超細纖維毛巾布專用連續堿減量機及工藝
1 前言
純滌綸織物及滌綸混紡織物大部分都進行減量處理以改善其服用性能，使其柔軟，減少靜電，光澤柔和，透氣性增加，並具有懸垂性，而且在一定程度上還可提高其親水性。常規堿減量方式主要有兩大類型連續式和間歇式，根據不同品種織物要求不同，生產企業會選擇對口的設備，連續設備主要有高溫連續堿減量機和常溫連續堿減量機，間歇設備主要有專用堿減量機、J型機缸、平缸等。隨著我國對印染紡織行業環保標準的提升，很多企業在使用原有的工藝和設備對汙水排放量造成巨大的壓力，尤其是間歇式的生產設備和工藝已經很難達到國內各地區的排汙要求。本文就連續堿減量機及工藝在全滌及滌綸混紡織物的應用開展討論，目前國內使用的連續堿減量機主要為常溫型，加工的品種主要是仿真絲織物，在毛巾布、家紡布（床上用品和窗簾等）及其他特定領域的紡織品加工幾乎沒有，這其中有其行業發展特殊的局限，因為仿真絲織物主要用於服飾類產品，算較早開發的全滌織物且要求較高，所以對仿真絲織物的堿減量加工設備及技術都很成熟，而發展相對較晚的其他紡織品種加工技術落後。隨著人們對紡織品種類需求及要求的提升，毛巾布、家紡布及其他特定領域的紡織品減量加工有較大的改進空間，必須在設備和技術兩方面進行研究開發，這不僅會提高原有的產量，還能大幅降低能耗和減少排汙。
純滌綸織物及滌綸混紡織物大部分都進行減量處理以改善其服用性能，使其柔軟，減少靜電，光澤柔和，透氣性增加，並具有懸垂性，而且在一定程度上還可提高其親水性。常規堿減量方式主要有兩大類型連續式和間歇式，根據不同品種織物要求不同，生產企業會選擇對口的設備，連續設備主要有高溫連續堿減量機和常溫連續堿減量機，間歇設備主要有專用堿減量機、J型機缸、平缸等。隨著我國對印染紡織行業環保標準的提升，很多企業在使用原有的工藝和設備對汙水排放量造成巨大的壓力，尤其是間歇式的生產設備和工藝已經很難達到國內各地區的排汙要求。本文就連續堿減量機及工藝在全滌及滌綸混紡織物的應用開展討論，目前國內使用的連續堿減量機主要為常溫型，加工的品種主要是仿真絲織物，在毛巾布、家紡布（床上用品和窗簾等）及其他特定領域的紡織品加工幾乎沒有，這其中有其行業發展特殊的局限，因為仿真絲織物主要用於服飾類產品，算較早開發的全滌織物且要求較高，所以對仿真絲織物的堿減量加工設備及技術都很成熟，而發展相對較晚的其他紡織品種加工技術落後。隨著人們對紡織品種類需求及要求的提升，毛巾布、家紡布及其他特定領域的紡織品減量加工有較大的改進空間，必須在設備和技術兩方面進行研究開發，這不僅會提高原有的產量，還能大幅降低能耗和減少排汙。
SCYL998型連續堿減量機是目前在仿真絲面料減量加工應用最廣泛的設備，該機由二輥軋車、常壓高溫汽蒸反應箱（最大容布量500米）和三組平洗軋車組成，配有自動檢測堿濃度、自動調速及汽蒸箱蒸汽循環系統。
作者結合本機與毛巾布的生產，進行了設備和工藝的研究，先是小樣在SCYL998型連續堿減量機上試驗，論證毛巾布使用連續堿減量機加工的可行性，其次對毛巾布在SCYL998型連續堿減量機加工存在的機械問題及工藝問題進行研究，最後提出存在問題解決的技術路線並在SCYL998型連續堿減量機基礎上進行改進，以達到對毛巾布生產的加工。另外，對毛巾布使用傳統方法和新方法的能耗排汙、產品品質及產生的效益進行比較。
2 試驗與問題
