バッチ染色（吸尽染色）は、繊維材料を染色する方法の一つです。この方法では、同じ装置内で染料を染浴から繊維材料へ徐々に移行させます。[1]バッチ染色には様々な方法があり、染色工程で使用される機械の種類によって決まります。バッチ染色工程で一般的に使用される機械には、ジガー染色機、ウィンチ染色機、ジェット染色機、ビーム染色機などがあります。[2]
原則
バッチ染色の原理は、染料分子が染料溶液から布地へ移行することです。これは、布地が完全に染み出すまで、すべて同じ「バッチ」内で行われます。 [3]バッチ染色プロセスにかかる時間と色の濃さは、プロセスの様々な制御要因に依存します。これらの影響要因としては、通常、染色液の温度、比染液比、および使用される撹拌方法があります。比染液比とは、染色される布地の重量と染料溶液の体積の比です。撹拌方法は、使用するバッチ染色機によって異なります。バッチ染色には3つの異なる撹拌方法があります。方法1は布地のみを循環させる方法です。方法2は染料溶液を循環させますが、布地は静止したままです。最後に、方法3は布地と染料溶液の両方を同時に循環させることで撹拌を行います。[4]
機械
ジガー染色機
ジガー染色機は、機械の上部に2つのメインローラーを備えた大型の密閉式染色槽です。生地は一方のローラーに巻き取られ、もう一方のローラーに送られます。染色液は、2つのメインローラーの下、染色槽の底部に配置されており、低液比で染色できるよう特別に設計されています。染色液中には、生地を染色液に導くための小さなローラーが多数設置されています。これらはガイドローラーと呼ばれます。染色槽の底部には蒸気加熱コイルが設置されており、染色液の加熱を制御します。染色槽を密閉することで、染色液の温度も制御され、外気への熱損失がないため、槽の上部と下部の温度は一定に保たれます。閉じ込められた蒸気から発生する結露の滴下を防ぐため、機械のフードには特別な蒸気コイルが設置されています。[5]
ウインチ染色機
ウインチ染色機は、機械上部の染色液上に設置されたウインチリールとジョッキーローラーを備えた大型の染色槽です。リールとローラーは、染色液中の布ループの移動を補助します。ウインチリールは、布ループが染色液中を移動する速度を制御します。これにより、布ループは染色液から引き出され、ローラー上を循環します。ジョッキーローラーは布のガイドとして機能し、染色液の幅に沿って布が移動するのを補助します。この刺激を実現するために、ジョッキーローラーは自由に動きます。[6]ウインチ染色機には、メインの染色槽とは別の前室も備えています。前室は穴あき仕切りで仕切られており、ここで染料と染色助剤が染色工程に投入されます。この染色工程における染色液の温度を制御するため、前室の側面には加熱コイルが配置されています。[7]
ジェット染色機
ジェット染色機は、ベンチュリと呼ばれる密閉された管状のシステムを備えた大型のタンクです。リールシステムを使用するジガー染色法やウインチ染色法とは異なり、ベンチュリが布地を誘導します。ベンチュリは、ジェットが染料を脈動させる場所です。ジェット染色機は、染料溶液を濾過し温度を制御するポンプを介して加熱室に接続された大型の染料タンクで構成されています。別の加圧ポンプが、染料を加熱室からベンチュリへと移動させます。布地はループ状に形成され、染色室を通ってベンチュリへと移動します。次に、布地は加圧された染料溶液によってベンチュリと染色室の周りを移動します。この動きは、布地をベンチュリへと導くリールによって補助されますが、ジェットシステムが依然として主要な移動手段です。[8]
ビーム染色機
ビーム染色機は、幅広の布地を巻き付ける穴あきビームからなる大型の染色槽です。穴あきビームは染色ビームキャリア内に設置されています。染色機は、染色液を機械内外に送り出す複数の高圧ポンプで構成されています。染色液はビームの穴を通って高圧ビームキャリアに入り、ビームキャリアの端にあるポンプから排出されます。[9]
プロセス
ジガー染色工程
ジガー染色機は織物の染色に最適です。ジガー染色工程では、染色液は静止したまま、生地が移動します。染色浴は、雰囲気温度98℃の蒸気加熱コイルによって沸騰温度まで加熱されます。ジガー染色機は、無段階の速度制御と張力監視により比染液比が低く、少ない染料溶液で最適な染色が可能です。この工程では、約4～5メートルの生地がローラーに巻き取られます。この長さに達するまで、生地片を「頭から尾まで」縫い合わせることができます。生地片は巻き取られたローラーから下ろされ、染料溶液を通過して別のローラーに戻ります。ローラーは逆回転させることができるため、染色工程が完了するまで、巻き戻しと巻き取りを複数回繰り返すことができます。染色工程が終了すると、染色浴を冷却し、生地を取り出して乾燥させます。[10] 。[11]
ウインチ染色工程
ウインチ染色機は、毛織物の染色に最適です。ウインチ染色工程では、染色液は静止したまま、生地が移動します。染色槽は、前室の加熱コイルによって最高95～98℃に加熱されます。ウインチ染色工程では、染色液比は約1:20～1:40と高くなっています。前室で染色液が生成されると、染料溶液は前室からメインの染色槽へと徐々に移動します。生地の両端を縫い合わせることで、複数のループが形成されます。これらのループの長さは同じです。生地は染色槽の上部にある2つのホイールに掛けられます。生地にはほとんど張力がかからず、ループの大部分が染色液に浸っています。生地のループは、ウインチローラーの牽引力によって染色液中を回転します。ウインチローラーは、染色液中における生地のループの移動速度を制御します。ジョッキーローラーは自由に動き、布のループを染色槽全体に移動させるためのガイドとして機能します。布は染料が完全に染み出すまで染料溶液の中で回転し続けます。そのため、ウィンチ染色の工程は長時間かかることがあります。工程が終了すると、染色槽は冷却され、布は取り出されて乾燥されます。[12] [13]
