定型機(jī)助劑噴霧施加工藝應(yīng)用實(shí)踐

丁文才

(荊州職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖北 荊州434002)

定型整理是印染生產(chǎn)過(guò)程中最重要的工序之一,主要是在軋車(chē)漿槽添加和浸軋各種功能助劑,如硅油、樹(shù)脂等整理劑,來(lái)改善織物的手感、滑移、顏色、外觀等性能,對(duì)非純棉品種,還可以起到穩(wěn)定尺寸的作用。常用拉幅定型機(jī)(如門(mén)幅士定型機(jī))來(lái)完成定型整理。

定型整理也是染化料助劑和能源消耗最大的環(huán)節(jié)之一。采用軋車(chē)漿槽添加助劑,通常要求出缸時(shí)濕的織物進(jìn)行預(yù)烘后再過(guò)軋車(chē)漿槽軋液,成本居高不下；對(duì)于一些需要混加陰、陽(yáng)離子助劑到織物上的工藝,為了減少漿污的產(chǎn)生,需要2次過(guò)機(jī)且需要經(jīng)常更換漿槽底漿。

定型機(jī)助劑噴霧施加工藝,是采用噴霧的方法將助劑施加到織物上,不需要烘干織物,可以很好地解決傳統(tǒng)軋車(chē)漿槽添加助劑的缺陷,具有節(jié)能、省漿、施加均勻等優(yōu)點(diǎn)。

1 助劑噴霧施加系統(tǒng)工作原理

助劑施加方法,是將助劑液體在高速旋轉(zhuǎn)“碟片”受到強(qiáng)力的離心力作用形成水膜,并被“碟片”上的離心線切割成微米級(jí)線性水霧,高速?gòu)?qiáng)力噴射到布料表層,再經(jīng)過(guò)小軋車(chē)均勻滲透于布料纖維層的技術(shù),達(dá)到快速滲透于布料纖維層的目的。飛碟噴霧組件裝置如圖1所示。

系統(tǒng)配備有回收槽,可回收布料幅寬外不被布料所吸的助劑。助劑施加過(guò)程中,可確保全幅布料(緯向)均勻且連續(xù)施加,施加量可依需求而先行設(shè)定。在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,系統(tǒng)會(huì)依定型機(jī)速度變化,根據(jù)計(jì)算依靠流量計(jì)回傳數(shù)據(jù)而自動(dòng)調(diào)整,確保全程(經(jīng)向)施加助劑量相等,織物品質(zhì)一致。同時(shí)系統(tǒng)配備有一鍵自動(dòng)清洗,減少人工清理,方便更換助劑。

圖1 飛碟噴霧組件

噴霧施加助劑整機(jī)通常以圖2的形式排列安裝。

圖2 助劑施加系統(tǒng)在定型機(jī)上的安裝示意圖

2 助劑噴霧施加工藝與軋車(chē)漿槽施加工藝的比較

2.1 傳統(tǒng)方法助劑施加流程

普通助劑施加工藝流程：出缸濕布→烘干→漿槽軋液→自動(dòng)整緯→拉幅熱定型→落布或卷裝。

陰陽(yáng)離子助劑混合施加工藝流程：出缸濕布→烘干→漿槽軋液加陽(yáng)離子類(lèi)助劑→自動(dòng)整緯→拉幅熱定型→落布→漿槽軋液加陰離子類(lèi)助劑→自動(dòng)整緯→拉幅熱定型→落布或卷裝。

2.2 助劑噴霧施加工藝流程

普通助劑施加工藝流程：出缸濕布→軋水→噴霧加助劑→自動(dòng)整緯→拉幅熱定型→落布或卷裝。

陰陽(yáng)離子助劑混合施加工藝流程：出缸濕布→烘干→漿槽軋液加陽(yáng)離子類(lèi)助劑→噴霧加陰離子類(lèi)助劑→自動(dòng)整緯→拉幅熱定型→落布或卷裝。

2.3 定型機(jī)助劑噴霧施加工藝的優(yōu)勢(shì)

