平幅前处理退煮漂工艺流程设备组成探讨- 圆图的日志- 网易博客

平幅前处理退煮漂工艺流程设备组成探讨

 

平幅退煮漂联合机供纯棉、化纤及其混纺织物进行平幅退浆、煮练、漂白用,使织物具有良好的白度、平整度、均匀性、润湿性等半制品指标。该设备是印染平幅前处理中的重要设备,是各类织物染色、印花等加工的基础,是最终产品质量的基本保证。目前各印染厂拥有的平幅前处理设备大部分比较陈旧,越来越满足不了加工产品的质量要求,迫切需要对老设备进行技术改造和更新。为此,设计制造新颖、高效、优质、环保型的前处理设备是印染设备制造行业当前的重要任务。

1前处理工艺要求及其设备组成

    1.1前处理工艺对设备的要求退煮漂联合机的设计通常是根据退浆、煮练、漂白三步法来设计配备。印染厂传统的前处理工艺,根据当时的设备、染化料、助剂等条件,大多是按三步进行的,工艺流程长、占地面积大、效率低、能耗大、成本高,而且环境污染严重。随工艺和设备结构的改进和提高,以及染化料、助剂等改进和发展,使工艺和设备流程的缩短有了可能性。

    国外早在20世纪50年代已开始有使用退煮漂一步法工艺的报道,至今已有进一步的改进和提高。如德国寇司脱公司的Flexnip,瑞士贝宁格公司的Ben—Bleach,德国雷米许·克莱内韦费斯公司的Kaeo—Yet等,均已推出一步法工艺及其设备。从国外所推出和采用的一步法工艺中可知,要采用这类工艺和设备,必须基于工艺的优化、染化料助剂的高效、设备功能的先进等前提之下,否则一步法工艺就难以选用和实施。因为一步法耗用的染化料和助剂量较大,既成本高,又可能损伤纤维和织物的强度,最终导致经济性达不到要求,故而此项工艺目前来说推广的可能性较小。

    目前国内外常采用的是二步法工艺流程,即:退浆+煮漂合一工艺或退煮合一+ 常规漂白工艺。

从二步法工艺流程来看,不管是先退浆,或者是先退煮合一工艺,首先都必须浸轧退浆、煮练或氧漂工作液,以及渗透剂等必要的助剂。由于进入前处理设备的织物有的是纯棉坯布,有的是烧毛经轧碱灭火,有的经冷轧堆置等,织物上附着毛灰,杂质不少;有的坯布则拒水性能不一样,所以欲使织物一下子吸附工作液是较困难的。为此,除了依靠渗透剂的作用外,还必须依靠机械浸轧作用,将织物内部,包括纱线内、纤维间和纤维内所含空气,在最短时间内排除掉,代之以工作液,并使之带液均匀,带液量高,以改善由于流程、工作液浓度增加,而对织物、设备和操作者本身带来的不利。同时带液量的增加既可满足工艺对汽蒸浓度的要求,又可避免织物在蒸箱中产生折皱印。

2O世纪9O年代以前,一般退浆、煮练、漂白机都采用74型设备2~3格MH501~504、

MH508普通平洗或低水位平洗多浸--~t.或多浸三轧来达到。当时因为以涤棉、化纤织物为主,纯棉织物少,尤其纯棉厚织物更少,即使加工也都采用绳漂等工艺,所以平幅加工设备的问题不突出。当时由日本京都等引进的许多条前处理线,其浸渍部分也仅2—3格低水位洗槽而已。9O年代以后,由于纯棉织物的发展,应用范围及质量要求的扩大和提高,尤其是纯棉厚重织物的大量增加,给浸渍带来一定难度,74型的平洗槽已不能满足,需要提供高给液装置和高效平洗槽。但目前国内成熟的高给液装置尚不多,高效平洗槽如带紧松架在槽内的大容量平洗,回形穿布平洗,带压辊或别辊平洗等,一般还都是通过多浸多轧来达

