第四节 织物的上染过程
气流染色的织物上染过程，也是通过一定次数的染液与被染织物交换，完成染料对被染织物的吸附、扩散和固着过程。其中织物对染液的吸附主要是在喷嘴中进行，扩散和固着是在已吸附染料的织物中，经过一定的时间和温度条件而完成的。虽然每个循环周期染液与织物在喷嘴中交换的时间非常短（通常认为1～2s），但两者的交换程度却非常剧烈。足以使织物所吸附的染液在下一个循环周期到来之前，能够满足向织物纤维表面提供新鲜染液的量，并且大于纤维表面向内部扩散的染料量，使织物纤维可获得均匀上染。为了对气流染色有一个全面认识和了解，本节对气流染色的织物上染过程进行讨论和分析。
一、织物与染液的交换方式
在气流染色中，织物和染液都是运动的。织物主要是依靠循环风机产生的高速空气流牵引，而提布辊仅仅是辅助带动并用来改变织物运行方向的。织物循环速度的快慢是根据染色工艺要求由循环风机的风量来控制的。染液是由循环泵进行强制循环，并可通过电机变频控制染液循环量大小。织物和染化料温度变化所需的热量，均由染液在循环过程中通过热交换器不断热交换而传递。考虑到染液浴比很低，染液浓度较高，为了保证织物在整个上染过程的均匀性，一般都要控制染液喷嘴的染液供给量。同时又要兼顾总体循环染液温度和浓度的均匀分布，还要增加一个旁通回路，保证总体染液的循环周期。
织物与染液主要是在喷嘴中进行交换，目前有两种方式。一种是染液经过雾化喷嘴形成颗粒非常小的雾化状，然后喷射到气液混合腔的气流中，再由气流携带共同作用在织物表面上，完成染液的吸附过程。另一种是织物先经过染液喷嘴，染液以缓流形式与织物进行充分接触，交换后的多余染液通过一个旁通支管直接回到主回液管。与染液交换后的织物经过提布辊，再进入第二道气流喷嘴。在气流喷嘴中，高速气流一方面对织物表面的染液进行压力渗透，另一方面牵引织物运行。
1．气液两相混合交换 该种交换方式确切地讲应该是染液雾化后的交换，染液和气流同时作用在织物上。染液先经过雾化处理，然后喷洒在气流中，经高速气流的作用，再均匀地喷洒在织物上。显然，不仅织物与染液交换的强烈程度高，而且对织物表面的损伤也相对较小。织物在喷嘴中基本上是与气液两相流体接触，非常有利于染料向纤维边界层扩散。这种交换方式，实际上还伴随着气流对织物已吸附染液的渗透作用，加速了织物纤维表面染液边界层染料向纤维表面的扩散速度。也就是说，织物与染液的交换程度要高于普通溢喷染色的交换程度，这就意味着气流染色的上染时间短。对于一些比表面积较大的超细纤维织物，由于气流染色可获得较快的织物与染液的交换频率，可有效控制织物单次循环周期内的染料上染量，因而可保证染料在整个上染过程中对织物的均匀分配，即达到均匀上染的效果。应用表明，染液的雾化颗粒越细小，对高速气流形成阻碍也越小；而均匀细化的染液与气流两相体既有利于织物匀染，同时又可降低风机功率的消耗。
2．纯染液交换 相对前一种交换方式而言，染液与织物的交换是在第一道染液喷嘴中进行的，类似液流喷射染色机中的喷嘴。但所不同的是，这部分染液仅与织物交换，而不牵引织物运行，交换后的多余染液通过旁路直接回至主回液管，因而所需的染液也很少。在染液喷嘴中，由于染液对织物的渗透力不是很强，所以织物吸附染液后，须再经气流喷嘴中的高速气流加以挤压渗透，尽快补充染料向织物纤维内部扩散后在边界层出现的空缺，以便缩短织物达到吸尽匀染的时间。
采用气压渗透方式的气流染色，气流喷嘴的高速气流既要牵引织物运行，同时兼顾对吸附染液后的织物施加气压渗透。如果染液喷嘴的染液喷射角度设计得合理，减少对织物运行所产生的阻力，那么就可以减少气流能耗的损失，降低风机的功率。
