第一章工艺设计精选.docx
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第一章工艺设计精选
第一章工艺设计
1.1 工艺流程的选择原则
产品加工质量的标准：
本厂生产的印染产品质量以国家规定的质量标准为准，本厂设计生产的产品完全符合国家的质量标准，根据这些标准和要求来确定每种产品的工艺流程和工艺条件。
技术的先进性和成熟程度：
本厂产品选用的工艺流程的生产技术的先进性，经过生产实践证明已经成熟，是已经进行工业化生产的技术，可以保证本厂产品被顺利的进行生产。
现在有些先进的技术如等离子体前处理技术还只是在试验阶段，不能进行工业化生产，所以本厂为保证产品的质量，使用的技术的先进性是有可靠保证的。
染化料供应和加工成本影响因素：
本厂产品所选工艺需要的染化料由本省内的染化料工厂提供，一些新型助剂由巴斯夫中国有限公司供应，可以保证本厂生产的正常进行。
产品所选用的工艺流程直接影响产品的质量和产量，各种热源的耗用以及设备和人员的确定，也是影响产品加工成本的重要因素。
产品的灵活性：
市场的需求每年都在变化，不是一层不变的，因此工厂生产的产品也应该随着市场需求的变化而变化种类及产量。
所以，每种产品的工艺流程要有一定的灵活性，以使得新增产品可以适应生产工艺流程。
1.2具体的工艺流程
亚麻细布印花布：
原布准备→烧毛→退浆→煮练→酸洗→煮练→漂白→拉幅→丝光→印花→树脂整理→柔软整理→免烫整理→轧光→拉幅→预缩→成品检验→成品分类→成品包装
1.3主要工艺条件分析
1.3.1前处理
烧毛设备选择气体烧毛机。
纯亚麻织物
1.3.1.1原布准备
包括原布检验、翻布（分布、分箱）、打印、缝头。
原布检验的目的是保证产品质量，发现坯布有问题及时解决，另外可以促进纺织厂改进产品质量；检验的项目中物理指标检验包括长度、幅宽、密度、强度等；外观瑕疵点检验包括缺经、断纬、跳纱、油污纱等。
翻布中分布指相同加工工艺同一规格的划分一类；分箱是依据加工及处理情况划分。
打印是指在布头10-20cm印上品种，加工类别等。
缝头要求平直、整齐、牢固、针脚均匀一致、不能出现跳针等。
分平缝、假缝、环缝三种方式。
1.3.1.2烧毛
原理：
由于织物表面绒毛属纤维末梢，当织物迅速通过烧毛设备时，这些绒毛迅速达到着火点而升温燃烧，织物本身由于布面厚重、紧密，升温较慢，不易受损，从而达到去除绒毛而不免不受损的目的。
工艺流程：
进布→刷毛→烧毛→灭火→出布
工艺条件：
车速（m/min）
厚重织物 60～80；
一般织物 80～100；
轻薄织物 100～140。
烧毛次数：
有正反面的以烧正面为主，3正一反；
漂白、染色及印花织物正反相等，2正2反；
火焰与布距（cm）
厚重织物 0.5～0.8；
一般织物 0.8～1.0；
轻薄织物 1.0～1.2。
1.3.1.3退浆
原理：
由于淀粉在烧碱中可以膨化，与纤维的黏着性变松，再通过有效的水洗易从织物上洗去，而烯酸在一定条件下可以使淀粉发生一定程度的水解而转变成可溶性的淀粉、糊精、淀粉麦芽糖混合物，再通过水洗除去，从而达到防止浆料对后续加工产生影响的目的。
本厂采用的退浆方法是先碱退浆后酸退浆，其优点在于适用本厂所有的亚麻及其混纺织物的退浆并且可以减轻后续煮练工序的负担。
工艺流程：
轧碱→汽蒸（堆置）→水洗→轧酸→堆置→水洗
工艺条件：
碱退浆
碱（NaOH）浓度5～10g/L
轧碱温度60～80℃
堆置时间6～12h
堆置温度45℃以上
汽蒸时间60min
汽蒸温度85℃以上
酸退浆
酸（H2SO4）浓度4～6g/L
轧酸温度：
40～50℃
堆置时间：
45～60min
1.3.1.4酸洗
原理：
亚麻织物属于束纤维成纱，在织物加工过程中，纤维的分裂度在不断地增加，但最终纤维仍然是以束纤维存在。
酸洗工序安排在两次煮练之间，主要是为了除去纤维中的杂质，使麻皮易于漂白，同时也防止纤维的“棉纤化”，保证织物的亚麻风格。
工艺流程：
水洗→酸洗→水洗
工艺条件：
H2SO4浓度4g/L
酸洗温度40～45℃
酸洗时间30min
1.3.1.5煮练
原理：
