摘   要：分析了典型定形过程中轧槽给液存在的弊病和不足，介绍喷雾给液技术在定形过程的应用，阐述了喷雾给液的工作原理以及设备的构造，计算了使用喷雾给液技术可以获得的经济和环境效益，给出了喷雾给液技术的应用案例，说明该技术用于定形过程具有很好的适应性。

关键词：助剂，喷雾给液，整理，定形工艺

Application of Spray Liquid in Finishing

Fu Yong-jing¹, Zhang Gui¹,   YangAi-min²

1.Pacific Textiles Holdings Ltd,. Cuangzhou，511462,China;

2.Guangzh Hongyu Environment Protection Co.,Ltd.,Cuangzhou，510006,China

Introduction:Thispaper analyzes the defects and inadequacies of the groove liquid in the typicalfinishing process, introduces the application of spray liquid technology in thefinishing process, expounds the working principle of the spray liquid and thestructure of the equipment, calculates the economic and environmental benefitsthat can be obtained by using spray liquid technology, and gives theapplication case of spray liquid technology. It shows that the technology hasgood adaptability to the finishing process.

Key words: auxiliaries, spray liquid,   finishing,   finishing   process

0前言

定形工序是纺织印染生产过程中最重要的工序之一。定形可以提高织物物理尺寸的稳定性，赋裕织物一定的使用性能，改善织物的手感和表观质量。定形工序也是染整生产过程中主要的能源和助剂消耗的环节。虽然，定形过程产生的废水与染色相比是很少，但是，定形工序仍是印染废水产生的来源之一。典型的定形工艺是以轧槽给液方式给织物施加各种助剂。随着织物功能性整理的种类不断扩大，环境保护和节能减排的要求不断在提高，典型的定形工艺和轧槽给液方式已经不能适应市场和形势的发展要求。

经过各方的努力，对典型的定形工艺进行改革，开发了喷雾给液技术，用于定形工序，同时，对定形工艺流程进行了相应的改革，减少了定形生产过程的能耗，降低了定形生产废水的排放量，成为了一种节能减排的定形工艺。该技术入选中国印染行业协会公布第十二批《中国印染行业节能减排先进技术推荐目录》。本文将就该项技术的原理和应用的情况作详细的介绍。

1定形工艺

1.1典型的定形工艺

织物定形整理工艺是从上世纪80年代引入中国，经过几十年的发展，织物定形整理得到了极大的发展，并成为纺织物染整生产的基本工艺之一。定形工艺是与相关的前后工序相配合的。典型的定形工艺生产流程可见图1.。

图1典型定形流程示意图

Fig.1 Typical setting process

图1中定形工序的给液方式是轧槽给液。对于轧槽给液有以下的讨论：

1、为了使到织物能较好的吸收助剂，在轧槽给液前必须将织物烘干后，然后再轧液，以提高带液量。织物在烘干过程，不仅增加了工序和劳动力，还消耗热量。

2、轧槽给液限制了助剂的使用。当织物的整理同时需要阳离子助剂和阴离子助剂时，两种助剂不能同时在一个轧槽中，生产流程如下：

湿布à烘干à阳离子类助剂轧槽给液à定形à落布à阴离子类助剂轧槽给液à定形à落布或卷装

可见，织物需要两种离子型不同的助剂时，使用轧槽给液方式需要进行分批给液和多次定形。还值得提醒的是，使用上述方法生产还要需要注意，在第二次轧槽给液时，要注意到织物上的助剂会脱落到轧槽，并与第一次给液的助剂发生反应，导致织物表面粘染，出现品质问题。

3、轧槽给液过程中，随着织物不断地吸收助剂，导致轧槽中助剂的浓度不断地变化，需要及时的补充。如果不及时补充，会造成织物带液量的差异，引起成品的质量差异。当两种或两种以上助剂同时轧液时，也会出现不均匀的现象，例如，轧槽给液时同时使用固色剂和硅软油类助剂，会出现“抢上织物”的现象，导致助剂在织物上分布不均匀。

