年产5000万米粗纺毛织物印染厂设计毕业论文
2021-12-28 20:51:05
论文总字数:13214字
摘 要
羊毛纺织品在人们日常生活中充当着不可或缺的一部分,纺织产业在我国的发展历史长河中有着不可代替的地位。科技在不断的进步,人们对服装的要求也越来越高,从一开始的简洁舒适,逐渐到现在所追求的质量与档次,美观与大方,因此,纺织产业在不断改进产品织物的质量与加工技术方法,从而满足广大消费者的要求与需要。迄今为止,纺织行业仍旧日益发展并且不断壮大。本设计的课题是年产5000万米粗纺毛织物印染工厂的设计,主要产品为法兰绒、海军呢、全毛麦尔登、女式呢、羊绒素毯等等。本设计从工厂的选址,产品的工艺加工流程,选择设备与计算,车间的布置等方面着手,从而设计处印染厂的加工生产方案。
关键词: 粗纺毛织物 工艺加工流程 选择设备 生产方案
The design of the printing and dyeing factory of woolen fabric with an annual output of 50 million meters
Abstract
Wool products are important in our life. And the textile industry also has an important position in our history. Because technology is improving, people's requirements for clothing have increased. At the beginning people only pursued simplicity and comfort, now people are pursuing the quality and grade of clothing.Therefore, the textile industry is constantly improving technology to improve quality to meet people's needs. Now the scale of the textile industry is still very large. The subject of this design is the design of a printing and dyeing factory with an annual output of 50 million meters of woolen wool fabrics.The main products are flannel, navy, full wool Melton, women's, cashmere blankets, etc. This paper starts with the location of the factory, product processing flow, equipment selection, and calculation workshop layout, so as to arrive at this plan.
Key Words: Woolen fabric Process flow Select device Production plan
第一章 文献综述
1.1羊毛及粗纺织物的发展现状
羊毛织物在我们平时的生活中随处可见,占有着重要的地位,纺织产业在我国的发展历史长河中有着不可代替的地位。一些传统的民间印染艺术也已被列为非物质文化遗产,提高了民间印染的艺术价值[12]。纺织行业不仅促进着中国的经济发展,而且在政治和文化方面,也促进着中国和世界的友好交流与往来,古时候有张骞的西域丝绸之路,当今有21世纪的“丝绸之路”。迄今为止,纺织行业的发展仍旧具很大的发展前景,国内外的纺织行业也在日益发展并且不断壮大,所用的技术也越来越先进[6]。