到浸渍要求,而且它们的形式也较多。

当织物经充分浸渍并带上足够工作液后便需立即进行汽蒸,一般在100~(2左右的温度下经45~90min时间的堆置汽蒸,使织物纤维上附着的浆料、色素、xx杂质,如棉纤维中的果胶、蜡质、含氮物质、棉籽壳等,经物理、化学和机械作用,得以充分膨润溶胀、水解、乳化、分散、皂化等而使之变松,变小,变软,而易被从织物上洗除,但同时必须使织物在蒸箱中能有效地避免压皱印、风干印、xx印和皱条等弊病。这一工序的完成必须有一只结构良好的蒸箱,以确保达到工艺的要求。

经过堆置汽蒸后的织物,需要立即进行充分的水洗,尤其退浆后的水洗,要求通过一定温度,约95~C以上高温水洗。一次将织物上的浆料、杂质洗除,并避免被洗下的浆料在洗槽中逐渐沉积,以致再复沾到织物上,形成难以洗涤的浆斑。但74型的平洗槽即使洗液能达~1195~C,但洗液流动性差,低水位的平洗槽洗液流动性好,但水温较难达到持续高温,故需要高效平洗来解决。

1.2前处理工艺中几种主要设备

浸渍、汽蒸和水洗是前处理三个主要工序,它们都是紧密联系,相辅相成,三者缺一不可。

1.2.1 汽蒸箱

汽蒸箱是织物前处理练漂过程中的关键设备。它们的结构形式有多种,如翻板式汽蒸箱,加工厚密织物会出现横向折痕;迭卷式汽蒸箱因自动化要求高,维修麻烦,卷布辊调向时易产生少量经向条痕等,基本上已很少有使用。现国内外用的汽蒸箱基本上差不多是平板履带式、导辊床式、条栅式、网带式、R—box、环形分格式等,可以按]Jn-c织物的品种和工艺选择采用。

平板履带式汽蒸箱预蒸部分容布量小,堆置汽蒸中会产生压皱印、风干印和鸡爪印;平板链条因加工安装关系,有时会爬出传动链轮,形成故障停车。

国产双层履带汽蒸箱下层为液下履带,除上述弊病外,因液下浴比大,化料、助剂等耗量太大,而且一定时间后工作液受浆料及杂质沉积影响,除了对前后蒸煮效果有影响外,还可能将碱污带至织物上形成浆斑。

导辊床式汽蒸箱因堆置部分导辊间距较小,蒸汽渗入织物内部不理想,有压皱印、风干印等现象存在,另外导辊易沾污,清洁不便。

条栅式蒸箱SMA036栅式汽蒸箱,其预蒸部分容布量大,约40m,导辊直径150mm,上导辊全部主动,分四组分别由交流电机拖动,松紧架同步,变频调速。其{zd0}特点是每组{dy}根下导辊下有一只小浸渍槽,可以加水或工作液,以弥补浸渍液量的不足。这一点也是这台汽蒸箱所获国家专利之一。如上海民丰实业股份有限公司使用时使织物带液量达到1 10~,4。堆置汽蒸部分有上下两层,分别由交流电机、减速箱偏心带动活动条栅往复起伏摆动,将织物向前运送,并使织物不断得以松动,而使蒸汽渗入织物内部。以后织物自上层运送至下层时又使织物的底与面180。换向,更确保织物堆蒸匀透,并避免风干印,xx印。

网带式汽蒸箱主要网带部分堆布量少,即使双层,其容布量也不及前述几种汽蒸箱,故对稍厚织物的煮练可能就难以满足。

R—box主要预蒸部分容布量小,无法使织物软熟,折叠于网辊及网带中间时,因洗液面在网辊的四分之一下,大部分织物长时间暴露在蒸汽中,故压皱印、风干印较难避免;同时液下浴比大,工作液到一定时间被沉积的浆料及杂质所沾污,不仅浓度变化,且使织物沾上难以洗除的浆斑。

环形分格式汽蒸箱目前国内尚未生产,日本和歌山铁工厂推荐此形式,该设备预蒸部分容布量小,依靠液下煮练得以部分弥补。但椭圆形分格输送过程,不可有紊乱现象,不然会影响出布,甚至起皱,同时也同R箱一样,液下浴比大,易积污,工作液浓度会不一致,并沾污织物,成本高。

