气流染色设备与工艺探讨

气流染色设备与工艺探讨 气流染色设备与工艺探讨 2009-11-19 来源: 印染在线  点击次数：992   　 关键字： 气流染色设备   工艺探讨    傅继树 1．前言 气流染色是一项新的技术，由于其设备结构特殊，加工浴比小，具有明显的节水、节汽、污染物排放少等优点，得到了各印染企业的重视，已被部分印染厂应用，但在应用中也出现了品种适应性，以及有些颜色易出质量问题等情况，气流染色设备与常规染色设备究竟有何区别，设备有什么特点，气流染色技术有何优点，其品种适应性如何，气流染色的经济效益和环境效益如何，本文就上述问题，结合已有的实践经验作些探讨，供参考。 2．气流染色机简况 气流染色机最早由德国于1979年研究出来的，德国的THEN公司将这种设备工业化生产并成为世界上最大的气流染色机生产厂，另一家德国Thies纺织机械公司也生产气流染色机，相比之下THEN公司生产的设备质量和技术服务更好，所以占据了绝对的市场份额，至今，国外有二十多家制造商能牛产气流染色设备，全世界约有3000多台气流染色机在应用中。我国在一些水资源紧张地方的印染厂率先引进了德国的气流染色机，开始丰要集中在针织印染厂，所选机型有THEN公司的，也有Thies公司产品等，但以THEN公司产品为主，近10年来随着国家对环保的高度重视，相关政策的严格化，以及化纤面料的高档化，有些加工机织产品的印染厂也陆续引进了气流染色机，由于THEN公司在几年前已被香港立信公司收购，所以，目前气流机是立信公司的THEN气流染色机。台湾华宇公司开发的爆振波染色机也是一种气流染色机，其织物在过喷嘴后有平展堆置功能，所以缸容量要小些，应用厂很少。 国内近年来也有不少印染设备生产厂研发气流染色机，如湖南邵阳纺织机械责任有限公司较早开发并通过了国家发改委纺织类项目的鉴定，江苏博森机械制造有限公司也已生产出气流染色机，广东东莞市闻达机电实业有限公司也生产气流染色机，目前，浙江卓信机械有限公司也正在研发气流染色机。虽然国内很多设备生产企业投入了大量的人力物力研制气流染色机，但性能与THEN机相比仍有不少差距。 3．气流染色机结构特点 3．1气流染色机结构示意 图．THEN气流染色机示意图 3．2三个循环 气流染色机看起来类似O型机，但实际上有很大的区别，在气流染色机中存在三大循环。 (1)气流循环，与常规染色最大的不同是推动布运行的是带有染液的雾化气流，所以染色机内存在气流的循环，染缸内的空气通过空气过滤器后由一个强有力的风机加速，形成强大的高速气流，该气流通过空气输送管道，分别送到各个喷嘴，在喷嘴里高速气流将染液带出瞬问雾化，从喷嘴里喷出的带有雾化染液的气流带动织物运行，同时雾化的染液均匀地接触织物。从喷嘴喷出的气流进入染缸内，经过卒气过滤器又吸回风机，经风机加速后重新输送到喷嘴，如此反复循环。 持续发展的棉织物染整加工技术（下） 报告编号：(-51073) 作者：王济永 日期：2009-11-27 10.等离子体处理技术   　　等离子体处理技术自20世纪60年代引入纺织领域，以其对纺织品 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面改性的物理过程，以及干态的加工方式等特点，挑战传统的以水为介质的化学湿加工方式。纺织品染整加工主要应用电晕放电和辉光放电产生的低温等离子体。 　　低温等离子体是依靠电能激发气体直接与棉、麻等纤维材料的反应。因纤维织物的加工是固体与气体的反应，仅在纤维表面层进行，对织物没有任何破坏和损伤。目前等离子体技术在染整行业主要用来对织物表面进行蚀刻、引入官能基团、交联。应用低温等离子技术处理后，棉布染前处理过程可省略或缩短退浆煮练等过程，降低生产成本，减少水资源浪费和化学污染物排放；用于染色，该技术对于改善棉纤维染色印花性能、提高色牢度有很好的作用；用于后整理，可以达到织物拒水拒油、阻燃、抗菌等，对于改善织物手感风格、去除甲醛及过敏性气体等也有明显效果。据测算，仅用于棉织物轧染前处理一项，可节能减排约30%。   　　今年，中科院微电子所和中国纺织科学研究院江南分院联合研制的平幅、连续，大功率、高效的常压等离子体设备已成功应用于棉布轧染的前处理。据该所计算，如该技术应用于国内1000条的棉轧染生产线，每年可节水并减少污水排放20007m3以上，节省蒸汽消耗300万t以上，并且大幅减少化学品用量，节约的生产加工成本每年可在6亿元以上。