1、前言
傳統(tǒng)印花生產(chǎn)工序最多，歷來把傳統(tǒng)印花行業(yè)的生產(chǎn)關系比做“五環(huán)關系”，即“花樣設計”、“制版制網(wǎng)”、“調(diào)色調(diào)漿”、“機器印花”、和“后處理”，這五個生產(chǎn)環(huán)節(jié)是休戚相關的，任何一環(huán)脫節(jié)，都會直接影響印花布的質(zhì)量。正是因為印花生產(chǎn)工序多、工種雜、用人多、加工技術(shù)要求高、生產(chǎn)效率低，所以在整個印花生產(chǎn)中需要變革和提升的空間也最大、最多。
從原理上講，印花是在織物有限的特別區(qū)域內(nèi)進行染色。印花是被使用的紡織品的品種、顏色匹配及化學與工程之間的相互作用。這四個特征一定得協(xié)調(diào)，才能生產(chǎn)出適應市場流行趨勢的紡織新品。
我國印花技術(shù)發(fā)展很快.自1973年首次引進圓網(wǎng)印花機以來.打破了國內(nèi)印花生產(chǎn)滾筒印花機一統(tǒng)的局面，滾筒印花的比例逐步減小，棉、滌棉產(chǎn)品的印花，因采用圓網(wǎng)和平網(wǎng)印花生產(chǎn)率高、生產(chǎn)成本低和適應大花回、高精度等特點而逐漸占有優(yōu)勢。電腦分色描稿、激光照排、激光雕刻制版；電子測色配色、自動調(diào)漿等先進技術(shù)和設備也已逐步推廣應用。
網(wǎng)式印花機的發(fā)展得益于制版制網(wǎng)技術(shù)的改進和發(fā)展。制版制網(wǎng)技術(shù)從有版制網(wǎng)的縮小雕刻、銅輥手工操作和照相雕刻發(fā)展到噴墨制網(wǎng)、噴蠟制網(wǎng)和激光制網(wǎng)等無版直接制網(wǎng)技術(shù)，擺脫了菲林片，使圓網(wǎng)與平網(wǎng)的制網(wǎng)過程大為精簡.降低了產(chǎn)品成本并減少和杜絕了污水排放。
傳統(tǒng)印花技術(shù)在環(huán)保方面已有很大的改進.但由于其自身生產(chǎn)工藝特點不可能從根本上杜絕污染現(xiàn)象。傳統(tǒng)印花的耗水環(huán)節(jié)主要有固色、皂洗、水洗等，這些環(huán)節(jié)缺一不可，污水的排放也不可避免，隨著水資源緊缺及環(huán)境污染日益嚴重，傳統(tǒng)印花技術(shù)將面臨越來越嚴格的限制。
當今印花工藝設備的技術(shù)進步表現(xiàn)為：應用機電一體化的高新技術(shù)。降低生產(chǎn)成本確保生產(chǎn)質(zhì)量的再現(xiàn)性；最大限度地利用印花機，縮短停機時間，快速調(diào)定，快速清洗，起印靈活，以利于小批量、多品種、快交貨的生產(chǎn)；符合優(yōu)化生態(tài)環(huán)境的印花新工藝的加工。以下對圓網(wǎng)機印花及印花后整理的節(jié)能減排技術(shù)作一論述。
2、圓網(wǎng)印花機的進步
圓網(wǎng)印花機自20世紀60年代問世以來，以其色澤艷麗、快捷印制、品種繁多等優(yōu)點，已逐漸發(fā)展成為紡織品印花的主流機種。佶龍公司推出的彩虹系列圓網(wǎng)印花機面市后很快得到行業(yè)的認可，從近幾年的發(fā)展來看，市場占有額超過70%。遵循不斷進步的企業(yè)精神，現(xiàn)在彩虹系列圓網(wǎng)印花機高科技、智能化、自主知識產(chǎn)權(quán)、多項專利技術(shù)的基礎上.該公司進一步將“彩虹”提升為“彩蝶”系列圓網(wǎng)印花機。
2.1彩蝶系列圓網(wǎng)印花機特點
2.1.1與彩虹共同的特點
(1)全機計算機監(jiān)控；
