دستگاه رنگرزی جت در صنعت نساجی

ویژگی ها، انواع، قطعات و اصل کار دستگاه رنگرزی جت
Features, Types, Parts and Working Principle of Jet Dyeing Machine

دستگاه رنگرزی جت:
دستگاه جت رنگرزی مدرن ترین دستگاهی است که برای رنگرزی پارچه پلی استر با رنگ های دیسپرس استفاده می شود. در این ماشین‌ها، هم پارچه و هم مایع رنگرزی در حرکت هستند و در نتیجه رنگرزی سریع‌تر و یکنواخت‌تری بدست می اید. در دستگاه رنگرزی جت هیچ قرقره محرک پارچه ای برای حرکت پارچه وجود ندارد. حرکت پارچه تنها با نیروی آب انجام می شود. این روش رنگرزی به دلیل نسبت کم محلول ، مقرون به صرفه است. کاربر پسند است زیرا در مقایسه با دستگاه رنگرزی لوله بلند که برای کنترل حرکت پارچه چهار شیر لازم بود در دستگاه های جت رنگرزی و دستگاه رنگرزی پارچه فقط یک شیر وجود دارد. عدم وجود قرقره، نیاز کمتر به نیروی برق، تعمیر ونگهداری فقط دو بست واتصال مکانیکی و زمان کوتاه تر خرابی در مواقعی که فشار جت و سرعت قرقره هماهنگ نباشد از خصوصیات این دستگاه رنگرزی است.
در ماشین‌های جت رنگرزی، یک جریان قوی از محلول رنگی از یک مسیر دایره ای به بیرون پمپ می شود که طناب پارچه‌ای در لوله‌ای به نام ونتوری از آن عبور می‌کند. لوله ونتوری باریک است، بنابراین نیروی محلول رنگی که از آن عبور می کند، پارچه را با خود از جلو به پشت دستگاه می کشد. پس از آن طناب پارچه ای به آرامی به صورت چین خورده دور دستگاه حرکت می کند و سپس دوباره از جت عبور می کند، چرخه ای شبیه به چرخه ماشین رنگرزی وینچ. جت دارای یک هدف دوگانه است زیرا هم پارچه را خیلی ارام جابجا می کند و هم در هنگام عبورپارچه از آن به طور کامل در رنگ غوطه ور می شود.

در همه انواع ماشین های جت دو مرحله اصلی کار وجود دارد:
فاز فعال که در آن پارچه با سرعت حرکت می کند، از جت عبور می کند و رنگ را به خود جذب می کند.فاز منفعل که در ان پارچه به ارامی از پشت به سمت جلوی دستگاه حرکت می کند.
ماشین‌های جت رنگرزی منحصر به فرد هستند زیرا هم رنگ و هم پارچه در حرکت هستند، در حالی که در انواع دیگر پارچه در محلول رنگی ثابت حرکت می‌کند یا پارچه ساکن است و مایع رنگ در آن حرکت می‌کند.
طراحی دستگاه جت رنگرزی با ونتوری به این معنی است که بین طناب پارچه و مایع رنگرزی اختلاط خوبی صورت میگیرد و سرعت در رنگرزی کیفیت خوب رنگرزی ایجاد می شود. اگرچه این طرح می‌تواند چین‌هایی را به صورت طولی در پارچه ایجاد کند، اما درجه تلاطم بالا باعث می‌شود پارچه به سمت بیرون بالونی شود و پس از خروج پارچه از جت، چین‌ها ناپدید شوند. جریان سریع محلول رنگی علی اخصصو موقعی که ماشین کامل پر نشده باعث ایجاد کف نسبتا زیادی می شود. ماشین‌ها با نسبت‌های کم رنگ در حدود 10به 1 کار می‌کنند، بنابراین مانند رنگرزی بیم ، رمق کشی خوب است و مصرف آب و انرژی بهینه است.
ماشین های رنگرزی جت در ابتدا مخصوص رنگرزی پلی استر تریکو طراحی شدند و در واقع آنها در ابتدا برای کار در دمای بالا برای این منظور طراحی شدند. ماشین‌های رنگرزی جت بخازر طرح‌های مختلف و سیستم‌های حمل و نقل، تطبیق پذیری زیادی دارند و برای بسیاری از پارچه‌های معمولی و ترکو قابل استفاده اند. شکل زیر یک دستگاه رنگرزی جت را نشان می دهد که پس از اتمام چرخه رنگرزی تخلیه می شود.
جریان قوی رنگ در ماشین‌های ابتدایی به پارچه‌ فشار زیادی می اورد، بنابراین برای رنگرزی پارچه‌های ظریف مناسب نبود. توسعه ماشین‌های کاملاً غرقابی که در آنها طناب پارچه همیشه به طور کامل در محلول رنگی غوطه‌ور است این مشکل را حل کرد. پارچه پس از عبور از ونتوری، به یک لوله ذخیره سازی بسیار بزرگ منتقل می شود، جایی که سرعت آن بسیار کندتر می شود سپس از طریق یک لوله باریک به سمت ونتوری کشیده می شود. در این دستگاه پارچه به صورت طناب رنگ می شود که بزرگترین عیب دستگاه هم هست.

