溢流氣流染色清潔生產工藝
1 前言
溢流染色機和氣流染色機目前正朝著高品質、手感好、適用性廣、工藝流程短、節能、節水、小批量及大載量、自動化控制和符合生態環保等方面發展。
噴射染色機通常定義為噴嘴壓力介于2-3kg／cm2之間的染色機。其特點是噴嘴壓力大，噴射出的液流產生足夠大的推力推動織物運行，導布輥僅起對織物導向和計速作用。由于布速快，在單位時間內染液與織物交換頻繁，從而改善了勻染效果，能避免產生*性皺印。這類設備較適用于純化纖織物或梭織物的染色。對結構疏松的織物，由于產生較大的連續摩擦和拉力作用（織物受到液流較大推力的沖擊并被夾帶），易造成起毛起球和拉長現象。噴射染色機不但可用于織物的染色，還可用于織物的退漿、預縮和滌綸織物的堿減量處理等。
為了減少水對結構疏松織物的沖擊，減少起毛起球現象，改善織物手感及外觀，提升輥（導布輥）被廣泛用來協助織物運行，并將噴嘴壓力減小至0-1kg/cm2，此類低壓力噴嘴染色機稱為溢流染色機，而噴嘴壓力介于1.2kg／Cm2的染色機，則通常稱為緩流染色機。由于噴嘴液流對織物的沖擊輕微，溢流染色機的應用較噴射染色機和緩流染色機更為廣泛。
根據不同染色溫度的需要，溢流染色機又可分為高溫高壓型和常溫常壓型。
氣流染色機與溢流染色機的主要區別在于溢流染色的織物運行靠液流推動，而氣流染色機則采用空氣動力系統推動織物。織物的運行速度與織物的克重、透氣性（與織物平方克重和組織結構有關）、干濕狀態和干濕摩擦因數等參數有關。
氣流染色也有獨立的液流循環系統。氣流霧化染色是將氣流和溢流在噴嘴處混合，由于沒有液流循環，因而可以實現超低浴比，織物在霧化狀態的染液中進行染色。霧化染色適合加工超細纖維織物和化纖仿真類織物。
2 創新的環保型溢流染色機
溢流染色機從誕生之日起，就以其相對低的浴比（1：15左右）向環保染色邁出了一大步，當時六角盤拖拉式染色機（俗稱拉缸）的浴比在1：25以上。目前常規的溢流染色機浴比雖已降至1：7-1：8，但仍偏高，染色周期也較長，不能達到生態環保的要求，生產成本也較高。由于浴比較大，織物在運行過程中會攜帶大量水分，增加了自重，也易造成過度拉伸及起毛現象。因此，進一步降低染色機的浴比，減少環境污染，縮短染色周期，實現生態環保染色，降低生產成本，是提高產品質量的關鍵，也是染色技術發展的方向和21世紀印染工業保持可持續發展的重要因素。
溢流染色機中的用水量主要包含：
（1）織物吸附的水量；
（2）儲布槽中的水；
（3）循環管路，包括噴嘴、土泵、熱交換器中的水：
（4）配制染料、助劑所需水量；
（5）為保證染色質量（如均勻、防皺等），需適當增加水量。
上述5項之和即為染色浴比，其中前3項為染色機的可行性zui小浴比。
對棉織物來講，織物吸附水量大約為織物重的3倍，加上配制染料、鹽、堿液用水量較大，因此染純棉織物的浴比大于染純滌綸等疏水性織物的浴比。
2．1 溢流染色機的改進
目前，溢流染色機已優化成長管L型及圓筒U型或O型兩種主要形式。由于L型染色機的儲布管為長型且平臥，浴比要略大于U型或O型染色機。
為降低溢流染色機的染色浴比，應盡量降低循環管路中的水量，特別是儲布槽中的水量。U型或O型溢流染色機在降低浴比的發展歷程經過了3個主要階段。
2.1.1 織物全浸染型
織物幾乎全浸漬在儲布槽的染液中，浴比為1：10-1：15。
2.1.2 織物部分浸染型
20世紀90年代發展的布液分離技術，在儲布槽底部增加了一個隔層（圖1），使織物在儲布槽內運行，染液在隔層中快速循環，僅部分織物浸在染液中。因此，降低了染液的用量，使染色浴比降到1：7-1：10，但仍偏大。
2.1.3 布液完全分離
保留了染液快速循環隔層，其創新之處是在隔板上辟有許多縫隙，使流入儲布槽中的染液及織物上多余染液通過該縫隙快速回流到染液夾層中，即快速進入管路循環系統進行循環。此項創新技術顯著降低了浴比，可達1：3.5-1：4，棉織物染色浴比降低至1：5。此項技術以香港立信公司開發的ECO系列生態環保溢流染色機（以下簡稱ECO）zui具代表性。
E=C×F=C×（NF+NL） （1）
