毕业设计(论文)-年产量5300万米印染工厂设计.doc

安徽工程大学机电学院毕业设计（论文）
年产量5300万米印染工厂设计
摘 要
我国是纺织品服装生产大国,印染加工在整个纺织服装生产链中具有承上启下的作用,具有丰富的原料和巨大的消费市场。
随着经济区域化、全球化和贸易自由化趋势的加剧,从世界范围看，纺织品的染整加工技术逐渐向高品质、高效率、低资源消耗和产品生态化发展。我国的纺织印染行业与国外先进水平相比，单位产品能耗和水耗量大，污染物排放量多，降低资源、能源消耗的压力非常大。
本次设计的是5300万米每年的印染工厂，其中棉为2600万米/年，涤/棉2100万米/年，涤粘600万米/年。包括各类产品的染整生产方法，确定产品的工艺流程、工艺处方、染整设备的选择和配备的计算，机台生产能力的计算，车间设备的排列，供电、供汽、给排水，生产污水的处理，采暖通风，土木建设等。

关键词：印染工厂；工艺；设备；污水处理

Design of printing and dyeing factory with a Production
Of 53Million Meters Per year
Abstract
China is a large textile and garment producer in the world. Printing and dyeing processing is a connecting link between what comes before and what goes after in textile and garment industry. There is rich in raw material and vasty consumer market.
With the aggravating economic regionalization, globalization and trade liberalization, that dyeing and finishing of textiles technology to product high quality, high efficiency, low resource consumption and ecological development. in our country Textile printing and dyeing industry compared with advanced level from foreign, the pressure is that products’ energy consumption and the water consumption, pollutant emissions, how to reduce the consumption of resources, energy.
This design is that Design of printing and dyeing factory with a Production of 53million meters per year, there are26million of cottons , 21million of polyester/cotton , 6million of polyester/viscose . The methods to dyeing and finishing production, processing of prescription, Choose to dyeing and finishing equipment, and equipped with calculation, the ability of the equipments ,the arrangement of workshop equipment, power supply, steam supply, water supply and drainage, how to treat the production of sewage, adopting heating and ventilation and civil construction, etc.

Keywords: printing and dyeing factories; process; equipments; wastewater treatment

目录

引言 - 1 -
第1章 绪论 - 2 -
1.1 设计的依据、指导思想 - 2 -
1.2 工作制度 - 2 -
1.3 厂址的选择 - 2 -
1.4 产品种类 - 2 -
第2章 产品方案 - 3 -
2.1 工厂类型及规模 - 3 -
2.2 产品方案的确定 - 3 -
第3章 染整工艺设计 - 5 -
3.1 各类产品的工艺流程 - 5 -
3.2 产品的工艺及条件 - 6 -
3.2.1 原布准备 - 6 -
3.2.2 前处理 - 6 -
3.2.3 复漂 - 9 -
3.2.4 染色 - 9 -
3.2.5 印花 - 11 -
3.2.6 后整理 - 13 -
第4章 染整设备的选择和配备计算 - 14 -
4.1 本设计选用的染整设备介绍 - 14 -
4.2 设备的配置与计算 - 16 -
4.3 车间布置和设备排列 - 17 -
4.4 染整厂定员计算 - 18 -
第5章 供电、供汽和供水设计 - 20 -
第6章 生产污水处理 - 24 -
6.1 主要的生产污水性质 - 24 -
6.2 生产污水量 - 24 -
6.3 生产污水处理方法及其主要设备 - 25 -
6.3.1 生产污水处理方法 - 25 -
6.3.2 生产污水排放标准 - 25 -
6.4 各部分建筑面积的计算 - 26 -
第7章 部分附房设计 - 28 -
7.1 碱液回收站 - 28 -
第8章 土建 - 29 -
第9章 厂区总面积布置 - 30 -
9.1 总平面布置 - 30 -
9.2 绘制总平面布置图 - 30 -
第10章 环境保护和安全生产 - 31 -
结论与展望 - 32 -
致谢 - 33 -
参考文献 - 34 -
附录 - 35 -