羊毛主要是由蛋白质构成,易燃且燃烧后有烧焦的气味,市场上也用燃烧羊毛的方法区鉴定羊毛制品的真伪。羊毛的手感十分柔软,弹性也十分大,可以用来制作人们贴身穿的羊绒毛衣,也可以制作成毛毯、地毯,可制的种类十分丰富,但是传统的羊毛染色在染色的过程中,会使用大量的酸性染料以及活性染料,染色过后产生的废水难以进行处理,会对生态环境造成很大的污染,尤其是水资源的污染,人们意识到生态环境的重要性,本着绿水青山就是金山银山的理念,国内外在绿色环保染料和新型节能染色技术方面产生了新的进展,比如用生物法在温和的条件下对羊毛织物进行染色,催化剂为氧化还原酶,不加入任何的有毒有害的物质,这种染色的方法绿色无污染,被认为是一种“绿色”染整工艺[16-20]。虽然不断地有新型的技术出现在人们的视野中,但是这些绿色环保染料大都处于试验阶段或者个性化染色实践当中,色彩品种较少且色牢度有待提高[4],所以并没有广泛的应用与印染的行业上。
粗纺羊毛织物不仅有着良好的外观性能,而且重量很轻,是一种近年来新兴的纺织品,深受广大消费者的青睐,粗纺羊毛织物还可以用不同的整理方式进行整理,风格和手感也各不相同,为满足消费者对高档免烫羊毛纺织品的需求,用生物防缩羊毛纤维开发高保形抗皱羊毛织物[2],以及环保型防毡缩整理方法解决环境污染的问题[15]。
自古以来,民间都流传着牛郎织女的故事,从古至今,我国的纺织行业有着几千年的历史并且持续发展,甚至可以说是达到炉火纯青的地步,近年来,我国纺织品的出口贸易规模更是取得新的突破,但是我国的纺织行业也还是存在着一些问题,比如生产技术的落后,生产设备还不够完善,污染也十分严重。
1.2纺织品发展的前景
人们生活的节奏越来越快,对羊毛织物的要求也越来越高,从一开始的简洁舒适,逐渐到现在所追求的质量与档次,美观与大方,因此羊毛织物需要进行功能性的整理[7],不同的连续整理步骤对羊毛织物的性能有着不同的影响[21]。为了降低企业生产的成本,同时提高生产效率,采用一浴两步法低温染色工艺进行染色,这种方法可以大程度的降低羊毛的损伤,有效的减少羊毛的强力损失,同时还可以提高以羊毛的上染率、固色率,染色羊毛的匀染性与传统染色等级相当,并且染色工序简单,节约能源[14]。
改革开放40年以来,纺织行业快速发展,在技术上有了进步,也拥有了独立自主的生产方法,纺织行业也带动了相似行业的发展,如染整业、服装业,同时也为广大人民提供了充足的就业岗位,极大程度的带动了就业,并且吸引了大量精英人才汇聚在纺织领域,带动促进纺织产业的发展。我国纺织行业虽然有了很大进步也取得了一些优势,但是也避免不了会存在着一些短板,在一些高端面料比如冲锋衣材料的研发和加工上,仍然是一些西方国家处于垄断地位,并且一些核心的科技技术方面我国还是落后于一些发达国家。随着市场对服装面料要求的逐渐升高,因此各大企业必须迎合消费者的需求,保证产品的质量的同时,也要保证产品面料的个性化,如果不能不能把握机遇、紧紧跟随时代发展,企业势必会被淘汰。
纺织行业会促进印染行业的的发展壮大,水资源的利用成了当前较大的问题,一方面当今中国水资源比较紧缺,另一方面水污染问题较为严重,印染废水降解难度和处理也越来越难,所以解决水污染的问题十分必要。为了响应“绿色”的新发展理念和“绿水青山”的号召,,企业就要培养绿色的环保理念,以人与自然和谐相处为主旨,合理设计和优化废水处理工艺,加快技术突破,实现绿色升级的发展新方向。
本设计的课题是年产5000万米粗纺毛织物印染工厂的设计,主要产品为法兰绒、海军呢、全毛麦尔登、女式呢、羊绒素毯等等。本设计从工厂的选址,产品的工艺加工流程,选择设备与计算,车间的布置等方面着手,从而设计处印染厂的加工生产方案。本文提出的粗纺毛织物印染厂设计结合生产工艺流程特点,对影响其生产线生产质量的主要因素及国内粗纺工业存在的差距和问题进行分析,提出解决方案。
第二章 设计思路及产品选择
2.1指导思想
