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棉(氨)针织产品染整技改中的若干问题
   近年来,随着国内外市场需求的变化,产品档次不断提高,以棉氨纶、粘氨纶、涤棉、涤粘以及CVC等为原料的针织面料受到消费者青睐,针织行业中出现新一轮产品结构调整。一些企业已经进行或正在进行针织染整项目的技术改造。技改项目是一个系统工程,涉及工艺路线、设备配置、实施方案、清洁生产、节能降耗、生产用水、废水处理以及计划进度等多方面问题。结合实际案例就以上问题进行探讨。
   一、工艺路线和设备配置
   1、棉(氨)针织染整工艺路线
   坯布检验→预定形→(缝边) →染色→(拆缝) →脱水(或轧水) →烘干→(轧液) →二次定形→检验成卷→包装入库
   棉(氨)针织物预定形后有两种加工工艺:重新缝边成圆筒状染色或不缝边染色。两种工艺各有优缺点。前者采用干定形,定形速度快,但布面平整度较差,易卷边,所以要缝边;后者采用轧水定形,布面较平整,不易卷边,可以省略缝边和剖幅(或拆缝)工序。
   染色后比较传统的做法是采用离心脱水机脱水,然后进行退捻开幅。现在较流行退捻剖幅轧水机,其优点是减轻劳动强度,提高工作效率,减少染色坯布的细皱纹。
   以上是常规的工艺路线,有特殊工艺要求的订单,则需根据具体情况作出调整。
   2、设备配置
   工艺路线确定之后,根据产品品种及产量,合理选型,确定设备配置。需要配套的主机有高温高压染色机、常温染色机、定形机、烘干机,退捻剖幅轧水机(或离心脱水机+退捻开幅机)等。
   2.1 松式加工设备
   由于针织面料染整加工需在低张力状态下进行,所以应选择松式加工设备。如染色机缸内坯布的提升辊不宜过高;定形机应有足够的超喂量和中间托布装置;对于中薄织物,定形机出布冷却不用冷水辊,而改用风冷装置; 烘干机应有带超喂的输送网带等。
   2.2 染色设备的选择
   在满足质量要求的前提下,为减少水、蒸汽及染化料的消耗,应当选择低浴比染色设备。为减少缸差,保证染色的重现性,尽可能减少操控中的人为因素。采用电脑程控是非常必要的。
   2.3整理机的降耗
   定形机和烘干机的设备门幅应尽量与加工门幅相匹配,如果设备门幅过大,箱体内热量过剩,会增加能耗; 定形机浆切边装置应选择能切在针板洞眼外侧,减少布重损耗。
   2.4 不锈钢材质的选择
   不锈钢的材质直接关系到染色机的使用性能和寿命。目前普遍采用高度抗腐蚀不锈钢NTK316(或316L),其化学组分为Cr17%-19%、Ni10%-14%、Mo1.75%-2.75%、C<0.08%的奥氏体。其特点是含有2%-3%Mo(钼),增加了不锈钢奥氏体的稳定性,耐腐蚀性较好。有厂家为降低成本,采用NTK304制作,它是含Cr18%-20%、Ni8%-12%、C<0.08%的奥氏体,特点是不耐腐蚀,焊接过程中易转变为马氏体,比较不耐用。而且,一旦出现腐蚀或细裂缝,很难通过焊接修补,只能报废,所以在订购设备时一定要确认接触染液部分的不锈钢材质。
   2.5 变频装置
   现代染整设备已普遍采用变频装置。如染色机的织物提升系统,主泵变速控制 (通过控制流量来实现喷嘴压力调节);矩形机的主传动、热循环风机、排风机、上下入布(超喂)轮驱动和上浆机主动辊等; 烘干机的主传动以及机前机后网带同步传动; 退捻剖幅轧水机、离心脱水机的主传动等。变频装置调速方便,有利于设置同步运行和织物低张力的要求,不能省却。
   综上分析,设备的选择和采购,不取决于设备厂商的价格竞争,而在于优良的材质、有效的功能和先进合理的配置。棉(氨)针织面料的高温高压染色机。以亚矶AK-SL系列、东武TDF以及东庚(东霖)DL-HEF等较适合; 常温染色机则以立信ECO-38较适合; 定形机以德国布鲁克纳 (Bruckner)、立信门富士 (Monfongs) 以及力根LK828系列等较适合。选择时,还需根据面料品种、克重、门幅以及产品档次等具体情况加以确定。
   二、清洁生产和节能降耗