4、轧槽给液工艺条件严格，通常要求固定的轧余率或者调整轧车压力在20%以内调整轧余率。

5、轧槽给液工艺中，部分食毛类织物的毛尘以及未固色的染料会在残留在轧槽中，若使用硅软油时，硅软油会聚集在毛尘颗粒表面，形成浆污，导致织物造成“油点”等品质问题。

6、轧槽给液过程中，每一批次织物完成定形后都残留一定量的助剂溶液，产生高浓度废水。

1.2改进后的定形工艺

当以喷雾给液方式替代轧槽给液方式，定形生产的流程得到改进。改进后的流程可见图2.。

图2.改进后的定形生产流程

Fig.2 Improved finishingprocess

从图2可见，改进后的流程减少了一次烘干工序，较大幅度地降低了生产能耗。

图3是使用喷雾给液工艺的生产流程示意图。

图3.改进后的定形工序

Fig.3 Auxiliary spray application system on stenter

喷雾给液工艺在定形过程中使用表现出以下的优势：

1、由于是喷雾给液，可将助剂溶液直接喷到织物上，不必考虑织物含水量对助剂上液量的影响。因此，可在织物含水率较高的情况下给液，织物无需烘干，减少生产过程能耗。

2、当需要同时施加两种不同离子型的助剂时，可以采用分步给液和定形的方式。生产工序如下：

湿布à第一次给液（常是阳离子类助剂）和定形à落布à第二次给液（常是阴离子类助剂）和定形à落布或卷装

与典型的定形工艺相比较，区别在于第2次给时液喷雾给液工艺是将阴离子助剂直接喷在织物表面上，而不会发生助剂从织物上脱落，混入阴离子溶液的现象，也就不会产生浆污的品质问题。

3、在喷雾给液过程中，助剂溶液是连续不断地输入，直接喷射到织物上，不会产生前后的浓度或给药量差异，保证产品质量。

4、给液量灵活。喷雾给液工艺可根据客户的需要添加化学品。轧余率变化区间较大，具体以织物表面不滴液为准，生产更加灵活。

5、喷雾给液工艺是将助剂直接喷在织物表面，不存在母液污染的问题。

6、由于是连续的喷雾，残液量少，减少了高浓度废水的产生。

2. 喷雾给液技术

2.1喷雾给液设备

作者企业正在使用的喷雾给液设备是DBS-PZJ-15 定型机助剂喷雾施加设备，由佛山市顺德区德博仕机械设备有限公司生产。该设备的外形可见图4.。

图4. DBS-PZJ-15 定型机助剂喷雾施加设备外型

Fig.4 Auxiliary spray application system

2.2喷雾工作原理

DBS-PZJ-15 定型机助剂喷雾施加设备的喷雾装置是飞碟式均匀给液系统。喷雾装置构造可见图5.。

图5 飞碟喷雾系统的构造

Fig.5   Flying saucerspray components

1机架 2进浆管 3注浆管 4注浆头 5飞碟   6传动轴7轴承座 8轴承 9皮带轮 10橡胶密封圈

11 紧固螺母   12排浆管 13回收槽

1.body frame   2.chemical inlet   3.injection pipe   4.injection head   5.flying saucer   6.drive shaft   7.bearing seating   8.bearing   9.belt pulley   10.rubber sealingring   11.fastening nuts   12.drainage pipe   13.recycle tank

喷雾装置的工作原理如下：

机架（1）的两侧分别安装有进浆管（2）和排浆管（12），机架的中部安装有飞碟喷雾组件。助剂溶液加压分别进入进浆管、注浆管（3）和注浆头（4），并从注浆头加注到飞碟（5）。带着微细孔的飞碟被传动轴（6）带动，飞速旋转。飞碟中的助剂溶液在离心力的作用下从微细孔喷出，形成微米级雾状喷射出去，均匀渗透织物表面和内部。部分未能喷射到织物的助剂溶剂滴下，由回收槽（13）收集回收。系统配备一键自动清洗，减少人工清理，方便更换助剂。

