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退漿角度談?dòng)∪竞筇幚韺ι蠞{要求

來源:印染在線 發(fā)布時(shí)間:2015年03月23日

上漿是一個(gè)中間環(huán)節(jié),經(jīng)紗上漿后織造成織物,織物進(jìn)入印染加工。
印染加工的第一個(gè)工序是退漿。
退漿一方面要求退得凈,同時(shí)不損傷纖維,另一方面要求退漿廢水對環(huán)境的污染小,易處理。
在印染廠里,前處理產(chǎn)生的COD數(shù)量占到總COD排放量的60%-70%,其中退漿大約占到80%,也就是說,印染廠的總COD排放量中,退漿占了50%-55%。
這些要求除了和采用的退漿方法有關(guān)外,主要取決于上漿所用的漿料。
退漿過程主要涉及二個(gè)步驟:高聚物漿料的溶脹,溶脹高聚物漿料的溶解和洗除。
1目前常用的退漿方法及適用的漿料和特點(diǎn)

1.1酶退漿

1.1.1工藝流程

浸軋溫水→浸軋酶液→汽蒸(堆置)→水洗

退漿液組成:淀粉酶1-2g/L

1.1.2品種適應(yīng)性

淀粉酶退漿僅適用于純淀粉漿或以淀粉漿為主的、PVA含量較低的漿料上漿的織物。
若混合漿中PVA含量較高或以PVA漿料為主上漿的織物,則必須采用其他退漿方法。


1.1.3特點(diǎn)

(1)去除淀粉漿料效果較佳;

(2)退漿效率高,速度快,對纖維無損傷;

(3)對其它漿料及天然雜質(zhì)去除較少。


1.1.4原理

淀粉酶的種類按作用方式分為α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、支鏈淀粉酶和異淀粉酶等。

淀粉酶退漿主要采用α-淀粉酶。
α-淀粉酶可快速切斷淀粉大分子內(nèi)部的α-1,4苷鍵,催化分解無一定規(guī)律,與酸對纖維素的水解作用很相似,形成的水解產(chǎn)物是糊精、麥芽糖和葡萄糖。
它使淀粉糊的粘度降低很快,有很強(qiáng)的液化能力,如圖2所示。

不同來源的α-淀粉酶具有不同的熱穩(wěn)定性和最適反應(yīng)溫度。
目前市售的淀粉酶制劑可以分為四類:

(1)耐高溫α-淀粉酶:以地衣芽抱桿菌所產(chǎn)的α-淀粉酶耐熱性最高,其最適反應(yīng)溫度達(dá)95℃左右,瞬間可達(dá)105~110℃,因此該酶又稱耐高溫α-淀粉酶。
(2)中溫淀粉酶:由枯草桿菌所產(chǎn)的α-淀粉酶,最適反應(yīng)溫度為70℃,又稱中溫淀粉酶。
(3)非耐熱性α-淀粉酶:來源于真菌的α-淀粉酶,最適反應(yīng)溫度僅

為55℃左右,屬非耐熱性α-淀粉酶。
這類淀粉酶一般不用作退漿酶。
(4)寬溫幅淀粉酶:通過基因重組技術(shù)開發(fā)的能在較寬溫度范圍內(nèi)使用的酶,最佳使用溫度視產(chǎn)品而異,如Novozymes公司的SuhongDesizyme2000L,其使用溫度范圍為20-95℃,石家莊聯(lián)邦科特化工有限公司的液體寬溫幅淀粉酶OPT-260的使用溫度范圍為40-110℃。
目前使用的淀粉類漿料主要是變性淀粉,各類淀粉酶對各類變性淀粉的分解程度有所差異,其排列次序?yàn)椋涸矸郏痉请x子變性淀粉>陰離子變性淀粉>陽離子變性淀粉。