插图清单
图6-1污水处理工艺流程.................................................................................................-26-

表格清单
表2-1 产品加工种类及分配数量........................................................................................-3-
表2-2 原布规格和成品产量................................................................................................-4-
表3-1 两相法活性染料染色工艺条件...............................................................................-10-
表4-1 主机设备一览表.......................................................................................................-15-
表4-2 印染主机设备计算...................................................................................................-16-
表4-3 加工任务相关计算...................................................................................................-17-
表4-4工作人员安排............................................................................................................-19-
表5-1 水质要求...................................................................................................................-20-
表5-2 生活饮用水的水质要求...........................................................................................-21-
表5-3 染整设备每天生产用水量表...................................................................................-22-
表6-1 生产污水排放标准...................................................................................................-25-

V

引言
印染行业是纺织品深加工、精加工和提高附加值的关键行业，对纤维素、纺织、服装、装饰用布和产业用布起着重要的纽带作用，是纺织工业发展和技术水平的综合体现。是国民经济的重要组成部分。印染厂设计的任务是最终提供一套能够体现国家基本建设方针政策的技术先进、经济合理、安全适用、切实可行、能够取得良好经济效益和社会效益的工程设计文件。该文件是安排建设项目和组织施工的主要依据。在建设项目确定以前为项目决策提供依据，在建设项目确定以后为工程建设提供设计图纸。
随着时代的发展，消费者对纺织品服装的要求不仅仅局限于时尚，对纺织品的功能性、舒适性要求越来越高，希望纺织品服装具备特殊功能的效果，例如抗菌、抗微生物、免熨烫、保温等等。这就使得印染工业要不断扩大原料来源、改进产品结构、增加花色品种、提高生产能力，这就需要不断地进行印染老厂改造或建立新型的印染厂，从而印染厂设计是一项经常性的工作。
印染行业作为纺织服装产业链上重要的生产环节，它担负着更为重要的责任和环保义务。水资源的日趋紧缺及节能减排任务的压力，促使印染行业、环保产业都在积极探索节水以及减少污水排放的方案。作为一名印染专业的学生，了解印染厂设计的有关知识，对于提高自己的综合运用基础知识和专业知识的能力、深入认识和分析一个印染厂以及将来有能力参加印染厂的老厂改造和新厂设计都是非常必要的。

第1章 绪论
印染厂设计的任务是最终提供一套能够体现国家基本建设方针政策的技术先进、经济合理、安全适用、切实可行、能够取得良好经济效益和社会效益的工程设计文件。
1.1 设计的依据、指导思想
根据毕业设计指导书上所规定的生产任务，运用自己所学的专业知识和在染整工厂实习所学到的实践知识，以及指导老师的指导。结合实际，实事求是，精心设计，力求使设计合理、可行。
印染工厂一般分为练漂、染色、印花、整装四个主要生产车间。
1.2 工作制度
根据我国印染生产特点，印染厂实行三班制连续生产，每班8h。目前印染厂一般按每位员工每周工作40h，年工作251个工作日进行设计（实际工作中超过这个数值的为加班）。 印染厂职工由生产工人、辅助生产工人和非生产工人三部分组成。车间的少数工段和辅助生产部门，根据工种性质实行常日班或两班制生产，行政管理部门实行常日班制。
1.3 厂址的选择
本设计选择的厂址为浙江省绍兴柯桥轻纺城，它交通便利，原材料获取方便，贸易集中。
1.4 产品种类
本次设计的是5300万米每年的印染工厂，其中棉为2600万米/年，涤/棉2100万米/年，中长600万米/年。其中漂，染，印的比例为6:2621。

