11 超低浴比高温高压全模式纱线染色机技术
一、技术名称:超低浴比高温高压全模式纱线染色机技术
二、技术类别:减碳技术
三、所属领域及适用范围:纺织行业 适用于各类纤维的纱线、织带染 色
四、该技术应用现状及产业化情况
印染是纺织行业核心工序之一,也是保障织物品质的关键。根据 纱线结构、材质等特性不同,大型纺织印染厂通常会配备多台不同染 色工艺的染色机,以适应不同染色工艺。目前,我国印染行业普遍采用 传统的大浴比(1:6~8以上)染色机,需要消耗大量的水、电、蒸汽和 染料助剂等,具有造价高、能耗高、污水排放量大、染色周期长、操作 繁琐等问题。改造落后生产工艺,提高绿色化工工艺的应用水平,已经 成为印染行业的重点发展方向。
全模式染色机可实现一机多种模式染色,不仅单一品种染色品质 高于传统染色模式,而且适用于较宽的纱线范围,同时可实现纱线的 超低浴比染色,极大地提高染色效率,降低电耗,减少污水排放,具有 显著的节能减碳和环保效益。目前该技术装备已经在芜湖富春染织股 份有限公司、上海题桥江苏纺织有限公司等多个大型印染企业得到应 用,累计应用2000多标准台套。
五、技术内容
1.技术原理
采用离心泵和轴流泵的三级叶轮泵和短流程冲击式脉流染色技术,实现超低浴比(1:3)高效率染色。采用带导流系统的多出口对流泵和 全模式换向机构,通过最佳的流道切换,实现超低浴比及多模式染色, 满足快速水洗和压力脱水两种工艺,实现超宽的适用纱线范围。冲击 式脉流染色可在超低浴比下进行,染液不浸泡纱锭,减少染料助剂用 量。纱锭与染液由于不浸泡在水中,减少了纱锭渗透阻力,加快染色交 换速度,并且有利于均匀染色和缩短染纱时间。同时,由于该技术大幅 降低浴比,减少了循环水泵的电耗和加热蒸汽的使用量,从而达到降 低耗电量、蒸汽消耗量和耗水量的目的。
2.关键技术
(1)离心泵和轴流泵的三级叶轮泵染色技术;
(2)短流程冲击式脉流染色技术;
(3)带导流系统的多出口对流泵;
(4)低浴比智能环保染色工艺。
3.工艺流程
该技术装备整体透视图见图1;核心设备三叶轮泵见图2;冲击式脉流染色原理图见图3;关键设备沙盘及附件结构图见图4。
六、主要技术指标
1.采用超低浴比单向循环染色模式:浴比低至1:3;
2.采用低浴比双向循环染色模式:浴比低至1:4.5;
3.耗水量:22.9吨/吨纱锭;
4.耗蒸汽量:1.87吨/吨纱锭;
5.耗电量:410千瓦时/吨纱锭;
6.印染织物工艺周期:5.5~8小时。
七、技术鉴定及获奖情况
该技术已获得国家授权外观设计专利 1 项,实用新型 6 项,并通 过了 2011 年度广东省经济和信息委员会组织的技术成果鉴定。“超低 浴 比高温高压纱线染色机—重大高效节能节水低碳环保染色技术”研 究成果荣获 2014 年度国家环境保护科学技术奖三等奖和广东省环境 保护科学技术奖一等奖;“超低浴比高温高压纱线染色机研发及产业化” 荣获 2015 年广东省科学技术奖三等奖。“超低浴比高温高压纱线染色机”、“高温低浴比 O 型染色机”和“高端智能全模式染色机”三项技术分别入选国家发改委《国家重点节能技术推广目录》。
八、典型用户及投资效益
典型用户:芜湖富春染织股份有限公司、上海题桥江苏纺织有限 公司、佛山金丰漂染有限公司、山东孚日集团等
典型案例 1
案例名称:佛山金丰漂染有限公司 31 台超低浴比高温高压纱线染 色机节能改造项目
建设规模:31 台超低浴比高温高压纱线染色机,年产 1.2 万 t 纱 线。主要技改内容:对 31 台超低浴比高温高压纱线染色机进行技术改 造。主要设备为超低浴比高温高压纱线染色机等。项目技改投资 1550 万元,建设期 1 年。年碳减排量约 24100tCO2,碳减排成本为 30~50 元/tCO2。项目年节约水、电、蒸汽等能源成本 2220 万元,每生产 1t 纱 线降低成本 1500~2527 元,项目投资回收期 9 个月。
典型案例 2
案例名称:山东孚日集团 34 台超低浴比高温高压纱线染色机节能改造项目
建设规模:34 台超低浴比高温高压纱线染色机节能改造项目,年产 1.3 万 t 纱线。主要技改内容:对 34 台超低浴比高温高压纱线染色 机进行技术改造。主要设备为超低浴比高温高压纱线染色机等。技改 投资额 1700 万元,建设期 1 年。年碳减排量 26700tCO2,碳减排成本 为 30~50 元/tCO2。年节省水、电、蒸汽能源成本 2448 万元,每生产1t 纱线降低成本 1500~2527 元。投资回收期 9 个月。
九、推广前景和减排潜力
预计未来 5 年,该技术在我国印染行业的推广应用比例将达到 30% 左右,预计纱线染色年产量将达 110 万 t,项目总投资将达到 15 亿元, 可形成的年碳减排能力约为 220 万 tCO2。
由武汉节能协会办公室整理