1、前言
傳統(tǒng)印花生產(chǎn)工序最多，歷來(lái)把傳統(tǒng)印花行業(yè)的生產(chǎn)關(guān)系比做“五環(huán)關(guān)系”，即“花樣設(shè)計(jì)”、“制版制網(wǎng)”、“調(diào)色調(diào)漿”、“機(jī)器印花”、和“后處理”，這五個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)是休戚相關(guān)的，任何一環(huán)脫節(jié)，都會(huì)直接影響印花布的質(zhì)量。正是因?yàn)橛』ㄉa(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(gè)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(jìn)行染色。印花是被使用的紡織品的品種、顏色匹配及化學(xué)與工程之間的相互作用。這四個(gè)特征一定得協(xié)調(diào)，才能生產(chǎn)出適應(yīng)市場(chǎng)流行趨勢(shì)的紡織新品。
我國(guó)印花技術(shù)發(fā)展很快.自1973年首次引進(jìn)圓網(wǎng)印花機(jī)以來(lái).打破了國(guó)內(nèi)印花生產(chǎn)滾筒印花機(jī)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(yīng)大花回、高精度等特點(diǎn)而逐漸占有優(yōu)勢(shì)。電腦分色描稿、激光照排、激光雕刻制版；電子測(cè)色配色、自動(dòng)調(diào)漿等先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備也已逐步推廣應(yīng)用。
網(wǎng)式印花機(jī)的發(fā)展得益于制版制網(wǎng)技術(shù)的改進(jìn)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(wú)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(guò)程大為精簡(jiǎn).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(jìn).但由于其自身生產(chǎn)工藝特點(diǎn)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(yán)重，傳統(tǒng)印花技術(shù)將面臨越來(lái)越嚴(yán)格的限制。
當(dāng)今印花工藝設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步表現(xiàn)為：應(yīng)用機(jī)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(jī)，縮短停機(jī)時(shí)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(duì)圓網(wǎng)機(jī)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(jī)的進(jìn)步
圓網(wǎng)印花機(jī)自20世紀(jì)60年代問(wèn)世以來(lái)，以其色澤艷麗、快捷印制、品種繁多等優(yōu)點(diǎn)，已逐漸發(fā)展成為紡織品印花的主流機(jī)種。佶龍公司推出的彩虹系列圓網(wǎng)印花機(jī)面市后很快得到行業(yè)的認(rèn)可，從近幾年的發(fā)展來(lái)看，市場(chǎng)占有額超過(guò)70%。遵循不斷進(jìn)步的企業(yè)精神，現(xiàn)在彩虹系列圓網(wǎng)印花機(jī)高科技、智能化、自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、多項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)的基礎(chǔ)上.該公司進(jìn)一步將“彩虹”提升為“彩蝶”系列圓網(wǎng)印花機(jī)。
2.1彩蝶系列圓網(wǎng)印花機(jī)特點(diǎn)
2.1.1與彩虹共同的特點(diǎn)
(1)全機(jī)計(jì)算機(jī)監(jiān)控；
(2)圓網(wǎng)伺服電機(jī)獨(dú)立傳動(dòng)；
(3)開(kāi)放式網(wǎng)座，多檔位設(shè)計(jì)，最大花回可達(dá)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(diǎn)
(1)設(shè)計(jì)了十分順暢和寬敞的疏漿通道
原先的疏漿通道是通過(guò)接漏板開(kāi)孔排漿，由于不容易清理，余漿會(huì)不斷干結(jié)在排漿管內(nèi)壁，這樣會(huì)使排漿管逐漸變小直到堵塞.溢出的余漿就會(huì)污染導(dǎo)帶進(jìn)而對(duì)印花產(chǎn)生影響。針對(duì)這種情況，新結(jié)構(gòu)作了較大的改進(jìn)，設(shè)計(jì)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(jī)臺(tái)外面而不會(huì)污染導(dǎo)帶反面.同時(shí)清潔機(jī)臺(tái)非常方便，這樣就避免了因?yàn)閷?dǎo)帶反面污染而引起的印花瑕疵等不良情況的發(fā)生。見(jiàn)圖1。
圖1彩蝶圓網(wǎng)印花機(jī)疏漿通道示意圖
(2)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可以單邊抬起