式中：E-染料上染速率；
C-織物單次循環的染料上染率；
F-染液循環頻率總和；
NF-每分鐘織物循環次數；
NL-每分鐘染液循環次數。
式（1）表達了在染色過程中染料的上染速率（E）與織物單次循環的染料上染率（C）和染液循環頻率總和（F），每分鐘織物循環次數NF+每分鐘染液循環次數NL的關系。說明液流經分離結構的提速，對縮短染色周期效果明顯。
ECO系列染色機，如ECO-38常溫染色機（U型，圖2）和ECO-6高溫染色機（O型，圖3），其成功的關鍵是既降低了浴比，又通過優化設計及合理配置噴嘴、導布管和儲布槽，使織物在染色過程中處于松弛及展開的狀態，達到均勻染色的效果。應用布液完全分離原理，ECO-8也將L型染色機的浴比降低至1：6（圖4）。
在染色過程中，由于ECO系列染色浴比低,織物在運行過程中所攜帶的水量少，大大降低了織物的運行重量，從而降低了織物所受的張力及因摩擦造成的起毛現象，改善了織物的表面效果，降低了縮水率。
縮短染色加工時間、降低能源消耗是生態環保染色的另一個重要方面。EC0-38、ECO-6和EC-8等染色機繼承了香港立信GN28和GN6-Super等染色機縮短棉織物染色周期的成功經驗，使棉織物的染色時間縮短至4～6h。
因此，ECO生態環保系列染色機既降低了染色浴比，減少水及染化料的消耗，又縮短了染色周期，降低了能耗，達到生態環保染色，同時又顯著地提高了織物的布面質量。
2.2 ECO－6高溫染色機
ECO-6高溫染色機采用布液完全分離系統，降低了行機水位，減少了儲布槽中的水量，進一步降低了染色浴比，其浴比可低至1：5，同時也降低了升降溫所需的蒸汽和冷卻水。ECO－6高溫染色機還配備有蒸汽加熱（汽、水混合器）快速升溫系統，利用蒸汽直接加熱染液，配合熱交換器快速提高升溫速率。EC－6高溫染色機具有MSR及MIR快速水洗系統。MSR為節水的水洗系統，是指在冷卻降溫的過程中同時利用冷卻水進行連續水洗，達到省時、省水和省電等目的 ；MIR多功能智能水洗系統為一強力連續水洗系統，通過優化控制進水量、機內水位、溫度及水洗時間，達到zui佳的水洗效果。例如，設定水溫在50－60℃，可保持棉纖維的溶脹狀態，加速雜質及未固色染料向外擴散。在MSR及MIR的水洗過程中，根據稀釋原理，布槽內水位始終保持為zui低行機水位，可加快污水與清水的交換，顯著提高水洗效率。
綜合應用高溫漂白工藝（105－130℃×5~15min）、恒溫定量加料染色技術（50—85℃）及連續MSR和MIR水洗，一般長達8-10h的棉織物染色時間，可以縮短至4-5 h。水的用量也顯著降低，并節省蒸氣、電能及化學助劑（圖5，表1）。
3 小浴比氣流染色機
氣流染色機以其高速、小浴比的特點，己被越來越多的染整廠應用。噴嘴是氣流染色機的核心部件，分圓形和方形兩種，圓形噴嘴適合加工超細纖維、化纖仿真類針織物和機織物；方形噴嘴則適合加工厚重織物，以及易產生自轉的繩狀機織物。
氣流染色機以鼓風機產生的氣流作為輸布介質，驅動織物在染槽中高速運行，織物出噴嘴后經過一擴展形的輸布管，由于氣體膨脹，使繩狀織物展幅。在此基礎上，有兩組多噴淋管向織物表面噴淋染液，使染液在織物表面均勻分布，并可防止織物產生折皺和粘搭印。由于在升溫過程中，空氣密度隨著溫度升高而降低，若離心式鼓風機的轉速保持不變，則氣流量會相應減小，布速減慢。所以氣流染色機采用電子控制變頻器跟蹤，以補償溫度對氣流速度的影響，保證織物以一定速度運行。
氣流傳動的織物速率要高于液流系統，而且織物受到的張力較小。與常規噴射染色機相比，它具有如下優點：生產所需時間短，染色時間能縮短50％以上；蒸汽和水可節約50％（根據被處理織物的吸水能力，浴比平均為1：3或更低）；染色重現性好，洗滌處理用水能降低到zui低程度。