   清洁生产的一个基本点就是要搞清楚原材料 (能源) 的消耗,在哪里消耗、如何削减消耗,这实质上是一个更高层次的节能降耗问题。
   棉(氨)针织染整项目改造,作为一项技术改造项目,首先需要一种清洁生产的理念,这种理念应当贯穿项目的提出、设计、实施、臂理和投产等全过程,只有这样才能取得更好的效果。当然,在清洁生产审核中发现的问题,还需要通过不断改进加以解决。
   1、冷凝水、冷却水的回用
   要做到冷凝水、冷却水的回用及中水 (主要指后道洗布水) 的回用,必须综合考虑土建的设计施工和设备订购两方面。车间排水沟要清污分流; 车间外面要建造冷凝水、冷却水回用池和中水回用池; 染色机要备有双进、双排功能; 建立循环水泵站及供水管网,循环水泵的供水需配备变频恒压系统,它的投入运行对水的重复利用和热能的回收有重大意义。
   2、变频装置的运用
   变频装置的普遍运用不仅在调速、同步、恒张力和低张力等方面为针织染整生产带来益处,而且通过变频调节还可大大降低能耗,实现节电、节能。在软水处理系统、冷凝水和冷却水回用系统、中水回用系统中采用变频恒压供水,燃煤油锅炉的引风机采用变频调速,实现风量调节等,也是节电节能的重要措施。
   3、染色废水在锅炉水膜除尘中的应用
   作为定形机和烘干机热源的燃煤油锅炉,其排放的烟气中含有二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等有害气体及烟尘粒子,对环境造成危害。为了实现烟气排放达标 (林格曼黑度<1度),采用花岗岩水膜除尘,效果较佳。若采用染色废水作水源,其间水经过沉砂池处理后,重新回到污水调节池,可节约大量净水; 此外,染色废水中带的碱 (PH值10.5左右) 还可对酸性气体进行中和脱硫,减轻废气的污染程度。据推算,仅此一项每年可节水10000吨。
   4、杜绝水和能源的跑冒滴漏现象
   在技改项目的实施过程中,导热油管、蒸汽管、水管、回用水管和空压管等输送管道都是承压管,如果不注意都有可能造成泄漏。如果在设计、材料采购(主要是阀门、管件)和安装等各个环节严格把关,精心施工,杜绝跑冒滴漏现象是能够做到的。此外,做好传递热介质(导热油,蒸汽等)管道的保温,也可节约大量能源。要根据不同管径,选择一定厚度的保温材料。对阀门零件的保温也不可忽视。但管线设计中,距离要尽量短,弯道要尽量少,使线路的摩擦阻力和局部阻力损失最小化,从而减少能源的输送损耗。
   5、提高一次成功率的措施
   经验表明,提高生产的一次成功率,不仅提高产品的一等品率,也可大大减少因返工而造成的水、能源、染化料、劳动力以及坯布质量等方面的损耗。一次成功率不仅涉及生产环节,它也是一个技术改造问题。如称料间配置染料半自动称料系统,染色助剂自动计量系统,打样间配置无管路式自动配液系统、自动测色配色系统以及染色机配置计算机程控系统等。这些技改措施都可大大减少操作上的人为误差因素,提高一次成功率。此外,改善生产用水的水质也十分重要。
   6、降低布重损耗的措施
   棉(氨)针织染整生产过程中,坯布质量的损耗是不可避免的,它主要是由染色加工中的物理化学反应引起的。除提高生产的一次成功率,减少回修外,另一重要措施就是二次矩形后的浆切边,应使布边损耗降至最低。好的定形机切边宽度可控制在1.5-2cm。
   三、生产用水
   1、增加水软化及深度净化处理
   生产用水一般为自来水或自制净化水。自来水价格高,且有些地区水压不足; 自制净化水,如果是深井水,混浊度较低,但硬度高; 河水(地表水)经过深度净化处理,水质可以满足生产要求,较为经济。目前河水的净化工艺大致为:混凝沉淀+无阀滤池(或机械过滤)。
   生产用水的水质,对中高档产品十分重要,70%的疵布与此有关。有些企业全部用软水,可降低磷酸盐用量,节约染化料10%-30%,且产品的品质手感好,设备不易结垢,传热效果好,用水省。更为重要的是,提高了工艺一次成功率,降低了水耗、能耗、返工损耗,提高了生产效率。对于棉(氨)针织物染整用水的处理,以增加软化及深度净化处理为佳,其工艺应包含钠离子交换、活性炭过滤及超滤等,水的混浊度、硬度、色度以及有机物含量会大为降低;
