摘要：本文就针织染整行业长期关注的针织物前处理冷堆工艺做了一些实践与讨论，从工艺、设备、助剂、操作等方面做了系统性的研究和实施，解决了针织物前处理冷堆易产生折绉和均匀性差的两大难题。通过实践，充分体验到冷堆新工艺给我们带来能源节约、污水减少、生产效率提高的效果，取得了可观的经济效益和社会效益。

 

1 关于冷堆前处理工艺

    早在20世纪70年代，国外就开始采用棉前处理冷轧堆工艺来代替传统的棉前处理热浴工艺，从而大大节约了能源(水、电、汽)，据报导，国外采用冷轧堆前处理工艺已占到总数30％左右。我国在20世纪80年代中后期，才有一些企业就该工艺进行一些讨论和实践，至今虽然冷堆前处理有了较大的发展，但是在棉针织物上的应用始终不理想，主要突出表现在均匀性差和折绉两大问题上。具体表现在：其一，织物由于织造工艺不同于机织物，针织物结构松驰，有一定弹性，呈圆筒编织状而难于连续化生产；其二，仍未摆脱高碱高氧的处理工艺，均匀性和折绉无法彻底解决，堆置时间很受限制；其三，相关设备没有达到产品和工艺要求。

我公司从针织物前处理冷轧堆的工艺、助剂、设备、人员4个方面，设计制定出一套完整的工艺，并已在多家企业进行规模化生产，取得了理想的效果及可观的经济效益和社会效益，生产成本大幅降低，生产效率明显提高，品质得到提升，污水排放减少。

 

2 冷堆前处理设备

2.1 工艺流程

    翻缝→冷轧→堆置→热处理→水洗→中和→脱氧。

2.2 装备组合   

    冷轧机→堆置房→热处理机→水洗机。

2.3 工艺设备

    设备的关键在于防止生产过程使织物产生皱条、压痕等质量问题，同时满足工艺赋予的功能性要求(煮练透、白度高、洗涤净等)，达到均匀一致的目的。

2.4 各单元作用

2.4.1 冷轧机

    扩筒进布→多浸一轧→摆布落桶。

    扩筒进布，平整进入工作液，在无张力的条件下反复浸渍达到均匀一致的吸收状态，保证织物带液率在l10％左右，平整的落入桶内，塑料布盖严防止透气风干，推入堆置房中。

2.4.2 堆置房

    目的是保温、保湿，将浸轧好的织物按时间顺序放入指定的位置，记录好堆置的品种、时间和数据，控制供热热风量，以确保室内的温、湿度。工艺员根据工艺、时间、对版附样，决定堆置的时间和后处理的工艺要求。

2.4.3 热处理机   

    扩福进布→喷淋→摆布→入液堆置→出布。

    热处理过程是进一步促进织物与助剂的理化反应，促使反应条件对白度、毛效、去杂等得到提升和均匀，由于连续化作业，保证了织物前后充分的均匀一致，由于是液下的作用，大大提高了蒸汽的有效利用率。   

2.4.4 水洗机

    平幅进布→绳状水洗→过酸→脱氧→水洗→出布。

经热处理后的织物必须做到充分水洗，各道水洗温度、溢流水量、酸中和值，脱氧量等，控制的条件尤为重要，设备必须予以保障。

 

3 冷堆前处理工艺

3.1 冷堆前处理工艺

    设备决定后，工艺是重点。由于各企业条件千差万别，在实施的过程中会遇到一些困难，所以工艺应随着企业的现状而设定，生产的织物种类和质量要求是工艺制定的重点。

3.1.1 织物品种

    可适应于生产纯棉、涤/棉、棉/毛、棉/腈等棉的各种混纺织物。但高质棉和低级棉，以及棉混纺比的多少等，在助剂的用量上应有差异。

3.1.2 质量要求   

    可近应于本光布，漂白布，浅、中、深色布，涂料印花、活性染料印花布等不同的前处理要求。

3.1.3 关键工艺点制定

    浸轧：冷堆助剂30～50g/L，l00％双氧水0～10 g/L，室温化料浸轧，多浸一轧，均匀渗透，带液率控制在110％为宜。

    堆置；堆置时间要根据织物的白度和棉子壳的膨化度决定，白度l2 h左右完全可以达到。如果棉纱质量差，若棉籽壳和棉结较多，则膨化需要更长一些，24 h左右为宜。堆置温度控制在在35℃左右较理想(注意：堆置物必须处在密封状态，防止透风风干)。

    热处理；温度和车速是工艺保障的关键。织物及质量要求不同，则热处现工艺工艺参数也不同，如涂料印花在要求白度的同时毛效应控制在3～4 cm，而活性印花毛效要求控制在8～10 cm，所以热处理在时间和温度掌握上也各不尽相同。

