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印染前处理工序的工艺设计及管理(四)
集萃印花网  2009-10-28 00:00:00
    【集萃网观察】1.8.3丝光工艺及设备的发展

    近年来,丝光工艺和设备的改进主要有以下几方面。

    (1)丝光机的改进

    ①布铗丝光机布铗丝光机存在的主要问题是,烧碱对纤维的溶胀时间过短,在张力状态下去碱困难。经实践,解决方案是把布铗丝光机改成直辊→布铗→直辊。织物轧碱后先经数对(一般为5—6对)直辊的浸碱槽,以延长纤维的溶胀时间;再通过绷布辊和二道轧车(同原先布铗丝光机),然后经热淡碱预洗(碱浓度为80 g/L)后进入布铗扩幅,并加强冲淋吸措施。织物出布铗经轧车后要求布面带碱量<6%,然后经5~6对直辊去碱槽、一套去碱蒸箱和二格平洗槽,将织物上的烧碱洗净。改造后的丝光机具有下列优点:第一,延长了碱对纤维的渗透和溶胀时问;第二,进布铗前增加了热淡碱预洗,不仅降低了织物带碱量,还使布身柔软,更有利于扩幅;第三,织物出布铗后再经直辊去碱槽不会起皱,解决了原来织物直接进入去碱蒸箱容易产生皱条的隐患。

    ②直辊丝光机由于直辊丝光机不能控制纬向缩水率,故在浸碱后进入稳定区之前需加装各种扩幅装置,如微扩幅机构(适合经密较大织物)及金属针板拉幅装置,控制超喂2%~4%(适合经密较小织物),可生产各类织物。这样可使落布门幅增宽,对降低纬向缩水率十分有利。

    (2)松堆丝光

    由已故上海纺织高等专科学校陶乃杰教授在1990年代研发的松堆丝光工艺和设备,其第一道工序为织物浸轧碱液后不经绷布辊筒而直接落布,进入能容纳500—1 000m织物的大容布器内。在松堆状态下,碱液可很好地渗透入纤维内,并保证碱与纤维的作用时问在5 min以上,使纤维充分溶胀,达到既透又匀的丝光效果。第二道工序为织物进入轧槽浸轧碱液后,经6—8只绷布辊简,再进入两辊小轧车(通过调节与前面碱槽轧辊之间的线速度来控制织物的张力,使织物能恢复到收缩前的长度并控制好纬密),然后进入布铗扩幅(使纬向拉伸到坯布门幅),再进入直辊去碱槽,水洗后烘干。

    采用该松堆丝光工艺可大大提高纤维素纤维的溶胀度,增加纤维的可塑性和光泽,尤其是纬纱;此外,该工艺还可提高纤维对染料助剂的吸附和染色均匀度,减轻染色条花,并降低缩水率。松堆丝光碱浓可比常规丝光降低1/3左右,其轧碱浓度为180 g/L,减轻了淡碱蒸浓的负担及水耗,烧碱回收设备也可选用投资较小的扩容回收设备。但是,由于未能很好解决经松堆丝光加工后的缩水率问题(主要是设备问题),因而这项新工艺一直未能得到推广。目前,此问题已获解决,不久将进行鉴定。

    (3)湿布丝光

    从工艺要求看,湿布丝光不仅丝光效果好,且丝光后织物染色均匀.节约能源。湿布丝光时必须掌握好两个关键:①丝光前,织物轧水必须全幅均匀,轧余率要控制在60%以下,最好在50%左右,因而必须采用高效轧车。②丝光碱浓必须前后一致,可将第一碱槽分成二格,将浓碱先注入后半格,再用溢流管流人第二碱槽,然后由第二碱槽再回流至第一碱槽的前半格,碱槽容量要小.可使碱液交换快,便于平衡。

