新型热风打底焙烘机的结构特点及应用.doc

新型热风打底焙烘机的结构特点及应用 摘要 介绍新型热风打底焙烘机在结构设计和电气同步传动方面的特点，与74型机型相比有许多优点：电动机同步传动性能好，采用转动力矩自动调节装置，使织物保持恒张力，高支高密织物能无折痕运行，热风温度分布均匀，不易产生色差。 关键词 热风打底焙烘机 热熔染色 交流变频传动 转动力矩自动调节 远红外定向幅射器 小循环热风一、前言：热风打底焙烘机是涤纶及其混纺交织类织物进行分散染料热熔染色的关键设备。74型热熔染色打底焙烘机沿用了几十年，由于它自身结构设计和电动机拖动同步性能方面不足，在使用过程中，还存在着许多缺陷：一是，在电动机拖动方面的问题。单元电动机由一个共用可调的直流电源供电，整机运行速度也随这个直流电压的变化而变化，各单元之间的恒张力同步协调是通过松紧架调节磁场来实现，调速范围小，同步性能差。因机械特性较软，必须组成转速闭环，所以结构复杂。由于印染厂环境差，湿度大，腐蚀液体、气体多，缩短了电动机的使用寿命，故障率高，维护量大。二是，机械结构方面的问题。1、导布辊直径小，681型热熔机导辊直径只有100mm，导辊上、下中心距大，导辊中心距1800mm，导辊中心距与直径之比达到18 ：1，高支高密织物在运转过程中极易产生皱条。2、热风供给采用整机大循环风机供给热风，无静压箱，热风混合不充分，箱体四角温差较大，易产生边中色差。3、633打底机横导辊预烘房循环风通过喷嘴垂直地吹向布面，易产生条花。改进的办法是在风吹口上方加一档板，条花现象没有了，但热风房的效率下降。三是，老式的石英管，红外线烘燥机的效率低。为防止预烘时在织物上产生染料泳移，表面树脂整理剂分布不匀，在进入预烘房前装有近、中红外辐射器，该幅射器是一种以近中红外线辐射能为主的加热元件，其主辐射能峰值一般在23.5m之间，光谱覆盖范围较窄。根据红外加热“光谱匹配”吸收原理，不能充分与织物中、远红外线段吸收峰匹配，且定向性差，因而能源浪费较大。相对而言，辐射器中间与两边温差较大，石英管寿命较短，维修费较高，能源消耗较高。74型热风打底焙烘机诸多缺陷的存在，使其使用范围受到限制，不能做高档品种；如T/C 4040 133100 高密府绸就无法做好，皱条严重，产品质量不高。有些要求染料配伍相当严格的色种如秋香色、绿灰色容易产生边中色差，而且，能源消耗高，维护工作量大。 96型热风打底焙烘机就是针对以上问题，进行了许多改进设计。随着更多的新材料和电气元器件的出现，改进设计和制造来得更方便、更容易。江都宝源印染机械有限公司设计制造的新一代LMH428BM-W型热风打底焙烘机，经淮北印染厂一年多的生产使用，效果很好，是96型改进设计中较好的机型。特别适合于生产涤棉、高支高密府绸。此外，该公司还设计了竖导辊转动力矩自动调节装置，对织物加工过程中的径向张力实施随机控制，在绍兴地区一些印染厂使用，效果很好。二、新型热风打底焙烘机设计要点：1. 机组设备排列：该机由两段组成，前段为热风打底机，后段为焙烘机，各自分段进落布，工艺机动性大，便于质量控制，并可做到一机多用。前段：平幅进布MH552均匀轧车轧液MH662（II）红外线烘燥机MH689C型竖导辊式预烘机（48米）MH602型烘筒烘燥机（10只烘筒）带三只冷却辊筒的平幅落布装置后段：平幅进布装置MH689型焙烘机2组（B型 + B型68米或B型 + C型82米）带三只冷却辊筒的平幅落布装置2. 机械结构设计特点和同步运行张力控制2.1 为了使高支高密织物能平稳无折痕运行，采取如下改进设计。预烘房和焙烘箱导布辊采用大直径小中心距设计，导布辊直径200mm，中心距910mm，径距比1 ：4.5，织物在导辊上包覆面大，中心距小，大大增加了织物运行的平稳性，高支高密织物在运行过程不会起皱。