梭织物前处理短流程生产控制要领
2021-07-09邹腊牙胡希志
邹腊牙,胡希志
(河北宁纺集团印染分公司,河北邢台 054000)
1 工艺要素
“施加量、温度、时间”是染整处理的3 大工艺要素。处理织物时,施加物(化学药剂、助剂)对织物的施加量、温度控制、作用时间是工艺的核心。工艺路线、工艺配方、工艺控制是决定工艺能否成功的关键。在生产实践中经常会碰到这类情况,即采用相同的工艺处理,坯布批号不同,质量差异很大,即使是同一批号加工,质量亦有波动。某一产品即使采用相同的工艺和措施,产品质量仍达不到相同的水平,其原因主要是对工艺3 要素执行不严格。因此,有条件的企业通过在线检测和自控来达到工艺3 要素的一致,以提高工艺加工水平,在生产实践过程中也必须找到相关切入点,才能行之有效。
3 要素中,温度的控制较容易;时间的控制可通过容布量与车速来实现;施加量控制最难,供应液、工作液和织物携带液等的施加量控制比较复杂,质量的波动多起因于此。处理织物时,施加物(染料、化学药剂、助剂)对织物的施加量是工艺的核心,即织物所需质量浓度是织物所带料液质量浓度而不是料槽质量浓度。不同的施加方式以及施加物对纤维的亲和性都会影响其施加量。
2 施加量
染整工艺中涉及的含量有以下3 种:供应液质量浓度(g/L)、工作液质量浓度(g/L)、织物接受质量浓度即施加物对织物的施加量(g/kg织物)。
在平幅连续加工中,工作液质量浓度一般以施加物在溶液中的质量浓度(g/L)来表示,这种质量浓度并不能准确地反映实际施加到织物上的量。在平幅连续加工中,由于织物组织结构不同、含湿量不同,通过工作液时间不同,以及轧车轧液效果不同,即使工作液质量浓度相同,施加到织物上的量也不同,而织物实际接受的施加物(染料、化学药剂、助剂)量也不相同。真正的施加物量应该是工作液对单位质量织物的实际施加量(g/kg 织物),这是制定工艺时首先要考虑的。根据织物的施加量、设备状况、纤维对施加物的亲和性能计算出供应液、工作液和织物接受量3者相关联的工艺配方。
带液量通常以轧余率表示,计算式如下:
所以,轧余率的测定是以水为基准的。而实际染整加工过程中使用的工作液,一般是染料、化学药剂和助剂的水溶液,都具有一定的比重;不但如此,某些施加物对纤维还具有比水更大的亲和力。因此,只有采用单位质量织物的带液量(L/kg织物),才符合运算规则。
带液量与处理过程的关系:染整过程中的施加既与化学反应有关,又与物理作用有关,因此对织物带液量的要求也各不相同。前处理的退浆、煮练、漂白过程以化学作用为主,水是参与化学反应的介质,由于平幅连续工艺与间歇式浸渍法不同,织物浸轧工作液后所剩的水分有限,不利于化学反应的充分进行,所以必须提高其带液量。
3 冷轧堆生产
冷轧堆具有工艺简单、占用设备少、比较灵活、节约人力与物力、布面平整出现折皱少、蒸汽用量少、弹力布不易卷边等优点。但是其助剂用量大、对助剂性能要求高,冷堆打卷后转动离心力作用液体向轴心泳移,易造成边色与LOT 色;对水洗要求高、工艺的“宽容性”不如连机热煮漂,对产品的适应性有限,特别是对一些组织结构紧密的织物更是如此;并且冷堆后需堆置18~24 h,需要场地较大。
3.1 冷堆生产
为了尽量克服或最大限度地减少“先天性”的一些缺陷对质量的影响,生产时需加强工艺控制,规范操作。
