新型2+2型上下多層棉布（高支高密）高速高效數(shù)控退煮漂聯(lián)合機(jī)的研制

李道強(qiáng)，付連東，張京濤，劉道鑄，劉愛(ài)民

（1.昌邑市榮源印染有限公司，山東昌邑 261300；2.山東薛城教師進(jìn)修學(xué)校，山東棗莊 277000）

當(dāng)前，各地區(qū)印染企業(yè)正積極推進(jìn)碳達(dá)峰、碳中和；另一方面，各地印染企業(yè)面臨著有效控耗的“高壓態(tài)勢(shì)”。因受“雙控”政策以及國(guó)內(nèi)外多重因素的影響，市場(chǎng)上的蒸汽價(jià)格持續(xù)上漲，印染廠生產(chǎn)成本大幅度提高。如何控制印染成本是每個(gè)印染廠經(jīng)營(yíng)者都在思考的問(wèn)題。為此，探索能耗雙控和清潔生產(chǎn)，持續(xù)挖潛生產(chǎn)價(jià)值、提升企業(yè)能效勢(shì)在必行。我國(guó)退煮漂機(jī)經(jīng)過(guò)多年的規(guī)劃發(fā)展，有了很大的改進(jìn)，但在產(chǎn)能上沒(méi)有根本性突破，車(chē)速不高，結(jié)構(gòu)形式?jīng)]有改變。有的企業(yè)為了提高產(chǎn)能，在生產(chǎn)中低檔面料時(shí)采用高速上下或左右雙層面料生產(chǎn)，產(chǎn)能有了很大的提高；但在生產(chǎn)高支高密高端面料時(shí)，因織物內(nèi)應(yīng)力等因素的影響，織物在運(yùn)行中起皺嚴(yán)重，無(wú)法做到高端面料上下兩層合在一起正常生產(chǎn)。為此，我公司與用戶共同研發(fā)了1+1型上下兩層棉布（高支高密）高速高效數(shù)控退煮漂聯(lián)合機(jī)和2+2型上下多層棉布（高支高密）高速高效數(shù)控退煮漂聯(lián)合機(jī)。

1 現(xiàn)用3種退煮漂機(jī)的比較

1.1 傳統(tǒng)單層退煮漂機(jī)

傳統(tǒng)單層退煮漂機(jī)如圖1所示。工藝流程：?jiǎn)螌舆M(jìn)布→單層水洗→單層軋車(chē)→單層吃料→單層汽蒸→單層水洗→單層軋車(chē)→烘干→單層落布。傳統(tǒng)單層退煮漂機(jī)的特點(diǎn)是車(chē)速較高，萬(wàn)m產(chǎn)量的水電汽消耗高，產(chǎn)量小、投資少、占地多、用人多，可生產(chǎn)高端高支高密面料，但產(chǎn)能低、性價(jià)比低。

圖1 傳統(tǒng)單層退煮漂機(jī)工藝流程

1.2 傳統(tǒng)雙層退煮漂機(jī)

傳統(tǒng)雙層退煮漂機(jī)如圖2所示。工藝流程：兩層進(jìn)布→單層水洗→單層軋車(chē)→單層吃料→單層汽蒸→單層水洗→單層軋車(chē)→烘干→兩層落布。傳統(tǒng)雙層退煮漂機(jī)采用了單層退煮漂機(jī)，只是換了進(jìn)布和落布。

圖2 傳統(tǒng)雙層退煮漂機(jī)工藝流程

傳統(tǒng)雙層退煮漂機(jī)的特點(diǎn)是車(chē)速較高，萬(wàn)m產(chǎn)量水電汽消耗較低，產(chǎn)量大、投資少、占地小、用人少；可生產(chǎn)低中檔面料，不可生產(chǎn)高端高支高密面料（起皺）；兩層面料不可獨(dú)立調(diào)節(jié)生產(chǎn)，兩層面料運(yùn)行中不能完全合在一起的地方印花、染色有色差。目前棉、化纖仿蠟印企業(yè)都用單層退煮漂機(jī)合在一起的雙層退煮漂機(jī)生產(chǎn)。綜合分析可知，傳統(tǒng)雙層退煮漂機(jī)性價(jià)比高，是目前棉蠟印、仿蠟印和化纖磨毛印花企業(yè)普遍采用的機(jī)器。

