染整设备及其选用净洗机(2011.3)

单元2净洗机任务2

通用单元设备及选用净洗机是重要通用单元设备之一轧、洗、烘、蒸。印染加工过程中，为了除去织物在练漂、染色、印花以及树脂整理等加工中的表面浮色、多余的染料、浆料、分解物及其他污物，必须使用净洗机。洗涤效果好坏，直接影响着印染产品的质量，洗涤是印染生产中重要加工设备之一。高效率、低能耗、低排污、低张力的净洗成为优化织物净洗机器性能的主要内容。本内容主要介绍的设计方法有：汽蒸水洗、多浸多轧、逐格逆流、回形穿布、松式堆置、强力喷淋、振荡水洗、横穿布水洗等。另外介绍几类松式平洗机。一、概述（一）净洗机的分类按净洗的物理机制按织物的加工形状按织物在加工过程中所受张力状态的不同水洗机净洗蒸箱绳状净洗机平幅净洗机松式净洗机紧式净洗机按净洗对象不同织物净洗机纱线净洗机纤维净洗机污杂质：水溶性（溶质扩散，洗液交换）

非水溶性（借助净洗剂、机械措施）净洗过程三个阶段：1、纺织品先充分润湿，使纤维、浆料和某些固体污杂质膨化。2、污杂质从纺织品上分离下来并扩散到洗液中去。3、稳定分散污物，不使洗液中的污杂质再积附到纺织品上。设备的设计要考虑满足净洗过程的要求,现代净洗设备以高效率、低能耗、低张力为主要特征。（二）净洗基本原理织物的净洗过程，也就是污物杂质扩散过程，根据扩散理论（菲克(Fick)定律），在织物和洗液间形成的边界层会阻碍织物中的杂质继续向洗液扩散。污物杂质在边界层内是分子扩散，从边界层扩散到洗液是对流扩散。而对流扩散速度较分子扩散快，因此污物杂质的扩散阻力主要集中在边界层。净洗情况以净洗速度表示：

G=(C-

CP)D／h式中：G:净洗速度；C：织物上污物杂质浓度；CP：洗液的污物杂质浓度；D：污物杂质扩散系数；h：扩散路程；加快净洗速度：1、增大扩散系数D，2、增大浓度梯度（C-CP），3、缩短扩散路程h。二、绳状水洗机作用专供绳状织物洗涤用的，也可用作绳状织物浸轧退浆剂、煮练剂、漂白剂等化学品溶液的设备使用。分类根据织物运行的张力情况，可将其分为：

紧式绳洗机

松式绳洗机松式绳状水洗机紧式绳状水洗机主视图左视图（一）紧式绳洗机紧式绳洗机是将双头状织物处于经向拉紧状态下进行洗涤的。绳状织物分别进入左右两端的瓷圈，绕过轧槽的后、前两支导布辊，进入大轧辊轧点，并由分布棒按道数分开，继续回绕在导布辊与大轧辊上浸轧，通常要浸轧6-11道（即绳状织物回绕6-11圈），最后双头织物在大轧辊中部喷洗后进入上轧液辊轧点，再次轧除液分，然后从大轧辊中部分头出布。工作效率较高，车速可达95~180m/min，结构较为简单。