目前上述汽蒸箱均有应用,必须分析利弊,总结经验,选择和使用好。

1.2.2 平洗槽

平洗槽的形式多,应用广。我公司常生产的有如下几种:

PM3821A高效平洗槽容布量约20m,上下导辊~150mm,全部用滚动轴承,机械

密封,上导辊有一根主动辊,用力矩电机变频调速,转动灵活,张力小;zb槽分格,蛇形逆流;直接蒸汽管加热;气动松紧架在箱内,有利于减少热量损失。

SIL531带小压辊浸渍槽容布量6m左右,上下导辊直径~125mm,中心距为840mm,上导辊滚动轴承,下导辊滑动轴承。压布辊直径~100mm,自重加压,不用时可抬起,有利于多浸多轧,液下有直接蒸汽加热管。

MH511平洗槽容布量10.5m左右,上下导辊直径~150mm,全部滚动轴承。液下机械密封,导辊中心距800ram,液槽容积约1.5m ,液下有直接蒸汽加热管。

1.2.3 轧车

大部分都采用上轧辊主动,下轧辊向上加压。我公司生产的设备如下:

PM3802Z.辊轧车主动辊~220mm不锈钢包覆辊,被动辊~250mm,线压力150N/cm,由薄膜气缸加压。该轧车采用元钢、钢板、异形钢管等型材或铸铁组成机架,钢管结构组成轧辊,加压方式自下向上,结构轻巧,操作维修方便,轧水效果好。

PM3804中小辊轧车上下轧辊为橡胶包覆辊~280mm,中问不锈钢辊 150mm,线压力300N/cm,由双薄膜气缸加压,加压由下向上,卸压后上下轧辊与中间辊皆自行保持一定间隙,操作方便,安全可靠。机架也采用元钢、钢板、异形钢管等型材,结构轻巧。

1.3前处理二步法工艺流程设备的组成

我们按原国家纺织总会对96型印染机械产品的设计要求,并根据目前国内外制造和使用前处理工艺流程的设备隋况,结合如织物品种及染化料、助剂水平的国情,考虑前处理二步法工艺流程的设备组成如下:

平 幅 进 布 … 单 辊 浸 渍 小 槽竺二塑 兰.2格PM3821A高效平洗槽!  !虫 塑 兰.SR531浸渍槽  三堡 兰.SMA03栅式 汽 蒸箱 一 单辊 浸 渍 槽三堡 笔4格PM3821A高效平 洗槽堡 兰.平幅落布一 单辊浸渍槽!  !生 堡 笙.SR531浸渍槽  三堡! 兰.SMA036栅式 汽蒸箱一 单辊 浸渍槽pM38o22~g~;U~3格PM3821A高效 平洗槽!虫 堡 兰.MH522平洗槽sR606一 三柱烘燥机  !虫 塑 兰.平幅落布(见图1)。

 

图1示{dy}浸渍段主要供织物浸轧退浆或煮练剂。因织物系生坯或由烧毛机轧碱堆置而来,所以让其先经单辊浸渍槽,在工艺设定温度的清水中浸渍润湿,将其表面所带浮浆、毛灰、垃圾等杂质先除掉一部分,并使之不断由小槽溢流口排出。随后经连续二格PM3821A高效平洗槽进行热预洗。由于高效平洗槽容布量大,温度高,一般织物均可润湿和进行交换,而后经线压力为300N/cm的PM3804中小辊轧车轧压,使织物纤维间的空气得以排除,即进入SR530浸渍槽经多浸多轧的洗液交换,使织物带上一定量的工作液。对于纯棉厚织物,如果还浸渍不透,则可以再适当增加高效平洗或浸渍槽。

第二浸渍段供浸轧碱氧或漂白剂(H2()2)。由于织物经{dy}步的处理后,浆料已基本去除,杂质也所剩不多,润湿性也较好,故而仅经单辊浸渍槽稍加浸渍,再经PM3804中小辊轧车轧压,使纤维带液均匀,即进入SR531浸渍槽浸渍工作液,经自重小压辊多次浸轧,使织物获得较好的带液量。