第2章 产品方案
2.1 工厂类型及规模
本设计的任务是新建一座年产量5300万米的印染工厂。其中棉：涤棉：涤粘比例为26：21：6。其加工包括漂、染、印、整等加工工序。其中漂、染、印比例设为1:5:4。
2.2 产品方案的确定
本设计染整加工的主要的产品品种有纯棉、涤/棉、涤/粘，产品加工种类及分配数量如表2-1所示，原布规格和成品产量如表2-2所示。

表2-1 产品加工种类及分配数量
序号
织物名称
漂白布
染色布
印花布
合计

平幅漂白
连续轧染
热熔染色
溢流染色
圆网印花
平网印花

1
中平布
—
1000
—
—
500
—
1500
2
粗布
200
500
—
—
400
-
1100
3
纱卡其
200
—
—
—
500
—
700
4
纱府绸
200
700
—
—
500
—
1400
5
平纹呢
—
—
—
200
100
—
300
6
隐条呢
—
—
200
-
100
—
300
总计

600
2600
2100
5300

表2-2 原布规格和成品产量

原布名称及规格
无浆干重质量/（g/m2）
成品
序号
原布名称
幅宽cm
原纱线密度/tex
密度/(根/10cm)
幅宽cm
产量/(万米/年)
经
纬
经
纬
1
中平布
122
29
29
188.5
173
103.2
108.336
1500
2
粗布
123
32
32
215.5
236
157.2
109.224
1100
3
纱卡其
160
29
36
472.4
255.9
250.5
151.2
700
4
纱府绸
119.5
29
29
393.5
299.2
193.0
112.9275
1400
5
平纹呢
162.5
21x2
21x2
216.55
188.5
176.5

300
6
隐条呢
18x2
18x2
220
196.5
255.5
181.1

300

第3章 染整工艺设计
3.1 各类产品的工艺流程
1）纯棉织物的工艺流程
（1） 漂白布
坯布检验→翻布打印→缝头→烧毛→退浆→煮练→漂白→丝光→复漂→热风拉幅（或树脂整理）→防缩→轧光→检码→成品分等→包装
（2） 染色布
坯布检验→翻布打印→缝头→烧毛→退浆→煮练→漂白→丝光→染色→热风拉幅（或树脂整理）→防缩→检码→成品分等→包装
（3） 印花布
坯布检验→翻布打印→缝头→烧毛→退浆→煮练→漂白→丝光→印花→热风拉幅（或树脂整理）→防缩→检码→成品分等→包装

2）涤/棉织物的工艺流程
（1）漂白布
坯布检验→翻布打印→缝头→烧毛→退浆→煮练→漂白→丝光→热定型→复漂→
热风拉幅（或树脂整理）→防缩→检码→成品分等→包装
（2）染色布
坯布检验→翻布打印→缝头→烧毛→退浆→煮练→漂白→丝光→热定型→染色→烘干→水洗→烘干→热风拉幅（或树脂整理）→防缩→定形→检码→成品分等→包装
（3）印花布
坯布检验→翻布打印→缝头→烧毛→退浆→煮练→漂白→丝光→热定型→印花→烘干→水洗→烘干→热风拉幅（或树脂整理）→轧光→防缩→定形→检码→成品分等→包装

3）涤/粘的加工流程
（1） 染色布
准备→烧毛→松式退浆、水洗→烘干（松式）→定型→染色（热熔染色）→树脂整理→预缩→蒸呢→检码→成品分等→包装

4）涤的加工流程
（1） 涤纶仿真丝
坯绸准备→打卷→精炼→烘燥定型→碱减量→水洗→烘燥→染色→退捻开幅→烘燥→定型→码尺→成品检验→包装
（2） 印花布
坯绸准备→打卷→精炼→烘燥定型→碱减量→水洗→烘燥→印花→蒸化→水洗→烘燥→定型→码尺→成品检验→包装

