染整设备讲义

染整设备讲义前言染整技术是一门综合性技术，影响染整加工水平的高低，主要受染整工艺水平、染化料质量和染整加工设备等因素影响。

选择染整生产方法和制定染整工艺的主要依据：１、加工对象的具体情况，２、加工对象的质量要求，３、加工条件（设备）情况，４、生产技术水平及成本。

染整设备与染整产品的质量、产量、加工成本等有密切的关系；国内染整企业近二十年来对染整设备的高投入对于提高染整加工水平起了巨大的作用。

在学本课程前应熟悉棉、丝等一些常规织物的加工工艺流程，练、染、印、整工艺中的一些质量问题。

参考教材：《染整工艺设备》参考书：陈立秋主编：《新型染整工艺设备》；《印染手册》、《丝绸印染手册》；《印染》及专业期刊；第一章通用装置染整工艺设备大多是由通用单元机和通用装置组成。

通用装置的种类很多，但就其作用分类并不多，各装置有着不同的功能，是染整设备不可缺少的组成部分。

染整设备的传动要求高主要指同步传动和同步调速。

很多染整加工流程是由多个单元机相联，而多个电动机的传动要求对织物的输送速度能同步协调。

对织物主要体现在平稳运行和适当的张力。

染整设备的自动化要求主要体现在:（１）染整工艺参数的自动检测和调节，如：温度、时间、液量、流量、织物带液率、助剂、染料浓度等；目前的设备大多只体现在前四个参数的自动化上。

（２）加工流程和某些机械动作的自动控制。

通用装置的种类很多，如导布辊、吸边器，扩幅辊，整纬装置、进、出布架等。

是染整设备各单元机和专用设备的不可缺少的组成部分。

直接影响设备的正常运转和加工织物的质量。

1.1导布辊导布辊是大多设备中必需的，主要起引导织物在设备内运行的作用，根据需要，主要有：固定辊、被动辊、主动辊织物在平幅加工中，其运行由经向张力带动，但由此产生的织物皱痕、变形、伸长、缩率大等病疵也是由张力引起的。

带动织物的经向张力主要来自主动辊和轧车，影响织物张力的主要因素是导布辊对织物的摩擦力和设备的同步性。

平幅进布装置上的紧布器和张力杆由２～４支导布辊组成，目的是增加织物进布时的张力。

1.2扩幅装置a当平幅织物两端经向张力达到一定程度时，与辊面接触的那部分织物的左右半幅内将产生纬向张力Tx，同时，辊面给织物以纬向摩擦力fx ，若设fxm为辊面给织物的纬向最大静摩擦力，则在TX > fxm 时，织物产生纬向收缩。

织物的起皱造成大量疵布, 因而一般在平幅进布处和设备中配置适宜的扩幅装置, 通过在织物运行时给予织物一定的纬向阻力和扩展力，达到防皱、去皱的目的，常用的有：1. 伸缩板式扩幅辊2. 螺纹扩幅辊3. 扩幅弯辊伸缩板式扩幅辊该辊主要用于易被擦伤和经向张力不宜太大的干态丝织物、毛织物和针织物等的扩展去皱。