1.3 1+1型上下兩層棉布（高支高密）高速高效數(shù)控退煮漂聯(lián)合機(jī)

1+1型上下兩層棉布（高支高密）高速高效數(shù)控退煮漂聯(lián)合機(jī)如圖3所示。工藝流程：兩層進(jìn)布→兩層水洗→兩層軋車(chē)→上下單層吃料→兩層汽蒸→兩層水洗→兩層軋車(chē)→兩層烘干→兩層落布。兩層布生產(chǎn)中獨(dú)立運(yùn)行，各自工藝獨(dú)立。

1+1型上下兩層棉布（高支高密）高速高效數(shù)控退煮漂聯(lián)合機(jī)的特點(diǎn)是高速高效節(jié)能減排，萬(wàn)m產(chǎn)量水電汽消較耗低，產(chǎn)量大（一臺(tái)機(jī)的產(chǎn)量是兩臺(tái)傳統(tǒng)單層機(jī)的產(chǎn)量），投資少、占地小、用人少；可生產(chǎn)高端高支高密面料（產(chǎn)能大）。兩層面料可同時(shí)使用不同工藝（配料、車(chē)速）生產(chǎn)，解決了面料繁雜、小批量不能用于大產(chǎn)能生產(chǎn)的問(wèn)題，生產(chǎn)工藝靈活，性價(jià)比高。1+1型上下兩層棉布（高支高密）高速高效數(shù)控退煮漂聯(lián)合機(jī)是高端面料高產(chǎn)能企業(yè)的首選。

2 1+1型上下兩層棉布（高支高密）高速高效數(shù)控退煮漂聯(lián)合機(jī)的先進(jìn)特點(diǎn)

2.1 技術(shù)創(chuàng)新

上下兩層布在一臺(tái)機(jī)內(nèi)分開(kāi)運(yùn)行（就是兩臺(tái)單層退煮漂機(jī)摞在一起生產(chǎn)），上下層布可各自調(diào)速、浸軋?jiān)?、汽蒸、蒸洗，滿足純棉及混紡高支高密面料與彈力布等高檔織物退煮漂工藝無(wú)折皺生產(chǎn)，單層車(chē)速可達(dá)120 m/min，一臺(tái)雙層240 m/min，省地、省人、節(jié)水、節(jié)蒸汽、節(jié)電，節(jié)省化工原料45%～50%。已在山東昌邑市榮源印染有限公司正式投產(chǎn)。

該退煮漂機(jī)首先應(yīng)用了：高速運(yùn)行的印染機(jī)械和印染工藝一致性（吃料透、汽蒸透、水洗凈）綜合設(shè)計(jì)技術(shù)；兩層布同時(shí)在一臺(tái)機(jī)上獨(dú)立生產(chǎn)的整合技術(shù)；最新型的透芯高給液機(jī)專利技術(shù)；蒸箱雙層出布密閉電動(dòng)伺服對(duì)中技術(shù)；最新動(dòng)態(tài)循環(huán)過(guò)濾去雜，噴淋水穿布布面凈潔技術(shù)；全機(jī)液流遞潔水洗技術(shù)；全機(jī)熱能、化學(xué)能綜合利用技術(shù)；加粗加強(qiáng)導(dǎo)輥的4排輥水箱，封閉雙軋點(diǎn)軋車(chē)技術(shù)；廢熱水熱回收技術(shù)；先進(jìn)的機(jī)外噴涂保溫技術(shù)；織物經(jīng)緯密整緯技術(shù)；人機(jī)對(duì)話機(jī)電儀工藝操作一體化綜合設(shè)計(jì)技術(shù)（對(duì)接ERP）；整機(jī)預(yù)見(jiàn)故障、操作失誤、運(yùn)行中保護(hù)和可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)；局部空間和微空間綜合利用和局部調(diào)整思維技術(shù)；工藝、機(jī)械和電氣微互補(bǔ)技術(shù)等。該退煮漂機(jī)結(jié)合應(yīng)用宏觀和微觀技術(shù)，確保產(chǎn)品（高支高密）的高端品質(zhì)，是印染企業(yè)首選的高速高效數(shù)控節(jié)能減排清潔生產(chǎn)創(chuàng)新設(shè)備。

