盛鹏达非织造布有限公司

1、水刺在线印染加装远红外预烘的必要性。

1.1目前水刺在线印染设备配置情况

　　国内水刺生产线已达上百条，在线印染的也有很多，从印染设备配置上来看，大多是上浆染色（或印花、整理）、三滚筒或六滚筒及八滚筒预烘、后面再进入滚筒烘干或圆网烘干，也有上浆染色整理、滚筒烘干、印花、滚筒烘干或圆网烘干的，总体上设备配置未充分考虑染色、印花及整理的均匀性要求，对于染色印花品种中要求较高的品种达不到很好的质量要求，染色印花的正反面色差、左中右色差、前后色差、色泽虚而不实、浮色多、不够饱满等多项疵病无法根本改进，尤其是粘合剂表面积聚成痕及结皮现象更是另人担忧，时常会受到客人的投诉；另一方面，由于上浆、染色及整理的带液率较高。对后道的烘干能力要求较大，尤其是初开机或生头时，极易造成湿、烘不干等浪费严重的问题，特别是厚克重的上浆染色及整理品种经常遇到工艺重现性差、质量不稳定、初开机几十米上百米烘不干、色花色差、产品强力下降等诸多质量问题。

1.2上浆、染色、整理、印花对预烘的要求

　　从染色、整理、印花的原理来看，预烘设备重点是防止泳移产生色差。浸轧在产品上的涂料、粘合剂、整理剂等与纤维之间没有化学结合,仅是机械性附着，在烘燥过程中,涂料颗粒、整理剂及粘合剂分子容易随着产品中水分的扩散而迁移，实践证明:迁移与烘燥速度成正比,急速预烘会造成快速泳移，当纤维达到临界含水率时,纤维膨化程度最大,纤维结构尺寸达到最大值,促使部分涂料、整理剂、粘合剂分子深入纤维表层,形成一定的附着力，保证色泽的密实和分布均匀，避免泳移。急速烘燥时，产品上水分子迅速扩散,即由于产品上的水分梯度而引起的水分子移动，水将带着涂料等分子向水分含量少的产品表面扩散,从而影响成品的颜色均匀度和鲜艳度，纤维过早低于临界含水率，影响涂料等分子与纤维形成较大的附着力，极易形成色差，预烘结束时，纤维含水率超过临界含水率越多,色差越严重。借助预烘使产品上的颜色及整理分布更加均匀，充分地在水分蒸发扩散运动下均匀分布于纤维之间，预烘结束时，纤维上的含水率应降到临界含水率以下，以保证产品进入焙烘固色阶段,不致于再发生涂料及整理剂、粘合剂分子迁移，避免出现色差、色花、整理效果不匀。要确保经预烘后纤维上含水率低于临界含水率的要求,必须控制带液率不能太高，但带液量太低,毛细管网中自由水分太少,又不利于涂料等分子在纤维之间均匀扩散。

1.3预烘采用远红外线加热有较多优越性：

　　大部分物体吸收红外线的波长范围都在远红外区，水分子在远红外区有很强的吸收峰，能够强烈地吸收远红外线，产生激烈的共振现象，使之迅速变热并使之干燥。远红外对产品的穿透深度比进、中红外、可见光等都要深。经实测，采用远红外预烘的产品烘道内，布面的温度要比烘道内空气温度高，而采用热风、烘筒的方式则相反，这充分说明了远红外加热是从产品受热，产品散热至空气的。远红外干燥比一般的热风、滚筒等加热方法具有高效快干、节约能源、节约时间、使用方便、干燥均匀、占地面积小等优点，从而达到了高产、优质、低消耗、产品颜色均匀、整理效果均匀稳定的优良效果。

　　由于远红外预烘占地小，又可进行不同高低宽窄的设计，可在不影响原有设备布置的基础上添加，不影响生产线的正常运行；由于其加热效率高，预热时间短，加装后不但极大地改善了印染产品的印染质量，还杜绝了由于初开机或故障停机时的次品产生；同时，生产非印染产品如卫材、PU基布等也能充分使用，比使用原生产线的热风或滚筒烘干更节能、效率更高。因此水刺线印染加装远红外预烘将为生产线的印染质量提升和节能降耗起到非常明显的效果。

2.远红外预烘装置的介绍：

2.1原理应用

　　目前市场的辐射元件大都是灰体及老式的石英管，辐射率达不到，烘燥的效率低；预烘时易产生涂料分子泳移，表面树脂整理剂分布不匀，不能充分与水分的中、远红外线段吸收峰匹配，且定向性差，因而能源浪费较大。辐射器中间与两边温差较大，石英管寿命较短，维修费较高，能源消耗较高。

　　为了节约能源，提高预烘的效率及均匀性，该机型依据最新的节能技术，采用陶瓷远红外定向辐射器，光谱范围为1.5～15μm，辐射面具有高效率的定向辐射器，最大散射角为15度。经实践应用节能效果显著，辐射温度均匀，产品印染质量得到很大的提升，使用寿命较长。