也称木盘扩幅辊螺纹扩幅辊具有左右锯齿形螺纹的直辊，根据需要，有主动、固定、被动螺纹辊。

使用中应注意其方向性和影响去皱效果的各因素。

影响去皱效率的因素有：1、螺纹角度；2、螺纹材料和表面情况；3、织物经向张力；4、织物运行速度；5、织物包角；6、织物情况。

对于固定螺纹辊和主动螺纹辊在使用时其螺纹辊的中心箭头方向应和织物的运行方向相反；而被动螺纹辊使用中辊的中心箭头方向应和织物的运行方向相同。

扩幅弯辊从表面看，弹性橡胶辊面在固定的弧形芯轴上由织物拖动回转。

该辊去皱效果较好，使用中注意产生经密不匀和纬弯的可能。

在整纬器中应用弯辊是为了整纬弯。

1.3平幅导布装置（吸边器）用以自动诱导织物在设备正常位置运行而不超出允许的左右移动范围，并具有扩展织物的效果。

有压辊式和圆盘式。

注意和剥边器的不同。

吸边器对织物的理论扩幅量如图分析：tgαsinαΔB/2=L吸边器使用注意点常用的是压辊式吸边器，根据压辊的加释压方式，有电动、气动、机械式。

在使用和调节吸边器中主要有以下注意点：１、织物自上向下运行时，织物自上部导布辊进入吸边器的距离宜大。

２、运行织物须以切线方向通过导布器小压辊的轧点。

３、释压时压辊轧点处的间隙视织物厚度而定，一般为 2-3mm。

４、视织物情况，压辊的安装角度通常在10-20°内调整，压辊的压力也可调整。

５、织物布边和探边机构的触杆或光束的距离，一般为10-20mm。

1.4正位（对中）装置平幅织物在加工时，其运行位置往往左右歪移而影响加工质量，为此使用矫正平幅织物运行歪移的装置，称为正位装置。

1.5整纬装置在织物加工中，由于受到机械和操作的影响，往往是由于织物受到经向张力和纬向摩擦力不等而造成的纬移；纬移的形状主要有斜纬和弯纬及无规则的纬斜。

调整纬移使其恢复正常状态，称整纬。

一般整纬原理是利用织物在湿热条件下具有一定的可塑性，检测纬移情况，通过整纬装置的机械作用调整织物全幅内各部分的经向张力，使运行的平幅织物纬纱的相应部分“超前”或“迟后”，恢复纬纱和经纱在全幅内垂直相交。

1.6线速度调节装置织物连续通过多单元分部传动的设备加工时，各单元传动的织物线速度必须协调，故设同步调速装置和有关调速装置。

一般通过调整有关单元机主动牵引辊表面线速度来实现调节的目的。

即采用织物线速度调节装置。

常用的有：１、张力式摆动型和升降型２、重力式３、悬挂式（光电检测式）张力升降式线速度调节装置张力式线速度调节装置有摆动型和升降型。

根据紧式加工时相邻两个单元的织物线速度存在微差时，则其间的运行织物经向张力必然随之发生相应变化的原理设计。

张力升降型能自动微调有关单元机变速电机的速度而同步。

张力稳定，缓冲量大，结构较大，常用在布速差异大的场合。

张力摆动型线速度调节装置摆动型原理是当前后二单元的织物线速度存在微差时，经向张力相应变化而使张力辊摆动，随之而改变变速电机的速度。

具有外型小，调节方便的特点，在联合机上使用很多。

重力式线速度调节装置若平幅或绳状织物在设备相邻单元间储布器中停留储存，可采用这类调节装置。

原理是利用储布器中织物重量的变化或有关构件的位置动作的改变，自动控制有关单元机运行的布速。

其灵敏度较低，只适用容布量大，对织物线速度调节要求不高的场合。

悬挂式线速度调节装置a一般采用光电检测方法。

当相邻单元设备运行不协调，使织物或紧或松，根据遮光情况，会在光电检测计上反映出来，而加以调节。

具有张力小，灵敏度高的特点。

适用于不能承受张力，又不宜折叠的平幅织物的生产线上。

1.7开幅设备织物经绳状加工后，一般均需开幅，以便进行后道加工。

开幅方法有手工开幅和自动退捻开幅。

1.8平幅进布、出布装置(架)平幅进布装置是使平幅织物以适宜的经向张力在较小的左右移动范围内平整地进入染整设备进行加工的一组通用装置，一般由张力杆、紧布器、吸边器、扩幅装置、导布辊和机架等组成。

思考题1、各装置在设备中的作用？2、螺纹扩幅辊使用的方向性？3、使用扩幅弯辊易产生怎样的织物病疵, 为什么?4、吸边器的作用?安装和使用注意事项？5、织物产生纬斜的设备原因？6、各线速度调节装置的特点和适用场合？7、掌握光电整纬装置的原理。

第二章通用单元机由于染整设备中很多单元机通用性较强，能在很多工序中通用，称为通用单元机。

如浸轧机、脱水机、净洗机、烘燥机和汽蒸箱等。

由于其重要性，近年来人们正致力于通用单元机的高效、高速、节能、环保方面的研究。

很多专用染整设备均由通用机组合而成。

如练漂前处理设备、连续减量机、轧染机、热定型机、蒸化机、轧光机、涂层机等。

如连续减碱量设备，根据平幅碱减量要求，采用浸轧碱液——汽蒸——水洗工艺，连续加工设备各组成部分满足相应需要。

图中的联合机由进布、出布架，水洗机，轧车，汽蒸箱组成，各单元同步由线速度调节装置调节。

2.1平幅浸轧设备用于脱水的浸轧机常称为轧水机；对于脱水为加工目的的轧水机的工艺要求是在不损伤织物和较为经济的前提下，经轧水后的湿织物中的剩余水分要少，即获得较低的轧余率。

