1 前言
前處理練漂工藝是印染加工中的關鍵工序之一, 它可分為退漿、煮練、漂白三步。所謂短流程工藝就是變三步為二步或一步的加工。其中的二步法又可分為“退漿+ 煮漂一浴”和“退煮一浴+ 常規(guī)漂白兩種工藝; 一步法就是“退煮漂一浴”工藝。工藝的縮減程度越大, 其工藝越復雜, 控制越困難, 同時它們又都有“冷軋堆”和“汽蒸”兩種加工方式。通過查閱資料和實際調研, 我們發(fā)現(xiàn)前處理短流程工藝是目前練漂加工的主要發(fā)展趨勢, 它對品種的適應性可達90%以上, 地區(qū)復蓋率為70%以上, 然而在我省的印染加工中卻應用尚少, 值得進行廣泛的應用研究。特別是對全棉厚重織物, 其粗支紗用棉等級較低, 前處理工藝的優(yōu)化更為重要, 對其短流程生產工藝進行系統(tǒng)研究更具有實用意義。在以往的實際生產中, 對于一些高檔的品種或是比較厚重的織物, 為保證前處理質量達到要求, 采取了“退漿→煮練→漂白”的全工藝路線, 這種工藝不僅工藝路線長, 而且各種消耗增加, 也給下道工序的生產造成影響。我們立足于企業(yè)的實際情況并結合設備狀況, 開發(fā)了冷軋堆前處理短流程工藝, 經(jīng)實踐證明, 它具有工藝路線短, 耗能低, 適合多品種、小批量生產等特點, 尤其是可以避免全棉厚重織物易于產生的擦傷、折皺、卷邊等疵病。本文從生產實際出發(fā), 對此工藝進行了初步的探討。
2 原理
我們所在開發(fā)應用的冷軋堆前處理短流程工藝為“退煮漂一浴”一步法工藝, 即實施“堿氧一浴”加工。眾所周知: 影響毛效的主要雜質是果膠質和油臘質, 果膠質的主要成分是果膠酸衍生物, 從理論上講果膠酸分子中的C6 上連有一羥基, 使其應在熱水及堿液中具有良好的溶解性,
3 小樣試驗
“堿氧一浴”冷軋堆工藝中雖然燒堿和雙氧水的濃度較高, 但要去除織物上的漿料、雜質, 提高反應速度, 還需在堿氧中加入耐強堿的具有滲透、凈化、乳化作用的高效精練劑和能耐強堿的高效穩(wěn)定劑,可以促進織物上的漿料、果膠質、油臘質等雜質的分解、溶脹, 容易去除, 提高半制品的毛效和白度。
試驗材料如下:
試樣A: 32ö 2×21 78×56 95 全棉緞紋床單布
試樣B: 16×16 76×54 88 . 5 全棉井紋床單布
助劑: 燒堿、雙氧水、精練劑、穩(wěn)定劑、H2SO 4、KM nO 4 等。
設備: 1000m l 燒杯、烘箱、強力測試儀、毛效測試架、滴定管等。
3 . 1 精練劑的選擇
(1)耐堿性
選擇精練劑ZS293、JD、HB、L S 10g/ L 與燒堿40gö L 配制成500ml, 加熱到60℃觀察其狀態(tài)。
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(2)滲透性
將精練劑5g/ L 和N aOH40g/ L 配制1000m l溶液, 以2×2cm 坯布投入溶液中測定沉降時間(s)。
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從表2 可以看出, ZS293 在熱堿中穩(wěn)定, 沉降時間最短, 由此我們選擇精練劑ZS- 93 作為冷軋堆用劑。
3 . 2 穩(wěn)定劑的選擇
將穩(wěn)定劑GJ2101、穩(wěn)定劑HD、穩(wěn)定劑HB 各10g/ L 分別加入到500m lH2O 2 中, 配成溶液, 用H2SO 4+ KM nO 4 滴定不同條件下H2O 2 的濃度。
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從表3 可以看出, GJ2101+ H2O 2 溶液24h 中分解最少, 由此我們選擇穩(wěn)定劑GJ 21
3 . 3 冷軋堆N aOH 和H2O 2 濃度的選擇
在傳統(tǒng)的工藝中, 織物上的雜質、漿料是在高溫下發(fā)生的膨化、溶脹、氧化、降解等反應, 但是在室溫條件下, 反應要緩慢的多, 我們可以提高燒堿和雙氧水的濃度, 使半制品達到要求。
3 . 3 . 1 對N aOH 濃度的選擇
(1)坯布品種
32ö 2×16 78×54 92 英寸全棉緞紋床單布
(2)處方(g/ L )
N aOH X
ZS293 10
(3)工藝流程
坯布→多浸二軋(室溫, 軋余率110% )→塑料布包好恒溫堆置(25℃, 24 小時)→熱水洗凈→熨干
