冷轧堆碱氧一浴工艺设备的发展

冷轧堆碱氧一浴工艺设备的发展
染整工业是大量消耗水与能量的企业，工艺能耗的15％～35％用于前处理。由于能耗的成本大幅度增加，各种降低能源消耗的方法应运而生。方法之一是将多道工序变革为一道工序，从而缩短了加工步骤以节约能源。例如，冷轧堆碱氧一浴工艺的设备流程短，节省能源，节省加工域本，装备一次性投资少，能有效地克服厚密织物在采用平幅加工时易出现的折皱。新工艺推广应用过程，采用中心旋转法对工艺处方优化，设备组合精益求精，加工织物品种增加，工艺应用地域扩大，该工艺与传统退、煮、漂工艺相比，所体现出来的种种优点，强烈地吸引着染整工作者。
尽管在实施冷轧堆碱氧一浴工艺时，制定了较佳工艺处方及明确的工艺条件，但所出现的低、假毛效及织物品种适应范围窄，使该新工艺的推广还是受到了程度不同的阻碍。在诸多因素中，工艺设备是关键，市场上无高效的合理的定型设备供应，一般都是各染整厂自行拼凑而成，织物表面工艺液浸渍不多不透，大剂量的助剂使用形成“假毛效”，不同程度地影响着“上真工艺”。冷轧堆碱氧一浴工艺设备的发展及技术阐述如下。
(1)高匀渗透的对策
冷轧堆工艺对织物白度没问题，而润湿性和退浆率不稳定，单独应用冷轧堆前处理工艺，将使染色质量变差；纯棉厚织物、府绸等织物只有保证坯布退浆效果好的前提下，织物带液量大，才可能实施短流程工艺。通过冷轧堆碱氧一浴工艺的一步法前处理，要从lkg织物上去除160一180g的各种杂质，难度是很大的。工艺液的渗透是确保织物堆置反应过程中，能充分完成化学的和物理的各项萃取作用。
①冷轧堆工艺浸渍设备国内一般采用多浸多轧，卷装堆置。其中将烧毛与浸渍、卷装合并成联合机的厂家不少。若注意到如下几点事实，不难得出该联合机工艺的可行性太差。
a．烧毛工艺速度一般以100m／min运行，而烧后两台平洗浸渍槽容布量仅20m，这样从进浸渍槽，一直到卷绕前的动态浸渍时间只有12 s，织物在如此短的时间内能充分带液是很困难的。
b．目前广为织物上浆所用的聚乙烯醇(PVA)，经过烧毛的热处理，PVA的结晶度增加，氢键重排，使分子变得更紧密，其与浆料中的油蜡凝结一起，经平幅浸渍低温工艺后，将以薄膜状覆盖在织物上，形成拒水的“涂层”阻碍了碱氧工艺液对织物的润湿、渗透。

冷轧堆碱氧一浴工艺设备的发展
染整工业是大量消耗水与能量的企业，工艺能耗的15％～35％用于前处理。由于能耗的成本大幅度增加，各种降低能源消耗的方法应运而生。方法之一是将多道工序变革为一道工序，从而缩短了加工步骤以节约能源。例如，冷轧堆碱氧一浴工艺的设备流程短，节省能源，节省加工域本，装备一次性投资少，能有效地克服厚密织物在采用平幅加工时易出现的折皱。新工艺推广应用过程，采用中心旋转法对工艺处方优化，设备组合精益求精，加工织物品种增加，工艺应用地域扩大，该工艺与传统退、煮、漂工艺相比，所体现出来的种种优点，强烈地吸引着染整工作者。