ویژگی های دستگاه رنگرزی جت:
در مورد دستگاه رنگرزی جت، حمام رنگ از طریق نازلی که کالا را حمل می کند به گردش در می آید. ویژگی ها و مشخصات فنی دستگاه جت رنگرزی در زیر آورده شده است.
• ظرفیت: 200-250 کیلوگرم (تک لوله)
• نسبت محلول رنگی معمولی بین 1:5 و 1:20 است؛
• رنگ: 30-450 گرم در متر مربع پارچه (پلی استر، مخلوط پلی استر، پارچه های معمولی و تریکو)
• درجه حرارت بالا: تا 140 درجه دستگاه
• سرعت پارچه 200 تا 500 متر بر دقیقه

ویژگی های دیگر:
• بدنه دستگاه و قطعات مرطوب کار از جنس ss 316/316L برای مقاومت در برابر خوردگی ساخته شده .
• قرقره وینچ با قطر بزرگتر کشش سطحی کمتری را با پارچه ارائه می دهد.
• پمپ گریز از مرکز ss سنگین که سرعت جریان بالایی را برای ایجاد سرعت بالای پارچه فراهم می کند.
• نازل معکوس که طناب پارچه‌ای را به عقب برمی‌گرداند تا به‌طور خودکار هرگونه گره خوردگی را آزاد کند.
•مبدل حرارتی بسیار کارآمد برای گرمایش و سرمایش سریع. یک اتاق ساخت رنگ با لوازم جانبی.

انواع دستگاه رنگرزی جت:
درزمان انتخاب از بین انواع ماشین های رنگرزی نساجی به طور کلی ویژگی های زیر باید در نظر گرفته شود. شکل ناحیه ای که پارچه در آن انباشته می شود، یعنی دستگاه بلند شکل یا دستگاه کامپکت J-box نوع نازل همراه با موقعیت خاص آن یعنی بالاتر یا زیر سطح حمام رنگ. بسته به کم و زیادبودن این معیارها انواع ماشین های جت از هم متمایز می شوند سه نوع دستگاه جت رنگرزی وجود داردکه عبارتند از:
• ماشین رنگرزی Overflow
• ماشین رنگرزی Soft Flow
• ماشین رنگرزی Airflow

قطعات اصلی دستگاه رنگرزی جت:
مخزن اصلی محفظه وینچ نازل مبدل حرارتی عقب مخزن ذخیره مخزن دوزینگ وترکیب شیمیایی رنگ واحد کنترل پلاتر پردازشگر پارچه انواع مختلف موتورها و شیرها پمپ اصلی خطوط اصلی مانند خط آب، خط تخلیه، ورودی بخار و غیره.

اصول کار دستگاه رنگرزی جت:
در این دستگاه مخزن رنگ حاوی رنگهای دیسپرس، ماده دیسپرس کننده، ماده یکنواخت کننده و اسید استیک می باشد. محلول در مخزن رنگ پر می شود ، به مبدل حرارتی می رسد در آنجا محلول گرم می شود و سپس به پمپ گریز از مرکز و سپس به محفظه فیلتر منتقل می شود.
محلول فیلتر شده و سپس به محفظه لوله ای می رسد. در اینجا موادی که باید رنگرزی شود بارگیری می شود و وینچ چرخانده می شود تا مواد نیز چرخانده شود. دوباره محلول رنگی به مبدل حرارتی می رسد و عملیات به مدت 20 تا 30 دقیقه در دمای 135 درجه سانتی گراد تکرار می شود. حمام رنگ پس از خارج شدن مواد خنک می شود.
چرخ اندازه گیری بوسیله یک یونیت الکترونیکی بر روی وینچ فیکس شده و کارش ثبت سرعت پارچه است. دماسنج، گیج فشار نیز در کنار دستگاه ثابت شده است تا دما و فشار حین کار را یادداشت کند. یک وسیله ساده نیز برای نوشتن شید رنگی تعبیه شده است.