連續堿減量機加工主要影響的因素包括NaOH的濃度、軋液率、汽蒸溫度、汽蒸時間及車速，其中每個因素的變化對毛巾布的減量率、風格、手感及斷裂強力產生影響，所以為了方便闡述和分析連續堿減量機加工的效果我們做了傳統工藝的參照。
2.1試驗準備
2.1.1傳統工藝
材 料：經編毛巾坯布（常熟市龍之順紡織科技有限公司），克重300克/m2,門幅1800mm
設 備：J型高溫高壓機缸（無錫市東誠印染機械有限公司）
工藝路線：
圖1 傳統工藝路線
工藝配方： NaOH濃度（南京尹路化工有限公司） 10g/L
促進劑濃度（杭州美高頤化工有限公司） 0.5g/L
JFC濃度（杭州美高頤化工有限公司） 1g/L
浴比 1:7
2.1.2新工藝
材 料：經編毛巾坯布，克重300克/m2,門幅1800mm
設 備：SCYL998-240型連續堿減量機（新昌縣藝力機械有限公司）
工藝路線：浸軋堿液→反應(汽蒸)→70-80℃水洗2格→中和水洗→烘幹定型
工藝配方：
|
名稱
|
NaOH濃度
oBe＇
|
軋液率
%
|
汽蒸溫度
℃
|
汽蒸時間
min
|
車速
m/min
|
|
1#
|
25
|
70
|
100
|
5
|
20
|
|
2#
|
20
|
70
|
100
|
5
|
20
|
|
3#
|
15
|
70
|
100
|
5
|
20
|
|
4#
|
10
|
70
|
100
|
5
|
20
|
|
5#
|
5
|
70
|
100
|
5
|
20
|
表1連續堿減量工藝配方
|
名稱
|
NaOH濃度
oBe＇
|
軋液率
%
|
汽蒸溫度
℃
|
汽蒸時間
min
|
車速
m/min
|
|
6#
|
10
|
70
|
100
|
10
|
20
|
|
7#
|
10
|
70
|
100
|
8
|
20
|
|
8#
|
10
|
70
|
100
|
6
|
20
|
|
9#
|
10
|
70
|
100
|
4
|
20
|
|
10#
|
10
|
70
|
100
|
2
|
20
|
表2連續堿減量工藝配方
2.2試驗結果
|
名稱
|
減量前克重g/m2
|
減量後克重g/m2
|
減量率
%
|
手感
|
風格
|
斷裂強力
N
|
|
坯布
|
298.5
|
298.5
|
0
|
差
|
差
|
443.8
|
|
傳統
|
298.3
|
277.1
|
7.1
|
正常
|
好
|
358.6
|
|
1#
|
300.3
|
236.0
|
21.4
|
好
|
好
|
148.7
|
|
2#
|
299.1
|
251.8
|
15.8
|
好
|
好
|
221.7
|
|
3#
|
299.7
|
268.5
|
10.4
|
好
|
好
|
285.5
|
|
4#
|
300.4
|
280.6
|
6.6
|
正常
|
好
|
367.1
|
|
5#
|
300.2
|
290.9
|
3.1
|
差
|
差
|
395.3
|
表3試驗結果
|
名稱
|
減量前克重g/m2
|
減量後克重g/m2
|
減量率
%
|
手感
|
風格
|
斷裂強力
N
|
|
坯布
|
298.5
|
298.5
|
0
|
差
|
差
|
443.8
|
|
傳統
|
298.3
|
277.1
|
7.1
|
正常
|
好
|
358.6
|
|
6#
|
300.0
|
272.1
|
9.3
|
好
|
好
|
303.3
|
|
7#
|
300.7
|
274.2
|
8.8
|