尽管在实施冷轧堆碱氧一浴工艺时，制定了较佳工艺处方及明确的工艺条件，但所出现的低、假毛效及织物品种适应范围窄，使该新工艺的推广还是受到了程度不同的阻碍。在诸多因素中，工艺设备是关键，市场上无高效的合理的定型设备供应，一般都是各染整厂自行拼凑而成，织物表面工艺液浸渍不多不透，大剂量的助剂使用形成“假毛效”，不同程度地影响着“上真工艺”。冷轧堆碱氧一浴工艺设备的发展及技术阐述如下。
(1)高匀渗透的对策
冷轧堆工艺对织物白度没问题，而润湿性和退浆率不稳定，单独应用冷轧堆前处理工艺，将使染色质量变差；纯棉厚织物、府绸等织物只有保证坯布退浆效果好的前提下，织物带液量大，才可能实施短流程工艺。通过冷轧堆碱氧一浴工艺的一步法前处理，要从lkg织物上去除160一180g的各种杂质，难度是很大的。工艺液的渗透是确保织物堆置反应过程中，能充分完成化学的和物理的各项萃取作用。
①冷轧堆工艺浸渍设备国内一般采用多浸多轧，卷装堆置。其中将烧毛与浸渍、卷装合并成联合机的厂家不少。若注意到如下几点事实，不难得出该联合机工艺的可行性太差。
a．烧毛工艺速度一般以100m／min运行，而烧后两台平洗浸渍槽容布量仅20m，这样从进浸渍槽，一直到卷绕前的动态浸渍时间只有12 s，织物在如此短的时间内能充分带液是很困难的。
b．目前广为织物上浆所用的聚乙烯醇(PVA)，经过烧毛的热处理，PVA的结晶度增加，氢键重排，使分子变得更紧密，其与浆料中的油蜡凝结一起，经平幅浸渍低温工艺后，将以薄膜状覆盖在织物上，形成拒水的“涂层”阻碍了碱氧工艺液对织物的润湿、渗透。

c.烧毛后布面温度较高，紧接着浸渍碱氧工艺液，工艺液将吸热升温，使液中H2O2分解，影响实际轧到织物上的H2O2含量；再有织物上的灰尘、浆料杂质的脱落，使工艺液浑浊，亦促使H2O2的无效分解。这样，工艺控制就困难了。
d．在烧毛工艺线速度下，进行表面驱动，平幅卷绕，在此高速的离心力下，使织物表面的带液量下降，层间带液将因卷装直径的变化而导致不均匀性。织物含湿量的不足，致使织物局部形成碱的迁移，产生膨胀上的差异。这样会引起折皱痕和条花，在染色工艺中将反映出来。
由上分析，烧毛和浸渍应分为两道工序。织物烧毛后切忌冷水灭火，防止PVA凝结。可采用蒸汽与水混合后喷射灭火，或热水浸轧。收卷前加一对螺旋开幅式刷毛辊洁面，能有效地防止拒水性薄膜的形成。湿落布堆置2～4h，织物处于润湿、膨化状况，对冷堆浸渍工艺有利。
②工艺流程的缩短，所用化学品浓度和组分增加，给织物、机器和操作者带来或多或少的危险性。因此，人们的兴趣集中到如何提高织物的带液量上。
高匀渗透取决于给液的方法，浸渍时间的长短，织物内气液交换的程度，以及化学助剂改善工艺液自身润湿渗透能力的大小。
因此，在冷轧堆工艺中所用的表面活性剂，应具有良好的润湿、增溶、乳化、分散，且耐碱、耐氧作用。通过高效渗透剂降低溶液与纤维间的界面张力，使纤维与溶液更多更好地接触，加快润湿，促进渗透，改变物质的分散状态，使纤维中杂质降解和促进降解物溶解。不同的组织结构及纤维材质，采用不同的渗透剂，所表现出的效果，由沉降时间可知差异甚大。
一百多年来，在染整工业传统的连续化生产中，将工艺液输送到织物上去的方法是浸轧。所用的设备是浸轧机，它主要由平洗槽和轧车组成。浸轧比只浸不轧沉降时间陡减，但二次带液量增加甚微。