纤维素共生物均可以在NaOH的作用下被分解或者转变成溶于水的物质而被去除，从而达到去除杂质的目的。
工艺流程：
亚麻布→轧碱→汽蒸→轧碱、汽蒸→水洗
工艺处方：
（g/L）
NaOH16～18
Na2SiO31.3～3.0
Na2SO3小于5
表面活性剂2～4
工艺条件：
汽蒸温度98～100℃
汽蒸时间2～3min
轧余率90%
1.3.1.6漂白
原理：
漂白的主要目的是去除木质素和麻皮，提高布面白度。
同时还能去除
一定的杂质，提高布面的毛效。
本厂的漂白方式是先氯漂再氧漂，因为氯漂会出现泛黄现象，所以加了一道双氧水脱氯。
漂白工艺一般都是根据客户对布面的要求及颜色的深浅来制定的。
浅色一般都是一次氯漂、一次氧漂或二次氧漂；深色一般都是一次氯漂、一次氧漂或只一次氯漂；增白布一般都是一次氯漂、二次氧漂或二次氯漂、二次氧漂。
这样既保证布面效果，又可保证织物强度。
氯漂特点：
NaClO的分解产物与天然色素共轭双键加成，变为单键，使原有
的共轭系统中断，π电子移动范围变小，使颜色变浅直至消失，同时破坏其余的天然杂质，提高纤维吸水性，原料易得，可以降低成本。
连续轧漂的方式进行漂白。
氧漂特点：
H2O2产生的自由基或新生态的氧破坏色素分子的共轭双键,去除
色素达到漂白的目的。
常温常压卷染机漂白。
氯漂工艺流程：
浸轧漂液→堆置→水洗→酸液脱氯→堆置→水
洗→纯碱中和→水洗→脱氯→水洗
工艺条件：
漂液浓度3～4g/L
H2SO4浓度1～3g/L
PH值9～10
漂白温度24～26℃
漂白时间30～45min
酸洗温度<50℃
酸洗时间10～15min
氧漂工艺流程：
水洗→浸轧漂液→汽蒸→水洗→烘干
工艺处方：
（g/L）
H2O2（100%）4～5
Na2SiO37～10
NaOH1～2
JFC2～4
工艺条件：
PH10～11
浴比1:
3
汽蒸温度90～95℃
汽蒸时间40～60min
热水洗温度70～80℃
轧余率70～110%
1.3.1.7丝光
原理：
织物在紧张状态下，借冷而浓的烧碱溶液作用，从而达到丝光的效果。
丝光后织物光泽提高，吸附能力及化学反应能力增强，缩水率降低，尺寸稳定性及织物平整度提高，强力、延伸性等服用机械性能提高。
由于丝光后布面手感粗硬，刺痒感明显，故本厂生产的染色布深色的进行丝光，浅色的不进行丝光，印花布进行丝光。
本厂采用的是布铗丝光机进行丝光。
工艺流程：
轧碱→绷布→伸幅和淋洗→去碱→水洗→烘干
工艺条件：
碱液浓度250～300g/L
温度20℃左右
浸轧时间30～50s
轧余率100～120%
1.3.1.8荧光增白
原理：
使用的荧光增白剂是一种近于无色的染料或涂料，具有一定的牢度。
在紫外线激发下，发出肉眼看得见的蓝紫色荧光与织物本身反射的来的黄光混合成为白光，实现增白的目的。
工艺流程：
浸轧增白液→水洗→烘干
工艺处方：
荧光增白剂VBL0.1～0.3%
Na2SO41～10%
工艺条件：
增白温度20～40℃
增白时间20～30min
PH值7～9
烘干温度70～80℃
浴比1:
20～40
1.3.2染色
活性染料用于染亚麻成分、棉成分及粘胶成分。
分散染料用于染涤纶成分。
在染涤麻织物时采用的是热熔染色法。
纯亚麻布、麻棉混纺布及粘麻混纺布采用的是连续轧染方式，麻棉混纺布少批量采用的是冷轧堆染色方式。
原理：
活性染料与纤维素纤维发生加成反应生成共价键，完成染色过程；分散染料在涤纶纤维与纤维素纤维之间靠分子间作用力上染到纤维上来完成上染过程。
1.3.2.1连续轧染
工艺流程：
浸轧染液→烘干→汽蒸或焙烘→水洗、皂洗、水洗。
工艺处方[6]：
（g/L）
活性染料3～5
纯碱20
烧碱5
匀染剂1
元明粉200
工艺条件：
汽蒸温度100～120℃
汽蒸时间1～3min
压差2～4cm水柱
车速45m/min
麻、麻棉带液率 60～70%
粘麻带液率 80～90%
1.3.2.2冷轧堆染色[7]
工艺流程：
轧液→打卷→堆置→水洗→皂煮→水洗
工艺处方：
（g/L）
活性染料5
氯化钠30～60
尿素60
纯碱15～30
38`Be`烧碱/（ml/L）5～20
工艺条件：
染液:
碱液4:
1
轧余率60～80%
堆置时间2～8h
