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节能减排的棉织物短流程漂染工艺2015-09-25上海市印染技术研究所 谈仲亨
摘要:主要针对棉卡其类品种的特点,对漂染工艺自主创新了皂氧汽蒸等工艺,保存了原棉中较多的棉脂棉腊、天然色素等物质,取得了少废、节能减排并大幅度地降低生产成本和提高产品质量的效果,物美价廉的产品,提高了国际竞争力。
0 前言 棉织物坯布中存在的棉籽壳、棉脂棉腊、果胶、色素、浆料等杂质顽强,按照传统的 漂染方法,一般先进行退浆、煮炼、漂白、丝光等工艺后,再进行染色,但这样的工艺缺 点是工艺流程长,排废排污多,能耗多,消耗大。在长期的漂染实践中,我们发现棉卡其 类外衣织物面料,可以实行经过强化酶退浆工艺后,在保留较多棉脂棉腊、天然色素等物 质的条件下,然后实行新皂氧汽蒸等短流程漂染工艺,并按照用户的要求分别制定不同的 工艺处方,这样既能提高产品质量和满足用户的要求,又能达到少废、节能减排的效果,一举多得。 1 短流程漂染工艺 1.1 短流程漂染工艺流程 烧毛→强化酶退浆工艺→还原染料悬浮体轧染→新湿法汽蒸→新皂氧汽蒸→新湿布丝光工艺→后整理。 1.2 烧毛工艺 由于采取先染后丝光工艺,因此在烧毛机前要按装10只烘筒的单柱烘机一台,以便烫平坯布上的折痕、码印档等皱痕,否则成品会有烧毛绉印、码印档等疵病。先烘去坯布中的水份也有利于增强烧毛效果。对于纱结头少、棉籽壳较多的轻薄型纱卡其以及线卡其 织物,一般采用气体烧毛与热板烧毛或与圆筒烧毛相结合的工艺,以便获得布面十分光洁的 织物。 1.3 强化酶退浆工艺 强化酶退浆工艺是为了除去浆料以及花衣毛等杂质,为后续加工创造必要的条件,根 据用户和后续加工的要求,可将退浆工艺分为三种类型。 保存较多的棉脂棉蜡,毛效很低,在轧染时需要加入适量的渗透剂。工艺如下:烧毛后二格平洗槽浸轧 保存中等数量的棉脂棉蜡,可达到6~8公分毛效,在轧染时可少加或不加渗透剂。 工艺如下: 烧毛后二格平洗槽浸轧65℃~ 保存一定量的棉脂棉蜡,并除去一部分果胶等杂质,可达8~10公分毛效,在轧染时可不加渗透剂。 工艺如下:烧毛后二格平洗槽浸轧65℃~ 我们采用二格倒流的去碱蒸箱来代替一般的平洗槽,是因为能达到高效去除杂质,用水量很少,而且便于回收水中的热能。 2 卷染机皂氧煮漂新工艺 主要是为了满足小批量、多品种的需要,其基本原理同连续化轧染生产线的新皂氧汽蒸法。 2.1 工艺流程 烧毛(同1.2)→强化退浆工艺(同1.3)→烘筒烘干→小轧染机(一浸一轧, 2.2 浅色实例 色泽:浅米黄;坯布:14×2tex×28tex (42S/2×21 S/2)卡其。 轧染染液: 50%还原棕GG 100%还原灰BG 高效渗透剂T2009 2 水 X 合计 卷染机漂染一步法: 2.3 中色实例 色泽:灰色;坯布:29tex×36tex (20S×20S)纱卡其。 轧染染液: 100%还原灰GB 50%还原蓝RSN 50%还原棕BR 高效渗透剂T 2OOg 水 X 卷染机漂染一步法: 2.4 深色实例 色泽:咖啡色;坯布:48tex×58tex (12S×lOS)纱卡其。 浸轧染液: 50%还原棕BR 100%还原灰GB 50%还原蓝VB 50%还原橄揽T 高效渗透剂T 水 X 卷染机漂染一步法: 2.5 注意事项 如采用强化酶退浆工艺 3 新湿布丝光工艺 传统的湿布丝光工艺是在织物带有大量水份的情况下,直接进入浓碱丝光槽,为了保持丝光碱浓度,势必大量增加浓碱量的投入,从而大大增加了回收淡碱的负荷。