1.2堿退漿

1.2.1工藝流程

軋堿→汽蒸(堆置)→熱水洗→冷水洗


退漿液組成:燒堿8-18g/L,潤濕劑1-2g/L

1.2.2品種適應(yīng)性

(1)適用于以淀粉或淀粉為主、上漿率較低的織物,以及化學(xué)漿料(聚丙烯酸類漿料)與其它漿料混合上漿的織物

(2)用于PVA漿料的退漿效果不好。
因?yàn)槿魏熙ヮ惖奈镔|(zhì),在燒堿作用下,很容易被水解,聚乙烯醇中的酯基也不例外。
PVA的水溶性取決于PVA的聚合度和醇解度。
PVA中的酯基水解,醇解度提高,使PVA的水溶性大大降低,凝結(jié)性能更強(qiáng),這無疑加大了退漿的難度。

另外,PVA漿料在堿中溶解度下降,會(huì)發(fā)生凝聚(膠)。
即使是用堿量很低的氧漂工藝,用NaOH調(diào)節(jié)pH值至10.5-11,在浸軋工藝液時(shí),織物上的PVA亦會(huì)溶落至工作液中,隨時(shí)形成凝膠。
凝膠粘附在織物上或?qū)Р驾伾希瑢?huì)形成很難去除的漿斑,經(jīng)印染加工后產(chǎn)生疵病。


1.2.3特點(diǎn)

(1)成本低,燒堿可利用煮練或絲光廢堿,又不損傷棉纖維;

(2)用淀粉上漿的織物堿退漿效果不及酶退漿。


1.2.4退漿原理

在熱堿液中,淀粉和變性淀粉、羧甲基纖維素等天然漿料以及PVA和PA類等合成漿料都會(huì)發(fā)生溶脹,從凝膠狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿苣z狀態(tài),與纖維的粘附變松,再經(jīng)機(jī)械作用,就較容易從織物上脫落下來。
另外,某些含有羧基的變性淀粉和聚丙烯酸類漿料以及羧甲基纖

維素,在熱的稀堿液中會(huì)生成水溶性較高的鈉鹽,溶解度增大,在水洗過程中這些溶解的漿料就被洗除。
從上述分析可知,堿對大多數(shù)漿料來說沒有化學(xué)降解作用,溶落下來的漿料直接進(jìn)入水洗槽。
所以退漿廢液的COD值很高。



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1.3氧化劑退漿

用于退漿的氧化劑一般有亞溴酸鈉、H2O2、NaClO、過硫酸鹽等,目前主要采用雙氧水和過硫酸鹽二類。


1.3.1雙氧水退漿

工藝流程:浸軋退漿液→汽蒸(堆置)→熱水洗→冷水洗。
退漿液組成:35%雙氧水5-10g/L,穩(wěn)定劑3-5g/L,燒堿10-20g/L,潤濕劑1-4g/L。


1.3.2過硫酸鹽退漿

工藝流程:浸軋退漿液→汽蒸(堆置)→熱水洗→冷水洗。

退漿液組成:過硫酸鹽2-5g/L,燒堿25-60g/L,潤濕劑1-4g/L。


1.3.3品種適應(yīng)性

適用于PVA及以PVA為主與其它漿料混合上漿的合纖混紡和純紡織物,可以退除一切漿料。
1.3.4特點(diǎn)

(1)退漿迅速,效果好,如果用雙氧水退漿還有部分漂白作用。
過氧化氫退漿不僅對各種類型的淀粉,而且對PVA漿料也有較好的退漿效果。
(2)對纖維素有損傷。
采用過硫酸鹽退漿時(shí),織物降強(qiáng)嚴(yán)重,且對PVA的退漿效果還有疑問。
有些印染廠經(jīng)過二次堿氧,二次氧漂再加過硫酸鹽仍不能退除PVA的,其原因可能是:過硫酸鹽裂解PVA的條件尚不夠,PVA被裂解的程度不夠,不足以改變PVA的水溶性和凝膠性。

