年产5000万米棉型织物印染厂的设计

《染整工厂设计》作业

年产5000万米棉型织物印染厂的设计

姓名

班级

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XX大学纺织服装学院

摘要

本设计的课题是年产5000万米棉型织物染整工厂设计。本厂生产的主产品是棉及涤棉染色织物。棉混纺产品是棉发展的新形势，综合各自的优点使其具有更好的服用性能。本厂的产品主要是连续轧染、圆网印花为主，特别注重产品的防皱和柔软整理。基于工厂生产的要求，所选的设备大多是联合机，即达到一机多用的目的，又节约成本，节省占地面积。工艺流程的选择，车间设备的排布以主产品的工艺流程为依据。厂区内其他建筑物的排布按照厂址的风向和就近合理的原则。本设计不仅对生产工艺进行了深入的论证，还对设备选择，人员配备，厂房形式，厂区布置，污水处理等做了详细的说明。本设计还对概预算进行精细的计算，证明了其的可行性。

关键词：纯棉；涤棉；工艺；设计

目录

摘要........................................................................................................................................................II 第1章绪论. (1)

1.1 设计任务的调查及预测 (1)

1.1.1 发展前景及设计的指导思想。 (1)

1.1.2 产品的规模、产品方案制定的先进性和合理性。 (1)

1.1.3 指导思想 (2)

1.2 厂址选择 (2)

1.2.1 选择依据 (2)

1.2.2 自然条件 (2)

1.2.2 技术经济条件 (3)

第2章产品方案 (3)

2.1 产品方案确定的原则 (3)

2.2 原布品种和规格 (4)

2.3产品方案 (5)

2.4 成品质量指标 (6)

第3章工艺设计 (7)

3.1 工艺流程的选择原则 (7)

3.2 具体的工艺流程 (8)

3.3 主要工艺条件分析 (10)

3.3.1 前处理 (10)

3.3.2 染色 (12)

3.3.3 印花 (13)

3.3.4 后整理 (13)

第4章设备选型 (14)

4.1 设备选择 (14)

4.1.1 设备选择原则及特色 (14)

4.2 生产设备计算 (14)

结论 (18)

第1章绪论

1.1 设计任务的调查及预测

1.1.1 发展前景及设计的指导思想。

纺织业在中国的国民经济发展中一直占据着重要地位，棉纱、棉布、丝织品、化纤等产量均居世界第一位，服装出口多年保持第一位。随着加入WTO以来，中国已经成为全球纺织领域中最引人注目的地区之一。随着国内纺织市场的竞争日益激烈，新型织机生产和应用的日益发展，生产效率逐渐加快以及大批量定单不断的出现。

中国纺织工业协会同样发出了行业经济运行良好的声音，这个良好的标志是，主要经济指标处于历史的高位，产销衔接良好，投资快速回升，区域结构调整也在加快，国际市场需求继续回升，出口增长加快。其中，中国印染业从不同角度大力推进节能减排所做的具体工作以及成效，是行业经济运行良好的不可忽视的力量。

印染厂设计的指导思想就是本着产品质量的多元化，科学优化产品生产工艺和树立环保生产，节能生产口碑。[1]

1.1.2 产品的规模、产品方案制定的先进性和合理性。

A：贯彻执行国家经济建设方针，政策和基本建设程序，严格遵守国土资源，环境保护，安全生产，城市规划等法律法规，严格执行产业政策和行业准入标准，体现提高经济效益和促进科技进步的原则。

B：设计方案符合以人为本的发展理念，符合多维发展目标的要求，符合可持续发展的原则，包括经济，社会，文化，资源，环境和空间协调与可持续发展。要从全局出发，正确处理工业与农业，环境与生态，远期与近期，技改与新建，生产与生活，，质量与效益等各方面的关系。

C：对生产工艺，主要设备和主体工程要做到先进，适用，经济，可靠。对非生产性的建设，应坚持适用，经济，在可能的条件下注意美观的原则。

主要的产品种类有：纯棉细平布、纯棉中平布、纯棉纱府绸、纯棉全线府绸、纯棉全线卡其、Lyocell纤维织物、涤棉中平布、涤棉纱府绸、涤棉纱卡其、涤棉CVC半线卡其等。