产前准备:全天冷堆生产计划尽量第一时间全部有序排出,生产时尽量避免中途临时变更,排单上不但要有计划,更要有工艺要求或其他重要提示,并通过口述或班前会告知挡车工与机台员工,挡车工完全熟悉后张贴或挂于机头,目的是让机台每位员工知道今天生产任务是什么,质量控制点在哪,工艺要求需注意哪些事项,产前准备要做到充分。
排单:排单时尽可能按组织规格与单位面积质量相同或相近来排序,由薄到厚或由厚到薄,不能薄厚混排。单位面积质量相近的织物排序调整工艺容易控制,缓慢升降波动少,LOT 色少;否则升降过快机台很难调整工艺,容易造成LOT 色。氧漂初开机由于刚升温会有一段处理效果较差,因此冷堆时第一车布应选择容易处理或颜色较浅的,这样影响会小些。
序号生产:摆布时编好序号同单从1 开始往后编号,最好按色位由浅到深排,严格按序号进布。后道工序氧漂、丝光、染色同样严格按序号生产,好处在于能够有效地减轻或避免因工艺波动而产生同一颜色之间形成LOT 色等。工艺波动需要一定的缓冲过程,如按序号生产,曲线高低相邻落色就不会那么大。
3.2 冷堆化料
化料顺序:冷堆化料一定要严格按规定顺序进行,先加入所需浓度的淡碱溶液,搅拌,再依次加入精练剂与稳定剂,开机前再加入所需双氧水。
创造条件:冷堆化料多为干布吸料,吸料的劳动强度大,工艺精确度要求也高。要做到“快、准”,除对员工技术要求高,在设备上也应创造条件,让员工轻松化料,另外工艺准确也是成功的保障。目前,多数企业都使用自动称化料系统,有效地解决了劳动强度与工艺精准问题,没有自动称化料系统的企业也应该在其他设备方面给予帮助,否则人力很难做到上述两点。每台化料缸尽量配备4 台1 000 L 的料缸,淡碱管与清水管必须粗,这样一缸料可以在很短的时间内完成。丝光淡碱回收池一定要容量大,越大越有利于浓度稳定,有条件的最好建在地下(能有效降温),这样冷堆化料浓度波动极小且为常温。冷堆化料建议用淡碱不用浓碱的原因主要有3 个方面:(1)淡碱经过净化软化水;(2)回收利用淡碱,节约成本更环保;(3)浓碱加清水化料浓度没有淡碱容易控制,波动大。
计算配方助剂与双氧水每缸用量时,尽量把复杂的工艺变成简单的数据呈现给操作工。数据简单,操作简便,出错的机会少。如料缸、二缸排料管道相连,下配方单时直接按一桶/缸、二桶/缸或一桶半/缸(也就是二缸3 桶,因二缸下面管道相通同时放料,浓度一致)。称量助剂的工具按工艺用量定制或购买,操作起来更简单。简化数据真正的用意是员工方便操作,工艺更准确,所以设计时一定不能有纰漏,根据配方、助剂浓度与质量进行精准核算,仓库在收料时一定要保障助剂与双氧水的数量与质量。
3.3 自查与记录
冷堆生产时,每个“炮或轴”浓度必须滴定自查一次,并做好相应的生产记录。每班助剂用量以“缸”为单位进行记录,最后归总、比对当天领用量与余量,及时自查用料。
3.4 冷堆料槽
料槽是助剂与纤维作用的场所,保障助剂浓度与带料一致性并充分渗透是冷堆工艺的核心。由于坯布上浆、杂质等造成吸水性差,依靠助剂与机械作用使其充分渗透发生作用。
料槽与轧辊:为了保证冷堆布打卷时带液量保持在80%以上,助剂充分渗透到纤维内部,冷堆料槽与轧辊至少需要2 个,导辊不能跳穿,否则影响作用时间。坯布进入第一个料槽时,布面系统由纤维、助剂与空气组成,这时空气是阻止助剂渗透到纤维内部的重要因素。当经过第一轧车挤压后,空气基本被挤出,进入第二料槽时只余下助剂与纤维,没有空气存在,助剂能较好地渗透到纤维内部。纤维被充分渗透后,第二轧车挤压掉多余的助剂,因此轧辊同样不能抬起或跳穿,以上这些就是料槽与轧辊工作原理。
