1 前言
前处理练漂工艺是印染加工中的关键工序之一, 它可分为退浆、煮练、漂白三步。所谓短流程工艺就是变三步为二步或一步的加工。其中的二步法又可分为“退浆+ 煮漂一浴”和“退煮一浴+ 常规漂白两种工艺; 一步法就是“退煮漂一浴”工艺。工艺的缩减程度越大, 其工艺越复杂, 控制越困难, 同时它们又都有“冷轧堆”和“汽蒸”两种加工方式。通过查阅资料和实际调研, 我们发现前处理短流程工艺是目前练漂加工的主要发展趋势, 它对品种的适应性可达90%以上, 地区复盖率为70%以上, 然而在我省的印染加工中却应用尚少, 值得进行广泛的应用研究。特别是对全棉厚重织物, 其粗支纱用棉等级较低, 前处理工艺的优化更为重要, 对其短流程生产工艺进行系统研究更具有实用意义。在以往的实际生产中, 对于一些高档的品种或是比较厚重的织物, 为保证前处理质量达到要求, 采取了“退浆→煮练→漂白”的全工艺路线, 这种工艺不仅工艺路线长, 而且各种消耗增加, 也给下道工序的生产造成影响。我们立足于企业的实际情况并结合设备状况, 开发了冷轧堆前处理短流程工艺, 经实践证明, 它具有工艺路线短, 耗能低, 适合多品种、小批量生产等特点, 尤其是可以避免全棉厚重织物易于产生的擦伤、折皱、卷边等疵病。本文从生产实际出发, 对此工艺进行了初步的探讨。
2 原理
我们所在开发应用的冷轧堆前处理短流程工艺为“退煮漂一浴”一步法工艺, 即实施“碱氧一浴”加工。众所周知: 影响毛效的主要杂质是果胶质和油腊质, 果胶质的主要成分是果胶酸衍生物, 从理论上讲果胶酸分子中的C6 上连有一羟基, 使其应在热水及碱液中具有良好的溶解性,
3 小样试验
“碱氧一浴”冷轧堆工艺中虽然烧碱和双氧水的浓度较高, 但要去除织物上的浆料、杂质, 提高反应速度, 还需在碱氧中加入耐强碱的具有渗透、净化、乳化作用的高效精练剂和能耐强碱的高效稳定剂,可以促进织物上的浆料、果胶质、油腊质等杂质的分解、溶胀, 容易去除, 提高半制品的毛效和白度。
试验材料如下:
试样A: 32ö 2×21 78×56 95 全棉缎纹床单布
试样B: 16×16 76×54 88 . 5 全棉井纹床单布
助剂: 烧碱、双氧水、精练剂、稳定剂、H2SO 4、KM nO 4 等。
设备: 1000m l 烧杯、烘箱、强力测试仪、毛效测试架、滴定管等。
3 . 1 精练剂的选择
(1)耐碱性
选择精练剂ZS293、JD、HB、L S 10g/ L 与烧碱40gö L 配制成500ml, 加热到60℃观察其状态。
(2)渗透性
将精练剂5g/ L 和N aOH40g/ L 配制1000m l溶液, 以2×2cm 坯布投入溶液中测定沉降时间(s)。
从表2 可以看出, ZS293 在热碱中稳定, 沉降时间最短, 由此我们选择精练剂ZS- 93 作为冷轧堆用剂。
3 . 2 稳定剂的选择
将稳定剂GJ2101、稳定剂HD、稳定剂HB 各10g/ L 分别加入到500m lH2O 2 中, 配成溶液, 用H2SO 4+ KM nO 4 滴定不同条件下H2O 2 的浓度。
从表3 可以看出, GJ2101+ H2O 2 溶液24h 中分解最少, 由此我们选择稳定剂GJ 21
3 . 3 冷轧堆N aOH 和H2O 2 浓度的选择
在传统的工艺中, 织物上的杂质、浆料是在高温下发生的膨化、溶胀、氧化、降解等反应, 但是在室温条件下, 反应要缓慢的多, 我们可以提高烧碱和双氧水的浓度, 使半制品达到要求。
3 . 3 . 1 对N aOH 浓度的选择
(1)坯布品种
32ö 2×16 78×54 92 英寸全棉缎纹床单布