本印染厂的设计要切实可行的贯彻国家的经济建设方针,不仅要创造经济效益,还要同时提高社会效益,着力促进社会科技的进步,要保护环境,合理节约的利用自然资源,安全进行生产,遵守法律法规,在创造经济效益的同时保证产品的产量以及质量,满足广大消费者的需求,注重方法的长信,引进先进的生产技术,增加工厂的竞争能力,为工厂的发展提供充足的发展空间。
2.2工厂选址
本印染厂设计的工厂选址定为苏州工业园区,苏州在江苏南部,紧临着上海、南京等地,有着得天独厚的地理优势,从古至今,苏州都是江南水乡文化的中心地带,和其他省市都有大量的贸易往来,随着经济全球化的发展,苏州的经济也在迅速发展,因为东接上海的地理优势,依靠着浦东开发区正在大规模发展,大批的资金技术也在向园区内流动,因此苏州工业园区获得的投资越来越多,这批外资曾对苏州经济增长贡献一半以上。
苏州工业园区地处苏州古城区的东部,交通运输十分发达,公路运输、铁路运输、航空运输网密集且发达,与中国的很多一线城市如南京、上海等城市相连接,与浙江、上海、杭州融入同城轨道生活。苏州工业园区进行大量的创新型试验,成为了全国首个创新型综合试验区。
苏州的交通十分发达便利,这也作为本工厂选址为苏州的一个十分重要的因素,另一方面,苏州的纺织行业作为苏州传统的行业有着悠久的历史,园区距离纺织、染整的基地不远,加工的原材料可以就地取材,从而可以让产品的质量保持新鲜,还有效的降低了运输成本。印染工业在纺织工业中用水量算是巨大的部分,苏州地区地处长江、太湖的下游地势平坦,水网密布,有着充足的水资源,并保证了良好的水质,同时印染厂排出的污水可以按照不同的性质在工业园区内进行工业废水集中处理,水质达标之后可以进行回收利用或集中排放。
苏州工业园区有众多的企业,高达两千多家企业中,有一百多家项目达到了世界五百强。苏州工业园区的许多公司以经营浆料为主,这些公司之间、和国内外企业都有着密切的交易往来,产品的信誉以及质量也十分具有保证。园区具有很大的发展空间,不容小觑。
- 设备的生产能力:所用的设备机器不能超负荷生产,也要尽可能的避免机器利用率十分低的情况,因此设备的生产能力要与产品的生产量保持一定的比例,避免失调状况。
- 坯布来源:坯布来源需要长期稳定,所制成的产品种类以及规格花纹要与厂家所需要的布匹相吻合。
3. 工厂技术的发展:注意关注业界内科学技术的革新发展,掌握最新的技术动态,不断改进自己工厂效率,做到与时俱进,并注重方法技术的创新创造能力,提高本厂的竞争能力。
4. 市场前景:羊毛的手感十分柔软,弹性也十分大,可以用来制作人们贴身穿的羊绒毛衣,也可以制作成毛毯、地毯,可制的种类十分丰富。粗纺类呢面丰满、手感温暖、光泽自然柔和是广受人们喜爱的冬季产品。
5.产品种类:本文选取了法兰绒、海军呢、全毛麦尔登、女式呢、羊绒素毯五个产品种类。
表3-1 加工产品的种类
产品种类 | 工艺流程 |
法兰绒 | 生坯修补→刷毛→缝边→洗呢→脱水→缩呢→洗呢→脱水→烘呢→中检→熟坯修补→剪毛→熟坯修补→刷毛→蒸呢 |
海军呢 | 生坯修补→刷毛→缝边→缩呢→洗呢→染色→脱水→烘呢→中检→剪毛→钢丝起毛→剪毛→熟坯修补→刷毛→蒸呢 |
全毛麦尔登 | 生坯修补→刷毛→缝边→洗呢→缩呢→洗呢→染色→脱水→烘呢→中检→熟坯修补→剪毛→刷毛→剪毛→刷毛→蒸呢 |
女士呢 | 生坯修补→刷毛→缝边→缩呢→洗呢→染色→脱水→烘呢→中检→熟坯修补→起毛→剪毛→刷毛→蒸呢 |
羊毛素毯 | 生坯修补→洗呢→脱水→缩呢→洗呢→脱水→染色→脱水→烘干→起毛→剪裁→复验→缝边 |
3.2产品种类
表3-2产品织物种类
织物名称 | 总量(万米) | 漂白布 | 染色布 | |
常温常压 溢流染色 | 毛条染色 | |||
法兰绒 | 1500 | 700 | 500 | 300 |
海军呢 | 900 | 400 | 300 | 200 |
全毛麦尔登 | 700 | 300 | 300 | 100 |
女式呢 | 1000 | 400 | 400 | 200 |
羊绒素毯 | 900 | 200 | 200 | 500 |
合计 | 5000 | 2000 | 1700 | 1300 |