(1)減少一次烘干工序。出缸濕布直接施加助劑,可以節(jié)約大量的烘干成本,提高生產(chǎn)效率。通常的烘干成本以1 t棉類(lèi)織物計(jì)算包含：高壓蒸氣140 kg、電200 k Wh,工時(shí)6 h。

(2)滿足陰陽(yáng)離子助劑混合施加的工藝。傳統(tǒng)方法軋液的漿槽中會(huì)在第2次軋液陰離子類(lèi)助劑時(shí),織物已經(jīng)加上的陽(yáng)離子類(lèi)助劑會(huì)脫落混合到漿槽中,與陰離子類(lèi)助劑產(chǎn)生反應(yīng)出現(xiàn)漿污并被軋到織物表面,出現(xiàn)品質(zhì)問(wèn)題。

定型機(jī)助劑噴霧施加是直接噴在已經(jīng)軋過(guò)陽(yáng)離子類(lèi)助劑的織物上,并且不會(huì)從織物上脫落陽(yáng)離子類(lèi)助劑混入到噴霧施加系統(tǒng)中發(fā)生反應(yīng),也就不會(huì)產(chǎn)生漿污的品質(zhì)問(wèn)題。

(3)帶液量調(diào)節(jié)靈活。定型機(jī)助劑噴霧施加工藝根據(jù)需要可以做到增加軋余率0%～150%(具體以織物表面不滴液為準(zhǔn)),生產(chǎn)更加靈活；而傳統(tǒng)助劑施加工藝通常是固定軋余率或調(diào)整軋車(chē)壓力在20%以?xún)?nèi)調(diào)整軋余率。

(4)系統(tǒng)母液不受污染。傳統(tǒng)助劑施加工藝加工中,食毛類(lèi)織物的毛塵、未固色的織物染料會(huì)在經(jīng)過(guò)漿槽浸軋后掉落到漿槽中,導(dǎo)致漿槽中積累了大量的毛塵和染料,硅軟油會(huì)聚集在毛塵顆粒表面,形成漿污,污染織物造成“油點(diǎn)”等品質(zhì)問(wèn)題；定型機(jī)助劑噴霧施加工藝噴在織物表面的漿液不會(huì)再滴落,系統(tǒng)母液不會(huì)造成這種污染。

(5)漿液濃度均勻。傳統(tǒng)方法漿槽軋液的助劑特別是固色劑和硅軟油類(lèi)存在“搶”的現(xiàn)象,漿槽中助劑濃度實(shí)際有不同程度的波動(dòng)；助劑噴霧施加工藝是通過(guò)噴霧方式主動(dòng)施加,噴在織物表面的漿液不會(huì)再滴落,所以系統(tǒng)的助劑濃度穩(wěn)定。

(6)殘液少。傳統(tǒng)方法漿槽為了保證漿液浸軋均勻不干漿,通常至少保證70 L的漿液,更換不同的織物加工造成至少70 L的浪費(fèi)；而助劑噴霧施加工藝只需要保留管路水泵漿液即可,通常最少可以做到10 L左右,相對(duì)于傳統(tǒng)方法減少了漿液損失。

3 應(yīng)用試驗(yàn)

3.1 試驗(yàn)材料

織物18.22 tex精棉棉氨針織物,天藍(lán)色；吸水硅軟油PF02(廣東德美精細(xì)化工股份有限公司)；氯水牢度固色劑TX202(廣州日化化學(xué)有限公司)。

3.2 試驗(yàn)設(shè)備

Monfongs 328定型機(jī)(中國(guó)恒天立信工業(yè)中山門(mén)富士)；DBS-PZJ-15定型機(jī)助劑噴霧施加設(shè)備(佛山市順德區(qū)德博仕機(jī)械設(shè)備有限公司)。

