染整工藝與裝備

1染整的概念

染整加工與紡紗、織造加工一起，形成紡織品生產(chǎn)的全過程。

染整加工是對紡織樹料及其制品進(jìn)行物理的或化學(xué)的處理過程，而以化學(xué)處理為主。其目的是賦予紡織物色彩效應(yīng)(上色或或去色)、形態(tài)效應(yīng)(外觀形態(tài)、表面性質(zhì))、實(shí)用效應(yīng)(如防縮、免燙、阻燃等)。

染整工藝過程可歸納為預(yù)處理、染色、印花和整理四類。

預(yù)處理

采用化學(xué)方法去除織物上有礙進(jìn)行后續(xù)加工的雜質(zhì)(如纖維共生物、漿料、污染物等)，從而使織物表面潔凈、潤濕，呈現(xiàn)出織物的本色光澤。

染色

對紡織物采用染浴(染料+助劑+溶劑)處理，通過染料與纖維發(fā)生化學(xué)或物理化學(xué)的結(jié)合，使染浴中的染料轉(zhuǎn)移到纖維上而生成不溶性的有色物質(zhì)，使織物色澤均勻，染色牢度好。

印花

將染料配置成色漿(染料+糊料+化學(xué)藥劑)，在織物上按事先設(shè)定的花樣圖案上染，并使之具有—定的色牛度。

整理

通過物理的、化學(xué)的或兩者結(jié)合的方法來改善織物外觀、手感和內(nèi)在質(zhì)量，提高織物服用性能和賦予織物某些特殊的實(shí)用效果。

 

 

 

 

 

2染整工藝路線的分類

由于不同的紡織制品，其纖維原料特性、織物組織結(jié)構(gòu)、規(guī)格、成品用途和質(zhì)量要求都不相同，其染整工藝路線也不同，棉、毛、絲織物傳統(tǒng)的工藝路線如下：

               

 

3染整工藝對染整機(jī)械的基本要求

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（一）工藝適應(yīng)性強(qiáng)：

要滿足溫度、壓力、速度、處理時(shí)間等工藝參數(shù)。

（二)自動化程度高：

對工藝參數(shù)應(yīng)盡可能自動檢測、自動調(diào)節(jié)，精確控制。

（三)設(shè)備耐腐蝕性好：

染整工藝有較多的耐壓、耐腐蝕容器及設(shè)備，要選用高強(qiáng)度的耐腐蝕金屬材料；有些高溫烘燥及汽蒸設(shè)備更需要采用熱傳導(dǎo)、熱輻射和熱穩(wěn)定性好的材料，并采用良好熱絕緣性的材料作為保溫層等。

 (四)聯(lián)合機(jī)同步傳動性能好及調(diào)速范圍廣：

保證織物的操作張力盡可能小，以避免織物伸長或折皺，還必須有一定的調(diào)速范圍。

 (五)設(shè)備耗能低、污染少：

提高結(jié)構(gòu)的密封性能和熱效率及熱絕緣效果，節(jié)省能源；設(shè)備應(yīng)配置必要的化學(xué)品回收裝置及余熱回收裝置，減少環(huán)境污染。

 

4染整機(jī)械的特點(diǎn)

 (一)機(jī)器尺寸較龐大

為滿足加工對象的幅寬、工藝作用時(shí)間和生產(chǎn)車速的需要，單元機(jī)必須具有一定的容布量。

(二)設(shè)備種類、承壓容器及高溫設(shè)備較多

由于染整加工對象多(纖維、紗線、織物和成衣等)，不同的加工對象需要有多種工藝過程 (間歇式、半連續(xù)式、連續(xù)式；平幅加工和繩狀加工等)，因而設(shè)備種類繁多。

 (三)單元機(jī)臺通用性強(qiáng)，系列化程度高

為減少單元機(jī)種類，必須設(shè)計(jì)成通用于多種聯(lián)臺機(jī)的通用單元機(jī)。根據(jù)織物幅寬設(shè)計(jì)染整機(jī)器的系列產(chǎn)品，機(jī)器公稱寬度比織物幅寬增加200mm。目前公稱寬度為1200一4000mm，每隔200mm作為一種系列。

