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小浴比筒子染色机所采用的管壳式换热器，还可考虑缩小换热列管的通径，以获得较高的主循环染液在列管中的流速。这样做将有利于传热的强化，提高换热效率。甚至有可能将壳程外表面（与大气接触散热）再增加一夹层，利用这部分换热面积来加热染液，减少热量的损失。
2.1.2 水洗受控
水洗效果是小浴比染色的关键技术， 水洗是否充分关系到色牢度的好坏。 传统的溢流水洗方式，是通过溢流稀释残留染液来达到要求的，往往耗水量非常大。小浴比如果采用传统的稀释水洗，不但耗水量更大，而且水洗的效果也很差，失去了小浴比节水的意义。因此，小浴比的水洗应采用连续式水洗，将水洗过程分阶段，分别以水流速度、温度变化的不同组合进行控制，以最少的耗水和最短的时间达到最佳的水洗效果，实际上是对水洗进行受控。
2.1.3 压力脱水
压力脱水是利用压缩空气多次挤压（或称为压榨）筒子纱，将所含带的液体分离出去，具有节能减排的效果。首先，在染色完毕并排放主体废液后，纱线中还含带或吸附大量残余染液，要通过后续的水洗进行去除。通常是采用溢流式水洗，大量的残余染液浓度比较高，需要多次进行稀释，耗水耗时间。其次，水洗完毕排液后出纱，吸附大量水的纱线增加了脱水的能耗。然而，如果在这些后续工序之前增加一道压力脱水过程，那么可以排除大量残余染液或水，提高了水洗效果（增加水洗梯度），降低消耗。目前，比较先进的筒子染色机配置了这项功能，但因密封的原因还没有达到最佳效果。
2.1.4 余热回用
染色的加热过程中，提高换热效率，减少热能消耗，是实现节能减排的一项有效措施，在设备结构性能和工艺过程中已经得到了一定程度的体现。那么，我们在染色过程中某个程序（如染色程序结束）完成之后，要排放废液，并且又要入热水来进行水洗又是怎样做的呢?若按传统的做法是：先排放废液（热量被浪费），然后再需要热量来加热冷水，其结果造成了很大的热能浪费。
如何充分利用废液（包括间接换热的冷凝水）中的余热，已经引起了设备制造商和使用者的高度重视。只要通过设备的辅助装置，余热可以有效地加以利用。例如，热交换器的同步降温，就是将保温后的降温冷水与废液的余热交换后用于水洗，而降温后废液还省去了排入污水处理池之前的降温处理过程。可谓一举两得。
3、同步染色
同步染色的概念是：根据染料在被染物上的上染和固色规律，以及温度、流量、浴比和助剂产生的影响，给予一个合理的染液循环流量，以最少的能耗达到染色质量要求。显然，采用同步染色能够有效地利用能源。通过分析染色过程的流量变化规律，可以设置同步染色的控制功能。
3.1 染色过程的流量作用
固定的染液循环流量在同一染色过程中，并非总是能够发挥最佳效果。分散染料在聚酯纤维的玻璃温度以下几乎不上染，剧烈运动的染液会使它产生凝聚，染浅色的保温阶段几乎没有更多的染料上染等等现象，都说明始终不变的染液循环流量只会消耗更多的功率，并且染液频繁穿过纱线表面会产生毛羽。此外，经轴纱以及在水中溶胀性较大的纤维（如粘胶）或收缩性大的长丝，由于纱线的密度在染色过程中发生的变化会影响染液循环流量，如果发生在上染最快的时间段里，就有可能造成动力边界层内染料供应不足而出现上染不均匀。由此可见，染液循环流量的大小，对保证纱线质量，减少过度染液循环起着很重要的作用，必须通过同步染色来控制。
3.2 同步染色的控制
对于流量的作用和影响，我们可以根据染料在不同温度或者不同密度上染的规律，给予相应的染液循环流量控制，在染料上染快和慢的时间内进行增减染液循环流量，就能够有效地保证纱线染色质量，同时又可节能。同步染色在设备上，主要是通过主循环泵的交流变频控制循环染液流量来实现的。循环染液流量最好是采用流量计检测并可反馈信号给电脑，再由PLC实时控制主循环泵转速。不过，目前大部分还是由时间或者压差的变化量检测，效果肯定有差异，其原因可能是成本价格。主循环泵应充分考虑其特性曲线，从目前的使用效果来看，选择高比转数的离心泵比较适合，特性曲线平缓，有利于纱层压力的稳定性。
4、筒子纱络筒密度和重量
筒子纱的松式络筒密度和重量对染色质量有很大影响，是保证筒子纱染色质量的前提。过去的筒子染色机由于技术水平和结构性能的限制，设计者没有真正了解和掌握循环染液在筒子纱中流动规律，普遍认为：筒子纱的松式络筒密度不宜过大，否则会影响染液的穿透力，造成单个筒子纱内中外色差。而现在的应用表明，在低比流量条件下，由于有较高的染液循环系统压力（前面讲到的主泵扬程），并且染液泄漏很少，染液完全可以穿透密度较大的纱层。筒子纱络筒密度的提高，染液是从纱的纤维之间穿过，并且纱线各点与染液可获得均等的接触（尤其是圆柱形两端最外圈部分），为整体筒子纱纤维提供了均匀上染的条件。因此，只要有没备性能的保证，纯棉筒子纱密度在0.409/cm3以上可得到更好的匀染性。
在筒子纱染色中，单个筒子纱的纱层厚度通常不大于50mm（主要是考虑到染液的穿透能力），络筒密度也是有限制的，所以单个重量在lkg左右。一般容量大的筒子染色机，筒子纱的数量也多，形成了很多筒管之间的接口，不仅增加了泄漏点，而且装卸纱的劳动强度高。如果是长丝类的筒子纱，单个重量在1.2kg，那么纱线接头增多，给下游工序如织造带来了一定的麻烦。为此，现在已有向大筒子纱染色发展的趋势（单个重量达到2kg～5kg），通过增加长度（纱层厚度基本不变）来加大重量，减少泄漏点和纱线接头。这样有利于降低比流量和提高生产效率。当然，这对松式络筒机和染色机的性能有更高的要求。
5、结语
上述筒子纱染色节能减排的一些功效，仅仅是从优化设计方面来考虑的，并不见得全面。节能减排是一项涉及面较广而复杂的工作，尤其是有水染色过程，不断将取用的新鲜水（有限的资源）变成被污染的水，就注定了是个污染工艺。面对这种状况，我们只能一方面寻找其它加工途径（如超临界C02染色），另一方面必须对目前的设备和工艺进行不断改进，求得能耗和污染的降低，并且对废水处理后的二次回用。
由此可见，筒子纱染色实现节能减排，在没有彻底摆脱以水作为染色介质的工艺阶段，设备结构性能和染色工艺过程是起着较大作用的，只有将二者密切地结合起来，对每一个功能或者过程进行优化设计，找出具有节能减排的功效，才能够达到节能减排的最终目的。为此，一方面设备制造商要不断设计出具有节能减排功效的机器，另一方面需要使用者具有高度的节能减排意识和强烈的社会责任感，尽快淘汰那些能耗高污染大的工艺设备，积极采用先进的工艺技术装备。
来源：印染在线