3.2 产品的工艺及条件
3.2.1 原布准备
原布准备包括检验，翻布（分批、分箱、打印）和缝头等工作。
1）原布（坯布）检验
原布检验的主要目的是检验来布的质量，发现问题及时采取措施，以保证成品的质量和避免不必要的损失。由于原布的数量很大，通常只抽查10%左右，也可根据品种要求和原布的一贯品质情况增减检验率。检验内容包括原布的规格和品质两个方面。规格检验包括原布的长度、幅宽、重量、经纬纱线密度和强力等指标。品质检验主要是指纺织过程中所形成的疵病是否超标，这些疵病包括缺经、断纬、跳纱、棉结、油污纱、筘路等。另外还要检查有无硬物如铜、铁片和铁钉等夹入织物。
2）翻布打印
印染厂生产的特点是大批量、多品种。为了便于布匹管理，目前常以订单为批号进行分批。每批布又可分成若干箱，便于在加工中布匹的输送。分箱原则是按布箱大小而定，一箱布约为1000～2000m（根据织物的品种和厚薄不同）。在将原布进行分箱时，目前仍多采用人工将布匹摆在堆布板上，同时将两个布头拉出，要注意布边整齐，并做到正反一致。这种操作叫作翻布或摆布。另外，每箱布都附有一张卡片，称分箱卡，注明批号、箱号、原布品种等，以便管理和检查。
3）缝头
缝头是将翻好的布匹逐箱逐批用缝纫机连接起来。因为印染厂的加工多属连续加工，而布匹下织布机后的长度一般为120m左右，因此，必须把每匹布的头尾按顺序缝接起来，以适应加工的要求。缝接的要求是正反面一致、平整、坚牢、边齐、针脚疏密平均，同时不能漏针和跳针。
3.2.2 前处理
1）烧毛
纱线是由纤维纺制而成的，有许多纤维的末端露在纱线表面，织造成布后布面上就形成许多长短不一的绒毛。布面上的绒毛过多，不仅使成品的光洁度变差和容易沾染尘污等，而且也会给后续加工造成一些麻烦，甚至引起疵病。因此在前处理工艺中，一些织物在退浆前，一般要进行烧毛。烧毛是用物理方法对织物表面进行处理的工艺，除去布面上的纤毛，使织物表面纹路清晰，整洁光滑，不易起毛起球。本设计采用LMH003型气体烧毛机，其流程为：平幅进布→刷毛箱→烧毛→灭火→平幅落布 。
2）退浆
生产中使用的退浆方法主要有碱、酸、酶和氧化剂退浆等。因碱退浆使用的是丝光的废碱液，成本较低，适用性强，所以本次设计选用碱退浆。本设计纯棉及涤棉织物采用退煮漂一浴法工艺，工艺及条件如下：

纯棉织物退煮漂一浴法工艺及条件：
工艺流程：坯布→浸渍（室温）→煮布（98－100℃汽蒸，时间80s）→水洗→晾干
工艺配方及条件：
烧 碱/g·L-1 （PH=10.5—11） 20
渗透剂/g·L-1 3
硅酸钠/g·L-1 3
平平加O/g·L-1 2
30%双氧水/g·L-1 20
浴 比 1:20

涤/棉织物退煮漂一浴处方及条件：
烧 碱/g·L-1 （PH=8—10） 10
精炼剂/g·L-1 2
渗透剂/g·L-1 3
稳定剂/g·L-1 8
30%双氧水/g·L-1 20
平平加O/g·L-1 2
温 度/℃ 100
时 间/min 60
浴 比 1:20

涤/粘织物的退浆工艺及条件：
工艺流程：浸轧工作液→退浆（98—100℃，汽蒸80s）→热水洗→皂蒸箱→热水洗→烘干
工艺配方：
烧 碱 /g·L-1 60
渗透剂JFC/g·L-1 2
煮练剂/g·L-1 15
净洗剂/g·L-1 20
皂洗处方：
净洗剂/g·L-1 10
活性剂/g·L-1 4