新的湿布丝光工艺的原理,是利用了NaOH分子对纤维素纤维的强大的亲和力及吸附性,使用了国家专利 4 结果与讨论 (1) 先染色后丝光卡其布表面光洁度、光亮度显著优于先丝光后染色卡其织物的光洁度、光亮度。 因为卡其织物表面的绒毛和纱结头,虽然经过烧毛,但还不能除尽,在丝光时这些绒毛和纱结头的吸碱能力特别强,形成过度丝光,加上还原染料强大的染色亲和力,因此染色后的布面会形成一层微黑点,即有一层“黑气”的现象,使得布面看上去十分不光洁、不舒服而十分难看。而先染色后丝光的布面则十分光洁、光亮悦目,而且整个工艺过程可以省去一道热风烘燥工序,进行湿法还原汽蒸,不必进行干法还原汽蒸。 (2) 先染后丝光的淡(废)碱利用情况 实践证明,先染后丝光对先丝光后染色的要用的废碱浓没有遭到污染,因为该漂染厂有二条生产线,是同时进行生产的,其中一条是常规的前处理工艺先丝光后染色的生产线,还有一条生产线是先染色后丝光的短流程生产线。这是由于还原染料的染色牢度较好,再加上经过20~30分钟、90~ (3) 新皂氧汽蒸法的设备清洁工作情况 经过十多年的实践证明,在染色品种换浅色品种时,只需要对皂氧汽蒸的不锈钢履带箱等设备进行一般性冲洗清洁,就可以达到要求,不需要做长期的清洁工作。 (4) 新短流程工艺染色渗透性好 棉纤维上一般含灰0.4~1.2%的棉脂棉蜡,传统的方法是用碱煮炼等工艺,除去大部分棉脂棉蜡后再进行染色,以便增加染色的渗透度,而新短流程漂染法是采用强化酶退浆后的本光布,进行还原染料悬浮体轧染,它排除了先丝光布染色的表面染色的环染现象。我们将新短流程染色布的棉纤维经切片后在显微镜下观察,以及经过试穿证明,其染色的渗透度可以与传统的先经过碱煮炼、漂白、丝光等前处理工艺,以及经过悬浮体轧染热风干燥干还原产品的渗透度相媲美。 (5) 卡其类外衣织物保存较多棉脂棉蜡的优点 对于紧密卡其类织物、线卡其类织物保存较多的棉脂棉蜡,能缓解成衣厂高速缝纫时扎针、针脚发毛的难题,并省去了一道为了防止扎针、针脚发毛的一道上油蜡的工艺,对于磨毛、磨绒布则易于起毛起绒,故不需要有上油蜡的工艺后再起毛起绒,也省去了一道上油脂的工艺。保存较多的棉脂棉蜡还具有柔软和防水的功能,再加上皂氧汽蒸新工艺,使得布向十分光洁艳亮,因此受到纺织品出口公司和用户的好评。另外,保存较多的棉脂棉蜡还提高了织物的强力和耐磨牢度,耐穿耐用。事实上,我们应用新皂氧汽蒸工艺,十多年来,生产了一亿多米的卡其布,一直受到用户的表扬。 (6) 对于灯芯绒布、平绒布等品种,实行新短流程工艺也具有优点 对于灯芯绒布、平绒布等品种,一般不必进行丝光工艺,实行还原染料悬浮体轧染新湿法汽蒸工艺,可省去一道中间干燥工序,而新皂氧汽蒸法,又可省去煮炼和漂白工序,并保存较多的棉脂棉蜡。所有这些措施都对提高绒毛质量十分有利,而且还能大量地少废、节能减排,提高经济效益和社会效益。 (7) 对于深色品种,保存原棉中较多天然色素等物质的优点 实践证明,在染深色品种时,保存原棉中的部分天然色素,可以减少合成染料的投入量,一般可以节约10%左右的染料,将原棉中天然色素变为染料资源,变废为宝,减少排废量。另外,棉籽壳等杂质顽固,要用较多化学品才能除尽。对于深色品种而言,在不影响外观质量的前提下,保存适量的棉籽壳也何尝不可。事实上,在实物质量评此时,那些经过深度前处理炼漂的深色产品,往往落选。而那些仅经过一般性前处理的深色产品,反而被评为优良产品。这是因为经过深度炼漂的深色产品,在色泽的浓艳度、布身的厚实度以及手感柔软度方面,还不及经过强化酶退浆等一般性前处理的产品来得更好一些的缘故。另外,我们采用皂氧汽蒸新工艺,是在染色后进行漂白的,因此对深色品种,可以减少使用双氧水等化学品,可以按色泽的深浅度方便地来制定工艺处方,不搞一刀切,这就为少废、节能减排和提高产品质量创造了十分有利的条件。 (8) 对于有特殊要求的产品,可采用特殊的工艺处方 我们曾接到一批外销外科手术用布的产品,需要有较好的吸水性。我们就在酶退浆工序和皂氧汽蒸的工艺处方中增加了渗透剂的用量,使得成品有较好的吸水性,满足了用户的要求,完成了外销任务。 (9) 对于染料成本的分析 对于染料成本的分析,具体色泽要具体分析,例如,对于量大面广的艳兰、宝兰、深兰等品种,使用量很大的还原蓝RSN(60元/公斤)、还原深蓝VB(55元/公斤)、还原橄揽绿B(45元/公斤)等还原染料与其色光相接近的活性艳蓝、活性深蓝、活性橄揽绿等相比较,则还原染料具有更好的上染率和染深性,更高的染色牢度和更低的染料成本。当然,对于黄色染料和红色染料来讲,应以活性染料的成本更低。 (10) 明显改善成品布面的死棉“白星”疵点 实践证明,以酶退浆的半制品进行染色后的成品布面死棉“白星”疵点,要比先用碱煮炼及氧漂的半制品进行染色的成品布面死棉“白星”疵点有明显的改善。 (11) 碱煮炼作用功能的合并 我们将碱煮炼工艺主要的作用功能,通过合并在强化酶退浆工艺和新皂氧汽蒸工艺中加以解决,减少了湿热加工的工序,这样既提高了产品质量,又达到了少废、节能减排的效果。 5 经济效益与社会效益 由于实行了短流程漂染工艺,省去了碱煮炼工艺,每百米可节有13元,省去一道氧漂工艺每百米可节省10元,由于采用973型蒸箱,可回收利用20~35%液封口的冷凝液,同时还可节约3~10%的染料,每百米可节省7元,新湿法汽蒸可省去一道热风烘燥工序,每百米可节省6元,棉卡其类织物采用少废、节能减排的一条短流程漂染生产线,合计每百米可节省42元,年产量为1200万米,每年可为企业节省504 万元,更重要的是新工艺既提高了产品质量,又实现了大量的少废、节能减排的目的。 6 结论 (1) 传统的漂染工艺是先进行退浆、碱煮炼、漂白、丝光等工艺后再染色的长流程工艺,而创新工艺是根据棉卡其类外衣品种的特点以及还原染料耐氧漂的优点,实行了短流程漂染工艺。其创新之处在于在织物上保存了较多的棉脂棉蜡等天然物质,使手感柔软,并兼有防水功能,提高了织物的耐磨牢度和强力,耐穿耐用。对于磨毛磨绒卡其提高了绒毛的质量,对于紧密卡其、线卡其类产品还解决了成衣厂在高速缝纫时扎针、针脚发毛的难题,并省去了一道上油蜡的工艺。 (2) 对不同深浅色泽的品种采用了不同的新皂氧汽蒸工艺处方,对深色品种较多地保存了原棉中的天然色素,节约了合成染料的用量,变废为室,达到了既提高产品质量,又收到了大量的少废、节能减排的效果。 (3) 怎样才能使少废、节能减排的短流程工艺长期运行下去,可持续地发展,关键问题是自主创新皂氧汽蒸新工艺,它不仅能缩短工艺流程,降低生产成本,而且还能比常规的漂染工艺提高了还原染料色布的皂洗变色牢度、温热变色牢度、熨烫牢度、水滴子变色牢度等。并使得布面更加光洁艳亮。通过十多年来的生产实践证明,优良的产品质量,受到了用户的好评,以物美价廉的产品提升了我国纺织品的国际竞争力。 参考文献: [1] 谈仲亨.973型染色蒸箱,《印染》,2009年3月第35卷P.24~27. [2] 崔浩然.提高还原染料轧染色光稳定性的实用技术,《优质高效节能减排染色技术40例》,P.154~162,北京.中国纺织工业出版社.2012.5. [3] (日)黑木宣彦著,陈水林译.还原染料隐色体的氧化与皂煮,染色理化学(上册),P.275~278,纺织工业出版社,1983年2月. [4] 上海市印染工业公司.染色隐色体的氧化,P138,北京,纺织工业出版社,1985年10月. [5] 谈仲亨
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