节能减排先进技术:活性染料湿蒸法轧染机
1.活性染料湿蒸法(ECONTROL)工艺
ECONTROL工艺是由门富士(Monforts)和捷利康(Zeneca)二家公司联合开发的,且能用于实际。与已经描述的工艺相反,ECONTROL法的特征是不需用那种些辅助材料如尿素、水玻璃、纯碱、氢氧化钠溶液或盐。在此工艺中,利用染料的高反应性与织物在干燥中保持一致的湿度的特性一起开发,结果获得最高得色量的且可以不用大量的碱剂。这一染色工艺是连续打卷工艺和热烘干工艺的联合。
ECONTROL工艺处方:
X克/升染料1
Y克/升染料2
Z克/升染料3
1-2克/升润湿剂
10克/升碳酸氢钠
除了染料外,只用10克/升的碳酸氢钠作为辅助材料使用,其它的染色工艺中使用的辅助材料,在ECONTROL法中被烘干时控制的蒸汽含量所代替。
2.ECONTROL法中使用的染料
只有高反应性的活性染料能用在ECONTROL工艺中。其活性染料是基于:二氯均三嗪结构(如普施安MX类)(在实际应用中。这些商用染料,过去,在其它工艺中也有应用,此染料把自己结合到纤维上,是在温和的固着条件下。
3.用ECONTROL法的染料固着
在ECONTROL法中,先将染液浸轧在纺织品上。除了所需的染料外,轧染液还包含1-2克/升的润湿剂和10克/升的碳酸氢钠。
短时的在空气中输送后,此被润湿的,均匀挤压的织物被直接运送到烘干机上(热风烘干机),此时烘房内温度是120度,那里织物停留时间是2分钟,在约按体积25%的[相对湿度]蒸汽容量中固色。实际的固着工艺是基于下列原理:布上有一般活性染料为了固着在纤维上需要的碱剂。机器内有适宜的溫湿度,和较长的堆放时间。
碱剂、尿素和在高温轧烘、热固工艺中或盐、蒸汽和温度在轧蒸工艺中起着重要作用。但高反应性活性染料被用在ECONTROL法中,即使弱碱(碳酸氢钠),短时(2分种)和低的织物布面温度(68℃=冷却极限温度),也足够用于染料固着的。堆置室是在热风,和一定湿度控制的条件下。
4.ECONTROL法,染色联合机的结构
我们现在愿意讨论使用ECONTROL法的更多细节。
正常联合机有一个带有伞柄箱的进布部分(1),用于进行织物的联接更换。织物然后进入Matex-3染色均匀轧车,那里织物被染液润湿,并均匀的挤压。在短的空气悬化后,织物被输送到烘干机上。(3)布头润湿单元,用在联合机的前部,是为了a)尽快形成在烘房内有按体积25%含湿的条件b)在引布走完,染色开始前热风房和导布辊能达到工艺温度和生产条件。从染色开始起,在热风房(4)中的喷咀、喷出120度温度和体积25%的相对湿度的热风,并用烘房气候测定单元(5)来监控和调节,同时它也用排气风扇控制着。
如果,用很轻量的织物,织物内的水份不足以维持烘房相对湿度为按体积的25%,那么通过蒸汽喷射单元(6)可以喷入所需要的蒸汽。
出布部分为(7),从那里还可能将织物直接送到洗涤机器(8)上。在进行烘干工序时,织物有一定的温度,(冷却极限温度68度)因为它是润湿的并依赖于在热风房中25%的相对湿度。在蒸汽容量升到按体积为25%和喷射温度为120℃时,所产生的织物温度将是68℃,虽然在烘干机内增加蒸汽量,导致热风房内的烘干能力有轻微的降低,但对ECONTROL法是没有影响的,因为,只有2分钟的停留时间。
举例:当整个热风房容布长度为96米,为保持2分钟的停留时间,可以开到机器速度为48米/分时获得。另外,100克/米2的织物离开热风房时布面是干燥的。500克/米2的织物离开热风房时布面还存在着润湿。不管染色织物离开热风房时是湿的还是干的,这并不重要,因为染料已经被固着,现在织物只需水洗了。ECONTROL法可以认为是一种新的染色方法,其液比为1:0.7。而染色时间则为2分钟。由于此方法选择在热风房中进行,此种烘干机可以更多地认为是染色机。这不是烘干机,是一种染色机。
5.ECONTROL和生态
从评论看,可以清楚地看到ECONTROL法是一个简单、有效、节能和易控制的工艺,此工艺还对环境的污染控制有贡献。
“避免”总是降低环境污染的最好的解决办法。作为ECONTROL法,可以避免用强碱、尿素和盐,降低了消耗,由于工艺的功能是不需要这些化学品的。降低环境污染的情况,可以用二个例子予以说明:一个染色工场,在40米/分车速用轧烘热固法或轧烘/轧蒸法,连续染色,1班的操作,要消耗:约144.77吨/年尿素或180.95吨/年食盐。在3班的操作中,相当于:约434.31吨/年尿素或542.86吨/年食盐。
在轧烘热固法中,部分尿素与废气一起被排出,而大部分则在洗涤工艺中进入废水。在轧烘/轧蒸法中,高的含盐量也在汽蒸工艺后被洗除。相比较,对于ECONTROL工艺,只有7.24吨/年的碳酸氢钠[在1班操作时]或21.71吨/年[在3班操作时]被排放到废水中。这意味着,当应用ECONTROL工艺时,从洗涤工艺中放出来的废水只含有4-5%的化学品,这就是新的染色工艺中带来的现代技术,在这里“避免高浓度的化学品”意味着:废气和废水的污染达到了极大的降低。
6.总结
ECONTROL工艺给连续染色工作者提供了一个简单、经济、有效、保护环境和生态的、节能的、和易控制的工艺选择。此工艺是对常用的活性染料染纤维素纤维工艺的一种有益的替代。