染整工藝與設施發(fā)展歷程

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本文作者：李蘢軒 申春華 作者單位：濟南工程職業(yè)技術學院

1染整工藝與設備

所謂染整工藝就是紡織工業(yè)中所說的印染技術，是對紡織材料進行物理、化學處理的綜合性科學技術，而染整設備就是對紡織材料進行物理、化學處理的機械，染整工藝與設備是為了滿足染整生產的技術和經濟要求而設計、選用的，因此，染整工藝技術與設備性能決定了染整產品的質量、產量和加工成本。染整工藝與設備的開發(fā)是實現(xiàn)印染工業(yè)技術進步的有力保障，是適應染整行業(yè)技術改造更新設備的需要。染整工藝與設備的研制開發(fā)可以大大加快染整工業(yè)技術裝備國產化的進程，從而滿足染整企業(yè)對新型染整工藝與設備的需求。

2染整工藝與設備的發(fā)展歷程

中國是一個擁有五千多年歷史的文明古國，中國文化更是源遠流長、博大精深，紡織工業(yè)就是中國文化發(fā)展的其中之一。早在五千年前新石器時期，就出現(xiàn)了紡輪和腰機，但是在當時，并沒有染色設備，當時人類并沒有溫暖、色澤鮮艷的衣服可穿，大多數(shù)人依賴大自然為生，于是他們便利用身邊的植物作為染料，把自己的身體、臉染成各式各樣的顏色，這可以說是染色技術的前奏。隨著時間的發(fā)展，染色技術有了更進一步的發(fā)展。當時，并沒有完整的染色設備，實行的是家庭生產階段，長期使用的是大鍋、水缸和竹棒。當時染色方法有兩種：一是織后染，如絹、羅紗、文綺等；二是先染紗線再織，如錦。隨著染色工藝技術的提高和發(fā)展，我國古代染出的紡織品顏色也在不斷豐富。有人曾對吐魯番出土的唐代絲織物做過色譜分析，共有二十四種顏色[1]。新中國成立后，我國的紡織工業(yè)同其他工業(yè)一樣有了迅速發(fā)展，染整工藝設備與紡織工業(yè)的發(fā)展密切相關，因而也就很快形成了較為完備的紡織染整設備制造工業(yè)體系。以山東為例，當時山東印染行業(yè)進行了大量的設備更新、技術改造以及新技術設備的引進和推廣。上世紀50年代中期，我國自行設計、制造了多臺整套染整工藝設備，設計水平不斷提高，設備性能不斷改善，從而在根本上改變了我國紡織染整設備依賴進口的舊面貌，開創(chuàng)了紡織染整設備的新局面。1958年－1988年的30年間，山東省印染行業(yè)經過不斷地創(chuàng)新與改造，主要生產專用設備已經基本配套齊全。1988年，全省安裝有染整主要專業(yè)設備921臺，其中連續(xù)軋染機41臺，染缸395臺，印花機52臺（其中包括輥筒印花機32臺，平網(wǎng)印花機9臺，圓網(wǎng)印花機11臺）。近十多年來，特別在把我國建設成有中國特色的社會主義現(xiàn)代化國家的形勢下，通過引進和消化吸收，我國染整工藝與設備又有了迅速的發(fā)展，目前，染整工藝與設備正朝著高效、節(jié)能減排和環(huán)保的方向不斷提高，可以預言，我國將以更高的水平，更好的質量和更快的速度制造出一系列更好的國產新型染整工藝設備。

3染整工藝與設備的發(fā)展趨勢

近幾年來，隨著國內外染整新工藝、新設備的不斷涌現(xiàn)，顯示出全球染整設備行業(yè)蓬勃發(fā)展的勢頭。高效、節(jié)能減排、環(huán)保成為21世紀染整工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的方向。如今新型染整工藝與設備正朝著高效、節(jié)能減排、環(huán)保等方面發(fā)展。

3.1高效

當前染整工藝與設備強調快速、高效的反應條件，通過優(yōu)化工藝設備，縮短工藝設備流程，以達到減少生產成本，提高設備的利用率，從而提高投資效益的目的。例如高效氣體燒毛機。與其他普通燒毛機相比，高效氣體燒毛機采用了新穎的火口，例如XH-Ⅲ-180Q[2]型噴射式火口，高能量的火焰可擊穿空氣及蒸汽緩沖層，并使燈芯絨的溝槽得到良好的燒灼，同時能防止燒毛斑，使滌綸織物表面燃燒成無任何殘留、均勻的布面，另外，高效氣體燒毛機能使火焰與坯布的接觸面減到最小，并盡可能使熱量不達到坯布底部，以避免熱敏材料的熱損耗，從而提高了織物的耐用性，避免了許多因燒毛質量低劣而造成的疵品，大大提高了經濟效益。高效氣體燒毛機與傳統(tǒng)的燒毛機相比，通過在燒毛口上的改進，在生產中達到了節(jié)能、降耗的良好效果。節(jié)省了加工成本，提高了生產效率，從而達到了染整工藝與設備的高效發(fā)展。