5271型绳洗机主要由机架（又称墙板）主被动轧辊轧液辊导布辊轴承加压装置轧槽分布装置喷水管传动装置等组成（二）松式绳洗机松式绳洗机的主要特点单头绳状织物在松弛状态下进行浸渍轧洗，它适宜于不能承受过大张力的绳状织物的洗涤。例如印花衬布或针织物等可在这种设备上洗涤。由于绳状织物在洗液中松弛浸渍，有助于污物向洗液扩散，但车速却受到设备结构的限制，不能太快，一般在50～80ｍ/ｍｉｎ，以免多道回绕的绳状织物在洗液中发生纠缠打结现象，而造成织物拉断或损伤。松式绳洗机常以3-5台组成一组，织物成环状导入槽内，先后通过3-5槽，依次在槽内浸渍并在两轧辊间进行轧洗，最后经小轧车轧液后出布。KDLMH698型松式绳状水洗机轧槽用铸铁制成，上口是敞开的，槽底为圆弧形。槽中装有一块带孔的隔板，将槽分隔成前后两部分。隔板上部装有分布棒，用以分隔出槽的布环。隔板下边装有直接蒸汽管，便于加热洗液，槽侧装有进水管及溢水口，槽底装有放液塞。槽口上绳状织物进槽处装有方形辊，将织物摆动入槽。槽内无导布辊。槽上轧辊、轴承、机架、传动设备等均与老式紧式绳洗机相似。（三）绳洗机的维护保养和常见故障处理故障情况处理办法被动轧辊上下失灵1、检查加压装置是否损坏或断油，或传动电机是否旋转2、检查加压螺杆、螺母是否损坏3、检查加压螺杆、紧圈圆锥销是否断脱4、检查加压弹簧是否失灵上下轧辊接触不良1、检查上下轧辊表面是否平整2、检查上下轧辊是否平行或一端高低，并检查轧辊轴承和加压系统是否有一端损坏现象3、上下轧辊橡胶层用后变薄，检查上下轴承壳是否相碰绳洗机的维护保养和常见故障处理故障情况处理办法轧辊轴承发热1、检查油环在运转时是否转动，轴承是否断油2、检查轴瓦是否磨损，轧辊轴颈是否发毛水槽导辊跳动1、检查轧辊轴颈与轴瓦是否磨损发毛2、检查导辊轴与轴瓦间隔是否太大传动设备有异声1、检查滚动轴承是否损坏、断油或轴壳螺母是否松动2、检查传动齿轮(或减速箱齿轮)是否损坏、断油或有杂物轧进齿轮3、检查传动三角皮带是否松动及传动脚、机架脚螺母是否松动三、平幅水洗机作用供平幅织物洗涤用，是平幅织物练漂、丝光、染色、印花及树脂整理等加工设备的主要单元机械之一。浸轧化学药剂，以使织物达到漂白、提高染色牢度、增加花色鲜艳度、增加柔软手感等。分类按加工织物的幅度：1100mm、1200mm、1400mm、1600mm、2800mm按加工织物的层数：单层、双层、双幅按织物运行时的张力状态：紧式、松式按织物的洗涤效率：普通平洗机、高效平洗机（一）普通紧式平幅水洗机普通紧式平幅水洗机由进布架、平洗槽、扩幅装置、小轧车、线速度调节装置、传动设备和出布架等组成，如图所示。1.平洗机平洗机是由水槽、上下档导布辊轴承及轴承座、放液阀等组成。每台平洗机的平洗槽格数不一，因工艺而定，一般采用6~10格。每格洗槽有溢流孔和排液孔。