1.所加工的产品不仅在质量上要符合标准,还要有较高的产量。当然,产品的质量是应该摆在第一位的,在能够保证质量合格的基础上,满足顾客的需求,尽可能的区提高产率,缩短加工时间,在更短的时间内完成更多有保证的产品,同时降低所需成本和能耗。
2.在工艺技术方面,本设计应当采用最新的工艺技术;在工艺流程方面,应当采用成本较低、耗能较低、效率较高的工艺流程;要有先进科学技术水品,使本厂成为新型技术工厂。
3.缩短工艺流程,用简单方便的工艺流程取缔复杂繁琐的流程,尽可能的减少设备使用的数量,减少占地面积,不仅可以减少设备生产的时间,减少人力物力的应用,也可以降低所需成本。
4.不同种类的羊毛布加工的要求不同,所需的加工设备也不同,因此有着不同的工艺流程,在加工过程中也存在着一些差异。如羊毛素毯,加工过程中对白度的要求不是太高,不需要多次的漂白,甚至有些深色的产品可以不用经过漂白就可以直接进行染色;羊毛素毯需要经过烧毛才可以进行染色工艺,所以需要用到气体烧毛机对其进行处理,但是一些丝绸织物就无需烧毛,只经过一些简单的生坯修补就可以进行染色等工艺。
5.当今时代人们越来越关注产品的来源以及加工是否绿色环保,是否满足可持续发展的要求,因此工厂在选择产品的加工方法是尽量避免有毒、有害废气废液的产生,从而减少对环境的伤害,让环境通过自然调节恢复其原本状态,也可以让我们的子孙后代再次利用上千年甚至上万年。
工 序 | 工艺流程 |
烧毛 | 采用气体烧毛的方法,气体烧毛是指气体烧毛机处理织物表面的绒毛时候,这些绒毛能够较快的达到着火点并且升温, 并且坯布因为表层厚重、 紧密, 温度的提高相比之下幅度小, 因此不会损伤, 从而实现烧毛效果却不会伤害到坯布。工艺流程:进布→刷毛→烧毛→灭火。 |
剪毛 | 在纺织行业中,在对面料后整理,后处理过程中,为了达到一定规格,花型或者风格目的而进行的剪毛。绒类织物经织造、解捻或起毛后表面毛绒纤维长短不一,有时需要将毛绒剪平齐;或针织毛圈织物需将表面毛圈剪断剪齐,这就是剪毛机所要达到的目的。 |
4.2.2染色
染色采用一浴法,设备为常温常压染色机,工艺流程为常温常压溢流染色→预烘 →烘干→ 热熔→ 汽蒸→ 水洗→ 皂洗 →水洗 →烘干。
工序 | 工艺流程 |
皂洗整理 | 纤维织物经印染加工后,为提高其颜色牢度与艳度,用肥皂或洗涤剂溶液将其表面上未经固色的染料、所用助染剂、印花浆料等在近沸条件下进行净洗的加工工艺。 |
烘燥 | 纤维的烘燥过程往往也是热定形过程。在烘燥过程中,纤维常产生轴向和径向收缩。 |
定型整理 | 利用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→纠正纬斜→烘筒烘干→落布 |
防缩整理 | 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 |
4.3设备选型
选择什么种类的设备以及设备的型号,在印染设计中是很重要的一个步骤。正确的选择设备的前提就是能够准确的了解设备的主要功能以及设备的特点、是否具有长期实用性,社会科技的发展革新和设备的更新淘汰。
同时,设计也应当考虑印染厂的综合实力是否能够承担设备的运行使用,是否能长期投入使用此种设备;也应预想生产产品的性能及发展前景,至少此种产品在长期内在市场上的需求量不会明显的减少;最后,需要考虑到大规模的使用生产设备是否会对环境产生巨大破坏,对环境会产生严重污染的设备仪器需要摒弃,在保证工厂效益的同时,对环境的保护也显得格外重要。
机器设备的排布也需要慎重考虑,比如,有产生气体步骤的机器要优先排列在通风处较好的位置,机器之间不能间隔过大,要合理的利用空间,不仅设计的要合理便捷,在空间上也要美观。因此要综合考虑,仔细斟酌,筛选不同的计划,得出最终的设计方案。
设备选型
- 短流程预处理设备:为了降低工厂的加工成本,可能的选择工艺流程较短的预处理设备,提高工厂的生产效率,不同的加工织物对设备的要求也不同。如加工羊毛织物之前需要用气体烧毛机对其进行烧毛处理,能够使羊毛布表面光滑平整,方便后续的加工处理。