1.3.5原理

在堿性條件下,氧化劑可與淀粉大分子中的α-1,4-苷鍵和α-1,6-苷鍵、伯羥基和C-C鍵反應(yīng),使苷鍵斷裂,伯羥基被氧化為羧基,葡萄糖環(huán)發(fā)生開環(huán)、分裂,最終生成二氧化碳和水。
在退漿的同時(shí),纖維素纖維也會(huì)被氧化,因此退漿的工藝條件須嚴(yán)格控制,以免損傷纖維。
也有人認(rèn)為,開始階段的產(chǎn)物是醛,在堿性介質(zhì)中,再使環(huán)斷裂而成為水溶性產(chǎn)物。
堿性的過氧化氫溶液可使PVA被氧化、降解,使其相對分子質(zhì)量降低而溶于水,再經(jīng)水洗,很容易被洗除

。
2PVA漿料的退漿性能

2.1熱處理對PVA溶解性的影響

PVA是水溶性很好的漿料,但經(jīng)上漿烘燥成膜后,其再溶性發(fā)生了變化,薄膜狀的PVA比粉末狀的難溶得多。
在高溫作用下如果條件劇烈,可能會(huì)使PVA的羥基之間發(fā)生脫水反應(yīng),形成內(nèi)醚:

熱處理也會(huì)使?jié){膜中高聚物有結(jié)晶化的現(xiàn)象。
這些都會(huì)造成PVA漿膜的溶解度降低。
而退漿前的燒毛或預(yù)熱定形都有可能使PVA發(fā)生脫水和結(jié)晶化,漿膜變硬而溶解性變差,造成退漿困難,所以PVA上漿的織物最好在燒毛和預(yù)熱定形前退漿。
在同一溫度下,隨著熱處理時(shí)間的增加,溶解時(shí)間增加;在同一溫度下,隨著熱處理溫度的升高,溶解時(shí)間也增加。


PVA薄膜的溶解性發(fā)生變化的根本原因在于隨著加熱時(shí)間的增加和加熱溫度的升高,PVA分子熱運(yùn)動(dòng)加劇,分子鏈排布越來越有序,加熱前沒有結(jié)晶的分子鏈重新結(jié)晶,致使結(jié)晶度提高,薄膜的溶解性降低。



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2.2PVA在水中的膨化時(shí)間

要將PVA漿料有效地退除,必須讓PVA漿料膜膨化,讓水或氧化劑到達(dá)PVA分子的表面。
完全醇解型PVA的膨化時(shí)間需要60min以上。
考慮到燒毛后PVA結(jié)晶的變化,還需延長時(shí)間。
因而堿或堿氧一浴法退漿工藝,燒毛干落布后未經(jīng)任何預(yù)處理,即在長車上進(jìn)行退、煮處理,PVA漿膜不能得到充分膨化,就不可能在水中溶解或被氧化劑裂解。
2.3燒堿濃度對PVA粘度的影響

堿能使PVA凝膠粘度增加,增加的程度隨堿濃、溫度、時(shí)間的增加而上升。
因此,PVA漿料在堿性溶液中,特別是在燒堿濃度較高時(shí)(大于5g/L),易發(fā)生凝膠,粘附在織物或軋輥上,既影響退漿效果,又影響染色效果。
所以,PVA漿料不適宜用堿退漿。

3結(jié)論

(1)酶退漿的退漿效果好,退漿效率高,對纖維無損傷,退漿廢水的COD值低,但僅適用于淀粉類漿料。
(2)堿退漿對纖維無損傷,但由于對漿料無分解作用,退漿廢水的COD值高,而且不適用于PVA漿料。
(3)氧化劑退漿適用于一切漿料,

但對纖維有損傷,而且不利于PVA漿料的回收、利用
(4)在三大類漿料中,PVA漿料的退漿性能最差。
因此,從退漿的性能,對纖維的損傷,退漿廢水對環(huán)境的污染等方面考慮,應(yīng)該大力提倡少用、不用PVA漿料,特別是完全醇解型的1799PVA漿料。



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