通常洗净条件相同，并相连接的几格洗液槽的隔板间，以溢流孔相通。各槽溢流孔的高度沿织物运行方向递增，使洗液以逆流方式洗净织物，有利于降低能源的消耗，提高洗涤效率。2.导布辊每格洗槽内部装有上下两排导布辊，其数量一般为上三下四或上四下五，使织物在上下导布辊间穿行，以保证织物在槽内有一定的洗涤时间。两导布辊间的距离为190~210mm，上下辊间的距离为800~1000mm。3.轴承及轴承座上导布辊的轴承及轴承座上导布辊轴承设在槽内上部或槽口平面上。上导布辊轴承选用滚珠轴承（摩擦力小，不需经常加润滑脂，不易漏油）或滑动轴承（由铸铜、尼龙等制成的轴瓦、轴套等）。上导布辊轴承座以导布辊装卸方便为原则，一般开口向上成U形，轴承座下应有油盘，防止润滑油流入水槽而使织物沾上油污。4.放液阀放液阀分为：圆锥盘放液阀（俗称推拔放水塞）旋塞放液阀（俗称放水考克）橡胶圆球放液阀圆锥盘放液阀（俗称推拔放水塞）脚踏式圆锥盘放液阀(a)手掀式圆锥盘放液阀(b)手动螺杆式圆锥盘放液阀(c)手拉杠杆式圆锥盘放液阀(d)手拉式圆锥盘放液阀(e)各种放液阀的分析对比项目分析对比橡胶圆球放液阀旋塞放液阀圆锥盘放液阀放液速度最快较慢快是否容易漏水不易不易垃圾污物粘在阀门时则漏水垃圾杂物是否容易塞住不易容易不易主要缺点拉簧需用不锈钢丝，橡胶球较易损坏旋塞出口较小，放液较慢不适用于腐蚀性强的溶液槽5.小轧车每格平洗槽的出布处都安装有平洗小轧车。平洗槽的最后一格出布处应安装重型小轧车，以降低轧余率。作用：小轧车的作用一方面可牵引织物进行洗涤，轧除织物上的污液，使清浊分离，降低织物的轧余率。另一方方面可以节约洗涤剂用量和减少后工序烘干时的热能消耗。类型：常用小轧车为两辊小轧车。硬轧辊安装在下面，作为主动辊，其直径一般为200~250mm。（6）扩幅装置为了使织物平整地进入小轧车，在进入喷水管前常需安装扩幅装置。常用的扩幅装置有螺纹扩幅辊、弯辊扩幅器及弧形弯管。（7）传动装置多单元直流电动机（或多单元滑差电动机）同步传动。直流（或滑差）电动机集体传动平洗小轧车的主动轧辊。调速异步电动机总传动。平洗机示意图下图的平洗机和前面介绍的相比属紧式加工，注意最后槽的位置抬高和轧车的加大。平洗箱内部（二）松式平洗机丝织物、针织物及某些仿毛、仿丝的化纤及其混纺织物的外观、手感、风格等要求它们的染整加工宜在无张力状态下进行。型号：S220-180型松式平洗机松式转轮平幅洗布机1.松式六角辊式平洗机适于中长化纤织物过程中的前后处理，如退浆、煮练、染色及整理后的松式水洗，也可作纯棉或化纤织物的松式水洗或松式染色。全机由多格蒸洗箱组成。进出布处都设有水封，可使蒸洗温度有所提高。各格蒸洗箱单独传动，并有单独洗槽，便于更换洗液。适用于中长化纤织物加工过程中的前后处理，如退浆、煮练、染色及整理后的松式水洗，

