陳立秋
(中國(guó)紡織科技暨人才服務(wù)戰(zhàn)略聯(lián)盟,北京 100025)
摘要:針對(duì)染整工藝應(yīng)用遠(yuǎn)紅外加熱技術(shù)的研究,總結(jié)出應(yīng)按最佳光譜匹配原則,定向集中輻射原則和最佳綜合效益原則制定應(yīng)用可行方案。
關(guān)鍵詞:染整,遠(yuǎn)紅外加熱,原則,光譜匹配,定向集中輻射,綜合效益
1.前言
就加熱方式而言,有熱風(fēng)、蒸汽和電磁能等。到目前為止,將電磁輻射能用于加熱的有高頻、微波、紫外和紅外等多種方法。紅外輻射(通稱紅外線),早在19世紀(jì)初就已被發(fā)現(xiàn),1935年美國(guó)福特汽車公司首先將紅外線用于加熱和干燥工藝。日本在20世紀(jì)60年代研制遠(yuǎn)紅外輻射元件,1968年宣布成功,70年代進(jìn)入實(shí)用階段。我國(guó)應(yīng)用紅外加熱技術(shù)是在50年代后期,1974年引進(jìn)遠(yuǎn)紅外加熱技術(shù)。
染整工藝應(yīng)用遠(yuǎn)紅外加熱技術(shù)由來(lái)已久,如連續(xù)軋染中的紅外預(yù)烘及拉幅定形工藝。從輻射源來(lái)說,曾使用過氧化鎂管、炭化硅板、石英管、乳白石英管、直熱式電阻帶,以及定向輻射高溫遠(yuǎn)紅外板等輻射器。這項(xiàng)新技術(shù)的優(yōu)越性愈來(lái)愈被業(yè)內(nèi)人士所認(rèn)識(shí),但對(duì)它的機(jī)理與各種織物加熱干燥及定形的復(fù)雜關(guān)系,尚處于探索提高階段。如何正確選用遠(yuǎn)紅外輻射器,實(shí)施遠(yuǎn)紅外加熱,改善織物品質(zhì),提高生產(chǎn)率和節(jié)約能源,則是染整工藝推廣應(yīng)用遠(yuǎn)紅外加熱技術(shù)的關(guān)鍵。
2.遠(yuǎn)紅外輻射加熱三原則
遠(yuǎn)紅外輻射加熱的應(yīng)用理論在于研究如何使熱能最有效地輻射;傳輸損失最??;使受熱物吸收效率最高。在考核織物干燥或定形的熱效率高低時(shí),可對(duì)系統(tǒng)的“熱轉(zhuǎn)移”三階段(輻射器的熱能向外輻射、傳輸和接收),分別建立相應(yīng)的效率和比率指標(biāo),根據(jù)這些指標(biāo),因地制宜根據(jù)最佳光譜匹配、定向集中輻射和最佳綜合效益三大原則,調(diào)制改進(jìn)加熱系統(tǒng),以進(jìn)一步充分發(fā)揮輻射加熱的效益。
這三大原則就是遠(yuǎn)紅外加熱應(yīng)遵循的要旨。
2.1最佳光譜匹配原則
任何化合物,包括紡織纖維,分子中每一鏈節(jié)或基團(tuán)、原子在各種運(yùn)動(dòng)方向上都有一定的自振頻率。這些自振包括:鍵長(zhǎng)的伸縮振動(dòng)、價(jià)鍵的彎曲搖擺振動(dòng)、原子團(tuán)繞主軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)或扭擺振動(dòng)。當(dāng)均勻的、各種波長(zhǎng)混合的入射光照射材料時(shí),入射光中的頻率與材料中各基團(tuán)的各種自振頻率中某一種相同時(shí),將產(chǎn)生共振而被吸收,這種波長(zhǎng)(頻率)的光在透射光中將減少;這種基團(tuán)越多,透射光中這種波長(zhǎng)的光被吸收也就越多,吸收率也越大。因而,在記錄下來(lái)的透射光譜圖中,根據(jù)各個(gè)吸收峰處的頻率(波數(shù)),可以查出這是由什么基團(tuán)的什么鍵吸收而引起,從而可以幫助判斷這種基團(tuán)、這種鍵的存在,甚至可能進(jìn)一步定量測(cè)定這種基團(tuán)或鍵的比例。這對(duì)于分析和研究化合物的結(jié)構(gòu)有重要幫助。幾種常用纖維的紅外吸收光譜如圖1所示。