    1.8.4丝光注意事项

    (1)在丝光生产过程中,要经常检查半制品质量、两轧碱槽碱浓、冲吸碱浓及温度、丽浸轧辊之间的张力、布铗扩幅程度、织物起皱、卷边、破损,以及落布pH值和幅宽、设备运转等情况,做好清洁和加油工作,发现问题及时纠正。

    (2)调换品种时要及时调整张力和门幅。

    (3)停机后要将浓碱淡碱分别放入规定的储液槽,并排出水洗槽内残液,然后进行全机的清洁工作。运转一周后必须彻底做好清洁工作,特别是蒸箱、平洗槽,辊筒上积累的碱垢较厚,必须彻底清除,否则易引起织物起皱。

    (4)丝光前织物的干湿程度必须均匀一致,否则丝光效果前后不一,极易造成染色不匀,干布丝光的织物烘干后应放置一定时间,进布时要经透风架使其充分冷却,否则碱液温度不易控制。

    (5)从浸轧浓碱开始到脱铗进入去碱阶段,必须保持一定的张力,以增进光泽和稳定尺寸。

    1.8.5影响轧水效率(轧余率)的因素

    丝光前后都要经过轧烘工艺,但要提高轧烘效率,节省能源,必须研究影响轧水效率的因素,以提高轧水效率。影响轧水效率的因素很多,如轧水机轧辊的总压力、轧点的线压力、轧辊(胶辊)硬度、轧辊直径、织物速度、轧水时的温度、浸轧次数、织物的组织规格、纤维特性和织物练漂后的吸水性等,其中轧点压强、轧水时的温度和织物速度(布速)等影响较大。经实践,加工相同品种时,轧点压强越大、轧水温度越高、车速越慢,则轧水效率越高(即轧余率越低)。实际生产中,丝光后织物的轧余率要比未丝光织物的轧余率高;交织点多的织物轧余率低,而交织点少的织物轧余率高;疏水性纤维织物轧余率低,而亲水性纤维织物的轧余率高。这些都与织物吸水性有关。所以,练漂匀透、吸水性好的织物,其浸轧次数对轧余率的影响不大;练漂不透、吸水性差的织物,增加浸轧次数,则轧余率硅王增加。总之,为提高烘燥效率,轧水效率越高越好,也即轧余率越低越好。要提高轧水效率一般可采取如下措施:

    (1)改变轧辊的材料和结构。通常轧辊硬度高,轧水效率也高。目前轧水一般都采用橡胶辊,橡胶厚度在20~30 mm。轧辊直径小有利于提高线压力,轧水效率较高,轧辊的直径以300~400 mm为宜。

    (2)对纯棉织物采用微孔弹性轧辊,轧余率可达55%左右。微孔弹性轧辊是由棉和粘胶纤维制成的涂胶薄片,经湿压加工压制而成,、在涂胶薄片中,橡胶主要起增加弹性作用,而纤维主要起耐磨作用。由于纤维与纤维杂乱交叉排列,形成了无数微孔,因此既有“轧”的作用,又有“吸”的作用。由于辊体微孔的毛细管作用,当弹性轧辊与织物接触时,织物中的水分被吸到微孔中;当织物进人轧点至轧点中心时.由于辊体具有较好的弹性,微孔中的水分及空气被挤出;当织物进人轧点中心至出轧点时,轧压力减小,辊体回弹,微孔扩张回复形成局部负压,织物中的水分又被吸到微孔中,从而大大降低了轧余率。据统汁,微孔弹性轧辊比一般橡胶轧辊可降低轧余率13%左右。如以普通橡胶辊轧余率为70%计算,则采用微孔弹性轧辊可减少织物上带水量20%左右。因此,采用这种轧辊节能降耗意义重大。

    1.8.6轧烘机蒸汽疏水阀的选配

    蒸汽疏水阀又名阻气排水阀,是染整厂供热系统中(特别是烘燥机上)不可缺少的附件。由于蒸汽放出热量后成为冷凝水,如不及时排出,则会严重影响用汽设备的热效率,此冷凝水就是靠疏水阀排出的。一个中型染整厂需用疏水阀100只左右,但目前采用的疏水阀损坏率高达70%~80%,能源浪费很大。因此,必须重视疏水阀的选用、安装和维修。

