1、1 毕业设计 开题报告 纺织工程 远红外线设备在涤棉染色中的应用研究 一、 选题的背景、意义 长期以来 , 涤棉混纺制品已成为男士和妇女外套、工装以及运动服面料的一部分 , 而在功能性服装领域 ,则使用了各种超细聚酯纤维混纺物 1。 但由于涤纶和棉纤维 , 在结构和性能上存在很大差异 , 涤纶大分子无侧链 , 大分子间排列紧密 , 纤维的结晶度高 2, 使得染料很难上染 , 染色时必须在高温条件下进行染色温度远高于活性染料和还原染料的适宜染色温度 ,因此涤棉混纺织物分散染料同浴染色存在很多技术难3 。首先 , 分散染料是 分散染料是一 类分子比较小 , 结构上不带水溶性基团的染料 , 分散染料
2、 4对化学纤维中的涤纶有良好的亲和力 的 5一类疏水性非离子染料 , 在棉纤维的上染率较低。其次 , 两种纤维的染色温度难以统一。棉纤维通常在 100 左右染色 , 但涤纶纤维浸染染色如果不用载体 , 染色温度通常需要130 。在这样的高温下长时间染色 ,棉织物风格和强力受到很大的损伤 6。 而 涤棉混纺织物常规染色工艺工序多 , 耗时长 , 加工成本高。 涤棉织物在染色时，需要先高温 (130 )染涤 纶，再低温染棉，需要两步，然而，涤纶在高温下 收缩比较严重，给染色带来 很大困难，纯棉纱线染色时只需要一步恒温染色即可。各种涤棉产品的染色过程中，色差、皱条、匀染、横档是比较突出的质量问题，
3、为提高生产效能 , 降低工艺成本，很多工厂都采用远红外线设备对涤棉织物进行分散 /活性 7一浴一步法染色 工艺。 涤棉织物分散染料一浴法 8染色能够减少二浴法染色中不同种类染料的套色工艺步骤 , 可缩短工艺流程、节能 , 而一直备受关注。 本文 通过实验证明在不同的染色温度下 ,采用远红外线染色可实现匀染、透染、低温短时间染色，且染料上染率都要比常规染色的高。即在相同的染色条件下 ,采用远红外加热工艺染色 可以用较少的染料量 ,这就大大节约了染料 ,降低了染色成本 ,而且染色后残留在染液中的染料量少 ,大大减少了污水处理的负担 ,降低了环境污染 ,达到了清洁、高效、环保染色的目的。 二、相关研
4、究的最新成果及动态 （ 1) 远红外线具有光线的直进性、屈折性、反射性、穿透性。它的辐射能力很强 , 可对目标直接加热而不使空间的气体或其它物体升温。 （ 2) 远红外线能被与其波长范围相一致的各种物体所吸收 , 产生共振效应与温热效应。 (3) 远红外线具有较强的渗透性 , 它能渗透到人体皮下毫米处 , 然后通过介质传导和血液循环使热量深入到 细胞组织深处 9。 2 (4) 远红外加热技术在染整中最大的优点就是热转换效率高 , 升温快 , 可以大比率节能。例如 , 在对流传热的定形中 , 织物在烘箱内经预热、升温、热渗透而达到定形所要求的温度。在定形的温度下 , 只要1-2s 钟即可完成定形
5、作用 , 但热渗透时间要 15s钟左右 , 因而限制了车速的提高。在远红外加热的情况下 , 织物吸收远红外辐射能量后 , 其分子的原子振动与转动加剧 , 因而升温快 , 热渗透时间可大为缩短 , 车速可较大幅度提高 , 使能源消耗下降。 （ 5） 红外线加热 设备对织物染色时 ，无须甘油或其它热媒 ，也没有油烟的困扰。 其 耗电量 是 传统甘油染色机的 50%以下， 可大大 节省电费支出。特殊设计的垂直翻滚转盘，配合可调速正反转控制，确保织物与染液充分接触、搅拌，可获得最均匀、平整之染色结果。高精度 PT-100温度探针，配合不间断环形外线加热器，没有杯位受热死角，控温精确。采用风冷式降温系统
6、，不需外接水源，方便使用也减少了水资源的浪费，有利环保。 （ 6）采用远红外染色 , 可以达到匀染、透染、低温短时间染色的目的 , 可以提高染料的上染率。酸性染料上染率还可提高。采用远红外染色 , 可以节约染料。酸性染料上染毛条中远红外 染色用 0.3g/L的染料达到了常规染色 0.347g/L染料相同的效果 , 从而大大节约染料 ,降低染色成本 , 减少环境污染 10。 随着加工业和科学技术的高度发展 ， 对能源的需求越来越大 ， 而能源确越来越缺 。 具有节能 、 环保 、能提高产品质量和增进人体健康等优点的远红外技术受到了高度的重视 ， 远红外技术被广泛的运用在各行各业 。 通过深入研究
