纺织导报-节能减排型染色设备.pdf
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1、D y e i n g & F i n i s h i n g & T e x t i l eC h e m i c a l sl 染整及纺织化学品 节能减排型染色设备 近年来,随着小批量多品种的纺织品市场需求,以及人 们环保意识的日益增强,现代的染整设备的开发也更注重经 济性和生态性。一个非常明显的趋势是:印染机械制造商 都愈来愈重视开发或改进的一系列装置以达到节省能源、 降低耗水和减少染色时间的目的。就染色设备来说,其发展 特点可以总结为:( 1 ) 开发特别设计的染色设备以适应新型 纤维及类别品种的特殊需要,( 2 ) 以经济和生态为目标,注 重能源的节约与利用,( 3 ) 提高自动化水
2、平,广泛采用计算 机控制;( 4 ) 强调生产柔性,以适应小批量、多品种、小浴 比、快速、低张力和柔和处理的生产工艺。 总之,染色设备近几年技术进步瞄准了染色产品的质 量和经济性的最佳化,向“为了更少,必须更多”的方向发 展,即为了减少消耗,降低环境污染,在设备上设计和采用 了更爹陛能优良的自动化在线检测和控制仪器仪表,水及 热能回收利用装置。 1 现代卷染机 卷染机虽是古老的染色机之一,但随着染色批量的不 断变小,却成为了一种理想的代替连续染色机的设备。发展 到今天,卷染机有了很大的变化,特别表现在灵活性,小浴 比和对织物张力的准确控制等方面。现代卷染机都带有电 脑控制系统,多采用了液压比例
3、控制、变量液位控制,变频 通信控制等现代科技成果。藉此可根据工艺要求的不同进 行工作程序的选择,能准确地控制织物速度和张力,较好 地解决了前后、边中色差等问题。就附加设备而言,现代高 技术装置的卷染机与传统卷染机相比有以下几个方面的差 别:现代卷染机用泵进行染液循环;液槽隔开,由刮液刀片 将液体分离,进行织物一液体交换;液槽巾装有轧液或抽吸 装置、自动往复装置,并安装有补偿装置,用于防止在机器 停车时因染液集中在槽中而造成色泽不稳定。此外,用于监 测和重现工艺顺序的程序储存控制器也是现代卷染机的主 要组成部分。 例如,德国T h i e s ( 第斯) 的H T J i g g e r 和N
4、T J i g g e r ( 图1 ) 充分运用现代先进的处理技术。变频控制带有制动 电流回馈系统,直接驱动主罗拉( 节能) 的三相电机,经济 节约型双染槽的设计确保了超小浴比,当实际工作容量为 标准容量的5 5 1 0 0 时,浴比可达1 :2 1 织物绳状监 控系统用于精确计算和控制织物速度和张力,张力大小可选 ( i o 1 0 0k g ) ,这是目前同类产品中张力极小的卷染机, 染缸中统一的染色条件,与批次尺寸无关;用水表控制水 洗;染料助剂的加料由通过染液的织物长度而定;附加的压 力泵用于色光校正和加料,H T J i g g e r 的加料能在压力下 进行;外置的液泵热交换器保
5、证了一致的染液加热和循环; 主批次罗拉的侧向位移;染缸模拟液位控制系统等先进技 术的采用确保了小浴比条件下均匀染色,能处理所有市场上 出现的现代纤维及混纺织物。 圈1T h i e s 公司的N T J i g g e r 卷染机 2 连续轧染机 连续染色加工的优点是染色重演性好,大批量生产成 本低。而现今染整厂所面临的挑战是既要保证质量,又要在 小批量加工时更经济。因此,现代轧染机的发展趋势是:符 合环保要求;要求小液量浸轧槽;有变换染液时的自动清洗 装置;染色重现性好,减少边、中、头梢及批次色差;降低染 化料、水和能源消耗;使用微处理器监控装置,提高自动化 程度;一定要有在线检测系统,而且
6、要一机多用。基于上述 发展趋势,近几年平幅连续轧染机主要技术进步在于:染色 均匀轧车和红外线预烘、热风焙烘机,还原汽蒸箱、水洗箱 等单元机的改进提高及增加了自动给液、热能回收、废水回 用等装置,提高了工艺上车率,节约了能源,降低了消耗、保 证了质量。 纺织导报C h i n aT e x t i l eL e a d e r 2 0 0 9N o 2 8 1 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 2 1 打底染色部分 这部分主要包括均匀轧车、红外预烘、热
7、凤烘燥及焙 烘几个单元机,设备质量高低直接关系到加工面料质量好 坏。 例如,M o n f o r t s 和香港F o n g s ( 立信) 公司合资生产的 T h e r m e f i x 一3 3 8 连续染色机( 图2 ) 可根据不同的组合,适 合于小批量或大批量织物的多种连续染色和焙烘工艺。采 用了多项先进的控制技术,使织物加工过程巾低张力、无折 皱、无泳移,适用于棉、T C 、纯化纤等含有不同纤维的织物 进行高效高质的染色加工。 图2T h e r m e f i x 一3 3 8 连续染色机 轧车是连续染色机的关键单元机,多年来我国印染厂 多采用德国K i i s t e r