2.2 布面低張力數(shù)控同步技術(shù)

印染聯(lián)合機(jī)采用布面張力傳感器替代傳統(tǒng)張力松緊同步架，封閉水洗段無(wú)張力架式同步，蒸洗箱上排導(dǎo)輥主動(dòng)變頻數(shù)控低張力無(wú)折皺運(yùn)布。經(jīng)過(guò)4年多的軟硬件研發(fā)升級(jí)，從早期在山東如意科技到中期在吳江佰陸公司7臺(tái)機(jī)上應(yīng)用；2021年，宜興樂(lè)祺、湖州繁華有6臺(tái)機(jī)持續(xù)提升，江蘇新聯(lián)印機(jī)已先后研發(fā)出第4代印染聯(lián)合機(jī)同步技術(shù)。

經(jīng)過(guò)測(cè)力變送、程控變頻、同步數(shù)控，布面張力可在98.1～588.6 N，在人機(jī)界面上設(shè)定與顯示，控制誤差在9.8～19.6 N，可延長(zhǎng)使用周期，克服了過(guò)去內(nèi)置張力架同步裝置維修保養(yǎng)的諸多麻煩，滿足了用戶對(duì)張力與同步的精準(zhǔn)數(shù)控需求。

布面低張力數(shù)控同步技術(shù)促進(jìn)了聯(lián)合機(jī)電氣控制系統(tǒng)向精準(zhǔn)可靠、數(shù)字化、智能化的整體升級(jí)，同時(shí)提高了江蘇新聯(lián)印機(jī)自制輥件（導(dǎo)布輥、軋輥）的精度和平衡性，保證織物中低張力運(yùn)行，且不會(huì)折皺，適應(yīng)用戶對(duì)張力敏感織物的生產(chǎn)需求，提升了產(chǎn)品的品質(zhì)。

2.3 能耗對(duì)比

由表1可以看出，相比傳統(tǒng)單層退煮漂機(jī)，1+1型上下兩層棉布（高支高密）高速高效數(shù)控退煮漂機(jī)實(shí)現(xiàn)了車(chē)速高（車(chē)速110 m/min），產(chǎn)能高（日產(chǎn)量29萬(wàn)m，產(chǎn)能提高一倍），省人、省地，節(jié)約水、電、蒸汽，節(jié)約染化料助劑40%～50%。相比傳統(tǒng)雙層退煮漂機(jī)，1+1型上下兩層棉布（高支高密）高速高效數(shù)控退煮漂機(jī)解決了高支高密面料起皺不能正常生產(chǎn)的問(wèn)題；解決了疊層不齊面料產(chǎn)生色差的問(wèn)題；解決了夾層間毛雜洗不掉的問(wèn)題；實(shí)現(xiàn)了不同規(guī)格雙層布能用不同工藝分別生產(chǎn)。1+1型上下兩層棉布（高支高密）高速高效數(shù)控退煮漂機(jī)通過(guò)1年多的生產(chǎn)運(yùn)行，實(shí)踐表明，該退煮漂機(jī)性能滿足用戶的各項(xiàng)需求，價(jià)格比國(guó)外設(shè)備優(yōu)惠，給用戶帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

