江苏君霖纺织科技有限公司 邹娟娟

摘要：从节能减排入手，采用冷堆精练、漂白一浴的短流程前处理工艺，对双氧水浓度、冷堆时间等因素进行探讨，得出冷堆前处理的一般工艺。通过与高温前处理工艺进行对比，证实筒子纱冷堆前处理工艺极大的节约了能源，减少了废水的排放。 

关键词：节能减排；冷堆前处理；筒子纱

前言

自然界的能源资源是有限的。能源保护已成为全世界共同注目的问题。染整行业的节能工作己开展多年，但和国外先进企业比能耗差距很大^[1]。 近二十年来国内筒子纱染色总量增加非常迅猛，目前，筒子纱染色前处理大都是采用高温煮漂工艺，能源消耗大，产生废水多。为此对筒子纱前处理工艺进行探讨，从而实现真正意义上的节能减排。

双氧水用于筒子纱漂白应根据漂白设备而定。主要方式有：筒子高温高压漂白、筒子冷漂。高温前处理工艺；H₂0₂浓度：4g/L:温度：120℃时间：40min; pH在10～11之间；浴比：1：7.5。冷堆漂白时，需用双倍以上的双氧水浓度，冷堆24小时以上才能获得相同白度，但可节省水、电、汽等能耗达40～50%。

冷堆过程分析：筒子纱冷堆前处理工艺冷堆过程可分为浸渍、密封、堆置、水洗四个阶段，前两个阶段针对工作液的吸附、扩散；第三步对杂质、色素进行溶胀、皂化及氧化，最后一步对已经降解、皂化、碱水解、乳化的杂质清除^[2]。

棉及棉混纺筒子纱的前处理冷堆工艺的反应温度低，在室温堆置时，工作液中化学药剂浓度较高，适用于细纱支、白度要求不是很高的筒子纱加工^[3]。冷堆极大地节约了能源投资，给筒子纱的前处理生产带入便捷、环保。为可持续发展奠定了基础。

1试验

1.1试验材料和仪器

1.1.1试验材料

40支纯棉筒纱、密封塑料袋

1.1.2试验染化料

化学助剂 稳定剂515（南通斯恩特化学品厂）；螯合剂540（南通斯恩特化学品厂）精练剂CE-1（南通斯恩特化学品厂）：氢氧化钠（镇江市化剂厂）；双氧水（上海桃浦化工厂）；皂洗剂W-l（南通斯恩特化学品厂）

染料 活性黑CL-SP（科莱思贸易有限公司）。

1.1.3试验仪器

YGB021DX-3电子单纱强力机；SX-GE5188袜裤机；WD-SD d/o色度、白度计；COLOR-EYE3100电子测色配色仪；YB571II双层铁皮电炉；YG086缕纱测长机；LABWIN-1染色机：pHS-25数显pH计；R-3定型烘干机；BS-400S电子天平。

1.2试验方法

1.2.1高温煮漂工艺流程

纯棉筒纱→高温前处理(120℃×30min)→煮热水(80℃×15min)→酸洗(50℃×10min)→除氧酶(30℃×10min)→水洗→染色

1.2.2冷堆煮漂工艺流程

纯棉筒纱→浸渍冷堆液(常温×20min)→脱水冷堆→热水洗(50℃×l5min)→酸洗(50℃×10min)→水洗→染色

1.2.3强力测试

强力测试根据GB 3923-83测定

引用标准GB 6529-86纺织品的调湿和试验用标准大气GB7565中规定采样。

测试方法：隔距长度500mm采用500mm/min的拉伸速度，按常规方法从简子上退绕纱线。在夹持试样前，检查钳口准确地对正和平行，以保证施加的力不产生角度偏移。夹紧试样。记录断裂强力和断裂伸长率值。测十次取平均值。

1.2.4毛细效应测试

毛细效应测试根据ZBW040 19-90测定

测试方法：将蒸馏水或0.5%重铬酸钾溶液,注入不锈钢恒温槽内,至适当高度。使恒温槽内液体温度保持在27±2℃范围内。调整仪器,使液面均处于标尺的零位。将纱线紧密地卷绕在适当尺寸的矩形框上形成不小于30cm×2.5cm的薄层，每个样品至少制备三份试样。在试样上端张力夹上平面与标尺的零位线对齐。设定测试时间为30min。开始测试，30min时立刻量取每根试样条的渗液高度。在渗液高度参差不齐时，测量渗液最低值。

