摘要：使用高性能冷堆助剂Eurolan HD-TC和Argaprep HD-LTP，结合专业设备，以冷堆工艺代替传统高温氧漂工艺，对棉针织物进行前处理。实践表明：选择合适的工艺，经冷堆处理的棉针织物，其白度、毛效、强力、光泽、手感等指标明显优于传统氧漂工艺，织物的布面平整，有类似半丝光效果，同时织物的得色率可提高5-8%。

0 前言

    棉针织物前处理加工，普遍采用传统的高温氧漂工艺。该传统工艺不仅存在能耗高、染缸利用率低、毛羽折痕多等问题，又因加工质量不均一性，已成为后续染整加工如染色重现性差、上染率不稳定、布面色不匀等的潜在根源。低温冷堆前处理加工，能实现棉针织物的精炼漂白加工，有效改善处理过后的布面效果均匀性、织物形态稳定性等问题。我们应用专业的冷堆助剂，选择合适的工艺，试用全自动国产轧车、平幅蒸洗联合机，在棉丝柔纺氨纶罗纹针织布（简称棉氨罗纹）和棉丝柔纺精梳1×1罗纹布（简称全棉精梳1×1罗纹）上进行试验，取代传统的氧漂前处理。在大量的生产实例中，冷堆后面料的光泽、白度、毛效、强力、手感均优于传统氧漂工艺，我们使用的设备及堆置方式，工艺、操作要求，助剂的选择等等，都是一个突破性的尝试。该项技术与工艺已得到市场的广泛认可。既降低了成本，又提高了生产效率，目前正在逐步投入大生产。

1 试验

1.1 材料和设备

织物：棉氨罗纹；成份：40S/1精梳棉95%，20D氨纶5%；规格参数：155cm×l80g/m²。

    全棉精梳1×1罗纹；成份：40S/1100%精梳棉；规格参数：155cm×l60g/m²。

染化料：助漂剂Eurolan HD-TC、精炼剂Argaprep HD-LTP（上海雅运纺织助剂有限公司）；活性EN红、活性EN黄和活性EN藏青（上海雅运精细化工有限公司）。

试验设备：国产冷堆轧车、O型染缸、YG(B)871型毛细管效应测定仪、Datacolor 400测配色仪、Datacolor 600测配色仪、YG(B)026H-250多功能强力测试仪。

1.2 工艺流程

    毛坯剖幅→预定→平幅浸轧工作液→包覆→冷堆→汽蒸→热洗→酸洗→热洗→除氧→染色→后处理（加亲水硅油）→烘干→碳素刷毛→成品拉幅定型（轧槽加亲水硅油）→检验→打卷→包装。

