一种印染前处理快速炼漂工艺方法及设备 本发明涉及印染前处理炼漂工艺及设备。
棉、毛、化纤及混纺织物在印染加工过程中必须先进行前处理炼漂，将棉等纤维的油腊、果胶、棉壳等杂质及织造过程织物纱线的上浆料，在化学药剂作用下，经炼漂工艺去除，得到一个洁净的半制品，供下道印花、染色、漂白等作基布。现有的前处理炼漂工艺及设备还是基本上按照传统理论，即退浆、煮炼、漂白三道工艺，典型的如LMH085平幅高效炼漂联合机，该机长70米，生产产品为纯棉厚织物(最重200克/平方米)车速120m/min，另一型号如LMH087绳状炼漂联合机(消化吸收项目)，该机长80—90米，设备更加庞大，车速最高180m/min，适合生产120—250克/平方米以下的产品，90年通过鉴定，成了国内印染行业主要装备设备，以上两种典型设备由于在工艺方法依照旧传统，退煮与漂白仍是分开的。仅在提高机械性能上改进，没有质的工艺方法的突破，同一机台加工品种受限制，只适应大批生产，一次投产需要1.5—6万米不等。生产时间长，自进布到出半制品需要3—20小时以上，工艺流程长，设备流程长，占地面积大，设备投资高，(每台240—450万元之间)。由于设备庞大，水、汽、电消耗大，排污量大，用人多，维修费用高，产品质量也难以控制，常出炼斑、条花。德国公司发展RACO-YET系统是对前处理工艺的又一次改进，RACO-YET技术是以加热活化的气溶胶形态高速喷射渗透进织物，这样使化学能、热能和动能同时工作，能提高效率，因其退浆剂和漂白剂同时作用，立即就会反应。需复杂的喷射系统，控制其平稳工艺相对比较困难。这种设备及主要助剂只能依赖进口，国内厂家运行成本增高。另一种冷轧堆印染前处理工艺可以参见CN1047544中国专利申请公开，它以双氧水工艺为基础，采用高效炼漂系列，实现退浆、煮炼、漂白合一。但其工艺流程时间太长，往往打卷堆置时间达24—48小时，效率太低。
本发明目的是提供一种快速炼漂的工艺，采用与之相配的助剂，以及为了更好实现发明工艺而提供专用设备。
本发明的技术解决方案是：前处理的坯布先经浸渍炼漂剂，后经气蒸处理再经水洗、坯布在常温下平幅浸渍炼漂剂，尔后轧去多余炼漂剂，无级调节轧余率75—120％的范围。在汽蒸反应不降温立即传送给水洗机水洗。
本发明所采用的快速炼漂剂是含有烧碱、双氧水及加有助剂。助剂主要含有乳化剂、助洗剂、表面活性剂、防絮凝剂等。参见CN951109693。
本发明采用一步法完成退煮漂工艺，快速炼漂剂助剂使得退浆烧碱与漂白之双氧水在常温下不产生剧烈反应，有控制双氧水分解速度，以及渗透、柔软、乳化、屏敝重金属离子等功效。而一经汽蒸处理在高温条件下迅速完成反应一般在1—10分钟内完成对织物中浆料、杂质、棉壳及纤维中共生物膨化、、形成易溶于水较低分子聚合物，在高温时也加速漂白及氧化去杂。至于不同品种质地的坯布处理可以通过调整配方及轧余率的调节来完成。炼漂剂配方的调整参见95110969.3。
上述处理方法的进一步改进是在汽蒸处理、浸渍及水洗各主要工艺采用更严密的工艺条件。浸渍采用槽式浸渍、喷淋浸渍、喷射浸渍或水洗机式浸渍，也可与辊压或真空抽吸联用，并可采用多重上述工艺使炼漂剂饱和浸润到纤维中。汽蒸处理的温度保持在90℃以上，尤以95℃—106℃为佳，此温度可使炼漂剂在几分钟内完成与浆料等的反应及漂白，一经完成汽蒸反应，不降温的经喷射式热水洗涤，洗水水量可随布面浆料多少而调节，此道水洗保证布面不玷污，且已基本洁净。后道工艺只需再清水水洗辊轧去水及烘燥后即成半成品布。
根据本发明地方法设有专用设备，饱和浸渍设备为采用含抽吸和喷淋装置的高效饱和浸渍槽，结构件还包括导布辊等，真空抽吸装置为与真空管道系统相连的狭缝、抽吸狭缝与导布辊引导的布平而相触，喷淋管置于布平面上方。