因此，低温离子技术是推动等离子技术在纺织印染工业生产领域广泛使用的一大突破性进展。   　　二、可持续发展的棉织物染整设备   　　近年来，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：为了节省能源、降低耗水和减少染色时间，在原有设备的基础上开发或改进一系列装置。就染色设备来说其发展特点可以 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 为：①开发特别 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 的染色设备以适应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，“为了更少，必须更多”即为了减少消耗，降低环境污染，在设备上设计和采用了更多性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.现代的卷染机   　　卷染机虽是古老的染色机之—，但随着染色批量的不断变小，它却成为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。现代卷染机都带有电脑控制系统，多采用了液压比例控制、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：①染槽更小，浴比很低；②用泵进行染液循环；③液槽隔开；④由刮液刀片将液体分离，进行织物—液体交换；⑤液槽中间装有轧液或抽吸装置：⑥自动往复装置；⑦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使在制品色泽不稳定，⑧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。   　　德国Thies(第斯)的HT—Jigger和NT—Jigger(图6)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的浴比，实际工作容量为 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 容量的55%—100%时，浴比可达1：2；织物运行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，从10—100kg，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，HT—Jigger的加料能在压力下进行；外置的液泵热交换器保证了—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刊、浴比条件下均匀染色，能处理所有市场上出现的棉织物及棉混纺织物。 　　丹麦Henriksen的Vacu—Jigger装有2个内吸棒和2个附加的喷管，能达到较好的水洗效果，并能改善染料的渗透。该机还有1个带真空狭缝的双浴结构，织物从第一浴进入到第二浴时需经过该狭缝。有利于染料渗透，而且两浴染液互不沾污。   　　德国Kfisters(寇司德)的Twin—Jigger用2个小型单槽代替一个大浴槽，能维持最小的浴比，并能分别施加染化助剂，降低了染化助剂的用量。具有高效和对环境污染少的优点。   　　意大利IN.TES最新设计制造了—台名为Quicker的新型卷染机，它将卷染机、轧染机和连续水洗机的功能结合在一起，被誉为“第三代”卷染机。它在生产效率和产品质量等方面都有很大改进。它除具有一般卷染机的结构和典型的循环功能外，还有一个带恒压轧辊的双浴轧槽系统。织物张力在0—5kg范围内预先设定，并通过程序控制器和载荷传感器的反馈信号保持张力恒定。该机通用性很强，其关键部件是轧水辊，使许多工艺技术可以在该机上实施。在该机染色所使用的染料种类不受限制，并可实施卷染或轧染工艺，也可两者兼用。还可在该机进行前处理的退浆、煮练、漂白以及水洗和汽蒸。该机的特点是减少停机时间、节水、节能。   　　2.改进的液流染色机   　　关干间歇式小浴比液流染色机笔者在前几年写的《小浴比染色的技术与设备》中已述及。根据国情所提出的1：8以下为低浴比的观点，已被业界所接受。低浴比染色设备全部由电脑控制。自动控制各种工艺参数，自动记录工艺过程，自动处理缠结等常见问题，完全实现了智能化。技术已经发展到相当高的程度。