堆置温度20～30℃
转速40m/min
水洗温度95～100℃
肥皂2g/L
皂液温度95℃
水洗温度80～90℃
1.3.2.3热熔染色
工艺流程：
浸轧染液→烘干（远红外快速烘至含湿率20%，再热风烘干→
热熔固色→水洗→还原净洗→水洗
工艺处方：
（g/L）
分散染料20
渗透剂JFC2
5%海藻酸钠浆10
保险粉2
氢氧化钠2
工艺条件：
轧液率50～60%
PH值6.5～7
远红外烘干温度80℃
热风烘温度195℃
热熔固色180～220
染色浴比1:
30～50
还原净洗温度70℃
还原净洗时间10min
还原净洗浴比1:
100
1.3.3印花
本厂生产的纯亚麻布、麻棉混纺布及粘麻混纺布采用活性染料一相法印花，涤麻混纺布采用分散/活性一相法同浆印花。
1.3.3.1活性染料印花[8]
工艺流程：
印花→烘干→蒸化→水洗→皂煮→水洗→烘干
工艺处方：
（%）
活性染料1.5～10
尿素3～15
防染盐S1
海藻酸钠30～40
小苏打1～3
加水和成100
工艺条件：
汽蒸温度100～120
汽蒸时间3～10min
焙烘温度150℃
焙烘时间3～5min
1.3.3.2分散/活性同浆印花
工艺流程：
白布→印花→焙烘→汽蒸→碱固→平洗→热水洗→皂洗→水洗→烘干
工艺处方[9]：
（%）
S型分散染料2
K型活性染料2
尿素5
防染盐S1
碳酸氢钠2
8%海藻酸钠50
水38
合成100
工艺条件：
焙烘温度200℃
焙烘时间1.5min
汽蒸温度102℃
汽蒸时间8min
皂煮温度100℃
皂煮时间5min
第二章设备配置
2.1 设备选择
2.1.1设备选择原则
目前国内外染整行业的发展越来越注重设备的高效、节能和环保。
所选设备在满足产品的质量要求的同时，还应满足绿色生产的要求，这是目前染整厂设备选择的基本原则。
本厂设备的选择在注重性价比的同时，还注重设备的技术先进性以及高效性，而不是盲目追求价格很高的进口设备。
设备的质量也是选择设备时的首要考虑因素，使用年限要有保证，要有产品合格证书及详细的说明书。
本厂选择的设备应能适应一些产品工艺的变化，要做到一机多用。
因此本厂选择的设备应是以联合机为主。
例如退煮漂联合机既可以对织物进行退煮漂处理，还可以生产原色布用来退浆和煮练。
同时要求设备操作方便，噪音小，使用年限长，可维护性好。
本厂的主设备以联合机为主，例如LMH005-180型气体烧毛机，ZLTZP991-180型退煮漂联合机，LMA125-160型高速直辊布铗丝光机，XSLMH200A连续轧染联合机，LMA331型圆网印花机，LSR311型热熔染色机等，这些设备的工艺都是直接落布，既节省了车间的占地面积，又节约了生产成本，简化了操作程序，所有设备的选择都符合经济、实用、创新的原则。
2.1.2 主机设备的配置
2.1.2.1 主机设备的计算
以LMH005-180型气体烧毛机为例计算。
设备的生产能力：
设备生产能力=工艺设计车速×织物幅数×8小时×每昼夜生产班数×有效时间系数=120×1×8×60×3×0.8=13.8×104m/d
设备的加工任务：
设备的加工任务=设备的加工产量÷设备的工作天=4800×104÷250=19.2×104m/d
设备的计算台数：
设备的计算台数=设备的加工任务÷设备的生产能力=19.2×104÷
（13.8×104）=1.4台
设备安装台数：
设备的安装台数=2台
设备的负荷率：
设备的负荷率=设备的计算台数÷设备的安装台数×100%=1.4÷2×100%=70%
表4-1主机设备计算表
设备名称
机械
车速m/min
设计
车速m/min
有效时间系数
日生产力104m/d
日加工量104m/d
设计台数
安装台数
设备负荷率%
LM气体
烧毛机
80~140
120
0.8
13.8
19.2
1.4
2
70
ZLTZP
退煮漂联合机
20~100
90
0.85
11.0
19.2
1.7
2
85
LMA高速布铗丝光机
20~100
90
0.9
11.7
9.3
0.79
1
79
XSLMH
连续轧染机
15~70
50
0.8
5.8
3.8
0.65
1
65
LSR热熔染色联合机
35~70
