针织物平幅除油水洗节能减排前处理新工艺

摘要：介绍了化纤针织物前处理精练采用平幅除油水洗工艺；染色机的升级改造、低浴比染缸、染缸的涂层保温、染色冷凝水，冷却水回用；定形机的升级改造、定形机废气净化与热能回收利用。指出，只有积极推广应用节能减排新技术，才能真正实现节能、降耗、减排、增效的目标。

随着国家层面的新《环境保护法》、《清洁生产促进法》、和2018年1月1日即将实施的《环境保护税法》等法律法规制定和出台，政府会加大对环境保护的整治力度，促使行业监管范围扩大，执行力度增强。去年底，称之为史上最强的环保督查风暴席卷整个行业，一时间，停产、断货、涨价、倒闭的新闻刷爆了朋友圈。上月初，中央环保督查组刚刚走，广东省第一环保督查组于9月6日进驻汕头，进行为期20天的全面环保核查，新一轮涨价、停产、限产、倒闭、拍卖环保大整治即将开始。面对如此严苛的整治“风暴”，企业要想生存和发展必须守住环保底线，淘汰落后产能的生产设备，积极推行节能减排的新工艺、新设备、新技术，以低消耗、低污染、低排放的生产方式，为企业的良性发展寻找空间，开创出一条降低生产成本、减少污染物排放，绿色生产的新路子，确保企业生存和发展的可持续。

    本厂从2003年开始就着眼于针织物染整节能减排新技术的推广应用。先后对化纤针织物前处理精练，采用了平幅除油水洗工艺；染色机的升级改造、选用低浴比染缸、染缸的涂层保温、染色冷凝水，冷却水回用；定形机的升级改造、定形机废气净化与热能回收利用。此外，我们还对化纤针织物平幅水洗工艺流程进行了改进；采用加强坯布前定温度的控制，成品定形低温烘干新工艺。通过这一系列节能减排措施的应用，明显地改善了生产环境，降低了能耗，减少了原材料和水资源的消耗，使企业降低生产成本，促进了经济增长和综合经济效益的提高。本文将10多年来，企业在推广应用节能减排新技术方面做的一些工作，遇到的问题以及经验和体会小结如下，与同行一起分享。

1 化纤针织物的精练除油水洗

1.1 除油水洗设备

我们从2003年开始，购进了第一台中国台湾祝祥机械有限公司生产的4槽连续式缩练除油水洗机，之后又引进了两台中国台湾青山公司生产的6槽、五台8槽针织物连续式平幅水洗机。化纤针织物除油水洗设备的选用，从4槽到6槽到8槽，我们是走过了试用到实用的过程。以往化纤针织物在染缸内前处理精练除油时间的工艺要求是缓慢升温至100 ℃后，最少要保温30min，让坯布在高温精练液中充分作用，除去坯布在织造过程中表面产生的油纱、油针、油污，达到洁净布面的目的。而改用平幅除油水洗设备后，坯布作用区间小，作用时间短，从入槽到水洗后堆布还不到3分钟，因此会影响坯布表面的除油效果，所以，后来我们购买的都是8槽平幅除油水洗设备，让化纤针织物的平幅除油水洗真正实现既节能减排又洁净布面，稳定和提高水洗除油的质量。平幅除油水洗不仅可以充分自由地收缩坯布，防止卷边，更能提高除油水洗效果，最重要的相对于传统的染缸内的除油精练工艺，节水、节电可达50%以上。高效短流程的工艺设备，不仅提升了产品的质量，提高了生产效率，而且明显地降低了能耗，符合现代染整节能减排，绿色环保的发展趋势。

1.2 化纤针织物平幅精练除油水洗工艺流程的改进

过去，化纤针织物平幅除油水洗是按以下生产工艺流程进行：

配布→平幅精练除油水洗→前定→排缸分管→染色。即染色前需要溜布排缸分管，目的是防止染缸内每管坯布重量不均，因运行长度不一而造成的管差或称疋差现象。因为溜布分管工作量大，有时会因此延误而影响染色进度。最近，我们改变了生产工艺流程如下：

