Jiggerillä, puomivärjäyskoneella ja jet-värjäyskoneella tapahtuvan värjäysprosessin veden- ja energiankulutuksen optimointi

Abstract

Työssä on kartoitettu CA-, CV-, PES-vuorikankaiden, PA 6- ja PA 6.6 -loimineulosten sekä PES/CO-loimineulefroteen värjäysprosessit värjäyskonekohtaisin vedenkulutusmittauksin. Kartoituksen perusteella on pyritty optimoimaan kyseisten värjäysprosessien veden- ja energiankulutusta tuotetun laadun laskematta. Jiggerivärjäyskoneella, jolla CA- ja CV-vuorikankaiden värjäysprosessit suoritetaan osaksi tai kokonaan, prosessien veden ylijuoksutuksena tapahtuvat huuhtelujaksot korvattiin suihkutuksella ja pienemmällä ylijuoksutustilavuudella. Vedenkulutus laski CA-vuorikankaiden dispersioväriaineiden värjäysprosessissa tummilla ja keskisävyillä 56 % sekä vaaleilla sävyillä 59 %. Myös lämpöenergiaa säästyi, koska osa huuhteluista tapahtui 50 oC:ssa noin 380 kWh tummilla ja keskisävyillä sekä vaaleilla sävyillä noin 310 kWh. Värjäysprosessiaika pieneni lyhennettäessä esi- ja jälkikäsittelyä tummilla ja keskisävyillä 17 % ja vaaleilla sävyillä 11 %. SV-vuorikankaiden suorien väriaineiden PAD-JIG -värjäysprosessien huuhtelujaksojen suorittaminen uudella menetelmällä vähensi vedenkulutusta tummilla ja keskisävyillä 59 % sekä vaaleilla sävyillä 61 %. Lämpöenergiaa säästyi myös osan huuhteluista ollessa 50-asteista 180 kWh. Itse huuhtelujaksot eivät millään neljällä prosessilla pidentyneet muutoksen johdosta eikä tuotteen laadussa todettu muutoksia. Puomivärjäyskoneella suoritettujen PES-vuorikankaiden sekä PA6- että PA 6.6 -loimineulosten värjäysprosesseissa huuhtelujaksot suoritetaan panoshuuhteluina. PES-vuorikankaiden dispersioväriaineiden HT-värjäyksen muutoskokeilussa jätettiin carrier-apuaine pois, lyhennettiin värjäysaikaa maksimilämpötilassa (Tmax = 130 oC) sekä suoritettiin reduktiopesu värikylvyssä. Vaaleilla sävyillä jälkipesu jätettiin kokonaan suorittamatta carrierin jäädessä pois. Vedenkulutus laski tällöin 33 % ja lämpöenergiaa säästyi noin 240 kWh. Tummilla ja keskisävyillä prosessiaika lyheni 24 % sekä vaaleilla sävyillä 33 %. TA 6- ja PA 6.6. -loimineulosten happoväriaineiden HT-värjäyksissä tummilla ja keskisävyillä muutoskokeilussa lyhennettiin värjäysaikaa maksimilämpötilassa (Tmax = 120 oC), nopeutettiin värikylvyn jäähtymistä sekä suoritettiin jälkikäsittely värikylvyssä. Vedenkulutus laski 33 % sekä lämpöenergiaa säästyi noin 240 kWh. Prosessiaika lyheni 38 %. Millään näillä kolmella muutetulla värjäysprosessilla ei todettu tuotetun laadun laskeneen. PES/CO-loimineulefrotee HT-värjätään dispersioväriaineilla 130 oC:ssa. Vaaleilla sävyillä esikäsittelynä suoritettua valkaisua lyhennettiin muutoskokeilussa sekä ylijuoksutushuuhteluiden sijasta suoritettiin panoshuuhtelut. Valkaisun jälkeinen kuumahuuhtelu suoritettiin 60 oC sijasta 50 oC sekä tämän jälkeisen kylmän huuhtelun vesi käytettiin kokeissa värikylpyyn. Vedenkulutus laski 34 % ja lämpöenergiaa säästyi noin 20 kWh. Prosessiaika lyheni 11 %. Tuotetussa laadussa ei voitu todeta laskua. Puomivärjäyskoneella jäähdytysvesi otetaan talteen. Tosin säiliö on alimitoitettu ja tämän vuoksi olisi tarpeellista asentaa jäähdytysveden tuloputkeen virtausmäärän säädin, koska kylvyn jäähtymisnopeudessa ei todettu muutoksia, vaikka jäähdytysveden virtausnopeutta laskettiinkin. Jet-värjäyskoneella jäähdytysvettä ei oteta talteen, minkä johdosta värjättyä erää kohti poistui viemärin kautta 16 m3 30-40 -asteista vettä. Tehtyjen kokeiden ja huomioiden lisäksi tarkasteltiin kirjallisuuteen pohjautuen polyesterin dispersioväriaineilla HT-värjäyksen tasaisuuteen vaikuttavia värikylvyssä olevia tekijöitä. Näiden tunteminen on tärkeää pyrittäessä värjäämössä optimaaliseen veden ja energian käyttöön värjättävää erää kohti l. värisävyjen varmaan toistettavuuteen ja erien tasaisuuteen. /Kir10