用于织物浸轧染料、化学品、整理剂等助剂的常称为轧液机；要求处理液在织物内均一渗透并获得适当而均匀的轧余率。

以上二类一般通称为轧车。

类似轧车结构的还有整理用的轧光、轧纹机等。

浸轧设备的主要组成：轧辊、加压系统（重锤加压、气压和油压）、液槽。

轧液辊普通轧辊主要由辊轴、辊体、辊面组成。

辊轴：一般用45号钢车制，有通轴和非通轴。

辊体：一般用铸铁制成，辊轴和辊体的性能影响轧辊的抗压性能。

辊面：和织物直接接触，表面性能很重要。

（１）不锈钢辊：作为轧液辊主要用于主动辊，可降低轧余率。

（２）橡胶辊：应用较广，可按加工要求做成所需硬度，硬橡胶辊为邵氏Ａ90~100；软橡胶辊为邵氏Ａ75~85。

（３）纤维辊：以棉、毛等纤维为辊面材料的一种轧辊。

目前纤维辊多用于轧光机和轧纹机等整理设备；也可制成多孔弹性轧水辊用于高效轧水。

加压机构织物受轧后的带液量以轧余率（％）表示。

织物受压大小有三种表示方法：（１）总压力Ｔ；（２）线压力Ｎ/CM；（３）压强Kg/CM2。

常用的加压机构有三类：１、重锤杠杆加压机构应用杠杆原理通过重锤加压。

机构简单，但轧点压力不稳定且压力不高，加卸压不方便；目前正被气压加压机构所代替。

常用于一些简单加压上。

类似的有弹簧加压机构。

２、油压加压机构油压通过加压油缸的活塞，作用在轧辊的辊轴上施加压力。

操作方便，由于油的耐压稳定性，轧车压力稳定，可以获得＞10吨的高压，线压力可达1000N/CM以上。

但加压油缸漏油易沾污辊面和织物，同时压力油不适宜远距离输送。

３、气压加压机构目前广泛使用。

以压缩空气为加压介质，流速快，加、卸压动作迅速，便于集中控制和远距离操作；气压机构结构简单，操作、维修方便；不会沾污织物和环境。

但由于压缩空气的可压缩性，气压加压的工作稳定性较油压差，也不能获得高压。

轧水机要求掌握影响织物轧余率的各因素和降低织物轧余率采取的措施。

一、影响织物轧余率的因素有：１、压力：总压力，线压力，压强。

２、轧辊：辊径，辊面硬度。

３、工艺：温度，车速。

４、织物：厚度，吸水性。

二、提高轧水效率的措施和设备：１、适当提高温度，２、采用小直径轧液辊，３、采用新颖设计的轧辊和设备，如采用微孔弹性轧辊等。

三、选择一般平幅轧水机的要求：１、在不损伤织物和较为经济的前提下，获得较低的轧液率。

２、考虑轧点受压接触宽度要小；因此，在具有必要的强度和刚度前提下，硬轧辊的直径不宜太大；同时轧液辊的硬度不宜过低。

３、考虑具体加工对象和工艺。

轧液机用于浸轧染料、化学品、整理剂的平幅浸轧机，要求处理液在织物内充分渗透并获得适当而均匀的轧余率。

对该机的性能要求远远大于轧水机。

轧辊和轧液槽的设计是轧液是否均匀的关键。

连续轧染织物中深边浅色差,轧液机幅向压力不匀是主要原因。

很明显是由于轧液辊受压弯曲变形所致的挠度产生压力不匀。

最大挠度值：Ymax=ql3(12L --7 l)/384EJ式中Ymax为轧辊的最大挠度(cm)，Ｌ为轧液辊两轴承中心距(cm)， l 为辊面的宽度(cm)，q 为轧点的线压力(N/cm)，Ｅ辊体弹性模数(N/cm2)，Ｊ辊体截面惯矩(cm4)，从最大挠度公式看到，要降低挠度是很困难的。