- 染色设备:本设计采用的染色设备为常温常压全自动卷染机,一些平幅织物则需要用高温高压卷染机进行高温染色,根据不同的产品选择合适的机器十分重要。
- 后整理设备:因为在加工过程中会存在产品织物的不平整褶皱,影响产品的美观,为了避免这种情况的发生,经常会使用到整理机以改善产品的手感质感
表4-3产品工艺流程和设备加工
序号 | 工序名称 | 使用设备 | 法兰绒 | 海军呢 | 全毛麦尔登 | 女式呢 | 羊毛素毯 |
每日投坯量(米) | 4000 | 2000 | 2000 | 2000 | 3000 | ||
1 | 原布检验 | 验码联合机 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 | 〇 |
2 | 前 处 理 | 气体烧毛机 | 〇--〇 | 〇--〇 | 〇--〇 | 〇 | 〇--〇 |
3 | 起毛剪毛联合机 |
| 〇--| | 〇--| | 〇--| | 〇--| | |
4 | 单刀剪毛机 | 〇--| | 〇--| | 〇--| | 〇--| | 〇--| | |
5 | 染 色 | 常温染色机 | |- -〇 | |- -〇 | |--〇 | |- -〇 | |- -〇 |
6 | 连续轧染机 | |- -〇 | |- -〇 | |--〇 | |- -〇 | |- -〇 | |
7 | 后 整 理 | 平幅皂洗机 | |- -〇 | |- -〇 | |--〇 | |--〇 | |- -〇 |
8 | 轧水烘燥机 | 〇--〇 | 〇--〇 | 〇--〇 | 〇--〇 | 〇--〇 | |
9 | 热定型机 |
|
| 〇--| | 〇--| | 〇--| | |
10 | 防缩整理联合机 | 〇--〇 | 〇--〇 | 〇--〇 | 〇--〇 | 〇--〇 |
表4-4机台加工任务表
序号 | 设备名称 | 法兰绒 | 海军呢 | 全毛麦尔登 | 女式呢 | 羊毛素毯 | 总计 |
1 | 验码联合机 | 1500 | 900 | 700 | 1000 | 900 | 5000 |
2 | 气体烧毛机 | 500 | 600 | 500 | 1000 | 600 | 3200 |
3 | 起毛剪毛联合机 | 400 | 200 | 200 | 200 | 100 | 1100 |
4 | 单刀剪毛机 | 300 | 200 | 100 | 200 | 100 | 900 |
5 | 溢流染色机 | 500 | 300 | 300 | 400 | 200 | 1700 |
6 | 常温常压全自动卷染机 | 300 | 200 | 100 | 200 | 500 | 1300 |
7 | 平幅皂洗机 | 500 | 500 | 400 | 600 | 500 | 2500 |
8 | 轧水烘燥机 | 1500 | 900 | 700 | 1000 | 900 | 5000 |
9 | 热定型机 | 1000 | 400 | 300 | 400 | 400 | 2500 |
10 | 防缩整理联合机 | 1500 | 900 | 700 | 1000 | 900 | 5000 |
4.4设备的计算
(公式4-1)
(公式4-2)
所计算出来的设备台数很少能得出整数,在一般情况下要选择大于所计算出的数值,因此要将所得计算数值向前进一位得到一个整数的台数。
(公式4-3)
表4-4生产设备计算表
序号 | 设备名称 | 设备型号 | 车速 (m/min) | 有效时间系数% | 年加工量(万米) | 生产能力 (万米) | 台数 | 机台负荷率% | ||
设计 | 工艺 | 计算 | 安装 | |||||||
1 | 验码联合机 | LMH882-160 | - | 40 | 85 | 5000 | 1228.90 | 4.07 | 5 | 81.4 |
