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棉針織物冷軋堆節能前處理工藝實踐

2011-10-10
棉針織物冷軋堆節能前處理工藝實踐
江蘇悅達紡織集團有限公司 王圣杰 費淼生 朱敏敏 呂艷

摘 要 通過棉針織物冷軋堆節能前處理試驗,詳細介紹冷軋堆節能前處理技術,比較冷軋堆節能前處理工藝與傳統煮漂工藝的特點,并提出了注意事項。
關鍵詞 棉針織物 冷軋堆節能技術 前處理工藝

1、前言
能源短缺是當今世界的一大難題,中國更加嚴重。因資源不足及環保需要而節節攀升。而染整企業是高能耗、高污染企業,節能減排既是基本國策,也是企業自身生存發展的需要。節能降耗應從設備、工藝、管理及能耗考核等方面開展方能有顯著成效。
棉針織物因其服用性能好,仍是人們喜愛穿著的服飾,而棉針織物的冷軋堆節能技術是節能減排的發展趨勢。
2、棉針織物傳統工藝最常見問題
2. 1 主要疵病
(1)棉針織物因其組織單元是線圈,所以經燒堿劇烈反應造成對布面燒傷,在染色時形成色花,嚴重時造成坯布破洞。
(2)坯布強力低,還會造成前后批克重不一、門幅不穩定。
(3)坯布損耗在5%、6%之間,造成成本上升。
2.2 能耗環保
棉針織物的傳統工藝在液流機里進行煮漂,浴比1:8,能耗大、成本高。
3、冷軋堆節能技術
冷軋堆節能技術包括冷軋堆前處理和冷軋堆染色工藝,而冷軋堆節能前處理技術在前處理工藝中具節能環保意義。
所謂棉針織物的冷堆前處理,是指將新型冷來幫、冷透強與雙氧水同浴浸軋,通過密封進行室溫長時間處理,經連續汽蒸達到煮煉、漂白的目的。
3.1 試驗織物
32 81709全棉汗布
3.2 設備
一臺專用軋車、一臺汽蒸箱、一臺平洗機
3.3.工藝設計
3.3.1工藝流程
一般將工藝流程分為三個階段,第一階段完成織物對處理液的吸附、擴散,第二階段處理液對織物上的雜質、色素進行溶脹、乳化、分解、氧化、增溶。第三階段對已經降能、水解、乳化雜質與氧化殘留物的清洗。以這三階段的理念建立了二種工藝流程:
A.進布→浸軋工作液→包覆→堆置→水洗
B.進布→浸軋工作液→包覆→堆置→汽蒸→水洗
首先是工作液的配制:冷來幫、冷透強助劑與雙氧水以1:1混合,軋槽內工作液25℃~35℃。
(1)浸軋:通過浸漬與施加一定的壓力使處理液均勻充分、快速地進入纖維內部,達到120~130%,并保證織物浸軋時無軋皺、無軋印,為有利于控制雙氧水的分解我們將軋液溫度與布身溫度相近。
(2)包覆:將帶液的織物平整有序地落在塑料袋中,待配缸數量達到后扎緊口袋,使織物全部密封在塑料袋中,充分保濕以免風干,造成堿斑。
(3)堆置:將密封包扎好的織物布車有序進行排列堆放4或18小時,讓處理液與織物上的雜質色素反應,達到增溶、乳化、皂化、分解、氧化、溶脹的作用。
(4)汽蒸:這是一個快速催化的工序,在汽蒸過程中,加速了雙氧水的分解活性,加大了表面活性堿劑對油質及果膠物質等雜質的快速分解乳化,可以令堆置時間大幅縮短,提高生產效率。
(5)堆置或汽蒸后水洗:這個過程是將已經分解降解、乳化后的雜質通過連續的逆流清洗擠壓分散在水中,并將布身上的殘留物全部洗凈,達到毛效8cm/30min的半制品要求。
3.3.2.前處理工藝處方
(1)冷軋堆前處理處方:
冷來幫 20g/1
冷透強 5g/1
雙氧水(27.5%) 40~80g/1
軋余率 120%~l50%
(2)傳統工藝工藝流程:
進水→進布→加入堿、助劑、雙氧水等→升溫至95℃以上(保溫45~60min) →排液→進水→熱水洗→酸中和→冷水洗→排液
傳統煮漂處方:
氫氧化鈉(30%) 4~5% (owf)
雙氧水(27.5%) 5~8% (owf)
精練劑 1% (owf)
穩定劑 2% (owf)
螯合劑 1% (owf)
浴比 l:8~15
(3)以氧漂工藝的自度為標準,測得冷堆與常規工藝的前處理白度基本一致
3 表1 常規氧漂工藝與冷堆前處理工藝的白度比較

標準名稱 L﹡ a﹡ b﹡ C﹡ ho
氧漂的光譜數據 93.46 -0.47 3.96 3.99 96.75
樣品名稱 DL* Da* Db* Dc* DH* DEcmc
冷堆前處理樣 0.14 -O.09 -O.O5 -0.04 0.O9 0.14