Lyocell織物采用傳統染色機加工時，不易使織物徹底原纖化而去除原纖；再者，當染色循環比較慢時，折疊的織物及未折疊織物與染液的交換不均勻，易造成染色雞爪印。氣流染色機染色織物運轉速度一般都超過350m／min，當織物傳送速度超過300m／min時，也不會產生不勻的問題，且立式染色機比臥式染色機具有更多的優勢。因為立式機器的作用力更大，更有利于Lyocell織物的原纖化和原纖的分離。用常規噴射染色機有時還會造成織物擦傷，織物擦傷主要是由于織物運轉速度快，以及在濕態下Lyocell織物硬挺造成的。解決擦傷的主要辦法有：一是在空氣斜管中用染液溢流減小摩擦；二是在空氣斜管出口處加裝噴淋裝置，用染液推動織物擺動，避免高速運轉的織物與機器內表面接觸；三是用PTFE（聚四氟乙烯）涂覆織物儲存區，減少織物與儲存區表面的摩擦。
Lyocell織物經過原纖化后，會產生大量的毛羽，這些毛羽懸浮在染液中或漂浮在氣流中易于堆積，不僅不利于染色交換，也容易堵塞噴氣嘴。用于Lyocell織物的氣流染色機除了原有的染液過濾系統外，還需加上一套空氣過濾凈化裝置，這種空氣過濾裝置要易于更換，并可及時去除堆積的毛羽。
3.1 Airsoft氣流染色機
Airsoft氣流染色機（見圖6）由英國Longclose公司生產。它是在原有氣流染色機的基礎上，經改造添加織物拋松處理機構，專用于Lyocell織物,以及其它高性能織物染色和后整理的設備，它有AirsoflTD和AirsoftHT兩種機型。
AirsoftTD染色機比AirsoftHT染色機多一個轉籠烘燥機構，使Lyocell織物的染色和柔軟烘干處理在一臺機器上完成，實現了一機多用。
3.1.1織物運動和染色交換系統
Airsoft氣流染色機的心臟和技術關鍵部分是位于染色機內部的一個空氣滑管。織物的運送動力來源于這個空氣滑管內氣流對織物的推力。推力大小主要取決于織物濕態下的透氣性。透氣性越差，推力越大，織物運送速度越快。織物的運送還與重量有關，重量越輕，織物運送速度越快。Airsoft空氣滑管結構簡單，對織物的推力大，具有防堵塞和防擦傷等功能，適用范圍廣。
由于Airsoft氣流染色機運用了氣體動力技術，染液使用量大幅減少，單位時間染液的循環次數大大增加，避免了染浴波動，以及染痕和糾纏的形成。織物提取過程是指染布從染槽zui后一個折疊點到提取盤的長度。它的長短直接影響到織物的運送速度，要盡量減小這個長度。Airsoft氣流染色機縮短了織物從堆積處的提取過程，織物不是由染液直接提起，而是在提取點部分排除染液，大大減少了織物在提取過程產生的過度拉伸，并避免了折皺的形成。
織物以60-600m／min速度喂入空氣滑管，與從鼓風機系統吹出的循環定向氣流相遇。空氣將染液霧化生成高速空氣墊，并將織物運送至空氣滑管單元。這時織物被高壓氣流控制，在管內充分舒展、打開，在氣流霧化條件下進行染液交換。織物在可控狀態下被直接送到儲存區，從而保證染液與織物進行的染液內部交換，浴比進一步減小，保證了染色織物的質量。
3.1.2空氣循環系統
空氣循環系統是Airsoft氣流染色機的主要動力來源，風由大功率鼓風機產生，經過專用空氣管道輸送至空氣滑管的4個空氣噴嘴與染液相遇。通過變頻電動機調整鼓風機的轉速，從而達到調整織物運行速度的目的。
織物運送系統的空氣由、多速軸流風機提供，風扇采用不銹鋼制造。風扇裝配了一個多階渦輪式曲徑碳密封，保證了風機的耐久性。
3.1.3快速清洗系統
快速清洗系統（見圖7）是專門為多次排放和注入的染色工序而設計的，具有、節能、節水的特點，可用于染色工藝的各個環節，如預洗、染后洗、清洗或皂洗。該快速清洗系統的主要特征是允許染液高溫排放和注入，使織物在染色等處理后能及時得到相同溫度的清洗，大大節省了清洗用水量，減少了染色循環時間、水耗和排放，改善了織物性能和染色效果，節省熱能40％以上。該快速清洗系統解決了Lyoeeil織物染整加工多工序、多排放和升降溫時間長等問題，是Lyocell織物及其它高性能織物染色理想的綠色環保裝置。
1-與主泵吸入端連接；2-過濾器；3-排放流量控制閥；4-主機排放；5-進水口；6-流量表；7-注入泵；8-注入流量控制閥；9-排放；10-傳導率監測器；11-熱交換器
圖7 RapidWash快速清洗系統