作用时间:生产时保持助剂液面处于一定的高度,车速恒定,助剂与纤维作用时间才能一致。杜绝液面忽高忽低,车速快慢变化,特别是拖料或没料,这是最大的忌讳。作用时间长短必然影响其渗透效果。除加强员工管理外,工厂也应提供自动装备如高位槽或自动供给液等。
3.5 机械张力
纤维在松驰情况下有利于纤维吸附助剂,反之则较差,因此料槽导辊张力在不起皱、不卷边的情况下应尽量放小。
3.6 打卷堆置
坯布冷堆吸料后需在常温下保温保湿堆置(缓慢转动)18~24 h,让其充分作用,然后进行氧漂→汽蒸→水洗→烘干,交给后道工序。冷堆堆置区域的保温保湿情况如同料槽浓度一样重要。
3.7 保温保湿
为了确保温度和湿度,尽可能建一个单独的冷堆房,用于冷堆布下机“保温保湿”。房间要保持常温,湿度保持在(75±5)%,气温低时(如北方的冬天)更要作为重点管理对象。气温低时可延长堆置时间,特别低时需升温。冷堆布下机绑牢顺时针转动,待表面料干或即将干前用塑料布包好绑牢,防止脱落影响到保温保湿。冷堆时,助剂并不能对纤维杂质进行降解,若布面干,杂质会反沾到纤维表面形成浆斑或碱斑,后续很难处理。这也是冷堆时为什么要强调保温保湿的原因之一。
3.8 打卷转动
冷堆下机堆置缓慢顺时针转动18~24 h(棉织物22~24 h),A 字架每分钟转(7±1)次,过快(离心力作用大),助剂向轴心泳移加快;过慢助剂与坯布会下坠,也会有不良影响。老式的A 字架用电机带动链条,转速变化较大,链条紧时转速会加快,反之会变慢,转速快慢对离心力影响大,对质量控制也会造成影响。建议用液压电机,效果好,易操作。
4 氧漂生产
织物经冷堆处理后,浆料与杂质并未完全氧化降解与分解,只是疏松、膨化,仍依附在纤维上,需高温水洗、双氧水氧化来去除。
4.1 工艺相容性
开机时,第一个水洗箱(俗称汽蒸箱)追加一定量的碱与助剂,使其有一定的“相容性”。这个水箱要保持高温,温度保持在95~98 ℃。此水箱追加水量,保证其刚刚溢流,不开喷淋,从旁边阀门打开一点点。目的是充分利用冷堆未反应完全的余料,促进它们相容。
4.2 料槽转换率
我们通常把料槽浓度误认为是所需的工艺浓度,而真正所需的浓度是织物进汽蒸箱时布面所带的助剂浓度。冷堆时进布为干布吸料,所以不存在转换率,布面带料浓度就是料槽浓度。氧漂时就完全不一样了,湿布进料槽布面存在大量水分,需通过料槽前后轧辊的挤压,导辊的作用与助剂的亲和力来把进料槽前纤维内的水分置换出去,让布带上助剂进汽蒸箱。水与助剂置换的比例就是“转换率”。影响转换率3 大因素为:(1)机械的挤压,也就是前后轧车的轧余率;(2)布在料槽的作用时间;(3)助剂亲和力,也就是渗透性。生产时前轧压力要大,挤压出水分,最后轧车需多带料,压力要小;轧辊硬度要软,左中右轧余率要控制在5%以内。导辊不能跳穿,有条件的可配置2 个料槽(1 大1 小),再有条件的配备高给液更好。
4.3 水洗充分
由于冷堆作用浆料与杂质并未完全分解降解,需大量高温水洗才能去除。在保障工艺前提下节约用水,氧漂后段回水可用到前段或加装热能交换器,前段水流量可略小但温度必须要高,后段水流量要大,但水温可低至(80±5)℃。