产品方案涵盖的织物的类型比较齐全，产品比较热销，市场份额占有大，这些类型产品容易被市场所接受，同时受欢迎。

1.1.3指导思想

本厂的设计指导思想就是本着产品质量多元化，科学优化产品的生产工艺和树立环保生产，节能生产的口碑。本厂的设计贯彻执行国家经济建设方针、政策和基本建设程序，严格遵守国土资源，环境保护，安全生产，城市规划等法律法规，严格执行产业政策和行业准入标准。设计方案符合以人为本的发展理念，符合可持续发展的原则，亚麻纺织品作为生态流行服装有再次掀起热潮之势，符合未来纺织品的发展要求，是公认的环保产品。本厂的工艺设计和设备选择耗能少，耗水量低，并且注重废水的再利用、染料及其化料的回收。车间还注重防止粉尘、纤毛等对环境的污染。按照专业化和协作的工作原则进行新厂建设，辅助的生产设施，运输设施等尽可能同邻近地区等有关单位紧密合作，减少建设量，节约投资。总体布局紧凑合理，严格遵守国土资源法律法规，整个工厂设计的工艺流程、设备、生产路线、人员的配备合理[2]。

1.2 厂址选择

1.2.1 选择依据

绍兴柯桥区是印染企业集中的区域，是全国范围内较有名的纺织印染企业集中地，有全国著名的轻纺城之美，所以在选址时也考虑到接近市场源问题。柯桥区还有较大的污水处理厂和自来水厂，交通便利，经济发达。绍兴工业经济基础雄厚，传统的机械、电子、建材、纺织等工业得到改善，电子信息、精细化工等新兴支柱产业初具规模。工业区拥有比较多的织造和印花厂，这样加工的来源和加工后的销售问题都比较容易。

1.2.2自然条件

地理条件：绍兴是有名的江南水乡，由天然湖泊、河道和人工开挖河道组合而成。全市河道纵横，湖泊众多，约300多个，河湖串通，水系成网，境内各级河道多达4万多条。本区水系发达，区域内部有大小河道数十条，构成了规划区纵横交错的河网。

1.2.2技术经济条件

交通状况：绍兴濒临上海虹桥机场，浦东国际机场，杭州萧山机场，紧贴沪杭甬高速铁路，镇内干线道路四通八达。本场厂址的交通条件便利，水运、铁路、公路、航空干线齐全，交通四通八达，对成品和坯布的运输、客人的接待十分方便，适合在此地建厂。绍兴附近的印染厂的年生产能力约在7000万米左右，与本厂的年生产能力相差不大，周边印染厂主要生产针织物得印染，棉坯布、棉混纺的印染，涤纶、人造丝的染色印花。周边印染厂的生产产品与本厂的产品种类不同，避免了产品过剩和重复。[2]

第2章产品方案

2.1 产品方案确定的原则[3]

市场需求：随着“绿色”概念的兴起，人们对穿着舒适健康的不断追求，外在质感和内在保健功能的珠联璧合又成为服饰消费的新趋势，绿色产品将主导世界纺织品的服饰消费的新潮流，在这潮流中，有着“绿色产品”桂冠和天然保健功能的麻类纺织产品呈现出广阔的前景。本厂生产的亚麻及其混纺针对国内外需求，生产以棉亚麻为主的混纺面料，并且对其进行柔软、防皱整理，赋予其优良的服用性能，满足人们的不同需求。

产品种类：本厂生产的产品品种主要有两大类，包括纯棉面料和涤棉混纺面料，其中以纯棉面料为主。这些产品中包括棉及涤棉的原色布，各类漂白布，染色布，印花布来满足市场的不同需求。

印染科技发展动态：等离子体前处理技术属于固体与气体之间的直接反应，是一种不需要水、化学品的干式加工，可以大幅度节水、节能、减少污染。进行工艺选择的时，

虽然要进行选择选一些先进、环保的印染新技术和新的工艺流程来提高行业的环保水平，但是也要根据本厂实际情况、建厂成本和印染技术是否工业化生产来进行综合考虑。

2.2 原布品种和规格[4-5]

根据消费市场的需求不同,制定出不同组织结构的成品品种及产量,把这些不同组织结构原坯布经过漂白、染色、印花、后整理工艺，生产出各种原色布、漂白布、染色布、印花布和整理布，赋予产品不同的性能来满足消费者的不同需求。在坯布选择上以混纺为主。在这些加工产品中，本厂生产的产品以染色产品为主，其他产品为辅来增加本厂产品的多样化。原布品种和成品产量见表2-1。

表2-1 原布品种和成品产量表

2.3产品方案

本设计以棉布染整加工为主，品种有纯棉和涤/棉为主，产品加工种类分配见表2-2。

产品加工种类分配表单位：104m 幅宽：cm

2.4 成品质量指标[6-7]