电可用作纯棉或化纤织物的松式水洗或松式染色。松式六角辊式水洗机

全机由多格蒸洗箱组成。进出布处都设有水封，可使蒸洗温度有所提高。各格蒸洗箱单独传动，井有单独洗槽，便于更换洗液。蒸洗箱用不锈钢板制成，其结构如图所示。

六角辊送布用用厚度为2.5mm的不锈钢板焊成，直径为500mm，两端能进洗液。辊面上钻有多排直径为25mm的圆孔，也可进出洗液当六角辊将织物牵引过来时，洗液因自身重量自然地从圆孔中流出，织物也就从辊面上分离，折叠堆放在轨道上，按洗液流动方向沿轨道向前运行。洗液槽循环交换的特点：液位低、流量大、更换迅速。液位高低会影响织物的折叠成形和水洗效果，与堆布高度有关。一般织物的折叠高度为六角辊一边长的1/2。液位则为六角辊高度的1/4。导水板可使液流平稳向前流动，防止洗液碰到墙板后产生涡流，致使布堆乱。六角辊的速度应比落布辊超速7%～9%，对织物产生轻揉的动作。液面也随六角辊的转动而产生振荡。当车速大于30m/min时，就能激起较强的振荡，对织物的蓬松回缩大有好处。容布量自动控制保证每格洗液槽同步调节重锤，使之与设定的容布量平衡。当容布量发生变化时，堆布轨道就会绕支点上下摆动，通过连杆、移动杆，把这种摆动转换为电阻轴的圆周运动，使电阻发生变化而调整车速的快慢，达到容布量的自动控制。2.松式转轮式平洗机结构简单，操作方便适用于中长化纤混纺织物的退浆和平洗。织物由六角导布辊摆入小翻板，堆置36s后落到转轮的叶片上，叶片共有10片，长度为90mm，转轮空心轴直径为300mm，轴面密布圆形小孔，便于洗液交换。织物在转轮槽中浸泡洗涤3min后，经螺纹扩幅辊、整位器，进入主动导布辊，成S形运行，进入下一格。主动导而辊摩擦传动结构依靠调节螺丝、调节螺母和弹簧，可调节摩擦盘传递的力矩，从而达到控制织物张力的目的。强制冲洗机构由双层尼龙衬网、喷淋管和多孔吸口组成。织物导入两层履带形尼龙衬网后，两面由上下喷淋管强制冲洗。织物中的洗液，则由多孔真空吸口吸去，达到提高洗涤效率的目的。（三）平洗机一般维护及常见故障处理机件名称检查周期加油周期平洗槽轧液装置轴承每年一次并换油滑动轴承每班加适量机油一次滚动轴承每周加少量润滑脂一次平洗槽轧液装置加压销每周加少量机油一次开式每周加少量润滑脂一次传动齿轮每年一次开式每周加少量润滑脂一次闭式(减速器)每年调换新机油一次平洗槽上导辊轴承每半年一次滑动轴承每周加适量润滑油一次滚动轴承每三个月加润滑脂一次平洗槽下导辊轴承每两周一次平洗机一般维护及常见故障处理故障情况处理办法平洗槽内织物起皱歪斜1、检查有关的上、下导辊轴颈和轴承是否磨损严重2、检查有关的上、下导辊轴螺栓是否松动3、检查有关的上、下导辊与前后轧液的平行度、水平度是否符合规定要求4、检查槽内直接蒸汽加热管的喷气孔是否直对织物平洗槽内织物有规律起皱1、检查有关的上、下导辊是否弯曲2、检查有关的上、下导辊表面是否凹凸不平平洗机一般维护及常见故障处理故障情况处理办法平洗槽内织物运行跳动1、检查下导辊轴颈和轴承是否损坏2、检查织物经向张力是否过大平洗槽轧液辊升降失灵1、检查重锤杠杆加压、气压加压机构是否失灵2、检查气阀、气管是否损坏、堵塞，供气是否正常轧液辊轴承发热检查轧液辊的轴承是否损坏或断油平洗机一般维护及常见故障处理故障情况处理办法轧液装置轧液不匀或轧余率过高1、检查轧液辊表面是否凹凸不平或变形2、检查被动橡胶轧液辊表面硬度是否符合要求，橡胶层是否太薄或有老化龟裂3、检查加压机构是否受阻而影响加压效果4、检查轧液辊的轴承是否损坏或断油传动齿轮有异声1、检查齿轮是否损坏或断齿2、检查有关轴承是否损坏或断油（四）提高净洗效率的原理以及实施手段增大扩散系数增大浓度差延长洗涤的作用时间提高净洗效率的主要措施及包含的原理1、加大扩散系数DA.提高温度：提高洗液温度，污杂质扩散能力提高，使污杂质膨化、解离速度加快，交换加快。德国Artos公司资料：20～100℃度洗涤扩散系数呈线性关系增大。100℃为20℃的4倍。B.提高洗液温度能降低水的表面张力和黏度，有利于水对织物渗透。水的表面张力：20℃