(2)圓網(wǎng)伺服電機獨立傳動；
(3)開放式網(wǎng)座，多檔位設計，最大花回可達1200mm；
(4)多種靈活的組合方式：純磁棒、純刮刀、兩用式、混用式；
(5)循環(huán)水洗，省水40%；
(6)貼布水溶膠磁棒上膠。
2.1.2與彩虹不同的特點
(1)設計了十分順暢和寬敞的疏漿通道
原先的疏漿通道是通過接漏板開孔排漿，由于不容易清理，余漿會不斷干結(jié)在排漿管內(nèi)壁，這樣會使排漿管逐漸變小直到堵塞.溢出的余漿就會污染導帶進而對印花產(chǎn)生影響。針對這種情況，新結(jié)構(gòu)作了較大的改進，設計十分順暢和寬敞的疏漿通道，使圓網(wǎng)內(nèi)溢出的余漿可以順利地流到機臺外面而不會污染導帶反面.同時清潔機臺非常方便，這樣就避免了因為導帶反面污染而引起的印花瑕疵等不良情況的發(fā)生。見圖1。
圖1彩蝶圓網(wǎng)印花機疏漿通道示意圖
(2)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可以單邊抬起
新設計的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可以單邊抬起(專利號200620166142.6)，當網(wǎng)架單邊抬起后，可以很方便地進行內(nèi)部維修和清潔磁臺表面，更換一張摩擦片僅需幾分鐘時間，與國內(nèi)同類產(chǎn)品相比，可以節(jié)省很多的維修時間，見圖2。
圖2網(wǎng)架單邊抬起示意圖
(3)機上清洗功能
通常同一個花型的圓網(wǎng)在印制不同顏色時需要將圓網(wǎng)拆下來清洗.這樣裝拆一次包括重新對花需要花費很多的準備時間，而且裝拆和清洗極易造成圓網(wǎng)的損壞，從而影響生產(chǎn)。本機在網(wǎng)架單邊抬起后通過特制的刮刀可以在機上進行自
(4)余漿回收，減少污染
當印花結(jié)束網(wǎng)架單邊抬起后，可以使網(wǎng)內(nèi)的余漿順暢地流出回收，這樣不僅可以節(jié)約成本。同時還可以減少污染，對于寬幅還可以有效避免圓網(wǎng)褶皺的危險。
(5)當印制套色數(shù)少于機器套色數(shù)時可以不停車裝網(wǎng)、卸網(wǎng)，提高使用效率。
(6)實用便捷的橫向、斜向手動對花，省時、對花速度快、方便可靠。
2.2節(jié)能烘燥
2.2.1小烘房的節(jié)能
熱風烘燥機中，由含濕織物中蒸發(fā)的水汽與熱風混合而成的混和汽體組成了其中不斷循環(huán)的熱風。佶龍公司的彩蝶印花機采用了小烘房烘燥，具有以下節(jié)能效果：
(1)烘房小了不斷循環(huán)的熱風少了，而風機的流量與轉(zhuǎn)速成正比，軸功率又與轉(zhuǎn)速立方成正比。這樣彩蝶印花機的烘房循環(huán)風裝機容量減少了一半，由88kw降到44kw。
(2)熱風烘燥機機體容積的減少使散熱亦減少。當箱體外壁溫度和周圍環(huán)境溫差20℃時.箱體每平方米的散熱面積每小時平均散熱量為284522J.(M2.H)-1
(3)烘房縮小熱輻射亦減少。烘燥機箱形結(jié)構(gòu)，易保溫，外壁約在40—50℃，在工作溫度的范圍內(nèi)，輻射熱損失大體上同箱體散熱損失相等。
2.2.2設置烘燥回潮率控制落布
過干烘燥落布是工藝操作過程經(jīng)常發(fā)生的現(xiàn)象。
例如，某織物以60m／min的工藝車速，通過lOm長的烘房，落布回潮率達標。若工藝車速運行在54m／min，那么織物通過烘燥長度應為9m，而烘房剩余的1m熱能，將使織物落布的回潮率降低，落布后會慢慢吸服空氣中的濕度(水分)，恢復到“自然回潮率”，過烘1m的能量(10%)則白白浪費掉。對印花后烘燥而言，過烘后若馬上進入蒸化工序，織物似紙樣的手感，有礙“成環(huán)”的整齊；織物含水率低。有礙蒸化效果，易“過熱”，蒸汽消耗大。圓網(wǎng)烘燥回潮率控制落布節(jié)省熱能，改善工藝品質(zhì)。
