微波設備在紡織行業的大約有兩個方面,一是織品的印染,二是織品印染后的定型烘干。
微波設備在印染方面的應用就是利用微波加熱染色技術。利用微波來加熱染料,在充分利用熱擴散的同時,還能利用到微波的高頻振蕩,使染料固色效果更好,比一般的單純加熱效果提高10%。在染整行業,除了固色外,也可用于織物的定型烘干,如滌綸用分散染料染色的高溫固色和印花的固色,可以大大降低能源的消耗。
利用微波設備進行染色的原理是:當浸軋染料溶液的織物受到微波照射后,由于纖維中的極性分子(如水分子)的偶極子受到微波高頻電場的作用,因而發生反復極化和改變排列方向(如在245OmHz時,在1s內有24億5千萬次的偶極子旋轉運動),在分子間反復發生摩擦而發熱,這樣可迅速地將吸收電磁波的能量轉變為熱能。與此同時,一些染料分子在微波的作用下,也可發生誘導而升溫,從而達到快速上染和固色的目的。也就是說,微波加熱是利用織物上的水在感應作用下發熱,以此來升高織物和印在其上面的色漿的溫度,因此,織物(色漿)應保持一定的水分,染色(或印花)織物是在未干時進行固色的。
微波染色可采用織物或絲束加工方式,不僅可用于親水性纖維(如纖維素纖維和羊毛纖維織物)染色,比如纖維布固色設備在加有適當助劑的情況下,還可用于疏水性纖維(如聚酯纖維織物)的染色。染料可采用活性染料、直接染料和陽離子染料等。染色時按常規的方法將織物浸軋染液,然后導人密閉的微波加熱室(反應箱)中,在微波的作用下,織物迅速升溫,可加快染料在纖維中的擴散或固色反應。染色后的處理與常規方法相同。例如,利用分散染料染滌綸以及油溶性染料和分散染料染醋酸纖維時,用微波進行固色都可取得較好的效果。若在印花色漿中加入一些助劑(如尿素),則可加快固色的速度并提高固色的效果。
因此,微波染色具有如下的一些優點:
①微波能瞬間穿透被加熱物質,只需要加熱數秒至數分鐘,無需預熱。停止加熱也是瞬時的,無余熱;
②微波是介電損耗發熱,介電損耗系數大的物體有選擇性地吸收微波,不需要加熱的部分不會吸收微波,避免了無意義的升溫;
③由于是被加熱物本體發熱,周圍空氣和裝置等不加熱,不會造成熱損失,故熱效率高;
④由于被加熱物各部分同時發熱,整個物體內外部都能均勻加熱,不會像一般傳導加熱產生物體表面和內部較大的溫差;
⑤能比較容易地用功率量的大小表調整加熱狀態;
⑥微波除了有快速升溫的效果外,還能使水分子、染料分子產生振動,促進染料的溶解和擴散。
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