 (四)聯(lián)合機(jī)多單元同步傳動要求高、調(diào)速范圍廣

交流變頻同步調(diào)速系統(tǒng)開始應(yīng)用，調(diào)速范圍已達(dá)1：10。

 (五)自動化程度逐步提高

應(yīng)用電子和微機(jī)控制技術(shù)提高設(shè)備自動化程度和工藝重演性。

 

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5染整機(jī)械的基本組成

（一)通用裝置

1．平幅進(jìn)布裝置 

其作用是保證織物在一定張力下無折皺地從居中位置進(jìn)入單元機(jī)的握持點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)運(yùn)行。

                      

 

平幅進(jìn)布裝置 

                      

 

2.擴(kuò)幅裝置

對織物施加緯向張力，以達(dá)到防皺、去皺、展平織物的目的。

 (1)螺紋擴(kuò)幅輥(板)：

在輥(板)表面，自中央分開，對稱分布左、右旋螺紋，織物在其表面通過時(shí)，織物與螺紋斜面緊貼接觸，依靠摩擦阻力，使織物沿緯向伸展，產(chǎn)生擴(kuò)幅作用。

(2)彎輥擴(kuò)幅輥：

彈性的橡膠輥面活套在一根固定的弧形彎軸上。織物從凹弧到凸弧接觸輥面，并帶動輥面在弧形彎軸上回轉(zhuǎn)。由于織物與輥面之間存在著摩擦力，且織物緯向與輥面間不產(chǎn)生相對滑動，因此織物緯向必將與彎輥母線一起增長，達(dá)到擴(kuò)幅的目的。

                                

 (3)伸縮式擴(kuò)幅裝置

擴(kuò)幅輥表面有多條可軸向伸縮的板條(或橡膠條)，每塊板條嵌裝于與軸線斜交一定角度的槽形凸輪上，輥面擴(kuò)幅板條在回轉(zhuǎn)一團(tuán)的過程中，半圈內(nèi)向輥的兩端擴(kuò)伸，另半團(tuán)內(nèi)則向輥的中央收縮，織物包繞在向輥兩端擴(kuò)伸的半圈范圍內(nèi)(由A至B包角為30。一90‘)，在帶動伸縮擴(kuò)幅輥回轉(zhuǎn)的同時(shí)、緯向獲得擴(kuò)展而去皺。

                                         

 

3．線速度調(diào)節(jié)裝置

多單元同步拖動中，為了消除運(yùn)行過程中聯(lián)合機(jī)各單元機(jī)的線速度不一致，在單元機(jī)之間設(shè)有線速度凋節(jié)裝置，靠非電量信號檢測轉(zhuǎn)換成電量信號

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(電壓或電流)，以控制從動單元機(jī)的線速度，使各單元線速度達(dá)到同步。

 (1)垂環(huán)式：

利用單元之間織物垂環(huán)長度(松弛程度)的變化，通過光電效應(yīng)控制從動單元機(jī)速度，這是一種低張力線速度調(diào)節(jié)裝置，結(jié)構(gòu)簡單，適用于既不能承受張力，又不允許折皺的平幅織物(如針織物、絲絨織物等)。

 (2)重力式：

利用容布箱中容布量的變化轉(zhuǎn)換成電信號，靈敏度低，只適用于加工過程中允許織物停頓的場合。

 (3)張力式：

利用織物經(jīng)向張力的變化轉(zhuǎn)換成電信號，有升降式、擺動式和氣動式三種基本形式。

 

升降式

有三輥和五輥兩種(俗稱三輥、五輥松緊架)，其特點(diǎn)是織物張力恒定、緩沖量較大，適用于單元機(jī)間容易出現(xiàn)布速差異大的場合；

 

擺動式

俗稱擺式松緊架，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、張力基本恒定，常用于聯(lián)合機(jī)的小軋車間控制同步；

 

