快 速 無 堿 氧 漂 工 藝 的 應 用
徐順成 中國紡織工程學會針織染整學組 (266071)
趙四偉 山東寶時精細化工有限公司 (266000)
何照興 寧波海達針織印染有限公司 (315708)
摘 要 快速氧漂劑不含燒堿,其工藝毋需滲透劑、穩定劑、螯合劑和精煉劑等。本文對傳統燒堿氧漂工藝和非燒堿快速氧漂劑 BLG 的快速氧漂工藝作了比較,簡析前處理氧漂工藝中的燒堿的副作用和對產品質量的影響,介紹了快速氧漂工藝和助劑,并進行了工藝原理分析。
傳統的棉、麻及其混紡織物的氧漂工藝采用燒堿、滲透劑、穩定劑、雙氧水等助劑,由于漂液的PH 值較高,助劑品種多,反應時間長,造成坯布失重率高,纖維受損變脆,強力降低,手感粗硬,耗水耗能多。此外,由于坯布吸堿不勻又難以洗凈,已出現瑕疵; 特別是混紡和交織產品漂白時,燒堿會造成另一種纖維的損傷.目前歐洲推出一種非燒堿快速氧漂劑的快速氧漂工藝,實現了染漂加工即時化生產。本文對傳統和快速氧漂工藝作簡要分析,并介紹了快速氧漂工藝在生產中的作用。
1 傳統堿-氧漂工藝
采用燒堿和雙氧水等多種助劑的氧漂工藝:
滲透劑,m/l 1
螯合劑,m/l 1
雙氧水穩定劑,m/l 1
燒堿,g/l 2~5
H2O2 (27.5 %),m/l 4~8
浴比 1:7~1:12
PH 值 10.8~11
溫度,℃ 98~100
時間,min 80~90
氧漂后進行熱水洗,酸洗,冷水洗,洗至中性。
1.1 氧漂中燒堿易損傷纖維
在高溫、空氣存在的條件下,棉纖維與燒堿作用,能夠導致棉纖維氧化。由于纖維素剩基環上氧化而產生的基團(醛基)能使葡萄糖甙鍵對堿變得敏感,而引起聚合度下降,造成纖維脆損,強力下降。
在氧漂中,漂液自始至終有過量的燒堿,燒堿是一種活化劑,能使H2O2 轉變成過氧氫離子(-OOH),但堿濃度掌握不好,堿濃度過高,反而會引起無效分解,產生O2 和HOO·過氧氫游離基,
對于氨綸、晴綸、大豆蛋白纖維、竹纖維的混紡、交織織物,則更不適于燒堿氧漂。
1.2 氧漂中燒堿造成織物失重率高及手感粗硬
棉纖維中含有0.5%~0.6%的蠟質或油脂蠟質。蠟質一般存在于棉纖維的表面,影響其潤濕性。這是因為棉纖維的潤濕性不僅和蠟質的含量有關,還和它在纖維上的分布狀態有關。如果它在纖維表面形成的是一層連續的蠟質覆蓋膜,就不易被潤濕;一旦破壞這種連續的覆蓋膜,則無論蠟質去除與否,纖維都將具有一定的吸水性。如亞氯酸鈉在弱酸性條件下漂白,相當油脂蠟質仍存在于棉纖維中,經測定,其吸水性不沒有降低。棉纖維上的蠟質在燒堿溶液中發生皂化,溶解,再經水洗而去除,造成紗線失重率高和手感粗硬。
1.3 氧漂后坯布中的燒堿不易洗凈
在燒堿氧漂中,燒堿與纖維生成堿纖維素,堿纖維素由分子化和物和纖維素醇的化合物組成。
生成分子化和物:
C6H7O2(OH)3+NaOH→C6H7O2(OH)3·NaOH
生成纖維素醇的化合物:
C6H7O2(OH)3+NaOH→C6H7O2(OH)3·ONa+H2O
纖維素與燒堿生成的這兩種不同組成的纖維素都容易水解。很不穩定。堿纖維素稱作水化纖維素,英國Mercer提出,在化學結構上雖然與原纖維相同,但含有化學結合水。堿纖維素雖然很不穩定,容易水洗后去堿,但也有一定量的堿比較牢固地與纖維素結合,即使經水洗,甚至用試劑也不能完全去堿。由于堿與纖維素的這種作用,造成氧漂后水洗去堿的次數多,耗水量大。另外,在化料桶內濃堿經過噴嘴泵入染機,容易造成坯布吸收堿的濃度和數量不均勻,這是造成染花的原因之一,也是構成氧漂中使用燒堿的不利因素。
2 快速快速氧漂劑和工藝
德國某公司新研制的一種復合型多功能固體快速氧漂劑BLG,不
2.1 快速氧漂劑BLG的理化特性
外觀 白色粒狀晶體
離子類型 非離子
PH值 10.2~10.5
溶解性 易溶于溫水中
2.2 快速氧漂工藝
品種 純棉、滌棉、棉/氨、麻類及混紡織物、筒子紗、絞紗
設備 高溫高壓溢流染色機、常溫常壓溢流染色機、筒子紗染色機
工藝流程
增白
快速氧漂→降溫→酸洗-
筒子紗(絞紗)→進缸- 酶脫氧→染色
快速氧漂增白→溶法
工藝處方
氧漂特效助劑BLG,g/l 2.5~3.0
27.5%~30%雙氧水,ml/l 6~8
