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響應(yīng)國家提倡的綠色生產(chǎn)理念，針對生產(chǎn)效率低、能耗大、排污大的生產(chǎn)現(xiàn)狀，尤其在染廠能耗和排污較大的水洗環(huán)節(jié)，通過工藝流程改進(jìn)和設(shè)備的創(chuàng)新，實現(xiàn)節(jié)能減排智能化生產(chǎn)的目的，為社會和企業(yè)創(chuàng)造高效的技術(shù)生產(chǎn)力。

1、應(yīng)用范圍。需要改進(jìn)的水洗環(huán)節(jié)流程包括：印花水洗、連續(xù)染色水洗、前處理水洗及間歇式染色水洗；涉及的紡織品原料主要類型為纖維素纖維（棉、麻、再生纖維素纖維等）、化纖（滌綸、錦綸等）；不同織造方式的紡織品類別主要包括：機(jī)織布（噴水織機(jī)、噴氣織機(jī)、劍桿織機(jī)等）、針織布（緯編機(jī)、經(jīng)編機(jī)）等。

2、技術(shù)分析。

洗滌過程是一個復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)過程，洗滌劑對含有污垢的織物，通過溶劑水在一定溫度、一定機(jī)械力、一定時間，發(fā)揮以下作用：①破壞污垢與纖維的結(jié)合力，使原來污垢有一定結(jié)合力的狀態(tài)變成游離狀態(tài)，②迫使污垢離開纖維，③使離開纖維的污垢喪失重現(xiàn)和纖維結(jié)合的能力。

3、目前現(xiàn)狀。間歇式染色后水洗目前存在水洗不干凈、用水量大、水洗時間長、水洗后布面腳水不干凈，成品布存在染色牢度等不能達(dá)標(biāo)，另外目前環(huán)保監(jiān)管趨于嚴(yán)厲，企業(yè)面臨污水處理尾氣排放等指標(biāo)控制，企業(yè)必須通過內(nèi)部技術(shù)提升改造滿足生產(chǎn)需求，以保證正常的產(chǎn)品加工，但企業(yè)內(nèi)部的技術(shù)改造力量有限，一些企業(yè)技術(shù)力量薄弱只能犧牲產(chǎn)品質(zhì)量以保證生產(chǎn)，但信任危機(jī)給企業(yè)帶來更大的經(jīng)營困難，只有部分技術(shù)力量較好的企業(yè)能進(jìn)行技術(shù)改造。

4、技術(shù)運用優(yōu)勢。首先化學(xué)藥劑、溫度、電磁波技術(shù)相對成熟、水洗效果也比較突出，這幾個技術(shù)在微觀上的處理可以實現(xiàn)了污垢的分離及污垢與溶劑的擴(kuò)散；其次布與水相對運動、震蕩水流沖擊、擠壓交換、浸泡、高頻震動容易實現(xiàn)而且水洗穩(wěn)定性高能耗低，；*后增加濃度梯度迫使交換出的污垢及時與布分離、減少水槽水容量提高水洗液更新速度都比較容易實現(xiàn)，效果也比較突出。水洗手段的結(jié)合也對我們的水洗效果產(chǎn)生影響，即要符合洗滌的過程：破壞→分離→清除，所以結(jié)合方式根據(jù)上述的技術(shù)分析進(jìn)行組合，[化學(xué)藥劑(根據(jù)工藝需求)、溫度(根據(jù)工藝需求)、超能波]→[堆置（使游離的污垢充分?jǐn)U散）、震蕩水流沖擊、擠壓脫水] →[多格水槽、提高水槽水洗液更新速度]。

5、技術(shù)路線。間歇式染色機(jī)主要有兩種形式的繩狀和平幅。

繩狀式的染色后：直接出缸→軋車→繩狀水洗→軋車→開幅→高效只能水洗機(jī)→后道加工

平幅式的染色后：直接出缸→高效只能水洗機(jī)→后道加工

繩狀式的路線運用于J型機(jī)缸、O型缸、氣流缸等，流程上增加了一道繩狀水洗，減少了一道離心脫水；平幅式的的路線運用于卷染機(jī)、冷堆染色等。設(shè)備可作為活性染色水洗皂洗，分散染色水洗還原水洗。

6、水洗機(jī)設(shè)計要點

① 在線智能設(shè)計要點：

A、 用水、用汽、用電數(shù)字控制及數(shù)據(jù)采集，停機(jī)時自動停止進(jìn)水；

B、 設(shè)備運行狀態(tài)模式，對設(shè)備涉及的正常運行點進(jìn)行記錄，異常情況會予以標(biāo)識，便于操作人員及維修人員快速排除異常情況；

C、 檢測控制系統(tǒng)，針對PH值、溫度、儲布倉、高能波冷卻，斷布等實現(xiàn)在線檢測與控制；

D、 所有電氣控制在觸摸屏操作，每單元氣動系統(tǒng)配置在單元機(jī)上；

E、 自動加料系統(tǒng)，可以實現(xiàn)連續(xù)均勻加化學(xué)藥劑，同時在中控上對每只藥劑桶進(jìn)行監(jiān)測，便于操作人員及時添料，在出現(xiàn)沒料時系統(tǒng)會報警，保證生產(chǎn)質(zhì)量的穩(wěn)定性，停機(jī)時自動停止加料；