配布→排缸分管→平幅精练除油水洗→前定→染色。也就是坯布在平幅精练除油水洗过程中，要求水洗操作工按工程作业指示单，染色师傅排缸要求，边作业边分管，并在分管位置做明显的标识，当坯布前定时，再由定形后机操作工，将有标识符号的布头拿出来，放在布车一角，给染色操作工在进染缸时提供方便。仅此一举，可以省下三分之一的人力，若按以往每天来料加工化纤水洗坯布40吨，松布机每吨坯布耗电5.3度，则一年可省电（40吨×5.3度／吨布×30天×12 个月）近八万度。

2 染色工序的节能减排

2.1 染色机升级改造、低浴比染色

   建厂初期，我们先后购进立信染整机械（深圳）有限公司生产的高温高压溢流染色机MK8CILT,2LT,1ST;高温高速喷射染色机ZNJ860（浙江杭州智能）；高温高压染色机HJ03（浙江杭州汽轮）。根据《产业结构调整指导目录（2011年本）》，国产染色设备使用年限超过15年，进口染色设备使用20年后应该淘汰。加上原有染色机浴比为1:12，有些是带导布轮的上走式，染色用水量大，经常会在染缸里造成布面擦伤或堵布现象，布面效果差。我们从2013开始先后淘汰了20台使用年限超过15年且浴比大的染缸。向立信染整机械（深圳）有限公司购进节能型、低浴比(1：8)O型高温高压染色缸JUMBOTE-3共10台；同时向广东三技精密机械有限公司购买低浴比O型高温高压染色缸UFH-2T共5台。我们再次向立信染整机械（深圳）有限公司购买了最新研发的，具有国际领先水平的DYECOWINIT60D高温染色机、JUMBOTEC-3-38、常温常压染色机等9台，这是目前该公司主推智能产品中的旗舰机型。该设备采用了布液分离技术，可使织物和染液有选择性的分离，而且取消了提升滚筒，染液浴比可低至1：5，适应的布种广，化纤、纯棉、蕾丝面料都可加工染色。因为这种机器的浴比小，助剂、蒸汽能耗也相应减少，设备节能降耗明显，是目前染色机械中技术最先进、性能最优越、智能化程度最高，节能减排效果最好的新机型。

2.2 染色机升级改造后能效对比

从2013年开始，用两年时间购进20台新的高温高压染色机替代原有的小容量，大浴比染色机，其新旧染色机能效对比，见表1。

表1 新旧染色机能效对比

项目／内容	新染机	旧染机	对比结果
生产时间	1.76h	2.5h	降低29.7%
浴比	1：8	1：12	降低33%
电量／kwh/t	516.1	585.6	降低11.87%
汽耗／t	9.87	10.5	降低4.6%

2.3 染缸涂层保温

染缸涂层保温技术已经在染整行业被广泛推广应用。2014年投入60万元，将工厂114台高温高压染色机以及相连接的蒸汽管道上全部进行了涂覆。选用江苏苏州新一蓝环保公司生产的YL-106环保型材料，共喷涂三层，每层内部都会形成均匀的网状结构，每层外部都会自然形成密闭防水密封层，三道保温层会紧紧地粘着抱紧与缸体表面，形成三道密不透气的热阻屏障，真正的杜绝了热桥的产生。在染缸上喷涂10mm厚的YL-106型环保材料后，能节省10%左右的蒸汽用量，经测试缸体表面温度降低400C左右，保护操作工不会被缸体表面的高温烫伤，大大地减少了能耗，改善了车间的环境温度。经测算，一年就可以收回缸体保温节能环保投入成本，还不含环境效益。