(2)处方(g/ L )
N aOH X
ZS293 10
(3)工艺流程
坯布→多浸二轧(室温, 轧余率110% )→塑料布包好恒温堆置(25℃, 24 小时)→热水洗净→熨干
(4)测试结果
测试结果见表4。
结果表明, 随N aOH 用量增加, 去杂效果和毛效也上升, 但是当N aOH 用量达45g/ L 以上时, 织物强力损失迅速增加。
3 . 3 . 2 对H2O 2 浓度的选择
(1)工艺处方(g/L )
H2O 2 X
ZS293 10
GJ2101 8
PH= 10~11
(2)工艺流程和坯布品种
工艺流程和坯布品种同3 . 3 . 1。
(3)测试结果
测试结果见表5。
数据表明, 随H2O 2 浓度的提高, 白度也逐渐提高, 但是当达到一定程度时, 强力损失较大, 而白度并不显著提高。
根据3 . 3 . 1和3 . 3 . 2 的试验结果可得出如下结论: 以N aOH 45g/ L、H2O 2 18g/ L 作为织物冷轧堆用量, 半制品各项指标满足要求, 效果较好。
3 . 4 对不同工艺路线的试验
织物经24 小时的堆置后, 浆料膨化降解, 果胶质水解, 油脂腊质发生乳化反应, 果胶及油蜡部分被皂化生成钠盐, 如果此时安排热水洗, 已经降解的低分子化合物并不能
(2)碱氧液工艺处方(g/ L )
N aOH 10
H2O 2 2 . 5
ZS293 3
GJ2101 2 . 5
(3)测试
测试结果见表6。
表中测试数据显示, 工艺路线C 的各种加工效果最好, 所以我们选其作为大样生产的工艺路线。
4 大样生产试验及应用
4 . 1 试验品种与加工设备
32/ 2×21 78×54 95 英寸全棉缎纹床单布
16×16 76×54 88 . 5 英寸全棉井纹床单布
多浸二轧打卷机、打卷转动装置、平幅水洗机
4 . 2 工艺流程
坯布准备→冷轧堆→高温热碱处理→水洗
4 . 3 冷轧堆工艺
由于织物含有大量浆料、腊质, 使溶液的渗透性差, 因此我们采用多浸二轧, 打卷堆置时用塑料布包轴, 转动6~8r/m in。
浸轧液工艺处方(g/ L )
N aOH 45
H2O 2 18
ZS293 10
GJ2101 8
工艺条件: 轧工作液: 室温;
碱氧液工艺处方(g/L )
N aOH 10
H2O 2 2 . 5
ZS293 3
GJ2101 2 . 5
4 . 5 半制品品质测试
对不同的品种以32ö 2×21 78×56 95 和16×16 76×54 88 . 5 为例, 对半制品品质进行测试, 结果如表7 所示。
4 . 6 平均耗能比较
我们对冷轧堆短流程工艺和传统工艺的耗能进行比较, 结果见表8。
5 结论
实施前处理短流程工艺, 要求所用精练剂的耐碱性和渗透性要好, 从而可使织物在打卷堆置时, 能够充分润湿、渗透, 以保证半制品的质量。高温热碱处理可以进一步提高退浆效果以及毛效、白度, 因为在冷轧堆练漂时, 浆料和果胶质、油腊质、木质素及蛋白质都已经发生了水解或皂化反应, 但是反应不一定完全, 此时进行轧碱短蒸, 可以促使反应进一步进行, 更有利于各种杂质的去除。加工效果对于不同纱支、密度及底纹组织结构的织物会有所不同。由传统的三步法工艺路线变成冷轧堆短流程工艺, 缩短了练漂加工的工艺流程, 减少了重复用料, 大大降低了水、电、汽的用量, 可以有效地降低生产成本。在短流程工艺实施中, 根据实际的设备状况制订合理的工艺至关重要, 全棉厚重织物同样可以采用冷轧堆短流程加工处理, 其半制品的生产质量指标完全可以达到要求, 其加工白度接近于传统工艺, 由于冷轧堆工艺对纤维作用较缓慢, 损伤较小