2.2采用的最先进的新型远红外定向辐射器优点及简图

2.2.1优点：

2.2.1.1电热源背面是以特殊的高温反射材料形成结构性定向；

2.2.1.2热源采用世界上较为先进的特种高温热源；

2.2.1.3电热源的正面是多种微量元素掺杂的二次激发源，不产生任何有害射线。

2.2.2简图

2.3同类参数比较

2.4优点：

2.4.1采用最先进的远红外定向辐射进行直接传递热量，比热风、滚筒等传导、对流方式极大地提高了热效率；

2.4.2对产品的穿透力强，能够有效针对水分子进行深度全面均匀干燥；使用时可根据具体产品的克重、生产线速度、带液率进行调整，还可根据具体的染色、印花、整理等品种进行波长选择。还可进行前后分段控制进行温度灵活调节；

2.4.3利用远红外与水分子共振的原理达到快速、高效、均匀着色等预烘，由于辐射的热光子束流均匀分布在产品平面，避免了原生产线出现的泳移、花色、结皮、整理效果不均匀、不稳定等疵病产生，杜绝了由于烘干不良造成次品的现象。为水刺线生产稳定的高质量印染整理产品提供了设备保证。

2.4.4由于远红外对产品内部分子结构不产生任何有害影响，克服了滚筒及热风烘干造成的一系列问题；

2.4.5在功率方面，可以根据生产线的产能、产品品种、幅宽、固有间隙等因素进行独立具体的设计。该装置的热转化效率可达99.9％，比热风、油炉等电加热热转换效率提高了2-3倍。

2.4.6使用寿命长，维护简单，一次投资，多年收益；

3.水刺在线印染的远红外预烘加装和设计方案：

3.1 对于印染机与后道烘干之间空余空间较大的水刺生产线（间隙宽度在800mm以上）

　　可以采取在印染机与后道烘干之间的空隙加装一台宽70cm高约2.5m的远红外预烘机A型，不改变原有生产线的正常位置和生产线的走线，具体如下图：

3.2对于对于印染机与后道烘干之间空余空间较小的水刺生产线（间隙宽度在800mm以下）可以采取在轧车后上方加装B型，详见上图示。

3.3对于水刺线印染后是园网热风烘干机的生产线，由于园网烘干属于单面、热风、固定温度，从生产线的烘干工艺和烘干能力来看，此种配置在加装远红外预烘前不适宜做染色、印花、整理等相关产品，因为生产印花、染色、整理等产品极易造成布面色花、印花图案颜色色花、粘合剂结皮、阴阳面，基本上不可能生产出产品质量符合印染整理标准及水刺布标准的产品。因此此种配置的水刺线，如欲在线做印染整理产品，必须根据印染机械与园网烘干机之间的位置间距进行A、B选型，在选型的基础上还要对远红外预烘进行独立设计和改进、调整，安装调试正常后方可生产印染整理水刺无纺布。

水刺线园网烘干前加装A型远红外预烘的图示：

4.投资与效益：

以幅宽为2500mm，年产1200吨水刺无纺布生产线来进行设计，以采用A型远红外预烘机来进行核算：

4.1投资约需要10-12万元；

4.2效益：

4.21 首先，解决了一直困扰工厂的染色、印花、整理等质量问题，给质量做到最优提供了设备的基础保证。

4.2.2再者，我们来计算一下节能的经济效益

　　依据设计应加装90kw的远红外预烘装置，预计每小时需耗电90kwh，可蒸发布面水分90kg；如果在线其他电加热或热风烘干方式，此90公斤水需耗电180kwh以上，故每小时可节约折合热电能90kwh以上，减少的热消耗通过这一加一减计算得清清楚楚。

　　同样我们以远红外预烘前水刺无纺布带液率为150％计算，经远红外预烘可去除0.3kg水，需耗电0.3kwh，如用电加热滚筒或热风传导形式则需耗电0.6kw以上，故每公斤布可节约0.3kwh以上，比燃煤锅炉的加热方式的成本还要低。即每吨布即可节约折算热电能300kwh以上。以年产1200吨生产线，1kwh0.8元计算，每年可节能1200*300*0.8＝28.8万元；不到半年的生产就可以收回加装远红外预烘的投资，经济效益十分显著显著。

4.2.3同时由于设备的完善和保证，减少了停机时间减少了次品的产生和湿布的浪费，真的无法一一估算。

5结束语

　　随着国家相关产业政策调整及能源法的制定与实施，节能降耗是外部环境的要求，同时由于各种原材料的不断涨价和生产成本的提升，我们水刺生产线应根据自己的实际情况，在线生产印染整理产品的数量比例，考虑是否需要增加远红外预烘装置，做好投资与收益、投资与节能降耗这个关键课题。