从轧液到预烘结束，所有导布辊均喷涂聚四氟乙烯，并在预烘和焙烘进布处安装扩布弯辊，导布辊不易沾污，有效防止皱条和其它弊病的产生。上排导辊为主动辊，外置轴承，由一台Y100L2.4型交流电机，经蜗轮蜗杆减速后，由链条带动各主动辊，导辊轴和链轮间装有摩擦片，由蝶形弹簧调整压缩控制上导辊转动力矩实现低张力运行。下排导布辊为被动辊，内置轴承。为消除辊体高温热胀弯曲，机内导布辊均采用热伸装置，浮动式支承，保证导布辊在高温状态下不变形。单元机均采用交流电动机变频调速，PLC可编程控制，多单元同步传动，调速范围大，同步性能好。2.2 为了保证织物在预烘和焙烘过程不产生色差和条花，新机型有如下改进设计。热风为小循环形式，可积木式进行组合，每室均由循环风机、上下喷风嘴、静压箱、排风管和加热器组成。回风经加热后，通过风门被循环风机进口吸入，在静压箱充分混合，再由喷风嘴喷出，热风分布均匀。循环风机出口处，装有调节上、下风道分配量调节装置，使上下风道风量一致，避免正、反色差。喷风道上安装狭缝式喷嘴，上下风口对吹，喷风方向不垂直吹向布面，喷风方向与织物运行方向平行，使预烘过程不因染料泳移而产生条花。预烘房、焙烘箱均有可靠的温控装置。为了防止热辐射，箱体采用100mm厚保温层，箱体保温性能好。2.3 为了节约能源，新机型采用最新的节能技术。红外线辐射热风烘燥机，采用2组远红外定向辐射器，光谱范围为1.515m。辐射面具有高效率的定向辐射器，最大散射角为15。特殊涂层对红外线有很高的反射率，防止热量损耗。远红外定向辐射器装机功率只需72Kw，而近、中红外辐射器装配功率达到240Kw，节能效果显著，而且远红外辐射器辐射温度均匀，寿命长。烘房排风机也可采用交流马达驱动，变频调速，采用温度传感器测定排气湿度是否在合理范围内，经变送后控制排风机变频输出频率，实现在线排风速度自控，使排气湿度达到节能状态。三、MH688型焙烘机除上述结构特点外并采用了导布辊转动力矩自动调节装置，这里作一简要介绍。 竖导辊热风箱的上导辊均为主动辊，下导辊为从动辊，施给主动辊的转动力矩的方式大体有两种：一种是由独立传动的力矩电机施予；另一种是集中传动，由链条通过蝶形弹簧和摩擦离合器对主动辊施加转动力矩，施加转动力矩是为了克服织物在运行中的摩擦阻力，降低织物的径向张力。这两种方法都是非自动的调节，不同织物在最佳运行状态时，径向张力要求不一样，要达到恒张力运行，就要使转动力矩和导辊摩擦阻力相匹配，这就要对转动力矩进行调节。操作者往往针对不同加工织物，根据经验调整使用力矩电机大小和数量，或多次调整摩擦离合器蝶形弹簧的压缩量，操作过程非常麻烦。 通过对加工过程中平幅织物与有关各种加工状态的辊面摩擦规进行分析，了解织物径向张力在加工过程的变化规律，再结合相关机电技术，开发研究转动力矩的自动调节装置。 在该装置中，链轮施给主动辊的力矩是通过摩擦片传递的，由一个特殊设计跟轴转动的微型气缸对摩擦片施加压力，调整气缸压力就产生不同的静摩擦力，气缸压力可以无极调节，因而摩擦阻力的大小也可以无极调节，并可根据织物种类和运行状况进行随机自动控制，这样就可以获得最合理的转动力矩，找到转动力矩和摩擦阻力的最佳平衡点，使织物能够保持恒张力运行。所有主动辊可以集中控制，方法简便可行，操作方便。这是平幅织物实现径向张力自动控制的新方法，是一项重要的创新技术。 在热风箱体上，所有主动辊可以全部采用自动转动力矩调节，也可以和固定转矩（力矩电机或摩擦离合器）相间使用，根据投资能力和现场使用效果确定采取哪一种方法。 MH688型焙烘机已在绍兴地区一些印染厂安装使用，效果很好，高支高密涤棉府绸能够实现无折痕运行。四、新型热风打底焙烘机的应用性能： 该机与96型显色皂洗机配套可组成性能优秀的热熔轧染联合机，可对多种纤维及其混纺交织类织物进行各种染色工艺的加工，也能对需进行烘焙工艺的特种后整理进行加工。