在系統中部有盤狀熱交換器，它利用排出染缸廢液中的熱量來加熱進入染缸的清洗用水，以達到節能的目的。在盤狀熱交換器的出水管處裝有一個探測溶液中電解質含量的傳感器，此傳感器能自動探測排水溶液中的電解質含量，一旦達到設定值便停止清洗，既節約了用水，又縮短了時間。利用液位控制裝置，能控制水洗的液位，達到洗液交換的目的。
3.1.4轉籠烘干和柔軟系統
染色機配備后整理功能是染色設備向多功能化發展的一個方向。Longelose公司成功地將轉籠柔軟技術應用到氣流染色機上，使Lyocell織物的染色和后整理在一臺機器上完成。
3．2 Then-airflow氣流染色機
Then-airflow氣流染色機（圖8）由德國Then公司制造，該機特別適合超紹纖維和Lyocell纖維等高品質織物的加工。由空氣與蒸汽混合而成的氣流，經鼓風機加壓帶動染槽中的織物運行，通過調節氣流的壓力和流量以改變織物的運行速度，染料與各種化學助劑也混合于氣流之中。由于壓縮空氣的作用，使液體霧化，通過噴嘴均勻地噴射在織物表面，并在織物表面迅速冷凝、擴散，達到快速上染的目的。
根據加工織物的品種和容量，織物在染槽中的運行速度可調節為150-700m/min，一般只需50-90s，織物就可以在染槽內作一次循環。由于車速快，織物與染槽內的染液交換快，故易達到勻染效果。
3.2.1 Then-airflow氣流染色機浴比小，通常染棉類織物時的浴比為1：4，染滌綸織物時的浴比為1：2。另外，織物在染槽內的運行速度快，且浴比小，使染化料助劑用量可以相對減少，染色升溫時間也縮短，并提高了工藝穩定性。此外，廢水的排放與清水的注入可以同時進行，這樣縮短了染色時間。故與常規的染色機相比，可節時40％-60％，真正達到了節能、和環保的目的。
傳統染色機的織物染后清洗，需先將染槽內的染色殘液排盡，再注入清洗液。但往往染槽內的染色殘液不能馬上全部排盡，故清洗液注入時，還會與部分染色殘液混合，既浪費時間，又降低水洗效率。Airflow氣流染色機采用獨特的清洗系統，即清洗液通過噴嘴直接噴射在織物表面。在整個清洗過程中，排水閥始終打開，污水直接排放，而不與織物接觸。由于洗液交換速度快，故清洗速度快。
織物在染槽中如遇溫度突然下降，則將快速冷卻，極易造成*性皺印和折痕。而Airflow氣流染色機裝有高溫排放系統。該系統可使織物在染槽排液時繼續保持循環運動，從而防止織物由于快速冷卻而造成皺印和折痕，同時減少加工時間，提高了生產效率，并可在高溫條件下加入分散染料。
目前，“桃皮絨”、“水洗”等改善視覺和手感的加工己成為一種時尚。在Airflow AFS氣流染色機中還裝有一附加的轉籠式滾筒，用于織物的繩狀整理（酶處理、拋光、柔軟、烘干等），因此能做到一機多用。
3.2.2 Airflow氣流染色機裝有HFN-System特殊噴嘴。它zui顯著的特點是在染色和水洗時，可大大提高織物通過噴嘴的流速，使加工織物的品質得到改善，如針織物的收縮性和機織物的豐滿度等，使織物變得更為松弛，手感更好，故該機的品種適應性也大大提高。
3.2.3 Airflow氣流染色機還裝有DQC系統。該系統使染色具有更高的重現性，有利于實現一次染準性，使染色加工更為環保，且能降低染色成本。
傳統染色機染色工藝條件是根據預先貯存在計算機中的程序進行的，加工不同織物時，可根據織物的門幅和克重等因素預先設定。新的DQC系統可通過選配的探測裝置，根據基礎數據和預設的參數，制訂zui佳的工作時間和工藝條件（包括水的用量和蒸汽壓力），并根據織物的克重、規格及匹長，自動設定車速和浴比等，從而達到均勻的染色效果。
3.2.4 Airflow染色機配備有的Lonworks裝置。該系統在原有每個傳感器需要4條導線的基礎上，采用一條自由結構的導線聯成網絡，并增加了多種自行測試功能。維護人員可以在遠程對這些基于Lonworks的機器進行診斷，因而節約了維護和修理費用。故障發生處的確定，可以到某個傳感器或執行器，使維護人員能迅速地針對問題進行修復工作，節省時間。例如，閥門墊圈的老化過程可以通過設備上所包含的預測維護系統來跟蹤和監視。此外，操作人員可以通過操作簡便的觸摸式屏幕，直接控制車間中的每臺設備。