2.4 冷凝水、冷却水回用

大家知道，染色机的加热方式都是采用蒸汽间接加热。染液在循环泵作用下，在热交换器内密闭的多孔加热管内循环，蒸汽和水在加热管外进行冷热交换，染色升温、保温、降温过程中必然会产生大量的冷凝水和冷却水，经集中收集后平均温度还在600C左右。过去，我们只是集中排放热回收池内，供员工冲凉，洗衣等生活用。2009年初，我们引进一台中国台湾威捷节能科技有限公司研发的高效率自吸-负压式冷凝水回收设备。并用不锈钢管连接所有冷凝水疏水器或冷却水排水管，采用密闭方式将染色机的蒸汽冷凝水以及降温用的冷却水分别集中回收到不锈钢储存罐内。其中蒸汽冷凝水用在代替锅炉软水作为锅炉补给水，冷却水用在化纤针织物平幅除油水洗精练槽作为补充用水。60 ℃左右的回收热水含有60 Kcal／Kg的热量，减少用水同时，还能减少用煤量。除开项目投资约20 万元，每年产生的经济效益约为18.86万元，还不包括环境效益。

3 定形工序的节能减排

3.1 定形机的升级改造

    针织物染色后的成品定形设备，经历了近40年的发展历程。最早国内圆筒针织物染色后是采用y100三辊轧光机、圆筒呢毯整理机、电热式圆筒定形机，由于能耗大、批量小、效率低，只能加工一些少量的订单，形成不了规模，加上圆筒布成品定形后折叠处会形成压边线条痕，给成衣做大片带来原材料浪费，以后发展到将圆筒织物开幅后用拉幅定形机定形。现在有一定规模的针织染整企业，都是选用拉幅定形机进行染色后的成品定形。初期，拉幅定形机有4节烘箱、6节烘箱，发展到8节、9节烘箱。我们现在选择的是10节烘箱的拉幅定形机，目的是以更好的品质，更快的速度，更高的效率提高劳动生产率又节能减排。最开始，我们购买的是中国台湾乘福公司生产的STENTER2500-8、STENTER2600-9拉幅定形机，目前工厂还有9台该设备。以后又购买8台立信染整机械（深圳）有限公司生产的立信门富士MONTEX6500拉幅定形机。去年，又向浙江远信工业股份有限公司购买了6台第六代节能环保热风拉幅定形机，其中两台是最新型的带自动清理过滤网装置的定形机。三个厂家生产三种不同机型的定形机，结合生产应用实践，产生不同的使用效果。中国台湾乘福定形机，比较适合做化纤类针织布。因为现场反馈情况看，该机型的进布系统进布张力小，运行织物所受张力低且稳定性好。而目前含氨纶的针织物，化纤类氨纶含量比例偏高，一般都在8-15%左右；棉毛、再生纤维素纤维人棉、莫代尔氨纶含量只在5%左右。氨纶含量高，织物的回弹性就高，机器加工过程中张力大，对织物拉伸就大，织物形变就会增加。该机型烘箱空间大，密闭烘门高度有115cm，是利于热风管上下高度人工可以调整，织物接触烘管表面位置可控。所以一些需要缩码的针织布，在这个机型上定形，不会造成织物表面钩纱或拖痕现象，也不用经常打磨风管，当然，烘箱空间大，能耗也大。立信门富士拉幅定形机与远信6代拉幅定形机的热风管都是采取固定方式，压缩了烘箱的空间，立信公司生产的定形机密闭封门高度是93cm，远信公司生产的定形机密闭封门高度是87 cm，烘箱高度的压缩，无疑有利于节能减排，比较适合做纯棉类或再生纤维素纤维人棉、莫代尔等品种，还不会产生钩纱或拖痕现象。特别是远信公司生产的新型拉幅定形机采用自动清洁过滤网技术，回转式网带运行速度，清洁周期、清洁时间均可在操作界面任意设定，有效保障过滤网的清洁，彻底避免了堵网问题，减少了火灾隐患，减轻了工人的工作量。由于取消了所有抽拉式过滤网烘箱部分开口，烘箱的高度再下降15 cm，且设置的是一边开烘箱门，有效减少了能源消耗，节能效果明显。