但是，近2年仍有不少改进。这些改进充分反映了当今国际染整新设备和新工艺技术对注重生态平衡、保护环境的设计思想，反映了目前纺织品市场对小批量、多品种、各种纤维及其混纺、交织织物染色的需要。因此，这几年的发展值得一提的是香港立信公司的Jumboflow系列高温染色机。 　　Jumboflow系列染色机(图7)集合了多项研究成果，能缩短全程工艺时间，增加产量和节省能源。主要调整VL变载储布槽的形状，储布槽容量可以调节每管达到特大容量280kg，满足从轻质到重质的织物运行特征。TIT高效热交换器提供最大升温率而降低热损失。MSR多省功能系统令染色工艺同时进行冷却和清洗程序。因此，减少染色时间的同时亦减少水耗量和排放量。为了有效地清洗织物，必须控制洗水用量和清洗时间，为此而开发AIR+先进智能清洗系统。优化的结构设计可以在满载时达到最低行机浴比1：4.5，可以和气流染色机浴比相媲美。染液在运行中对织物的冲击和长时间的反复浸渍，染色匀透，加以在染色过程中染液对织物冲击甚微，不易起毛、起球、缠结折皱等。研究成果的利用和极大容量的完美结合增加了机器产能，成为行业内极具经济效益的设备。   　　3.发展中的气流染色机   　　气流染色机是应用空气动力学原理，利用压缩空气来优化液流染色机的染色效果。近几年的改进和发展主要体现在：更小的浴比、采用空气动力系统、增加和重新设计设备部件，以减少用水量、改进织物输送机理和储布箱设计、降低喷嘴压力，从而达到缩短染色循环时间、减少水耗和柔和地处理织物的目的。采用自动化设备来控制各种工艺参数，特别是使织物速度、绞盘驱动与喷嘴中液流之间的同步协调，以尽可能实现织物的柔和处理，普遍采用的触摸屏技术使操作更简便。随着节能减排政策的实施，环保措施的严格执行，目前大有用气流染色机替代老式溢流染色机的趋势。 　　德国Then(特恩)是世界—上最早研制气流染色的公司，所发明的气流染色机也是真正意义上使用气流进行染色。它是利用专利气体动力系统的气流将染液雾化为汽雾喷射到织物上达到染色的目的。而不是如其他所谓的气流染色机用气流来推动染液喷射到织物上。专利气体动力系统是指利用气雾使织物运行，是无需用染液或水作为媒介输送织物，从装载到程序结束，织物始终在运行，即使在排水和注水过程中也是。Air flow Synergy气流染色机(图8)是融合最先进的Then—Air Flow专利技术及其全部技术特性的成果，所有技术特性及功能相互作用，实现经济及环保优势，时至今日，仍无其它染色技术可与之媲美。设备关键是High—Flow喷嘴提高了染色及水洗效率，高度抛光的双气环喷嘴能减少气流对坯布的冲击力，减少摩擦，保证织物良好的表面质量。两组喷淋管能提供染液充分交换，保证匀染。鼓风机风量精确调节，达到布速恒定运转。漏斗形导布槽设计使织物张开，既消除了织物皱条，又利于染液交换。该机通用性极强，可用于纯棉、涤棉、及Cupro、Lyocell等新型纤维的染色。其控制系统采用的是局部操作网络“TLON”。每一控制单元都配备装有信息的芯片，所有控制单元按总线原理连接在一公共导线上，其接线和安装比用存储程序控制器要简便的多。自调整控制器和遥控传感器是“TLON”的主要部分，它会反映操作中的误差并提出校正建议。气流染色机节能效果显著，见表4。 　　Then公司的气流染色机资料显示，节水可达50%，节汽可达50%，节助剂可达30%，节时间可超过30%(表5)，节能减排效果显著。 　　Thies公司的气流染色机，用气流推动染液喷射到织物上达到染色的目的。其容布器设计新颖，每缸容布量100—500kg，浴比1：5。其增强液流的Vario—Jet柔和喷嘴，专为保护织物表面设计。其冷却和水洗结合系统(CCR)、水洗控制系统忙R)、同步染色控制系统(SDC)和自动多料配制系统(MPI)等全新的性能，有效地缩短了染色工艺时间，降低了能耗，极大地提高了染色品质。该公司最新的Luft—Roto高温高压喷射／喷气染色机，适用于敏感织物，其设计织物在运行时受到转鼓系统的完全保护，并通过喷射循环系统和鼓风喷嘴供气系统达到高度操作灵活性。   　　另外，希腊Sclavos公司的Venus染色机，具有独特的双喷气系统，这样能增强液体和织物的接触。其另一特点是运用AquaChron技术，它提供操作者全盘控制工艺参数和用水。此外，该公司还提出了“水利用率”(waterusageratio)这—概念。他们认为这比“浴比”(Liquorratio)更恰当，它是指包括前处理、染色／印花、后整理全过程总用水量对织物重。   　　