溢流染色機和氣流染色機目前正朝著高品質、手感好、適用性廣、工藝流程短、節能、節水、小批量及大載量、自動化控制和符合生態環保等方面發展。
噴射染色機通常定義為噴嘴壓力介于2-3kg／cm2之間的染色機。其特點是噴嘴壓力大，噴射出的液流產生足夠大的推力推動織物運行，導布輥僅起對織物導向和計速作用。由于布速快，在單位時間內染液與織物交換頻繁，從而改善了勻染效果，能避免產生*性皺印。這類設備較適用于純化纖織物或梭織物的染色。對結構疏松的織物，由于產生較大的連續摩擦和拉力作用（織物受到液流較大推力的沖擊并被夾帶），易造成起毛起球和拉長現象。噴射染色機不但可用于織物的染色，還可用于織物的退漿、預縮和滌綸織物的堿減量處理等。
為了減少水對結構疏松織物的沖擊，減少起毛起球現象，改善織物手感及外觀，提升輥（導布輥）被廣泛用來協助織物運行，并將噴嘴壓力減小至0-1kg/cm2，此類低壓力噴嘴染色機稱為溢流染色機，而噴嘴壓力介于1.2kg／Cm2的染色機，則通常稱為緩流染色機。由于噴嘴液流對織物的沖擊輕微，溢流染色機的應用較噴射染色機和緩流染色機更為廣泛。
根據不同染色溫度的需要，溢流染色機又可分為高溫高壓型和常溫常壓型。
氣流染色機與溢流染色機的主要區別在于溢流染色的織物運行靠液流推動，而氣流染色機則采用空氣動力系統推動織物。織物的運行速度與織物的克重、透氣性（與織物平方克重和組織結構有關）、干濕狀態和干濕摩擦因數等參數有關。
氣流染色也有獨立的液流循環系統。氣流霧化染色是將氣流和溢流在噴嘴處混合，由于沒有液流循環，因而可以實現超低浴比，織物在霧化狀態的染液中進行染色。霧化染色適合加工超細纖維織物和化纖仿真類織物。
2 創新的環保型溢流染色機
溢流染色機從誕生之日起，就以其相對低的浴比（1：15左右）向環保染色邁出了一大步，當時六角盤拖拉式染色機（俗稱拉缸）的浴比在1：25以上。目前常規的溢流染色機浴比雖已降至1：7-1：8，但仍偏高，染色周期也較長，不能達到生態環保的要求，生產成本也較高。由于浴比較大，織物在運行過程中會攜帶大量水分，增加了自重，也易造成過度拉伸及起毛現象。因此，進一步降低染色機的浴比，減少環境污染，縮短染色周期，實現生態環保染色，降低生產成本，是提高產品質量的關鍵，也是染色技術發展的方向和21世紀印染工業保持可持續發展的重要因素。
溢流染色機中的用水量主要包含：
（1）織物吸附的水量；
（2）儲布槽中的水；
（3）循環管路，包括噴嘴、土泵、熱交換器中的水：
（4）配制染料、助劑所需水量；
（5）為保證染色質量（如均勻、防皺等），需適當增加水量。
上述5項之和即為染色浴比，其中前3項為染色機的可行性zui小浴比。
對棉織物來講，織物吸附水量大約為織物重的3倍，加上配制染料、鹽、堿液用水量較大，因此染純棉織物的浴比大于染純滌綸等疏水性織物的浴比。
2．1 溢流染色機的改進
目前，溢流染色機已優化成長管L型及圓筒U型或O型兩種主要形式。由于L型染色機的儲布管為長型且平臥，浴比要略大于U型或O型染色機。
為降低溢流染色機的染色浴比，應盡量降低循環管路中的水量，特別是儲布槽中的水量。U型或O型溢流染色機在降低浴比的發展歷程經過了3個主要階段。
2.1.1 織物全浸染型
織物幾乎全浸漬在儲布槽的染液中，浴比為1：10-1：15。
2.1.2 織物部分浸染型
20世紀90年代發展的布液分離技術，在儲布槽底部增加了一個隔層（圖1），使織物在儲布槽內運行，染液在隔層中快速循環，僅部分織物浸在染液中。因此，降低了染液的用量，使染色浴比降到1：7-1：10，但仍偏大。
2.1.3 布液完全分離
保留了染液快速循環隔層，其創新之處是在隔板上辟有許多縫隙，使流入儲布槽中的染液及織物上多余染液通過該縫隙快速回流到染液夾層中，即快速進入管路循環系統進行循環。此項創新技術顯著降低了浴比，可達1：3.5-1：4，棉織物染色浴比降低至1：5。此項技術以香港立信公司開發的ECO系列生態環保溢流染色機（以下簡稱ECO）zui具代表性。
E=C×F=C×（NF+NL） （1）