某床单厂在冷轧堆中，采用了蒸汽除气装置，仅在60％的带液量下，半制品各项指标均达到质量要求。这是由于蒸汽除气产生的负压效应，使工艺液能渗透到织物内部。
真空浸渍对于大多数织物而言，可有助于工艺液渗入织物纤维中。然而对于未退浆的织物，由于布面杂物多，容易使吸口堵塞，将影响装置的正常工作。对于重浆高密的防羽绒布而言，其既有透气度的要求，又有漏绒率的要求，若采用真空助剂浸渍器进行高给液，将影响织物工艺质量指标的实现。
低频声波弹性振动浸渍工艺液及振荡水洗的技术是可行的。冷轧工艺液是一种多相介质的浸轧过程，其速度主要决定于反应物质的扩散速度，声波的弹性振动使加速多相扩散反应效果更佳，对于温度低、浓度高的冷轧堆工艺液及不易渗透的紧密织物更为有利。
传统的平洗槽容量太大，由于坯布杂质脱落使双氧水不稳定；采用楔形浸渍振荡槽容量仅50L左右，工艺液交换快，不断更新对双氧水稳定有利。工艺补液由液位传感器控制。织物在槽中的容布为2m。对于车间室温偏低的寒冷地区，固定搓板设有温控，使工艺液温控制在35℃左右。
在冷轧堆碱氧工艺液的浸渍工艺设备流程中，与传统工艺设备相同处，亦是二浸二轧，而不同的是两次皆采用低频声波楔形振荡槽，第一次轧液采用重轧挤压逼迫渗透给液，第二次采用了轻压软轧立式两辊轧车。轻压软轧既起到牵曳织物出布收卷，又可控制织物表面的高带液。
③从轻压软轧出布至收卷、堆置、退卷进入水洗前，是冷轧堆碱氧一浴工艺的重要环节，即静态渗透高质量反应阶段。在此时期，织物上所带工艺液，最大程度地在纤维内均匀扩散，化学药品将织物上的不溶性和难溶性的杂质转变成可溶或可分散乳化的物质，为后道水洗创造条件。影响静态渗透高质量反应的因素很多。

④冷轧堆卷装在传统工艺中，皆采用表面摩擦传动的模式，存在织物幅面上工艺液分布不匀，带液量不充分，浪费化学品，环境污染等弊端。表面传动大卷装收卷，是通过控制打卷辊与出布轧车间的恒线速度控制的，而采用恒线速度低张力里紧外松中心驱动收卷方案，将获得恒线速度，渐减张力，符合卷绕机械特性曲线的电气传动特性曲线，采用中心驱动收卷，可以有效地防止工艺液从布卷的边缘挤压出来，使织物幅面上的工艺液分布均匀；可以防止堆置过程中出现“缝头痕”及波纹皱。
⑤时效处理的反应设施，在冷轧堆碱氧一浴工艺中，是一个简单而容易被人们忽视的重要环节。反应设施，必须具备去杂反应所要求的特定条件。
布卷的温湿度是完成去杂反应的关键条件。冷轧堆一步法前处理的卷堆是高于室温的温堆，因此布卷内外温度要有均一性，否则，会使布卷内外、布幅左中右去杂效果不一，影响后道染色质量。至于堆置反应的环境，必须是充分潮湿，以防止布卷外层和端部风干，造成去杂不匀。
多数厂家采用塑料薄膜包扎密裹，对布卷保温保湿尽管有效，但当环境温度过低时(冬季或寒带地区)，对去杂反应还是有影响的。堆置反应在保持一定的温湿度，后墙外设有多机台长轴集体传动机构的窑洞中进行。布卷由A字架推进窑洞，以2～3r／min的转速回转，在较低的表面线速度下，能有效地防止布面工艺液的迁移。在恒定的温湿度密封控制的窑洞中，布卷堆置慢转。
(2)高匀渗透工艺设备流程
冷轧堆碱氧一浴高匀渗透浸渍的工艺设备流程如下：
烧毛湿落布