{dy}和第二汽蒸段主要是汽蒸箱部分,采用的是SMA036栅式汽蒸箱。由前述分析可知,该蒸箱一方面具有其他形式汽蒸箱所不具备的特点,尤其是小槽的补液系统,可以弥补浸渍段因没有高给液装置而形成的带液量不足;另一方面它的条栅传动平稳,而且有利于织物堆置汽蒸时蒸汽的渗透。采用此设备的用户对所加工织物的质量都一致予以充分肯定。其中第二汽蒸段的汽蒸箱如果考虑到一次投资的经济性,不妨也可考虑采用MH753C(1I)型平板履带箱,该蒸箱系改进型的平板履带箱。因碱氧一浴或常规氧漂工艺,主要xx织物纤维中的色素及除去极少的残剩杂质,对堆置汽蒸的温度和时间要求都不如{dy}步要求高,若能掌握好工艺条件,可以满足汽蒸要求。图际{dy}步的水洗段,主要采用四格PM3821A高效平洗槽,由于该平洗槽容布量大,温度高,可以达到95~(2以上,液槽又分格蛇形逆流,故而在浆料的去除时,避免除下浆料的沉积和复沾。一般织物经此水洗段退浆效果较为显著。 图1示第二水洗段采用三格PM3821A高效平洗槽和一格MH522平洗槽供工艺调整或洗涤用。由于织物上残剩的杂质已不多,故而一般清洗要求均可满足。

图l示{dy}步工艺和第二步工岂间留有5.6m的间距,主要根据用户的需要设置,因为有的用户考虑一机多用,提高设备利用率,扩大应用范围等。一般可以按常规直联,尤其有些使用场地较紧张的工厂,则xx可以不分开。

在传动形式方面,上述流程采用交流电机多单元分电源同步传动,变频调速,PLC可编程序控制,通过人机界面显示、对话、故障诊断并处理,操作方便,重现性好。

为了节约能耗,减少环境污染,全流程中除每格PM3821A平洗槽本身槽内皆有分隔板使洗液蛇形逆流外,每段水洗中的平洗槽自出布方向向进布方向逐格位置提高进行逆流。由于全流程中采用二套水毛分离器,故将第二水洗段进布方向{dy}格平洗槽的洗液通过一套水毛分离器的作用,将洗液中的花絮毛、垃圾杂质排除后打人{dy}水洗段的出布方向{dy}格水洗槽内;同样{dy}水洗段进布方向{dy}格的洗液经另一套水毛分离器后打至{dy}浸渍段出布方向的第二格平洗槽内继续使用。显然这样一方面使洗液得到了充分利用,另一方面又大大减少了排污量,改善了环境的污染。

2 几点建议

2.1 前处理二步法工艺流程设备的应用

河北宁纺集团有限责任公司采用了与上述工艺流程基本相似的前处理二步法工艺流程及设备,于1999年l2月安装调试,至2000年9月生产鉴定,生产运行8个多月,共加工织物1000多万米,用户反映良好,认为工艺流程配置合理,单元机先进,符合生产需要。该厂对上述流程稍有改动,如{dy}步工艺与第二步工艺间不留距离,采用直联形式,于浸渍段增加了一格sR531~渍槽,出{dy}蒸箱后水洗段中以一格PM3821A高效平洗槽改为二格MH514Cdx平洗槽,出第二蒸箱后于第二水洗段中增加一格PM3821A高效平洗槽,其他排列则xx相同。

根据该厂投产的LSR036高效退煮漂联合机所生产的织物及它们的主要物理指标见1表。

由表l可见,上述1000多万米织物半制品质量指标均已达到染色工艺要求,而且比该厂的原设备节约用水15%,降低用汽量11%,用电降低21%。

2.2对前处理=步法工艺流程设备的几蓉见上述前处理二步法工艺流程设备及类似设备经生产实践证明,对提高前处理产品的半制品质量,确保染色和印花成品质量有一定的提高,但还存在许多不足之处需要改进提高。

 