50
0.75
5.4
0.68
0.13
1
13
YLMH冷轧堆染色机
20~70
50
0.8
5.8
0.44
0.076
1
7.6
ZM
拉幅定型机
10~100
100
0.9
13.0
10.2
0.78
1
78
LMA
圆网印花机
4~80
60
0.7
6.1
4.56
0.75
1
75
RF
轧液柔软机
30~90
60
0.75
6.5
9.54
1.47
2
73
XS预缩整理联合机
5~70
70
0.8
8.1
19.2
2.37
3
79
LMH
树脂整理机
90
80
0.9
10.4
19.2
1.85
2
92
MA轧光机
5~50
50
0.9
6.5
19.2
2.95
3
98
GA验布码布
联合机
45~60
60
0.75
6.5
19.2
2.95
3
98
M492打包机
24包/h
250m/包
0.70
10.1
19.2
1.9
2
95
表4-2主机设备一览表
序号
设备型号及名称
台数
外形尺寸（长×宽×高）/（㎜×㎜×㎜）
1
LMH005-180气体烧毛机
2
12800×4300×3500
2
ZLTZP991-180退煮漂联合机
2
73750×3675×6010
3
LMA125-160高速布铗丝光机
1
5806×5000×5460
4
XSLMH200A连续轧染联合机
1
76390×4100×5180
5
LSR331热熔染色机
1
26180×3670×4620
6
YLMH086冷轧堆染色机
1
7550×5140×4200
7
ZM5456拉幅定型机
1
43000×4660×3111
8
LMA311圆网印花机
1
21650×5810×3535
9
RF-060轧液柔软机
2
3640×2660×2650
10
LMH703型树脂整理机
2
43860×4550×5800
11
XS447预缩整理联合机
3
11100×3800×3000
12
MA320-12轧光机
3
6000×4580×4280
13
GA884-180验布码布联合机
3
6800×2400×2600
14
M492打包机
2
2280×1400×5100
2.2染整厂定员
定员设计的目的：
为染整厂配备工人、制定培养计划、调配熟练工人、安排工程技术人员和管理人员提供依据，保证工厂开工后能够顺利地进行生产。
为设计过程中计算生活福利设施，如宿舍、食堂、浴室等提供依据。
全场人员比例：
印染厂职工包括生产工人、辅助生产工人和非生产人员。
生产工人见表4-3。
生产工人是指从坯布检验到成品打包止的全部运转工、雕刻、图案设计、设备维修、试化验、污水处理的生产工人，占全厂职工人数的62%。
辅助生产工人负责机、电、锅炉修缮、供销、仓库存储等，按全厂总人数的20%计算。
非生产人员负责生产管理、食堂和勤杂等事务，按全厂总人数的18%计算。
辅助生产人员：
辅助生产人员=总厂人数×20%=368÷0.62×0.2=119人
非生产人员：
非生产人员=总厂人数×18%=368÷0.62×0.18=107人
染整厂总人数：
染整厂总人数=368+119+107=594人
表4-3劳动定员表
序号
设备名称
台数
班次
每班人员
合计
男
女
1
原布间
—
3
2×1
2×1
12
2
气体烧毛机
2
3
2×2
1×2
18
3
退煮漂联合机
2
3
2×2
2×2
24
4
高速布铗丝光机
1
3
2×1
1×1
9
5
练漂液调配间
—
2
1
1
4
6
碱液回收站
—
3
2×1
1×1
9
7
白布间
—
3
1
1
6
8
连续轧染联合机
1
3
2×1
1×1
9
9
冷轧堆染色机
1
3
1×1
1×1
6
10
热熔染色机
1
3
2×1
2×1
12
11
圆网印花机
1
3
3×1
2×1
15
12
拉幅定型机
1
3
1×1
1×1
6
13
轧光机
3
3
2×3
1×3
27
14
预缩整理联合机
3
3
2×3
1×3
27
15
轧液柔软整理机
2
3
2×2
1×2
18
16
树脂整理机
2
3
2×2
1×2
18
17
验布卷布机
3
3
1×3
1×3
18
18
打包机