② 水洗箱整體設(shè)計要點：

A、 每節(jié)水箱配4道震蕩水洗，一組高能波處理，4支導(dǎo)布輥，一只主動展幅輥，一組軋輥和一個儲布倉；

B、 導(dǎo)布輥、展幅輥、儲布倉進(jìn)布輥及軋輥采用皮帶傳動，保證同步效果，同時減少電機(jī)使用，皮帶采用氣缸張緊；

C、 四個水洗槽的水容積盡可能設(shè)計小，保證水洗更新的次數(shù)，提高水洗的效果，如按平均每槽100KG容積算可以比傳統(tǒng)水洗提高5倍的水洗效果，水槽容積小同時可以提高換水效率，降低每次換水的水用量及蒸汽能耗；

D、 水箱配置一個或兩個窗口，便于輥筒及水箱內(nèi)部其他配件的維護(hù)；

③ 水系統(tǒng)設(shè)計要點：

A、 水循環(huán)過濾系統(tǒng)，采用三個振動過濾篩，振動過濾篩采用40W電動振動，通過彈簧支撐，進(jìn)布箱和出布箱不用過濾，循環(huán)水泵采用多級離心水泵，水洗溢流液位控制采用微差傳感器實現(xiàn)模擬量輸出，傳感器輸出電流為4-20mA，電流通過PLC可以設(shè)定溢流的液位并設(shè)定*低液位控制水泵停止；

B、 水箱進(jìn)水采用氣動閥控制，可以調(diào)節(jié)水洗用水量，采用流量計控制比例調(diào)節(jié)閥（客戶可以選配）；

C、 水洗箱加熱采用前后兩路水槽加熱，其余三個水槽不配置加熱管，通過溢流的方式經(jīng)過其余三個水槽，溫控也只測定第*個水槽的溫度；

④ 高能波系統(tǒng)設(shè)計要點：

A、 高能波反應(yīng)腔儲存?zhèn)}位的控制與設(shè)計，倉位的高低控制前后水洗箱的車速，控制的車速升降不宜過于頻繁，另外需要考慮滿倉或空倉的情況，滿倉了需要停止前面進(jìn)布，空倉了需要停止后面設(shè)備運行（空倉會導(dǎo)致高能波發(fā)生器燒毀）；

B、 高能波導(dǎo)管采用不銹鋼管，就是其中對裂縫的分布需要重先進(jìn)行模擬分析，以保證高能波在進(jìn)入反應(yīng)腔后的橫向分布；

C、 反應(yīng)腔、儲布倉表面采用15mm聚丙烯板進(jìn)行貼面，保證高能波的穿透性能以及儲布倉內(nèi)布的順暢下滑，另外針對聚丙烯板有可能使用中會脫落，需要對維護(hù)預(yù)留維修口；儲布倉可以在40m/min的車速可以使布停留4min；

D、 高能波采用四管的方法設(shè)計，組合分析*優(yōu)的處理，保證在不同位置的面料接受相同的高能波處理；

E、 高能波發(fā)生器采用水冷的方式，停止后需要做個延時冷卻保護(hù)高能波發(fā)生器，同時在停水或冷卻水流量過小會自動停止高能波發(fā)生器工作，所以需要配備一組冷卻水自動檢測，并在停機(jī)時停止高能波發(fā)生器工作；

F、 高能波發(fā)生器工作要設(shè)計一個累計時間總長，其次每個高能波發(fā)生器都會有檢測是否正常工作，便于操作人員及時查看高能波發(fā)生器工作狀態(tài)；

G、 五個水洗箱配20組高能波水洗；

⑤ 震蕩水洗設(shè)計要點：

A、 震蕩水洗網(wǎng)筒網(wǎng)孔以圓孔設(shè)計，內(nèi)外面光潔無毛刺，網(wǎng)筒采用卷板成型加工，另外網(wǎng)筒內(nèi)壁是否需要設(shè)計橫向湍流帶，增加震蕩水洗效果，增加湍流帶可能引起布傳動張力過大，張力過大導(dǎo)致導(dǎo)布輥皮帶傳動打滑，需要對湍流帶的設(shè)計進(jìn)行驗證；

B、 震蕩輥需要內(nèi)部密閉增加拍打效果，表面光潔不容易掛紗，計算震蕩按8道輪輻算，車速50m/min，則布在通過震蕩輥被水擊打18.5次；

6、預(yù)期效益。

以加工一缸500kg，克重200g/m²，米數(shù)1666布作為計算分析。

常規(guī)J型溢流缸浴比1：6，裝機(jī)容量40kw，工藝流程（見圖1）：染色后→水洗3道（每道10min）→皂洗（98℃，保溫20min）→水洗1道。

水洗皂洗時間90分鐘，用水20噸，用電60度，蒸汽0.35kg.

出缸后連續(xù)水洗車速60m/min，工藝：染色后→出缸→繩狀水洗→開幅→平幅水洗皂洗（兩屆水箱溫度95℃）→落布。水洗皂洗時間30分鐘，用水5噸，用電35度，蒸汽0.175kg。

通過測算（見表1），根據(jù)水洗機(jī)的水洗效率每天20小時可以加工40缸布，可以增加J型缸染色12缸布，成本可以節(jié)約成本7080元，結(jié)合設(shè)備投資成本，設(shè)備需要正常工作240天左右可以收回成本。

表1

7、社會效應(yīng)。根據(jù)實際工藝測算，一個中型染廠日染100缸布規(guī)模，通過技術(shù)改造每年可以節(jié)約用水45萬噸，節(jié)約用電750萬度，節(jié)約用蒸汽5250噸，如果可以大規(guī)模推廣應(yīng)用社會效應(yīng)明顯。