت
( پولی متر یا هسته پولی استر، کتان) و نخهای اکریلی منظم برای ماشین بافتنی بکار می رود.

با وجود این موارد که نمونه های کمی هستند و شرایط اکنون به معنای آن نیست که اندازه به همان سبک است، به عنوان نمونه نخهای اکریلی با حجم بالا می تواند بصورت دسته بندی کاملاً رنگ گردند.

4- رنگرزی کلاف

این یک روش بسیار قدیمی شناخته شده در رنگرزی نخ تابیده شده است، علیرغم مزایای رنگرزی بسته های نخ و پیشرفت آن در ساخت ماشین آلات جدید، هنوز یک روش اصلی وجود دارد. این ماشین آلات رنگرزی کلافها مرتبط با ساخت ماده هستند و به راحتی کنترل می گردند و قابل اطمینان هستند. همچنین ملاحظه گردید که رنگرزی کلاف تولید بهتری حاصل می شود و مراقبت از آن (دستی یا غیر دستی) در انواع نخهای تابیده در مرحله رنگرزی به خوبی انجام می گیرد.

با اتوماسیون صحیح و دقیق کنترل شرایط رنگرزی در درجه بالای تولید دوباره امکان پذیر است.

قابلیت تولید این ماشین آلات خوب می باشد، اگر چه در تمام آنها در مواردی از نخ تابیده شده ای که می تواند در یک ظرف، رنگرزی گردد، کمتر از حد امکان با ماشین آلات رنگرزی دیگر شده است.

اغلب ماشین های رنگرزی سنتی کلافی از نوع هر سانگ( شکل 4-9) است که در آن کلافها بصورت معلق از ورقهای استیل ضد زنگ افقی متصل در کیلور رنگ می باشند.

کیلور رنگ با هر یک از لوله های بخار باز یا بسته در انتهای سطح روزنه دار قرار گرفته در ماشین گرم می گردد. معمولاً کیلور از سمت پائین به بالا در ماشین آلات جریان پیدا می کند و می تواند در صورت لزوم بازگشت نماید.

جریان به سمت بالا کیلور رنگ منجر به بالا رفتن کلافها از محل اتصال خواهد شد که باعث جلوگیری از مقاومت نخ تابیده شده می گردد و از نفوذ آن با سطح تماس جلوگیری می نماید.

با وجود این، کلافها تمایل به رویهم آمدن در سطح بالای ماشین را دارند که می تواند مانع از یکنواخت شدن جریان کیلور از بین الیافها گردد. یک دریچه جامد بصورت گیره مانند از سطح بالای ماشین در طی رنگرزی برای جلوگیری از به جریان یافتن کلافها تابیده شده است.

برای جلوگیری از حرکت کلافها، 2 اتصال ماشین برای کلافها در نظر گرفته شده و در هر یک از آنها در قسمت بالایی و انتهایی وجود دارد.

وجود این در چنین ماشین آلاتی برای ایجاد فضای اتصالات در فاصله بین کلافها ضروری است که مانع از توقف آنها می گردد. همچنین قابلیت انقباض ایجاد نمودن برای نخ ریسمان که با حجم بالا و قابلیت چروکی تا 25% را در زمان رنگرزی دارا است. اتصالات تا حد ویژه تنظیم می گردد، البته به طور معمول طول کلافها تولید شده در حلقه انتخاب شده متناسب ب اماشین است. معمولاً وزن کلافها به حدود 500گرم است و گرمای نواری شکل برای جلوگیری از درهم پیچیدن هر کدام از آنها به در ماشینی بسته می شود پیشرفتهای اخیر منجر به رنگرزی مدل بزرگ (جالیو) کلافها گردیده است که در بافت نخهای فرش کاربرد می دارد و صد 100کیلوگرم نخ تابیده در آنها می باشد. این چنین کلافهای بزرگی اغلب بصورت پیچیده شده در پارچه کسباف تولیدی از پولی متر برای جلوگیری از پیچیدن به دور کیلور در زمان رنگرزی وجود دارد.

مشکلات اصلی در کار با ماشین هر سانگ بالارفتن سطح اتصالات و مشکل رسیدن به یک قالب جریان کیلور رنگ از طی الیاف کلافها می باشد. در ماشین آلات مدرن اتصالات معمولاً V شکل هستند وجود روزنه ها باعث کاهش نشانه گذاری اتصالات می گردد.

تنظیم کلافها به طور دستی در محل اتصالات معمول است بنابراین شکل در قسمت محل قرار گیری کلاف در طی فرایند اتصال موجود می آید. چرخیدن اتصال ماشین آلات باعث بوجود آمدن حالت چرخیدن کلافها به هر اتصالات در طی عمل رنگرزی می گردد ولی این روش اکنون به ندرت انجام می گیرد.

نظریه دیگر برای به حداقل رساندن شکل نشان گذاری اتصال و بالارفتن توان ماشین است که کیلور رنگ به قسمت بالای کلافها و سپس به قسمت پائین و از بین آنها چرخش می کند.

یک تناسب تنظیم شده از کیلور رنگ مستقیماً از بالای اتصالات وجود دارد که باعث گردیده کلافها به سمت اتصالات بالا رود.

ماشین آلات رنگرزیفرایند رنگرزیرنگرزی