(a)棉纖維
(b)黏膠纖維
(c)維綸
(d)羊毛
(e)錦綸
(f)滌綸
(g)腈綸
(h)氯綸
(i)羊毛與腈綸
圖1 幾種常用纖維的紅外吸收光譜
到達(dá)織物上的輻射量并不等于織物實(shí)際吸收的熱量,因?yàn)橛幸徊糠直环瓷洌徊糠滞高^織物(見圖2)。因此,只有織物吸收得愈多,反射和透過得愈少,則吸收率愈高。
圖2 熱輻射在物體表面和內(nèi)部的變化
常用紡織纖維所具有的吸收波長(zhǎng)(um)如下:
棉紗、棉布2.7-3.2,6.5-1l.14
純亞麻2.7~3.2,6~7
蠶絲2.7-3.2,5.5~6.5
羊毛2.7-3.5,5.5-8.14
滌綸條5.5,7.2-8,8.5-9.14
尼龍66 3,3.5,6-8 ,14.5
由此可知,紡織品干燥、定形熱加工時(shí),在波長(zhǎng)2.7-15um間具有強(qiáng)烈的吸收帶。
微觀結(jié)構(gòu)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)加劇的宏觀反映,就是物體溫度升高。如果兩者頻率相差較大,那么紅外線就不會(huì)被吸收而可能是反射或穿過。由此可見,織物對(duì)輻射熱量的吸收率與光譜密切相關(guān).應(yīng)確立合理的遠(yuǎn)紅外加熱輻射實(shí)效光譜區(qū)段,以達(dá)到與加熱制品的最佳匹配。由于輻射的單色光譜與吸收的單色光譜不可能做到絕對(duì)匹配,因此實(shí)際采取對(duì)遠(yuǎn)紅外輻射器和輻射溫度的最優(yōu)選擇。使輻射器的“區(qū)間輻射率”與被加熱制品與該入射區(qū)相對(duì)應(yīng)的“區(qū)間吸收率”相配合。
對(duì)織物來(lái)說,要求入射能剛進(jìn)入表層就引起強(qiáng)烈的共振吸收而轉(zhuǎn)成熱量(稱“正匹配”),應(yīng)用的工藝只要能符合下列兩點(diǎn),則可被視為最佳匹配:
(1)最佳輻射溫度下,輻射能量的80%正好覆蓋在被加工織物的主吸收峰和次吸收帶組成的吸收區(qū)間。
(2)遠(yuǎn)紅外輻射器對(duì)準(zhǔn)加工對(duì)象的主吸收峰帶范圍的區(qū)間輻射率ε1p不低于0.9。紡織品遠(yuǎn)紅外加熱實(shí)效區(qū)的上、下界點(diǎn),從已公布的各種物質(zhì)的吸收光譜波長(zhǎng)來(lái)看,多數(shù)是從2.5um起,而水在2.7um處有一強(qiáng)烈吸收峰,因此2.5um是一個(gè)合適的下界點(diǎn);按80%能量覆蓋的工藝要求,在200- 727℃輻射溫度內(nèi),均有80%以上的總輻射能集中在2.5-15um區(qū)間,因此15um可定為遠(yuǎn)紅外輻射加熱工藝實(shí)效區(qū)的上界點(diǎn)。波長(zhǎng)超過15-25um的能量還有15%(200℃)到4%(600℃),從上藝上看已屬微效區(qū),而波長(zhǎng)在25um以上的輻射能更少(見表1)。
表1 黑體在各溫度時(shí)輻射能量的分區(qū)百分比分布
輻射溫度(K/℃) |
總輻射能
|
輻射能分布(%) |
輻射能百分值所在波長(zhǎng)λ(um) |
|||||||
可見光區(qū) W<0.38-0.75 |
近紅外區(qū) W<0.75-2.5 |
遠(yuǎn)紅外 (實(shí)效區(qū)) W≤2.5-15 |