3．织物与染液的交换频率 间歇式染色工艺一般是通过一定的时间来控制染色过程的每个阶段，如升温、保温、降温各需多长时间。在一定染色工艺条件下所需的时间，实际上就是完成上染和固色过程所需的时间。实践表明，温度、浴比、染液和织物的相对运动，对完成上染和固色过程所需的时间是有影响的，其中影响最大的是染液与织物的交换频率，而它又体现在两者的相对运动程度上。如果说上染和固色过程需要一定的染液和织物的交换次数来实现，那么，完成一定交换次数所需的时间就反映出了染色时间的长短。在低浴比条件下，织物与染液的快速交换是保证织物匀染性和不产生折痕的基本要求。而气流染色就是在织物和染液的快速循环条件下实现低浴比染色的。
由此可见，要完成一定的染液和织物的交换次数，交换频率高的比交换频率低的所需的时间肯定要短。因此，气流染色过程应通过染液与织物交换次数来确定每个过程所需的时间，而不应套用传统溢喷染色大浴比的过程时间。否则，超出的时间里，只能做无用的运行，不仅引起织物表面起毛，而且还可能造成部分已固着的染料断键，降低色牢度。
二、上染温度和染液浓度分布
在织物染色过程中，通过升高温度可以加快染料分子的扩散动能，并可使纤维分子链段运动，为染料向纤维扩散提供条件。因此，温度是用来控制染料对织物纤维的上染速率，并获得均匀固着的有效工艺手段。染料对织物纤维上染速率过快，尤其是初始瞬染的速率，直接关系到织物的匀染性，必须控制循环染液的温度来获得所需的上染速率。对染液温度的控制，主要是保证升温、降温速率的精度和染液温度分布的均匀性，而这两方面是通过一定的工艺条件和设备控制功能来实现的。
1．染色过程的热平衡 气流染色中，温度仍然是由循环染液来传递。由于这部分染液的量非常少，所以需要的热量也很小，并且通过快速循环可以缩短染液温度热平衡的时间。与液流喷射染色不同，气流染色的染液除了在喷嘴中与织物交换的那一部分外，其余大部分是通过一个旁通支路直接回到主回液管，并且在染色过程中始终处于开启状态。其原因是，染液的浓度较高，对织物每一次循环的供液量必须控制，否则容易造成染料对织物总体分配不均匀。而喷嘴这部分染液仅占到总体循环染液的三分之一，完全依靠喷嘴染液的循环，会延长总体循环染液的热平衡时间，在织物各部分产生较大温差，最终影响到染料在织物上的均匀上染。因此，必须将其余染液参与同样的循环过程，以缩短总体染液的热平衡时间。
同样，采用气压渗透方式的气流染色，染液在喷嘴中与织物交换后，除织物吸附一部分染液外，多余的染液也是通过旁通直接回至染槽底部主回液管并进行循环。织物从导布管落入储布槽后，还有部分非结合水与织物分离，流入主回液管与旁通回流液混合，以保证下一个循环染液温度和浓度的均匀性。与刚经过染液喷嘴的织物相比，储布槽中织物的温度要相对低一些。为了保证织物各部分染料上染温度差不影响匀染，也要控制织物和染液的循环状态，以及温度变化率（即升温速率）。
由于气流染色浴比小，被染织物与循环染液仅在喷嘴中进行交换，并且在储布槽中的织物与循环染液处于分离状态，而染液经热交换器后首先进入喷嘴，所以经过喷嘴的织物温度，在温度变化（如升温或降温）过程中总要高于储布槽中的织物。国外有测试表明，最大温差可相差5～6℃。这种温差对温度比较敏感的染料，显然会影响到对织物的均匀上染。为了控制温差过大，气流染色机一般是采用多点温度检测，如热交换器染液出口、主回液管以及主缸体内气相空间等位置。对各检测点温度进行比较，采用比例温度控制，将各点温度差尽可能控制在允许的温差范围内。在染液循环系统中，需要加快染液和织物循环频率，尤其染液的旁通循环系统，对减小总体染液的温度梯度，缩短热平衡时间起到了非常重要的作用。