    (1)疏水阀的作用

    目前印染厂大多采用饱和蒸汽作为传热介质。饱和蒸汽的热量由显热和潜热两部分组成,后者约占总热量的80%左右。当蒸汽传热放出热量而凝结成冷凝水后,如不及时排出,将会造成如下危害:①降低用汽设备(管道)的热效率,用汽设备的部分空间被冷凝水占据,导致新进入的蒸汽无法与传热面接触,使设备无法达到工艺要求。②烘筒内积水增加,会增大烘机的负荷,不仅多耗动力,且易造成烘筒吸瘪事故。③极易产生水击现象,特别是在车间的用汽管道中,严重时甚至会撞坏管道和用汽没备。

    (2)选配疏水阀的原则

    ①根据用汽设备每小时冷凝水的生成量(或没备要求疏水阀的实际排水量)来选择。冷凝水的生成量与用汽没备热交换热量相对应,使用部门若不清楚,可结合实际情况估计冷凝水生成量,然后根据疏水阀制造厂提供的数据来选择。热交换主要是通过热传导方式进行,则冷凝水生成量较大,可根据进入用汽设备输入蒸汽管的直径大小作最高数量级估汁。

    ②根据疏水阎前后的压力差来选择。疏水阀前后的压力差等于前压力减去后压力。后压力等于管道摩擦阻力造成的压力损失,加上1/10的回水集水箱进口标高与疏水阀出口标商差,再加上嘲水集水箱内压力(如为开口集水箱,则压力为0)之和。由于疏水阀对照前后压差有一定适直性,当所装地点的匪差与所选疏水阀的额定压差相差很大时,疏水阀就不能正常排水。

    ③根据各种疏水阀在不同压力下使用的备用系数来选择。备用系数是指疏水阀连续排水量与设备需排的冷凝水量之比.待备用系数值确定后,将用汽设备的最大冷凝水量(如蒸汽压力稳定可取用汽没备每小时用汽量)乘上备用系数值,可计算出应选用的疏水阀的连续排水量,然后从制造厂提供的疏水阀连续排水量表中选择所需规格的疏水阔。

    (3)安装疏水阀注意事项

    ①疏水阀的安装必须正确,如浮筒式、浮球式和热动力式等必须放置平整,否则阀内的浮简、浮球等会被卡住,疏水阀就会失去作用。另外,疏水阀的进出水口不能倒装.必须按疏水阀外壳所指示的方向进行安装.

    ②疏水阀应低于用汽设备排水口的水平面,并尽可能靠近用汽设备的排汽口。若距离过远,则这段管内的蒸汽会阻碍冷凝水的排出,用汽设备内还会产生积水等问题。如果采用热静力式疏水阎,由于其要求有一定的过冷度,所以应该有一段长为0.8—0.9 m的一段裸管作冷却用,还要注意疏水阀不能安装在易结冰的地方,以防冻坏。

    ③每台用汽设备应单独安装疏水阀,不允许几台设备共用,并要求烘简烘燥机的每只烘筒都安装一只疏水阀(进口设备均如此),以保证每只烘简排水畅通,最好安装稍漏点汽的疏水阀,可消除“汽堵”现象。

    ④从实际情况看,疏水阀应安装旁通管,一旦疏水阀失效,就可关闭疏水阀两端的阀门,开放旁通管,这样就可检修疏水阀。如装旁通管路,则其必须与疏水阀装在同一水平面上或装在疏水阀的上面。

    ⑤在选用疏水阀时,还要考虑疏水阎排出的冷凝水是否提升高度。如要提升,则必须考虑降低疏水阀的前后压力差(因疏水阀排出的冷凝水提升到一定高度时就会产生背压,导致前后压力差降低),排水量如相应降低。可在上升管与疏水阀之间安装一只止回阀,以防止上升管中的冷凝水倒流入用汽设备。