遠(yuǎn)紅外 (微效區(qū)) W≤15-1000 |
8% |
25% |
50% |
75% |
88% |
||
300/27 400/127 500/227 600/327 673/400 700/427 723/450 750/477 773/500 800/527 823/550 850/577 873/600 900/627 1000/727 1100/827 1200/927 |
0.046 0.145 0.354 0.735 1.163 1.361 1.549 1.794 2.204 2.322 2.304 2.960 3.293 3.720 5.670 8.300 11.756 |
0.31 1.28
1*10-6 3.5*10-6 6.2*10-6 9.3*10-6 2.7*10-5 3.7*10-5 6*10-5 1.2*10-4 5.9*10-4 0.0027 0.0087 |
0.03 83.12 87.72 2.70 3.37 4.03 4.88 5.67 6.67 7.60 8.74 9.78 11.03 16.13 21.66 27.31 |
56.42 73.75 16.57 11.0 88.90 88.99 88.91 88.67 88.34 87.83 87.28 86.53 85.81 84.89 80.76 75.92 70.77 |
43.58 26.22 4.16 3.47 8.40 7.64 7.06 6.45 5.99 5.50 5.12 4.73 4.41 4.08 3.11 2.42 1.91 |
6.94 5.20 5.80 4.83 3.09 2.97 2.88 2.78 2.70 2.60 2.53 2.45 2.38 2.31 2.08 1.89 1.41 |
13.69 7.24 8.21 6.85 4.30 4.14 4.00 3.86 3.75 3.62 3.52 3.41 3.32 3.22 2.90 2.63 2.42 |
20.50 10.27 12.30 10.25 6.10 5.89 5.68 5.48 5.31 5.13 4.99 4.83 4.70 4.56 4.11 3.73 3.42 |
28.80 15.37 17.33 14.45 9.14 8.87 8.50 8.20 7.95 7.69 7.47 7.23 7.04 6.83 6.15 5.59 5.12 |
21.67
12.88 12.38 11.99 11.56 11.21 10.83 10.53 10.20 9.93 9.63 8.67 7.88 7.22 |
遠(yuǎn)紅外輻射的相對(duì)匹配度(P12)可按下列方法求解:
(1)查受熱物的吸收光譜,在2.5- 15um實(shí)效區(qū)內(nèi)確定其吸收區(qū)間的波長(zhǎng)范圍。
(2)查表1選定黑體輻射能量的80%(8%-88%)正好覆蓋在受熱物吸收區(qū)間的輻射溫度,即為最佳輻射溫度。
(3)優(yōu)選最佳輻射溫度下,正對(duì)受熱制品吸收區(qū)間有最大區(qū)間輻射ε1p值的輻射器。
(4)由表(2)查出最佳溫度下的黑體單色微米輻射能量,按最大峰值為l時(shí)所得各波長(zhǎng)能量的相對(duì)比值C′λμ。
(5)綜合受熱制品吸收光譜與輻射器輻射光譜的覆蓋面積選取P12值,參照表3。
表2 黑體在各溫度時(shí)各波長(zhǎng)的單色微米輻射能量相對(duì)比值
溫度 (℃) |
波長(zhǎng)(um) |
||||||||||||
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