表1 3種機(jī)型的能耗對(duì)比

3 新型2+2型上下多層棉布（高支高密）高速高效數(shù)控退煮漂聯(lián)合機(jī)的研制

用戶根據(jù)當(dāng)前的“雙控”政策，又有超前的節(jié)能思想和拓寬產(chǎn)品品種、提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的發(fā)展思路，提出退煮漂機(jī)日產(chǎn)量58萬(wàn)m的目標(biāo)，代替公司原有的4條平幅單層退煮漂生產(chǎn)線、2臺(tái)繩狀退煮漂機(jī)的方案。因此，本公司確定研發(fā)新型2+2型上下多層棉布（高支高密）高速高效數(shù)控退煮漂聯(lián)合機(jī)。

根據(jù)用戶的需求，本公司在研發(fā)的1+1型上下兩層棉布（高支高密）高速高效數(shù)控退煮漂機(jī)基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)內(nèi)外退煮漂機(jī)型、新工藝、新助劑和新“雙控”政策，確定新型2+2型上下多層棉布（高支高密）高速高效退煮漂聯(lián)合機(jī)車(chē)速為520 m/min，達(dá)成日產(chǎn)量58萬(wàn)m的目標(biāo)；產(chǎn)能靈活，適應(yīng)旺季、淡季的不同需求；品種適應(yīng)性更廣泛，適應(yīng)高中低檔（薄厚織物）面料的同時(shí)高產(chǎn)能生產(chǎn)。

3.1 新型2+2型上下多層棉布（高支高密）高速高效數(shù)控退煮漂聯(lián)合機(jī)的工藝流程

4層布車(chē)（前留人行道）→4層TJ88（不停車(chē)）退卷裝置（J式，架起，上梁與西墻連接，貫通走臺(tái)）→4層進(jìn)布架（對(duì)中裝置，微調(diào)張力出布裝置）→MHX925高效噴淋蒸洗箱（4層式）→XLP792兩輥封閉軋車(chē)（4層式）→MHX925高效噴淋蒸洗箱（4層式）+XLP792兩輥重軋車(chē)（4層式）→上層：XLP657B透芯高給液機(jī)（專利產(chǎn)品，中國(guó)紡織工程協(xié)會(huì)節(jié)能減排推薦產(chǎn)品；含幅寬加料，花毛動(dòng)態(tài)過(guò)濾裝置）→下層：XLP657B透芯高給液機(jī)→MHX987SB練漂箱［蒸箱架起，進(jìn)出布汽封，雙層布分別汽蒸（4層式）］→4層中間進(jìn)布架（設(shè)加強(qiáng)型伺服擴(kuò)幅的光電對(duì)中裝置，箱體內(nèi)置式，微調(diào)張力出布裝置，顯示器）→汽封通道→XLP792兩輥封閉軋車(chē)（4層式）→洗液過(guò)濾（用泵打到前水洗用）→MHX925高效噴淋蒸洗箱（4層式）→XLP792兩輥封閉軋車(chē)（4層式）→MHX925高效噴淋蒸洗箱（4層式）+XLP792兩輥封閉軋車(chē)（4層式）→MHX925高效蒸洗箱（4層式）→XLP792兩輥重軋車(chē)（4層式，可考慮濕布絲光設(shè)計(jì)）→4層TJ88（不停車(chē)）退卷裝置（含同步控制與J型箱）→光電整緯器→4層上下打卷機(jī)（上下平幅進(jìn)布架）。