好
|
好
|
326.1
|
|
8#
|
299.6
|
276.8
|
7.6
|
正常
|
好
|
344.9
|
|
9#
|
299.6
|
288.5
|
3.7
|
差
|
差
|
398.1
|
|
10#
|
300.1
|
293.5
|
2.2
|
差
|
差
|
410.2
|
2.3結果分析
從實驗結果可以看出：
連續堿減量機在減量率控制範圍能適用於毛巾布的減量要求。
2.4存在問題及分析
2.4.1毛巾布跑偏
毛巾布為經編織物，技術人員發現毛圈往橫向單邊伏倒，經過試驗將毛巾布反面進布，毛巾布往另一側跑偏（毛圈往一邊倒，布就往另一邊跑）。
至此我們認為這兩方面問題是直接導致毛巾布跑偏的原因，分析其中跑偏原因如下圖所示：
圖1 跑偏示意圖
如圖1所示，毛圈往右側倒時，毛巾布往左側跑偏，反正則相反。首先毛巾布左邊徑向較右側緊，在機械設備水平較好的情況下毛巾布有向左側跑偏的趨勢，這會使進布後始終會往一側跑偏；其次，毛圈的倒向決定了跑偏的嚴重程度，如圖1所示毛巾布向左移動克服的摩擦力較向右移動摩擦力小很多，所以在此情況下，毛巾布向左移動較易發生，這也解釋了從進布到出布毛巾布跑偏600mm的距離。
2.4.2張力的調節
SCYL998-240型連續堿減量機在同步調節時采用張力同步系統，在原來仿真絲面料加工中，主要加工徑向不存在彈性且風格較平織物，所以張力同步調節對布面風格影響很小，而毛巾布其徑向有一定的彈性且需要有較好的風格，保持織物的蓬松性能，采用張力同步控制系統對風格有一定的影響，如張力過大也會影響織物的蓬松性能。
2.4.3低聚物反沾布面
毛巾布在堿減量加工前一般不做處理，布面臟漬、油漬、蠟漬等雜質較多，在連續堿減量加工後雜質主要進入水中，而堿減量出來較多的低聚物與這些雜質結合產生浮漬，在長時間連續減量加工中容易累積，同時水洗過程中采用水循環，進水少排水也少，這嚴重影響浮漬的去除。
3 技術改進
在分析了前面問題的原因後，我們針對毛巾布連續堿減量的問題提出了改進方案，確定的毛巾布專用連續堿減量機（SCYL-MJ）的技術方向。
首先在跑偏問題上我們提出雙平衡糾偏裝置，就是在機臺之間對毛巾布糾偏，保證毛巾布始終能在設備的中心；其次在同步控制方面運用PLC閉環控制變頻電機，使設備在低張力下進行加工；另外對浮漬的去除，我們主要在水洗機臺邊上增加單循環溢流技術，在不增加用水量的情況下保證浮漬較快較徹底的去除。
4 效益和價值
通過對傳統J型機缸和SCYL-MJ毛巾布專用連續堿減量機減量實際的工藝和實際能耗指標測算如下：
|
加工1噸毛巾布指標對比
|
|||||
|
水（噸）
|
電（度）
|
蒸汽（噸）
|
排汙（噸）
|
液堿用量（KG）
|
|
|
傳統減量
|
10.5
|
110
|
0.8
|
10.5
|
70
|
|
連續減量
|
3.1
|
18
|
0.3
|
3.1
|
70
|
表3 指標對比
從表3中我們可以看出在水、電、蒸汽及排汙上兩種加工方式差別較大，連續減量比傳統加工可以節約用水70.5%，節約用電83.6%，節約用蒸汽62.5%，液堿（36 oBe＇）用量兩者相當。從表2中我們可以看出連續減量加工和傳統J型機缸加工後品質相當，在通過改進後毛巾布的風格和蓬松性也有較大的改善。
以上數據均為實際用量測算， 我們可以得出SCYL-MJ毛巾布專用連續堿減量機用於毛巾布堿減量較傳統J型機缸減量有較大的成本優勢和環保優勢。