2.4.1折皱弹性指标

褶皱弹性指标

2.4.2 缩水率

2.4.3 染色牢度

第3章工艺设计

3.1 工艺流程的选择原则

工艺流程选择原则和特点：产品质量标准和技术要求：印染产品质量必须达到国家或企业规定的质量标准方可被市场接受。工艺设计就要根据这些标准和要求来确定工艺流程及工艺条件。如根据印染产品染色牢度要求可以选择不同的染料品种和染色加工条件；根据印染产品缩水率指标可以确定织物的加工张力和防缩整理的工艺参数。因此，在确定工艺流程之前，设计者需对印染产品的质量标准和技术要求做到心里有数。

技术的先进性和成熟程度：选用工艺流程不能单纯只考虑技术的先进性，还必须经生产实践已充分证明是成熟的，否则很难保证其顺利的用于生产。

染化料供应的可能性：所选工艺需用的染化料，特别是一些新型助剂应能充分供应，以保证正常生产。

加工成本：工艺流程是影响产品加工成本的重要因素，因为它直接影响产品的质量、产量，水、电、汽、高温热源的耗用以及设备的定员。

对调整产品的适用性：根据市场需求的变化应及时调整产品种类，所选择的工艺流

程对此应有一定的灵活性和适用性。

所建厂的条件：根据所建厂的技术、供应条件，结合发展生产、开发新产品规划以及改善劳动条件，选择相应的生产方法和工艺流程。

产品加工质量的标准和技术要求：本厂生产的印染产品质量以国家规定的质量标准为准，本厂设计生产的产品完全符合国家的质量标准，根据这些标准和要求来确定每种产品的工艺流程和工艺条件。例如根据印染产品的缩水率指标可以确定织物的加工张力和防缩整理的工艺参数。

对产品调整的适应性：市场的需求是随着人们审美眼光的变化而变的，工厂的生产产品应该随着大众需求的变化而变动产品的种类及产量。因此，每种产品的工艺流程要有一定的灵活性和适应性，来适应新增产品的生产工艺流程。

3.2 具体的工艺流程[4-5]

（一）纯棉布加工工艺流程

纯棉细平布

漂白：

坯布检验→翻布打印→缝头→烧毛→退煮漂→（开轧烘）→丝光→复漂→（轧光）→（上柔软剂）拉幅→柔光整理或防缩→检验→成品分等→包装

染色：

坯布检验→翻布打印→缝头→烧毛→退煮漂→（开轧烘）→丝光→染色→（上柔软剂）拉幅→（轧光）→柔光整理或防缩→检验→分等→包装

印花：

坯布检验→翻布打印→缝头→烧毛→退煮漂→（开轧烘）→丝光→印花→汽蒸→皂洗→（上柔软剂）拉幅→（轧光）→柔光整理或防缩→检验→分等→包装纱府绸织物：

漂白：

坯布检验→翻布打印→缝头→烧毛→退煮漂→（开轧烘）→丝光→复漂→叠层轧光→拉幅→柔光整理或防缩→检验→成品分等→包装

染色：

坯布检验→翻布打印→缝头→烧毛→退煮漂→（开轧烘）→丝光→染色→轧光→拉幅→柔光整理或防缩→检验→成品分等→包装

印花：

坯布检验→翻布打印→缝头→烧毛→退煮漂→（开轧烘）→丝光→印花→汽蒸→皂洗→（上柔软剂）拉幅→（轧光）→防缩→检验→分等→包装

纱卡其：

染色：

坯布检验→翻布打印→缝头→烧毛→平幅退浆→煮练→漂白→丝光→染色→拉幅→防缩→检验→分等→包装

（二）Lyocell纤维织物（光板风格）

坯布检验→翻缝打印→平幅前处理→（碱处理）→烧毛→染色→树脂整理→柔软拍打处理→防缩→包装

注：染色在溢喷染色机上进行

（三）涤棉加工工艺流程

漂白：

坯布检验→翻布打印→缝头→烧毛→平幅退浆→碱煮→氧漂→丝光→涤加白定形→复漂（氧漂）→上柔软剂拉幅或树脂整理→轧光→防缩→检验→分等→包装染色：

a.中浅色染色：

坯布检验→翻布打印→缝头→烧毛→平幅退浆→碱煮→氧漂→丝光→定形→染色→上柔软剂拉幅或树脂整理→轧光→防缩→检验→分等→包装

b.深色染色

坯布检验→翻布打印→缝头→烧毛→平幅退浆（碱煮）→氧漂→定形→丝光→染色→上柔软剂拉幅或树脂整理→防缩→检验→分等→包装

印花：

坯布检验→翻布打印→缝头→烧毛→平幅退浆→碱煮→氧漂→定形兼涤加白→丝光→印花→汽蒸→皂洗→上柔软剂拉幅或树脂整理→防缩→检验→分等→包装注：深色花布可不轧光

3.3主要工艺条件分析[8-9]

