紗線筒子染色工藝應用的發展，推動了染色設備的技術不斷進步，傳統依靠人的操作經驗控制染色工藝的做法，已被性能可靠和先進的自動控制技術所替代。這些功能和結構的出現，不僅保證了染色工藝的重現性，而且更加體現出高效、節能和環保的特點，在為使用者帶來較高的經濟效益的同時，也帶來了一定的社會效益。
1、適于染色工藝的發展，提高“一次成功”率
與染色工藝密切相關的除被染物和設備外，就是染化料。適用于某種纖維染色的染料，總是伴隨著該種纖維的改良而發展，同時也在不斷擴大應用于其他纖維的染色，這其中具有代表性的染料是活性染料。可以說它是發展**快的一類染料。活性染料染色的基本理論形成后，人們對此提出了一些更為合理和嚴格的控制方式，制訂了一些新的染色工藝。如受控染色工藝和中性固色工藝，它對保證染色質量和重現性起到很大作用。
1.1受控染色工藝
受控染色是將染料、染色技術和管理技術有機結合起來，對染色過程進行嚴格精確控制，以科學合理的染色工藝，實現高效率、高正品率、低生產成本和**少廢水污染的生產模式。這就是我們現在經常講到的“一次成功”生產。
從染色技術方面來看，選用配伍性較好的染料，通過一定的程序合理控制染色過程，是受控染色的關鍵所在。程序控制是否合理，直接影響染色過程，而它又是通過染色機的一些功能來實現的。根據染料上染和固色二個階段的不同規律，將實驗得到的染料的染色規律，設計出合理精確的控制程序，由染色機對影響各階段的染色溫度、染料和助劑的濃度等因素，進行溫度比例、加料計量、浴比和染色時間的控制。
受控染色過程不僅用于染色，現在已擴展到染色后的水洗過程。它通過對水洗的影響因素，如溫度、水流速度、PH值和水解染料的直接性等，設計出合理的控制程序，進行過程控制，以達到高效、節能降耗的目的。
1.2活性染料中性固色工藝
活性染料中性固色工藝是長期致力于研究的課題。在采用活性染料的染色工藝中，堿是作為固色的條件，同時，隨著堿性的增強，染料的水解速率也加快，造成固色效率降低。除此之外，在生產中配制的染液穩定性也會因堿性的增加而下降，導致染色的重現性降低。因此，活性染料染色受到了一些限制。
為了克服活性染料在堿性條件下染色所存在的缺點，出現了活性染料中性固色工藝。這種工藝的先決條件是如何提高中性條件下活性染料的固色速度，從工藝控制方面來考慮，取決于染料性質、纖維性質、反應介質和固色反應條件等四個方面。而其中的固色反應條件包括反應溫度、PH值、電解質濃度、浴比以及染色助劑的濃度，它們都與染色機的控制有關系。如果染色機具備了這些控制功能，那么就能夠較好地實現活性染料中性固色工藝。
1.3高效前處理
前處理是紗線染色之前必不可缺少的一道工序。化學纖維主要是以去油為主，工藝比較簡單，時間也不長，但纖維素纖維，則不然。大量的天然雜質，衍生物，使得前處理的工藝復雜化，耗費的助劑和占用的時間都很大。為了解決這個矛盾，近年來推行了高效前處理工藝，除了**的許多高效煮漂劑外，還在設備的使用上做了改進，由過去常溫下(100℃以下)的前處理改為高溫條件下(110℃左右)進行。這樣不僅提高了前處理的效果，同進縮短了時間，當然只有采用高溫高壓筒子染色機才能滿足這種使用條件。
2、高效、節能、環保特性的充分體現
現代染色技術的發展表明，染色機的性能不僅要滿足染色工藝的要求，同時還要求染色過程短，消耗的能源**低，對環境造成污染**小。通過對機械結構及功能控制的不斷完善，使得染色機的高效、節能和環保的特性日趨明顯。
2.1生產效率高
對生產效率有直接影響的因素主要是生產過程時間的長短。染色工藝是生產過程的主要組成部分，它一般由升溫、保溫和降溫過程所組成，而溫度變化的熱源來自熱交換器。提高換熱效率，不僅可以為溫度變化過程提供較短時間，還可達到節能降耗的目的。
除此之外，還有高溫排放、壓力排放、染液壓力輸入等輔助功能，對提高生產效率，縮短輔助工時都起到了一定作用。
2.2節能降耗
水是目前染色工藝中普遍使用的介質，除染色外，水洗還要消耗更多的水，并且工藝要求水具備一定的溫度，而熱量是由飽和蒸汽來提供的。水用得多，飽和蒸汽就消耗得多，因此，降低染色工藝的耗水量，就成為染色機發展所追求的一個目標。與傳統筒染機相比，目前的筒染機已做了很大結構上的改進，通過結構上的優化設計，結合染色工藝的特點，不斷降低浴比，降低蒸汽和染化料消耗。
1)、提高水洗效率
前面講到的染色受控，實際已擴展到了水洗過程。而實現這一過程的所有參數，均由筒染機相應功能去控制。當然水洗效率還受到染色過程中很多因素影響，如染料的提升性，固色率以及像活性染料在堿性條件下的水解程度。但先進的筒染機可以通過自身一些性能，較好對染色過程中的影響因素進行受控，為染色后的水洗提供一個良好的先決條件，正由于這二者的有機結合，才使得筒染機具有較高為水洗效率。
2)、同步染色控制
同步染色控制(英文Synchro Dyeing Control;簡稱SDC)作為較早應用于染色機的一項技術，將染液循環流量，按不同纖維材料、不同卷裝方式、染化料及助劑對纖維的不同作用過程，以及同一染色工藝過程中的不同時間段，給予不同量的分配，以**少的流量實現優質、低耗的染色過程。其核心就是在染色不同的階段，采用不同的流量進行染色。
流量變化是由主泵交流變頻、流量或者壓差在線檢測，反饋信號，由PLC和電腦進行實時控制。目前比較先進的筒染機已經采用了這項控制技術，并且取得良好的經濟效益。
2.3 環保要求已成為全球經濟發展的一個主題，雖然目前染色機和染色工藝還不能擺脫水的消耗，但人們始終都朝著降低水消耗，減少染色后污液中所殘留的對環境有破壞影響的化學雜質方向去努力。設備許多性能是兼顧多方面的，如設備浴比的降低，不僅節省水、蒸汽和染化料，而且減少了污水的排放量。設備性能的提高，保證了染色工藝的重現性，減少返修率，實際上降低了由于返工或修色而增加水消耗和排放，對環保起到了一定作用。
3、設備結構的優化設計
筒子染色機有臥式和立式之分，目前主要以立式為主。筒子染色機發展迄今，不同形式的各自結構都發生了很大變化，大到主缸、主循環系統、染籠;小到頂鎖均有不同程度變化。這些都為筒染機的使用性能和功能上拓展起到了很大作用，可以說筒染機今天的結構形式，是這些具體各組成部分的整體優化。為了說明這一點，現從二個大的方面，對結構的優化設計進行闡述。
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