72.8×10-3N/m100℃58.9×10-3N/m130℃52.8×10-3N/m水的黏度：200C1.005mN·s/m2

1000C0.2838mN·s/m2提高温度——热槽加盖热水槽加盖，或上蒸下热洗，进出布水封，采用低水位，多格逐格逆流，织物反复在槽内液流－汽流－液流中以热洗－汽蒸－热洗的方式进行蒸洗，在汽域部分水蒸气在织物表面凝结而向织物内部渗入，有助于织物内部杂质向织物表面扩散，当织物再次进入液域时，织物表面的污杂质向浓度较低的热洗液扩散。敞口热洗，热量散失20％。对节能和环境都不利。敞口格数去碱效率提高温度去碱效率加盖蒸洗去碱效率175.65%90.81%96型蒸洗箱98.34％292.24%96.08%99.26％495.83%97.13%98.31％897.55%97.84%97.48％800C、60m/min1000C、60m/min水温800C、60m/min74型MH502-160平洗槽（上4下5导辊）96型蒸洗箱（上蒸下洗）导布辊排列：上11下12，洗液流动形式：隔板分隔，蛇形逆流；加热方式：液上7根直径2.54cm直接蒸汽管，液下每两层织物间设有直接蒸汽加热管，上导辊有2根主动。进出布皆水封。2、增大浓度差：(C-Cp)洗液蛇形回流增加洗液在槽内的流动时间

A、逆流净洗减少进入后槽的织物带液率有助于提高净洗效率B（轧液或真空吸液）织物运行方向与水的流动方向相反。总供水量相等，逆流净洗较单槽净洗、两槽分别供水净洗的效率高。明显降低耗水、耗蒸汽量。条件是：

水洗条件相同且相邻。旋转式真空脱水机（适用于针织物）浸渍－喷淋－真空吸水（污杂质自纺织物向洗液扩散的过程中，阻力主要集中于边界层膜，）破坏或减薄边界层膜是提高净洗效率的一种重要措施。

δ≈p136δ:边界层膜厚度;υ:洗液运动黏度,m2/s;l:接近区长度,m;v:洗液流速,m/s。3、缩短扩散路程hδl振荡净洗：利用机械振荡所产生的动压力破坏、减薄边界层膜，并加速更新界面洗液和破坏该膜污杂质浓度平衡状态以提高扩散速率。（振荡分成物动、液动）

振荡板上下运动，振幅0.5～3mm，3000-4000次/分锲形浸渍振荡槽槽上下振荡振荡水洗机多孔滚筒、叶轮双振荡水洗联合机(LSME067型）1、该机适宜棉、化纤、丝绸及混纺织物在染色、漂白、印花后的水洗。2、织物张力小。3、采用新型波动吸水和排水，水洗效率高。

喷口0.5mm宽，离布1cm，水压1kg/cm2瑞士贝宁格公司INJECTA水洗机

能节省50％以上的水和能量。用少量的水获得高浓度的污水，为污水处理或浆料（PVA)回收提供了有利的条件。织物表面的污物杂质易扩散去除，但纤维之间的污物，尤其是纤维无定形区的杂质不易区除。污杂质在液体中扩散比在纤维中快几万倍。强化织物内部洗液交换（强力喷水——水刀）水和蒸汽从上端两边两道或三道斜对向微缝（0.4～0.6mm）直接喷射到织物上，织物逆流而上，始终保持高浓度梯度。微缝口喷速约100～

150m/s，在织物被极快地加温达到1000c的同时，由水、蒸汽混合流体所产生的湍流，对织物进行机械作用。这一综合效果是形成高速解脱那些需洗去的物质对纤维的吸附，可彻底去除各种浆料。水的消耗仅为3.5L/kg织物。一台平幅冲洗机的水洗效率相当于一台多格高效水洗机组，机长分别为280cm、600cm。意大利Arioli公司：ACQUAJET高压水刀装置1、水循环量6m3/h，压力可调，最大可达3MPa(30个大气压)。2、喷嘴喷出的水雾呈水刀状。3、过滤器为自洁式，可减少耗水量而提高效率。圆片式过滤网由交流电动机驱动，内有喷管对滤片进行自动清理，杂物被全部排至机外。日本东信机械工业（株）喷射水洗（喷口）（JETTYPEWASHING)不锈钢丝网辊SAT6具有6个主动多孔转鼓的强力水洗单元。每小时180m3的再循环水量经由水刀均匀地施于织物的整个宽度。转鼓由力矩电动机传动。速度可调，水洗机织物或针织物都可低张力操作。布容量约12m。4、延长洗涤的作用时间净洗时间对净洗效率的影响高效平洗机high-efficiencywasherunit提高洗涤效率提高洗涤效率提高洗涤效率合理的净洗工艺提高洗涤效率改善洗涤设备水的硬度洗涤剂的去污能力洗液中洗涤剂的浓度洗液温度纤维性质污物特点洗涤时间保持洗液与污物有较大的浓度差加速洗液的交换减薄和破坏固液相边界层提高洗涤效率的主要措施逆流洗涤高温蒸洗强力喷轧（或强力喷吸）机械振荡延长洗涤的作用时间如：(1)