8、 s ( 寇司德) 的均匀轧车。但近年来均匀轧 车也出现了很多新的型式。立信门富士采用c v c 车L 车( 图 3 ) ,这种轧车属另类轧车,不需要在轧辊内部设置液压系 统或气囊系统,称作连续可调式曲线辊轧车。轧车结构简 单,是一对表面包覆橡胶的实心钢辊,而辊面并非等直径圆 柱面,而是连续变化弧度的曲线型,俗称S 辊。主动辊为加 压辊,从动辊可以沿轴向两端移动,可调校成不同的轧点线 压力,线压力调节范围为2 0 5 0d a N c m 。可依据织物加 工要求的不同工艺,提供理想的在线变化压力,在处理不稳 定织物时仍能达到均匀的浸轧效果,避免了轧辊内设置液 压或气压系统泄漏带来的压力不稳而产
9、生的色差。 圈3C V C 轧车示意图 轧车的液槽也在不断地改进,K i i s t e r s 的“F l e x s h a f t ”设 计的新型液槽,在底部有一个起密封作用和含有少量液体 的轴,织物从其下方通过。其目的就是在轴内部形成较大的 湍流,以保证染液在织物内渗透十分均匀。 M o n f o r t s 公司很早提出对湿织物进行在线测色的建 议,已取得了湿织物在线测色和控制轧染机轧点压力的欧 洲专利。德国M a h l o ( 玛诺) 公司也已取得专有的许可证,是 唯一被允许在湿态下测色及控制轧点压力的公司。K i i s t e r s 公司“轧卷染色中心”的测量方法有所不同
10、,光泽度利用 3 个不同种类的二极管来测定,含水量用红外光谱中吸收的 波长来测定,这两种测定信号用于控制轧染机。关于轧染机 后的在线湿度测量,美国P l e v a 和M a h l o 公司推出了微波湿 度测量仪,可在线测量纺织品含水量,属非接触式的,直接 准确,不会造成破坏。 另外,为了实现一机多用,使冷轧堆染色工艺重演性更 佳,在均匀轧车部分另附装了保持液体和织物温度的中央 冷却系统以及一个全自动的染液分配站。在此,织物张力控 制不是用补偿器,而是靠测力传感器来实现的。 在红外预烘部分,无论是电加热还是燃气加热的红外 预烘装置,都提供了对织物在加工过程中的保护及无接触 式烘干。 为了防止
11、染料泳移及产生折皱,烘箱温度的控制是至 关重要的。各个染整设备制造商在烘箱部分研究开发了新 的热空气循环系统,使烘箱的温度均匀度得到很大提高。加 装了张力控制装置,加大了辊径,缩短了辊距,增加了废热 回收系统,提高了烘箱性能,节约了能源,也减少了废气排 放。例如立信门富士的T h e r m e f i x 一3 3 8 连续染色机采用相 对称的空气循环和加热系统,确保了箱体内循环风和温度 的均匀性,有效地阻l E 了染料的泳移。烘箱均采用独特的链 传动或变频导辊驱动系统,保证织物获得低张力和无褶皱 的处理效果。 2 2 显色皂洗部分 这部分主要包括均匀轧车、汽蒸箱、水洗机及烘干机, 决定着染
12、色时的耗水量。 过去连续染色机显色皂洗部分的汽蒸箱多用于还原染 料的还原汽蒸,所以叫还原蒸箱,箱内温度1 0 2 也就能满 足要求。但现在很多厂由于成本原因已很少使用连续染色机 进行还原染料染色,多用价格低廉、色谱齐全、颜色鲜艳的 活性染料染色,而且只利用连续染色机的显色皂洗部分,采 用湿短蒸工艺进行染色加工。因此对于汽蒸箱的要求也就 更高。现在的汽蒸箱为了减少能耗、节约染化料、提高染色 纺织导报C h i n aT e x t i l eL e a d e r 2 0 0 9N o 2 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.P
13、DFWatermarkR to remove the watermark D y e i n g & F i n i s h i n g & T e x t i l eC h e m i c a l sI 染整及纺织化学品 质量,多将液封口改为汽封口,加装了各种形式的蒸汽发生 器,使箱内产生微正压,保持箱内1 0 2 以上的温度及湿 度,以适应湿短蒸工艺的需要。为了防止起皱,同样加大了 辊径,增加了张力调节装置。 织物染色后的水洗可去除浮色和未固着的染料,以获 得最佳的染色效果。现在对水洗设备的要求是高效,节能、 松式、缓和、低张力、占地少。 德国G o l l e r ( 高乐) 公司的C
14、o l o r a 显色皂洗机按柔性生 产模式进行设计,可用于织物轧蒸染色,因此也叫轧蒸染色 机。其主要性能有:浴比小,水洗箱低液量,耗水量可灵活 控制。该机装配了优干中间轧液单元的喷淋管和加热板间 接加热装置,使箱内各处水温均匀一致;具有扁平截面喷嘴 的喷淋管可代替中f n l 车L 液单元,从而保证各槽间液体的分 流,喷淋用水可使用槽内的再循环水或加热的新鲜水;采用 洗涤水蛇行逆流系统使得洗涤水无需泵的作用便可以与织 物运行相反的方向流动;通过溢流,洗涤水很容易阶梯式地 从这槽流向下一槽,这样便保证了良好的水洗效果;所用的 洗涤水大部分是每槽过滤器过滤分离后的可用再循环水, 再补充少量加热
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