1.3 工艺参数

传统氧漂工艺：

双氧水                           6%

NaOH                             3%

精练剂                           1%

渗透剂                           0.5%

去油剂                           0.5%

消泡剂                           0.5%

氧漂温度×时间                   100℃×50分

氧漂浴比                         1：10

冷堆工艺：

双氧水                           6%-10%

助漂剂HD-TC                      2%-2.5%

精炼剂HD-LTP                     0.3%-0.5%

轧车压力                         0.35-0.5MPa

带液率                           100%-130%

堆置时间                         5-18小时

汽蒸温度×时间                   99-100℃×12-15分钟

热洗温度：98-100℃→85-90℃→75-80℃→75-80℃→40-45℃→30-35℃

酸洗温度                        40-45℃

酸洗pH值                        4.5-5.5

1.4 测试方法

白度的测定：CIE白度值用Datacolor 400测色仪，测试4次取平均值。

毛效的测定：根据FZ/T 01071-2008纺织品毛细效应试验方法。

强力的测定：采用YG(B)026H-250型强力机测试。

得色率的测定：采用电脑测配色仪Datacolor 600。

保温率、传导系数、克罗值的测定：FZ/T 73017-2008 GB/T 11048-1989  (A法)、  GB/T 8628-2013。

2 结果与讨论

2.1 冷堆前处理工艺

冷堆前处理工艺分三个阶段：①配制工作液，常温环境下平幅状三浸一轧，落布；②包覆堆置；③蒸-洗联合机汽蒸、水洗、出布待染。

浸轧要求，在设定的压力下，织物平幅进入轧车，为了控制双氧水的分解，轧液温度控制在40℃；包覆，要求防止风干和氧化不匀的黄白现象；堆置，布车根据先进先出的顺序排列，堆放5-18小时（时间根据环境参数变化而定），使工作液与纤维充分反应；高温汽蒸，进一步催化双氧水分解，促使织物上的色素、果胶、蜡质等在碱剂和表面活性剂的作用下乳化，悬浮在织物表面。同时，高温汽蒸中，纤维上杂质会进一步乳化-生物降解和氧化反应；水洗要求逆向流动为佳，将织物上的杂质充分清除，经过酸洗后，出缸布面的pH值控制在6.5-7。

2.2 冷堆助剂选择

精练渗透剂：要求精练渗透剂在低温下具有快速的乳化和渗透能力，与助漂剂结合促进双氧水对杂质的氧化，起到氧漂作用。漂底白度达到70-80，毛效达到10cm/30min以上。

助漂剂：助漂剂具有如下三个作用，一是对水中的钙、镁离子有良好的螯合分散作用，有效地减少漂液中水质变化对前处理的影响；二是具有优良的乳化、悬浮分散性能，可以帮助去除棉纤维上的蜡质等伴生物；三是调节轧液漂白的pH值，使双氧水的分解在冷堆条件下平稳进行。

2.3 冷堆工艺处理效果

2.3.1 处理后织物的基本性能

表1 不同前处理工艺处理后织物的基本性能

 

前处理工艺		前处理后布样					成品布样
		白  度		亮度（L值）		毛效 (cm/30min)	顶破强力(N)	总损耗  (%)
		正面	反面	正面	反面
全棉精梳 1×1罗纹布 （本白）	氧漂	64. 72	64. 47	94. 37	94. 27	5.0	268. 95
	冷堆	70. 05	71. 79	94. 88	95. 03	10.4	287. 35
棉氨罗纹布 （粉色）	氧漂	57. 65	58. 33	94. 27	94. 29	13.8	244. 47	-9. 28%
	冷堆	74. 44	74. 92	96. 08	95. 96	18.7	278. 93	-9. 56%

    从表l的实验结果看，与传统高温氧漂工艺相比，冷堆工艺处理后织物的白度、光泽、毛效、强力指标均明显优于传统工艺，特别是白度和毛效效果更好，优势非常明显。

2.3.2 对染料提升率的影响

             表2 不同前处理工艺处理后织物的染色提升率对比

 

染料用量	雅运EN红		雅运EN黄		雅运EN藏青
	氧漂	冷堆	氧漂	冷堆	氧漂	冷堆
0.1%	100%	106.60%	100%	101.66%	100%	107.86%
0.5%	100%	107.18%	100%	115.14%	100%	103.62%
1.0%	100%	108.00%	100%	102.44%	100%	100.68%
2.0%	100%	110.25%	100%	110.00%	100%	108.83%
3.0%	100%	108.95%	100%	102.34%	100%	104.05%
平均提升率	100%	108.20%	100%	106.32%	100%	105.01%

    试验用棉氨罗纹布以传统氧漂的得色率为参照，在试验的红、黄、藏青三种颜色中，冷堆前处理后织物的得色率，明显高于传统氧漂前处理工艺的得色率，平均提高约5-8%。

2.3.3 对保温率的影响

                 表3 冷堆与氧漂工艺处理后织物的保温率

 

面料	检查项目	单位	氧漂工艺	冷堆工艺
全棉精梳 l×1罗纹布 （本白）	保温率	%	24.63	26.65
	传导系数	W/m2．℃	28.08	25.28
	克罗值		0.2300	0.2550

    上述试验数据表明，冷堆前处理后织物的保温率和克罗值均高于传统氧漂前处理工艺，在一定程度上也说明了经过冷堆前处理，织物的热传导小于传统氧漂工艺，保温性能明显提高。从作用机理上分析推测，织物经冷堆后，纤维饱满排列紧密，产生了类似半丝光效果，纤维胞腔内体积增大，有助于隔热，使保温效果在一定程度上有所提升，当然作用机理的解释有待进一步试验验证。