2．染液浓度的平衡 在间歇式染色的加注染化料过程中，主体染液内部及被染物各局部所含带的染料之间肯定会出现不同程度的差异。如果这种染液浓度差异的时间保留过长，就会对织物各局部之间产生不均匀上染，即所谓的色差或色花。因此，为了避免这种现象的产生，必须对升温速率以及加料方式进行控制。当然更主要的是加快染液的循环速度，在尽可能短的时间内通过强制对流来达到织物各部位染液浓度的平衡。
对于气流染色来说，储布槽内织物与主循环染液是分离的。在加料过程中的染液浓度变化，因浴比较小，往往形成较高浓度梯度。必须借助旁通循环支路和加料控制，尽可能减小浓度梯度。对于旁通循环支路与染液喷嘴喷洒染液的分配比列，究竟取多少为合适，与染料性能（特别是混拼染料）和工艺有关。目前还没有一个较好的程序控制，主要依靠经验或试验。有人在主回液管中增加一套强制循环管路（通过循环泵），加料时先加入到主循环管中，通过与主体染液的强制循环进行稀释，然后再进入染液喷嘴。采用这种方式，在一定程度上减小了加料时的浓度梯度。但对有些敏感色还是没有得到彻底解决。总之，低浴比对染液浓度的变化影响较大，目前还没有很好的办法完全依靠设备的结构在短时间内达到平衡。能否通过助剂的作用，减小浓度变化对染料上染分配均匀性的影响值得研究。
三、织物与气流的接触过程
气流染色与喷射染色的最大不同点是：织物主要是依靠气流牵引循环，染液仅作为热量和染料向被染织物传递的载体。与液流牵引织物相比，空气的质量比液体小，即使以很高的速度来带动织物，也不会对织物表面造成损伤。而在液流喷射染色中，因液体质量较大，若以高速液流牵引织物循环，会对一些织物表面造成损伤，严重时织物会产生纬斜。为了避免这种现象发生，一般喷射染色的织物循环线速度总是受到限制，而这对纤维比表面积较大的织物来说，容易出现上染不均匀。
1．织物在喷嘴和导布管中的状态 在气流染色过程中，织物是以绳状进入气流喷嘴和导布管，在气流场的作用下，织物可充分与雾化染液接触（采用气压渗透原理，气流对已吸附染液织物产生均匀渗透作用）。与此同时，气流受到拉法尔管（气流喷嘴）不同横截面的影响，速度发生变化，对该段织物产生一定的挤压和拉伸作用，可提高针织物的手感。当织物离开导布管（在气流喷嘴之后）后，气流动压能突然释放，气流向四周扩散，并且风速急剧衰减。织物的线速度也随之迅速减慢，并在扩散气流的作用下产生一定的纬向扩展，减少了织物经向永久性折痕的形成。
在气流喷嘴中，织物除了被气流牵引之外，还受到气流剧烈的紊流作用，使织物纤维染液边界层的动态平衡不断被打破，并且减薄边界层的厚度，从而加速了染料向织物纤维染液边界层的运动，缩短织物的匀染时间。因此，织物与染液的交换过程中，织物纤维染液边界层无论是动平衡的维持时间，还是染料在织物纤维染液边界层（包括动力边界层和扩散边界层）的扩散距离，都为匀染提供了有利条件。