3.2節(jié)能減排

染整工藝與設備的水、電、汽消耗量甚大，因此節(jié)能減排成為染整工藝與設備改進的重點。如何做到真正的節(jié)能減排呢？目前主要有以下措施：

3.2.1利用輻射能進行加熱

采用新技術，利用輻射能進行加熱，不但節(jié)能顯著，而且也大大地提高了生產率。染整工藝應用遠紅外加熱[3]較為廣泛。應用遠紅外加熱技術獲得最佳總熱效率，必須因地制宜采取光譜匹配、定向集中輻射和最佳綜合效益三大原則更新加熱系統(tǒng)。另外在進行遠紅外加熱工藝更新時，還應注意投資效益，在節(jié)能的前提下，更有利于降低生產成本，提高產品質量，以便獲得最佳的綜合效益。

3.2.2利用低附著量技術進行加工

織物從水洗槽中導出，水分以薄膜狀態(tài)布滿于織物表面及織物間和紗線內部。采用常規(guī)軋車機械擠壓，大部分的非結合水分可被擠去，而紗線內部和交織格旁仍留有不少非結合水分，擠壓后水分剩余量的多少取決于軋輥的材料、結構、硬度、壓力、織物的組織和纖維材料、工藝水液的溫度和工藝車速等因素。用貝倫輥替代傳統(tǒng)的橡膠輥，組合后的高效軋水車使織物軋余率降低18％～20％，工藝車速比傳統(tǒng)的提高23％[2]。

3.2.3充分利用回收技術

（1）采用優(yōu)質的疏水閥

冷凝水回收系統(tǒng)中的疏水閥質量極為重要，若在一臺烘筒設備上裝上一般泄漏的疏水閥，則一年仍要浪費標煤30.8t。如果換成優(yōu)質的疏水閥，如LS-UFO“李氏”牌自由半浮球式蒸汽疏水閥，該疏水閥無負荷漏汽率不到0.1％，即使以1％計算，一年的漏汽折合標煤約5t，比一般的疏水閥每年少浪費標煤25.8t[4]。

（2）采用BR型板式冷熱水交換器

采用BR型板式冷熱水交換器，回收平洗廢熱水的能量，熱效率在80％以上[2，5]，熱交換后的熱水毋須動力輸入平洗槽，大大節(jié)省了平洗槽冷水加熱的蒸汽，充分起到了節(jié)能減排的作用。

（3）采用絲光堿回收蒸發(fā)新技術

若采用絲光堿回收蒸發(fā)新技術，連續(xù)九級組合蒸發(fā)器僅消耗蒸汽45000t，比三效蒸發(fā)器節(jié)約55000t蒸汽，按鍋爐效率70％、管道損失2％計，僅節(jié)約蒸汽折算為標煤，每年為11550t。可回收燒堿8100t，相當于節(jié)電16.2×106度[4]，大大地節(jié)省了能源，從而達到了節(jié)能減排的良好效果。

3.3環(huán)保

環(huán)保是染整行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要舉措。染整工藝與設備采用新技術、新工藝實現(xiàn)清潔生產，是改善生態(tài)環(huán)境的積極措施。下面是三種關于環(huán)保的新技術：

3.3.1電化學前處理[2]

美國加利福尼亞大學發(fā)明了一種電化學系統(tǒng)，用于無污染的精煉、漂白和絲光。該系統(tǒng)以一個電化學槽為基礎，其陰極釋放堿劑，通過該電極的紡織品可進行漂白和絲光，而其陽極則產生酸，以中和絲光后余下的堿。該方法有助于降低染化藥品的用量，降低能耗，降低廢水、廢氣排放量。

3.3.2酶處理技術[6]

酶的反應條件溫和，針對性強，工業(yè)化生產能降低能源，減少資源消耗，是一種“綠色工藝”。棉紡織采用L40酶、果膠酶、纖維素酶的最佳混配液，實施冷軋堆退漿，精煉，雙氧水漂白，工藝設備流程短，退漿率高，速度快，適合連續(xù)平幅加工，對棉纖維無損傷。與堿退漿相比，節(jié)省成本，少污染。

3.3.3噴墨印花技術

噴墨印花技術是一種清潔的、無環(huán)境污染的高科技印花技術，其設備能適應高品質、小批量、多品種的市場需要。例如Stork公司的Trucolor噴墨印花機[7]可以直接在織物上打樣和生產，與CAD聯(lián)用可縮短印花周期，并且具有工藝過程無污染，快速完成上染固色而不需水洗，比傳統(tǒng)印花減少了污染。近年來，隨著能源染化助劑等價格的不斷上升，其所占成本比重不斷加大。節(jié)能、節(jié)水、降耗受到了染整行業(yè)的高度重視，所以目前染整工藝與設備發(fā)展總的趨勢是：向環(huán)境保護，節(jié)能降耗，省時高效，短流程方面發(fā)展。高效、節(jié)能減排、環(huán)保已成為染整行業(yè)的主流共識。此外高新技術應用使高科技產品、智能產品逐漸增加，因此，另一重要發(fā)展趨勢是廣泛采用自動化技術，不斷地進行設備改造，提高設備的先進性，從而提升了染整工藝與設備的自動化程度，使染整工藝與設備的穩(wěn)定性得到大幅提高。

4結語

近幾年隨著染整工業(yè)的發(fā)展，無論是染整工藝還是染整設備的水平都有了明顯提高，同時在高效、節(jié)能減排與環(huán)保方面也取得了一定的發(fā)展，涌現(xiàn)出了更多更先進的國產染整工藝設備，與世界先進水平之間的差距正日益縮小。