筒子纱染色.doc

筒子纱染色与其它高能耗、高污染行业一样, 将节能减排作为未来发展的主要目标。通过染色工艺的改进、染色设备结构性能的提高和设计优化,降低加工过程中的水、蒸汽、电、染化料消耗, 减少污水排放, 是一条实现节能减排的有效途径。经过长期的实践应用, 人们掌握了一些对染色性能有较大影响的参数, 并对其采取相应的控制方式, 既可满足染色的质量要求, 又能在一定程度上达到节能减排的效果。例如, 小浴比条件下的染色, 不仅能够节省水和蒸汽、减少排放, 而且还可提高活性染料的直接性, 减少对盐类的依存性, 降低盐类的消耗和污水助剂的含量。因此,小浴比是筒子纱染色节能减排的一个主要特征。比流量是影响筒子纱染色质量的一个重要参数,过去一直认为取得越大越有利于匀染, 但近年来的实际应用表明并非如此。过大的比流量, 需要消耗很大的主循环泵功率, 并且会使纱线产生毛羽, 甚至将筒子纱冲垮塌, 造成染液循环短路。实际上过去提高比流量, 很大程度上是为了弥补由于泄漏而造成的染液有效循环量不足。而现在, 人们通过对筒子纱的装载接口密封性能的提高,减少了染液的泄露量,只要提供筒子纱染色实际所需的比流量,就完全可以保证染色质量。如果采用变频技术控制染液有效循环流量, 实现同步染色, 那么将更有利于节能。除此之外, 采取染液强制对流加热方式, 可提高换热效率, 减少蒸汽的消耗量。将传统的重力排放改为压力排放, 减少纱线的带液量, 可为水洗和脱水减少能耗。利用间接降温余热水进行同步水洗, 既省水又省蒸汽。这些功能的出现, 对染色加工的节能减排起到了不同程度的作用。筒子纱染色实现节能减排的过程, 与染色工艺和染色设备结构性能是分不开的。筒子纱染色在过去十几年的发展过程中有了很大技术进步, 设备与染色工艺的密切结合, 除了对部分影响染色工艺的参数, 进行了深入研究并找出规律, 提出新的要求和控制方法外, 还涉及到与节能减排相关的其它影响因素。制造商通过染色设备结构和控制的优化设计, 在染色应用中已经获得了一定成效, 但还不能说达到了最佳效果, 有些功效仍有待进一步探索和改进。因此,本文仅就一些最基本的、已经得到应用或者可能实现的功效作一简述。 1 、染色工艺参数优化筒子染色技术的发展过程中,染色工艺参数和设备结构性能的改进始终起着重要作用。在能够满足纱线染色质量的基础上, 不断对染色工艺参数和设备结构性能进行优化, 很大程度上提高了节能减排的功效, 其中两个最重要的参数: 浴比和比流量, 是染色工作者多年来一直研究的对象。 小浴比染色传统的小浴比概念是:筒子纱染色浴比在 1:6 就称为小浴比。它必须在一定的工艺和设备条件下才能够实现。在以水作为染色介质的筒子纱染色工艺中, 采用小浴比是实现节能减排最直接也是最有效的手段。它不仅是在染色工艺的时间( 最明显是升温时间)上, 还是在能耗(水、蒸汽、染化料等) 和排污上, 都大为缩短和降低。因此, 筒子纱实现小浴比染色具有十分重要的意义。 小浴比的作用实现小浴比染色, 必须了解它对整个染色工艺产生的作用和影响, 并采取相应的措施来保证。从实际应用来看,染料和助剂、染液与纱线的交换频率是产生最明显效果的部分。(1) 染料和助剂减少。等量的同种染料,在不同浴比染浴中的浓度是不一样的。浴比高的颜色浅一些, 浴比低的颜色要深一些。如果是要染成同样的深浅, 那么, 浴比高的所用的染料要多一些, 而浴比低的染浴所用染料则要少一些。这是客观存在的事实。这里除了与染料的结构特性有关外,主要是与染料在不同浴比条件下所表现出的直接性有关。实验表明, 活性染料在低浴比条件下, 上染率会提高。而促染剂( 如盐) 的用量与其体积浓度(g/L) 有关, 溶剂(水) 量的减少,也就减少了用盐的总量,减少了盐对环境所造成的污染。许多染料需在一定的碱性条件下与织物纤维发生反应, 如活性染料在碱性条件下与织物纤维形成化学键而固着,还原染料在碱性浴中进行还原。碱将染浴的 PH 值控制在一定的范围内, 高浴比要消耗大量的碱, 相比之下, 小浴比提高了染料的上染率, 在相同碱性浓度 F 所消耗的碱量也小,染料的水解程度下降,有利于染深色,节省染料。(2) 染液与纱线的交换频率。通常染色工艺都是以时间来控制染色过程的每个工序,在一定染色工艺条件下所需的时间, 实际上是完成染料上染和固色过程所需的时间。实践表明, 温度、浴比、染液和纱线的相对运动, 对完成上染和固色过程所需的时间是有影响的, 其中影响最大的是染液与纱线的交换频率, 而它又体现在二者的相对运动程度上。如果说染料上染和固色过程需要一定的染液和纱线的交换次数来实现, 那么, 完成一定交换次数所需的时间就反映出了染色时间的长短。由此可见, 要完成一定的染液和纱线的交换次数, 交换频率高的比交换频