2
3
2×2
—
12
19
调浆室
—
3
6
—
18
20
试化验室
—
2
—
8
16
21
染化料调配间
—
2
4
2
12
22
称料间
—
3
2
2
12
23
雕刻间
—
1
18
16
34
24
筛网制造间
—
1
14
12
26
25
总计
368
2.3生产消耗表
车间内压缩空气消耗量见表4-4。
表4-4压缩空气耗用量
序号
设备名称
台数
单台定额（m3/min）
消耗量（m3/min）
1
气体烧毛机
2
0.10
0.20
2
退煮漂联合机
2
0.75
1.50
3
高速布铗丝光机
1
0.25
0.25
4
连续轧染联合机
1
0.45
0.45
5
热熔染色机
1
0.55
0.55
6
拉幅定型机
1
0.10
0.10
7
轧光机
3
0.15
0.45
8
预缩整理联合机
3
0.10
0.30
9
树脂整理机
2
0.25
0.50
染化料消耗量见表4-5。
表4-5染化料消耗
织物规格
产量（m/d）
染料消耗定额
（㎏/100m）
染料消耗量（㎏/d）
化工料消耗定额（㎏/100m）
化工料消耗量（㎏/d）
窄幅织物
192000
0.45
864
1.30
2496
煤气耗用量见表4-6。
表4-6煤气耗用量
序号
设备名称
台数
单台定额（m3/h）
消耗量（m3/h）
1
气体烧毛机
2
50
100
2
连续轧染联合机
1
100
100
3
热熔染色机
1
150
150
4
圆网印花机
1
100
100
5
拉幅定型机
1
80
80
6
树脂整理机
2
190
380
#注：
城市煤气热值为3500千卡/米3。
水、蒸汽消耗量见表4-7。
表4-7工艺用水、蒸汽消耗表
序号
设备名称
台数
水
汽
单台定额（t/h）
消耗量
（t/h）
单台定额（㎏/h）
消耗量
（㎏/h）
1
气体烧毛机
2
2.5
5.0
150
300
2
退煮漂联合机
2
3.0
6.0
3250
6500
3
高速布铗丝光机
1
13.5
13.5
1360
1360
4
连续轧染联合机
1
25
25
2270
2270
5
热熔染色机
1
27.5
27.5
2840
2840
6
冷轧堆染色机
1
20
20
330
330
7
圆网印花机
1
10
10
400
400
8
拉幅定型机
1
1.0
1.0
720
720
9
轧液柔软整理机
2
12
24
600
1200
10
预缩整理联合机
3
1.0
3.0
70
210
11
树脂整理机
2
14
28
620
1240
12
轧光机
3
―
―
70
210
第三章主厂房设备排列
3.1厂房设计
为了使本厂房符合印染企业的厂房的发展趋势，适应工艺的不断变化以及设备不断更新的需要，本厂厂房选择带有排气井的锯齿型单层钢结构厂房，东西向长，南北向短，有利于设备顺厂房的屋面锯齿排列。
这类厂房便于水平方向组织生产工艺流程，对于运输量大、设备及产品笨重的生产有较大的适应性，便于工艺改革，且施工方便，柱网尺寸大，造价合理，抗震效果好，采光、保温效果均匀，车间劳动环境好，厂房内有效面积大，屋顶保持板底平整，使水滴沿屋面板底往下淌。
总体布置上有很大的灵活性，适合当地的气候环境等条件[13]。
3.1.1柱网尺寸的选择：
厂房跨度和柱距构成印染厂的柱网，即柱网=跨度×柱距。
选择柱网尺寸应考虑工艺设备的尺寸和排列、工人操作、检修、布车运输的需要，又要考虑到建筑结构是否经济合理。
本厂所选的印染机械中最宽的为圆网印花机宽度为5.8米，一般跨度中并排放两台机器，设备距柱1.0米，距墙1.0米，两台机器之间的宽度应大于2米，固选择跨度为14米，柱距12米。
3.1.2厂房高度的选择
染整厂厂房的高度主要取决于设备的高度，还要考虑到车间采光，通风要求，但却不能按设备的最高高度来决定，这是因为印染设备的高度各不相同，只因局部的高大而决定增加整个厂房的高度是不合理的。
本厂厂房的选择是带气井的单层锯齿式钢架结构。
单层厂房柱顶标高一般均为5.4~6米左右。
钢结构厂房
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