3）精练
棉及棉型织物经过退浆后，大部分的浆料、油剂以及小部分的天然杂质已被去除，但是大部分天然杂质的存在和浆料、油剂的残留，使织物色泽发黄，吸水性很差，同时由于棉籽壳的存在，也影响了织物的外观和手感。因此棉及棉型织物退浆后，还要进行以去除天然杂质为主要目的的精练（对棉布也称煮练），同时也除去退浆中未退净得浆料和油剂，使织物获得良好的吸水性和较洁净的外观，以利于后续加工。
精练通常是用稀烧碱溶液作精练剂，并加入乳化和分散剂、络合剂、还原剂等组成精练液，在高温下处理纤维制品的加工过程。烧碱在适当的条件下能与纤维上绝大部分的天然杂质发生反应，使它们转变为可溶性产物而被洗去。

4）漂白
棉及棉型织物经过精练后，进行漂白处理，是为了去除天然色素，提高织物的白度和鲜艳度；在退浆和精练中未除尽的杂质，在漂白中会进一步被除去。
目前常用的漂白剂有次氯酸钠、双氧水、亚氯酸钠三种，都是氧化型的漂白剂。因双氧水漂白环保、适用范围广、漂白产品的白度和白度稳定性好，所以本设计中采用双氧水漂白。

5）丝光
丝光是针对纤维素纤维的特定加工工艺，除了能获得良好的光泽外，棉纺织品的尺寸稳定性、染色性能、拉伸强度等都获得一定程度的提高和改善。本设计中各产品丝光工艺及条件如下：
棉织物丝光工艺及条件：
工艺流程：轧碱→绷布→伸幅和淋洗→去碱蒸箱去碱→中和水洗→洗涤→轧 水烘干
工艺及条件：
浸轧碱浓度/g/L 240—260
轧碱温度/℃ 室温
浸轧时间/s 50—60
冲洗碱浓度/g/L 40—50
冲洗碱温度/℃ 70—75
蒸洗温度/℃ >95
水洗温度/℃ 70—75
落布pH值 7—8

6）碱减量
涤碱减量处理后，质量减轻，纤维的剪切刚度下降，消除了涤纶的极光，增加了织物交织点的空隙，使织物的手感柔软、光泽柔和，提高吸湿排汗性能。本次设计的工艺如下：
工艺及条件：
烧碱/g/L 15—30
促进剂/g/L 1—3
分散剂/g/L 2
温度/℃ 110左右
时间/min 40—60

7）热定型
热定形的主要目的是消除织物上已有的皱痕、提高织物的尺寸热稳定性和不易产生难以去除的折痕。热定形是利用合成纤维的热塑性，将织物保持一定的尺寸和形态，加热至所需的温度，使纤维分子链运动加剧，纤维中内应力降低，结晶度和晶区有所增大，非晶区趋向集中，纤维结构进一步完整，使纤维及其织物的尺寸热稳定性获得提高。

工艺流程：进布一超喂一定形一水洗一烘干一落布
工艺及条件：
温度/ ℃ 180-185
时间/s 30-40
超喂率/% 0.5—1
落布门幅（cm） >成品 2.5-3.5

3.2.3 复漂
复漂是在产品的白度有要求下，进行的漂白，其工艺是漂白工艺减半。
棉织物的漂白工艺及条件：
工艺流程：轧液→汽蒸→水洗→烘干
工艺及条件：

双氧水（100%）/g/L 2—3
硅酸钠/g/L 4—6
烧碱（100%）/g/L 1—2
润湿剂/g/L 2—4
螯合分散剂/g/L 0.5
漂液pH值 10.5—11
浸轧温度/℃ 室温
轧余率 80%—90%
汽蒸温度/℃ 95—100