   2、防止生产用水的二次污染
   有些工厂给水管道采用镀锌管,其使用寿命短,与染色机接口管道的焊接处还会有大量铁锈渗出,给漂白和染色带来不利影响。为防止生产用水的二次污染,建议给水主管可用PVC管,车间内管道以及与染色机对接的管道采用不锈钢材质(用304或301不锈钢材质的管道、管件及阀门即可)。
   四、废水处理
   棉(氨)针织染整每吨布的废水量为80-120t,其水质的指标大致为:pH=9-10、CODcr≤1000mg/L、BOD5≤350mg/L、SS≤550mg/L、色度≤600(倍),不同品种、不同工艺可能会有所差别。国家排放标准(GB 4287-1992)《纺织染整工业水污染物排放标准》中的一级标准规定,排放水的CODcr≤100mg/L。
   目前,印染废水排放通常有三种情况:一是直接排放到污水处理厂集中处理; 二是先经过初级处理,使废水的CODcr≤350mg/L (或500mg/L),排入生活污水处理厂集中处理; 三是报批后自建废水处理设施。
   自建废水处理设施应考虑以下几个方面::
   (1)清污分流,实现水的部分回用和节能降耗。
   (2)为了提高排放水的达标率,在工艺设计参数方面,如水质、水量,调节池、水解池、接触氧化池及沉淀池的水力停留时间,以及水解池、接触氧化池的有机负荷,沉淀池的表面负荷等确定上,应留有一定余地。
   (3)为了提高生化处理的运行水平,在好氧生化工艺(如接触氧化法)中,选用氧转化率较高的微孔曝气器、传质效果好的弹性波纹立体填料,以及较先进的三叶罗茨风机,确定系统的充氧条件,以及控制(或创造)良好的生态条件是十分重要的。
   (4)若废水水质的BOD:COD≤0.2(或0.25)。表明水的可生化性较差,仅靠好氧比化处理工艺难以达到预期效果。为了提高废水的可生化性,建议运用不完全厌氧生物处理工艺,以利于将废水中难降解的物质转化为易降解的物质,为后续好氧处理创造条件。其脱色效果(如活性染料等)及去除有机污染物的毒性都较为理想。
   (5)注重降低污泥产量。若采用厌氧(兼氧)-好氧生化处理工艺,运用硝化和反硝化技术,实现污泥的消化,可大大降低污泥的产量,还可减少混凝剂的用量,降低处理成本,管理较方便。
   五、用统筹法控制实施进度
   棉(氨)针织染整项目一旦确定初步方案,时间要求都比较紧,需要运用统筹法对子工程项目进行分解,以确定各项子工程按时完成,制订出进度计划,从而缩短实施周期。
   1、子工程项目分解
   (1)主厂房工程 主厂房含排污沟、中水沟、冷凝水冷却水沟、电缆沟(或桥架)及设备基础等。
   (2)主要构筑物工程 污水调节池(污水处理有集中污水处理厂)、回水池1(用于中水回用)、回水池2(用于冷凝水、冷却水回用)、潜污泵、回用水泵、空压机等设备基础。
   (3)主机设备工程 定形机、染色机和松式烘干机等主机设备的订购、就位及安装,水、电、汽及控制系统的对接等。
   (4)油热系统 燃煤油锅炉的订购、基础施工就位及安装(包括贮油罐、除尘设施、沉砂池及循环油泵等),建锅炉房。管路施工,测试验收,对接设备。做保温,以及试运行等。
   (5)蒸汽加热系统 供热的申请(一般采用热电厂集中供热系统),蒸汽流量计和分汽包的订购安装。蒸汽管道施工及压力测试,对接设备,做保温等。
   (6)电力系统 变配电间的设计,电柜的订购与安装,电缆线的铺设,对接设备控制箱,生产区域照明系统的宠装等。
   (7)给水系统 自来水或净化河水的水表并施工安装,排管网(含中水管、冷凝水、冷却水回用水管)及压力测试,对接设备等。
   (8)气动控制系统 空压机(含螺杆式压缩机、冷干器、预过滤器、精密过滤器及贮气罐等)的订购,设备基础施工就位及安装,排管网及压力测试,对接设备及调试等。
   (9)附房工程 含各类泵房、染化料间、助剂仓库、危险品仓库、打样间、调浆间、机物料库、机修间以及办公用房等。