保证汽蒸温度的快速蒸汽反应箱的结构如下述：箱壳带有保温层，箱顶可设有防蒸汽冷凝的加热管，箱内设有快速升温加热器及多组蒸汽加热管和导布辊，箱的布出口和入口设有汽封装置。
汽蒸处理后第一道水洗采用水刀喷射式水洗机，箱内有导布辊等结构件，进水管上并联有蒸汽加热管，由并联的多只喷射加热泵通过一狭缝出口构成水刀喷射器，箱内布流程处还设有蒸汽加热管。最好是设置成对的一到二对水刀喷射器，每对喷射器设置在布的两面。
本工艺流程与常规比，一步完成退浆、煮炼、漂白三道工序。而在短短数分钟时间内完成。即使用常规单元设备组合也可以在十几分钟至数十分钟内完成。传统炼漂机为适应品种的需要，共有40多种单元机组成，而本工艺专用设备共只需要六种单元机就可实现其全部功能；传统的机械结构复杂，操作困难、维修量大，传统机械流程长到60—100米，加工时间长，不适应小批量多品种的需求变化。更有耗用水、电、汽量大，本发明由于单元少，流程短至28米以内，节约了水、电、汽等能源也减少了大量操作人员，大大减低了综合成本。本发明处理不同品种和不同轻重的织物可以相同的机械设备来完成，一机多用。本发明能处理50—450克/平方米的布。与RACO-YAT工艺相比：炼漂剂的浸渍与高效汽蒸反应可分别进行因而具有工艺控制简单，操作方便，机械设备成本低且能取代进口，故本发明对本行业具有根本性的改革。本发明工艺的质量优于现有工艺，白度及毛效具有明显的优点。表一给出了本发明与常规工艺性能比较。
以下结合附图和通过实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明工艺流程及机械流程总图，图2为饱和浸渍装置结构示意图，图3为快速反应箱结构示意图。图4a为水洗机结构示意图。图4b为水洗机正视图。图5，6是本发明工艺另两种设备流程的实施例。
图1给出了本发明工艺流程，布经进布架A经高饱和浸渍槽B后再经二辊轧车C后进入汽蒸速效反应箱D，经汽蒸速效反应后再经强力水洗E，再经二辊轧车D后再经水洗机F，再经三辊轧车G后进入烘燥机H后半成品产出。
在本发明工艺中，饱和浸渍炼漂剂及助剂和汽蒸反应是完成本发明所必须的。
本发明炼漂剂配方包括烧碱、双氧水、氯化镁、硅酸钠与助剂混合，经饱和浸渍后在速效反应室MH850中加蒸气控温至102℃±2℃，此时布面浆料常1—4分钟得到膨化分解，这时也可按常规先轧去余液，此工艺对下道水洗有益。本实施例可立即水洗，尤其保温水洗，用热水水刀式水洗机MH588可高效快速，喷射水量视清洗状况可调节，又具有节水效果。
图5，6给出的另两种常规设备也能达到快速前处理工艺。图5中采用MH571二辊轧车辊压及MH504平洗箱作浸渍工艺，在MH504中置炼漂剂及助剂。汽蒸反应专用1—2台703蒸箱，水洗采用多台501平洗机，平洗车间有二辊压车压出布的水分，最后经三辊轧车MH576后进烘燥机H。
图6中设备结构相近于图5，浸渍时可经喷淋炼漂剂及助剂，多次浸渍、辊压及经汽蒸701、703速效反应，然而水洗，多台水洗机中间仍设一蒸箱。
专用设备中高饱和浸渍槽MH585(图1中B)具有二浸二喷二吸结构，双管喷淋物料不锈钢喷淋管12经自控阀13由管道与带有搅拌器16化料桶相连，料桶为2只，每只放液口有阀门15各1个，高位化料桶14有管道与低位配料桶17相连，经输液泵18输液送至化料桶，加水管19后达到工艺要求的配比。浸渍槽11有不锈钢槽体20。带有液面检测器21和放液阀22，内置4支导布辊23，安装有二条宽1—2mm真空抽吸装置24，经管道与汽、水分离器(带过滤器)25联接，从另一端经管道与真空泵26相接，分离以后的炼液、经输液27送回槽体20内构成闭循环，本装置可使炼漂剂快速渗透入织物纤维中，适用织物厚薄范围宽，达50克/平方米—450克/平方米任何品种的织物。浸渍槽的容量在300—450升。