氣動式

特點(diǎn)是采用氣缸調(diào)節(jié)織物張力，不僅可實(shí)現(xiàn)集體自控，且有緩沖作用，可用于密閉箱體內(nèi)(如導(dǎo)輥式平洗機(jī)、蒸洗箱、烘燥機(jī)、焙烘機(jī)等)及織物張力較大的場合。

 

4.出布裝置  

    平幅山布裝置分?jǐn)[功落命裝置和卷裝次布裝置兩大類。擺動落布裝置的作用是將織物送出礬合并整齊地折疊到堆布車中，一般有落布輥式和落布斗式兩種，對于布速較高者，則采用可移式落加裝置。擺功落布裝置足由兩套平面四連桿機(jī)構(gòu)組成，擺動范圍可調(diào)．落布輻式適用各種場合．落布斗式主要應(yīng)用于蠶絲織物或毛織物的平幅落布，即車速較低的場合?？梢剖铰洳佳b置適用于布速大于80m／min落布場合，便于調(diào)換布車。

    

    卷裝出布用于車速較高場合，可克服高速擺動落布造成的織物起皺等缺陷，并可增加卷裝容布量，減輕勞動強(qiáng)度，卷裝直徑可達(dá)15mc卷裝出布的成卷方式有表面摩擦驅(qū)動式和卷布輥主動驅(qū)動式兩種形式。

    前者結(jié)構(gòu)簡單，但卷繞張力大，卷繞張力不均勻。后者由變速電機(jī)或油馬達(dá)直接傳功卷布輥，隨卷繞直徑增大而相應(yīng)減慢卷布輾轉(zhuǎn)速，以保持卷繞線速度不變。

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 (二)通構(gòu)單元機(jī)

    1．軋車

主要用于軋水或浸軋工作溶液。水洗過程中及烘干處理之前，將織物上多余水分盡量排除，以減少水對熱能的消耗，要求除軋液均勻、軋液效率高；浸軋是將工作溶液(如酸、堿、漂液、染液、樹脂整理液等) 軋透到織物中，并把多余溶液排除掉，要求軋液效率高，軋液均勻性好。 

    軋車是由軋輥、加壓裝置、擴(kuò)幅裝置、傳動系統(tǒng)、機(jī)架、安全防護(hù)裝置及自動控制系統(tǒng)所組成，軋液軋車還包括軋液槽。  

    軋車形式較多，按軋輥數(shù)量可分為二輥和三輥兩種；按其排列形式可分立式、臥式和傾斜式等；按加壓大小可分輕型和重型；按加壓機(jī)構(gòu)可分為液壓式(油缸加壓)和氣壓式(薄膜缸、氣袋、氣缸直接或通過杠桿加壓)；按軋槽型式分則有單槽、雙槽、固定式、升降式、央套式等；按軋輥結(jié)構(gòu)分類則有普通軋車(包括中高輥軋車、中固輥軋車、中文輥軋車)、可調(diào)撓度軋車(包括頂加彎矩軋車、氣控中固輥軋車、油壓內(nèi)支撐均勻軋車、氣袋內(nèi)控均勻軋車)和軸向移動式曲線輥軋車等。

 

   2、平洗機(jī)

    以洗液為介質(zhì)，洗除殘留在織物上的漿料、雜質(zhì)、酸、堿、固著染料、印花糊料及助劑等。包括水洗機(jī)(織物僅受洗液作用)和蒸油機(jī)(織物受蒸汽和洗液交替作用)兩大類。

 

平洗機(jī)提高洗滌效率的措施有：    

(1)提高洗滌溫度，采用水與蒸汽交替處理。

(2)延長洗液對織物的作用時(shí)間，如采用回形穿布形式。

(3)增加浸軋次數(shù)、在上排導(dǎo)輥上增設(shè)小壓輥。

(4)增強(qiáng)洗液對織物的相對運(yùn)動，如采用振動裝置、強(qiáng)力噴射、圓網(wǎng)吸入式水洗機(jī)等。

   