3.2.4 染色
纤维素纤维常用染料的类别有：直接染料、硫化染料、还原染料、暂溶性还原染料、不溶性偶氮染料和活性染料, 涤纶纤维用分散染料，有时也可用不溶性偶氮染料。
1）棉织物的活性染料染色工艺及条件：
两相法工艺流程：轧染液→预烘→烘干→轧固色液→汽蒸→水洗→皂洗→水洗→烘干
染液处方：
K型染料/g·L-1 5—60
海藻酸钠/g·L-1 5—10
润湿剂/g·L-1 1—3
固色液组成：
[30℅(36°Bé)]烧碱/g·L-1 1.5℅～3℅
纯碱/g·L-1 20—40
食盐/g·L-1 50—150
元明粉/g·L-1 200—300
防染盐S/g·L-1 2

工艺条件（表3-1）：
表3－1 两相法活性染料染色工艺条件
项目
两相法
浸轧染液
室温一浸一轧或二浸二轧，轧余率65℅～75℅
预烘
红外线
烘燥
热风：第一室100℃，第二室110～120℃
落布
冷水辊或冷风冷却
浸轧固色液
室温一浸一轧，轧余率80℅～90℅
汽蒸
101～103℃ 蒸 1 min
水洗
第1格：60℃±2℃，温水洗；第2格：室温淋喷，淋水洗
中和
第3格：槽中醋酸2g·L-1，补充淋液20g·L-1
第4格：60℃±2℃，温洗
皂洗
第5～7格：95℃以上，3格
热洗
第8格：85～90℃
水洗
第9格：室温
烘干
烘筒烘燥

2）涤/棉织物的分散/还原染料的一浴二步法染色工艺及条件：
工艺流程：浸轧（分散染料、还原染料、防泳移剂）→烘干→热溶固着→浸轧还原液→汽蒸→氧化→皂洗→水洗
工艺处方：
染液：
分散染料/g·L-1 x
还原染料/g·L-1 y
防泳移剂/g·L-1 15—20
渗透剂JFC/g·L-1 0.5
还原液：
烧碱[30℅(36°Bé)]/mL·L-1 50
保险粉（85℅）/g·L-1 24
元明粉/g·L-1 200—300
氧化液：
双氧水（100℅）/g·L-1 5—10
醋酸/g·L-1 5—10
皂洗液：
洗涤剂/g·L-1 2
纯碱/g·L-1 1
工艺条件：
浸轧染液轧余率 60%—70%
烘干温度/℃ 100
热熔固着 温度/℃ 180—210
时间/s 30—90
浸轧还原液轧余率 90%—100%
汽蒸 温度/℃ 100—105
时间/s 30—45

3）涤/粘分散/活性一浴二步法染色工艺及条件：
工艺流程：轧染液→烘干→热熔固色→轧碱液→汽蒸→水洗中和→皂洗→水洗中和→水洗→烘干
工艺处方：
染液：
分散染料/g·L-1 x
活性染料/g·L-1 y
海藻酸钠/g·L-1 5
渗透剂JFC/g·L-1 2
碱液：
纯碱/g·L-1 20—40
烧碱/g·L-1 20—40
元明粉/g·L-1 200—300
防染盐S/g·L-1 2
工艺条件：
热熔固着 温度/℃ 180—210
时间/s 30—90
汽蒸温度/℃ 100—102
时间/s 20—60
4）涤纶织物高温高压染色工艺及条件：
工艺流程：化料制染液→上染→还原清洗→水洗→烘干
工艺处方：
染液：
分散染料 /g·L-1 x
分散剂/g·L- 2
匀染剂/g·L-1 2
还原清洗：
烧碱/g·L-1 2
保险粉/g·L-1 2
工艺条件：
始染温度/℃ 50
保温温度/℃ 120—130
保温时间/min 30—90
还原清洗温度/℃ 70—80
3.2.5印花

1）纯棉织物印花
a.活性染料地色防染工艺流程：
色浆调制→印花→烘干→浸轧活性染料→烘干→汽蒸→水洗→皂洗→水洗→烘干
工艺配方及条件：
印花色浆：
硫酸铵 5%—6%
羟乙基刺槐豆胶糊 50%
耐酸荧光增白剂 0.5%
加水合成 100%
活性染料染液：
活性染料/g·