涤棉分散/士林一浴法染色，打底烘干机使用一次；分散/士林两浴法染色，打底烘干机使用两次。1. 联合机可以适应多种染料的染色加工1.1 纤维素纤维织物 还原染料轧烘 轧蒸工艺 还原染料轧 轧蒸（ 湿 湿 ）工艺 活性染料轧烘 轧蒸工艺 活性染料轧 轧蒸 （ 湿 湿 ）工艺 活性染料轧烘 焙固工艺1.2 聚酯/纤维素纤维混纺或交织织物 分散/士林一浴法或二浴法工艺 分散/活性一浴法或二浴法工艺1.3 锦纶/纤维素纤维混纺或交织织物 弱酸/直接一浴法工艺 分散/活性二浴法工艺 中性/直接二浴法工艺 活性/中性二浴法工艺2. 生产实例 新型热风打底焙烘机于2001年在淮北印染厂安装并试车成功，至今已一年多，共生产近100万米高支高密织物，运转状况良好，生产稳定，产品质量好。实例如下：2.1 涤棉府绸分散/士林两浴法工艺2.1.1 织物规格 40s40s 133100 63英寸涤棉府绸2.1.2 工艺流程坯布翻缝烧毛冷轧堆练漂长蒸水洗拉幅定型直辊丝光染色后整理成品涤棉高密府绸，布身紧密，纱线带浆量大，工作液不易浸透，加工中易产生皱条，故选用冷轧堆退煮漂一步法工艺和长蒸水洗工艺。前定型在性能较好的进口定型机定型。丝光采用直辊丝光机，由于布边较紧，带碱后很滑，采用布铗丝光很容易脱铗，造成布边“耳朵”形皱条，故只能采用直辊丝光机，前处理要退浆净、煮练透、落布平、无皱条。2.1.3 染色工艺：以分散/士林染色工艺为例：色号：橄榄色分散染料工艺处方： （g/l）分散兰 HBL 8分散橙 S-RL 2分散黄棕 H2RL 4匀染剂 10渗透剂 JFC 1 （毫升/升）工艺条件：轧液：均匀轧车多浸多轧，轧余率65%，温度2040。预烘：远红外定向辐射 + 热风预烘（前区80，后区95）+ 烘筒烘燥100120。焙烘：210 90S士林染料工艺处方： （g/l）士林黑 RB 3.5士林橄榄绿 B 1.6士林棕 BR 1.33还原橄榄 T 8.7匀染剂 10渗透剂 JFC 2还原液处方： （g/l）100% NaOH 22保险粉 22氧化液处方： （g/l）100% H2O2 1.5工艺条件：均匀轧车多浸多轧，轧余率65%。 车速：45m/min。预烘：红外定向辐射器 + 热风烘燥（前区80，后区95）+ 烘筒烘燥（100120）。浸轧还原液轧余率120%。汽蒸还原温度：102，60S。氧化温度：5060。充分皂洗、水洗保证色牢度。产成品效果：染色均匀。 左中右色差 4.5级。前后色差 4级。无皱条。2.2 高支高密全棉府绸形态记忆整理选用改性树脂及特殊添加剂在打底焙烘机上进行烘 焙工艺，产成半交联面料，成衣过程再进行进一步热烫使之定型全交联，形成高支高密府绸形态记衬衫，具免烫效果，且柔软，富有弹性，强力损失少，是一种高档衬衫面料。2.2.1 织物规格：全棉府绸 80S/2 80S/2 ，140802.2.2 工艺流程染色布树脂整理预缩成衣过程（热熨烫完全交联）成品2.2.3 树脂整理工艺条件车速：45m/min，在LMH428BM-W打底焙烘机上进行。浸轧：均匀轧车多浸多轧，轧液率6570%远红外定向辐射器烘燥热风预烘（前区70，后区90）热风拉幅（前区80，后区100）焙烘机焙烘140 1.5min防缩整理（成衣过程、压烫焙烘：170180 20S）2.3.4 树脂液组成40%多元醇醚化二羟甲基二羟基乙烯脲 10%40%聚氨酯树脂 5%复合催化剂 3%20%聚乙烯乳液 3%多功能添加剂 8%（硅酮弹性体、聚醚类硅油）2.2.5 抗皱整理效果检测项目计量单位实测数据折皱回复角急缓度240280断裂强力经向纬向NN560245撕破强力经向纬向NN21.48.0平 整 度级3.5在新型打底焙烘机上进行免烫整理十几万米，质量稳定。最大优势是：由于导辊喷涂四氟乙烯，在烘 焙过程织物无沉垢，无绉条，整理剂从湿到干过程接触烘干少，表里均匀，整理效果好。五、结论：1. 74