3、印花后蒸化的節(jié)能減排
常規(guī)的印花后蒸化工藝，明顯地表現(xiàn)是尿素用量高。蒸
3.1工藝流程
3.1.1傳統(tǒng)蒸化工藝流程：
前處理白坯→染料、堿化學品同漿印花烘干→蒸化固色(102℃，7～8min)→洗烘。
3.1.2兩相法印花工藝流程：
前處理白坯→不含堿等固色劑的染料單漿印花烘干(第一相)→軋固色化學液高效短蒸(第兩相，110—140℃.10～40s)→洗烘
棉織物兩相法印花工藝已有數(shù)十年的歷史.國內(nèi)主要用于分散、還原染料生產(chǎn)迷彩服?；钚匀玖蟽上喾ㄓ』ǔＲ?guī)蒸化在20世紀60年代也有開發(fā).但高溫快蒸兩相法印花由于設備、染料和工藝等方面的限制，國內(nèi)大機生產(chǎn)較少。由于兩相法印花的印漿內(nèi)不含堿等固色劑，而是在印花烘干后再軋第二相的固色液，然后汽蒸皂洗烘干完成。因此，在完成軋化學液固色皂洗后，如何保證印花織物的花型輪廓的清晰度和白底不被沾污是工藝的關鍵。
3.2兩相法蒸化的低給液
3.2.1還原染料兩相法軋液
在還原兩相法印花的軋液工藝中，合理的低軋液率非常關鍵。不同重量、組織規(guī)格的纖維素織物，不同面積花型的染料量與固色液燒堿、保險粉濃度、帶液量的關系，原糊與印漿的制作，染料的溶解(撒粉法)，蒸化固色溫度與時間等各種工藝參數(shù)，都將直接影響印花質(zhì)量。應通過試驗，確定合適的工藝條件，并嚴格監(jiān)控固色工作液中保險粉濃度。固色時的低軋液率、溫度和車速等工藝參數(shù)。
3.2.2活性染料兩相法軋液
軋堿方式采用面軋低給液，面軋軋余率控制在60%～80%，如用低給液機可控制在35%~50%。不能浸軋，否則易增加染料的水解.造成滲化或沾色疵點。
3.2.3軋液方式
常采用浸軋法與面軋法。圖3是臥式低給液軋車,A槽為還原染料浸軋工藝液,B槽用于活性染料面軋工藝液，軋輥3帶液轉(zhuǎn)移到織物上。由于織物未進軋槽，單面給液，所以帶液量明顯比浸軋法低。
圖4是帶刮刀計量的低給液浸軋機。顯而易見，織物帶液是面軋，且?guī)б毫烤_可控。
圖3臥式低給液軋車
A槽浸軋(主要用于還原染料兩相法)
B槽面軋(主要用于活性染
1織物；2化學品軋車；3不銹鋼軋輥；4橡膠軋輥；5浸軋槽；6軋輥清潔器
圖4刮刀計量的低給液浸軋機
1織物；2吸液；3液膜；4磁棒；5變量；6計量刮刀；7液槽；8橡膠輥；9壓力輥；10清潔輥
3.3兩相法快速蒸化的工藝效果
兩相快速蒸化通常用于機織物，織物經(jīng)蒸箱中過熱蒸汽進行固著所需反應時間很短.棉織物染活性染料8～12s；棉織物染還原染料采用雕白粉還原20～25s；棉織物染還原染料采用保險粉還原15～20s：黏膠織物染活性染料10—15s；滌棉織物染還原／分散染料18s。因為兩相印花用的快速蒸化機蒸箱容布量相當少.不造成褶皺。印花及烘干完成后，織物首先通過化學助劑浸軋，然后進行固色蒸化。當織物進入蒸汽環(huán)境時，由于蒸汽快速凝結(jié)織物表面，織物即時升溫至100℃。在此情況下，“溶比”相對維持于高位而固色在極短時間內(nèi)完成，達到極佳的滲透和均勻的發(fā)色?？椢锞鶆虻母邷囟确植?，不會因毛細管效應而引起染料的泳移，從而能獲得精細印花的清晰輪廓線。
兩相印花工藝的最大特點就是無尿素印花，印花漿中只含有糊料和染料，染料固著纖維所需的堿劑在快速蒸化前才施加，這樣對印花漿料的穩(wěn)定性得到徹底的改善。
3.4給濕蒸化的節(jié)能減排