4、染色處方
以兩種不同的前處理工藝的坯布,以淺灰、深灰兩個同樣的染色處方進行比較。
淺灰:
上海永慶紅YQ-3BF 0.085% (owf)
黃YQ-4RFN 0.17% (owl)
藍YQ-2GLN 0. 13% (owf)
無明粉 20% (owf)
純堿 10% (owf)
深灰:
上海永慶紅YQ-4BD 0.43% (owf)
黃YQ-3RD 1.18% (owf)
藏青YQ-GD 1.3% (owf)
無明粉 70% (owf)
純堿 20% (owf)
常規氧漂工藝與冷堆前處理工藝后的染色得色率的比較
表2 淺灰色
標準名稱 L﹡ a﹡ b﹡ C﹡ ho
氧漂后淺灰色的光譜數據 56.25 一O.24 —0.3l 0.39 232.09
樣品名稱 DL* Da* Db* Dc* DH* DEcmc
冷堆前處理的淺灰樣 一O.30 —0.43 —0.17 0.43 —0.16 0,71
表3 深灰色
標準名稱 L﹡ a﹡ b﹡ C﹡ ho
氧漂后的深灰色光譜數據 22.69 0.60 -1.26 1.39 295.42
樣品名稱 DL* Da* Db* Dc* DH﹡ DEcmc
冷堆前處理的深灰樣 一-0.33 -O.09 0.19 -O.21 -0.00 0.38

從表中可以看出,冷軋堆前處理工藝后的染色得色率比常規氧漂工藝高。
5、冷堆前處理工藝與傳統煮漂工藝的比較
表4 冷堆前處理工藝與傳統煮漂工藝的比較

項 目 傳統煮漂前處理(1:8) 冷堆前處理
蒸汽消耗(噸/噸布) 3 0.3
水消耗(噸/噸布) 38 16
電消耗(Kwh/噸布) 90 22
污水排放(噸/噸布) 38 16
每噸布排放COD(mg/1) 4500 2100
處理程度 劇烈不夠均勻 溫和白度均一
纖維強度
纖維強度下降損耗5%
纖維強度高
損耗3%
毛 效(cm/min) 8~10 8~10

布 面
摩擦大,毛羽多不光潔
褶皺多
處理手感僵硬板結 布面光潔
布面平整
手感柔軟蓬松

染色重現性

染色重現性不夠理想
染色一致重現性高,染色缸差小

產 量 占缸生產,染色產量
2輪/天 不占缸生產,染色產量3輪/天

5.2 冷軋堆節能前處理與傳統氧漂工藝的成本比較
表5 兩種前處理工藝成本表


項 目 傳統氧漂工藝
(按每噸布用量計算) 冷軋堆前處理工藝
(按每噸布用量計算)
用量 金額 用量 金額
滲透劑 1% 50元
雙氧水穩定劑 1% 40元
36oBe燒堿 4% 28元
30%雙氧水 6% 78元
中和用90%醋酸 0.5% 30元
染色前加去氧酶 0.1 30元
冷來幫 20g/l 187元
冷透強 5g/1 51.8元
(27.5%)雙氧水 40g/1 37.18元
水(噸) 38 114元 16. 2 39.9元
電(KW?h) 90 54元 22 10.8元
汽(m3) 2. 59 533.5元 0.31 53.56元
合計 957.5元 380.2元

6、注意事項
6.1 準確稱量助劑及其他化學藥品。
6.2 進布平整對中,合理控制車速,保證浸軋時間為8秒,滲透充分,浸軋無折痕。
6.3 保持軋車清潔。
6.4 合理調整軋輥壓力,保證織物帶液量120~130%。
6.5 包覆塑料袋無破洞。
6.6 確保汽蒸時間在8分鐘至15分鐘。
6.7 溫、濕度的設置
(1)為減少熱量的損失,堆置房間吊頂盡可能低一些。
(2)堆置房內蒸汽管排布要在頂部,房間四壁安裝壁扇,使熱量均勻分布。
(3)堆置房溫度與軋液溫度要相應一致,即堆房溫度與布身溫度相應一致。一般兩者溫度控制在25~35"C之間。濕度控制在65%以上。
(4)汽蒸溫度一般控制在97℃左右。
(5)水洗溫度:頭兩格為60℃以上溫水,后續為連續常溫水洗。
7、結束語
針織物冷堆節能前處理工藝可節約蒸汽90%、水65%、電80%,降低排污量65%,提高產量30%,織物損耗降低2%,白度85%,毛效8~lOcm/30min,強度提高15%以上。冷軋堆工藝成本約400元/噸布,而傳統工藝880元/噸布,節約480元/噸布。所以冷軋堆前處理技術具有良好的發展前景,而節能降耗是我們針織印染行業永遠的課題。
參考資料:
常熟市精誠化工有限公司專利工藝、設備、助劑說明書
常熟市精誠化工有限公司“冷來幫”?工藝實際應用可行報告


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