2．气流对织物表面的影响 虽然气流染色从原理和实际应用方面来讲，都能满足一般织物的染色，尤其对一些比表面积较大的新合成纤维织物，更具有比普通溢喷染色的优势。但是，对一些克重较轻的薄型针织物，却容易使织物表面起毛。主要原因是，织物在通过喷嘴和导布管时，没有像溢喷染色中那样充满液体，织物表面之间、织物与管壁之间（尤其是新设备管壁）都存在较大的摩擦力。因此，目前解决的办法主要从两方面：一是提高设备与织物接触内表面粗糙度加工精度；二是对容易起毛的织物，在工艺中加注适量的润滑助剂，并调整织物运行线速度。对于个别质量要求较高的针织物，只有增加一道生物酶抛光处理，不过织物重量将减轻3%～5%。据了解，目前针织物（主要是纯棉或短纤合成纤维）即使在普通溢喷染色机加工中，只要对表面质量要求高一些，最后都要经过生物酶抛光处理，才能够达到布面的质量要求。也就是说，普通溢喷染色机对纯棉或短纤合成纤维针织物，也同样存在不同程度的起毛或起球现象。
四、染料对纤维的上染
与其他织物浸染过程一样，气流染色过程中的染液循环剧烈程度、动力边界层和扩散边界层，也对染料的上染产生一定影响，并且主要表现在染料的上染速率和匀染程度上。而其中的染液循环状态，既关系到与织物的交换程度，也影响到纤维表面染液的动力边界层和扩散边界层的厚度大小。因此，这里结合染液循环的剧烈程度，对染料对纤维的上染规律进行讨论。
1．染液循环状态 气流染色的染液循环是一套独立循环系统，承载着染料和热量的传送。在染色过程中，染液在织物纤维外部流动始终存在着染液内部、染液与纤维表面之间的摩擦，使得染液向纤维表面接近流速逐渐减慢，直到在纤维表面处的染液流速降至为零。与此同时，纤维表面在吸附染料的过程中，其染液边界层的浓度也逐渐趋于下降。通常将流速降至主体循环染液流速的99%的液面层，称之为动力边界层；而将纤维表面边界层的染料浓度降至主体循环染液浓度的99%的液面层，称之为扩散边界层。扩散边界层的厚度只有动力边界层的几分之一，但两者的厚度大小都与染液的循环状态或搅拌程度有关。一般加快染液的循环频率或搅拌程度的目的：一是为了保证染液与整个织物的均匀接触，使织物各部分获得同样的上染条件；二是为了减薄动力和扩散边界层的厚度，减少染料的扩散阻力，缩短扩散时间；三是及时不断地打破纤维表面上染的动平衡，为纤维表面染液边界层及时提供新鲜染液，以补充纤维表面向纤维内部扩散所需的染料。
气流染色的主体染液是在喷嘴中与被染织物进行交换，并且经雾化的染液弥散在气流中。颗粒较细染液受到剧烈扰动，不仅与被染织物的接触面积大，而且均匀。由于动力边界层的厚度大小对染料的输送速度有很大影响，而动力边界层的厚度随着染液的流速增加而减薄，所以染液在气流的强烈作用下，加速了动力边界层的染液流速，减薄了动力边界层厚度，提高了染料的输送速度。
需要说明的是，气流染色的浴比很低，同样染色深度的染液浓度要比溢喷染色高，尤其是染深色。尽管是均属于竭染过程，但织物与染液在喷嘴中的每一次交换过程中，织物所获得的染料上染量是不同的。显然，气流染色在每次交换时对织物的上染量要高一些。如果不控制气流染色过程中织物的每次交换上染量，就会对整个织物的匀染造成影响。所以，气流染色中织物每个循环的染料上染量必须严格控制，特别是提高活性染料在低浴比条件下的直接性更应引起注意。
2．染料在纤维表面染液边界层中的扩散 当染料随染液被送到织物纤维表面的动力边界层后，还需经过扩散边界层到达纤维表面，再通过纤维表面与内部浓度差的作用，进一步向纤维内部扩散，直至纤维内外浓度差为零后，达到动态平衡后为止。扩散实际上是由于化学位不同，即由高向低转移的一种定向运动。在实际染色过程中，扩散边界层对纤维的吸附染料或解吸染料具有阻碍作用，影响到染料对纤维上染速率和匀染程度。实验表明，扩散边界层的厚度也随着染液流速的增加而减薄。所以气流染色的染液循环状态或搅拌程度对减薄扩散边界层的厚度起到了重要作用，可加快染料向纤维表面扩散速度。