气流染色机由于品种适应性广质量高、物耗低、排污量小、生产灵活、高效率而为业界所青睐，目前可谓最具有可持续性的染色设备。   　　4.数字喷墨印花机   　　数字喷墨印花技术是将通过数字化技术处理的图像输入计算机，经电脑印花分色系统(CAD)编辑后，再用印染专用软件(RIP)控制喷墨印花系统，将专用墨水(如棉用的活性、涂料墨水)直接喷印到织物上，形成设计要求的印花织物。数字印花有三大要素，即软件、数字喷墨印花机和墨水。   　　数字喷墨印花机世界上很多公司都在开发，形式也略有不同。仅举几例说明：意大利Reggiani(美加尼)公司推出的DReAM系列数字喷墨印花机是一套高精度数字喷墨印花机，适用于从棉、麻、毛、丝各类织物喷墨印花。该机在600dpix600dpi分辨率下，可以加工幅宽1800、2400、3400mm的织物达到150、190、240m2／h；使用CMYKOB六色墨水，每种墨水7个喷头，42个喷头安装于一个喷头桥座上；具有连续导带清洗系统；印后织物烘干系统等。日本东伸公司的Artistri系列喷墨印花机采用压电式喷头。每台机装有16个压电喷头对单—类型墨水可以使用2x8色 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，或者对于两种不同类型的墨水使用1x8方案。喷头高度可以在0—10mm范围内自由调节。荷兰Stork(施托克)公司生产的Sapphire系列喷墨印花机采用外置墨水输送系统，可以使Sapphire系列喷墨印花机在高强度、高速度的生产环境中运行，而无需在印花过程中定期更换机器中的墨盒。这种大容量的供墨系统可以确保印花机在高速运转时有足够的墨水供应，而不会出现其他喷墨印花机经常遭遇的喷嘴故障。奥地利Zimmer(齐玛)公司推出的ChromoJET数字喷墨印花机，采用电磁阀(HSV)将墨水喷射在织物上，特别适用于毯类厚织物喷印。我国杭州宏华公司全新推出的高速导带喷墨印花系统VEGA(图9)，具有16只256个喷嘴的高频率工业级喷头及集成数控系统，使其印花速度可以达到140m2／h。这套系统具有独特的供墨系统及喷头温控保湿系统，保证了喷头喷墨流畅。VEGA采用不锈钢压电式喷头，强度高，寿命长，适应工业化连续印花生产。VEGA的喷头高度也可调整，适用于各种不同厚薄、不同品种织物印花。 　　最近几年，经过不断改进，用于纺织品印花的喷墨印花机无论在印花速度还是在整机性能方面都有了很大提高。最新的日本仓敷纺绩电子制造的DynaPrint400(暂定名)数字喷墨印花机速度已达400m2／h，和歌山染工准备以此为契机构建新的战略模式，1年生产50万m，3年后达到200万m。   　　5.低浴比成衣染色机   　　为了适应人们时尚化、个性化的需求，成衣染色更有发展之势。新的低浴比成衣染色机采用了喷射染色机的原理，通过软件自动控制设备，将染液由特殊的喷嘴进入转鼓内持续喷射到成衣上，保持成衣的润湿(图10)。 　　在机器高速高速运转中，成衣吸附在转鼓壁，保持相对静止状态，不会产生折痕和擦伤。成衣在转鼓内状态见图11。 　　低浴比成衣染色机的优势在于，适应社会衣着时尚化、个性化的需求，生产作到了即时性满足人们的需要；采用该机不仅比传统成衣染色机装载量增加，产能增加，而且成衣制成品折痕和擦伤等次品大大减少，成衣颜色的渗透性和均匀性也更好；由于采用了喷射染色机的原理，浴比降低到1：2，相比传统成衣染色机可节水70%—80%，节省盐、碱70%—80%，节省蒸汽70%—90%，物耗大幅度降低；染液用量少，也节省加热、进水和排水时间缩短了染色过程。因此，低浴比成衣染色机极低的染色浴比、极少的物耗、高品质的染色质量，符合节能降耗的原则，值得在棉织物染整加工中推广应用。 　　三、结束语   　　印染行业的可持续发展越来越多地面临资源、环境的约束，环保问题不彻底解决，印染企业生存和发展也就成了一句空话，印染行业的可持续发展也就无从谈起。技术和设备具有可持续性，并不是说该技术或设备已经发展的完美无缺，不再需要改进。可持续性的重点在于持续改进，不断创新，改进没有终点，创新也没有止境。节能降耗减排是中国国情的必然要求，已经成为我国的一项基本国策。染整企业及染整从业人员只有按照科学发展观和可持续发展的要求，提高质量意识、标准意识，推广可持续性染整加工技术和设备，提高自主创新能力，节约能源，降低消耗，保护环境，落实企业社会责任，印染行业才能可持续发展。