3.3.1前处理

烧毛设备选择气体烧毛机。纯纯亚麻织物，亚麻棉混纺和亚麻粘胶混纺采用透烧法，亚麻涤混纺烧毛时在火口上面安装冷水辊降温和落布前向布面吹冷风同时用切烧法。[3] 3.3.1.1烧毛

原理：由于织物表面绒毛属纤维末梢，当织物迅速通过烧毛设备时，这些绒毛迅速达到着火点而升温燃烧，织物本身由于布面厚重、紧密，升温较慢，不易受损，从而达到去除绒毛而不免不受损的目的。

工艺流程：进布→刷毛→烧毛→灭火

工艺条件：

名称火焰温度（℃）车速（m/min）火焰与布距（cm）烧毛次数

厚重织物800~900 60~80 0.5~0.8 1正1反

一般织物800~900 80~100 0.8~1.0 1正1反

轻薄织物800~900 100~150 1.0~1.2 1正1反

3.3.1.2退浆

本厂生产的所有的纯亚麻、亚麻棉混纺、涤亚麻混纺、粘胶亚麻混纺产品均采用碱退浆的方法，采用高温高压汽蒸。

原理：淀粉在烧碱中膨化与纤维粘着变松再通过有效的水洗，浆料去除。

工艺流程：轧碱→汽蒸（堆置）→水洗

工艺条件：

NaOH 浓度4~11g/l

轧碱温度50~80℃

汽蒸时间60min

汽蒸温度＞85℃

3.3.1.3煮练

原理：果胶一部分在NaOH作用下水解生成果胶酸盐，另一部分解聚提高溶解度。含氮物质中的酰胺键断裂生成可溶性的氨基酸钠盐去除，另一部分溶于热稀碱溶液去

除。蜡质借助表面活性剂的乳化分解而去除或与碱发生皂化而去除。木质素与NaOH作用发生结构上的分解而去除。

工艺流程：轧碱→汽蒸→轧碱、汽蒸→水洗

工艺条件：

汽蒸温度120~130℃

汽蒸气压2~2.5atm

汽蒸时间2min

轧余率90%

工艺配方：单位g/l

NaOH 40~60

Na2SiO3 1.5~3.0

Na2SO3＜5

表面活性剂2~4

3.3.1.4次氯酸钠漂白

本厂采用氯漂和氧漂的漂白方式。亚麻涤混纺仅采用氧漂的方法。复漂时选氧漂。

原理：NaClO的分解产物与色素中的共轭双键发生加成反应，使原有的共轭体系中断，天然色素的发色体系遭到破坏而消色，达到漂白的目的。

工艺条件：

漂液浓度 1.5 ~3.0 g/l

pH 9.5 ~10. 5

漂白时间30 ~45min

漂白温度常温

堆置时间25 ~35min

[ H2SO4 ] 2 ~4 g/l

酸洗温度＜50℃

酸洗时间15 ~30min

轧余率100 ~120%

工艺流程：浸轧漂液→堆置→水洗→酸洗脱氯→堆置→水洗→纯碱中和→水洗脱氯→水洗

3.3.1.5双氧水漂白

原理：双氧水产生过羟基游离基对色素分子中双键结构进行破坏从而消色。

工艺配方：单位g/l

H2O2(100%) 2 ~5

Na2SiO3 4 ~7

NaOH 1 ~2

JFC 0.5 ~1

工艺条件[5]：

pH 10 ~11

浸轧温度常温

汽蒸温度95 ~100℃

汽蒸时间45 ~60min

轧余率70 ~110%

工艺流程：水洗→浸轧漂液→汽蒸→水洗→烘干→落布

复漂工艺[6]：

H2O2（g/l）4~4.5

GT-101稳定剂（g/l） 2

汽蒸温度（℃）102~105

汽蒸时间（min）40

pH 10 ~11

3.3.1.6丝光

本厂采用的丝光设备为布铗丝光机。

原理：棉纤维经浓碱处理发生剧烈的不可逆的溶胀，唐能膜理论认为是渗透压作用的结果。

工艺流程：浸轧碱液→绷布→伸幅和淋洗→去碱箱去碱→中和水洗→洗涤→轧水、烘干

工艺条件：

NaOH浓度280~300 g/l

温度10~20℃

轧余率120~130%

浸轧时间30~50s

3.3.2染色

本厂生产的产品均可采用活性染料染色和分散染料染色。

3.3.6.1 原理

活性染料：活性染料与纤维素纤维发生加成反应生成共价键，完成染色过程。

分散染料：涤纶纤维与纤维素纤维之间靠分子间作用力上然到纤维上，完成上然过程。

3.3.3印花

3.3.3.1活性染料

本厂生产的产品均可采用活性染料一相法印花。

3.3.4后整理

3.3.