مزایای دستگاه رنگرزی جت:
دستگاه رنگرزی جت مزایای قابل توجه زیر را ارائه می دهد که آنها را برای پارچه هایی مانند پلی استر مناسب می کند.
1- زمان رنگرزی نسبت به رنگرزی بیم کوتاه تر است.
2- نسبت پارچه به محلول رنگی 1:5 (یا) 1:6 تولید در مقایسه با دستگاه رنگرزی بیم زیادتراست.
3- مصرف کم آب که باعث صرفه جویی در انرژی و گرمایش و سرمایش سریعتر می شود.
4-زمان رنگرزی کوتاه پارچه بالا سرعت حمل و نقل با تنظیم شیر نازل برای ایجاد سطح رنگرزی.
5-می توان به راحتی در دماها و فشارهای بالا کار کرد. گردش شدید مایع و مواد باعث رنگرزی سریعتر می شود.
6-رنگ کمتر در سطح و در نتیجه شستشوی سریعتر با خاصیت پایداری کمی بهتر.
7-با پارچه با دقت و ملایمت کار می شود.

محدودیت ها / معایب دستگاه رنگرزی جت:
1- پارچه به صورت طناب رنگ می شود. خطر درهم تنیدگی.
2- احتمال ایجاد چین و چروک. نیروی جت ممکن است به پارچه های ظریف آسیب برساند.
3-نمونه برداری از پارچه رنگ شده در طول رنگرزی دشوار است.
4- پارچه های نخ های الیاف استیپل ممکن است بدلیل سایش پرزدار شوند.
5-تمیز کردن اجزای داخلی دشوار است زیرا دستگاه کاملاً محصور است.
6-سرمایه گذاری اولیه و هزینه نگهداری بالاست.

نکته ۵۶۴۱ – یکی از مدرن ترین و پیشرفته ترین ماشین های رنگرزی پارچه ، ماشین رنگرزی جت است .

نکته ۵۶۴۲ – در ماشین رنگرزی جت ، محلول رنگرزی و کالا هر دو در حرکت می باشند و به همین دلیل یکنواختی رنگرزی بسیار مطلوب است .

نکته ۵۶۴۳ – دمای رنگرزی در ماشین جت تا حدود ۱۴۰ درجه سانتی گراد قابل تغییر است .

نکته ۵۶۴۴ – حرکت پارچه در ماشین رنگرزی جت ، توسط عمل جت و جریان محلول رنگرزی صورت می گیرد

نکته ۵۶۴۵ – در ماشین رنگرزی جت ، پارچه از ابتدا تا انتهای عمل در محلول رنگرزی غوطه ور بوده و هیچ گونه تماسی با بدنه ماشین پیدا نمی کند .

نکته ۵۷۱۱ – حرکت توام کالا و محلول یکی از مزایای ماشین رنگرزی جت است .

نکته ۵۷۱۲ – در ماشین رنگرزی جت ، نسبت حجم محلول رنگرزی به وزن کالا کم و در حدود ۱۰:۱ می باشد که از محاسن ماشین رنگرزی جت محسوب می شود.

نکته ۵۷۱۳ – عدم کشش و اصطکاک در ماشین رنگرزی به واسطه حرکت پارچه توسط جت محلول یکی دیگر از مزایای ماشین رنگرزی جت است .

رنگرزی در ماشین جت (کاربردی)

رنگرزی پلی استر خالص یا قسمت پلی استر از پارچه های مخلوط پلی استر در جت با حرارت 130 درجه
جهت آشنایی با رنگرزی پارچه های پلی استر خالص یا قسمت پلی استر از پارچه های مخلوط پلی استر باید به نکته زیر توجه داشت:
مشخص کردن درصد پارچه های مخلوط پلی استر سلولوز
برای تعیین درصد پارچه های پلی استر سلولوز (پلی استر پنبه یا پلی استر ویسکوز)قسمت سلولوزی کالا را در اسید سولفوریک 70 درصد به مدت 20 دقیقه حل میکنیم و سپس وزن قسمت باقیمانده را که پلی استر است یا ترازو اندازه میگیریم.
محاسبه
مقدار 3 گرم از پارچه مخلوط پلی استر سلولوز را در محلول 70 درصد اسید سولفوریک سرد قرار داده و مدت 20دقیقه به هم زده و بعد از حل شدن قسمت سولوزی کالا آن را شستشو داده و خنثی و خشک میکنیم و وزن آن را اندازه میگیریم مقدار 1/2 گرم کالا باقی میماند که این مقدار پلی استر خالص است و درصد آن بشرح زیر تعیین میگردد:

پس درصد پلی استر سلولوز ما 30/70 است یعنی 70 درصد کالا پلی استر و 30 درصد آن کالای سلولوزی است.

