多功能缩绒柔软整理工艺技术及装备

多功能缩绒柔软整理工艺技术及装备
朱从利;罗俊;鹿庆福;刘琳;陈队范;赵庆永
【摘要】文章从多功能缩绒柔软整理工艺技术及装备的研究背景、总体思路、新工艺技术与我国传统毛纺面料后整理工艺技术的比较、涵盖的主要技术内容、相关设备CM101-350型多功能缩绒柔软整理机的研制、设备主要特点、设备主要技术经济指标及先进性、工艺技术主要创新点、设备应用经济效益等方面做了全面论述,提出了短流程、气流洗涤、洗液雾化、撞击缩绒、气流爆破蓬松、无化学助剂柔软、织物柔性牵引等新技术.
【期刊名称】《毛纺科技》
【年(卷),期】2014(042)006
【总页数】5页(P43-47)
【关键词】多功能;缩绒;短流程;气流爆破蓬松
【作者】朱从利;罗俊;鹿庆福;刘琳;陈队范;赵庆永
【作者单位】泰安康平纳机械有限公司,山东泰安271000;泰安康平纳机械有限公司,山东泰安271000;泰安康平纳机械有限公司,山东泰安271000;泰安康平纳机械有限公司,山东泰安271000;泰安康平纳机械有限公司,山东泰安271000;泰安康平纳机械有限公司,山东泰安271000
【正文语种】中文
【中图分类】TS195
1 研究背景与总体思路
目前中国的纺织企业还处于低端生产阶段，大多为中低档产品，与国外生产的高档面料有着很大差距，而采用先进工艺、利用先进设备是提高纺织产品档次的根本途径。

鉴于国产设备大多质量水平不高，可靠性、稳定性与国外先进产品相比还存在很大差距，有些产品特别是高端产品还是空白，致使纺织印染企业不得不依靠国外设备来进行高档产品的开发。

康平纳机械有限公司响应国家相关政策，综合多年的毛纺后整理经验，研究与突破多项面料整理工艺技术，开发出一种具有洗涤、轧水、缩呢、柔软、烘干及干态整理等多种功能的复合型设备，该设备适用于高档毛纺、仿毛、棉、麻、PU革及多种纤维混纺面料的后整理。

2 多功能缩绒柔软整理工艺与传统工艺比较
2.1 我国毛纺面料后整理技术现状
目前我国毛纺面料生产后整理工序多、需要设备多、工艺时间长，水电汽消耗量高，基本流程如下:筒状坯布→初洗→脱水→缩绒→复洗→脱水→烘干。

织物整理后缺陷大，易褶皱、缠绕、擦伤、缩绒不匀，制约了产品附加值的提升。

设备自动化程度低，手动过程操控繁琐，人工计量加料易出错，少(无)在线检测，控制不准确。

2.2 多功能缩绒柔软整理工艺技术
织物后整理的发展趋势:工艺短流程、一机多用、时间缩短1/2～2/3，高效节能，排放少。

基本流程为:筒状坯布→多功能一体整理→烘干。

设备利用气流技术与滚筒负压吸附传动，无挤压、不褶皱、不擦伤、缩绒均匀，产品附加值提升高;设备自动化程度高、设备利用率高、自动模式对工艺配方随意组合、参数在线控制准确。

3 主要技术内容
图1所示的CM101-350型多功能缩绒柔软整理机，引入气流洗涤技术，使用创
新整理工艺，实现了气流洗涤的创新成果。

图1 CM101-350型多功能缩绒柔软整理机
多功能缩绒柔软整理工艺技术涵盖和研究了以下5项技术。

3.1 多功能湿态整理工艺研究
洗液雾化技术:在循环气流带动下，洗、助剂高速、均匀穿透织物，实现气流洗涤，提高了织物的处理效率，减少洗液和助剂的用量，节能降耗。

高速撞击缩绒工艺:研究出不同特性织物的不同撞击速度与撞击板角度规律，实现
毛织物的缩绒效果。

气流爆破蓬松柔软工艺:采用物理撞击及织物内外气流压差产生爆破效应，使织物
纤维蓬松柔软。

3.2 高速干态柔软工艺研究
研究出无化学助剂下的织物柔软工艺。

织物在一定的温度及含水率下，高速(最大
速度1 100 m/min)撞击后侧柔软装置，使纱线及纤维产生蠕动、松弛，以降低织物纤维刚性，消除纺纱、织造、印染过程中的内应力，达到物理柔软作用，得到良好的柔软度和手感。