    水洗：各道水温、溢流量、酸碱中和，脱氧是完成水洗工程的要点。落布检测很重要，需具有酸碱指示剂、含氧指示纸、白度检测仪等必备条件。

3.2 冷堆前处理助剂   

    冷堆前处理助剂是针织物冷堆前处理的核心，必须做到化学反应均匀充分(堆置时上下、内外、液内液外、箱与箱之间均匀一致)。对于不同的条件(温度差)更要做到统一的质量指标，杜绝浸轧前处理助剂时起皱和不均匀的情况发生。堆置时间应具有适当的宽限度：24 h和36h的堆置结果差异很小，符合针织物生产的方式。

3.3 技术指标

    白度：能满足一般产品白度要求；

    毛效：能满足各类产品的需求；

色牢度：与传统工艺的染色指标无差异，牢度符合要求；   

 生产单耗：可以在传统工艺的基础上降低50％左右；

    生产质量：无色花、批差、折邹记录，重演性好；

    产品风格：天然蓬松、厚实、柔软、布面光洁、色泽柔和；

    适应范围：纯棉汗布、棉毛、棉黏、涤棉，可以加工任何不耐碱纤维与棉的混纺产品。

    (1) 棉/腈：漂白布不泛黄、白度好。

(2) 棉/麻：失重率低、强力高，保持麻的原有特性。

(3) 棉/毛：冷堆前处理过程中羊毛不受任何损伤，能同时反映出棉与毛纤维的特性，织物的棉感和弹性表现很突出，可提高产品的附加值。

(4) 棉/黏：黏胶纤维的湿状态和碱氧条件下强力下降很大，静态和短时间的处理对黏胶纤维有很好的保护作用，能明显突出棉黏织物的特性。

3.4 经济分析

3.4.1 节约蒸汽

冷堆用汽量0．3～0．5吨/吨布，传统工艺用汽量为2．7～3．0吨/吨布，节汽量为2．5 t左右，节汽80％。

3.4.2 节约用水

    冷堆用水量5～10吨/吨布(1：5～1：10)，传统工艺用水40吨/吨布左右，节水量30 t左右，节水75％。

3.4.3 节约用电

    冷堆用电量l5 kw·h(产量按1 t/h计算)，常规工艺机缸前处理用电量30千瓦/每小时每吨布，前处理需要4 h左右，约l20 kW)，节电105 kW·h，节电90％左右。

3.4.4 生产效率

    (1) 染色机利用率可以提高30％上(因前处理在机缸外加工，所以提高了机缸的利用率)。

    (2) 每台染色机装布量可以提高20％以上，也就是说湿状态织物的装机容量比干状态织物多。

3.5 投资回报

    冷堆前处理设备造价约30万左右。冷堆前处理设备日产量l0～l5吨布(注：按照我公司的实际情况计算)。现价：水4元/t，电平均0．9元/(kW·h)，蒸汽267元/t的实际价格计算，l吨布成本节约如下式计算：

    节约金额=(传统用量一冷堆用量)节约量×价格

    水：  (40-10)×4=120元

    电：  (120-10)×0.9=99元

    汽：  (3-0.5)×267=667.5元

    合计能源节约：120元+99元+667.5元=886.5元/吨布。

    投资回收：生产338 t的产品就可以回收其投资成本(注：还不包括染缸利用率的30％)。

 

4 结论

4.1 突破传统针织物冷堆的几大瓶颈

    (1) 实现了针织物连续化前处理的工艺；

    (2) 克服了堆置时的压痕、折痕等问题；

    (3) 告别了因前处理色花的过去；

    (4) 改变了传统机缸匹差的历史；

    (5) 消除了堆置物上下、内外白度差和不均匀性；

    (6)  简化了传统复杂繁琐的操作程序；

    (7) 减轻了工人的劳动强度；

(8) 摆脱了工艺和化学品对操作者的不安全因素；

    (9) 打破了传统冷堆工艺对设备、助剂、温度、时间和方法的苛刻要求。

4.2 针织物冷堆前处理给我们带来什么

    (1) 给行业带来了新的加工方式，连续、简单、稳定、安全；

    (2) 给企业带来了丰厚的收益，节汽80％、节水75％、节电90％、  效率提高30％以上；

    (3) 给管理者(尤其是技术管理者)带来了新生、解脱和信心；   

    (4) 给产品品质带来了提升、自然、丰满、厚实、蓬松、稳定；  

    (5) 给社会带来了低碳和环保。

    针织物前处理冷堆项目虽然有了可喜的成效，但是还有许多方面需要进一步改进和完善，如设备功能和精度、助剂性能、工艺和操作等都需要行业人士、染整企业、设备制造商、助剂开发商等在学会的组织下共同完成历史赋予的使命。