3.2 新型2+2上下多層棉布（高支高密）高速高效數(shù)控退煮漂聯(lián)合機(jī)的基本性能

（1）機(jī)械門(mén)幅為1 600～3 600 mm；（2）車(chē)別為面對(duì)進(jìn)布傳動(dòng)在左側(cè)或右側(cè)；（3）設(shè)計(jì)車(chē)速為10～150 m/min，工藝最高車(chē)速為130 m/min；（4）傳動(dòng)為交流變頻傳動(dòng)，PLC+可編程控制，電腦觸摸屏操作；（5）汽蒸箱容布量為雙層網(wǎng)片練漂箱預(yù)熱區(qū)共約80 m×4，網(wǎng)片堆布量約8 000 m×4。

3.3 新型2+2上下多層棉布（高支高密）高速高效數(shù)控退煮漂聯(lián)合機(jī)可以有多種組合生產(chǎn)方式，8種生產(chǎn)方式任選

上層2+下層2是最高產(chǎn)能的方式，產(chǎn)能最高達(dá)520 m/min，日產(chǎn)量58萬(wàn)m；高中低檔產(chǎn)品都可生產(chǎn)，主要面對(duì)高中低檔產(chǎn)品的大量生產(chǎn)，適應(yīng)旺季生產(chǎn)。上層2+下層1、上層1+下層2是較高產(chǎn)能的方式，高中低檔產(chǎn)品都可大量生產(chǎn)，下層主要生產(chǎn)高端產(chǎn)品，適應(yīng)次旺季生產(chǎn)。上層2+下層0、上層0+下層2、上層1+下層1、上層1+下層0、上層0+下層1，適應(yīng)淡季生產(chǎn)。z注：上層2是上層2層面料同時(shí)生產(chǎn)，上層1是上層1層面料生產(chǎn)，0是不生產(chǎn)。

目前印染行業(yè)形勢(shì)嚴(yán)峻，限電、限蒸汽，市場(chǎng)還有淡季旺季之分，企業(yè)可以根據(jù)市場(chǎng)要求分別選擇上述8種生產(chǎn)方式。在淡季時(shí)，企業(yè)可選擇上層或下層分別生產(chǎn)；在旺季時(shí)，可選擇上層和下層同時(shí)生產(chǎn)。此設(shè)備非常適應(yīng)在雙控、畝產(chǎn)利稅管控的形勢(shì)下，土地租金高的企業(yè)。

3.4 高效蒸洗和軋車(chē)單元比較

傳統(tǒng)單層、雙層退煮漂機(jī)高效蒸洗和軋車(chē)單元結(jié)構(gòu)如圖4所示。由圖4可以看出，單層布或合在一起的雙層布，走同一軋車(chē)的軋點(diǎn)，走同一槽的同一導(dǎo)布輥。

圖4 單層、雙層退煮漂機(jī)高效蒸洗和軋車(chē)單元結(jié)構(gòu)

1+1型上下兩層、新型2+2型上下多層棉布（高支高密）高速高效數(shù)控退煮漂聯(lián)合機(jī)高效蒸洗和軋車(chē)單元結(jié)構(gòu)如圖5所示。由圖5可以看出，同時(shí)生產(chǎn)的兩層布走不同的軋點(diǎn)，走同一槽的不同導(dǎo)布輥。這就說(shuō)明1上下兩層布在1+1型上下兩層棉布（高支高密）高速高效退煮漂聯(lián)合機(jī)上的進(jìn)布、水洗、吃料、汽蒸、水洗、落布都是獨(dú)立的，上下兩層布不接觸，可按不同的車(chē)速生產(chǎn)，可用不同的助劑，但是在同一蒸洗箱蒸洗，在同一汽蒸箱汽蒸，達(dá)到上下兩層布可獨(dú)立調(diào)節(jié)生產(chǎn)工藝的目的。傳統(tǒng)雙層退煮漂機(jī)與1+1型上下兩層棉布（高支高密）高速高效退煮漂聯(lián)合機(jī)的本質(zhì)區(qū)別是，傳統(tǒng)雙層退煮漂機(jī)的兩層布在生產(chǎn)中是合在一起的，1+1型上下兩層棉布（高支高密）高速高效退煮漂聯(lián)合機(jī)的兩層布在生產(chǎn)中是分開(kāi)獨(dú)立的。