    (4)提高烘筒烘燥机的烘燥效率

    ①迅速有效地排除烘筒内的冷凝水。烘筒烘燥时,如蒸汽通过烘简向湿织物传递热能时受到汽膜、水膜和简体的热阻就会影响烘燥效率,其中水膜热阻是主要因素。因此,在运转中迅速有效地排除烘筒内的冷凝水,是减少烘筒内壁水层厚度(水膜),提高烘燥效率最有效的措施之一。首先,可以选用性能优良、规格合适的疏水阀;其次,每只虹吸管排水式烘简装配一只热动力式疏水阀;再次,开机时要排尽烘筒内空气,让进入烘筒的蒸汽中尽可能不含空气(否则会大大减少蒸汽凝结时的给热系数)。此外,还要经常保持烘筒表面洁净,以利烘筒面向织物传热。

    ②向被烘织物汽化表面吹风。织物汽化表面呆滞的水汽层会影响烘燥效率,所以破坏该水汽层,减少汽化表面附近空问的水汽层,对提高水分汽化速率和烘燥效率很有效。因此,可向包绕烘筒面的织物表面吹风,以提高烘燥效率。

    ③适当提高烘筒进汽压力,升高烘筒温度,提高烘燥效率。

    1.8.7丝光轧烘工段常见疵病、产生原因及克服办法

    (1)丝光皱条,布面有光泽不一的经向皱印

    产生原因①平洗槽去碱蒸洗箱导布辊等不平整,转动不灵活或沾有纱头;②辊筒上有碱垢,表面不平;③去碱蒸洗箱中蒸汽直接喷在织物上,压力太高,蒸汽量太大;④在带碱情况下张力控制不当;⑤缝头不齐。

    克服办法①平整辊筒、导布辊,及时更换有挠度的辊筒;②沾有纱头的辊简要及时停车取出,并定期清洁导布辊和轧辊,在去碱蒸洗箱内加阻垢剂;③有条件的呵改用扩幅螺丝导辊;④控制调节好张力及直接蒸汽的供应量,喷气压力要适当;⑤缝头必须边齐,边上缝线要加密。

    (2)轧烘皱条

    产生原因①烘筒排列上,周长、大小排列不当或烘筒不圆整;②每只烘筒或每柱烘筒的温度未控制好;③织物张力未控制好。

    克服办法①烘筒周长应按与织物接触的先后,按先小后大进行排列,并保证烘筒圆整;②控制好织物的张力;③可采用分丝辊分丝板,既要保证烘后织物的幅宽达到标准,又要防止织物起皱;④控制好每只和每柱烘筒的温度。

    (3)纬向缩水率不合格

    产生原因①丝光时扩幅不足,朱达到坯布幅宽,丝光半制品末达到定形效果;(参织物离开布铗后去碱不净,导致布幅收缩;③丝光后的烘干张力太大,造成门幅达不到标准要求。

    克服办法①丝光时门幅一定要拉足(应达到坯布幅宽);②加强冲吸去碱,一定要去净残碱,织物离开布铗后进入直辊去碱槽、去碱蒸洗箱和平洗槽,提高去碱效率;③控制好丝光后烘干时的张力,保证半制品达到成品门幅。

    (4)纬斜,经纬线不垂直

    产生原因①布铗链两边长短不一,运转时两边速度不一,布铗销子磨损程度两边不一,造成纬纱有超前或滞后现象而造成纬斜;②吸碱器吸力不匀,造成弧形或波浪形纬斜;③轧辊左右压力不一,导布辊轴承磨损,两边不一。

