减少筒子纱线染色污水排放的探讨与实践

减少筒子纱线染色污水排放的探讨与实践
摘要一直以来减少筒子纱线染色污水排放都是染色加工企业所积极追求的目标。

但是当前其已经达到了一个瓶颈。

为此，文中主要就影响筒子纱染色浴比的几个主要因素进行了分析，并就生产实践之中如何降低浴比提出了几点建议，以供参考。

关键词染色浴比；筒子纱；污水排放
前言
降低筒子纱染色的浴比无疑可以减少排放，降低成本，同时可提高色纱质量、缩短染色时间，因而一直是染色加工企业的追求目标，目前世界上最先进的双向循环筒子纱染色机的最低浴比可降低到1：3.5左右。

进一步降低浴比有一定的困难。

单向循环染色机（液流由内向外）的浴比虽然可以降得更低，但其品种适应性差，染色效果不理想，因而未被广泛采用。

下面一起分析下影响筒子纱染色浴比的几个主要因素，以及在生产实践中降低浴比的方法，仅供参考。

1 影响筒子纱染色浴比的主要因素
染色浴比是指染色过程中单位被染物重量（kg）与染液体积（L）的比例，对于筒子纱染色而言，染色的浴比一直比较高。

最高的可达1：15～20，以这种浴比染色造成了大量的排放，染色成本升高，污染环境，工艺时间长。

降低筒子纱染色的浴比是筒子纱染色从业者一直追求的目标。

降低筒子纱染色的浴比可以从两方面考虑：一是减少染缸中染液的体积；二是增大筒子纱的重量。

两者是相互关联的，当纱的重量增大必然会减少纱缸中的染液体积。

减小筒子纱染色浴比具体可以从如下几个方面着手：
1.1 降低染缸的水位
使筒子纱缸的水位在能够浸没筒子纱的前提下水位达到最低。

基于此种理念，筒子纱染色机由全充满式发展成为气垫式。

气垫式筒子染色机的主要功能在于可以依靠气垫控制筒子纱缸的液位和压力，降低了筒子纱缸的液位和压力，降低了筒子纱缸的停机水位，同时实现了筒子纱染色机高温排放功能。

大大缩短了排放时间，也为高温注入创造了足够的体积空间。

1.2 合理布置筒子的排列方式，优化筒子纱容纱量系列
严格说来，不同载量的筒子纱染色机的浴比是不同的，主要是因为染纱托架（纱竹）的排列不同造成的。

如2000公斤载量的筒子纱缸染色浴比为1：5.1，同样的条件100公斤的筒子纱缸的浴比要略高于这个浴比，达到1：5.5左右。

纱竹的合理排列可以有效地降低无用空间，增加容纱量，降低浴比。

1.3 筒子纱的形状和尺寸也影响到筒子纱的染色浴比
筒子纱层与层之间的距离也影响到染色浴比，减少筒子纱纱层之间的距离不仅可以降低浴比，还可以有效地减少侧漏，防止产生乱纱和流量损失，染不透等问题。

采用弹簧纱管便是基于此种考虑。

弹簧纱管的优点归结起来不外乎有三类：①纱管对液流的阻力小；②弹簧管可以纵向压缩使一个纱竹上纱管压缩成为一个整体纱柱，避免了侧流和流量不均匀，从理论上解决了液流不匀的问题；③压缩后的筒管密度增加，提高了纱缸的容纱量，减小浴比。

应该说，弹簧管从理论上是理想的筒子染色托管，但是由于其显著的优点也同样给生产中带来了麻烦，主要表现如下：①弹簧管的钢丝在压缩筒子时夹住内层纱线，使染后退不净；②多次使用后轴向钢丝产生弯曲，络筒时纱线管先集中到低点，易产生内层络纱不均匀，即竹节状层，在染色中易产生内层纱线染花、产生废纱。

③压纱时克服的是弹簧和纱线卷装的反力之和，由于各只弹簧之间的弹性不同，因而卷绕在其上的筒子纱受的压力也就不同——造成了同一纱竹上各只筒子的密度不同，这显然是染色工作者不愿意得到的结果。

也许正是上述原因，造成国内对弹簧管的使用不普遍，同时也提出了一个新的研究方向，能否开发出一种纱管既有弹簧的压缩特性，又没有它的缺点，便可以在降低筒子纱染色浴比方面再添新功。

1.4 筒子纱的管路设计对于降低染色浴比非常重要
筒子纱的管路包括筒子纱缸底部的染液循环系统管路，以及泵的换向器，和热交换系统。

传统的筒子纱染色机采用的是轴流泵，轴流泵虽然吃水量小，但因为效率低，扬程低已逐步被离心泵取代。

另外，离心泵可以放置到染色机的侧位，降低了设备高度，使液流管路更加合理，减少管路体积达到了降低浴比的目的。

換向器的类型对浴比有更直接的影响，目前世界著名的染色机制造商所采用的换向器不外乎有三种形式：一个是采用管路阀门变换换向，一个是采用“烟斗”转动换向，还有采用“天鹅颈”式换向器。

这些种类的换向器各有其优点，从降低浴比的角度来说后两种更加实用。

因为这两种形式没有管路损耗，浴比更低。

目前缸外交换被广泛采用，采用缸外加热的优点不仅降低了染色浴比，同时将热交换器变更为可随时更换的部件，便于清除水垢和日常维护，保持较高的热交换效率。

1.5 增加染色托架（纱竹）的排开染液体积也不失为降低浴比的一种好办法
增大染色托架的排开水体积的办法很多，如增加托架的体积。

但增大了托架的体积同时也增加了重量。

1.6 采用单向液流循环进行筒子纱染色，实现极低的染色浴比
单向液流是指染液由筒子纱的内部向外部穿透。

部分筒子纱的外部没有被染液浸泡，染缸内的染液位极低。

但是通过实践检验，这种低浴比的筒子纱染色
效果不够理想，品种适应性不广。

国外也有人做过一个试验将纱竹用套筒套住。

染液由套筒的顶部溢出流到缸体底部，这样做的好处是即降低了浴比，也使筒子纱在染色过程中浸泡在染液中，收到了比较理想的效果。

2 小浴比筒子纱染色在工艺上的配合
低浴比染色更需要染色工程技术人员在生产实践中发挥。

避免由于工艺原因而造成无谓的升高染色浴比。

工程技术人员要在不影响质量的前提下，尽可能地采用低浴比工艺，低浴比工艺主要包括如下几个方面：
（1）择筒子纱时要尽量选择直管型；
（2）适当加大筒子纱的密度，加大筒子纱的直径；
（3）控制筒子纱缸的行机水位，在不影响生产的前提下，尽可能降低纱缸的水位；
（4）避免大缸染小批量色纱。

在设备选型时要充分地考虑到色纱的市场变化，根据市场的情况选择不同载量的筒子纱染色机，以适应市场的变化需要；
（5）采用可变容式筒子纱染色机实现减量生产。