ジェット染色プロセス
ジェット染色機はニット生地の染色に最適です。ジェット染色工程では、生地だけでなく染料液も動きます。染色槽は極めて高温に加熱され、最高温度は約135～140℃に達します。ジェット染色機は、1:5～1:15という低い比染液比を使用します。この工程では、生地の両端を縫い合わせてループ状にします。その後、生地は染色槽内にあるオートクレーブ内をゆっくりと移動します。染色槽を満たした染料溶液に生地が浸漬されます。その後、自由に動くリールによって生地が槽から引き上げられ、ジェットがベンチュリー管を通って生地を移動させます。ジェットは生地をチューブシステムを通して染色槽の反対側に押し戻し、そこで再び染色工程が始まります。ジェットは染色液内に乱流を発生させ、染着を促進します。布地はベンチュリー管システムを通過する際に高濃度の染料液にさらされます。そのため、主染色槽は通常、部分的にしか満たされていません。布地は完全に染料が染み出して色がつくまでこの循環を繰り返します。1回の循環速度は約1～2分で、全体の工程は約20～30分間続きます。工程が完了すると、染料溶液は冷却され、布地は取り出されて乾燥されます。[14]
ビーム染色工程
ビーム染色機は、ニット生地や織物の染色に最適です。ビーム染色工程では、生地を固定したまま染料溶液を移動させます。[15]染料液は、約1:5の低い比液比で生成されます。[16]この工程では、染料溶液を高温にする必要があります。染料溶液は最高140℃まで加熱されます。[17]まず、布地のオープン幅が穿孔ビームに巻き取られます。布地が穿孔ビームに巻き取られる間、染色工程中に布地がシワにならないように、制御された張力が維持されます。穿孔ビームは、布地の異なる幅に対応するために、さまざまなサイズがあります。ビームのサイズは300mmから1100mmです。布地がビームに巻き取られたら、ビームを染色ビームキャリアに装填します。次に、染色ビームキャリアを閉じ、機械に圧力をかけます。染色溶液は密閉された膨張タンクに装填され、加熱されます。染料液は加圧ポンプを通って穿孔ビームへと送られます。加圧ポンプは、染料液をビームの穿孔孔と巻き取られた布地を通して、染料ビームキャリアへと押し出します。布地を通して押し出される染料液の攪拌により、布地は染料の色を確実に吸収します。染料ビームキャリアの端にあるポンプは、染料液を染料ビームキャリアから送り出し、穿孔ビームへと戻します。これにより、プロセスが再開されます。プロセスが完了すると、染料溶液は冷却され、布地は取り出されて乾燥されます。[18]
参考文献
- ^ 「バッチ／連続：繊維染色プロセスのレビュー」ResearchGate . 2019年5月22日閲覧。
- ^ マザドゥル・ハサン・シシル医師 (2014-10-04)。 「染色機」。
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=（ヘルプ）が必要です - ^ 「Exhaust Dyeing Process（排気染色プロセス）」Sciencing、2011年1月24日。 2019年5月22日閲覧。
- ^ Interloop Limited (2016年1月22日). 「排気染色プロセス」
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=（ヘルプ）が必要です - ^ 「ジガー染色機｜ジガー染色機による染色工程｜ジガー染色機の利点｜ジガー染色機の欠点」 。 2019年5月22日閲覧。
- ^ 「ウインチ染色機｜ウインチ染色機の動作プロセス｜ウインチ染色機の利点と限界」 。 2019年5月22日閲覧。
- ^ マザドゥル・ハサン・シシル医師 (2014-10-04)。 「染色機」。
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- ^ 「ビーム染色機の説明」 。 2019年5月22日閲覧。
- ^ マザドゥル・ハサン・シシル医師 (2014-04-02)。 「ジガー染色機」。
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=（ヘルプ）が必要です - ^ {{|title=ジガー染色機|url=https://www.textiletrick.com/2018/11/jigger-dyeing-machine.html }}
- ^ マザドゥル・ハサン・シシル医師 (2014-10-04)。 「染色機」。
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=（ヘルプ）が必要です - ^ 「ウインチ染色機｜ウインチ染色機の動作プロセス｜ウインチ染色機の利点と限界」 。 2019年5月22日閲覧。
- ^ マザドゥル・ハサン・シシル医師 (2014-05-03)。 「液流染色機」。
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=（ヘルプ）が必要です - ^ 「ビーム染色情報 - メトロ染色」www.metrodyeing.com . 2019年5月27日閲覧。
- ^ 「経済的なビーム染色機 - ビーム染色機とビーム染色機輸出業者」www.devrekha.com . 2019年5月27日閲覧。
- ^ 「FONG'S EUROPE GMBH - THEN HST (Beam Dyeing)」www.fongs.eu . 2019年5月27日閲覧。
- ^ 「ビーム染色情報 - メトロ染色」www.metrodyeing.com . 2019年5月27日閲覧。