3.3 织物柔性牵引技术研究
CM101-350型多功能缩绒柔软整理机的织物循环通路如图2所示。

从图2与气
流循环通路可以看出，与传统面料整理不同，该技术利用气流的柔性压力特性辅助织物传送，改变了织物的牵引方式，在织物整理循环过程中，采用气流加压，不受机械压力和张力作用，不会产生折痕，同时气流的柔性压力避免了由于传送力产生的织物内部张力，保证了织物尺寸、形状的稳定性，避免色织物沾色。

图2 多功能缩绒柔软整理机的织物循环通路与气流循环通路
3.4 助剂自动配送与循环利用研究
助剂自动配送:由大流量自吸泵定时、定量加入清洗室，并驱动洗液在备料箱与主
容布槽之间、备料箱内部、清洗室内部循环。

助剂循环系统:研究了助剂用后回收技术与装置，实现了循环使用，减少了洗液的
消耗，提高洗液利用率，降低生产成本。

洗剂内部循环快速喷射技术:洗剂在清洗室内部循环，通过辊筒内部的快速喷嘴将
其喷洒在大辊筒表面的织物上，增加了织物对洗液的均匀吸收，提高了洗涤效率。

3.5 在线检测与反馈技术研究
通过触摸屏进行速度、温湿度、水量等参数的设定，并实时检测，由控制系统根据参数进行精确调整，以达到速度、温湿度及水量的精确控制。

设置织物打结、堆布检测传感器，当织物发生打结、堆布时，及时快速停机，避免织物造成损伤。

4 多功能缩绒柔软整理设备研制
该设备融入上述5项新技术研究成果，包含4大系统:织物循环运行系统、气流循
环及烘干系统、洗助剂循环系统、电气自动控制系统。

4.1 织物循环运行系统
织物循环运行系统如图3所示，主要包含5部分:分呢框、轧辊、辊筒及传动部件、撞击板、主容布槽。

图3 多功能缩绒柔软整理机的织物循环运行系统
分呢框:可有效防止织物在高速运动中打结，设置有织物打结检测传感器，当织物
发生打结现象时，快速停机，避免织物由于打结造成损伤。

轧辊:可在烘干前进行轻微轧水，在轧辊下方设计有接水槽，将皂洗后面料中大部
分洗液泡沫轧出，通过接水槽排出机外，节省冲洗用水。

辊筒及传动部件:用于织物的传送，辊筒表面均布有多排孔，是气流的通道。

为将
辊筒内部气体顺利吸出，整体采用悬臂结构。

辊筒由变频电动机驱动，线速度可根
据工艺进行调节。

撞击板:为了满足各种织物的撞击要求，在大辊筒后侧，安装了撞击板，织物在高、低速状态下都能实现撞击，达到不同织物、不同工艺的洗涤、柔软处理要求。

主容布槽:用来缓冲存放织物，织物在皂洗溶液及其他助剂溶液中充分浸泡、变位，保证了织物表面助剂均匀，处理更加匀净。

4.2 气流循环及烘干系统
气流循环及烘干系统如图4所示，主要包含5部分:风机、风道、机体、吸风筒、
热交换器。

图4 多功能缩绒柔软整理机的气流循环及烘干系统
强力风机作为气流的产生源，从辊筒一侧将内部的空气抽吸出来，通过环路风道，吹到辊筒外表面，形成封闭的风道。

所起的作用是:将织物压附到辊筒上;气流带动的雾化洗液穿透织物，形成气流洗涤，提高了洗涤效率及匀净程度;辊筒内外表面
的压差使织物纤维蓬松柔软。

4.3 助剂循环系统
助剂循环系统如图5所示，主要包含4部分:自吸泵、备料箱、管道、阀。

图5 多功能缩绒柔软整理机的助剂循环系统
4.4 电气自动控制系统
采用按钮和触摸屏双重操作模式。

采用可编程控制器(PLC)、ET200M多通道模块化分布式I/O控制方式。

利用在线检测，对温度、湿度及液位达到精确控制。

成
熟工艺存储，便于自动执行。

各功能模块任意排列组合，满足多种工艺要求。

5 多功能缩绒柔软整理机主要特点
广泛的品种适用性:集合高档毛纺、仿毛、棉、麻、PU革及多纤维混纺织物的整理工艺，具有洗涤、轧水、柔软、缩绒、烘干等多种整理功能，实现不同织物的不同工艺需求。