浴比 1:7~1:10
增白
2.3 兩種漂白工藝實驗數據對比(表)
表 18 tex 純棉雙面布實驗情況
| 實驗項目 | 堿-氧漂工藝 | 快速氧漂工藝 |
| 白度 | 較好 | 好 |
| 坯布漂耗1% | 5.9 | 3.4 |
| 手感效果 | 手感較粗糙,較硬,個別布易出現針洞 | 手感柔軟,有彈性 |
| 吸水性 | 較好 | 較好 |
| 染色效果 | 因吸堿不勻或不凈易出瑕疵 | 由前處理作到勻、透、凈,染色正品率高 |
| 彈力(彈子頂破強力CN) | 450 | 520 |
| 操作比較 | 稱料、加料助劑品種多,操作復雜易出錯 | 只有BLG和H2O2,簡單 |
| 時間, min | 90 | 50 |
| 綜合水洗比較 | 水洗次數多時間長,洗凈燒堿不容易 | 只需進行一遍酸洗,易洗凈,時間短 |
| 綜合成本比較 | 節約水、電、汽、時間和柔軟劑用量,減少用工,漂耗低,染色質量好,產品風格好,特別是穿后耐洗性好,也適用于氨/棉混紡等多種原料,綜合成本低 |
2.4 快速氧漂劑BLG機理分析
氧漂時PH值的作用與控制是十分重要的。氧漂時既要使織物獲得白度,又不使強力下降,一般要精確
若以燒堿調節PH值,采用36°Be NaOH 1ml/l,即
在常壓前處理機中以98~100℃漂白時,大量熱量及H2O2分解物,以氣化熱形式散失于大氣中,在高溫時H2O2極易分解,且其有效分解產物為[O],在漂液中的溶解度大大降低,在非密閉機中極易溢出漂液,影響氧漂效果。由于溫度不可能超過
使用非燒堿的氧漂的氧漂特效助劑,有很好的滲透、螯合、穩定、乳化功效,在高溫加壓下氧漂非常安全,且充分發揮快速氧漂的作用。其特點為:
⑴在加壓密閉氧漂時,H2O2分解產物不容易損失,其分解速率隨著溫度升高而加快,但由于分解產物達到一定濃度而受到抑制,使分解速率趨于緩慢。因此,整個漂白過程處于H2O2分解充分而又緩慢的有效漂白范圍內。溫度在
⑵在密閉加壓氧漂時,H2O2的有效分解物,在染機內反復循環,增加了其與織物的接觸時間,加大了交換比;又因受壓而向織物、紗線、纖維芯層滲透擴散。BLG 助劑還有乳化作用,從而使氧漂達到勻、透、凈的
2.5 技術經濟分析
⑴縮短工藝時間 快速氧漂比傳統工藝縮短時間30~60 min,節電、節氣、節約時間,減少用工,提高生產效率。
⑵漂白質量勻、透、凈 氧漂特效助劑在氧漂工程中使織物的色素雜質、油劑經充分氧化、乳化、凈洗而去除,除雜效果透徹,白度好于其它工藝,漂后容易洗凈,節約用水,可明顯提高染色的勻染性和滲透性,避免堿氧漂工藝中因吸堿不勻而造成的瑕疵。
⑶失重少、手感好、不降強 在氧漂時不用燒堿,減少漂耗,失重率約為3%~3.4%,比傳統工藝減少2/5~1/2, 特別適宜于滌棉、棉/氨交織織物以及大豆纖維和竹纖維。90~98℃漂白晴棉織物,手感好,不降強,在后處理中可減少柔軟劑的使用量;筒子紗漂白后絡紗不斷頭,織布時不易出破洞。
⑷簡化操作清潔化生產 該工藝因省去了燒堿、滲透劑、穩定劑、螯合劑等助劑,大大減少稱量和操作加料的麻煩;大大簡化了操作,避免了稱量品種多而容易出現的差錯,漂后PH值呈低堿性,色度、COD、BOD 比常規燒堿工藝低,易于污水處理,可促使工廠氧漂清潔化生產。
3 結論
目前國際染整界提出,染整工藝的方向為即時化生產和一次準確性生產。幾年來多家針織廠、染紗廠、漂染廠的應用實踐證明,氧漂特效助劑BLG的氧漂工藝與其他常規氧漂工藝相比,將助劑種類減少到最低限度,大大縮短了工藝時間,減少纖維強力的損傷和織物失重;漂后織物手感柔軟,容易洗凈和勻染;產品的風格豐滿,穿后耐洗,從根本上解決紗線在針織機上易出現斷線破洞現象。快速氧漂工藝節約時間、節水、節電、節汽,簡化操作,提高了產品質量,綜合成本降低,并有效地解決對燒堿敏感纖維的漂白問題。
參考文獻
⑴ 王菊生,孫 鎧,染整工藝原理(二).北京:中國紡織工業出版社.1984.
⑵ 陶乃杰.染整工程(第一冊).北京:紡織工業出版社.1991.
⑶ 山東寶時精細化工有限公司產品說明書.
⑷ 徐順成.簡化的快
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