3.4.1活性染料印花的給色量和勻染性均有提高
活性染料一步法工藝實踐表明，若黏膠纖維織物含25%.30%的水分，純棉織物含20%～25%的水分.則大多數(shù)活性染料的給色量和勻染性均有提高。在很多情況下，可以省去印花前用尿素處理黏膠織物的工藝。
例如，具有初始30%的水分，不加尿素的活性翠藍P-GR印黏膠織物，通過反面噴霧?？色@得96%的固色率。若不加入水分，則需加入180g／kg尿素。
3.4.2還原染料印花可獲最佳給色量
還原染料一步法工藝實踐表明，拔染印花時，需要的水分加入量僅為5%～15%。適當?shù)乃旨尤?可降低印花漿中的甘油和還原劑的用量，明顯降低加工時織物的過熱效果，提高了織物的
例如，纖維素纖維織物蒸化時，初始含水率為4%，蒸汽流量／織物通過量之比1：1.過熱8.3℃.平衡含水率11.4%。若將蒸汽流量／織物通過量之比提高到4：1，初始含水率仍為4%，過熱降至6.4。C，平衡含水率僅增加到13.3%：若對該織物噴加8%的水分，蒸汽流量／織物通過量之比仍按1：1，過熱從83℃降到2.2℃平衡含水率則從11.4%提高到20.5%。由此可知，蒸汽流量的增加，對降低過熱效果不明顯，而能耗增加明顯。
3.4.3可明顯縮短蒸化工藝時間
采用長環(huán)蒸化機活性染料兩步法，在進布處配置WEK0轉(zhuǎn)子給濕系統(tǒng)，純棉織物的蒸化時間可從8min降到3～4min。采用長環(huán)蒸化機作兩相印花工藝，相對一步法明顯縮短了工藝時間，且比快速蒸化機的工藝少用堿劑，從而降低了水的污染，并具有良好的洗凈特性，蒸化后水洗pH很快達到中性，殘余的活性染料不易沾污白底。此外，對翠藍色和綠色都能達到很好的給色量。
采用水分加入量30%～40%時，推薦使用的參考固色液處方為：燒堿(380Be)10～20ml；水玻璃(380Be)50ml，(作為用于淺灰黃色、灰色、泥漿色等的緩沖)；無水元明粉50g(只用于輪廓清晰要求高時)；加水混翻至lkg。
4、高效印花后皂洗
一般印花后處理平洗機的機械單元組成、洗滌效果、能源消耗及品種適應性等都存在著不少問題,穩(wěn)別對活性染料、深色大塊花型及滿底花型,更存在著沾色和不能一次洗凈的問題,都需經(jīng)二、三次反復水洗。浪費人力、物力，生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品質(zhì)量也不易提高。
印花后平洗機的作用.就是要將印花后的織物通過水洗、皂蒸等，將織物上的糊料與浮色絕大部分高除。要不產(chǎn)生沾色現(xiàn)象。而且織物還必須達到良好的染色牢度和皂洗牢度。如何選用實用的單元機和布霉合理的工藝設備流程.就成為皂洗機設計的關鍵。
印花布上的色漿經(jīng)浸漬、透風、膨化、沖淋和大流量沖洗，其印花原糊的去除率和
印花后高效水洗必須符合充分地膨化，強力噴淋、振蕩水洗，有效的皂洗松堆。
圖5印花后平幅高效水洗機
圖5是一種典型的平幅印花后水洗機，其適用于純棉機織，混紡針織物及彈性織物
(1)預清洗箱印花后織物在此膨化，充分溶脹。
(2)雙轉(zhuǎn)鼓輪水洗機振蕩水洗，“水穿布”，提高水洗的濃度梯度，縮短水洗的傳質(zhì)路徑，高效水洗，去除浮色、糊料。
(3)履帶煮練機，織物具有足夠的時間皂化水洗、凈洗，改善濕摩擦牢度。
5、結(jié)束語
圓網(wǎng)印花機擴大花回，提高對花精度，節(jié)能降耗；蒸化機盡量減少尿素的消耗，降低蒸汽的消耗.實施快速兩相法蒸化工藝；符合印花后織物去除染色、糊料，皂化凈洗逆流、振蕩、強噴供水的水洗機是研發(fā)方向。
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