1.2.5上染率测试

用分光光度计测定最大吸收波长下染液吸光度A_O，染料在纤维上的吸附百分率为：

吸附百分率／%=(1-A。/A_on_o)×100

式中：A--残液的吸光度；

Ao--空白染液的吸光度；

n--残液的稀释倍数；

n_o—空白染液的稀释倍数。

2试验结果与讨论

本实验主要对影响冷堆精练、漂白一浴的短流程前处理工艺的因素：双氧水浓度、冷堆时间等进行研究，得出冷堆前处理一般工艺，再与高温前处理工艺相比较，并以白度、强力、毛细效应、上染率、吸浆率、筒子内外层色差，能源、成本等作为检测前处理工艺优劣的尺度。在符合筒子纱生产要求的情况下实现真正意义上的节能减排。

2.1浓度对冷堆效果的影响

实验中，选取不同的双氧水浓度进行处理，测定其强力和白度，结果如表1所示：

表1双氧水浓度对冷堆效果的影响

由表l可以看出；双氧水浓度增加，棉织物的白度也在增加，但同时纱线强力也在下降，当漂液里双氧水浓度达到10～12g/L，已经可以达到漂白要求，浓度再增加，白度随之增加并不明显，反而使纤维受损增加，从而影响织造，严重影响生产。

2.2时间对冷堆效果的影响

在试验过程中，我们选取了不同时间进行比较，并测定其强力和白度，结果见表2：

表2时间对冷堆效果的影响

由表2可以看出：随着时间的延长，棉织物的白度在不断加强，而其强力却在下降，影响织造，有时因生产需要，堆置时间延长到48小时也无妨，但是如果堆置时间太长或包裹不紧、或碱量不足，会导致局部水分蒸发，产生干燥泳移，影响筒子染色的均匀性。同时堆置时间的延长使得纤维发生脆损，织造时容易产生破洞，影响成品。所以在白度合乎要求的情况下尽量减少堆置时间是有利的。

通过对冷堆漂白的工艺因素分析得出冷堆前处理的最佳工艺：双氧水浓度：10～12g/L:冷堆时间：24h: pH在10.5～0.8之间；浴比：l：6。

2.3高温漂白和冷堆漂白比较

高温漂白和冷堆漂白比较见表3～4:

表3高温煮漂和冷堆煮漂效果比较

由表3比较可以看出：冷堆工艺能够满足筒子纱生产要求，由于筒子纱染色是浸染，染料有足够的时间渗透进入纤维内部，因而毛细效应略低不影响上染率及色牢度。毛细效应下降，吸浆率略低，上染率却略高于高温煮漂工艺，这是因为经冷堆处理的纱线毛细效应低使得染色后表观深度增加，得色增加，节省染料的成本，减少废液的排放。

表4内外层色差比较

由表4可以看出：冷堆工艺的内外层色差也相对减少，这是由于冷堆是在室温中长时间缓慢浸透，无论筒子松紧大小，不会发生泳移，密封好使得化学药剂的渗透性都极佳，不会造成处理不匀，所以相对煮漂工艺，内外层白度及上色率均匀。

2.4成本核算

对于染厂而言，选择加工工艺的标准是，在达到加工目的的前提下，尽可能的减少成本。所有计算参数均来源于实际生产：

表5能源每吨纱消耗比较表

表6助剂每吨纱成本比较

由表5比较可以看出：冷堆前处理工艺比高温前处理工艺节省水54.00元，节省电119.81元，节省汽263.25元，总计每吨纱可降低前处理能源成本437.06 元。

由表6比较可以看出：冷堆前处理工艺比高温前处理工艺多耗用助剂，每吨纱助剂成本增加105.8元。

图1冷堆工艺与高温工艺的成本核算

由图可知，冷堆前处理工艺比高温前处理工艺节省水36%，电55.56%，汽71.96%，总计每吨纱可节省前处理成本331.30元。

3结论

(1)化学降解都在室温下完成，水洗虽然需要加热，但由于冷堆浸渍效率高，剩余残液少，清洗容易，相比高温处理，大大节约了水、电、气等能源，缓解了清洗压力。

(2)冷堆前处理不仅自身清浩容易，而且可使计划调度得以分类分配机台，节约了其他机台因频繁换品种的清洁时间。

(3)设备利用率高，生产效率得到提高，缺点是占用堆放场地，增加人工，但可根据车间情况灵活安排。助剂成本增加，但漂白废水可以回收再利用，进行续缸生产^[4]。

(4)冷堆工艺虽然不能面面俱到，但将冷堆工艺与常规工艺结合应用，给染厂环保节能、清洁生产提供了一种经济的生产途径。

参考文献：

[1]徐谷仓，陈立秋，染整节能[MJ.北京：中国纺织出版社. 2001.第一版

[2]翟富，安峰，双氧水冷堆工艺的探讨[J]，印染，1989. 15(5).19—23

[3]郑光洪，蒋学军，杜宗良.印染概论[M]，北京：中国纺织出版社，2005，第二版漂白车间的废水回用[J]，上海纺织科技.1976，(1)，10 -11