圖5 1+1型上下兩層、新型2+2型上下多層棉布（高支高密）高速高效數(shù)控退煮漂聯(lián)合機(jī)高效蒸洗和軋車(chē)單元結(jié)構(gòu)

新型2+2型上下多層棉布（高支高密）高速高效數(shù)控退煮漂聯(lián)合機(jī)的先進(jìn)特點(diǎn)：（1）機(jī)械車(chē)速為150 m/min，雙層2+2工藝運(yùn)行車(chē)速可達(dá)130 m/min；可干布或濕布落布，與下道工序干布絲光或濕布絲光對(duì)接設(shè)計(jì)。（2）體現(xiàn)3大技術(shù)精髓，可調(diào)恒張力進(jìn)布，松緊架調(diào)速+張力（內(nèi)應(yīng)力）釋放，前后格軋車(chē)上下軋輥交換主動(dòng)輥調(diào)節(jié)微布差。（3）進(jìn)布和蒸箱出布處布的恒張力顯示、自動(dòng)控制系統(tǒng)，以便控制進(jìn)布的初始張力，讓擋車(chē)工對(duì)不同面料有一個(gè)調(diào)整進(jìn)布張力的依據(jù)，防止兩層布進(jìn)布松緊不一；可調(diào)恒張力進(jìn)布與松緊架釋放互相配合，可解決上下層布張力不一引起的起皺問(wèn)題。（4）布伸縮釋放和同步系統(tǒng)，雙層布運(yùn)行時(shí)由于兩層布的面料性能不一致，如縮漲特性不一致，局部設(shè)雙松緊架，一個(gè)調(diào)整同步，另一個(gè)通過(guò)調(diào)整張力大小微調(diào)兩層布的速差，達(dá)到微調(diào)兩層布變量的目的，防止因布的內(nèi)部應(yīng)力引起伸縮造成的起皺。設(shè)同步松緊架和釋放松緊架，兩層布運(yùn)行時(shí)，一層走同步松緊架，主要控制布的同步，設(shè)同步控制器；一層走釋放松緊架，設(shè)釋放電位器，都設(shè)上下限機(jī)電雙越位保護(hù)，斷布上下越位雙保險(xiǎn)保護(hù)。（5）軋車(chē)前后單元主動(dòng)軋輥互換，以彌補(bǔ)主動(dòng)軋輥和被動(dòng)軋輥對(duì)上下層布的作用不同引起的布差，防止造成起皺問(wèn)題。（6）蒸箱出布恒張力可微調(diào)恒張力，見(jiàn)（3）項(xiàng)。（7）解決上下層布出布粘連、起皺問(wèn)題。（8）兩層布間設(shè)噴管雙面孔噴淋，在布上有效噴淋，消除布合時(shí)起泡起皺和兩層布之間花毛雜物清洗不凈的問(wèn)題。噴淋管快速活接連接，便于拆裝清洗噴淋管。（9）軋車(chē)前2+2彎輥擴(kuò)幅再合軋?jiān)鰪?qiáng)擴(kuò)幅效果。（10）封閉型高速對(duì)中（伺服對(duì)邊，擴(kuò)幅），解決布邊跟隨問(wèn)題。（11）設(shè)備外保溫全部采用噴涂保溫，保溫效果好，節(jié)約蒸汽。

生產(chǎn)實(shí)際證明：新型2+2型上下多層棉布（高支高密）高速高效數(shù)控退煮漂聯(lián)合機(jī)比傳統(tǒng)單層、雙層退煮漂機(jī)和1+1型上下兩層棉布（高支高密）高速高效數(shù)控退煮漂聯(lián)合機(jī)更能適應(yīng)目前的“雙控”政策和未來(lái)的發(fā)展需求。