式中：E-染料上染速率；
C-織物單次循環的染料上染率；
F-染液循環頻率總和；
NF-每分鐘織物循環次數；
NL-每分鐘染液循環次數。
式（1）表達了在染色過程中染料的上染速率（E）與織物單次循環的染料上染率（C）和染液循環頻率總和（F），每分鐘織物循環次數NF+每分鐘染液循環次數NL的關系。說明液流經分離結構的提速，對縮短染色周期效果明顯。
ECO系列染色機，如ECO-38常溫染色機（U型，圖2）和ECO-6高溫染色機（O型，圖3），其成功的關鍵是既降低了浴比，又通過優化設計及合理配置噴嘴、導布管和儲布槽，使織物在染色過程中處于松弛及展開的狀態，達到均勻染色的效果。應用布液完全分離原理，ECO-8也將L型染色機的浴比降低至1：6（圖4）。
在染色過程中，由于ECO系列染色浴比低,織物在運行過程中所攜帶的水量少，大大降低了織物的運行重量，從而降低了織物所受的張力及因摩擦造成的起毛現象，改善了織物的表面效果，降低了縮水率。
縮短染色加工時間、降低能源消耗是生態環保染色的另一個重要方面。EC0-38、ECO-6和EC-8等染色機繼承了香港立信GN28和GN6-Super等染色機縮短棉織物染色周期的成功經驗，使棉織物的染色時間縮短至4～6h。
因此，ECO生態環保系列染色機既降低了染色浴比，減少水及染化料的消耗，又縮短了染色周期，降低了能耗，達到生態環保染色，同時又顯著地提高了織物的布面質量。
2.2 ECO－6高溫染色機
ECO-6高溫染色機采用布液完全分離系統，降低了行機水位，減少了儲布槽中的水量，進一步降低了染色浴比，其浴比可低至1：5，同時也降低了升降溫所需的蒸汽和冷卻水。ECO－6高溫染色機還配備有蒸汽加熱（汽、水混合器）快速升溫系統，利用蒸汽直接加熱染液，配合熱交換器快速提高升溫速率。EC－6高溫染色機具有MSR及MIR快速水洗系統。MSR為節水的水洗系統，是指在冷卻降溫的過程中同時利用冷卻水進行連續水洗，達到省時、省水和省電等目的 ；MIR多功能智能水洗系統為一強力連續水洗系統，通過優化控制進水量、機內水位、溫度及水洗時間，達到zui佳的水洗效果。例如，設定水溫在50－60℃，可保持棉纖維的溶脹狀態，加速雜質及未固色染料向外擴散。在MSR及MIR的水洗過程中，根據稀釋原理，布槽內水位始終保持為zui低行機水位，可加快污水與清水的交換，顯著提高水洗效率。
綜合應用高溫漂白工藝（105－130℃×5~15min）、恒溫定量加料染色技術（50—85℃）及連續MSR和MIR水洗，一般長達8-10h的棉織物染色時間，可以縮短至4-5 h。水的用量也顯著降低，并節省蒸氣、電能及化學助劑（圖5，表1）。
3 小浴比氣流染色機
氣流染色機以其高速、小浴比的特點，己被越來越多的染整廠應用。噴嘴是氣流染色機的核心部件，分圓形和方形兩種，圓形噴嘴適合加工超細纖維、化纖仿真類針織物和機織物；方形噴嘴則適合加工厚重織物，以及易產生自轉的繩狀機織物。
氣流染色機以鼓風機產生的氣流作為輸布介質，驅動織物在染槽中高速運行，織物出噴嘴后經過一擴展形的輸布管，由于氣體膨脹，使繩狀織物展幅。在此基礎上，有兩組多噴淋管向織物表面噴淋染液，使染液在織物表面均勻分布，并可防止織物產生折皺和粘搭印。由于在升溫過程中，空氣密度隨著溫度升高而降低，若離心式鼓風機的轉速保持不變，則氣流量會相應減小，布速減慢。所以氣流染色機采用電子控制變頻器跟蹤，以補償溫度對氣流速度的影響，保證織物以一定速度運行。
氣流傳動的織物速率要高于液流系統，而且織物受到的張力較小。與常規噴射染色機相比，它具有如下優點：生產所需時間短，染色時間能縮短50％以上；蒸汽和水可節約50％（根據被處理織物的吸水能力，浴比平均為1：3或更低）；染色重現性好，洗滌處理用水能降低到zui低程度。