2 | 气体烧毛机 | LMH003J-200 | 90-100 | 95 | 80 | 3200 | 2746.94 | 1.16 | 2 | 58 |
3 | 起毛剪毛联合机 | LMB425 | 50-60 | 50 | 75 | 1100 | 1355.40 | 0.81 | 1 | 81 |
4 | 单刀剪毛机 | MB373型 | 90-110 | 100 | 80 | 900 | 2891.52 | 0.31 | 1 | 31 |
5 | 溢流染色机 | TD-XZ | 35-70 | 50 | 85 | 5000 | 1536.12 | 3.25 | 4 | 81.3 |
6 | 常温常压全自动卷染机 | HDC型 | 30-70 | 50 | 85 | 1700 | 1536.12 | 1.11 | 2 | 55.5 |
7 | 平幅皂洗机 | LMH631J-180 | 35-70 | 50 | 80 | 1300 | 1445.76 | 0.90 | 1 | 90 |
8 | 轧水烘燥机 | LMA101 | 30-150 | 100 | 85 | 5000 | 3072.25 | 1.63 | 2 | 81.5 |
9 | 热定型机 | M751A-180 | 25-75 | 50 | 85 | 2500 | 1536.12 | 1.63 | 2 | 81.5 |
10 | 防缩整理联合机 | LMH751B-180 | 30~40 | 30 | 80 | 5000 | 892.96 | 5.6 | 6 | 93.3 |
表4-5 设备尺寸表
序号 | 设备名称 | 设备型号 | 机器外形尺寸(长*宽) |
1 | 验码联合机 | LMH882-160 | 8000*2400mm |
2 | 气体烧毛机 | LMH003J-200 | 12800*3200mm |
3 | 起毛剪毛联合机 | LMB425 | 8065*5610mm |
4 | 单刀剪毛机 | MB373型 | 3550*3710mm |
5 | 轧水烘燥机 | LMA101 | 14760*4530mm |
6 | 溢流染色机 | TD-XZ | 4570*3300mm |
7 | 常温常压全自动卷染机 | HDC型 | 7200*4500mm |
8 | 平幅皂洗机 | LMH631J-180 | 31905*4200mm |
9 | 热定型机 | M751A-180 | 27115*4650mm |
10 | 防缩整理联合机 | LMH751B-180 | 14850*3360mm |
4. 5车间布置
见附图
第五章 结论
本课题印染厂的设计符合当今社会经济发展的趋势,符合人们追求绿色环保生活的要求。工艺流程设计的合理,不会出现交叉、重复等多余的环节,以最短的流程使生产达到最大化,既节能环保,又便捷可靠;在设备选取的方面,具有很高的性价比,合理的利用生产设备的特殊性能,使每一台设备都能得到充分的利用,既不会造成设备的多余浪费,也极大提高了生产效率,没有过度地追求昂贵的设备,而是将效率与实惠性相融合,降低成本还实用可靠。
本设计是粗纺毛织物印染工厂的设计,从工厂的选址,产品的工艺加工流程,选择设备与计算,车间的布置等方面计算,可以带来不错的经济效益,从厂房到设备,投资者所投入的资金不大,但是可以在短时间内获得超出成本的收益,让投资者回收成本,并且随着工厂的发展壮大,带来经济收益的同时,所需的人力会不断增多,也会带来许多的就业岗位,失业人口不断减少,从而产生出巨大的社会效益。
本工厂的设计合理灵活,选址方面能充分的利用便捷的交通以及社会发展情况,厂房的建设科学严谨,生产的工艺流程环保可靠,使本设计更加规范合理。
参考文献
[1]王昌宏.单染涤棉混纺纱线的生产实践[J].上海纺织科技,2013,41(2):34-38.
[2]史志陶.棉纺工程[M]3 版 . 北京中国纺织出版社,2014:269-273
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