3．染料在纤维中的扩散 染料通过扩散边界层后接近纤维表面，直到达到分子作用力产生作用的距离后，就会迅速被纤维表面所吸附，完成了从染液向纤维转移的过程。吸附在纤维表面的染料在纤维内外浓度梯度的作用下，会从高浓度的纤维表面向低浓度的内部扩散，直至达到动态平衡。染料在纤维内部的扩散速度，由于受到染料结构、纤维化学结构以及温度的影响，通常是一个比较缓慢的过程。
从染料对纤维的上染整个过程来看，设备工艺条件主要是染液与被染织物的交换状态以及温度控制产生作用。染液与气流的两相流体对织物的作用，无论是均匀性还是剧烈程度，都要比单纯的染液作用有优势。最主要是反映在对织物纤维表面染液边界层的影响，加快了染料向纤维表面扩散速度，并且可以在较低的浴比条件下，及时补充纤维表面向纤维内部扩散的染料。而这部分时间的缩短和染料扩散条件，对缩短染色的全过程时间以及匀染性提供了有利条件。因此，气流染色工艺应该根据其染料上染条件进行设计，而不能完全套用传统溢喷染色的工艺。
4．染料对电解质的依存性 等量的同种染料，在不同浴比的染浴中，浓度是不一样的。浴比高的颜色浅一些，浴比低的颜色要深一些。如果是染料浓度相等而浴比不同，那么，浴比高的染浴所含的染料要多一些，而浴比低的染浴所含染料则要少一些。这是客观存在的事实。这里除了与染料的结构特性有关外，还与染料在不同浴比条件下所表现出的直接性有关。活性染料在低浴比条件下，直接性会提高，也就是上染率会提高。而活性染料直接性的提高，意味着对促染剂（如盐）依存性的降低，这不仅有利于提升活性染料的上染率，同时还减少了盐对环境所造成的污染。
许多染料需在一定的碱性条件下与织物纤维发生反应，如活性染料在碱性条件下与织物纤维形成化学键而固着，还原染料在碱性浴中进行还原。碱将染浴的pH值控制在一定的范围内，高浴比要消耗大量的碱。活性染料的直接性较低，一方面要借助碱的作用与纤维发生键合反应；另一方面在碱性浓度较高的染浴中，又会使大量的染料水解，无法染成深色。相比之下，气流染色的低浴比可提高活性染料的直接性，在相同碱性浓度下消耗的碱量更少，使染料的水解程度下降，有利于染深色，节省染料。
五、织物的匀染过程
织物的匀染性是染色质量的基本要求，也是染色控制中的难点之一。影响织物匀染性的因素很多，如织物与染液的交换方式、染色过程的温度变化、织物的运行状态以及加料方式等。在实际染色过程中，这些影响因素都有可能导致织物某些局部区域出现染料浓度和温度的差异，并维持较长时间，使这种差异固定下来而形成染料分布不均匀，造成视觉上的颜色差异。因此，织物的匀染过程对其各部分染料分布的均匀性具有重要的作用，必须通过工艺条件和相关的控制程序来保证。
1．染液与织物的交换 气流染色的上染过程主要发生在喷嘴和导布管中，即使织物每次通过的时间仅为1s左右，织物也可获得很高的染料上染率。其原因是浴比低，染液浓度高，并且染液的扰动剧烈，减薄织物纤维表面边界层厚度，加快了染料向织物纤维表面的扩散速度和量。所以，气流染色过程中织物每次通过喷嘴，必须控制染料对织物纤维的上染量，以保证整个织物的均匀分配。
图2-7 实际升温过程
2．染液与织物的热平衡 气流染色的织物是以绳状进行循环，通过导布管后会因气流压力突然释放而获得一定展开松解。在实际升温过程中，绳状织物的展开，以及自由循环染液与绳状织物内部所含带染液的混合都需要一定的时间，因而绳状织物内部所含带染液升温存在一个滞后时间，即与被染织物接触的染液升温是呈阶梯形的，而并不是沿着设计升温曲线进行的。如图2-7所示，在升温至时间t1时，织物内、外染液获得充分混合后，接触到织物的染液温度就会沿着1或2很快升高至设计升温曲线上。显然，染液与织物的交换频率越高（即织物的循环周期越短），织物含带染液的内外温度滞后时间越短，实际升温与设计温度曲线的偏差就会越小，对匀染性和重现性也越有利。