新設(shè)計(jì)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可以單邊抬起(專(zhuān)利號(hào)200620166142.6)，當(dāng)網(wǎng)架單邊抬起后，可以很方便地進(jìn)行內(nèi)部維修和清潔磁臺(tái)表面，更換一張摩擦片僅需幾分鐘時(shí)間，與國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品相比，可以節(jié)省很多的維修時(shí)間，見(jiàn)圖2。
圖2網(wǎng)架單邊抬起示意圖
(3)機(jī)上清洗功能
通常同一個(gè)花型的圓網(wǎng)在印制不同顏色時(shí)需要將圓網(wǎng)拆下來(lái)清洗.這樣裝拆一次包括重新對(duì)花需要花費(fèi)很多的準(zhǔn)備時(shí)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(jī)在網(wǎng)架單邊抬起后通過(guò)特制的刮刀可以在機(jī)上進(jìn)行自
(4)余漿回收，減少污染
當(dāng)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(shí)還可以減少污染，對(duì)于寬幅還可以有效避免圓網(wǎng)褶皺的危險(xiǎn)。
(5)當(dāng)印制套色數(shù)少于機(jī)器套色數(shù)時(shí)可以不停車(chē)裝網(wǎng)、卸網(wǎng)，提高使用效率。
(6)實(shí)用便捷的橫向、斜向手動(dòng)對(duì)花，省時(shí)、對(duì)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(fēng)烘燥機(jī)中，由含濕織物中蒸發(fā)的水汽與熱風(fēng)混合而成的混和汽體組成了其中不斷循環(huán)的熱風(fēng)。佶龍公司的彩蝶印花機(jī)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(fēng)少了，而風(fēng)機(jī)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(jī)的烘房循環(huán)風(fēng)裝機(jī)容量減少了一半，由88kw降到44kw。
(2)熱風(fēng)烘燥機(jī)機(jī)體容積的減少使散熱亦減少。當(dāng)箱體外壁溫度和周?chē)h(huán)境溫差20℃時(shí).箱體每平方米的散熱面積每小時(shí)平均散熱量為284522J.(M2.H)-1
(3)烘房縮小熱輻射亦減少。烘燥機(jī)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(shè)置烘燥回潮率控制落布
過(guò)干烘燥落布是工藝操作過(guò)程經(jīng)常發(fā)生的現(xiàn)象。
例如，某織物以60m／min的工藝車(chē)速，通過(guò)lOm長(zhǎng)的烘房，落布回潮率達(dá)標(biāo)。若工藝車(chē)速運(yùn)行在54m／min，那么織物通過(guò)烘燥長(zhǎng)度應(yīng)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(huì)慢慢吸服空氣中的濕度(水分)，恢復(fù)到“自然回潮率”，過(guò)烘1m的能量(10%)則白白浪費(fèi)掉。對(duì)印花后烘燥而言，過(guò)烘后若馬上進(jìn)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(guò)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(xué)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(xué)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(guó)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(jì)60年代也有開(kāi)發(fā).但高溫快蒸兩相法印花由于設(shè)備、染料和工藝等方面的限制，國(guó)內(nèi)大機(jī)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(xué)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(guān)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(guān)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(xiǎn)粉濃度、帶液量的關(guān)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(shí)間等各種工藝參數(shù)，都將直接影響印花質(zhì)量。應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)，確定合適的工藝條件，并嚴(yán)格監(jiān)控固色工作液中保險(xiǎn)粉濃度。固色時(shí)的低軋液率、溫度和車(chē)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(jī)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(diǎn)。
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(chē),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(jìn)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(jì)量的低給液浸軋機(jī)。顯而易見(jiàn)，織物帶液是面軋，且?guī)б毫烤_可控。
圖3臥式低給液軋車(chē)