2.4 冷堆大生产

2.4.1 冷堆大生产工艺条件

    在多次冷堆小试的基础上，优化调整工艺，进行了大生产试样，具体工艺参数如下：

织物：棉氨罗纹（粉紫400kg、粉色400Kkg、浅灰100kg、红豆沙100kg）。

    冷堆工艺：

    双氧水                          6%

    助漂剂HD-TC                     2%

    精炼剂HD-LTP                    0.3%

    轧车压力                        0.45MPa

    带液率                          110%

    堆置时间                        6小时

    汽蒸温度×时间                  99℃×15分钟

    热洗温度：98℃→90℃→ 80℃→80℃→50℃→30℃

    酸洗温度                        50℃

    酸洗pH值                        5.5-6.0

2.4.2 大生产试验结果

                        表4 冷堆后的坯布测试效果

 

大样	白度		L值（光泽）		毛效cm/30min)	强力(N)
	正面	反面	正面	反面
棉氨罗纹	76.99	76.5	96.3	96.33	18.8	305.21

表5 前处理冷堆后的成品布牢度

 

颜色	布面情况	摩擦牢度／级		水洗沾色牢度／级
		干摩	湿摩	醋纤	棉	尼龙	涤纶	腈纶	羊毛
浅灰	无色花	4-5	4	4	4	4	4	4	4
粉色	无色花	4-5	4	4	4	4	4	4	4
红豆沙	无色花	4	3-4	4	4	4	4	4	4
粉紫	无色花	4	3-4	4	4	4	4	4	4

    从大生产的结果可以看出，冷堆前处理效果与小样试验结果基本一致，冷堆工艺稳定，白度、毛效和强力均满足要求。经冷堆处理后，织物染色无色花，各项牢度指标都能满足成品布的要求。

2.4.3 生产成本对比

                   表6 冷堆与氧漂成本对比（元／吨布）

 

项目	全棉布氧漂成本（元／吨）			全棉布冷堆成本（元／吨）
	传统氧漂工艺用料		合计	冷堆工艺用料		合计
水	60吨×2.6元／吨=156		491.4	40吨×2.6元／吨=104		389
电	80度×0.83元／度=66.4			60度×0.83元／度=49.8
汽	1.6吨×168元／吨=269			1.4吨×168元1吨=235.2
助 剂	H202	6%×1.4元=84	275.5	H202	6%×1.4元=84	275.4 × 1.1 = 303
	NaOH	3%×1.25元= 37.5
	去油剂	0.5%×8.3元=4l.5		助漂剂	2%×7.2=144
	CTO	1%×5.5元=55
	渗透剂	0.5%× 7.5元=37.5		精炼剂	0.3%×15.8 = 47.4
	消泡剂	0.5%×4元=20
总计	常温缸氧漂766.9元／吨布			全棉冷堆692元／吨布

3 结论

(1) 冷堆是低温氧漂前处理，坯布没有在高温下进行化学处理和高速喷淋及机械摩擦，比传统氧漂温和。而且低温无张力减少了染缸造成的拉伸，同时在平幅状态下进行轧液→冷堆→汽蒸→水洗处理，克服了布面在绳状运转中上产生的折痕、细皱纹。

(2) 冷堆是常温低碱前处理，织物的顶破强力、光泽、白度、毛效有明显提高，染后色泽亮丽，类似半丝光效果，得色率比常规氧漂的提升5-8%左右，坯布色牢度及各项物理指标均达到国家标准。

(3) 针织物冷堆取代氧漂的优点之一，是受织物品种和环境因数的制约性减少，同时染缸利用率得以提高，适应小批量，多品种的生产，汗布、毛圈、绒布等全棉及混纺产品都能做冷堆前处理。

(4) 冷堆工艺的成本明显低于传统氧漂工艺，每吨可节约74.9元，如果按每天生产20吨计算，全年可节约：74.9元／吨×20吨／天×300天=44.94万。目前正在进一步优选冷堆的工艺和助剂用量，预计成本还能下降。

(5) 针织冷堆尚处于试生产阶段，对于堆置方式、不同品种面料（包括混纺面料）的最佳工艺用量、工艺优化等问题，还有待进一步研究改进。