Lyocell織物采用傳統染色機加工時，不易使織物徹底原纖化而去除原纖；再者，當染色循環比較慢時，折疊的織物及未折疊織物與染液的交換不均勻，易造成染色雞爪印。氣流染色機染色織物運轉速度一般都超過350m／min，當織物傳送速度超過300m／min時，也不會產生不勻的問題，且立式染色機比臥式染色機具有更多的優勢。因為立式機器的作用力更大，更有利于Lyocell織物的原纖化和原纖的分離。用常規噴射染色機有時還會造成織物擦傷，織物擦傷主要是由于織物運轉速度快，以及在濕態下Lyocell織物硬挺造成的。解決擦傷的主要辦法有：一是在空氣斜管中用染液溢流減小摩擦；二是在空氣斜管出口處加裝噴淋裝置，用染液推動織物擺動，避免高速運轉的織物與機器內表面接觸；三是用PTFE（聚四氟乙烯）涂覆織物儲存區，減少織物與儲存區表面的摩擦。
Lyocell織物經過原纖化后，會產生大量的毛羽，這些毛羽懸浮在染液中或漂浮在氣流中易于堆積，不僅不利于染色交換，也容易堵塞噴氣嘴。用于Lyocell織物的氣流染色機除了原有的染液過濾系統外，還需加上一套空氣過濾凈化裝置，這種空氣過濾裝置要易于更換，并可及時去除堆積的毛羽。
3.1 Airsoft氣流染色機
Airsoft氣流染色機（見圖6）由英國Longclose公司生產。它是在原有氣流染色機的基礎上，經改造添加織物拋松處理機構，專用于Lyocell織物,以及其它高性能織物染色和后整理的設備，它有AirsoflTD和AirsoftHT兩種機型。
AirsoftTD染色機比AirsoftHT染色機多一個轉籠烘燥機構，使Lyocell織物的染色和柔軟烘干處理在一臺機器上完成，實現了一機多用。
3.1.1織物運動和染色交換系統
Airsoft氣流染色機的心臟和技術關鍵部分是位于染色機內部的一個空氣滑管。織物的運送動力來源于這個空氣滑管內氣流對織物的推力。推力大小主要取決于織物濕態下的透氣性。透氣性越差，推力越大，織物運送速度越快。織物的運送還與重量有關，重量越輕，織物運送速度越快。Airsoft空氣滑管結構簡單，對織物的推力大，具有防堵塞和防擦傷等功能，適用范圍廣。
由于Airsoft氣流染色機運用了氣體動力技術，染液使用量大幅減少，單位時間染液的循環次數大大增加，避免了染浴波動，以及染痕和糾纏的形成。織物提取過程是指染布從染槽zui后一個折疊點到提取盤的長度。它的長短直接影響到織物的運送速度，要盡量減小這個長度。Airsoft氣流染色機縮短了織物從堆積處的提取過程，織物不是由染液直接提起，而是在提取點部分排除染液，大大減少了織物在提取過程產生的過度拉伸，并避免了折皺的形成。
織物以60-600m／min速度喂入空氣滑管，與從鼓風機系統吹出的循環定向氣流相遇。空氣將染液霧化生成高速空氣墊，并將織物運送至空氣滑管單元。這時織物被高壓氣流控制，在管內充分舒展、打開，在氣流霧化條件下進行染液交換。織物在可控狀態下被直接送到儲存區，從而保證染液與織物進行的染液內部交換，浴比進一步減小，保證了染色織物的質量。
3.1.2空氣循環系統
空氣循環系統是Airsoft氣流染色機的主要動力來源，風由大功率鼓風機產生，經過專用空氣管道輸送至空氣滑管的4個空氣噴嘴與染液相遇。通過變頻電動機調整鼓風機的轉速，從而達到調整織物運行速度的目的。
織物運送系統的空氣由、多速軸流風機提供，風扇采用不銹鋼制造。風扇裝配了一個多階渦輪式曲徑碳密封，保證了風機的耐久性。
3.1.3快速清洗系統
快速清洗系統（見圖7）是專門為多次排放和注入的染色工序而設計的，具有、節能、節水的特點，可用于染色工藝的各個環節，如預洗、染后洗、清洗或皂洗。該快速清洗系統的主要特征是允許染液高溫排放和注入，使織物在染色等處理后能及時得到相同溫度的清洗，大大節省了清洗用水量，減少了染色循環時間、水耗和排放，改善了織物性能和染色效果，節省熱能40％以上。該快速清洗系統解決了Lyoeeil織物染整加工多工序、多排放和升降溫時間長等問題，是Lyocell織物及其它高性能織物染色理想的綠色環保裝置。
1-與主泵吸入端連接；2-過濾器；3-排放流量控制閥；4-主機排放；5-進水口；6-流量表；7-注入泵；8-注入流量控制閥；9-排放；10-傳導率監測器；11-熱交換器
圖7 RapidWash快速清洗系統