速效反应箱MH850(图1中D)的结构如下，不锈钢箱体41，四面带有保温层42，设计有进出清洁工作的人孔门43，进出布均有汽封口44，出布口还有水封口45，出布水封口上面导出出布汽封口46，上面装有排汽口47，箱内设计有气动强力架48，导布辊φ150和φ125m/m49，箱体有分组拆开功能，本实施例为三组组装成，如不用中间一组则为两组式，若加工有些特厚品种或提高工艺车速可加至四组以上。连接处为50指示，顶部设有防冷凝加热管51，后几组底部装有直接蒸汽加热管52，可输入饱和或过热蒸汽。每组均有一调节张力器53，箱内还有排孔式或汽刀式喷射加热器54，回形穿布55增大容布量，还可设有温控系统对蒸汽管路的进汽进行控制，各组导布辊设有分组传动的电机减速器及全套传动，即每组间用弹性皮带或带有离合器的装置进行传动。出布侧设有排汽装置，使蒸汽加热流均匀。
水洗机MH588(图1中F)为不锈钢门式结构71，前后两组各串联有一对水刀式喷射器73，蒸汽加热器74在布流程上，水刀喷射器上每隔20cm置有一台低噪音喷射泵75，喷射器的内侧一只可经传动机构76手动或电动移开，另设计有密封紧固螺栓77，主水管经主喷射泵一次加温装置82，经电磁自控阀83与管道81联接，蒸汽主管设有主阀门84联接接入蒸汽加热器72，4根150m/m布辊的设置。布流程如箭头所示，下水箱设计有逆流挡板水槽79，并设计有电动循环节水系统80逆流下的水经管道81送入喷射器73，此水洗机为第一道水洗，用水可以从后道水洗循环并加温供喷射水刀用。第一对水刀喷射后将大量低分子污垢洗脱且不会沾污。此水最脏应排放，第二对水刀洗后的水可循环至第一对水刀供水用。蒸汽加热水可二次加温到70℃—95℃。
主要采用本发明工艺之设备后，快速炼漂联合机总长为23—28米，导布辊长(幅度)180—360厘米，机械车速为10—120米/分，反应箱4穿布量120米或可根据用户需要增减，机器功率25kw，空机压力0.4—0.5MPa，水压0.05—0.3MPa，蒸汽压力0.25MPa。烘燥机可配烘筒式也可配热风燥烘机，落布装置可摆式或可卷装。
表2给出了本发明工艺设备与现有工艺设备的性能比较
表一 快速工艺性能与常规工艺比较序 可比指标 快速工艺 常规工艺1 可加工织物重量 50—450g/m2都 可加工300g/m2以上布用 专用设备2 品种 棉、棉麻、 涤棉等 加工品种不同 选用不同设备3 加工最 小机批量 200米 6000—6万米4 加工时间 4—10分钟(超 过机量时间) 4—24小时5 配方变化 同一配方 调整对比 不同品种不同 工艺设备和处方6 化学剂选用率 反应完全98— 100％ 尚有剩余7 质量指标8 白度 76—80％以上 70—76％多需复漂9 毛效 8cm/30分以上 尚好，时有不均匀10 棉壳 去净 尚好，厚重织物难11 疵点 无 时产生深斑、条 花、绉布等疵点12 一等品率 100％ 96—98％13 加工半制品用途 印染均可可作漂 布 受一定限制14 综合成本 低 中高
表二 快速工艺设备与常规设备性能比较序可比指标LMH088快速炼漂机冷堆炼漂 机 LMH085平 幅炼漂联合机LMH087绳状炼漂机1机械车速12—120米/分60米/分 70米/分 120米/分120—180米 /分2幅宽180—3403机器长度24—26M 60米 70—80米76—90米4机器重量轻 中 重 重5机器占地很小 大 大 更大6机器总穿布量160M 1.5—2万米2.5—6万米7自动化程度高 低 低 低8功率(KW)25.5 35.7 100.6 2489水、汽电消耗低 中 高 高2倍10设备造价低 中 高 高1.6倍11设备耗用材料低 高 高 高2倍12工艺操作简单13升温时间极短 中 长 长14操作人数2人/班4人/班 6—7人/班 6—7人/班