此外，正如前面所讲过的，在升温或保温过程中，气流染色的织物在喷嘴中的温度总会高于储布槽。因为织物是通过喷嘴中染液获得热量的，且温度最高，织物进入储布槽后没有浸在染液中，温度会不断降低。然而，这种温差主要是依靠气流染色过程中织物与染液的均匀接触和快速交换来进一步缩小，并控制均匀染色所允许的温差范围内。因此，从这一点来看，织物与染液的交换状态也是起到了关键作用。
3．上染（吸附）速率与匀染性 染料对织物纤维上染的均匀程度是织物获得匀染性的前提，而上染速率过快又是造成匀染性差的原因，因此，控制染料对织物纤维上染速率的目的，就是将上染速率控制在一个合理的范围内，最大限度地保证染料对织物纤维表面的均匀吸附。在实际染色过程中，染料的选择、浴比、升温速率和加料方式，对染料的均匀吸附都起着很重要的作用。有研究表明，在线性升温条件下，每种升温速率都有相应的上染曲线，升温速率的快慢决定了某一温度下染料上染量的高低。升温速率快，实际的染色时间短，染料的上染率就低。在升温过程中，如果染液中染料能够及时补充纤维上所消耗的染料，就能够保持均匀上染。对于同一染色深度，气流染色的低浴比会使染液的浓度增加，即使在升温速率较快的条件下，在短时间内织物纤维也能够获得所需补充的染料量。这也是气流染色比普通溢喷染色更能够获得匀染效果的原因之一。
图2-8 上染速率与匀染性的关系
图2-8表示了上染速率与匀染性的关系。由图中可看出，上染速率达到一定程度后，不匀染程度就会超过不匀染程度临界值，无法获得匀染效果。因此，必须通过一定的工艺控制手段，控制上染速率不能超过不匀染程度临界值。主要包括染料的正确选用、升温速率、保温时间和加料方式等。
此外，上染速率还与染料浓度有关，染料浓度高，上染百分率增加得慢；反之，染料浓度低，上染百分率增加得快。因此，对于气流染色的低浴比来说，意味着染液浓度相对较高，上染百分率增加得比较慢，有利于获得均匀上染。
4．移染与匀染性 在织物间歇式染色中，织物的匀染程度和上染率随着时间的变化，会趋于一个临界匀染线。只有在整个染色过程中，被染织物的匀染程度均高于这个临界匀染线，才能够获得均匀的染色效果。所以，对于上染较快的织物，必须通过控制染料上染速率进行缓染，以保证染色的均匀性。一般是通过控制上染温度和加入一定的缓染剂来达到缓染的目的。虽然活性染料具有较好的匀染性，一般很少加入缓染剂，但其直接性在气流染色的低浴比条件下有明显提高，对匀染性的控制也应引起注意。
图2-9 移染与匀染的关系
移染也是提高匀染性的一条有效途径，可将织物染料浓度分布不均匀部分，通过染料的解吸从浓度较高的部位向较低的部位转移，以达到重新均匀分布的目的。根据染料在纤维上的分布状态，可分为全过程移染和界面移染两种。全过程移染指的是将已扩散到纤维内部的染料，再扩散到纤维表面上，然后进入染液中重新吸附到其他染料浓度较低的纤维上。界面移染指的是染料通过染液吸附到纤维表面，还没有扩散到纤维内部就被解吸到染液中，然后再由染液吸附到纤维其他染料浓度较低的部位。在实际染色过程中，两种移染均会发生，只是界面移染主要发生在上染的初始阶段，并且相对容易；而全过程移染主要是发生在染色的后期，且相对要困难一些。图2-9反映出移染和匀染的关系。当上染速率过快时，上染不均匀程度有可能超过临界不匀线。如果是发生在低温区或高温区，则可通过保温一定时间来促使染料进行移染，将上染不均匀程度降至临界不均匀线以下，以重新获得均匀上染效果。
