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节能高效的微波染色技术

发表时间:2005/11/30

  所谓微波染色就是利用微波加热的染色技术。微波一般可分为米波、厘米波和毫米波波段,频率为300~3000 00mHz的电磁波。微波在烘燥等领域内的应用已很普遍,对于波长较长的电磁波微波在其他工业部门已有广泛的应用,并已作为热源用于人们的日常生活中。在染整行业,除了可用于烘干外,还可用于染色中的染料固色,如涤纶用分散染料染色的高温固色和印花的固色,可以大大降低能源的消耗。

   利用微波进行染色的原理是:当浸轧染料溶液的织物受到微波照射后,由于纤维中的极性分子(如水分子)的偶极子受到微波高频电场的作用,因而发生反复极化和改变排列方向(如在245OmHz时,在1秒内有24.5亿次的偶极子旋转运动),在分子间反复发生摩擦而发热,这样可迅速地将吸收电磁波的能量转变为热能。与此同时,一些染料分子在微波的作用下,也可发生诱导而升温,从而达到快速上染和固色的目的。也就是说,微波加热是利用织物上的水在感应作用下发热,以此来升高织物和印在其上面的色浆的温度,因此,织物(色浆)应保持一定的水分,染色(或印花)织物是在未干时进行固色的。

  微波染色可采用织物或丝束加工方式,不仅可用于亲水性纤维(如纤维素纤维和羊毛纤维织物)染色,在加有适当助剂的情况下,还可用于疏水性纤维(如聚酯纤维织物)的染色。染料可采用活性染料、直接染料和阳离子染料等。染色时按常规的方法将织物浸轧染液,然后导人密闭的微波加热室(反应箱)中,在微波的作用下,织物迅速升温,可加快染料在纤维中的扩散或固色反应。染色后的处理与常规方法相同。例如,利用分散染料染涤纶以及油溶性染料和分散染料染醋酸纤维时,用微波进行固色都可取得较好的效果。若在印花色浆中加入一些助剂(如尿素),则可加快固色的速度并提高固色的效果。

  利用微波加热只是使被照射的织物升温,加热均匀,升温速度快,热效率高,而且对周围的空气和设备的热损失很少。因此,微波染色具有如下的一些优点:

  微波能瞬间穿透被加热物质,只需要加热数秒至数分钟,无需预热。停止加热也是瞬时的,无余热。

  微波是介电损耗发热,介电损耗系数大的物体有选择性地吸收微波,不需要加热的部分不会吸收微波,避免了无意义的升温。

  由于是被加热物本体发热,周围空气和装置等不加热,不会造成热损失,故热效率高。

  由于被加热物各部分同时发热,整个物体内外部都能均匀加热,不会像一般传导加热产生物体表面和内部较大的温差。

  能比较容易地用功率量的大小表调整加热状态。

  微波除了有快速升温的效果外,还能使水分子、染料分子产生振动,促进染料的溶解和扩散。

  微波发生装置是无公害装置,但在运转中可能会有一部分电磁波从加热装置中泄漏而产生各种干扰,所以要采取措施严格控制,用各种方法将电磁波屏蔽。

  我国对微波染色技术的研究还处在探索阶段,在实际生产中运用也处在试验阶段。目前,国际上对节能环保的印染技术的研究正在深入进行,节能高效的微波染色技术就是其中一个重要的研究方向。

(来源:中国纺织报)