3.3 定型工藝

車(chē)速24～28 m/min；溫度160℃×8節(jié)；溫控設(shè)置：VMT程序110℃×10 s；噴漿助劑量設(shè)定：7.0 RH%。

3.4 試驗(yàn)對(duì)比條件

條件1：濕布→烘干→干布定型加漿成品。

處方：吸水硅軟油PF02 10 g/L+氯水牢度固色劑TX202 20 g/L。

條件2、條件3、條件4、條件5：濕布→定型機(jī)助劑噴霧施加→定型。

處方：PF02的濃度是條件1處方的2倍、2倍、2.5倍、4倍；TX202的濃度是條件1處方的2倍、3倍、3.5倍、4倍。

3.5 應(yīng)用性能測(cè)試方法

(1)軋余率

試驗(yàn)織物經(jīng)軋烘后,剪左、中、右共5個(gè)點(diǎn),每個(gè)約100 cm2,采用60℃烘干2 h后稱(chēng)重。

(2)車(chē)速 為溫控系統(tǒng)穩(wěn)定后記錄的定型機(jī)針鏈速度。

(3)手感 采用2人評(píng)估取平均意見(jiàn)的方法。

(4)吸水性 采用JIS L 1907：2010測(cè)試。

(5)耐氯水牢度 采用JIS L 0884 A法測(cè)試。

4 結(jié)果與討論

4.1 濃度對(duì)應(yīng)用性能的影響

選擇條件1作為基準(zhǔn),與條件2、條件3、條件4、條件5進(jìn)行對(duì)比,分別按照3.5的要求測(cè)試軋余率、手感、吸水性和耐氯水色牢度等指標(biāo),結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 不同條件下應(yīng)用性能的對(duì)比測(cè)試

從表1數(shù)據(jù)可以看出,助劑噴霧施加工藝導(dǎo)致軋余率增加21%,相對(duì)于條件1干布浸軋的72%軋余率,采用條件4即2.5倍漿液濃度的時(shí)候(相對(duì)于條件1的2.5倍),助劑噴霧施加工藝和普通先干布后過(guò)漿的做法在手感和耐氯水牢度品質(zhì)等指標(biāo)達(dá)到一致。由此可見(jiàn),選擇2.5倍條件1漿方是比較合理的。

4.2 效益分析

以嘉燁印染有限公司使用德博仕定型機(jī)助劑噴霧施加設(shè)備進(jìn)行棉類(lèi)織物測(cè)試為例。

4.2.1 節(jié)省能耗

出缸濕布使用助劑噴霧施加工藝一次成品相對(duì)于傳統(tǒng)的先烘干再浸軋做成品的做法,軋余率比普通干布軋漿的軋余率高20%,但可以節(jié)省一次烘干工序。按照傳統(tǒng)工藝,每噸布加工完成需要耗電240度,耗天然氣150 m3,電、氣成本540元/t,耗時(shí)4 h；現(xiàn)行助劑噴霧施加工藝一次成品,生產(chǎn)1噸布只需3 h,電、氣消耗是傳統(tǒng)工藝的75%,每噸布節(jié)省能耗135元；同時(shí)每天的生產(chǎn)工效也大大提高,由原來(lái)6 t布/天提高到8 t布/天。

綜合人工等因素,使用助劑噴霧施加工藝可以節(jié)省30%左右的能耗,每日節(jié)省1 800元左右。

4.2.2 節(jié)省殘漿

根據(jù)實(shí)際測(cè)試,同一缸布可以節(jié)省25 L左右殘漿,按照每缸工作液硅油用量40 g/L,每缸布可節(jié)省1 kg硅油；按每日更換30缸布計(jì)算,每日累計(jì)可節(jié)省費(fèi)用1 000元左右。

實(shí)踐證明,助劑噴霧施加工藝幾乎不會(huì)產(chǎn)生傳統(tǒng)浸軋方式產(chǎn)生的漿污問(wèn)題。在扣減因配套增加的電耗、水耗、設(shè)備折舊等成本后,單機(jī)節(jié)約成本約100萬(wàn)元/年。

5 結(jié)語(yǔ)

噴霧施加工藝相比傳統(tǒng)工藝,能耗可以節(jié)省40%左右,節(jié)省殘漿25 L/缸,具有節(jié)能、省漿、施加均勻的優(yōu)勢(shì)。定型機(jī)助劑噴霧施加工藝在后整理的應(yīng)用可以極大地降低企業(yè)生產(chǎn)成本,提升產(chǎn)品品質(zhì),隨著設(shè)備的不斷完善,有可能取代傳統(tǒng)軋車(chē)漿槽添加助劑而被工廠大量采用。