1前言
當(dāng)前，紡織印染產(chǎn)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，同時(shí)也是能耗大、污染重的支柱產(chǎn)業(yè)之一。染整前處理工序是染整工程的基礎(chǔ)，前處理的優(yōu)劣直接影響后整理工序的染色、印花、整理的制品質(zhì)量。資料顯示，前處理工序占紡織印染工程總耗能的l/3?？刂魄疤幚砟芎氖怯∪拘袠I(yè)節(jié)能源消耗的關(guān)鍵，平幅絲光機(jī)在前處理流程中也是能源消耗比較集中的一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備。工作中需消耗大量的水、電、汽、燒堿和助劑。過(guò)程能耗大，絲光廢水污染重。
綜觀絲光工藝的發(fā)展，自19世紀(jì)40年代絲光工藝產(chǎn)生以來(lái)，絲光機(jī)的型式雖然從彎輥、直輥、布鋏一直發(fā)展到了現(xiàn)在的布鋏直輥等積木模塊式絲光聯(lián)合機(jī)，但生產(chǎn)實(shí)踐中仍是以緊式絲光為主。從印染前處理技術(shù)發(fā)展總體情況來(lái)看，絲光工藝的變革明顯落后于其它工藝，幾十年來(lái)無(wú)多大進(jìn)展。隨著棉氨彈力織物成為印染行業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品，而彈力織物的絲光在傳統(tǒng)的緊式絲光設(shè)備上容易出現(xiàn)凹緯、“消彈’’等弊病。傳統(tǒng)絲光工藝過(guò)程普遍存在著浸軋堿液透芯度差，電鏡下切片觀察，僅有1/5～1/3的纖維截面溶脹后從腰子形變化成了圓形；導(dǎo)致織物尺寸穩(wěn)定性差，燒堿耗量高，水洗負(fù)擔(dān)重，而且工藝再現(xiàn)性差，自動(dòng)化程度低，環(huán)境負(fù)擔(dān)重等，尤其是堿耗大、能耗高、污染重，不符合建設(shè)資源節(jié)約型，環(huán)境友好型社會(huì)和可持續(xù)發(fā)展的需要。
行業(yè)的發(fā)展亟需一種能節(jié)水、節(jié)電、節(jié)汽、節(jié)省燒堿和助劑，降低工藝加工成本，符合當(dāng)前清潔生產(chǎn)需要，低排放，環(huán)境友好的新型高效絲光工藝設(shè)備出現(xiàn)。
山東源豐印染機(jī)械有限公司開發(fā)生產(chǎn)了順應(yīng)時(shí)代潮流的YFl098--180型高效布鋏松堆絲光機(jī)，2007年8月23曰在紹興通過(guò)了由山東省科技廳主持的科技成果鑒定會(huì)，九位行業(yè)資深專家組成的鑒定委員會(huì)給出的鑒定結(jié)論為：該成果使松堆絲光工藝進(jìn)入實(shí)用階段，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。采用多項(xiàng)實(shí)用新型專利技術(shù)及先進(jìn)的應(yīng)用技術(shù)，為染整行業(yè)提供了一臺(tái)創(chuàng)新的高效節(jié)能降耗減排的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的松堆絲光聯(lián)合機(jī)。該設(shè)備為國(guó)際首創(chuàng)，綜合技術(shù)水平達(dá)國(guó)際先進(jìn)。
做為一臺(tái)具有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高效布鋏松堆絲光機(jī)，采用了許多節(jié)能降耗技術(shù)。現(xiàn)就其中的主要技術(shù)按照在設(shè)備上的先后次序報(bào)告如下：
2高效布鋏松堆絲光機(jī)的燒堿濃度比傳統(tǒng)絲光機(jī)降低約1/3
傳統(tǒng)緊式絲光過(guò)程中，織物浸軋堿液后，纖維帶液量少，透芯時(shí)間受到車速，設(shè)備長(zhǎng)度的制約，堿液沒(méi)有足夠的時(shí)間和向纖維內(nèi)部擴(kuò)散的空間，滲透效果因高濃度、高黏度、常溫的燒堿而變差。因此，傳統(tǒng)的緊式絲光工藝堿液較難達(dá)到透芯效果。資料表明，傳統(tǒng)絲光工藝條件下，織物切片觀察，只有20%-30%的纖維截面因溶脹從腰子形變成了圓形。這種表面絲光的效果使織物具有較大的潛在縮水率。在松堆絲光工藝中，堿液濃度因織物松堆絲光具有充足的溶脹時(shí)間而從常規(guī)緊式絲光工藝的2409/L一2809/L降至l70 9/L-1809/L，在特殊的浸漬軋堿單元中織物濕潤(rùn)、滲透、擴(kuò)散、液下軋壓、氣液交換，織物在微真空環(huán)境下，逼迫堿液透芯，為纖維素纖維實(shí)施充分溶脹獲得時(shí)間和空間的條件，節(jié)省用堿，穩(wěn)定半制品門幅、降低織物縮水率、減少染色條花，還能節(jié)省染化料、降低能耗。
3創(chuàng)新的軋堿滲透單元，降低堿濃，逼迫滲透，節(jié)約堿耗