3.2 定形机废气净化、热能回收

2009年初，我们就引进两台中国台湾威捷节能科技有限公司研发的定形机废热回收利用设备系统，各自对应4台拉幅定形机进行废热回用和废气净化，并对应用出现的问题作了相应的改进和完善。2013年又购买9台江苏常州蓝博纺织机械有限公司研发的LQJ-200定形机废气热能回收系统，见图12。对应9台拉幅定形机进行热能回收和废气净化。其工作流程是定形机排风排出的废气，经过过滤箱进入热管交换区，废气经过交换降温后排入预定区域。送风风机再将新鲜空气送入热管交换区，经过加热后送入定形机前后一、二节烘箱达到废气净化和热能回用的效果。远信公司生产的第6代拉幅定形机都配有排风系统的热能回收装置。不仅提高了拉幅定形机排出的废气热能的利用率，同时更加便捷，占用空间小，不影响定形机烘箱内的空气循环系统。今年初，我们再购买一台江苏蓝博环保机械有限公司最新研发的EPL系列废气处理装置，见图13。主要是对经过废气热能回收系统处理后排出的气体深度再处理。治理项目的工艺流程为三部分，分别是喷淋、冷水降温、静电除尘。水喷淋装置是利用水雾对排入的高温废气进行喷淋洗涤，当废气经过冷却降温箱体后，高温油脂气体发生冷凝，较小直径的油脂颗粒因凝聚而直径增大，与部分可溶性的气体一起被水雾包裹，水雾与废气污染物碰撞接触后，将颗粒物截留。废气再经过高压静电作用，将余下的细小颗粒物去除，同时产生可以氧化的有机气体，减少了对空气的污染。

3.3 定形工艺的优化

    定形温度、定形机速度等工艺技术条件，不但影响定形后成品的尺寸稳定性、布面效果、手感、弹力等各项内外在指标，而且还与节能减排息息相关。现在针织面料大都选用纤维材料细、克质量要求轻、手感、弹力要好、超爽超薄。对染整加工工艺要求的程度越来越高，大部分的产品都需要预定形后再做成品定形，才能达到布面平整度高、缩水变形小、手感又滑又柔的效果。应根据不同材质特性，所用染料升华程度，织物的回弹性大小进行工艺优化。过去，我们的定形工艺比较注重预定形温度偏低，成品定形温度偏高的保守疗法。其化纤与棉类预定形和成品定形工艺条件如表1。

表1 化纤与棉类预定形和成品定形工艺条件

项目	预定形工艺参数		成品定形工艺参数
	化纤	棉类	化纤	棉类
温度/℃	195	200	200	205
车速y/min	25	25	28	22

    生产现场反馈的想象是，由于预定形温度偏低，车速又较快；成品定形温度偏高，车速慢，结果是成品的尺寸稳定性差，布面易产生褶皱和卷边，且染色后颜色变化明显，经常发生色变和色差回修。今年来，我们改变这一传统保守的加工方式，加强对预定形的温度控制，在确保布面平整、织物弹性回复率、强力和手感的前提下，尽可能的提高预定形温度；而成品定形尽量降低温度、车速，起到烘干的作用。优化后的工艺参数如表2。

表2 优化后的工艺参数

项目	预定形工艺参数		成品定形工艺参数
	化纤	棉类	化纤	棉类
温度/℃	200	205	170	180
车速y/min	25	28	22	25

    通过定形工艺优化后，成品的质量有了明显提高，客户品质投诉少了，幅宽、卷边退货也少了，现场染色定形变色回修减少了，重要的是收到了节能减排的效果。

4 结论

    保护环境，绿色生产是一项长期而艰巨的任务，绝非一朝一夕，可以一蹴而就的事情。全面持续推行节能减排新技术，是一个不断改进和完善的过程。要想节能减排新技术的推行取得实效，必须不断地去了解，发掘新的节能减排设备、技术、工艺、方法，并大胆地去尝试、应用。这样才能真正实现节能、降耗、减圬、增效的目标，使企业逐步迈向资源节约型，环境友好型为特征的发展模式和轨道，达到资源消耗低，对生态环境无公害，经济效益好的目标，真正实现企业的可持续发展。

参考文献

[1] 詹跃男．化纤针织物平幅水洗设备与应用技术的研究[J].针织工业，2014 (5)：37-39

[2] 詹跃男，定形机废热回用设备系统的应用与改进[J].针织工业，2011 (5)：44-46.