7、和开发远红外技术 ， 可以有针对性地开发新的适合相应的加工对象的远红外产品 ，节约日益枯竭的能源 。 远红外在节能和提高加工产品的质量的方面 11是一项有很大经济效益和发展潜力的新技术 。 这一技术在农产品加工业中的应用也将越来越广泛 ， 且远红外技术是一门跨学科的多边科学 ， 具有广泛的应用领域 ， 与其他学科的先进技术相结合 ， 必将推动各学科的发展 。 提高产品质量 ,降低生产成本 ,以获得最佳的综合效益。 四 、课题的研究内容及拟采取的研究方法、技术路线及研究难点，预期达到的目标 论文围绕 远红外线染色与常规染色工艺相比较，着重分析两种染色工艺的优缺点，并以企业加工的涤棉织物为研究对象
8、， 具体如下 : 1、选择合适的远红外试色机频率的试验，与常规染色工艺相比 ,在固定温度下采用远红外染色 ,可以提高染料的上染率； 2、实现匀染、透染、低温短时间染色试验，通过实验证明在不同的染色温度下 ,采用远红外线染色的染料上染率都要比常规染色的高。即在相同的染色条件下 ,采用远红外加热工艺染色可以用较少的染料量 ,3 这就大大节约了染料 ,降低了染色成本 ,而且染色后残留在染液中的染料量少 ,大大减少了污水处理的负担 ,降低了环境污染 ,达到了清洁、高效、环保染色的目的。 3、对所加工的织物的染色工艺进行优化，分析染色配方，红外线染色工艺参数，对织物服用性能的影响。对织物性能， 尤其是色
9、 牢度进行测试，并与常规染色工艺织物进行分析与比较。 四、论文详细 工作进度和安排 2010 年 10 月 27 日 2010 年 12 月 07 日 调研、收集资料与撰写开题报告。 2010 年 12 月 08 日 2010 年 12 月 20 日 熟悉相关资料，确定实验方案，准备原材料。 2010 年 12 月 21 日 2011 年 02 月 20 日 完成实验、测试工作，并做好记录。 2011 年 02 月 21 日 2011 年 03 月 08 日 撰写毕业论文，完成论文初稿。 2011 年 03 月 09 日 2011 年 05 月 11 日 毕业论文修改和定稿上交 2011 年
10、05 月 12 日 2011 年 05 月 18 日 指导老师 毕业论文评阅 2011 年 05 月 19 日 2011 年 06 月 04 日 毕业答辩及成绩评定 五、主要参考文献 1 WickertNicolai， Schenfeld Andreas.高效经济的涤棉混纺织物染色后处理 J.印染 ,2007,(10)：30-32 2 顾东雅 .涤 / 竹 / 棉混纺纱线的染色工艺研究 M.辽宁丝绸 .2008,(4):7-8 3 桂明胜 , 管宇 , 郑庆康 , 单巨川 .毛涤混纺织物分散染料染色 J.印染 .2007,（ 5）： 5-8 4 Kwon Sun Lee, Beom Soo L
11、ee, Young Hwan Park. Dyeing Properties of Nylon 66 Nano Fiber with High Molecular Mass Acid DyesJ.Fibers and Polymers ,2005,(1): 35-41 5 郑庆康 , 杨晓明 , 杜倩 .涤棉、毛涤混纺织物分散染料一浴法染色 J.印染助剂 ,2002,(6):14-19 6 桂明胜 , 管宇 , 郑庆康等 .毛涤混纺织物分散染料染色 J.印染， 2007,（ 5）： 5-8 7 Jung Jin Lee, Nam Keun Han and Jae Pil Kim.Synthes
12、is of Temporarily Solubilized Reactive Disperse Dyes and TheirApplication to the Polyester/Cotton BlendJ. FabricFibers and Polymers,2002,（ 3）： 85-90 8 Joonseok Koh， Jongseung Park.One-bath Dyeing of PET/cotton Blends with Azohydroxypyridone Disperse Dyes Containing a Fluorosulfonyl GroupJ.Fibers and Polymers ,2008,（ 2）： 130-133 9 毛雷 , 窦玉坤 , 王林玉 .远红外保健及加热技术在纺织行业中的应用 M.现代纺织技术， 2006,（ 5） ：53-58 10 高树珍 ,李祥 ,冯艳 .远红外线设备在酸性染料染毛条中的应用研究 J.黑龙江纺织 ,2008,(2):5-8 11 朱冬云，施瑞城，吴成等 .基于远红外的农产 品加工技术应用现状及前景 M.热带农业科学，4 2010,(3):4-47