通过移染来获得匀染的控制手段，除了选择移染性好（如亲和力较低、溶解性较好）的染料和助剂外，主要是通过合理地控制温度和时间，使染料在不同温区获得充分移染。在纤维玻璃化温度以下，主要是界面移染，可采用恒温和升温两种方式进行控制。恒温界面移染是在某一温度保温一定时间，使染料从吸染料浓度高的部位解吸下来，重新吸附到染料浓度低的部位。升温界面移染是在升温过程中，上染的同时也进行移染。但这一过程必须采用减慢升温速率，否则会对匀染产生影响。
当染色温度高于纤维玻璃化温度时，主要是全过程移染，已经达到较高上染率的染料在向纤维内部扩散（即透染）的同时，还会有相当一部分染料从内部解吸下来，并发生移染。因此，在染色温度达到最高时，保温一定时间，可以进一步提高透染性和匀染性。但应注意时间的控制，过长的保温时间，不仅不能提高匀染性，反而还会因染料的水解或还原降低上染率，严重时产生变色。
需要说明的一点是，移染只能发生在染料没有与纤维发生结合的条件下，染料一旦与纤维发生结合，就失去了移染的能力。所以，活性染料的移染过程只能发生在加碱固色之前。
气流染色中，织物与染液的交换频率相对较高，并且两者在每次交换中的剧烈程度也比较高，这为上染过程中提供了良好的染料界面移染条件。特别是染液与织物交换过程中，还伴随着气流的渗透作用，加快了已吸附在纤维上染料通过边界层的速度；即使解吸下来的染料也会在气流的强烈作用下，迅速转移到其他吸附较少的纤维部位。对于温度升高所引起的染料上染速率加快，造成匀染程度下降的情况，在气流染色过程中也同样存在。对此，也是在大部分染料上染到纤维后，通过提高温度来加快移染，以获得匀染。实际上，这也是借助了全过程移染来达到最后的透染和匀染目的。
六、织物的工作状态
在气流染色过程中，织物除了周期性地经过喷嘴和导布管与染液进行交换，以获得所需的带液量之外，其余时间是堆置在储布槽中。织物在储布槽中虽然与主体循环染液处于分离状态，但是织物在喷嘴中交换所获得的吸附染液，却能够满足下一个循环周期之前纤维表面染液边界层扩散所需的染料。织物在储布槽的过程中，实际上是在进行纤维表面染液边界层的染料扩散。因此，即使不像溢喷染色那样浸在染液中，也能够完成染料对织物纤维的上染过程。相反，如果储布槽中若存放主循环染液，还会出现织物各部位不均匀上染状态，反而会造成上染不匀现象。这也是与普通溢喷染色所不同的地方。
除此之外，在传统溢流或喷射染色浴比较大的条件下，储布槽中的织物是悬浮在染液中，并依靠染液的流动对其进行缓慢移动。织物在染液中的相互挤压较轻，织物状态自由、松弛，不容易产生堆置折痕。但织物之间容易相互纠缠，尤其是在温度较高的情况下，堵布打结现象频繁发生。而在气流染色的小浴比条件下，储布槽内织物与主体循环染液是分离的，即使加快染液循环，也不会扰乱织物的堆置和运行状况。织物落入储布槽之前的摆布控制，可使织物左右有序地摆落在槽体内；同时，储布槽内设置光滑的聚四氟乙烯棒或者转鼓，织物可在自重作用下向前缓慢滑行。采用这些结构形式，一般不会出现压布和堵打结现象。但是，织物在储布槽内滞留的时间不宜过长，特别是容易起皱的织物，必须通过气流喷嘴和导布管后的扩展过程，不断对绳状织物进行解捻，才能够避免形成永久性折痕。