常压液封热洗。(2)

逆流低水位。(3)

多浸多轧。(4)低频振荡。波形辊振荡平洗槽

下导布辊中有波形辊，回转中使织物产生振荡，搅动洗液，并使包绕的织物与辊面间的洗液具有一定的挤压力而有利于洗液穿透织物。

液动波形辊振荡平洗槽横穿布导辊式平洗机1、织物横穿，洗液逆流。2、织物平幅由下向上运动，容布量较多，占地面积小。3、常压液封热洗。4、低水位、小浴比，液面高度仅230mm，洗液更新快。5、织物多次改变运行方向，洗液自上向下多次从正、反面透过织物，供水量要适量。（防止水袋、或影响对织物的流透量）6、多浸多轧，小型浸渍槽和自重小轧辊。回形穿布水洗1、相邻两层织物间距减少，运行方向相反，有利于减薄边界层膜厚度，缩短扩散路程h。2、增大了织物在平洗槽内的运行长度，同样车速下延长了净洗时间，提高净洗效率。3、自重小压辊挤液，并使轧液不流入后格。4、槽内分格，洗液低水位逆流。5、上排导布辊主动。平洗箱穿布形式浸轧蒸洗箱净洗用汽蒸箱是供织物染色、印花后处理时，进行皂煮、热水蒸洗及丝光蒸洗去碱的一类常压汽蒸设备，其使用目的是为了净洗，因而，其基本结构与平洗机有某些相似之处。但是，由于这是一种汽液双相形式的蒸洗，有较高的温度和较大的渗透作用，因此，使洗涤的速度和效果都有所提高。常温织物进入汽蒸箱后与高温蒸汽相遇，自身的温度升高，纤维膨胀，污物活性增加。蒸汽冷凝后的液滴吸引污物分子，使其浓度降低，随织物进入蒸箱下部洗液中洗去。如此循环，织物很快被洗净。

蒸洗箱平洗-轧水-平洗机组多浸多轧是平洗机为提高净洗效率常用的方法，设轧水机目的是（1）轧除织物所含的污液，增加净洗效率，一般在水洗机内部和相邻设备之间；也可用真空吸液净洗；（2）降低烘燥工序热能消耗，轧水机设在最后。逐格逆流净洗洗液低水位逐格逆流水洗，每格内的洗液更新快，有利于加大织物与洗液间的交换，和降低耗水耗汽量回形穿布方式回形穿布（双穿布）1、可以使织物在槽内的净洗时间延长，有效地利用洗液；2、相邻织物运行方向相反，加剧织物和洗液的交流，缩短扩散路程。主要缺陷是使织物的张力增加。回形穿布示意图回形穿布水洗设备堆置箱为增加织物和洗液充分接触时间，使污物杂质更好地膨化，以便后道工序的脱落，在不降低车速的情况下，采用合适的堆置箱是常用的方法。对堆置箱的主要要求是保证有一定的堆置量和织物不能在堆置中沾污及起皱。堆置方式在水洗和汽蒸中多有应用。辊式堆置箱堆置水洗堆置水洗设备示意图堆置水洗设备采用堆置水洗箱的设备喷淋水洗采用强力喷淋水洗的方法可以有效地去除织物上的浆料和加工过程中的污物，在去除粘付性杂质和防沾污