(4)測試結果
測試結果見表4。
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結果表明, 隨N aOH 用量增加, 去雜效果和毛效也上升, 但是當N aOH 用量達45g/ L 以上時, 織物強力損失迅速增加。
3 . 3 . 2 對H2O 2 濃度的選擇
(1)工藝處方(g/L )
H2O 2 X
ZS293 10
GJ2101 8
PH= 10～11
(2)工藝流程和坯布品種
工藝流程和坯布品種同3 . 3 . 1。
(3)測試結果
測試結果見表5。
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數(shù)據(jù)表明, 隨H2O 2 濃度的提高, 白度也逐漸提高, 但是當達到一定程度時, 強力損失較大, 而白度并不顯著提高。
根據(jù)3 . 3 . 1和3 . 3 . 2 的試驗結果可得出如下結論: 以N aOH 45g/ L、H2O 2 18g/ L 作為織物冷軋堆用量, 半制品各項指標滿足要求, 效果較好。
3 . 4 對不同工藝路線的試驗
織物經(jīng)24 小時的堆置后, 漿料膨化降解, 果膠質水解, 油脂臘質發(fā)生乳化反應, 果膠及油蠟部分被皂化生成鈉鹽, 如果此時安排熱水洗, 已經(jīng)降解的低分子化合物并不能
(2)堿氧液工藝處方(g/ L )
N aOH 10
H2O 2 2 . 5
ZS293 3
GJ2101 2 . 5
(3)測試
測試結果見表6。
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表中測試數(shù)據(jù)顯示, 工藝路線C 的各種加工效果最好, 所以我們選其作為大樣生產的工藝路線。
4 大樣生產試驗及應用
4 . 1 試驗品種與加工設備
32/ 2×21 78×54 95 英寸全棉緞紋床單布
16×16 76×54 88 . 5 英寸全棉井紋床單布
多浸二軋打卷機、打卷轉動裝置、平幅水洗機
4 . 2 工藝流程
坯布準備→冷軋堆→高溫熱堿處理→水洗
4 . 3 冷軋堆工藝
由于織物含有大量漿料、臘質, 使溶液的滲透性差, 因此我們采用多浸二軋, 打卷堆置時用塑料布包軸, 轉動6～8r/m in。
浸軋液工藝處方(g/ L )
N aOH 45
H2O 2 18
ZS293 10
GJ2101 8
工藝條件: 軋工作液: 室溫;
堿氧液工藝處方(g/L )
N aOH 10
H2O 2 2 . 5
ZS293 3
GJ2101 2 . 5
4 . 5 半制品品質測試
對不同的品種以32ö 2×21 78×56 95 和16×16 76×54 88 . 5 為例, 對半制品品質進行測試, 結果如表7 所示。
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4 . 6 平均耗能比較
我們對冷軋堆短流程工藝和傳統(tǒng)工藝的耗能進行比較, 結果見表8。
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5 結論
實施前處理短流程工藝, 要求所用精練劑的耐堿性和滲透性要好, 從而可使織物在打卷堆置時, 能夠充分潤濕、滲透, 以保證半制品的質量。高溫熱堿處理可以進一步提高退漿效果以及毛效、白度, 因為在冷軋堆練漂時, 漿料和果膠質、油臘質、木質素及蛋白質都已經(jīng)發(fā)生了水解或皂化反應, 但是反應不一定完全, 此時進行軋堿短蒸, 可以促使反應進一步進行, 更有利于各種雜質的去除。加工效果對于不同紗支、密度及底紋組織結構的織物會有所不同。由傳統(tǒng)的三步法工藝路線變成冷軋堆短流程工藝, 縮短了練漂加工的工藝流程, 減少了重復用料, 大大降低了水、電、汽的用量, 可以有效地降低生產成本。在短流程工藝實施中, 根據(jù)實際的設備狀況制訂合理的工藝至關重要, 全棉厚重織物同樣可以采用冷軋堆短流程加工處理, 其半制品的生產質量指標完全可以達到要求, 其加工白度接近于傳統(tǒng)工藝, 由于冷軋堆工藝對纖維作用較緩慢, 損傷較小
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