2.3主要技术参数

加工最大幅宽：225cm

喷雾颗粒度：20微米左右

给液量：20～3330ml/min，以织物不滴落浆液为准。

助剂溶液粘度：<130mPa.s，适用于绝大部分助剂。

加液均匀度：左中右轧余率增加差异2%以内

3. 经济效益和环境效益分析

以棉针织物为例，当只使用一种助剂的情况下，与典型定形工艺相比较，改进定形工艺的经济效益和环境效益可见表1.。

表1.改进后定形工艺的经济效益和环境效益

Table 1Economic benefit and   environmentalbenefit of improved finishing process

对于表1中数据有以下说明：

1、节约热能和节约电量中，减少一次烘干节约的能量，同时也考虑到湿定形增加的热量和喷雾给液设备运行时的电耗。

2、从表1中的数据可见，使用喷雾给液技术可以使到每吨产品节约400多元的成本，表现出良好的经济和环境效益。

3、从经济收益分析，引进喷雾给液技术将在一年左右回收成本。

4. 应用案例

4.1喷雾给液替换轧槽给液

4.1.1概述

用改进后的喷雾给液工艺替代原来的轧槽给液工艺不仅需要改变生产流程，还需要对助剂的用量进行调整，以便保证产品的质量。为此，在运用喷雾给液工艺时，需要对助剂的浓度和给量进行试验，确定用量以及分析经济效益。

4.1.2材料及设备

织物：32S/1精梳棉氨针织物，天蓝色

助剂：吸水硅软油 PF02(广东德美精细化工股份有限公司)   

氯水牢度固色剂TX203（广州日化化学有限公司）

设备：Monfongs 828定形机（中国恒天立信工业中山门富士）

          DBS-PZJ-15 定型机助剂喷雾施加设备 (佛山市顺德区德博仕机械设备有限公司)

          RVMC-12温控系统（德国Mahlo公司）

4.1.3定形工艺参数

温度：130℃× 8箱

温控设置：VMT程序110℃×10sec

喷浆给液量：7.0 RH%

4.1.4试验对比条件

试验1（轧槽给液）

工艺流程：湿布à烘干à轧槽给液à定形à成品

助剂配方：吸水硅软油PF02：10g/L，氯水牢度固色剂TX203：20g/L

试验2（喷雾给液）

工艺流程：湿布à轧水à喷雾给液à定形à成品   

助剂配方：见表2.。助剂浓度分别是试验1浓度的2倍、3倍、3.5倍、4倍

4.1.5测试指标

1、轧余率

取左中右5个点，称重。于60℃烘2小时后再称重。轧余率计算公式：

轧余率=（湿布样品重-烘干后样本重）÷烘干后样本重×100%

2、车速

温控系统稳定后，记录定形机针链速度。

3、手感

采用3人评估取平均意见的方法。

4、性能

（1）吸水性：按JIS L 1907：2010标准检测。

（2）氯水牢度：按JIS L 0884 A法标准检测。

4.1.6试验结果

有关助剂配方以及试验结果可见表2.。

表2.试验结果

Table 2   Experimental results

从表2的结果可见，配方3定形后结果与试验1定形结果相当，即用喷雾给液替代轧槽给液时，需要将原来的助剂浓度提高3.5倍。而助剂的给液量和使用量的情况可见表3.。

表3.助剂的给液量和使用量的计算

Table 3 Calculation of auxiliaries used on fabric

从表3可见，虽然使用喷雾给液技术时助剂的浓度要加大，考虑到织物含水率的情况，喷雾给液时消耗的助剂量会减少，综合起来助剂的使用量基本不变。

结论：当用喷雾给液技术替代轧槽给液技术时，应适当地加大助剂的浓度，减少助剂的给液量，可以达到既保证产品质量又不增加助剂成本的目的。

4.2应用实例

目前，在作者所在企业中，喷雾给液技术已广泛用于各种产品的定形生产。表4是部分应用实例的情况。

表4 实际生产案例

Table 4 Some actualproduction cases

从表4可见，在许多的功能型整理中都可以运用喷雾给液技术，并达到较好的效果。

5.小结

综上所述，喷雾给液技术运用于定形生产中，可以减少能耗，减少助剂的使用量和损耗量，减少高浓度的废水产生和排放，具有良好的经济和环境效益，是染整行业中值得推广的技术。

作者简介：付永津（1980-）,男,山东青岛人，武汉纺织大学本科毕业，工程师，从事纺织整理工艺和管理工作17年。