織物在浸軋堿液時(shí)，由于NaOH對(duì)纖維素的結(jié)合力略大于水，在按軋余率帶走堿液外，還要多吸附NaOH，因而導(dǎo)致堿槽里的工藝液濃度將逐漸變淡，必須提高追加液的濃度。此前，不少的文獻(xiàn)通常是按追加液和工作液比例為l：0.7的比例來(lái)記述的。實(shí)際上，應(yīng)該是某一種織物在特定的工況下的比例，在生產(chǎn)中該比值與不同織物品種、織物組織結(jié)構(gòu)、單位克重、工藝車速、施液方法有關(guān)。關(guān)鍵是要有合理的施液方法。
3.1透芯高給液，逼迫堿液透芯
盡管松堆絲光工藝的堿濃比常規(guī)緊式絲光工藝低I/3，NaOH水合物分子直徑小于0.7nm，堿液對(duì)織物的滲透、擴(kuò)散效果有所改善，但畢竟是在常溫下浸漬，要達(dá)到透芯的效果難度亦較大。應(yīng)用專利技術(shù)(專利號(hào)：200420027792.3)研制的立式三輥結(jié)構(gòu)透芯給液裝置(如圖l)，織物進(jìn)入浸漬槽7后由螺紋開幅輥5防縮進(jìn)入軋輥l和軋輥2形成的液下軋點(diǎn)，進(jìn)行氣液交換，使織物經(jīng)緯交織點(diǎn)空間織物的“無(wú)定形區(qū)”堿液充實(shí)，使工藝堿液通暢的進(jìn)入“微胞"。出液下軋點(diǎn)，進(jìn)入增效槽，織物結(jié)構(gòu)呈“微真空"狀態(tài)，逼迫堿液透芯，經(jīng)開幅輥擴(kuò)幅后進(jìn)入上軋點(diǎn)(空氣環(huán)境)，小軋輥3起到控制織物表面帶液，可在0"-0.IMPa加壓。高精度的液位控制確保織物在液下透芯軋堿，有利于堿液充分進(jìn)入“無(wú)定形區(qū)"，從而讓更多的堿液能通暢的進(jìn)入“微胞"獲得溶脹，使纖維獲得更大的改性。
“l(fā)”與“2”構(gòu)成立式兩輥軋液?jiǎn)卧?。總壓?00 kN，主動(dòng)不銹鋼輥“l(fā)"在液下，杠桿加壓。
“3"小不銹鋼軋輥，按總壓力20 k N設(shè)計(jì)口軋除織物表面帶液，促進(jìn)工作液進(jìn)一步向內(nèi)部轉(zhuǎn)移滲透，以利于松堆過(guò)程中更好的溶脹。
“4”液下導(dǎo)布輥由125mm，采用德國(guó)制工程塑料滑動(dòng)軸承。
“5"螺紋開幅輥，防止織物進(jìn)入軋點(diǎn)前起皺。
“6”導(dǎo)布輥，引導(dǎo)織物進(jìn)入軋槽。
“7”液槽，設(shè)有確保液下軋液的高精度液位控制儀表。
3.2增加循環(huán)泵，改善施液方法
高位槽中追加液由工藝處方?jīng)Q定配液濃度，在工藝初運(yùn)行時(shí)，手動(dòng)閥打開，并聯(lián)自控閥自動(dòng)
同時(shí)打開加入堿液，加快堿液加入速度，當(dāng)液位達(dá)到控制下限時(shí)，關(guān)閉手動(dòng)閥，液位由液位傳感器和自控閥自動(dòng)控制液位在合理范圍內(nèi)，到達(dá)上限自動(dòng)關(guān)閉，液位低于下限自動(dòng)打開追加。
前后軋堿槽循環(huán)連通，且設(shè)有堿液循環(huán)泵，自動(dòng)定時(shí)循環(huán)堿液，起到均勻攪拌作用，使織物接觸到濃度均勻穩(wěn)定的堿液，在追加液和工藝液的比例達(dá)到l：0.85，--，1：o.9的配液比即可滿足工藝條件。而且循環(huán)泵通過(guò)旁通管路也可用在中途停車時(shí)間較長(zhǎng)，或工藝結(jié)束時(shí)，將剩余堿液泵入高位槽內(nèi)，為再次工藝配堿時(shí)利用，防止直接排放的原料浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境的污染。
3.3堿濃度自動(dòng)控制，減少堿耗，利用回收淡堿
軋堿槽的堿液濃度采用堿濃度自動(dòng)在線控制，堿濃控制精確、穩(wěn)定，減少人為因素對(duì)工藝的干擾，減輕操作人工負(fù)擔(dān)，響應(yīng)時(shí)間比人工滴定的方式大大縮短，提高工藝重現(xiàn)性，減少堿的消耗，并可使用回收淡堿，節(jié)省蒸濃的蒸汽消耗，減少水的消耗和對(duì)環(huán)境的污染。有效降低加工成本(樣機(jī)因故未實(shí)施濃燒堿濃度的自動(dòng)控制)。
3.4采用低軋余率軋車，降低織物帶堿，節(jié)約用堿
織物在堆置后，出布設(shè)置低軋余率中小輥軋車，將織物帶液量降低到比常規(guī)低30%，因而減少了織物的帶堿量，節(jié)省燒堿的消耗，減輕后段去堿水洗的負(fù)荷。
松堆絲光工藝堿濃比常規(guī)緊式工藝低約1/3，加上追加液與工藝堿濃比值從l：0.7調(diào)整到了1：0.85～】.：0.9，這樣本松堆絲光工藝的用堿將降低到58.5%，淡堿回收蒸濃從常規(guī)緊式絲光的3059/L下降到2209/L即可，將節(jié)省大量的蒸濃蒸汽。
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