一机多用，提高工作效率及设备利用率。

气流柔性压力及搬运:利用气流的柔性压力特性辅助织物传送，采用气流加压，既能够压服织物，又不会产生折痕，解决了易产生折痕织物的整理难题。

柔性压力避免了由于传送力产生的织物内部张力，保证了织物尺寸、形状的稳定性，避免色织物沾色。

利用织物内外表面形成的压差产生爆破效应使织物纤维蓬松柔软。

利用气流的搬运能力，带动雾化的洗剂溶液或热量高速穿透织物，提高洗涤、烘干效率及均匀性。

高速大悬臂驱动机构:大悬臂驱动机构最高线速度可达1 100 m/min，可大大提高织物的撞击频率和撞击力，从而提高设备的整理效率。

全速自适应撞击板:该设备通过物理撞击达到缩绒、柔软的效果，经过特殊设计的撞击板结构，撞击面上部采用圆形(高速)，后部及下部采用三角形(中、低速)，达到在各种速度下的最佳撞击效果，实现织物的无折痕松弛柔软整理。

双模式安全控制系统:控制系统配置了触摸屏模式和按钮模式2种。

控制系统采用可编程控制器(PLC)，参数在线监控，控制精度及自动化程度高，工艺稳定性、重现性得以大幅度提高。

各功能采用模块化设计，可任意组合，工艺执行更加灵活多样，解决了工艺执行的局限性。

成熟工艺路线可存储、可调用，自执行。

设备具有多种安全保护程序与措施。

6 多功能缩绒柔软整理机主要指标
CM101-350型多功能缩绒柔软整理机的主要技术指标以及跟国内外同类设备的主要参数比较分别如表1、2所示。

由表1、2可见，多功能缩绒柔软整理机实现了一机多用，降低了工人的劳动强度，提高了生产效率;具有的特殊整理功能提升了产品档次，提高了产品附加值。

表1 主要技术指标项目基本参数工作速度范围/(m·min－1) 0～1 100 压缩空气项目基本参数/mPa 0.4～0.8织物出布速度/(m·min－1) 70 供水压力/mPa 0.2织物最大容量/kg 350 风机额定转速/(r·min－1) 1 475最高整理温度/℃ 120 装机
功率/kW 101蒸汽压力/mPa 0.4 外形尺寸/mm 5 582×5 447×5 744(L×W×H)
表2 与国内外同类设备的主要参数比较项目传统水洗机意大利设备多功能缩绒
柔软整理机最高工作速度/(m·min－1)25 1 000 1 100水/t 150 40～70 30～60
蒸汽/t 2.0～3.0 1.5 1.3耗电量/(kW·h－1) 300～400 250～350 220～300品种
适应性有选择性适应性广适应性广水洗质量易产生变形、色差无折痕、无色差
无折痕、无色差柔软无有有烘干无有有干态整理无有有工艺适应性有选择性按一定顺序任意排列组合助剂配送－小量多次一次完成自动冲洗降温无无阶
梯降温
与意大利设备比较，设备价格低40%，水耗低20%，电耗低13%，汽耗低15%。

7 主要创新点
①创新的研究出短流程工艺与设备。

一机多用，满足各种织物的洗涤、轧水、柔软、缩绒、烘干、干态整理等各种处理工艺要求，提高设备的利用率，缩短工艺流程。

各功能模块任意排列组合，并按照工艺自动执行。

②创新的研究出无折痕织物牵引技术。

避免了机械压力及张力对织物造成的损伤，解决了易产生折痕、易变形织物的整理难题。

③创新的研究出少用化学助剂的织物柔软整理工艺技术。

实现织物的物理柔软整理，摆脱对化学助剂的依赖，进一步降低产品化学品残留。

④创新的研究出洗液的气流雾化与强迫穿透技术，实现了雾化洗液高速穿透织物，促进织物均匀吸收，提高洗剂溶液的利用率和织物的处理效率，实现节能降耗。

8 结语
基于多功能缩绒柔软整理工艺技术的研究，推出的CM101-350型多功能缩绒柔
软整理机，经山东省科技厅组织的专家组鉴定，具有国际先进水平，设备有利于纺织行业产业结构升级，为国家节约外汇，同时也可以提升中国纺机行业在国际上的地位，为我国染整后处理设备走向世界、与国际接轨创造了条件。

该项目取得专利
4项，其中发明专利2项。

目前，CM101-350型多功能缩绒柔软整理机已在国内多家知名企业(雅戈尔、如意、新芳等)使用，推动了行业的科技进步。