   (10)人员配置和培训 管理人员及操作工的招聘,上岗前的培训,各项规章制度的制订和完善,以及试产准备。
   (11)其它生产前准备 染化料、机物料的筹备,运布车及周转设备的采购或制作等。
   2、工程进度实施计划的制订
   根据子工程项目分解,运用统筹原理制订工程进度实施计划。该计划应考虑以下方面:
   (1)整个系统中所有子工程项目的内容,完成每一项所需的大致时间。
   (2)子工程项目有主次之分,其中工程量最大、延续时间最长的是主要工程,它的进展关系到整个项目的进程,所以要配备足够的人力、物力、财力,并予以重点监控。
   (3)不是所有的项目都能平行作业。有些项目必须要在某一项目完成后再进行(例如,设备安装必须在车间地平竣工之后进行),所以安排计划时必须考虑到各子工程的时间衔接。
   (4)制订的计划不是一成不变的。实施过程中受天气影响、设备交货期的改变、安装工程备料以及施工力量安排等因素的制约,计划会有改变。应根据实际情况随时调整,以确保实现总目标。考虑到不可预计的因素,制订计划时要适当留有余地。
   六、棉(氨)针织染整技改项目实例
   1、设计和实施
   这是06年8月中旬某印染厂的染整项目技改计划。该项目的产品以棉(氨)、粘(氨)单面针织纬编面料(棉纱19.7 tex 2.2-3.3 tex D 氨纶纱,针筒直径76.2-86.4cm,克重180-220g/m2,门幅150-170cm)为主,产量为25t/d或750t/m,产品全部外销,以销往欧盟为主。供电装机容量为1000Kw,热网管蒸汽量为150-200t/d,年产用水量为2500m3/d,允许污水排放量为2300m3/d(由集中污水处理厂处理)。
   于06年9月10日完成项目实施方案,内容包括:主机设备配套明细表、主要动力及辅助配套设施明细表、主要建筑物构筑物配套明细表、附厂房设施配套表、人员配套计划、子工程项目分解以及工程进度实施计划表。
   于06年9月中旬进入项目实施阶段,由于运用了统筹法指导施工,尽可能进行子工程式的平行作业,中间虽因连遭雨天以及土建工程进展延误等不利情况,但通过各方努力,最后还是于07年1月28日实现了一次性投产成功。整个改造项目耗时约五个月,为早出效益争得了时间。
   2、投产情况
   该项目投产到五月底,其各项资源消耗和污染物产生指标,经与HJ/T 185-2006《清洁生产标准纺织业(棉印染)》及GB 4287-1992《纺织染整工业水污染物排放标准》对照,列表如下:
   
   
   
    目前,该项目完成后,蒸汽消耗量为4.2t/t(已包含在耗标煤量中)。坯布一等品率>95%,布重损耗≤8%。与国家标依次为对照,实际完成情况已达到或接近一级标准,相信日后达到国家清洁生产新的技术标准的一级水平是完全可能的。
   七、结论
   1、棉(氨)针织染整工艺路线确定之后,根据产品品种及产量合理选型设备,确定配置,是技术改造项目的关键。设备的选择和采购不取决于设备厂商间的价格竞争,而在于优良材质、切实有效的功能和先进合理的配置。
   2、棉(氨)针织染整生产用水,应考虑通过软化和深度净化处理来改善水质,防止水质的二次污染。
   3、为了使印染废水处理后达标排放和实现水的部分回用,必须实现清污分流;在工艺设计参数的确定上要留有余地;控制良好的生态条件,提高生化处理的运行水平; 运用不完全厌氧生物处理工艺以及注重降低污泥产量等措施。
   4、棉(氨)针织染整技改项目是一个系统工程,为了提高项目实施的时间效益,运用统筹法对系统的子工程进行分解,然后制订出工程进度实施计划,制订计划时要适当留有余地。
   5、运用上述理念和方法,仅有五个月时间对棉(氨)针织项目实施技改;实现了一次投产成功;又经过四个月的投产运行,达到或接近国家清洁生产的一级标准。
   
时间:2007-10-9 来源:不详 点击次数:
关键字: 针织产品 染整 技改 问题

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