   3、蒸箱 

    蒸箱的作用是使織物在不同溫濕度條件下完成染料、化學(xué)品對纖維的滲透、反應(yīng)和固著。  

    蒸箱由箱體、導(dǎo)布輥、導(dǎo)布輥傳動裝置，蒸汽管道和進(jìn)出布封口等組成。   

    在蒸箱內(nèi)以蒸汽作為工作介質(zhì)，蒸汽既作為載熱體又作為供濕源，蒸箱內(nèi)的溫度、濕度及壓力是其主要的工藝參數(shù)。

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根據(jù)染色工藝可分為還原蒸箱和顯色蒸箱兩種：

● 還原蒸箱用于棉及其混紡織物在還原染料染色后的汽蒸，蒸箱進(jìn)口為汽、液兩用封口，出口為液封口；

● 顯色蒸箱用于棉織物在軋染不溶性偶氮染料后的顯色蒸化，蒸箱進(jìn)出口均為汽封口。

 

   4．烘燥機(jī)

靠熱能或電磁能，使?jié)窨椢飪?nèi)的水分蒸發(fā)而成為干燥的織物。

(1)烘筒烘燥機(jī)：

使織物直接與高溫金屬表面接觸傳熱，水分從自由表面蒸發(fā)逸出，完成烘燥過程。主要由烘筒、烘筒軸承、蒸汽密封裝置(旋轉(zhuǎn)接頭)、排水裝置、機(jī)架和隔熱門板等組成。烘燥效率最高。

(2)熱風(fēng)烘燥機(jī)：

利用對流傳熱原理，由熱空氣將熱量傳給織物，以蒸發(fā)織物中的水分。烘燥過程比較緩和，烘后手感柔軟，表面無極光。主要由織物輸送裝置、空氣加熱裝置、熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)、排風(fēng)裝置、進(jìn)出布裝置、機(jī)架及隔熱門板組成。   

(3)熱輻射烘燥機(jī)：

主要應(yīng)用于浸軋染液后織物的不接觸預(yù)烘，以防止染料在織物上泳移而造成染色不勻。因?yàn)榧t外線照射到織物上能穿透濕織物，從纖維內(nèi)部使輻射能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽跍囟妊杆偬岣叩耐瑫r(shí)，織物內(nèi)水分子強(qiáng)烈運(yùn)動和迅速擴(kuò)散蒸發(fā)，從而達(dá)到在短時(shí)間內(nèi)織物內(nèi)外層同時(shí)干燥的目的。

 

 

 

6柒整機(jī)械的發(fā)展趨向

 

向優(yōu)質(zhì)、高效、短流程、多功能、深加工、低消耗和環(huán)保等方向發(fā)展，以滿足多品種、小批量、快交貨等現(xiàn)代化架整生產(chǎn)的要求，提高機(jī)器的可靠性和穩(wěn)定性，最終實(shí)現(xiàn)各種工藝參數(shù)的在線檢測和全過程自動控制。

1.提高染整機(jī)械通用單元機(jī)相通用裝置的技術(shù)性能，向高效、高速、小型化發(fā)展，有關(guān)單元機(jī)向積木化組合式發(fā)展，便于印染企業(yè)選擇需要的聯(lián)合機(jī)機(jī)型。

2.發(fā)展適宜小批量、多品種、高質(zhì)量的間歇式加工的染整機(jī)械(如大卷裝、高溫高壓卷染機(jī)、微機(jī)控制的液流繩狀染色機(jī)等)。

3.配合高效短流程工藝，開發(fā)小批量連續(xù)加工設(shè)備(如小批量連續(xù)染色機(jī)、短流程連續(xù)練漂機(jī)等)。

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4.采用交流變頻調(diào)速和微機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)臺之間的同步，邊到廣調(diào)的速比范圍(1：10以上)，保持織物松式、半松式和低張力運(yùn)行。 

5.研制一機(jī)多用和多功能設(shè)備，例如可兼供焙烘工藝的長環(huán)蒸化機(jī)、適用拉幅工藝與熱定形工藝的高溫技幅定形機(jī)、多功能軋光機(jī)等：

6．提高在線檢測技術(shù)和自動控制技術(shù)水平，推廣應(yīng)用新技術(shù)如電子配色、激光雕刻、微機(jī)測配色系統(tǒng)等。

 

染整工藝與裝備

                               

 

印花工藝與裝備