4.1树脂整理

原理：树脂整理剂与纤维大分子间存在着共价交联，沉积的树脂通过物理机械作用改变纤维素纤维中大分子的相对移动性能，改变纤维的流变性能。

工艺流程：织物二浸二轧整理液（轧余率70~80%）→80℃烘干3min →160℃焙烘2~3min →水洗充分

工艺配方[14]：单位g/l

DMDHEU 60~80

催化氯化镁6~9

有机硅类柔软剂适量

强力保护剂适量

JFC 2

加水合成1L

3.3.

4.2 柔软整理

本厂的印染产品的柔软整理采用化学整理的浸轧法。增白整理常和柔软整理一块进行。

工艺流程：浸轧整理液→烘燥→焙烘

工艺条件[15]：

柔软剂1~3%

荧光增白剂VBL 1~3 g/l

焙烘温度160~180℃

焙烘时间30~50s

3.3.

4.3 定型

原理：利用纤维素纤维在潮湿状态下具有可塑性，将其门幅慢慢拉到所规定的尺寸，

从而消除部分内应力，使织物的尺寸整齐划一，纬斜得到纠正以及获得较为稳定的尺寸，以符合印染成品的规格要求。

工艺流程：平幅进布→浸轧整理剂（或轧水）→纠正纬斜→烘筒烘干→落布

工艺条件：

含湿率15~20%

烘房温度90~110℃

织物运行时间40~60m∕min

3.3.

4.4 防缩整理

原理：利用一种可压缩的弹性物体作为被压缩织物的介质，由于这种弹性物质具有很强的伸缩特性，塑性物质紧压在该弹性物质的表面，也就随之拉伸或缩短。

工艺流程：平幅进布→喷雾给湿→橡胶毯预缩→呢毯烘干→落布

工艺条件]：

车速m/min 含潮率

%

橡胶毯温度

℃

毛毯蒸汽压

KPa

距离

cm

承压轴气压

KPa

预缩率

%

轻薄织物30~40 7~15 60~70 49.04~98.07 2~3 98.07~147.1 5.5 厚重织物30~40 7~15 60~70 49.04~98.07 2~4 98.07~147.1 5.5

3.3.

4.4 轧光整理

原理：棉纤维在湿热条件下具有一定的可塑性，经轧光后纱线被压扁，耸立的纤毛被压伏在织物的表面，使织物变得比较平坦，降低了对光线的漫反射，从而增进光泽。

工艺条件：

工作线压力50—300N/mm

钢辊温度250℃

辊的温差1—3℃

第4章设备选型[10]

4.1 设备选择

4.1.1 设备选择原则及特色

设备的选型、配置及排列是漂染厂设计中非常重要的一环，是工艺设计人员的主要设计内容之一。在进行设备的选型和配置前，应搞好调查研究，掌握漂染机械的组成、特点、现状和发展趋势，做好设备使用情况的调查。设计时应根据设计的工厂规模、产品方案、生产的产品、产品的要求、织物的用途以及对设备的利用率、工厂的效益、环保等进行综合考虑，从而确定选用设备的方案。然后对生产设备配置进行细致的设计和平衡，对设备的排列要仔细考虑和研究，并进行多方案的比较，力求对空间的合理利用，以使所选的设备符合技术上先进、经济上合理、供应上保证、生产上实用的要求。

目前国内外印染行业的发展趋势是高效、节能和环保。所选设备满足所加工印染产品的质量要求，这是设备选择的最基本的原则。本厂设备选择更加注重性价比，而不盲目追求高性能、高价格的设备，如进口设备。不管设备的高中低档次，设备运行的可靠性是第一位的。设备应尽可能多适应一些工艺的变化，做到一机多用。如本厂选择的退煮漂联合机既可以退煮漂用，还可以作退煮用来生产原色布用。还要求设备操作方便，直观，可维护性好。

4.2、生产设备计算

（1）各机台加工任务表（单位：万米）