2) انتخاب رنگ
برای کالای پلی استر از رنگ های دیسپرز مناسب رنگرزی HT استفاده میشود که در کاتالوگ های سازندگان رنگ مشخص میشود و برای قسمت سلولوزی کالا میتوان از رنگهای زیر استفاده نمود:
-رنگ های راکتیو
– رنگ های مستقیم
– رنگ های گوگردی
– رنگهای خمی
انتخاب نوع رنگ بستگی به مصرف نهایی پارچه و شید دریافتی دارد مثلا اگر پارچه در برابر کلر ثبات داشته باشد از رنگ های خمی استفاده می شود.
3)محاسبه رنگ مواد
رنگ مواد یا بر اساس وزن کالا به صورت درصد نسبت به وزن پارچه محاسبه شده یا براساس گرم بر لیتر بر اساس حجم آب حمام یا ماشین رنگرزی که معمولا در ماشین های رنگرزی ظرفیت حجم آب و کالا مشخص میباشد مثلا اگر یک جت ظرفیت 200 کیلو پارچه و 2000 لیتر آب داشته باشد نسبت آب یا L:R را 1:10 میگویند و آب 10 برابر وزن پارچه است.
4)رنگ همانندی یا نمونه گیری
نمونه رنگی پارچه مخلوط پلی استر سلولوز(رنگ قرمز) به رنگرزی داده شده که مقدار 2000 کیلو از آن مورد نیاز است.مراحل زیر باید طی شود:
الف)درصد پارچه تعیین شود(70 درصد پلی استر و 30 درصد ویسکوز است)
ب)نوع رنگ دیسپرز از کاتالوگ انتخاب شود مثلا برای پلی استر خالص 4 درصد رنگ قرمز نیاز است.
ج) نوع رنگ برای قسمت ویسکوز انتخاب شود مثلا 2 درصد رنگ مستقیم مورد نیاز است.

5) تنظیم نسخه رنگرزی
در پارچه های مخلوط پلی استر سلولوز تنظیم نسخه اهمیت خاصی دارد چون باید قدرت رنگی قسمت پلی استر و قسمت سلولز مشخص شوند.
بعنوان مثال مثال برای رنگرزی 4 درصد فاز پلی استر پارچه مخلوط پلی استر سلولوز 30/70 چون 70 درصد پارچه پلی استر است باید 8/2 درصد رنگ دیسپرز و برای رنگرزی 2 درصد فاز سلولوز چون 30 درصد وزن پارچه سلولوزی است باید 6/0 درصد رنگ مستقیم استفاده کرد.
6)روش رنگرزی به طور کلی
برای رنگرزی روش های زیر وجود دارد:
الف)روش دو حمامی که اول قسمت پلی استر در جت با رنگ دیسپرز در حرارت 130 درجه رنگرزی و ری داکشن کلیر میشود و قسمت سلولوز نیز در یکی از ماشین های زیر رنگرزی میشود:

1)ژیگر
2)پدبچ
3)فولارد

رنگهای مصرفی برای قسمت سلولوزی بشرح زیر میباشد:

1)مستقیم
2)راکتیو
3)گوگردی
4)خمی

 

7)رنگرزی پلی استر خالص و یا قسمت پلی استر از پارچه های مخلوط پلی استر سلولوز در جت در حرارت 130 درجه
برای این کار اول نسخه رنگرزی بشرح تهیه میشود:

نسخه رنگرزی یعنی میزان رنگ و مواد مورد نیاز با مقدار درصد یا گرم در لیتر مورد نیاز با توجه به مقدار وزن پارچه و حجم آب
برای مثال برای رنگرزی 2 درصد فاز پلی استر 300 کیلوگرم پارچه مخلوط پلی استر سلولوز با حجم آب 3000 لیتر مقدار رنگ و مواد مورد نیاز بشرح زیر محاسبه میشود:

محاسبه اسید استیک
محاسبه اسید استیک با محاسبه دیسپرز کننده یکی است و مقدار مصرف آن هم 3 کیلوگرم است.

منحنی رنگرزی
منحنی رنگرزی مشخص کننده جزییات عملیات رنگرزی است یعنی رنگرزی در چه دمایی شروع میشود و مواد در چه زمان مورد استفاده قرار گرفته و به حمام اضافه میشوند و در طول چه مدتی.

نمونه یک منحنی رنگرزی

همچنین میتوان در صورت نیاز بشرح زیر عملیات ری داکشن کلیر را انجام داد

در زمانی که فاز سلولوزی کالا با رنگ های خمی رنگرزی میشود نیازی به عملیات ری داکشن کلیر نیست.

8)روش یک حمامی رنگ مشکی روی پارچه های مخلوط پلی استر سلولوز با رنگ های دیسپرز و مستقیم در حرارت 130 درجه
نسخه رنگرزی:

منحنی رنگرزی:

1)شستشوی سرد
2)1 درصد فیکسه کننده در حرارت 40 درجه بمدت 15 دقیقه
3)شستشوی سرد

 

 

منابع:
1. کمیکال