27 127 227 327 400 427 450 477 500 527 550 600 |
0.03 0.09 0.18 0.21 0.25 0.28 0.32 0.37 0.41 0.52 |
0.01 0.08 0.27 0.53 0.70 0.75 0.79 0.83 0.87 0.92 0.95 1 |
0.08 0.35 0.68 0.91 1 1 1 1 1 1 1 0.97 |
0.27 0.68 0.95 1 0.97 0.93 0.72 0.87 0.85 0.83 0.81 0.74 |
0.52 0.91 1 0.91 0.81 0.76 0.55 0.68 0.65 0.62 0.60 0.53 |
0.75 1 0.93 0.76 0.64 0.59 0.41 0.51 0.48 0.45 0.43 0.38 |
0.91 0.98 0.81 0.61 0.49 0.45 0.31 0.38 0.36 0.34 0.31 0.27 |
0.99 0.91 0.68 0.48 0.38 0.34 0.24 0.28 0.27 0.25 0.23 0.20 |
1 0.81 0.56 0.30 0.29 0.20 0.18 0.22 0.20 0.18 0.17 0.15 |
0.97 0.70 0.46 0.24 0.23 0.20 0.14 0.16 0.15 0.14 0.13 0.11 |
0.90 0.61 0.38 0.19 0.18 0.16 0.11 0.13 0.12 0.11 0.10 0.08 |
0.83 0.52 0.31 0.16 0.14 0.12 0.09 0.10 0.08 0.08 0.076 0.06 |
0.75 0.44 0.26
0.11 010
0.08 0.07 0.065 0.06 0.05 |
注:峰值為1。
表3 相對(duì)匹配度P12的取值表
覆蓋率/% |
40-50 |
50-60 |
60-70 |
70-80 |
80-95 |
表層吸收pl2 表里吸收p12 |
0.6 - 0.7 0.75 - 0.9 |
0.7 -0.78 0.85 - 0.98 |
0.78 -0.83 0.8 - 0.95 |
0.83- 0.88 0.7 - 0.8 |
0.885-0.95
|
例如:求627℃時(shí)黑體輻射能量的50%、67%、80%集中在何區(qū)間?由圖3黑體在各溫度時(shí)的輻射能量分布百分比值所在波長(zhǎng)區(qū)間曲線查得,2-4線區(qū)的能量占總輻射能量的50%,1-4線區(qū)間占67%,1-5線區(qū)間占80%,627℃的水平線交曲線1、2、4、5于A、B、C、D點(diǎn),從各點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)的波長(zhǎng)可得:
圖3 黑體在各溫度時(shí)的輻射能量分布百分比值所在波長(zhǎng)區(qū)間圖
1-8%能量線 2- 25%能量線 3-50%能量線
4-75%能量線 5-88%能量線
在627℃時(shí),50%能量區(qū)是在3-6.8um波段;80%能量區(qū)在2.2-9.6um波段;67%能量區(qū)在2.2-6.8um波段。若輻射溫度為1027℃時(shí),則黑體輻射能量的80%將集中在1.6-6.8um波段。從圖3 中可明顯看出同一百分比值能量線隨溫度上升而向短波方向移動(dòng)的情況。
