《型溢流染色机织物循环系统结构设计》.doc

1 前言 1.1 课题研究背景 全球工业化的快速发展促进了人类社会文明进步和生活水平的提高，但同时也在不断地消耗有限的自然资源和污染着自然环境。高速的发展不可避免的造成了自然资源的日趋枯竭及自然环境日益恶化，因此，人们寻求各种方法最大限度地控制不可再生资源的消耗，减少生产过程排放的染污物。节能减排将成为今后企业生产和技术发展的主要目标。 近几年来，全球印染机械行业显示出蒸蒸日上发展的趋势，国内外染整新技术、新设备如雨后春笋般不断涌现。从目前情况看,世界上染色机研制水平处于领先地位的当属意大利、德国、瑞典、日本、美国等国家和地区，它们是占据全球纺织机械五分之三市场份额的国家[1]。国外先进的染色设备的浴比有达到5：1以下的。在2009年意大利的巴佐尼公司研发了匀流染色机，它是超低浴比溢流染色机中的典型代表，其染棉织物的浴比达到了4.5:1，性能比较先进，但是价格昂贵[2]。中国纺织机械工业已获得较大的发展，产业升级的步伐也大大加快，纺织机械设备的采购量也迅速增加。据相关数据统计2002年我国进口印染和后整理机械6.18亿美元，占全部引进设备金额的19.4%，位居第二；2003年我国进口印染和后整理机械9.78亿美元，占全部引进设备金额的21.10%，位居第一[3]。可见国内染色机技术及工艺设备的生产亟待提高。为抢占市场的领先地位，各国纷纷加大开发研究的速度，不断地推出新的印染机械产品。在印染设备的市场竞争中，印染加工技术正成为决定国内外印染企业竞争力胜负的焦点，利用国际高精尖端技术大力研发新的印染机械加工设备，已经引发一场印染加工机械领域中的新一轮激烈竞争。但能耗与环境污染问题仍是限制企业发展的主要因素。向“节能、环保、高效”的方向发展是新世纪对各企业的要求，也关系到企业在激烈的市场竞争中的存亡。 1.2课题研究目的及意义 纺织业一直是我国的传统支柱产业，随着多年来国内外针织坯布市场的飞速发展，在国际市场竞争中也占据了一席之地。但因近期国家关于“以节能降耗、污染减排和资源节约为突破口，以解决关键技术问题为重点，以提升产业技术水平为目标，着力促进产业结构调整和增长方式的转变”的产业政策的实行[6]，各企业的弊端也愈显突出，由于印染工业仍然是能耗高、污染重的行业，其耗水量居全国制造行业耗水量的第二位，污水排放量居全国废水排放量的第六位[4]，而水的重复利用率极低只有7%，可见印染业对自然环境造成了极大的污染。染色浴比高，能源消耗大，排放污物多成为限制纺织企业发展的瓶颈。故能否最大限度降低能源消耗，减少环境污染，不仅是企业贯彻国家产业政策实现与环境协调发展的问题，更关系到企业在激烈的市场竞争中的生存问题。 但是，我国染整设备与国外先进的染整设备相比，仍有相当大的差距。在染整技术创新上还落后于世界纺机强国。主要体现在：①我国染整设备市场的恶性竞争，导致设备选材不严谨，制造精度不高，造成染整设备稳定性、可靠性差，生产效率相对比较低。②虽然近几年国产染整设备也采用了一些数字化新技术，但是在设计水平、工艺参数在线检测、控制系统技术及整体自动化水平等方面与国外染整设备相比仍有很大的差距。缺少与国外染整设备相抗衡的创新点。③我国染整设备企业的技术创新能力不足，主要依靠引进国外先进的技术及设备，产品更新周期长，设备维修、操作复杂，配件供应不及时、运行成本高，另外在新材料、新工艺、新制造技术方面我们也落后很多[5]。 现阶段针织行业的染色设备仍主要以溢流机为主，缩短工艺流程、降低浴比提高染色的质量及生产效率关系到企业的发展前景，J型溢流染色机作为一种新型的织物染整设备，具有效率高，结构紧凑，产量大等优点，伴随着性能的提高和应用的范围逐步扩大，发展的空间也越来越大。在各种织物的染整过程中都得到了广泛应用。其合理的功能结构与运行参数，将直接影响染整质量和效率。通过合理的功能设计、计算分析和结构设计，对提高装备的整体性能具有重要意义。 1.3 国内外研究现状 国外染色机研制水平处于领先地位的国家主要有德国、意大利、瑞典、丹麦等。国产染色机在工作原理上虽与进口设备基本相同，但其技术创新能力缺乏，对设备的改进技术欠缺，多数企业对产品研究和开发的投入不足，这就造成了国内外染整设备出现了良莠不齐的现状。 1.3.1 国外研究现状 德国特恩(Then)公司研制的Airflow气流染色机，能对超细纤维和Lyocel纤维等高品质织物进行染色。其喷嘴内装有HFN-System，它能够使织物在进行染色和水洗时提高其运行速度，能很好的改善织物的品质，同时喷嘴内的高度抛光的双气环能减少气流对织物的冲击，减少织物由摩擦引起的起毛现象，进而保证织物具有良好的表面质量。两组喷淋管能使织物和染液充分交换，保证织物着色均匀。导布槽的结构设计成漏斗形，这样能使织物处于展开的状态而不容易产