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(xué)品軋車(chē)；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(jì)量的低給液浸軋機(jī)
1織物；2吸液；3液膜；4磁棒；5變量；6計(jì)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(jī)織物，織物經(jīng)蒸箱中過(guò)熱蒸汽進(jìn)行固著所需反應(yīng)時(shí)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(xiǎn)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?yàn)閮上嘤』ㄓ玫目焖僬艋瘷C(jī)蒸箱容布量相當(dāng)少.不造成褶皺。印花及烘干完成后，織物首先通過(guò)化學(xué)助劑浸軋，然后進(jìn)行固色蒸化。當(dāng)織物進(jìn)入蒸汽環(huán)境時(shí)，由于蒸汽快速凝結(jié)織物表面，織物即時(shí)升溫至100℃。在此情況下，“溶比”相對(duì)維持于高位而固色在極短時(shí)間內(nèi)完成，達(dá)到極佳的滲透和均勻的發(fā)色?？椢锞鶆虻母邷囟确植?，不會(huì)因毛細(xì)管效應(yīng)而引起染料的泳移，從而能獲得精細(xì)印花的清晰輪廓線。
兩相印花工藝的最大特點(diǎn)就是無(wú)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(duì)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(shí)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(lán)P-GR印黏膠織物，通過(guò)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(shí)踐表明，拔染印花時(shí)，需要的水分加入量?jī)H為5%～15%。適當(dāng)?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(shí)織物的過(guò)熱效果，提高了織物的
例如，纖維素纖維織物蒸化時(shí)，初始含水率為4%，蒸汽流量／織物通過(guò)量之比1：1.過(guò)熱8.3℃.平衡含水率11.4%。若將蒸汽流量／織物通過(guò)量之比提高到4：1，初始含水率仍為4%，過(guò)熱降至6.4。C，平衡含水率僅增加到13.3%：若對(duì)該織物噴加8%的水分，蒸汽流量／織物通過(guò)量之比仍按1：1，過(guò)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(duì)降低過(guò)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(shí)間
采用長(zhǎng)環(huán)蒸化機(jī)活性染料兩步法，在進(jìn)布處配置WEK0轉(zhuǎn)子給濕系統(tǒng)，純棉織物的蒸化時(shí)間可從8min降到3～4min。采用長(zhǎng)環(huán)蒸化機(jī)作兩相印花工藝，相對(duì)一步法明顯縮短了工藝時(shí)間，且比快速蒸化機(jī)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(dá)到中性，殘余的活性染料不易沾污白底。此外，對(duì)翠藍(lán)色和綠色都能達(dá)到很好的給色量。
采用水分加入量30%～40%時(shí)，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(wú)水元明粉50g(只用于輪廓清晰要求高時(shí))；加水混翻至lkg。
4、高效印花后皂洗
一般印花后處理平洗機(jī)的機(jī)械單元組成、洗滌效果、能源消耗及品種適應(yīng)性等都存在著不少問(wèn)題,穩(wěn)別對(duì)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(wèn)題,都需經(jīng)二、三次反復(fù)水洗。浪費(fèi)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(jī)的作用.就是要將印花后的織物通過(guò)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(dá)到良好的染色牢度和皂洗牢度。如何選用實(shí)用的單元機(jī)和布霉合理的工藝設(shè)備流程.就成為皂洗機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。
印花布上的色漿經(jīng)浸漬、透風(fēng)、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(qiáng)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(jī)
圖5是一種典型的平幅印花后水洗機(jī)，其適用于純棉機(jī)織，混紡針織物及彈性織物
(1)預(yù)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(jī)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(jī)，織物具有足夠的時(shí)間皂化水洗、凈洗，改善濕摩擦牢度。
5、結(jié)束語(yǔ)
圓網(wǎng)印花機(jī)擴(kuò)大花回，提高對(duì)花精度，節(jié)能降耗；蒸化機(jī)盡量減少尿素的消耗，降低蒸汽的消耗.實(shí)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(qiáng)噴供水的水洗機(jī)是研發(fā)方向。
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