    克服办法①调整布铗链的松紧和长度,使左右两边速度一致,更换布铗销子及导布辊磨损的轴承;②检查吸碱器,发现问题及时检修;③轧辊压力必须左右一致。

    (5)脱铗

    产生原因①进布歪斜,造成脱铗;②布铗刀口磨损,咬不住布边;③布铗座与刀口间夹有异物(如破布边),导致布铗咬不住织物,产生荷叶边。

    克服办法①注意操作或加装对中装置,防止进布歪斜;②发现布铗内有异物,及时清除.布铗有问题应及时修理。

    (6)织物破损、破边、破腹、布铗印

    产生原因①进布铗时,扩幅过大或丝光前伸长过大而造成拉破边或破腹;②布铗刀口太锐利,出布铗处布铗开口太迟。或出铗端开度大于扩幅宽度,或布铗前中后部扩幅尺寸与正常规律不符,均可造成拉破边、破腹或形成布铗印;③拉破后的布边,带入布铗链或被小导辊卷绕,造成大量破边;④丝光前织物局部破损或脆损,导致丝光时在布铗拉力和受碱收缩下,造成破腹或扩大原来的破损.

    克服办法①保证丝光前半制品质量,坯布和半制品门幅必须达到工艺规定要求;②放松两道浸碱轧车之间的张力,并调整好布铗扩幅宽度;③注意检查布铗是否正常,发现问题及时修理或调换布铗,并调整布铗开口时间和布铗平板前中后扩幅尺寸;④认真检查丝光进布处,发现破损部分及时拉出,并重新缝头。

    (7)轧烘的卷边和破损

    产生原因①织物布边组织设计不合理(太紧或太窄),半制品时即已卷边,或轧水时产生卷边;②轧辊上轧人硬物造成织物轧破洞,破布边绕在导辊上产生连续性撕裂;③采用氯漂脱氯时,酸未洗净。

    克服办法①联系纺织厂,改进织物组织设计和采用剥边器和竹夹进行纠正;②经常检查轧辊和布面,及时清除导辊上的破布边;③烘前及时检查布面pH值,如pH值低于6.5,必须洗后才能烘燥。

    (8)轧烘中产生油污渍

    产生原因①烘筒轴承加油过多,清洁工作未做好;②吸边器未控制好,织物跑偏、歪边而绕在烘筒边上,造成油污渍。

    克服办法①加油要适量.及时做好清洁;②防止织物跑偏。

    (9)染色后单面极光或擦伤并造成前后左右色差和深边

     产生原因①吸碱泵吸力过大,加上吸碱器表面不光洁,造成织物擦伤或单面极光;②冲吸不匀造成染色条花;③轧碱槽轧辊压力左右不一致,导致染色后左右色差;④浸轧浓碱前后碱浓不一,工艺条件未控制好,导致染色前后色差;⑤布铗扩幅时布边冲洗不足,轧辊在布边处有凹陷,导致染后深边;⑥头子布穿错而造成擦伤;⑦双层丝光时,若叠合处吸碱洗碱不充分,造成丝光时正反面不匀,导致染后正反色差。

    克服办法①减小吸碱泵抽吸力,吸碱器表面必须光滑,与织物接触高低要适中,保持冲吸均匀一致,并及时更换表面不光滑的吸碱器、导布辊和分布辊;②掌握好工艺条件,特别是浓碱的浓度,轧碱槽轧辊压力左右必须一致;③加强两边布铗的冲洗,发现布边处轧辊有凹陷,要及时更换;④最好不采用双层丝光,如一定要采用,则必须把双层织物用导辊分开;⑤加强操作,保证穿头正确.

    (10)落布布面带碱(pH值超标)

    产生原因①碱浓、温度等不符合工艺要求.冲吸碱部分失灵或冲洗淡碱浓度过高;②洗碱部分工艺不符合要求.导致去碱效率不高。

    克服办法①掌握好丝光机各部分碱浓、温度等工艺条件,冲洗淡碱浓度必须低于50 g/L;②去碱水洗部分工艺必须符合要求,并调节好逆流水量,必要时可加酸中和,但落布布面不能带酸。

(未完待续)

    来源: 印染在线  作者:徐谷仓(中国纺织工程学会染整专业委员会)

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