一、染整退煮漂短流程工艺装备的要旨
染整现行退煮漂工艺生产中,犯上水耗高、能耗高、CODcr值排放高的“三高”弊端。其主要原因是坯布的经纱上浆率从6%~7%提高到11%~13%,而且化学浆料(如PVA浆)占浆料的比例愈来愈高,加上棉纤维原生杂质的7%~8%,要从每公斤坯布上去除20%(
退煮漂短流程工艺装备,必须符合湿加工四大要素:水、能量(热能、机械能)、化学品、时间的优化互补的要旨。
(1)水的用多用少,关键是工艺应减轻水洗负荷,采用高效水洗技术。
(2)能量的消耗,应理解高温水洗比低温节能;水煮比气蒸高效节能。
(3)化学品助剂应适合工艺。烧碱、酶皆不适合PVA浆的退浆工艺。
(4)时间长短,应以工艺流程实际为准。堆置是工艺时间长,而对短流程无碍,有助萃取。
贝宁格前处理短流程联合机中设有BENLNJEETA平幅冲洗机,在欧洲应用效果极佳。为什么引进到中国应用失败呢?这里也有水土不服?其实原因很简单,该设备适合淀粉浆料,而我国坯布中浆料含有PVA浆,经烧毛后形成疏水性“外膜”,尽管该单元机具有强烈的机械冲击力,高温水的湍流揉搓,但仅3-5秒的作用时间远远不能对PVA浆起作用。
湿加工四大要素的优化互补是一种辩证的创造思维,是一种技术创新的方法。其凸显染整工艺化学做减法,物理做加法,对节能减排极为重要。
二、卜公茶皂素退煮漂短流程工艺设备的创新技术
卜公茶皂素退煮漂短流程工艺设备,应用了近几年的六项专利技术及成熟的节能减排技术,其总体方案设计符合湿加工四大要素的优化互补要旨。其创新亮点:
(1)坯布
烧毛后坯布PAV浆料形成疏水性的“外膜”,采用液下透芯轧液“微真空”逼迫渗透的高给液专利技术,令PVA浆料湿润;采用低恒张力中心卷装专利技术,令坯布在较松工艺下堆置2-3小时(PVA全醇型浆料在水中溶胀时间需要1小时),充分溶胀。此举是坯布退煮漂工艺的准备,是水与时间的贡献。
(2)退浆预处理单元机,打开助剂进入坯布的“通道”
再好的前处理助剂,若不能通过浆料构成的“外膜”,及由棉纤维的角皮层、初生胶壁层(棉脂、棉蜡、果胶质、纤维素组成的三维立体)构成的“内膜”,将“英雄无用武之地”。
采用专利技术的退浆预处理单元机,对充分湿润、溶胀的坯布浆料,实施纯物理的毛刷辊刷浆,通过狭缝通道强喷水所形成的“ 搓揉” ,加上强劲的动态循环过滤喷水,打碎坯布的 “外膜”,撕裂“内膜”,提供“卜公茶皂素”助剂进入坯布纤维的“通道”。此乃创新专利单元机对化学品的优化互补。
(3)煮练单元高效萃取
现行前处理退煮漂中的“煮”已变成蒸,而众所周知煮布效果远好于汽蒸,坯布杂质经煮练的热能、机械能作用,更有利提高毛效,去除棉籽壳。
烧碱煮练由于其对杂质仅溶胀,无分解功效,随着工艺时间的延长,工作液愈变愈深,无法漂白;棉纤维对烧碱的亲和力,令烧碱工作液衰减量大,致使工艺前后效果的差异;污水排放CODcr值极高(大于15000mg/L)。诸多弊端令煮练箱退出历史舞台。
煮练单元应用成熟的技术,坯布松堆在网帘上,动态循环过滤的工作液强力冲喷,坯布在液中煮练、搓揉,采用专利技术卜公茶皂素助剂实现萃取。
经近几年的跟踪,对比“卜公茶皂素”的各种纤维、坯布的工艺试验、大生产工艺,该助剂适合高温煮练,在低液位控制、补液下,工艺液无衰减现象;时间再长仍保持原始淡色,漂白效果好;毛效达标,棉籽壳有效去除,降强小,针织品大生产可降低失重3%-5%;CODcr排放比烧碱工艺减少1/2;有助缩短工艺时间。采用“卜公茶皂素”助剂,工艺助剂一剂型,毋须添加其它助剂,不含烧碱、双氧水,工艺现场管理、操作强度大减,安全可靠。