(1)SMA036栅式汽蒸箱由于其结构关系,堆置部分容布量有一定范围,当加工织物超过350g/m2以上时,如工艺要求汽蒸m,则速度只能达到40m/rain以下,如工艺掌握不好,则还可能有难度。所以要进一步改进,采取积木式或作结构上其他改进,让用户有更广泛的选择余地。

(2)设备中碱液、双氧水等溶液浓度,织物湿度的在线检测,自动计量装置等均没有配置。应需根据国情,以及不同层次客户要求,合理、经济地配置,供用户选择,进一步提高织物加工的重现性。

(3)当织物离开汽蒸箱进入水洗时,由于织物经堆置、吊高易出现跑偏起皱现象,一般气动吸边器较难控制,所以需要改用性能较好的对中装置等予以改善,解决织物运行平稳性。

(4)改进织物制造加工和配件的质量,确保设备使用的可靠性、稳定性,以提高整机质量和信誉。

 

 

 

退煮漂工艺

纯棉弹力府绸等薄织物退煮一浴工艺NaOH 30-40g/L,精练渗透剂ST-10D2 8-10 g/L,螯合分散剂FK-422D3 1.5-2 g/L;轧余率75-80%,汽蒸温度100-102℃,汽蒸时间60min。

双氧水漂白工艺{bfb}H2O2 2.0-3.0g/L,精练渗透剂ST-10D2 1-3 g/L,氧漂稳定剂 FK-601 6-8 g/L螯合分散剂FK-422D3 2-3 g/L,pH 10.5-11;轧余率75-80%,汽蒸温度100-102℃,汽蒸时间60min。

纯棉纱卡、弹力贡缎、帆布等厚织物退煮一浴工艺NaOH 40-60g/L,精练渗透剂ST-10D2 8-10 g/L,螯合分散剂FK-422D3 1.5-2 g/L;轧余率75-80%,汽蒸温度100-102℃,汽蒸时间60min。

双氧水漂白工艺{bfb}H2O2 3.0-5.0g/L,精练渗透剂ST-10D2 2-4 g/L,氧漂稳定剂 FK-601 6-8 g/L,螯合分散剂FK-422D3 1-2 g/L,pH10.5-11;轧余率75-80%,汽蒸温度100-102℃,汽蒸时间60min。 

棉锦等混纺织物退煮一浴工艺NaOH 10-15g/L,精练渗透剂ST-10D2 6-8 g/L,螯合分散剂FK-422D3 1.5-2 g/L;轧余率 70-80%,汽蒸温度100-102℃,汽蒸时间60min。双氧水漂白工艺{bfb}H2O2 3.0-5.0g/L,精练渗透剂ST-10D2 3-5 g/L,氧漂稳定剂 FK-601 6-8 g/L,螯合分散剂FK-422D3 1-2 g/L,pH10.5-11;轧余率75-80%,汽蒸温度100-102℃,汽蒸时间60min。 

棉粘等混纺织物退煮一浴工艺NaOH 20-25g/L,精练渗透剂ST-10D2 6-8 g/L,螯合分散剂FK-422D3 1.5-2 g/L;轧余率 70-75%,汽蒸温度100-102℃,汽蒸时间60min。

双氧水漂白工艺{bfb}H2O2 4.0-5.0g/L,精练渗透剂ST-10D2 3-5 g/L,氧漂稳定剂 FK-601 6-8 g/L,螯合分散剂FK-422D3 1-2 g/L,pH10.5-11;轧余率75-80%,汽蒸温度100-102℃,汽蒸时间60min。 

纯棉织物酶退浆工艺工艺一:工艺流程:浸轧→室温打卷或布车堆置→水洗→煮练工艺xx及工艺条件:宽温幅退浆酶CTA-AL1 3-5 g/L,酶活促进剂ST-09 1-3 g/L;轧余率80%以上,室温打卷堆置或布车堆置5-6h(冬天须适当加温并增加时间),然后充分水洗,洗除已水解浆料。工艺二:工艺流程:浸轧→汽蒸→水洗→煮练工艺xx及工艺条件:宽温幅退浆酶CTA-AL1 3-5 g/L,酶活促进剂ST-09 1-3 g/L;轧余率80%以上,90-95℃汽蒸20-40min;然后充分水洗,洗除已水解浆料。  

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