在系統中部有盤狀熱交換器，它利用排出染缸廢液中的熱量來加熱進入染缸的清洗用水，以達到節能的目的。在盤狀熱交換器的出水管處裝有一個探測溶液中電解質含量的傳感器，此傳感器能自動探測排水溶液中的電解質含量，一旦達到設定值便停止清洗，既節約了用水，又縮短了時間。利用液位控制裝置，能控制水洗的液位，達到洗液交換的目的。
3.1.4轉籠烘干和柔軟系統
染色機配備后整理功能是染色設備向多功能化發展的一個方向。Longelose公司成功地將轉籠柔軟技術應用到氣流染色機上，使Lyocell織物的染色和后整理在一臺機器上完成。
3．2 Then-airflow氣流染色機
Then-airflow氣流染色機（圖8）由德國Then公司制造，該機特別適合超紹纖維和Lyocell纖維等高品質織物的加工。由空氣與蒸汽混合而成的氣流，經鼓風機加壓帶動染槽中的織物運行，通過調節氣流的壓力和流量以改變織物的運行速度，染料與各種化學助劑也混合于氣流之中。由于壓縮空氣的作用，使液體霧化，通過噴嘴均勻地噴射在織物表面，并在織物表面迅速冷凝、擴散，達到快速上染的目的。
根據加工織物的品種和容量，織物在染槽中的運行速度可調節為150-700m/min，一般只需50-90s，織物就可以在染槽內作一次循環。由于車速快，織物與染槽內的染液交換快，故易達到勻染效果。
3.2.1 Then-airflow氣流染色機浴比小，通常染棉類織物時的浴比為1：4，染滌綸織物時的浴比為1：2。另外，織物在染槽內的運行速度快，且浴比小，使染化料助劑用量可以相對減少，染色升溫時間也縮短，并提高了工藝穩定性。此外，廢水的排放與清水的注入可以同時進行，這樣縮短了染色時間。故與常規的染色機相比，可節時40％-60％，真正達到了節能、和環保的目的。
傳統染色機的織物染后清洗，需先將染槽內的染色殘液排盡，再注入清洗液。但往往染槽內的染色殘液不能馬上全部排盡，故清洗液注入時，還會與部分染色殘液混合，既浪費時間，又降低水洗效率。Airflow氣流染色機采用獨特的清洗系統，即清洗液通過噴嘴直接噴射在織物表面。在整個清洗過程中，排水閥始終打開，污水直接排放，而不與織物接觸。由于洗液交換速度快，故清洗速度快。
織物在染槽中如遇溫度突然下降，則將快速冷卻，極易造成*性皺印和折痕。而Airflow氣流染色機裝有高溫排放系統。該系統可使織物在染槽排液時繼續保持循環運動，從而防止織物由于快速冷卻而造成皺印和折痕，同時減少加工時間，提高了生產效率，并可在高溫條件下加入分散染料。
目前，“桃皮絨”、“水洗”等改善視覺和手感的加工己成為一種時尚。在Airflow AFS氣流染色機中還裝有一附加的轉籠式滾筒，用于織物的繩狀整理（酶處理、拋光、柔軟、烘干等），因此能做到一機多用。
3.2.2 Airflow氣流染色機裝有HFN-System特殊噴嘴。它zui顯著的特點是在染色和水洗時，可大大提高織物通過噴嘴的流速，使加工織物的品質得到改善，如針織物的收縮性和機織物的豐滿度等，使織物變得更為松弛，手感更好，故該機的品種適應性也大大提高。
3.2.3 Airflow氣流染色機還裝有DQC系統。該系統使染色具有更高的重現性，有利于實現一次染準性，使染色加工更為環保，且能降低染色成本。
傳統染色機染色工藝條件是根據預先貯存在計算機中的程序進行的，加工不同織物時，可根據織物的門幅和克重等因素預先設定。新的DQC系統可通過選配的探測裝置，根據基礎數據和預設的參數，制訂zui佳的工作時間和工藝條件（包括水的用量和蒸汽壓力），并根據織物的克重、規格及匹長，自動設定車速和浴比等，從而達到均勻的染色效果。
3.2.4 Airflow染色機配備有的Lonworks裝置。該系統在原有每個傳感器需要4條導線的基礎上，采用一條自由結構的導線聯成網絡，并增加了多種自行測試功能。維護人員可以在遠程對這些基于Lonworks的機器進行診斷，因而節約了維護和修理費用。故障發生處的確定，可以到某個傳感器或執行器，使維護人員能迅速地針對問題進行修復工作，節省時間。例如，閥門墊圈的老化過程可以通過設備上所包含的預測維護系統來跟蹤和監視。此外，操作人員可以通過操作簡便的觸摸式屏幕，直接控制車間中的每臺設備。