采用“卜公茶皂素”助剂,恢复煮练工艺,是化学品对机械装置(能量)的典型互补,对退煮漂工艺创新做出贡献。
(4)“卜公茶皂素”助剂缩短汽蒸时间
大量工艺试验及大生产佐证,采用“卜公茶皂素”助剂,汽蒸工艺时间可缩短,本项目仅需20-25min。坯布经煮练后,透芯轧液,无损耗,节省助剂约20%。
(5)新液流水洗技术
退煮漂充分萃取杂质很重要,而将织物上萃取出来的杂质清洗去除一样重要。具有专利技术的多功能导布辊的新液流水洗,是综合菲克传质定律的高效水洗方式。
A、多功能导布辊在水洗槽中,导布、加热、去杂、搅拌水液。
B、全程低液位(传统的1/2,高度
C、水洗逆流供水,槽与槽间逆流;水洗槽以下导布辊为单元,分隔成小槽,上下“蛟形”逆流。
新液流水洗极大地提高了逆流水速,提高了扩散系数,浓度梯度、缩短扩散路径,具有很好的水洗传质效果。生产实践工艺车速
(6)烘筒烘燥低轧余率,直排凝结水
A、低轧余率轧车轧余率50%,半制品含水率低进入烘燥,节省烘燥蒸汽。
B、烘筒烘燥凝结水直排新液流水洗末台水槽,加上直排中少量蒸汽,再添加部分蒸汽,加热逆流供水。有效回收凝结水;提供烘筒热传导能力;节省疏水阀安置费用,避免疏水阀的蒸汽泄漏(5%)。
(7)联合机全程逆流出水,由专利技术的自给式转鼓水/水热交换器进行热回收,热净水供退浆热清水堆置及新液流水洗的进水。
三、创新技术给染整企业带来的价值
创新=市场价值,六项专利技术经过近几年的生产实践,工艺试验,所形成的产品得到染整企业的认可,成为推广热。
(1) 节水
前处理退煮漂烘取水占棉染色布标准系数1计,取水2.5t/hm,约为
以年产5000万米织物的中小企业,年节水: 5000×104÷100×(550-107)÷103=221500 T
降至标准取水的
107÷550×100%=19.45%
(2)节省蒸汽
A、水洗平均水温
B、烘燥低轧余率节省烘燥蒸汽2240t。
C、凝结水回用全年节省蒸汽532t。
D、使用疏水阀至少蒸汽泄漏5%,不用疏水阀全年节省蒸汽280t。
E、新液流水洗污水热回收
每吨污水至少回收
全年回收热量节省蒸汽:
53500×60÷103=3210 T
全年生产5000万米布节省蒸汽总量为28412 T。
(2) 助剂节支
原常规设备不但时间长,从退煮漂工艺用化学品量来讲,综合成本每万米布(
实际每吨用料为:0.15×2.2×100%×10000=
折合每米布的助剂成本:1980÷3300=0.06元/米
年生产5000万米,
则节省5000×104×(0.12-0.06)=300万元
(4)工艺总节支(全年)
A、节水节支,按新鲜水及污水处理8元/吨计:
221500×8=177.2万元
B、节省蒸汽节支,按200元/吨计:
28412×200=568.24万元
C、节省助剂:300万元
全年生产5000万米布节水节省蒸汽节省助剂,共节支1045.44万元,每生产
(5)联合机工艺车速10
1、上海金堂 一种复合茶皂素及其制备方法和用途 ZL2009 1 0201373.4 2、陈立秋 织物湿加工给液单元机高给液装置 ZL2004 2 002292.3
3、陈立秋 恒线速度张力控制装置 ZL2007 2 0039302.5
4、陈立秋 广玉明 退浆预处理机 ZL2010 2 0621807.4
5、陈立秋 多功能导布辊 ZL2006 2 0126856.4
6、陈立秋 热交换器 ZL2006 2 0069658.9