由表1可見,工藝一、二、四的毛效和白度差不多,即織物經工藝一、二處理后,已完全達到紡織品后道工序的要求,且省略了退漿工序。這是因為織物上的PVA漿料經氯氣和氧氣低溫常壓等離子體處理后,聚乙烯醇分子鏈不同程度地斷裂;棉紆維上蠟質連續覆蓋狀態被破壞,形成含-OH、-C00H等水溶性基團的物質,織物潤濕性提高。利用等離子體以上特性可改進傳統工藝,即織物先經等離子體處理和燒毛后,直接進入煮練,以替代傳統的退漿工序。
工藝三的毛效和白度較差,達不到質量要求,說明等離子體處理純棉織物還不能完全替代退漿及煮練。而織物經等離子體處理和燒毛后進行半煮練,則可以達到要求,即工藝一比較理想。
應用低溫常壓等離子體處理工藝,棉纖維的損傷比工廠傳統工藝要小。這是因為棉纖維經氬/氧低溫常壓等離子體的高能粒子撞擊后,盡管棉纖維上個別部位連接的β-D-葡萄糖剩基上的1,4-甙鍵被擊斷,但平均聚合度(DP)下降很小,而且低溫常壓等離子體處理僅在纖維表面10 μm深度內發生作用,加之纖維表面有漿料和其它雜質,所以對纖維損傷不大。表1表明,工藝一、二和三的經緯向強力都大于工藝四。
2.2最佳工藝和工廠傳統工藝實際成本比較
通過大量試驗,確定工藝一為最佳工藝,它與工廠常規工藝的具體參數比較見表2。
表2等離子體處理與常規工藝參數
與常規工藝相比,等離子體處理工藝成本較低,如下所示:
(1)節省堿劑用量
按28%濃度的液堿價格0.75元/kg,帶液率為90%計,每萬米布節省堿的成本為:
78 g/m2×1.6(幅寬)×10 -3×10 000×(10+30-20)÷28%×90%×0.75×10 -3=60元
(2)節省蒸汽消耗量
每萬米布常規工藝用汽量,退漿4 t,煮練6 t;而等離子體處理最佳工藝用汽量為4 t。每噸汽按150元計,則每萬米布節省蒸汽900元。
(3)節省水用量并減少排放
每萬米布等離子體處理節省退漿用水23 t。按每噸水(含污水處理費用)3元計,則每萬米布節省69元。
(4)增加的等離子體處理加工成本
等離子體設備用負荷為80 kW,退漿機用電負荷為30 kW,每萬米增加的耗電費用為:
(80—30)kWh×0.75歹己/kWh÷(60 m/min×60 min)×10 000 m=104元
用等離子體處理工藝,每萬米節約如I成本為:
(60+900+69)-104=925(元)
此外,應用等離子體技術,能減少堿用量,降低污水COD值,具有明顯的環境效益。
3 結論
(1)純棉織物應用等離子體處理工藝,對工廠的傳統前處理方法進行改進,完全能達到實際生產的要求,半成品的各項指標與工廠常規工藝產品接近。等離子體技術處理純棉織物的最佳工藝是:原布等離子體設備處理→燒毛→半煮練→漂白。
(2)在純棉織物前處理中應用等離子體技術連續生產,可降低工廠生產成本,節能環保,提升經濟效益。
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