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远信杯定形机技术优秀论文选登(十一) 优化定形机配置实现节能减排
时间:2018-08-17 10:51:27    来源:中国纺织报  

作者简介

张凯,毕业于东华大学纺织化学与染整工程专业,参与的主要研究课题包括活性染料的合成及应用研究、喷墨印花用分散染料墨水的制备与应用研究以及丝素蛋白膜材料的制备与性能研究。2016年进入鲁泰纺织股份有限公司博士后工作站,作为核心成员加入泰山领军人才项目组,博士后课题的主要研究方向为纤维素纤维少水介质染色相关技术研究。


通过拉幅定形工序的加工,可消除织物上已存在的皱痕,防止织物卷边和无规则的热收缩,提高织物的尺寸稳定性,使织物的弹性、表面光洁度、强力、起毛起球等性能获得一定程度的改善。同时,拉幅定形机还具有一个重要功能,即借助拉幅定形机上浸轧不同的助剂来完成防皱免烫、抗菌等功能性整理,赋予织物更多的服用功能, 提高织物附加值。


拉幅定形机发展历程中所经历的自动化程度提高、不同机械模块的进化以及加热介质由导热油→天然气→蒸汽的转变过程,无一例外的都是为了一个共同的目的——节能减排。可见,节能减排作为企业的永恒关注焦点,也是拉幅定形机始终的发展趋势。


拉幅定形工序作为色织面料生产加工过程中的核心工序在赋予色织面料功能性和高附加值方面起着举足轻重的作用。鲁泰纺织股份有限公司的高档色织面料出口市场份额占全球市场的18%以上,相比于最初的煤炭-导热油式拉幅定形机,如今的鲁泰使用的拉幅定形机在自动化程度、各机械模块及烘房的加热介质等方面都已发生了质的变化。


自动配料系统提升自动化程度


鲁泰纺织构建了整理事业部自动配料系统。自动配料平台的建立为企业生产带来4方面优势:一是实现了公司内部拉幅定形机配料加料的全自动化;二是降低员工手动配料的失误频次,提升了自动化输液系统的使用率;三是对罐区实现了实时在线自动监测、报警与应急;四是降低了人工配料过程中的助剂损耗,改善了员工的工作环境。



自动配料系统的应用可降低50%的用工数量,同时可节约40%的配料时间,万米面料耗用助剂量可降低10%,成品的内在返工率降低3%。数据分析可见,自动配料系统的建立实实在在地成为了拉幅定形机节能减排发展趋势中的新生力量。


在色织面料整理体系中,拉幅定形过程所涉及的细节十分琐碎,分析细节中的问题时不能简单地从定形机一台设备出发而要从系统的角度去考虑。自动配料系统的引入,将整个拉幅定形体系的自动化程度提升了一个新台阶,这也反映出,纺织行业节能减排的发展趋势是与机械自动化程度的提升是相辅相承的。


升级定形机模块提升附加值


拉幅定形机包括浸轧装置、整纬器、超喂装置、烘箱以及过程中的PLC控制模块等几个模块。浸轧装置的进化及PLC控制模块的升级为拉幅定形机节能减排的进程提供了必要支持。


浸轧单元是拉幅定形机的重要组成部分,其结构与性能对轧压后织物的带液率和均匀性有重要影响。拉幅定形机就是借助于在均匀轧车上轧不同功能性助剂对面料进行各种功能性整理以提高面料的附加值。浸轧单元的进化升级为拉幅定形机的节能减排提供了有效途径。


目前,鲁泰纺织应用的新一代Monforts高效轧车,可使纯棉织物的精确轧余率降低至60%,比其他标准轧车低13%~20%,面料轧余率的降低可直接降低后整理阶段20%的能源成本。此外,面料经过轧车后的低轧余率还有助于面料进入烘箱后生产运行速度的提升(提升幅度可达到25%)。


PLC控制模块可对面料的温度及湿度进行实时自动检测与控制,提高拉幅定形机设备的自动化程度的同时,保证了生产加工过程中的面料品质。PLC模块主要通过调节燃烧器调节阀的开度实时监测烘房温度及布面湿度,将烘房温度和布面湿度控制在生产工艺要求的范围内,可见,PLC控制模块的应用精确助力了拉幅定形机的节能减排。


转变加热介质实现节能生产


拉幅定形机是纺织行业的重点能耗设备,能量消耗通常占印染企业总能耗的40%。随着环保要求的不断提高,鲁泰纺织积极推动拉幅定形机的清洁能源生产。


目前,鲁泰纺织所有拉幅机主要采用中压蒸汽、天然气或导热油等介质作为主用能源,所有以导热油为加热介质的拉幅定形机已完成“煤改气”改造。


鲁泰公司始终以实际行动践行节能减排的理念:一方面,公司通过引进一系列新型拉幅定形机提升后整理加工过程中的面料品质;另一方面,公司结合鑫胜热电厂的优势,利用电厂产生的中压蒸汽作为热源替代原有拉幅定形机的导热油模式,对拉幅定形机供热方式进行改造。改造后拉幅定形机不但能够满足常规性生产需要,而且使得每米面料的能源运行成本降低了25%,节能减排的同时为企业创造了良好的经济效益。



此外,以整理方式选定拉幅机类型对于实现加工过程中的节能减排同样重要,潮交联、免烫、干定形、柔软等加工方式均需要借助于拉幅定形机最终实现,通过机台调配能够进一步优化企业生产加工中的能源消耗,将节能减排做到极致。拉幅定形机的维修保养是设备长期无故障运转的有力保障同样也是节能减排的大前提,鲁泰纺织31年的生产经验累积恰恰为公司培养了一直维修保全团队,及时解决生产过程中的设备故障,保障了定形设备的稳定性和高效利用,这在很大程度上也保证了公司色织面料在业界的口碑。


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