研究表明:由維恩位移定律λmT= 2897um·K所給出的黑體在某溫度的輻射峰值波長(zhǎng)λm所在位置,并不是單色微米輻射能量百分比最大位置。例如,450℃時(shí)的λm= 2893÷(450+ 273)=4um,但由圖4所示4um的單色微米輻射能量百分比的最大值卻不在450℃,而在627℃處。這是由于峰值波長(zhǎng)兩側(cè)的能量分布并不對(duì)稱,能量最密集部位在峰值波長(zhǎng)稍靠右側(cè)處(轉(zhuǎn)向短波側(cè))。在1939年的一篇文獻(xiàn)中,學(xué)者Benford給出λeTe=3625um·K的工程最大值公式,以與維恩定律給出的物理最大值相區(qū)別。這個(gè)公式告訴人們,對(duì)于給定的波長(zhǎng)λe,有一特定的溫度Te,在這一溫度下,對(duì)于輻射源輻射通量值固定的情況,輻射產(chǎn)生的效率最大。此式中λe值即為單色微米輻射能量百分比最大的波長(zhǎng)。故627℃時(shí),其峰值波長(zhǎng)由維恩位移定律求出,在3.22um處,而輻射能量最密集部位由工程最大值公式求出,在4um處,與圖4一致。
由圖4見,各波長(zhǎng)的單色微米輻射能量峰值分別為:10um在130℃;9um約在160℃;8um約在205℃;7um約在260℃;6um約在340℃;5um約在460℃;4um約在627℃;3um約在950℃;2um約在1330℃。各波長(zhǎng)輻射能量峰值所在的溫度間隔由小而迅速增大。
利用圖4還可以方便地求出任意溫度下,各波長(zhǎng)單色微波輻射能量Cλm的百分比值。
圖4 黑體輻射各波長(zhǎng)單色微米能量百分比值隨溫度的變化
只須在橫坐標(biāo)上找出溫度值,作垂線與各波長(zhǎng)曲線相交,各點(diǎn)讀數(shù)則為所求近似值。
在遠(yuǎn)紅外加熱中,首先要求相對(duì)匹配度P12具有極大值;再要求遠(yuǎn)紅外輻射器與織物的區(qū)間輻射率ε1p和ε2p,具有極大值。
當(dāng)三個(gè)參數(shù)都接近于1時(shí),對(duì)于織物要求正匹配,此時(shí)輻射與接收為最佳匹配,輻射吸收效率最高。從應(yīng)用方面只需按上述要求根據(jù)加工織物的情況選用相適應(yīng)的輻射器則可。對(duì)輻射器供應(yīng)、制造商而言,就應(yīng)該優(yōu)選輻射材料、溫度,提供實(shí)用節(jié)能的輻射源。
2.2定向集中輻射原則
提高熱量的傳輸效率,要求做到:傳播速度要快;中途損失要少;定向到達(dá)加工的織物。
對(duì)流加熱和輻射加熱相比,這三點(diǎn)都優(yōu)于對(duì)流。輻射以光速在空氣中傳輸時(shí)損失較少,織物升溫往往快于空氣的升溫;熱對(duì)流以空氣分子作為熱量的載體,空氣溫度必須高于織物溫度。例如,在同一機(jī)型的拉幅機(jī)上,采用熱風(fēng)拉幅工藝時(shí),織物溫度比箱中氣體溫度低約20℃;經(jīng)改成遠(yuǎn)紅外加熱烘燥后,同樣的織物,相同的工藝條件,織物溫度反比氣體溫度高約20℃。由此可見.遠(yuǎn)紅外加熱烘燥織物烘房?jī)?nèi)的氣體溫度比采用熱風(fēng)烘燥時(shí)相對(duì)低約40℃,足以說明遠(yuǎn)紅外加熱的能量損失少。至于第三點(diǎn),對(duì)流很難實(shí)現(xiàn)定向到達(dá)織物,而輻射遵循光的傳播有關(guān)法則,可以通過反射、聚焦等裝置實(shí)現(xiàn)這一要求。以上三點(diǎn)要求總結(jié)為“定向集中輻射原則”。其要點(diǎn)在于:以輻射為主、定向輻射、熱量集中于織物。
輻射傳輸效率決定織物表面集能效果,影響集能效果的因素有:
(l)輻射距離愈近,織物獲得的輻射能愈多,集能就愈多。由于織物進(jìn)行遠(yuǎn)紅外加熱烘燥是兩平行面間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的輻射傳遞,故不存在因距離近導(dǎo)致的輻射不勻性,一般輻射距離可在5~8cm間選擇。
(2)輻射角度愈接近垂直,織物集能愈多。若入射角與法線重疊,更利于定向集中。
(3)受熱體各部集能、升溫愈均勻,質(zhì)量愈好,能耗愈低,需時(shí)愈短,工效愈高??椢飫蛩倨椒叫型ㄟ^遠(yuǎn)紅外輻射器時(shí),集能、升溫均勻。
(4)織物占滿烘房布道的比例愈大,集能愈多。也就是說,要求布道空間要小。
(5)介質(zhì)的化學(xué)組分及其濃度,特別是使遠(yuǎn)紅外輻射衰減的基團(tuán)和物質(zhì)(如OH、CO2、CH3等)的濃度以及氣流的速度、方向、循環(huán)方式(開式或閉式)等,均在不同程度上影響輻射熱的傳遞。
以上影響集能效果的因素在加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),皆需綜合考慮。
2.3最佳綜合效益原則
在遠(yuǎn)紅外輻射加熱中,通過采取‘定向集中”和“最佳匹配”措施,輻射的有效轉(zhuǎn)移率可以達(dá)到很高。因此,受熱制品獲取的總熱量中,輻射是占主要的,但這并不等于經(jīng)對(duì)流傳輸給織物的熱量可以忽視。許多制品脫水烘干的實(shí)踐表明,一定的介質(zhì)流動(dòng)速度是加速水分汽化蒸發(fā)的必須條件。
把織物中水分的移動(dòng)稱為擴(kuò)散??椢飪?nèi)部水分移動(dòng)的現(xiàn)象稱為內(nèi)擴(kuò)散;織物表面水分向外界擴(kuò)散的現(xiàn)象稱為外擴(kuò)散。由于織物中水分梯度而引起的水分子移動(dòng),也就是織物中水分子向水分含量減少的方向移動(dòng),這種擴(kuò)散現(xiàn)象稱為濕擴(kuò)散;由于織物內(nèi)部存在的溫度梯度而引起的水分移動(dòng),即水分子由溫度高的地方向溫度低的地方移動(dòng),這種覡象稱為熱擴(kuò)散。當(dāng)織物中的溫度梯度與水分梯度方向一致時(shí),織物中熱擴(kuò)散與濕擴(kuò)散方向一致,這將加速織物干燥而不會(huì)影響干燥質(zhì)量與效果。
實(shí)踐表明,內(nèi)擴(kuò)散速度與被干燥物的厚度平方成反比,所以加速內(nèi)擴(kuò)散的最好方法是雙面加熱??椢镏幸簯B(tài)水由于被輻射加熱而呈分子態(tài)水蒸汽,游離到織物的表面,還需穿過吸附在織物表面浮游狀的氣膜層才能脫離織物,而影響水分外擴(kuò)散的最大阻力就是這層氣膜層。試驗(yàn)證明,外擴(kuò)散的速度與這層氣膜厚度的平方成反比,因此若能將氣膜層排除,就可減少水汽擴(kuò)散的阻力,進(jìn)而提高外擴(kuò)散速度。
氣態(tài)水分子在小于3um、5-7um、4-16um波長(zhǎng)的寬大吸收帶內(nèi),將吸收紅外輻射能,使織物表面升溫,影響織物上的水汽外擴(kuò)散,同時(shí)使織物所接受的輻射能衰減。由于輻射器與織物間的距離僅為5—8 cm,輻射面的熱能通過氣體對(duì)織物“烘烤”,使織物熱擴(kuò)散效果變差。
要獲得加熱系統(tǒng)的最佳總熱效率,必領(lǐng)設(shè)法將織物表面的氣膜及輻射加熱布道中的水蒸汽排除,適當(dāng)降低或調(diào)和均勻布道中的溫度。實(shí)踐證明,采用“就地回風(fēng)”抽吸方案效果明顯。由此可見.織物在遠(yuǎn)紅外輻射加熱烘干工藝中,正確發(fā)揮輻射與對(duì)流作用,以輻射為主,兼顧對(duì)流,以獲得最佳總熱效率是相當(dāng)重要的。為此,提出第三條原則“最佳綜合效益原則”:
(1)正確處理輻射與對(duì)流的關(guān)系;
(2)正確處理“熱轉(zhuǎn)移”與“質(zhì)量轉(zhuǎn)移”的關(guān)系:
(3)正確處理節(jié)能與其他關(guān)系:
(4)盡可能減少各項(xiàng)熱損失,如排氣的熱回收。
節(jié)能與生產(chǎn)管理的關(guān)系,提高產(chǎn)品質(zhì)量與一等品率??s短生產(chǎn)周期,縮小占地,改善生產(chǎn)環(huán)境,以及適應(yīng)多品種,小批量、快交貨的變化,簡(jiǎn)便操作維修,少出故障和事故性次品等等.都是有關(guān)節(jié)能、節(jié)省人力、物力與工時(shí)的最佳綜合效益。
例如,在紅外預(yù)烘脫水工藝中,浸軋?jiān)诳椢锷系娜玖吓c纖維之間沒有化學(xué)結(jié)合,而僅是機(jī)械附著。在連續(xù)軋染預(yù)烘過程中,染料顆粒隨著織物中水分?jǐn)U散。實(shí)踐證明:
(1)染料擴(kuò)散與烘燥速度成正比關(guān)系,急速烘燥會(huì)引起染料色差泳移,故實(shí)施溫和預(yù)烘是很必要的。
(2)織物浸軋染液后,由于水的溶脹作用,纖維的毛細(xì)管平均直徑一般都大于染料顆粒的平均直徑。隨著烘燥時(shí)水分的蒸發(fā),纖維毛細(xì)管的平均直徑逐漸縮小。當(dāng)毛細(xì)管的平均直徑與染料顆粒的平均直徑相等時(shí),纖維的含水率即為纖維的臨界含水率。不同纖維具有不同的臨界含水率,如粘膠纖維38%,棉纖維26%,錦綸纖維l3%,滌綸纖維10%:由此可見,不同織物加工過程軋余率的控制也是不一樣的。
在連續(xù)軋染預(yù)烘過程中,織物帶液率比臨界含水率大5%,采用急烘快速脫水,再伴隨因烘房?jī)?nèi)邊中溫差較高的工況,將加劇濕、熱擴(kuò)散,導(dǎo)致色差泳移,形成左中右色差,邊深色差,若織物預(yù)烘結(jié)束,帶液量仍超過臨界含水率,進(jìn)入
高溫固色階段,則色差泳移更甚。
(3)織物浸軋染液后,帶液量太低,毛細(xì)管網(wǎng)中自由活動(dòng)的水分太少,不利于染料在纖維內(nèi)部正常擴(kuò)散,會(huì)引發(fā)色澤不勻的弊病。
3.結(jié)束語(yǔ)
總之,應(yīng)用遠(yuǎn)紅外加熱技術(shù)獲得最佳總熱效率,必須因地制宜地根據(jù)光譜匹配、定向集中輻射和最佳綜合效益三大原則改進(jìn)加熱系統(tǒng)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)或改造時(shí)對(duì)照三大原則,重點(diǎn)選擇具備染整工藝遠(yuǎn)紅外輻射加熱實(shí)效區(qū)(2.5 – 15um)的遠(yuǎn)紅外輻射器,使之在最佳輻射溫度下,有80%的輻射能量正好覆蓋在被加工織物的主吸收峰和次吸收帶組成的吸收區(qū)間,遠(yuǎn)紅外輻射器對(duì)準(zhǔn)加工織物的主吸收峰帶范圍的區(qū)間輻射率ε1p應(yīng)不低于0.9;在加熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,應(yīng)充分注意以輻射為主,對(duì)流為輔的原則,設(shè)置反射、聚焦等裝置,實(shí)施定向輻射技術(shù);在改造遠(yuǎn)紅外加熱工藝設(shè)備時(shí),應(yīng)充分注意投資效益,在節(jié)能的前提下,提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,以獲得最佳的綜合效益。